JP2017219553A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】６０Ｈｚ未満の周波数で駆動してもフリッカが視認され難い、横電界モードの液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置（１００）は、第１基板（１０）、第２基板（２０）および液晶層（３０）を備え、複数の画素（Ｐｘ）を有する。第１基板は、液晶層に横電界を生成し得る第１電極（１１）および第２電極（１２）と、初期配向軸方位（Ｄ１、Ｄ２）を規定する配向膜（１８）とを有する。第１電極は、少なくとも１つのスリット（１１ａ）を有する。各画素において、配向膜は、第１電極のスリットに対応する第１領域（１８ａ）と、第１電極のスリット以外の部分に対応する第２領域（１８ｂ）とを有する。配向膜の第１領域によって規定される初期配向軸方位と、配向膜の第２領域によって規定される初期配向軸方位とは異なる。【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、横電界モードの液晶表示装置に関する。

ＴＦＴ型液晶表示装置は、ＴＦＴを介して各画素の液晶層（電気的には「液晶容量」と呼ばれる）に印加する電圧を制御することによって、各画素を透過する光の量を調節し、表示を行う。各画素の液晶層に印加される電圧は、ある期間毎に極性が反転される。このような液晶表示装置の駆動方法は、交流駆動法と呼ばれ、液晶層に長時間にわたって直流電圧が印加されないようにしている。液晶層に長時間にわたって直流電圧が印加されると、液晶材料中に存在するイオンの偏在（界面分極）や液晶材料の劣化が起こり、表示品位が低下するからである。

本明細書において、各画素の液晶層（液晶容量）に印加される電圧を画素電圧と呼ぶことにする。画素電圧は、画素の画素電極と対向電極との間に印加される電圧であり、対向電極の電位に対する画素電極の電位で表される。対向電極の電位よりも画素電極の電位が高いときの画素電圧の極性を正とし、対向電極の電位よりも画素電極の電位が低いときの画素電圧の極性を負とする。

ＴＦＴ型液晶表示装置においては、画素電極はＴＦＴのドレイン電極に接続されており、ＴＦＴのソース電極に接続されているソースバスラインから供給される表示信号電圧が供給される。画素電極に供給される表示信号電圧と、対向電極に供給される対向電圧との差が、画素電圧に相当することになる。

ＴＦＴ型液晶表示装置において、画素電圧の極性は、典型的にはフレーム期間毎に反転する。ここで、ＴＦＴ型液晶表示装置におけるフレーム期間とは、全ての画素に画素電圧を供給するために必要な期間であって、あるゲートバスライン（走査配線）が選択され、次にそのゲートバスラインが選択されるまでの期間を意味し、垂直走査期間と言われることもある。画素は、行および列を有するマトリクス状に配列されており、典型的には、ゲートバスラインは画素の行に対応し、ソースバスラインは画素の列に対応し、ゲートバスラインに供給される走査信号（ゲート信号）によって、行ごとに順次、画素電圧が供給される。

従来の一般的なＴＦＴ型液晶表示装置のフレーム期間は１／６０秒（フレーム周波数は６０Ｈｚ）である。入力映像信号が例えばＮＴＳＣ信号の場合、ＮＴＳＣ信号は、インターレース駆動用の信号であり、１フレーム（フレーム周波数は３０Ｈｚ）が、奇数フィールドおよび偶数フィールドの２つのフィールド（フィールド周波数は６０Ｈｚ）で構成されているが、ＴＦＴ型液晶表示装置では、ＮＴＳＣ信号の各フィールドに対応して、全ての画素に画素電圧を供給するので、ＴＦＴ型液晶表示装置のフレーム期間は１／６０秒（フレーム周波数は６０Ｈｚ）となる。なお、最近は、動画表示特性の向上や３Ｄ表示を行うために、フレーム周波数を１２０Ｈｚにした倍速駆動や、２４０Ｈｚの４倍速駆動のＴＦＴ型液晶表示装置が市販されている。このように、ＴＦＴ型液晶表示装置は、入力される映像信号に応じてフレーム期間（フレーム周波数）を決定し、各フレーム期間に全ての画素に画素電圧を供給するように構成された駆動回路を備えている。

近年、In Plane Switching（ＩＰＳ）モードやFringe Field Switching（ＦＦＳ）モードに代表される横電界モードの液晶表示装置の利用が広がっている。横電界モードの液晶表示装置は、Vertical Alignment（ＶＡ）モードなどの縦電界モードの液晶表示装置に比べ、画素電圧の極性反転に伴うフリッカが見えやすいという問題がある。これは、液晶層の液晶分子の配向が、ベンド変形やスプレイ変形を伴う変化をすると、液晶分子の配向の非対称に起因した配向分極（「フレクソ分極」と呼ばれる）が生じるためと考えられている。

特許文献１は、液晶材料のフレクソ係数ｅ₁₁、ｅ₃₃や弾性定数Ｋ₁₁、Ｋ₃₃を所定の範囲内とすることにより、フレクソ分極に起因したフリッカの発生が抑制された液晶表示装置を開示している。

また、最近、本願出願人は、酸化物半導体層（例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体層）を備えたＴＦＴを用いた低消費電力の液晶表示装置を製造販売している。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体層を有するＴＦＴは、高い移動度（ａ−ＳｉＴＦＴに比べ２０倍超）および低いリーク電流（ａ−ＳｉＴＦＴに比べ１００分の１未満）を有している。画素ＴＦＴとして、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体層を有するＴＦＴを用いると、リーク電流が小さいので、休止駆動（低周波駆動とよばれることもある）を適用することによって、消費電力を低減することができる。

休止駆動法は、例えば、特許文献２に記載されている。参考のために、特許文献２の開示内容の全てを本明細書に援用する。休止駆動は、通常の６０Ｈｚ駆動（１フレーム期間＝１／６０秒間）において、１フレーム期間（１／６０秒間）で画像を書き込んだ後、続く５９フレーム期間（５９／６０秒間）では画像を書き込まないというサイクルを繰り返す。この休止駆動は、１秒間に１回だけ画像を書き込むので、１Ｈｚ駆動と呼ばれることもある。ここでは、休止駆動は、画像を書き込む期間よりも長い休止期間を有する駆動方法、または、フレーム周波数が６０Ｈｚ未満の低周波駆動を指すことにする。

フリッカの視認されやすさは、周波数に依存する。例えば、６０Ｈｚでは気にならない輝度の変化も、周波数が６０Ｈｚより小さくなると、特に３０Ｈｚ以下になるとフリッカとして視認されやすくなる。特に、１０Ｈｚ付近の周波数で輝度が変化すると、フリッカが非常に気になることが知られている。

特開２０１０−２８２０３７号公報 国際公開第２０１３／００８６６８号公報

本願発明者が、横電界モードの液晶表示装置に上記の休止駆動を適用したところ、特許文献１に開示されている技術では対策されていないフリッカが発生することを見出した。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、６０Ｈｚ未満の周波数で駆動してもフリッカが視認され難い、横電界モードの液晶表示装置を提供することにある。

本発明の実施形態による液晶表示装置は、互いに対向するように設けられた第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた液晶層と、を備え、マトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、前記第１基板は、前記液晶層に横電界を生成し得る第１電極および第２電極と、前記液晶層に接するように設けられた配向膜であって、前記液晶層に電界が印加されていないときの液晶分子の配向軸方位である初期配向軸方位を規定する配向膜と、を有し、前記第１電極は、少なくとも１つのスリットを有し、前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記配向膜は、前記第１電極の前記少なくとも１つのスリットに対応する第１領域と、前記第１電極の前記少なくとも１つのスリット以外の部分に対応する第２領域とを有し、前記配向膜の前記第１領域によって規定される初期配向軸方位と、前記配向膜の前記第２領域によって規定される初期配向軸方位とは異なる。

ある実施形態において、本発明による液晶表示装置は、少なくとも前記液晶層を介して互いに対向する一対の偏光板をさらに備え、前記一対の偏光板は、クロスニコルに配置されており、前記一対の偏光板のうちの一方の偏光軸は、前記第１領域によって規定される初期配向軸方位および前記第２領域によって規定される初期配向軸方位のうち、前記少なくとも１つのスリットの延びる方向とのなす角度が大きい方の初期配向軸方位に略平行である。

