(57)【要約】【課題】  液晶内部に発生するイオンの溜りを拡散して表示ムラ等の発生が無く高画質で長時間の使用に耐えられる液晶表示装置を提供する。【解決手段】  マトリクス状に配置される複数の画素電極６と該画素電極６をそれぞれ駆動するスイッチング素子が形成される画素領域９を有するシリコン回路基板２と、このシリコン回路基板２に対向する透明導電膜からなる対向電極を形成するガラス基板３とを有し、シリコン回路基板２とガラス基板３の間に液晶４を封入してなる液晶パネル１０と、この液晶パネル１０を制御する表示制御ＩＣ３０とを備え、該表示制御ＩＣ３０によって液晶パネル１０の表示領域７と電子見切り領域８が所定のタイミングで所定の方向と移動量によって画素領域９内を移動してイオンの溜りを拡散させる構成とした。【選択図】      図１
2008046458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置される複数の画素電極と該画素電極をそれぞれ駆動するスイッチング素子が形成される画素領域を有する第一電極基板と、該第一電極基板に対向する透明導電膜からなる対向電極が形成される第二電極基板とを有し、前記第一電極基板と前記第二電極基板の間に液晶を封入してなる液晶パネルと、
該液晶パネルを制御する表示制御手段と、
を備えた液晶表示装置であって、
前記液晶パネルの前記画素領域は、画像を表示する表示領域と該表示領域の周囲を黒表示によって略リング状に囲む電子見切り領域を有し、
前記表示制御手段は前記電子見切り領域を表示する電子見切り生成手段と、
前記液晶内部に溜まるイオンを拡散するために前記電子見切り領域、及び／又は前記表示領域を所定のタイミングで所定の方向と移動量によって移動させる表示移動手段と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第一電極基板の画素電極と前記第二電極基板の対向電極との対向面は、酸化シリコンの斜方蒸着膜による無機配向膜が形成され、前記液晶は誘電率異方性が負のｎ型液晶であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶表示装置は、前記表示領域に画像を表示する表示動作モードと、画像を表示しない非表示動作モードとを備え、
前記表示動作モードでは、該表示動作モードの経過時間に応じて前記表示制御手段の前記表示移動手段によって所定の周期で前記電子見切り領域、及び／又は前記表示領域を順次移動することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶表示装置は、前記表示領域に画像を表示する表示動作モードと、画像を表示しない非表示動作モードとを備え、
前記表示動作モードから前記非表示動作モードに移行したとき、及び／又は、前記非表示動作モードから前記表示動作モードに移行したときに、前記表示制御手段の前記表示移動手段によって前記電子見切り領域、及び／又は前記表示領域を順次移動することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記表示制御手段は前記液晶内部のイオンを掃き出すためのイオン移送生成手段を有し、
前記液晶パネルの表示領域は、前記表示動作モードから前記非表示動作モードに移行したとき、及び／又は、前記非表示動作モードから前記表示動作モードに移行したときに、前記イオン移送生成手段によって交流電圧である所定の駆動電圧が所定の時間印加されることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記表示制御手段は前記液晶内部のイオンを掃き寄せるためのイオン移送生成手段を有し、
前記液晶パネルの電子見切り領域は、前記表示動作モードから前記非表示動作モードに移行したとき、及び／又は、前記非表示動作モードから前記表示動作モードに移行したときに、前記イオン移送生成手段によって交流電圧である所定の駆動電圧が所定の時間印加されることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶パネルは複数によって成り、それぞれの前記液晶パネルは前記表示領域と前記電子見切り領域を有し、前記液晶内部のイオンを拡散するために前記表示制御手段の前記表示移動手段は、前記電子見切り領域、及び／又は前記表示領域の移動タイミング、移動方向、移動量をすべて等しく移動させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記複数の液晶パネルの前記表示領域と前記電子見切り領域は、前記液晶内部のイオンを掃き出し／掃き寄せるための交流電圧である所定の駆動電圧が、前記表示制御手段の前記イオン移送生成手段によってそれぞれ印加されることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第一電極基板は、シリコン基板であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第一電極基板の前記スイッチング素子は、単結晶シリコンから成る半導体層によって形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
マトリクス状に配置される複数の画素電極と該画素電極をそれぞれ駆動するスイッチング素子が形成される画素領域を有する第一電極基板と、該第一電極基板に対向する透明導電膜からなる対向電極が形成される第二電極基板とを有し、前記第一電極基板と前記第二電極基板の間に液晶を封入してなる液晶パネルと、
該液晶パネルを制御する表示制御手段と、
を備えた液晶表示装置の駆動方法であって、
前記液晶パネルの前記画素領域は、画像を表示する表示領域と該表示領域の周囲を黒表示によって略リング状に囲む電子見切り領域を有し、
前記表示制御手段は前記電子見切り領域を表示する電子見切り生成工程と、
前記液晶内部に溜まるイオンを拡散するために前記電子見切り領域、及び／又は前記表示領域を所定のタイミングで所定の方向と移動量によって移動させる表示移動工程と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
光源と、該光源からの入射光を画像に変換する請求項１乃至１０いずれか１項に記載の液晶表示装置と、該液晶表示装置により画像に変換された出射光を投射する投射レンズと、前記光源と前記液晶表示装置を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とするプロジェクション装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記液晶表示装置の前記表示動作モードにおいては前記光源を点灯し、前記非表示動作モードにおいては前記光源を消灯することを特徴とする請求項１２記載のプロジェクション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクション装置に適応可能なアクティブマトリクス方式の液晶表示装置、及びその駆動方法、及びそれを用いたプロジェクション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクション装置に適応可能なアクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、反射型と透過型があり、それぞれの特徴を生かして製品化が盛んに行われている。特に反射型液晶表示装置は、半導体基板上に駆動能力の大きいスイッチング素子としてのトランジスタを形成し、更にその上に反射電極となる画素電極を形成出来るので、小型でありながら極めて高い開口率を実現出来、光利用率に優れ、高精細、高輝度、メッシュ感のない高画質を実現するプロジェクション用表示装置として着目され、様々な液晶表示装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
以下、従来の液晶表示装置として開示されている特許文献１の概要を図面に基づいて説明する。図１３（ａ）は従来の液晶表示装置の概略を示す正面図であり、図１３（ｂ）はその断面図である。図１３（ａ）と図１３（ｂ）において、１００は従来の液晶表示装置であり、１０１は入射側の基板となるガラス基板、１０２は反射側の基板となるガラス基板、１０３はガラス基板１０１、１０２の間に封入された液晶、１０４はシール材である。
【０００４】
また、反射側のガラス基板１０２には、画素電極１０５がマトリックス状に形成されてなる表示領域１０６（破線で囲まれた内側の領域）が設けられ、また、表示領域１０６の周囲には、本来の表示に寄与しない見切り画素電極１１１が複数列形成された見切り領域１１２が設けられている。そして、見切り領域１１２の周囲には信号線駆動回路１０７や選択走査線駆動回路１０８、パッド領域１０９、各回路を制御するタイミング制御回路１１０等からなる周辺回路が設けられている。
【０００５】
また、入射側のガラス基板１０１の内側には、画素電極１０５に対向する透明導電膜の対向電極１１３が形成され、この対向電極１１３と画素電極１０５によって液晶１０３に電圧が印加され駆動される。一方、入射側のガラス基板１０１の外面（図では上面）側の周縁には、遮光部材１１４が見切り領域１１２の途中からその外側の周辺回路の上方を覆うように接合されている。尚、図１３（ａ）の正面図では、説明を解り易くする為に遮光部材１１４は図示していない。
【０００６】
ここで、見切り領域１１２のそれぞれの見切り画素電極１１１は、所定の電圧が印加されて黒表示となり、表示領域１０６の周囲を黒表示する電子見切りとして機能する。このように、液晶表示装置１００は、画像を表示する表示領域１０６の周辺に画素電極１０５と同様な見切り画素電極１１１を設けて見切り表示を行うので、表示画像に対してクリアで高精度な見切りを表示させることが出来、液晶表示装置の画像を拡大して表示するプロジェクション装置などに好適である。
【０００７】
しかし、液晶表示装置１００のような従来の液晶表示装置は、液晶内部に混入している不純物によってイオンが発生し易い。また、液晶表示装置を長期間使用するとシール材１０４等を通して外部より水分やガスが混入し、液晶内部にイオンが新たに発生する可能性もある。また、液晶表示装置１００の画素電極１０５は反射性能に優れたアルミニウム膜が好ましく、対向する対向電極１１３はＩＴＯで形成されるため、画素電極１０５と対向電極１１３との仕事関数の違いによって電極間に内部電池が形成される。この結果、液晶内部に不安定な電位差が生じて液晶内にイオンが溜まりやすい。そして、このイオンは表示品質に悪影響を及ぼすことが知られており、以下、イオンの動きとその悪影響を説明する。
【０００８】
