JP4367506B2

JP4367506B2 - 電気光学装置の駆動方法、電気光学装置、及び電子機器

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Publication number: JP4367506B2
Application number: JP2007056933A
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Inventors: 秀年村井; 智明関目; 隼人倉澤; 仁太田
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Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2009-11-18
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Description

本発明は、電気光学装置の駆動方法、電気光学装置、及び電子機器に関するものである。

液晶表示装置（電気光学装置）の広視野角化を図る一手段として、液晶層（電気光学層）に対して基板方向の電界を発生させて液晶分子の配向制御を行う方式（以下、横電界方式と称する）を用いることが知られており、このような横電界方式としてＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が知られている。

このような横電界方式を用いた液晶表示装置では、電極構造の非対称性から、従来のＴＮモードと比較して電荷が残留し易く、結果として焼きつきが発生するという問題がある。そこで、上記ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、画素電極の電位の正極性時と負極性時の平均値を各階調でずらすことで焼きつきの防止を図った方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３０９５２０号公報

一方、ＦＦＳ方式の液晶表示装置においても、同様に焼きつきの発生が問題となっており、その解決が望まれている。しかしながら、上記従来の駆動方法では以下の課題が残されている。すなわち、ＦＦＳ方式の液晶表示装置は、その電極形状がＩＰＳ方式のものと異なり、上記ＩＰＳ方式に基づく方法をＦＦＳ方式の液晶表示装置に用いた場合、電荷の蓄積を十分に防止することができず、依然として焼きつきが生じるといった問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、ＦＦＳ方式の液晶表示装置における焼きつきの発生を低減することのできる、電気光学装置の駆動方法、電気光学装置、及び電子機器を提供することを目的としている。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
すなわち、は、一対の基板と、前記一対の基板に挟持された電気光学層と、を備え、前記一方の基板のうち一方の基板が、第１電極、第２電極、および前記第１電極と前記第２電極との間に配置された絶縁層と、を含み、前記第２電極が前記絶縁層と前記電気光学層との間に位置してなる電気光学装置を駆動する方法において、前記第１電極に前記第２電極より高い電位が供給される第１期間、及び前記第１電極に前記第２電極より低い電位が供給される第２期間により前記電気光学層が交流駆動され、前記第１期間と前記第２期間とで階調レベルが同じ場合に、前記第１の期間における前記第１電極と前記第２電極との間の電位差を、前記第２の期間における前記第１の電極と前記第２の電極との間の電位差より大きくすることを特徴とする。例えば、第１電極及び第２電極の少なくとも一方に入力される信号電位をシフトさせることで上記構成が実現する。

前記電気光学装置が、例えば第１及び第２電極との間で発生した電界によって液晶層を駆動するＦＦＳ方式の液晶表示装置である場合、ＦＦＳ構造特有の非対称性の電極形状によりパネル内部に電荷が蓄積しやすい。蓄積した電荷は、液晶層の焼きつきといった不具合を生じさせるおそれがある。そこで、本発明を採用すれば、上述したように信号電位をシフトさせることで、第１電極から第２電極に向かう電界を第２電極から第１電極に向かう電界に比べて強めることができる。これにより、パネル内部に電荷が蓄積することが抑制され、液晶層の焼きつきを防止することができる。

また、上記電気光学装置の駆動方法においては、複数の階調レベルを有し、前記複数の階調レベルの全域に亘って、階調レベルが前記第１期間と前記第２期間とで等しい場合に、前記第１の期間における前記第１電極と前記第２電極との電位差を、前記第２期間における前記第１電極と前記第２電極との電位差より大きくする。
このようにすれば、階調の全域に亘って、上述したような液晶層の焼きつきを防止することができるので、表示品位が向上し、高性能なものとなる。

また、上記電気光学装置の駆動方法においては、前記電気光学装置は、複数の階調レベルを有するノーマリブラック表示であり、前記複数の階調レベルのうち、最大値近傍の階調レベルが、前記第１期間と前記第２期間とで等しい場合に、前記第１期間における前記第１電極と前記第２電極との電位差を、前記第２の期間における前記第１の電極と前記第２の電極との電位差より大きくしてもよい。
このようにすれば、階調レベルの最大値近傍のみで信号電位をシフトさせているので、信号電位のシフトに起因する消費電力の増加を抑えることができる。また、特に焼きつきを起こし易い最大階調近傍における電荷の蓄積を確実に抑制できる。

