JP5127393B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶変調素子を用いたプロジェクタ等の液晶表示装置に関する。

液晶変調素子には、透明電極（共通電極）を有する第１の透明基板と、画素を形成する透明電極（画素電極）や配線、スイッチング素子等を有する第２の透明基板との間に誘電異方性が正であるネマチック液晶を封入したものがある。この液晶変調素子は、液晶分子長軸を２枚のガラス基板間で連続的に９０°ねじった、いわゆるＴＮ（Twisted Nematic）液晶変調素子と称され、透過型の液晶変調素子として用いられている。また、上記第２の透明基板に代えて、反射鏡、配線及びスイッチング素子等を有する回路基板を用いたものもある。この液晶変調素子は、液晶分子長軸を２枚の基板に対してほぼ垂直にモメオトロピック配向させた、いわゆるＶＡＮ（Vertical Arrangement Nematic）液晶変調素子と称され、反射型液晶変調素子として用いられている。

これらの液晶変調素子では、一般に、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）効果を利用し、液晶層を通過する光波動に対してリタデーションを与える（偏光状態を変化させる）作用を制御して画像を形成する。

このようなＥＣＢ効果を用いて光強度を変調する液晶変調素子においては、液晶層に電界を印加することによって、該液晶層に存在する荷電性粒子（イオン性物質）が移動する。液晶層に直流電界を与え続けると、荷電性粒子が、対向する２つの電極のどちらかに引き寄せられる。これにより、電極に与えられる電圧が一定であっても、液晶層に与えられる電界が荷電性粒子の電荷によって増減し、実質的に液晶層へ印加される電界が減衰又は増大する。

このような現象を回避するために、一般に、配列画素のラインごとに、印加する電界の正負極性を反転し、かつ該極性を６０ヘルツ等の所定周期で切り換えるライン反転ドライブ方法が採用される。また、配列画素の全てに印加する電界の正負極性を所定周期で反転するフィールド反転ドライブ方法も用いられる。これらのドライブ方法により、液晶層にかかる電界が一定の極性にならないようにし、イオンの偏りを防止することができる。

このことは、液晶層に対する実効電界を、電極に印加される電圧に対して常に同じ値となるようにすることに相当する。

ところが、液晶層の内部や液晶層を囲む外壁材等にも荷電性粒子が存在しており、特に高温環境下において液晶を駆動することで、これらの荷電性粒子がドリフト（移動）する。そして、これらの荷電性粒子は、液晶層内部で直流電界成分となり、液晶層界面の配向膜又は電極界面に付着し、液晶分子の配向方向に沿ってドリフト及び堆積することになる。

また、有機配向膜を有する液晶変調素子においては、高温環境下において液晶を駆動することによる荷電性粒子のドリフトに加え、液晶変調素子に光が入射することによって配向膜や液晶やシール材等の有機材料が分解されて荷電性粒子が発生する。これらの荷電性粒子も、液晶層内部で直流電界成分となり、液晶層界面の配向膜又は電極界面に付着し、さらに液晶分子の配向方向にドリフト及び堆積する。

そして、液晶層の特定領域に堆積した荷電性粒子によって、液晶に印加される実効電界が変化することで、所望のＥＣＢ変調が行われず、画像の品位を劣化させる。例えば、液晶表示素子の有効表示領域内で輝度むらを生じさせる。

このような問題に関する対策が、特許文献１〜４にて開示されている。

特許文献１には、画像表示動作時以外のときに、液晶セルの画素電極及び対向電極の少なくとも一方の電位をグランドレベルにすることによって、焼きつき現象を起こす要因となるイオンを配向膜や電極界面から解離させる方法が開示されている。

また、特許文献２には、液晶変調素子の非表示領域にイオントラップ電極領域を設け、該イオントラップ電極に直流電圧を印加することで画像表示に影響を与えない非表示領域のイオントラップ電極領域に不純物イオンを吸着する方法が開示されている。

また、特許文献３には、画素電極と異なる位置に金属膜電極を配置し、金属膜電極と共通電極との間に直流電圧を印加することで、表示領域における可動性イオンの濃度を低減し、フリッカー現象を抑制する方法が開示されている。

さらに、特許文献４には、液晶封入口近傍の２枚の電極基板に設けられた対向する面に、透明電極と独立して設置されたイオントラップ電極を設け、このイオントラップ電極に電圧を印加してイオン性不純物をトラップする方法が開示されている。

以上のように、外部からの電圧制御によって液晶変調素子内部の荷電性粒子をコントロールすることで、画像表示の品位を良好にすることが可能である。
特開２００５−５５５６２号公報 特開平８−２０１８３０号公報 特開平１１−３８３８９号公報 特開平５−３２３３３６号公報

しかしながら、特許文献１にて開示された方法では、液晶変調素子の回路内部に対向電極をグランドレベルに落とすためのスイッチング部を設ける必要があるため、液晶変調素子の製造工程が増える。また、対向電極をグランドレベルにするだけでは、配向膜や電極界面に付着しているイオンを引き剥がす力がクーロン力に比べて弱く、効果が低い。

また、特許文献２〜４にて開示されている方法では、非表示領域に新たにイオンを引き寄せるイオントラップ電極を設けるため、やはり製造工程が増加する。しかも、イオン不純物の引き寄せはクーロン力で行われるが、クーロン力は距離の２乗に反比例するため、イオントラップ電極から離れた位置に発生するイオンを効率良く引き寄せることができない。

本発明は、液晶変調素子に新たなスイッチング部やイオントラップ電極等の構成を追加することなく、液晶層内での荷電性粒子の堆積による影響を回避できるようにした液晶表示装置を提供する。

本発明の一側面としての液晶表示装置は、第１の電極及び第２の電極、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された液晶層、前記第１の電極と前記液晶層との間に配置された第１の配向膜、及び前記第２の電極と前記液晶層との間に配置された第２の配向膜を含む液晶変調素子と、前記液晶層に生じる電界の符号が周期的に反転するように前記第１及び第２の電極にそれぞれ第１及び第２の電位を与えて前記液晶変調素子に光変調動作を行わせる制御手段とを有する液晶表示装置であって、前記液晶変調素子は、複数の画素を有し、前記複数の画素から光変調動作を行う有効光変調領域を複数通りに設定可能であって、前記制御手段は、前記液晶変調素子における有効光変調領域が第１の有効光変調領域から第２の有効光変調領域に変更される場合における該第２の有効光変調領域での光変調動作が開始される前に、前記第１の有効光変調領域において、前記液晶層に生じる電界の符号を一定とし、かつ前記液晶層の面内方向において差が変化する第３及び第４の電位を前記第１及び第２の電極にそれぞれ与えることを特徴とする。

本発明では、光変調動作用の電位が与えられる第１及び第２の電極に、変更前の有効光変調領域における液晶層に生じる電界の符号を一定とし、かつ液晶層の面内方向において差が変化する第３及び第４の電位を与え、その後、有効光変調領域を変更する。これにより、変更前の有効光変調領域の液晶層内で分布を持って存在する荷電性粒子を強制的に該液晶層内に拡散させることができる。このため、液晶変調素子に新たなスイッチング部やイオントラップ電極等の構成を追加せずに、変更前の有効光変調領域に存在する荷電性粒子の影響によって変更後の有効光変調領域で表示される画像の品位が低下することを抑制することができる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１である液晶表示装置としての液晶プロジェクタ（画像投射装置）の構成を示している。

