JP2012141360A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】光が照射される領域の温度を簡易な配線で測定し、測定した温度に応じて画像を表示する。
【解決手段】反射型の液晶パネルは、液晶に接する画素電極が配列され画像を表示する有効表示領域a11の周囲に黒を表示する領域a12が設けられている。領域a12の周囲には、画素電極が一続きに接続されて抵抗体として機能し、黒を表示する領域a2がある。領域a2の周囲には、画素電極が配列され黒を表示する領域a3が設けられ、領域a3の周囲には、光を遮光する遮光層の領域bが設けられている。液晶パネルに入射した光は、領域bにおいては遮光される。抵抗体として機能する領域a2の両端には、予め定められた電圧の信号が印加され、領域a2の両端の間に流れる電流を測定することにより、画素電極に接する液晶の温度が測定される。領域a11の画素電極に印加される電圧は、測定した温度に応じて補正される。
【選択図】図2
【解決手段】反射型の液晶パネルは、液晶に接する画素電極が配列され画像を表示する有効表示領域a11の周囲に黒を表示する領域a12が設けられている。領域a12の周囲には、画素電極が一続きに接続されて抵抗体として機能し、黒を表示する領域a2がある。領域a2の周囲には、画素電極が配列され黒を表示する領域a3が設けられ、領域a3の周囲には、光を遮光する遮光層の領域bが設けられている。液晶パネルに入射した光は、領域bにおいては遮光される。抵抗体として機能する領域a2の両端には、予め定められた電圧の信号が印加され、領域a2の両端の間に流れる電流を測定することにより、画素電極に接する液晶の温度が測定される。領域a11の画素電極に印加される電圧は、測定した温度に応じて補正される。
【選択図】図2
Description
本発明は、電気光学装置および電気光学装置を用いて画像を表示する電子機器に関する。
液晶パネルにおける液晶素子では、液晶に印加される電圧が同じであっても液晶の温度によって階調が変化する。このため、液晶パネルにおいて温度を検出し、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。例えば、特許文献1に開示された液晶表示装置は、表示領域の周囲の表示領域外に表示に奇与しない電極を設け、この電極を温度検知センサーとして液晶の温度を検出し、検出結果に応じて駆動回路を制御している。また、特許文献2に開示された表示装置は、液晶内に温度センサーを付加した画素を表示面の中心に設け、温度センサーで検出した温度に基づいて、液晶の駆動基板の冷却機構を制御している。また、特許文献3に開示された液晶表示装置は、表示パネルに配列された走査電極の周囲を囲うように透明電極のパターンが形成されており、このパターンの抵抗値に応じて駆動電圧を制御している。また、特許文献4に開示された表示装置は、画像が形成される領域外に液晶層を挟んで対向する電極を有しており、この電極に交流電圧信号を供給する電源と、温度変化検出用抵抗が接続される。そして、この表示装置は、温度変化検出用抵抗の両端間の電圧を監視して温度を検出し、検出した温度に応じて駆動電圧を制御している。
特許文献2に開示された発明は、表示面の中心に温度センサーを配置するため、温度センサーから出力される信号を得るための配線を、液晶素子を駆動するための配線とは別に表示面の中心から特別に設ける必要があり、配線層の増加を伴うためコストアップが避けられない。また、特許文献1,3,4に開示された発明は、温度を検知するための電極を光が照射されて画像が表示される表示領域外に設けるため、光が照射される領域と異なる温度が測定される可能性がある。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、光が照射される領域の温度を簡易な配線で測定し、測定した温度に応じて画像を表示する技術を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る電気光学装置にあっては、画像を表示する表示領域と、前記表示領域の周縁に設けられた第1領域と、前記第1領域の周縁に設けられた第2領域と、前記第2領域において複数の画素電極がそれぞれ互いに電気的に接続された抵抗体と、前記表示領域の画素電極の各々に、供給される映像信号に応じた電位をそれぞれ印加する駆動回路と、前記抵抗体の一端に第1信号を印加し、前記抵抗体の他端に第2信号を印加する信号印加部と、前記抵抗体に流れる電流を検出する検出部と、前記検出された電流によって前記映像信号を補正する制御回路とを有することを特徴とする。
抵抗体として機能する画素電極に係る画素は、光が照射され、抵抗体を流れる電流が画素の温度に応じて変化する。この電流は、画素の温度を表し、電流に応じて映像信号を補正すると、温度変化による階調の変化を抑えることができる。抵抗体として機能する画素電極は、一続きに接続されるので、簡易な配線で温度を測定することが可能となる
抵抗体として機能する画素電極に係る画素は、光が照射され、抵抗体を流れる電流が画素の温度に応じて変化する。この電流は、画素の温度を表し、電流に応じて映像信号を補正すると、温度変化による階調の変化を抑えることができる。抵抗体として機能する画素電極は、一続きに接続されるので、簡易な配線で温度を測定することが可能となる
上記構成において、前記第1信号と前記第2信号は、所定の電位より高位の電位と、前記所定の電位より低位の電位とを交互に印加する信号であり、 前記第1信号が前記所定の電位より高位である時には、前記第2信号は、前記所定の電位より低位の電位であり、前記第1信号が前記所定の電位より低位である時には、前記第2信号は、前記所定の電位より高位の電位としてもよい。
このように構成すると、第1信号と第2信号の電位を一定にする場合と比較して、電位差を大きくとることができ、電流の測定が容易となる。また、画素に直流成分が印加されるのを抑えることができる。
このように構成すると、第1信号と第2信号の電位を一定にする場合と比較して、電位差を大きくとることができ、電流の測定が容易となる。また、画素に直流成分が印加されるのを抑えることができる。
