JP7052214B2

JP7052214B2 - 液晶装置の駆動方法、液晶装置、電子機器

Info

Publication number: JP7052214B2
Application number: JP2017083455A
Authority: JP
Inventors: 聡矢田部
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2037-04-20
Also published as: JP2018180427A

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効率的に掃き寄せることが難しい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］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一方向に電位勾配を有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。

本適用例によれば、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表示領域の面内において一方向に電位勾配を有するようにずらす、つまり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と、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を印加すると、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絶縁膜に表面電位が生ずる。つまり、表示領域の面内において絶縁膜の表面に一方向に電位勾配が生ずるため、液晶層中に存在するイオン性不純物は、当該一方向の電位勾配に沿って液晶層中を移動することになる。正極性のイオン性不純物は当該電位勾配における対向電極電位よりも低い電位側に移動し、負極性のイオン性不純物は当該電位勾配における対向電極電位よりも高い電位側に移動する。すなわち、液晶層中のイオン性不純物を、当該一方向に沿って表示領域の外側に掃き寄せることが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。

上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法において、表示を開始してから所定の時間経過するまでの間に、前記電位勾配がゼロから所定の値に徐々に変化する前記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。
この方法によれば、当該電位勾配の与え方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。

上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法において、前記表示領域を囲むように配置された複数のダミー画素電極を有し、前記表示領域と前記複数のダミー画素電極が配置されたダミー画素領域とを含む面内において、前記対向電極電位を基準として中心電位が一方向に電位勾配を有するように設定された交流電圧を前記複数の画素電極及び前記ダミー画素電極に印加することが好ましい。
この方法によれば、液晶層中のイオン性不純物を、当該一方向に沿って表示領域を囲むダミー画素領域より外側に掃き寄せることが可能な液晶装置の駆動方法を提供することができる。言い換えれば、イオン性不純物を表示領域から外側に確実に掃き寄せることが可能な液晶装置の駆動方法を提供することができる。

上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法において、前記電位勾配に基づく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、前記複数の画素電極に印加する前記交流電圧と前記複数のダミー画素電極に印加する前記交流電圧とで異なるとしてもよい。
この方法によれば、複数の画素電極に印加する交流電圧の中心電位のオフセット量に対して、例えばダミー画素電極に印加する交流電圧のオフセット量を大きくすると、ダミー画素領域にイオン性不純物をより効果的に掃き寄せることができる。

［適用例］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が配置された表示領域の面内において、基準電位に対して一方向に電位勾配を有する対向電極電位を前記対向電極に印加し、前記対向電極電位を基準とし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。

本適用例によれば、表示領域の面内において、対向電極に基準電位に対して一方向の電位勾配が与えられる。電位勾配が与えられた対向電極電位を基準とした交流電圧を複数の画素電極に印加すると、画素電極電位にもまた電位勾配が与えられる。液晶層中に存在するイオン性不純物は、当該一方向の電位勾配に沿って液晶層中を移動することになる。正極性のイオン性不純物は当該電位勾配における基準電位よりも低い電位側に移動し、負極性のイオン性不純物は当該電位勾配における基準電極電位よりも高い電位側に移動する。すなわち、液晶層中のイオン性不純物を、当該一方向に沿って表示領域の外側に掃き寄せることが可能な液晶装置の駆動方法を提供することができる。

上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法において、表示を開始してから所定の時間経過するまでの間に、前記電位勾配がゼロから所定の値に徐々に変化する前記対向電極電位を前記対向電極に印加することが好ましい。
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電位が徐々に変化することから、対向電極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。

上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法において、前記表示領域を囲むように配置された複数のダミー画素電極を有し、前記対向電極は、前記液晶層を介して前記複数の画素電極及び前記ダミー画素電極に対向するように配置され、前記表示領域と前記複数のダミー画素電極が配置されたダミー画素領域とを含む面内において、前記基準電位に対して一方向に電位勾配を有する前記対向電極電位を前記対向電極に印加することが好ましい。
この方法によれば、液晶層中のイオン性不純物を、当該一方向に沿って表示領域を囲むダミー画素領域より外側に掃き寄せることが可能な液晶装置の駆動方法を提供することができる。言い換えれば、イオン性不純物を表示領域から外側に確実に掃き寄せることが可能な液晶装置の駆動方法を提供することができる。

上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法において、前記対向電極に対して、前記一方向における一方の端部側に第１給電点と、前記一方向における他方の端部側に第２給電点と、を少なくとも有し、前記電位勾配の所定の値に基づいて、前記第１給電点に印加する前記対向電極電位と、前記第２給電点に印加する前記対向電極電位とを異ならせることが好ましい。
この方法によれば、一方向の両端部に配置された第１給電点と第２給電点とに電位勾配に基づいた対向電極電位を与えることで、液晶層中のイオン性不純物を、当該一方向に沿って表示領域より外側に掃き寄せることができる。

上記適用例に記載の液晶装置の駆動方法において、少なくとも前記表示領域における前記一方向の前記電位勾配の所定の値が、絶対値で１００ｍＶ以上であることが好ましい。
この方法によれば、液晶層中のイオン性不純物の移動度を考慮した電位勾配が与えられるので、イオン性不純物を表示領域よりも外側に効果的に掃き寄せることができる。

［適用例］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一方向に電位勾配を有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。

