(57)【要約】【課題】  液晶内のイオン性不純物の影響を抑止し、焼きつき、表示ムラ等の表示不良を防止でき、ひいては高品位な画質を得ることができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】  第１の電極部ＥＬ１を有する第１の基板１０と、第１の基板１０と所定の間隙を隔てて対向配置され、第２の電極部ＥＬ２を有する第２の基板２０と、第１の基板１０と第２の基板２０との間隙に保持される液晶層３０と、第１の電極部ＥＬ１及び第２の電極部ＥＬ２とを駆動させる駆動制御部１０４とを備え、駆動制御部１０４は、第１の電極部ＥＬ１又は第２の電極部ＥＬ２が、複数の領域に分割され、隣接する該複数の領域に印加される電圧の振幅が異なるように制御することを特徴とする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極部を有する第１の基板と、
上記第１の基板と所定の間隙を隔てて対向配置され、第２の電極部を有する第２の基板と、
上記第１の基板と第２の基板との間隙に保持される液晶層と、
上記第１の電極部及び第２の電極部とを駆動させる駆動制御部とを備え、
上記駆動制御部は、上記第１の電極部又は第２の電極部が、複数の領域に分割され、隣接する該複数の領域に印加される電圧の振幅が異なるように制御することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
上記第１の電極部は、画素領域に形成された画素電極と、該画素電極の周辺に形成された周辺電極とからなり、
上記第２の電極部は、上記画素領域に形成された画素電極と、該画素電極の周辺に形成された周辺電極とからなり、
上記駆動制御部は、上記第１の電極部又は第２の電極の上記画素領域及び周辺領域を上記複数の領域とし、上記周辺電極に印加される電圧の振幅が、上記画素電極に印加される電圧の振幅より大となるように制御す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】
上記駆動制御部は、上記第１の電極部又は第２の電極部の上記周辺電極において、上記画素領域の外周で環状に設けられる複数の領域に分割され、該分割された領域のうち内周側の領域よりも外周側の領域が印加される電圧の振幅が大となるように制御することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
上記駆動制御部は、上記第１の電極部又は第２の電極部の上記画素電極において、上記画素領域を上記複数の領域として分割し、隣接する該複数の領域に印加される電圧の振幅値が異なるように制御することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
上記駆動制御部は、上記第１の電極部又は第２の電極部において、上記分割された複数の領域にそれぞれ印加される電圧値が異なるように制御す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６】
上記駆動制御部は、上記第１の電極部又は第２の電極部において、上記分割された複数の領域に印加される電圧の振幅値を経時的に変化するように制御す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７】
光源と、
上記光源から出射された光束を所定の光路に収束させる照明光学系と、
上記照明光学系によって集光された光束を光変調する液晶表示素子とを有し、
上記液晶表示素子が、
第１の電極部を有する第１の基板と、
上記第１の基板と所定の間隙を隔てて対向配置され、第２の電極部を有する第２の基板と、
上記第１の基板と第２の基板との間隙に保持される液晶層と、
上記第１の電極部及び第２の電極部とを駆動させる駆動制御部とを備え、
上記駆動制御部は、上記第１の電極部又は第２の電極部が、複数の領域に分割され、隣接する該複数の領域に印加される電圧の振幅が異なるように制御することを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、液晶パネルにおける表示特性の劣化を抑制することができる液晶パネルを有する液晶表示装置及びこの液晶表示装置を備える映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示素子を備える映像表示装置は、ＣＲＴ（Cathode ray tube）に置き換わりＰＣ用表示装置のみでなく、ＴＶや携帯機器など様々な機器に用いられている。また、プロジェクタ等の投射型映像表示装置やフラットディスプレイ等の直視型映像表示装置では、高輝度化、高寿命化が求められており、その両立を図るべく、強力な光にも劣化を起こさない無機材料を使用した液晶表示素子が適用されるようになっている。
【０００３】
映像表示装置を構成する液晶表示素子は、対面配置された第１の基板と第２の基板との間に液晶層を挟持して構成されており、第１の基板の画素領域（有効画素領域）の対向面側及び第２の基板の対向面側全面には共通電極が設けられている。
【０００４】
また、当該電極はそれぞれ配向膜によって覆われており、これらの配向膜によって液晶層に含まれる液晶分子の配向状態が制御されることとなる。さらに、第１の基板と第２の基板との間は、画素領域の周辺領域に設けられたシール剤で封止されて、液晶層が第１の基板及び第２の基板間に充填封止された状態となっている。
【０００５】
ところで、上述のように構成された液晶表示素子においては、液晶注入時に混入したり、液晶層を取り囲んでいるシール剤から溶出したイオン性不純物が、その後の液晶表示装置の駆動により、画素領域に拡散、凝集することにより、液晶表示素子の表示特性の劣化を招くことが知られている。
【０００６】
