JP2010026324A - 液晶表示パネル、液晶表示ユニット、液晶表示装置、テレビジョン受像機 - Google Patents

Abstract

【課題】横電界駆動方式の液晶表示装置において、視野角が広く、従来と比較して応答速度がより速い構成を提案する。
【解決手段】アクティブマトリクス基板１１上に、櫛型形状の共通電極１５及び画素電極１４が形成されている。櫛歯電極１４ａ，１５ａの間の領域は、互いの間隔が広い第１の領域（電極部１４ｃ，１５ｃ間領域）と、該第１の領域よりも該間隔が狭い第２の領域（電極部１４ｂ，１５ｂ間領域）とにより形成されるとともに、前記第１及び第２の領域が、櫛歯電極１４ａ（１５ａ）の長手方向に、交互に連続して形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、横電界駆動方式の液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、高精細、薄型、軽量および低消費電力等の優れた特徴を有する表示装置であり、近年、表示性能の向上、生産能力の向上および他の表示装置に対する価格競争力の向上に伴い、市場規模が急速に拡大している。

液晶表示装置の表示方式の代表例として、ＴＮ（Twisted Nematic）方式や横電界駆動方式のＩＰＳ（In-Plane Switching）方式がある。

ＴＮ方式は、ＩＴＯ透明電極、配向膜等が形成された２枚のガラス基板の間に正の誘電率異方性を有するネマティック液晶を挟み、電界を印加して液晶分子を配向させることによって、旋光性を制御する方式である。しかしながら、ＴＮ方式の液晶表示装置では、視野角が狭いという問題がある。

これに対して、横電界駆動方式の代表例であるＩＰＳ方式は、基板に対して液晶分子が常に水平となるようにスイッチングする方式であり、液晶分子が斜めに立ち上がることがないため、見る角度による光学特性の変化が小さく広視野角が得られ、ＴＮ方式における視野角の問題を解決することができる。

図１６は、従来のＩＰＳ型液晶表示装置の表示電極の一例を示す概略構成図である。この図に示すように、ＩＰＳ型液晶表示装置は、一方の基板上に２つの櫛型形状の電極が、互いに噛み合うように設けられている。そして、２つの電極の噛み合う部分で構成される各電極対に電圧を印加することにより形成される、基板に対して水平方向の電界によって、液晶層の液晶分子の配向が変化する。

しかしながら、このＩＰＳ型液晶表示装置では、液晶分子の立ち上がりの応答速度が遅く、残像が発生し、また中間調表示において色つきが生じる等、表示品位の低下を招くという問題がある。

そこで、上記ＩＰＳ型液晶表示装置において、応答速度の問題を解決できる技術の一例が、特許文献１に提案されている。図１７は、特許文献１におけるＩＰＳ型液晶表示装置の表示電極の一例を示す概略構成図である。このＩＰＳ型液晶表示装置では、櫛型形状の電極を構成する複数の電極歯が、等間隔に配列されておらず、２つの電極で構成される電極対の間の距離が一定でなく、異なる間隔の領域が電極歯の長手方向と垂直な方向に分割されている構成である。この構成によれば、例えば一画素内において、複数の電極対を形成した場合、電極歯の間の距離を、電極対ごとに異ならせることができる。すなわち、一画素内において、互いに電界強度が異なる複数の領域を形成することができる。これにより、応答速度が遅い領域と速い領域とが混合され、全体として応答速度を向上させることができ、色つきを防止することができる。
特開平７−９２５０４号公報（平成７年４月７日公開）

ところが、上記特許文献１の技術では、一画素内において、応答速度が遅い領域と速い領域とが形成されるとしても、電極が配置される領域上に存在する液晶分子には電界が印加されず、液晶分子の配向は変化しない。そのため、応答速度が遅い領域と速い領域とは、この液晶分子を境界にして分離された状態となり、もともと応答速度が遅い領域については、応答速度が速い領域の影響を受けないため、応答速度が向上することはない。すなわち、ＩＰＳ方式として代表される従来の横電界駆動方式の液晶表示装置では、電極対の間隔を小さくした領域における応答速度の向上のみにより一画素全体としての応答速度の向上を図るものであるため、その効果は十分とは言えない。