また、上記構成において、前記第1信号の振幅と、前記第2信号の振幅とが異なるようにしてもよい。
このように構成すると、第1信号と第2信号の電位を一定にする場合と比較して、電位差を大きくとることができ、電流の測定が容易となる。また、液晶に直流成分が印加されるのを抑えることができる。
このように構成すると、第1信号と第2信号の電位を一定にする場合と比較して、電位差を大きくとることができ、電流の測定が容易となる。また、液晶に直流成分が印加されるのを抑えることができる。
また、上記構成において、前記第1信号の電圧の振幅と、前記第2信号の電圧の振幅とが同じであってもよい。
このように構成すると、第1信号と第2信号の電位を一定にする場合と比較して、電位差を大きくとることができ、電流の測定が容易となる。また、液晶に直流成分が印加されるのを抑えることができる。
このように構成すると、第1信号と第2信号の電位を一定にする場合と比較して、電位差を大きくとることができ、電流の測定が容易となる。また、液晶に直流成分が印加されるのを抑えることができる。
また、上記構成において、前記第2信号は、所定の電位の信号であり、前記第1信号は、前記第2信号の電位より高位の電位と、前記第2信号の電位より低位の電位とを交互に印加する信号であってもよい。
このように構成すると、画素に直流成分が印加されるのを抑えることができる。
このように構成すると、画素に直流成分が印加されるのを抑えることができる。
また、上記構成において、前記第1信号と前記第2信号は、所定の電位と、前記所定の電位より高位の電位と、前記所定の電位より低位の電位とを印加し、前記第1信号が前記所定の電位である時には、前記第2信号は、前記高位の電位または前記低位の電位であり、前記第2信号が前記所定の電位である時には、前記第1信号は、前記高位の電位または前記低位の電位であってもよい。
このように構成すると、第1信号と第2信号の電位を一定にする場合と比較して、電位差を大きくとることができ、電流の測定が容易となる。また、画素に直流成分が印加されるのを抑えることができる。
このように構成すると、第1信号と第2信号の電位を一定にする場合と比較して、電位差を大きくとることができ、電流の測定が容易となる。また、画素に直流成分が印加されるのを抑えることができる。
また、上記構成において、前記信号印加部は、前記駆動回路へ前記映像信号の供給が開始される前においては、前記画素電極に対向して設けられたコモン電極に印加される電位と同じ電位の信号を印加する構成としてもよい。
このように構成すると、画像が表示される前においては、前記第2領域は、黒を表示することが可能になるため、画像の表示前に不要な表示がされることを防ぐことができる。
このように構成すると、画像が表示される前においては、前記第2領域は、黒を表示することが可能になるため、画像の表示前に不要な表示がされることを防ぐことができる。
また、上記構成において、前記信号印加部は、前記駆動回路へ前記映像信号の供給を終了する場合、前記コモン電極に印加される電圧と同じ電圧の信号を印加する構成としてもよい。
このように構成すると、画像の表示を終了する時に画素に不要な電荷が残るのを防ぐことができる。
このように構成すると、画像の表示を終了する時に画素に不要な電荷が残るのを防ぐことができる。
なお、本発明は、電気光学装置のほか、当該電気光学装置を含む電子機器としても概念することが可能である。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る電気光学装置である液晶パネルの構造の概略について説明する。本実施形態に係る液晶パネルは、反射型であり、後述するプロジェクターのライトバルブとして用いられる。
以下、本発明の第1実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る電気光学装置である液晶パネルの構造の概略について説明する。本実施形態に係る液晶パネルは、反射型であり、後述するプロジェクターのライトバルブとして用いられる。
図1(A)は、実施形態に係る液晶パネル100の構造を示す斜視図であり、図1(B)は、図1(A)におけるH−h線で破断した断面図である。なお、図面においては、各層、各部材、各領域などを認識可能な大きさとするために、縮尺を異ならせている場合がある。これらの図に示されるように、液晶パネル100は、画素電極118が形成された素子基板101と、コモン電極108が設けられた対向基板102とが、スペーサー(図示省略)を含むシール材90によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせられて、この間隙に例えばVA(Vertical Alignment)型の液晶105が封入された構造になっている。
本実施形態において素子基板101および対向基板102には、それぞれガラスや石英などの光透過性を有する基板が用いられる。素子基板101にあっては、対向基板102よりも図1(A)においてY方向のサイズが長いが、奥側(h側)が揃えられた状態で貼り合わせられているので、素子基板101の手前側(H側)の一辺が対向基板102から張り出している。この張り出した領域にX方向に沿って複数の端子107が設けられる。なお、複数の端子107は、FPC(Flexible Printed Circuits)基板に接続されて、外部上位装置から各種信号や各種電圧、映像信号が供給される構成となっている。
素子基板101において、対向基板102と対向する面に形成された画素電極118は、詳細には後述するが、アルミニウムなどの反射性金属層をパターニングしたものである。対向基板102において、素子基板101と対向する面に設けられたコモン電極108は、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明性を有する導電層である。また、対向基板102においては、遮光性材料からなる遮光層109がコモン電極108の周囲に設けられている。