本適用例によれば、交流電圧生成回路は、交流電圧の中心電位を対向電極電位に対して表示領域の面内において一方向に電位勾配を有するようにずらした交流電圧を複数の画素電極に出力する。つまり複数の画素電極に印加され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と、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絶縁膜に表面電位が生ずる。つまり、表示領域の面内において絶縁膜の表面に一方向に電位勾配が生ずるため、液晶層中に存在するイオン性不純物は、当該一方向の電位勾配に沿って液晶層中を移動することになる。正極性のイオン性不純物は当該電位勾配における対向電極電位よりも低い電位側に移動し、負極性のイオン性不純物は当該電位勾配における対向電極電位よりも高い電位側に移動する。すなわち、液晶層中のイオン性不純物を、当該一方向に沿って表示領域の外側に掃き寄せることが可能な液晶装置を提供することができる。なお、交流電圧生成回路から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交流電圧生成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。

上記適用例に記載の液晶装置において、前記表示領域を囲むように配置された複数のダミー画素電極を有し、前記交流電圧生成回路は、前記表示領域と前記複数のダミー画素電極が配置されたダミー画素領域とを含む面内において、前記対向電極電位を基準として中心電位が一方向に電位勾配を有するように設定された交流電圧を前記複数の画素電極及び前記ダミー画素電極に出力することが好ましい。
この構成によれば、液晶層中のイオン性不純物を、当該一方向に沿って表示領域を囲むダミー画素領域より外側に掃き寄せることが可能な液晶装置を提供することができる。言い換えれば、イオン性不純物を表示領域から外側に確実に掃き寄せることが可能な液晶装置を提供することができる。

［適用例］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が配置された表示領域の面内において、基準電位に対して一方向に電位勾配を有する対向電極電位を前記対向電極に出力する電圧生成回路と、前記対向電極電位を基準とし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。

本適用例によれば、電圧生成回路は、表示領域の面内において、対向電極に基準電位に対して一方向の電位勾配を与えるように対向電極電位を出力する。液晶層中に存在するイオン性不純物は、当該一方向の電位勾配に沿って液晶層中を移動することになる。正極性のイオン性不純物は当該電位勾配における基準電位よりも低い電位側に移動し、負極性のイオン性不純物は当該電位勾配における基準電極電位よりも高い電位側に移動する。すなわち、液晶層中のイオン性不純物を、当該一方向に沿って表示領域の外側に掃き寄せることが可能な液晶装置を提供することができる。

上記適用例に記載の液晶装置において、前記表示領域を囲むように配置された複数のダミー画素電極を有し、前記対向電極は、前記液晶層を介して前記複数の画素電極及び前記ダミー画素電極に対向するように配置され、前記電圧生成回路は、前記表示領域と前記複数のダミー画素電極が配置されたダミー画素領域とを含む面内において、前記基準電位に対して一方向に電位勾配を有する前記対向電極電位を前記対向電極に出力することが好ましい。
この構成によれば、液晶層中のイオン性不純物を、当該一方向に沿って表示領域を囲むダミー画素領域より外側に掃き寄せることが可能な液晶装置を提供することができる。言い換えれば、イオン性不純物を表示領域から外側に確実に掃き寄せることが可能な液晶装置を提供することができる。

上記適用例に記載の液晶装置において、前記対向電極に対して、前記一方向における一方の端部側に第１給電点と、前記一方向における他方の端部側に第２給電点と、を少なくとも有し、前記電圧生成回路は、前記電位勾配に基づいて、前記第１給電点に第１対向電極電位を出力し、前記第２給電点に前記第１対向電極電位と異なる第２対向電極電位を出力することが好ましい。
この構成によれば、一方向の両端部に少なくとも第１給電点と第２給電点とが配置され、電圧生成回路から第１給電点と第２給電点とに電位勾配に基づいた対向電極電位が与えられる。これにより、液晶層中のイオン性不純物を、当該一方向に沿って表示領域より外側に掃き寄せることができる。言い換えれば、対向電極に対してこれらの給電点を適宜配置することで、所望の方向に液晶層中のイオン性不純物を掃き寄せることが可能な液晶装置を提供することができる。

［適用例］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実施形態の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実施形態の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実施形態の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実施形態の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実施形態の画素の等価回路図。第１実施形態の画素領域の複数の画素電極及びダミー画素電極に印加される交流電圧の中心電位における電位勾配を示す概略平面図。第１実施形態の交流電圧の中心電位のオフセット状態を示す図。第１実施形態のダミー画素電極及び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実施形態の画素電極あるいはダミー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実施形態の画素電極電位と対向電極電位と絶縁膜の表面電位との関係を示す図。第１実施形態のオフセット電圧とイオン性不純物の移動との関係を示す図。変形例１の画素領域の複数の画素電極及びダミー画素電極に印加される交流電圧の中心電位における電位勾配を示す概略平面図。変形例２の画素の等価回路図。変形例２の交流電圧と第１絶縁膜及び第２絶縁膜の表面電位との関係を示す図。変形例２の画素電極電位、対向電極電位、第１絶縁膜及び第２絶縁膜の表面電位の関係を示す図。変形例３の画素領域におけるダミー画素電極や画素電極に印加される交流電圧の中心電位のオフセット電圧を示すグラフ。変形例４の画素領域におけるダミー画素電極や画素電極に印加される交流電圧の中心電位のオフセット電圧を示すグラフ。第２実施形態の液晶装置における対向電極電位の電位勾配の状態を示す概略平面図。第２実施形態の画素電極電位及び対向電極電位の電位勾配の状態を示す図。第２実施形態の対向電極電位のオフセット電圧とイオン性不純物の移動の状態とを示す図。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実施形態の液晶装置の構成を示す概略平面図、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、図３は第１実施形態の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ごと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とが設けられている。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、複数の容量電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実施形態の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、図５に示した斜め蒸着方向は、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、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、イオン性不純物を表示領域Ｅ１からダミー画素ＤＰが配置されたダミー画素領域Ｅ２へ、さらにダミー画素領域Ｅ２から外側へ掃き寄せ可能な本実施形態の液晶装置１００の駆動方法を適用することができる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実施形態の液晶装置の電気的な構成を示すブロック図、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ごとのデータのアドレスと、付与すべき画素Ｐごと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。

