液晶パネルの温度検出装置、温度検出方法、液晶表示装置および電子機器
【課題】液晶パネルの内部の温度を、実装上の制限を受けることなく、検出する。
【解決手段】液晶パネル１００は、走査線１１２とデータ線１１４との交点に応じて設けられた液晶素子を備え、液晶素子は、画素電極とコモン電極１０８とにより液晶層を挟持する。コモン電極１０８には、給電線７０を介して電圧ＬＣcomが印加され、抵抗素子６
０は、給電線７０に介挿されている。温度出力回路３５は、抵抗素子６０の両端間に発生する電圧、すなわち、液晶層に流れた電流に抵抗値を乗じた値から、予め求めた特性を用いて、液晶パネル１００内部の温度を算出する。
【解決手段】液晶パネル１００は、走査線１１２とデータ線１１４との交点に応じて設けられた液晶素子を備え、液晶素子は、画素電極とコモン電極１０８とにより液晶層を挟持する。コモン電極１０８には、給電線７０を介して電圧ＬＣcomが印加され、抵抗素子６
０は、給電線７０に介挿されている。温度出力回路３５は、抵抗素子６０の両端間に発生する電圧、すなわち、液晶層に流れた電流に抵抗値を乗じた値から、予め求めた特性を用いて、液晶パネル１００内部の温度を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの温度を、より正確に、より簡易に検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルにおける液晶素子では、温度に応じて応答速度が変化して、表示品位が低下する。このため、液晶パネル近傍に温度センサーを設けるとともに、検出した温度に応じて各種の制御を行う技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−９６７９６号公報（図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、温度センサーでは、液晶パネル近傍の温度を検出することができるが、液晶パネル内部の温度を測定することができない。このため、温度センサーで検出される温度は、液晶パネル内部における実際の温度に対して誤差を伴いやすく、各種の制御を正確に実行することができない、という問題が懸念された。
また、温度センサーについては、外部温度の影響を受けにくい地点に設けなければならないが、表示装置に小型化・額縁狭小化などが要求される場合には、温度センサーを設ける地点が制限される、という難点もある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の１つは、液晶パネルの内部の温度を、実装上の制限を受けることがなく、検出することを可能とする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明に係る液晶パネルの温度検出装置は、第１電極と第２電極とにより液晶層を挟持した液晶素子を備える液晶パネルの温度検出装置であって、前記液晶層に流れる電流を検出する電流検出素子と、前記電流検出素子によって検出された電流に基づいて前記液晶層の温度を出力する温度出力回路と、を具備することを特徴とする。液晶層は、温度が上昇するにつれて比抵抗が下がる特性を有する。本発明は、液晶層に流れる電流を検出するとともに、該特性を利用して、温度を出力しているので、液晶パネルの内部の温度を、検出することが可能となる。なお、液晶層に流れる電流を検出すれば良いので、電流検出素子を設ける地点に制限を受けにくい。
本発明において、前記液晶素子は、走査線とデータ線との交点に対応して設けられ、前記第１電極に、給電線を介して第１電圧が印加され、前記第２電極に、前記データ線を介して前記第１電圧とは異なる第２電圧が印加され、前記電流検出素子は、前記給電線に介挿された抵抗素子であり、前記温度出力回路は、前記抵抗素子の両端間に発生する電圧に基づいて前記液晶層の温度を出力する構成としても良い。
また、本発明において、前記温度出力回路は、電流に対する温度の関係を予め記憶したテーブルを有し、該テーブルを参照して、前記電流検出素子によって検出された電流を温度に変換する構成としても良い。この構成によれば、温度出力回路において演算等が不要となるので、構成の簡易化を図ることが可能となる。
なお、本発明は、液晶パネルの温度検出装置のほか、温度検出方法、液晶表示装置、該液晶表示装置を有する電子機器としても概念することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】同液晶表示装置における画素の構成を示す図である。
【図３】同液晶表示装置における電流と温度との関係を示す図である。
【図４】同液晶表示装置における表示動作を示す図である。
【図５】同液晶表示装置における温度検出動作を示す図である。
【図６】同液晶表示装置を適用したプロジェクターを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
この図に示されるように、液晶表示装置１は、走査制御回路２０、データ処理回路３０、Ａ／Ｄ変換回路３４、温度出力回路３５、コモン電極駆動回路４０、増幅回路５０、抵抗素子６０および液晶パネル１００を含む。この液晶表示装置１には、映像信号Ｖdが上
位回路から同期信号Ｓyncに同期して供給される。この映像信号Ｖdは、液晶パネル１００の各画素に対し階調レベルをそれぞれ指定するデジタルでデータであり、同期信号Ｓync
に含まれる垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号（いずれも図示省略）にしたがって走査される画素の順で供給される。
【０００８】
液晶パネル１００は、例えばアクティブマトリクス型の透過型であり、その表示領域では、４８０行の走査線１１２が図においてＸ（横）方向に延在し、また、６４０列のデータ線１１４が図においてＹ（縦）方向に延在し、かつ、各走査線１１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられるとともに、これらの走査線１１２とデータ線１１４との交差の各々に対応して、それぞれ画素１１０が配設されている。したがって、本実施形態では、画素１１０が、縦４８０行×横６４０列でマトリクス状に配設することになる。なお、画素１１０の配設領域が、表示領域１０１となる。
【０００９】
次に、画素１１０について図２を参照して説明する。この図に示されるように、画素１１０は、薄膜トランジスター（thin film transistor：以下単に「ＴＦＴ」と略称する）１１６と液晶素子１２０との組を含む。
このうち、ＴＦＴ１１６のソース電極は、データ線１１４に接続され、ドレイン電極が画素電極１１８に接続される一方、ゲート電極が走査線１１２に接続されている。コモン電極１０８と画素電極１１８との間に液晶層１０５が挟持され、これにより液晶素子１２０が構成される。このため、画素１１０毎に、画素電極１１８、コモン電極１０８および液晶１０５からなる液晶素子１２０が設けられることになる。
【００１０】
画素電極１１８は、画素毎に設けられるのに対して、コモン電極１０８は、画素電極１１８に対向するように全画素に対して共通に設けられる。このコモン電極１０８には、電圧ＬＣcomがコモン電極駆動回路４０によって印加されている。
このような構成の液晶素子１２０は、コモン電極１０８および画素電極１１８の間で電圧を保持するとともに、透過型であれば、保持した電圧の実効値に応じた透過率となる。
なお、破線で示す抵抗ＲＬＣは、液晶素子１２０における液晶層１０５の抵抗成分を示す。また、画素１１０には、補助容量Ｃsが設けられている。この補助容量Ｃsは、その一端が画素電極１１８に接続され、他端が補助容量電極１１９に共通接続されている。
【００１１】