また、上記電気光学装置の駆動方法においては、前記電気光学装置は、複数の階調レベルを備えるノーマリブラック表示であり、階調レベルが、前記第１期間と前記第２期間とで等しい場合に、前記第１期間における前記第１の電極と前記第２の電極との電位差を、前記第２の期間における前記第１電極と前記第２電極との電位差より、前記階調レベルの大きさに応じて、大きくすることを特徴とする。
すなわち、階調レベルの増加に伴って、前記信号電位のシフト量を漸次増加させるのが好ましい。
階調レベルに伴って電荷の蓄積量が増加する。そこで、本発明を採用すれば、電荷が蓄積し易くなるにつれて信号電位のシフト量を漸次増加させているので、上述した電荷の蓄積が低減され、焼きつきの発生を防止できる。

本発明の電気光学装置は、一対の基板と、前記一対の基板に挟持された電気光学層と、を備え、前記一方の基板のうち一方の基板は、第１電極、第２電極、および前記第１電極と前記第２電極との間に配置された絶縁層と、を含み、前記第２電極が前記絶縁層と前記電気光学層との間に位置し、前記第１電極に前記第２電極より高い信号電位が供給される第１期間、及び前記第１電極に前記第２電極より低い信号電位が供給される第２期間により前記電気光学層を交流駆動する電気光学装置において、前記第１期間と前記第２期間とで階調レベルが同じ場合に、前記第１期間における前記第１電極と前記第２電極との間の電位差を、前記第２期間における前記第１電極と前記第２電極との間の電位差より大きくする制御部を備えてなることを特徴とする。第２電極と電気光学層との間には配向膜が配置される。また、第１電極はコモン電位が入力される共通電極とすることができ、第２電極は画像信号が入力される画素電極とすることができる。第２電極にはスイッチング素子が接続される。スイッチング素子は絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して第２電極に接続される。スイッチング素子が、ＴＦＴ素子の場合には、絶縁層がＴＦＴ素子のゲート絶縁膜、及びゲート絶縁膜と第２電極との間に形成される層間絶縁膜と、を含んでもよい。

本発明の電気光学装置を、例えば第１及び第２電極との間で発生した電界によって液晶層を駆動するＦＦＳ方式の液晶表示装置に適用した場合、上述したように信号電位をシフトさせることで、第２電極から第１電極に向かう電界が、第１電極から第２電極に向かう電界に比べて強めることができる。したがって、ＦＦＳ構造特有の電極形状の非対称性から生じる電荷の蓄積が抑制され、液晶層の焼きつきといった不具合が防止されたものとなる。

また、上記電気光学装置においては、前記制御部は、階調レベルの全域に亘って前記信号電位をシフトさせるのが好ましい。
この構成によれば、階調の全域に亘って、上述したような液晶層の焼きつきが防止されるので、表示品位が向上し、高性能な電気光学装置を提供できる。

また、上記電気光学装置においては、前記制御部は、階調レベルの最大値近傍にて前記信号電位をシフトさせるのが好ましい。
このようにすれば、階調レベルの最大値近傍のみで信号電位をシフトさせているので、信号電位のシフトに起因する消費電力の増加を抑えることができる。また、特に焼きつきを起こし易い最大階調近傍における電荷の蓄積を確実に抑制できる。

また、上記電気光学装置においては、前記制御部は、階調レベルの増加に伴って前記信号電位のシフト量を漸次増加させるのが好ましい。

この構成によれば、蓄積電荷量の増加を招く階調の増加に伴って、信号電位のシフト量を漸次増加させるので、上述した電荷の蓄積をより確実に防止し焼きつきを防止できる。

本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えたことを特徴とする。

本発明の電子機器によれば、上述したような焼きつきが防止された電気光学装置を備えているので、電子機器自体も表示品質が高く、高信頼性のものとなる。

以下、本発明における電気光学装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。また、本実施形態では、電気光学装置としてＦＦＳ方式の液晶表示装置を例に挙げて説明する。ここで、図１は液晶表示装置の等価回路図、図２は液晶表示装置のサブ画素領域を示す部分拡大平面構成図、図３は図２のＡ−Ａ’矢視断面図、図４は図２の光学軸配置を示す説明図である。