図１４は、図１３（ｂ）の断面図の端部の画素電極１０５と見切り画素電極１１１の境界付近（破線の円１１６で示す）を拡大し、液晶とイオンの動きを説明する模式図である。図１４において、ガラス基板１０２の内面に画素電極１０５ａ、１０５ｂと見切り画素電極１１１ａが形成され、ガラス基板１０１の内面に対向電極１１３が形成され、その間に液晶１０３が挟持されている。また、液晶１０３は誘電率異方性が負のｎ型液晶であり、画素電極１０５ａ、１０５ｂと対向電極１１３との電圧差が小さい場合（例えば０Ｖ）には、ガラス基板１０１、１０２に対してほぼ垂直に液晶分子が配列して黒表示となり、電圧差が大きくなるとガラス基板１０１、１０２に対して液晶分子が横に傾斜して白表示となる液晶である。
【０００９】
ここで、図１４で示すように、対向電極１１３が０Ｖのとき、画素電極１０５ａに−３Ｖ、画素電極１０５ｂに＋３Ｖが印加されているとする。この場合、印加される駆動電圧の絶対値が等しければ、対向電極１１３と画素電極１０５ａ、１０５ｂに挟まれたそれぞれの液晶分子１０３ａ、１０３ｂの傾斜角度は一致するが、液晶分子１０３ａ、１０３ｂのそれぞれのダイポールモーメント１２０ａ、１２０ｂは、駆動電圧の極性により方向が反転する。ここで、液晶の駆動電圧は、極性が反転する交流電圧が印加されるので、液晶分子１０３ａ、１０３ｂのそれぞれのダイポールモーメント１２０ａ、１２０ｂは、その交流電圧によって振動し模式的にはダイポールモーメントの波１２０ｃが発生する。
【００１０】
これにより、液晶分子１０３ａ、１０３ｂの近傍に存在しているイオン１２１ａ、１２１ｂは、振動しているダイポールモーメントの波１２０ｃによって押され、液晶分子１０３ａ、１０３ｂの傾きの方向に沿って移動する。ここで、見切り画素電極１１１ａは見切りとして機能するので黒表示である必要があり、見切り画素電極１１１ａは対向電極１１３と同じ０Ｖが印加され、その付近の液晶分子１０３ｃは垂直に立つ。このときの液晶分子１０３ｃのダイポールモーメント１２０ｄは、印加電圧が０Ｖであるので動かず、また、液晶分子１０３ｃは垂直に立っているので、この液晶分子１０３ｃの近傍に移動して来たイオン１２１ｃは、垂直に立っている液晶分子１０３ｃが壁となって、それ以上進むことが出来ない。よって、液晶１０３内部に存在するイオンは、表示領域１０６と見切り領域１１２の境界付近に集中的に溜まることになる。
【００１１】
次に、図１５はイオンが表示領域１０６と見切り領域１１２の境界付近に溜まる様子を模式的に示している。図１５において、液晶表示装置１００は、前述した如く表示領域１０６とその周辺に見切り領域１１２が設けられている。尚、説明を分かりやすくするために図１３（ａ）で示した画素電極１０５と見切り画素電極１１１は省略している。また、矢印Ｃは配向膜（図示せず）の配向方向を示しており、表示領域１０６に対して約４５度の角度を有している。ここで、液晶１０３の内部に存在するイオンは、前述した如く、液晶１０３が交流電圧で駆動されることによって押し出され、見切り領域１１２の近傍に移動する。
【００１２】
そして、液晶１０３は配向方向（矢印Ｃ）に沿って傾くので、液晶分子のダイポールモーメントの波１２０ｃは、その配向方向（矢印Ｃ）に沿って発生し、イオンを周辺部に押し込むように働く。この結果、イオンは配向方向に沿って対向する表示領域１０６のコーナー部１０６ａ、１０６ｂに移動するが、見切り領域１１２は、前述した如く駆動電圧が０Ｖであるので液晶分子のダイポールモーメントは動かず、また、液晶分子は垂直に立っているので、イオンは、それ以上進むことが出来ず、コーナー部１０６ａ、１０６ｂの近傍に集中的に溜められることになる。ここで、１２２ａと１２２ｂはコーナー部１０６ａ、１０６ｂの近傍に集められたイオンを模式的に示している。
【００１３】
また、１１７ａ、１１７ｂは、表示領域１０６に表示された固定パターン（黒表示）の一例を示し、このような固定パターン１１７ａ、１１７ｂが長時間表示されると、見切り領域１１２と同様な現象が生じ、配向方向（矢印Ｃ）に沿って対向する固定パターン１１７ａ、１１７ｂのコーナー部にイオン１２３ａ、１２３ｂが溜められることになる。
【００１４】
このように、見切りとして機能する見切り領域や長時間表示される固定パターンのコーナー部などにイオンが溜められると、その領域にイオンによって電界が発生し、この電界が液晶に影響を及ぼして液晶分子が横に傾くことになる。この結果、イオンが溜まった領域の液晶は、見かけ上、閾値が低下して光が透過し易くなるように動作するので、その領域はコントラストが低下して常に白に近い表示状態となり、表示ムラ等が発生して画像品質が著しく低下する。
【００１５】
次に、従来の液晶表示装置の画像品質の低下を明らかにするために、以下の実験結果を図１６（ａ）と図１６（ｂ）に基づいて説明する。図１６（ａ）は、従来の液晶表示装置を駆動してコントラストと反射率の時間経過による推移を示すグラフである。ここで用いられる液晶は、印加電圧の有無によって液晶分子が垂直に立つ又は傾くことで入射光に対してΔｎｄ（位相差）が変化する垂直配向液晶である。この液晶は液晶を挟む２枚の偏光板（図示せず）と共に動作し、液晶への印加電圧が０ＶのときΔｎｄが光の波長λに対してλ／４となって黒表示（低反射）となり、印加電圧が所定の値のときΔｎｄがλ／２となって白表示（高反射）となる液晶である。ここで、図１６（ａ）のＡ領域とは図１６（ｂ）で示すように液晶表示装置の表示領域１０６の中央付近であり、Ｂ領域とはイオンが溜まりやすい表示領域１０６のコーナー部１０６ａ近傍である。そして、この液晶表示装置の見切り領域１１２に、０Ｖを印加して黒表示とし、表示領域１０６に所定の駆動電圧を印加して、ＡとＢの二つの領域のコントラストと反射率の推移を測定した。
【００１６】
ここで図１６（ａ）において、駆動開始時は、図示するようにＡ領域、Ｂ領域共に高いコントラストを示しているが、時間の経過と共にコーナー部１０６ａにイオンが溜まり始めると、Ｂ領域にはイオンによって電界が発生し、この電界によって液晶分子が横に傾くことになる。この結果、Ｂ領域近傍の液晶のΔｎｄは、時間の経過と共にλ／２に近づいて反射率が増加するので白表示に変化し、コントラストも低下する。すなわち、このグラフにより、従来の液晶表示装置は駆動時間の経過と共にイオンの影響によるコントラストの低下等によって表示ムラが発生し、画像品質が著しく低下することが理解出来る。
【００１７】
以上のようなイオンの溜りによって生じる画像品質の低下を防ぐために、液晶表示装置の改良案が開示されている（例えば特許文献２参照）。以下、従来の液晶表示装置の改良案として開示されている特許文献２の概要を説明する。図１７は従来の液晶表示装置の概略を示す正面図であり、１３０は改良された液晶表示装置である。液晶表示装置１３０は、２枚のガラス基板１３１、１３２によって構成され、シール材１３３によって貼り合わせられている。表示領域１３４の外側の非表示領域１３５の一部には、イオントラップ電極１３６が配置される。このイオントラップ電極１３６に接続される電極端子１３７ａ、１３７ｂに直流電圧を印加することにより、表示領域１３４内に発生するイオンをイオントラップ電極１３６近傍に移動させ吸着することが示されている。
【００１８】
また、別の改良案として、画素電極を備えたＴＦＴ基板と対向電極を備えた対向基板が液晶層を挟んで対向配置され、画素を有する表示領域の外周にシール材が設けられ、表示領域とシール材の間にリング状のイオン吸着用電極パターンが設けられた液晶表示装置が開示されている（例えば特許文献３参照）。このイオン吸着用電極パターンに液晶内部にあるイオンと反対の極性の直流電圧を印加することによって、表示領域内にあるイオンを吸着出来ることが示されている。
【００１９】
【特許文献１】特開２００３−１７７４２６号公報（第５頁、第５図）
【特許文献２】特開平８−２０１８３０号公報（第５頁、第１図）
【特許文献３】特開２０００−３３８５１０号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、特許文献２の液晶表示装置１３０は、表示領域１３４の外側に表示には関わりの無いイオントラップ電極１３６を形成する必要があるので、表示装置の外形サイズに比較して表示領域が狭くなる問題がある。また、イオントラップ電極１３６に直流電圧を印加するので、液晶にダメージを及ぼし液晶が劣化するという問題がある。
【００２１】
そして、特許文献３においても、イオン吸着用電極パターンが表示領域を囲むように配置されるために表示領域が狭くなり、また、イオン吸着用電極パターンに直流電圧を印加するので液晶が劣化するという同様の問題がある。
【００２２】
本発明の目的は上記課題を解決し、液晶内部に発生するイオンの溜りを排除して表示ムラ等の発生が無く高画質で長時間の使用に耐えられる液晶表示装置及びその駆動方法及びそれを用いたプロジェクション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置及びその駆動方法及びそれを用いたプロジェクション装置は、下記記載の構成と方法を採用する。
【００２４】
本発明の液晶表示装置は、マトリクス状に配置される複数の画素電極と該画素電極をそれぞれ駆動するスイッチング素子が形成される画素領域を有する第一電極基板と、該第一電極基板に対向する透明導電膜からなる対向電極が形成される第二電極基板とを有し、第一電極基板と第二電極基板の間に液晶を封入してなる液晶パネルと、該液晶パネルを制御する表示制御手段と、を備えた液晶表示装置であって、液晶パネルの画素領域は、画像を表示する表示領域と該表示領域の周囲を黒表示によって略リング状に囲む電子見切り領域を有し、表示制御手段は電子見切り領域を表示する電子見切り生成手段と、液晶内部に溜まるイオンを拡散するために電子見切り領域、及び／又は表示領域を所定のタイミングで所定の方向と移動量によって移動させる表示移動手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
これにより、表示領域と電子見切り領域が所定のタイミングで移動することによって、表示領域のコーナー部や表示領域の固定パターン近傍などに溜まる液晶内部のイオンを拡散させ排除することが出来るので、表示ムラ等の発生が無く高画質で長時間の使用に耐えられる液晶表示装置を提供することが出来る。
【００２６】
また、第一電極基板の画素電極と第二電極基板の対向電極との対向面は、酸化シリコンの斜方蒸着膜による無機配向膜が形成され、液晶は誘電率異方性が負のｎ型液晶であることを特徴とする。
【００２７】
これにより、酸化シリコンの斜方蒸着膜による無機配向膜は、強い光に対して劣化が少なく高い信頼性を備えているので、強力な光源によって照射されるプロジェクション装置用として好適な液晶表示装置を提供出来る。また、ｎ型液晶を用いることによって、駆動電圧無印加でコントラストが極めて高い黒表示を実現出来るので、コントラストが高くメリハリのある高画質な液晶表示装置を提供出来る。また、画素電極間は電圧が印加されないので黒表示を実現出来、画素電極間にブラックマトリクスを設ける必要が無い。
【００２８】