説明を図１に戻すと、液晶パネル１００において、表示領域１０１の周辺には、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０が、それぞれ設けられている。
このうち、走査線駆動回路１３０は、走査制御回路２０による制御信号Ｙctrにしたが
って走査線１１２の１、２、３、…、４８０行目の各々に、走査信号Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3、…
、Ｇ480をそれぞれ供給するものである。
データ線駆動回路１４０は、走査制御回路２０による制御信号Ｘctrにしたがって、デ
ータ信号ｄsを、走査線駆動回路１３０によって選択される行の画素１１０の各々に対し
、それぞれ１〜６４０列目のデータ線１１４を介して供給するものである。なお、１、２、３、…、６４０列目のデータ線１１４に供給されるデータ信号を、それぞれｄ1、ｄ2、ｄ3、…、ｄ480と表記する。
コモン電極駆動回路４０は、電圧ＬＣcomを、給電線７０を介してコモン電極１０８に
印加するものである。抵抗素子６０は、給電線７０に介挿された電流検出素子である。増幅回路５０は、抵抗素子６０の両端間に発生する電圧を係数αにて増幅するものである。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）３４は、増幅回路５０による出力電圧をデジタル値に変換するものであり、温度出力回路３５は、デジタル値に変換された電圧から、液晶パネル１００の内部温度を出力するものである。
【００１３】
データ処理回路３０は、検出された内部温度に応じて映像信号Ｖdを補償したデータ信
号ｄsを出力するものであり、フレームメモリー３１、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
３２およびＤ／Ａ変換回路（Ｄ／Ａ）３３を含む。
【００１４】
フレームメモリー３１は、映像信号Ｖdを一旦記憶するとともに、１フレーム経過後に
映像信号を読み出して、Ｐdとして出力するものである。したがって、上位回路から同期
信号Ｓyncに同期して、ある画素の映像信号Ｖdが供給されたとき、フレームメモリー３１からは、同じ画素であって、１フレーム前の映像信号Ｐdが読み出されて出力される構成
となっている。
なお、フレームとは、液晶パネル１００を駆動することによって、画像の１コマ分を表示させるのに要する期間をいい、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号の周波数が６０
Ｈｚであれば、その逆数である１６．７ミリ秒である。
【００１５】
ルックアップテーブル３２は、液晶の応答性を補償するための、いわゆるオーバードライブ変換を行うものであり、本実施形態では、温度に応じて低温域用、常温域用、高温域用の３種類を有する。ここで、ある温度域のルックアップテーブルは、映像信号Ｖdで指
定される階調レベルと、１フレーム前の映像信号Ｐdで指定される階調レベルとの組み合
わせに対応して、その温度域において最適な補償映像信号Ｖdaを予め記憶する二次元テーブルである。このため、ルックアップテーブルは、映像信号Ｖdと映像信号Ｐdとが入力されたときに、これら２つのデータで指定される階調レベルの組み合わせに対応した補償映像信号Ｖdaを読み出して出力する。
なお、いずれの温度域のルックアップテーブルが選択されるかについては、温度出力回路３５により出力される温度によって次のように決定される。すなわち、温度出力回路３５により出力された温度が、Ｔ1以下であれば低温域用のルックアップテーブルが選択さ
れ、Ｔ1を上回りＴ2以下であれば常温域用のルックアップテーブルが選択され、Ｔ2を上
回れば高温域用のルックアップテーブルが選択される。
【００１６】
Ｄ／Ａ変換回路３３は、ルックアップテーブル３２から出力される補償映像信号Ｖdaを、信号Ｆrpで指定される極性のアナログ電圧に変換し、該変換した信号をデータ信号ｄs
として出力する。
なお、データ信号ｄsの極性については、ビデオ振幅中心電圧（基準電圧）Ｖcに対して高位側を正極性とし、低位側を負極性としている。また、信号Ｆrpは、Ｈレベルであるときに正極性を指定し、Ｌレベルであるときに負極性を指定するものとする。この信号Ｆrpは、例えば走査制御回路２０から、図４および図５に示されるように供給される。
【００１７】
なお、上述した走査制御回路２０、データ処理回路３０、Ａ／Ｄ変換回路３４、温度出力回路３５、コモン電極駆動回路４０および増幅回路５０は、モジュール化されるとともに、液晶パネル１００とはＦＰＣ（flexible printed circuit）基板を介して接続される
。このＦＰＣ基板には、抵抗素子６０および給電線７０が含まれる。
【００１８】
次に、実施形態に係る液晶表示装置１の動作について説明する。
はじめに、液晶表示装置１における表示動作について図４を参照して説明する。なお、図において、ｎフレームとは、正極性書込が指定されるフレームとし、（ｎ＋１）フレームとは、負極性書込が指定されるフレームとする。
各フレームは、垂直有効走査期間Ｆaと垂直帰線期間Ｆbとに分けられ、このうち、垂直有効走査期間Ｆaにわたって、上位回路から映像信号Ｖdが１行１列〜１行６４０列、２行１列〜２行６４０列、３行１列〜３行６４０列、…、４８０行１列〜４８０行６４０列の画素の順番で供給される。一方、垂直帰線期間Ｆbの途中で、信号Ｆrpの論理レベルが切
り替わる。
【００１９】
さて、走査線駆動回路１３０は、１行１列〜１行６４０列、すなわち１行目の画素に対応する映像信号Ｖdが供給される水平走査期間（Ｈ）において、走査制御回路２０による
制御にしたがって走査信号Ｇ1をＨレベルにする。また、データ処理回路３０は、ｎフレ
ームにおいて該映像信号Ｖdを正極性のデータ信号ｄsに変換する一方、データ線駆動回路１４０は、該データ信号ｄsを、走査制御回路２０による制御にしたがって１、２、３、
…、６４０列目のデータ線１１４にデータ信号ｄ1、ｄ2、ｄ3、…、ｄ640としてサンプリングする。走査信号Ｇ1がＨレベルであると、１行目のＴＦＴ１１６がオン状態となるの
で、データ線１１４にサンプリングされたデータ信号は、オン状態にあるＴＦＴ１１６を介して画素電極１１８に印加される。このため、１行１列〜１行６４０列の液晶素子１２０には、それぞれ階調変化に応じて応答性が補償された正極性電圧が書き込まれる。
走査線駆動回路１３０は、２行目の画素に対応する映像信号Ｖdが供給される水平走査
期間において走査信号Ｇ2をＨレベルにする一方、データ線駆動回路１４０は、２行目の
画素に対応する映像信号Ｖdを変換したデータ信号ｄsを、１、２、３、…、６４０列目のデータ線１１４にサンプリングする。２行目のＴＦＴ１１６がオン状態となるので、データ線１１４にサンプリングされたデータ信号は、該ＴＦＴ１１６を介して画素電極１１８に印加され、これにより、２行１列〜２行６４０列の液晶素子１２０には、それぞれ階調変化に応じて応答性が補償された正極性電圧が書き込まれる。
【００２０】
以下同様な動作が、３、４、…、４８０行目に対して実行され、これにより、各液晶素子に、階調変化に応じて応答性が補償された正極性電圧が書き込まれて、ｎフレームにおける透過像が作成されることなる。
次の（ｎ＋１）フレームにおいては、信号Ｆrpの論理レベルが反転するので、映像信号Ｖdが負極性となるが、それ以外については、ｎフレームと同様な書込動作が実行される
。これにより、各液晶素子には、それぞれ階調変化に応じて応答性が補償された負極性電圧が書き込まれて、（ｎ＋１）フレームにおける透過像が作成されることになる。
【００２１】
なお、図４では、コモン電極１０８に印加する電圧ＬＣcomについては、ビデオ振幅中
