JP2021056175A - 温度検出回路、電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示領域の温度を適正に監視することができる温度検出回路、電気光学装置、および電子機器を提供すること。【解決手段】電気光学装置の温度検出回路３０において、静電保護回路１４は、第１配線１４６と、第１配線１４６に一方のソース・ドレイン領域１４１が電気的に接続された第１トランジスタ１４０と、第１トランジスタ１４０の他方のソース・ドレイン領域１４２に電気的に接続された第２配線１４７とを有する。温度検出素子１３は、第１配線１４６と第２配線１４７との間に直列に電気的に接続されたダイオード１３０を有する。補償回路１５は第２トランジスタ１５０を有し、第２トランジスタ１５０の一方のソース・ドレイン領域１５１は定電位Ｖｃが印加され、ゲート電極１５３および他方のソース・ドレイン領域１５２は第１配線１４６に電気的に接続されている。【選択図】図３

Description

本発明は、温度検出素子に静電保護回路が電気的に接続された温度検出回路、電気光学装置、および電子機器に関するものである。

液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の電気光学装置では、画像を表示した際に電気光学装置の温度が上昇する。特に、電気光学装置のうち、投射型表示装置においてライトバルブとして用いられる液晶装置では、照明光が高強度で照射されるため、液晶装置の温度が上昇しやすい。このような場合、液晶層の変調特性や応答特性が変化するが、液晶パネルの温度を検出した結果に基づいて、投射型表示装置を制御すれば、画像に対する温度の影響を緩和することができる。例えば、液晶パネルの温度を検出した結果に基づいて、投射型表示装置に設けた冷却ファンの制御を行えば、画像に対する温度の影響を緩和することができる。

一方、液晶装置の温度を検出する方法として、画素が形成された基板に温度検出素子を設けるとともに、温度検出素子に並列に電気的に接続する静電保護回路を設けた構成が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１６−１８４７１９号公報

特許文献１に記載の技術において、温度検出素子はダイオードであり、定電流駆動したときのダイオードの順方向電圧の温度依存性を利用して温度を検出する。温度検出素子に静電保護回路が電気的に接続された構成の場合、温度が上昇した際、静電保護回路において温度検出素子と並列に電気的接続されたトランジスタの漏れ電流が大きくなる。従って、高温時には漏れ電流の影響で、温度検出素子には所定の定電流より小さい電流が流れるので、温度検出素子からの出力が期待値から変動してしまう。それ故、従来構成では、表示領域の温度を適正に監視することができないという課題がある。

上記課題を解決するため、本発明に係る温度検出回路は、第１配線、前記第１配線に一方のソース・ドレイン領域が電気的に接続された第１トランジスタ、および前記第１トランジスタの他方のソース・ドレイン領域に電気的に接続された第２配線を有する静電保護回路と、前記第１配線および前記第２配線に電気的に接続された温度検出素子と、一方のソース・ドレイン領域に定電位が印加され、他方のソース・ドレイン領域が前記第１配線に電気的に接続された第２トランジスタと、を備えることを特徴とする。

本発明に係る温度検出回路は、例えば、電気光学装置に用いられる。この場合、電気光学装置は、表示領域に複数の画素が設けられた第１基板を備え、前記第１基板における前記表示領域の外側に前記温度検出回路が設けられる。

本発明に係る電気光学装置は、各種電子機器に用いることができる。電子機器が投射型表示装置である場合、投射型表示装置は、前記電気光学装置に供給される光を出射する光源部と、前記電気光学装置によって変調された光を投射する投射光学系と、を有している。