また、液晶表示装置は、表示領域に画像を表示する表示動作モードと、画像を表示しない非表示動作モードとを備え、表示動作モードでは、該表示動作モードの経過時間に応じて表示制御手段の表示移動手段によって所定の周期で電子見切り領域、及び／又は表示領域を順次移動することを特徴とする。
【００２９】
これにより、表示領域と電子見切り領域の移動を周期的に行うことによって、表示領域のコーナー部や表示領域の固定パターン近傍などに溜まる液晶内部のイオンを拡散させ排除することが出来るので、表示ムラ等の発生が無く高画質な液晶表示装置を提供することが出来る。
【００３０】
また、液晶表示装置は、表示領域に画像を表示する表示動作モードと、画像を表示しない非表示動作モードとを備え、表示動作モードから非表示動作モードに移行したとき、及び／又は、非表示動作モードから表示動作モードに移行したときに、表示制御手段の表示移動手段によって電子見切り領域、及び／又は表示領域を順次移動することを特徴とする。
【００３１】
これにより、表示領域と電子見切り領域の移動を表示モードが切り替わるごとに行うことによって、表示領域のコーナー部や表示領域の固定パターン近傍などに溜まる液晶内部のイオンを拡散させ排除することが出来るので、表示ムラ等の発生が無く高画質な液晶表示装置を提供することが出来る。
【００３２】
また、表示制御手段は液晶内部のイオンを掃き出すためのイオン移送生成手段を有し、液晶パネルの表示領域は、表示動作モードから非表示動作モードに移行したとき、及び／又は、非表示動作モードから表示動作モードに移行したときに、イオン移送生成手段によって交流電圧である所定の駆動電圧が所定の時間印加されることを特徴とする。
【００３３】
これにより、表示領域は表示モードが切り替わるごとに所定の駆動電圧で駆動されるので、表示領域に溜まる液晶内部のイオンを電子見切り領域に掃き出すことが出来、表示ムラ等の発生が無く高画質な液晶表示装置を提供することが出来る。
【００３４】
また、表示制御手段は液晶内部のイオンを掃き寄せるためのイオン移送生成手段を有し、液晶パネルの電子見切り領域は、表示動作モードから非表示動作モードに移行したとき、及び／又は、非表示動作モードから表示動作モードに移行したときに、イオン移送生成手段によって交流電圧である所定の駆動電圧が所定の時間印加されることを特徴とする。
【００３５】
これにより、電子見切り領域は表示モードが切り替わるごとに所定の駆動電圧で駆動されるので、表示領域に溜まる液晶内部のイオンを電子見切り領域及びその外周部に掃き寄せることが出来、表示ムラ等の発生が無く高画質な液晶表示装置を提供することが出来る。
【００３６】
また、液晶パネルは複数によって成り、それぞれの液晶パネルは表示領域と電子見切り領域を有し、液晶内部のイオンを拡散するために表示制御手段の表示移動手段は、電子見切り領域、及び／又は表示領域の移動タイミング、移動方向、移動量をすべて等しく移動させることを特徴とする。
【００３７】
これにより、それぞれの液晶パネルの表示領域のコーナー部や表示領域の固定パターン近傍などに溜まる液晶内部のイオンを拡散させ排除することが出来るので、表示ムラ等の発生が無く高画質で長時間の使用に耐えられる液晶表示装置を提供することが出来る。また、複数の液晶パネルのそれぞれの表示領域と電子見切り領域の移動が等しく同一であるので、複数の液晶パネルを用いてカラー表示を行う場合、色ずれ等が生じることが無く、高画質のカラー表示を実現することが出来る。
【００３８】
また、複数の液晶パネルの表示領域と電子見切り領域は、液晶内部のイオンを掃き出し／掃き寄せるための交流電圧である所定の駆動電圧が、表示制御手段のイオン移送生成手段によってそれぞれ印加されることを特徴とする。
【００３９】
これにより、複数の液晶パネルのそれぞれの表示領域と電子見切り領域に、液晶内部のイオンを掃き出し／掃き寄せるための交流電圧である所定の駆動電圧が、それぞれ印加されることによって、それぞれの液晶パネルの表示領域のコーナー部や表示領域の固定パターン近傍などに溜まる液晶内部のイオンを排除することが出来るので、表示ムラ等の発生が無く高画質でカラー表示に好適な液晶表示装置を提供することが出来る。
【００４０】
また、第一電極基板は、シリコン基板であることを特徴とする。
【００４１】
これにより、第一電極基板は、画素電極を駆動するスイッチング素子だけでなく、このスイッチング素子を制御する周辺回路や表示制御手段を実現する制御回路をシリコン基板に組み込み一体化して、小型で信頼性に優れた液晶表示装置を提供することが出来る。
【００４２】
また第一電極基板のスイッチング素子は、単結晶シリコンから成る半導体層によって形成されることを特徴とする。
【００４３】
これにより、スイッチング素子は駆動能力に優れて高速動作が可能であり、液晶内部のイオンを掃き出し／掃き寄せるための駆動電圧の周波数を高速に出来るので、イオン溜まり排除能力に優れた高性能の液晶表示装置を提供することが出来る。
【００４４】
また、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、マトリクス状に配置される複数の画素電極と該画素電極をそれぞれ駆動するスイッチング素子が形成される画素領域を有する第一電極基板と、該第一電極基板に対向する透明導電膜からなる対向電極が形成される第二電極基板とを有し、第一電極基板と第二電極基板の間に液晶を封入してなる液晶パネルと、該液晶パネルを制御する表示制御手段と、を備えた液晶表示装置の駆動方法であって、液晶パネルの画素領域は、画像を表示する表示領域と該表示領域の周囲を黒表示によって略リング状に囲む電子見切り領域を有し、表示制御手段は電子見切り領域を表示する電子見切り生成工程と、液晶内部に溜まるイオンを拡散するために電子見切り領域、及び／又は表示領域を所定のタイミングで所定の方向と移動量によって移動させる表示移動工程と、を備えることを特徴とする。
【００４５】
これにより、表示領域と電子見切り領域が所定のタイミングで移動することによって、表示領域のコーナー部や表示領域の固定パターン近傍などに溜まる液晶内部のイオンを拡散させ排除することが出来るので、表示ムラ等の発生が無く高画質で長時間の使用に耐えられる液晶表示装置の駆動方法を提供することが出来る。
【００４６】
また、本発明のプロジェクション装置は、光源と、該光源からの入射光を画像に変換する本発明の液晶表示装置と、該液晶表示装置により画像に変換された出射光を投射する投射レンズと、光源と液晶表示装置を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【００４７】
これにより、電子見切りを備え、表示領域内のイオンが拡散され排除された液晶表示装置を搭載するので、表示領域の見切りを高精度に、且つ、クリアに表示出来ると共に、表示ムラ等の発生が無く高画質で長時間の使用に耐えられるプロジェクション装置を提供することが出来る。
【００４８】
また、制御手段は、液晶表示装置の表示動作モードにおいては光源を点灯し、非表示動作モードにおいては光源を消灯することを特徴とする。
【００４９】
これにより、液晶表示装置が非表示動作モードにおいて光源が制御されて消灯し、非表示動作モードでの液晶内部のイオンを掃き出し／掃き寄せるための駆動状態をプロジェクション装置の使用者に隠すことが出来るので、使用上違和感を与えることが無く、且つ、消費電力が少ない高性能なプロジェクション装置を提供することが出来る。
【発明の効果】
【００５０】
上記の如く本発明によれば、液晶表示装置の表示領域と電子見切り領域が所定のタイミングで移動することによって、表示領域のコーナー部や表示領域の固定パターン近傍などに溜まる液晶内部のイオンを拡散させ排除することが出来るので、表示ムラ等の発生が無く高画質な液晶表示装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明の実施例１の液晶表示装置の正面図である。図２は本発明の実施例１の液晶表示装置の断面図である。図３（ａ）は本発明の実施例１の液晶表示装置のシリコン回路基板の構成を示す拡大断面図である。図３（ｂ）は本発明の実施例１の液晶表示装置の画素電極を駆動するスイッチング素子周辺の等価回路図である。図４は本発明の実施例１の液晶表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。図５は本発明の実施例１の液晶表示装置の表示領域と電子見切り領域の移動の一例を示す説明図である。図６は本発明の実施例１の液晶表示装置の表示領域と電子見切り領域の移動によるイオンの状態を示す説明図である。図７は本発明の実施例１の液晶表示装置を駆動する駆動電圧の一例を示す波形図である。図８は本発明の実施例１の液晶表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。図９（ａ）は本発明の実施例１の液晶表示装置のコントラストと反射率特性を示すグラフである。図９（ｂ）は本発明の実施例１の液晶表示装置の特性評価を行う領域を示す説明図である。
【実施例１】
【００５２】
まず、本発明の液晶表示装置の実施例１の構成を図１と図２に基づいて説明する。ここで、実施例１の特徴は、対向する一方の基板に反射性電極を有するシリコン回路基板を使用した反射型液晶表示装置である。図１と図２において、１は本発明の液晶表示装置であり、１０は液晶表示装置１を構成する液晶パネルである。
【００５３】
２は反射側の第一電極基板としてのシリコン回路基板であり、３は入射側の第二電極基板としての透明なガラス基板である。４はシリコン回路基板２とガラス基板３の間に封入された液晶であり、５はシリコン回路基板２とガラス基板３の周辺部に配置され、シリコン回路基板２とガラス基板３を固着するシール材である。ここで、シリコン回路基板２とガラス基板３と液晶４、及びシール材５等によって液晶パネル１０が構成される。
【００５４】
尚、液晶４は、誘電率異方性が負のｎ型液晶によって構成される。このｎ型液晶は、駆動電圧が無印加（すなわち零ボルト）のとき、コントラストが極めて高い黒表示を実現出来るので、コントラストが高くメリハリのある高画質な液晶表示装置を実現出来る。また、画素電極間は、電圧が印加されないので黒表示となるため、ブラックマトリクスを設ける必要が無く、液晶表示装置の構造が簡単で製造工程を簡略化出来るメリットがある。
【００５５】
また、反射側のシリコン回路基板２は、銅を数％含むアルミニウム膜によってなる反射性電極の画素電極６がマトリックス状に配置される画素領域９を有している。この画素領域９は、画像を表示する表示領域７（破線で囲まれた内側の白い領域）と、この表示領域７の周囲を略リング状に囲む電子見切り領域８を有している。
【００５６】
すなわち、表示領域７とその周囲の電子見切り領域８の電極構造が同一であるので、表示領域７とその周囲の電子見切り領域８の液晶４の厚みが均一に保たれ、液晶４の厚みの差による表示ムラなどが生じない液晶表示装置を実現出来る。このことは、画素電極６の形状が極めて小さいために、液晶４の厚みを均一に保つスペーサーボールを使用出来ないことを補う要素として重要である。