（液晶表示装置）
本実施形態における液晶表示装置１は、ＦＦＳ方式を用いたカラー液晶表示装置であって、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個のサブ画素領域で１個の画素を構成する液晶表示装置である。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域」、一組（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のサブ画素領域から構成される表示領域を「画素領域」と称する。

まず、液晶表示装置１の概略構成について説明する。液晶表示装置１は、図１に示すように、画素表示領域を構成する複数のサブ画素領域がマトリックス状に配置されている。
また、液晶表示装置１の画素表示領域を構成する複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極（第２電極）１１と、画素電極１１をスイッチング制御するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子１２とが形成されている。このＴＦＴ素子１２は、ソースが液晶表示装置１に設けられた後述するデータ線駆動回路（液晶駆動部）１６から延在するデータ線１３に接続され、ゲートが液晶表示装置１に設けられた後述する走査線駆動回路１７から延在する走査線１４に接続され、ドレインが画素電極１１に接続されている。

また、前記データ線１３は、図２に示すように、Ｙ軸方向に延在しており、走査線１４及び共通線２０は、Ｘ軸方向に延在している。なお、図２中では、対向基板の図示を省略している。したがって、データ線１３、走査線１４及び共通線２０が平面視でほぼ格子状に配線されている。

半導体層４２は、走査線１４と平面視で重なる領域に部分的に形成されたアモルファスシリコンなどの半導体で構成されている。また、ソース電極４３は、図２に示すように、平面視でほぼ逆Ｌ字状を有する配線であって、データ線１３から分岐して半導体層４２と導通している。そして、ドレイン電極４４は、図２に示す−Ｙ側の端部においてサブ画素領域の端部において、画素電極１１と、層間絶縁膜３３を貫通するコンタクトホール３３ａを介して電気的に接続されている。これら半導体層４２、ソース電極４３及びドレイン電極４４によってＴＦＴ素子１２が構成される。したがって、ＴＦＴ素子１２は、データ線１３及び走査線１４の交差部近傍に設けられている。

共通電極（第１電極）４１は、サブ画素領域に対応して平面視でほぼ矩形状を有しており、画素電極１１（複数の帯状電極１１ｂ及び該複数の帯状電極１１ｂの間）を覆う領域に形成されている。共通線２０は、各サブ画素領域に対応して配置された共通電極４１の端部と平面的に重なって（積層されて）電気的接続されている。また、前記共通電極４１には共通線２０にはコモン電位が供給されている。

前記画素電極１１は、平面視でほぼ梯子形状であって、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透光性導電材料で構成されており、その膜厚が５０ｎｍ以下となっている。そして、画素電極１１は、平面視で矩形の枠状の枠部１１ａと、ほぼＸ軸方向に延在すると共にＹ軸方向で間隔をあけて複数（１５本）配置された帯状電極１１ｂとを備えている。ここで、帯状電極１１ｂは、その両端がそれぞれ枠部１１ａのうちのＹ軸方向に延在する部分と接続されている。

共通電極４１は、平面視で図２に示すＸ軸方向に延在する帯状であって、画素電極１１と同様に、例えばＩＴＯなどの透光性導電材料で構成されている。そして、共通電極４１は、画素電極１１よりも液晶層２３から離間する側に配置されている。すなわち、前記共通電極４１は前記画素電極１１よりも下層に形成されたものとなっている。
以上より、画素電極１１と共通電極４１とは、絶縁層を構成するゲート絶縁膜３２及び層間絶縁膜３３を介して配置されている。これにより、画素電極１１と共通電極４１とは、ＦＦＳ方式の電極構造を構成している。