３０３は液晶パネルドライバである。該ドライバ３０３には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置３５０から、映像信号、水平同期信号（Hsync）及び垂直同期信号（Vsync）が入力される。ドライバ３０３は、これらの入力信号から、レッド用、グリーン用及びブルー用パネル駆動信号を生成する。各パネル駆動信号は、反射型液晶変調素子であるレッド用液晶パネル３Ｒ、グリーン用液晶パネル３Ｇ及びブルー用液晶パネル３Ｂにそれぞれ入力される。これにより、３つの液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは互いに独立に駆動される。

液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、パネル駆動信号に応じた変調動作によって後述する照明光学系からの光（色分解された光）を変調する。これにより、画像供給装置３５０から入力された画像情報の各色成分に応じた画像を表示する。

本実施例の液晶パネルは、ＳＸＧＡ規格に相当する１４００×１０５０画素を有し、有効表示領域（全画素領域）のサイズは１１．３ｍｍ×８．５ｍｍである。また、これに代えて、フルＨＤ規格に相当する１９２０×１０８０画素を有し、有効表示領域（全画素領域）のサイズが１５．４ｍｍ×９．６ｍｍの液晶パネルを使用してもよい。

３０１は光源であり、不図示のランプからの光を偏光方向が揃った直線偏光光（図の紙面に垂直な偏光方向を有するＳ偏光）に変換して照明光として射出する。

光源３０１からの照明光は、マゼンタ色を反射してグリーン色を透過するダイクロイックミラー３０５に入射する。照明光のうちマゼンタ色成分はこのダイクロイックミラー３０５で反射され、ブルー色の偏光に半波長のリタデーションを与えるブルークロスカラー偏光子３１１を透過する。これにより、図の紙面に平行な偏光方向を有するブルー色の直線偏光（Ｐ偏光）と、図の紙面に垂直な偏光方向を有するレッド色の直線偏光（Ｓ偏光）とが生成される。

ブルー色のＰ偏光は、第１の偏光ビームスプリッタ３１０に入射し、その偏光分離膜を透過して、ブルー用液晶パネル３Ｂに導かれる。また、レッド色のＳ偏光は、第１の偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜で反射されて、レッド用液晶パネル３Ｒに導かれる。

一方、ダイクロイックミラー３０５を透過したグリーン色の直線偏光光（Ｓ偏光）は、光路長を補正するためのダミーガラス３０６を透過し、第２の偏光ビームスプリッタ３０７に入射する。グリーン色のＳ偏光は、第２の偏光ビームスプリッタ３０７の偏光分離膜で反射されて、グリーン用液晶パネル３Ｇに導かれる。

このようにして、レッド用、グリーン用及びブルー用液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは照明光によって照明される。

そして、各液晶パネルに入射した光は、各液晶パネルに配列された画素の変調状態に応じて偏光のリタデーションが付与されるとともに、該液晶パネルによって反射されて射出する。反射光のうち照明光と同じ偏光方向を有する偏光成分は、照明光の光路を逆に辿って光源３０１側に戻る。

また、反射光のうち照明光の偏光方向に対して直交する偏光方向を有する偏光成分（変調光）は以下のように進む。Ｐ偏光であるレッド用液晶パネル３Ｒによる変調光は、第１の偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜を透過する。次に、レッド色の偏光に半波長のリタデーションを与えるレッドクロスカラー偏光子３１２を透過してＳ偏光とされる。そして、該レッド色のＳ偏光は、第３の偏光ビームスプリッタ３０８に入射し、その偏光分離膜で反射されて、投射光学系３０４に導かれる。

Ｓ偏光であるブルー用液晶パネル３Ｂによる変調光は、第１の偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜で反射され、レッドクロスカラー偏光子３１２をリタデーション作用を受けることなく透過して第３の偏光ビームスプリッタ３０８に入射する。該ブルー色のＳ偏光は、第３の偏光ビームスプリッタ３０８の偏光分離膜で反射されて、投射光学系３０４に導かれる。

Ｐ偏光であるグリーン用液晶パネル３Ｇによる変調光は、第２の偏光ビームスプリッタ３０７の偏光分離膜を透過して、光路長を補正するためのダミーガラス３０９を透過し、第３の偏光ビームスプリッタ３０８に入射する。該グリーン色のＰ偏光は、第３の偏光ビームスプリッタ３０８の偏光分離膜を透過して、投射光学系３０４に導かれる。

こうして色合成された３色の変調光は、投射光学系３０４によって被投射面である光拡散スクリーン３１３に投射される。これにより、フルカラー画像が表示される。

本実施例にて用いられているレッド用液晶パネル３Ｒ、グリーン用液晶パネル３Ｇ及びブルー用液晶パネル３Ｂは、垂直配向モード（例えば、ＶＡＮ型）の反射型液晶変調素子である。

３３０は表示領域選択スイッチである。使用者は表示領域選択スイッチ３３０の操作によって各液晶パネルにおける有効表示領域（有効光変調領域）を選択（変更）することができる。各液晶パネルにおいて選択可能な有効表示領域としては、ＳＸＧＡ規格に対応する画素領域、フルＨＤ規格に対応する画素領域及びＨＤ規格に対応する画素領域等を含む。なお、本実施例における有効表示領域、すなわち有効光変調領域は、液晶パネルドライバ３０３への入力映像信号に対応した観賞用画像を表示するために光変調動作を行う領域であり、後述する黒マスクが形成（表示）される領域は含まない。

液晶パネルドライバ３０３は、不図示の電源スイッチのオン／オフ操作（投入／遮断操作）に応じて電源制御部３０２に対して指令信号を出力する。電源制御部３０２は、液晶パネルドライバ３０３からの指令信号に応じて、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂへの電源供給のオン／オフと、光源３０１への電源供給のオン／オフ（点灯／消灯）を制御する。また、液晶パネルドライバ３０３は、表示領域選択スイッチ３３０からの選択信号に応じて、各液晶パネルにおける有効表示領域を設定する。液晶パネルドライバ３０３及び電源制御部３０２とにより制御手段が構成される。

図２には、レッド用液晶パネル３Ｒ、グリーン用液晶パネル３Ｇ及びブルー用液晶パネル３Ｂに共通の断面構造を示している。

光源３０１からの照明光が入射する側から順に、１０１はＡＲコート膜、１０２はガラス基板である。また、１０３はガラス基板１０２上に形成されたＩＴＯ等により形成される透明電極膜（第１の電極）である。１０４は透明電極膜１０３と後述する液晶層との間に配置された第１の配向膜である。１０５は第１の配向膜１０４と第２の配向膜１０６との間に配置された液晶層である。１０７は透明電極膜１０３に対向配置され、アルミ等の金属により形成された反射画素電極層（第２の電極）である。１０８は反射画素電極層１０７が形成されたＳｉ基板である。なお、透明電極膜１０３及び反射画素電極層１０７は、一般に対向電極とも称される。以下の説明では、透明電極膜１０３及び反射画素電極層１０７を電極層という場合もある。

図１０には、光源３０１が点灯されて液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂによる光変調動作が行われる状態（光変調動作状態又は表示駆動状態）において液晶パネルドライバ３０３によって電極層１０３，１０７に印加される電圧を示している。横軸は時間、縦軸は印加電圧を示す。液晶パネルドライバ３０３は、コンピュータプログラムを内部に格納し、該プログラムに従って、電極層１０３，１０７への印加電圧を制御する。