【００５７】
ここで、画素電極６の画素ピッチは、一例として約８μｍの大きさであり、その画素列数は、液晶表示装置１がフルハイビジョン対応の表示装置であれば、表示領域７が１９２０×１０８０個の画素によって形成され、その周囲に電子見切り領域８としての画素電極６が形成される。また、電子見切り領域８の画素列幅は任意であるが、電子見切り領域８の画素列幅を必要以上に広くすると、液晶パネル１０のサイズが大きくなりコストアップの要因となる。
【００５８】
このため、電子見切り領域８の画素列幅は必要最小限であることが好ましく、一例として、上下方向の画素列が片側で５画素程度、左右方向の画素列が片側で１５〜２０画素程度であると良い。そして、表示領域７と電子見切り領域８の全ての画素電極６は、後述するシリコン回路基板２に形成されるスイッチング素子にそれぞれ接続されて駆動される。
【００５９】
また、電子見切り領域８は全ての領域で画素電極６を配置しなくても良く、例えば、図示しないが、電子見切り領域８の外周部を囲むようにベタ電極を形成するならば、電子見切り領域８のパターン形成を簡単にすることが出来る。尚、図１は説明を分かり易くするために、画素電極６を実際の縮尺より大きく表現しているので、表示領域７と電子見切り領域８の画素数は、実際とは異なっている。
【００６０】
また、入射側のガラス基板３の内側には、画素電極６に対向するＩＴＯによってなる透明導電膜の対向電極１１が形成され、この対向電極１１と画素電極６によって液晶４に電圧が印加され駆動される。１２ａと１２ｂは、シリコン回路基板２の画素電極６とガラス基板３の対向電極１０との対向面に形成される酸化シリコンの斜方蒸着膜による無機配向膜である。この無機配向膜１２ａ、１２ｂは、強力な光が照射されても劣化しない優れた信頼性を備えており、強力な光源によって照射されるプロジェクション装置用の液晶表示装置として適している。
【００６１】
次に、１３はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）であり、液晶パネル１０のシリコン回路基板２の裏面に導電性接着剤（図示せず）等によって固着され、液晶パネル１０を保持する。１３ａはＦＰＣ１３に形成される複数の外部接続電極であり、後述する外部の制御部から電源や画像データ等を入力する。１４は複数のワイヤーであり、シリコン回路基板２の複数の接続電極２ａとＦＰＣ１３の複数の電極パターン１３ｂとを電気的に接続する。３０は表示制御手段としての表示制御ＩＣであり、ＦＰＣ１３上に実装されて外部接続電極１３ａから電源や画像データ等を入力し、液晶パネル１０を駆動する液晶駆動信号等をワイヤー１４を介して液晶パネル１０に供給する。
【００６２】
ここで、液晶表示装置１は、表示領域７に通常の画像を表示する表示動作モードと、画像を表示しない非表示動作モードを備えている。そして、表示動作モードにおいては、光源（図示せず）からの入射光１５がガラス基板３側から入射されると、各画素電極６によって駆動される液晶４は入射光１５を駆動電圧に基づいて遮断又は透過して画像に変換し、変換された光は画素電極６によって反射して出射光１６となって外部に出射される。
【００６３】
また、同じく表示動作モードにおいて、電子見切り領域８は、０Ｖの駆動電圧が供給されて黒表示となり、表示領域７に対する電子見切りとして機能する。これにより、表示領域７の見切りを画素電極パターンの精度で実現出来る。また、液晶４に前述した誘電率異方性が負のｎ型液晶を用いるならば、コントラストが極めて高い黒表示を実現出来るので、高精度で、且つ、極めてクリアな電子見切りを備えた液晶表示装置を実現出来る。尚、非表示動作モードでの表示領域７と電子見切り領域８の動作は後述する。
【００６４】
次に図３（ａ）に基づいて液晶パネル１０のシリコン回路基板２の画素領域９に形成されるスイッチング素子の構成について説明する。図３（ａ）において、２０はスイッチング素子であり、シリコン回路基板２の表面層にドーピング領域によるソース電極Ｓ１とドレイン電極Ｄ１が形成され、また、ポリシリコン等によるゲート電極Ｇ１が形成されてＭＯＳ型トランジスタとして構成される。また、２１はＭＯＳ型のコンデンサであり、スイッチング素子２０のドレイン電極Ｄ１に接続されて電荷を保持する。
【００６５】
また、スイッチング素子２０の上部には、前述したアルミニウム膜によってなる画素電極６が形成され、スイッチング素子２０のドレイン電極Ｄ１と電気的に接続される。これにより、ひとつの画素電極６には、シリコン回路基板２上に形成されるひとつのスイッチング素子２０が接続されて画素電極６を駆動する。尚、スイッチング素子２０は、シリコン回路基板２上に形成されるので、駆動能力に優れて高速動作が可能であり、高性能の液晶表示装置を実現出来る。
【００６６】
また、画素電極６は反射性電極であり、且つ、この画素電極６の直下のシリコン回路基板２上に図示するようにスイッチング素子２０やコンデンサ２１が形成されるので、画素電極６の有効サイズを最大限に大きくすることが出来る。これにより、本発明の液晶表示装置は、高い開口率と画素密度を備えた液晶パネルを実現出来るので、光利用率に優れ、高精細、高輝度、高画質を実現するプロジェクション用液晶表示装置として極めて有効である。
【００６７】
また、２２はアルミニウム膜によってなる光遮蔽膜であり、ガラス基板３側からの入射光によってスイッチング素子２０が誤動作することを防ぐために遮蔽板として機能する。２３は窒化シリコンＳｉＮｘによる絶縁膜であり、シリコン回路基板２の表面に形成されて各要素を絶縁する。また、前述した如く、画素電極６とガラス基板３に形成される対向電極１１の対向面には無機配向膜１２ａ、１２ｂが形成されており、その間に液晶４が封入される。
【００６８】
次に図３（ｂ）に基づいて、図３（ａ）で示したシリコン回路基板２に形成されるスイッチング素子２０の周辺回路構成を説明する。図３（ｂ）において、スイッチング素子２０のソース電極Ｓ１は行信号ラインＥ８に接続され、ゲート電極Ｇ１は列信号ラインＥ９に接続される。また、スイッチング素子２０のドレイン電極Ｄ１は、コンデンサ２１を介して画素電極６に接続される。ここで、列信号ラインＥ９によってスイッチング素子２０が選択されてＯＮすると、行信号ラインＥ８からコンデンサ２１に電流が流れ込み、コンデンサ２１に電荷が蓄積される。
【００６９】
そして、蓄積された電荷は画素電極６に伝達され、画素電極６と対向電極１１に挟持される液晶４に駆動電圧が印加されて、液晶４は画素電極６ごとに駆動されることになる。尚、図示しないが、行信号ラインＥ８を駆動する行駆動回路と、列信号ラインＥ９を駆動する列駆動回路は、シリコン回路基板２の周辺部に形成されており、これらの周辺回路は、スイッチング素子２０と同一工程で形成されるので、周辺回路を一体化した液晶パネル１０を製造することが出来る。尚、シリコン回路基板２の構成は限定されず、例えば、サファイア基板上に半導体層として単結晶シリコンを形成するシリコン・オン・サファイア（ＳＯＳ）で構成し、この半導体層にスイッチング素子２０や周辺回路を形成しても良い。これによって、高速動作が可能で、且つ、消費電力の少ない液晶表示装置を実現出来る。
【００７０】
次に図４に基づいて、本発明の実施例１の液晶表示装置の電気的な構成を説明する。図４において、本実施例の液晶表示装置１の主な構成要素は、液晶パネル１０と、液晶パネル１０を駆動する表示制御手段としての表示制御ＩＣ３０である。ここで、液晶パネル１０の電気的な構成は、シリコン回路基板２に形成されるスイッチング素子２０と、このスイッチング素子２０によって駆動される液晶４と、行駆動回路２７と列駆動回路２８などによって構成される。そして、行駆動回路２７は、行信号ラインＥ８を出力してスイッチング素子２０に供給され、列駆動回路２８は、列信号ラインＥ９を出力してスイッチング素子２０に供給される。
【００７１】
また、表示制御ＩＣ３０は、電子見切り生成手段としての電子見切り生成回路３１と、合成回路３２と、表示移動手段としての表示移動回路３３と、イオン移送生成手段としてのイオン移送生成回路３４と、切替回路３５などによって構成される。ここで、電子見切り生成回路３１は電子見切りデータＥ１を出力し、合成回路３２は外部からの画像データＥ２と電子見切りデータＥ１を入力して合成画像データＥ３を出力する。
【００７２】
表示移動回路３３は、合成画像データＥ３と外部からの表示モード信号Ｅ４を入力して表示データＥ５を出力する。イオン移送生成回路３４は、表示モード信号Ｅ４を入力してイオン移送制御信号Ｅ６を出力する。切替回路３５は、表示データＥ５とイオン移送制御信号Ｅ６を入力して液晶駆動信号Ｅ７を出力する。この液晶駆動信号Ｅ７は、液晶パネル１０の行駆動回路２７と列駆動回路２８にそれぞれ入力される。尚、液晶表示装置１は、外部から各種の電源等も入力するがここでは省略している。
【００７３】
次に、図４に基づいて、液晶表示装置１の電気的な動作の概略を説明する。まず、表示制御ＩＣ３０の電子見切り生成回路３１は、液晶パネル１０の表示領域７の周囲を黒表示する電子見切り領域８のための電子見切りデータＥ１を生成し出力する。ここで、電子見切り領域８の生成方法は限定されないが、例えば、電子見切り生成回路３１を不揮発性メモリ等の記憶回路で構成し、各画素電極６に対応する記憶回路の各アドレスに電子見切り情報をパターンデータとして記憶させるならば、比較的簡単に電子見切りデータＥ１を生成出来る。
【００７４】
また、表示制御ＩＣ３０の合成回路３２は、外部からの画像データＥ２と電子見切りデータＥ１を入力して内部で合成し、合成画像データＥ３を出力する。ここで、電子見切りデータＥ１が電子見切り領域８では論理“１”であり、表示領域７では論理“０”であるとすると、合成された電子見切り領域８に対応する合成画像データＥ３は、論理“１”となる。ここで、合成画像データＥ３が論理“１”のとき、対応する画素電極６が黒表示になるように制御すれば、電子見切りデータＥ１に基づいて黒表示である電子見切り領域８が形成される。
【００７５】
また、電子見切りデータＥ１が論理“０”である表示領域７では、合成画像データＥ３は画像データＥ２がそのままスルーして出力されるので、表示領域７は、画像データＥ２に基づいた画像が表示されることになる。すなわち、本発明の液晶表示装置１の電子見切り領域８は、電子見切り生成回路３１が記憶しているパターンデータに基づいたソフト処理で実現している。このため、電子見切り領域８は、任意に画素領域９内を移動させたり、大きさを可変させたりすることが可能である。
【００７６】
