JP2008256821A - Display device, optical module and projection display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば液晶を用いた表示デバイス、およびこの表示デバイスと光学素子とを組み合わせた光学モジュールおよびこの表示デバイスを用いた投射型表示装置に関する。 The present invention relates to a display device using, for example, liquid crystal, an optical module in which the display device and an optical element are combined, and a projection display apparatus using the display device.
近年、プロジェクションシステムの高精細化、小型化、高輝度化が進むにつれて、そのディスプレイデバイスとして小型高精細が可能であり、なおかつ高い光利用効率が期待できる反射型デバイスが注目され、実用化されている。これらは、一方に透明電極の形成されたガラス基板、もう一方に例えばC−MOS半導体回路からなるシリコン基板を駆動素子基板として活用し、これら一対の基板間に液晶を注入したアクティブ型の反射型液晶表示装置である。 In recent years, as projection systems have become higher in definition, smaller in size, and higher in brightness, reflective devices that can be miniaturized and high-definition as display devices and can be expected to have high light utilization efficiency have attracted attention and have been put into practical use. Yes. These are active reflection types in which a glass substrate on which a transparent electrode is formed on one side and a silicon substrate made of, for example, a C-MOS semiconductor circuit on the other side is used as a drive element substrate, and liquid crystal is injected between the pair of substrates. It is a liquid crystal display device.
シリコン駆動基板の上には、光の反射と液晶への電圧印加をおこなうための画素電極が配置されており、この画素電極は一般にはLSIプロセスで用いられているアルミニウムを主成分とした金属材料で構成される。 A pixel electrode for reflecting light and applying a voltage to the liquid crystal is arranged on the silicon drive substrate. This pixel electrode is a metal material mainly composed of aluminum used in an LSI process. Consists of.
これらの素子では、対向電極上に設けられた透明電極と画素電極に電圧を加えることで液晶に対して電圧を印加する。このとき、液晶はそれらの電極間の電位差に応じて液晶の屈折率異方性Δnが変化し、光学的な特性変化を起こし、入射した光を変調することで階調表示をおこなう。 In these elements, a voltage is applied to the liquid crystal by applying a voltage to the transparent electrode and the pixel electrode provided on the counter electrode. At this time, the liquid crystal changes the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal according to the potential difference between the electrodes, changes the optical characteristics, and performs gradation display by modulating the incident light.
また、これらの素子では、照射光によって吸収された熱エネルギーを放射するため、シリコン駆動基板の裏側に冷却機構を備える。このシリコン反射型液晶表示装置およびこの表示装置を用いたプロジェクションシステムは、年々高輝度、高精細、高画質が求められている。 Moreover, in these elements, in order to radiate the thermal energy absorbed by the irradiation light, a cooling mechanism is provided on the back side of the silicon driving substrate. The silicon reflective liquid crystal display device and the projection system using the display device are required to have high brightness, high definition, and high image quality year by year.
ここで、液晶の光学的特性の変化は、上記のように液晶への印加電圧により液晶の屈折率ne、noを変化させ屈折率差によって起こるが、液晶の屈折率ne、noには温度依存性もある。このような液晶表示素子を搭載したプロジェクションシステムでは環境変化によるデバイス温度が変化により表示映像の輝度変化や色度変化を起こすことが懸念されるため、デバイスの近傍に温度センサーを設けて測定値をフィードバックしデバイス冷却条件のコントロールを行い、デバイス温度の変化を制御している。 Here, the change in the optical characteristics of the liquid crystal is caused by the difference in refractive index by changing the refractive index ne, no of the liquid crystal by the voltage applied to the liquid crystal as described above, but the refractive index ne, no of the liquid crystal depends on the temperature. There is also sex. In a projection system equipped with such a liquid crystal display element, there is a concern that the device temperature may change due to environmental changes, resulting in changes in brightness or chromaticity of the displayed image. The device cooling conditions are controlled by feedback, and the device temperature change is controlled.
