JP2000009547A - 温度センサおよびそれを用いた液晶表示装置並びに投写型液晶表示装置 - Google Patents

温度センサおよびそれを用いた液晶表示装置並びに投写型液晶表示装置

Info

Publication number
JP2000009547A
JP2000009547A JP17434298A JP17434298A JP2000009547A JP 2000009547 A JP2000009547 A JP 2000009547A JP 17434298 A JP17434298 A JP 17434298A JP 17434298 A JP17434298 A JP 17434298A JP 2000009547 A JP2000009547 A JP 2000009547A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
tft
temperature
temperature sensor
ring oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17434298A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Okubo
竜也 大久保
Hideo Sato
秀夫 佐藤
Genshiro Kawachi
玄士朗 河内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP17434298A priority Critical patent/JP2000009547A/ja
Publication of JP2000009547A publication Critical patent/JP2000009547A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶表示装置において、表示パネルの温度変化
に起因した表示不良がある。その表示不良を解消し、高
品質な表示特性を維持する液晶表示装置と、それに用い
られる温度センサを提供する。 【解決手段】駆動回路部用TFTと同じ材料を用いて同
じプロセスで並行してリングオシレータを形成して、該
リングオシレータの発振周波数に基づいて温度を測定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置にか
かり、特に表示パネルの温度変化に起因した表示特性の
変動を解消するために用いられる温度センサと、この温
度センサを用いた液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、軽量・薄型・低消費電
力という特徴から、パソコンのモニターや、携帯機器、
あるいは、プロジェクションテレビや、液晶プロジェク
タなどと、幅広く応用されてきている。このようなディ
スプレイに常に求められている性能は高画質である。ま
た、さらなる低コストも要求されている。これらの要求
を満たす一つの技術として、駆動回路内蔵型の液晶表示
装置がある。すなわち、これまで、液晶の駆動回路は表
示パネルの外側に設けていたが、この駆動回路を内蔵す
ることにより、コスト削減と、高画質を図ろうとするも
のである。
【0003】この駆動回路を内蔵するためには、TFT
を高性能にする必要があり、その高性能にする一つの技
術として、低温ポリシリコンTFTがある。これまで一
般的にTFTとよばれていたものは、半導体層にアモル
ファス状のシリコンを用いていた。そのアモルファス状
のシリコンにレーザーを照射することによって、シリコ
ンを多結晶(ポリシリコン)化させ、さらに、その半導
体層にN型およびP型のイオン注入をすることにより、
Nチャネル型TFTおよびPチャネル型TFTの高性能
なスイッチングデバイス、すなわち低温ポリシリコンT
FTが開発された。
【0004】現在、その低温ポリシリコンTFTを用い
た駆動回路内蔵型の液晶表示装置として、中・小型の液
晶ディスプレイが製品化されている。
【0005】この低温ポリシリコンTFTを用いた技術
を、プロジェクションテレビや液晶プロジェクタなどの
投射型液晶表示装置に用いようとした場合、投射型液晶
表示装置の抱える問題の一つに、表示パネルの温度差に
よる表示画面の画質の劣化がある。なぜなら、プロジェ
クタの光源として数百ワットという強力なランプが用い
られ、ランプが発生する熱や表示パネルに入射される強
い光の一部をパネルが吸収し、表示パネルの温度が変化
するとともに、液晶表示素子に使用されるネマティック
液晶や高分子液晶の印加電圧−透過率特性が温度に依存
して変化するため、表示特性が変動するからである。
【0006】この温度変化による表示特性の変動を抑制
する例として、特開平7−253765 号公報がある。これ
は、温度センサと信号電圧補正手段を設け、温度センサ
の信号により信号電圧を補正するものである。また、特
開平8−29265号公報では、温度センサとして、TFTの
オフ電流の温度依存性を利用してオフ電流を検出し、そ
の検出電流をもとに表示パネルを冷却装置によって温度
を一定に保つようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】温度センサを表示パネ
ルに外付けする構成は、表示パネルの正確な温度が把握
することができないことや、実装方法が若干困難になる
という課題がある。また、温度センサがパネル内蔵のT
FTのオフ電流を検出するという方法では、微小電流を
測定する機構が新たに必要であり、コストがかかってし
まう。
【0008】そこで、本発明の目的は、表示パネル内蔵
の簡易型で容易に温度を検知することのできる温度セン
サおよび、それを用いた液晶表示装置を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の温度センサは、
多結晶シリコンからなる半導体層、および該半導体層に
ゲート電圧を印加するゲート電極、および半導体層に電