また、表示移動回路３３は、合成画像データＥ３を入力し、液晶内部のイオンを拡散させるために所定のタイミングで所定の方向と移動量によって、表示領域７と電子見切り領域８を画素領域９内で移動させた表示データＥ５を出力する。ここで、表示領域７と電子見切り領域８の移動方法は任意であるが、画素領域９に対応する合成画像データＥ３のＸ、Ｙの基準位置を変更して出力するならば、画素領域９内での表示領域７と電子見切り領域８の表示位置を移動させることが出来る。
【００７７】
そして、表示移動回路３３によって移動される所定のタイミングは、所定の周期で移動する周期移動タイミングと、液晶表示装置１の表示モードの切り替えによって移動するモード移動タイミングの二つのタイミングを備えている。ここで、周期移動タイミングは、例えば、図示しないが表示移動回路３３の内部に計時用のカウンタ回路を備え、液晶表示装置１が画像を表示する表示動作モードの経過時間をカウントし、所定の経過時間ごとに合成画像データＥ３のＸ、Ｙの基準位置を変更して表示を周期的に移動させ表示データＥ５を出力する。
【００７８】
この周期移動タイミングは、例えば、表示動作モードが１時間経過したごとに表示領域７と電子見切り領域８を移動する比較的短時間の移動や、１０時間以上経過したときに表示領域７と電子見切り領域８を移動する比較的長時間の移動など、任意の経過時間によって移動させることが出来る。
【００７９】
また、表示モードの切り替えによって移動するモード移動タイミングは、表示移動回路３３が外部の制御部（図示せず）から表示モード信号Ｅ４を入力し、液晶表示装置１が非表示動作モードから表示動作モードに移行したときと、表示動作モードから非表示動作モードに移行したときに、合成画像データＥ３のＸ、Ｙの基準位置を変更して表示を移動させ表示データＥ５を出力する。ここで、実際の表示領域７と電子見切り領域８の移動に関しては、後述詳細に説明する。
【００８０】
次に、イオン移送生成回路３４は、表示モード信号Ｅ４を入力し、液晶表示装置１が非表示動作モードから表示動作モードに移行したときと、表示動作モードから非表示動作モードに移行したときに、液晶内部のイオンを掃き出し／掃き寄せるために交流電圧である所定の駆動電圧を制御するイオン移送制御信号Ｅ６を所定の時間だけ出力する。
【００８１】
また、切替回路３５は、表示データＥ５とイオン移送制御信号Ｅ６とを切り替え、液晶パネル１０を駆動する液晶駆動信号Ｅ７として出力する。ここで、イオン移送生成回路３４からイオン移送制御信号Ｅ６が出力されている期間は、イオン移送制御信号Ｅ６が選択されて出力される。
【００８２】
次に、液晶パネル１０は表示制御ＩＣ３０からの液晶駆動信号Ｅ７を入力し、行駆動回路２７は、マトリクス状に配置された画素電極６に対応するスイッチング素子２０に画像データに基づいた行信号ラインＥ８を順次出力する。また、列駆動回路２８は、スイッチング素子２０を選択する列信号ラインＥ９を順次出力してスイッチング素子２０を選択し、画素電極６に駆動電圧を印加して液晶４を駆動する。
【００８３】
これにより、合成回路３２で論理“１”の電子見切りデータＥ１と合成された合成画像データＥ３に対応する画素電極６は、電子見切り領域８として黒表示の見切りが表示される。また、合成回路３２で論理“０”の電子見切りデータＥ１と合成された合成画像データＥ３に対応する画素電極６は、表示領域７として画像が表示される。
【００８４】
尚、本実施例において、液晶パネル１０を制御する表示制御ＩＣ３０は、ＦＰＣ１３上に配置されるが、この構成に限定されるものではない。例えば、液晶パネル１０のシリコン回路基板２に表示制御ＩＣ３０の回路を組み込み、表示制御ＩＣ３０の機能を液晶パネル１０に内蔵して液晶パネル１０と一体化しても良い。また、別の形態として表示制御ＩＣ３０は、ＦＰＣ１３上に実装されるのではなく、液晶表示装置１と別体に独立して配設されても良い。
【００８５】
次に図５に基づいて、液晶内部のイオンを拡散するために表示領域７と電子見切り領域８が画素領域９内を移動する一例を説明する。図５は、本発明の液晶表示装置１の液晶パネル１０の状態Ｍ１〜状態Ｍ４の四つの移動状態を示している。ここでまず、表示領域７と電子見切り領域８が周期的に移動する周期移動タイミングについて説明する。図５において、状態Ｍ１の液晶パネル１０は、表示領域７と電子見切り領域８が画素領域９にあって初期の位置にある。
【００８６】
この状態Ｍ１において、例えば、表示動作モードが１時間経過すると、液晶パネル１０の表示領域７と電子見切り領域８は、状態Ｍ１から矢印で示すように画像領域９に対して右に移動し、図面に対して右上の状態Ｍ２となる。
【００８７】
ここで、表示領域７と電子見切り領域８が移動する移動量は任意で良いが、５画素〜１０画素程度が好ましい。これは、移動量が大き過ぎると液晶表示装置の画像を見ている使用者に移動が認識され、違和感を与えるので好ましくなく、また、移動量が少ないとイオンを拡散する効果が減少するからである。
【００８８】
次に、状態Ｍ２から表示動作モードが更に１時間経過すると、液晶パネル１０の表示領域７と電子見切り領域８は、状態Ｍ２から矢印で示すように画素領域９に対して下に移動し、図面に対して右下の状態Ｍ３となる。
【００８９】
また、状態Ｍ３から表示動作モードが更に１時間経過すると、液晶パネル１０の表示領域７と電子見切り領域８は、状態Ｍ３から矢印で示すように画素領域９に対して左に移動し、図面に対して左下の状態Ｍ４に移動する。
【００９０】
また、状態Ｍ４から表示動作モードが更に１時間経過すると、液晶パネル１０の表示領域７と電子見切り領域８は、状態Ｍ４から矢印で示すように画素領域９に対して上に移動し、図面に対して左上の状態Ｍ１、すなわち、元の初期の位置に移動する。
【００９１】
このように、表示領域７と電子見切り領域８を状態Ｍ１〜状態Ｍ４に所定の経過時間に達するごとに周期的に順次移動させることによって、表示領域のコーナー部や表示領域に表示される固定パターン近傍に溜まる液晶内部のイオンを拡散出来るので、表示領域７内のイオンの溜りを排除して、表示ムラ等のない高画質な液晶表示装置を実現出来る。また、表示領域７と電子見切り領域８の移動量は、５画素〜１０画素程度であるので、電子見切り領域８の移動は使用者が認識されず、違和感を与えることはない。また、所定の周期は、１時間ごとに限定されず任意で良く、必要であれば分単位の短い時間でも良く、また、１０時間〜５０時間の経過ごとの移動でもイオンの拡散に有効である。
【００９２】
次に、表示モードの切り替えによって移動するモード移動タイミングについて説明する。まず、状態Ｍ１の液晶パネル１０は、表示領域７と電子見切り領域８が画素領域９にあって初期の位置にある。ここで、表示動作モードが経過し、ある時点で非表示動作モードになったとすると、液晶パネル１０の表示領域７と電子見切り領域８は、状態Ｍ１から矢印で示すように画像領域９に対して右に移動し、図面に対して右上の状態Ｍ２となる。
【００９３】
また、状態Ｍ２で非表示動作モードが経過して、ある時点で再び表示動作モードに移行したとすると、表示領域７と電子見切り領域８は状態Ｍ３に移動する。また、状態Ｍ３で表示動作モードが経過し、ある時点で非表示動作モードに移行したとすると、表示領域７と電子見切り領域８は状態Ｍ４に移動する。また、状態Ｍ４で非表示動作モードが経過して、ある時点で再び表示動作モードに移行したとすると、表示領域７と電子見切り領域８は初期状態の状態Ｍ１に移動する。
【００９４】
このように、表示領域７と電子見切り領域８を状態Ｍ１〜状態Ｍ４に表示モードが切り替わるごとに移動させることによって、表示領域のコーナー部や表示領域に表示される固定パターン近傍に溜まる液晶内部のイオンを拡散出来るので、表示領域７内のイオンの溜りを排除して、表示ムラ等のない高画質な液晶表示装置を実現出来る。尚、モード移動タイミングによる表示領域７と電子見切り領域８の移動は、使用者に認識されることはほとんどないので、移動量を多くすることが出来、例えば３０画素程度の移動量にするとイオンの拡散に大きな効果がある。
【００９５】
また、表示領域７と電子見切り領域８の移動の方向や移動量は、状態Ｍ１から状態Ｍ４に限定されるものではなく、任意で良い。例えば、移動方向を更に細かく円を描くように移動させても良く、また、ランダムな方向に移動させても良い。また、移動のタイミングは、前述の周期移動タイミングとモード移動タイミングを同時に実行しても良く、また、それ以外のタイミングで任意に移動して良い。
【００９６】
例えば、イオンの拡散を積極的に行うイオン拡散モードを設けて、画像ムラなどが生じて来たならば、使用者の操作によってイオン拡散モードに移行させ、強制的に表示領域７と電子見切り領域８を所定の時間だけ短い周期で移動させて、イオンを拡散させても良い。
【００９７】
または、表示領域７に表示される画像信号をモニターし、表示画像の中で固定パターンが一定時間以上（例えば１時間以上）続いた場合、表示領域７を移動してイオンを拡散させる制御を行っても良い。
【００９８】
尚、本実施例では、イオンを拡散させる効果を高めるために表示領域７と電子見切り領域８を同時に移動させているが、この移動方法に限定されない。例えば、電子見切り領域８だけを移動して、表示領域７は移動させず固定でも良い。この場合は、電子見切り領域８だけが移動して表示領域７の画像は移動しないので、移動が使用者に認識され難くなり、違和感を与えることがない。また、表示領域７に表示される固定パターンによるイオンの溜りだけを拡散させるために、電子見切り領域８は固定して表示領域７だけを移動させても良い。
【００９９】
次に図６に基づいて、本実施例の液晶表示装置１の表示領域７と電子見切り領域８の移動によるイオンの状態を説明する。図６において、表示領域７と電子見切り領域８は、前述した如く、所定のタイミングで画素領域９内を移動するが、前述の図５で示した一例のように表示領域７と電子見切り領域８が状態Ｍ１〜状態Ｍ４に順次移動すると、液晶の配向方向（矢印Ｃ）に沿って表示領域７の対向するコーナー部に溜まっていたイオンは、壁となってイオンの移動を妨げていた電子見切り領域８が移動するので、その移動に伴ってイオンは拡散される。
【０１００】
すなわち、電子見切り領域８が状態Ｍ１（実線左上の長方形）のとき、イオンが溜まる位置は対向するＩ１となり、電子見切り領域８が状態Ｍ２（破線右上の長方形）のとき、イオンが溜まる位置は対向するＩ２となる。また、電子見切り領域８が状態Ｍ３（破線右下の長方形）のとき、イオンが溜まる位置は対向するＩ３となり、電子見切り領域８が状態Ｍ４（破線左下の長方形）のとき、イオンが溜まる位置は対向するＩ４となる。
【０１０１】
この結果、表示領域７のコーナー部に溜まろうとするイオンは、電子見切り領域８が移動するので拡散されて一箇所に溜まることが出来ず、イオンの溜りによる表示ムラ等の悪影響を防止することが出来る。また、表示領域７にコーナー部と同様な固定パターンが表示された場合（図１５参照）でも、表示領域７が電子見切り領域８と同様に順次移動するので、表示領域７の固定パターンに溜まるイオンを拡散することが出来、固定パターンによる表示ムラを防止することが出来る。
【０１０２】
