JP6597749B2 - 液晶装置の駆動方法、液晶装置、電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、液晶装置の駆動方法、液晶装置、電子機器に関する。

液晶装置は、一対の基板に挟持された液晶層を有する液晶パネルを備えている。液晶パネルに光が入射すると、液晶パネルを構成する例えば液晶材料や配向膜と入射光との光化学反応によって、様々なイオン性不純物が発生することがある。これ以外にも、液晶パネルの製造過程で用いられる材料や装置などから、イオン性不純物が液晶層に混じるおそれもある。

液晶層中のイオン性不純物は、液晶装置の駆動や熱によって表示領域に拡散したり、部分的に凝集したりして、表示において例えばシミやムラとして認識され、表示特性の劣化を招くことが知られている。特に、投射型表示装置（プロジェクター）の光変調手段（ライトバルブ）に用いられる液晶装置では、入射光の光束密度が直視型の液晶装置に比べて高くなるので、光化学反応が生じ易くイオン性不純物が表示に影響を及ぼすことを抑制する必要がある。

このようなイオン性不純物に纏わる不具合を改善するため、例えば、特許文献１には、表示領域とシール材との間に、所定の間隔をおいて３つの電極を設け、これらの電極のそれぞれに同じ周波数の交流信号を順次位相をずらして印加する液晶装置の駆動方法が開示されている。

上記特許文献１の液晶装置の駆動方法によれば、交流信号の印加によって、これらの電極間に生ずる電界の方向が、時間の経過によって表示領域に近い第１電極から第２電極へ、そして、第２電極から第３電極へと遷移することから、電界方向の移動に伴って液晶層中のイオン性不純物を表示領域から外側に効果的に掃き寄せることができるとしている。

特開２０１５−１６３４

上記特許文献１の液晶装置の駆動方法では、表示領域の外縁側に存在するイオン性不純物がまず第１電極に引き付けられる。これによって、表示領域の中央側と表示領域の外縁側との間にイオン性不純物の濃度差が生じ、この濃度差を解消するようにイオン性不純物が表示領域の外縁に向かって掃き寄せられると考えられる。しかしながら、このような電界効果は、第１電極から遠ざかるほど弱くなり、且つイオン性不純物の濃度差を利用した方法では、表示領域の中央側に存在するイオン性不純物を外側に効率的に掃き寄せることが難しく表示領域内に残されてしまうおそれがある。そのため、表示領域内に残されたイオン性不純物が部分的に偏在（凝集）すると、表示特性の劣化を招くという課題があった。

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。

［適用例１］本適用例に係る液晶装置の駆動方法は、液晶層を介して対向する複数の画素電極及び対向電極を備えた液晶装置の駆動方法であって、前記複数の画素電極及び前記対向電極のうち少なくとも前記対向電極は絶縁膜で覆われ、前記複数の画素電極が配置された表示領域の面内において、前記対向電極に印加される対向電極電位を基準として、中心電位が高電位側にオフセットされた第１領域と、中心電位が低電位側にオフセットされた第２領域と、が交互に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加することを特徴とする。

本適用例の方法によれば、複数の画素電極に印加する交流電圧の中心電位を対向電極電位に対してオフセットするので、オフセット量に応じた直流成分（ＤＣ成分）が生ずる。画素電極及び対向電極のうち少なくとも対向電極は絶縁膜で覆われているため、画素電極と対向電極との間に交流電圧が印加されると、ＤＣ成分の電荷が絶縁膜に充電される。充電された電荷に応じて、中心電位が高電位側にオフセットされた第１領域においては絶縁膜に対向電極電位よりも高い表面電位が生じ、中心電位が低電位側にオフセットされた第２領域においては絶縁膜に対向電極電位よりも低い表面電位が生ずる。そのため、液晶層中にイオン性不純物が存在する場合、負極性のイオン性不純物は第１領域に移動し、正極性のイオン性不純物は第２領域に移動する。第１領域と第２領域とは表示領域の面内に交互に配置されているので、液晶層中に存在するイオン性不純物は、表示領域の面内において部分的に凝集することなく分散される。すなわち、液晶層中のイオン性不純物が偏在することによる表示特性の劣化を抑止可能な液晶装置の駆動方法を提供することができる。

なお、複数の画素電極に印加する交流電圧の中心電位を対向電極電位に対してオフセットしても、ＤＣ成分は絶縁膜に充電され、液晶層には交流電圧に応じた実効的な駆動電圧が印加されるので、ＤＣ成分は表示に影響を及ぼし難い。また、絶縁膜に充電されたＤＣ成分は、液晶装置の駆動を止めると駆動回路を通じて放電されるため、例えば焼き付きなどの表示不具合は発生しない。

［適用例２］上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法であって、前記第１領域と前記第２領域とが、チェッカーパターン状に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加してもよい。

本適用例の方法によれば、表示領域の面内において、イオン性不純物をチェッカーパターン状に分散させることにより部分的な偏在を抑制できる。

［適用例３］上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法であって、前記第１領域と前記第２領域とが、ストライプパターン状に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加してもよい。

本適用例の方法によれば、表示領域の面内において、イオン性不純物をストライプパターン状に分散させることにより部分的な偏在を抑制できる。

［適用例４］上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法であって、前記ストライプパターンの延在方向が前記液晶層の配向方向と交差するように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加することが好ましい。

本適用例の方法によれば、ストライプパターンの延在方向が液晶層の配向方向と交差するように設定された交流電圧が複数の画素電極に印加される。液晶層が駆動されることにより配向方向に沿って液晶分子のフローが生じるため、液晶層にイオン性不純物が含まれていると、イオン性不純物は液晶分子のフローに沿って、すなわち配向方向に沿って表示領域の角部に向かって移動し偏在するおそれがある。第１領域と第２領域とが配置されるストライプパターンの延在方向が液晶層の配向方向と交差する方向であると、第１領域と第２領域との間の電気的な障壁によって、配向方向に沿って表示領域の角部に向かうイオン性不純物の移動が抑制される。これにより、イオン性不純物の部分的な偏在を効果的に抑制できる。

［適用例５］上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法であって、前記第１領域と前記第２領域とが、複数の画素で構成されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加してもよい。

本適用例の方法によれば、複数の画素毎にイオン性不純物を分散させることにより部分的な偏在を抑制できる。

［適用例６］上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法であって、前記第１領域と前記第２領域とが、一つの画素で構成されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加してもよい。

本適用例の方法によれば、画素毎にイオン性不純物を分散させることにより部分的な偏在を抑制できる。

［適用例７］上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法であって、前記表示領域の面内における対角位置に、前記対向電極電位に対して中心電位が同じ電位側にオフセットされた第３領域が配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加することが好ましい。

本適用例の方法によれば、表示領域の面内における対角位置に、対向電極電位に対して中心電位が同じ電位側にオフセットされた第３領域が配置される。液晶層にイオン性不純物が含まれていると、イオン性不純物は液晶分子のフローが生じる配向方向に沿って表示領域の角部に向かって移動し対角位置に偏在するおそれがある。液晶層中に存在するイオン性不純物の極性が特定できる場合、そのイオン性不純物の極性と同じ電位側（例えば、正極性のイオン性不純物が凝集する場合は高電位側）に中心電位がオフセットされた第３領域を配置すると、イオン性不純物が反発して第３領域に移動しないので、イオン性不純物が対角位置に偏在することを抑制できる。

［適用例８］上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法であって、表示を開始してから所定の時間経過するまでの間に、前記中心電位の前記対向電極電位に対するオフセット量がゼロから所定の値に徐々に変化する交流電圧を前記複数の画素電極に印加することが好ましい。

本適用例の方法によれば、オフセット量に応じたＤＣ成分の電荷により絶縁膜の表面電位が徐々に変化することから、絶縁膜の表面電位の急激な変化による例えばフリッカーなどの表示不具合の発生を抑制することができる。

［適用例９］本適用例に係る液晶装置は、液晶層を介して対向する複数の画素電極及び対向電極と、前記複数の画素電極及び前記対向電極のうち少なくとも前記対向電極を覆う絶縁膜と、前記複数の画素電極が配置された表示領域の面内において、前記対向電極に印加される対向電極電位を基準として、中心電位が高電位側にオフセットされた第１領域と、中心電位が低電位側にオフセットされた第２領域と、が交互に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力する交流電圧生成回路と、を備えたことを特徴とする。

本適用例の構成によれば、交流電圧生成回路が複数の画素電極に出力する交流電圧の中心電位を対向電極電位に対してオフセットするので、オフセット量に応じた直流成分（ＤＣ成分）が生ずる。画素電極及び対向電極のうち少なくとも対向電極は絶縁膜で覆われているため、画素電極と対向電極との間に交流電圧が印加されると、ＤＣ成分の電荷が絶縁膜に充電される。充電された電荷に応じて、第１領域においては絶縁膜に対向電極電位よりも高い表面電位が生じ、第２領域においては絶縁膜に対向電極電位よりも低い表面電位が生ずる。そのため、液晶層中にイオン性不純物が存在する場合、負極性のイオン性不純物は第１領域に移動し、正極性のイオン性不純物は第２領域に移動する。第１領域と第２領域とは表示領域の面内に交互に配置されているので、液晶層中に存在するイオン性不純物は、表示領域の面内において部分的に凝集することなく分散される。すなわち、液晶層中のイオン性不純物が偏在することによる表示特性の劣化を抑止可能な液晶装置を提供することができる。

［適用例１０］上記適用例に記載の液晶装置であって、前記交流電圧生成回路は、前記第１領域と前記第２領域とがチェッカーパターン状に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力してもよい。

本適用例の構成によれば、表示領域の面内において、イオン性不純物をチェッカーパターン状に分散させることにより部分的な偏在を抑制できる。

［適用例１１］上記適用例に記載の液晶装置であって、前記交流電圧生成回路は、前記第１領域と前記第２領域とがストライプパターン状に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力してもよい。

本適用例の構成によれば、表示領域の面内において、イオン性不純物をストライプパターン状に分散させることにより部分的な偏在を抑制できる。

［適用例１２］上記適用例に記載の液晶装置であって、前記交流電圧生成回路は、前記ストライプパターンの延在方向が前記液晶層の配向方向と交差するように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力することが好ましい。

