(57)【要約】【課題】光変調手段として用いられる液晶装置のイオン性不純物の掃引効果を向上させる表示装置、および表示装置の駆動方法を提供すること。【解決手段】表示装置としての投射型表示装置１０００は、素子基板１０および対向基板２０の間に挟持された液晶を含む液晶層５０と、表示領域Ｅに配置された画素電極１５ａと、画素電極１５ａに隣り合う画素電極１５ｂと、を有する液晶装置１００と、液晶層５０の温度を、液晶のＴｎｉ以上に加熱可能な加熱手段５１０と、Ｔｎｉよりも低い所定の温度以下に冷却可能な冷却手段５２０と、液晶層５０に光を照射するランプユニット１１０１と、を備え、加熱手段５１０により液晶層５０の温度をＴｎｉ以上としたときに、画素電極１５ａに交流信号Ｖ１が印加され、画素電極１５ｂに交流信号Ｖ１と同じ周波数で位相がずれた交流信号Ｖ２が印加される。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、前記第１基板と対向配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に挟持された液晶を含む液晶層と、前記第１基板の表示領域に配置された第１画素電極と、前記第１画素電極に隣り合う第２画素電極と、を有する液晶装置と、
前記液晶層の温度を、前記液晶のＴｎｉ以上に加熱可能な加熱手段と、
前記液晶層の温度を、前記Ｔｎｉよりも低い所定の温度以下に冷却可能な冷却手段と、
前記液晶層に光を照射する光源と、を備え、
前記加熱手段により前記液晶層の温度を前記Ｔｎｉ以上としたときに、前記第１画素電極に第１交流信号が印加され、前記第２画素電極に前記第１交流信号と同じ周波数で位相がずれた第２交流信号が印加される、表示装置。
【請求項２】
前記Ｔｎｉは、８０℃以上、１００℃未満である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
オンシーケンス期間に、前記加熱手段により前記液晶層の温度を前記Ｔｎｉ以上とし、
前記オンシーケンス期間の後に、前記冷却手段により前記液晶層の温度を前記所定の温度以下とする、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
オフシーケンス期間に、前記加熱手段により前記液晶層の温度を前記Ｔｎｉ以上とし、
前記オフシーケンス期間の後に、前記冷却手段により前記液晶層の温度を前記所定の温度以下とする、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
オンシーケンス期間とオフシーケンス期間との両方の期間に、前記加熱手段により前記液晶層の温度を前記Ｔｎｉ以上とし、
前記オンシーケンス期間と前記オフシーケンス期間とがそれぞれ終了した後に、前記冷却手段により前記液晶層の温度を前記所定の温度以下とする、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１基板の前記表示領域の外側に少なくとも１つの周辺電極を有し、
前記第１交流信号が印加される期間に、前記第１交流信号と印加電圧が同じか、または大きな、正または負の直流信号または交流信号が前記周辺電極に印加される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
第１基板と、前記第１基板と対向配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に挟持された液晶を含む液晶層と、前記第１基板の表示領域に配置された第１画素電極と、前記第１画素電極に隣り合う第２画素電極と、を有する液晶装置と、
前記液晶層に光を照射する光源と、を備えた表示装置の駆動方法であって、
前記液晶層を加熱して、前記液晶層の温度を前記液晶のＴｎｉ以上としたときに、前記第１画素電極に第１交流信号を印加すると共に、前記第２画素電極に前記第１交流信号と同じ周波数で位相がずれた第２交流信号を印加し、
前記第１交流信号および前記第２交流信号を印加した後に、前記液晶層を冷却して、前記液晶層の温度を前記Ｔｎｉよりも低い所定の温度以下とする、表示装置の駆動方法。
【請求項８】
オンシーケンス期間に、前記液晶層を加熱し、前記第１画素電極に前記第１交流信号を印加すると共に、前記第２画素電極に前記第２交流信号を印加し、
前記オンシーケンス期間が終了した後に、前記液晶層を冷却する、請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項９】
オフシーケンス期間に、前記液晶層を加熱し、前記第１画素電極に前記第１交流信号を印加すると共に、前記第２画素電極に前記第２交流信号を印加し、
前記オフシーケンス期間の後に、前記液晶層を冷却する、請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
オンシーケンス期間とオフシーケンス期間との両方の期間に、前記液晶層を加熱し、前記第１画素電極に前記第１交流信号を印加すると共に、前記第２画素電極に前記第２交流信号を印加し、
前記オンシーケンス期間と前記オフシーケンス期間とがそれぞれ終了した後に、前記液晶層を冷却する、請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、および表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トランジスターが備わるアクティブ駆動型の液晶装置を、液晶ライトバルブとして用いた表示装置が知られていた。このような表示装置では、液晶装置に入射する光束密度が、直視型ディスプレイ用の液晶装置と比べて大きくなる。そのため、液晶材料、配向膜、シール材などの液晶装置の部材に由来するイオン性不純物が、液晶層中に拡散して表示ムラなどの表示不良の原因となることがある。
【０００３】
そこで、イオン性不純物による表示不良の発生を抑えるために、例えば、特許文献１には、イオントラップ電極により、イオン性不純物を掃引する液晶表示装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２および特許文献３には、非表示期間に有効画素領域を用いて、横電界を発生させてイオン性不純物を掃引する技術が提案されている。
【０００５】
さらに、特許文献４には、オフシーケンス時のイオン性不純物の掃引効果を高めるために、オフシーケンスにおける液晶装置の温度を、立ち上げ期間後の液晶装置の温度より高くする表示装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７９１７２号公報
【特許文献２】特開２００８−２９２８６１号公報
【特許文献３】特開２０１５−１１１２４７号公報
【特許文献４】特開２０１３−２３５１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１から特許文献４に記載の技術では、イオン性不純物の掃引効果を向上させることが難しいという課題があった。例えば、特許文献１から特許文献３に記載の技術では、イオン性不純物の掃引効果が得られにくい場合があった。特に、ＶＡ（Vertical Alignment）方式の液晶装置では、初期の垂直配向状態において、横方向へのイオン性不純物の移動が遅くなる傾向があり、上記掃引効果が得られにくくなるおそれがあった。
【０００８】
また、特許文献４に記載の技術では、液晶装置の温度を比較的に高くする加熱手段が備えられているものの、液晶装置や液晶が加熱される温度が明示されていなかった。そのため、液晶層に含まれる液晶の種類によっては、イオン性不純物の掃引効果を向上させることが難しい場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例］本適用例に係わる表示装置は、第１基板と、第１基板と対向配置された第２基板と、第１基板および第２基板の間に挟持された液晶を含む液晶層と、第１基板の表示領域に配置された第１画素電極と、第１画素電極に隣り合う第２画素電極と、を有する液晶装置と、液晶層の温度を、液晶のＴｎｉ（ネマティック−等方相転移温度）以上に加熱可能な加熱手段と、液晶層の温度を、Ｔｎｉよりも低い所定の温度以下に冷却可能な冷却手段と、液晶層に光を照射する光源と、を備え、加熱手段により液晶層の温度をＴｎｉ以上としたときに、第１画素電極に第１交流信号が印加され、第２画素電極に第１交流信号と同じ周波数で位相がずれた第２交流信号が印加される。
【００１１】
本適用例によれば、従来と比べてイオン性不純物の掃引効果を向上させることができる。詳しくは、加熱手段によって液晶層の温度を液晶のＴｎｉ以上とすることが可能であり、液晶の異方性を変えて等方相として、イオン性不純物の移動度を大きくすることができる。特に、ＶＡ方式の液晶装置では、液晶を等方相とすることによって、イオン性不純物の横方向への移動度が大きくなると共に、配向膜に吸着したイオン性不純物を解離させやすくすることが可能となる。
【００１２】
液晶のＴｎｉ以上まで加熱することにより、液晶層に含まれる液晶の種類によらず、液晶が等方性となる。このとき、位相がずれた第１交流信号および第２交流信号を印加することにより、第１画素電極から第２画素電極に向かう横電界が発生する。そのため、液晶層中のイオン性不純物を、第１画素電極から第２画素電極の方向に掃引することができる。
【００１３】
液晶層中でのイオン性不純物の移動度が大きくなるため、イオン性不純物の掃引に要する時間を短縮することができる。また、冷却手段により、Ｔｎｉ以上まで加熱した液晶層を、Ｔｎｉよりも低い所定の温度まで冷却して液晶を配向させることが可能となる。そのため、表示装置のオンシーケンス期間にイオン性不純物の掃引を実施しても、冷却手段がない場合と比べて、表示装置の立ち上げ時間（表示可能な状態になるまでの時間）を短縮することができる。
【００１４】
以上により、イオン性不純物に起因する表示ムラなどの表示不良の発生が抑制されるため、表示品質が向上した表示装置を提供することができる。
【００１５】
上記適用例に記載の表示装置においては、Ｔｎｉは、８０℃以上、１００℃未満であることが好ましい。
【００１６】
これによれば、Ｔｎｉが１００℃以上の場合と比べて、加熱および冷却の時間を短縮することができる。そのため、イオン性不純物の掃引に要する時間の短縮や、駆動エネルギーの低減が可能となる。あるいは、加熱手段および冷却手段を簡略化することができる。
【００１７】
上記適用例に記載の表示装置においては、オンシーケンス期間に、加熱手段により液晶層の温度をＴｎｉ以上とし、オンシーケンス期間の後に、冷却手段により液晶層の温度を所定の温度以下とすることが好ましい。
【００１８】
これによれば、表示装置が表示を開始する前に、表示装置を稼働させなかった期間に拡散したイオン性不純物を、表示領域の外側へ掃引することが可能になる。これにより、従来よりも良好な表示品質で表示装置を表示させることができる。また、冷却手段によって、液晶層の温度が所定の温度以下まで冷却されるため、オンシーケンス期間を含む、表示装置が表示可能となるまでの立ち上げ時間を短縮することができる。
【００１９】