図１に示したように、液晶表示装置１は、データ線１３を介して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素領域に供給するデータ線駆動回路１６と、走査線１４を介して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを各サブ画素領域に供給する走査線駆動回路１７と、前記データ線駆動回路１６に接続されるデータ信号補正回路（制御部）１８と、を備えている。
データ信号補正回路１８は、共通電極４１に入力される信号電位が画素電極１１に入力される信号電位に比べて高いときの白色の輝度によって規定される階調レベルと、前記共通電極４１に入力される信号電位が画素電極１１に入力される信号電位に比べて低いときの前記階調レベルと、が同一となる場合において、共通電極４１に入力される信号電位が画素電極１１に入力される信号電位に比べて高いときの共通電極４１及び画素電極１１の電位差が、共通電極４１に入力される信号電位が共通電極４１に入力される信号電位に比べて低いときの共通電極４１及び画素電極１１の電位差よりも大きくなるように、画素電極１１に入力される信号電位をシフトさせる構成となっている。この構成により、後述するように液晶層の焼きつきを防止することができる。

前記データ線駆動回路１６は、画像信号Ｓ１〜Ｓｎをこの順で線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線１３同士に対してグループごとに供給してもよい。
また、前記走査線駆動回路１７は、走査信号Ｇ１〜Ｇｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。

前記データ信号補正回路１８は、詳細については後述するが、外部から供給されたデータ信号（信号電位）をコモン電位に対してシフトさせ（補正し）、シフト後のデータ信号を前記データ線駆動回路１６に供給する構成となっている。

液晶表示装置１は、スイッチング素子であるＴＦＴ素子１２が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされ、上述したようにデータ信号補正回路１８によって補正されたデータ信号を画像信号Ｓ１〜Ｓｎとして、所定のタイミングでデータ線１３から画素電極１１に書き込む構成となっている。そして、画素電極１１を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、画素電極１１と共通電極４１との間で一定期間保持される。

本実施形態に係る液晶表示装置１は、上述したようにＦＦＳ方式であることから、ノーマリーブラック表示をなし、画素電極及び共通電極間に印加する電圧に応じて、液晶分子の配向状態を変化させ、これによって白色表示をなすようになっている。

ところで一般に、液晶表示装置では液晶の劣化を防止するため、コモン電位に対する画素電位の極性をフレーム毎に反転させるようにしている。すなわち、全ての走査線を順次選択するのに必要な期間（１フレーム）毎にコモン電位に対して画素電極の極性を反転させている。また、コモン電位は、第１フレームで液晶に印加される電圧の絶対値と、第１フレームにおける画素電極の極性が反転する第２フレームで液晶に印加される電圧の絶対値と、同一の階調レベルにおいて等しくなるように設定される。したがって、液晶層に印加される電圧は、画素電極に入力される電位信号と、コモン電位との電位差によって規定される。

ＦＦＳ方式の液晶表示装置においても、上述したように画素電位の極性を反転させることで液晶の劣化を防止することが望まれる。しかしながら、このような場合、画素電極及び共通電極間に印加する電圧の増加に伴い、コモン電位の変動が生じる。ここで、白色の輝度によって階調レベルを規定すると、ＦＦＳ方式の液晶表示装置はノーマリーブラック表示であることから、階調レベルの増加に伴ってコモン電位の変化量が増加する。

本発明者は、上述したコモン電位の変動は、ＦＦＳ構造特有の電極形状における非対称性によって層間絶縁膜中に残留した電荷の影響に起因するものであるとの知見を得た。
そして、鋭意研究を行った結果、ＦＦＳ構造をなす液晶表示装置において、下側電極（第１電極）に入力される電位の平均値を上側電極（第２電極）に入力される電位の平均値より大きくすれば、第１電極から第２電極に向かう電界を第２電極から第１電極に向かう電界に比べて強めることができ、これによって上述したような電荷の残留を抑制できることを見出し、液晶層の焼きつきを防止した液晶表示装置１を完成させたのである。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置１では、上記データ信号補正回路１８によって、共通電極（第１電極）４１に入力される電位の平均値を画素電極（第２電極）１１に入力される電位の平均値よりも大きくするようなデータ信号をデータ線駆動回路１６に供給する構成となっている（図１参照）。

