JP2013037209A - 電気光学装置および電子機器、電気光学装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】温度に対応した駆動条件を適正に設定可能な電気光学装置および電子機器、電気光学装置の駆動方法を提供すること。
【解決手段】電気光学装置は、第１基板としての素子基板１０と、第２基板としての対向基板と、素子基板１０と対向基板との間に電気光学物質と、素子基板１０に温度検出用抵抗体１３と、を備え、温度検出用抵抗体１３は、素子基板１０上において異なる配線層に形成された第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とが電気的に直列接続されたものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器、電気光学装置の駆動方法に関する。

上記電気光学装置として一対の基板間に電気光学物質である液晶が挟持された液晶表示パネルが挙げられる。液晶表示パネルは、周囲の温度によってその光学特性が変化する。したがって、安定した表示性能を得るために周囲の温度変化に対応した駆動方法が求められる。

例えば、特許文献１の液晶駆動方法は、液晶表示パネルの画素間領域に遮光性と導電性とを兼ね備えた遮光マスクを有し、遮光マスクの任意の２点間の電気抵抗を検出し、検出された該電気抵抗に応じて各画素に印加される液晶駆動電圧を可変制御するとしている。
具体的には、該２点間に基準電圧を印加した際の降下電圧値を検出し、降下電圧値と基準電圧値とを比較して電圧降下量を求め、該電圧降下量から遮光マスクにおける該２点間の電気抵抗変化を求めて液晶温度を検出するとしている。
このような液晶駆動方法によれば、液晶表示パネルとは別にサーミスターなどの温度検出素子を設けて液晶駆動電圧を制御する場合に比べて、液晶により近く配置された遮光マスクを利用して液晶温度を検出するので、応答性がよく、より適切な液晶駆動電圧を供給することができるとしている。

特開平９−５７１２号公報

上記特許文献１の液晶駆動方法では、遮光マスクの任意の２点の電気抵抗から温度変化を求めているが、抵抗体としての遮光マスクはマトリックス状に配置された画素の間に設けられており、一方の方向に延在する部分の抵抗と、一方に対して直交する方向に延在する部分の抵抗とを含む複合抵抗体となっている。
したがって、単一の抵抗体に比べて、任意の２点の取り方によっては、温度と抵抗との関係が必ずしもリニア（直線的）にならず、温度変化に対して複雑な抵抗変化となるおそれがある。言い換えれば、抵抗変化を温度変化に置き換えるにあたり複雑なデータテーブルが必要となるおそれがある。
また、温度と抵抗との関係がリニアでなく、例えば液晶駆動電圧を変えたい閾値の温度に対してわずかな変化で抵抗が急激に変化する場合には、液晶駆動電圧が頻繁に変化して反って見難い表示状態になるおそれがあった。

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１］本適用例の電気光学装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に電気光学物質と、前記第１基板および前記第２基板のうち少なくとも一方に温度検出用抵抗体と、を備え、前記温度検出用抵抗体は、基板上において異なる配線層に形成された第１抵抗体と第２抵抗体とが電気的に直列接続されたものであることを特徴とする。

この構成によれば、温度検出用抵抗体を単一の配線層に形成する場合に比べて、第１抵抗体と第２抵抗体とが異なる配線層に形成されるので、抵抗体配置の自由度が向上し、電気抵抗がより高い温度検出用抵抗体を実現できる。例えば、平面視では基板上において第１抵抗体と第２抵抗体とを重ねて配置してもそれぞれが異なる配線層に形成されているため、電気的には直列接続させることができる。言い換えれば、温度検出用抵抗体の電気抵抗を高めることにより、温度と抵抗との関係をよりリニアな状態に近づけ、抵抗変化を温度変化に置き換えるためのデータ構成を簡略化できる。すなわち、温度変化に対応して適正な駆動が可能な電気光学装置を提供できる。

［適用例２］上記適用例の電気光学装置において、前記温度検出用抵抗体は、複数の画素を有する画素領域に形成されていることが好ましい。
この構成によれば、画素領域に温度検出用抵抗体が配置されるので、画素における電気光学物質の実際の温度変化に対応して適正な駆動が可能な電気光学装置を提供できる。

［適用例３］上記適用例の電気光学装置において、前記温度検出用抵抗体は、複数の画素を有する画素領域以外の領域に形成されているとしてもよい。
この構成によれば、画素領域における画素の構成の配置に係らず温度検出用抵抗体を配置できるので、例えば画素が高精細になっても温度変化に対応して適正な駆動が可能な電気光学装置を提供できる。

［適用例４］上記適用例の電気光学装置において、前記温度検出用抵抗体は、複数の画素を有する画素領域のうち中央領域に形成された第１温度検出用抵抗体と、中央領域以外の領域に形成された第２温度検出用抵抗体とを含むとしてもよい。
一般に熱容量を有する物体はその中心よりも外側の方が熱の放出が効率的に行われる。したがって、温度分布は中心と外側とで異なる場合が多い。
この構成によれば、温度検出用抵抗体を画素領域の中央領域とそれ以外の領域とに分けて形成しておくことで、画素領域における温度分布に対応して適正な駆動が可能な電気光学装置を提供できる。