ある実施形態において、前記第１領域によって規定される初期配向軸方位と前記少なくとも１つのスリットの延びる方向とがなす角度、および、前記第２領域によって規定される初期配向軸方位と前記少なくとも１つのスリットの延びる方向とがなす角度のうちの大きい方の角度は４°以上１５°以下であり、小さい方の角度は３°以上１４°以下である。

ある実施形態において、前記第１電極は、誘電体層を介して前記第２電極上に設けられており、前記第１基板は、前記配向膜、前記第１電極、前記誘電体層および前記第２電極を前記液晶層側からこの順に有する。

ある実施形態において、本発明による液晶表示装置は、前記複数の画素のそれぞれに表示信号電圧が供給される信号供給期間と、前記複数の画素のそれぞれに表示信号電圧が供給されない休止期間とが１フレーム中に設けられる休止駆動を行い得る。

ある実施形態において、前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられた薄膜トランジスタを有し、前記薄膜トランジスタは、酸化物半導体を含む半導体層を有する。

ある実施形態において、前記酸化物半導体は、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体を含む。

ある実施形態において、前記Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体は、結晶質部分を含む。

６０Ｈｚ未満の周波数で駆動してもフリッカが視認され難い、横電界モードの液晶表示装置を提供する。

（ａ）は、本発明の実施形態による液晶表示装置１００を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面図である。 （ａ）は、図１（ａ）中の領域Ｒ_2Aに対応する部分を示す平面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）中の２Ｂ−２Ｂ’線に沿った断面図である。 液晶表示装置１００において電圧印加時に液晶分子ＬＣが回転する方向を示す図である。 横電界モードの液晶表示装置で休止駆動を行ったときの規格化輝度の時間変化を示すグラフである。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ比較例の液晶表示装置９００を模式的に示す平面図および断面図である。（ｃ）は、正極性の画素電圧が印加されているとき（１００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が正から負に反転した直後（１０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示すグラフであり、（ｄ）は、負極性の画素電圧が印加されているとき（２００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が負から正に反転した直後（２０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示すグラフである。 初期配向角度が３°、７°、１１°および１５°である場合について、ＶＴ特性（画素電圧と規格化透過率との関係）を示すグラフである。 初期配向角度が３°、７°、１１°および１５°である場合について、応答特性（時間と規格化輝度との関係）を示すグラフである。 液晶表示装置１００の他の構成を示す図であり、図１（ａ）中の領域Ｒ_2Aに対応する部分を示す平面図である。 液晶表示装置１００が備える一対の偏光板の好ましい配置を示す図である。 配向膜１８の第１領域１８ａにおける初期配向角度θ１を３°、第２領域１８ｂにおける初期配向角度θ２を１５°とし、一対の偏光板のうちの一方の偏光軸ａ１を、第２領域１８ｂによって規定される初期配向軸方位Ｄ２に略平行に配置したときのＶＴ特性を示すグラフである。 初期配向角度が３°、７°、１１°、１５°および１９°である場合について、ＶＴ特性（画素電圧と規格化輝度との関係）を示すグラフである。 （ａ）は、実施例１について、正極性の画素電圧が印加されているとき（１００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が正から負に反転した直後（１０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示すグラフであり、（ｂ）は、比較例の液晶表示装置９００および実施例１について、１００ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルと１０６ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルとの差分を示すグラフである。 （ａ）は、実施例１について、負極性の画素電圧が印加されているとき（２００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が負から正に反転した直後（２０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示すグラフであり、（ｂ）は、比較例の液晶表示装置９００および実施例１について、２００ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルと２０６ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルとの差分を示すグラフである。 比較例の液晶表示装置９００および実施例１について、１０Ｈｚ駆動の休止駆動を行った場合の規格化輝度の時間変化を示すグラフである。 比較例の液晶表示装置９００および実施例１について、１０Ｈｚの休止駆動を行った場合のフリッカ率を示すグラフである。 （ａ）は、実施例２について、正極性の画素電圧が印加されているとき（１００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が正から負に反転した直後（１０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示すグラフであり、（ｂ）は、比較例の液晶表示装置９００および実施例２について、１００ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルと１０６ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルとの差分を示すグラフである。 （ａ）は、実施例２について、負極性の画素電圧が印加されているとき（２００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が負から正に反転した直後（２０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示すグラフであり、（ｂ）は、比較例の液晶表示装置９００および実施例２について、２００ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルと２０６ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルとの差分を示すグラフである。 （ａ）および（ｂ）は、比較例の液晶表示装置９００および実施例２について、１０Ｈｚ駆動の休止駆動を行った場合の規格化輝度の時間変化を示すグラフである。 比較例の液晶表示装置９００および実施例２について、１０Ｈｚの休止駆動を行った場合のフリッカ率を示すグラフである。 配向膜１８および２８に対する光配向処理を説明するための図である。 （ａ）および（ｂ）は、配向膜１８および２８に対するラビング処理を説明するための図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態による液晶表示装置１００の他の構成を模式的に示す断面図である。 （ａ）は、「配向軸方位」、「配向方位」および「配向方向」を説明するための斜視図であり、（ｂ）は、配向膜主面に対して規定される極角θおよび方位角φを説明するための斜視図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。以下の説明においては、液晶分子の配向方向を正確に記述する必要があるので、「配向方向」を表現するための用語を定義する。一般に「方向」は、３次元空間内のベクトルで表されるが、表示面内（２次元面内）における方向や、正方向と負方向と（互いに１８０°異なる２つの方向）を区別する必要がない場合があるからである。

まず、図２３（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本明細書における「配向軸方位」、「配向方位」および「配向方向」という用語について説明する。図２３（ａ）に示すように、液晶分子ＬＣは、典型的には、配向膜主面（ＸＹ面）に対して所定のプレチルト角βを有するように配向する。このとき、液晶分子ＬＣのうちのＸＹ面から近い方の端部から遠い方の端部（図２３（ａ）において白丸で示す端部）に向かうベクトルを考える。このベクトルの、ＸＹ面内での成分（ＸＹ面内への投射影）が示す向きを「配向方位」と呼ぶ。「配向方位」は、図２３（ｂ）に示す方位角φを用いて、０°〜３６０°の範囲で表わすことができる。また、この「配向方位」と、当該配向方位に対して１８０°異なる配向方位（逆向き）とで規定される直線の方向を「配向軸方位」と呼ぶ。「配向軸方位が同じである」という場合、配向方位が同じである関係を意味していてもよく、また、配向方位が１８０°異なる関係を意味していても良い。なお、「配向方向」は、３次元的な方向（液晶分子の長軸方向であり、図２３（ｂ）に示す極角θも加味した方向）を意味するものとする。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、以下ではＦＦＳモードの液晶表示装置を例示するが、本発明の実施形態は、ＦＦＳモードの液晶表示装置に限定されず、ＩＰＳモードの液晶表示装置にも適用することができる。

図１（ａ）および（ｂ）に、本発明の実施形態による液晶表示装置１００を示す。図１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ液晶表示装置１００を模式的に示す平面図および断面図である。図１（ａ）は、液晶表示装置１００の１つの画素Ｐｘに対応した領域を示しており、図１（ｂ）は、図１（ａ）中の１Ｂ−１Ｂ’線に沿った断面を示している。

液晶表示装置１００は、互いに対向するように設けられたアクティブマトリクス基板（第１基板）１０および対向基板（第２基板）２０と、アクティブマトリクス基板１０および対向基板２０の間に設けられた液晶層３０とを備える。また、液晶表示装置１００は、マトリクス状に配列された複数の画素Ｐｘを有する。

さらに、ここでは図示していないが、液晶表示装置１００は、一対の偏光板を備える。一対の偏光板は、少なくとも液晶層３０を介して互いに対向するように（典型的にはアクティブマトリクス基板１０および対向基板２０のそれぞれの液晶層３０とは反対側に）設けられている。これらの偏光板は、クロスニコルに配置される。つまり、図１（ａ）に示すように、一対の偏光板の一方の偏光軸（吸収軸）ａ１は、他方の偏光軸（吸収軸）ａ２と略直交する。