次に、液晶表示装置１の断面構成について、図３を参照しながら説明する。なお、図３では、画素電極を構成する帯状電極の図示を適宜省略している。
液晶表示装置１は、図４に示すように、素子基板（基板）２１と、素子基板２１と対向配置された対向基板２２と、素子基板２１と対向基板２２との間に挟持された液晶層２３と、素子基板２１の外面側（液晶層２３と反対側）に設けられた偏光板２４と、対向基板２２の外面側に設けられた偏光板２５とを備えている。そして、液晶表示装置１は、素子基板２１の外面側から照明光が照射される構成となっている。
また、液晶表示装置１には、素子基板２１と対向基板２２とが対向する領域の縁端に沿ってシール材（図示略）が設けられており、このシール材、素子基板２１及び対向基板２２によって液晶層２３が封止されている。

素子基板２１は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料からなる基板本体３１と、基板本体３１の内側（液晶層２３側）の表面に順に積層されたゲート絶縁膜３２、層間絶縁膜３３及び配向膜３４とを備えている。

また、素子基板２１は、基板本体３１の内側の表面に配置された走査線１４、各サブ画素領域に対応して設けられた共通電極４１及び各共通電極４１を接続する共通線２０と、ゲート絶縁膜３２の内側の表面に配置されたデータ線１３（図２に示す）、半導体層４２、ソース電極４３及びドレイン電極４４と、層間絶縁膜３３の内側の表面に配置された画素電極１１とを備えている。ゲート絶縁膜３２は、窒化シリコンや酸化シリコンなどのような絶縁性を有する透光性材料で構成されており、基板本体３１上に形成された走査線１４、共通線２０及び共通電極４１を覆うように設けられている。

層間絶縁膜３３は、ゲート絶縁膜３２と同様に、窒化シリコンや酸化シリコンなどの絶縁性を有する透光性材料で構成されており、ゲート絶縁膜３２上に形成された半導体層４２、ソース電極４３及びドレイン電極４４を覆うように設けられている。そして、層間絶縁膜３３のうち平面視で画素電極１１の後述する枠部１１ａと重なる部分には、画素電極１１とＴＦＴ素子１２との導通を図るための貫通孔であるコンタクトホール３３ａが形成されている。

配向膜３４は、例えばポリイミドなどの有機材料で構成されており、層間絶縁膜３３上に形成された画素電極１１を覆うように設けられている。そして、配向膜３４の上面には、液晶層２３を構成する液晶分子を配向規制するための配向処理が施されている。この配向膜３４の配向方向は、図４に示す矢印Ｒ１方向のように、Ｘ軸と同方向となっている。

対向基板２２は、図４に示すように、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成され基板本体５１と、基板本体５１の内側（液晶層２３側）の表面に順に積層されたカラーフィルタ層５２及び配向膜５３とを備えている。
カラーフィルタ層５２は、サブ画素領域に対応して配置されており、例えばアクリルなどで構成されて各サブ画素領域で表示する色に対応する色材を含有している。
配向膜５３は、例えばポリイミドなどの有機材料やシリコン酸化物などの無機材料で構成されており、その配向方向が配向膜３４の配向方向と同方向となっている。

偏光板２４、２５は、それぞれの透過軸が互いに直交するように設けられている。すなわち、偏光板２４の透過軸は図４に示す矢印Ｒ２方向のようにＹ軸方向となっており、偏光板２５の透過軸は矢印Ｒ３方向のように偏光板２４の透過軸と直交するＸ軸方向となっている。