なお、シール材90は、対向基板102の縁に沿って額縁状に形成されるが、液晶105を封入するために、その一部が開口している。このため、液晶105の封入後に、その開口部分が封止材92によって封止される。また、素子基板101において対向基板102に向かい合う面、および対向基板102において素子基板101に向かい合う面には、電圧無印加状態において液晶分子を基板面の法線方向に沿って配向させる配向膜がそれぞれ設けられるが、図1(B)ではその図示が省略されている。
なお、シール材90は、対向基板102の縁に沿って額縁状に形成されるが、液晶105を封入するために、その一部が開口している。このため、液晶105の封入後に、その開口部分が封止材92によって封止される。また、素子基板101において対向基板102に向かい合う面、および対向基板102において素子基板101に向かい合う面には、電圧無印加状態において液晶分子を基板面の法線方向に沿って配向させる配向膜がそれぞれ設けられるが、図1(B)ではその図示が省略されている。
次に、図1(B)で示した素子基板101の領域a,bについて、図2を参照して説明する。図2は、図1(A)において上方から、すなわち対向基板102側から液晶パネル100を平面視したときの領域a,bの位置関係を模式的に示した図である。図2において、領域bは、遮光層109の領域である。対向基板102側から液晶パネル100に入射する光は、領域bにおいては遮光層109で遮光され、領域aにおいては対向基板102を通過する。図2において、領域aは、画素110がマトリクス状に配列された領域であり、領域a1〜a3で構成されている。なお、図2においては、領域a2に係る画素110を他の領域に係る画素110と区別しやすくするため、領域a2に係る画素110にはハッチングを施してある。
領域a1は、画像の表示と黒枠の表示を行う領域である。領域a1は、画素110が複数行複数列でマトリクス状に配列される領域a11と、画素110が領域a11の外周に沿って配列される領域a12で構成されている。領域a11は、画像を表示する有効表示領域である。一方、領域a12は、黒を表示する領域(第1領域)であり、遮光層109と同様に黒として視認される。
領域a2は、黒を表示する領域(第2領域)である。領域a2は、領域a12より外側で、領域a12のX方向に沿う2辺に沿って配列された複数の画素110と、領域a12より外側で、領域a12のY方向に沿う1辺に沿って配列された複数の画素110とで構成されている。なお、領域a2にある画素110は、隣り合う画素110の画素電極118同士が図示したように配線で接続されている。即ち、領域a2にある画素電極118は、直列に接続されており、一本の抵抗体Rとして機能する。
領域a3は、黒を表示する領域である。領域a3は、領域a2より外側で、領域a2のX方向に沿う2辺に沿って配列された複数の画素110と、領域a2より外側で、領域a2のY方向に沿う1辺に沿って配列された複数の画素110とで構成されている。領域a3は、遮光層109と同様に黒枠として視認される。
即ち、本実施形態においては、有効表示領域となる領域a11の外側に、黒を表示する領域a12、領域a2、領域a3および領域bがあり、領域a12、領域a2、領域a3および領域bは、図2に示したように有効表示領域の外側で黒枠として視認される。
即ち、本実施形態においては、有効表示領域となる領域a11の外側に、黒を表示する領域a12、領域a2、領域a3および領域bがあり、領域a12、領域a2、領域a3および領域bは、図2に示したように有効表示領域の外側で黒枠として視認される。
次に、液晶パネル100の電気的な構成について図3を参照して説明する。上述したように、液晶パネル100は、素子基板101と対向基板102とが一定の間隙を保って貼り合わせられるとともに、この間隙に、液晶105が挟持されている。素子基板101のうち、対向基板102との対向面には、複数m行の走査線112が図においてX方向に沿って設けられる一方、複数n列のデータ線114が、Y方向に沿って、かつ、各走査線112と互いに電気的に絶縁を保って設けられている。
素子基板101の領域aでは、m行の走査線112とn列のデータ線114との交差のそれぞれに対応して、スイッチング素子の一例としてnチャネル型のTFT116と、反射性を有する画素電極118との組が設けられている。TFT116のゲート電極は走査線112に接続され、ソース電極がデータ線114に接続され、ドレイン電極が画素電極118に接続されている。このため、本実施形態において領域aには、画素電極118がm行n列でマトリクス状に配列することになる。
なお、本実施形態では、データ線114を区別するために、図3において左から順に1、2、3、・・・、(n−1)、n列目という呼び方をする場合がある。同様に、走査線112を区別するために、図3において上から順に1、2、3、・・・、(m−1)、m行目という呼び方をする場合がある。
素子基板101の領域aでは、m行の走査線112とn列のデータ線114との交差のそれぞれに対応して、スイッチング素子の一例としてnチャネル型のTFT116と、反射性を有する画素電極118との組が設けられている。TFT116のゲート電極は走査線112に接続され、ソース電極がデータ線114に接続され、ドレイン電極が画素電極118に接続されている。このため、本実施形態において領域aには、画素電極118がm行n列でマトリクス状に配列することになる。
なお、本実施形態では、データ線114を区別するために、図3において左から順に1、2、3、・・・、(n−1)、n列目という呼び方をする場合がある。同様に、走査線112を区別するために、図3において上から順に1、2、3、・・・、(m−1)、m行目という呼び方をする場合がある。
データ線駆動回路160は、1、2、3、・・・、n列目のデータ線114を駆動する。詳細にはデータ線駆動回路160は、端子107を介して供給された映像信号を、同じく端子107を介して供給された各種制御信号によって1、2、3、・・・、n列のデータ線114に分配し保持させて、データ信号X1、X2、 X3、・・・、Xnとして供給する。なお、データ線駆動回路160は、図3に示したように、領域aにおいてX方向に沿った一辺に隣接する領域に設けられる。