［適用例５］上記適用例の電気光学装置において、前記第１抵抗体と前記第２抵抗体とは、平面視で前記複数の画素をそれぞれ区画するように配置されていることが好ましい。
この構成によれば、第１抵抗体および第２抵抗体を例えば遮光性を有する金属などの導電材料を用いて形成すれば、画素を区画する遮光部いわゆるブラックマトリックス（ＢＭ）として温度検出用抵抗体を機能させることができる。言い換えれば、温度検出用抵抗体とＢＭとを別々に形成する必要がないので、簡素な構成で温度変化に対応して適正な駆動が可能であると共に、見栄えのよい電気光学装置を提供できる。

［適用例６］上記適用例の電気光学装置において、前記第１抵抗体と前記第２抵抗体のうち少なくとも一方は、延在方向に対して交差する方向に蛇行した部分を有することが好ましい。
この構成によれば、基板上において、第１抵抗体と第２抵抗体のうち少なくとも一方を直線的に引き回す場合に比べて、上記蛇行した部分を設けることにより電気抵抗をさらに高めることができる。

［適用例７］上記適用例の電気光学装置において、前記第１抵抗体と前記第２抵抗体のうち少なくとも一方の前記蛇行した部分に生じた隙間を遮光する遮光部が基板上に形成されていることが好ましい。
この構成によれば、蛇行した部分からの光漏れを遮光部によって遮光することができる。とりわけ、画素間に温度検出用抵抗体を配置する場合には、画素間からの光漏れによる表示品質の低下を防止することができる。

［適用例８］本適用例の電子機器は、上記適用例の電気光学装置を備え、前記電気光学装置は、前記温度検出用抵抗体によって検出された温度に対応して設定された駆動条件を参照し、参照した駆動条件と現在の駆動条件とが異なる場合には前記参照した駆動条件に自動的に切換えることを特徴とする。
この構成によれば、電気光学物質（つまりは周囲）の温度変化に対応して適正な駆動が可能な電気光学装置を備えた電子機器を提供できる。

［適用例９］本適用例の電気光学装置の駆動方法は、上記適用例の電気光学装置を備え、前記温度検出用抵抗体によって検出された温度に対応して設定された駆動条件を参照し、参照した駆動条件と現在の駆動条件とが異なる場合には前記参照した駆動条件に自動的に切換えることを特徴とする。
この方法によれば、電気光学物質（つまりは周囲）の温度変化に対応して適正な駆動が可能な電気光学装置の駆動方法を提供できる。

［適用例１０］上記適用例の電気光学装置の駆動方法において、前記駆動条件を切り替える温度変化の範囲を有していることが好ましい。
この方法によれば、温度変化に応じて適宜に駆動条件を切り替えることが可能になるので、駆動条件の頻繁な切り替えによって生じる例えばフリッカーなどの表示不具合を抑制することができる。

［適用例１１］上記適用例の電気光学装置の駆動方法において、前記駆動条件の一つが温度に応じた駆動電圧の階調補正係数であることを特徴とする。
電気光学物質は温度によりその光学特性が必ずしもリニアに変化するとは限らない。したがって、階調表示を行わせる場合にも温度によって階調表示を行わせる駆動電圧の補正が必要となる。
この方法によれば、駆動用半導体装置が温度に対応して切り替える駆動条件のうちの一つとして駆動電圧の階調補正係数を採用することで、温度が変化しても適正な階調表示が可能な電気光学装置の駆動方法を提供することができる。

（ａ）は液晶装置の構成を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ’線で切った概略断面図。 液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 （ａ）は素子基板における温度検出用抵抗体の配置を示す概略平面図、（ｂ）は概略断面図。 （ａ）および（ｂ）は温度検出用抵抗体を備えた液晶装置の駆動方法を説明するための概略図。 温度検出用抵抗体の温度と抵抗との関係を示すグラフ。 （ａ）〜（ｄ）は第２実施形態の液晶装置における温度検出用抵抗体の配置を示す概略平面図。 第３実施形態の液晶装置における温度検出用抵抗体の配置を示す概略平面図。 電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図。

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。

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。

（第１実施形態）
本実施形態では、電気光学装置として、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、例えば後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）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。

＜液晶装置＞
本実施形態の液晶装置について、図１および図２を参照して説明する。図１（ａ）は液晶装置の構成を示す概略平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＨ−Ｈ’線で切った概略断面図、図２は液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。

図１（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置１００は、対向配置された第１基板としての素子基板１０および第２基板としての対向基板２０と、これら一対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および対向基板２０は、透明な例えば石英基板やガラス基板などが用いられている。