本発明では、横電界駆動方式の液晶表示装置において、視野角が広く、従来と比較して応答速度がより速い構成を提案する。

本発明の液晶表示パネルは、上記課題を解決するために、スイッチング素子と、互いに複数の歯を有するとともに互いの歯が噛み合うように配置される、櫛型形状の共通電極及び画素電極とを含む第１の基板と、前記第１の基板に対向配置される第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に狭持される液晶層とを備え、前記共通電極及び画素電極に印加される電圧により前記第１の基板に対して水平方向の電界を生じさせて、前記液晶層の液晶分子の配向を制御することによって表示を行う液晶表示パネルであって、前記共通電極の歯と前記画素電極の歯との間の領域は、互いの歯の間隔が広い第１の領域と、該第１の領域よりも該間隔が狭い第２の領域とにより形成されるとともに、前記第１及び第２の領域が、前記歯の長手方向に、交互に連続して形成されていることを特徴としている。

本液晶表示パネルを用いた液晶表示装置によれば、共通電極の歯と前記画素電極の歯との間に電圧を印加すると、第１の基板面に対して水平方向に電界が発生する。そして、両電極間の距離が広い第１の領域では電界強度は小さく、両電極間の距離が狭い第２の領域では電界強度が大きくなる。これにより、電界強度が小さい領域では、液晶分子の動きは遅く、電界強度が大きい領域では、液晶分子の動きが速くなる。

ここで、第１の領域と第２の領域とは、電極の歯の長手方向に交互に連続して形成されるため、第１の領域の液晶分子は、第２の領域の液晶分子の動きに追従することになる。すなわち、第１の領域内の液晶分子は、強い電界を受ける第２の領域に存在する液晶分子の動きに促進されて、ドミノ倒しのように回転する。

このように、本発明の構成では、従来の構成とは異なり、両電極間距離が広い領域と狭い領域との間には電極が介在せず、同一空間内で連続して形成されるため、第１の領域内の液晶分子が第２の領域内の液晶分子の動きの影響を受け易くなる。これにより、両電極間距離が狭い領域（第２の領域）内の液晶分子のみならず、広い領域（第１の領域）内の液晶分子をもその動きを速くすることができるため、全体として、従来よりも応答速度を向上させることができる。よって、横電界駆動方式の液晶表示装置において、視野角が広く、従来と比較して応答速度がより速い構成を実現することができる。

本液晶表示パネルでは、前記第２の領域は、前記歯の長手方向に、少なくとも２箇所形成されている構成であってもよい。

また、前記第２の領域における前記歯の長手方向の長さは、前記第１の領域における前記歯の長手方向の長さよりも長くてもよい。

これらの構成によれば、応答速度が速い第２の領域を増大させることができるため、全体としての応答速度をより向上させることができる。

本液晶表示パネルでは、前記共通電極及び画素電極は、該共通電極の歯と画素電極の歯との間隔が、該歯が並ぶ方向に等しくなるように、前記第１の基板に配置されていてもよい。

上記の構成によれば、第１の領域及び第２の領域の大きさ（面積）を均等にすることができるため、例えば画素ごとの電界強度のばらつきを抑えて、表示の均一化を図ることができる。

本液晶表示パネルでは、前記共通電極の一つの歯及び前記画素電極の一つの歯で構成される電極対が、一画素内に少なくとも１つ形成されていてもよい。

これにより、画素ごとに応答速度を向上させることができる。

本液晶表示ユニットは、上記液晶表示パネルとドライバとを備えることを特徴とする。本液晶表示装置は、上記液晶表示ユニットと光源装置とを備えることを特徴とする。本テレビジョン受像機は、上記液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナー部とを備えることを特徴とする。

以上のように、本液晶表示パネルを用いた液晶表示装置では、前記共通電極の歯と前記画素電極の歯との間の領域は、互いの歯の間隔が広い第１の領域と、該第１の領域よりも該間隔が狭い第２の領域とにより形成されるとともに、前記第１及び第２の領域が、前記歯の長手方向に、交互に連続して形成されている。

これにより、両電極間距離が狭い領域のみならず、広い領域内の液晶分子の動きをも速くすることができるため、従来よりも応答速度を向上させることができる。よって、横電界駆動方式の液晶表示装置において、視野角が広く、従来と比較して応答速度がより速い構成を実現することができる。

本発明の液晶表示装置は、いわゆる櫛歯電極を用いて横電界を発生させて、液晶層の液晶分子の配向を制御することによって表示を行うものである。このような横電界駆動方式の液晶表示装置には、初期状態において液晶分子を水平配向させておき、電界印加時に液晶分子を横向きに回転させることにより表示を行う方法（いわゆるＩＰＳ型駆動方法）と、初期状態において液晶分子を垂直に配向させておき、電界印加時に液晶分子を水平方向に回転させることにより表示を行う駆動方法等がある。以下では、後者の、垂直配向の液晶分子を水平方向に回転させることにより表示を行う液晶表示装置（以下、「液晶表示装置」と称する）を例に挙げて、その一実施形態について説明する。