2つの走査線駆動回路170は、1、2、3、・・・、m行目の走査線112を両側から駆動する。詳細には、走査線駆動回路170は、端子107を介して供給された各種制御信号によって走査信号Y1、Y2、Y3、・・・、Ymをそれぞれ生成し、1、2、3、・・・、m行目の走査線112の両側から供給する。また、走査線駆動回路170は、図3に示したように、領域aにおいてY方向に沿った2辺に隣接する領域にそれぞれ設けられる。
一方、対向基板102のうち、素子基板101との対向面、具体的には、領域aとの対向面には、透明性を有するコモン電極108が設けられる。コモン電極108には、端子107および図示せぬ配線を介して、電圧LCcomが印加される。
図4は、領域aにおける画素110の等価回路を示す図であり、走査線112とデータ線114との交差に対応して、画素電極118とコモン電極108とで液晶105を挟持した液晶素子120が配列した構成となる。なお、図3では省略したが、実際には図4に示されるように、液晶素子120に対して並列に補助容量(蓄積容量)125が設けられる。この補助容量125は、一端が画素電極118に接続され、他端が容量線115に共通接続されている。本実施形態では、容量線115には、コモン電極108と同じ電圧LCcomが印加される。
このような構成において、走査線駆動回路170が、ある1行の走査線を選択して、当該走査線112をHレベルにすると、当該走査線にゲート電極が接続されたTFT116がオン状態になり、画素電極118がデータ線114に電気的に接続された状態になる。このため、走査線112がHレベルであるときに、データ線駆動回路160が、階調に応じた電圧のデータ信号をデータ線114に供給すると、当該データ信号は、オン状態になったTFT116を介して画素電極118に印加される。走査線112がLレベルになると、TFT116はオフ状態になるが、画素電極に印加された電圧は液晶素子120の容量性および補助容量125によって保持される。
走査線駆動回路170は、1行目からm行目までの走査線112を順番に選択するとともに、データ線駆動回路160が、選択された走査線112に位置する1行分の画素に対しデータ信号を、データ線114を介して供給することによって、すべての液晶素子120に階調に応じた電圧が印加・保持される。この動作が1フレーム(1垂直走査期間)毎に繰り返される。
液晶素子120では、画素電極118およびコモン電極108の間によって生じる電界の強さに応じて液晶105の分子配向状態が変化する。なお、直流成分の印加による液晶105の劣化を防止するために、液晶素子120については交流駆動が実行される。また、本実施形態では、交流駆動は、同一フレーム内において各液晶素子120の書き込み極性をすべての同一とする面反転方式としている。
走査線駆動回路170は、1行目からm行目までの走査線112を順番に選択するとともに、データ線駆動回路160が、選択された走査線112に位置する1行分の画素に対しデータ信号を、データ線114を介して供給することによって、すべての液晶素子120に階調に応じた電圧が印加・保持される。この動作が1フレーム(1垂直走査期間)毎に繰り返される。
液晶素子120では、画素電極118およびコモン電極108の間によって生じる電界の強さに応じて液晶105の分子配向状態が変化する。なお、直流成分の印加による液晶105の劣化を防止するために、液晶素子120については交流駆動が実行される。また、本実施形態では、交流駆動は、同一フレーム内において各液晶素子120の書き込み極性をすべての同一とする面反転方式としている。
図1(A)において対向基板102の上面から入射した光は、図示省略した偏光子、対向基板102、コモン電極108、液晶105という経路を辿った後、画素電極118によって反射して、それまでとは逆向きの経路を辿って出射する。このときに液晶素子120に入射する光量に対して出射する光量の比率、すなわち反射率は、液晶素子120に印加・保持された電圧が高くなるにつれて、大きくなる。
このようにして、液晶パネル100では、液晶素子120毎に反射率が変化するので、液晶素子120が、表示すべき画像の最小単位である画素として機能することになる。液晶素子120は、平面視したときに画素電極118で規定されるので、画素電極118の配列する領域が上述した領域aになる。
このようにして、液晶パネル100では、液晶素子120毎に反射率が変化するので、液晶素子120が、表示すべき画像の最小単位である画素として機能することになる。液晶素子120は、平面視したときに画素電極118で規定されるので、画素電極118の配列する領域が上述した領域aになる。
次に、液晶素子120の温度を測定する構成について説明する。図5は、液晶素子120の温度を測定するハードウェアの構成を示した図である。上述したように、領域a2に係る画素電極118は、直列に接続されて一本の抵抗体Rとして機能する。抵抗体Rの一方の端には、端子T1が接続され、抵抗体Rの他端には端子T2が接続されている。第1信号印加部201は、端子T1に予め定められた信号(第1信号)を印加するものであり、端子T1に接続されている。第2信号印加部202は、端子T2に予め定められた信号(第2信号)を印加するものであり、電流検出器205を介して端子T2に接続されている。なお、本実施形態においては、図6に示したように、端子T2には電圧が一定であり電圧が電圧LCcomである信号が印加され、端子T1には、電圧が一定で電圧が電圧LCcom+電圧Vaである信号が印加される。