心である基準電圧Ｖcに対して基準電圧Ｖcよりも若干低位側にオフセットされている。これは、ＴＦＴ１１６では、オンからオフした瞬間にドレイン電極、すなわち画素電極１１８の電圧を低下させるフィールドスルー（プッシュダウン、突き抜け）が発生する。このため、電圧ＬＣcomを、正負振幅の基準電圧Ｖcに一致させると、液晶素子に印加される電圧の実効値は、フィールドスルーのために、負極性の方が正極性よりも大きくなるので、これを相殺するためである。
また、走査信号Ｇ1〜Ｇ480におけるＨレベルは、選択電圧ＶＨであり、Ｌレベルは非選択電圧ＶＬである。
【００２２】
さらに、図４においては、ｊ列目（ｊは１≦ｊ≦６４０を満たす整数）のデータ線に供給されるデータ信号ｄjについても示している。本実施形態において液晶素子１２０をノ
ーマリーホワイトモードとしたとき、データ信号ｄjは、正極性であれば、白レベルの低
位電圧Ｖw(+)から黒レベルの高位電圧Ｖb(+)までの範囲をとり、負極性であれば、正極性の電圧範囲を、基準電圧Ｖcを中心にして対称とした範囲、つまり白レベルの高位電圧Ｖw(-)から黒レベルの低位電圧Ｖb(-)までの範囲をとる。このとき、垂直帰線期間Ｆbでは、タイミングズレ等によって書き込まれたとしても表示に寄与させない等の理由により、黒レベルに表示とさせる電圧Ｖb(+)、Ｖb(-)となっている。
【００２３】
次に、液晶表示装置１における温度検出動作について図５を参照して説明する。
この温度検出動作は、例えば、走査制御回路２０が上位回路から指示される場合、または、自発的に指示する場合に実行される。なお、上位回路から指示される場合としては、例えば、階層的なメニュー画面を表示している場合に異なるメニュー画面への表示切り替えが指定されたときが考えられる。また、走査制御回路２０が自発的に指示する場合としては、電源投入直後における初期動作や、一定期間（例えば３０分）毎などが考えられる。
【００２４】
温度検出動作において、走査制御回路２０は、走査線駆動回路１３０に対して、走査信号Ｇ1〜Ｇ480を例えば水平走査期間（Ｈ）に相当する期間だけＨレベルとなるように制御する一方、データ線駆動回路１４０に対して、走査信号Ｇ1〜Ｇ480をＨレベルとさせる期間において、データ信号ｄsにかかわらず、データ信号ｄ1〜ｄ640を、黒レベルに相当す
る正極性の電圧Ｖb(+)にするように制御する。したがって、すべての液晶素子１２０では、画素電極１１８に、電圧Ｖb(+)が印加されることになる。
一方、コモン電極１０８には、電圧ＬＣcomが印加されている。
【００２５】
このため、すべての液晶素子１２０では、液晶層１０５の抵抗成分ＲＬＣを介して、画素電極１１８からコモン電極１０８に向かう方向に電流が流れる。このため、電圧ＬＣcomの給電線７０に介挿された抵抗素子６０の両端には、すべての液晶素子１２０の液晶層
１０５に流れた電流の総計値と、該抵抗素子６０の抵抗値Ｒとの積で示される電圧が表れる。
抵抗素子６０の両端電圧は、増幅回路５０によって係数αで電圧増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３４によってデジタル値に変換される。
【００２６】
温度出力回路３５は、第１に、デジタル値に変換された電圧を、抵抗値Ｒおよび係数αで除して、すべての液晶素子１２０の液晶層１０５に流れた電流の総計値を求める。
液晶層は、温度が上昇するにつれて比抵抗が下がり、逆に温度が下降するにつれて比抵抗が上がる、という半導体に似た性質を有する。このため、液晶層１０５に流れた電流の総計値についても、温度の上昇にほぼ比例して増加する特性となる。したがって、該特性を利用すれば、電流の総計値から、液晶層１０５における温度を求めることができる。
このため、本実施形態では、液晶パネル１００における液晶層１０５について、図３の（ａ）に示されるような、温度に対する電流の総計値の特性を、実験等により予め求めておくとともに、その特性情報（傾き、切片）を、温度出力回路３５に記憶させておく。そして、温度出力回路３５は、第２に、求めた電流の総計値から、特性情報を用いて、温度を算出して出力する。
【００２７】
なお、画素電極１１８が電圧Ｖb(+)となる状態を放置すると、液晶層１０５に直流成分が印加されてしまう。このため、データ線駆動回路１４０は、図５に示されるように、次のフレームに相当する期間では、データ信号ｄ1〜ｄ640を、黒レベルに相当する負極性の電圧Ｖb(-)とする。すでに、データ信号ｄ1〜ｄ640を電圧Ｖb(+)としたときに電流を検出しているので、データ信号ｄ1〜ｄ640を負極性の電圧Ｖb(-)としたときには、電流を検出しなくても良い。なお、電圧Ｖb(+)、Ｖb(-)としたときの電流をそれぞれ検出し、その平均値で温度を算出して、誤差を小さくするようにしても良い。
また、温度検出動作において、走査信号Ｇ1〜Ｇ480をＨレベルにして、画素電極に電圧Ｖb(+)を印加した直後では、充放電に伴う過渡的な電流が液晶層１０５に流れる可能性がある。このため、抵抗素子６０の両端電圧をサンプリングするタイミングとしては、過渡的な電流が収束するタイミング、すなわち、走査信号Ｇ1〜Ｇ480をＨレベルとする期間の末期とすることが好ましい。
【００２８】
さて、ルックアップテーブル３２は、温度出力回路３５によって出力された温度を含む温度域のテーブルを選択する。これにより、本実施形態では、液晶パネル１００の内部温度に応じて適切なルックアップテーブル３２が選択されるので、動画の表示特性が温度に依存して変化するという状況を改善することが可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態では、液晶層１０５に流れた電流を、給電線７０に介挿された抵抗素子６０によって電圧に変換し、該電圧から温度に算出して出力する構成としたが、抵抗素子６０に限られず、ホール素子や、カレント・トランスによって液晶層に流れる電流を検出する構成としても良い。
【００３０】
液晶層１０５に流れる電流は、個別でみれば測定が困難な程度に微少であるが、本実施形態では、すべての走査信号Ｇ1〜Ｇ480を同時にＨレベルとして、データ信号ｄ1〜ｄ640を、黒レベルに相当する正極性の電圧Ｖb(+)にすることで、すべての画素において流れる電流の総計値を検出しているので、測定が十分可能である。
また、本実施形態では、ＴＦＴ１１６をオンさせたときに、データ信号を黒レベルに相当する電圧Ｖb(+)として最高レベルとしているので、ＴＦＴ１１６の温度依存性による影響が小さくなり、より高精度の電流検出が可能となっている。
くわえて、本実施形態では、検出した電流の総計値から液晶層の温度を求めるので、液晶パネル１００の近傍に温度センサーを設ける構成と比較して、検出する温度の誤差を小さく済ませることが可能である。さらに、抵抗素子６０についても給電線７０に介挿すれば良いので、上記ＦＰＣ基板等に設ければ済む。このため、抵抗素子６０を設けるにあたって、実装上の制限もほとんどない。
【００３１】
ところで、上記特許文献１には、補助容量（蓄積容量）電極に交流電源を接続するとともに、該補助容量電極に流れる電流を交流電流計により測定し、該補助容量電極の抵抗値を求めて、該抵抗値から液晶パネル１００の温度を算出する点も記載されている。
しかしながら、補助容量電極の抵抗値は、電極という性格上、かなり小さく、ほとんどゼロに近い。このため、温度に応じて補助容量電極の抵抗値が変化しても、その抵抗変化が、交流電流計の内部抵抗に比べて小さいので、実際には、かなりの測定誤差を伴うと考えられる。
また、補助容量電極に、抵抗測定用の交流電源を接続するにあたっては、液晶層が応答しないように周波数を高くする必要がある（１〜２ＭＨｚ程度）。このように高周波数の電流を測定するには、少なくとも２倍以上のサンプリング周波数が必要となるので、交流電流計の構成も複雑化する。
これに対して、本実施形態では、電圧ＬＣcomを供給する給電線７０に流れる電流を、