まず、図１〜図３に基づいて本発明の液晶表示装置１の概略構成について説明する。なお、図２は液晶表示装置１の全体構成を示すブロック図であり、図３は、図２の液晶表示装置１における各画素の電気的構成を示す等価回路図である。また、図１（ａ）は液晶表示装置１を構成する本発明の液晶表示パネル１０の平面図であり、図１（ｂ）は、その断面図である。なお、液晶表示装置１の配置において、「行」及び「列」、「水平」及び「垂直」は、それぞれ表示パネルの横方向及び縦方向の並びであることが多いが、必ずしもこのとおりである必要はなく、縦横の関係が逆転していてもよい。したがって、本発明における「行」、「列」、「水平」及び「垂直」とは、特に方向を限定するものではない。

液晶表示装置１は、アクティブマトリクス型の液晶表示パネル１０、ソースドライバ（データ信号線駆動回路）２０、ゲートドライバ（走査信号線駆動回路）３０、ＣＳドライバ（ＣＳバスライン駆動回路）４０、及び表示制御回路５０を備えている。

液晶表示パネル１０は、アクティブマトリクス基板１１と対向基板１２との間に液晶層１３を挟持して構成されており、行列状に配列された多数の画素Ｐを有している（図１、図２参照）。

そして、液晶表示パネル１０は、アクティブマトリクス基板１１上に、ソースラインＳｎ（データ信号線）、ゲートラインＧｎ（走査信号線）、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下「ＴＦＴ」と称する）１８、画素電極１４及び共通電極１５を備え、対向基板１２上にカラーフィルタ（図示せず）を備えている。また、液晶表示パネル１０は、補助容量１６を形成するためのＣＳラインＣｓｎを備えている（図１〜図３参照）。

ソースラインＳｎは、列方向（縦方向）に互いに平行となるように各列に１本ずつ形成されており、ゲートラインＧｎは行方向（横方向）に互いに平行となるように各行に１本ずつ形成されている。ＴＦＴ１８、画素電極１４及び共通電極１５は、図３に示すように、ソースバスラインＳｎとゲートラインＧｎとの各交点に対応してそれぞれ形成されており、ＴＦＴ１８のソース電極ｓがソースラインＳｎに、ゲート電極ｇがゲートラインＧｎに、ドレイン電極ｄが画素電極１４にそれぞれ接続されている。また、画素電極１４は、共通電極１５との間に液晶を介して液晶容量１７を形成している。

これにより、ゲートラインＧｎに供給されるゲート信号（走査信号）によってＴＦＴ１８のゲートをオンし、ソースラインＳｎからのソース信号（データ信号）を画素電極１４に書き込んで画素電極１４を上記ソース信号に応じた電位に設定し、共通電極１５との間に介在する液晶に対して上記ソース信号に応じた電圧を印加することによって、上記ソース信号に応じた階調表示を実現することができる。

ＣＳラインＣｓｎは、行方向（図１の紙面の横方向）に互いに平行となるように各行に１本ずつ形成されており、ゲートラインＧｎと対をなすように配置されている。この各ＣＳラインＣｓｎは、それぞれ各行に配置された画素電極１４と容量結合されており、各画素電極１４との間で補助容量１６を形成している。

上記構成の液晶表示パネル１０は、ソースドライバ２０、ゲートドライバ３０、ＣＳドライバ４０、及びこれらを制御する表示制御回路５０によって駆動される。液晶表示パネル１０を備える液晶表示装置１の具体的な構成例については、後述する。

本発明の液晶表示パネル１０では、上述のように、一方の基板（アクティブマトリクス基板１１）上に画素電極１４と共通電極１５とを形成することにより、アクティブマトリクス基板１１に対して水平方向に発生する横電界を用いて液晶分子をスイッチングさせて表示する構成である。以下では、本実施形態に係る画素電極１４及び共通電極１５の具体的構成について図１及び図４を用いて説明する。なお、図４は、液晶表示パネル１０における画素電極１４及び共通電極１５の具体的な構成例を示す平面図である。