本発明を適用した電気光学装置の一態様の斜視図。 図１に示す電気光学パネルの平面構造を模式的に示す説明図。 図２に示す温度検出回路の回路図。 図３に示す温度検出回路の温度特性を示す説明図。 図３に示す静電保護回路の漏れ電流を補償する作用を示す説明図。 図３に示す温度検出回路における電圧バランスの説明図。 補償回路を設けない比較例における漏れ電流の影響を示す説明図。 本発明の実施形態２に係る電気光学装置の温度検出回路の説明図。 図８に示す温度検出回路における電圧バランスの説明図。 本発明を適用した電気光学装置を用いた投射型表示装置の概略構成図。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各部材等を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材の縮尺を相違させるともに、部材の数を減らしてある。以下、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸からなる直交座標系を用いて各方向を表す。ｚ軸方向は、電気光学装置１の厚さ方向であり、ｙ軸方向は、配線基板の延在方向であり、ｘ軸方向は、配線基板の延在方向に対して直交する幅方向である。

［電気光学装置１の構成］
（基本構成）
図１は、本発明を適用した電気光学装置１の一態様の斜視図である。図１において、電気光学装置１は、後述するライトバルブ等として用いられる液晶装置であり、電気光学パネル１００としての液晶パネルを備えている。電気光学装置１は、第１基板１０に形成された複数の画素電極１６と、第２基板２０に形成された共通電極（図示せず）と、画素電極１６と共通電極との間に設けられた液晶層からなる電気光学層（図示せず）とを備えている。画素電極１６は、電気光学層を介して共通電極と対向することによって、画素１７を構成している。電気光学装置１では、第１基板１０に対して、第２基板２０がシール材（図示せず）によって貼り合わされている。電気光学装置１において、シール材で囲まれた領域に液晶層（図示せず）が設けられている。電気光学装置１において、画素電極１６（画素１７）がｘ軸方向およびｙ軸方向に配列されている領域が表示領域１１０である。

本形態の電気光学装置１は、透過型の液晶装置である。従って、第１基板１０の基板本体、および第２基板２０の基板本体は、耐熱ガラスや石英基板等の透光性基板からなる。透過型の電気光学装置１では、例えば、第１基板１０および第２基板２０のうちの一方の基板から入射した照明光が他方の基板の側から出射する間に変調され、表示光として出射される。本形態においては、第２基板２０から入射した照明光が第１基板１０から出射する間に変調され、表示光として出射される。電気光学装置１は、第１基板１０の第２基板２０側とは反対側の面に接着剤等を介して重ねて配置された貼付された透光性の第１防塵ガラスと、第２基板２０の第１基板１０側とは反対側の面に接着剤等を介して重ねて配置された透光性の第２防塵ガラスとを有する場合がある。

第１基板１０は、第２基板２０の端部からｙ軸方向に張り出した張出部１０５を有している。張出部１０５には、第１基板１０の幅方向（ｘ軸方向）に延在する第１辺１０１に沿って複数の端子１１１が所定のピッチで配列された端子領域１１が設けられている。電気光学装置１は、端子領域１１に接続された可撓性の配線基板６０を有しており、配線基板６０は、第１基板１０から離間するようにｙ軸方向に延在している。配線基板６０は、第１基板１０側の端部に端子１１１に異方性導電フィルム等を介して接続される電極６６を有する一方、第１基板１０と接続されている側とは反対側の端部にボード・ツー・ボードコネクター等の端子６９が形成されている。また、配線基板６０には、延在方向の途中位置に駆動用ＩＣ（Integrated Circuit）５０が実装されている。

（電気光学パネル１００の構成）
図２は、図１に示す電気光学パネル１００の平面構造を模式的に示す説明図である。図２に示すように、電気光学パネル１００において、第２基板２０には枠状の遮光部２５が形成されており、遮光部２５の内側が表示領域１１０になっている。第１基板１０の第２基板２０の角部と重なる位置には基板間導通部１０６が設けられている。従って、基板間導通部１０６を介して第１基板１０の側から第２基板２０の共通電極に共通電位ＬＣＣＯＭが供給される。