アクティブマトリクス基板１０は、液晶層３０に横電界を生成し得る第１電極１１および第２電極１２と、液晶層３０に接するように設けられた配向膜１８とを有する。第１電極１１および第２電極１２は、その一方が画素電極であり、他方が共通電極である。ここでは、第１電極１１が画素電極であり、第２電極１２が共通電極である構成を例示する。

第１電極１１は、画素Ｐｘごとに設けられた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のドレイン電極に電気的に接続されており、ＴＦＴを介して表示信号電圧を供給される。第１電極１１は、透明な導電材料（例えばＩＴＯ）から形成されている。

第１電極１１は、少なくとも１つ（図１に示す例では複数）のスリット１１ａと、複数の細長電極部分（枝部）１１ｂとを有する。複数の細長電極部分１１ｂは、互いに略平行に延びる。各スリット１１ａは、隣接する細長電極部分１１ｂ間に形成されている。細長電極部分１１ｂ同士は、接続部（幹部）１１ｃによって電気的に接続されている。

図１（ａ）に例示している構成では、スリット１１ａおよび細長電極部分１１ｂは、画素Ｐｘの上半分と下半分とで、異なる方向に延びている。具体的には、スリット１１ａおよび細長電極部分１１ｂは、画素Ｐｘの上半分では、表示面の垂直方向に対して時計回りに所定の角度θ傾斜した方向に延びており、画素Ｐｘの下半分では、表示面の垂直方向に対して反時計回りに上記の角度θ傾斜した方向に延びている。

なお、スリット１１ａの数および細長電極部分１１ｂの数は、例示したものに限定されない。また、スリット１１ａの幅や細長電極部分１１ｂの幅にも特に制限はない。

第１電極１１は、誘電体層１３を介して第２電極１２上に設けられている。つまり、アクティブマトリクス基板１０は、配向膜１８、第１電極１１、誘電体層１３および第２電極１２を液晶層３０側からこの順に有する。誘電体層１３は、例えば無機絶縁材料から形成されている。

第２電極１２は、共通電圧を供給される。第２電極１２は、典型的には、べた電極（スリットなどが設けられていない電極）である。第２電極１２は、透明な導電材料（例えばＩＴＯ）から形成されている。

配向膜１８は、液晶層３０に電界が印加されていないときの液晶分子の配向軸方位である初期配向軸方位を規定する。配向膜１８は、後に詳述するように、規定する初期配向軸方位の異なる複数の領域を有する。

本実施形態では、配向膜１８は、光配向膜であり、主として液晶分子の配向方位を規定する水平配向膜として機能する。配向膜１８によって規定される液晶分子のプレチルト角は、典型的には１°以下に設定されている。なお、液晶分子のプレチルト角は、０．１°以上１．０°以下であることが好ましい。

本明細書において、「光配向膜」とは、光（例えば偏光紫外線）の照射によって配向規制力が付与される配向膜を意味する。国際公開第２００９／１５７２０７号には、光配向膜を備える液晶表示装置が記載されており、例えば、ポリイミドの主鎖と、光反応性官能基としてのシンナメート基を含む側鎖とを有する高分子からなる配向膜に光を照射することによって、光配向膜を形成する技術が記載されている。参考のため、上記国際公開第２００９／１５７２０７号の開示内容の全てを本明細書に援用する。

アクティブマトリクス基板１０の構成要素は、絶縁性を有する透明な基板（例えばガラス基板）１０ａに支持されている。基板１０ａ上には、ゲートメタル層が設けられている。ゲートメタル層は、ＴＦＴのゲート電極、および、ゲート電極に電気的に接続された走査配線（ゲートバスライン）を含む（いずれも不図示）。走査配線は、ＴＦＴに走査信号電圧を供給する。

ゲートメタル層を覆うように、ゲート絶縁層１４が設けられている。ゲート絶縁層１４上に、ＴＦＴの活性層として酸化物半導体層（不図示）が設けられている。酸化物半導体から形成された半導体層を用いることにより、低周波駆動を実現するために適切な素子特性（オフ特性）が得られる。

酸化物半導体層は、例えばＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体（以下、「Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体」と略する。）を含んでいる。ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）の三元系酸化物であって、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎの割合（組成比）は特に限定されず、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２等を含む。本実施形態では、酸化物半導体層は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎを、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１の割合で含むＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体層であってもよい。

Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体層を有するＴＦＴは、高い移動度（ａ−ＳｉＴＦＴに比べ２０倍超）および低いリーク電流（ａ−ＳｉＴＦＴに比べ１００分の１未満）を有しているので、駆動ＴＦＴおよび画素ＴＦＴとして好適に用いられる。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体層を有するＴＦＴを用いれば、液晶表示装置１００の消費電力を大幅に削減することが可能になる。

Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体は、アモルファスでもよいし、結晶質部分を含み、結晶性を有していてもよい。結晶質Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体としては、ｃ軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体が好ましい。このようなＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体の結晶構造は、例えば、特開２０１２−１３４４７５号公報に開示されている。参考のために、特開２０１２−１３４４７５号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。

酸化物半導体層は、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばＺｎ−Ｏ系半導体（ＺｎＯ）、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（ＩＺＯ（登録商標））、Ｚｎ−Ｔｉ−Ｏ系半導体（ＺＴＯ）、Ｃｄ−Ｇｅ−Ｏ系半導体、Ｃｄ−Ｐｂ−Ｏ系半導体、ＣｄＯ（酸化カドニウム）、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（例えばＩｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂−ＺｎＯ）、Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｎ−Ｏ系半導体などを含んでいてもよい。

酸化物半導体層上に、ソースメタル層が設けられている。ソースメタル層は、ＴＦＴのソース電極、ドレイン電極（いずれも不図示）、および、ソース電極に電気的に接続された信号配線（ソースバスライン）１５を含む。信号配線１５は、ＴＦＴに表示信号電圧を供給する。

ソースメタル層を覆うように、保護層１６が設けられている。保護層１６は、例えば無機絶縁材料から形成されている。保護層１６上に、有機層間絶縁層１７が設けられている。有機層間絶縁層１７は、例えば、感光性を有する樹脂材料から形成されている。

有機層間絶縁層１７上に、第２電極１２、誘電体層１３、第１電極１１および配向膜１８がこの順で積層されている。

対向基板２０は、遮光層２１およびカラーフィルタ層２２と、液晶層３０に接するように設けられた配向膜２８とを有する。

遮光層（「ブラックマトリクス」とも呼ばれる）２１は、例えば、感光性を有する黒色樹脂材料から形成される。

カラーフィルタ層２２は、赤カラーフィルタ２２Ｒ、緑カラーフィルタ２２Ｇおよび青カラーフィルタ２２Ｂを含む。赤カラーフィルタ２２Ｒ、緑カラーフィルタ２２Ｇおよび青カラーフィルタ２２Ｂは、例えば、感光性を有する着色樹脂材料から形成される。

配向膜２８によって規定される液晶分子の配向方位は、配向膜１８によって規定される液晶分子の配向方位と平行または反平行である。本実施形態では、配向膜２８は、光配向膜であり、主として液晶分子の配向方位を規定する水平配向膜として機能する。配向膜２８によって規定される液晶分子のプレチルト角も、典型的には１°以下に設定されている。また、配向膜２８によって規定される液晶分子のプレチルト角も、０．１°以上１．０°以下であることが好ましい。

本実施形態では、遮光層２１およびカラーフィルタ層２２を覆うように有機平坦化層２３が設けられており、この有機平坦化層２３上に配向膜２８が設けられている。有機平坦化層２３は、例えば、感光性を有する樹脂材料から形成されている。

対向基板２０の構成要素は、絶縁性を有する透明な基板（例えばガラス基板）２０ａに支持されている。基板２０ａの液晶層３０とは反対側の表面には、帯電を防止するための透明導電層２６が設けられている。透明導電層２６には、例えば０Ｖの電位が与えられる。

液晶層３０は、誘電異方性が正のネマチック液晶材料を含み、液晶層３０中の液晶分子は、配向膜１８および２８の配向規制力によって略水平に配向している。

既に説明したように、配向膜１８は、各画素Ｐｘにおいて、規定する初期配向軸方位の異なる複数の領域を有する。以下、図２（ａ）および（ｂ）も参照しながら、この点を説明する。図２（ａ）は、図１（ａ）中の領域Ｒ_2Aに対応する部分を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）中の２Ｂ−２Ｂ’線に沿った断面図である。なお、図２（ａ）および（ｂ）では、図１（ａ）および（ｂ）に示されている構成要素の一部が省略されている。