しかしながら、温度センサーはデバイスの外部に設置するため被駆動層である液晶の温度を正確に測定することができない。温度センサーがデバイス至近に設置できた場合でも、デバイス外部にあるため、常にデバイス本来の温度とセンサー温度には差が発生する。したがって、例えばデバイスへの照射光量が急激に増加した場合、センサー測定値がデバイスの温度上昇に追従せず十分に冷却できなくなり、色度や輝度変化といった画質劣化だけなくデバイス自体の劣化を生じさせる原因となる。 However, since the temperature sensor is installed outside the device, the temperature of the liquid crystal that is the driven layer cannot be accurately measured. Even when the temperature sensor can be installed close to the device, there is always a difference between the device's original temperature and the sensor temperature because it is outside the device. Therefore, for example, when the amount of light irradiated to the device increases rapidly, the sensor measurement value does not follow the temperature rise of the device and cannot be cooled sufficiently, causing not only image quality deterioration such as chromaticity and luminance change but also deterioration of the device itself. Cause.
また、前記のような画質やデバイスの劣化を避けるために常にデバイスを過剰に冷却する手法を用いた場合、例えば冷却ファン風量が大きくなるためセット全体のノイズや消費電力が大きくなるといった問題も生じる。 In addition, when the above-described method of always excessively cooling the device in order to avoid the deterioration of the image quality and the device as described above, for example, there is a problem that the noise and power consumption of the entire set increase due to an increase in the cooling fan air volume. .
したがって、本発明では、表示デバイスにおける被駆動層の温度を正確に測定でき、画質劣化およびデバイスの機能劣化の回避を的確に行うことを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to accurately measure the temperature of a driven layer in a display device and to accurately avoid deterioration in image quality and device function.
本発明は、上記目的を達成するために成されたものである。すなわち、本発明は、画素に対応した駆動素子を備える駆動基板と、駆動基板上に設けられる被駆動層と、駆動基板における被駆動層の領域内に設けられる温度検出手段とを備える表示デバイスである。 The present invention has been made to achieve the above object. That is, the present invention is a display device including a drive substrate including a drive element corresponding to a pixel, a driven layer provided on the drive substrate, and a temperature detection unit provided in a region of the driven layer on the drive substrate. is there.
このような本発明では、温度検出手段が駆動基板における被駆動層の領域内に設けられているため、被駆動層の温度を直接的に測定することができるようになる。 In the present invention, since the temperature detecting means is provided in the region of the driven layer in the driving substrate, the temperature of the driven layer can be directly measured.
例えば、本発明を実現する表示デバイスとしては、一方が透明電極基板、もう一方が反射電極を有したシリコン反射型液晶表示装置において、直接デバイス温度を測定するため、温度を感知する素子をシリコン駆動基板内の回路の一部として盛り込む。 For example, as a display device for realizing the present invention, in a silicon reflective liquid crystal display device having a transparent electrode substrate on one side and a reflective electrode on the other side, a device for sensing temperature is driven by silicon in order to directly measure the device temperature. Include as part of the circuit in the board.
温度を感知する素子の一例としては、例えばサーミスタを組み込む。サーミスタはデバイス温度により抵抗値が変化するため、その抵抗値のデータをデバイスのI/Oラインからデータを得ることでデバイス温度が測定できる。 As an example of the element for sensing temperature, for example, a thermistor is incorporated. Since the resistance value of the thermistor changes depending on the device temperature, the device temperature can be measured by obtaining the data of the resistance value from the I / O line of the device.
また、温度を感知する素子の一例として、ダイオードを組み込むようにしてもよい。ダイオードには温度特性があることから、この特性を利用してダイオードに対する電流、電圧から温度を検知することができる。 Further, a diode may be incorporated as an example of an element for sensing temperature. Since the diode has a temperature characteristic, the temperature can be detected from the current and voltage with respect to the diode by using this characteristic.
以上のように本発明では、被駆動層の温度を直接的に測定することができることから、表示デバイスにおける被駆動層の温度を正確に測定して、表示デバイスにおける画質劣化および表示デバイスの機能劣化の回避を的確に行うことが可能となる。 As described above, in the present invention, since the temperature of the driven layer can be directly measured, the temperature of the driven layer in the display device is accurately measured, and the image quality deterioration in the display device and the function deterioration of the display device are performed. Can be accurately performed.