なお、以下の説明において、各電極又は液晶層への印加電圧とは、不図示のグランド（０Ｖ）を基準とした電位（グランドとの間の電位差）を意味する。

反射画素電極層１０７には、特定周期で正の電圧１２０と負の電圧１２１とに交互に切り換わる交流電圧（第２の電位）Ｖ１０７が印加される。また、透明電極膜１０３には、直流電圧（第１の電位）Ｖ１０３が印加される。

液晶層１０５に生じる実効電界は、これら交流電圧Ｖ１０７と直流電圧Ｖ１０３との差に応じて発生し、特定周期で正の電界と負の電界とが交互に切り換わる交流電界である。すなわち、液晶層１０５に生じる電位差が正と負とに周期的に変化する。言い換えれば、本実施例では、液晶層１０５に生じる電界の符号が周期的に反転するように（正と負とに周期的に変化するように）両電極層１０３，１０７に電位（電位差）を与えて液晶パネルに光変調動作を行わせる。一般に、いわゆるフリッカーを抑制するために、液晶層１０５に生じる正の電位差と負の電位差の大きさが互いに等しくなるように両電極層１０３，１０７への印加電圧が設定される。

ここで、特定周期は、ＮＴＳＣ方式では１／１２０秒、ＰＡＬ方式では１／１００秒であり、１フィールドの周期に相当する。２つのフィールド周期（１／６０秒又は１／５０秒）で１フレーム画像が表示される。ただし、特定周期は、１フレーム画像の表示周期に相当するものであってもよい。

また、液晶層１０５に生ずる電界は、両電極層１０３，１０７に与えられる電圧（電界）に、配向膜１０４，１０６の抵抗による電圧降下や、各配向膜でトラップされる電荷（電子やホールの電荷）の作り出す微小な電圧（電界）が全て重畳されたものである。

図３には、液晶パネルをガラス基板１０２側から見て示している。１１０は第１の配向膜１０４によって配向された液晶分子の配向方向であるダイレクタ方向（プレチルト方向）である。１１１は第２の配向膜１０６によって配向された液晶分子の配向方向であるダイレクタ方向（プレチルト方向）である。ダイレクタ方向１１０及び１１１はともに配向膜面の法線に対して数度傾いており、かつ傾く方向が互いに相反している。

１１２は液晶パネルの全画素に対応する有効表示領域である。有効表示領域１１２の短辺１１２ａ及び長辺方向１１２ｂに対して約４５度の方向に配向処理がなされている。

プロジェクタでは、高輝度なランプからの光照射により、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの温度が上昇し、常温動作環境下においては約４０度になるように制御される。しかし、プロジェクタを長期間使用すると、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，２Ｂは長期間にわたって昇温状態（高温状態）となり、さらに液晶分子が画像表示のために駆動されることで、以下のような問題が生じる。

図４は液晶パネルの断面図、図５は液晶パネルをガラス基板１０２側から見た図である。図４及び図５に示すように、液晶層１０５の内部やその周辺の有機物質であるシール材料、第１の配向膜１０４，第２の配向膜１０６及び電極層１０３，１０７等の界面付近には、荷電性粒子１１３が存在する。この荷電性粒子１１３は、上記長期間使用によって、液晶層１０５と反射画素電極層１０７側の第２の配向膜１０６との界面に沿って液晶分子のダイレクタ方向（第１の方向）に進み、有効表示領域１１２の第２の配向膜１０６側の対角領域に堆積する。ここでの荷電性粒子１１３の電荷は、負の符号の電荷である。

そして、上記のように第２の配向膜１０６と液晶層１０５との界面に堆積した荷電性粒子１１３によって、液晶層１０５に生じる実効電界が変化してしまう。その結果、荷電性粒子が堆積した領域の画像の品位が低下してしまう。

本実施例では、このように堆積した荷電性粒子１１３を第２の配向膜１０６の界面及び有効表示領域１１２の対角領域から浮遊させるために、液晶パネルドライバ３０３によって、電極層１０３，１０７への印加電圧の制御（第１の制御）を行う。

この第１の制御は、表示領域選択スイッチ３３０の操作に応じて、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおける有効表示領域が変更される場合において、変更後の有効表示領域で電極層１０３，１０７に第１及び第２の電位が与えられていない状態にて行われる。すなわち、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおける有効光変調領域が第１の有効光変調領域から第２の有効光変調領域に変更される場合であって第２の有効光変調領域での光変調動作が開始される前に、第１の制御が行われる。

有効表示領域が変更される場合は、今回のプロジェクタの使用中に有効表示領域が変更される場合だけでなく、今回のプロジェクタの使用開始時に前回のプロジェクタの使用終了時に設定されていた有効表示領域とは異なる有効表示領域が選択された場合を含む。

第１の制御では、図６に示すように、堆積した荷電性粒子１１３を液晶層１０５の内部に浮遊させるために、透明電極膜１０３に正の電圧（第５の電位）を、反射画素電極層１０７に負の電圧（第６の電位）を印加する。

図７には、第１の制御において、両電極層１０３，１０７に対する印加電圧Ｖ１０３ａ，Ｖ１０７ａを示す。反射画素電極層１０７への印加電圧（第６の電位）Ｖ１０７ａは、透明電極膜１０３への印加電圧（第５の電位）Ｖ１０３ａに対して負の電圧である。印加電圧Ｖ１０３ａ，Ｖ１０７ａは、時間に経過によって変化しない一定の直流電圧である。ただし、ここにいう一定の電圧とは、全く変動がない電圧だけでなく、電源電圧の変動や制御誤差等によって同一電圧とみなせる範囲でのみ変動する電圧も含む。このことは、後述する他の実施例でも同じである。

これにより、液晶層１０５には、周期的に正と負に変化しない負の直流電界が発生する。

なお、周期的に正と負に変化しないように液晶層１０５に直流電界を印加する範囲内において、その直流電界の強さは変動しても構わない。すなわち、両電極層１０３，１０７に与える電圧（電位）は、液晶層１０５に生じる電界の符号が変化しない限り変化してもよい。

また、ここでの透明電極膜１０３及び反射画素電極層１０７に印加される電圧はそれぞれ、液晶層１０５の面内方向、すなわち厚さ方向に対して直交する方向（液晶パネルの表示面内方向又は変調面内方向とも言える）において同じ（均一）である。

このように、液晶パネルドライバ３０３は、液晶層１０５に生じる電界の符号が一定（正又は負のまま）となり、かつ液晶層１０５の面内方向において同じ電位をそれぞれの電極層１０３，１０７に与える第１の制御を行う。両電極層１０３，１０７に印加される電圧の差（電位差）は、例えば１．０Ｖから２．０Ｖの電位差である。

液晶パネルドライバ３０３は、このような両電極層１０３，１０７に対する電圧印加（第１の制御）を、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおける有効表示領域が変更される間において第１の所定時間（例えば、１秒間）の間行う。

これにより、図８のように液晶層１０５と第２の配向膜１０６の界面に付着して堆積した負の荷電性粒子１１３は、反射画素電極層１０７に印加された負の電圧に対するクーロン力による反発力によって、該界面から解離して液晶層１０５の内部に浮遊していく。