第１基板１０において、端子領域１１と表示領域１１０との間にはデータ線駆動回路１０８が設けられている。データ線駆動回路１０８は、図１に示す複数の画素電極１６にデータ線（図示せず）、および画素スイッチング素子（図示せず）を介して画像信号を供給する。また、第１基板１０において、第１辺１０１と対向する第２辺１０２と表示領域１１０との間には検査回路（図示せず）が設けられることもある。第１基板１０において、第１辺１０１の両端からｙ軸方向に延在する第３辺１０３、および第４辺１０４のうち、第３辺１０３と表示領域１１０との間には、走査線駆動回路１０９が設けられている。走査線駆動回路１０９は走査線（図示せず）を介して画素スイッチング素子に走査信号を供給する。走査線駆動回路１０９は、第３辺１０３と表示領域１１０との間、および第４辺１０４と表示領域１１０との間の双方に設けられることもある。本形態において、データ線駆動回路１０８および走査線駆動回路１０９は、第２基板２０の遮光部２５と重なっている。

（温度検出回路３０の構成）
図３は、図２に示す温度検出回路３０の回路図である。図４は、図３に示す温度検出回路３０の温度特性を示す説明図である。

図２に示すように、第１基板１０には、電気光学パネル１００の温度を検出する温度検出回路３０が設けられており、温度検出回路３０は、温度検出素子１３と、温度検出素子１３に電気的に接続された静電保護回路１４とを備えている。温度検出素子１３は、遮光部２５と平面視で重なる位置に設けられており、表示領域１１０に近接している。従って、温度検出素子１３は、電気光学パネル１００のうち、表示領域１１０の近傍の温度を検出することができる。これに対して、静電保護回路１４は、第１基板１０の角付近に設けられており、静電保護回路１４は、温度検出素子１３より表示領域１１０から離間する位置に設けられている。本形態において、温度検出回路３０は、さらに補償回路１５を有している。本形態において、補償回路１５は、静電保護回路１４の近傍に設けられている。温度検出素子１３、静電保護回路１４、および補償回路１５はいずれも、第１基板１０に画素スイッチング素子等を形成する工程を利用して形成される。

温度検出回路３０は、端子１１１のうち、２つの端子１１１ａ、１１１ｂの各々から延在する第１配線１４６および第２配線１４７を有している。また、端子１１１のうち、端子１１１ｃ、１１１ｄからは、基板間導通部１０６等に共通電位ＬＣＣＯＭを供給する定電位配線１１２が延在している。なお、端子１１１には、ダミーの端子１１１ｅも含まれている。

図３に示すように、静電保護回路１４は、第１配線１４６と、第１配線１４６に一方のソース・ドレイン領域１４１が電気的に接続された第１トランジスタ１４０と、第１トランジスタ１４０の他方のソース・ドレイン領域１４２に電気的に接続された第２配線１４７とを有している。第１配線１４６は抵抗部である抵抗Ｒ１を有し、第２配線１４７は抵抗部である抵抗Ｒ２を有している。

温度検出素子１３は、第１配線１４６および第２配線１４７に電気的に接続されており、温度検出素子１３と静電保護回路１４とは並列に電気的に接続されている。より具体的には、温度検出素子１３と静電保護回路１４の第１トランジスタ１４０とは並列に電気的に接続されている。本形態において、温度検出素子１３はダイオード１３０からなり、温度検出素子１３の両端は各々、第１配線１４６および第２配線１４７に電気的に接続されている。本形態では、端子１１１ａから定電流である駆動電流Ｉｂが供給され、端子１１１ｂにはグランド電位ＧＮＤが供給される。端子１１１ｂに供給されるグランド電位ＧＮＤは、第１基板１０内において走査線駆動回路１０９やデータ線駆動回路１０８、または各種駆動信号用配線の静電保護回路に供給されるグランド電位ＧＮＤとは分離されている。この構成によって、走査線駆動回路１０９、データ線駆動回路１０８の駆動ノイズが温度検出回路３０に与える影響を低減している。抵抗Ｒ１は端子１１１ａから侵入するサージ電流を緩和し、抵抗Ｒ２は端子１１１ｂから侵入するサージ電流を緩和する。