なお、本実施形態において、液晶素子120の印加電圧(V)と反射率(R)との関係は、液晶105をVA方式のノーマリーブラックモードとしているので、図7に示されるようなV(電圧)−R(反射率)特性で表される。領域a2は、黒を表示するため、領域a2の液晶素子120に掛かる電圧は、領域a2の液晶素子120をノーマリーブラックモードにおける黒レベルにする電圧Vbk以下となるように設定される。図7に示すようにVAモードでは黒レベル側に充分な飽和領域を有している。本実施形態では温度測定のために温度依存性を有する抵抗体Rの端子間に電圧を印加し、その結果電圧Vbk以下である数V程度の電圧が液晶層に印加されても黒表示に与える影響は視覚的に認識しがたい点を利用している。
また、電流検出部として機能する電流検出器205は、抵抗体Rに流れる電流を検知するものであり、抵抗体Rと第2信号印加部202に直列接続されている。また、電流検出器205は、の出力はA/Dコンバーター203に接続されており、検知した電流の電流値を表す信号(電流値I)をA/Dコンバーター203に出力する。A/Dコンバーター203は、電流値Iをデジタル信号に変換し、電流値Iを表す信号S1を制御部204へ出力する。
制御部204は、A/Dコンバーター203から供給される信号S1を取得し、取得した信号S1から、電流値Iを求める。また、制御部204は、電流値Iと抵抗体Rの温度との関係を表すテーブルTB1(図8)を記憶している。抵抗体Rの抵抗値は、抵抗体Rの温度に応じて変化し、電流値Iは、抵抗体Rの抵抗値に応じて変化する。即ち、電流値Iは、抵抗体Rの温度に応じて変化する。このため、電流値Iと抵抗体Rの温度との関係を予め測定し、この関係を表すテーブルTB1を作成すれば、電流値Iを求めることにより、テーブルTB1を用いて抵抗体Rの温度を求めることができる。なお、抵抗体Rを構成する画素電極118は、液晶105に接しているため、求めた抵抗体Rの温度は、液晶105の温度を表すことになる。
また、制御部204は、データ線駆動回路160と走査線駆動回路170を制御し、各種制御信号をデータ線駆動回路160と走査線駆動回路170へ供給する。なお、制御部204は、抵抗体Rの温度を求めると、求めた温度に応じて映像信号を補正し、補正した映像信号をデータ線駆動回路160へ供給する。映像信号の電圧は、画素110の階調を決定するものであり、制御部204は、温度が変化しても階調が変化しないように、求めた抵抗体Rの温度に応じて映像信号の電圧を調整する。例えば、温度が低い場合には映像信号の電圧を高い方へ補正し、温度が高い場合には映像信号の電圧を低い方へ補正する。
そして、領域a3の液晶素子120には、画素110の階調を、ノーマリーブラックモードの黒レベルにする電圧を印加する。また、領域a2の液晶素子120についても、画素110の階調を、ノーマリーブラックモードの黒レベルにする電圧を印加する。また、領域a12の液晶素子120についても、画素110の階調を、ノーマリーブラックモードの黒レベルにする電圧を印加する。
このように、領域a3、領域a2および領域a12の液晶素子120について、ノーマリーブラックモードの黒レベルにする電圧を印加することにより、領域a3、領域a2および領域a12の反射率は黒レベルとなる。また、領域a11の液晶素子120については、表示する画像に応じた電圧が印加され、領域a11の反射率は、映像信号に応じた反射率となる。
このように、領域a3、領域a2および領域a12の液晶素子120について、ノーマリーブラックモードの黒レベルにする電圧を印加することにより、領域a3、領域a2および領域a12の反射率は黒レベルとなる。また、領域a11の液晶素子120については、表示する画像に応じた電圧が印加され、領域a11の反射率は、映像信号に応じた反射率となる。
次に、上述した実施形態に係る反射型の液晶パネル100を適用した電子機器について説明する。図9は、液晶パネル100をライトバルブとして用いてプロジェクター1100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1100は、実施形態に係る反射型の液晶パネル100を、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応させた3板式である。プロジェクター1100の内部には、偏光照明装置1110がシステム光軸PLに沿って配置されている。この偏光照明装置1110において、ランプ1112からの出射光は、リフレクター1114による反射で略平行な光束となって、第1のインテグレータレンズ1120に入射する。この第1のインテグレータレンズ1120により、ランプ1112からの出射光は、複数の中間光束に分割される。この分割された中間光束は、第2のインテグレータレンズを光入射側に有する偏光変換素子1130によって、偏光方向がほぼ揃った一種類の偏光光束(s偏光光束)に変換されて、偏光照明装置1110から出射されることになる。
偏光照明装置1110から出射されたs偏光光束は、偏光ビームスプリッター1140のs偏光光束反射面1141によって反射される。この反射光束のうち、青色光(B)の光束がダイクロイックミラー1151の青色光反射層にて反射され、液晶パネル100Bによって変調される。また、ダイクロイックミラー1151の青色光反射層を透過した光束のうち、赤色光(R)の光束は、ダイクロイックミラー1152の赤色光反射層にて反射され、液晶パネル100Rによって変調される。一方、ダイクロイックミラー1151の青色光反射層を透過した光束のうち、緑色光(G)の光束は、ダイクロイックミラー1152の赤 色光反射層を透過して、液晶パネル100Gによって変調される。
ここで、液晶パネル100R、100Gおよび100Bは、上述した実施形態における液晶パネル100と同様であり、供給されるR、G、Bの各色に対応する映像信号でそれぞれ駆動されるものである。すなわち、このプロジェクター1100では、液晶パネル100が、R、G、Bの各色に対応して3組設けられて、R、G、Bの各色に対応する映像信号に応じてそれぞれ駆動される構成となっている。
ここで、液晶パネル100R、100Gおよび100Bは、上述した実施形態における液晶パネル100と同様であり、供給されるR、G、Bの各色に対応する映像信号でそれぞれ駆動されるものである。すなわち、このプロジェクター1100では、液晶パネル100が、R、G、Bの各色に対応して3組設けられて、R、G、Bの各色に対応する映像信号に応じてそれぞれ駆動される構成となっている。