以下に、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<表示デバイス>
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る表示デバイス1の一例であるシリコン反射型液晶表示装置の模式断面図である。透明電極が形成されたガラス基板10とシリコン駆動基板20とが所定の間隔で貼り合わされ、その間に駆動層である液晶30が注入されている。
<Display device>
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a silicon reflective liquid crystal display device which is an example of a
シリコン反射型液晶表示装置にはガラス基板10側から光が入射するが、そのエネルギーの約10〜25%が液晶表示装置に熱として吸収されるためデバイス温度は上昇する。この熱エネルギーの吸収による温度上昇を防ぐために、反射型液晶表示装置にはシリコン駆動基板20の後ろ側にフィン形状の冷却機構40を備えている。
Light enters the silicon reflective liquid crystal display device from the glass substrate 10 side, but about 10 to 25% of the energy is absorbed as heat in the liquid crystal display device, so that the device temperature rises. In order to prevent the temperature rise due to the absorption of heat energy, the reflective liquid crystal display device includes a fin-shaped cooling mechanism 40 on the back side of the
図2は、本実施形態の表示デバイスで適用されるシリコン駆動基板の概略平面図である。すなわち、被駆動層である液晶30の注入領域内(液晶30が注入されるシール材の枠内)において、例えば映像表示面の中心に温度測定機能(温度センサー50)を付加した画素を形成し、デバイス温度を検知できるようにする。前記シリコン駆動基板20内には前記検知された信号を外部より読み取り可能となる信号取り出し用の配線500を形成し、これをシリコン駆動基板20の端部まで引き回して読み取り用端子60と接続する。
FIG. 2 is a schematic plan view of a silicon drive substrate applied in the display device of the present embodiment. That is, in the injection region of the
温度センサー50で検出した信号は読み取り用端子60から取り出すことができ、この検出データに基づき例えば冷却機構40へ送る冷却風の量を制御して、シリコン反射型液晶表示装置の温度を一定に保つよう調整する。本実施形態では、映像表示面に温度センサー50が設けられていることから、映像表示に直接かかわる液晶30の温度をより正確に測定でき、的確な温度制御へフィードバックできることになる。
The signal detected by the
図3は、本実施形態で適用されるシリコン駆動基板の温度測定機能を備えた画素の回路構成の概念図である。通常の画素表示回路の他に数1に示すような温度上昇により抵抗値が減少するNTC(negative temperature coefficient)型のサーミスタ回路51を加える。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a circuit configuration of a pixel having a temperature measurement function of a silicon drive substrate applied in the present embodiment. In addition to the normal pixel display circuit, an NTC (negative temperature coefficient) type thermistor circuit 51 in which the resistance value decreases as the temperature rises as shown in
図3に示すサーミスタ回路51を付加した画素と図2に示す信号取り出し用の配線500をシリコン駆動基板20内に設けることにより、液晶30の温度変化を抵抗値の変化として直接的に検出でき、この検出値に基づき冷却機構40を制御できるようになる。つまり、検出した温度に応じて冷却機構40を適正に制御することが可能となる。これにより、デバイスを一定の温度に保つことが可能となり、温度変化による輝度や色度といった画質変化や、急激な温度上昇によるデバイスの劣化を防ぐことが可能となる。
By providing the pixel to which the thermistor circuit 51 shown in FIG. 3 is added and the signal extraction wiring 500 shown in FIG. 2 in the
(第2実施形態)
第2実施形態に係る表示デバイスでは、シリコン反射型液晶表示装置の概略断面図(図1)、およびシリコン駆動基板の概略平面図(図2)は第1実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
In the display device according to the second embodiment, the schematic cross-sectional view (FIG. 1) of the silicon reflective liquid crystal display device and the schematic plan view (FIG. 2) of the silicon drive substrate are the same as those of the first embodiment.
図4は、本実施形態に関わるシリコン駆動基板の温度測定機能を備えた画素の回路構成の概念図である。通常の画素表示回路の他に2つのシリコン半導体のダイオードD1,D2から成るダイオード回路52を加える。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a circuit configuration of a pixel having a temperature measurement function of the silicon drive substrate according to the present embodiment. In addition to the normal pixel display circuit, a
ダイオード回路52の2つのダイオードD1もしくはD2の電圧は温度により変化する。したがって、図4に示すダイオード回路52を付加した画素と、図2に示す信号取り出し用の配線500をシリコン駆動基板内に設けることにより、液晶30の温度変化をダイオードD1もしくはD2の電圧変化として直接的に検出でき、この検出値に基づきを冷却機構40を制御できるようになる。つまり、検出した温度に応じて冷却機構40を適正に制御することが可能となる。これにより、デバイスを一定の温度に保つことが可能となり、温度変化による輝度や色度といった画質変化や、急激な温度上昇によるデバイスの劣化を防ぐことが可能となる。
The voltage of the two diodes D1 or D2 of the
(第3実施形態)
第3実施形態に係る表示デバイスでは、シリコン反射型液晶表示装置の概略断面図(図1)は第1実施形態と同様である。
(Third embodiment)
In the display device according to the third embodiment, the schematic cross-sectional view (FIG. 1) of the silicon reflective liquid crystal display device is the same as that of the first embodiment.