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１４を参照して説明する。

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と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とを含む画素領域Ｅの面内において、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準として中心電位が一方向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及びダミー画素電極１５ｄに印加する。

具体的には、図８は、第１実施形態の画素の等価回路図である。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。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実施形態の画素領域の複数の画素電極及びダミー画素電極に印加される交流電圧の中心電位における電位勾配を示す概略平面図である。本実施形態では、画素領域Ｅにおいて一方向としてのＹ方向に複数の画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位が電位勾配を有するようにオフセットされている。図９では、交流電圧の中心電位のオフセット状態をＹ方向に濃淡が変化するグラデーションとして表している。グラデーションの境界、すなわちオフセット電圧が同じ部分を一点鎖線の等電位線で示している。画素領域ＥのＹ方向における一方の端部をＦ１とし、画素領域ＥのＹ方向における他方の端部をＦ２とし、画素領域ＥのＹ方向における中心をＦ０として示している。Ｆ１，Ｆ２にはダミー画素ＤＰ（ダミー画素電極１５ｄ）が存在する。Ｆ０には画素Ｐ（画素電極１５）が存在する。図９では、Ｆ１からＦ２の間において、ダミー画素電極１５ｄ及び画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位は、電位勾配を示すために段階的にオフセットされているように表されているが、連続的にオフセットされることが好ましい。

図１０は、第１実施形態の交流電圧の中心電位のオフセット状態を示す図である。Ｆ１からＦ２の間において、ダミー画素電極１５ｄ及び画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位は、Ｆ０におけるオフセット電圧を「０」とし、Ｆ０を基準としてＦ１のオフセット電圧が＋α（ｍＶ）、Ｆ２のオフセット電圧が－α（ｍＶ）となるように連続的にオフセットした例を示している。オフセット電圧αの絶対値を、１００ｍＶ以上に設定することが、後述するイオン性不純物を掃き寄せる観点から好ましい。

図１１は、第１実施形態のダミー画素電極及び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１１では、Ｆ１及びＦ２におけるダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の波形と、Ｆ０における画素電極１５に印加される交流電圧の波形を示すものである。

図１１に示すように、Ｆ０における画素電極１５に印加される交流電圧は、矩形波であって、その中心電位Ｖ₀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、Ｆ１におけるダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位Ｖ₀₁は、＋α（ｍＶ）オフセットされている。Ｆ２におけるダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位Ｖ₀₂は、－α（ｍＶ）オフセットされている。

言い換えれば、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、画素領域Ｅの面内においてＹ方向に中心電位が電位勾配を有す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、画素領域Ｅの各ダミー画素ＤＰ及び画素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。

例えば、Ｆ１に位置するダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位Ｖ₀₁を対向電極電位（Ｖｃｏｍ）である０Ｖに対して＋１００ｍＶオフセットした場合には、Ｆ１とＦ０との間に存在するダミー画素ＤＰ及び画素Ｐの数で＋１００ｍＶを除した値のオフセット電圧を付与する。あるいは、＋１００ｍＶのオフセット電圧の値を例えば２０段階に分けて５ｍＶずつ中心電位をオフセットした交流電圧をＦ１とＦ０との間に存在するダミー画素電極１５ｄ及び画素電極１５に印加してもよい。Ｆ２に位置するダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位Ｖ₀₂を対向電極電位（Ｖｃｏｍ）である０Ｖに対して－１００ｍＶオフセットした場合も同様に、Ｆ０とＦ２との間に存在する画素Ｐ及びダミー画素ＤＰの数で－１００ｍＶを除した値のオフセット電圧を付与する。あるいは、－１００ｍＶのオフセット電圧の値を例えば２０段階に分けて－５ｍＶずつ中心電位をオフセットした交流電圧をＦ０とＦ２との間に存在する画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄに印加してもよい。

図１２は、第１実施形態の画素電極あるいはダミー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１２に示すように、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。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、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。正極性とな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）に対して負極性であるとき、負極性とな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、正極性のとき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（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、中心電位に対して半周期（１フレーム）ごと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。

図１３は、第１実施形態の画素電極電位と対向電極電位と絶縁膜の表面電位との関係を示す図である。図１３に示すように、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）は固定電位であって例えば０Ｖである。これに対して、画素電極１５やダミー画素電極１５ｄに与えられる電位Ｖｄｒｉｖｅは、Ｆ０を基準としてＦ１からＦ２の間でオフセット電圧±αに基づく電位勾配を有する。上述したように、対向電極２３を覆う絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖもまたＦ０における対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準としてオフセット電圧±αに基づく電位勾配を有することになる。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、Ｆ１～Ｆ２の間で一定である。