画素電極１４及び共通電極１５は、ともに導電材からなり互いに絶縁されて形成される。また、両電極は、櫛型形状に形成され、それぞれ行方向に複数の櫛歯電極１４ａ，１５ａを備えている。櫛歯電極１４ａ，１５ａは、幅の広い電極部１４ｂ，１５ｂと、幅の狭い電極部１４ｃ，１５ｃとが交互に連続して形成される。本実施形態では、一例として、図４に示すように、幅の広い電極部１４ｂ，１５ｂの幅が１２μｍ、幅の狭い電極部１４ｃ，１５ｃの幅が４μｍで形成されている。

これら画素電極１４及び共通電極１５は、図１に示すように、アクティブマトリクス基板１１上に、互いの櫛歯電極１４ａ，１５ａが噛み合うように形成される。すなわち、画素電極１４において、横方向に隣接する櫛歯電極１４ａ，１４ａの間に、共通電極１５の櫛歯電極１５ａが配置されるように形成される。また、櫛歯電極１４ａ，１５ａは、櫛歯電極１４ａ，１５ａが交互に並ぶ横方向において、幅の広い電極部１４ｂ，１５ｂが交互に配置され、幅の狭い電極部１４ｃ，１５ｃが交互に配置されるように形成される。これにより、櫛歯電極が延びる列方向（図１の紙面の縦方向；長手方向）に、櫛歯電極１４ａ，１５ａの間の距離が広い領域（第１の領域）と狭い領域（第２の領域）とが交互に形成される。また、櫛歯電極１４ａ，１５ａどうしの間の距離が同一となるように形成されているため、両電極１４ａ，１５ａ間距離が広い領域（１２μｍ）と狭い領域（４μｍ）とが、長手方向に交互に連続して形成されている。

このように、本発明の液晶表示パネル１０では、櫛歯電極１４ａ，１５ａの間の領域において、両電極間距離が広い領域と狭い領域とが、長手方向に交互に連続して形成されている構成である。特に、本発明の液晶表示パネル１０では、図１７に示す従来の構成とは異なり、両電極間距離が広い領域と狭い領域との間には電極が介在せず、同一空間として連続して形成される。

ここで、液晶表示パネル１０における櫛歯電極１４ａ，１５ａに電圧を印加したときの液晶分子の配向の仕組みについて説明する。図５（ａ）は電圧を印加した状態の液晶表示パネル１０を示す平面図であり、図５（ｂ）はその断面図である。また、図６は、櫛歯電極１４ａ，１５ａの間に介在する液晶分子の配向の様子を示す平面図である。

液晶分子は、初期の状態ではアクティブマトリクス基板１１面に対して垂直に配向している。櫛歯電極１４ａ，１５ａ間に電圧を印加すると、基板面に対して水平方向の電界が発生する。そしてこの電界により、液晶分子が、電界方向である水平方向に回転する。液晶分子には粘性が存在するため、電界が大きい場合にはより速く回転することになる。ここで、両電極１４ａ，１５ａ間距離が広い領域では電界強度は小さく、両電極１４ａ，１５ａ間距離が狭い領域では電界強度が大きくなる。これにより、電界強度が小さい領域では、液晶分子の動きは遅く、電界強度が大きい領域では、液晶分子の動きが速くなる。そして、両電極１４ａ，１５ａ間距離が広い領域と狭い領域とが同一空間内において連続しているため、広い領域の液晶分子が、狭い領域の液晶分子の動きに追従することになる。すなわち、広い領域内の液晶分子のうち、狭い領域側に存在する液晶分子は、強い電界を受ける狭い領域に存在する液晶分子の動きに促進されて、ドミノ倒しのように水平方向に回転する。

これに対して、従来の構成では、両電極１４ａ，１５ａ間距離が広い領域と狭い領域とが連続しておらず、広い領域と狭い領域との間に電極が介在する。そのため、電極上に存在する液晶分子は垂直配向の状態を維持するため、図５に示す本実施形態のように、広い領域内の液晶分子が、狭い領域内の液晶分子の動きの影響を受けることはない。すなわち、両電極１４ａ，１５ａ間距離が広い領域では、応答速度は遅いままである。

このように、本実施形態の液晶表示パネル１０では、両電極１４ａ，１５ａ間距離が狭い領域のみならず、広い領域内の液晶分子の動きをも速くすることができるため、従来よりも、応答速度を向上させることができる。

ここで、従来の構成及び本実施形態の構成それぞれの応答速度の測定結果を示す。図７は、従来の構成を具体的に示した平面図であり、図４に示す本実施形態と同様、電極間距離が広い領域では、その距離を１２μｍとし、電極間距離が狭い領域では、その距離を４μｍとした。