（液晶表示装置の駆動方法）
続いて、本発明の液晶表示装置の駆動方法の一実施形態として、上記構成に係る液晶表示装置１の駆動方法について説明する。本実施形態における液晶表示装置１は、ＦＦＳ方式を用いた横電界方式の液晶表示装置であり、ＴＦＴ素子１２を介して画素電極１１に画像信号（電圧）を供給することで、画素電極１１と共通電極４１との間に基板面方向の電界を生じさせ、この電界によって液晶を駆動する。そして、液晶表示装置１は、サブ画素領域ごとに透過率を変更させて表示を行う。
すなわち、画素電極１１に電圧を印加しない状態において、液晶層２３を構成する液晶分子は、図４に示す矢印Ｒ１方向に水平配向している。そして、画素電極１１及び共通電極４１を介して画素電極１１を構成する帯状電極１１ｂの延在方向に対して直交する方向に沿う電界を液晶層２３に発生させると、この方向に沿って液晶分子が配向する。

液晶表示装置１において、照明光は、偏光板２４を透過することで偏光板２４の透過軸に沿う直線偏光に変換され、液晶層２３に入射する。
そして、液晶層２３がオフ状態（非選択状態）であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、入射時と同一の偏光状態で液晶層２３から出射する。この直線偏光は、直線偏光と直交する透過軸を有する偏光板２５に吸収されて、サブ画素領域が暗表示となる。
一方、液晶層２３がオン状態（選択状態）であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、液晶層２３により所定の位相差（１／２波長）が付与されて、入射時の偏光方向から９０°回転した直線偏光に変換されて液晶層２３から出射する。この直線偏光は、偏光板２５の透過軸と平行であるため、偏光板２５を透過して表示光として視認され、サブ画素領域が明表示となる。

ここで、液晶表示装置１の外部から駆動回路１５に供給された信号は、その信号データがデータ信号補正回路１８に入力される。そして、データ信号補正回路１８によって信号データが補正されることで、新たな信号データが生成され、この信号データがデータ線駆動回路１６に出力される。

以下、前記データ信号補正回路１８によってデータ信号をシフトさせる方法について具体的に説明する。なお、上述したように画素電極１１には交流信号（正負極性反転信号）、共通電極４１にはコモン電位が入力されている。図５は、上記データ信号補正回路１８により、同一階調時において、画素電極１１および共通電極４１に入力される信号電位を示す図であり、図６は電極１１，４１間に生じる電界の状態を示す図である。

データ信号補正回路１８は、図５に示されるように、階調レベルが同一となる場合において、共通電極４１に入力される信号電位が画素電極１１に入力される信号電位に比べて高いときの共通電極４１及び画素電極１１の電位差を、共通電極４１に入力される信号電位が画素電極１１に入力される信号電位に比べて低いときの共通電極４１及び画素電極１１の電位差よりも大きくするように画素電極１１に入力する信号電位をシフト（補正）する。

ここで、共通電極４１に入力される信号電位が画素電極１１に入力される信号電位に比べて高い場合とは、図５中Ａで示されるように画素電極１１に負極性の信号電位が入力された状態を表している。このとき、図６に示すような下側電極（共通電極４１）から上側電極（画素電極１１）へと向かう上方電界Ａ１が生じる。

一方、共通電極４１に入力される信号電位が画素電極１１に入力される信号電位に比べて低い場合とは、図５中Ｂで示されるように画素電極１１に正極性の信号電位が入力された状態を表している。このとき、図６に示すような上側電極（画素電極１１）から下側電極（共通電極４１）へと向かう下方電界Ｂ１が生じる。

画素電極１１と共通電極４１との間に生じる電位差は、各電極１１，４１に入力される信号電位の差で規定される。本実施系形態では、図５に示したように画素電極１１に入力するデータ電位が前記データ信号補正回路１８によりシフトされる。すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置１によれば、上記上方電界Ａ１をなす各電極１１，４１間の電位差が上記下方電界Ｂ１をなす各電極１１，４１間の電位差に比べて大きくなるので、上方電界Ａ１が下方電界Ｂ１に比べて強まり、上述したようなＦＦＳ構造特有の電荷の蓄積を抑制することができる。したがって、電荷の蓄積に起因する液晶層２３の焼きつきの発生を防止することができる。