図１４は、第１実施形態のオフセット電圧とイオン性不純物の移動との関係を示す図である。上述したように、画素領域Ｅにおいて、画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位がＹ方向において電位勾配を有し、対向電極２３を覆う絶縁膜２４の表面電位Ｖ＿ｐｓｖもまた同様な電位勾配を有する（図１３参照）。したがって、図１４に示すように、Ｆ０とＦ１との間では、Ｆ０からＦ１に向かう横電界が生じ、これによって負極性のイオン性不純物（図１４中ではマイナス（－）の符号で示す）は、Ｆ０側からＦ１側に向かって液晶層５０中を移動することになる。また、Ｆ０とＦ２との間では、Ｆ０からＦ２に向かう横電界が生じ、これによって正極性のイオン性不純物（図１４中ではプラス（＋）の符号で示す）は、Ｆ０側からＦ２側に向かって液晶層５０中を移動することになる。つまり、液晶層５０において画素領域Ｅの中央側にイオン性不純物が存在していたとしても、当該イオン不純物を効率的に表示領域Ｅ１からダミー画素領域Ｅ２へ、さらにダミー画素領域Ｅ２の外側へ掃き寄せることができる。当然のことながら画素電極電位も正極性の期間、負極性の期間で絶縁膜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内のイオン性不純物の厚み方向の位置に係らずイオン性不純物を掃き寄せる上記効果を得ることができる。

上記第１実施形態の液晶装置１００とその駆動方法によれば、複数の画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄに交流電圧の中心電位を対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して画素領域Ｅの面内において一方向としてのＹ方向に電位勾配を有するようにオフセットした交流電圧を印加する。つまり交流電圧の中心電位を対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対してオフセットすると、オフセット量に応じた直流成分（ＤＣ成分）が生ずる。対向電極２３は絶縁膜２４で覆われているため、画素電極１５あるいはダミー画素電極１５ｄと対向電極２３との間に交流電圧を印加すると、ＤＣ成分の電荷が絶縁膜２４に充電される。充電された電荷に応じて絶縁膜２４に表面電位Ｖ＿ｐｓｖが生ずる。つまり、画素領域Ｅの面内において、画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位がＹ方向において電位勾配を有し、絶縁膜２４の表面にもＹ方向に電位勾配が生ずるため、液晶層５０中に存在するイオン性不純物は、Ｙ方向の電位勾配に沿って液晶層５０中を移動することになる。正極性のイオン性不純物は当該電位勾配における対向電極電位（Ｖｃｏｍ）よりも低い電位側に移動し、負極性のイオン性不純物は当該電位勾配における対向電極電位（Ｖｃｏｍ）よりも高い電位側に移動する。すなわち、液晶層５０中のイオン性不純物を、Ｙ方向に沿って画素領域Ｅの外側に掃き寄せることが可能な液晶装置１００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１５やダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位を対向電極電位（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Ｖが印加されるので、ＤＣ成分に起因する例えば焼き付きやフリッカーなどの表示不具合は発生し難い。また、絶縁膜２４に充電されたＤＣ成分は、液晶装置１００の駆動を止めると駆動回路を通じて放電される。

なお、本実施形態においてＦ０における画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位Ｖ₀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Ｆ０における画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位Ｖ₀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９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。

次に、液晶装置１００の駆動方法について、変形例１～変形例５を挙げて説明する。
（変形例１）
画素領域Ｅにおいて、複数の画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位に電位勾配を付与する方向は、図９に示したようにＹ方向であることに限定されない。図１５は変形例１の画素領域の複数の画素電極及びダミー画素電極に印加される交流電圧の中心電位における電位勾配を示す概略平面図である。図１５に示すように、例えば、画素領域Ｅの対角線上における右上の角部をＦ１とし、左下の角部をＦ２とし、対角線上における中央をＦ０とする。Ｆ１におけるダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位を対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して＋α（ｍＶ）オフセットする。Ｆ２におけるダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位を対向電極電位（Ｖｃｏｍ）に対して－α（ｍＶ）オフセットする。Ｆ０における画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位は対向電極電位（Ｖｃｏｍ）と同じで０Ｖとする。さらに、画素領域Ｅの面内においてＸ方向に対して角度θａで交わる方向Ｆにおいて、中心電位のオフセット電圧が＋α（ｍＶ）から－α（ｍＶ）の間で変化するように、交流電圧の中心電位を段階的あるいは連続的にオフセットする。なお、図１５には図９と同様にしてグラデーションの境界、すなわちオフセット電圧が同じ部分を一点鎖線の等電位線で示している。

これによれば、方向Ｆは、図５に示した液晶層５０における液晶分子ＬＣの１軸垂直配向方向（プレチルトの方位）に合致する。したがって、交流電圧の中心電位の電位勾配による横電界の作用に加えて、液晶層５０を駆動することで生ずる液晶分子ＬＣのフロー（流れ）が作用することから、液晶層５０中のイオン性不純物を表示領域Ｅ１からダミー画素領域Ｅ２へ、さらにダミー画素領域Ｅ２の外側へとより効率的に掃き寄せることができる。なお、角度θａは例えば４５度である。つまり、変形例１は、液晶分子ＬＣのプレチルトの方位と交流電圧の中心電位に電位勾配を設ける方向とを合致させた例である。なお、液晶分子ＬＣのプレチルトの方位は、これに限定されるものではない。