子を電流担体として電流を導通するソース・ドレイン領
域、および該電流を取り出すドレイン電極およびソース
電極を備えているNチャネル型TFTと、多結晶シリコ
ンからなる半導体層、および該半導体層にゲート電圧を
印加するゲート電極、および半導体層にホールを電流担
体として電流を導通するソース・ドレイン領域、および
該電流を取り出すドレイン電極およびソース電極を備え
ているPチャネル型TFTの両方を組み合わせて構成さ
れるCMOS回路において、奇数個のCMOSインバー
タ列を直列に接続して形成されるリングオシレータを構
成し、該リングオシレータの発振周波数の変化によって
温度を感知することを特徴とする。
【0010】図2は、TFTのしきい値電圧の温度依存
性である。温度が上昇するにつれ、しきい値電圧が低下
することがわかる。これは、温度の上昇により、少数キ
ャリアが発生し、しきい値電圧が低くなったものと考え
られる。しきい値電圧が低くなると、TFTのオンする
電流が増大する。リングオシレータの発振周波数はTF
Tのオン電流が多いほど、高くなる。したがって温度が
高くなるほど、TFTのオン電流が高くなり、リングオシ
レータの発振周波数は高くなる。よって、このリングオ
シレータの発振周波数を測定することにより、リングオ
シレータの温度がわかる。なお、発振周波数は、たとえ
ばパルスカウンタなどで容易に検出可能であり、マイコ
ンと組み合わせれば、容易に温度がわかる。
【0011】ここで、リングオシレータが発振する理由
を簡単に述べると、インバータとは入力信号を反転する
機構であり、そのインバータを奇数個直結してその出力
信号を最初のインバータの入力に戻すと、その信号の系
は不安定状態となり、したがって発振する。発振する周
波数は、TFTのオン電流およびゲート容量に依存す
る。
【0012】本発明の液晶表示装置は、少なくとも、基
板上に、複数の走査配線と複数の信号配線、および、該
走査配線と該信号配線の交差点毎に該走査配線と該信号
配線に接続されたTFT素子、および、該TFT素子毎
に接続された画素電極から構成される表示部と、該走査
配線に信号を送る走査ドライバ、および、該信号配線に
信号を送る信号ドライバから構成される駆動回路部を具
備するTFT基板と、該TFT基板に間隙を有して対向
配置される対向基板と、該間隙に液晶を有する液晶表示
装置において、該TFT基板上にNチャネル型TFTと
Pチャネル型TFTの両方の組み合わされた奇数個のイ
ンバータ列からなるリングオシレータを具備している。
このリングオシレータから温度を検出することができ、
この温度情報に基づいて、たとえば液晶パネルの温度を
一定に保つように冷却用ファンを制御したり、あるいは
あらかじめ、液晶素子の温度依存性をメモリなどに蓄え
ておいて映像信号を補正したりすることにより、表示特
性を一定に保つことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
例を説明する。
【0014】図1は、液晶表示装置の概要を示す図であ
る。TFT基板10は、たとえばガラスのような透明基
板であり、その上に表示部20および駆動回路部30お
よび温度センサ部40を備えている。表示部20は、複
数の信号線21とそれに直交するように複数の走査線2
2が形成され、この信号線21と走査線22の各交差点
毎に画素用スイッチング素子23と、その画素用スイッ
チング素子に接続された画素電極24から、構成されて
いる。駆動回路部30は信号線に信号を送るためのシフ
トレジスタ回路およびサンプリング回路などを具備する
信号ドライバ31と、走査線を順次選択するためのシフ
トレジスタ回路などを具備する走査ドライバ32から、
構成される。そして本発明にかかる温度センサ40は、
表示部に近い領域に形成されている。
【0015】本発明の温度センサ40は、図3に示すよ
うに、Nチャネル型TFT41とPチャネル型TFT4
2の両方の組み合わされた奇数個のインバータ43列か
らなるリングオシレータ44である。該リングオシレー
タの出力信号45をパルスカウンタ46により、発振周
波数を検出し、また、該パルスカウンタ46はたとえば
CPUなどで制御される。なお、このパルスカウンタも
TFTで作成することも可能である。
【0016】図4は、リングオシレータの構成要素であ
るNチャネル型TFTおよびPチャネル型TFTの断面
図である。なお、本実施形態では、半導体層が一番下に
なるコプレーナ型TFTを一例として示すが、TFTの
形態がボトムゲート型でも同様な発明効果が得られる。
TFT基板10上に第1層目の半導体層51,52,5
3が形成される。該半導体層の上にゲート絶縁膜54を
介してゲート電極55が形成される。その上から、N+
およびP+のイオンを半導体層に注入し、半導体層51
はN型半導体層に、半導体層52はP型半導体層に、ま
た、ゲート直下の半導体層は注入されずに、真性半導体
層53が形成され、Nチャネル型およびPチャネル型の
自己整合型TFTとなる。次に配線するため、層間絶縁
膜57を例えば窒化シリコン形成する。そして、配線層
56を例えばアルミニウムで形成し、本発明のリングオ
シレータの構成要素であるNチャネル型TFTおよびP
チャネル型TFTが形成される。
【0017】図5に、本発明の温度センサを利用した液
晶プロジェクタの模式図を示す。光源61から発せられ
る光は一旦集光レンズ62などに入り、表示パネル65
に効率よく入射される。そして、表示パネルを通過した
光は、投射レンズ63によって拡大し、スクリーン64
に映し出される。ここで本発明の温度センサ40は表示
パネル65の温度を感知しリングオシレータの発振周波
数が変動し、その発振周波数をパルスカウンタで読み取
り、CPUで表示パネルを一定に保つように冷却ファン
70を制御する。
【0018】このように、本発明の温度センサを液晶表
示装置に用いることで、温度が容易に検出することがで
き、その温度情報をもとにたとえば冷却ファンを制御し
て、表示パネルを一定に保つことができる。したがっ