上記適用例に記載の表示装置においては、オフシーケンス期間に、加熱手段により液晶層の温度をＴｎｉ以上とし、オフシーケンス期間の後に、冷却手段により液晶層の温度を所定の温度以下とすることが好ましい。
【００２０】
これによれば、表示装置を表示させた期間に、液晶装置の部材などから生じたイオン性不純物を表示領域の外側へ掃引することができる。したがって、表示装置を稼働させなかった期間に拡散するイオン性不純物を低減することが可能となる。また、液晶層の温度が所定の温度以下まで冷却されるため、オフシーケンス期間を含む、表示装置の立ち下げ時間を短縮することができる。
【００２１】
上記適用例に記載の表示装置においては、オンシーケンス期間とオフシーケンス期間との両方の期間に、加熱手段により液晶層の温度をＴｎｉ以上とし、オンシーケンス期間とオフシーケンス期間とがそれぞれ終了した後に、冷却手段により液晶層の温度を所定の温度以下とすることが好ましい。
【００２２】
これによれば、オンシーケンス期間の表示装置の表示前にイオン性不純物の掃引を行って、従来よりも良好な表示品質で表示装置を表示させることができる。また、オフシーケンス期間にイオン性不純物の掃引を行って、表示装置を表示させた期間に、液晶装置の部材などから生じたイオン性不純物を表示領域の外側へ掃引することができる。さらには、液晶層の温度が所定の温度以下まで冷却されるため、オンシーケンス期間を含む表示装置が表示可能となるまでの立ち上げ時間、およびオフシーケンス期間を含む表示装置の立ち下げ時間の、両方を短縮することができる。
【００２３】
上記適用例に記載の表示装置においては、第１基板の表示領域の外側に少なくとも１つの周辺電極を有し、第１交流信号が印加される期間に、第１交流信号と印加電圧が同じか、または大きな、正または負の直流信号または交流信号が周辺電極に印加されることが好ましい。
【００２４】
これによれば、第１交流信号および第２交流信号で掃引されたイオン性不純物を、表示領域の外側に掃引することが可能となる。そのため、表示領域におけるイオン性不純物がさらに低減されて、表示装置の表示品質をさらに向上させることができる。
【００２５】
［適用例］本適用例に係わる表示装置の駆動方法は、第１基板と、第１基板と対向配置された第２基板と、第１基板および第２基板の間に挟持された液晶を含む液晶層と、第１基板の表示領域に配置された第１画素電極と、第１画素電極に隣り合う第２画素電極と、を有する液晶装置と、液晶層に光を照射する光源と、を備えた表示装置の駆動方法であって、液晶層を加熱して、液晶層の温度を液晶のＴｎｉ以上としたときに、第１画素電極に第１交流信号を印加すると共に、第２画素電極に第１交流信号と同じ周波数で位相がずれた第２交流信号を印加し、第１交流信号および第２交流信号を印加した後に、液晶層を冷却して、液晶層の温度をＴｎｉよりも低い所定の温度以下とする。
【００２６】
本適用例によれば、従来と比べてイオン性不純物の掃引効果を向上させることができる。詳しくは、液晶層の温度をＴｎｉ以上とすることから、液晶を等方相として、イオン性不純物の移動度を大きくすることができる。特に、ＶＡ方式の液晶装置では、液晶を等方相とすることによって、イオン性不純物の横方向への移動度が大きくなると共に、配向膜に吸着したイオン性不純物を解離させやすくすることが可能となる。
【００２７】
液晶のＴｎｉ以上まで加熱することにより、液晶層に含まれる液晶の種類によらず、液晶を等方相として、イオン性不純物の掃引効果を向上させることができる。
【００２８】
液晶層中でのイオン性不純物の移動度が大きくなるため、イオン性不純物の掃引に要する時間を短縮することができる。また、Ｔｎｉ以上まで加熱した液晶層を、Ｔｎｉよりも低い所定の温度まで冷却することで、液晶を配向させることが可能となる。そのため、オンシーケンス期間にイオン性不純物の掃引を実施しても、冷却しない場合と比べて、表示装置の立ち上げ時間（表示可能な状態とするまでの時間）を短縮することができる。
【００２９】
第１交流信号および第２交流信号により、第１画素電極と第２画素電極との間に生じる電界の分布が、第１画素電極から第２画素電極の方向に向かって移動する。そのため、液晶層中のイオン性不純物を、第１画素電極から第２画素電極の方向に掃引することができる。
【００３０】
以上により、イオン性不純物に起因する表示ムラなどの表示不良の発生を抑制する、表示装置の駆動方法を提供することができる。
【００３１】
上記適用例に記載の表示装置の駆動方法においては、オンシーケンス期間に、液晶層を加熱し、第１画素電極に第１交流信号を印加すると共に、第２画素電極に第２交流信号を印加し、オンシーケンス期間が終了した後に、液晶層を冷却することが好ましい。
【００３２】
これによれば、表示装置の表示前にイオン性不純物の掃引を行うため、イオン性不純物が低減された状態で表示装置を表示させることができる。また、液晶層の温度が所定の温度以下まで冷却されるため、オンシーケンス期間を含む、表示装置が表示可能となるまでの立ち上げ時間を短縮することができる。
【００３３】
上記適用例に記載の表示装置の駆動方法においては、オフシーケンス期間に、液晶層を加熱し、第１画素電極に第１交流信号を印加すると共に、第２画素電極に第２交流信号を印加し、オフシーケンス期間の後に、液晶層を冷却することが好ましい。
【００３４】
これによれば、表示装置を表示させた期間に、液晶装置の部材などから生じたイオン性不純物を表示領域の外側へ掃引することができる。また、液晶層の温度が所定の温度以下まで冷却されるため、オフシーケンス期間を含む、表示装置の立ち下げ時間を短縮することができる。
【００３５】
上記適用例に記載の表示装置の駆動方法においては、オンシーケンス期間とオフシーケンス期間との両方の期間に、液晶層を加熱し、第１画素電極に第１交流信号を印加すると共に、第２画素電極に第２交流信号を印加し、オンシーケンス期間とオフシーケンス期間とがそれぞれ終了した後に、液晶層を冷却することが好ましい。
【００３６】
これによれば、表示装置の表示前にイオン性不純物の掃引を行うため、イオン性不純物が表示領域の外側へ掃引された状態で表示装置を表示させることができる。また、表示装置を表示させた期間に、液晶装置の部材などから生じた、表示領域の外側へ掃引することができる。さらには、液晶層の温度が所定の温度以下まで冷却されるため、オンシーケンス期間を含む表示装置が表示可能となるまでの立ち上げ時間、およびオフシーケンス期間を含む表示装置の立ち下げ時間の、両方を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施形態１に係る液晶装置の構成を示す概略平面図。
【図２】図１に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図。
【図３】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図４】液晶装置のうちで主に画素の構造を示す模式断面図。
【図５】液晶装置を備えた表示装置の構成を示す概略図。
【図６】表示装置における加熱手段および冷却手段の制御機能を示すブロック図。
【図７】画素電極に電圧を印加する方法を説明するための液晶装置の模式平面図。
【図８】図７に示す液晶装置のＡ−Ａ’線に沿う模式断面図。
【図９】各走査線に対応して配置された画素電極に印加される交流信号の種類を示す模式平面図。
【図１０Ａ】各交流信号を示すタイミングチャート。
【図１０Ｂ】各交流信号を示すタイミングチャート。
【図１０Ｃ】各交流信号を示すタイミングチャート。
【図１１Ａ】画素電極に印加される交流信号の極性を１画面ごとに示す模式平面図。
【図１１Ｂ】画素電極に印加される交流信号の極性を１画面ごとに示す模式平面図。
【図１１Ｃ】画素電極に印加される交流信号の極性を１画面ごとに示す模式平面図。
【図１２】液晶層の温度に対する交流信号の印加の時期を示す模式図。
【図１３】実施形態２に係る、液晶層の温度に対する交流信号の印加の時期を示す模式図。
【図１４】変形例４に係る液晶装置の構成を示す模式平面図。
【図１５】図１４に示す液晶装置のＢ−Ｂ’線に沿う模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も、本発明に含まれる。
【００３９】
なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。また、以下の説明において、例えば基板に対して、「基板上に」との記載は、基板の上に接して配置される場合、基板の上に他の構造物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接して配置され、一部が他の構造物を介して配置される場合のいずれかを表すものとする。
【００４０】
（実施形態１）
本実施形態では、液晶装置として、画素ごとに薄膜トランジスター（Thin Film Transistor：以降、「ＴＦＴ」と略す。）を備えたアクティブ駆動型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、後述する表示装置としての投射型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。
【００４１】
＜液晶装置の構成＞
まず、本実施形態の表示装置に用いられる液晶装置の構成について、図１から図３を参照して説明する。図１は、実施形態１に係る液晶装置の構成を示す概略平面図である。図２は、図１に示す液晶装置のＨ−Ｈ’線に沿う模式断面図である。図３は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００４２】
図１および図２に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、第１基板としての素子基板１０と、素子基板１０と対向配置された第２基板としての対向基板２０と、素子基板１０および対向基板２０の間に挟持された液晶を含む液晶層５０と、を有している。
【００４３】
素子基板１０の基材１０ｓには、例えば、ガラス基板、石英基板などの基板が用いられる。対向基板２０の基材２０ｓには、例えば、ガラス基板、石英基板などの透明基板が用いられる。
【００４４】
素子基板１０は、対向基板２０よりも大きい。素子基板１０と対向基板２０と（以降、「一対の基板」ということもある。）は、対向基板２０の外縁に沿って配置されたシール材４０を介して接合されている。一対の基板の隙間に、正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて、液晶層５０が形成されている。
【００４５】
シール材４０には、例えば、熱硬化性または電子線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用される。シール材４０には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示せず）が混入されている。
【００４６】
シール材４０の内側には、マトリックス状に配列した複数の画素Ｐを含む表示領域Ｅが設けられている。シール材４０と表示領域Ｅとの間には、表示領域Ｅを取り囲んで見切り部２１が設けられている。見切り部２１には、例えば、遮光性の金属または金属酸化物などが用いられる。
【００４７】