（変形例２）
画素領域Ｅの面内において、絶縁膜２４は、対向電極２３だけを覆うように設けられることに限定されない。図１６は変形例２の画素の等価回路図である。変形例２の画素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。以降、対向電極２３側の絶縁膜２４を第１絶縁膜と呼び、画素電極１５側の絶縁膜１７を第２絶縁膜と呼ぶこととする。前述したように、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を覆う第１絶縁膜は、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を覆う第２絶縁膜は、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。

このような画素Ｐ及びダミー画素ＤＰの構成において、例えば、図９に示したように、画素領域ＥのＹ方向に沿ったＦ１からＦ２の間において、中心電位が電位勾配を有するように交流電圧を複数のダミー画素電極１５ｄ及び画素電極１５に印加する。

図１７は変形例２の交流電圧と第１絶縁膜及び第２絶縁膜の表面電位との関係を示す図である。対向電極２３側に第１絶縁膜を設け、画素電極１５側に第２絶縁膜を設けた場合の、第１絶縁膜の表面電位Ｖ＿ｐｓｖ１と、第２絶縁膜の表面電位Ｖ＿ｐｓｖ２とについて、図１７を参照して説明する。

図１７に示すように、例えば、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。対向電極２３を覆う第１絶縁膜（絶縁膜２４）の界面間電圧は、前述したように、第1絶縁膜の表面電位Ｖ＿ｐｓｖ１と等しくなる。画素電極１５を覆う第２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、この半周期中に第１絶縁膜を充電する方向に移動する電荷量をＱ＿ｐｓｖ1（ｐ）、第２絶縁膜（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、正極性時において第２絶縁膜の表面電位は、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１６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、第１絶縁膜を充電する方向に移動する電荷量をＱ＿ｐｓｖ１（ｎ）とし、第２絶縁膜を充電する方向に移動する電荷量をＱ＿ｐｓｖ２（ｎ）とすると、負極性時において第２絶縁膜の表面電位は、－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第１絶縁膜の界面間電圧Ｖ＿ｐｓｖ１、第２絶縁膜の界面間電圧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、本変形例２においては、第１絶縁膜と第２絶縁膜は、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第１絶縁膜と第２絶縁膜の界面間電圧（表面電位）であるＶ＿ｐｓｖ１、Ｖ＿ｐｓｖ２は、前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。

図１８は変形例２の画素電極電位、対向電極電位、第１絶縁膜及び第２絶縁膜の表面電位の関係を示す図である。図１８に示すように、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）は固定電位であり例えば０Ｖである。対向電極２３を覆う第１絶縁膜の表面電位Ｖ＿ｐｓｖ１は、Ｆ１からＦ２の間において、Ｆ０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。画素電極電位Ｖｄｒｉｖｅは、Ｆ１からＦ２の間において、Ｆ０を基準としてオフセット電圧±α（ｍＶ）の電位勾配を有する。一方で、画素電極１５あるいはダミー画素電極１５ｄを覆う第２絶縁膜の表面電位Ｖ＿ｐｓｖ２は、Ｆ１からＦ２の間において、Ｆ０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、Ｆ１からＦ２の間で一定となる。

変形例２におけるＦ０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、画素領域Ｅ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表示領域Ｅ１よりも外側に掃き寄せる力は弱くなるが、対向電極２３側の第１絶縁膜における表面電位と、画素電極１５側における第２絶縁膜における表面電位とのバランスを図ることができる点で、表示に与える影響を小さくすることができる。

なお、画素電極１５側だけに絶縁膜を設ける構成では、上述したように、当該絶縁膜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。

（変形例３）
ダミー画素電極１５ｄや画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位のＦ１からＦ２の間における電位勾配は必ずしも一定でなくてもよい。図１９は変形例３の画素領域におけるダミー画素電極や画素電極に印加される交流電圧の中心電位のオフセット電圧を示すグラフである。図１９に示すように、例えば、画素領域Ｅのうち表示領域Ｅ１の画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位のオフセット電圧をＦ０を基準として±α（ｍＶ）とする。そして、ダミー画素領域Ｅ２におけるダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位のオフセット電圧を±α（ｍＶ）よりも大きな±β（ｍＶ）とする。つまり、ダミー画素領域Ｅ２における交流電圧の中心電位の電位勾配の大きさを表示領域Ｅ１における交流電圧の電位勾配の大きさよりも大きくする。これによれば、イオン性不純物の移動速度は、横電界における電位勾配の大きさに依存することから、表示領域Ｅ１からダミー画素領域Ｅ２に向かってより効率的にイオン性不純物を掃き寄せることができる。