本形態において、温度検出素子１３は、温度変化の検出感度を高めるために直列に電気的に接続された複数のダイオード１３０からなる。本形態では、４つのダイオード１３０が直列に電気的に接続されている。ダイオード１３０はＰＮ接合のみならず、トランジスタをダイオードとして電気的に接続した形態としてもよい。

このように構成した温度検出回路３０に対し、端子１１１ａから温度検出素子１３（ダイオード１３０）に１００ｎＡ〜数μＡ程度の微小な順方向の駆動電流Ｉｂを供給すると、電流Ｉａが温度検出素子１３を流れる。ここで、温度検出素子１３を構成するダイオード１３０の順方向電圧は、図４に実線Ｐ０で示すように、温度によって略直線的に変化する。従って、端子１１１ａ、１１１ｂの間の電圧が温度によって変化するので、端子１１１ａ、１１１ｂの間の電圧を検出すれば、電気光学パネル１００の温度を検出することができる。

その際、第１トランジスタ１４０を流れる漏れ電流Ｉｒが測定温度域で無視できるほどに小さいのであれば、温度検出素子１３を流れる電流Ｉａは、端子１１１ａから供給される駆動電流Ｉｂと略等しい。従って、図４に実線Ｐ０で示すように、温度検出回路３０の出力電圧の温度特性は、温度検出素子１３のダイオード１３０の温度特性であり、環境温度に対して略線形に変化する。つまり、較正曲線を線形近似で定めることができる。

静電保護回路１４では、第１トランジスタ１４０のゲート電極１４３が第１ゲート配線１４８を介して第２配線１４７に対して、抵抗Ｒ２と温度検出素子１３のカソードとの間において電気的に接続されている。第１ゲート配線１４８は、抵抗部である抵抗Ｒ３を有する。つまり、第１ゲート配線１４８と抵抗Ｒ３は通常時には第１トランジスタをオフする接続部として機能する。かかる静電保護回路１４において、静的状態では第１トランジスタ１４０のゲート電圧Ｖｇｓは０Ｖであり、第１トランジスタ１４０はオフである。また、第１ゲート配線１４８と第１配線１４６との間にはキャパシタＣ１が電気的に接続され、第１ゲート配線１４８と第２配線１４７との間にはキャパシタＣ２が電気的に接続されている。

従って、端子１１１ａと端子１１１ｂとの間に静電気によるサージ電流が侵入し、例えば、端子１１１ａ側の電位が上昇すると、抵抗Ｒ１によって電圧変動が抑制されながら、キャパシタＣ１とキャパシタＣ２との接続点の電位（第１トランジスタ１４０のゲート電極１４３の電位）が上昇する。このため、第１トランジスタ１４０がオン状態となるので、サージによる電流が第１トランジスタ１４０を介して端子１１１ｂに流れる。それ故、温度検出素子１３に流れるサージ起因の電流は、静電保護回路１４によって抑制されるので、温度検出素子１３を保護することができる。

（補償回路１５の構成）
このように構成した温度検出回路３０において、電気光学パネル１００の温度が上昇して、第１トランジスタ１４０での漏れ電流Ｉｒが大きくなると、図４に実線Ｐ０で示す特性が一点鎖線Ｐ１で示す特性に変化しようとすることから、本形態の温度検出回路３０には、第１トランジスタ１４０の漏れ電流Ｉｒを補償するための補償回路１５が設けられている。