図２（ａ）および（ｂ）に示すように、各画素Ｐｘにおいて、配向膜１８は、第１電極１１のスリット１１ａに対応する第１領域１８ａと、第１電極１１のスリット１１ａ以外の部分（主に細長電極部分１１ｂ）に対応する第２領域１８ｂとを有する。

配向膜１８の第１領域１８ａによって規定される液晶分子ＬＣの初期配向軸方位Ｄ１と、配向膜１８の第２領域１８ｂによって規定される液晶分子ＬＣの初期配向軸方位Ｄ２とは、互いに異なる。図２（ａ）に示す例では、第１領域１８ａによって規定される初期配向軸方位Ｄ１とスリット１１ａの延びる方向とがなす角度（以下では「初期配向角度」と呼ぶこともある）θ１は、第２領域１８ｂによって規定される初期配向軸方位Ｄ２とスリット１１ａの延びる方向とがなす角度θ２よりも小さい。第１領域１８ａにおける初期配向角度θ１は、例えば３°であり、第２領域１８ｂにおける初期配向角度θ２は、例えば１５°である。

このように、配向膜１８は、互いに異なる初期配向軸方位Ｄ１、Ｄ２を規定する２種類の領域（第１領域１８ａおよび第２領域１８ｂ）を有する。なお、本実施形態のように、対向基板２０側にも配向膜２８が設けられている場合、この配向膜２８によって規定される配向方位は、配向膜１８の第１領域１８ａに対向する領域では、第１領域１８ａによって規定される配向方位と平行または反平行であり、配向膜１８の第２領域１８ｂに対向する領域では、第２領域１８ｂによって規定される配向方位と平行または反平行である。つまり、配向膜２８は、第１電極１１のスリット１１ａに対応する領域と、スリット１１ａ以外の部分に対応する領域とで、異なる配向方位を規定する。

第１電極１１と第２電極１２との間に電圧が印加されると、スリット１１ａの延びる方向に直交する方向の横電界（フリンジ電界）が生成される。図３に示すように、液晶分子ＬＣは、その配向方向がこの横電界の方向に近付くように回転する。なお、図３には、図１（ａ）中の領域Ｒ_2Aにおける液晶分子ＬＣの配向方向の変化が示されている。つまり、画素Ｐｘの下半分における配向方向の変化が示されている。図３からわかるように、画素Ｐｘの下半分では、電圧印加時に液晶分子ＬＣは時計回りに回転する。これに対し、画素Ｐｘの上半分では、電圧印加時に液晶分子ＬＣは反時計回りに回転する。

液晶表示装置１００は、休止駆動を行うことができる。静止画表示時などに、休止駆動（例えば１〜数Ｈｚの頻度で画像データを書き換える）を行うことにより、消費電力を大幅に削減することが可能である。

一般的な６０Ｈｚ駆動の液晶表示装置では、１垂直走査期間（約１／６０秒間）ごとに画素に表示信号電圧が供給される。すなわち、６０Ｈｚ駆動では、１秒間に６０回、画素に表示信号が印加される。

これに対し、休止駆動では、所定の垂直走査期間において画素に表示信号電圧を供給し、その後の単数または複数の垂直走査期間においては表示信号電圧を供給しない。つまり、休止駆動では、各画素に表示信号電圧が供給される信号供給期間と、各画素に表示信号電圧が供給されない休止期間とが１フレーム中に設けられる。

例えば、駆動周波数が１Ｈｚの休止駆動は、１垂直走査期間（６０Ｈｚ駆動の１垂直走査期間：１／６０秒）において表示信号電圧を画素に供給した後、その垂直走査期間に続く５９垂直走査期間（５９／６０秒）において表示信号を画素に供給することなく休止することで実行されてよい。なお、休止駆動において、所望の表示信号電圧を画素に印加するために、複数の垂直走査期間にわたって電圧を供給してもよい。例えば、最初の３垂直走査期間において表示信号電圧を画素に供給し、その後の５７垂直走査期間を休止期間としてもよい。

以上の説明からもわかるように、本願明細書では、ある表示信号を画素に供給するために割り当てられた期間を１フレームと呼んでいる。１Ｈｚの休止駆動では、１フレームは、６０の垂直走査期間を含み、このうちに信号供給期間と休止期間とが適宜設定される。なお、上記の６０Ｈｚ駆動の場合には、１フレームが１垂直走査期間に対応する。また、上記説明から理解されるように、本明細書において「駆動周波数」の語は、１フレーム期間（秒）の逆数に対応する。例えば、休止駆動によって駆動周波数が１０Ｈｚに設定されている場合、１フレーム期間は０．１秒である。

上述したように、本実施形態の液晶表示装置１００では、各画素Ｐｘにおいて、配向膜１８は、互いに異なる初期配向軸方位Ｄ１、Ｄ２を規定する２種類の領域（第１領域１８ａおよび第２領域１８ｂ）を有する。このことにより、６０Ｈｚ未満の周波数で駆動したとしても、フレクソ分極に起因するフリッカを視認され難くすることができる。以下、この理由を説明するが、それに先立ち、フレクソ分極およびそれに起因するフリッカを説明する。

ネマチック液晶では、個々の液晶分子は永久双極子モーメントを持ち分極しているものの、分子配列の対称性から、平衡状態では巨視的な分極は発生しない。しかし、電界分布の急激な変化によって液晶分子がその配向方向を揃えようと並ぶときに局所的なスプレイ配向あるいはベンド配向となり（つまり分子配列の対称性が崩れ）、巨視的な分極が発生する。この分極（フレクソエレクトリック効果による分極）が、フレクソ分極である。

特許文献１には、ＦＦＳモードの液晶表示装置において、フレクソ分極により、液晶層に正極性の電圧が印加されているときと負極性の電圧が印加されているときとで透過率の差異が生じることが記載されている。特許文献１によれば、このフレクソ分極は、液晶層に生成される電界（アーチ状の電気力線で表わされる）による配向規制力と、アクティブマトリクス基板側の配向膜による配向規制力との競合によって生じる局所的な（アクティブマトリクス基板側の配向膜と液晶層との界面近傍における）スプレイ配向に起因するとされている。フレクソ分極の向きは、液晶層に印加されている極性の反転とともに反転するので、画素内の暗線（フレクソ分極によって発生する）がそれに伴って移動し、フリッカが視認される。特許文献１には、液晶材料のフレクソ係数ｅ₁₁、ｅ₃₃や弾性係数Ｋ₁₁、Ｋ₃₃を所定の範囲内とすることにより、上記のフリッカを抑制し得ることが記載されている。

しかしながら、本願発明者が横電界モードの液晶表示装置に上記の休止駆動を適用したところ、特許文献１に開示されている技術では対策されていないフリッカが発生することがわかった。図４に、横電界モードの液晶表示装置で休止駆動を行ったときの規格化輝度の時間変化を示す。なお、図４には、画素電圧の波形も併せて示している。図４に示す例では、休止駆動によって駆動周波数は１０Ｈｚ（つまり１フレーム期間は１００ｍｓｅｃ）となっており、１００ｍｓｅｃごとに画素電圧の極性が反転している。具体的には、第１フレーム（０〜１００ｍｓｅｃ）に正極性の画素電圧が印加され、第２フレーム（１００ｍｓｅｃ〜２００ｍｓｅｃ）に負極性の画素電圧が印加され、第３フレーム（２００ｍｓｅｃ〜３００ｍｓｅｃ）に正極性の画素電圧が印加される。

図４から、極性反転時に輝度の低下が発生することがわかる。この輝度低下が、フリッカとして視認される。なお、極性反転時に輝度が下向きの角（つの）のように低下することから、以下では、この現象を「下角応答」とも呼ぶ。

本願発明者がシミュレーションを行ったところ、液晶材料のフレクソ係数ｅ₁₁、ｅ₃₃や弾性係数Ｋ₁₁、Ｋ₃₃を特許文献１に開示されている範囲内に設定しても、上記のフリッカ（下角応答）を改善することはできなかった。