（変形例４）
ダミー画素電極１５ｄや画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位のＦ１からＦ２の間における電位勾配は必ずしも一定でなくてもよい。図２０は変形例４の画素領域におけるダミー画素電極や画素電極に印加される交流電圧の中心電位のオフセット電圧を示すグラフである。図２０に示すように、例えば、画素領域Ｅのうち表示領域Ｅ１とダミー画素領域Ｅ２の一部において、画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位のオフセット電圧をＦ０を基準として±α（ｍＶ）とする。そして、ダミー画素領域Ｅ２における残りのダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位のオフセット電圧を±α（ｍＶ）よりも大きな±β（ｍＶ）として一定とする。つまり、ダミー画素領域Ｅ２における外周側に位置するダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位の大きさを他の領域における交流電圧の電位勾配の大きさよりも大きくする。これによれば、ダミー画素領域Ｅ２の外周側に掃き寄せられたイオン性不純物は、当該外周側において横電界が生じ難い状態となっているため、表示領域Ｅ１に向かって戻り難くなる。つまり、一旦掃き寄せられたイオン性不純物の表示領域Ｅ１側への再拡散を抑えることができる。

なお、上記変形例３及び上記変形例４において、オフセット電圧αの絶対値を例えば１００ｍＶとしたとき、オフセット電圧βの絶対値としては、例えば３倍の３００ｍＶである。オフセット電圧βにおける絶対値の設定は、ダミー画素ＤＰにおいて絶縁膜による直流成分排除の限界に伴う光漏れが生じない範囲とする。

（変形例５）
画素領域Ｅにおいて、ダミー画素電極１５ｄや画素電極１５に中心電位が一方向に電位勾配を有するように、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準としてオフセット電圧が付与された交流電圧を印加する方法は、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、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２実施形態）
次に、第２実施形態の液晶装置とその駆動方法について、図２１～図２３を参照して説明する。図２１は第２実施形態の液晶装置における対向電極電位の電位勾配の状態を示す概略平面図、図２２は第２実施形態の画素電極電位及び対向電極電位の電位勾配の状態を示す図であり、図２３は第２実施形態の対向電極電位のオフセット電圧とイオン性不純物の移動の状態とを示す図である。

第２実施形態の液晶装置は、上記第１実施形態の液晶装置１００に対して対向電極２３を覆う絶縁膜２４を無くすと共に、画素領域Ｅにおけるダミー画素電極１５ｄや画素電極１５に印加される交流電圧において、基準となる対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を固定電位とせずに電位勾配を与えるものである。したがって、上記第１実施形態の液晶装置１００と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施形態の液晶装置２００は、素子基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されたものである。素子基板１０は、基材１０ｓと、基材１０ｓに形成された画素電極１５と、画素電極１５をスイッチング制御するＴＦＴ３０と、ＴＦＴ３０に接続された各種の信号配線と、画素電極１５を覆う配向膜１８とを含むものである。対向基板２０は、基材２０ｓと、基材２０ｓに形成された見切り部２１と、平坦化層２２と、対向電極２３と、対向電極２３を覆う配向膜２５とを含むものである。上述したように、対向電極２３と配向膜２５との間に絶縁膜２４は形成されていない。また、液晶装置２００は、上記第１実施形態の液晶装置１００と同じ回路構成を有するものである。すなわち、液晶装置２００は、オフセット電圧付与回路１５３を有する表示データ処理回路１１３を含む制御装置１１１を備えている（図６及び図７参照）。

本実施形態の液晶装置２００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と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とを含む画素領域Ｅの面内において、基準電位に対して一方向に電位勾配を有する対向電極電位を対向電極２３に印加し、当該対向電極電位を基準とした交流電圧を複数の画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄに印加する。

具体的には、図２１に示すように、液晶装置２００において、対向電極２３は平面視でＸ方向に長い長方形であって、その四隅には、給電点としての上下導通部１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ，１０６Ｄが設けられている。図面上において左上と右上の上下導通部１０６Ａ，１０６Ｂが本発明の第１給電点の一例であり、左下と右下の上下導通部１０６Ｃ，１０６Ｄが本発明の第２給電点の一例である。つまり、対向電極２３においてＹ方向の一方の端部側に第１給電点としての上下導通部１０６Ａ，１０６Ｂが設けられ、Ｙ方向の他方の端部側に第２給電点としての上下導通部１０６Ｃ，１０６Ｄが設けられている。

画素領域ＥにおいてＹ方向に沿った一方の端部をＪ１とし、他方の端部をＪ２とする。Ｊ１とＪ２とを結ぶ線分の中央をＪ０とする。Ｊ１及びＪ２にはダミー画素ＤＰ（ダミー画素電極１５ｄ）が存在する。Ｊ０には画素Ｐ（画素電極１５）が存在する。

本実施形態では、Ｊ０における対向電極電位を基準電位である例えば０Ｖとする。Ｊ０では０Ｖを中心電位とした交流電圧を画素電極１５に印加する。Ｊ１では、Ｊ０を基準として０Ｖから＋α（ｍＶ）オフセットした第１対向電極電位を与える。そして第１対向電極電位を中心電位とする交流電圧をダミー画素電極１５ｄに印加する。Ｊ２では、Ｊ０を基準として０Ｖから－α（ｍＶ）オフセットした第２対向電極電位を与える。そして第２対向電極電位を中心電位とする交流電圧をダミー画素電極１５ｄに印加する。これによって、Ｊ１からＪ２の間において対向電極電位に０Ｖを基準とする±α（ｍＶ）の電位勾配を発生させる。同じく、Ｊ１からＪ２の間においてダミー画素電極１５ｄ及び画素電極１５に印加される交流電圧の中心電位にＪ０を基準として±α（ｍＶ）のオフセット電圧を付与して電位勾配を発生させる。