素子基板１０は対向基板２０よりも一回り大きく、両基板間に配置されたシール材４０を介して接合され、その隙間に電気光学物質である正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層５０を構成している。シール材４０は、例えば熱硬化性また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。シール材４０には、対向配置された一対の基板間に液晶を注入するための注入口が設けられ、例えば紫外線硬化型のアクリル系樹脂などの封止材によって封止されている。また、シール材４０中には一対の基板の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。
なお、一対の基板間に液晶を封入する方法は、シール材４０に設けられた注入口を利用する真空注入法に限らず、額縁状に配置されたシール材４０の内側に所定量の液晶を滴下して、減圧下でシール材４０を介して一対の基板を貼り合わせるＯＤＦ（One Drop Fill）方式を採用することもできる。

額縁状に配置されたシール材４０の内側には、同じく額縁状に遮光膜２１が設けられている。遮光膜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り、遮光膜２１の内側が画素領域Ｅとなっている。画素領域Ｅには、マトリックス状に画素Ｐが複数配置されている。なお、図１では図示省略したが、画素領域Ｅにおいても複数の画素Ｐを平面的に区分する遮光部が設けられている。画素領域Ｅは、表示に寄与する有効な複数の画素Ｐを囲むように配置された複数のダミー画素を含んでいてもよい。

素子基板１０の１辺部に沿ったシール材４０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。また、該１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材４０の内側に検査回路１０３が設けられている。さらに、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材４０の内側に走査線駆動回路１０２が設けられている。該１辺部と対向する他の１辺部のシール材４０の内側には、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、該１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。
以降、該１辺部に沿った方向をＸ方向とし、該１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。

図１（ｂ）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透過性を有する画素電極１５およびスイッチング素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ；Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴとも称する）３０と、信号配線と、複数の画素電極１５を覆う配向膜１８とが形成されている。
また、ＴＦＴ３０における半導体層に光が入射して光リーク電流が流れ、不適切なスイッチング動作となることを防ぐ遮光構造が採用されている。
また、図１（ｂ）では図示を省略しているが、画素電極１５をスイッチング制御するＴＦＴ３０と素子基板１０との間には複数の配線層を有しており、該複数の配線層に跨って液晶層５０の温度を検出するための温度検出用抵抗体１３（図３参照）が設けられている。本実施形態における温度検出用抵抗体１３の詳しい構成については後述する。

対向基板２０の液晶層５０側の表面には、遮光膜２１と、これを覆うように成膜された層間絶縁膜２２と、少なくとも画素領域Ｅに亘って層間絶縁膜２２を覆うように設けられた対向電極２３と、対向電極２３を覆う配向膜２４とが設けられている。

遮光膜２１は、図１（ａ）に示すように平面的にデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置において額縁状に設けられている。これにより対向基板２０側から入射する光を遮蔽して、これらの駆動回路を含む周辺回路の光による誤動作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。

層間絶縁膜２２は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して遮光膜２１を覆うように設けられている。また、遮光膜２１による基板上の凹凸を緩和する平坦化層としても機能している。このような層間絶縁膜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などの透明導電膜からなり、層間絶縁膜２２を覆うと共に、図１（ａ）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により素子基板１０側の配線に電気的に接続している。

画素電極１５を覆う配向膜１８および対向電極２３を覆う配向膜２４は、液晶装置１００の光学設計に基づいて選定される。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ものや、ＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を気相成長法を用いて成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向処理が施されたものが挙げられる。

図２に示すように、液晶装置１００は、画素領域Ｅにおいて互いに絶縁されて直交する信号線としての複数の走査線３ａおよび複数のデータ線６ａと、走査線３ａに対して平行する容量線３ｂとを有する。

走査線３ａとデータ線６ａとにより区分された領域に、画素電極１５と、ＴＦＴ３０と、蓄積容量１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。

走査線３ａはＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６ａはＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。画素電極１５はＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。
データ線６ａはデータ線駆動回路１０１（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３ａは走査線駆動回路１０２（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを各画素Ｐに供給する。データ線駆動回路１０１からデータ線６ａに供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６ａ同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路１０２は、走査線３ａに対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。

液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極１５に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１５を介して液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画素電極１５と液晶層５０を介して対向配置された対向電極２３との間で一定期間保持される。
保持された画像信号Ｄ１〜Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極１５と対向電極２３との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１６が接続されている。蓄積容量１６は、ＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。

なお、図１（ａ）に示した検査回路１０３には、データ線６ａが接続されており、液晶装置１００の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶装置１００の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図２の等価回路では省略している。また、検査回路１０３は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線６ａに供給するサンプリング回路、データ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。

このような液晶装置１００は透過型であって、画素Ｐが非駆動時に暗表示となるノーマリーブラックモードや、非駆動時に明表示となるノーマリーホワイトモードの光学設計が採用される。光学設計に応じて、光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が配置されて用いられる。

次に、本実施形態における温度検出用抵抗体の構成とその駆動方法について、図３〜図５を参照して説明する。図３（ａ）は素子基板における温度検出用抵抗体の配置を示す概略平面図、同図（ｂ）は概略断面図、図４（ａ）および（ｂ）は温度検出用抵抗体を備えた液晶装置の駆動方法を説明するための概略図、図５は温度検出用抵抗体の温度と抵抗との関係を示すグラフである。