本形態において、補償回路１５は、第２トランジスタ１５０を備えており、第２トランジスタ１５０の一方のソース・ドレイン領域１５１は定電位Ｖｃが印加され、第２トランジスタ１５０のゲート電極１５３および他方のソース・ドレイン領域１５２は第１配線１４６に電気的に接続されている。本形態において、他方のソース・ドレイン領域１５２は、第１配線１４６に対して、抵抗Ｒ１と温度検出素子１３のアノードとの間で電気的に接続されている。ゲート電極１５３に電気的に接続された第２ゲート配線１４９は、第１配線１４６に対して、他方のソース・ドレイン領域１５２の接続位置と抵抗Ｒ１との間に電気的に接続されており、第２ゲート配線１４９は抵抗部である抵抗Ｒ４を有する。つまり、第２ゲート配線１４９と抵抗Ｒ４は通常時には第２トランジスタをオフする接続部として機能する。なお、抵抗Ｒ４を設けない構成としてもよい。

なお、本形態では、一方のソース・ドレイン領域１５１に、共通電位ＬＣＣＯＭ以外の定電位Ｖｃを供給する。従って、図２に示す端子１１１のいずれかから温度検出回路３０に定電位配線を延在させる。但し、後述する実施形態２のように、一方のソース・ドレイン領域１５１に、共通電位ＬＣＣＯＭを定電位Ｖｃとして供給する場合、定電位配線１１２を利用して定電位Ｖｃを供給する。

（温度検出回路３０における作用）
図５、図６、および図７を参照して、温度検出回路３０における補償回路１５の動作等を説明する。図５は、図３に示す静電保護回路１４の漏れ電流を補償する作用を示す説明図であり、図５には、温度が３０℃における電流バランス（ａ）と、温度が８０℃まで上昇した際の電流バランス（ｂ）とを示してある。図６は、図３に示す温度検出回路３０における電圧バランスの説明図であり、図６には、温度が３０℃における電圧バランス（ａ）と、温度８０℃まで上昇した際の電圧バランス（ｂ）とを示してある。図７は、補償回路１５を設けない比較例における漏れ電流の影響を示す説明図であり、図５には、温度が３０℃における電流バランス（ａ）と、温度が、８０℃まで上昇した際の電流バランス（ｂ）とを示してある。

本形態において、図３に示す素子等は、例えば、以下の構成を有しており、第１トランジスタ１４０、および第２トランジスタ１５０は、同じ導電型であると共に、各々のチャネル長およびチャネル幅が等しい。
第１トランジスタ１４０
導電型＝Ｎ型
チャネル幅Ｗ＝４００〜８００μｍ
チャネル長Ｌ＝５〜８μｍ
第２トランジスタ１５０
導電型＝Ｎ型
チャネル幅Ｗ＝４００〜８００μｍ
チャネル長Ｌ＝５〜８μｍ
一方側のソース・ドレイン領域１５１への印加電圧：定電位Ｖｃ＝５Ｖ
キャパシタＣ１の静電容量値：１〜５ｐＦ
キャパシタＣ２の静電容量値：１〜５ｐＦ
抵抗Ｒ１の抵抗値：３〜１０ｋΩ
抵抗Ｒ２の抵抗値：３〜１０ｋΩ
抵抗Ｒ３の抵抗値：５００〜１０００ｋΩ
抵抗Ｒ４の抵抗値：１〜５０ｋΩ

本形態の温度検出素子１３に用いたダイオード１３０は、１素子あたり、例えば、順方向電圧Ｖｆ＝０．７Ｖ付近で、順方向電流Ｉｆが１０ｎＡ〜１μＡである。従って，ダイオード１３０を４個直列接続した温度検出素子１３に順方向電流Ｉｆ（駆動電流Ｉｂ）を供給した場合の順方向電圧Ｖｆは、室温（３０℃）で２．８Ｖ（＝０．７Ｖ×４）付近である。ここで、ダイオード１３０の１素子あたり順方向電圧Ｖｆは、１℃の温度上昇で約１．７ｍＶから２．０ｍＶ低下する。以下の説明では、１℃の温度上昇で、−２．０ｍＶ変化するものとする。従って、温度検出素子１３に４つのダイオード１３０を用いると、温度が３０℃から５０℃上昇して８０℃になったとき、０．４Ｖ（＝２．０ｍＶ／℃×５０℃×４）程度、順方向電圧が低下することになる。