そこで、こうした表示特性の劣化を抑制することを目的とした様々な構成の映像表示装置が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、紫外線照射による表面改質を行うことで、液晶表示素子の中央部に位置する画素領域の配向膜の表面エネルギーよりも、周辺領域に位置する配向膜の表面エネルギーを高く設定する事で、シール剤から溶け出したイオン性不純物を表面エネルギーの高い周辺領域の配向膜部分に吸着捕獲し、画素領域へのイオン性不純物の拡散を抑制する映像表示装置が提案されている。その他、イオン性不純物の拡散を抑制する目的でイオン吸着物質を設けたものや、物理的にイオン性不純物の拡散を防ぐ突起部を設けたものも提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示されるように、周辺領域の配向膜の状態を制御することは非常に困難であり、イオン吸着物質等を設けることは、製造工程の増加につながっていた。また、突起部を設けることについては、液晶中に溶け出した不純物を完全に表示領域外に導くことは困難であった。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２６０４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、液晶内のイオン性不純物の影響を抑止し、焼きつき、表示ムラ等の表示不良を防止でき、ひいては高品位な画質を得ることができる液晶表示装置及び映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置は、第１の電極部を有する第１の基板と、上記第１の基板と所定の間隙を隔てて対向配置され、第２の電極部を有する第２の基板と、上記第１の基板と第２の基板との間隙に保持される液晶層と、上記第１の電極部及び第２の電極部とを駆動させる駆動制御部とを備える。そして、上記駆動制御部は、上記第１の電極部又は第２の電極部が、複数の領域に分割され、隣接する該複数の領域に印加される電圧の振幅が異なるように制御することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る映像表示装置は、光源と、上記光源から出射された光束を所定の光路に収束させる照明光学系と、上記照明光学系によって集光された光束を光変調する液晶表示素子とを有し、上記液晶表示素子が、第１の電極部を有する第１の基板と、上記第１の基板と所定の間隙を隔てて対向配置され、第２の電極部を有する第２の基板と、上記第１の基板と第２の基板との間隙に保持される液晶層と、上記第１の電極部及び第２の電極部とを駆動させる駆動制御部とを備える。そして、上記駆動制御部は、上記第１の電極部又は第２の電極部が、複数の領域に分割され、隣接する該複数の領域に印加される電圧の振幅が異なるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画素領域内又は画素領域外において、イオン性不純物を所望とする位置に移動させることができることから、イオン性不純物の停留を防止することができる。そのため、画素領域内におけるイオン性不純物による表示ムラ等の表示不良を防止することができ、より高品位な画質を長期にわたって持続することができる。
【００１４】
本発明によれば、液晶層内のイオン性不純物の影響を抑止することが可能で、焼きつき等の表示不良を防止でき、ひいてはより高品位な画質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した液晶表示装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
本実施の形態の液晶表示装置１は、例えば、フレーム毎に各画素電極に印加する電圧を対向電極電圧に対して反転させるフレーム反転駆動を行うアクティブマトリクス型液晶表示素子として構成される。
【００１７】
本発明に係る液晶表示装置１は、図１及び図２に示すように、第１の基板となるＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板１０と、ＴＦＴ基板１０に対向（対面）配置され、第２の基板となる透明な対向基板２０とを備えている。対向配置されるＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間には、液晶３１が封入され、封入された液晶３１により、光変調層としての液晶層３０が形成されている。
【００１８】
液晶３１は、ＴＦＴ基板１０と、対向基板２０と、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間において周囲を枠状に囲うシール材４０とにより形成される空間に封入されることにより、液晶層３０を形成する。対向する一対の基板（ＴＦＴ基板１０、対向基板２０）は、シール材４０によって一定の間隔に離間して保持される。
【００１９】
ＴＦＴ基板１０は、画素領域１２に形成された画素電極１１と、この画素領域１２の周辺である周辺領域１３に形成された複数の周辺電極１３Ａ、１３Ｂとからなる第１の電極部ＥＬ１を有する。ＴＦＴ基板１０は、石英、ガラス、プラスチック等の透光性材料により形成されている。ＴＦＴ基板１０は、対向基板２０と対向する内面側に、ＩＴＯ膜（インジウム・ティン・オキサイド膜）等の透明導電膜により形成された略矩形の画素電極１１がマトリクス状に複数配列形成されている。画素電極１１は、有効画素領域（画素領域）１２に形成されており、この画素領域１２の周辺領域１３には隣接する複数の周辺電極１３Ａ、１３Ｂが形成され、この画素電極１１及び周辺電極１３Ａ、１３Ｂを覆うように無機材料により形成された無機配向膜５０が形成されている。
【００２０】