図5は、本実施形態に関わるシリコン駆動基板に設けられた外部と信号を入出力する端子の構成を示した図である。すなわち、シリコン駆動基板30の端部には、パネル内部回路への信号入力を行うための入力端子が設けられており、この入力端子には入力信号への静電気を防止するための2つのダイオードD1,D2が設けられている。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the terminals for inputting / outputting signals to / from the outside provided on the silicon drive substrate according to the present embodiment. That is, an input terminal for inputting a signal to the internal circuit of the panel is provided at the end of the
ここで、入力端子には、実際の駆動に使用しないもの(動作チェックだけに用いるものや予備的なもの)があることから、本実施形態の温度センサーとしてこのような空きとなっている入力端子およびその保護ダイオードを流用する。 Here, since there are input terminals that are not used for actual driving (one that is used only for operation check or a preliminary one), such an empty input terminal as the temperature sensor of the present embodiment. And its protective diode.
この2つのダイオードD1もしくはD2の電圧はデバイス温度により変化する。したがって、端子間の電圧の読み取りにより、デバイス温度の変化を外部冷却装置に送ることが可能となるため、冷却機構40を適正に制御することが可能となる。これにより、電圧を検知することでデバイスを一定の温度に保つことが可能となり、温度変化による輝度や色度といった画質変化や、急激な温度上昇によるデバイスの劣化を防ぐことが可能となる。 The voltage of the two diodes D1 or D2 varies depending on the device temperature. Therefore, since the change in device temperature can be sent to the external cooling device by reading the voltage between the terminals, the cooling mechanism 40 can be appropriately controlled. Accordingly, it is possible to keep the device at a constant temperature by detecting the voltage, and it is possible to prevent a change in image quality such as luminance and chromaticity due to a temperature change, and deterioration of the device due to a rapid temperature rise.
なお、第1実施形態に示すサーミスタ回路を付属した画素は、シリコン駆動基板における液晶領域内に複数個あってもよい。 Note that a plurality of pixels to which the thermistor circuit shown in the first embodiment is attached may be provided in the liquid crystal region of the silicon drive substrate.
また、第1実施形態に示すサーミスタ回路を付属した画素は、シリコン駆動基板における液晶領域内の中央以外に形成されていてもよい。 Further, the pixel to which the thermistor circuit shown in the first embodiment is attached may be formed other than the center in the liquid crystal region in the silicon drive substrate.
また、第2実施形態に示す温度検知用ダイオードを付属した画素は、シリコン駆動基板における液晶領域内に複数個あってもよい。 In addition, a plurality of pixels to which the temperature detection diode shown in the second embodiment is attached may be provided in the liquid crystal region of the silicon drive substrate.
また、第1実施形態に示す温度検知用ダイオードを付属した画素は、シリコン駆動基板における液晶領域内の中央以外に形成されていてもよい。 Further, the pixel to which the temperature detection diode shown in the first embodiment is attached may be formed in a region other than the center in the liquid crystal region in the silicon drive substrate.
また、第3実施形態に示す端子は、シリコン駆動基板内の適当な位置に複数個形成されていてもよい。 A plurality of terminals shown in the third embodiment may be formed at appropriate positions in the silicon driving substrate.
また、第1〜第3実施形態に関わるシリコン反射型液晶表示装置の模式断面図(図1)の概念において、表示デバイス1の冷却機構40はフィンに限定されることなく、ペルチエ、液冷機構、水冷機構などあらゆる冷却装置を示す。
Further, in the concept of the schematic cross-sectional view (FIG. 1) of the silicon reflective liquid crystal display device according to the first to third embodiments, the cooling mechanism 40 of the
また、第1〜第3実施形態において、被駆動層を駆動するための駆動基板としては、シリコン以外の半導体であっても、ガラス基板に反射膜(被駆動層で変調した光を反射する膜)が形成されたものであっても、また光を透過できるガラス基板であってもよい。 In the first to third embodiments, the driving substrate for driving the driven layer may be a reflective film (a film that reflects light modulated by the driven layer) on the glass substrate even if it is a semiconductor other than silicon. ) Or a glass substrate capable of transmitting light.