図３（ａ）および（ｂ）に示すように、素子基板１０には、基板上に温度検出用抵抗体１３が設けられている。温度検出用抵抗体１３は、基板上に設けられた第１抵抗体１１と、第１抵抗体１１に対して異なる配線層に設けられた第２抵抗体１２とが層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールＣＮＴ１を介して電気的に直列に接続された抵抗体である。

図３（ａ）に示すように、温度検出用抵抗体１３は画素領域Ｅに配置されている。温度検出用抵抗体１３を構成する第１抵抗体１１および第２抵抗体１２は、平面視で画素Ｐを区画するように配置されている。より具体的には、第１抵抗体１１は、一方の端部が素子基板１０の右下の端子部に位置し、画素領域ＥのＹ方向に延在する画素列に沿って配置され、画素領域ＥをＹ方向において過ぎたところで折り返されて連続的に配置されている。第１抵抗体１１の他方の端部は、画素領域Ｅの外側（図３（ａ）では素子基板１０の左上）に配置されたコンタクトホールＣＮＴ１に接続されている。第２抵抗体１２は、一方の端部が第１抵抗体１１と同様に素子基板１０の右下の端子部に位置し、画素領域ＥのＸ方向に延在する画素行に沿って配置され、画素領域ＥをＸ方向において過ぎたところで折り返されて連続的に配置されている。第２抵抗体１２の他方の端部は、画素領域Ｅの外側に配置されたコンタクトホールＣＮＴ１に接続されている。

このようにコンタクトホールＣＮＴ１を介して電気的に連続した第１抵抗体１１と第２抵抗体１２の配置を例えば「一筆書き状の配置」と呼ぶ。

第１抵抗体１１および第２抵抗体１２は、例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉなどの低抵抗な金属材料を用いて形成することができる。加えて遮光性を有するように形成することが好ましい。これによって、温度検出用抵抗体１３は、素子基板１０において画素Ｐを区画するブラックマトリックス（ＢＭ）としても機能させることができる。

なお、第１抵抗体１１および第２抵抗体１２の配置は、これに限定されない。画素Ｐを区画することができれば、第１抵抗体１１を画素領域ＥのＸ方向に延在する画素行に沿って画素Ｐ間に延在させ、第２抵抗体１２を画素領域ＥのＹ方向に延在する画素列に沿って画素Ｐ間に延在させてもよい。
また、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２に用いられる金属材料は、同一であることが温度による抵抗変化をリニアとする点で好ましいが、異なる金属材料を用いてもよい。特に隣り合う画素Ｐの隙間がＸ方向とＹ方向とで同じであれば、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とをそれぞれ同じ幅で形成して、単位長さ当たりの電気抵抗を同じにすることができる。一方で該隙間がＸ方向とＹ方向とで異なる場合には、温度検出用抵抗体１３をＢＭとして機能させると、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とでは幅が異なることになり、単位長さ当たりの電気抵抗が異なるおそれがある。その場合には、単位長さ当たりの電気抵抗が同じになるように、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とを構成する金属材料を異ならせることが挙げられる。

＜液晶装置の駆動方法＞
次に図４および図５を参照して液晶装置１００の駆動方法について説明する。図４（ａ）は温度検出用抵抗体を利用して、液晶装置を駆動制御する電気的な構成を示す概略図、同図（ｂ）は駆動用半導体装置におけるレジスタのアドレスと参照データとの関係を示す図である。図５は温度検出用抵抗体の実施例と比較例の温度と電気抵抗との関係を示すグラフである。

図４（ａ）に示すように、液晶装置１００には、駆動用半導体装置としてのコントロールＩＣ１０７が接続される。コントロールＩＣ１０７には、液晶装置１００を駆動するための電源や入力信号などが電気的に接続される。加えて、温度検出用抵抗体１３が電気的に接続された２つの外部接続用端子１０４ｃ１，１０４ｃ２とも電気的に接続される。外部接続用端子１０４ｃ１には、第１抵抗体１１の一方の端部が接続され、外部接続用端子１０４ｃ２には、第２抵抗体１２の一方の端部が接続されている。

コントロールＩＣ１０７は、液晶装置１００の駆動を制御するための出力信号をデータ線駆動回路１０１に送出する。また、送出された出力信号の一部はデータ線駆動回路１０１を介して走査線駆動回路１０２にも送出することができる構成となっている。

ここで言うところの出力信号とは、例えば、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０２を制御する制御信号や前述した画像信号を含んでいる。

液晶装置１００における光学特性は、温度に依存している。例えば、室温（２５℃）を基準として温度が上昇すれば画素ＰがＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる駆動電圧のしきい値電圧（Ｖｔｈ）が低下する。室温（２５℃）を基準として温度が低下すれば画素ＰがＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる駆動電圧のしきい値電圧（Ｖｔｈ）が上昇する。
また、温度によって駆動電圧と画素Ｐにおける透過率との関係を示すＶｔｈ曲線の傾きも変化する。したがって、液晶装置１００（より好ましくは液晶層５０）の温度によって、画素Ｐの画素電極１５と対向電極２３との間に適正な駆動電圧を与える必要がある。