以下、下角応答が発生する理由を説明する。

フレクソ分極は電位差を伴うため、電界印加時の液晶分子の回転量は、印加電界による回転量に、フレクソ分極による電位差相当分の回転量が重畳したものとなる。このため、画素内で液晶分子の回転量に大小差が発生し、明暗差となる。

ここで、図４に示した場合を例として、さらに図５（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、より具体的な説明を行う。

図５（ａ）および（ｂ）は、それぞれ比較例の液晶表示装置９００を模式的に示す平面図および断面図であり、本実施形態の液晶表示装置１００についての図２（ａ）および（ｂ）に相当する図である。図５（ｃ）は、正極性の画素電圧が印加されているとき（１００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が正から負に反転した直後（１０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイル（相対輝度と横方向（図５（ａ）および（ｂ）の左右方向）の距離との関係）を示すグラフであり、図５（ｄ）は、負極性の画素電圧が印加されているとき（２００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が負から正に反転した直後（２０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示すグラフである。

図５（ａ）および（ｂ）に示す比較例の液晶表示装置９００は、配向膜９１８により、画素全体で１つの初期配向軸方位Ｄ３が規定される点において、本実施形態の液晶表示装置１００と異なっている。液晶表示装置９００では、配向膜９１８の、画素電極１１のスリット１１ａに対応する領域９１８ａによって規定される初期配向軸方位Ｄ３と、配向膜９１８の、スリット１１ａ以外の部分（主に細長電極部分１１ｂ）に対応する領域９１８ｂによって規定される初期配向軸方位Ｄ３とは、同じである。初期配向軸方位Ｄ３とスリット１１ａの延びる方向とがなす角度θ３は、ここでは１５°である。

画素電極１１と共通電極１２との間に所定の電圧が印加されたとき、つまり、正極性の画素電圧印加時および負極性の画素電圧印加時のいずれにおいても、アクティブマトリクス基板１０近傍において液晶分子ＬＣがスプレイ配向をとり、それによってフレクソ分極が発生する。このフレクソ分極は、液晶層３０に生成される電界による配向規制力と、アクティブマトリクス基板１０側の配向膜９１８による配向規制力との競合によって生じる。ただし、画素電圧の極性が正であるときと負であるときとで、フレクソ分極の方向が異なる。つまり、画素電圧の極性の反転に伴って、フレクソ分極の方向も反転する。また、画素電圧の極性が反転した直後には、フレクソ分極が緩和（消失）する。

図５（ｃ）および（ｄ）に示す輝度プロファイルは、シミュレーションにより得られたものである。シミュレーションソフトとしては、シンテック株式会社製LCD MASTERを用いた。フレクソ分極に起因したフリッカは、低階調（例えば２５６階調表示の液晶表示装置における６４階調：規格化透過率５％に対応）表示を行う場合に視認されやすいので、シミュレーションの際の画素電圧は、６４階調表示に対応する電圧（具体的には１．３５Ｖ：後述する表２参照）とした。セル厚（液晶層の厚さ）は３．０μｍとし、誘電体層の厚さは０．３μｍとした。第１電極（画素電極）１１のスリット１１ａの幅および細長電極部分１１ｂの幅は、それぞれ５．０μｍおよび３．０μｍとした。液晶層３０を構成するポジ型液晶材料の物性値は、下記表１に示す通りとした。なお、画素電圧の極性を反転させると、正極性の電圧印加時の輝度（透過率）と、負極性の電圧印加時の輝度（透過率）とに差が生じることがある。この透過率の非対称性は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に所定のＤＣ電圧を印加することにより調整している。比較例では、オフセットされた共通電圧は０．０１７Ｖである。

図５（ｃ）に示す１００ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルからわかるように、画素電圧の極性が正であるときには、画素電極１１のスリット１１ａ上が明るく、細長電極部分１１ｂ上が暗い。また、１０６ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルからわかるように、画素電圧の極性が正から負に反転すると、スリット１１ａ上の輝度が低下するとともに、細長電極部分１１ｂ上の輝度が上昇する。このとき、細長電極部分１１ｂ上の輝度の上昇よりも、スリット１１ａ上の輝度の低下が大きいので、平均輝度（画素Ｐｘ全体の輝度）が低下する。

一方、図５（ｄ）に示す２００ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルからわかるように、画素電圧の極性が負であるときには、画素電極１１の細長電極部分１１ｂ上が明るく、スリット１１ａ上が暗い。また、２０６ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルからわかるように、画素電圧の極性が負から正に反転すると、細長電極部分１１ｂ上の輝度が低下するとともに、スリット１１ａ上の輝度が上昇する。このとき、スリット１１ａ上の輝度の上昇よりも、細長電極１１ｂ上の輝度の低下が大きいので、平均輝度が低下する。

このように、画素電圧の極性が反転する際、画素Ｐｘの輝度が低下し、フリッカとして視認される。そして、休止駆動を行うと、このようなフリッカが顕在化する。

上述した理由により、フレクソ分極に起因した下角応答（フリッカ）が発生する。本実施形態の液晶表示装置１００では、配向膜１８が第１領域１８ａおよび第２領域１８ｂを有することにより、６０Ｈｚ未満の周波数で駆動したとしても、フレクソ分極に起因するフリッカを視認され難くすることができる。以下、このことをシミュレーションにより検証した結果を説明する。シミュレーションの条件としては、既に説明した条件（輝度プロファイルの計算に用いた条件）を用いた。

まず、ＶＴ特性の初期配向角度依存性をシミュレーションにより検証した。図６に、初期配向角度（初期配向軸方位とスリット１１ａの延びる方向とがなす角度）が３°、７°、１１°および１５°である場合について、ＶＴ特性（画素電圧と規格化透過率との関係）を示す。

図６からわかるように、ＶＴ特性は、初期配向角度の大きさに応じて異なっている。具体的には、初期配向角度が小さいほど（つまり１５°、１１°、７°および３°の順で）、規格化透過率が最大となる電圧が低い。

なお、図６に示した結果から、各階調に対応する電圧が得られる。初期配向角度が３°、７°、１１°および１５°である場合の、６４階調表示に対応する電圧は、下記表２に示す通りである。

次に、応答特性の初期配向角度依存性を検証した。図７に、初期配向角度が３°、７°、１１°および１５°である場合について、応答特性（時間と規格化輝度との関係）を示す。

図７からわかるように、応答特性は、初期配向角度の大きさに応じて異なっている。具体的には、初期配向角度が小さいほど（つまり１５°、１１°、７°および３°の順で）、画素電圧の極性が反転した際の輝度の低下が小さい。

このように、初期配向角度を小さくすることにより、極性反転直後の輝度低下を抑制することができる。本実施形態の液晶表示装置１００では、配向膜１８が、規定する初期配向軸方位の異なる複数の領域（第１領域１８ａおよび第２領域１８ｂ）を有している。そのため、本来であれば極性反転の際に輝度低下が大きくなってしまう領域の初期配向角度を小さくすることにより、輝度低下を効果的に抑制することができる。それ故、本実施形態の液晶表示装置１００では、６０Ｈｚ未満の周波数で駆動を行っても、フレクソ分極に起因するフリッカ（下角応答）を視認され難くすることができる。

初期配向角度を小さくすることにより輝度低下が抑制されるメカニズムは明らかではないが、初期配向角度が小さいとフレクソ分極の緩和時に液晶分子ＬＣの戻り回転角度が大きくなることによって液晶分子ＬＣの弾性力が大きくなり、その結果、戻り時間が短縮して輝度低下（下角応答）を抑制できると考えられる。

なお、図２（ａ）には、配向膜１８の第１領域１８ａにおける初期配向角度θ１が、第２領域１８ｂにおける初期配向角度θ２よりも小さい構成を例示した。これとは逆に、図８に示すように、第１領域１８ａにおける初期配向角度θ１が、第２領域１８ｂにおける初期配向角度θ２よりも大きい構成であってもよい。