て、表示特性は一定に保たれる。
【0019】
【発明の効果】本発明の温度センサは、温度によってし
きい値電圧が変動するポリシリコンTFTから構成され
るリングオシレータであるため、温度によってリングオ
シレータの発振周波数が変動することを利用している。
発振周波数は、パルスカウンタなどで容易に検出可能で
あり、またそのパルスカウンタ出力信号はデジタル信号
であるため、CPUで制御しやすい。
【0020】本発明の液晶表示装置は、リングオシレー
タによる温度センサを具備しており、その温度センサの
温度情報を元に例えば表示パネルを一定に保ったり、映
像信号を補正したりすることができ、温度が変動して
も、良好な表示特性が得られる。また、該温度センサ
は、駆動回路内蔵型において、駆動回路部と同じ材料、
同じプロセスを並行して形成することができるので、コ
ストは増加しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の概略を示す図。
【図2】本発明の温度センサに用いられているTFTの
しきい値電圧の温度依存性を示す特性図。
【図3】本発明の温度センサの概略を示す図。
【図4】本発明の温度センサを構成するTFTの断面を
示す断面図。
【図5】本発明の温度センサを用いた液晶プロジェクタ
の概略を示す構成図。
【符号の説明】
10…TFT基板、20…表示部、21…信号線、22
…走査線、23…画素用スイッチング素子、24…画素
電極、30…駆動回路部、31…信号ドライバ、32…
走査ドライバ、40…温度センサ部、41…Nチャネル
型TFT、42…Pチャネル型TFT、43…インバー
タ、44…リングオシレータ、45…リングオシレータ
出力信号、46…パルスカウンタ、51…N型半導体
層、52…P型半導体層、53…真性半導体層、54…
ゲート絶縁膜、55…ゲート電極、56…半導体層、5
7…層間絶縁膜、61…光源、62…集光レンズ、63
…投射レンズ、64…スクリーン、65…表示パネル、
70…冷却ファン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河内 玄士朗 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Fターム(参考) 2H093 NA16 NC27 NC34 NC50 NC57 ND02 ND05 ND44 ND49 NG02 5C006 AF54 AF62 BB16 BC20 BF15 BF22 BF33 BF34 BF38 EA03 EB05 EC11 FA19 FA51

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも、多結晶シリコンからなる半導
    体層、および該半導体層にゲート電圧を印加するゲート
    電極、および半導体層に電子を電流担体として電流を導
    通するソース・ドレイン領域、および該電流を取り出す
    ドレイン電極およびソース電極を備えているNチャネル
    型TFTと、多結晶シリコンからなる半導体層、および
    該半導体層にゲート電圧を印加するゲート電極、および
    半導体層にホールを電流担体として電流を導通するソー
    ス・ドレイン領域、および該電流を取り出すドレイン電
    極およびソース電極を備えているPチャネル型TFTの
    両方を組み合わせて構成されるCMOS回路において、
    奇数個のCMOSインバータ列を直列に接続して形成さ
    れるリングオシレータを構成し、該リングオシレータの
    発振周波数の変化によって温度を感知することを特徴と
    する温度センサ。
  2. 【請求項2】少なくとも、基板上に、複数の走査配線と
    複数の信号配線、および、該走査配線と該信号配線の交
    差点毎に該走査配線と該信号配線に接続されたTFT素
    子、および、該TFT素子毎に接続された画素電極から
    構成される表示部と、該走査配線に信号を送る走査ドラ
    イバ、および、該信号配線に信号を送る信号ドライバか
    ら構成される駆動回路部を具備するTFT基板と、該T
    FT基板に間隙を有して対向配置される対向基板と、該
    間隙に液晶を有する液晶表示装置において、該TFT基
    板上にNチャネル型TFTとPチャネル型TFTの両方
    の組み合わされた奇数個のインバータ列からなるリング
    オシレータを具備し、該リングオシレータを温度センサ
    として用いていることを特徴とする温度センサを用いた
    液晶表示装置。
  3. 【請求項3】請求項2において、該温度センサを具備し
    ていることを特徴とする投写型液晶表示装置。
JP17434298A 1998-06-22 1998-06-22 温度センサおよびそれを用いた液晶表示装置並びに投写型液晶表示装置 Pending JP2000009547A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17434298A JP2000009547A (ja) 1998-06-22 1998-06-22 温度センサおよびそれを用いた液晶表示装置並びに投写型液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17434298A JP2000009547A (ja) 1998-06-22 1998-06-22 温度センサおよびそれを用いた液晶表示装置並びに投写型液晶表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000009547A true JP2000009547A (ja) 2000-01-14

Family