液晶装置１００（より好ましくは液晶層５０）の温度によって、画素Ｐの画素電極１５と対向電極２３との間に適正な駆動電圧を与える方法としては、与えられる駆動電圧そのものを温度によって変化させる方法や、駆動電圧が印加される時間あるいはタイミングを変化させる方法も挙げられる。また、前者の場合、対向電極２３に固定電位（ＬＣＣＯＭ）を与えておいて、画素電極１５側の電位を変化させる方法や、それとは逆に上記固定電位（ＬＣＣＯＭ）を温度によって変化させてもよい。あるいは、これらの方法を組み合わせて用いることも考えられる。

Ｖｔｈ曲線の傾きが温度によって変化する場合には、特に階調表示における駆動電圧の与え方に注意が必要である。例えば傾きが室温に比べて緩やかになると、画像信号の階調レベルを反映した駆動電圧を与えても所望の階調状態を再現できないおそれがあるので、階調時の駆動電圧に補正を加える必要がある。したがって、階調時の駆動電圧あるいは駆動電圧を与える時間を温度によって補正する必要があり、例えば室温を基準とした階調補正係数を定めることが好ましい。

本実施形態の駆動用半導体装置としてのコントロールＩＣ１０７は、液晶層５０の温度に応じた駆動条件の補正値を格納した複数のレジスタを備えている。レジスタは、図４（ｂ）に示すように、例えばＦ００〜Ｆ８２のアドレスとアドレスごとに紐付けされたＤ００〜Ｄ８２の参照データとを含んで構成されている。

各参照データＤ００〜Ｄ８２は、前述したように例えば温度に応じた駆動電圧の補正値、駆動電圧の印加時間の補正値、駆動電圧の印加タイミングの補正値、階調時の階調補正係数などが予め設定されている。

コントロールＩＣ１０７は、温度検出用抵抗体１３の電気抵抗の変化、すなわち、液晶装置１００の温度変化を検出し、複数のレジスタを参照することによって温度に対応した駆動条件を含むレジスタを自動的に選択する。具体的には、現在の駆動条件を含むレジスタと検出された温度に基づく駆動条件を含むレジスタと比較し、同じ場合には、現在の駆動条件を含むレジスタをそのまま選択し、異なる場合には検出された温度に対応する駆動条件を含むレジスタに切り替える。

次に、温度検出用抵抗体１３の実施例と比較例とを参照して、液晶装置１００の駆動方法について、さらに説明する。

（実施例）
本実施形態の液晶装置１００では、温度検出用抵抗体１３を構成する第１抵抗体１１および第２抵抗体１２として、Ａｌ（アルミニウム）を用い、各抵抗体（配線）の幅を３μｍ、厚みを３００ｎｍとして第１抵抗体１１、第２抵抗体１２をそれぞれ形成した。これにより各抵抗体（配線）の単位長さ当たりの電気抵抗は、３３ｋΩ／ｍｍとなった。

（比較例）
Ａｌを用い、同一配線層において、その線幅を実施例と同じく３μｍ、厚みを３００ｎｍとして画素Ｐを区画する格子状の温度検出用抵抗体を形成した。比較例の温度検出用抵抗体における最も離れた２点間における電気抵抗は、実施例の温度検出用抵抗体１３における電気抵抗の半分以下であった。

図５に示すように、例えば室温（２５℃）を基準の温度ｔ０とし、８０℃をｔ１とするとき、実施例における温度ｔ０のときの電気抵抗はＲ１、温度ｔ１のときの電気抵抗はＲ１よりも高いＲ２であり、比較例における温度ｔ０のときの電気抵抗はＲ１よりも低いＲ３、温度ｔ１のときの電気抵抗はＲ３よりも高くＲ１よりも低いＲ４であった。実施例における温度と温度検出用抵抗体１３の電気抵抗との関係はリニア（直線的）であり、Ｒ１とＲ２との差、つまり実施例の温度検出用抵抗体１３における温度による抵抗変化の傾きは、比較例よりも大きい。
比較例の場合、温度変化に対する抵抗変化の割合が実施例に比べて小さいので、精度よく温度変化に対応して駆動条件を選択することが難しい。言い換えれば、実施例は、温度変化に対応して適正な駆動条件に切り替えることができる。