抵抗素子６０によって電圧に変換して検出しているだけなので、測定誤差も小さいし、高周波数に対応するための複雑な交流電流計も不要である。
【００３２】
また、求めた温度にしたがった制御としては、液晶の応答性を補償するために用いるルックアップテーブルの選択のほか、例えば液晶パネル１００を冷却するファンの回転数制御に用いても良い。
一方、実施形態では、温度出力回路３５は、特性情報を用いて、電流の総計値から温度を算出する構成としたが、電流の総計値に対する温度を、例えば図３の（ｂ）に示されるように予めテーブルとして記憶しておくとともに、電流の総計値から、該テーブルを参照
して、温度を求める構成としても良い。このようにテーブルを用いて温度を求める構成とすれば、温度出力回路３５において演算の必要がなくなり、構成の簡易化を図ることが可能となる。
さらに、実施形態では、電流検出動作において、すべての液晶素子１２０に流れる電流の総計値を検出する構成としたが、例えば、表示領域１０１外に、ダミーの走査線と画素とを設けるとともに、垂直帰線期間Ｆbに該ダミーの走査線に選択電圧を印加する一方、
データ線１１４に黒レベル相当電圧Ｖb(+)、Ｖb(-)をデータ信号として供給する構成としても良い。垂直帰線期間Ｆbでは、表示領域１０１が保持期間であり、画素電極１１８が
電気的にどの部分にも接続されない状態であるので、ＴＦＴ１１６のオフリークが無視できる程度に小さければ、表示領域１０１に属する液晶素子１２０には電流が流れず、ダミーの走査線に対応する液晶素子１２０だけに電流が流れることになる。このため、抵抗素子６０に流れる電流は、該ダミーの走査線に対応する液晶素子の液晶層に限定されるので、量的には少なくなるが、表示動作において表示領域１０１による表示画面に影響を与えることなく、電流を検出することが可能となる。
【００３３】
＜電子機器＞
次に、実施形態に係る液晶表示装置１を用いた電子機器の一例を説明する。図６は、液晶表示装置１における液晶パネル１００をライトバルブとして用いたプロジェクターの構成を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクター２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられている。このランプユニット２１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにそれぞれ導かれる。なお、Ｂは、他のＲやＧと比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。
【００３４】
このプロジェクター２１００では、液晶パネル１００を含む電気光学装置が、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応して３組設けられる。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に対応する映像信号がそれぞれ外部上位回路から供給されて、フレームメモリーに記憶される構成となっている。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの構成は、上述した液晶パネル１００と同様である。
ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム２１１２において、ＲおよびＢの光は９０度に屈折する一方、Ｇの光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、投射レンズ２１１４によってカラー画像がスクリーン２１２０に投射されることとなる。
【００３５】
なお、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂには、ダイクロイックミラー２１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。また、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂの透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１００Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。
【００３６】
電子機器としては、図６を参照して説明した他にも、テレビジョンや、ビューファインダー型・モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末
、ディジタルスチルカメラ、携帯電話機、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、上記電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３７】
１…液晶表示装置、２０…走査制御回路、３０…データ処理回路、３１…フレームメモリー、３２…ルックアップテーブル、３５…温度出力回路、４０…コモン電極駆動回路、６０…抵抗素子、７０…給電線、１００…液晶パネル、１０８…コモン電極、１１０…画素、１１２…走査線、１１４…データ線、１１６…ＴＦＴ、１２０…液晶素子、１３０…走査線駆動回路、１４０…データ線駆動回路、２１００…プロジェクター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの温度を、より正確に、より簡易に検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルにおける液晶素子では、温度に応じて応答速度が変化して、表示品位が低下する。このため、液晶パネル近傍に温度センサーを設けるとともに、検出した温度に応じて各種の制御を行う技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−９６７９６号公報（図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、温度センサーでは、液晶パネル近傍の温度を検出することができるが、液晶パネル内部の温度を測定することができない。このため、温度センサーで検出される温度は、液晶パネル内部における実際の温度に対して誤差を伴いやすく、各種の制御を正確に実行することができない、という問題が懸念された。
また、温度センサーについては、外部温度の影響を受けにくい地点に設けなければならないが、表示装置に小型化・額縁狭小化などが要求される場合には、温度センサーを設ける地点が制限される、という難点もある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的の１つは、液晶パネルの内部の温度を、実装上の制限を受けることがなく、検出することを可能とする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明に係る液晶パネルの温度検出装置は、第１電極と第２電極とにより液晶層を挟持した液晶素子を備える液晶パネルの温度検出装置であって、前記液晶層に流れる電流を検出する電流検出素子と、前記電流検出素子によって検出された電流に基づいて前記液晶層の温度を出力する温度出力回路と、を具備することを特徴とする。液晶層は、温度が上昇するにつれて比抵抗が下がる特性を有する。本発明は、液晶層に流れる電流を検出するとともに、該特性を利用して、温度を出力しているので、液晶パネルの内部の温度を、検出することが可能となる。なお、液晶層に流れる電流を検出すれば良いので、電流検出素子を設ける地点に制限を受けにくい。