従来の構成及び本実施形態の構成は、それぞれ、２枚のガラス基板のうち一方の基板に一対の透明電極（画素電極及び共通電極）を形成し、両基板の内側に配向膜を形成し、他方のガラス基板との間にｐ型液晶材料を封入してセルを構成し、偏光板で挟んで液晶表示素子を形成したものである。この状態で、それぞれのセルにおいて、一方の透明電極（画素電極）に５Ｖの矩形波、他方の透明電極（共通電極）に０Ｖを印加した。

その結果、従来の構成では、電圧を印加してから飽和透過率の９０％に達するまでの立ち上がり時間が、１２ｍｓｅｃ程度であったのに対して、本実施形態の構成では、その立ち上がり時間が、８ｍｓｅｃ程度であり、応答速度が向上することが分かった。

以上のように、本実施形態の液晶表示パネル１０では、櫛歯電極１４ａ，１５ａの間の距離が広い領域と狭い領域とを、両領域間に電極を介在させずに、連続的に交互に配列することにより全体としての応答速度を向上させることができる。

ここで、上記狭い領域は、縦方向に少なくとも１箇所形成されていればよいが、好ましくは２個以上形成されていることが好ましい。また、応答速度をより向上させるためには、上記狭い領域を、縦方向により多く形成することが好ましい。図８は、この構成を示した液晶表示パネル１０の平面図である。図４の構成では、電極間距離の狭い領域が、長手方向に３箇所形成されていたが、図８に示す構成では、４箇所形成されている。これにより、電界強度が大きい領域が増加するため、この領域に存在する液晶分子の動きに追従する、電界強度が小さい領域に存在する液晶分子の量が増加する。したがって、全体としての応答速度をさらに向上させることができる。

また、図９に示すように、電極間距離が狭い領域どうしの長手方向の間隔を小さくしてもよい。つまり、上記狭い領域における長手方向の長さが、上記広い領域における長手方向の長さよりも長い構成である。より具体的には、図４に示す構成では、電極間距離が狭い領域どうしの長手方向の間隔が１２μｍであったが、図９に示す構成では、幅の広い電極部１４ｂ，１５ｂの長手方向の長さが１４μｍであり、この電極部１４ｂ，１４ｂどうしの間の距離（電極部１５ｂ，１５ｂどうしの間の距離）が１０μｍである。この構成においても、電界強度が大きい領域が増加するため、全体としての応答速度をさらに向上させることができる。

なお、櫛歯電極１４ａ，１５ａの横方向の間隔は特に限定されるものではないが、等間隔であることが好ましい。これにより、上記狭い領域及び広い領域の大きさ（面積）を均等にすることができるため、例えば画素ごとの電界強度のばらつきを抑えて、表示の均一化を図ることができる。

また、一つの櫛歯電極１４ａ及び一つの櫛歯電極１５ａで構成される電極対が、一画素内に少なくとも１つ形成されていることが好ましい。これにより、画素ごとに応答速度を向上させることができる。

ここで、画素電極１４及び共通電極１５における幅の広い電極部１４ｂ，１５ｂの形状は、図１に示すような矩形状に限定されるものではなく、図１０（ａ）に示すような円形状、図１０（ｂ）に示すようなひし形形状であってもよい。また、画素電極１４及び共通電極１５が同一形状でなくてもよく、図１０（ｃ）に示すように、一方の電極が、長手方向に一定幅で形成されていてもよい。

このように、本実施形態の液晶表示パネル１０では、画素電極１４及び共通電極１５のそれぞれの櫛歯電極間に形成される幅の広い領域と狭い領域とが、所望の割合で連続的に交互に形成されていればよく、その形状は特に限定されるものではない。

ところで、本実施の形態に係る液晶表示装置１では、一方の基板であるアクティブマトリクス基板１１に電極（画素電極１４及び共通電極１５）を有する構成であるが、これに限定されるものではなく、他の液晶表示装置の構成例として、例えば、上記構成に加えて、対向基板１２に対向電極が形成されている構成であってもよい。これにより、配向制御性を向上させることができる。

なお、上述の説明では、初期状態の垂直配向の液晶分子を、電圧印加により水平方向に回転させることによって表示を行う液晶表示装置の一実施形態について例示したが、本発明は、この形態に限定されるものではなく、従来のＩＰＳモードの液晶表示装置においても適用することができる。このように、本発明は、基板に対して水平方向の電界（横電界）を利用して表示を行う液晶表示装置全般に適用することが可能である。