本適用例の構成によれば、ストライプパターンの延在方向が液晶層の配向方向と交差するように設定された交流電圧が複数の画素電極に出力される。一般に、液晶層中のイオン性不純物は、液晶層の配向方向に沿って移動し易い。第１領域と第２領域とが配置されるストライプパターンの延在方向が液晶層の配向方向と交差する方向であると、第１領域と第２領域との間の電気的な障壁によって、配向方向に沿ったイオン性不純物の移動が抑制される。これにより、イオン性不純物の部分的な偏在を効果的に抑制できる。

［適用例１３］上記適用例に記載の液晶装置であって、前記交流電圧生成回路は、前記第１領域と前記第２領域とが複数の画素で構成されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力してもよい。

本適用例の構成によれば、複数の画素毎にイオン性不純物を分散させることにより部分的な偏在を抑制できる。

［適用例１４］上記適用例に記載の液晶装置であって、前記交流電圧生成回路は、前記第１領域と前記第２領域とが一つの画素で構成されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力してもよい。

本適用例の構成によれば、画素毎にイオン性不純物を分散させることにより部分的な偏在を抑制できる。

［適用例１５］上記適用例に記載の液晶装置であって、前記交流電圧生成回路は、前記表示領域の面内における対角位置に、前記中心電位の前記対向電極電位に対するオフセット量が同じ画素が複数配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力することが好ましい。

本適用例の構成によれば、表示領域の面内における対角位置に、対向電極電位に対して中心電位が同じ電位側にオフセットされた第３領域が配置される。液晶層にイオン性不純物が含まれていると、イオン性不純物は液晶分子のフローが生じる配向方向に沿って表示領域の角部に向かって移動し対角位置に偏在するおそれがある。液晶層中に存在するイオン性不純物の極性が特定できる場合、そのイオン性不純物の極性と同じ電位側（例えば、正極性のイオン性不純物が凝集する場合は高電位側）に中心電位がオフセットされた第３領域を配置すると、イオン性不純物が反発して第３領域に移動しないので、イオン性不純物が対角位置に偏在することを抑制できる。

［適用例１６］上記適用例に記載の液晶装置であって、前記交流電圧生成回路は、表示を開始してから所定の時間経過するまでの間に、前記中心電位の前記対向電極電位に対するオフセット量がゼロから所定の値に徐々に変化する交流電圧を前記複数の画素電極に出力することが好ましい。

本適用例の構成によれば、オフセット量に応じたＤＣ成分の電荷により絶縁膜の表面電位が徐々に変化することから、絶縁膜の表面電位の急激な変化による例えばフリッカーなどの表示不具合の発生を抑制することができる。

［適用例１７］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする。

本適用例の構成によれば、イオン性不純物に起因する表示不具合が生じ難い液晶装置を備えていることから、表示における高い信頼性品質が実現された電子機器を提供することができる。

第１実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図。 図１に示すＨ−Ｈ’線に沿う液晶パネルの概略断面図。 第１実施形態に係る液晶装置における液晶パネルの電気的な構成を示す等価回路図。 第１実施形態に係る液晶装置における液晶パネルの画素の構造を示す概略断面図。 無機材料の斜め蒸着方向とイオン性不純物に起因する表示不具合との関係を示す概略平面図。 第１実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示すブロック図。 表示データ処理回路の構成を示すブロック図。 第１実施形態に係る画素の等価回路図。 第１実施形態に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図。 第１実施形態に係る画素電極に印加される交流電圧と対向電極に印加される対向電極電位との関係を示す図。 第１実施形態に係る画素電極に印加される交流電圧と絶縁膜の表面電位との関係を示す図。 第１実施形態に係るオフセット電圧と正極性のイオン性不純物の移動との関係を示す図。 第１実施形態に係るオフセット電圧と負極性のイオン性不純物の移動との関係を示す図。 変形例１に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図。 変形例２に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図。 変形例３に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図。 変形例４に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図。 第２実施形態に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図。 変形例５に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図。 変形例６に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図。 変形例７に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図。 第３実施形態に係る画素の等価回路図。 第３実施形態に係る交流電圧と絶縁膜の表面電位との関係を示す図。 第４実施形態に係る電子機器の一例であるプロジェクターの概略構成を示す模式図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。

本実施形態では、薄膜トランジスター（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス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。

（第１実施形態）
＜液晶装置＞
まず、本実施形態の液晶装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、第１実施形態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Ｈ−Ｈ’線に沿う液晶パネルの概略断面図である。図３は、第１実施形態に係る液晶装置における液晶パネルの電気的な構成を示す等価回路図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０及び対向基板２０と、これらの基板によって挟持された液晶層５０とを有する。素子基板１０の基材１０ｓ及び対向基板２０の基材２０ｓは、それぞれ透明な例えば石英基板やガラス基板が用いられている。

素子基板１０は対向基板２０よりも大きく、両基板は、対向基板２０の外縁に沿って配置されたシール部４０を介して間隔を置いて貼り合わされている。シール部４０において途切れた部分が注入口４１となっており、真空注入法により注入口４１から上記間隔に正又は負の誘電異方性を有する液晶が注入され、封止剤４２を用いて注入口４１が封入されている。なお、上記間隔に液晶を封入する方法は、真空注入法に限定されるものではなく、例えば、額縁状に配置されたシール部４０の内側に液晶を滴下して、減圧下で素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせるＯＤＦ（One Drop Fill）法を採用してもよい。

シール部４０は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用されている。シール部４０には、一対の基板の上記間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。

シール部４０の内側には、マトリックス状に配列した複数の画素Ｐを含む画素領域Ｅが設けられている。また、シール部４０と画素領域Ｅとの間に画素領域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は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなる。なお、詳しくは後述するが、画素領域Ｅには表示に寄与する有効な画素Ｐの他に、ダミー画素ＤＰが配置されている。

素子基板１０には、複数の外部接続用端子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の辺部とシール部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の辺部に対向する第２の辺部に沿ったシール部４０と画素領域Ｅとの間に検査回路１０３が設けられている。さらに、第１の辺部と直交し互いに対向する第３及び第４の辺部に沿ったシール部４０と画素領域Ｅとの間に走査線駆動回路１０２が設けられている。第２の辺部のシール部４０と検査回路１０３との間に、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。

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の辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子１０４に接続されている。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と画素領域Ｅとの間のシール部４０の内側に沿った位置に設けてもよい。

以降、第１の辺部に沿った方向をＸ方向とし、第３の辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。また、対向基板２０側から素子基板１０側に向かう方向に沿って見ることを「平面視」または「平面的に」と言う。

図２に示すように、素子基板１０の液晶層５０側の表面には、画素Ｐ毎に設けられた光反射性の画素電極１５及びスイッチング素子である薄膜トランジスター（以降、ＴＦＴと呼称する）３０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。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。

素子基板１０に対向配置される対向基板２０は、基材２０ｓと、基材２０ｓ上に形成された見切り部２１と、これを覆うように成膜された平坦化層２２と、平坦化層２２を覆い、少なくとも画素領域Ｅに亘って設けられた共通電極として機能する対向電極２３と、対向電極２３を覆う絶縁膜２４と、絶縁膜２４を覆う配向膜２５とを含むものである。

見切り部２１は、図１に示すように画素領域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、これらの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、不必要な迷光が画素領域Ｅに入射しないように遮蔽して、画素領域Ｅの表示における高いコントラストを確保している。

平坦化層２２は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して見切り部２１を覆うように設けられている。このような平坦化層２２の形成方法としては、例えばプラズマＣＶＤ法などを用いて成膜する方法が挙げられる。

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、平坦化層２２を覆うと共に、図１に示すように対向基板２０の四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している。上下導通部１０６は、対向電極２３に対向電極電位が供給される給電点である。

絶縁膜２４は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して対向電極２３を覆うように設けられている。このような絶縁膜２４の形成方法としては、平坦化層２２と同様に、例えばプラズマＣＶＤ法などを用いて成膜する方法が挙げられる。絶縁膜２４の膜厚は例えば２００ｎｍ程度である。

画素電極１５側の配向膜１８及び対向電極２３側の配向膜２５は、液晶装置１００の光学設計に基づいて選定される。配向膜１８，２５は、例えば、ポリイミドなどの有機材料を成膜して、その表面をラビングすることにより、正の誘電異方性を有する液晶分子に対して略水平配向処理が施された有機配向膜や、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て、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。

このような液晶装置１００は反射型であって、電圧無印加状態で画素Ｐの光の反射率が最大となるノーマリーホワイトモードや、電圧無印加状態で画素Ｐの光の反射率が最小となる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の光の入射側と射出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用いられる。

本実施形態では、以降、配向膜１８，２５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。

次に図３を参照して、液晶パネル１１０の電気的な構成について説明する。図３に示すように、画素領域Ｅには、例えば、１９２０×１０８０個の画素Ｐが配列されている。本実施形態では、Ｘ方向（画素領域Ｅの長辺方向）において画素Ｐが１９２０個並んでおり、Ｙ方向（画素領域Ｅの短辺方向）において画素Ｐが１０８０個並んでいる場合について説明するが、画素Ｐの個数や配列形態はこれに限定されず、適宜変えることができる。

画素領域Ｅには、Ｘ方向に延びる複数の走査線３ａと、複数の走査線３ａと交差しＹ方向に延びる複数のデータ線６ａとが設けられている。また、データ線６ａと並行するようにＹ方向に延びる複数の容量線６ｃが設けられている。複数の容量線６ｃは一つに纏められて固定電位が与えられる。本実施形態では、複数の容量線６ｃには対向電極２３に与えられる対向電極電位（Ｖｃｏｍ）と同じ固定電位が与えられている。

走査線３ａとデータ線６ａとの交差部に対応して画素Ｐが設けられている。各々の画素Ｐは、走査線３ａ及びデータ線６ａに接続されたスイッチング素子である薄膜トランジスター（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）３０と、ＴＦＴ３０に接続された画素電極１５と、容量線６ｃと画素電極１５との間に設けられた保持容量１６とを有している。これらの画素電極１５、保持容量１６、ＴＦＴ３０は、素子基板１０上に形成されている。

走査線３ａ及びデータ線６ａは、それぞれ画素領域Ｅの外側まで引き出されている。走査線３ａは走査線駆動回路１０２と接続され、データ線６ａはデータ線駆動回路１０１と接続されている。