本発明において、前記液晶素子は、走査線とデータ線との交点に対応して設けられ、前記第１電極に、給電線を介して第１電圧が印加され、前記第２電極に、前記データ線を介して前記第１電圧とは異なる第２電圧が印加され、前記電流検出素子は、前記給電線に介挿された抵抗素子であり、前記温度出力回路は、前記抵抗素子の両端間に発生する電圧に基づいて前記液晶層の温度を出力する構成としても良い。
また、本発明において、前記温度出力回路は、電流に対する温度の関係を予め記憶したテーブルを有し、該テーブルを参照して、前記電流検出素子によって検出された電流を温度に変換する構成としても良い。この構成によれば、温度出力回路において演算等が不要となるので、構成の簡易化を図ることが可能となる。
なお、本発明は、液晶パネルの温度検出装置のほか、温度検出方法、液晶表示装置、該液晶表示装置を有する電子機器としても概念することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】同液晶表示装置における画素の構成を示す図である。
【図３】同液晶表示装置における電流と温度との関係を示す図である。
【図４】同液晶表示装置における表示動作を示す図である。
【図５】同液晶表示装置における温度検出動作を示す図である。
【図６】同液晶表示装置を適用したプロジェクターを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
この図に示されるように、液晶表示装置１は、走査制御回路２０、データ処理回路３０、Ａ／Ｄ変換回路３４、温度出力回路３５、コモン電極駆動回路４０、増幅回路５０、抵抗素子６０および液晶パネル１００を含む。この液晶表示装置１には、映像信号Ｖdが上
位回路から同期信号Ｓyncに同期して供給される。この映像信号Ｖdは、液晶パネル１００の各画素に対し階調レベルをそれぞれ指定するデジタルでデータであり、同期信号Ｓync
に含まれる垂直走査信号、水平走査信号およびドットクロック信号（いずれも図示省略）にしたがって走査される画素の順で供給される。
【０００８】
液晶パネル１００は、例えばアクティブマトリクス型の透過型であり、その表示領域では、４８０行の走査線１１２が図においてＸ（横）方向に延在し、また、６４０列のデータ線１１４が図においてＹ（縦）方向に延在し、かつ、各走査線１１２と互いに電気的に絶縁を保つように設けられるとともに、これらの走査線１１２とデータ線１１４との交差の各々に対応して、それぞれ画素１１０が配設されている。したがって、本実施形態では、画素１１０が、縦４８０行×横６４０列でマトリクス状に配設することになる。なお、画素１１０の配設領域が、表示領域１０１となる。
【０００９】
次に、画素１１０について図２を参照して説明する。この図に示されるように、画素１１０は、薄膜トランジスター（thin film transistor：以下単に「ＴＦＴ」と略称する）１１６と液晶素子１２０との組を含む。
このうち、ＴＦＴ１１６のソース電極は、データ線１１４に接続され、ドレイン電極が画素電極１１８に接続される一方、ゲート電極が走査線１１２に接続されている。コモン電極１０８と画素電極１１８との間に液晶層１０５が挟持され、これにより液晶素子１２０が構成される。このため、画素１１０毎に、画素電極１１８、コモン電極１０８および液晶１０５からなる液晶素子１２０が設けられることになる。
【００１０】
画素電極１１８は、画素毎に設けられるのに対して、コモン電極１０８は、画素電極１１８に対向するように全画素に対して共通に設けられる。このコモン電極１０８には、電圧ＬＣcomがコモン電極駆動回路４０によって印加されている。
このような構成の液晶素子１２０は、コモン電極１０８および画素電極１１８の間で電圧を保持するとともに、透過型であれば、保持した電圧の実効値に応じた透過率となる。
なお、破線で示す抵抗ＲＬＣは、液晶素子１２０における液晶層１０５の抵抗成分を示す。また、画素１１０には、補助容量Ｃsが設けられている。この補助容量Ｃsは、その一端が画素電極１１８に接続され、他端が補助容量電極１１９に共通接続されている。
【００１１】
説明を図１に戻すと、液晶パネル１００において、表示領域１０１の周辺には、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０が、それぞれ設けられている。
このうち、走査線駆動回路１３０は、走査制御回路２０による制御信号Ｙctrにしたが
って走査線１１２の１、２、３、…、４８０行目の各々に、走査信号Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3、…
、Ｇ480をそれぞれ供給するものである。
データ線駆動回路１４０は、走査制御回路２０による制御信号Ｘctrにしたがって、デ
ータ信号ｄsを、走査線駆動回路１３０によって選択される行の画素１１０の各々に対し
、それぞれ１〜６４０列目のデータ線１１４を介して供給するものである。なお、１、２、３、…、６４０列目のデータ線１１４に供給されるデータ信号を、それぞれｄ1、ｄ2、ｄ3、…、ｄ480と表記する。
コモン電極駆動回路４０は、電圧ＬＣcomを、給電線７０を介してコモン電極１０８に
印加するものである。抵抗素子６０は、給電線７０に介挿された電流検出素子である。増幅回路５０は、抵抗素子６０の両端間に発生する電圧を係数αにて増幅するものである。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄ）３４は、増幅回路５０による出力電圧をデジタル値に変換するものであり、温度出力回路３５は、デジタル値に変換された電圧から、液晶パネル１００の内部温度を出力するものである。
【００１３】
データ処理回路３０は、検出された内部温度に応じて映像信号Ｖdを補償したデータ信
号ｄsを出力するものであり、フレームメモリー３１、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
３２およびＤ／Ａ変換回路（Ｄ／Ａ）３３を含む。
【００１４】
フレームメモリー３１は、映像信号Ｖdを一旦記憶するとともに、１フレーム経過後に
映像信号を読み出して、Ｐdとして出力するものである。したがって、上位回路から同期
信号Ｓyncに同期して、ある画素の映像信号Ｖdが供給されたとき、フレームメモリー３１からは、同じ画素であって、１フレーム前の映像信号Ｐdが読み出されて出力される構成
となっている。
なお、フレームとは、液晶パネル１００を駆動することによって、画像の１コマ分を表示させるのに要する期間をいい、同期信号Ｓyncに含まれる垂直走査信号の周波数が６０
Ｈｚであれば、その逆数である１６．７ミリ秒である。
【００１５】
ルックアップテーブル３２は、液晶の応答性を補償するための、いわゆるオーバードライブ変換を行うものであり、本実施形態では、温度に応じて低温域用、常温域用、高温域用の３種類を有する。ここで、ある温度域のルックアップテーブルは、映像信号Ｖdで指
定される階調レベルと、１フレーム前の映像信号Ｐdで指定される階調レベルとの組み合
わせに対応して、その温度域において最適な補償映像信号Ｖdaを予め記憶する二次元テーブルである。このため、ルックアップテーブルは、映像信号Ｖdと映像信号Ｐdとが入力されたときに、これら２つのデータで指定される階調レベルの組み合わせに対応した補償映像信号Ｖdaを読み出して出力する。
なお、いずれの温度域のルックアップテーブルが選択されるかについては、温度出力回路３５により出力される温度によって次のように決定される。すなわち、温度出力回路３５により出力された温度が、Ｔ1以下であれば低温域用のルックアップテーブルが選択さ
れ、Ｔ1を上回りＴ2以下であれば常温域用のルックアップテーブルが選択され、Ｔ2を上
回れば高温域用のルックアップテーブルが選択される。
【００１６】