より具体的には、電圧生成回路１２０（図６参照）は、上記電位勾配に基づいて、第１給電点としての上下導通部１０６Ａ，１０６Ｂに第１対向電極電位を出力し、第２給電点としての上下導通部１０６Ｃ，１０６Ｄに第１対向電極電位と異なる第２対向電極電位を出力する。その一方で、画素領域Ｅの面内においてＹ方向に中心電位が電位勾配を有す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、画素領域Ｅの各ダミー画素ＤＰ及び画素Ｐのそれぞれに予め設定された中心電位の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。

平面視でＸ方向に長い長方形の対向電極２３に対して、第１給電点としての上下導通部１０６Ａ，１０６Ｂに第１対向電極電位（＋α（ｍＶ））を出力し、第２給電点としての上下導通部１０６Ｃ，１０６Ｄに第２対向電極電位（－α（ｍＶ））を出力すると、実際には、対向電極２３の電気抵抗により、画素領域Ｅにおける対向電極電位の分布は、図２１にグラデーションで示したように、等電位線がＹ方向に一定の間隔とならない。各上下導通部１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ，１０６Ｄから最も離れた位置では、Ｊ０からＪ１へ行くほど、同じくＪ０からＪ２に行くほど等電位線の間隔が広がると考えられる。そうすると、表示データ処理回路１１３における記憶回路１５４に記録されるＬＵＴも上記等電位線で示された対向電極電位の電位勾配に対応したオフセット電圧を予め設定する必要がある。したがって、オフセット電圧の設定が複雑化するおそれがあるため、対向電極２３の電気抵抗を下げることが好ましい。対向電極２３は透明導電膜により構成されることから、電気抵抗を低下させようとして単純に透明導電膜の膜厚を厚くすると、対向電極２３の透過率が低下して表示における明るさに影響を及ぼす。それゆえに、対向電極２３におけるダミー画素領域Ｅ２もしくはダミー画素領域Ｅ２よりも外側に電気抵抗を下げる補助電極（補助配線）を設けることが好ましい。なお、図２１では、一点鎖線にて対向電極電位の等電位線を表し、対向電極電位の電位勾配をグラデーション（濃淡）で表現したが、対向電極電位は、Ｙ方向に連続的に変化する状態であることが好ましい。

図２２に示すように、対向電極電位（Ｖｃｏｍ）はＪ１からＪ２の間においてＪ０を基準とした電位勾配を有する。同様に、画素電極電位Ｖｄｒｉｖｅも画素領域ＥのＹ方向においてＪ１からＪ２の間で電位勾配を有することになる。複数の画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄに印加される交流電圧の中心電位がオフセットされても、同様に対向電極電位（Ｖｃｏｍ）がオフセットされることから、交流電圧を印加することに伴ってＤＣ成分は生じない。ゆえに、液晶層５０には絶対値が｜Ｖ＿ＬＣＤ｜で示される駆動電圧Ｖが印加される。

そして、図２３に示すように、画素領域Ｅにおいて、Ｊ０からＪ１の間では対向電極電位は０Ｖから＋α（ｍＶ）にオフセットされ、Ｊ０からＪ２の間では対向電極電位は０Ｖから－α（ｍＶ）にオフセットされる。また、画素領域Ｅの複数の画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄには、オフセットされた対向電極電位を基準とした交流電圧が印加される。液晶層５０に含まれる負極性のイオン性不純物はＪ０からＪ１側に向かう横電界によって表示領域Ｅ１からダミー画素領域Ｅ２へ、そしてダミー画素領域Ｅ２から外側へ掃き寄せられる。同様に、液晶層５０に含まれる正極性のイオン性不純物はＪ０からＪ２側に向かう横電界によって表示領域Ｅ１からダミー画素領域Ｅ２へ、そしてダミー画素領域Ｅ２から外側へ掃き寄せられる。

上記第２実施形態の液晶装置２００とその駆動方法によれば、画素領域Ｅの面内において、対向電極２３に基準電位（例えば０Ｖ）に対して一方向としてのＹ方向に電位勾配が与えられる。電位勾配が与えられた対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を基準とした交流電圧を複数の画素電極１５及びダミー画素電極１５ｄに印加すると、画素電極電位Ｖｄｒｉｖｅにもまた電位勾配が与えられる。液晶層５０中に存在するイオン性不純物は、Ｙ方向の電位勾配に沿って液晶層５０中を移動することになる。正極性のイオン性不純物は当該電位勾配における基準電位よりも低い電位側に移動し、負極性のイオン性不純物は当該電位勾配における基準電位よりも高い電位側に移動する。すなわち、液晶層５０中のイオン性不純物を、Ｙ方向に沿って表示領域Ｅ１の外側に掃き寄せることが可能な液晶装置２００とその駆動方法を提供することができる。

画素電極電位Ｖｄｒｉｖｅと対向電極電位（Ｖｃｏｍ）はそれぞれ同じ傾きの電位勾配を有することから、交流電圧を印加することに伴ってＤＣ成分は生ぜず、液晶層５０には絶対値が｜Ｖ＿ＬＣＤ｜で示される駆動電圧Ｖが印加される。つまり、ＤＣ成分による焼き付きやフリッカーなどの表示不具合は発生し難い。すなわち、上記第１実施形態のように対向電極２３を覆う絶縁膜２４を設けなくても、液晶層５０中に含まれるイオン性不純物を表示領域Ｅ１よりも外側に掃き寄ることができる。