本形態の温度検出回路３０においては、図５の電流バランス（ａ）、および図６の電圧バランス（ａ）に示すように、温度が３０℃の条件下で温度検出回路３０に駆動電流Ｉｂを流すと，第１トランジスタ１４０には、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓ＝２．８Ｖ、ゲート電圧Ｖｇｓ＝０Ｖに対応する漏れ電流Ｉｒが流れる。その際、第２トランジスタ１５０には、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓ＝２．２Ｖ（＝５Ｖ−２．８Ｖ）、ゲート電圧Ｖｇｓ＝０Ｖに対応する補償電流Ｉｃが流れる。３０℃では、漏れ電流Ｉｒおよび補償電流Ｉｃが駆動電流Ｉｂに比して十分に小さいので、温度検出素子１３に流れる電流Ｉａは、駆動電流Ｉｂと等しいと見做すことができる。

これに対し、温度が８０℃まで上昇したときに温度検出回路３０に駆動電流Ｉｂを流すと、図５の電流バランス（ｂ）、および図６の電圧バランス（ｂ）に示すように、第１トランジスタ１４０には、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓ＝２．４Ｖ（＝２．８Ｖ−０．４Ｖ）、ゲート電圧Ｖｇｓ＝０Ｖに対応する漏れ電流Ｉｒが流れる。その際、第２トランジスタ１５０には、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓ＝２．６Ｖ（＝５Ｖ−２．４Ｖ）、ゲート電圧Ｖｇｓ＝０Ｖに対応する補償電流Ｉｃが流れる。その際、第１トランジスタ１４０および第２トランジスタ１５０を流れる電流は、温度が８０℃まで上昇した電流であるため、温度が３０℃のときより大きな電流である。このとき、温度検出素子１３に流れる電流Ｉａはキルヒホッフの法則により，以下の式となる。
Ｉａ＝Ｉｂ＋Ｉｃ−Ｉｒ （式１）
但し、各電流の符号の定義は以下の通りである。
Ｉａ：端子１１１ａから温度検出素子１３に向かう電流を正
Ｉｂ：温度検出素子１３のアノードからカソードに向かう電流を正
Ｉｃ：第２トランジスタ１５０の定電位（５Ｖ）側から第１配線
１４６側に向かう電流を正
Ｉｒ：第１トランジスタ１４０の第１配線１４６側から第２配
線１４７側に向かう電流を正。

ここで、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０では、チャネル長およびチャネル幅が等しく、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓが略等しいので、漏れ電流Ｉｒと補償電流Ｉｃとが略等しい。従って、温度検出素子１３に流れる電流Ｉａは、駆動電流Ｉｂと略等しい。それ故、温度が上昇した場合でも、図４に実線Ｐ０で示すように、温度検出回路３０の出力電圧の温度特性は、環境温度に対して略線形に変化するので、較正曲線を線形近似で定めることができる。このように温度検出素子１３の動作点電圧について、室温時よりも高温時に定電位Ｖｃ／２に近づくように構成すると好ましいものとなる。

これに対して、図７に示すように、補償回路１５を設けない比較例では、温度が３０℃の条件下において、温度検出素子１３に流れる電流Ｉａは、駆動電流Ｉｂと等しいと見做すことができるが、温度が８０℃まで上昇した場合には、漏れ電流Ｉｒの影響で、温度検出素子１３に流れる電流Ｉａは、駆動電流Ｉｂよりかなり小さくなる。それ故、図６に一点鎖線Ｐ１で示すように、第１トランジスタ１４０の漏れ電流Ｉｒの影響を受けるので、温度検出回路３０の温度特性は、温度検出素子１３を構成するダイオード１３０の温度特性から変わってしまう。従って、較正曲線を線形近似で定めることが難しくなる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、温度検出回路３０に補償回路１５を設けたため、静電保護回路１４及び近接して配置された補償回路１５の温度が上昇した場合でも、静電保護回路１４の第１トランジスタ１４０の漏れ電流Ｉｒを補償回路１５の補償電流Ｉｃで補償することができるので、温度検出素子１３の温度特性が、ダイオード１３０が有する線形特性から外れる程度を小さくできる。従って、測温誤差を小さくできる。また、静電保護回路１４、および近接して配置される補償回路１５について、第１基板１０内での配置自由度が高まるので設計が容易となる。