ID=15976972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17434298A Pending JP2000009547A (ja) 1998-06-22 1998-06-22 温度センサおよびそれを用いた液晶表示装置並びに投写型液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000009547A (ja)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001069584A1 (fr) * 2000-03-14 2001-09-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Afficheur d'image et procede d'affichage d'image
EP1437709A1 (en) * 2003-01-10 2004-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for stabilizing a display against temperature dependent contrast variations
JP2005291978A (ja) * 2004-04-01 2005-10-20 Hitachi Ltd 半導体センサ
CN1294546C (zh) * 2002-03-04 2007-01-10 Nec液晶技术株式会社 驱动液晶显示器的方法和使用该驱动方法的液晶显示器
CN100353661C (zh) * 2002-10-31 2007-12-05 上海华虹集成电路有限责任公司 中频频率基准源
WO2008038439A1 (fr) * 2006-09-28 2008-04-03 Sharp Kabushiki Kaisha Panneau d'affichage et dispositif d'affichage
US7839478B2 (en) 2005-07-15 2010-11-23 Samung Electronics Co., Ltd. Temperature sensor for display device, thin film transistor array panel including the temperature sensor, liquid crystal display, driving circuit for liquid crystal display and flicker controlling system for liquid crystal display
JP2013167455A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Seiko Epson Corp 温度センサー及び温度計測方法、電気光学装置
JP2013167456A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Seiko Epson Corp 温度センサー及び電気光学装置
JP2015179096A (ja) * 2015-06-30 2015-10-08 セイコーエプソン株式会社 温度センサー
JP2016051090A (ja) * 2014-08-30 2016-04-11 京セラディスプレイ株式会社 液晶表示装置
WO2018228389A1 (zh) * 2017-06-13 2018-12-20 京东方科技集团股份有限公司 温度传感器、显示面板和显示装置
US10606141B2 (en) 2017-05-17 2020-03-31 Seiko Epson Corporation Electrooptical device and electronic apparatus
CN111699524A (zh) * 2018-02-14 2020-09-22 索尼半导体解决方案公司 显示装置和电子设备
US11422040B2 (en) * 2017-02-27 2022-08-23 Boe Technology Group Co., Ltd. Temperature detection circuit, display panel and display device

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001069584A1 (fr) * 2000-03-14 2001-09-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Afficheur d'image et procede d'affichage d'image
CN1294546C (zh) * 2002-03-04 2007-01-10 Nec液晶技术株式会社 驱动液晶显示器的方法和使用该驱动方法的液晶显示器
CN100353661C (zh) * 2002-10-31 2007-12-05 上海华虹集成电路有限责任公司 中频频率基准源
EP1437709A1 (en) * 2003-01-10 2004-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for stabilizing a display against temperature dependent contrast variations
WO2004064032A1 (en) * 2003-01-10 2004-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for stabilizing a display against temperature dependent contrast variations
JP2005291978A (ja) * 2004-04-01 2005-10-20 Hitachi Ltd 半導体センサ