（液晶表示ユニット、液晶表示装置、及びテレビジョン受像機の構成）
最後に、本発明の液晶表示ユニットおよび液晶表示装置の構成例について説明する。本実施の形態では、以下のようにして、本液晶表示ユニットおよび液晶表示装置を構成する。すなわち、液晶表示パネル１０の両面に、２枚の偏光板Ａ・Ｂを、偏光板Ａの偏光軸と偏光板Ｂの偏光軸とが互いに直交するように貼り付ける。なお、偏光板には必要に応じて、光学補償シート等を積層してもよい。次に、図１１（ａ）に示すように、ドライバ（ソースドライバ２０１、ゲートドライバ２０２）を接続する。ここでは、一例として、ドライバをＴＣＰ（Tape Career Package）方式による接続について説明する。まず、液晶表示パネルの端子部にＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）を仮圧着する。ついで、ドライバが乗せられたＴＣＰをキャリアテープから打ち抜き、パネル端子電極に位置合わせし、加熱、本圧着を行う。その後、ドライバＴＣＰ同士を連結するための回路基板２０３（ＰＷＢ：Printed Wiring Board）とＴＣＰの入力端子とをＡＣＦで接続する。これにより、液晶表示ユニット２００が完成する。その後、図１１（ｂ）に示すように、液晶表示ユニットの各ドライバ（２０・３０）に、回路基板２０３を介して表示制御回路２０９を接続し、照明装置（バックライトユニット）２０４と一体化することで、液晶表示装置２１０となる。

図１２は、図１１（ｂ）に示した液晶表示装置２１０に入出力される信号の様子を示すブロック図である。同図に示されるように、本液晶表示装置２１０は、液晶表示パネルと、ソースドライバと、ゲートドライバと、表示制御回路とを備えている。ソースドライバはデータ信号線を駆動し、ゲートドライバは走査信号線を駆動し、表示制御回路は、ソースドライバおよびゲートドライバを制御する。

表示制御回路は、外部の信号源（例えばチューナー）から、表示すべき画像を表すデジタルビデオ信号Ｄｖと、当該デジタルビデオ信号Ｄｖに対応する水平同期信号ＨＳＹおよび垂直同期信号ＶＳＹと、表示動作を制御するための制御信号Ｄｃとを受け取る。また、表示制御回路は、受け取ったこれらの信号Ｄｖ，ＨＳＹ，ＶＳＹ，Ｄｃに基づき、そのデジタルビデオ信号Ｄｖの表す画像を表示部に表示させるための信号として、データスタートパルス信号ＳＳＰと、データクロック信号ＳＣＫと、チャージシェア信号ｓｈと、表示すべき画像を表すデジタル画像信号ＤＡ（ビデオ信号Ｄｖに対応する信号）と、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰと、ゲートクロック信号ＧＣＫと、ゲートドライバ出力制御信号（走査信号出力制御信号）ＧＯＥとを生成し、これらを出力する。

より詳しくは、ビデオ信号Ｄｖを内部メモリで必要に応じてタイミング調整等を行った後に、デジタル画像信号ＤＡとして表示制御回路から出力し、そのデジタル画像信号ＤＡの表す画像の各画素に対応するパルスからなる信号としてデータクロック信号ＳＣＫを生成し、水平同期信号ＨＳＹに基づき１水平走査期間毎に所定期間だけハイレベル（Ｈレベル）となる信号としてデータスタートパルス信号ＳＳＰを生成し、垂直同期信号ＶＳＹに基づき１フレーム期間（１垂直走査期間）毎に所定期間だけＨレベルとなる信号としてゲートスタートパルス信号ＧＳＰを生成し、水平同期信号ＨＳＹに基づきゲートクロック信号ＧＣＫを生成し、水平同期信号ＨＳＹおよび制御信号Ｄｃに基づきチャージシェア信号ｓｈ、ならびにゲートドライバ出力制御信号ＧＯＥを生成する。

上記のようにして表示制御回路において生成された信号のうち、デジタル画像信号ＤＡ、チャージシェア信号ｓｈ、信号電位（データ信号電位）の極性を制御する信号ＰＯＬ、データスタートパルス信号ＳＳＰ、およびデータクロック信号ＳＣＫは、ソースドライバに入力され、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰとゲートクロック信号ＧＣＫとゲートドライバ出力制御信号ＧＯＥとは、ゲートドライバに入力される。

ソースドライバは、デジタル画像信号ＤＡ、データクロック信号ＳＣＫ、チャージシェア信号ｓｈ、データスタートパルス信号ＳＳＰ、および極性反転信号ＰＯＬに基づき、デジタル画像信号ＤＡの表す画像の各走査信号線における画素値に相当するアナログ電位（信号電位）を１水平走査期間毎に順次生成し、これらのデータ信号をデータ信号線に出力する。