表示領域Ｅの周囲には、表示に寄与しないダミー画素領域（図示せず）が設けられている。なお、図１および図２では図示を省略したが、表示領域Ｅにおいて、複数の画素Ｐをそれぞれ平面的に区分する遮光部（ブラックマトリックス：ＢＭ）が対向基板２０に設けられている。
【００４８】
素子基板１０には、複数の外部接続端子１０４が配列した端子部が設けられている。該端子部に沿った第１辺部とシール材４０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。また、第１辺部に対向する第２辺部に沿ったシール材４０と表示領域Ｅとの間に検査回路１０３が設けられている。
【００４９】
第１辺部と直交し、互いに対向する第３辺部および第４辺部に沿ったシール材４０と表示領域Ｅとの間には、走査線駆動回路１０２が設けられている。また、第２辺部のシール材４０と検査回路１０３との間には、２つの走査線駆動回路１０２を繋ぐ複数の配線１０５が設けられている。
【００５０】
これらデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０２に繋がる配線は、第１辺部に沿って配列した複数の外部接続端子１０４に接続されている。以降、第１辺部に沿った方向をＸ方向とし、第１辺部と直交し、互いに対向する第３辺部および第４辺部に沿った方向をＹ方向とする。なお、検査回路１０３の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路１０１に沿ったシール材４０と表示領域Ｅとの間に設けてもよい。
【００５１】
図２に示すように、基材１０ｓの液晶層５０側の表面には、画素Ｐごとに設けられた透光性の画素電極１５およびスイッチング素子であるＴＦＴ３０と、信号配線と、これらを覆う配向膜１８とが形成されている。
【００５２】
また、ＴＦＴ３０における半導体層に光が入射してスイッチング動作が不安定になることを防ぐ遮光構造が採用されている。素子基板１０は、基材１０ｓと、基材１０ｓ上に形成された画素電極１５、ＴＦＴ３０、信号配線、配向膜１８を含むものである。
【００５３】
基材２０ｓの液晶層５０側の表面には、見切り部２１と、これを覆うように成膜された絶縁層２２と、絶縁層２２を覆うように設けられた対向電極２３と、対向電極２３を覆う配向膜２４とが設けられている。本実施形態における対向基板２０は、少なくとも見切り部２１、対向電極２３、配向膜２４を含むものである。
【００５４】
見切り部２１は、図１に示すように、表示領域Ｅを取り囲むと共に、平面的に走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置に設けられている。これにより対向基板２０側からこれらの回路に入射する光を遮蔽して、回路が光によって誤動作することを防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が表示領域Ｅに入射しないように遮蔽して、表示領域Ｅの表示における高いコントラストを確保している。
【００５５】
絶縁層２２は、例えば、光透過性を有する酸化シリコンなどの無機材料からなり、見切り部２１を覆うように設けられている。このような絶縁層２２の形成方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
【００５６】
対向電極２３は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜からなり、絶縁層２２を覆うと共に、図１に示すように対向基板２０の隅に設けられた上下導通部１０６に電気的に接続されている。上下導通部１０６は、素子基板１０側の配線に電気的に接続されている。
【００５７】
画素電極１５を覆う配向膜１８、および対向電極２３を覆う配向膜２４は、液晶装置１００の光学設計に基づいて選定される。配向膜１８，２４としては、気相成長法を用いてＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を成膜し、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向させた無機配向膜が挙げられる。
【００５８】
このような液晶装置１００は、例えば透過型であって、電圧が印加されない時の画素Ｐの透過率が、電圧印加時の透過率よりも大きいノーマリーホワイトモードや、電圧が印加されない時の画素Ｐの透過率が、電圧印加時の透過率よりも小さいノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。素子基板１０と対向基板２０とを含む液晶パネル１１０において、光の入射側と出射側とにそれぞれ偏光素子が光学設計に応じて配置されている。
【００５９】
本実施形態では、以降、配向膜１８，２４として前述した無機配向膜と、負の誘電異方性を有する液晶とを用い、ノーマリーブラックモードの光学設計が適用された例について説明する。
【００６０】
図３に示すように、液晶装置１００は、少なくとも表示領域Ｅにおいて互いに絶縁されて直交する信号配線としての複数の走査線３ａおよび複数のデータ線６ａと、データ線６ａに沿って平行に配置された容量線３ｂとを有している。走査線３ａが延在する方向はＸ方向であり、データ線６ａが延在する方向はＹ方向である。
【００６１】
走査線３ａ、データ線６ａ、および容量線３ｂと、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極１５と、ＴＦＴ３０と、容量素子１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。
【００６２】
走査線３ａはＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６ａはＴＦＴ３０のデータ線側ソースドレイン領域（一方のソースドレイン領域）に電気的に接続されている。画素電極１５は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域（他方のソースドレイン領域）に電気的に接続されている。
【００６３】
データ線６ａは、データ線駆動回路１０１（図１参照）に電気的に接続されており、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３ａは、走査線駆動回路１０２（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを各画素Ｐに供給する。
【００６４】
データ線駆動回路１０１からデータ線６ａに供給される画像信号Ｄ１から画像信号Ｄｎは、この順番に線順次にて供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６ａ同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路１０２は、走査線３ａに対して、走査信号ＳＣ１から走査信号ＳＣｍを所定のタイミングでパルス的に線順次にて供給する。
【００６５】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１から走査信号ＳＣｍの入力により、一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ１から画像信号Ｄｎが、所定のタイミングで画素電極１５に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１５を介して液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１から画像信号Ｄｎは、画素電極１５と、液晶層５０を介して対向配置された対向電極２３との間で一定期間保持される。
【００６６】
保持された画像信号Ｄ１から画像信号Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極１５と対向電極２３との間に形成される液晶容量と並列に、容量素子１６が接続されている。容量素子１６は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域と容量線３ｂとの間に設けられている。容量素子１６は、２つの容量電極の間に誘電体層を有している。
【００６７】
＜液晶装置を構成する画素の構成＞
次に、液晶装置１００を構成する画素の構造について、図４を参照して説明する。図４は、液晶装置のうちで主に画素の構造を示す模式断面図である。なお、図４は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、明示可能な尺度で表されている。
【００６８】
図４に示すように、素子基板１０の基材１０ｓ上には、走査線３ａが形成されている。走査線３ａの形成材料としては、遮光性を有し、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）などの金属のうちの１つ以上を含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらが積層されたものが挙げられる。
【００６９】
走査線３ａを覆うように例えば酸化シリコンなどからなる第１絶縁膜（下地絶縁膜）１１ａが形成され、第１絶縁膜１１ａ上に島状に半導体層３０ａが形成されている。半導体層３０ａは、例えば多結晶シリコン膜からなり、不純物イオンが注入されて、データ線側ソースドレイン領域、接合領域、チャネル領域、接合領域、画素電極側ソースドレイン領域を有するＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造が形成されている。
【００７０】
半導体層３０ａを覆うように、第２絶縁膜（ゲート絶縁膜）１１ｂが形成されている。さらに、第２絶縁膜１１ｂを挟んでチャネル領域の、半導体層３０ａと対向する位置に、ゲート電極３０ｇが形成されている。
【００７１】
ゲート電極３０ｇと第２絶縁膜１１ｂとを覆うように第３絶縁膜１１ｃが形成されている。半導体層３０ａのそれぞれの端部と重なる位置に、第２絶縁膜１１ｂ、第３絶縁膜１１ｃを貫通する２つのコンタクトホールＣＮＴ１，ＣＮＴ２が形成されている。
【００７２】
そして、２つのコンタクトホールＣＮＴ１，ＣＮＴ２を埋めると共に第３絶縁膜１１ｃを覆うように、コンタクトホールＣＮＴ１を介して、データ線側ソースドレイン領域に繋がるソース電極３１およびデータ線６ａが形成されている。ソース電極３１およびデータ線６ａは、Ａｌ（アルミニウム）やその合金などの遮光性の導電材料を用いて導電膜を成膜し、これをパターニングすることによって形成される。また、コンタクトホールＣＮＴ２を介して画素電極側ソースドレイン領域に繋がるドレイン電極３２（第１中継電極６ｂ）が形成されている。
【００７３】
データ線６ａおよび第１中継電極６ｂと第３絶縁膜１１ｃとを覆って、第１層間絶縁膜１２が形成されている。第１層間絶縁膜１２は、例えば、シリコンの酸化物や窒化物からなる。第１層間絶縁膜１２には、ＴＦＴ３０が設けられた領域を覆うことによって生じた表面の凹凸を平坦化する平坦化処理が施されている。平坦化処理の方法としては、例えば化学的機械的研磨処理（Chemical Mechanical Polishing：ＣＭＰ処理）やスピンコート処理などが挙げられる。