また、本実施形態の液晶装置１００の駆動方法では、コントロールＩＣ１０７は、駆動条件を切り替える温度変化の範囲を記憶したデータを有している。先に検出された温度と現在検出された温度との差が例えば５℃以内ならば、駆動条件を変更せずに維持する。このような温度変化の範囲の設定は、温度検出用抵抗体１３によって検出された温度対して必ずしも一定とするものでなく、液晶層５０の電気光学特性に対応して例えば室温を基準として低温時と高温時とで上記温度変化の範囲の幅を異ならせてもよい。また、ヒステリシスを考慮して温度が上昇傾向にある場合と下降傾向にある場合とで、上記温度変化の範囲を異ならせてもよい。例えば、温度が上昇傾向にある場合は、駆動条件を切り替える温度に対して例えば２℃以上実際の温度が上昇してから駆動条件を切り替える。また、例えば、温度が下降傾向にある場合には、駆動条件を切り替える温度に対して例えば３℃以上実際の温度が低下してから駆動条件を切り替える。このように液晶装置１００の熱容量に基づくヒステリシスを考慮して駆動条件の切り替えを図る温度変化の範囲を設定することで、実際の液晶装置１００の温度に対応して液晶装置１００を適正に駆動することができる。

なお、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０２を駆動制御するコントロールＩＣ１０７の構成は、これに限定されるものではなく、例えばデータ線駆動回路１０１がコントロールＩＣ１０７の機能を含んでいるとしてもよい。

以上に述べた第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）液晶装置１００は、素子基板１０側の画素領域Ｅに温度検出用抵抗体１３を備えている。温度検出用抵抗体１３は、素子基板１０の異なる配線層に形成された第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とがコンタクトホールＣＮＴ１によって電気的に直列接続されたものである。したがって、同一配線層に第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とを重ねた場合に比べて、温度検出用抵抗体１３の電気抵抗が高くなり、温度変化に対する電気抵抗の変化の割合を高くできる。ゆえに、精度よく温度に対応して駆動条件を設定することができる。また、温度検出用抵抗体１３における温度と電気抵抗との関係はリニア（直線的）であり、温度によって駆動条件を設定する場合の上記電気抵抗との関係が単純なため、従来に比べてコントロールＩＣ１０７が参照するデータ構成が複雑にならずに済む。
（２）温度検出用抵抗体１３を構成する第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とは、画素Ｐを区画するように平面的に配置されている。例えば、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とを遮光性のＡｌなどの金属材料を用いて形成すれば、温度検出用抵抗体１３をブラックマトリックス（ＢＭ）として機能させることができる。言い換えれば、別途ＢＭを形成する必要が無く、簡素な構成で精度よく駆動条件を設定可能であると共に、見栄えがよい液晶装置１００を提供できる。
（３）液晶装置１００の駆動方法は、コントロールＩＣ１０７が温度検出用抵抗体１３によって検出された温度に対応したレジスタを参照して、駆動条件を自動的に切り替えるので、温度変化に対応させて安定した表示状態を維持することができる。
また、コントロールＩＣ１０７は、駆動条件を切り替える温度変化の範囲を有しているので、温度変化を検出して頻繁に駆動条件を切り替える場合に比べて、駆動条件の切り替えによる例えばフリッカーなどの表示不具合が発生し難い。
（４）液晶装置１００の駆動方法は、駆動条件の１つに階調表示における駆動電圧の温度に対応した階調補正係数を用いているので、見栄えのよい階調表示を行うことができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の液晶装置について、図６を参照して説明する。図６（ａ）〜（ｄ）は第２実施形態の液晶装置における温度検出用抵抗体の配置を示す概略平面図である。
第２実施形態は、第１実施形態に対して温度検出用抵抗体１３の形成方法を異ならせたものである。したがって、第１実施形態と同じ構成は、同じ符号を付して詳細の説明は省略する。

図６（ａ）に示すように、第２実施形態の温度検出用抵抗体１３を構成する第１抵抗体１１および第２抵抗体１２は、素子基板１０において第１実施形態と同様に、画素領域Ｅの複数の画素Ｐを区画するように一筆書き状に配置されている。
その一方で、図６（ｂ）に示すように、第１抵抗体１１は、Ｙ方向と直交するＸ方向に蛇行した部分１１ａを有している。第１抵抗体１１の蛇行した部分１１ａに生じた隙間１１ｂの位置と大きさに対応して、第２抵抗体１２が設けられた配線層には、図６（ｃ）に示すようなＸ方向に延在する遮光部１２ａが設けられている。したがって、図６（ｄ）に示すように、平面視では蛇行した部分１１ａと遮光部１２ａとが重なり合う事によって、上記隙間１１ｂから漏れる光は、遮光部１２ａによって遮光される。このような、蛇行した部分１１ａと遮光部１２ａとを有する構成は、第１抵抗体１１に対してだけではなく、第２抵抗体１２に対しても同様に行われている。すなわち、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とは、それぞれが延在する方向と交差する方向に蛇行した部分を有している。また、蛇行した部分に生じた隙間から漏れる光を遮光する遮光部が、蛇行した部分を有する抵抗体が設けられた配線層と異なる配線層に設けられている。