次に、具体的な温度センサーの構成例について説明する。図6は温度センサーの設置例を説明する模式平面図であり、(a)は、温度センサーを2つの有効画素G1、G2の間に設置する例、(b)は、温度センサーを4つの有効画素G1〜G4の間に設置する例を示している。 Next, a specific configuration example of the temperature sensor will be described. FIGS. 6A and 6B are schematic plan views for explaining an installation example of the temperature sensor. FIG. 6A is an example in which the temperature sensor is installed between the two effective pixels G1 and G2. FIG. The example installed between the pixels G1-G4 is shown.
図6(a)に示す例では、2つの有効画素G1、G2の間に温度センサー50を設置するため、有効画素G1、G2を図中左右方向にオフセットさせて温度センサー50の設置スペースを確保している。
In the example shown in FIG. 6A, since the
また、図6(b)に示す例では、4つの有効画素G1〜G4の間に温度センサー50を設置するため、4つの有効画素G1〜G4に対応する各画素電極とその下の回路とをオフセットさせて温度センサー50の設置スペースを確保している。また、温度センサー50の配線は、2本のデータ線の間に形成している。
In the example shown in FIG. 6B, since the
図7は、温度センサーを設ける部分を説明する模式断面図である。シリコン駆動基板20には、各画素に対応してトランジスタ21および容量22が形成されている。図7に示す例では、温度センサーとしてダイオード回路52をトランジスタ21の近傍(図示しない隣りの画素領域との間)に形成している。そして、ダイオード回路52と接続される配線を、トランジスタ21のデータ線の横(図示しない隣りの画素のデータ線との間)に形成する。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion where a temperature sensor is provided. A
トランジスタ21や容量22,ダイオード回路52を形成した後は、第1メタル層(1)としてゲート線、接地線を形成し、次に第2メタル層(2)としてデータ線、接地線を形成、次いで第3メタル層(3)として遮光層を形成し、最後に第4メタル層(4)として画素電極を形成する。
After forming the
図8は、配線構造を説明する模式平面図である。図8における左図は温度センサーが設けられていない通常の配線構造(第1メタル層、第2メタル層、最上層)である。これに対し、図8における右図は温度センサーであるダイオード回路52が設けられている場合の配線構造である。第1の構成では、図中上下の画素をオフセットしてダイオード回路52を形成し、第2メタル層の2本のデータ線の間にダイオード回路52の配線520を設けたものである。
FIG. 8 is a schematic plan view for explaining the wiring structure. The left diagram in FIG. 8 shows a normal wiring structure (first metal layer, second metal layer, uppermost layer) in which no temperature sensor is provided. On the other hand, the right diagram in FIG. 8 shows a wiring structure when a
また、第2の構造では、図中左右の画素をオフセットしてダイオード回路52を形成し、第1メタル層の2本のゲート線の間にダイオード回路52の配線を設けたものである。いずれの例でも、隣接する画素のトランジスタ21の間にダイオード回路52を配置し、2本のゲート線もしくはデータ線の間にダイオード回路52の配線520を設置している。
In the second structure, the left and right pixels in the drawing are offset to form the
図9は、温度センサーを構成する別なダイオード回路の例を説明する回路構成図である。図9(a)は、ダイオードの一端側に電圧検出端子を設ける構成、図9(b)は、ダイオードの一端側から電圧検出を行い、これをアナログ・デジタル変換回路52aによってデジタル信号に変換し、出力端子より取り出す構成である。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram illustrating an example of another diode circuit constituting the temperature sensor. 9A shows a configuration in which a voltage detection terminal is provided on one end side of the diode, and FIG. 9B shows a voltage detection from one end side of the diode, which is converted into a digital signal by the analog /
ここで、ダイオードの温度特性に関する理論式を数2に示す。
Here, the theoretical formula regarding the temperature characteristics of the diode is shown in
このようなダイオードの温度特性を利用して、液晶の温度を直接的に検出して正確な温度制御を行うことができるようになる。特に、表示デバイスの一方の基板としてシリコン駆動基板を用いる場合、温度センサー50を構成する抵抗やダイオードの形成は通常のTFT形成とともに容易に行うことが可能である。しかも、反射型液晶表示装置であれば、画像表示領域内に温度センサー50が設けられていても、表示映像へ写り込みの影響は非常に小さいものとなる。