ここで、第１の所定時間とは、上記堆積した荷電性粒子１１３の大部分（例えば、７０％以上）又は全てが、第２の配向膜１０６の界面から離れて、液晶層１０５の内部に浮遊するまでの時間である。

また、上記のように、液晶層１０５との界面に荷電性粒子１１３が堆積する第２の配向膜側の反射画素電極層１０７に印加される電圧の符号は、該荷電性粒子１１３の符号と同じ負である。

ここで、反射画素電極層１０７に印加する電圧は必ずしもグランドレベルを基準とした場合の負の電圧でなくてもよい。具体的には、反射画素電極層１０７に印加する電圧と透明電極膜１０３に印加する電圧とを比較したときに、反射画素電極層１０７に印加する電圧が透明電極膜１０３に印加する電圧よりも低ければよい。この場合も、本実施例では、反射画素電極層１０７に印加する電圧が負であるという。そして、この条件を満足する限り、反射画素電極層１０７に印加する電圧と透明電極膜１０３に印加する電圧との両者をグランドレベルを基準とした正の電圧にしてもよいし、両者をグランドレベルを基準とした負の電圧にしてもよい。

次に本実施例では、荷電性粒子１１３が堆積した対角方向とは異なる対角方向に荷電性粒子１１３を引き寄せて拡散（移動）させるように両電極層１０３，１０７への印加電圧の制御（第２の制御）を行う。この第２の制御も、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおける有効光変調領域が第１の有効光変調領域から第２の有効光変調領域に変更される場合であって第２の有効光変調領域での光変調動作が開始される前に行われる。

具体的には、透明電極膜１０３と反射画素電極層１０７に、液晶層１０５の面内方向においてこれらに印加される電圧の差（以下、電極間電位差という）が変化するように、すなわち分布を持つように電圧を印加する。より具体的には、液晶層１０５内の荷電性粒子がより多く堆積する領域に対して、より大きい電極間電位差が生ずるように透明電極膜１０３と反射画素電極層１０７への印加電圧が制御される。

つまり、液晶パネルドライバ３０３は、液晶層１０５に生じる電界の符号を一定とし、かつ液晶層１０５の面内方向において差が変化する第３及び第４の電位を透明電極膜１０３と反射画素電極層１０７に与える第２の制御を行う。本実施例では、このような印加電圧制御（第２の制御）を、第２の所定時間の間行う。

図９には、第２の制御において、反射画素電極層１０７に印加する有効表示領域１１２内での電圧（第３の電位）の分布を示す。印加電圧が大きい領域１２２を明るく（白色で）示し、印加電圧が小さくなるにつれて暗くなる（グレーとなる）領域１２３として示し、印加電圧が０の領域１２４を黒で示している。また、１２５は、有効表示領域１１２に対応する反射画素電極層１０７の画素有効領域である。

図９から分かるように、荷電性粒子１１３が堆積する対角方向（液晶分子のプレチルト方向１１０，１１１に平行な方向、第１の方向）Ａにおいては電極間電位差を一定とし、対角方向Ａでの対角線上及びその近傍の領域１２４での電極間電位差を０とする。一方、もう１つの対角方向（第２の方向）Ｂ、すなわち対角方向Ａとは異なる対角方向においては、電極間電位差の変化を大きくし、対角領域に近いほど電極間電位差を高くする。

領域１２２は最も荷電性粒子１１３が堆積する領域であり、第１の堆積領域に相当する。また、領域１２３及び領域１２４は、領域１２２に対する第２の堆積領域に相当する。さらに、領域１２３と領域１２４との間では、それぞれが第１の堆積領域と第２の堆積領域に相当する。

本実施例では、図１１〜図１３に示すように両電極層１０３，１０７への印加電圧（第３及び第４の電位）を設定する。

図１１は、図９中の領域１２４での印加電圧を示す。透明電極膜１０３への印加電圧（第３の電位）Ｖ１０３ｂと反射画素電極層１０７への印加電圧（第４の電位）Ｖ１０７ｂはともに、時間の経過によって変化しない一定の直流電圧である。また、両印加電圧Ｖ１０３ｂ，Ｖ１０７ｂは一致しており、電極間電位差は０となる。

なお、一致するとは、完全に一致する場合だけでなく、制御誤差等によって一致しているとみなせる範囲でのみ差がある場合も含む。このことは、後述する他の実施例でも同じである。

また、図１２は、図９中の領域１２２での印加電圧を示す。反射画素電極層１０７への印加電圧（第４の電位）Ｖ１０７ｂは交流電圧であり、該交流電圧の最小値と透明電極膜１０３への印加電圧（第３の電位）Ｖ１０３ｂとが一致している。透明電極膜１０３への印加電圧Ｖ１０３ｂは、直流電圧である。

このような印加電圧制御は、反射画素電極層１０７に、該反射画素電極層１０７への印加電圧Ｖ１０７ｂの時間積分値（図中に点線で示す）に相当する正の直流電圧を印加することと等価である。

図１３は、図９中の領域１２３での印加電圧を示している。領域１２２と同様に、反射画素電極層１０７への印加電圧（第４の電位）Ｖ１０７ｂは交流電圧であり、該交流電圧の最小値と透明電極膜１０３への印加電圧（第３の電位）１０３ｂとが一致している。透明電極膜１０３への印加電圧Ｖ１０３ｂは、直流電圧である。ただし、反射画素電極層１０７に印加される交流電圧の最大値は、領域１２２で反射画素電極層１０７に印加される交流電圧の最大値よりも低い。

このような印加電圧制御は、反射画素電極層１０７に、反射画素電極層１０７への印加電圧Ｖ１０７ｂの時間積分値（図中に点線で示す）に相当する正の直流電圧を印加することと等価である。

この結果、領域１２２には、領域１２３の電極間電位差１２０″よりも大きい電極間電位差１２０′が与えられ、より高い直流電圧が印加されることになる。

本実施例では、対角方向Ｂでの最大電極間電位差を２Ｖとし、画素電極層１０７に印加する交流電圧の周波数を、ＮＴＳＣ方式では１２０Ｈｚ、ＰＡＬ方式では１００Ｈｚとする。また、第２の所定時間は、対角方向Ａにおいて堆積した荷電性粒子１１３の大部分（例えば、７０％）又は全てが、対角方向Ｂに拡散するまでの時間であり、例えば、１秒間である。

図１４には、液晶パネルの断面構造を示している。この図には、上記領域１２２，１２３，１２４のうち液晶層１０５の印加電圧が０である領域１２４を除く領域１２２，１２３で液晶層１０５に印加される電圧の符号を示す。上述したように、反射画素電極層１０７の印加電圧Ｖ１０７ｂは、透明電極膜１０３の印加電圧Ｖ１０３ｂに対して正の電圧であり、これにより液晶層１０５にも周期的に正と負に変化しない正の直流電界が生じる。

液晶層１０５との界面に荷電性粒子１１３が堆積する第２の配向膜側の反射画素電極層１０７に印加される電圧の符号は、該荷電性粒子１１３の符号とは異なる正である。また、反射画素電極層１０７への印加電圧Ｖ１０７ｂは、荷電性粒子１１３が堆積する対角方向Ａとは異なる対角方向Ｂにおける対角領域に向かって高くなる。