液晶パネル100R、100G、100Bによってそれぞれ変調された赤色、緑色、青色の光は、ダイクロイックミラー1152、1151、偏光ビームスプリッター1140によって順次合成された後、投射光学系1160によって、スクリーン1170に投射される。液晶パネル100R、100Bおよび100Gには、ダイクロイックミラー1151、1152によって、R、G、Bの各原色に対応する光束が入射するので、カラーフィルタは必要ない。なお、電子機器としては、図9を参照して説明したプロジェクターの他、リヤ・プロジェクション型のテレビジョンやヘッドマウントディスプレイなどが挙げられる。
このような構成のもと、液晶パネル100R、100G、100Bにおいては、領域a3、領域a2および領域a12の領域は、反射率が黒レベルとなるため、これらの領域は、スクリーン1170においては黒枠として視認される。また、領域a11については、映像信号に応じた反射率となって画像が表示される。
また、ランプ1112の発熱などにより、液晶素子120の温度が変化すると、抵抗体Rの抵抗値が変化し、電流値Iが変化する。制御部204は、A/Dコンバーター203から供給される信号S1から抵抗体Rの温度、即ち、ランプ1112からの光が当たっている液晶105の温度を求める。制御部204は、液晶105の温度を求めると、求めた温度に応じて映像信号を補正し、スクリーン1170に投射される画像の階調を補正する。
また、ランプ1112の発熱などにより、液晶素子120の温度が変化すると、抵抗体Rの抵抗値が変化し、電流値Iが変化する。制御部204は、A/Dコンバーター203から供給される信号S1から抵抗体Rの温度、即ち、ランプ1112からの光が当たっている液晶105の温度を求める。制御部204は、液晶105の温度を求めると、求めた温度に応じて映像信号を補正し、スクリーン1170に投射される画像の階調を補正する。
なお、プロジェクター1100においては、偏光照明装置1110から出射されて偏光ビームスプリッター1140およびダイクロイックミラー1151,1152を経由した光が領域a2に入射するため、領域bに温度センサーを配置する構成と比較すると、画像を表示する領域により近い部分で液晶105の温度を測定することができる。また、プロジェクター1100においては、領域a2は、上述したように黒枠の一部として視認されるため、表示される画像に影響を与えることなく液晶105の温度を測定することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本発明の第2実施形態においては、実施形態に係る液晶パネル100は、ハードウェア構成は第1実施形態と同じであり、端子T1に印加する電圧が第1実施形態と異なる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本発明の第2実施形態においては、実施形態に係る液晶パネル100は、ハードウェア構成は第1実施形態と同じであり、端子T1に印加する電圧が第1実施形態と異なる。
図10は、本実施形態に係る第1信号印加部201が端子T1に印加する電圧、本実施形態に係る第2信号印加部202が端子T2に印加する電圧、および本実施形態に係る端子T1と端子T2との間の電位差ΔVを示した図である。図10に示したように、端子T1には、電圧LCcomに対して正の電圧と負の電圧が交互に印加される。また、端子T2には、第1実施形態と同じく、電圧LCcomが印加される。このように端子T1と端子T2に電圧が印加されると、端子T1と端子T2との間の電位差は、図10に示したように交互に正極性と負極性とになる。なお、本実施形態においても、領域a2の液晶素子120には、液晶素子120の階調をノーマリーブラックモードにおける黒レベルにする電圧が印加される。
制御部204は、電流値Iの絶対値を求めると、テーブルTB1を用いて抵抗体Rの温度を求め、求めた温度に応じて映像信号を補正する。
本実施形態によれば、領域a2の液晶素子120に対して電圧LCcomを中心にして正極性の電圧と負極性の電圧が交互に印加されるので、領域a2の液晶素子120に対して直流成分が印加されるのを防ぐことができる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本発明の第3実施形態においては、実施形態に係る液晶パネル100は、ハードウェア構成は第1実施形態と同じであり、端子T1に印加する電圧と、端子T2に印加する電圧が第1実施形態と異なる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本発明の第3実施形態においては、実施形態に係る液晶パネル100は、ハードウェア構成は第1実施形態と同じであり、端子T1に印加する電圧と、端子T2に印加する電圧が第1実施形態と異なる。
図11は、本実施形態に係る第1信号印加部201が端子T1に印加する電圧、本実施形態に係る第2信号印加部202が端子T2に印加する電圧、および本実施形態に係る端子T1と端子T2との間の電位差ΔVを示した図である。図11に示したように、端子T1には、電圧LCcomに対して正の電圧と負の電圧が交互に印加される。また、端子T2にも、電圧LCcomに対して正の電圧と負の電圧が交互に印加される。
なお、本実施形態においては、端子T1に印加される電圧の振幅と端子T2に印加される電圧の振幅が異なっており、端子T1に印加される電圧の振幅のほうが端子T2に印加される電圧の振幅より大きくなっている。また、本実施形態においては、端子T1に対して電圧LCcomより高位側の電圧が印加されている期間においては、端子T2には電圧LCcomより低位側の電圧が印加され、端子T1に対して電圧LCcomより低位側の電圧が印加されている期間においては、端子T2には電圧LCcomより高位側の電圧が印加される。