対向基板２０は、石英、ガラス、プラスチック等の透光性材料により形成されている。対向基板２０は、ＴＦＴ基板１０と対向する内面側に、ＩＴＯ膜等の透明導電膜により形成された共通電極２１が形成されており、この共通電極２１を覆うように無機材料により形成された無機配向膜５１が形成されている。
【００２１】
対向基板２０に形成された共通電極２１は、ＴＦＴ基板１０のように画素電極１１と周辺電極１３Ａ、１３Ｂとが分離された構造をとらず、画素領域１２の画素電極と周辺領域１３の周辺電極とが接続され、画素領域１２と周辺領域１３とで共通の１つの電極として構成されている。この対向基板２０における共通電極２１は、第２の電極部ＥＬ２を構成している。なお、共通電極２１は、便宜上、上述のような構成として説明したが、ＴＦＴ基板１０のように、画素電極と周辺電極とに分離される構造としてもよい。
【００２２】
ＴＦＴ基板１０には、図１に示すように、中央部に画素電極１１等が形成される有効画素領域１２が配置され、この有効画素領域１２の周囲に周辺領域１３が設けられている。
【００２３】
周辺領域１３には、図２に示すように、第１の周辺電極１３Ａと第２の周辺電極１３Ｂが隣接するように形成されている。第１の周辺電極１３Ａは、画素領域１２の外周と隣接して当該画素領域１２の外周に亘って環状に設けられており、第２の周辺電極１３Ｂは、第１の周辺電極１３Ａの外周と隣接して当該第１の周辺電極１３Ａの外周に亘って環状に設けられる。
【００２４】
ＴＦＴ基板１０は、図３（Ａ）に示すように、画素がアレイ状に配列された有効画素領域１２、周辺領域１３の全面に亘って形成された水平転送回路１０１、垂直転送回路１０２Ａ、１０２Ｂ（以下、総称して垂直転送回路１０２ともいう。）と、プリチャージ回路１０３と、駆動制御部となる電圧制御回路１０４とから構成されている。ＴＦＴ基板１０上の画素領域１２には、複数のデータ線１０５と複数の走査線（ゲート配線）１０６とが格子状に配線され、各データ線１０５の一端側に水平転送回路１０１が接続され、他端側にプリチャージ回路１０３が接続され、各走査線１０６の端部に垂直転送回路１０２が接続されている。
【００２５】
ＴＦＴ基板１０の有効画素領域１２を構成するマトリクス状に複数形成された画素ＰＸには、図３（Ｂ）に示すように、スイッチング制御する画素スイッチング用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１０７、液晶１０８（３１）、および補助容量（蓄積容量）１０９が設けられている。画素ＰＸには、画素信号が供給されるデータ線１０５がトランジスタ１０７のソースに電気的に接続されており、書き込む画素信号Ｖｓｉｇが供給されている。また、画素ＰＸには、トランジスタ１０７のゲートに走査線１０６が電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１０６にパルス的に走査信号を印加するように構成されている。
【００２６】
画素電極１１は、トランジスタ１０７のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるトランジスタ１０７を一定期間だけそのスイッチをオンさせることにより、データ線１０５から供給される画素信号Ｖｓｉｇを所定のタイミングで書き込む。
【００２７】
画素電極１１を介して液晶１０８に書き込まれた所定レベルの画素信号は、対向基板２０に形成された共通電極２１との間で一定期間保持される。液晶１０８は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。
【００２８】
液晶表示装置１は、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、全体として液晶表示装置１から画素信号に応じたコントラストを持つ光が出射される。
【００２９】
ここで、保持された画素信号がリークされるのを防ぐために、画素電極１１と共通電極２１との間に形成される液晶容量と並列に補助容量（蓄積容量）１０９を付加してある。これにより、保持特性はさらに改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１が実現できる。
【００３０】
また、このような保持容量（蓄積容量）１０９を形成するために、コモン配線１１０が設けられている。
【００３１】
本実施の形態においては、電圧制御回路１０４が上述した周辺領域１３に形成された第１の周辺電極１３Ａへの印加電圧Ｖ１３Ａと第２の周辺電極１３Ｂへの印加電圧Ｖ１３Ｂとを、逆位相（または逆極性）にして供給する。また、電圧制御回路１０４は、液晶表示装置１の駆動制御部として、各電極に印加される電圧を制御するように構成されている。
【００３２】
次に、上述のような構成を有する液晶表示装置１において、液晶３１中の不純物の動きについて説明する。なお、図４は、簡素化のため、液晶分子が、アンチパラレル配向している状態を真横から見た図を示している。
【００３３】
液晶層３０に印加する電圧は、交流であり、１フレーム期間毎に極性が正負逆転する。その交流波形に呼応して、液晶分子も微小にその極角方向の配向が揺らぎ、その速度は、傾斜方向と緩和方向とで異なる（図中α）。このように液晶層３０に電圧を印加すると、液晶層３０中には、微小な流動が生じる。液晶層３０の中間層では、液晶分子の重心を回転軸とした揺らぎとなるため、微小な流動（図中＋γ、−γ）は相殺され、不純物イオンを動かす力とはならない。
【００３４】
一方、互いに対向する基板１０、２０との液晶層界面（無機配向膜５０、５１）では、液晶分子は、分子鎖の一方が配向膜に固定されているため、その揺らぎが、配向膜界面との接点となり、上述の微小な流動が、液晶３１の配向方向に現れる（図中＋β、−β）。
【００３５】