【００７４】
第１中継電極６ｂと重なる位置に、第１層間絶縁膜１２を貫通するコンタクトホールＣＮＴ３が形成されている。コンタクトホールＣＮＴ３を被覆すると共に、第１層間絶縁膜１２を覆うように、配線７ａと、コンタクトホールＣＮＴ３を介して第１中継電極６ｂに電気的に接続される第２中継電極７ｂとが形成されている。配線７ａおよび第２中継電極７ｂは、例えば、Ａｌ（アルミニウム）やその合金などの遮光性の金属からなる導電膜を成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。
【００７５】
配線７ａは、平面的にＴＦＴ３０の半導体層３０ａやデータ線６ａと重なるように形成され、固定電位が与えられてシールド層として機能する。
【００７６】
配線７ａと第２中継電極７ｂとを覆うように、第２層間絶縁膜１３ａが形成されている。第２層間絶縁膜１３ａの形成材料としては、例えば、Ｓｉ（シリコン）の酸化物や窒化物あるいは酸窒化物が挙げられる。第２層間絶縁膜１３ａには、ＣＭＰ処理などの平坦化処理が施されている。
【００７７】
第２層間絶縁膜１３ａの第２中継電極７ｂと重なる位置に、コンタクトホールＣＮＴ４が形成されている。コンタクトホールＣＮＴ４を被覆すると共に第２層間絶縁膜１３ａを覆うように、第１容量電極１６ａと第３中継電極１６ｄとが形成されている。第１容量電極１６ａおよび第３中継電極１６ｄは、例えば、Ａｌ（アルミニウム）やその合金などの遮光性の金属からなる導電膜を成膜した後、これをパターニングすることにより形成される。
【００７８】
第１容量電極１６ａのうち、後に形成される誘電体層１６ｂを介して第２容量電極１６ｃと対向する部分の外縁を覆うように、絶縁膜１３ｂがパターニング形成されている。また、第３中継電極１６ｄのうちコンタクトホールＣＮＴ５と重なる部分を除いた外縁を覆うように、絶縁膜１３ｂがパターニング形成されている。
【００７９】
絶縁膜１３ｂと第１容量電極１６ａとを覆って誘電体層１６ｂが成膜されている。誘電体層１６ｂの形成材料としては、Ｓｉ（シリコン）窒化膜、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの単層膜、あるいはこれらの単層膜のうち２種以上の単層膜を積層した多層膜を用いてもよい。平面的に第３中継電極１６ｄと重なる部分の誘電体層１６ｂは、エッチングなどによって除かれている。
【００８０】
誘電体層１６ｂを覆うように、第１容量電極１６ａに対向配置され、第３中継電極１６ｄに繋がる第２容量電極１６ｃが形成されている。第２容量電極１６ｃは、例えば、ＴｉＮ（窒化チタン）などの導電膜を成膜した後に、これをパターニングして形成される。誘電体層１６ｂと、誘電体層１６ｂを挟んで対向配置された第１容量電極１６ａと、第２容量電極１６ｃとにより容量素子１６が構成される。
【００８１】
次に、第２容量電極１６ｃと誘電体層１６ｂとを覆う第３層間絶縁膜１４が形成されている。第３層間絶縁膜１４は、例えば、Ｓｉ（シリコン）の酸化物や窒化物からなり、ＣＭＰ処理などの平坦化処理が施されている。さらに、第２容量電極１６ｃが第３中継電極１６ｄと接するように、第３層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホールＣＮＴ５が形成されている。
【００８２】
コンタクトホールＣＮＴ５を被覆し、第３層間絶縁膜１４を覆うように、ＴＯなどの透明導電膜（電極膜）が成膜されている。該透明導電膜（電極膜）をパターニングすることによって、画素電極１５が形成される。これにより、画素電極１５は、コンタクトホールＣＮＴ５を介して、第２容量電極１６ｃおよび第３中継電極１６ｄと電気的に接続される。
【００８３】
第２容量電極１６ｃは、第３中継電極１６ｄ、コンタクトホールＣＮＴ４、第２中継電極７ｂ、コンタクトホールＣＮＴ３、第１中継電極６ｂを介してＴＦＴ３０のドレイン電極３２と電気的に接続されると共に、コンタクトホールＣＮＴ５を介して画素電極１５と電気的に接続されている。
【００８４】
第１容量電極１６ａは、複数の画素Ｐに跨るように形成され、等価回路（図３参照）における容量線３ｂとして機能する。第１容量電極１６ａには固定電位が与えられる。そのため、ＴＦＴ３０のドレイン電極３２を介して画素電極１５に与えられた電位を、第１容量電極１６ａと第２容量電極１６ｃとの間において保持することができる。
【００８５】
以上に述べたように、素子基板１０の基材１０ｓ上には、複数の配線が形成されているため、配線間を絶縁する絶縁膜や層間絶縁膜の符号を用いて配線層を表すこととする。すなわち、第１絶縁膜１１ａ、第２絶縁膜１１ｂ、第３絶縁膜１１ｃを括って配線層１１と呼ぶ。配線層１１の代表的な配線は走査線３ａである。
【００８６】
また、第２層間絶縁膜１３ａ、絶縁膜１３ｂ、誘電体層１６ｂを括って配線層１３と呼び、代表的な配線は配線７ａである。同じく、配線層１３の代表的な配線は、第１容量電極１６ａ（容量線３ｂ）である。
【００８７】
画素電極１５を覆うように配向膜１８が形成され、液晶層５０を介して、素子基板１０に対向配置される対向基板２０の対向電極２３を覆うように配向膜２４が形成されている。上述したように、配向膜１８，２４は無機配向膜であって、酸化シリコンなどの無機材料を所定の方向から、例えば斜め蒸着して柱状に成長させたカラム１８ａ，２４ａの集合体からなる。
【００８８】
配向膜１８，２４に対して負の誘電異方性を有する液晶分子ＬＣは、配向膜面の法線方向に対してカラム１８ａ，２４ａの傾斜方向に３°から５°のプレチルト角度θｐを有して略垂直配向（ＶＡ；Vertical Alignment）する。画素電極１５と対向電極２３との間に、交流電圧（駆動信号、交流信号）を印加して液晶層５０を駆動することによって、液晶分子ＬＣは画素電極１５と対向電極２３との間に生ずる電界方向に傾くように挙動（振動）する。本実施形態では、負の誘電異方性を有する液晶として、Ｔｎｉ（ネマティック−等方相転移温度）が１１０℃のネマティック液晶を用いている。
【００８９】
＜表示装置の構成＞
次に、本実施形態の表示装置としての投射型表示装置について、図５を参照して説明する。図５は、液晶装置を備えた表示装置の構成を示す概略図である。
【００９０】
図５に示すように、本実施形態の投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置された偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投射レンズ１２０７と、加熱手段５１０および冷却手段５２０とを備えている。
【００９１】
偏光照明装置１１００は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。
【００９２】
ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から出射された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。
【００９３】
ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。
【００９４】
液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム１２０６に向けて出射される。
【００９５】
このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【００９６】
液晶ライトバルブ１２１０は、上述した液晶装置１００が適用されたものである。液晶装置１００は、色光の入射側と出射側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２０，１２３０も同様である。
【００９７】
なお、液晶装置１００は、投射型表示装置１０００の他に、ＥＶＦ（Electrical View Finder）、モバイルミニプロジェクター、ヘッドアップディスプレイ、スマートフォン、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ディスプレイ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器などの各種電子機器に搭載されてもよい。
【００９８】
＜加熱手段および冷却手段＞
投射型表示装置１０００は、液晶層５０の温度を、液晶層５０に含まれる液晶のＴｎｉ以上に加熱可能な加熱手段５１０と、液晶層５０の温度を、上記Ｔｎｉよりも低い所定の温度以下に冷却可能な冷却手段５２０と、を備えている。
【００９９】
投射型表示装置１０００における液晶装置１００の加熱手段５１０および冷却手段５２０としては、特に限定されず、液晶のＴｎｉなどに応じて公知の技術が採用可能である。具体的には、加熱手段５１０としては、例えば、電熱線、温風機、赤外線ランプ、ペルチェ素子などが挙げられ、これらの１種以上を用いて直接的に、または媒体を介して間接的に液晶装置１００を加熱する。冷却手段５２０としては、冷却器、冷風機、ペルチェ素子などが挙げられ、これらの１種以上を用いて直接的に、または媒体を介して間接的に液晶装置１００を冷却する。また、冷却手段５２０としては、ランプユニット１１０１などを冷却するための電動ファン（図示せず）を用いてもよい。
【０１００】
加熱手段５１０または冷却手段５２０に用いる媒体としては、特に限定されず、水や溶剤などの液体またはゲル、熱伝導率が比較的に高い金属などの固体、アンモニアなどの気体が採用可能である。固体以外を用いる場合には、加熱手段５１０または冷却手段５２０と液晶装置１００とを配管によって繋いで、媒体を循環させてもよい。
【０１０１】
液晶装置１００に対する、加熱手段５１０および冷却手段５２０の設置形態は、特に限定されず、上述した種類、媒体の有無などに応じて設定される。本実施形態では、加熱手段５１０および冷却手段５２０として、ペルチェ素子を用いて、媒体としてエチレングリコールを採用し、該媒体を充填したチューブ５５０を引き回して、液晶装置１００（液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０）に当接させて配置している。
【０１０２】
また、液晶装置１００（液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０）には、サーミスター（図示せず）が取り付けられ、液晶装置１００（液晶層５０）の温度を計測することが可能である。
【０１０３】
次に、加熱手段５１０および冷却手段５２０の制御機能について、図６を用いて説明する。図６は、表示装置における加熱手段および冷却手段の制御機能を示すブロック図である。
【０１０４】