このように端子T1と端子T2に電圧が印加されると、端子T1と端子T2との間の電位差は、図11に示したように交互に正極性と負極性とになる。なお、本実施形態においても、領域a2の液晶素子120には、画素110の階調をノーマリーブラックモードにおける黒レベルにする電圧が印加される。
このように端子T1と端子T2に電圧が印加されると、端子T1と端子T2との間の電位差は、図11に示したように交互に正極性と負極性とになる。なお、本実施形態においても、領域a2の液晶素子120には、画素110の階調をノーマリーブラックモードにおける黒レベルにする電圧が印加される。
制御部204は、電流値Iの絶対値を求めると、テーブルTB1を用いて抵抗体Rの温度を求め、求めた温度に応じて映像信号を補正する。
本実施形態によれば、領域a2の液晶素子120に対して電圧LCcomを中心にして正極性の電圧と負極性の電圧が交互に印加されるので、領域a2の液晶素子120に対して直流成分が印加されるのを防ぐことができる。また、本実施形態によれば、第1実施形態や第2実施形態と比較して、電位差ΔVを大きくできるため、電流値Iの測定精度を向上させることができる。
なお、本実施形態においては、端子T1に印加する電圧の振幅と端子T2に印加する電圧の振幅が異なっているが、図12に示したように、端子T1に印加する電圧の振幅と端子T2に印加する電圧の振幅を同じにしてもよい。
なお、本実施形態においては、端子T1に印加する電圧の振幅と端子T2に印加する電圧の振幅が異なっているが、図12に示したように、端子T1に印加する電圧の振幅と端子T2に印加する電圧の振幅を同じにしてもよい。
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本発明の第4実施形態においては、実施形態に係る液晶パネル100は、ハードウェア構成は第1実施形態と同じであり、端子T1に印加する電圧と、端子T2に印加する電圧が第1実施形態と異なる。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本発明の第4実施形態においては、実施形態に係る液晶パネル100は、ハードウェア構成は第1実施形態と同じであり、端子T1に印加する電圧と、端子T2に印加する電圧が第1実施形態と異なる。
図13は、本実施形態に係る第1信号印加部201が端子T1に印加する電圧、本実施形態に係る第2信号印加部202が端子T2に印加する電圧、および本実施形態に係る端子T1と端子T2との間の電位差ΔVを示した図である。図13に示したように、本実施形態においては、端子T1と端子T2に電圧を印加する期間として、第1期間と第2期間がある。第1期間と第2期間は同じ長さであり、第1期間と第2期間は交互に訪れる。
まず、第1期間においては、端子T1に対して電圧LCcomが印加され、端子T2に対しては、電圧LCcomに対して正の電圧が印加された後に負の電圧が印加される。また、第2期間においては、端子T2に対して電圧LCcomが印加され、端子T1に対しては、電圧LCcomに対して負の電圧が印加された後に正の電圧が印加される。
まず、第1期間においては、端子T1に対して電圧LCcomが印加され、端子T2に対しては、電圧LCcomに対して正の電圧が印加された後に負の電圧が印加される。また、第2期間においては、端子T2に対して電圧LCcomが印加され、端子T1に対しては、電圧LCcomに対して負の電圧が印加された後に正の電圧が印加される。
このように端子T1と端子T2に電圧が印加されると、端子T1と端子T2との間の電位差は、図13に示したように交互に正極性と負極性とになる。なお、本実施形態においても、領域a2の液晶素子120には、画素110の階調をノーマリーブラックモードにおける黒レベルにする電圧が印加される。
制御部204は、電流値Iの絶対値を求めると、テーブルTB1を用いて抵抗体Rの温度を求め、求めた温度に応じて映像信号を補正する。
本実施形態によれば、領域a2の液晶素子120に対して電圧LCcomを中心にして正極性の電圧と負極性の電圧が交互に印加されるので、領域a2の液晶素子120に対して直流成分が印加されるのを防ぐことができる。
[変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよく、各変形例を組み合わせて実施してもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよく、各変形例を組み合わせて実施してもよい。
上述した実施形態においては、領域a2にある画素110は、一列のみであるが、図14に示したように、領域a2には2列で画素110を配置してもよい。この構成においても、図14において実線で示したように、領域a2にある画素110の画素電極118が一列となるように接続することにより、領域a2にある画素110の画素電極118が一つの抵抗体となるようにしてもよい。
本発明の第2実施形態にあっては、図15に示したように、端子T1を第1信号印加部201または第2信号印加部202に接続するスイッチSW1と、端子T2を第1信号印加部201または第2信号印加部202に接続するスイッチSW2を設けてもよい。
また、図15に示した構成にあっては、液晶パネル100を有する電子機器の電源がオンにされて画像の表示を開始する前には、具体的には、データ線駆動回路160に映像信号の供給が開始される前には、スイッチSW1とスイッチSW2を制御して端子T1と端子T2を第2信号印加部202に接続して抵抗体Rに電圧LCcomを印加し、映像信号の供給を開始する時にスイッチSW1を制御して端子T1を第1信号印加部201に接続するようにしてもよい。また、図15に示した構成にあっては、液晶パネル100を有する電子機器の電源がオフにされてデータ線駆動回路160と走査線駆動回路170の動作を終了する場合、具体的には、データ線駆動回路160へ映像信号の供給を終了する場合、スイッチSW1とスイッチSW2を第2信号印加部202に接続して抵抗体Rに電圧LCcomを印加するようにしてもよい。