このため、第２の配向膜１０６の界面における対角方向Ａに堆積した負の荷電性粒子１１３は、図１５に示すように、クーロン力により対角方向Ｂに引き寄せられ、液晶層１０５の内部で拡散する。

このように、前述した第１の制御に引き続いて第２の制御を行うことにより、対角方向Ａにおいて堆積した荷電性粒子１１３を液晶層１０５内に浮遊させた後、対角方向Ｂに拡散させることができる。したがって、荷電性粒子１１３の堆積の影響による画像の品位の低下を抑制することができる。

この第２の制御においても、反射画素電極層１０７に印加する電圧は必ずしもグランドレベルを基準とした場合の正の電圧でなくてもよい。具体的には、反射画素電極層１０７に印加する電圧と透明電極膜１０３に印加する電圧とを比較したときに、反射画素電極層１０７に印加する電圧が透明電極膜１０３に印加する電圧よりも高ければよい。この場合も、本実施例では、反射画素電極層１０７に印加する電圧が正であるという。そして、この条件を満足する限り、反射画素電極層１０７に印加する電圧と透明電極膜１０３に印加する電圧との両者をグランドレベルを基準とした正の電圧にしてもよいし、両者をグランドレベルを基準とした負の電圧にしてもよい。このことは、後述する他の実施例でも同じである。

また、本実施例では、液晶層１０５と第２の配向膜１０６との界面に堆積する負の荷電性粒子１１３を界面から解離させる場合について説明したが、液晶層１０５と第１の配向膜１０４との界面には正の荷電性粒子が堆積する可能性がある。この場合も、上記と同様の印加電圧制御を行うことで、荷電性粒子を界面から解離させて浮遊させ、さらに特定の対角方向に堆積した荷電性粒子を他の対角方向に拡散させることができる。この場合、液晶層１０５との界面に正の荷電性粒子が堆積する第１の配向膜１０４側の透明電極膜１０３に印加される電圧の符号は、荷電性粒子の符号と同じ正とするとよい。

次に、図１に示した液晶パネルドライバ３０３の内部構成を図１９に示す。液晶パネルドライバ３０３に入力された映像信号は、コントラスト調整回路２０１でコントラストの調整が行われる。コントラスト調整が行われた映像信号に対して、ガンマ補正回路２０２で、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの印加電圧−反射率（又は透過率）特性に応じた補正が行われる。ガンマ補正回路２０２の出力信号は、セレクタ２０３を経てデータ並び替え回路２０４に入力される。データ並び替え回路２０４では、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに表示するためのデータの並び替えが行われる。

データ並び替え回路２０４の出力は、Ｄ／Ａ変換器２０５でアナログ信号に変換された後、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに入力される。

水平同期信号（Hsync）、垂直同期信号（Vsync）は、液晶パネルドライバ３０３内のタイミング信号生成回路（ＴＧ）２０９に入力される。ＴＧ２０９では、Hsync及びVsyncに基づいて液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを駆動するのに必要な信号を生成する。

また、中央演算回路（ＣＰＵ）２０７は、液晶パネルドライバ３０３内の各回路に対して各種パラメータを設定する。ＣＰＵ２０７の出力は、インターフェイス回路２０８で各回路が読み込むのに適したフォーマットに変換され、データバス２１０を通じてコントラスト調整回路２０１、ガンマ補正回路２０２、データ並び替え回路２０４及びＴＧ２０９に入力される。

直流パターン発生回路２１１は、図６及び図７に示した荷電性粒子を浮遊させる第１の制御を行うための印加直流電界に対応した印加電圧パターン（均一パターン）を出力する。液晶パネルの有効表示領域が変更される場合には、直流パターン発生回路２１１は、変更前の有効表示領域（第１の有効光変調領域）に対応した均一パターンを生成する。すなわち、変更前の有効表示領域において電極層１０３，１０７への印加電圧が液晶層１０５の面内方向においてそれぞれ同じとなるような均一パターンを生成する。この直流パターン発生回路２１１からの出力は、セレクタ２０３に入力される。

対角パターン発生回路２０６は、図９及び図１１〜図１４に示した荷電性粒子を拡散させる第２の制御を行うための印加電圧分布に対応した印加電圧パターン（対角パターン）を出力する。液晶パネルの有効表示領域が変更される場合には、対角パターン発生回路２０６は、変更前の有効表示領域（第１の有効光変調領域）に対応した対角パターンを生成する。すなわち、変更前の有効表示領域での対角方向Ｂ（図９参照）において電極層１０３，１０７への印加電圧の差が変化するような対角パターンを生成する。この対角パターン発生回路２０６からの出力は、セレクタ２０３に入力される。

図２１Ａ〜図２１Ｃには、ＳＸＧＡ規格（１４００×１０５０画素、１１．３ｍｍ×８．５ｍｍ）の液晶パネルを使用した場合の有効表示領域の例を示す。

図２１Ａには、液晶パネルの全画素（１４００×１０５０画素）を駆動して全画素により映像信号（観賞用画像）を表示させる場合を示している。この場合、全画素領域が有効表示領域１１５となり、該有効表示領域１１５の対角方向Ａに沿って荷電性粒子１１３が堆積する。図には、この荷電性粒子１１３を拡散させるために必要な対角パターン（図９参照）のうち、電極層１０３，１０７への印加電圧差が０である領域１２４のみを黒で示している。対角パターンは、有効表示領域１１５の他の対角方向において電極層１０３，１０７への印加電圧差が変化するように設定される。このことは、以下に説明する図２１Ｂ〜図２１Ｆに示す他の例についても同じである。

図２１Ｂには、有効表示領域のアスペクト比を１６：９のＨＤ規格にするために、液晶パネルの水平方向における全画素と垂直方向における一部画素（１４００×７８８画素）を駆動する場合を示している。１１６は駆動されない画素領域を示し、１１７は有効表示領域（１４００×７８８画素）を示す。

この場合、荷電性粒子１１３は、有効表示領域１１７の対角方向Ａ１に沿って堆積する。図には、この荷電性粒子１１３を拡散させるために必要な対角パターンのうち、電極層１０３，１０７への印加電圧差が０である領域１２４−１のみを黒で示している。領域１２４−１が延びる対角方向Ａ１は、図２１Ａでの領域１２４が延びる対角方向Ａに比べて、有効表示領域１１７が垂直方向に狭い分、異なっている。

図２１Ｃには、液晶パネルの全画素（１４００×１０５０画素）を駆動し、かつ上下の領域１２８に黒マスクを表示している場合を示す。このときの有効表示領域１２６は、黒マスクを表示する画素を除いた１４００×７８８画素である。

この場合、荷電性粒子１１３は、有効表示領域１２６の対角方向Ａ２に沿って堆積する。図には、この荷電性粒子１１３を拡散させるために必要な対角パターンのうち、電極層１０３，１０７への印加電圧差が０である領域１２４−２のみを黒で示している。領域１２４−２が延びる対角方向Ａ２は、図２１Ａ及び図２１Ｂでの領域１２４，１２４−１が延びる対角方向Ａ，Ａ１に比べて、有効表示領域１２６が垂直方向に狭い分、異なっている。