走査線駆動回路１０２には、トリガー信号Ｄｙ及びクロック信号Ｃｌｙが入力される。トリガー信号Ｄｙは各走査線３ａに対応した表示データにおける各フレームの開始タイミングを規定する信号である。クロック信号Ｃｌｙは、各フレームの期間のうちで各走査線３ａに走査信号を供給するタイミングを規定する信号である。走査線駆動回路１０２は、トリガー信号Ｄｙ及びクロック信号Ｃｌｙに基づいて、複数の走査線３ａに走査信号Ｇ１〜Ｇ１０８０を供給し、線順次で選択状態とする。走査線３ａが選択状態とされるとこの走査線３ａに接続されたＴＦＴ３０がオン状態となる。

データ線駆動回路１０１は、サンプリング信号出力回路１３１と、データ線６ａにそれぞれ対応して設けられたデータ入力スイッチ１３２とを備えている。データ入力スイッチ１３２のソースには、データ信号Ｖｉｄが供給されるデータ入力配線３ｂが接続されている。データ線駆動回路１０１は、走査線駆動回路１０２による走査線３ａの選択動作に同期して、データ線６ａにデータ信号Ｖｉｄを供給する。

具体的には、サンプリング信号出力回路１３１には、制御信号Ｃｔｒｌ−ｘが入力される。サンプリング信号出力回路１３１は、制御信号Ｃｔｒｌ−ｘにしたがって、データ入力スイッチ１３２を順次オン状態とする。このとき、データ入力配線３ｂには、１本の走査線３ａに接続された各画素用の階調データを含む直列データとしてデータ信号Ｖｉｄが供給されており、オン状態のデータ入力スイッチ１３２を介してデータ線６ａにデータ信号Ｖｉｄが入力される。データ信号Ｖｉｄは、選択状態の走査線３ａに接続された画素ＰのＴＦＴ３０を介して画素電極１５に書き込まれる。

例えば、ｉ行ｊ列の画素Ｐに階調データを書き込む場合には、ｉ行目の走査線３ａが選択状態とされているタイミングで、データ線駆動回路１０１からｊ列目のデータ線６ａにデータ信号Ｖｉｄ（階調データ）を供給する。これにより、ｉ行ｊ列の画素Ｐのオン状態のＴＦＴ３０を介して画素電極１５に階調データが書き込まれる。

画素電極１５に書き込まれたデータ信号Ｖｉｄ（階調データ）は、画素電極１５と対向電極２３との間の液晶層５０を含む液晶容量によって保持されると共に、容量線６ｃと画素電極１５との間の保持容量１６によって保持される。これによって、データ信号Ｖｉｄに基づく表示が画素領域Ｅにおいて行われる。

なお、図３には表示に寄与する１９２０×１０８０個の画素Ｐを示したが、実際には、画素領域Ｅには、画素Ｐの電気的な構成と同じ構成を有するダミー画素ＤＰが配置されている。ダミー画素ＤＰの配置については後述する。

次に、液晶パネル１１０における画素Ｐの構造について図４を参照して説明する。図４は、第１実施形態に係る液晶装置における液晶パネルの画素の構造を示す概略断面図である。

図４に示すように、素子基板１０の基材１０ｓ上には、まず走査線３ａが形成される。走査線３ａは、例えば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少なくとも１つを含む金属単体、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を用いることができ、遮光性を有している。

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、第１ソース・ドレイン領域、接合領域、チャネル領域、接合領域、第２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。

半導体層３０ａを覆うように第２絶縁膜（ゲート絶縁膜）１１ｂが形成される。さらに第２絶縁膜１１ｂを挟んでチャネル領域に対向する位置にゲート電極３０ｇが形成される。

ゲート電極３０ｇと第２絶縁膜１１ｂとを覆うようにして第３絶縁膜１１ｃが形成され、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が形成される。

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り、コンタクトホールＣＮＴ１を介して第１ソース・ドレイン領域に繋がるソース電極３１及びデータ線６ａが形成される。同時にコンタクトホールＣＮＴ２を介して第２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）が形成される。

次に、データ線６ａ及び第１中継電極６ｂと第３絶縁膜１１ｃを覆って第１層間絶縁膜１２が形成される。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。そして、ＴＦＴ３０が設けられた領域を覆うことによって生ずる表面の凹凸を平坦化する平坦化処理が施される。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。

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が形成される。このコンタクトホール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が成膜され、これをパターニングすることにより、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とが形成される。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ものである。

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が形成される。第２層間絶縁膜１３ａも、例えばシリコンの酸化物や窒化物あるいは酸窒化物を用いて形成することができる。

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が形成される。このコンタクトホールＣＮＴ４を被覆すると共に第２層間絶縁膜１３ａを覆うように例えばＴｉＮ（窒化チタン）などの遮光性の金属からなる導電膜が形成され、これをパターニングすることにより、第１容量電極１６ａと第３中継電極１６ｄとが形成される。

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る。

絶縁膜１３ｂと第１容量電極１６ａを覆って誘電体層１６ｂが成膜される。誘電体層１６ｂとしては、シリコン窒化膜や、酸化ハフニュウム（ＨｆＯ₂）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）などの単層膜、又はこれらの単層膜のうち少なくとも２種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はエッチング等により除かれる。

誘電体層１６ｂを覆うように例えばＴｉＮ（窒化チタン）などの導電膜が形成され、これをパターニングすることにより、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とにより保持容量１６が構成される。

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が形成される。第３層間絶縁膜１４も例えば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る。第２容量電極１６ｃのうち第３中継電極１６ｄと接する部分に至るように第３層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホールＣＮＴ５が形成される。

このコンタクトホールＣＮＴ５を被覆し、第３層間絶縁膜１４を覆うように例えばＡｌやＡｌを含む合金などからなる電極膜が成膜される。この電極膜をパターニングしてコンタクトホールＣＮＴ５を介して第２容量電極１６ｃ及び第３中継電極１６ｄと電気的に繋がる画素電極１５が形成される。

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と電気的に接続すると共に、コンタクトホールＣＮＴ５を介して画素電極１５と電気的に接続している。

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６ｃとして機能している。第１容量電極１６ａには前述した固定電位が与えられる。これにより、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（データ信号Ｖｉｄ）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。

このように素子基板１０の基材１０ｓ上には、複数の配線が形成されているが、素子基板１０における配線構造はこれに限定されるものではない。

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を覆うように絶縁膜２４と配向膜２５とが形成される。前述したように、配向膜１８，２５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堆積させた柱状体１８ａ，２５ａの集合体からなる。

このような配向膜１８，２５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柱状体１８ａ，２５ａの傾斜方向に３度〜５度のプレチルト角度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（駆動電圧）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。言い換えれば、液晶分子ＬＣはプレチルトの方向において振動する。

図５は無機材料の斜め蒸着方向とイオン性不純物に起因する表示不具合との関係を示す概略平面図である。図５に示すように、画素領域Ｅは、表示に寄与する画素ＰがＸ方向とＹ方向とにマトリックス状に配置された表示領域Ｅ１と、表示領域Ｅ１を囲むようにして複数のダミー画素ＤＰが配置されたダミー画素領域Ｅ２とにより構成されている。画素Ｐには画素電極１５が配置され、ダミー画素ＤＰにはダミー画素電極１５ｄが配置されている。本実施形態において、平面視における画素Ｐ（画素電極１５）及びダミー画素ＤＰ（ダミー画素電極１５ｄ）の形状は正方形であるが、これに限定されるものではない。

また、本実施形態では、表示領域Ｅ１をＸ方向及びＹ方向に挟んだ両側にそれぞれ３個ずつのダミー画素ＤＰが配置されているが、ダミー画素ＤＰの数はこれに限定されるものではない。ダミー画素ＤＰは、表示領域Ｅ１をＸ方向及びＹ方向に挟んだ両側にそれぞれ少なくとも２個ずつ配置されることが、後述する液晶装置１００の駆動方法を適用する観点から好ましい。

配向膜１８，２５となる柱状体１８ａ，２５ａ（図４参照）を形成するところの無機材料の斜め蒸着方向は、図５に示すように、例えば、素子基板１０側では、破線の矢印１９ａで示したように右上から左下に向かって所定の角度θａでＹ方向と交差する方向である。素子基板１０に対して対向配置される対向基板２０側では、実線の矢印１９ｂで示したように左下から右上に向かって所定の角度θａでＹ方向と交差する方向である。所定の角度θａは例えば４５度である。

なお、本明細書では、平面視において液晶分子ＬＣ（図４参照）が挙動（振動）する方向である斜め蒸着方向１９ａ，１９ｂを、配向方向１９ともいう。図５に示した蒸着方向１９ａ，１９ｂ（配向方向１９）は、液晶装置１００を対向基板２０側から見たときの方向であり、図５に示した方位に限定されない。

液晶層５０を駆動することにより、液晶分子ＬＣの挙動（振動）が生じ、液晶層５０と配向膜１８，２５との界面近傍に図５に示した破線あるいは実線の矢印で示した斜め蒸着方向１９ａ，１９ｂ（配向方向１９）に液晶分子ＬＣのフロー（流れ）が生ずる。仮に液晶層５０に正極性または負極性のイオン性不純物が含まれていると、イオン性不純物は液晶分子ＬＣのフロー（流れ）に沿って、すなわち配向方向１９に沿って表示に寄与する画素Ｐが配置された表示領域Ｅ１の角部に向かって移動し偏在（凝集）するおそれがある。

イオン性不純物の偏在により角部に位置する画素Ｐにおいて液晶層５０の絶縁抵抗が低下すると、当該画素Ｐにおいて駆動電位の低下を招き、図５に示すような表示のムラや通電による焼き付き現象が顕著となる。特に、配向膜１８，２５に無機配向膜を用いた場合には、無機配向膜がイオン性不純物を吸着し易いので、有機配向膜に比べてイオン性不純物の偏在による表示のシミ、ムラや焼き付き現象が目立ち易い。

イオン性不純物は、液晶パネル１１０を製造する工程で用いられる例えば接着剤や封止剤４２などの部材に含まれていたり、工程の環境から侵入したりすることが考えられる。また、本実施形態の液晶装置１００は後述する投射型表示装置（プロジェクター）の光変調手段（液晶ライトバルブ）として用いられることから、直視型の液晶装置に比べて入射する照明光の強度が強い。液晶層５０に強い強度の照明光が入射することにより有機化合物である液晶分子ＬＣの末端基が外れてイオン性不純物となるおそれがある。