また、図15に示した構成にあっては、液晶パネル100を有する電子機器の電源がオンにされて画像の表示を開始する前には、具体的には、データ線駆動回路160に映像信号の供給が開始される前には、スイッチSW1とスイッチSW2を制御して端子T1と端子T2を第2信号印加部202に接続して抵抗体Rに電圧LCcomを印加し、映像信号の供給を開始する時にスイッチSW1を制御して端子T1を第1信号印加部201に接続するようにしてもよい。また、図15に示した構成にあっては、液晶パネル100を有する電子機器の電源がオフにされてデータ線駆動回路160と走査線駆動回路170の動作を終了する場合、具体的には、データ線駆動回路160へ映像信号の供給を終了する場合、スイッチSW1とスイッチSW2を第2信号印加部202に接続して抵抗体Rに電圧LCcomを印加するようにしてもよい。
上述した実施形態においては、領域a12にある画素110は、領域a11にある画素110と同じ構成であるため、黒だけでなく画像を表示することも可能である。このため、領域a2より内側にある液晶素子120について、階調を黒レベルにするデータ信号の供給先を変更することにより、領域a11の位置を変更してもよい。領域a11の位置を変更することにより、領域a3、領域a2および領域a12により黒枠として視認される部分の上下左右の幅や有効表示領域の位置を変更することができる。
上述した実施形態においては、液晶105を、ノーマリーブラックモードとしているが、液晶105は、例えばTN方式として、電圧無印加時において画素110が白状態となるノーマリーホワイトモードとしても良い。この場合、液晶素子120に印加する電圧が高くなるにつれて反射率が小さくなるため、領域a3、領域a2および領域a12には、これらの領域が黒表示となるように電圧が印加される。
また、上述した実施形態においては、液晶パネル100は反射型となっているが、液晶パネル100は透過型であってもよい。
また、上述した実施形態においては、液晶パネル100は反射型となっているが、液晶パネル100は透過型であってもよい。
上述した実施形態においては、領域a3を設けず、領域aにおいて領域a2が最も外側になるようにしてもよい。
90…シール材、92…封止材、100,100B,100G,100R…液晶パネル、101…素子基板、102…対向基板、105…液晶、107…端子、108…コモン電極、109…遮光層、110…画素、112…走査線、114…データ線、115…容量線、116…TFT、118…画素電極、120…液晶素子、125…補助容量、160…データ線駆動回路、170…走査線駆動回路、201…第1信号印加部、202…第2信号印加部、203…A/Dコンバーター、204…制御部、205…電流検出器、1100…プロジェクター、1110…偏光照明装置、1112…ランプ、1114…リフレクター、1140…偏光ビームスプリッター、1141…s偏光光束反射面、1120…インテグレータレンズ、1130…偏光変換素子1130、1151…ダイクロイックミラー、1152…ダイクロイックミラー、1160…投射光学系、1170…スクリーン、SW1,SW2…スイッチ
Claims (9)
- 画像を表示する表示領域と、
前記表示領域の周縁に設けられた第1領域と、
前記第1領域の周縁に設けられた第2領域と、
前記第2領域において複数の画素電極がそれぞれ互いに電気的に接続された抵抗体と、
前記表示領域の画素電極の各々に、供給される映像信号に応じた電位をそれぞれ印加する駆動回路と、
前記抵抗体の一端に第1信号を印加し、前記抵抗体の他端に第2信号を印加する信号印加部と、
前記抵抗体に流れる電流を検出する検出部と、
前記検出された電流によって前記映像信号を補正する制御回路と
を有する電気光学装置。 - 前記第1信号と前記第2信号は、所定の電位より高位の電位と、前記所定の電位より低位の電位とを交互に印加する信号であり、
前記第1信号が前記所定の電位より高位である時には、前記第2信号は、前記所定の電位より低位の電位であり、
前記第1信号が前記所定の電位より低位である時には、前記第2信号は、前記所定の電位より高位の電位であること
を特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記第1信号の振幅と、前記第2信号の振幅とが異なることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
- 前記第1信号の振幅と、前記第2信号の振幅とが同じであることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
- 前記第2信号は、所定の電位の信号であり、
前記第1信号は、前記第2信号の電位より高位の電位と、前記第2信号の電位より低位の電位とを交互に印加する信号であること
を特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記第1信号と前記第2信号は、所定の電位と、前記所定の電位より高位の電位と、前記所定の電位より低位の電位とを印加し、
前記第1信号が前記所定の電位である時には、前記第2信号は、前記高位の電位または前記低位の電位であり、
前記第2信号が前記所定の電位である時には、前記第1信号は、前記高位の電位または前記低位の電位であること
を特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記信号印加部は、前記駆動回路へ前記映像信号の供給が開始される前においては、前記画素電極に対向して設けられたコモン電極に印加される電位と同じ電位の信号を印加すること
を特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電気光学装置。 - 前記信号印加部は、前記駆動回路へ前記映像信号の供給を終了する場合、前記コモン電極に印加される電圧と同じ電圧の信号を印加すること
を特徴とする請求項7に記載の電気光学装置。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
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