US7839478B2 (en) 2005-07-15 2010-11-23 Samung Electronics Co., Ltd. Temperature sensor for display device, thin film transistor array panel including the temperature sensor, liquid crystal display, driving circuit for liquid crystal display and flicker controlling system for liquid crystal display
WO2008038439A1 (fr) * 2006-09-28 2008-04-03 Sharp Kabushiki Kaisha Panneau d'affichage et dispositif d'affichage
US8102486B2 (en) 2006-09-28 2012-01-24 Sharp Kabushiki Kaisha Display panel and display device
JP2013167456A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Seiko Epson Corp 温度センサー及び電気光学装置
JP2013167455A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Seiko Epson Corp 温度センサー及び温度計測方法、電気光学装置
JP2016051090A (ja) * 2014-08-30 2016-04-11 京セラディスプレイ株式会社 液晶表示装置
JP2015179096A (ja) * 2015-06-30 2015-10-08 セイコーエプソン株式会社 温度センサー
US11422040B2 (en) * 2017-02-27 2022-08-23 Boe Technology Group Co., Ltd. Temperature detection circuit, display panel and display device
US10606141B2 (en) 2017-05-17 2020-03-31 Seiko Epson Corporation Electrooptical device and electronic apparatus
WO2018228389A1 (zh) * 2017-06-13 2018-12-20 京东方科技集团股份有限公司 温度传感器、显示面板和显示装置
US11408777B2 (en) 2017-06-13 2022-08-09 Boe Technology Group Co., Ltd. Temperature sensor, display panel, and display apparatus
CN111699524A (zh) * 2018-02-14 2020-09-22 索尼半导体解决方案公司 显示装置和电子设备
CN111699524B (zh) * 2018-02-14 2022-10-11 索尼半导体解决方案公司 显示装置和电子设备
US11640191B2 (en) 2018-02-14 2023-05-02 Sony Semiconductor Solutions Corporation Display device and electronic apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000009547A (ja) 温度センサおよびそれを用いた液晶表示装置並びに投写型液晶表示装置
US7768611B2 (en) Display system with single crystal SI thin film transistors
EP0911797A2 (en) Apparatus and method of driving active matrix liquid crystal display
WO2019159618A1 (ja) 表示装置及び電子機器
US8581814B2 (en) Method for driving pixels of a display panel
JP2000223714A (ja) 半導体装置
JPH10308514A (ja) 半導体素子及びそれを用いた液晶表示装置
US6940483B2 (en) Method for driving display device having digital memory for each pixel
JP3514000B2 (ja) 表示駆動装置
JP2003050570A (ja) 平面表示装置
KR101278899B1 (ko) 능동 감광 픽셀
JP3207760B2 (ja) 半導体装置およびこれを用いた画像表示装置
JP2003084307A (ja) 電気光学装置、その製造方法、および投射型表示装置
JP3187736B2 (ja) アクティブマトリクスパネル及びアクティブマトリクスパネル用駆動回路、ビューファインダー並びに投写型表示装置
JP2000010118A (ja) 液晶表示装置
JP2000214478A (ja) 液晶パネル
JPH09269482A (ja) アクティブマトリックス液晶表示装置
JPH103094A (ja) 投写型表示装置
JP3794172B2 (ja) アクティブマトリクス基板およびその製造方法
JP3190849B2 (ja) アクティブマトリクスパネル及びアクティブマトリクスパネル用駆動回路、ビューファインダー並びに投写型表示装置
JP3108991B2 (ja) アクティブマトリクスパネル及びアクティブマトリクスパネル用駆動回路、ビューファインダー並びに投射型表示装置
JP3775177B2 (ja) 電気光学装置、及びこれを用いた電子機器
JP3067671B2 (ja) アクティブマトリクスパネル、ビューファインダー並びに投写型表示装置
JP2000353664A (ja) 半導体装置の製造方法、薄膜トランジスタの製造方法、アクティブマトリクス基板の製造方法、および電気光学装置
JP2001267584A (ja) 電気光学装置用基板の製造方法、及びこの基板を用いた電気光学装置並びに電子機器