そして、この液晶３１の配向方向への流動は、対向する基板１０、２０で逆方向となり全体としては、相殺されているが、界面では一方向の微小な流動となり、この流動によりイオン性不純物が動かされる。したがって、イオン性不純物は、液晶の配向方位と平行な方向に動いてゆく。このような現象は特開平４−８６８１２号公報に記載されている。
【００３６】
図５は、その様子を平面図を用いて説明するための図である。図５中、２５は対向基板２０の液晶配向方位を示す配向ベクトルであり、１５はＴＦＴ基板１０の液晶配向方位を示す配向ベクトルを示し、各基板界面のイオン性不純物２００はそれぞれ基板のベクトル方向に沿って移動する。すなわち、イオン性不純物２００は、図５中画素領域１２の左下角部及び右上角部に移動することになり、表示ムラ２０１、２０２として観測される。これは、画素電極１１の電圧がイオン性不純物２００によってリークし、実際に液晶３１に印加される電圧が低下したことにより生じることが知られている。なお、上述の表示ムラは、ノーマリーブラックモードの場合は黒く、ノーマリーホワイトモードの場合は白いムラとなって観測される。
【００３７】
本実施の形態においては、このよう液晶３１中に存在するイオン性不純物が、各電極に印加される電圧に応じて移動することを利用して、表示ムラを抑制するものである。具体的には、第１の電極部ＥＬ１又は第２の電極部ＥＬ２に印加される電圧の振幅値を電圧制御回路１０４において、最適化することにより、イオン性不純物を移動させるものである。
【００３８】
第１の実施の形態として示す液晶表示装置１は、電圧制御回路１０４において、図６に示すように、ＴＦＴ基板１０の有効画素領域１２が複数の領域に分割され、隣接する領域に印加される電圧の振幅が異なるように制御されている。具体的には、第１の実施の形態として示す液晶表示装置１のＴＦＴ基板１０は、画素領域１２において、第１の領域Ａ１〜第６の領域Ａ６に分割され、隣接する領域、例えば、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２に印加される電圧の振幅値が異なるように設けられている。ＴＦＴ基板１０は、図６（Ａ）においては、それぞれの領域に印加される電圧の振幅値の関係が、Ａ３＝Ａ６＞Ａ２＝Ａ５＞Ａ１＝Ａ４となるように調整されている。このように、有効画素領域１２において複数の領域に分割され、隣接する領域に印加される電圧の振幅値が異なるＴＦＴ基板１０では、液晶３１中のイオン性不純物が図中矢印に示す方向、すなわち、振幅値の大きい領域に移動する。図６（Ａ）においては、イオン性不純物は、第３の領域Ａ３及び第６の領域Ａ６に移動することになる。
【００３９】
次に、ＴＦＴ基板１０は、図６（Ｂ）に示すように、それぞれの領域に印加される電圧の振幅値の関係が、Ａ２＝Ａ５＞Ａ１＝Ａ４＞Ａ３＝Ａ６となるように調整されている。この場合、液晶３１中のイオン性不純物は、図中矢印に示すように、第２の領域Ａ２及び第５の領域Ａ５に移動することとなる。
【００４０】
また、ＴＦＴ基板１０は、図６（Ｃ）に示すように、それぞれの領域に印加される電圧の振幅値の関係が、Ａ１＝Ａ４＞Ａ３＝Ａ６＞Ａ２＝Ａ５となるように調整されている。この場合、液晶３１中のイオン性不純物は、図中矢印に示すように、第１の領域Ａ１及び第４の領域Ａ４に移動することとなる。
【００４１】
このように、液晶表示装置１は、電圧制御回路１０４において、画素領域１２を複数の領域に分割し、隣接する領域に印加される電圧の振幅値を異ならせるように制御することにより、液晶３１中のイオン性不純物を特定の位置に移動させることができる。また、このことを利用し、液晶表示装置１では、電圧制御回路１０４において、さらに、所定の時間ごとに、印加される電圧の振幅値を変化させる（振幅値経時変化手段）ようにすることにより、イオン性不純物の画素領域１２における特定箇所に停滞することを防止することができ、このことから、画素領域１２内の表示ムラを防止することができる。具体的には、液晶表示装置１のＴＦＴ基板１０の画素領域１２内の有効画素を駆動させる画素電極１１に印加される電圧の振幅値を図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）の順に経時的に変化させるようにすることで、液晶３１中のイオン性不純物の画素領域１２中の停滞を防止し、表示ムラを防止することができる。
【００４２】
なお、第１の実施の形態として示した液晶表示装置１では、画素領域１２を６等分することについて示したが、これに限らず、２以上の領域に分割するものであれば、いかなる領域に分割するようにしてもよい。また、図６に示すように、ＴＦＴ基板１０の画素領域１２内の有効画素を駆動させる画素電極１１に印加される電圧の振幅値を経時的に変化させる場合には、上述に限らず、イオン性不純物の移動が一定方向とならないように、所定の時間毎に方向を変えるようにしてもよい。また、画素電極１１に印加される電圧の振幅値を図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）の順に変化させることについて述べたが、これに限らず、いかなる法則によって振幅値を変化させるようにしてもよい。さらに、ＴＦＴ基板１０の第１の電極部ＥＬ１に印加される電圧の振幅値を制御することについて述べたが、これに限らず、対向基板２０の第２の電極部ＥＬ２において同様の制御を行うようにしてもよい。
【００４３】
また、第１の実施の形態として示した液晶表示装置１は、画素領域１２内の有効画素を駆動させる画素電極１１に電圧を印加させることから、後述する光源を起動していないとき、すなわち、映像を表示していないときに行うことが好ましい。
【００４４】