本実施形態の液晶装置１００は、このようなイオン性不純物による表示不具合を低減すべく、表示領域Ｅ１の面内におけるイオン性不純物の部分的な偏在を抑制することが可能な液晶装置の駆動方法が適用された回路構成を備えている。

＜液晶装置の回路構成＞
次に、液晶装置１００の回路構成について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、第１実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示すブロック図である。図７は、表示データ処理回路の構成を示すブロック図である。

図６に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、液晶パネル１１０と、制御装置１１１と、電圧生成回路１２０とを備えている。液晶パネル１１０は、前述したように、例えばアクティブマトリックス駆動の反射型である。

電圧生成回路１２０は、ＤＣ／ＤＣコンバーターなどを含んで構成される。電圧生成回路１２０は、制御装置１１１の制御のもと、液晶装置１００の各部で使用する複数レベルの直流電圧を生成する。例えば、電圧生成回路１２０は、液晶パネル１１０の対向電極２３（図２参照）に印加される対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を生成し、液晶パネル１１０に出力する。電圧生成回路１２０が、上記の各種電圧を生成する上で必要な電力は、例えば液晶装置１００の内部又は外部の電源から供給される。

制御装置１１１は、表示データＶｉｄｅｏや各種の制御信号の入力に対応して液晶パネル１１０の動作等を制御する回路モジュールにより構成される。制御装置１１１は、例えばフレキシブル基板（ＦＰＣ）を介して液晶パネル１１０と接続されている。制御装置１１１は、制御回路１１２と、表示データ処理回路１１３と、クロック発生回路１１４と、フレームメモリー１１５と、ＤＡコンバーター１１６と、を備えている。

制御回路１１２は、制御装置１１１及び電圧生成回路１２０を総合的に制御する。制御回路１１２は、液晶パネル１１０と接続されると共に、制御装置１１１内の表示データ処理回路１１３及びクロック発生回路１１４と接続されている。制御回路１１２にはタイミング信号発生回路１１７が内蔵されている。

クロック発生回路１１４は、各部の制御動作の基準となるクロック信号を生成してタイミング信号発生回路１１７に出力する。タイミング信号発生回路１１７は、クロック発生回路１１４から入力されるクロック信号と、外部装置（図示省略）から供給される垂直同期信号Ｖｓ、水平同期信号Ｈｓ、及びドットクロック信号Ｄｃｌｋとに基づいて、液晶パネル１１０を制御するための各種の制御信号を生成する。タイミング信号発生回路１１７は、生成した制御信号Ｃｔｒｌ−ｘ、トリガー信号Ｄｙ、クロック信号Ｃｌｙを液晶パネル１１０に対して出力する。またタイミング信号発生回路１１７は、垂直同期信号Ｖｓ、水平同期信号Ｈｓ、ドットクロック信号Ｄｃｌｋ等を、タイミング調整しつつ表示データ処理回路１１３に対して出力する。

表示データ処理回路１１３は、制御回路１１２、フレームメモリー１１５、及びＤＡコンバーター１１６と接続されている。図７に示すように、表示データ処理回路１１３は、メモリーＩ／Ｆ１５１と、γ補正回路１５２と、オフセット電圧付与回路１５３と、記憶回路（ＲＯＭ）１５４とを備えている。

メモリーＩ／Ｆ１５１は、表示データ処理回路１１３に入力される表示データＶｉｄｅｏをフレームメモリー１１５に順次記憶する。また、液晶パネル１１０に表示させるための表示データＶｉｄｅｏをフレームメモリー１１５から読み出し、γ補正回路１５２に出力する。表示データＶｉｄｅｏは、液晶パネル１１０における画素Ｐの階調を規定する画像信号である。表示データ処理回路１１３の各部は、表示データＶｉｄｅｏを１フレーム単位で受け渡す。

γ補正回路１５２は、入力された表示データＶｉｄｅｏに対して、液晶パネル１１０（図６参照）の表示特性に合わせるための階調補正を行う。γ補正後の表示データＶｉｄｅｏは、オフセット電圧付与回路１５３に出力される。

オフセット電圧付与回路１５３は、γ補正回路１５２から入力される表示データＶｉｄｅｏに対して、所定のオフセット電圧を付与し、補正表示データＶｉｄｅｏ１を生成する。オフセット電圧付与回路１５３は、生成した補正表示データＶｉｄｅｏ１をＤＡコンバーター１１６（図６参照）に出力する。表示データＶｉｄｅｏに所定のオフセット電圧を付与するとは、画素電極１５（図２参照）に印加される矩形波からなる交流電圧の中心電位を対向電極電位（Ｖｃｏｍ）よりも高い電位あるいは低い電位にずらして設定する（オフセットする）ことを言う。

記憶回路１５４は、オフセット電圧付与回路１５３により参照されるＬＵＴ（ルックアップテーブル）を保持したＲＯＭ（Read Only Memory）である。記憶回路１５４に保持されたＬＵＴは、表示データＶｉｄｅｏにおける画素Ｐ毎のデータのアドレスと、付与すべき画素Ｐ毎のオフセット電圧との関係を記録したテーブルである。換言すると、上記ＬＵＴは、液晶パネル１１０の画素領域Ｅにおける複数の画素Ｐのオフセット電圧の分布を記録したテーブルである。なお、上記ＬＵＴには、画素領域Ｅにおける複数のダミー画素ＤＰのオフセット電圧の分布も同様に記録されている。

図６に示すＤＡコンバーター１１６は、表示データ処理回路１１３（オフセット電圧付与回路１５３）から入力される補正表示データＶｉｄｅｏ１をアナログのデータ信号Ｖｉｄ（駆動電圧）に変換し、生成したデータ信号Ｖｉｄを液晶パネル１１０に出力する。

本実施形態における垂直同期信号ＶＳは、周波数を１２０Ｈｚ（周期８．３３ミリ秒）とするが、本発明の適用範囲は垂直同期信号ＶＳの周波数に限定されない。ドットクロック信号Ｄｃｌｋについては、表示データＶｉｄｅｏのうち、１画素分が供給される期間を規定するものとする。つまり、制御回路１１２は、表示データＶｉｄｅｏの供給に同期して各部を制御している。

なお、オフセット電圧付与回路１５３を備えた表示データ処理回路１１３を含む制御装置１１１は、本発明における交流電圧生成回路の一例である。

＜液晶装置の駆動方法＞
次に、本実施形態の液晶装置１００の駆動方法について、図８〜図１１を参照して説明する。図８は、第１実施形態に係る画素の等価回路図である。

本実施形態の液晶装置１００の駆動方法は、複数の画素電極１５が配置された表示領域Ｅ１の面内において、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として微小領域同士の間に電位勾配を有するように設定された交流電圧を複数の画素電極１５に印加する。

図８に示すように、画素Ｐは、画素電極１５と対向電極２３との間において電気的に直列に接続された液晶層５０と絶縁膜２４とを含む構成として表される。液晶層５０は、電気的に抵抗成分Ｒ＿ＬＣＤと、容量成分Ｃ＿ＬＣＤとが並列接続された構成として表される。対向電極２３を覆う絶縁膜２４は、電気的に抵抗成分Ｒ＿ＰＳＶと、容量成分Ｃ＿ＰＳＶとが並列接続された構成として表される。なお、ダミー画素ＤＰの等価回路もまた画素Ｐと同様に表される。

図９は、第１実施形態に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図である。図９には、複数の画素Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）が配列された表示領域Ｅ１の一部が示されている。また、図９には、配向方向１９が矢印で示されている。

図９に示すように、表示領域Ｅ１には、微小領域として第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが配置されている。対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として、第１領域Ｄ１に印加される交流電圧の中心電位は高電位側にオフセットされており、第２領域Ｄ２に印加される交流電圧の中心電位は低電位側にオフセットされている。これにより、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との間に電位勾配が生ずる。

本実施形態では、表示領域Ｅ１の面内において、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが所謂市松模様であるチェッカーパターン（checker pattern又はcheckerboard pattern）状に配置されるように設定された交流電圧が印加される。換言すれば、Ｘ方向と、Ｙ方向と、配向方向１９と、配向方向１９と直交する方向と、のそれぞれの方向において第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが交互に配置されるように設定された交流電圧が印加される。

また、本実施形態では、第１領域Ｄ１が一つの画素Ｐ（Ｐ１）で構成され、第２領域Ｄ２が一つの画素Ｐ（Ｐ２）で構成されるように設定された交流電圧が、複数の画素電極１５に印加される。すなわち、Ｘ方向と、Ｙ方向と、配向方向１９と、配向方向１９と直交する方向と、のそれぞれの方向において画素Ｐ１と画素Ｐ２とが交互に配置されるように設定された交流電圧が複数の画素電極１５に印加される。なお、図９に示す配向方向１９は、Ｙ方向と所定の角度θａ（本実施形態では４５度）で交差する方向である（図５参照）。

図１０は、第１実施形態に係る画素電極に印加される交流電圧と対向電極に印加される対向電極電位との関係を示す図である。なお、図１０には、第１領域Ｄ１において画素電極１５に印加される交流電圧の波形と、第２領域Ｄ２において画素電極１５に印加される交流電圧の波形と、オフセット電圧が付与されていない状態（図１０にＤ０と表記）における交流電圧の波形とが示されている。

図１０に示すように、オフセット電圧が付与されていない状態（Ｄ０）における交流電圧は矩形波であり、その中心電位ＶＣ₀は対向電極電位（Ｖｃｏｍ）と同じであって、例えば０（Ｖ）である。これに対して、第１領域Ｄ１において画素電極１５に印加される交流電圧（矩形波）の中心電位ＶＣ₁は、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として高電位（＋）側にα（ｍＶ）オフセットされている。第２領域Ｄ２において画素電極１５に印加される交流電圧（矩形波）の中心電位ＶＣ₂は、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として低電位（−）側にα（ｍＶ）オフセットされている。なお、オフセットされる電圧α（ｍＶ）の絶対値は、１００ｍＶ以上に設定することが、イオン性不純物の偏在を抑制する観点から好ましい。