By utilizing such temperature characteristics of the diode, the temperature of the liquid crystal can be directly detected and accurate temperature control can be performed. In particular, when a silicon drive substrate is used as one substrate of the display device, it is possible to easily form resistors and diodes constituting the
図10は、冷却制御手段を説明する模式図である。冷却制御手段は、表示デバイス1の温度センサー50から出力される信号を変換するD/A(デジタルアナログ変換器)もしくはデコーダ25と、温度センサー出力値によって温度調整器41を制御するコントローラ26とから構成される。なお、この冷却制御手段は、表示デバイス1の外部にあっても、またシリコン駆動基板20に内蔵されていてもよい。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the cooling control means. The cooling control means includes a D / A (digital-to-analog converter) or
温度センサー50で検出した信号は冷却制御手段のD/Aもしくはデコーダ25でアナログ信号に変換され、コントローラ26でそのアナログ信号に基づく制御信号が生成される。この制御信号によって温度調整器41が制御され、表示デバイス1の冷却もしくは加熱を制御して温度を正確にコントロールする。
The signal detected by the
温度調整器41としては、冷却機構40がフィンである場合にはこのフィンに冷却風を送るファンであったり、冷却機構40がペルチエ、液冷機構、水冷機構である場合にはこれらに対する制御機構であったりする。 The temperature regulator 41 is a fan that sends cooling air to the fin when the cooling mechanism 40 is a fin, or a control mechanism for these when the cooling mechanism 40 is a Peltier, liquid cooling mechanism, or water cooling mechanism. Or
以上の構成によって、本実施形態の表示デバイスによれば次のような実施の効果がある。
(1)直接デバイス本来の温度が感知できるため、外付けの温度測定デバイスが不要となる。それによりセットのコスト低減が可能となる。
(2)デバイス本来の温度を測定できるため冷却装置を正確に連動できるようになり、デバイスを常に適正な温度に制御することが可能となる。
(3)デバイス温度を一定に保てるため、例えば、デバイスへの急激な照度変化発生時もデバイス温度を適正に保つことでき画質を常に一定レベルに保つことが可能となり、画質劣化やデバイスの劣化を回避できる。
(4)デバイス寿命の長期化およびデバイス特性の信頼性保持の長期化が可能となる。
(5)表示装置の設置環境の温度に左右されることなくデバイス温度を適正に保つことできるため、画質を常に一定レベルに保つことが可能となり、画質劣化やデバイスの劣化を回避できる。
(6)突発的な温度上昇があっても冷却機構への迅速なフィードバックによって過剰冷却が不要となり、静音化が可能になるばかりでなく、過剰冷却による消費電力も抑制できるため省電力化も可能となる。
With the above configuration, the display device of this embodiment has the following effects.
(1) Since the original temperature of the device can be directly detected, an external temperature measuring device is not required. Thereby, the cost of the set can be reduced.
(2) Since the original temperature of the device can be measured, the cooling device can be linked accurately, and the device can always be controlled to an appropriate temperature.
(3) Since the device temperature can be kept constant, for example, the device temperature can be kept appropriate even when a sudden illuminance change occurs on the device, and the image quality can always be kept at a constant level. Can be avoided.
(4) The device life can be extended and the reliability of device characteristics can be maintained longer.
(5) Since the device temperature can be appropriately maintained without being affected by the temperature of the installation environment of the display device, the image quality can always be maintained at a constant level, and the image quality deterioration and the device deterioration can be avoided.
(6) Even if there is a sudden rise in temperature, quick cooling to the cooling mechanism eliminates the need for overcooling, making it possible to reduce noise and also reducing power consumption due to overcooling. It becomes.