Ｄ／Ａ変換回路３３は、ルックアップテーブル３２から出力される補償映像信号Ｖdaを、信号Ｆrpで指定される極性のアナログ電圧に変換し、該変換した信号をデータ信号ｄs
として出力する。
なお、データ信号ｄsの極性については、ビデオ振幅中心電圧（基準電圧）Ｖcに対して高位側を正極性とし、低位側を負極性としている。また、信号Ｆrpは、Ｈレベルであるときに正極性を指定し、Ｌレベルであるときに負極性を指定するものとする。この信号Ｆrpは、例えば走査制御回路２０から、図４および図５に示されるように供給される。
【００１７】
なお、上述した走査制御回路２０、データ処理回路３０、Ａ／Ｄ変換回路３４、温度出力回路３５、コモン電極駆動回路４０および増幅回路５０は、モジュール化されるとともに、液晶パネル１００とはＦＰＣ（flexible printed circuit）基板を介して接続される
。このＦＰＣ基板には、抵抗素子６０および給電線７０が含まれる。
【００１８】
次に、実施形態に係る液晶表示装置１の動作について説明する。
はじめに、液晶表示装置１における表示動作について図４を参照して説明する。なお、図において、ｎフレームとは、正極性書込が指定されるフレームとし、（ｎ＋１）フレームとは、負極性書込が指定されるフレームとする。
各フレームは、垂直有効走査期間Ｆaと垂直帰線期間Ｆbとに分けられ、このうち、垂直有効走査期間Ｆaにわたって、上位回路から映像信号Ｖdが１行１列〜１行６４０列、２行１列〜２行６４０列、３行１列〜３行６４０列、…、４８０行１列〜４８０行６４０列の画素の順番で供給される。一方、垂直帰線期間Ｆbの途中で、信号Ｆrpの論理レベルが切
り替わる。
【００１９】
さて、走査線駆動回路１３０は、１行１列〜１行６４０列、すなわち１行目の画素に対応する映像信号Ｖdが供給される水平走査期間（Ｈ）において、走査制御回路２０による
制御にしたがって走査信号Ｇ1をＨレベルにする。また、データ処理回路３０は、ｎフレ
ームにおいて該映像信号Ｖdを正極性のデータ信号ｄsに変換する一方、データ線駆動回路１４０は、該データ信号ｄsを、走査制御回路２０による制御にしたがって１、２、３、
…、６４０列目のデータ線１１４にデータ信号ｄ1、ｄ2、ｄ3、…、ｄ640としてサンプリングする。走査信号Ｇ1がＨレベルであると、１行目のＴＦＴ１１６がオン状態となるの
で、データ線１１４にサンプリングされたデータ信号は、オン状態にあるＴＦＴ１１６を介して画素電極１１８に印加される。このため、１行１列〜１行６４０列の液晶素子１２０には、それぞれ階調変化に応じて応答性が補償された正極性電圧が書き込まれる。
走査線駆動回路１３０は、２行目の画素に対応する映像信号Ｖdが供給される水平走査
期間において走査信号Ｇ2をＨレベルにする一方、データ線駆動回路１４０は、２行目の
画素に対応する映像信号Ｖdを変換したデータ信号ｄsを、１、２、３、…、６４０列目のデータ線１１４にサンプリングする。２行目のＴＦＴ１１６がオン状態となるので、データ線１１４にサンプリングされたデータ信号は、該ＴＦＴ１１６を介して画素電極１１８に印加され、これにより、２行１列〜２行６４０列の液晶素子１２０には、それぞれ階調変化に応じて応答性が補償された正極性電圧が書き込まれる。
【００２０】
以下同様な動作が、３、４、…、４８０行目に対して実行され、これにより、各液晶素子に、階調変化に応じて応答性が補償された正極性電圧が書き込まれて、ｎフレームにおける透過像が作成されることなる。
次の（ｎ＋１）フレームにおいては、信号Ｆrpの論理レベルが反転するので、映像信号Ｖdが負極性となるが、それ以外については、ｎフレームと同様な書込動作が実行される
。これにより、各液晶素子には、それぞれ階調変化に応じて応答性が補償された負極性電圧が書き込まれて、（ｎ＋１）フレームにおける透過像が作成されることになる。
【００２１】
なお、図４では、コモン電極１０８に印加する電圧ＬＣcomについては、ビデオ振幅中
心である基準電圧Ｖcに対して基準電圧Ｖcよりも若干低位側にオフセットされている。これは、ＴＦＴ１１６では、オンからオフした瞬間にドレイン電極、すなわち画素電極１１８の電圧を低下させるフィールドスルー（プッシュダウン、突き抜け）が発生する。このため、電圧ＬＣcomを、正負振幅の基準電圧Ｖcに一致させると、液晶素子に印加される電圧の実効値は、フィールドスルーのために、負極性の方が正極性よりも大きくなるので、これを相殺するためである。
また、走査信号Ｇ1〜Ｇ480におけるＨレベルは、選択電圧ＶＨであり、Ｌレベルは非選択電圧ＶＬである。
【００２２】
さらに、図４においては、ｊ列目（ｊは１≦ｊ≦６４０を満たす整数）のデータ線に供給されるデータ信号ｄjについても示している。本実施形態において液晶素子１２０をノ
ーマリーホワイトモードとしたとき、データ信号ｄjは、正極性であれば、白レベルの低
位電圧Ｖw(+)から黒レベルの高位電圧Ｖb(+)までの範囲をとり、負極性であれば、正極性の電圧範囲を、基準電圧Ｖcを中心にして対称とした範囲、つまり白レベルの高位電圧Ｖw(-)から黒レベルの低位電圧Ｖb(-)までの範囲をとる。このとき、垂直帰線期間Ｆbでは、タイミングズレ等によって書き込まれたとしても表示に寄与させない等の理由により、黒レベルに表示とさせる電圧Ｖb(+)、Ｖb(-)となっている。
【００２３】
次に、液晶表示装置１における温度検出動作について図５を参照して説明する。
この温度検出動作は、例えば、走査制御回路２０が上位回路から指示される場合、または、自発的に指示する場合に実行される。なお、上位回路から指示される場合としては、例えば、階層的なメニュー画面を表示している場合に異なるメニュー画面への表示切り替えが指定されたときが考えられる。また、走査制御回路２０が自発的に指示する場合としては、電源投入直後における初期動作や、一定期間（例えば３０分）毎などが考えられる。
【００２４】
温度検出動作において、走査制御回路２０は、走査線駆動回路１３０に対して、走査信号Ｇ1〜Ｇ480を例えば水平走査期間（Ｈ）に相当する期間だけＨレベルとなるように制御する一方、データ線駆動回路１４０に対して、走査信号Ｇ1〜Ｇ480をＨレベルとさせる期間において、データ信号ｄsにかかわらず、データ信号ｄ1〜ｄ640を、黒レベルに相当す
る正極性の電圧Ｖb(+)にするように制御する。したがって、すべての液晶素子１２０では、画素電極１１８に、電圧Ｖb(+)が印加されることになる。
一方、コモン電極１０８には、電圧ＬＣcomが印加されている。
【００２５】
このため、すべての液晶素子１２０では、液晶層１０５の抵抗成分ＲＬＣを介して、画素電極１１８からコモン電極１０８に向かう方向に電流が流れる。このため、電圧ＬＣcomの給電線７０に介挿された抵抗素子６０の両端には、すべての液晶素子１２０の液晶層
１０５に流れた電流の総計値と、該抵抗素子６０の抵抗値Ｒとの積で示される電圧が表れる。
抵抗素子６０の両端電圧は、増幅回路５０によって係数αで電圧増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３４によってデジタル値に変換される。
【００２６】
温度出力回路３５は、第１に、デジタル値に変換された電圧を、抵抗値Ｒおよび係数αで除して、すべての液晶素子１２０の液晶層１０５に流れた電流の総計値を求める。
液晶層は、温度が上昇するにつれて比抵抗が下がり、逆に温度が下降するにつれて比抵抗が上がる、という半導体に似た性質を有する。このため、液晶層１０５に流れた電流の総計値についても、温度の上昇にほぼ比例して増加する特性となる。したがって、該特性を利用すれば、電流の総計値から、液晶層１０５における温度を求めることができる。
このため、本実施形態では、液晶パネル１００における液晶層１０５について、図３の（ａ）に示されるような、温度に対する電流の総計値の特性を、実験等により予め求めておくとともに、その特性情報（傾き、切片）を、温度出力回路３５に記憶させておく。そして、温度出力回路３５は、第２に、求めた電流の総計値から、特性情報を用いて、温度を算出して出力する。