次に、液晶装置２００の駆動方法について、変形例６を挙げて説明する。

（変形例６）
画素領域Ｅにおいて、基準電位（例えば０Ｖ）に対して一方向に電位勾配を有するように対向電極２３に対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を印加すると共に、電位勾配が付与された当該対向電極電位（Ｖｃｏｍ）を中心電位としてダミー画素電極１５ｄや画素電極１５に交流電圧を印加する方法は、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、当該電位勾配がゼロから所定の値に徐々に変化するように対向電極電位（Ｖｃｏｍ）及び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３実施形態）
＜電子機器＞
次に、図２４を参照しつつ、本実施形態の液晶装置を適用した電子機器の一例を説明する。図２４は、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。

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ＬＲ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。なお、光変調素子１１０５には、上記第２実施形態の液晶装置２００を適用してもよい。

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７）上記各実施形態では、画素領域Ｅに表示領域Ｅ１とダミー画素領域Ｅ２とが含まれる構成において、液晶装置１００の駆動方法あるいは液晶装置２００の駆動方法を適用したが、これに限定されない。ダミー画素領域Ｅ２がない状態の表示領域Ｅ１に対して上記各実施形態の液晶装置の駆動方法を適用してもよい。これによれば、表示領域Ｅ１の外側にイオン性不純物を掃き寄せることができる。

（変形例８）上記第１実施形態の駆動方法が適用される液晶装置１００や、上記第２実施形態の駆動方法が適用される液晶装置２００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、上記第１実施形態の駆動方法が適用される液晶装置１００や、上記第２実施形態の駆動方法が適用される液晶装置２００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９）上記第１実施形態の駆動方法が適用される液晶装置１００や、上記第２実施形態の駆動方法が適用される液晶装置２００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、１５ｄ…ダミー画素電極、１７…絶縁膜（第２絶縁膜）、２４…絶縁膜（第１絶縁膜）、５０…液晶層、１００…液晶装置、１０６Ａ，１０６Ｂ…第１給電点としての上下導通部、１０６Ｃ，１０６Ｄ…第２給電点としての上下導通部、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、Ｅ…画素領域、Ｅ１…表示領域、Ｅ２…ダミー画素領域、Ｐ…画素、ＤＰ…ダミー画素。

Claims

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、
前記液晶装置は、
平面視で前記対向電極と重なり、断面視で前記対向電極と前記液晶層の間に配置された絶縁膜と、
前記平面視で前記対向電極と重なり、前記断面視で前記絶縁膜と前記液晶層の間に配置された配向膜と、
前記対向電極に、固定電位を印加する固定電位印加部と、
前記複数の画素電極のそれぞれに、前記対向電極に印加される前記固定電位を基準として中心電位がプラス方向からマイナス方向の間でオフセットされた交流電圧を印加する交流電圧印加部とを備え、
前記複数の画素電極に、前記交流電圧として、
前記交流電圧の中心電位が、表示領域の一方端から他方端の間において、電位勾配を有するように設定された交流電圧を、表示を開始してから所定の時間経過するまでの間に、前記電位勾配がゼロから所定の値に徐々に変化するように印加し、前記絶縁膜の前記配向膜側の電位を、前記電位勾配に応じた電位に充電する、液晶装置の駆動方法。
前記表示領域を囲むように配置された複数のダミー画素電極を有し、
前記表示領域と前記複数のダミー画素電極が配置されたダミー画素領域とを含む面内において、
前記対向電極電位を基準として中心電位が一方向に電位勾配を有するように設定された交流電圧を前記複数の画素電極及び前記ダミー画素電極に印加する、請求項１に記載の液晶装置の駆動方法。
前記電位勾配に基づく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、前記複数の画素電極に印加する前記交流電圧と前記複数のダミー画素電極に印加する前記交流電圧とで異なる、請求項２に記載の液晶装置の駆動方法。
少なくとも前記表示領域における前記一方向の前記電位勾配の所定の値が、絶対値で１００ｍＶ以上である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置の駆動方法。
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、
平面視で前記対向電極と重なり、断面視で前記対向電極と前記液晶層の間に配置された絶縁膜と、
前記平面視で前記対向電極と重なり、断面視で前記絶縁膜と前記液晶層の間に配置された配向膜と
前記対向電極に、固定電位を印加する固定電位印加部と、
前記複数の画素電極のそれぞれに、前記対向電極に印加される前記固定電位を基準として中心電位がプラス方向からマイナス方向の間でオフセットされた交流電圧を印加する交流電圧印加部とを備え、
前記複数の画素電極に、前記交流電圧として、
前記交流電圧の中心電位が、表示領域の一方端から他方端の間において、電位勾配を有するように設定された交流電圧を、表示を開始してから所定の時間経過するまでの間に、前記電位勾配がゼロから所定の値に徐々に変化するように印加し、前記絶縁膜の前記配向膜側の電位を、前記電位勾配に応じた電位に充電する、液晶装置。
前記表示領域を囲むように配置された複数のダミー画素電極を有し、
前記表示領域と前記複数のダミー画素電極が配置されたダミー画素領域とを含む面内において、前記対向電極電位を基準として中心電位が一方向に電位勾配を有するように設定された交流電圧を前記複数の画素電極及び前記ダミー画素電極に出力する、請求項５に記載の液晶装置。
請求項５または６に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。