上記第２実施形態によれば、上記第１実施形態の効果（１）〜（３）に加えて、以下の効果が得られる。
（４）第１抵抗体１１および第２抵抗体１２にそれぞれ蛇行した部分を設けることにより、上記第１実施形態に比べて温度検出用抵抗体１３の電気抵抗をさらに高めることができる。すなわち、より精度よく温度に対応して駆動条件を選択可能な液晶装置１００を実現できる。
（５）第１抵抗体１１および第２抵抗体１２のそれぞれを蛇行させることによって生ずる隙間は、蛇行した部分と異なる配線層に設けられた遮光部によって遮光されるので、当該隙間からの光漏れが防止される。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態の液晶装置について、図７を参照して説明する。図７は第３実施形態の液晶装置における温度検出用抵抗体の配置を示す概略平面図である。
第３実施形態は、第１実施形態に対して複数の温度検出用抵抗体を備えた例を示すものである。したがって、第１実施形態と同じ構成は、同じ符号を付して詳細の説明は省略する。

具体的には、図７に示すように、液晶装置１００の素子基板１０には、画素領域Ｅの中央領域Ｅ１に対応して配置された第１温度検出用抵抗体１３ｃと、中央領域Ｅ１以外の領域としての周辺領域Ｅ２に対応して配置された第２温度検出用抵抗体１３ｄとが形成されている。

第１温度検出用抵抗体１３ｃを構成する異なる配線層に形成された抵抗体１１ｃおよび抵抗体１２ｃは、平面視で画素Ｐを区画するように配置されている。抵抗体１１ｃの一方の端部は素子基板１０の端子部に位置し、中央領域Ｅ１のＹ方向に延在する画素列に沿って配置され、中央領域Ｅ１をＹ方向において過ぎたところで折り返されて連続的に配置されている。抵抗体１１ｃの他方の端部は、中央領域Ｅ１の外側（図７では中央領域Ｅ１の右下隅の近傍）に配置されたコンタクトホールＣＮＴ１Ａに接続されている。抵抗体１２ｃは、一方の端部が素子基板１０の右側の辺部に位置し、中央領域Ｅ１のＸ方向に延在する画素行に沿って配置され、中央領域Ｅ１をＸ方向において過ぎたところで折り返されて連続的に配置されている。抵抗体１２ｃの他方の端部は、中央領域Ｅ１の外側に配置されたコンタクトホールＣＮＴ１Ａに接続されている。

第２温度検出用抵抗体１３ｄを構成する異なる配線層に形成された抵抗体１１ｄおよび抵抗体１２ｄは、平面視で画素Ｐを区画するように配置されている。抵抗体１１ｄの一方の端部は素子基板１０の端子部に位置し、周辺領域Ｅ２のＹ方向に延在する画素列に沿って配置され、周辺領域Ｅ２の外側と中央領域Ｅ１との間で折り返されて連続的に配置されている。抵抗体１１ｄの他方の端部は、画素領域Ｅの隅（図７では右下隅）に配置されたコンタクトホールＣＮＴ１Ｂに接続されている。抵抗体１２ｄは、一方の端部が素子基板１０の右側の辺部に位置し、周辺領域Ｅ２のＸ方向に延在する画素行に沿って配置され、同じく周辺領域Ｅ２の外側と中央領域Ｅ１との間において折り返されて連続的に配置されている。抵抗体１２ｄの他方の端部は、画素領域Ｅの隅に配置されたコンタクトホールＣＮＴ１Ｂに接続されている。

中央領域Ｅ１を囲む部分であって、第１温度検出用抵抗体１３ｃと第２温度検出用抵抗体１３ｄとの間には、画素Ｐを区画するようにＸ方向に延在する遮光部１４ａとＹ方向に延在する遮光部１４ｂとが設けられている。例えば、遮光部１４ａはＸ方向に延在する部分を有する抵抗体１２ｃ，１２ｄと同層の配線層に形成され、遮光部１４ｂはＹ方向に延在する部分を有する抵抗体１１ｃ，１１ｄと同層の配線層に形成すればよい。このようにすれば、抵抗体同士が遮光部１４ａ，１４ｂによって電気的に短絡することがない。

上記第３実施形態によれば、上記第１実施形態の効果（１）〜（３）に加えて、以下の効果が得られる。
（６）画素領域Ｅにおいて、中央領域Ｅ１に対応して第１温度検出用抵抗体１３ｃが設けられ、中央領域Ｅ１以外の周辺領域Ｅ２に対応して第２温度検出用抵抗体１３ｄが設けられている。これにより、画素領域Ｅの温度分布に対応して、中央領域Ｅ１と周辺領域Ｅ２とをそれぞれ独立して駆動制御することができる。
（７）また、中央領域Ｅ１を囲む部分のうち、第１温度検出用抵抗体１３ｃや第２温度検出用抵抗体１３ｄによって画素Ｐを区画できない部分に遮光部１４ａ，１４ｂが設けられているので、画素Ｐは平面的に確実に区画される。

（第４実施形態）
＜電子機器＞
図８は電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図である。図８に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置された偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投射レンズ１２０７とを備えている。

偏光照明装置１１００は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。

ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。

ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。
ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。
ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。

液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム１２０６に向けて射出される。このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投射され、画像が拡大されて表示される。