図６および図７において、液晶装置１００は、電圧生成回路１２０から液晶パネル１１０に対向電極電位（Ｖｃｏｍ）として例えば０Ｖの電位を供給する。その一方で、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として、表示領域Ｅ１の面内において中心電位がオフセットされるように設定された交流電圧を制御装置１１１のＤＡコンバーター１１６から液晶パネル１１０に出力する。

表示データ処理回路１１３は、記憶回路１５４に保持されたＬＵＴを参照し、表示領域Ｅ１の各画素Ｐのそれぞれに予め設定されたオフセット電圧の値に応じて、γ補正回路１５２から入力される表示データＶｉｄｅｏに対して、所定のオフセット電圧を付与し、補正表示データＶｉｄｅｏ１を生成してＤＡコンバーター１１６に出力する。ＤＡコンバーター１１６は入力された補正表示データＶｉｄｅｏ１をアナログ信号に変換しデータ信号Ｖｉｄとして液晶パネル１１０に出力する。

図１０に示すように、第１領域Ｄ１に位置する画素Ｐ１の画素電極１５には、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）である０Ｖに対して、中心電位ＶＣ₁が＋αｍＶ（例えば＋１００ｍＶ）オフセットされた交流電圧が印加される。一方、第２領域Ｄ２に位置する画素Ｐ２の画素電極１５には、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）である０Ｖに対して、中心電位ＶＣ₂が−αｍＶ（例えば−１００ｍＶ）オフセットされた交流電圧が印加される。

図１１は、第１実施形態に係る画素電極に印加される交流電圧と絶縁膜の表面電位との関係を示す図である。図１１に示すように、画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位ＶＣが＋α（ｍＶ）オフセットされていたとする。交流電圧の矩形波が対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して正極性（高電位ＶＨ）であるとき、対向電極２３を覆う絶縁膜２４の界面間電圧は、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）が０Ｖであることから、絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖと等しくなる。正極性（高電位ＶＨ）である半周期中に絶縁膜２４を充電する方向に移動する電荷量をＱ＿ｐｓｖ（ｐ）とすると、電荷移動量Ｑ＿ｐｓｖ（ｐ）は、以下の数式（１）で与えられる。

Ｒ＿ＬＣＤは図８に示したように液晶層５０の電気的な抵抗成分であり、ｔは交流電圧における半周期（１フレーム）の時間である。

交流電圧の矩形波が対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して負極性（低電位ＶＬ）であるとき、負極性（低電位ＶＬ）である半周期中に対向電極２３を覆う絶縁膜２４に充電する方向に移動する電荷量をＱ＿ｐｓｖ（ｎ）とすると、電荷移動量Ｑ＿ｐｓｖ（ｎ）は、以下の数式（２）で与えられる。

したがって、交流電圧の１周期あたりに絶縁膜２４に充電する方向に移動する電荷量Ｑ＿ｐｓｖは、正極性の高電位ＶＨであるときと負極性の低電位ＶＬであるときとの電荷移動量の合計であることから、数式（３）によって与えられる。

充分な時間が経過して平衡な状態に達すると絶縁膜２４の界面間電圧の交流電圧の１周期の平均値は、ある一定の値となって変化しなくなる。これは、上記数式（３）で示した交流電圧の１周期における絶縁膜２４への充電する方向に移動する電荷量の総和Ｑ＿ｐｓｖ（ｐ）＋Ｑ＿ｐｓｖ（ｎ）が「０」となることと等価である。

このことから上記数式（３）の右辺（２α＋２Ｖ＿ｐｓｖ）／Ｒ＿ＬＣＤ×ｔも「０」となる。すなわち、Ｖ＿ｐｓｖ＝αとなり、平衡な状態となった絶縁膜２４の界面間電圧＝表面電位Ｖ＿ｐｓｖは、この場合、＋α（ｍＶ）となる。同様にして、画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位が−α（ｍＶ）オフセットされていたとすると、平衡な状態となった絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖは、この場合、−α（ｍＶ）となる。

画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位ＶＣが対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対してオフセットされていない場合は、ＤＣ成分が生じないことから、平衡な状態における絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖは、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）と同じ０Ｖとなる。

一方で、液晶層５０に印加される電圧Ｖ＿ＬＣＤは、中心電位ＶＣに対して半周期（１フレーム）毎に極性が反転するが、その絶対値｜Ｖ＿ＬＣＤ｜はいずれの極性においてもＶとなる。すなわち、液晶層５０には、前述したようにデータ信号Ｖｉｄに基づく所定の電圧Ｖが印加される。したがって、実際に液晶層５０に印加される電圧Ｖ＿ＬＣＤの絶対値｜Ｖ＿ＬＣＤ｜＝Ｖは、第１領域Ｄ１（画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（画素Ｐ２）とにおいて一定である。

なお、複数の画素電極１５に印加する交流電圧の中心電位ＶＣ₁，ＶＣ₂を対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対してオフセットしても、ＤＣ成分は絶縁膜２４に充電され、液晶層５０には交流電圧に応じた実効的な駆動電圧が印加されるので、ＤＣ成分は表示に影響を及ぼし難い。また、絶縁膜２４に充電されたＤＣ成分は、液晶装置１００の駆動を止めると電圧生成回路１２０を通じて放電されるため例えば焼き付きなどの表示不具合は発生しない。

続いて、本実施形態の液晶装置１００の駆動方法により、表示領域Ｅ１の面内におけるイオン性不純物の偏在が抑制されることについて、図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、第１実施形態に係るオフセット電圧と正極性のイオン性不純物の移動との関係を示す図である。図１３は、第１実施形態に係るオフセット電圧と負極性のイオン性不純物の移動との関係を示す図である。

図１２および図１３には、オフセット電圧が付与されていない状態（Ｄ０）における交流電圧の矩形波の中心電位ＶＣ₀、高電位ＶＨ₀、低電位ＶＬ₀を基準として、第１領域Ｄ１に印加される交流電圧の矩形波の中心電位ＶＣ₁、高電位ＶＨ₁、低電位ＶＬ₁と、第２領域Ｄ２に印加される交流電圧の矩形波の中心電位ＶＣ₂、高電位ＶＨ₂、低電位ＶＬ₂とが示されている。オフセット電圧が付与されていない状態（Ｄ０）において、液晶層５０に印加される電圧の絶対値｜Ｖ＿ＬＣＤ｜は、正極性の高電位ＶＨ₀および負極性の低電位ＶＬ₀においてＶであるものとする。

上述したように、第１領域Ｄ１では、画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位ＶＣ₁が、オフセット電圧が付与されていない状態（Ｄ０）における中心電位ＶＣ₀である対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して＋αｍＶオフセットされている。第１領域Ｄ１において液晶層５０に印加される交流電圧の絶対値は、正極性の高電位ＶＨ₁および負極性の低電位ＶＬ₁において、オフセット電圧が付与されていない状態（Ｄ０）と同様に｜Ｖ＿ＬＣＤ｜＝Ｖである。

第２領域Ｄ２では、画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位ＶＣ₂が、オフセット電圧が付与されていない状態（Ｄ０）における中心電位ＶＣ₀である対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して−αｍＶオフセットされている。第２領域Ｄ２において液晶層５０に印加される電圧の絶対値も、正極性の高電位ＶＨ₂および負極性の低電位ＶＬ₂において、オフセット電圧が付与されていない状態（Ｄ０）と同様に｜Ｖ＿ＬＣＤ｜＝Ｖである。

上述したように、表示領域Ｅ１には、Ｘ方向と、Ｙ方向と、配向方向１９と、配向方向１９と直交する方向と、のそれぞれの方向において第１領域Ｄ１（画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（画素Ｐ２）とが交互に配置されるように設定された交流電圧が複数の画素電極１５に印加される。そのため、＋αｍＶオフセットされた第１領域Ｄ１と、隣り合う−αｍＶオフセットされた第２領域Ｄ２との間において、対向電極２３を覆う絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖにオフセット量に応じて電位勾配が生ずる。

したがって、図１２に示すように、プラス（＋）の符号で示す正極性のイオン性不純物は、高電位側にオフセットされた第１領域Ｄ１から低電位側にオフセットされた第２領域Ｄ２に向かって液晶層５０中を移動することになる。また、図１３に示すように、マイナス（−）の符号で示す負極性のイオン性不純物は、低電位側にオフセットされた第２領域Ｄ２から高電位側にオフセットされた第１領域Ｄ１に向かって液晶層５０中を移動することになる。

当然のことながら、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との間において、画素電極１５の電位も絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖと同様の電位勾配を有することになる。このため、液晶層５０内の厚み方向の位置に係らず、正極性のイオン性不純物は第１領域Ｄ１から第２領域Ｄ２に向かって液晶層５０中を移動し、負極性のイオン性不純物は第２領域Ｄ２から第１領域Ｄ１に向かって液晶層５０中を移動する。

このように、液晶層５０において表示領域Ｅ１にイオン性不純物が存在していたとしても、Ｘ方向と、Ｙ方向と、配向方向１９と、配向方向１９と直交する方向と、のそれぞれの方向にチェッカーパターン状に配置され隣り合う第１領域Ｄ１（画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（画素Ｐ２）との間でイオン性不純物が移動するため、表示領域Ｅ１の面内においてイオン性不純物が分散されて部分的に凝集し難くなる。本実施形態では、第１領域Ｄ１が一つの画素Ｐ１で構成され、第２領域Ｄ２が一つの画素Ｐ２で構成されるので、画素Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）毎にイオン性不純物を分散させることにより部分的な偏在を抑制できる。

上述したイオン性不純物の移動は、液晶パネル１１０に駆動電圧が出力されている間継続して起きる。正極性のイオン性不純物は、第１領域Ｄ１から第２領域Ｄ２に移動するが、第２領域Ｄ２から第１領域Ｄ１には移動しない。負極性のイオン性不純物は、第２領域Ｄ２から第１領域Ｄ１に移動するが、第１領域Ｄ１から第２領域Ｄ２には移動しない。すなわち、一旦移動したイオン性不純物は、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との間の電気的な障壁によって移動した先の領域に留まるため、液晶分子ＬＣのフローに沿ったイオン性不純物の移動が抑制される。この結果、表示領域Ｅ１の面内におけるイオン性不純物の偏在を抑制できるので、イオン性不純物の偏在により液晶層５０の絶縁抵抗が低下して生ずる表示のムラや通電による焼き付き現象を抑えることができる。