<投射型表示装置>
図11は、本実施形態の表示デバイスである液晶表示装置を用いた液晶プロジェクタ(投射型表示装置)の例を示す模式図である。すなわち、液晶プロジェクタ1000は、ランプ光源101、レンズ部102、ダイクロイック色分離フィルタ103、ビームスプリッタ104r、104g、104b、液晶表示装置1r、1g、1b、駆動回路105r、105g、105b、プリズム(ダイクロイックミラー)106および投射レンズ107を備えた構成となっている。
<Projection type display device>
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of a liquid crystal projector (projection display device) using the liquid crystal display device which is the display device of the present embodiment. That is, the liquid crystal projector 1000 includes a
この液晶表示装置1r、1g、1bとしては上記説明した温度センサー付きの反射型液晶表示装置を用いている。
As the liquid
このシステムでは、ランプ光源101から出射した光をレンズ部102からダイクロイック色分離フィルタ103に送り、ここで2方向へ分離する。2方向へ分離された光は、全反射ミラー108、109、ビームスプリッタ104r、104g、104b、ダイクロイックミラー110、プリズム106によってR(RED)、G(GREEN)、B(BLUE)3色に対応した反射型の液晶表示装置1r、1g、1bから成る表示部に各々送られる。
In this system, the light emitted from the
例えば、R(RED)に対応した液晶表示装置1rには、ダイクロイック色分離フィルタ103から全反射ミラー108、ビームスプリッタ104rを介してランプ光源101からの光が入射し、G(GREEN)に対応した液晶表示装置1gには、ダイクロイック色分離フィルタ103から全反射ミラー108、ダイクロイックミラー110およびビームスプリッタ104gを介してランプ光源101からの光が入射し、B(BLUE)に対応した液晶表示装置1bには、ダイクロイック色分離フィルタ103から全反射ミラー109、ビームスプリッタ104bを介してランプ光源101からの光が入射する。
For example, the light from the
各液晶表示装置1r、1g、1bは、ダイクロイックミラーであるプリズム106の複数の面に各々対応する状態で、ビームスプリッタ104r、104g、104bを介して設けられている。また、各液晶表示装置1r、1g、1bは各々対応する駆動回路105r、105g、105bによって駆動され、入射した光を液晶層で映像にして反射し、プリズム106によって合成して投射レンズ107に送る。これにより、R(RED)、G(GREEN)、B(BLUE)3色に対応した映像が図示しないスクリーンに投影され、カラー画像として再現されることになる。
Each of the liquid
また、各液晶表示装置1r、1g、1bには、先に説明したような温度センサー50(図2参照)が設けられているため、ランプ光源101から出射される光による温度上昇があっても的確に温度を検出し、迅速なフィードバックによって液晶表示装置1r、1g、1bを一定の温度の保つことができる。
Further, since each liquid
これにより、環境変化や経時変化等で液晶表示装置1r、1g、1bの温度が変化しても、液晶表示装置1r、1g、1bへの的確な温度コントロールによって常に安定した変調性能を保つことができ、液晶プロジェクタ1000から安定して映像を提供できるようになる。
As a result, even if the temperature of the liquid
<光学モジュール>
本実施形態に係る表示デバイスは、光学部品と組み合わせることで光学モジュールとして適用することが可能である。すなわち、光学モジュールは、本実施形態に係る表示デバイスと光学部品とを組み合わせたもので、例えば、図11に示す液晶プロジェクタ1000の構成のうち、本実施形態に係る各表示デバイス(液晶表示装置1r、1g、1b)と、これに対応する光学部品である各ビームスプリッタ104r、104g、104bとを各々組み合わせたものや、液晶表示装置1r、1g、1b、各ビームスプリッタ104r、104g、104bよびこれらをプリズム106に取り付けたものが考えられる。なお、これ以外の組み合わせてであっても光学モジュールとして構成可能である。
<Optical module>
The display device according to the present embodiment can be applied as an optical module by combining with an optical component. That is, the optical module is a combination of the display device and the optical component according to the present embodiment. For example, among the configurations of the liquid crystal projector 1000 illustrated in FIG. 11, each display device (liquid
<有機EL素子>
本実施形態に係る表示デバイスは、有機EL素子への適用も可能である。図12は、本実施形態の表示デバイスを適用した有機EL素子の一例を説明する模式断面図である。すなわち、この有機EL素子は、ガラス基板1001上に、ゲート電極1003、ゲート絶縁膜1005、および半導体層1007を順に積層してなる薄膜トランジスタTrを形成する。また、本実施形態では、薄膜トランジスタTrの形成とともに、隣接するスペースに温度センサー50を形成する。
<Organic EL device>
The display device according to the present embodiment can be applied to an organic EL element. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of an organic EL element to which the display device of this embodiment is applied. That is, this organic EL element forms a thin film transistor Tr in which a
この薄膜トランジスタTrおよび温度センサー50を層間絶縁膜1009で覆い、層間絶縁膜1009に形成した接続孔を介して薄膜トランジスタTrに接続された配線1011を設けて画素回路を形成する。以上のようにして、駆動基板であるいわゆるTFT基板1020を形成する。
The thin film transistor Tr and the