続いて、第２の実施の形態として示す液晶表示装置１は、電圧制御回路１０４において、図７に示すように、ＴＦＴ基板１０の周辺領域１３の周辺電極１３Ａに電圧を印加し、その印加される電圧の振幅値が画素領域１２内の有効画素を駆動する画素電極に印加される電圧の振幅値より高く調整されている。具体的には、第２の実施の形態として示す液晶表示装置１のＴＦＴ基板１０は、図７（Ａ）に示すように、画素領域１２の周辺に設けられる周辺電極１３Ａに印加される電圧の振幅値を、画素電極１１に印加される電圧の振幅値より大となるように調整することで、イオン性不純物が図中矢印に示すように、画素領域１２外へ移動する。
【００４５】
また、ＴＦＴ基板１０は、周辺領域１３において、周辺電極１３Ａの外周にさらに環状の周辺電極１３Ｂを設け、この周辺電極１３Ｂに印加される電圧の振幅値を周辺電極１３Ａのそれよりも、大とするようにしてもよい。このように周辺電極１３Ａ、１３Ｂを複数の領域に分割し、それぞれの領域における電極に印加される電圧の振幅値を異ならせることにより、図７（Ｂ）に示すように、イオン性不純物を図中矢印に示す方向に、移動させることができる。すなわち、それぞれの領域における電極に印加される電圧の振幅値を、例えば、周辺電極１３Ｂ＞周辺電極１３Ａ＞画素電極１１となるように調整することで、液晶３１中のイオン性不純物を有効画素領域１２外へ移動させることができる。
【００４６】
このように、第２の実施の形態として示した液晶表示装置１は、電圧制御回路１０４において、画素領域１２外の周辺領域１３において周辺電極１３Ａを設け、画素電極１１と周辺電極１３Ａとに印加される電圧の振幅値を異ならせるように制御することにより、液晶３１中のイオン性不純物を画素領域１２外へ移動させることができる。また、周辺電極１３Ａのさらに外周に周辺電極１３Ｂを設け、周辺電極１３Ｂと周辺電極１３Ａとに印加される電圧の振幅値を異ならせることで、さらに、イオン性不純物を画素領域１２から遠ざけることができる。また、第１の実施の形態と同様に、液晶表示装置１では、電圧制御回路１０４において、所定の時間ごとに、印加される電圧の振幅値を変化させる（振幅値経時変化手段）ようにすることにより、イオン性不純物の画素領域１２外へ排出することができ、表示ムラを防止することができる。
【００４７】
なお、本発明は上述に限らず、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせて、液晶３１中のイオン性不純物を移動させ、表示ムラを防止するようにしてもよい。すなわち、ＴＦＴ基板１０の第１の電極部ＥＬ１全体を複数の領域に分割し、隣接する領域に印加される電圧の振幅値を異ならせるようにしてもよく、さらに、それぞれの領域に印加される電圧の振幅値を所定の時間毎に変化させるようにしてもよい。
【００４８】
さらに、映像が表示されていないとき、すなわち、後述する光源が起動していないときには、画素領域１２内を複数の領域に分割し、隣接する領域に印加される電圧の振幅値を異ならせることにより、イオン性不純物を画素領域１２と周辺領域１３との境界近傍に移動させ、映像が表示されているとき、すなわち、光源が起動しているときに、周辺領域１３における周辺電極１３Ａ、１３Ｂのそれぞれに印加される電圧の振幅値を異ならせるようにし、イオン性不純物を画素領域１２外へ排出させるようにしてもよい。
【００４９】
続いて、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態として示す液晶表示装置は、第１及び第２の実施の形態として示した液晶表示装置と同様の構成を有し、液晶３１中に存在するイオン性不純物を、電圧制御回路１０４において、第１の電極部ＥＬ１又は第２の電極部ＥＬ２に印加される電圧値を最適化することにより、イオン性不純物を移動させるものである。
【００５０】
第３の実施の形態として示す液晶表示装置は、電圧制御回路１０４において、図８に示すように、ＴＦＴ基板１０の有効画素領域１２が複数の領域に分割され、隣接する領域に印加される電圧値が異なるように制御されている。具体的には、第３の実施の形態として示す液晶表示装置１のＴＦＴ基板１０は、画素領域１２において、垂直方向に第１の領域Ｂ１〜第３の領域Ｂ３の３つの領域に分割され、隣接する領域、例えば、第１の領域Ｂ１と第２の領域Ｂ２に印加される電圧値が異なるように設けられている。ＴＦＴ基板１０は、図８においては、それぞれの領域に印加される電圧値の関係が、Ｂ３＞Ｂ２＞Ｂ１となるように調整されている。このように、有効画素領域１２において複数の領域に分割され、隣接する領域に印加される電圧値が異なるＴＦＴ基板１０では、液晶３１中のイオン性不純物が図中矢印に示す方向、すなわち、高電位から低電位の領域に移動する。図８においては、イオン性不純物は、第１の領域Ｂ１に移動することになる。
【００５１】
次に、第３の実施の形態として示す液晶表示装置において、それぞれの領域Ｂ１〜Ｂ３に異なる電圧値を付与する方法について説明する。図９に示すように、第３の実施の形態として示す液晶表示装置は、電圧制御回路１０４（図３参照）が、画素領域１２における位置の検出及び検出された位置において印加される電圧値を制御することにより、表示する映像信号を制御する映像信号制御回路１０４Ａと、映像信号制御回路１０４Ａからの制御信号に従い、水平転送回路１０１等の駆動を制御する駆動ドライバ１０４Ｂと、映像信号制御回路１０４Ａからの制御信号に従い、画素電極１１や周辺電極１３Ａ、１３Ｂの電圧値を設定し、各電極に所定の電圧を印加させる電極電圧設定回路１０４Ｃとを備える。
【００５２】
映像信号制御回路１０４Ａは、各領域Ｂ１〜Ｂ３における位置の検出及び入力される映像信号を領域Ｂ１〜Ｂ３毎に変換する。映像信号制御回路１０４Ａは、一例として、表１に示すようなＬＵＴ（look Up Table）を参照し、液晶３１の極性及び印加する電圧値を変更するとともに、対向基板２０に印加される電圧値の変更も行う。
【００５３】
【表１】