次に図７に基づいて、本実施例の液晶表示装置１の液晶４に印加される駆動電圧の一例を説明する。ここで、液晶４に印加される駆動電圧は、一例としてＶ１〜Ｖ５の間の任意の電圧が印加される。例えば、Ｖ１は−５Ｖ、Ｖ２は−２．５Ｖ、Ｖ３は０Ｖ、Ｖ４は＋２．５Ｖ、Ｖ５は＋５Ｖと定義する。尚、この電圧値は限定されない。
【０１０３】
図７において、駆動電圧Ｐ１は、表示動作モードにおいて表示領域７を白表示するための駆動電圧の一例であり、その波高値は最も高く、Ｖ１（−５Ｖ）からＶ５（＋５Ｖ）の交流電圧である。また、駆動電圧Ｐ２は、表示動作モードにおいて表示領域７を中間調表示するための駆動電圧の一例であり、その波高値は、Ｖ２（−２．５Ｖ）からＶ４（＋２．５Ｖ）の交流電圧である。すなわち、本実施例の液晶表示装置１は、駆動電圧の波高値によって表示の濃度を可変する電圧制御型の駆動方式を採用している。
【０１０４】
尚、表示動作モードにおける表示領域７への駆動電圧は、駆動電圧Ｐ１、Ｐ２に限定されず、表示画像に応じて様々な波高値の交流電圧が印加される。また、表示領域７の駆動電圧Ｐ１、Ｐ２などの周波数は限定されないが、数十Ｈｚであることが好ましい。また、駆動電圧Ｐ３は、表示領域７、または、電子見切り領域８を黒表示にするための駆動電圧であり、その電圧はＶ３（０Ｖ）、すなわち、無印加である。
【０１０５】
また、駆動電圧Ｐ４は液晶内部のイオンを電子見切り領域８及びその外周部に掃き出し／掃き寄せるために、表示領域７と電子見切り領域８に印加される駆動電圧の一例である。この駆動電圧Ｐ４の波高値は最大のＶ１からＶ５であり、周波数は表示領域７を駆動する駆動電圧Ｐ１、Ｐ２の少なくとも数倍以上であり、好ましくは１０倍から１００倍程度である。
【０１０６】
次に、図８に基づいて本発明の実施例１の液晶表示装置１の動作フローの一例を説明する。まず、液晶表示装置１は、前述した如く、表示動作モードと非表示動作モードの二つの表示モードを備えており、図８において、タイミングＴ１〜Ｔ３が表示動作モードであり、タイミングＴ３以降が非表示動作モードである。ここで、表示動作モードでは、液晶表示装置１に光を入射する光源（詳細は後述する）は点灯（ＯＮ）し、非表示動作モードでは、光源は消灯（ＯＦＦ）する。
【０１０７】
そして、表示動作モードが開始された直後のタイミングＴ１〜Ｔ２は、イオン移送駆動期間１と定義し、この期間は、表示制御ＩＣ３０のイオン移送生成回路３４によって表示領域７と電子見切り領域８に液晶内部のイオンを掃き出し／掃き寄せるための駆動電圧Ｐ４が印加される。このタイミングＴ１〜Ｔ２のイオン移送駆動期間１の時間は、光源が安定して発光するまでの時間を考慮して長くても３０秒程度であることが望ましい。
【０１０８】
次に、表示動作モードでのタイミングＴ２〜Ｔ３は画像表示期間であり、表示領域７への駆動電圧は、画像に応じた駆動電圧（一例として図７で示した駆動電圧Ｐ１、Ｐ２など）が印加され、その周波数は、前述した如く、数十Ｈｚである。また、画像表示期間での電子見切り領域８への駆動電圧は、図７で示した駆動電圧Ｐ３、すなわち、無印加である。この駆動電圧Ｐ３を電子見切り領域８に印加することによって、前述した如く、液晶４はｎ型液晶を使用しているので、電子見切り領域８はコントラストの高い黒表示となる。この結果、電子見切り領域８は、表示領域７に対してクリアな電子見切りとして機能し、表示領域７の画像をより美しく鮮やかに映し出すことが出来る。
【０１０９】
次に、非表示動作モードを説明する。尚、非表示動作モードでは光源が消灯するので、液晶表示装置の画像等を見る使用者（図示せず）は、非表示動作モードでの表示状態を確認することが出来ない。ここで、非表示動作モードでの最初のタイミングＴ３〜Ｔ４は、イオン移送駆動期間２と定義し、この期間は、表示制御ＩＣ３０のイオン移送生成回路３４によって表示領域７と電子見切り領域８に液晶内部のイオンを掃き出し／掃き寄せるための駆動電圧Ｐ４が印加される。尚、イオン移送駆動期間２は１分から５分程度が好ましい。
【０１１０】
次に、非表示動作モードでのタイミングＴ４〜Ｔ５は、イオン移送駆動期間３と定義し、この期間は、表示領域７に駆動電圧Ｐ３が印加され、電子見切り領域８及びその外周部に液晶内部のイオンを掃き寄せるための駆動電圧Ｐ４が印加される。尚、イオン移送駆動期間３は１０分から３０分程度が好ましい。
【０１１１】
次に、非表示動作モードでのタイミングＴ５以降は休止期間であり、表示領域７と電子見切り領域８の両方に無印加の駆動電圧Ｐ３が印加され、次に表示動作モードが開始されるまで継続する。
【０１１２】
次に、同じく図８に基づいて、液晶内部のイオンを拡散するために表示領域７と電子見切り領域８が画素領域９内を移動する動作フローの一例を説明する。ここで説明の前提として、本実施例では、表示領域７と電子見切り領域８の移動は、表示制御ＩＣ３０の表示移動回路３３の動作によって、周期的に移動する周期移動タイミングと、液晶表示装置１の表示モードの切り替えによって移動するモード移動タイミングの両方のタイミングで移動するものとする。
【０１１３】
図８において、表示動作モードが開始される前（タイミングＴ１以前）の表示領域７と電子見切り領域８の移動状態が、初期状態である状態Ｍ１であったとすると、表示動作モードが開始されてイオン移送駆動期間１が終了し、画像表示期間が開始するタイミングＴ２に、表示領域７と電子見切り領域８は、図示するように状態Ｍ１から状態Ｍ２に移動する。
【０１１４】
次に、画像表示期間のタイミングＴ２〜Ｔ３の間で、例えば１時間が経過するごとに周期的に移動が実行され、表示領域７と電子見切り領域８は、状態Ｍ２から状態Ｍ３、そして、状態Ｍ４へと移動が行われる。
【０１１５】
次に、タイミングＴ３で非表示動作モードに切り替わると、表示領域７と電子見切り領域８は、状態Ｍ４から状態Ｍ１に移動し、再び表示動作モードに切り替わるまで状態Ｍ１が維持される。
【０１１６】
次に、同じく図８に基づいて各表示モードにおける液晶内部のイオンの動きを説明する。まず、表示動作モードが開始された直後のタイミングＴ１〜Ｔ２では、表示領域７と電子見切り領域８に周波数の高い駆動電圧Ｐ４が印加されることによって、液晶４の液晶分子のダイポールモーメントは激しく振動してダイポールモーメントの波が発生する。この結果、表示領域７の液晶内部のイオンは、配向方向に沿って電子見切り領域８及びその外周部に掃き出し／掃き寄せられる。
【０１１７】
次に、画像表示期間が開始されたタイミングＴ２では、表示領域７と電子見切り領域８が状態Ｍ１から状態Ｍ２に移動することによって、表示領域７のコーナー部付近に残っていたイオンがあるならば、イオンが溜まる位置はＩ１からＩ２に移動するので、イオンの溜りは拡散される（図６参照）。
【０１１８】
次に、画像表示期間が例えば１時間経過すると、表示領域７と電子見切り領域８は状態Ｍ２から状態Ｍ３に移動するので、イオンが溜まる位置はＩ３に移動し、イオンの溜りは妨げられて拡散する。また、表示領域７にほとんど変化しない固定パターンが表示されていて、それによってイオンが部分的に溜まっているならば、表示領域７が移動するので固定パターンも移動し、そのイオンの溜りは拡散される。
【０１１９】
次に、画像表示期間が更に１時間経過すると、表示領域７と電子見切り領域８は状態Ｍ３から状態Ｍ４に移動するので、イオンが溜まる位置はＩ４に移動し、イオンの溜りは妨げられて拡散する。
【０１２０】
次に、タイミングＴ３で非表示動作モードに切り替わると、表示領域７と電子見切り領域８は状態Ｍ４から状態Ｍ１に移動するので、イオンが溜まる位置はＩ１に移動し、イオンの溜りは妨げられて拡散する。
【０１２１】
ここで、タイミングＴ３〜Ｔ４の期間は、前述した如く、イオン移送駆動期間２であり、表示領域７と電子見切り領域８の双方に駆動電圧Ｐ４が印加されるので、実際には表示領域７と電子見切り領域８の移動による効果は、それほど期待出来ない。このタイミングＴ３での表示領域７と電子見切り領域８の移動による効果を改善するために、例えば、イオン移送駆動期間２での表示領域７の駆動電圧Ｐ４の電圧値を低くする、または、表示領域７と電子見切り領域８のそれぞれの駆動電圧Ｐ４の周波数を変えるなどの駆動を行うと良い。
【０１２２】
これによって、イオン移送駆動期間２での表示領域７と電子見切り領域８の駆動条件が異なることになるので、タイミングＴ３で表示領域７と電子見切り領域８を移動させてイオンの溜りを拡散させる効果が大きくなる。尚、非表示動作モードに切り替わることによる表示領域７と電子見切り領域８の移動は、タイミングＴ３に限定されず、例えば、タイミングＴ４でも良い。
【０１２３】
また、イオン移送駆動期間での駆動電圧は、駆動電圧Ｐ４に限定されない。例えば、表示領域７と電子見切り領域８に印加するそれぞれの駆動電圧の波高値を相対的に可変し、イオンの掃き出し／掃き寄せ効果を高める駆動をしても良い。また、図８で示す動作フローは、表示領域７と電子見切り領域８の移動と共に、イオンを掃き出し／掃き寄せるための駆動電圧Ｐ４を印加させているが、この動作フローに限定されるものではなく、例えば、表示領域７と電子見切り領域８の移動だけによってイオンの溜りを拡散し、表示制御ＩＣ３０の機能を簡素化しても良い。
【０１２４】
次に、図９（ａ）、図９（ｂ）に基づいて、本実施例の液晶表示装置１の効果を説明する。図９（ａ）は、図８で示した動作フローをすべて実行した後、再び表示動作モードに移行したときの表示領域７のコントラストと反射率の変化を示している。ここで、Ａ領域とＢ領域は、図９（ｂ）で示す表示領域７の特定の場所である。すなわち、Ａ領域は表示領域７の中央付近であり、Ｂ領域は表示領域７のコーナー付近である。
【０１２５】
また、矢印Ｃは無機配向膜１２ａ、１２ｂの配向方向（表示領域７に対して約４５度）を示しており、イオンは、この配向方向（矢印Ｃ）に沿って移動する。このため、従来の液晶表示装置であれば、このＢ領域付近にイオンが最も溜まり易いので、このＢ領域付近はコントラスト等が大きく影響される領域である（図１６（ａ）、図１６（ｂ）を参照）。しかし、図９（ａ）で示すように、本実施例の液晶表示装置１を用いてＡ領域とＢ領域のコントラスト、及び反射率を測定した結果、表示動作モードが経過しても、Ａ領域とＢ領域のコントラスト、及び反射率は共に変化することが無く、コントラストは高い値を保持し、反射率も一定である。
【０１２６】
この図９（ａ）を従来例で示した図１６（ａ）と比較すると、本発明の効果は明らかである。このように、本発明の液晶表示装置１の表示領域７のコーナー付近であるＢ領域のコントラスト及び反射率に変化が現れない理由は、所定のタイミングで表示領域７と電子見切り領域８を順次移動して液晶内部のイオンの溜りを拡散し、また、表示モードが切り替わるごとに、周波数の高い駆動電圧を印加して液晶内部のイオンを電子見切り領域８及びその外周部に掃き出し／掃き寄せる効果によるものである。
【０１２７】