図２１Ｄ〜図２１Ｆには、フルＨＤ規格（１９２０×１０８０画素、１５．４ｍｍ×９．６ｍｍ）の液晶パネルを使用した場合の有効表示領域の例を示す。

図２１Ｄには、液晶パネルの全画素（１９２０×１０８０画素）を駆動し、かつ有効表示領域のアスペクト比を４：３にするために左右の領域１３０に黒マスクを表示している場合を示す。この場合の有効表示領域１３１は、黒マスクを表示する画素を除いた１４４０×１０８０画素である。

この場合、荷電性粒子１１３は、有効表示領域１３１の対角方向Ａ３に沿って堆積する。図には、この荷電性粒子１１３を拡散させるために必要な対角パターンのうち、電極層１０３，１０７への印加電圧差が０である領域１２４−３のみを黒で示している。領域１２４−３が延びる対角方向Ａ３は、全画素領域を有効表示領域とする場合の領域１２４（図９参照）が延びる対角方向Ａに比べて、有効表示領域１３１が水平方向に狭い分、異なっている。

図２１Ｅには、液晶パネルの水平方向の全画素と垂直方向の一部画素を駆動し、左右の領域１３６に黒マスクを表示した場合を示している。１３５は駆動されない画素領域を示す。この場合の有効表示領域１３４は、１４４０×８１０画素である。

この場合、荷電性粒子１１３は、有効表示領域１３４の対角方向Ａ４に沿って堆積する。図には、この荷電性粒子１１３を拡散させるために必要な対角パターンのうち、電極層１０３，１０７への印加電圧差が０である領域１２４−４のみを黒で示している。領域１２４−４が延びる対角方向Ａ４は、全画素領域を有効表示領域とする場合の領域１２４（図９参照）及び図２１Ｄの場合の領域１２４−３が延びる対角方向Ａ，Ａ３に比べて、有効表示領域１３４が水平方向に広く、かつ垂直方向に狭い分、異なっている。

図２１Ｆには、液晶パネルの全画素を駆動し、かつ上下左右の周辺領域１３８に黒マスクを表示する場合を示している。この場合の有効表示領域１４０は、図２１Ｅの場合と同じ１４４０×８１０画素である。ただし、有効表示領域１４０は、図２１Ｅの有効表示領域１３４よりも下側に位置している。

この場合、荷電性粒子１１３は、有効表示領域１４０の対角方向Ａ５に沿って堆積する。図には、この荷電性粒子１１３を拡散させるために必要な対角パターンのうち、電極層１０３，１０７への印加電圧差が０である領域１２４−５のみを黒で示している。領域１２４−５が延びる対角方向Ａ５は、図２１Ｅの場合の対角方向Ａ４とほぼ同じである。ただし、有効表示領域１４０が図２１Ｅの場合に比べて下側に位置するため、領域１２４−５の位置も図２１Ｅでの領域１２４−４に比べて下側に位置する。

表示領域選択スイッチ３３０の操作に応じて、液晶パネル上での有効表示領域を、図２１Ａ〜図２１Ｃ又は図２１Ｄ〜図２１Ｆに示した有効表示領域の中から選択することができる。そして、直流パターン発生回路２１１及び対角パターン発生回路２０６はそれぞれ、有効表示領域の位置及び大きさに応じた、つまりは有効表示領域に対応する均一パターン及び対角パターンを生成する。

ただし、図２１Ａ〜図２１Ｆに示した有効表示領域は代表例にすぎず、非駆動画素領域や黒マスクの位置や大きさを変更することで、代表例以外の有効表示領域を選択できるようにしてもよい。そして、有効表示領域の位置や大きさごとに、均一パターン及び対角パターンが生成（又は選択）されるようにするとよい。

なお、図２２に示すように、液晶分子のダイレクタ方向（プレチルト方向）１１０，１１１が、図３に示したダイレクタ方向に対して左右方向にて反転した場合には、荷電性粒子１１３を拡散させるために必要な対角パターンも左右方向にて反転する。図２２には、電極層１０３，１０７への印加電圧差が０である領域１２４のみを黒で示している。

図１９において、セレクタ２０３は、ＣＰＵ２０７からの指示に応じて、直流パターン発生回路２１１の出力と対角パターン発生回路２０６の出力とガンマ補正回路２０２の出力のうち１つを選択する。

有効表示領域記憶回路２１２は、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの有効表示領域の位置と大きさに関するデータ（以下、有効表示領域データという）を記憶する。有効表示領域記憶回路２１２は、ＣＰＵ２０７からの指令信号に応じて、その時点での有効表示領域データを、データバス２１０を通じてＴＧ２０９に出力する。

マスク信号発生回路２１３は、ＴＧ２０９からの信号に基づいて、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの全画素領域のうち黒マスクを形成する領域を示すマスク信号を生成してデータ並び替え回路２０４に出力する。データ並び替え回路２０４は、前述したデータの並び替えにおいて、マスク信号で指定された領域に黒マスクを設定する。

対角パターン発生回路２０６からの対角パターンに従って電極層１０３，１０７に電圧が印加されると、各液晶パネルには、該対角パターンに対応して対角方向Ｂに沿って明るさが変化する画像（対角パターン画像）が形成される。また、直流パターン発生回路２１１からの均一パターンに従って電極層１０３，１０７に電圧が印加されると、各液晶パネルには該均一パターンに対応して全画面において均一な明るさの画像が形成される。

光源３０１及び液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂへの電源供給のオン／オフ制御と、第１及び第２の制御を含む液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂへの印加電圧の制御は、ＣＰＵ２０７によって図２０に示すフローチャートに従って行われる。

図２０のステップ（図にはＳと略記する）５０１ａで、ＣＰＵ２０７は、プロジェクタの電源スイッチのオン操作に応じて動作を開始する。ＣＰＵ２０７は、電源制御部３０２を通じて、光源（ランプ）３０１や各液晶パネル等の各部への電源供給を開始する。

そして、ステップ５０１ｂでは、ＣＰＵ２０７は、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂのうち、電源スイッチがオン操作された時点で選択されていた有効表示領域での通常の画像表示（光変調動作）を開始する。このとき、ＣＰＵ２０７は、有効表示領域記憶回路２１２に、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの有効表示領域データを記憶させる。

ステップ５０１ｃでは、ＣＰＵ２０７は、表示領域選択スイッチ３３０により有効表示領域の変更が指示されたか否かを判定する。有効表示領域の変更が指示されない場合はステップ５０１ｂに戻り、通常の画像表示を続ける。一方、有効表示領域の変更が指示された場合はステップ５０２に進む。

ステップ５０２では、ＣＰＵ２０７は、ステップ５０１ｂで有効表示領域記憶回路２１２に記憶された、変更前の有効表示領域に対する有効表示領域データをＴＧ２０９に出力させる。

そして、ステップ５０３ａでは、ＣＰＵ２０７は、セレクタ２０３に直流パターン発生回路２１１の出力を選択させ、直流パターン発生回路２１１から出力された均一パターンに従った電位（第５及び第６の電位）を電極層１０３，１０７に印加させる。

このとき、直流パターン発生回路２１１は、ステップ５０２で変更前の有効表示領域データを得たＴＧ２０９からの信号に基づいて、変更前の有効表示領域（第１の有効光変調領域）に対応した均一パターンを生成する。

これにより、変更前の有効表示領域において液晶層１０５内で堆積した荷電性粒子１１３を液晶層１０５内に浮遊させるための第１の制御（直流電界印加）が開始される。また、ＣＰＵ２０７は、第１の所定時間の計測を開始する。