【００２７】
なお、画素電極１１８が電圧Ｖb(+)となる状態を放置すると、液晶層１０５に直流成分が印加されてしまう。このため、データ線駆動回路１４０は、図５に示されるように、次のフレームに相当する期間では、データ信号ｄ1〜ｄ640を、黒レベルに相当する負極性の電圧Ｖb(-)とする。すでに、データ信号ｄ1〜ｄ640を電圧Ｖb(+)としたときに電流を検出しているので、データ信号ｄ1〜ｄ640を負極性の電圧Ｖb(-)としたときには、電流を検出しなくても良い。なお、電圧Ｖb(+)、Ｖb(-)としたときの電流をそれぞれ検出し、その平均値で温度を算出して、誤差を小さくするようにしても良い。
また、温度検出動作において、走査信号Ｇ1〜Ｇ480をＨレベルにして、画素電極に電圧Ｖb(+)を印加した直後では、充放電に伴う過渡的な電流が液晶層１０５に流れる可能性がある。このため、抵抗素子６０の両端電圧をサンプリングするタイミングとしては、過渡的な電流が収束するタイミング、すなわち、走査信号Ｇ1〜Ｇ480をＨレベルとする期間の末期とすることが好ましい。
【００２８】
さて、ルックアップテーブル３２は、温度出力回路３５によって出力された温度を含む温度域のテーブルを選択する。これにより、本実施形態では、液晶パネル１００の内部温度に応じて適切なルックアップテーブル３２が選択されるので、動画の表示特性が温度に依存して変化するという状況を改善することが可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態では、液晶層１０５に流れた電流を、給電線７０に介挿された抵抗素子６０によって電圧に変換し、該電圧から温度に算出して出力する構成としたが、抵抗素子６０に限られず、ホール素子や、カレント・トランスによって液晶層に流れる電流を検出する構成としても良い。
【００３０】
液晶層１０５に流れる電流は、個別でみれば測定が困難な程度に微少であるが、本実施形態では、すべての走査信号Ｇ1〜Ｇ480を同時にＨレベルとして、データ信号ｄ1〜ｄ640を、黒レベルに相当する正極性の電圧Ｖb(+)にすることで、すべての画素において流れる電流の総計値を検出しているので、測定が十分可能である。
また、本実施形態では、ＴＦＴ１１６をオンさせたときに、データ信号を黒レベルに相当する電圧Ｖb(+)として最高レベルとしているので、ＴＦＴ１１６の温度依存性による影響が小さくなり、より高精度の電流検出が可能となっている。
くわえて、本実施形態では、検出した電流の総計値から液晶層の温度を求めるので、液晶パネル１００の近傍に温度センサーを設ける構成と比較して、検出する温度の誤差を小さく済ませることが可能である。さらに、抵抗素子６０についても給電線７０に介挿すれば良いので、上記ＦＰＣ基板等に設ければ済む。このため、抵抗素子６０を設けるにあたって、実装上の制限もほとんどない。
【００３１】
ところで、上記特許文献１には、補助容量（蓄積容量）電極に交流電源を接続するとともに、該補助容量電極に流れる電流を交流電流計により測定し、該補助容量電極の抵抗値を求めて、該抵抗値から液晶パネル１００の温度を算出する点も記載されている。
しかしながら、補助容量電極の抵抗値は、電極という性格上、かなり小さく、ほとんどゼロに近い。このため、温度に応じて補助容量電極の抵抗値が変化しても、その抵抗変化が、交流電流計の内部抵抗に比べて小さいので、実際には、かなりの測定誤差を伴うと考えられる。
また、補助容量電極に、抵抗測定用の交流電源を接続するにあたっては、液晶層が応答しないように周波数を高くする必要がある（１〜２ＭＨｚ程度）。このように高周波数の電流を測定するには、少なくとも２倍以上のサンプリング周波数が必要となるので、交流電流計の構成も複雑化する。
これに対して、本実施形態では、電圧ＬＣcomを供給する給電線７０に流れる電流を、
抵抗素子６０によって電圧に変換して検出しているだけなので、測定誤差も小さいし、高周波数に対応するための複雑な交流電流計も不要である。
【００３２】
また、求めた温度にしたがった制御としては、液晶の応答性を補償するために用いるルックアップテーブルの選択のほか、例えば液晶パネル１００を冷却するファンの回転数制御に用いても良い。
一方、実施形態では、温度出力回路３５は、特性情報を用いて、電流の総計値から温度を算出する構成としたが、電流の総計値に対する温度を、例えば図３の（ｂ）に示されるように予めテーブルとして記憶しておくとともに、電流の総計値から、該テーブルを参照
して、温度を求める構成としても良い。このようにテーブルを用いて温度を求める構成とすれば、温度出力回路３５において演算の必要がなくなり、構成の簡易化を図ることが可能となる。
さらに、実施形態では、電流検出動作において、すべての液晶素子１２０に流れる電流の総計値を検出する構成としたが、例えば、表示領域１０１外に、ダミーの走査線と画素とを設けるとともに、垂直帰線期間Ｆbに該ダミーの走査線に選択電圧を印加する一方、
データ線１１４に黒レベル相当電圧Ｖb(+)、Ｖb(-)をデータ信号として供給する構成としても良い。垂直帰線期間Ｆbでは、表示領域１０１が保持期間であり、画素電極１１８が
電気的にどの部分にも接続されない状態であるので、ＴＦＴ１１６のオフリークが無視できる程度に小さければ、表示領域１０１に属する液晶素子１２０には電流が流れず、ダミーの走査線に対応する液晶素子１２０だけに電流が流れることになる。このため、抵抗素子６０に流れる電流は、該ダミーの走査線に対応する液晶素子の液晶層に限定されるので、量的には少なくなるが、表示動作において表示領域１０１による表示画面に影響を与えることなく、電流を検出することが可能となる。
【００３３】
＜電子機器＞
次に、実施形態に係る液晶表示装置１を用いた電子機器の一例を説明する。図６は、液晶表示装置１における液晶パネル１００をライトバルブとして用いたプロジェクターの構成を示す平面図である。
この図に示されるように、プロジェクター２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット２１０２が設けられている。このランプユニット２１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６および２枚のダイクロイックミラー２１０８によってＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂにそれぞれ導かれる。なお、Ｂは、他のＲやＧと比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３および出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。
【００３４】
このプロジェクター２１００では、液晶パネル１００を含む電気光学装置が、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応して３組設けられる。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分に対応する映像信号がそれぞれ外部上位回路から供給されて、フレームメモリーに記憶される構成となっている。ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂの構成は、上述した液晶パネル１００と同様である。
ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に３方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム２１１２において、ＲおよびＢの光は９０度に屈折する一方、Ｇの光は直進する。したがって、各色の画像が合成された後、投射レンズ２１１４によってカラー画像がスクリーン２１２０に投射されることとなる。