ゲートドライバは、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰおよびゲートクロック信号ＧＣＫと、ゲートドライバ出力制御信号ＧＯＥとに基づき、ゲートオンパルス信号を生成し、これらを走査信号線に出力し、これによって走査信号線を選択的に駆動する。

上記のようにソースドライバおよびゲートドライバにより液晶表示パネルのデータ信号線および走査信号線が駆動されることで、選択された走査信号線に接続されたトランジスタ（ＴＦＴ）を介して、データ信号線から画素電極に信号電位が書き込まれる。これにより各画素の液晶層に電圧が印加され、これによってバックライトからの光の透過量が制御され、デジタルビデオ信号Ｄｖの示す画像が各画素に表示される。

次に、本液晶表示装置をテレビジョン受信機に適用するときの一構成例について説明する。図１３は、テレビジョン受信機用の液晶表示装置８００の構成を示すブロック図である。液晶表示装置８００は、液晶表示ユニット８４と、Ｙ／Ｃ分離回路８０と、ビデオクロマ回路８１と、Ａ／Ｄコンバータ８２と、液晶コントローラ８３と、バックライト駆動回路８５と、バックライト８６と、マイコン（マイクロコンピュータ）８７と、階調回路８８とを備えている。なお、液晶表示ユニット８４は、液晶表示パネルと、これを駆動するためのソースドライバおよびゲートドライバとで構成される。

上記構成の液晶表示装置８００では、まず、テレビジョン信号としての複合カラー映像信号Ｓｃｖが外部からＹ／Ｃ分離回路８０に入力され、そこで輝度信号と色信号に分離される。これらの輝度信号と色信号は、ビデオクロマ回路８１にて光の３原色に対応するアナログＲＧＢ信号に変換され、さらに、このアナログＲＧＢ信号はＡ／Ｄコンバータ８２により、デジタルＲＧＢ信号に変換される。このデジタルＲＧＢ信号は液晶コントローラ８３に入力される。また、Ｙ／Ｃ分離回路８０では、外部から入力された複合カラー映像信号Ｓｃｖから水平および垂直同期信号も取り出され、これらの同期信号もマイコン８７を介して液晶コントローラ８３に入力される。

液晶表示ユニット８４には、液晶コントローラ８３からデジタルＲＧＢ信号が、上記同期信号に基づくタイミング信号と共に所定のタイミングで入力される。また、階調回路８８では、カラー表示の３原色Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの階調電位が生成され、それらの階調電位も液晶表示ユニット８４に供給される。液晶表示ユニット８４では、これらのＲＧＢ信号、タイミング信号および階調電位に基づき内部のソースドライバやゲートドライバ等により駆動用信号（データ信号＝信号電位、走査信号等）が生成され、それらの駆動用信号に基づき、内部の液晶表示パネルにカラー画像が表示される。なお、この液晶表示ユニット８４によって画像を表示するには、液晶表示ユニット内の液晶表示パネルの後方から光を照射する必要があり、この液晶表示装置８００では、マイコン８７の制御の下にバックライト駆動回路８５がバックライト８６を駆動することにより、液晶表示パネルの裏面に光が照射される。上記の処理を含め、システム全体の制御はマイコン８７が行う。なお、外部から入力される映像信号（複合カラー映像信号）としては、テレビジョン放送に基づく映像信号のみならず、カメラにより撮像された映像信号や、インターネット回線を介して供給される映像信号なども使用可能であり、この液晶表示装置８００では、様々な映像信号に基づいた画像表示が可能である。

液晶表示装置８００でテレビジョン放送に基づく画像を表示する場合には、図１４に示すように、液晶表示装置８００にチューナー部９０が接続され、これによって本テレビジョン受像機６０１が構成される。このチューナー部９０は、アンテナ（図示せず）で受信した受信波（高周波信号）の中から受信すべきチャンネルの信号を抜き出して中間周波信号に変換し、この中間周波数信号を検波することによってテレビジョン信号としての複合カラー映像信号Ｓｃｖを取り出す。この複合カラー映像信号Ｓｃｖは、既述のように液晶表示装置８００に入力され、この複合カラー映像信号Ｓｃｖに基づく画像が該液晶表示装置８００によって表示される。