ここで、一対の偏光板の好ましい配置を説明する。

既に説明したように、一対の偏光板は、クロスニコルに配置されている。一対の偏光板のうちの一方の偏光軸ａ１は、図９に示すように、第１領域１８ａによって規定される初期配向軸方位Ｄ１および第２領域１８ｂによって規定される初期配向軸方位Ｄ２のうち、スリット１１ａの延びる方向とのなす角度が大きい方の初期配向軸方位（図９に示す例では第２領域１８ｂによって規定される初期配向軸方位Ｄ２）に略平行であることが好ましい。図９に示すような配置を採用することにより、黒表示状態における明るさを十分に低くし、コントラスト比を十分に高くすることができる。

図１０に、第１領域１８ａにおける初期配向角度θ１を３°、第２領域１８ｂにおける初期配向角度θ２を１５°とし、一対の偏光板のうちの一方の偏光軸ａ１を、第２領域１８ｂによって規定される初期配向軸方位Ｄ２に略平行に配置したときの、ＶＴ特性を示す。

図１０からわかるように、電圧無印加時の規格化輝度はゼロよりも大きく、０Ｖから電圧を増加させていくと、規格化輝度はいったん減少して極小値（ほぼゼロ）をとった後に上昇する。規格化輝度が極小値をとるのは、電圧印加によって第１領域１８ａ（初期配向角度が相対的に小さい方の領域）上の液晶分子ＬＣの配向方位が偏光軸ａ１に一致するときであり、そのときの電圧（図１０に示す例では約１．８Ｖ）を黒表示電圧とすることにより、コントラスト比を十分に高くすることができる。

なお、第１領域１８ａにおける初期配向角度θ１および第２領域１８ｂにおける初期配向角度θ２は、互いに異なっていればよく、例示した値には限定されない。ただし、第１領域１８ａにおける初期配向角度θ１および第２領域１８ｂにおける初期配向角度θ２のうちの大きい方の角度は４°以上１５°以下であることが好ましく、小さい方の角度は３°以上１４°以下であることが好ましい。以下、この理由を説明する。

まず、偏光板の軸精度や製造プロセス精度として±１°程度が想定されることから、初期配向角度θ１およびθ２の下限値は３°〜４°程度であることが好ましいといえる。

図１１に、初期配向角度が３°、７°、１１°、１５°および１９°である場合について、ＶＴ特性（画素電圧と規格化透過率との関係）を示す。なお、図１１に示すＶＴ特性は、初期配向角度が３°の場合の最大透過率を１００％として透過率の規格化を行ったものである。

図１１からわかるように、角度が小さいほど、最大透過率が高く、また、より低電圧で最大透過率をとることがわかる。例えば１９°の場合、３°の場合に比べて、最大透過率が約８％低くなり、最大透過率をとる電圧が約０．６Ｖ高くなってしまう。そのため、低消費電力化の観点から、初期配向角度θ１およびθ２の上限値は、１４°〜１５°程度であることが好ましいといえる。１５°の場合、３°の場合と比較したときの最大透過率の低下は約８％、最大透過率をとる電圧の上昇は約０．３Ｖであり、低消費電力性への悪影響は比較的軽微である。

上述した理由から、第１領域１８ａにおける初期配向角度θ１および第２領域１８ｂにおける初期配向角度θ２のうちの大きい方の角度は４°以上１５°以下で、小さい方の角度は３°以上１４°以下であることが好ましい。

ここで、本発明の実施形態による液晶表示装置１００について、画素電圧の極性を反転させたときの輝度低下の抑制効果をシミュレーションにより検証した結果を説明する。シミュレーションの条件としては、既に説明した条件を用いた。

（実施例１）
まず、実施例１として、配向膜１８の第１領域１８ａ（スリット１１ａに対応する領域）における初期配向角度θ１が３°であり、第２領域１８ｂ（主に細長電極部分１１ｂに対応する領域）における初期配向角度θ２が１５°である場合についての検証結果を説明する。なお、共通電圧は０．０００Ｖである。

図１２（ａ）に、正極性の画素電圧が印加されているとき（１００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が正から負に反転した直後（１０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示す。

図１２（ａ）からわかるように、画素電圧の極性が正であるときには、画素電極１１のスリット１１ａ上（図１２（ａ）中の領域Ｓ）が明るく、細長電極部分１１ｂ上（図１２（ａ）中の領域Ｅ）が暗い。また、画素電圧の極性が正から負に反転すると、スリット１１ａ上の輝度が低下するとともに、細長電極部分１１ｂ上の輝度が上昇する。このとき、細長電極部分１１ｂ上の輝度の上昇よりも、スリット１１ａ上の輝度の低下が大きいので、平均輝度は低下する。ただし、図１２（ａ）と図５（ｃ）との比較からわかるように、平均輝度の低下量は、比較例の液晶表示装置９００における平均輝度の低下量よりも少ない。

図１２（ｂ）に、比較例の液晶表示装置９００と実施例１とについて、１００ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルと１０６ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルとの差分を示す。図１２（ｂ）からもわかるように、実施例１では、比較例の液晶表示装置９００よりも、平均輝度の低下量が少ない。

図１３（ａ）に、負極性の画素電圧が印加されているとき（２００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が負から正に反転した直後（２０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示す。

図１３（ａ）からわかるように、画素電圧の極性が負であるときには、画素電極１１の細長電極部分１１ｂ上（図１３（ａ）中の領域Ｅ）が明るく、スリット１１ａ上（図１３（ａ）中の領域Ｓ）が暗い。また、画素電圧の極性が負から正に反転すると、細長電極部分１１ｂ上の輝度が低下するとともに、スリット１１ａ上の輝度が上昇する。このとき、スリット１１ａ上の輝度の上昇よりも、細長電極部分１１ｂ上の輝度の低下が大きいので、平均輝度は低下する。ただし、図１３（ａ）と図５（ｄ）との比較からわかるように、平均輝度の低下量は、比較例の液晶表示装置９００における平均輝度の低下量よりも少ない。

図１３（ｂ）に、比較例の液晶表示装置９００と実施例１とについて、２００ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルと２０６ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルとの差分を示す。図１３（ｂ）からもわかるように、実施例１では、比較例の液晶表示装置９００よりも、平均輝度の低下量が少ない。

図１４に、比較例の液晶表示装置９００と実施例１とについて、１０Ｈｚ駆動の休止駆動を行った場合の規格化輝度の時間変化をシミュレーションにより計算した結果を示す。ここでは、奇数フレームに負極性の画素電圧が印加され、偶数フレームに正極性の画素電圧が印加される例を示している。

図１４から、実施例１では、画素電圧の極性が負から正に反転したときの輝度低下、および、画素電圧の極性が正から負に反転したときの輝度低下の両方が、比較例の液晶表示装置９００においてよりも抑制されていることがわかる。

図１５に、比較例の液晶表示装置９００と実施例１とについて、１０Ｈｚの休止駆動を行った場合のフリッカ率を計算した結果を示す。なお、フリッカ率は、本来、透過率（規格化透過率）の最大値Ｔｍａｘと最小値Ｔｍｉｎとの差ΔＴ（＝Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）を、累積平均透過率Ｔａｖｅで除算したものであるが、図１５では、比較例のフリッカ率を１００％とした相対値でフリッカ率を示している。

図１５からわかるように、実施例１では、比較例の液晶表示装置９００よりもフリッカ率が低く、フリッカ率が８％〜１９％改善されている。

（実施例２）
次に、実施例２として、配向膜１８の第１領域１８ａ（スリット１１ａに対応する領域）における初期配向角度θ１が７°であり、第２領域１８ｂ（主に細長電極部分１１ｂに対応する領域）における初期配向角度θ２が３°である場合についての検証結果を説明する。なお、共通電圧は０．０２０Ｖである。

図１６（ａ）に、正極性の画素電圧が印加されているとき（１００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が正から負に反転した直後（１０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示す。

図１６（ａ）からわかるように、画素電圧の極性が正であるときには、画素電極１１のスリット１１ａ上（図１６（ａ）中の領域Ｓ）が明るく、細長電極部分１１ｂ上（図１６（ａ）中の領域Ｅ）が暗い。また、画素電圧の極性が正から負に反転すると、スリット１１ａ上の輝度が低下するとともに、細長電極部分１１ｂ上の輝度が上昇する。このとき、細長電極部分１１ｂ上の輝度の上昇よりも、スリット１１ａ上の輝度の低下が大きいので、平均輝度は低下する。ただし、図１６（ａ）と図５（ｃ）との比較からわかるように、平均輝度の低下量は、比較例の液晶表示装置９００における平均輝度の低下量よりも少ない。