2008292861.tif 000003
【００５４】
第３の実施の形態として示す液晶表示装置は、このような電圧制御回路１０４を備えることにより、図１０に示すように、各領域Ｂ１〜Ｂ３における電極に印加される電圧値を変更することができる。このことにより、液晶表示装置は、電圧制御回路１０４において、画素領域１２を複数の領域に分割し、隣接する領域に印加される電圧値を異ならせるように制御することにより、液晶３１中のイオン性不純物を特定の位置に移動させることができる。また、このことを利用し、液晶表示装置では、電圧制御回路１０４において、さらに、所定の時間ごとに、印加される電圧の振幅値を変化させる（振幅値経時変化手段）ようにすることにより、イオン性不純物の画素領域１２における特定箇所に停滞することを防止することができ、このことから、画素領域１２内の表示ムラを防止することができる。
【００５５】
なお、第３の実施の形態として示した液晶表示装置では、画素領域１２を３等分することについて示したが、これに限らず、２以上の領域に分割するものであれば、いかなる領域に分割するようにしてもよい。また、第２の実施の形態と同様、第３の実施の形態においても、画素領域１２における画素電極１１だけに印加される電圧値を異ならせることに限らず、周辺領域１３においても、同様のことを実現することができる。
【００５６】
さらに、周辺電極１３Ａ、１３Ｂに印加される電圧を、画素領域１２よりも大きくすることで、液晶の微小な揺らぎによる流れを速くすることができ、すなわち、すばやく画素領域１２外へイオン性不純物を移動させることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、ＴＦＴ基板１０を透明基板としたが、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板を用いて反射型画素電極を配置した反射基板としてもよい。
【００５８】
また、図２の構成においては、第１基板としてＴＦＴ基板１０の周辺領域１３に隣接する複数の周辺電極１３Ａ、１３Ｂを設けた例を示したが、第２の基板としての対向基板２０側においても、共通電極とする代わりに、画素領域１２における共通電極と、周辺領域１３に、ＴＦＴ基板１０と同様に、隣接する複数の周辺電極を設けて第２の電極部ＥＬ２を構成するようにしてもよい。
【００５９】
さらに、第１の基板としてのＴＦＴ基板１０の第１の電極部ＥＬ１を構成する周辺電極１３Ａ、１３Ｂを単一の電極により形成するようにしてもよい。
【００６０】
次に、上述の液晶表示素子を用いた電子機器の一例として、投射型液晶表示装置の構成について、図１１の概略構成図に関連付けて説明する。
【００６１】
図１に示したような液晶表示装置１は、一例として示す、図１１に示すような投射型の映像表示装置に用いられる。
【００６２】
図１１に図示した映像表示装置３００は、光源からの光を赤色、青色、緑色の３原色に分離し、それぞれの色に対して液晶表示素子を１枚ずつ用いてカラー画像表示を行なう、いわゆる３板方式のプロジェクタである。３原色にそれぞれ対応する液晶表示パネルが図１記載の液晶表示装置に相当し、３枚ともほぼ同じ構造を有している。
【００６３】
以下では、便宜上、赤色光が入射する液晶表示装置を液晶表示装置３２５Ｒ、緑色光が入射する液晶表示装置を液晶表示装置３２５Ｇ、青色光が入射する液晶表示装置を液晶表示装置３２５Ｂと呼称する。
【００６４】
図１１の映像表示装置３００は、光を発する光源３１１と、光源３１１からの光の出射側に配置される第１のレンズアレイ３１２と、第１のレンズアレイ３１２からの出射光を反射し、出射光の光路（光軸３１０）を９０°変更するミラー３１４と、ミラー３１４からの反射光が入射する第２のレンズアレイ３１３とを備えている。
【００６５】
ミラー３１４は、好適には全反射ミラーである。
【００６６】
第１のレンズアレイ３１２と第２のレンズアレイ３１３には、それぞれ複数のマイクロレンズ３１２Ｍ、３１３Ｍが２次元的に配列されている。第１のレンズアレイ３１２、第２のレンズアレイ３１３は、光の照度分布を均一化させるためのものであり、入射した光を複数の小光束に分割する機能を有している。
【００６７】
なお、光源３１１と第１のレンズアレイ３１２との間に、図示しないＵＶ（Ultra Violet）／ＩＲ（Infrared）カットフィルタを設置してもよい。
【００６８】
光源３１１は、カラー画像表示に必要とされる、赤色光、青色光および緑色光を含んだ白色光を発する。光源３１１は、白色光を発する発光体（図示せず）と、発光体から発せられた光を反射、集光するリフレクターとを含んで構成されている。
【００６９】
発光体としては、たとえば、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプまたはキセノンランプ等のランプが使用される。リフレクターは、集光効率が良い形状であることが望ましく、たとえば回転楕円鏡や回転放物面等の回転対称な凹面形状となっている。また、発光体の発光点は、凹面形状のリフレクターの焦点位置に配置される。
【００７０】
光源３１１の発光体から出射された白色光は、リフレクターによって略平行光となり、第１のレンズアレイ３１２を通過して全反射ミラー３１４に入射する。全反射ミラー３１４によって光軸３１０が９０°曲がった白色光は、第２のレンズアレイ３１３に入射する。
【００７１】
図１１に示す映像表示装置３００は、第２のレンズアレイ３１３からの光の出射側に、ＰＳ合成素子３１５と、コンデンサレンズ３１６と、ダイクロイックミラー３１７とを有する。
【００７２】
ＰＳ合成素子３１５には、第２のレンズアレイ３１３における隣り合うマイクロレンズ間に対応する位置に、複数の位相差板３１５Ａが設けられている。１／２波長板が、位相差板３１５Ａの一例である。