なお、液晶パネル１１０に駆動電圧が出力されていない状態においては、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との間の電気的な障壁が無くなるため、イオン性不純物の自由な移動が可能ではある。しかしながら、液晶装置１００がプロジェクターのライトバルブに用いられる場合、プロジェクターが動作していない状態では、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との間の電気的な障壁が無くなっても液晶パネル１１０の温度が高くならないため、この状態でのイオン性不純物の移動は起き難い。

以上説明したように、第１実施形態に係る液晶装置１００およびその駆動方法によれば、液晶層５０中に存在するイオン性不純物は、表示領域Ｅ１の面内においてチェッカーパターン状に配置された第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とに分散される。これにより、イオン性不純物の部分的な凝集が抑制されるので、液晶層５０中のイオン性不純物が部分的に偏在することによる表示特性の劣化を抑止可能な液晶装置１００およびその駆動方法を提供することができる。

なお、本実施形態において、オフセット電圧が付与されていない状態（Ｄ０）における画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位ＶＣ₀を対向電極電位（Ｖｃｏｍ）と同電位としたが、同電位としなくても平衡状態における絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖが変化するだけで同様の効果となることは、以上の説明から自明である。制御装置１１１からのデータ信号Ｖｉｄ（駆動電圧）は、液晶パネル１１０内部のトランジスターを介して画素電極まで伝達する際にトランジスターのフィードスルーなどにより、無視できない大きさのオフセットを生じることがある。この場合もオフセット電圧が付与されていない状態（Ｄ０）における画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位ＶＣ₀と対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を同電位としなくてよいから、補正表示データＶｉｄｅｏ１の生成時に利用するＬＵＴ（ルックアップテーブル）設定時にトランジスターのフィードスルーなどによるオフセット分を考慮する必要がなくなる。

また、本実施形態の液晶装置１００は、反射型であって、画素電極１５（ダミー画素電極１５ｄ）は、光反射性を有する例えばＡｌ（アルミニウム）やその合金などを用いて形成される。一方で対向電極２３は例えばＩＴＯなどの透明導電膜を用いて形成される。したがって、電極材料が異なるすなわち仕事関数が異なる一対の電極間に液晶層５０が挟持されることにより、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）が変動するおそれがあるが、対向電極２３を覆う絶縁膜２４の材料構成を工夫することで仕事関数に係る対向電極電位（Ｖｃｏｍ）の変動を抑えることも可能である。

第１実施形態の変形例としては、例えば、以下のようなものがあげられる。

（変形例１）
上記実施形態では、チェッカーパターン状に配置される第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが一つの画素Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）で構成されていたが、このような構成に限定されない。第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが複数の画素Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）で構成されていてもよい。図１４は、変形例１に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図である。図１４に示す変形例１では、第１領域Ｄ１が４つの画素Ｐ１で構成され、第２領域Ｄ２が４つの画素Ｐ２で構成されている。このような構成であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例２）
また、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との他に、表示領域Ｅ１の面内における対角位置に、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して中心電位がオフセットされた第３領域Ｄ３が配置されるように設定された交流電圧を複数の画素電極１５に印加する構成としてもよい。図１５は、変形例２に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図である。

図１５には、表示領域Ｅ１の面内における配向方向１９に沿った対角位置の角部が示されている。変形例２では、図１５に示す配向方向１９に沿った対角位置の角部と、配向方向１９に沿った対角方向の反対側に位置する角部（図示しない）とに、複数の画素Ｐ１で構成された第３領域Ｄ３が配置される。表示領域Ｅ１の面内における配向方向１９に沿った対角位置の角部以外の部分には、例えば、第１実施形態と同様に第１領域Ｄ１（画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（画素Ｐ２）とがチェッカーパターン状に配置される。

変形例２では、配向方向１９に沿った対角位置の角部において、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して中心電位ＶＣ₁が高電位（＋）側にα（ｍＶ）オフセットされた交流電圧が画素電極１５に印加される第３領域Ｄ３（複数の画素Ｐ１）が配置される。したがって、第３領域Ｄ３には、隣に位置する第２領域Ｄ２（画素Ｐ２）から負極性のイオン性不純物が移動するが、隣に位置する第１領域Ｄ１（画素Ｐ１）から正極性のイオン性不純物は移動しない。

上述したように、配向方向１９に沿って液晶分子ＬＣのフローが生じるため、イオン性不純物は配向方向１９に沿って表示領域Ｅ１の角部に向かって移動しようとする。液晶層５０中に存在するイオン性不純物のうちどちらの極性のイオン性不純物が多いか特定できる場合、そのイオン性不純物の極性と同じ電位側（例えば、正極性のイオン性不純物が多く存在する場合は高電位側）に中心電位がオフセットされた第３領域Ｄ３を配置する。そうすると、正極性のイオン性不純物が反発して第３領域Ｄ３に移動しないので、表示領域Ｅ１の面内においてイオン性不純物が対角位置の角部に偏在することを抑制できる。

なお、液晶層５０中に負極性のイオン性不純物が多く存在する場合は、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して中心電位ＶＣ₂が低電位（−）側にオフセットされた第３領域Ｄ３（複数の画素Ｐ２）を配置する構成としてもよい。また、第３領域Ｄ３におけるオフセット電圧が、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２におけるオフセット電圧の＋α（ｍＶ）または−α（ｍＶ）と異なる構成であってもよい。

（変形例３）
さらに、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との配置は、チェッカーパターン状の配置に限定されない。図１６は、変形例３に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図である。図１６に示す変形例３では、複数の画素Ｐ１で構成される第１領域Ｄ１と複数の画素Ｐ２で構成される第２領域Ｄ２とが、所謂千鳥格子（hound's-tooth check pattern）状に配置されるように設定された交流電圧が印加される。図１６に示す変形例３では、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが、Ｘ方向に沿った横向きの千鳥格子状に配置されている。このような構成であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例４）
図１７は、変形例４に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図である。図１７に示す変形例４では、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが、Ｙ方向に沿った縦向きの千鳥格子状に配置されている。このような構成であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る液晶装置およびその駆動方法を説明する。第２実施形態に係る液晶装置およびその駆動方法は、第１実施形態に対して、表示領域Ｅ１の面内における第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との配置がストライプパターン状である点が異なるが、その他の構成はほぼ同じである。ここでは、第１実施形態に対する相違点を説明し、第１実施形態と共通する構成要素については同一の符号を付しその説明を省略する。

図１８は、第２実施形態に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図である。図１８に示すように、第２実施形態に係る液晶装置およびその駆動方法では、表示領域Ｅ１の面内において、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とがストライプパターン（stripe pattern）状に配置されるように設定された交流電圧が印加される。

第２実施形態では、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とがＹ方向に延在する縦ストライプ状に配置される。そして、第１領域Ｄ１が複数（１列）の画素Ｐ１で構成され、第２領域Ｄ２が複数（１列）の画素Ｐ２で構成される。すなわち、本実施形態では、Ｙ方向に延在する第１領域Ｄ１（１列の画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（１列の画素Ｐ２）とが、Ｘ方向において交互に配置されるように設定された交流電圧が複数の画素電極１５に印加される。

図１８に示すように、ストライプパターンの延在方向（Ｙ方向）は液晶層５０の配向方向１９と交差する方向である。したがって、本実施形態では、第１領域Ｄ１（１列の画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（１列の画素Ｐ２）とが交互に配置されたストライプパターンの延在方向が液晶層５０の配向方向１９と交差するように設定された交流電圧が複数の画素電極１５に印加される。

第２実施形態においても、正極性のイオン性不純物は高電位側にオフセットされた第１領域Ｄ１（１列の画素Ｐ１）から低電位側にオフセットされた第２領域Ｄ２（１列の画素Ｐ２）に向かって液晶層５０中を移動し、負極性のイオン性不純物は低電位側にオフセットされた第２領域Ｄ２（１列の画素Ｐ２）から高電位側にオフセットされた第１領域Ｄ１（１列の画素Ｐ１）に向かって液晶層５０中を移動する。

したがって、液晶層５０において表示領域Ｅ１にイオン性不純物が存在していたとしても、Ｙ方向に沿って延在しＸ方向において隣り合う第１領域Ｄ１（１列の画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（１列の画素Ｐ２）との間でイオン性不純物が移動するため、表示領域Ｅ１の面内においてイオン性不純物が分散される。また、第１領域Ｄ１から第２領域Ｄ２に移動した正極性のイオン性不純物はその隣の第１領域Ｄ１には移動せず、第２領域Ｄ２から第１領域Ｄ１に移動した負極性のイオン性不純物はその隣の第２領域Ｄ２に移動しない。この結果、第１実施形態と同様に、表示領域Ｅ１の面内におけるイオン性不純物の偏在を抑制できる。

さらに、第２実施形態では、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが配置される縦ストライプパターンの延在方向（Ｙ方向）が配向方向１９と交差する方向であるので、配向方向１９においても第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが交互に配置されていることになる。換言すれば、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との間の電気的な障壁が配向方向１９と交差する方向に沿って壁状に延在している。この第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との間の電気的な障壁は、配向方向１９に沿って繰り返し存在することになる。これにより、配向方向１９に沿って表示領域Ｅ１の角部に向かうイオン性不純物の移動が抑制されるので、イオン性不純物の偏在を効果的に抑制できる。

第２実施形態の変形例としては、例えば、以下のようなものがあげられる。

（変形例５）
図１９は、変形例５に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図である。図１９に示す変形例５では、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とがＹ方向に沿った縦ストライプ状に配置されているが、第１領域Ｄ１が２列の画素Ｐ１で構成され、第２領域Ｄ２が２列の画素Ｐ２で構成される。変形例５のように、第１領域Ｄ１が複数列の画素Ｐ１で構成され、第２領域Ｄ２が複数列の画素Ｐ２で構成されるように設定された交流電圧が複数の画素電極１５に印加される構成であっても、第２実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例６）
図２０は、変形例６に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図である。図２０に示す変形例６では、第１領域Ｄ１（１行の画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（１行の画素Ｐ２）とがＸ方向に延在する横ストライプ状に配置される。すなわち、Ｘ方向に延在する第１領域Ｄ１（１行の画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（１行の画素Ｐ２）とが、Ｙ方向において交互に配置されるように設定された交流電圧が複数の画素電極１５に印加される。