図６に示すように、液晶装置１００にはサーミスター５４０が設置されている。サーミスター５４０は液晶装置１００の液晶層５０の温度を計測する。この温度情報は、電気信号として電流制御回路５６０へ伝達される。電流制御回路５６０では、後述する加熱手段５１０および冷却手段５２０の稼働のタイミング、温度情報、温度調整する液晶層５０の狙い温度などに応じて、ＤＣ電源（図示せず）の電流（出力）を調節して極性反転回路５７０に供給する。極性反転回路５７０は、温度情報および液晶層５０の狙い温度に応じて、ペルチェ素子（加熱手段５１０および冷却手段５２０）に印加される直流電流を制御して、駆動電流の極性を反転させる。ペルチェ素子が駆動されると、加熱または冷却が行われ、媒体を介して液晶装置１００に伝達されて液晶層５０の温度が変わる。そして、変化した温度が再び計測されて、上述した制御のループが繰り返される。これにより、液晶層５０の温度が所望の温度に調整される。
【０１０５】
ここで、液晶層５０における液晶のＴｎｉ以上の温度とは、用いる液晶のＴｎｉに依拠するため特に限定されないが、例えば、その温度の上限は１４０℃である。また、液晶層５０における液晶のＴｎｉよりも低い所定の温度とは、用いる液晶のＴｎｉに依拠するため特に限定されないが、例えば、７０℃である。
【０１０６】
本実施形態では、１つのペルチェ素子を用いた加熱手段５１０および冷却手段５２０を例示したが、これに限定されない。加熱手段５１０と冷却手段５２０とは別系統であってもよく、複数のペルチェ素子を、加熱手段用と冷却手段用とに分けて用いてもよい。
【０１０７】
なお、上述した液晶層５０の加熱は、以下に述べる画素電極１５への電圧（交流信号）の印加と共に実施する。
【０１０８】
＜画素電極への電圧印加＞
次に、イオン性不純物を掃引するための、画素電極１５に電圧を印加する方法について、図７および図８を参照して説明する。図７は、画素電極に電圧を印加する方法を説明するための液晶装置の模式平面図である。図８は、図７に示す液晶装置のＡ−Ａ’線に沿う模式断面図である。
【０１０９】
図７に示すように、液晶装置１００は、表示に寄与する画素Ｐが配置された表示領域Ｅと、表示領域Ｅを囲むように配置された見切り部２１と、を有している。見切り部２１の周囲には、額縁状にシール材４０が配置されている。表示領域Ｅには、複数の画素電極１５がマトリックス状に配置されている。
【０１１０】
液晶装置１００の素子基板１０には、例えば、表示領域Ｅにおける長辺（Ｘ方向）に沿って、走査線駆動回路１０２（図１参照）に電気的に接続された複数の走査線３ａが延在して形成されている。上述したように、各走査線３ａには、走査線３ａの延在方向に沿って配列された複数の画素電極１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）が電気的に接続されている。すなわち、液晶装置１００は、表示領域Ｅに配置された第１画素電極としての画素電極１５ａと、画素電極１５ａと隣り合う第２画素電極としての画素電極１５ｂと、画素電極１５ｂと隣り合う第３画素電極としての画素電極１５ｃとを、有している。すなわち、Ｙ方向において、画素電極１５ａと画素電極１５ｂとが隣り合い、また画素電極１５ｂと画素電極１５ｃとが隣り合っている。これらの複数の画素電極１５には、データ線駆動回路１０１から、交流信号が供給される。
【０１１１】
ここで、第１走査線３ａ１に対して配列された複数の画素電極１５ａを囲む領域を、第１画素電極領域１５ａ１とする。また、第２走査線３ａ２に対して配列された複数の画素電極１５ｂを囲む領域を、第２画素電極領域１５ｂ２とする。また、第３走査線３ａ３に対して配列された複数の画素電極１５ｃを囲む領域を、第３画素電極領域１５ｃ３とする。
【０１１２】
図８に示すように、液晶装置１００の素子基板１０は、基材１０ｓ上に複数の配線層を有している。第３層間絶縁膜１４の上には、複数の画素電極１５が設けられている。各画素電極１５は、下層の層間絶縁膜および配線層に設けられた中継電極などを介して、走査線３ａに電気的に接続されている。
【０１１３】
画素電極１５の幅は、例えば、７．５μｍである。隣り合う画素電極１５と画素電極１５との間の隙間は、例えば、０．５μｍである。
【０１１４】
表示領域Ｅに滞留するイオン性不純物６０を、表示領域Ｅから表示領域Ｅの外側に掃引する際には、画素電極１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）には、隣り合う画素電極１５間に生ずる電界（電気力線）の方向が、表示領域Ｅの中央から表示領域Ｅの外側（シール材４０側）の方向に移動するように交流信号が与えられる。
【０１１５】
交流信号は、対向電極２３に与えられる共通電位（ＬＣＣＯＭ）を基準電位として、高電位と低電位とに遷移する信号である。正極性（＋）または負極性（−）のイオン性不純物６０は、上記電界方向の画素電極１５（例えば、画素電極１５ａ）から画素電極１５（例えば、画素電極１５ｂ）への移動に伴って表示領域Ｅの外側に掃き寄せられる。
【０１１６】
＜液晶装置の駆動方法＞
次に、交流信号の印加に係る液晶装置の駆動方法について、図９から図１１Ｃを参照して説明する。図９は、各走査線に対応して配置された画素電極に印加される交流信号の種類を示す模式平面図である。図１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、各交流信号を示すタイミングチャートである。図１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、画素電極に印加される交流信号の極性を１画面ごとに示す模式平面図である。
【０１１７】
上述したように、１本の走査線３ａに電気的に接続された複数の画素電極１５の領域を画素電極領域とする。表示領域Ｅの中央の画素電極領域を、第１画素電極領域１５ａ１とする。表示領域Ｅには、中央の第１画素電極領域１５ａ１を中心としてシール材４０の長辺に向かって、第２画素電極領域１５ｂ２、第３画素電極領域１５ｃ３の順に繰り返し配置されている。
【０１１８】
例えば、表示領域Ｅの中央の第１画素電極領域１５ａ１の一方の方向（例えば、図９における下方）には、第２画素電極領域１５ｂ２、第３画素電極領域１５ｃ３、引き続き第１画素電極領域１５ａ１の順に配置されている。
【０１１９】
中央の第１画素電極領域１５ａ１の他方の方向（例えば、図９における上方）にも同様に、第２画素電極領域１５ｂ２、第３画素電極領域１５ｃ３、続いて第１画素電極領域１５ａ１の順に配置されている。
【０１２０】
第１画素電極領域１５ａ１には、第１交流信号としての交流信号Ｖ１が印加される。第２画素電極領域１５ｂ２には、第２交流信号としての交流信号Ｖ２が印加される。第３画素電極領域１５ｃ３には、第３交流信号としての交流信号Ｖ３が印加される。
【０１２１】
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃは、交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３のタイミングチャートを示している。各画素電極領域１５ａ１，１５ｂ２，１５ｃ３の画素電極１５ａ，１５ｂ，１５ｃには、５Ｖの矩形波交流信号を印加する。周波数は、交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３で同じであり、例えば、１０ｍＨｚから５０ｍＨｚである。５０ｍＨｚの場合、交流信号の１周期の時間は、２０秒である。
【０１２２】
上記周波数の前提条件としては、画素電極１５と対向する位置に対向電極２３が配置されている。画素電極１５間には、交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の印加によって＋５Ｖから−５Ｖの電位差が発生する。画素電極１５の幅は、例えば、上記したように、平面視で７．５μｍである。画素電極１５間の隙間は、例えば、０．５μｍである。セルギャップは、例えば、２．５μｍである。
【０１２３】
なお、周波数は、１０ｍＨｚから５０ｍＨｚであることが好ましいが、低すぎると、画素電極１５と対向電極２３との間で直流信号が印加されるのと同様の状態となり、液晶の分解、焼き付き、シミなど、表示不良が発生する恐れがある。上記範囲より周波数が高くなると、電界のスクロール（移動速度）にイオン性不純物６０が追従できなくなり、イオン性不純物６０が掃引できなくなる恐れがある。
【０１２４】
第２画素電極領域１５ｂ２の画素電極１５ｂには、第１画素電極領域１５ａ１に印加した交流信号Ｖ１に対して位相が１２０°遅延した交流信号Ｖ２を印加する。第３画素電極領域１５ｃ３の画素電極１５ｃには、第２画素電極領域１５ｂ２に印加した交流信号Ｖ２に対して位相が１２０°遅延した交流信号Ｖ３を印加する。
【０１２５】
つまり、表示領域Ｅの中央にある第１画素電極領域１５ａ１から表示領域Ｅの外側（シール材４０の長辺側）に向かって、位相が１２０°（１／３周期）ずつずれて遅れるように交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を印加する。
【０１２６】
また、第３画素電極領域１５ｃ３より外側の第１画素電極領域１５ａ１には、再び交流信号Ｖ１が印加される。同様に、第２画素電極領域１５ｂ２には、交流信号Ｖ２が印加される。つまり、走査線の３ライン毎に同様の交流信号が繰り返し印加される。
【０１２７】
具体的には、ｔ0からｔ3の間に、画素電極１５ａでは、交流信号Ｖ１により＋５Ｖの電位差が発生する（図１０Ａ参照）。これに対して、画素電極１５ｂでは、交流信号Ｖ２によりｔ0からｔ2の間に−５Ｖの電位差が発生し、ｔ2からｔ3の間に＋５Ｖの電位差が発生する（図１０Ｂ参照）。また、画素電極１５ｃでは、交流信号Ｖ３によりｔ0からｔ1の間に＋５Ｖの電位差が発生し、ｔ1からｔ3の間に−５Ｖの電位差が発生する（図１０Ｃ参照）。
【０１２８】
次いで、ｔ3からｔ6の間に、画素電極１５ａでは、交流信号Ｖ１により−５Ｖの電位差が発生する（図１０Ａ参照）。これに対して、画素電極１５ｂでは、交流信号Ｖ２によりｔ2から引き続きｔ3からｔ5の間に＋５Ｖの電位差が発生し、ｔ5からｔ6の間に−５Ｖの電位差が発生する（図１０Ｂ参照）。また、画素電極１５ｃでは、交流信号Ｖ３によりｔ1から引き続きｔ3からｔ4の間に−５Ｖの電位差が発生し、ｔ4からｔ6の間に＋５Ｖの電位差が発生する（図１０Ｃ参照）。
【０１２９】
次いで、ｔ6からは、画素電極１５ａでは、交流信号Ｖ１により−５Ｖの電位差が発生し（図１０Ａ参照）、画素電極１５ｂでは、交流信号Ｖ２によりｔ5から引き続き−５Ｖの電位差が発生し（図１０Ｂ参照）、画素電極１５ｃでは、交流信号Ｖ３によりｔ4から引き続き＋５Ｖの電位差が発生し（図１０Ｃ参照）、以降も上記と同様に繰り返される。ここで、図１０Ａから図１０Ｃにおいて、ｔ0からｔ6の時間は２０秒間であるが、これに限定されるものではない。
【０１３０】
図１０Ａから図１０Ｃに示した矩形波の交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、基準電位を０Ｖとして、高電位（＋５Ｖ）と低電位（−５Ｖ）とに遷移するものである。基準電位、高電位、低電位の設定は、これに限定されるものではないが、正極性（＋）のイオン性不純物６０と負極性（−）のイオン性不純物６０との両方を掃引するために、高電位をプラス電位とし、低電位をマイナス電位とすることが好ましい。これにより、プラス電位の領域に負極性（−）のイオン性不純物６０を引き寄せ、マイナス電位の領域に正極性（＋）のイオン性不純物６０を引き寄せることができる。