【００７３】
ＰＳ合成素子３１５は、入射した光をＰ偏光成分およびＳ偏光成分の偏光に分離する。また、ＰＳ合成素子３１５は、分離した２つの偏光のうち、一方の偏光を、その偏光方向（たとえばＰ偏光）を保ったまま偏光変換素子から出射し、他方の偏光（たとえばＳ偏光成分）を、１／２波長板３１５Ａの作用により、他の偏光成分（たとえばＰ偏光成分）に変換して出射する。
【００７４】
ＰＳ合成素子３１５から出射した光は、コンデンサレンズ３１６によって集光されてダイクロイックミラー３１７に入射する。
【００７５】
ダイクロイックミラー３１７は、入射した光のうち、たとえば赤色光ＬＲを反射し、その他の色の光を透過することにより、入射光を赤色光ＬＲとその他の色とに色分解する。
【００７６】
さらに、映像表示装置３００は、ダイクロイックミラー３１７によって色分解された赤色光ＬＲの光路に沿って、ミラー３１８と、フィールドレンズ３２４Ｒと、入射側偏光板３３０Ｉと、液晶表示装置３２５Ｒと、出射側偏光板３３０Ｓとを有する。
【００７７】
ミラー３１８としては、好適には全反射ミラーが用いられる。全反射ミラー３１８は、ダイクロイックミラー３１７によって色分解された赤色光ＬＲを、入射側偏光板３３０Ｉおよび液晶表示装置３２５Ｒに向けて反射する。
【００７８】
入射側偏光板３３０Ｉは、前述のように、全反射ミラー３１８から入射する赤色光ＬＲのうち、偏光軸３３０ａに一致する方向の光を通過させる。
【００７９】
液晶表示装置３２５Ｒは、上述のように図１に示す液晶表示装置と同じ構造をしており、入射側偏光板３３０Ｉを介して入射した赤色光ＬＲを、入力される画像データに応じて空間的に変調する。
【００８０】
出射側偏光板３３０Ｓは、液晶表示パネル３２５Ｒからの変調された赤色光ＬＲのうち、偏光軸３３０ｂに一致する方向の光を通過させる。
【００８１】
映像表示装置３００は、ダイクロイックミラー３１７によって色分解された他の色の光の光路に沿って、ダイクロイックミラー３１９を有している。ダイクロイックミラー３１９は、入射した光のうち、たとえば緑色光ＬＧを反射して青色光ＬＢを透過することにより、入射した光を緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに色分解する。
【００８２】
ダイクロイックミラー３１９によって色分解された緑色光ＬＧの光路には、フィールドレンズ３２４Ｇと、入射側偏光板３３０Ｉと、液晶表示パネル３２５Ｇと、出射側偏光板３３０Ｓとが設けられている。
【００８３】
入射側偏光板３３０Ｉは、ダイクロイックミラー３１９から入射する緑色光ＬＧのうち、偏光軸３３０ａに一致する方向の光を通過させる。
【００８４】
液晶表示装置３２５Ｇは、入射側偏光板３３０Ｉを介して入射した緑色光ＬＧを、入力される画像データに応じて空間的に変調する。
【００８５】
出射側偏光板３３０Ｓは、液晶表示パネル３２５Ｇからの変調された緑色光ＬＧのうち、偏光軸３３０ｂに一致する方向の光を通過させる。
【００８６】
さらに、ダイクロイックミラー３１９によって色分解された青色光ＬＢの光路に沿って、リレーレンズ３２０と、ミラー３２１と、リレーレンズ３２２と、ミラー３２３と、フィールドレンズ３２４Ｂと、入射側偏光板３３０Ｉと、液晶表示装置３２５Ｂと、出射側偏光板３３０Ｓとが設けられている。
【００８７】
ミラー３２１、３２３は、好適には全反射ミラーである。全反射ミラー３２１は、リレーレンズ３２０を介して入射した青色光ＬＢを、全反射ミラー３２３に向けて反射する。全反射ミラー３２３は、全反射ミラー３２１によって反射され、リレーレンズ３２２を介して入射した青色光ＬＢを、入射側偏光板３３０Ｉおよび液晶表示パネル３２５Ｂに向けて反射する。
【００８８】
入射側偏光板３３０Ｉは、全反射ミラー３２３から入射する緑色光ＬＧのうち、偏光軸３３０ａに一致する方向の光を通過させる。
【００８９】
液晶表示装置３２５Ｂは、全反射ミラー３２３によって反射され、フィールドレンズ３２４Ｂおよび入射側偏光板３３０Ｉを介して入射した青色光ＬＢを、入力される画像データに応じて空間的に変調する。
【００９０】
出射側偏光板３３０Ｓは、液晶表示パネル３２５Ｂからの変調された青色光ＬＢのうち、偏光軸３３０ｂに一致する方向の光を通過させる。赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢの光路が交わる位置には、これら３つの色光を合成する機能を有したクロスプリズム３２６が設置されている。
【００９１】
クロスプリズム３２６は、一例として、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢがそれぞれ入射する入射面３２６Ｒ、３２６Ｇ、３２６Ｂ、および、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、青色光ＬＢが合成された光が出射する出射面３２６Ｔを各々有する４つの直角プリズムを接合して構成されている。
【００９２】
映像表示装置３００においては、クロスプリズム３２６内に入射した緑色光ＬＧを出射面３２６Ｔ側に向けて透過し、クロスプリズム３２６内に入射した赤色光ＬＲおよび青色光ＬＢを出射面３２６Ｔ側に向けて反射するように、ダイクロイック膜が各直角プリズムの接合面にコートされている。
【００９３】
以上により、クロスプリズム３２６は、入射面３２６Ｒ、３２６Ｇ、３２６Ｂに入射した３つの色光を合成して出射面３２６Ｔから出射する。
【００９４】
また、映像表示装置３００は、クロスプリズム３２６から出射された合成光を、スクリーン３２８に向けて投射するための投射レンズ３２７を有している。投射レンズ３２７は、好適には複数のレンズからなり、スクリーン３２８に投射する画像の大きさを調整するズーム機能や、ピント合わせ機能を有する。