変形例６の構成においても、液晶層５０において表示領域Ｅ１にイオン性不純物が存在していたとしても、Ｘ方向に沿って延在しＹ方向において隣り合う第１領域Ｄ１（１行の画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（１行の画素Ｐ２）との間でイオン性不純物が移動するため、表示領域Ｅ１の面内においてイオン性不純物が分散される。

また、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが配置される横ストライプパターンの延在方向（Ｘ方向）が配向方向１９と交差する方向であるので、第１領域Ｄ１（１行の画素Ｐ１）と第２領域Ｄ２（１行の画素Ｐ２）との間の電気的な障壁により、配向方向１９に沿ったイオン性不純物の移動が抑制される。これにより、イオン性不純物の偏在を効果的に抑制できる。なお、変形例６の構成に対して、第１領域Ｄ１が複数行の画素Ｐ１で構成され、第２領域Ｄ２が複数行の画素Ｐ２で構成されるように設定された交流電圧が複数の画素電極１５に印加される構成であっても、第２実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例７）
図２１は、変形例７に係る表示領域において複数の画素電極に印加される交流電圧の中心電位の対向電極電位に対するオフセット状態を示す概略平面図である。図２１に示す変形例７では、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とがＸ方向およびＹ方向と交差する方向に延在する斜めストライプ状に配置される。すなわち、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが、配向方向１９と略直交する方向に延在し、配向方向１９に沿って交互に配置されている。より具体的には、Ｘ方向に並ぶ２つの画素Ｐ１と２つの画素Ｐ２とがＹ方向に画素Ｐ（Ｐ１又はＰ２）１個分ずつずれるようにして第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが配置されるように設定された交流電圧が複数の画素電極１５に印加される。

変形例７では、配向方向１９に沿って隣り合う第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との間でイオン性不純物が移動するため、表示領域Ｅ１の面内においてイオン性不純物が分散される。そして、配向方向１９と略直行する方向に沿って壁状に延在する第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との間の電気的な障壁により、配向方向１９に沿って表示領域Ｅ１の角部に向かうイオン性不純物の移動が抑制される。これにより、イオン性不純物の偏在を効果的に抑制できる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る液晶装置およびその駆動方法を説明する。第３実施形態に係る液晶装置およびその駆動方法は、上記実施形態に対して、対向電極を覆う絶縁膜だけでなく画素電極を覆う絶縁膜を有する点が異なるが、その他の構成はほぼ同じである。ここでは、上記実施形態に対する相違点を説明し、上記実施形態と共通する構成要素については同一の符号を付しその説明を省略する。

第３実施形態に係る液晶装置では、図４に示す断面図において、素子基板１０の画素電極１５と配向膜１８との間に絶縁膜１７（図４には不図示）が形成される。すなわち、画素電極１５を覆うように、絶縁膜１７と配向膜１８とが形成される。

図２２は、第３実施形態に係る画素の等価回路図である。第３実施形態に係る画素Ｐは、画素電極１５と対向電極２３との間において電気的に直列に接続された絶縁膜１７、液晶層５０、絶縁膜２４を含む構成として表される。絶縁膜１７は画素電極１５を覆って形成され、絶縁膜２４は対向電極２３を覆って形成される。対向電極２３には固定電位である例えば０Ｖの対向電極電位（Ｖｃｏｍ）が与えられている。絶縁膜１７，２４は、例えば酸化シリコン膜からなり、それぞれの膜厚は例えば１００ｎｍである。

上述したように、液晶層５０は、電気的に抵抗成分Ｒ＿ＬＣＤと、容量成分Ｃ＿ＬＣＤとが並列接続された構成として表される。対向電極２３を覆う絶縁膜２４は、電気的に抵抗成分Ｒ＿ＰＳＶ１と、容量成分Ｃ＿ＰＳＶ１とが並列接続された構成として表される。画素電極１５を覆う絶縁膜１７は、電気的に抵抗成分Ｒ＿ＰＳＶ２と、容量成分Ｃ＿ＰＳＶ２とが並列接続された構成として表される。ダミー画素ＤＰの等価回路もまた画素Ｐと同様に表される。

このような構成において、図１０に示したように、第１領域Ｄ１に位置する画素Ｐ１の画素電極１５に対向電極電位（Ｖｃｏｍ）である０Ｖに対して中心電位ＶＣ₁が高電位側にオフセットされた交流電圧が印加され、第２領域Ｄ２に位置する画素Ｐ２の画素電極１５に対向電極電位（Ｖｃｏｍ）である０Ｖに対して中心電位ＶＣ₂が低電位側にオフセットされた交流電圧が印加される。

図２３は、第３実施形態に係る交流電圧と絶縁膜の表面電位との関係を示す図である。対向電極２３側に絶縁膜２４を設け、画素電極１５側に絶縁膜１７を設けた場合の、絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖ１と、絶縁膜１７の表面電位Ｖ＿ｐｓｖ２とについて、図２３を参照して説明する。

図２３に示すように、例えば、画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位が＋α（ｍＶ）オフセットされていたとする。対向電極２３を覆う絶縁膜２４の界面間電圧は、上述したように、絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖ１と等しくなる。画素電極１５を覆う絶縁膜１７の界面間電圧をＶ＿ｐｓｖ２とする。交流電圧の矩形波が対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して正極性であるとき、この半周期中に絶縁膜２４を充電する方向に移動する電荷量をＱ＿ｐｓｖ１（ｐ）、絶縁膜１７を充電する方向に移動する電荷量をＱ＿ｐｓｖ２（ｐ）とすると、正極性時において絶縁膜１７の表面電位は、Ｖ＋α−Ｖ＿ｐｓｖ２となるから、電荷Ｑ＿ｐｓｖ１（ｐ），Ｑ＿ｐｓｖ２（ｐ）は、以下の数式（４）で与えられる。

Ｒ＿ＬＣＤは図２２に示したように液晶層５０の電気的な抵抗成分であり、ｔは交流電圧における半周期（１フレーム）の時間である。

同様にして、交流電圧の矩形波が対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して負極性であるとき、絶縁膜２４を充電する方向に移動する電荷量をＱ＿ｐｓｖ１（ｎ）とし、絶縁膜１７を充電する方向に移動する電荷量をＱ＿ｐｓｖ２（ｎ）とすると、負極性時において絶縁膜１７の表面電位は、−Ｖ＋α−Ｖ＿ｐｓｖ２＝−（Ｖ−α＋Ｖ＿ｐｓｖ２）となるから、電荷Ｑ＿ｐｓｖ１（ｎ），Ｑ＿ｐｓｖ２（ｎ）は、以下の数式（５）で与えられる。

したがって、交流電圧の１周期あたりにそれぞれの絶縁膜を充電する方向に移動する電荷量Ｑ＿ｐｓｖは、正極性のときの電荷移動量と負極性のときの電荷移動量の合計であることから、数式（６）によって与えられる。

充分な時間が経過して平衡な状態に達すると絶縁膜２４の界面間電圧Ｖ＿ｐｓｖ１、絶縁膜１７の界面間電圧Ｖ＿ｐｓｖ２の交流電圧の１周期の平均値がある一定の値となって変化しなくなる。これは、数式（６）で示した交流電圧の１周期における絶縁膜への充電する方向に移動する電荷量の総和、すなわち、Ｑ＿ｐｓｖ１（ｐ）＋Ｑ＿ｐｓｖ１（ｎ）＝Ｑ＿ｐｓｖ２（ｐ）＋Ｑ＿ｐｓｖ２（ｎ）が「０」となることと等価である。

このことから、上記数式（６）の右辺（２α−２Ｖ＿ｐｓｖ１−２Ｖ＿ｐｓｖ２）／Ｒ＿ＬＣＤ×ｔも「０」となる。すなわち、Ｖ＿ｐｓｖ１＋Ｖ＿ｐｓｖ２＝α、かつ、第３実施形態においては、絶縁膜２４と絶縁膜１７は、同質、同膜厚であるからＶ＿ｐｓｖ１＝Ｖ＿ｐｓｖ２となり、平衡な状態となったときの絶縁膜２４と絶縁膜１７の界面間電圧（表面電位）であるＶ＿ｐｓｖ１、Ｖ＿ｐｓｖ２は、上述した実施形態のように対向電極２３に絶縁膜２４を設けただけの場合の半分の＋α／２（ｍＶ）となる。

同様にして、画素電極１５あるいはダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位が−α（ｍＶ）オフセットされていたとすると、平衡な状態となったときの各絶縁膜の界面間電圧（表面電位）Ｖ＿ｐｓｖ１＝Ｖ＿ｐｓｖ２は、この場合、半分の−α／２（ｍＶ）となる。

対向電極２３を覆う絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖ１は、Ｄ０の状態（図１０参照）の対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として±α／２（ｍＶ）の電位勾配を有する。画素電極１５を覆う絶縁膜１７の表面電位Ｖ＿ｐｓｖ２は、Ｄ０を基準として±α／２（ｍＶ）の電位勾配を有する。したがって、実際に液晶層５０に印加される電圧Ｖ＿ＬＣＤの絶対値｜Ｖ＿ＬＣＤ｜＝Ｖは、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との間で一定となる。

第３実施形態におけるＤ０を基準とした電位勾配は±α／２（ｍＶ）であって、対向電極２３だけを絶縁膜２４で覆う場合に比べて、電位勾配の値が半分になる。したがって、表示領域Ｅ１においてＹ方向における横電界が小さくなることからイオン性不純物を移動させる力は弱くなるが、対向電極２３側の絶縁膜２４における表面電位と、画素電極１５側における絶縁膜１７における表面電位とのバランスを図ることができる。

なお、画素電極１５側だけに絶縁膜１７を設ける構成では、上述したように、絶縁膜１７に充電される電荷によって生ずる界面間電圧の方向は、交流電圧が正極性のときに高電位ＶＨから対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に向かう方向となり、交流電圧が負極性のときに対向電極電位（Ｖｃｏｍ）からマイナス（−）に向かう方向になることから、平衡な状態のときの表面電位Ｖ＿ｐｓｖは電位勾配を有しない。つまり、画素電極１５側だけに絶縁膜１７を設ける構成では、本発明を成り立たせることができない。