図１６（ｂ）に、比較例の液晶表示装置９００と実施例２とについて、１００ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルと１０６ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルとの差分を示す。図１６（ｂ）からもわかるように、実施例２では、比較例の液晶表示装置９００よりも、平均輝度の低下量が少ない。

図１７（ａ）に、負極性の画素電圧が印加されているとき（２００ｍｓｅｃ時点）、および、画素電圧の極性が負から正に反転した直後（２０６ｍｓｅｃ時点）の輝度プロファイルを示す。

図１７（ａ）からわかるように、画素電圧の極性が負であるときには、画素電極１１の細長電極部分１１ｂ上（図１７（ａ）中の領域Ｅ）が明るく、スリット１１ａ上（図１７（ａ）中の領域Ｓ）が暗い。また、画素電圧の極性が負から正に反転すると、細長電極部分１１ｂ上の輝度が低下するとともに、スリット１１ａ上の輝度が上昇する。このとき、スリット１１ａ上の輝度の上昇よりも、細長電極部分１１ｂ上の輝度の低下が大きいので、平均輝度は低下する。ただし、図１７（ａ）と図５（ｄ）との比較からわかるように、平均輝度の低下量は、比較例の液晶表示装置９００における平均輝度の低下量よりも少ない。

図１７（ｂ）に、比較例の液晶表示装置９００と実施例２とについて、２００ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルと２０６ｍｓｅｃ時点の輝度プロファイルとの差分を示す。図１７（ｂ）からもわかるように、実施例２では、比較例の液晶表示装置９００よりも、平均輝度の低下量が少ない。

図１８に、比較例の液晶表示装置９００と実施例２とについて、１０Ｈｚ駆動の休止駆動を行った場合の規格化輝度の時間変化をシミュレーションにより計算した結果を示す。ここでは、奇数フレームに負極性の画素電圧が印加され、偶数フレームに正極性の画素電圧が印加される例を示している。

図１８から、実施例２では、画素電圧の極性が負から正に反転したときの輝度低下、および、画素電圧の極性が正から負に反転したときの輝度低下の両方が、比較例の液晶表示装置９００においてよりも抑制されていることがわかる。

図１９に、比較例の液晶表示装置９００と実施例２とについて、１０Ｈｚの休止駆動を行った場合のフリッカ率を計算した結果を示す。図１９においても、比較例のフリッカ率を１００％とした相対値でフリッカ率を示している。

図１９からわかるように、実施例２では、比較例の液晶表示装置９００よりもフリッカ率が低く、フリッカ率が１１％〜１８％改善されている。

（製造方法）
次に、本発明の実施形態による液晶表示装置１００の製造方法を説明する。

アクティブマトリクス基板１０は、公知の種々の方法で作製することができる。ゲートメタル層（ＴＦＴのゲート電極および走査配線を含む）およびソースメタル層（ＴＦＴのソース電極、ドレイン電極および信号配線を含む）は、それぞれ、例えば厚さ０．４μｍのＴｉＮ／Ａｌ／ＴｉＮ積層膜から形成される。ゲート絶縁層１４および誘電体層１３は、それぞれ、例えば厚さ０．２μｍ〜０．５μｍのＳｉＮｘ膜から形成される。保護層１６は、例えば厚さ０．４μｍのＳｉＮｘ膜から形成される。有機層間絶縁層１７は、例えば厚さ２．５μｍのアクリル系樹脂材料から形成される。第１電極（画素電極）１１および対向電極（共通電極）１２は、例えば厚さ０．１μｍのＩＴＯ膜から形成される。

第１電極１１の細長電極部分１１ｂの幅は、例えば、３．０μｍである。また、細長電極部分１１ｂの間隔（スリット１１ａの幅）は、例えば５．０μｍである。

対向基板２０も、公知の種々の方法で作製することができる。遮光層２１は、例えば黒色樹脂材料から形成され、その厚さは、例えば１．６μｍである。赤カラーフィルタ２２Ｒ、緑カラーフィルタ２２Ｇおよび青カラーフィルタ２２Ｂは、それぞれ、例えば着色樹脂材料から形成され、その厚さは、例えば１．５μｍである。有機平坦化層２３は、例えばアクリル系樹脂材料から形成されており、その厚さは、例えば２．０μｍである。透明導電層２６は、例えば厚さ２０ｎｍのＩＴＯ膜から形成される。透明導電層２６は、例えば、液晶注入工程後にスパッタ法によって形成される。

光配向膜である配向膜１８および２８は、例えば、以下のようにして形成することができる。まず、光配向膜材料をスピンコート法などによってアクティブマトリクス基板１０／対向基板２０の表面に塗布し、焼成することで、例えば厚さ０．０６μｍ〜０．０８μｍの配向膜１８／２８を形成する。

より具体的には、ＰＶＣｉ（ポリビニルシンナメート）系の光配向膜材料を、γブチロラクトン中に固形分濃度がおよそ３．０ｗｔ％となるように混ぜ、得られた溶液を、スピンコータに設置されたアクティブマトリクス基板１０／対向基板２０上に、厚さが６０ｎｍ〜８０ｎｍになるようにスピンコータの回転数を調節して（例えば、１５００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍ）塗布する。続いて、ホットプレート上で基板をプリベーク（例えば８０℃で１分間）およびポストベーク（例えば１８０℃で１時間）する焼成処理を行う。

その後、図２０に示すように、配向膜１８／２８に対し、所定の方向に延びる複数のスリット４８Ｓを有するマスク（ワイヤーグリッドスリットマスク）４８を介して、偏光方向Ｌ１の直線偏光紫外線（偏光ＵＶ）を照射することによって、光配向膜１８／２８が得られる。例えば、ＵＶ光源ＬＳと配向膜１８／２８との間に、幅約７μｍのスリット４８ｓを有するマスク４８を配置し、照射エネルギーを１．５Ｊ／ｃｍ²に設定して偏光ＵＶを照射する。このとき、例えば、３５μｍ／ｓｅｃの速度で基板を所定の方向Ｄ４に沿ってスキャンすることで、光配向処理を樹脂膜全体に対して行うことができる。なお、ここでは、偏光ＵＶの偏光方向Ｌ１に対して垂直な方向の配向規制力（配向軸方位Ｄ１で表わされる）を発現する光配向膜材料を用いている。

なお、本発明の実施形態による表示装置１００では、光配向膜１８について、互いに異なる初期配向軸方位Ｄ１およびＤ２を規定する２種類の領域（第１領域１８ａおよび第２領域１８ｂ）が形成されるように、上記の露光工程が２回行われる。具体的には、配向膜１８とワイヤーグリッドマスク４８との間に、第１電極１１のスリット１１ａに対応する領域に対応する開口部を有するさらなるマスク（不図示）を配置した状態で露光が行われ、その後（あるいはその前）に、配向膜１８とワイヤーグリッドマスク４８との間に、第１電極１１のスリット１１ａ以外の部分に対応する領域に対応する開口部を有する別のマスク（不図示）を配置した状態で露光が行われる。それぞれの露光工程における偏光ＵＶの偏光方向Ｌ１は、第１領域１８ａおよび第２領域１８ｂにおける初期配向軸方位Ｄ１およびＤ２が所望の方位となるように設定される。同様に、光配向膜２８についても、露光工程が２回行われる。

このようにして、光配向膜である配向膜１８および２８を形成することができる。なお、配向膜１８および２８は、光配向膜でなくてもよい。例えば、配向膜１８および２８は、配向処理としてラビング処理が施されてもよい。ラビング処理が施された配向膜１８および２８は、例えば、以下のようにして形成することができる。

まず、ポリアミック酸系の配向膜材料を、γブチロラクトン中に固形分濃度がおよそ３．０ｗｔ％となるように混ぜ、得られた溶液を、スピンコータに設置されたアクティブマトリクス基板１０／対向基板２０上に、厚さが６０ｎｍ〜８０ｎｍになるようにスピンコータの回転数を調節して（例えば、１５００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍ）塗布する。続いて、ホットプレート上で基板をプリベーク（例えば８０℃で１分間）およびポストベーク（例えば１８０℃で１時間）する焼成処理を行う。