ステップ５０３ｂにおいて、ＣＰＵ２０７は、第１の所定時間が経過したか否かを判定する。第１の所定時間が経過していない場合は、ステップ５０３ａに戻る。一方、第１の所定時間が経過した場合は、ステップ５０４に進む。

ステップ５０４では、ＣＰＵ２０７は、対角パターン発生回路２０６に、ＴＧ２０９からの信号に基づいて、変更前の有効表示領域に対応した対角パターンを生成させる。

なお、対角パターン発生回路２０６は、ＴＧ２０９からの信号に基づいて対角パターンをその都度生成してもよいが、有効表示領域に応じた複数の対角パターンを予め記憶しておき、変更前の有効表示領域に対応した対角パターンを選択するようにしてもよい。

次にステップ５０５では、ＣＰＵ２０７は、セレクタ２０３に対角パターン発生回路２０６の出力を選択させ、対角パターン発生回路２０６から出力された対角パターンに従った電位（第３及び第４の電位）を電極層１０３，１０７に印加させる。これにより、変更前の有効表示領域で荷電性粒子を液晶層１０５内で拡散させるための第２の制御が開始される。また、ＣＰＵ２０７は、第２の所定時間の計測を開始する。

ここで、ステップ５０１ｃにおいて、有効表示領域が、例えば図２１Ａに示す有効表示領域（第１の有効光変調領域）から図２１Ｂに示す有効表示領域（第２の有効光変調領域）への変更が指示されたとする。この場合、ステップ５０２で有効表示領域記憶回路２１２に記憶された、図２１Ａの有効表示領域に対する有効表示領域データが読み出され、該有効表示領域データに基づいて直流及び対角パターン発生回路２１１，２０６が均一及び対角パターンをそれぞれ生成する。そして、該均一及び対角パターンに基づく第１及び第２の制御が順次行われる。

ステップ５０６では、ＣＰＵ２０７は、第２の所定時間が経過したか否かを判定する。第２の所定時間が経過していない場合は、ステップ５０５に戻る。一方、第２の所定時間が経過した場合は、ステップ５０７に進む。

ステップ５０７では、ＣＰＵ２０７は、対角パターン発生回路２０６からの出力を停止（消去）させる。

続いてステップ５０８では、ＣＰＵ２０７は、ステップ５０１ｃにおける表示領域選択スイッチ３３０からの指示に応じて、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ上での変更後の有効表示領域（第２の有効光変調領域）を指定する。また、ＣＰＵ２０７は、変更後の有効表示領域データをＴＧ２０９に出力させる。液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ上で黒マスクを形成する必要がある場合には、該黒マスクを生成するためのデータをマスク信号発生回路２１３に出力する。

ステップ５０９では、ＣＰＵ２０７は、ステップ５０８で指定した変更後の有効表示領域データを有効表示領域記憶回路２１２に記憶させる。ここで記憶されたデータは、さらにこの後に有効表示領域が変更される場合に、直流及び対角パターン発生回路２１１，２０６にて直流及び対角パターンを生成するために使用される。

次にステップ５１０では、ＣＰＵ２０７は、セレクタ２０３にガンマ補正回路２０２の出力を選択させる。データ並び替え回路２０４では、ガンマ補正回路２０２、ＴＧ２０９及びマスク信号発生回路２１３からの信号に基づいて、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ上における変更後の有効表示領域で画像を表示する（光変調動作を行う）ためのデータの並び替えが行われる。そして、並び替えが行われたデータが液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに出力される。これにより、変更後の有効表示領域での通常の画像表示（光変調動作）が行われる。

その後、ステップ５１１では、ＣＰＵ２０７は、電源スイッチのオフ操作が行われたか否かを判別し、オフ操作が行われていなければステップ５０１ｂに戻って変更後の有効表示領域での画像表示を続ける。一方、電源スイッチのオフ操作が行われた場合は、ステップ５１２で電源制御部３０２からの各部への電源供給を停止させ、プロジェクタの動作を終了させる。

このように本実施例では、液晶パネルの有効表示領域が変更される場合に、変更前の有効表示領域に対応する均一及び対角パターンを用いて第１及び第２の制御を順次行う。これにより、変更前の有効表示領域において、液晶層と配向膜との界面に堆積した荷電性粒子を強制的に該界面から解離させ、液晶層内にて拡散させることができる。したがって、変更前の有効表示領域において堆積した荷電性粒子の影響によって、変更後の有効表示領域での表示輝度不良を回避することができる。すなわち、有効表示領域の変更前における荷電性粒子の堆積の影響による画像の品位の低下を抑制することができる。

なお、図２０のステップ５０９で有効表示領域記憶回路２１２に記憶された変更後の有効表示領域データは、ステップ５１１及び５１２でプロジェクタの動作が終了した場合でもその記憶が保持される。このため、次回のプロジェクタの使用開始時に、前回の使用終了までの有効表示領域とは異なる有効表示領域が選択された場合にも、上述した第１及び第２の制御を行うことができる。

すなわち、ステップ５０１ａにおいて、前回のプロジェクタの使用終了時までの有効表示領域（変更前の有効表示領域）に対する有効表示領域データを有効表示領域記憶回路２１２からＴＧ２０９に出力させる。そして、セレクタ２０３に直流及び対角パターン発生回路２１１，２０６の出力を順次選択させる。これにより、変更前の有効表示領域での第１及び第２の制御が行われる。その後、変更後の有効表示領域での画像表示（光変調動作）をステップ５０１ｂにて開始する。

このように、プロジェクタの電源遮断を挟んで有効表示領域が変更された場合でも、変更前（前回使用時）の有効表示領域に堆積した荷電性粒子の影響によって、変更後（今回使用時）の有効表示領域で表示輝度不良が発生するのを回避することができる。

次に、本発明の実施例２について説明する。なお、本実施例において、実施例１と同じ又は同様な機能を有する構成要素については実施例１と同符号を付す。

本実施例でも、実施例１と同様に、液晶パネル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの有効表示領域が変更される場合に、液晶層１０５に生じる電界の符号が一定となり、かつ液晶層１０５の面内方向において同じ電位をそれぞれの電極層１０３，１０７に与える第１の制御を行う。そしてその後、液晶層１０５に生じる電界の符号を一定とし、かつ液晶層１０５の面内方向において差が変化する第３及び第４の電位を電極層１０３，１０７に与える第２の制御を行う。さらに、第１及び第２の制御は、変更前の有効表示領域に対応するように行われる。

ただし、本実施例では、第２の制御において反射画素電極層１０７に直流電圧を印加する点で実施例１と異なる。

本実施例における第２の制御において透明電極膜１０３及び反射画素電極層１０７に印加する電圧（第３及び第４の電位）を、図１６、図１７及び図１８に示す。

図１６は、図９中の領域１２４での印加電圧を示す。透明電極膜１０３への印加電圧Ｖ１０３ｂと反射画素電極層１０７への印加電圧Ｖ１０７ｂはともに、時間の経過によって変化しない一定の直流電圧である。また、両印加電圧Ｖ１０３ｂ，１０７ｂは一致しており、電極間電位差は０となる。