ところで、画素電極１１及び共通電極４１への印加電圧とともに、残留電荷量及びコモン電位の変化量が増加する。そこで、本実施形態では図７に示すように、階調レベルの全域に亘って画素電極１１に入力する信号電位をシフトさせた。このとき、階調レベルの増加に伴い、前記信号電位のシフト量を漸次増加させるようにしている。図７中は横軸に階調を示し、縦軸に各階調における上記データ信号補正回路１８によるシフト量を示している。このときのシフト量としては、最大階調の近傍（白色輝度の８０％〜１００％）にて、負極性時（図５中、Ｂ参照）に画素電極１１に入力される信号電位を正極性時（図５中、Ａ参照）に画素電極１１に入力される信号電位に比べて２００ｍＶ程度増加させるのが好ましい。このようにすれば、蓄積電荷量の増加を招く階調の増加に伴って、信号電位のシフト量を漸次増加させているので、階調の全域に亘って電荷の蓄積が防止され、液晶層２３の焼きつきを防止できる。

以上述べたように、本実施形態に係る液晶表示装置１及びその駆動方法によれば、共通電極４１から画素電極１１に向かう電界が、画素電極１１から共通電極４１に向かう電界に比べて強めることができ、ＦＦＳ構造特有の電荷の蓄積が抑制されて、液晶層の焼きつきを防止できる。また、階調の全域に亘って電荷の蓄積、及び液晶層２３の焼きつきを防止することができるので、液晶表示装置１は、その表示品位が高く、高性能なものとなる。

なお、上記データ信号補正回路１８によって信号電位をシフトする範囲は、上記実施形態に限定されることはない。例えば、上記実施形態では、階調の全域に亘って信号電位をシフトさせたが、最大階調の近傍（白色輝度の８０％〜１００％）においてのみ信号電位をシフトさせるようにしてもよい。これによれば、階調レベルの最大値近傍のみで信号電位をシフトさせることで信号電位のシフトに起因する消費電力の増加を抑えるとともに、特に焼きつきを起こし易い最大階調近傍にて電荷が蓄積するのを確実に抑制できる。

また、上記実施形態では、データ信号補正回路１８が画素電極１１に入力される電位データをシフトする場合について説明したが、共通電極４１に入力されるコモン電位をシフトする、あるいは両方をシフトするようにしてもよい。

（電子機器）
次に、上述した構成の液晶表示装置１を備える電子機器について説明する。なお、この実施形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明がこの実施形態に限定されるものではない。ここで、図８は、本発明の液晶表示装置を備える電子機器である携帯電話機を示す外観斜視図である。本実施形態における電子機器は、図８に示すような携帯電話機１００であって、本体部１０１と、これに開閉可能に設けられた表示体部１０２とを有する。表示体部１０２の内部には表示装置１０３が配置されており、電話通信に関する各種表示が表示画面１０４において視認可能となっている。また、本体部１０１には操作ボタン１０５が配列されている。
そして、表示体部１０２の一端部には、アンテナ１０６が伸縮自在に取り付けられている。また、表示体部１０２の上部に設けられた受話部１０７の内部には、スピーカ（図示略）が内蔵されている。さらに、本体部１０１の下端部に設けられた送話部１０８の内部には、マイク（図示略）が内蔵されている。
ここで、表示装置１０３には、図１に示す液晶表示装置１が用いられている。

本実施形態に係る携帯電話機１００によれば、上述したような焼きつきが防止された液晶表示装置１を表示体部１０２として備えているので、電子機器自体も表示品質が高く、高信頼性のものとなる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態に係る液晶表示装置１では、画素電極をスイッチング制御する駆動素子としてＴＦＴ素子を用いているが、ＴＦＴ素子に限らず、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）素子など、他の駆動素子を用いてもよい。また、上記液晶表示装置１では、透過型の表示装置としているが、半透過反射型の液晶表示装置や反射型の液晶表示装置であってもよい。
さらに、上記液晶表示装置１では、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色表示を行うカラー液晶表示装置としているが、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかまたは他の１色の色表示を行う単色の表示装置や、２色や４色以上の色表示を行う表示装置であってもよい。ここで、対向基板にカラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィルタ層を設けてもよい。

また、液晶表示装置を備える電子機器としては、携帯電話機に限らず、パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、デジタルビデオカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備える機器などのような他の電子機器であってもよい。