【００３５】
なお、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇおよび１００Ｂには、ダイクロイックミラー２１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。また、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂの透過像は、ダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ１００Ｇの透過像はそのまま投射されるので、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｂによる水平走査方向は、ライトバルブ１００Ｇによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。
【００３６】
電子機器としては、図６を参照して説明した他にも、テレビジョンや、ビューファインダー型・モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末
、ディジタルスチルカメラ、携帯電話機、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、上記電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３７】
１…液晶表示装置、２０…走査制御回路、３０…データ処理回路、３１…フレームメモリー、３２…ルックアップテーブル、３５…温度出力回路、４０…コモン電極駆動回路、６０…抵抗素子、７０…給電線、１００…液晶パネル、１０８…コモン電極、１１０…画素、１１２…走査線、１１４…データ線、１１６…ＴＦＴ、１２０…液晶素子、１３０…走査線駆動回路、１４０…データ線駆動回路、２１００…プロジェクター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極とにより液晶層を挟持した液晶素子を備える液晶パネルの温度検出装置であって、
前記液晶層に流れる電流を検出する電流検出素子と、
前記電流検出素子によって検出された電流に基づいて前記液晶層の温度を出力する温度出力回路と、
を具備することを特徴とする液晶パネルの温度検出装置。
【請求項２】
前記液晶素子は、走査線とデータ線との交点に対応して設けられ、
前記第１電極に、給電線を介して第１電圧が印加され、
前記第２電極に、前記データ線を介して前記第１電圧とは異なる第２電圧が印加され、
前記電流検出素子は、前記給電線に介挿された抵抗素子であり、
前記温度出力回路は、前記抵抗素子の両端間に発生する電圧に基づいて前記液晶層の温度を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの温度検出装置。
【請求項３】
前記温度出力回路は、電流に対する温度の関係を予め記憶したテーブルを有し、該テーブルを参照して、前記電流検出素子によって検出された電流を温度に変換する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの温度検出装置。
【請求項４】
第１電極と第２電極とにより液晶層を挟持した液晶素子を備える液晶パネルの温度検出方法であって、
前記液晶層に流れる電流を検出し、
検出した前記電流に基づいて前記液晶層の温度を出力する
ことを特徴とする液晶パネルの温度検出方法。
【請求項５】
コモン電極と、走査線とデータ線との交点に応じて設けられた画素電極と、該画素電極と該コモン電極とによって挟持された液晶層と、を含む液晶素子を備えた液晶表示装置であって、
前記液晶層に流れる電流を検出する電流検出素子と、
前記電流検出素子によって検出された電流に基づいて前記液晶層の温度を出力する温度出力回路と、
前記液晶素子で表現する階調レベルを指定する映像信号を、過去の映像信号で指定された前記液晶素子で表現する階調レベルとの変化分と、前記温度出力回路により出力された温度と、に応じて補償し、補償映像信号として出力するデータ処理回路と、
前記コモン電極に、給電線を介して第１電圧を印加するコモン電極駆動回路と、
前記補償映像信号に応じた電圧のデータ信号を、前記液晶素子の画素電極に、前記データ線を介して印加するデータ線駆動回路と、
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶表示装置を有することを特徴とする電子機器。
【請求項１】
第１電極と第２電極とにより液晶層を挟持した液晶素子を備える液晶パネルの温度検出装置であって、
前記液晶層に流れる電流を検出する電流検出素子と、
前記電流検出素子によって検出された電流に基づいて前記液晶層の温度を出力する温度出力回路と、
を具備することを特徴とする液晶パネルの温度検出装置。
【請求項２】
前記液晶素子は、走査線とデータ線との交点に対応して設けられ、
前記第１電極に、給電線を介して第１電圧が印加され、
前記第２電極に、前記データ線を介して前記第１電圧とは異なる第２電圧が印加され、
前記電流検出素子は、前記給電線に介挿された抵抗素子であり、
前記温度出力回路は、前記抵抗素子の両端間に発生する電圧に基づいて前記液晶層の温度を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの温度検出装置。
【請求項３】
前記温度出力回路は、電流に対する温度の関係を予め記憶したテーブルを有し、該テーブルを参照して、前記電流検出素子によって検出された電流を温度に変換する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの温度検出装置。
【請求項４】
第１電極と第２電極とにより液晶層を挟持した液晶素子を備える液晶パネルの温度検出方法であって、
前記液晶層に流れる電流を検出し、
検出した前記電流に基づいて前記液晶層の温度を出力する
ことを特徴とする液晶パネルの温度検出方法。
【請求項５】
コモン電極と、走査線とデータ線との交点に応じて設けられた画素電極と、該画素電極と該コモン電極とによって挟持された液晶層と、を含む液晶素子を備えた液晶表示装置であって、
前記液晶層に流れる電流を検出する電流検出素子と、
前記電流検出素子によって検出された電流に基づいて前記液晶層の温度を出力する温度出力回路と、
前記液晶素子で表現する階調レベルを指定する映像信号を、過去の映像信号で指定された前記液晶素子で表現する階調レベルとの変化分と、前記温度出力回路により出力された温度と、に応じて補償し、補償映像信号として出力するデータ処理回路と、
前記コモン電極に、給電線を介して第１電圧を印加するコモン電極駆動回路と、
前記補償映像信号に応じた電圧のデータ信号を、前記液晶素子の画素電極に、前記データ線を介して印加するデータ線駆動回路と、
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶表示装置を有することを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１９７６５９（Ｐ２０１０−１９７６５９Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４１９２３（Ｐ２００９−４１９２３）
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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