以上、液晶装置およびその駆動方法について、実施形態および変形例をあげて説明したが、さらに以下の変形例もあげられる。

（変形例８）
上記実施形態および変形例では、第１領域Ｄ１、第２領域Ｄ２、第３領域Ｄ３において、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として高電位側および低電位側にオフセットされる電圧がα（ｍＶ）である構成としたが、このような構成に限定されない。対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として高電位側および低電位側にオフセットされる電圧が、α（ｍＶ）だけでなく異なる複数水準の電圧に設定される構成としてもよい。

（変形例９）
上記実施形態および変形例では、対向電極２３に印加される対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として、中心電位ＶＣ₁が高電位側にオフセットされた第１領域Ｄ１と、中心電位ＶＣ₂が低電位側にオフセットされた第２領域Ｄ２とが、複数の画素電極１５が配置された表示領域Ｅ１の面内において交互に配置される構成としたが、このような構成に限定されない。第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２とが、複数のダミー画素電極１５ｄが配置されたダミー画素領域Ｅ２と表示領域Ｅ１とを含む画素領域Ｅの面内において交互に配置される構成としてもよい。

（変形例１０）
表示領域Ｅ１において、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として、中心電位ＶＣ₁が高電位側にオフセットされた第１領域Ｄ１と、中心電位ＶＣ₂が低電位側にオフセットされた第２領域Ｄ２とが交互に配置されるように設定された交流電圧を画素電極１５に印加する方法は、表示が開始されてからすぐに行われることに限定されない。例えば、表示を開始してから所定の時間経過するまでの間に、オフセットの電位勾配がゼロから所定の値に徐々に変化するように交流電圧を印加するとしてもよい。

この方法によれば、当該電位勾配の与え方により対向電極２３を覆う絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖが徐々に変化することから、表面電位Ｖ＿ｐｓｖの急激な変化による例えばフリッカーなどの表示不具合の発生を抑制することができる。なお、上記所定の時間としては、例えば２分〜３分である。

（第４実施形態）
＜電子機器＞
次に、図２４を参照しつつ、第４実施形態に係る電子機器の一例を説明する。図２４は、第４実施形態に係る電子機器の一例であるプロジェクターの概略構成を示す模式図である。第４実施形態に係るプロジェクター１０００には、上記実施形態の液晶装置１００が適用されている。

図２４に示すプロジェクター１０００は、光源１００１、インテグレーター光学系１００２、色分離光学系としてのダイクロイックミラー１００３，１００４，１００７、反射ミラー１００５，１００６、３系統の液晶ライトバルブ１１００Ｒ，１１００Ｇ，１１００Ｂ、色合成素子としてのダイクロイックプリズム１２０１、及び投射光学系としての投射レンズ群１２０２を備えている。

光源１００１から射出された光源光は、インテグレーター光学系１００２に入射する。インテグレーター光学系１００２に入射した光源光は、照度を均一化されるとともに偏光状態を揃えられて射出される。インテグレーター光学系１００２から射出された光源光は、色分離光学系であるダイクロイックミラー１００３，１００４により赤色光Ｌ_R、緑色光Ｌ_G、青色光Ｌ_Bに分離される。赤色光Ｌ_Rは、反射ミラー１００５によって反射され、液晶ライトバルブ１１００Ｒに入射する。緑色光Ｌ_Gと青色光Ｌ_Bは、反射ミラー１００６によって反射されダイクロイックミラー１００７に入射する。緑色光Ｌ_Gは、ダイクロイックミラー１００７によって再び反射され、液晶ライトバルブ１１００Ｇに入射する。青色光Ｌ_Bは、ダイクロイックミラー１００７を透過して、液晶ライトバルブ１１００Ｂに入射する。

液晶ライトバルブ１１００Ｒは赤画像を形成し、液晶ライトバルブ１１００Ｇは緑画像を、液晶ライトバルブ１１００Ｂは青画像をそれぞれ形成する。すなわち、各液晶ライトバルブ１１００Ｒ，１１００Ｇ，１１００Ｂに入射した色光は、表示すべき画像の表示データに基づいて変調され、画像光となる。３系統の液晶ライトバルブ１１００Ｒ，１１００Ｇ，１１００Ｂから射出された３色の画像光は、色合成素子であるダイクロイックプリズム１２０１により合成された後、投射レンズ群１２０２によりスクリーン等の被投射面（図示略）に投射される。これにより、被投射面にフルカラーの画像が表示される。

３系統の液晶ライトバルブ１１００Ｒ，１１００Ｇ，１１００Ｂは共通の構成を備えている。ここでは赤画像用の液晶ライトバルブ１１００Ｒについて説明する。

液晶ライトバルブ１１００Ｒは、光変調素子１１０５、入射側偏光板１１０１、偏光分離素子１１０２、光学補償板１１０３、及び射出側偏光板１１０４を有する。入射側偏光板１１０１は、偏光分離素子１１０２に向けて例えばＰ偏光の赤色光を透過させる。偏光分離素子１１０２を透過した赤色光は、光学補償板１１０３を通って反射型の光変調素子１１０５に入射して変調され、画像を示す偏光成分（偏光分離素子１１０２に対するＳ偏光）を含んだ光として射出される。

光変調素子１１０５から射出された光は、光学補償板１１０３を経由して偏光分離素子１１０２に入射する。光変調素子１１０５によって変調された光に含まれるＳ偏光成分は、偏光分離素子１１０２で反射され、射出側偏光板１１０４に入射する。射出側偏光板１１０４に入射した上記Ｓ偏光成分は、射出側偏光板１１０４を透過してダイクロイックプリズム１２０１に入射し、他の色の画像光と合成された後に投射される。

上記構成を備えたプロジェクター１０００は、光源光を変調する光変調素子１１０５として、例えば上記第１実施形態の液晶装置１００が用いられている。これにより、液晶装置１００において、表示領域Ｅ１からダミー画素領域Ｅ２へ、そしてダミー画素領域Ｅ２から外側にイオン性不純物が効率良く掃き寄せられ、表示品質の低下が効果的に抑制される。よって本実施形態のプロジェクター１０００によれば、高コントラストの表示が可能であり、しかも表示品質において優れた信頼性を得ることができる。

本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置及び液晶装置の駆動方法ならびに該液晶装置を適用する電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。

（変形例１１）
上記実施形態の駆動方法が適用される液晶装置１００は、反射型であることに限定されず、透過型であっても適用可能である。すなわち、上記実施形態の駆動方法が適用される液晶装置１００を液晶ライトバルブとして用いるプロジェクターもまた反射型に限定されない。

（変形例１２）
上記実施形態の駆動方法が適用される液晶装置１００を表示部として用いる電子機器は、プロジェクター１０００に限定されない。例えば、液晶装置として画素にカラーフィルターを備える構成とすることで、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、ＰＯＳなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。

１５…画素電極、１７…絶縁膜、１９…配向方向、２３…対向電極、２４…絶縁膜、５０…液晶層、１００…液晶装置、１１１…交流電圧生成回路としての制御装置、１２０…電圧生成回路、１０００…電子機器としてのプロジェクター、Ｄ１…第１領域、Ｄ２…第２領域、Ｄ３…第３領域、Ｅ１…表示領域、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２…画素。

Claims (15)

1. 液晶層を介して対向する複数の画素電極及び対向電極を備えた液晶装置の駆動方法であって、
   前記複数の画素電極及び前記対向電極のうち少なくとも前記対向電極は絶縁膜で覆われ、
   前記複数の画素電極が配置された表示領域の面内において、前記対向電極に印加される対向電極電位を基準として、中心電位が高電位側にオフセットされた第１領域と、中心電位が低電位側にオフセットされた第２領域と、が交互に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加することを特徴とする液晶装置の駆動方法。
2. 前記第１領域と前記第２領域とが、チェッカーパターン状に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の駆動方法。
3. 前記第１領域と前記第２領域とが、ストライプパターン状に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の駆動方法。
4. 前記ストライプパターンの延在方向が前記液晶層の配向方向と交差するように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加することを特徴とする請求項３に記載の液晶装置の駆動方法。
5. 前記第１領域と前記第２領域とが、複数の画素で構成されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置の駆動方法。
6. 前記第１領域と前記第２領域とが、一つの画素で構成されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置の駆動方法。
7. 前記表示領域の面内における対角位置に、前記対向電極電位に対して中心電位が同じ電位側にオフセットされた第３領域が配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に印加することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液晶装置の駆動方法。
8. 液晶層を介して対向する複数の画素電極及び対向電極と、
   前記複数の画素電極及び前記対向電極のうち少なくとも前記対向電極を覆う絶縁膜と、
   前記複数の画素電極が配置された表示領域の面内において、前記対向電極に印加される対向電極電位を基準として、中心電位が高電位側にオフセットされた第１領域と、中心電位が低電位側にオフセットされた第２領域と、が交互に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力する交流電圧生成回路と、を備えたことを特徴とする液晶装置。
9. 前記交流電圧生成回路は、前記第１領域と前記第２領域とがチェッカーパターン状に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力することを特徴とする請求項8に記載の液晶装置。
10. 前記交流電圧生成回路は、前記第１領域と前記第２領域とがストライプパターン状に配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力することを特徴とする請求項8に記載の液晶装置。
11. 前記交流電圧生成回路は、前記ストライプパターンの延在方向が前記液晶層の配向方向と交差するように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力することを特徴とする請求項１0に記載の液晶装置。
12. 前記交流電圧生成回路は、前記第１領域と前記第２領域とが複数の画素で構成されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力することを特徴とする請求項8乃至１1のいずれか一項に記載の液晶装置。
13. 前記交流電圧生成回路は、前記第１領域と前記第２領域とが一つの画素で構成されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力することを特徴とする請求項8乃至１1のいずれか一項に記載の液晶装置。
14. 前記交流電圧生成回路は、前記表示領域の面内における対角位置に、前記中心電位の前記対向電極電位に対するオフセット量が同じ画素が複数配置されるように設定された交流電圧を前記複数の画素電極に出力することを特徴とする請求項8乃至１3のいずれか一項に記載の液晶装置。
15. 請求項8乃至１4のいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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