図１５は、本テレビジョン受像機の一構成例を示す分解斜視図である。同図に示すように、本テレビジョン受像機６０１は、その構成要素として、液晶表示装置８００の他に第１筐体８０１および第２筐体８０６を有しており、液晶表示装置８００を第１筐体８０１と第２筐体８０６とで包み込むようにして挟持した構成となっている。第１筐体８０１には、液晶表示装置８００で表示される画像を透過させる開口部８０１ａが形成されている。また、第２筐体８０６は、液晶表示装置８００の背面側を覆うものであり、当該表示装置８００を操作するための操作用回路８０５が設けられると共に、下方に支持用部材８０８が取り付けられている。

本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態を技術常識に基づいて適宜変更したものやそれらを組み合わせて得られるものも本発明の実施の形態に含まれる。

本発明は、液晶表示装置、特に、横電界駆動方式の液晶表示装置に好適である。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの平面図であり、（ｂ）は、その断面図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。 図２の液晶表示装置における各画素の電気的構成を示す等価回路図である。 図１に示す液晶表示パネルにおける画素電極及び共通電極の具体的な構成例を示す平面図である。 （ａ）は電圧を印加した状態の上記液晶表示パネルを示す平面図であり、（ｂ）はその断面図である。 本実施形態に係る櫛歯電極の間に介在する液晶分子の配向の様子を示す平面図である。 従来の櫛歯電極の構成を具体的に示した平面図である。 図１に示す液晶表示パネルの他の構成を示す平面図である。 図１に示す液晶表示パネルの他の構成を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１に示す液晶表示パネルにおける画素電極及び共通電極の他の構成を示す平面図である。 （ａ）（ｂ）は、本液晶表示装置の全体構成を説明するブロック図である。 本液晶表示装置の機能を説明するブロック図である。 テレビジョン受信機用の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 本テレビジョン受像機の機能を説明するブロック図である。 本テレビジョン受像機の構成を示す分解斜視図である。 従来のＩＰＳ型液晶表示装置の表示電極の一例を示す概略構成図である。 特許文献１におけるＩＰＳ型液晶表示装置の表示電極の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
１０ 液晶表示パネル
１１ アクティブマトリクス基板（第１の基板）
１２ 対向基板（第２の基板）
１３ 液晶層
１４ 画素電極
１４ａ 櫛歯電極
１４ｂ 幅の広い電極部
１４ｃ 幅の狭い電極部
１５ 共通電極
１５ａ 櫛歯電極
１５ｂ 幅の広い電極部
１５ｃ 幅の狭い電極部
１６ 補助容量
１７ 液晶容量
１８ ＴＦＴ
２０ ソースドライバ（データ信号線駆動回路）
３０ ゲートドライバ（走査信号線駆動回路）
４０ ＣＳドライバ（ＣＳバスライン駆動回路）
５０ 表示制御回路
８４，２００ 液晶表示ユニット
６０１ テレビジョン受像機
８００ 液晶表示装置

Claims (8)

1. スイッチング素子と、互いに複数の歯を有するとともに互いの歯が噛み合うように配置される、櫛型形状の共通電極及び画素電極とを含む第１の基板と、
   前記第１の基板に対向配置される第２の基板と、
   前記第１及び第２の基板間に狭持される液晶層とを備え、
   前記共通電極及び画素電極に印加される電圧により前記第１の基板に対して水平方向の電界を生じさせて、前記液晶層の液晶分子の配向を制御することによって表示を行う液晶表示パネルであって、
   前記共通電極の歯と前記画素電極の歯との間の領域は、互いの歯の間隔が広い第１の領域と、該第１の領域よりも該間隔が狭い第２の領域とにより形成されるとともに、前記第１及び第２の領域が、前記歯の長手方向に、交互に連続して形成されていることを特徴とする液晶表示パネル。
2. 前記第２の領域は、前記歯の長手方向に、少なくとも２箇所形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記第２の領域における前記歯の長手方向の長さは、前記第１の領域における前記歯の長手方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示パネル。
4. 前記共通電極及び画素電極は、該共通電極の歯と画素電極の歯との間隔が、該歯が並ぶ方向に等しくなるように、前記第１の基板に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示パネル。
5. 前記共通電極の一つの歯及び前記画素電極の一つの歯で構成される電極対が、一画素内に少なくとも１つ形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の液晶表示パネル。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の液晶表示パネルと、ドライバとを備えることを特徴とする液晶表示ユニット。
7. 請求項６に記載の液晶表示ユニットと光源装置とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
8. 請求項７に記載の液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナー部とを備えることを特徴とするテレビジョン受像機。

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