尚、図９（ａ）においては、表示領域７の固定パターンによるイオンの溜りに対する効果は記載していないが、表示領域７に図１５で示したような固定パターンを表示させ、同様な測定を行ったところ、その効果は図９（ａ）と同様であり、コントラストと反射率は共に変化せず良好であった。
【０１２８】
以上のように、本発明の液晶表示装置によれば、表示領域と電子見切り領域を所定のタイミングで移動させることによって、表示領域のコーナー部などに溜まるイオンを拡散出来るので、表示領域中のイオンの溜りを排除して、常にコントラストが均一で、表示ムラ等の無い、高画質な液晶表示装置を提供することが出来る。また、本発明は、液晶表示装置の表示モードが切り替わるごとに、イオンを掃き出し／掃き寄せるための駆動電圧を印加するので、拡散されたイオンを電子見切り領域及びその外周部に掃き出し／掃き寄せることが出来、イオンの影響を更に排除して、画像品質に優れた液晶表示装置を提供することが出来る。
【０１２９】
また、液晶表示装置が長期間使用されることにより、シール材等を通過して外部より水分やガスが混入し、液晶の内部に新たにイオンが発生したとしても、本発明の効果によって、表示領域内のイオンを拡散し、また、電子見切り領域及びその外周部に掃き出し／掃き寄せることが出来るので、長期間極めて安定した高画質表示を維持する信頼性に優れた液晶表示装置を提供出来る。また、本発明の液晶表示装置は、表示領域周辺部の電子見切り領域をイオン掃き寄せ領域として有効活用出来るので、従来例のような無駄なスペースを必要とせず、小型でありながら表示領域が広い高性能な液晶表示装置を提供することが出来る。
【０１３０】
尚、本実施例の液晶表示装置は反射型であるが、この構成に限定されず、例えば、透過型の液晶表示装置であっても良い。すなわち、液晶表示装置の第一電極基板と第二電極基板に透明基板としてのガラス基板を使用し、画素電極にはＩＴＯ、スイッチング素子は薄膜トランジスタを用いることによって透過型の液晶表示装置を実現出来る。この透過型の液晶表示装置であっても、本発明は適応することが出来る。
【実施例２】
【０１３１】
次に、本発明の液晶表示装置の実施例２を説明する。図１０は本発明の実施例２の液晶表示装置の動作フローを説明するタイミングチャートである。ここで、実施例２の構成は実施例１の液晶表示装置１と基本的に等しく、表示領域と電子見切り領域の移動に関する動作が一部異なることを特徴とする。よって、実施例２の構成は説明を省略し、その動作フローを図１０に基づいて説明する。尚、実施例１の図８において述べた動作フローと重複する内容は説明を一部省略する。
【０１３２】
図１０において、表示領域７と電子見切り領域８に印加される駆動電圧は、実施例１と同様であるので説明は省略する。尚、タイミングＴ１０以降の動作は、タイミングＴ１からの動作を再び繰り返しており、よって、タイミングＴ１０以降の表示領域７と電子見切り領域８への駆動電圧の印加は、タイミングＴ１以降と等しい。
【０１３３】
次に、液晶内部のイオンを拡散するために表示領域７と電子見切り領域８が画素領域９内を移動する動作を説明する。ここで、本実施例の液晶表示装置は、表示動作モードにおいて表示領域７と電子見切り領域８が周期的に移動する周期移動タイミングのみで動作する。すなわち、表示モードの切り替えによって移動するモード移動タイミングは、機能しない制御を採用している。
【０１３４】
ここで、表示動作モードが開始される前（タイミングＴ１以前）の表示領域７と電子見切り領域８の移動状態は、初期状態である状態Ｍ１であったとする。そして、タイミングＴ１で表示動作モードが開始されてイオン移送駆動期間１が終了し、タイミングＴ２から画像表示期間が開始される。この画像表示期間のタイミングＴ２〜Ｔ３の間で、例えば、１時間が経過するごとに周期的に移動が実行され、表示領域７と電子見切り領域８は、１時間後に状態Ｍ１から状態Ｍ２、そして更に１時間後に状態Ｍ２から状態Ｍ３、そして更に１時間後に状態Ｍ３から状態Ｍ４へと移動が行われる。
【０１３５】
次に、タイミングＴ３で非表示動作モードに切り替わると表示領域７と電子見切り領域８は、状態Ｍ４がそのまま維持されて移動が行われることはない。
【０１３６】
次に、タイミングＴ１０で液晶表示装置１が再び表示動作モードに切り替わり、タイミングＴ１１から画像表示期間が再び開始される。この画像表示期間のタイミングＴ１１以降において、例えば、１時間が経過するごとに周期的に移動が実行され、表示領域７と電子見切り領域８は、１時間後に状態Ｍ４から状態Ｍ１、そして更に１時間後に状態Ｍ１から状態Ｍ２、そして更に１時間後に状態Ｍ２から状態Ｍ３へと移動が行われる。
【０１３７】
すなわち、液晶表示装置１が表示動作モードの画像表示期間中に、液晶パネル１０の表示領域７と電子見切り領域８は、所定の周期で順次移動する。尚、表示領域７と電子見切り領域８の移動の周期は、実施例１と同様に１時間に限定されず任意の時間で良い。また、移動の方向や移動量も限定されるものではない。
【０１３８】
次に、同じく図１０に基づいて各表示モードにおける液晶内部のイオンの動きを説明する。ここで、実施例１と実施例２でのイオンの動きは、大きく変わるものではない。ただし、前述した如く、実施例２では表示領域７と電子見切り領域８の移動は、表示モードの切り替えによるモード移動タイミングを省いているので、表示モードが切り替えられたときのイオンの動きは若干異なっている。
【０１３９】
例えば、イオン移送駆動期間１が終了し画像表示期間が始まるタイミングＴ２、Ｔ１１では、表示領域７と電子見切り領域８の移動が行われないので、イオンが表示領域７のコーナー部付近に残っていたならば、イオンの拡散は行われない。しかし、画像表示期間は、前述した如く、周期的に表示領域７と電子見切り領域８の移動が行われてイオンの溜りは拡散されるので、表示ムラ等が確認されるほどの影響は無く、使用上問題にはならない。
【０１４０】
そして、本実施例では表示領域７と電子見切り領域８を移動させる表示制御ＩＣ３０の表示移動回路３３（図４参照）の構成が簡素化されるので、表示制御ＩＣ３０の規模を小さく出来るメリットがあり、表示制御ＩＣ３０を液晶パネル１０のシリコン回路基板２の中に組み込み一体化する場合、その効果は大きい。
【実施例３】
【０１４１】
次に、本発明の液晶表示装置の実施例３を説明する。図１１は本発明の実施例３の液晶表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。ここで、本実施例の電気的な構成を図１１に基づいて説明する。本実施例の特徴は、ＲＧＢによるフルカラーの画像表示を行うために、液晶パネルが３枚によって構成される点である。尚、実施例１の液晶表示装置と同一要素には同一番号を付し重複する説明は一部省略する。
【０１４２】
図１１において、４０は本実施例の液晶表示装置であり、３枚の液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂと、表示制御手段としての表示制御ＩＣ４１によって構成される。液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、実施例１で示した液晶パネル１０と同様であるので説明は省略する。
【０１４３】
また、表示制御ＩＣ４１は、電子見切り生成回路３１、イオン移送生成回路３４、合成回路４２、表示移動回路４３、切替回路４４などによって構成される。ここで、電子見切り生成回路３１とイオン移送生成回路３４の機能と信号線の接続等は実施例１と同様であるので説明は省略する。合成回路４２は外部からカラー情報である３本の画像データＥ２ｒ、Ｅ２ｇ、Ｅ２ｂを入力し、また、電子見切り生成回路３１から電子見切りデータＥ１を入力して３本の合成画像データＥ３ｒ、Ｅ３ｇ、Ｅ３ｂを出力する。
【０１４４】
また、表示移動回路４３は、合成画像データＥ３ｒ、Ｅ３ｇ、Ｅ３ｂと表示モード信号Ｅ４を入力して３本の表示データＥ５ｒ、Ｅ５ｇ、Ｅ５ｂを出力する。また、切替回路４４は、表示データＥ５ｒ、Ｅ５ｇ、Ｅ５ｂとイオン移送制御信号Ｅ６を入力し、液晶駆動信号Ｅ７ｒ、Ｅ７ｇ、Ｅ７ｂを出力して液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにそれぞれ入力する。
【０１４５】
次に、図１１に基づいて、液晶表示装置４０の動作の概略を説明する。尚、実施例１と重複する動作は省略する。表示制御ＩＣ４１の合成回路４２は、カラー情報である３本の画像データＥ２ｒ、Ｅ２ｇ、Ｅ２ｂと電子見切りデータＥ１をそれぞれに合成して合成画像データＥ３ｒ、Ｅ３ｇ、Ｅ３ｂを出力する。ここで、電子見切りデータＥ１が表示領域７では論理“０”であり、電子見切り領域８では論理“１”であるとすると、電子見切り領域８に対応する合成画像データＥ３ｒ、Ｅ３ｇ、Ｅ３ｂは、論理“１”となり、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは黒表示である電子見切り領域８がそれぞれ表示される。
【０１４６】
また、電子見切りデータＥ１が論理“０”である表示領域７では、合成画像データＥ３ｒ、Ｅ３ｇ、Ｅ３ｂは画像データＥ２ｒ、Ｅ２ｇ、Ｅ２ｂがそのままスルーして出力されるので、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの各表示領域７は、画像データＥ２ｒ、Ｅ２ｇ、Ｅ２ｂに基づいた画像が表示されることになる。
【０１４７】
また、表示移動回路４３は、合成画像データＥ３ｒ、Ｅ３ｇ、Ｅ３ｂをそれぞれ入力し、液晶内部のイオンを拡散するために所定のタイミングで所定の方向と移動量によって、表示領域７と電子見切り領域８の表示を画素領域９内で移動させる表示データＥ５ｒ、Ｅ５ｇ、Ｅ５ｂを出力する。尚、表示領域７と電子見切り領域８の移動方法は実施例１と同様の処理で行われる。また、表示領域７と電子見切り領域８が移動される所定のタイミングは、実施例１と同様に周期的に移動する周期移動タイミングと、液晶表示装置４０の表示モードの切り替えによって移動するモード移動タイミングの二つのタイミングを備えるが、その動作は実施例１と同様である。
【０１４８】
この表示移動回路４３の動作によって、３枚の液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂのそれぞれの表示領域７と電子見切り領域８の移動は、移動のタイミング、移動方向、及び移動量がすべて等しく行われる。このことは、３枚の液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂからの出射光の合成によってフルカラーの画像を表示させる場合、色ずれを生じさせないために極めて重要である。
【０１４９】
また、切替回路４４は、表示データＥ５ｒ、Ｅ５ｇ、Ｅ５ｂとイオン移送生成回路３４からのイオン移送制御信号Ｅ６とを切り替え、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂをそれぞれ駆動する液晶駆動信号Ｅ７ｒ、Ｅ７ｇ、Ｅ７ｂを出力する。ここで、イオン移送生成回路３４からイオン移送制御信号Ｅ６が出力されている期間は、イオン移送制御信号Ｅ６が選択されて出力される。