【０１３１】
したがって、印加する交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３によって画素電極領域間の電位の極性を反転させて、正極性および負極性のイオン性不純物６０を、次々に引き寄せて移動させることができる。すなわち、上述したように、表示領域ＥのＹ方向の中央から、表示領域Ｅの外側に向かって、位相が１２０°ずつずれた交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を印加することにより、イオン性不純物６０は、第１画素電極領域１５ａ１、第２画素電極領域１５ｂ２、第３画素電極領域１５ｃ３が繰り返し配置された表示領域Ｅを外側に向かって、順次掃引される。
【０１３２】
具体的には、例えば、負極性のイオン性不純物６０が、ｔ0で第１画素電極領域１５ａ１に存在する場合、ｔ3で第１画素電極領域１５ａ１の電位がマイナス電位に遷移することにより、反発されて、第１画素電極領域１５ａ１と隣り合う、プラス電位の第２画素電極領域１５ｂ２に引き寄せられて移動する。また、ｔ3では、第３画素電極領域１５ｃ３はマイナス電位であるため、イオン性不純物６０は、第３画素電極領域１５ｃ３には反発されて、移動しにくい。
【０１３３】
次に、ｔ5で第２画素電極領域１５ｂ２の電位がマイナス電位に遷移することにより、イオン性不純物６０は反発されて、第２画素電極領域１５ｂ２と隣り合う、プラス電位の第３画素電極領域１５ｃ３に引き寄せられて移動する。また、ｔ5では、第１画素電極領域１５ａ１はマイナス電位であるため、イオン性不純物６０は、第１画素電極領域１５ａ１へは移動しにくい。
【０１３４】
次に、ｔ7で第３画素電極領域１５ｃ３の電位がマイナス電位に遷移することにより、イオン性不純物６０は反発されて、第３画素電極領域１５ｃ３と隣り合う、プラス電位の第１画素電極領域１５ａ１に引き寄せられて移動する。また、ｔ7では、第２画素電極領域１５ｂ２はマイナス電位であるため、イオン性不純物６０は、第２画素電極領域１５ｂ２へは移動しにくい。以降、上記電位の遷移に応じて、イオン性不純物６０は順次引き寄せられて移動する。なお、イオン性不純物６０が正極性であっても、引き寄せられるタイミングは異なるものの、負極性のイオン性不純物６０と同様に移動する。
【０１３５】
なお、印加する交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の電圧の時間平均の基準電位差は略０Ｖである。具体的には、１００ｍＶ以下であることが好ましい。１００ｍＶ以上ある場合は、焼き付きが発生する恐れがある。１００ｍＶ以下では、焼き付きが発生しにくい。
【０１３６】
ここで、画素電極１５に印加される交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３における極性の組み合せは、（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）：ｔ1（＋，−，−）、ｔ2（＋，＋，−）、ｔ3（−，＋，−）、ｔ4（−，＋，＋）、ｔ5（−，−，＋）、ｔ6（＋，−，＋）の６つとなる。これら６つの組み合せが、ｔ7以降も順次繰り返される。
【０１３７】
これにより、図１１Ａから図１１Ｃに示すように、Ｙ方向の中央から上下の長辺側（表示領域Ｅの外側）へ、イオン性不純物６０が順次引き寄せられて移動する。詳しくは、ｔ1（図１１Ａ）で負極性のイオン性不純物６０が、Ｙ方向の中央にある場合（左右方向は問わない）に、ｔ3（図１１Ｃ）に移行すると、イオン性不純物６０は、交流信号Ｖ２が印加されている、隣り合う画素電極領域へ引き寄せられる。次に、ｔ5（図１１Ｃ）に移行すると、イオン性不純物６０は、交流信号Ｖ３が印加されている、隣り合う画素電極領域へ引き寄せられる。このように、上述した６つの極性の組み合せが、順次繰り返されることによって、イオン性不純物６０は、中央から遠ざかるように、上下どちらかの長辺側へ向かって掃引される。
【０１３８】
なお、イオン性不純物６０が正極性であっても、引き寄せられるタイミングは負極性とは異なるものの、負極性の場合と同様に、中央から遠ざかるように掃引される。また、イオン性不純物６０が、中央ではなく、長辺側に近付いた領域にある場合も、中央から遠ざかる方向に掃引されることに変わりはない。このようにして、イオン性不純物６０が、表示領域Ｅの外側に向かって掃引される。
【０１３９】
交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の印加は、上述した加熱手段により、液晶層５０の温度を液晶のＴｎｉ以上として、液晶を等方性にして実施される。そのため、イオン性不純物６０の移動度が増して、イオン性不純物６０の掃引効果を向上させることができる。
【０１４０】
また、例えば、５Ｖの中で振幅を変えて電位差をつくる方法に比べて、本実施形態では、位相をずらして画素電極領域間に電位差を生じさせるため、電界強度を大きくすることが可能となり、イオン性不純物６０を効率的に掃引することができる。
【０１４１】
＜表示装置の駆動方法＞
次に、液晶層５０の加熱および冷却、画素電極１５ａ，１５ｂへの交流信号Ｖ１，Ｖ２の印加に係る投射型表示装置１０００の駆動方法について、図１２を参照して説明する。図１２は、液晶層の温度に対する交流信号の印加の時期を示す模式図である。
【０１４２】
本実施形態の投射型表示装置１０００の駆動方法は、オンシーケンス期間に、液晶層５０を加熱手段５１０によって加熱して、液晶層５０の温度を液晶のＴｎｉ以上としたときに、画素電極１５ａに交流信号Ｖ１を印加すると共に、画素電極１５ｂに交流信号Ｖ１と同じ周波数で位相がずれた交流信号Ｖ２を印加する。そして、オンシーケンス期間の後に、液晶層５０を冷却手段５２０によって冷却して、液晶層５０の温度をＴｎｉよりも低い所定の温度以下とする。
【０１４３】
図１２において、横軸は時刻を表しており、縦軸の１つ（図１２における上側）はペルチェ素子に供給される駆動電流の極性および大きさを表し、縦軸のもう１つは液晶層５０の温度を表している。また、図１２の下方には、横軸（時刻）を区分した破線の区間と対応させて、交流信号（Ｖ１，Ｖ２など）の印加される期間と、投射型表示装置１０００の稼働状態（電源ＯＦＦ期間から表示期間まで）とを、矢印で示している。
【０１４４】
図１２に示すように、投射型表示装置１０００が稼働状態にない、電源ＯＦＦ期間には、ペルチェ素子へ駆動電流が供給されず、液晶層５０の温度は、比較的に低い温度（例えば、投射型表示装置１０００が置かれた環境温度）にある。
【０１４５】
次に、投射型表示装置１０００を稼働させるために、電源を投入してオンシーケンス期間を開始させると、ペルチェ素子にプラスの駆動電流が供給される。これにより、液晶層５０への加熱が開始されて、液晶層５０の温度が上昇する。なお、ペルチェ素子の駆動電流の極性は、加熱手段５１０および冷却手段５２０として用いるペルチェ素子の面によって決まるため、駆動電流の極性をマイナスとして加熱を行ってもよい。
【０１４６】
次に、液晶層５０の温度がＴｎｉに到達すると、液晶層５０に含まれる液晶の温度もＴｎｉとなる。液晶層５０の温度がＴｎｉ以上となったところで、上述した交流信号の印加が開始される。液晶が等方相となるため、垂直配向状態と比べて、イオン性不純物の横方向への移動度が大きくなる。この状態で交流信号Ｖ１，Ｖ２が印加されるため、イオン性不純物の掃引効果を向上させることができる。オンシーケンス期間の長さは、特に限定されないが、例えば、１０秒間から２０秒間程度である。なお、ペルチェ素子の駆動電流は、液晶層５０（液晶）の温度をＴｎｉ以上の一定温度で保持し、過度な昇温を防ぐために、断続的に供給される。
【０１４７】
次に、オンシーケンス期間が終了すると、ペルチェ素子の駆動電流の極性が反転され、マイナスの駆動電流が供給されて、液晶層５０の冷却が開始される。これにより、液晶層５０の温度が下降する。この冷却は、液晶層５０の温度が、液晶のＴｎｉより低い所定の温度以下、すなわち、投射型表示装置１０００（液晶装置１００）が表示可能な上限温度以下となるまで実施される。投射型表示装置１０００が表示可能な上限温度とは、液晶層５０に含まれる液晶の種類に依拠するため、特に限定されないが、例えば７０℃程度である。なお、液晶層５０の冷却を実施している間にも、イオン性不純物の再拡散を抑える観点から、交流信号の印加を継続することが好ましい。
【０１４８】
次に、液晶層５０の温度が、Ｔｎｉより低い所定の温度以下となった時点で、冷却および交流信号の印加が終了する。以上で、投射型表示装置１０００の立ち上げが完了して、表示期間が開始され、表示可能な状態になる。ここで、投射型表示装置１０００の表示期間においては、光の入射によって液晶層５０の温度が上昇する場合がある。そのため、ペルチェ素子と、上述した電動ファンなどの投射型表示装置１０００を冷却するための機構とを併用して、液晶層５０の冷却を実施してもよい。例えば、ペルチェ素子の駆動電流を、オンシーケンス期間後の冷却時よりも小さい電流値で供給し、消費電力を抑えながら液晶層５０の冷却を実施してもよい。
【０１４９】
なお、投射型表示装置１０００に表示期間の積算カウンターを設けて、一定の積算表示期間が経過したところで、液晶層５０の加熱および画素電極１５への交流信号Ｖ１，Ｖ２などの印加、液晶層５０の冷却を行わせてもよい。ここで、液晶層５０の加熱および画素電極１５への交流信号Ｖ１，Ｖ２などの印加、液晶層５０の冷却の一連の操作を、以降、単に「イオン性不純物の掃引操作」ともいう。このように定期的にイオン性不純物の掃引操作を行うことにより、投射型表示装置１０００の表示品質をさらに向上させてもよい。
【０１５０】
以上に述べたように、本実施形態に係る投射型表示装置１０００、および投射型表示装置１０００の駆動方法によれば、以下の効果を得ることができる。
【０１５１】
従来と比べてイオン性不純物の掃引効果を向上させることができる。詳しくは、加熱手段５１０によって液晶層５０の温度を液晶のＴｎｉ以上とすることが可能であり、液晶の異方性を変えて等方相として、イオン性不純物の移動度を大きくすることができる。特に、ＶＡ方式の液晶装置１００では、液晶を等方相とすることによって、イオン性不純物の横方向への移動度が大きくなると共に、配向膜に吸着したイオン性不純物を解離させやすくすることが可能となる。
【０１５２】
液晶のＴｎｉ以上まで加熱することにより、液晶層５０に含まれる液晶の種類によらず、液晶が等方性となる。このとき、位相がずれた交流信号Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を印加することにより、画素電極１５ａから画素電極１５ｃに向かう横電界が発生する。すなわち、第１画素電極領域１５ａ１から第２画素電極領域１５ｂ２へ、さらに第２画素電極領域１５ｂ２から第３画素電極領域１５ｃ３へ、電界方向が変化していくことにより、表示領域ＥのＹ方向（上下方向）における中央側から外側（長辺側）に向かって、イオン性不純物を掃引することができる。
【０１５３】