また、図１７は、図９中の領域１２２での印加電圧を示す。透明電極膜１０３への印加電圧Ｖ１０３ｂと反射画素電極層１０７への印加電圧Ｖ１０７ｂはともに、時間の経過によって変化しない一定の直流電圧である。反射画素電極層１０７への印加電圧Ｖ１０７ｂは、透明電極膜１０３への印加電圧Ｖ１０３ｂよりも、電極間電位差１２０′だけ高く設定される。

また、図１８は、図９中の領域１２３での印加電圧を示す。領域１２２での印加電圧と同様に、透明電極膜１０３への印加電圧Ｖ１０３ｂと反射画素電極層１０７への印加電圧Ｖ１０７ｂはともに、時間の経過によって変化しない一定の直流電圧である。反射画素電極層１０７への印加電圧Ｖ１０７ｂは、透明電極膜１０３への印加電圧Ｖ１０３ｂよりも、電極間電位差１２０″だけ高く設定される。電極間電位差１２０″は、領域１２２での電極間電位差１２０′よりも小さい。

この結果、領域１２２には、領域１２３の電極間電位差１２０″よりも大きい電極間電位差１２０′が与えられ、より高い直流電圧が印加されることになる。

このように、第２の制御において反射画素電極層１０７に直流電圧を印加しても、実施例１の図１４，１５に示したように、対角方向Ａにて堆積して第１の制御により浮遊した荷電性粒子１１３を対角方向Ｂに引き寄せ、液晶層１０５内に拡散させることができる。

本実施例では、実施例１のように反射画素電極層１０７への印加電圧Ｖ１０７ｂを交流電圧とする場合に比べて、荷電性粒子１１３を常時クーロン力によって対角方向Ｂに引き寄せるので、荷電性粒子１１３の拡散効果をより高めることができる。このため、第２の制御を行う第２の所定時間を短くすることも可能である。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

例えば、上記各実施例は、垂直配向モードの液晶変調素子に対するものであるが、上記実施例の印加電圧制御を、垂直配向モード以外のＴＮ，ＳＴＮ，ＯＣＢモード等の各種液晶変調素子に適した形態に変形してこれらの液晶変調素子に適用してもよい。また、透過型液晶変調素子に適した形態に変形して実施してもよい。

また、上記各実施例では、液晶プロジェクタについて説明したが、本発明は、液晶プロジェクタ以外の液晶変調素子を用いる液晶表示装置にも適用することができる。

本発明の実施例１，２である液晶プロジェクタの構成を示す図。 実施例１，２で用いられる液晶パネルの断面図。 上記液晶パネルにおける垂直配向モードのプレチルト方向を説明する図。 実施例１，２において、液晶パネル内で堆積した荷電性粒子を示す断面図。 実施例１，２において、液晶パネル内で堆積した荷電性粒子を示すガラス基板側から見た図。 実施例１，２において、荷電性粒子を浮遊させるための印加電圧が対向電極に印加される様子を示す図。 図６における対向電極への印加電圧を示す図。 実施例１，２において、対向電極への電圧印加によって浮遊した荷電性粒子を説明する図。 実施例１，２において、堆積した荷電性粒子を拡散させるために反射画素電極層に与える電圧の面内分布を説明する図。 実施例１，２における液晶パネルの通常の交流駆動を説明する図。 実施例１における図９中の領域１２４での対向電極への印加電圧を説明する図。 実施例１における図９中の領域１２２での対向電極への印加電圧を説明する図。 実施例１における図９中の領域１２３での対向電極への印加電圧を説明する図。 実施例１〜３において、荷電性粒子を拡散させるための印加電圧が対向電極に印加される様子を示す図。 図１４に示す電圧印加により、堆積した荷電性粒子が拡散した様子を示す図。 実施例２における図９中の領域１２４での対向電極への印加電圧を説明する図。 実施例２における図９中の領域１２２での対向電極への印加電圧を説明する図。 実施例２における図９中の領域１２３での対向電極への印加電圧を説明する図。 実施例１，２における液晶パネルドライバの構成を示す図。 実施例１，２における液晶プロジェクタの動作を示すフローチャート。 液晶パネルにおける有効表示領域と対角パターンとの関係を示す図。 液晶パネルにおける有効表示領域と対角パターンとの関係を示す図。 液晶パネルにおける有効表示領域と対角パターンとの関係を示す図。 液晶パネルにおける有効表示領域と対角パターンとの関係を示す図。 液晶パネルにおける有効表示領域と対角パターンとの関係を示す図。 液晶パネルにおける有効表示領域と対角パターンとの関係を示す図。 液晶パネルにおける配向方向と対角パターンとの関係を示す図。

符号の説明

１０１ ＡＲコート膜
１０２ ガラス基板
１０３ 透明電極膜
１０４ 第１の配向膜
１０５ 液晶層
１０６ 第２の配向膜
１０７ 反射画素電極層
１０８ Ｓｉ基板
１１０，１１１ ダイレクタ方向（プレチルト方向）
１１３ 荷電性粒子
３０３ 液晶パネルドライバ

Claims (7)

1. 第１の電極及び第２の電極、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された液晶層、前記第１の電極と前記液晶層との間に配置された第１の配向膜、及び前記第２の電極と前記液晶層との間に配置された第２の配向膜を含む液晶変調素子と、
   前記液晶層に生じる電界の符号が周期的に反転するように前記第１及び第２の電極にそれぞれ第１及び第２の電位を与えて前記液晶変調素子に光変調動作を行わせる制御手段とを有する液晶表示装置であって、
   前記液晶変調素子は、複数の画素を有し、前記複数の画素から光変調動作を行う有効光変調領域を複数通りに設定可能であって、
   前記制御手段は、前記液晶変調素子における有効光変調領域が第１の有効光変調領域から第２の有効光変調領域に変更される場合における該第２の有効光変調領域での光変調動作が開始される前に、前記第１の有効光変調領域において、前記液晶層に生じる電界の符号を一定とし、かつ前記液晶層の面内方向において差が変化する第３及び第４の電位を前記第１及び第２の電極にそれぞれ与えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記液晶層の面内方向において、前記液晶層内の荷電性粒子が堆積する領域を第１の堆積領域とし、該第１の堆積領域よりも前記荷電性粒子の堆積が少ない領域を第２の堆積領域とするとき、
   前記制御手段は、前記第２の堆積領域での前記第３及び第４の電位の差を前記第１の堆積領域での前記第３及び第４の電位の差よりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶層の面内方向における液晶の配向方向を第１の方向とし、該第１の方向とは異なる方向を第２の方向とするとき、
   前記制御手段は、前記第３及び第４の電位の差を前記第２の方向において変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記制御手段は、前記第３及び第４の電位として、前記第１及び第２の電極のうち前記液晶層との界面に該液晶層内の荷電性粒子が堆積する配向膜側の電極に、対向する電極の電位を基準として該荷電性粒子の符号と異なる符号の電位を与えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
5. 前記制御手段は、前記第３及び第４の電位を前記第１及び第２の電極に与える前に、前記第１の有効光変調領域において、前記第１及び第２の電極のうち前記液晶層との界面に該液晶層内の荷電性粒子が堆積する配向膜側の電極が、対向する電極の電位を基準として該荷電性粒子の符号と同じ符号の電位となる第５及び第６の電位を、前記第１及び第２の電極にそれぞれ与えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
6. 前記第５及び第６の電位は、それぞれ前記液晶層の面内方向において同じ電位であることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶変調素子は、反射型液晶変調素子であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の液晶表示装置。