【０１５０】
次に、３枚の液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、表示制御ＩＣ４１からの液晶駆動信号Ｅ７ｒ、Ｅ７ｇ、Ｅ７ｂをそれぞれ入力して画像を表示するが、各液晶パネルの動作は実施例１と同様であるので説明は省略する。
【０１５１】
以上のように、実施例３の液晶表示装置４０は、フルカラー表示を行うために３枚の液晶パネルを有し、一つの表示制御ＩＣ４１によって一括処理されて動作する。このため、液晶内部のイオンを拡散するために表示領域７と電子見切り領域８を移動する制御も、液晶内部のイオンを掃き出し／掃き寄せるために駆動する駆動電圧の制御も、３枚の液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂに対して完全に同期して行うことが出来る。
【０１５２】
この結果、色ずれなどが生じることが無く、また、３枚の液晶パネルのイオンの溜りをそれぞれ等しく拡散／移送出来るので、表示領域中のイオンを排除して、常にコントラストが均一で、表示ムラ等の無い、フルカラー表示に好適な高画質の液晶表示装置を提供することが出来る。尚、本実施例においては、液晶パネルを３枚として提示したが、液晶パネルは３枚に限定されず、例えば、２枚や４枚であっても良い。
【実施例４】
【０１５３】
次に、本発明の液晶表示装置を搭載するプロジェクション装置の概略を説明する。図１２は本発明の実施例４のプロジェクション装置の概略構成を示す構成図である。図１２において、８０は本発明の液晶表示装置を搭載するプロジェクション装置である。８１は光源であり、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、または、高輝度ＬＥＤ等によって構成される。８２は光学系であり、赤外線カットフィルタ、ＰＳコンバータ、色分離光学系等を含み、光源８１からの光をＲＧＢに分離された入射光８３として出力する。
【０１５４】
４０は実施例３で提示した本発明の液晶表示装置であり、３枚の液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを配置し、ＲＧＢごとに画像に変換された光を光学系で重ね合わせてフルカラーの出射光８６を出力する。尚、搭載される液晶表示装置は、本発明の実施例１で提示した液晶表示装置１を三つ配置しても良い。また、８７は投影レンズであり、液晶表示装置４０からの出射光８６を入射して拡大し、ミラー８８で反射してからスクリーン８９に投影してテレビ映像等を表示する。
【０１５５】
９０はプロジェクション装置８０の制御手段としての制御部であり、光源制御信号Ｋ１と液晶表示装置制御信号Ｋ２を出力する。尚、液晶表示装置制御信号Ｋ２は、前述の画像データＥ２ｒ、Ｅ２ｇ、Ｅ２ｂや表示モード信号Ｅ４等を含んだ信号である。この制御部９０は、表示動作モードと非表示動作モードを切り替え、表示動作モードにおいては光源制御信号Ｋ１によって光源８１を点灯し、非表示動作モードにおいては光源制御信号Ｋ１によって光源８１を消灯する。
【０１５６】
また、制御部９０は、液晶表示装置制御信号Ｋ２を出力して表示動作モードと非表示動作モードに応じて液晶表示装置４０に画像データや制御信号等を供給し、液晶パネル１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂにそれぞれ画像を表示させると共に、それぞれの表示領域７と電子見切り領域８を所定のタイミングで移動させ、また、イオンを掃き出し／掃き寄せる駆動電圧を印加して、それぞれの表示領域７内のイオンを拡散／移送する機能を有する。
【０１５７】
また、９１は電源部であり、制御部９０と液晶表示装置４０に電源ラインＫ３、Ｋ４によって電源を供給しプロジェクション装置８０を駆動する。また、９２は電源部９１に内蔵されるバックアップ電源であり、二次電池によって構成される。このバックアップ電源９２は、液晶表示装置４０が非表示モードになり、例えば、イオン移送駆動期間２（図１０のタイミングＴ３〜Ｔ４の期間）の途中で、プロジェクション装置８０のＡＣコード（図示せず）が外されるなどして電源供給が停止した場合、イオン移送駆動期間２の動作が停止して液晶内部のイオンの掃き出し／掃き寄せ動作が不十分にならないように、液晶表示装置４０に電源を供給してイオン移送駆動期間を継続させるなどの働きをする。
【０１５８】
以上のように本発明のプロジェクション装置は、電子見切り領域を有し、表示領域と電子見切り領域を移動してイオンを拡散させると共に、表示モードの切り替わりに応じてイオンを掃き出し／掃き寄せる機能を備えた液晶表示装置が搭載されるので、高精度で、且つ、クリアな電子見切りを実現すると共に、液晶内部のイオンの影響を排除して表示ムラなどの無い高画質なプロジェクション装置を提供することが出来る。
【０１５９】
また、図示しないが、プロジェクション装置８０に監視用のカメラ装置を搭載し、このカメラ装置によって、プロジェクション装置８０の画像を見ている使用者の状態を把握し、一定期間以上表示動作モードが経過し、且つ、使用者がプロジェクション装置８０から離れている（見てない）場合、液晶内部のイオンを拡散させるために表示領域と電子見切り領域を短時間で移動させる、または、液晶内部のイオンを掃き出し／掃き寄せる駆動を行うなどの制御を実行しても良い。これによって、使用者に違和感を与えることなく、画像表示期間中であってもイオンの溜りを排除し、良好な画像を長期間維持するプロジェクション装置を提供することが出来る。
【０１６０】
尚、本発明の実施例で示したブロック図やタイミングチャート等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の実施例１の液晶表示装置の正面図である。
【図２】本発明の実施例１の液晶表示装置の断面図である。
【図３（ａ）】本発明の実施例１の液晶表示装置のシリコン回路基板の構成を示す拡大断面図である。
【図３（ｂ）】本発明の実施例１の液晶表示装置の画素電極を駆動するスイッチング素子周辺の等価回路図である。
【図４】本発明の実施例１の液晶表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例１の液晶表示装置の表示領域と電子見切り領域の移動の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例１の液晶表示装置の表示領域と電子見切り領域の移動によるイオンの状態を示す説明図である。
【図７】本発明の実施例１の液晶表示装置を駆動する駆動電圧の一例を示す波形図である。
【図８】本発明の実施例１の液晶表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図９（ａ）】本発明の実施例１の液晶表示装置のコントラストと反射率特性を示すグラフである。
【図９（ｂ）】本発明の実施例１の液晶表示装置の特性評価を行う領域を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施例２の液晶表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施例３の液晶表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例４のプロジェクション装置の概略構成を示す構成図である。
【図１３（ａ）】従来の液晶表示装置の正面図である
【図１３（ｂ）】従来の液晶表示装置の断面図である。
【図１４】従来の液晶表示装置内部のイオンの動きを説明する模式図である。
【図１５】従来の液晶表示装置の表示領域のコーナー近傍と固定パターン近傍にイオンが溜まる様子を示す説明図である。
【図１６（ａ）】従来の液晶表示装置のコントラストと反射率特性を示すグラフである。
【図１６（ｂ）】従来の液晶表示装置の特性評価を行う領域を示す説明図である。
【図１７】従来の液晶表示装置の概略を示す正面図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１、４０  液晶表示装置
２  シリコン回路基板
２ａ  接続電極
３  ガラス基板
４  液晶
５  シール材
６  画素電極
７  表示領域
８  電子見切り領域
９  画素領域
１０、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ  液晶パネル
１１  対向電極
１２ａ、１２ｂ  無機配向膜
１３  ＦＰＣ
１３ａ  外部接続電極
１３ｂ  電極パターン
１４  ワイヤー
１５、８３  入射光
１６、８６  出射光
２０  スイッチング素子
２１  コンデンサ
２２  光遮蔽膜
２３  絶縁膜
２７  行駆動回路
２８  列駆動回路
３０、４１  表示制御ＩＣ
３１  電子見切り生成回路
３２、４２  合成回路
３３、４３  表示移動回路
３４  イオン移送生成回路
３５、４４  切替回路
８０  プロジェクション装置
８１  光源
８２  光学系
８７  投影レンズ
８８  ミラー
８９  スクリーン
９０  制御部
９１  電源部
９２  バックアップ電源
Ｅ１  電子見切りデータ
Ｅ２、Ｅ２ｒ、Ｅ２ｇ、Ｅ２ｂ  画像データ
Ｅ３、Ｅ３ｒ、Ｅ３ｇ、Ｅ３ｂ  合成画像データ
Ｅ４  表示モード信号
Ｅ５、Ｅ５ｒ、Ｅ５ｇ、Ｅ５ｂ  表示データ
Ｅ６  イオン移送制御信号
Ｅ７、Ｅ７ｒ、Ｅ７ｇ、Ｅ７ｂ  液晶駆動信号
Ｅ８  行信号ライン
Ｅ９  列信号ライン
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４  駆動電圧
Ｋ１  光源制御信号
Ｋ２  液晶表示装置制御信号
Ｋ３、Ｋ４  電源ライン
【図１】
2008046458.tif 000003
【図２】
2008046458.tif 000004
【図３（ａ）】
2008046458.tif 000005
【図３（ｂ）】
2008046458.tif 000006
【図４】
2008046458.tif 000007
【図５】
2008046458.tif 000008
【図６】
2008046458.tif 000009
【図７】
2008046458.tif 000010
【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６（ａ）】
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【図１６（ｂ）】
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【図１７】
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