液晶層５０中でのイオン性不純物の移動度が大きくなるため、イオン性不純物の掃引に要する時間を短縮することができる。また、冷却手段５２０により、Ｔｎｉ以上まで加熱した液晶層５０を、Ｔｎｉよりも低い所定の温度まで冷却して液晶を配向させることが可能となる。そのため、投射型表示装置１０００のオンシーケンス期間にイオン性不純物の掃引を実施しても、冷却手段５２０がない場合と比べて、投射型表示装置１０００の立ち上げ時間（表示可能な状態になるまでの時間）を短縮することができる。
【０１５４】
投射型表示装置１０００の表示開始前にイオン性不純物の掃引を行って、投射型表示装置１０００を稼働させなかった期間に拡散したイオン性不純物を、表示領域Ｅの外側へ掃引することが可能になる。これにより、従来よりも良好な表示品質で投射型表示装置１０００を表示させることができる。また、冷却手段５２０によって、液晶層５０の温度が所定の温度以下まで冷却されるため、オンシーケンス期間を含む、投射型表示装置１０００が表示可能となるまでの立ち上げ時間を短縮することができる。
【０１５５】
以上により、イオン性不純物に起因する表示ムラなどの表示不良の発生が抑制されるため、表示品質が向上した投射型表示装置１０００、およびその駆動方法を提供することができる。
【０１５６】
（実施形態２）
＜表示装置の駆動方法＞
実施形態２に係る投射型表示装置１０００の駆動方法について、図１３を参照して説明する。図１３は、実施形態２に係る、液晶層の温度に対する交流信号の印加の時期を示す模式図である。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【０１５７】
実施形態２では、実施形態１と同様な液晶装置１００を適用した投射型表示装置１０００において、駆動方法を実施形態１に対して、以下に述べるように変更している。
【０１５８】
本実施形態の投射型表示装置１０００の駆動方法は、オンシーケンス期間とオフシーケンス期間との両方の期間に、加熱手段５１０により液晶層５０を加熱して、液晶層５０の温度をＴｎｉ以上とし、画素電極１５ａに交流信号Ｖ１を印加すると共に、画素電極１５ｂに交流信号Ｖ２を印加し、オンシーケンス期間とオフシーケンス期間とがそれぞれ終了した後に、冷却手段５２０により液晶層５０を冷却して、液晶層５０の温度を所定の温度以下とする。
【０１５９】
図１３に示すように、本実施形態では、実施形態１と同様にオンシーケンス期間にイオン性不純物の掃引操作を実施し、これに加えてオフシーケンス期間でもイオン性不純物の掃引操作を実施する。
【０１６０】
表示期間が終了した後、オフシーケンス期間が開始され、投射型表示装置１０００の立ち下げ動作が始められる。このとき、ペルチェ素子にプラスの駆動電流が供給される。これにより、液晶層５０への加熱が開始されて、液晶層５０の温度が上昇する。なお、ペルチェ素子の駆動電流の極性は、加熱手段５１０および冷却手段５２０として用いるペルチェ素子の面によって決まるため、駆動電流の極性をマイナスとして加熱を行ってもよい。
【０１６１】
次に、液晶層５０の温度がＴｎｉに到達すると、液晶層５０に含まれる液晶の温度もＴｎｉとなる。液晶層５０の温度がＴｎｉ以上となったところで、交流信号Ｖ１，Ｖ２などの印加が開始される。このとき液晶が等方相となることから、垂直配向状態と比べて、イオン性不純物の横方向への移動度が大きくなる。この状態で交流信号が印加されるため、イオン性不純物の掃引効果を向上させることができる。オフシーケンス期間の長さは、特に限定されないが、例えば、１０秒間から２０秒間程度である。なお、ペルチェ素子の駆動電流は、液晶層５０（液晶）の温度をＴｎｉ以上の一定温度で保持し、過度な昇温を防ぐために、断続的に供給される。
【０１６２】
次に、オフシーケンス期間が終了すると、ペルチェ素子の駆動電流の極性が反転され、マイナスの駆動電流が供給されて、液晶層５０の冷却が開始される。これにより、液晶層５０の温度が下降する。この冷却は、液晶層５０の温度が、液晶のＴｎｉより低い所定の温度以下、すなわち、投射型表示装置１０００（液晶装置１００）が稼働可能な上限温度以下となるまで実施される。投射型表示装置１０００が稼働可能な上限温度とは、液晶層５０に含まれる液晶の種類に依拠するため、特に限定されないが、例えば７０℃程度である。ここで、液晶層５０の冷却を実施している間にも、イオン性不純物の再拡散を抑える観点から、交流信号の印加を継続することが好ましい。
【０１６３】
次に、液晶層５０の温度が、Ｔｎｉより低い所定の温度以下となった時点で、冷却および交流信号の印加が終了する。以上で、投射型表示装置１０００の立ち下げが完了して、電源ＯＦＦ期間が開始される。ここで、投射型表示装置１０００が置かれた環境温度が、冷却が終了した時点の液晶層５０の温度より低い場合には、放冷によって液晶層５０の温度は上記環境温度付近まで徐々に下降していく。このとき、待機電力などを用いて冷却手段５２０を稼働させ、液晶層５０の温度を上記環境温度付近まで積極的に下降させてもよい。
【０１６４】
なお、投射型表示装置１０００に表示期間の積算カウンターを設けて、一定の積算表示期間が経過したところで、イオン性不純物の掃引操作を行わせてもよい。このように定期的にイオン性不純物の掃引を行うことにより、投射型表示装置１０００の表示品質をより向上させることができる。
【０１６５】
以上に述べたように、本実施形態に係る投射型表示装置１０００、および投射型表示装置１０００の駆動方法によれば、実施形態１の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【０１６６】
投射型表示装置１０００を表示させた期間（表示期間）に、液晶装置１００の部材などから生じたイオン性不純物を、表示領域Ｅの外側へ掃引することができる。したがって、投射型表示装置１０００を表示させた期間に拡散するイオン性不純物を低減することが可能となる。また、液晶層５０の温度が所定の温度以下まで冷却されるため、オフシーケンス期間を含む、投射型表示装置１０００の立ち下げ時間を短縮することができる。
【０１６７】
（実施形態３）
＜表示装置の駆動方法＞
実施形態３に係る投射型表示装置１０００の駆動方法について説明する。実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【０１６８】
実施形態３では、実施形態１と同様な液晶装置１００を適用した投射型表示装置１０００において、駆動方法を実施形態１に対して、以下に述べるように変更している。
【０１６９】
本実施形態では、投射型表示装置１０００に表示期間の積算カウンターを設けている。この積算カウンターを用いて、一定の積算表示期間が経過したところで、電源ＯＦＦ期間に、イオン性不純物の掃引操作を行わせる。一定の積算表示期間としては、特に限定されないが、例えば、１０００時間から２０００時間である。また、イオン性不純物の掃引操作を行わせる閾値（一定の積算表示期間）を、液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０の中で異なる値としてもよい。例えば、青色光（Ｂ）が入射される液晶ライトバルブ１２３０の上記閾値を、他よりも小さい値としてもよい。
【０１７０】
以上に述べたように、本実施形態に係る投射型表示装置１０００、および投射型表示装置１０００の駆動方法によれば、実施形態１の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【０１７１】
定期的にイオン性不純物の掃引を行うことにより、比較的に長時間稼働させなかった場合に、拡散したイオン性不純物が低減され、投射型表示装置１０００の表示品質をより向上させることができる。また、定期実施により、オフシーケンス期間またはオンシーケンス期間のイオン性不純物の掃引を簡略化することが可能となる。そのため、投射型表示装置１０００の立ち上げ時間または立ち下げ時間を短縮することができる。
【０１７２】
（変形例１）
＜表示装置の駆動方法＞
変形例１に係る投射型表示装置１０００の駆動方法について説明する。実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【０１７３】
本変形例では、実施形態２の投射型表示装置１０００の駆動方法において、表示期間の前に実施するイオン性不純物の掃引操作を省略している。すなわち、オフシーケンス期間に、加熱手段５１０により液晶層５０を加熱し、液晶層５０の温度をＴｎｉ以上として、画素電極１５ａに交流信号Ｖ１を印加すると共に、画素電極１５ｂに交流信号Ｖ２を印加し、オフシーケンス期間の後に、冷却手段５２０により液晶層５０を冷却し、液晶層５０の温度を所定の温度以下とする。
【０１７４】
このように、投射型表示装置１０００の立ち下げの際にのみ、イオン性不純物の掃引操作を行うことによって、投射型表示装置１０００の立ち上げ時間（オンシーケンス期間）を短縮することができる。
【０１７５】
（変形例２）
＜表示装置の構成＞
変形例２に係る表示装置の構成について説明する。実施形態２と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【０１７６】
本変形例では、実施形態２の表示装置（投射型表示装置１０００）の構成において、液晶装置１００に用いた液晶層５０に含まれるＴｎｉが１１０℃の液晶に代えて、Ｔｎｉが８０℃以上、１００℃未満であって、負の誘電異方性を有するネマティック液晶を用いている。具体的には、本変形例の液晶層５０に含まれる液晶のＴｎｉは８０℃である。また、加熱手段５１０および冷却手段５２０に用いる媒体として、実施形態２のエチレングリコールに代えて水を採用している。その他の構成は、実施形態２の表示装置と同様としている。
【０１７７】
これによれば、実施形態２の効果に加えて以下の効果を得ることができる。Ｔｎｉが８０℃であることから、イオン性不純物の掃引操作を行う温度を、実施形態２よりも低くすることが可能となる。そのため、加熱手段５１０を用いて該温度まで加熱する際に、加熱に要する時間やエネルギーを削減することができる。また、該温度から、Ｔｎｉより低い所定の温度へ冷却する際に、冷却に要する時間やエネルギーを削減することができる。このように、加熱および冷却の期間が短縮されることから、投射型表示装置１０００の立ち上げおよび立ち下げの時間を短縮することができる。さらに、媒体として水を用いるため、媒体の取り扱いが容易になる。
【０１７８】
（変形例３）
＜表示装置の構成＞
変形例３に係る表示装置の構成について説明する。変形例２と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【０１７９】
本変形例では、実施形態１の表示装置（投射型表示装置１０００）の構成を示した図５において、加熱手段５１０および冷却手段５２０を、媒体（水）が充填されたチューブ５５０を介して、液晶ライトバルブ１２３０にのみ当接させて配置している。また、この構成において、液晶ライトバルブ１２３０に対してのみ、イオン性不純物の掃引操作を行う。すなわち、本変形例では、液晶ライトバルブ１２１０，１２２０に対しては、加熱および冷却は行わず、且つ液晶層５０におけるイオン性不純物の掃引も行わない。
【０１８０】