その後、図２１（ａ）に示すように、配向膜１８／２８に対し、ラビング布４２が巻き付けられたラビングローラ４３を用いてラビング処理を行う。例えば、ラビング布４２として吉川化工製ＹＡ１８Ｒ（材質はレーヨン）を用い、ラビングローラ４３の回転数が３００ｒｐｍ、ステージの移動速度が２５ｍｍ／ｍｉｎ、毛当たり量が０．６μｍの条件でラビング処理を行う。ラビングローラ４３の回転方向Ｄ５、ラビング方向Ｄ６およびステージの移動方向Ｄ７の関係は、図２１（ａ）中に示す通りである。図２１（ｂ）に示すように、ラビング布４２の毛４２ａは傾斜しており、図２１（ａ）に示す例では、いわゆる順目ラビングが行われる。なお、横電界モードの場合、配向膜１８および２８のアンカリング特性が比較的強いことが好ましい。例えばステージの移動速度を遅くすることにより、ラビング密度を高くしてアンカリング特性を強くすることができる。

なお、本発明の実施形態による表示装置１００では、配向膜１８について、互いに異なる初期配向軸方位Ｄ１およびＤ２を規定する２種類の領域（第１領域１８ａおよび第２領域１８ｂ）が形成されるように、上記のラビング処理が２回行われる。例えば、まず、第１領域１８ａの初期配向軸方位Ｄ１に対応するラビング方向Ｄ６で、配向膜１８の全面にラビング処理を行う。次に、配向膜１８の第１領域１８ａをレジストパターンで保護した状態で、第２領域１８ｂの初期配向軸方位Ｄ２に対応するラビング方向Ｄ６で、ラビング処理を行う。その後、レジストパターンは剥離される。このようにしてラビング処理を２回行うことにより、配向膜１８の第１領域１８ａおよび第２領域１８ｂに、互いに異なる初期配向軸方位Ｄ１およびＤ２を規定する配向規制力を付与することができる。同様に、配向膜２８についても、ラビング処理が２回行われる。

上述したようにしてアクティブマトリクス基板１０および対向基板２０を作製した後、液晶材料をこれら基板間に封止することによって、液晶層３０を含む液晶パネルが得られる。この工程も、公知の種々の方法で行うことができる。以下、具体例を説明する。まず、対向基板２０において１つのパネルに対応する領域の周辺部に、ディスペンサを用いてシール材を塗布する。シール材としては、例えば熱硬化性樹脂を用いることができる。

次に、プリベーク工程（例えば８０℃で５分間）を行う。また、アクティブマトリクス基板１０上に所望径（例えば３．３μｍ）の球状スペーサを乾式散布する。その後、アクティブマトリクス基板１０と対向基板２０とを貼り合わせ、真空プレス工程または剛体プレス工程を行った後にポストベーク工程（例えば１８０℃で６０分間）を行う。

なお、一般的には、大型のマザーガラスを用いて複数の液晶パネルが同時に形成されるため、アクティブマトリクス基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた後、各液晶パネルに分断する工程が行われる。

各液晶パネルでは、スペーサによって間隔が維持される空隙が基板間に形成されており、空セルの状態となっている。この空セルに対して液晶材料を注入する。液晶注入工程は、液晶材料を注入皿に適量入れ、真空チャンバ内に空セルと一緒にセッティングし、真空引き（例えば６０分間）の後、ディップ注入（例えば６０分間）することで行われる。液晶材料が注入されたセルを真空チャンバから取り出した後、注入口に付着した液晶材料を清掃する。また、注入口にＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶ照射によりこれを硬化することで注入口を封止し、液晶パネルが完成する。

以上、本発明の実施形態を説明したが、その他の種々の改変が可能なことは言うまでもない。例えば、図２２（ａ）に示すように、第２電極（共通電極）１２を、ソースメタル層（信号配線１５およびＴＦＴのソース電極、ドレイン電極を含む）と同層に設けてもよい。この構成においては、保護層１６が、補助容量の（つまり画素電極１１および共通電極１２の間に位置する）誘電体層として機能する。

あるいは、図２２（ｂ）に示すように、第２電極（共通電極）１２を、ゲートメタル層（走査配線およびＴＦＴのゲート電極を含む）と同層に設けてもよい。この構成においては、ゲート絶縁層１４および保護層１６が、補助容量の（つまり画素電極１１および共通電極１２の間に位置する）誘電体層として機能する。

なお、一対の偏光板のそれぞれの透過軸および吸収軸は、互いに置換されてもよい。本明細書において、「偏光軸」は、吸収軸または透過軸のいずれを指していてもよい。

また、上記の説明ではＦＦＳモードの液晶表示装置を例示したが、本発明の実施形態の液晶表示装置は、ＩＰＳモードの液晶表示装置であってもよい。

本発明の実施形態は、横電界モードの液晶表示装置に広く適用される。

１０ 第１基板（アクティブマトリクス基板）
１１ 第１電極（画素電極）
１１ａ スリット
１１ｂ 細長電極部分
１１ｃ 接続部
１２ 第２電極（共通電極）
１３ 誘電体層
１４ ゲート絶縁層
１５ 信号配線（ソースバスライン）
１６ 保護層
１７ 有機層間絶縁層
１８ 配向膜
１８ａ 第１領域
１８ｂ 第２領域
２０ 第２基板（対向基板）
２１ 遮光層（ブラックマトリクス）
２２ カラーフィルタ層
２２Ｒ 赤カラーフィルタ
２２Ｇ 緑カラーフィルタ
２２Ｂ 青カラーフィルタ
２３ 有機平坦化層
２６ 透明導電層
２８ 配向膜
３０ 液晶層
１００、２００ 液晶表示装置
Ｄ１、Ｄ２ 初期配向軸方位
ＬＣ 液晶分子
Ｐｘ 画素
Ｐｘ１ 第１画素
Ｐｘ２ 第２画素
θ１、θ２ 初期配向角度

Claims (8)

1. 互いに対向するように設けられた第１基板および第２基板と、
   前記第１基板および前記第２基板の間に設けられた液晶層と、を備え、
   マトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示装置であって、
   前記第１基板は、前記液晶層に横電界を生成し得る第１電極および第２電極と、前記液晶層に接するように設けられた配向膜であって、前記液晶層に電界が印加されていないときの液晶分子の配向軸方位である初期配向軸方位を規定する配向膜と、を有し、
   前記第１電極は、少なくとも１つのスリットを有し、
   前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記配向膜は、前記第１電極の前記少なくとも１つのスリットに対応する第１領域と、前記第１電極の前記少なくとも１つのスリット以外の部分に対応する第２領域とを有し、
   前記配向膜の前記第１領域によって規定される初期配向軸方位と、前記配向膜の前記第２領域によって規定される初期配向軸方位とが異なる、液晶表示装置。
2. 少なくとも前記液晶層を介して互いに対向する一対の偏光板をさらに備え、
   前記一対の偏光板は、クロスニコルに配置されており、
   前記一対の偏光板のうちの一方の偏光軸は、前記第１領域によって規定される初期配向軸方位および前記第２領域によって規定される初期配向軸方位のうち、前記少なくとも１つのスリットの延びる方向とのなす角度が大きい方の初期配向軸方位に略平行である請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１領域によって規定される初期配向軸方位と前記少なくとも１つのスリットの延びる方向とがなす角度、および、前記第２領域によって規定される初期配向軸方位と前記少なくとも１つのスリットの延びる方向とがなす角度のうちの大きい方の角度は４°以上１５°以下であり、小さい方の角度は３°以上１４°以下である請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１電極は、誘電体層を介して前記第２電極上に設けられており、
   前記第１基板は、前記配向膜、前記第１電極、前記誘電体層および前記第２電極を前記液晶層側からこの順に有する請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記複数の画素のそれぞれに表示信号電圧が供給される信号供給期間と、前記複数の画素のそれぞれに表示信号電圧が供給されない休止期間とが１フレーム中に設けられる休止駆動を行い得る請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記第１基板は、前記複数の画素のそれぞれに設けられた薄膜トランジスタを有し、
   前記薄膜トランジスタは、酸化物半導体を含む半導体層を有する請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記酸化物半導体は、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体を含む請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体は、結晶質部分を含む請求項７に記載の液晶表示装置。

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