液晶表示装置の等価回路を示す図である。液晶表示装置のサブ画素領域を示す部分拡大平面構成図である。液晶表示装置における図２のＡ−Ａ´線矢視による側断面図である。液晶表示装置の光学配置を示す説明図である。データ信号補正回路により入力される信号電位を示す図である。画素電極および共通電極間に生じる電界方向を示す図である。階調レベルと信号電位のシフト量との関係を示す図である。電子機器の一実施形態としての携帯電話の概略構成を示す図である。

符号の説明

１…液晶表示装置（電気光学装置）、１１…画素電極（第２電極）、１８…データ信号補正回路（制御部）、２１…素子基板（一方の基板）、２３…液晶層（電気光学層）、４１…共通電極（第１電極）、１００…携帯電話（電子機器）

Claims

一対の基板と、前記一対の基板に挟持された電気光学層と、を備え、
前記一方の基板のうち一方の基板が、第１電極、第２電極、および前記第１電極と前記第２電極との間に配置された絶縁層と、を含み、
前記第２電極が前記絶縁層と前記電気光学層との間に位置してなる電気光学装置を駆動する方法において、
前記第１電極に前記第２電極より高い信号電位が供給される第１期間、及び前記第１電極に前記第２電極より低い信号電位が供給される第２期間により前記電気光学層が交流駆動され、
前記第１期間と前記第２期間とで階調レベルが同じ場合に、
前記第１の期間における前記第１電極と前記第２電極との間の電位差を、前記第２の期間における前記第１の電極と前記第２の電極との間の電位差より大きくすることを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
複数の階調レベルを有し、
前記複数の階調レベルの全域に亘って、階調レベルが前記第１期間と前記第２期間とで等しい場合に、前記第１の期間における前記第１電極と前記第２電極との電位差を、前記第２期間における前記第１電極と前記第２電極との電位差より大きくすることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の駆動方法。
前記電気光学装置は、複数の階調レベルを有するノーマリブラック表示であり、前記複数の階調レベルのうち、最大値近傍の階調レベルが、前記第１期間と前記第２期間とで等しい場合に、
前記第１期間における前記第１電極と前記第２電極との電位差を、前記第２の期間における前記第１の電極と前記第２の電極との電位差より大きくすることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の駆動方法。
前記電気光学装置は、複数の階調レベルを備えるノーマリブラック表示であり、階調レベルが、前記第１期間と前記第２期間とで等しい場合に、
前記第１期間における前記第１の電極と前記第２の電極との電位差を、前記第２の期間における前記第１電極と前記第２電極との電位差より、前記階調レベルの大きさに応じて、大きくすることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の駆動方法。
一対の基板と、前記一対の基板に挟持された電気光学層と、を備え、
前記一方の基板のうち一方の基板は、第１電極、第２電極、および前記第１電極と前記第２電極との間に配置された絶縁層と、を含み、
前記第２電極が前記絶縁層と前記電気光学層との間に位置し、
前記第１電極に前記第２電極より高い信号電位が供給される第１期間、及び前記第１電極に前記第２電極より低い信号電位が供給される第２期間により前記電気光学層を交流駆動する電気光学装置において、
前記第１期間と前記第２期間とで階調レベルが同じ場合に、前記第１期間における前記第１電極と前記第２電極との間の電位差を、前記第２期間における前記第１電極と前記第２電極との間の電位差より大きくする制御部を備えてなることを特徴とする電気光学装置。
前記第２電極と前記電気光学層との間に配向膜が配置されてなることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
前記第１電極はコモン電位が入力される共通電極であり、前記第２電極は画像信号が入力される画素電極であり、
前記第２電極に接続されるスイッチング素子を更に備え、
前記スイッチング素子と前記第２電極とが前記絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して接続されてなることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電気光学装置。
前記スイッチング素子が、ＴＦＴ素子であり、
前記絶縁層が、前記ＴＦＴ素子のゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜と前記第２電極との間に形成される層間絶縁膜と、を備えてなることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えてなることを特徴とする電子機器。