これによれば、変形例２の効果に加えて以下の効果を得ることができる。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０に対する加熱および冷却を実施しないため、加熱手段５１０および冷却手段５２０を変形例２よりも小型化するなど、投射型表示装置１０００の構成を簡略化することができる。詳しくは、液晶ライトバルブ１２３０には、青色光（Ｂ）が入射する。青色光（Ｂ）は、赤色光（Ｒ）および緑色光（Ｇ）よりも波長が短く、紫外光に近いため、液晶材料、配向膜１８、シール材４０などの液晶装置１００の部材に由来するイオン性不純物が発生しやすい。そのため、イオン性不純物が発生しやすい液晶ライトバルブ１２３０にのみ、イオン性不純物の掃引を行うこととして、投射型表示装置１０００を簡略化した構成とすることができる。
【０１８１】
また、液晶ライトバルブ１２３０には青色光（Ｂ）が入射することから、表示期間における液晶層５０の温度上昇が、液晶ライトバルブ１２１０，１２２０よりも小さくなる。したがって、液晶ライトバルブ１２３０の液晶層５０には、液晶ライトバルブ１２１０，１２２０よりもＴｎｉが低い液晶を用いることが可能になる。詳しくは、液晶ライトバルブ１２１０，１２２０では、Ｔｎｉが比較的に低い液晶を用いると、表示期間に入射（照射）される赤色光（Ｒ）または緑色光（Ｇ）により、液晶層５０の温度がＴｎｉを超えやすく、表示が不能となる場合がある。これに対して、液晶ライトバルブ１２３０（青色光（Ｂ））では、温度上昇が比較的に小さいため、Ｔｎｉが比較的に低い液晶を用いて、イオン性不純物の掃引操作における加熱および冷却の時間またはエネルギーを削減することができる。
【０１８２】
（変形例４）
＜表示装置の構成＞
変形例４に係る液晶装置の構成について、図１４および図１５を用いて説明する。図１４は、変形例４に係る液晶装置の構成を示す模式平面図である。図１５は、図１４に示す液晶装置のＢ−Ｂ’線に沿う模式断面図である。実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【０１８３】
図１４および図１５に示すように、本変形例の液晶装置３００は、素子基板１０の表示領域Ｅの外側に少なくとも１つの周辺電極１３０を有し、交流信号Ｖ１が印加される期間に、交流信号Ｖ１と印加電圧が同じか、または大きな、交流信号が周辺電極１３０に印加される。すなわち、画素電極１５を用いてイオン性不純物を表示領域Ｅの外側に掃引することに加えて、周辺電極１３０を設けて掃引を行ってもよい。
【０１８４】
液晶装置３００は、例えば、表示に寄与する実表示領域Ｅ１と、実表示領域Ｅ１を囲んで配置されたダミー画素領域Ｅ２と、ダミー画素領域Ｅ２を囲む額縁状のシール材４０と、が設けられている。シール材４０とダミー画素領域Ｅ２との間には、見切り領域Ｅ３が設けられている。
【０１８５】
図１５に示すように、第３層間絶縁膜１４上における見切り領域Ｅ３と平面視で重なる領域には、イオン性不純物６０を見切り領域Ｅ３に掃引するための周辺電極１３０が設けられている。周辺電極１３０は、第１電極１３１と、第２電極１３２と、第３電極１３３とを有しており、それぞれ平面視で四角形の枠状をなしている。
【０１８６】
第１電極１３１、第２電極１３２、第３電極１３３には、隣り合う電極間に生ずる電界（電気力線）の方向が、表示領域Ｅに近い第１電極１３１から第３電極１３３の方向に移動するように交流信号が与えられる。
【０１８７】
本変形例の対向基板２０において、対向電極２３は、例えば、実表示領域Ｅ１およびダミー画素領域Ｅ２と平面視で重なって設けられており、見切り領域Ｅ３とは平面視で重なって設けられていない。具体的には、液晶層５０を介して第１電極１３１、第２電極１３２、第３電極１３３のそれぞれに対向する部分には対向電極２３が設けられていない。
【０１８８】
したがって、第１電極１３１、第２電極１３２、第３電極１３３のそれぞれと対向電極２３との間で電界が生じ難い。つまり、第１電極１３１、第２電極１３２、第３電極１３３のそれぞれと対向電極２３との間で生じる電界によってイオン性不純物６０の移動が妨げられることなく、イオン性不純物６０が見切り領域Ｅ３へ効率よく掃引される。
【０１８９】
また、周辺電極１３０は、少なくとも１つあればよく、第２電極１３２および第３電極１３３を設けずに、第１電極１３１のみを設けてもよい。周辺電極１３０が１つの場合には、第１電極１３１のみを設けて、第１電極１３１に正または負の直流信号を印加して、イオン性不純物６０の掃引を行ってもよい。このように、周辺電極１３０は、第１電極１３１から第３電極１３３の３本であることに限定されず、領域の広さに応じて、本数を増減させてもよい。
【０１９０】
以上により、交流信号Ｖ１および交流信号Ｖ２で掃引されたイオン性不純物６０を、表示領域Ｅの外側に掃引することが容易になる。そのため、表示領域Ｅにおけるイオン性不純物がさらに低減されて、表示装置の表示品質をより向上させることができる。
【０１９１】
また、図１５に示すように、ダミー画素領域Ｅ２のダミー画素電極１２１，１２２を用いてイオン性不純物６０を掃引するようにしてもよい。
【０１９２】
具体的には、第１実施形態のような表示領域Ｅの画素電極１５と、本変形例のダミー画素領域Ｅ２のダミー画素電極１２１，１２２と、を含めた画素電極によって、イオン性不純物６０を掃引するようにしてもよい。
【０１９３】
ダミー画素領域Ｅ２には、実表示領域Ｅ１の画素電極１５と同様な構成のダミー画素電極１２１，１２２が設けられている。ダミー画素電極１２１，１２２を用いることにより、イオン性不純物６０を実表示領域Ｅ１の外周より遠くに離れた領域まで（例えば、周辺電極１３０まで）掃引する（受け渡す）ことができる。これにより、例えば、投射型表示装置１０００の電源をＯＦＦにしている間に、イオン性不純物６０が拡散して実表示領域Ｅ１に戻ることを抑えることができる。その結果、表示特性に影響を及ぼすことを抑えることができる。なお、ダミー画素電極１２１，１２２は、イオン性不純物６０をより遠くまで掃引するために、さらに増やして設けてもよい。
【０１９４】
（変形例５）
本発明の表示装置に用いられる液晶装置は透過型であることに限定されず、反射型の液晶装置であってもよい。すなわち、反射型の液晶装置を用いた投射型表示装置であってもよい。
【符号の説明】
【０１９５】
１０…第１基板としての素子基板、１５…画素電極、１５ａ…第１画素電極としての画素電極、１５ｂ…第２画素電極としての画素電極、２０…第２基板としての対向基板、５０…液晶層、１００…液晶装置、１３０…周辺電極、１３１…周辺電極としての第１電極、１３２…周辺電極としての第２電極、１３３…周辺電極としての第３電極、５１０…加熱手段、５２０…冷却手段、１０００…投射型表示装置、１１０１…光源としてのランプユニット、Ｅ…表示領域、Ｖ１…第１交流信号としての交流信号、Ｖ２…第２交流信号としての交流信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月10日(2018.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、前記第１基板と対向配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に挟持された液晶を含む液晶層と、前記第１基板の表示領域に配置された第１画素電極と、前記第１画素電極に隣り合う第２画素電極と、を有する液晶装置と、
前記液晶層の温度を、前記液晶のＴｎｉ以上に加熱可能な加熱手段と、
前記液晶層の温度を、前記Ｔｎｉよりも低い所定の温度以下に冷却可能な冷却手段と、
前記液晶層に光を照射する光源と、を備え、
前記加熱手段により前記液晶層の温度を前記Ｔｎｉ以上としたときに、前記第１画素電極に第１交流信号が印加され、前記第２画素電極に前記第１交流信号と同じ周波数であると共に前記第１交流信号に対して位相がずれた第２交流信号が印加される、表示装置。
【請求項２】
前記Ｔｎｉは、８０℃以上、１００℃未満である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
オンシーケンス期間に、前記加熱手段により前記液晶層の温度を前記Ｔｎｉ以上とし、
前記オンシーケンス期間の後に、前記冷却手段により前記液晶層の温度を前記所定の温度以下とする、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
オフシーケンス期間に、前記加熱手段により前記液晶層の温度を前記Ｔｎｉ以上とし、
前記オフシーケンス期間の後に、前記冷却手段により前記液晶層の温度を前記所定の温度以下とする、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
オンシーケンス期間とオフシーケンス期間との両方の期間に、前記加熱手段により前記液晶層の温度を前記Ｔｎｉ以上とし、
前記オンシーケンス期間と前記オフシーケンス期間とがそれぞれ終了した後に、前記冷却手段により前記液晶層の温度を前記所定の温度以下とする、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１基板の前記表示領域の外側に少なくとも１つの周辺電極を有し、
前記第１交流信号が印加される期間に、前記第１交流信号と印加電圧が同じか、または大きな、正または負の直流信号または交流信号が前記周辺電極に印加される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
第１基板と、前記第１基板と対向配置された第２基板と、前記第１基板および前記第２基板の間に挟持された液晶を含む液晶層と、前記第１基板の表示領域に配置された第１画素電極と、前記第１画素電極に隣り合う第２画素電極と、を有する液晶装置と、
前記液晶層に光を照射する光源と、を備えた表示装置の駆動方法であって、
前記液晶層を加熱して、前記液晶層の温度を前記液晶のＴｎｉ以上としたときに、前記第１画素電極に第１交流信号を印加すると共に、前記第２画素電極に前記第１交流信号と同じ周波数であると共に前記第１交流信号に対して位相がずれた第２交流信号を印加し、
前記第１交流信号および前記第２交流信号を印加した後に、前記液晶層を冷却して、前記液晶層の温度を前記Ｔｎｉよりも低い所定の温度以下とする、表示装置の駆動方法。
【請求項８】
オンシーケンス期間に、前記液晶層を加熱し、前記第１画素電極に前記第１交流信号を印加すると共に、前記第２画素電極に前記第２交流信号を印加し、
前記オンシーケンス期間が終了した後に、前記液晶層を冷却する、請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項９】
オフシーケンス期間に、前記液晶層を加熱し、前記第１画素電極に前記第１交流信号を印加すると共に、前記第２画素電極に前記第２交流信号を印加し、
前記オフシーケンス期間の後に、前記液晶層を冷却する、請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
オンシーケンス期間とオフシーケンス期間との両方の期間に、前記液晶層を加熱し、前記第１画素電極に前記第１交流信号を印加すると共に、前記第２画素電極に前記第２交流信号を印加し、
前記オンシーケンス期間と前記オフシーケンス期間とがそれぞれ終了した後に、前記液晶層を冷却する、請求項７に記載の表示装置の駆動方法。