TFT基板1020上を平坦化絶縁膜1021で覆い、平坦化絶縁膜1021に配線1011に達する接続孔を形成する。平坦化絶縁膜1021上に接続孔を介して配線1011に接続された画素電極(第1電極)1023を例えば陽極として形成し、画素電極1023の周縁を覆う形状の絶縁膜パターン1025を形成する。
The
画素電極1023の露出面を覆う状態で有機EL材料層1027を積層成膜する。絶縁性パターン1025と有機EL材料層1027とによって、画素電極1023に対して絶縁性を保った状態で対向電極(第2電極)1029を形成する。この対向電極1029は、例えば透明導電性材料からなる陰極として形成されるとともに、全画素に共通のベタ膜状に形成される。
An organic
その後、対向電極1029上に光透過性を有する接着剤層1031を介して透明基板1033を貼り合わせ、有機EL素子1040を完成させる。このような有機EL素子1040であっても、本実施形態のような温度センサー50を形成することで、被駆動層である有機EL材料層1027の温度変化を直接的に検出することができ、迅速なフィードバックによって有機EL素子1040の温度を一定に保つことが可能となる。
Thereafter, a
1…表示デバイス、10…ガラス基板、20…シリコン駆動基板、30…液晶、40…冷却機構、50…温度センサー
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記駆動基板上に設けられる被駆動層と、
前記駆動基板における前記被駆動層の領域内に設けられる温度検出手段と
を備えることを特徴とする表示デバイス。 A drive substrate including a drive element corresponding to the pixel;
A driven layer provided on the driving substrate;
And a temperature detecting means provided in a region of the driven layer on the driving substrate.
ことを特徴とする請求項1記載の表示デバイス。 The display device according to claim 1, wherein the drive substrate is made of a semiconductor substrate.
ことを特徴とする請求項1記載の表示デバイス。 The display device according to claim 1, wherein the temperature detection unit includes a diode.
ことを特徴とする請求項1記載の表示デバイス。 The display device according to claim 1, wherein the temperature detection unit includes a resistor.
ことを特徴とする請求項1記載の表示デバイス。 The display device according to claim 1, wherein the driven layer is a liquid crystal layer.
ことを特徴とする請求項1記載の表示デバイス。 The display device according to claim 1, wherein the driving substrate is a silicon substrate, and the driven layer is a liquid crystal layer.
ことを特徴とする請求項1記載の表示デバイス。 The display device according to claim 1, wherein a reflection film that reflects light modulated by the driven layer is formed on the driving substrate.
前記表示デバイスは、
画素に対応した駆動素子を備える駆動基板と、
前記駆動基板上に設けられる被駆動層と、
前記駆動基板における前記被駆動層の領域内に設けられる温度検出手段とを備える
ことを特徴とする光学モジュール。 In an optical module in which a display device is attached to an optical component,
The display device is
A drive substrate including a drive element corresponding to the pixel;
A driven layer provided on the driving substrate;
An optical module comprising temperature detecting means provided in a region of the driven layer on the driving substrate.
少なくとも一つの表示デバイスと、
前記光源から出射された光を前記表示デバイスに導く集光光学系と、
前記表示デバイスで光変調した光を拡大して投射する投射光学系とを有し、
前記表示デバイスが、
画素に対応した駆動素子を備える駆動基板と、
前記駆動基板上に設けられる被駆動層と、
前記駆動基板における前記被駆動層の領域内に設けられる温度検出手段とを備える
ことを特徴とする投射型表示装置。 A light source;
At least one display device;
A condensing optical system for guiding the light emitted from the light source to the display device;
A projection optical system for projecting the light modulated by the display device in an enlarged manner;
The display device is
A drive substrate including a drive element corresponding to the pixel;
A driven layer provided on the driving substrate;
And a temperature detecting means provided in a region of the driven layer on the driving substrate.
ことを特徴とする請求項9記載の投射型表示装置。 The projection display device according to claim 9, further comprising cooling control means for controlling cooling of the display device in accordance with the temperature detected by the temperature detection means.
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