液晶ライトバルブ１２１０は、上述した第１実施形態の液晶装置１００が適用されたものである。液晶装置１００は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２０，１２３０も同様である。

このような投射型表示装置１０００によれば、温度検出用抵抗体１３を備えた液晶装置１００を液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０として用いると共に、液晶装置１００の駆動方法が適用されているので、偏光照明装置１１００から発する光によって液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０が加熱され温度が変化したとしても、温度に対応して適正な駆動条件に自動的に切り替わるので、安定した表示品位が維持される。

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および該液晶装置の駆動方法、並びにこれ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１）上記第１〜上記第３実施形態では、温度検出用抵抗体を素子基板１０側に設けているが、これに限定されない。対向基板２０側に温度検出用抵抗体に設けてもよく、当該温度検出用抵抗体に上下導通部を介して接続される配線を素子基板１０側に形成すればよい。

（変形例２）温度検出用抵抗体を備える液晶装置１００は、透過型に限定されない。例えば、光反射性を有する導電材料を用いて画素電極１５を形成した反射型の液晶装置においても適用することができる。

（変形例３）異なる配線層に跨って一筆書き状に形成された温度検出用抵抗体は、画素領域Ｅに対応して配置されることに限定されない。例えば、画素領域Ｅの外側の領域だけに配置するとしてもよい。これによれば、画素領域Ｅにおける画素Ｐの配置に影響されることなく、温度検出用抵抗体を配置することができる。

（変形例４）上記第２実施形態における温度検出用抵抗体１３において、延在方向と交差する方向に蛇行した部分を有する抵抗体は、第１抵抗体１１および第２抵抗体１２の両方に限定されない。第１抵抗体１１と第２抵抗体１２のいずれか一方の抵抗体に蛇行した部分を有するとしてもよい。

（変形例５）上記液晶装置１００が適用される電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置１０００に限定されない。例えば、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）、または電子ブック、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。

（変形例６）基板上の異なる配線層に形成された第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とが電気的に直列接続された温度検出用抵抗体１３を備える電気光学装置は、液晶装置１００に限定されない。例えば、自発光型の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置にも適用することができる。温度検出用抵抗体１３によって検出された電気抵抗に基づく温度変化に対応して有機ＥＬ装置における有機ＥＬ素子を流れる電流量や有機ＥＬ素子に印加される電圧を制御することができる。

１０…第１基板としての素子基板、１１…第１抵抗体、１１ａ…第１抵抗体の蛇行した部分、１２…第２抵抗体、１２ａ…遮光部、１３…温度検出用抵抗体、１３ｃ…第１温度検出用抵抗体、１３ｄ…第２温度検出用抵抗体、１４ａ，１４ｂ…遮光部、２０…第２基板としての対向基板、５０…電気光学物質としての液晶層、１００…電気光学装置としての液晶装置、１０００…電子機器としての投射型表示装置、Ｅ…画素領域、Ｅ１…画素領域のうちの中央領域、Ｅ２…画素領域のうち中央領域以外の領域、Ｐ…画素。

Claims (11)

1. 第１基板と、
   第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に電気光学物質と、
   前記第１基板および前記第２基板のうち少なくとも一方に温度検出用抵抗体と、を備え、
   前記温度検出用抵抗体は、基板上において異なる配線層に形成された第１抵抗体と第２抵抗体とが電気的に直列接続されたものであることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記温度検出用抵抗体は、複数の画素を有する画素領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記温度検出用抵抗体は、複数の画素を有する画素領域以外の領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記温度検出用抵抗体は、複数の画素を有する画素領域のうち中央領域に形成された第１温度検出用抵抗体と、中央領域以外の領域に形成された第２温度検出用抵抗体とを含むことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
5. 前記第１抵抗体と前記第２抵抗体とは、平面視で前記複数の画素をそれぞれ区画するように配置されていることを特徴とする請求項２または４に記載の電気光学装置。
6. 前記第１抵抗体と前記第２抵抗体のうち少なくとも一方は、延在方向に対して交差する方向に蛇行した部分を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記第１抵抗体と前記第２抵抗体のうち少なくとも一方の前記蛇行した部分に生じた隙間を遮光する遮光部が基板上に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置を備え、
   前記電気光学装置は、前記温度検出用抵抗体によって検出された温度に対応して設定された駆動条件を参照し、参照した駆動条件と現在の駆動条件とが異なる場合には前記参照した駆動条件に自動的に切換えることを特徴とする電子機器。
9. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置を備え、
   前記温度検出用抵抗体によって検出された温度に対応して設定された駆動条件を参照し、参照した駆動条件と現在の駆動条件とが異なる場合には前記参照した駆動条件に自動的に切換えることを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
10. 前記駆動条件を切り替える温度変化の範囲を有していることを特徴とする請求項９に記載の電気光学装置の駆動方法。
11. 前記駆動条件の一つが温度に応じた駆動電圧の階調補正係数であることを特徴とする請求項９または１０に記載の電気光学装置の駆動方法。

Images