【００９５】
なお、本発明は投射型の液晶表示素子だけでなく、反射型液晶表示素子、ＬＣＯＳ、いずれの方式のデバイスに適用しても上述した効果が得られる。
【００９６】
また、駆動内蔵型の液晶表示素子、駆動回路を外付けする形の液晶表示素子、対角１インチから１５インチ程度あるいはそれ以上のさまざまなサイズの液晶表示素子、単純マトリクス方式、ＴＦＤアクティブマトリクス方式、パッシブマトリクス駆動方式、旋光モード、複屈折モードなど、いずれの方式の液晶表示素子に適用しても、上述した効果が奏することができる。
【００９７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、液晶表示装置１は、ＴＦＴ基板（第１の基板）１０と、ＴＦＴ基板１０と所定の間隙を介して対面配置された対向基板（第２の基板）２０と、ＴＦＴ基板１０及び対向基板２０の相対する表面それぞれに形成された無機配向膜５０、５１と、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間隙内に画素領域１２および周辺領域１３を含めて保持された液晶層３０と、ＴＦＴ基板１０に形成された第１の電極部ＥＬ１と、対向基板２０に形成された第２の電極部ＥＬ２と、第１の電極部と第２の電極部を駆動させる電圧制御回路１０４とを有する。第１の電極部ＥＬ１は、画素領域１２に形成された画素電極１１と、周辺領域１３に形成された周辺電極（１３Ａ，１３Ｂ）と、を含み、第２の電極部ＥＬ２は、共通電極２１とを含み、第１の電極部ＥＬ１と第２の電極部ＥＬ２のうちの少なくとも一方の電極部は、電圧制御回路１０４において複数の領域に分割され、隣接する領域に印加される電圧の振幅値が異なるように制御されることから、上述の効果を得ることができる。また、同様に、第１の電極部ＥＬ１と第２の電極部ＥＬ２のうちの少なくとも一方の電極部は、上述の領域において、隣接する領域に印加される電圧値が異なるように制御されることから、上述の振幅値、電圧値、分割する領域を組み合わせることにより、上述の効果を得ることができる。
【００９８】
また、無機材料を配向膜に使用した場合にも、イオン性不純物による焼きつきの発生を抑制することができる。
【００９９】
また、駆動回路の大幅な変更による製造コストの増大を招くことなく、高品質な液晶表示装置を製造することができる。
【０１００】
なお、本発明においては、第１乃至第３の実施の形態を単独で行うことに限らず、これらを組み合わせる、例えば、第２の実施の形態と第３の実施の形態とを組み合わせて、電圧制御回路１０４で、画素領域１２においては、電圧値を異ならせるように制御することにより、画素領域１２外へイオン性不純物を移動させ、さらに、周辺領域１３においては、印加される電圧の振幅値を異ならせるように制御することにより最外周へと導くようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明を適用した液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’での断面図である。
【図３】本発明を適用したアクティブマトリクス型液晶表示素子のアレイ基板（液晶パネル部）における配置例を示す図である。
【図４】イオン不純物の影響により発生する現象を説明するための液晶表示装置の断面図である。
【図５】イオン不純物の影響により発生する現象を説明するための液晶表示装置の平面図である。
【図６】第１の実施の形態として示す液晶表示装置における画素領域を分割した様子を示した図である。
【図７】第２の実施の形態として示す液晶表示装置における第１の電極部を分割した様子を示した図である。
【図８】第３の実施の形態として示す液晶表示装置における画素領域を分割した様子を示した図である。
【図９】電圧制御回路の構成を示したブロック図である。
【図１０】対向電極における電位の経時変化を示す図である。
【図１１】本発明に係る３板式投射型液晶表示装置のより具体的な一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  液晶表示装置、１０  ＴＦＴ基板、１１  画素電極、１２  画素領域、１３Ａ、１３Ｂ  周辺電極、１３  周辺領域、２０  対向基板、２１  共通電極、３０  液晶層、３１  液晶、４０  シール材、５０、５１  無機配向膜、１０１  水平転送回路、１０２  垂直転送回路、１０３  プリチャージ回路、１０４  電圧制御回路、１０４Ａ  映像信号制御回路、１０４Ｂ  駆動ドライバ、１０４Ｃ  電極電圧設定回路、１０５  データ線、１０６  走査線、１０７  トランジスタ、１０８  液晶、１１０  コモン配線、２００  イオン性不純物、２０１  表示ムラ、３００  映像表示装置、３１０  光軸、３１１  光源、３１２、３１３  レンズアレイ、３１４、３１８、３２１、３２３  全反射ミラー、３１５  合成素子、３１５Ａ  位相差板、３１６  コンデンサレンズ、３１７、３１９  ダイクロイックミラー、３２０、３２２  リレーレンズ、３２４  フィールドレンズ、３２６  クロスプリズム、３２７  投射レンズ、３２８  スクリーン、３３０Ｉ  入射側偏光板、３３０Ｓ  出射側偏光板
【図１】
2008292861.tif 000004
【図２】
2008292861.tif 000005
【図３】
2008292861.tif 000006
【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】
2008292861.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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