すなわち、第１トランジスタ１４０は放電回路としての機能を実現するためにチャネル幅が比較的大きく、例えば、温度が８０℃まで上昇すると漏れ電流Ｉｒは無視できないものとなる。その場合、温度検出素子１３を流れる電流Ｉａは、駆動電流Ｉｂから漏れ電流Ｉｒを差し引いた値となる。しかも、第１トランジスタ１４０の漏れ電流Ｉｒは、温度上昇によって指数関数的に増加する。従って、温度検出回路３０の出力電圧の温度特性は、図４に一点鎖線Ｐ１で示すように、第１トランジスタ１４０の漏れ電流Ｉｒの影響を受けて温度検出素子１３を構成するダイオード１３０の温度特性から変わってしまう。詳細には、温度検出素子１３を流れる電流Ｉａが（駆動電流Ｉｂ−漏れ電流Ｉｒ）となるので、温度検出素子１３を構成するダイオード１３０の本来の温度特性よりも小さな出力電圧にずれる。特に高温域でのずれが大きくなる。換言すれば、温度検出回路の出力電圧の温度特性を、線形近似することが難しくなる。その場合、較正曲線を例えば多点較正にする必要があり、較正曲線を求める作業が膨大となる。従って、製造コストを増加させることになる。また、第１トランジスタ１４０の漏れ電流のばらつきにより較正曲線が容易にばらつくので、製品化は非常に困難となる。漏れ電流Ｉｒを無視できるようにするには、駆動電流Ｉｂを大きくする方法がある。しかしながら、駆動電流Ｉｂを大きくするには、例えば、温度検出素子１３を大きく形成する必要があり、表示領域１１０の間際に配置することが困難である。しかるに本形態では、補償回路１５によって、静電保護回路１４の第１トランジスタ１４０の漏れ電流Ｉｒを補償回路１５の補償電流Ｉｃで補償することができる。

また、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０が同じ導電型であるため、製造プロセスにおいてトランジスタの特性変動があっても、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０とでは、特性変動が同一である。従って、漏れ電流Ｉｒを補償電流Ｉｃによって適正に補償することができる。また、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０とは、チャネル幅、およびチャネル長が同一であるため、漏れ電流Ｉｒを補償電流Ｉｃによって適正に補償することができる。

なお、サージ電流によって、第１配線１４６の電位が、定電位（５Ｖ）より上昇して第２トランジスタ１５０のしきい値電圧を超えた場合、第２トランジスタ１５０もサージ電流の放電経路になり得る。つまり第２トランジスタ１５０は、温度検出回路３０の温度特性の補償作用と、温度検出素子１３の静電気破壊防止を強化する作用を併せ持つ。詳細には、端子１１１ａと端子１１１ｂとの間に静電気によるサージ電流が侵入し、例えば、端子１１１ａ側の電位が上昇すると、抵抗Ｒ１によって電圧変動が抑制されながら、キャパシタＣ１とキャパシタＣ２との接続点の電位（第１トランジスタ１４０のゲート電極１４３の電位）が上昇する。このため、第１トランジスタ１４０がオン状態となるので、サージによる電流が第１トランジスタ１４０を介して端子１１１ｂに流れる。引き続き端子１１１ａ側（第１配線１４６）の電位が上昇して、定電位（５Ｖ）より上昇して第２トランジスタ１５０のしきい値電圧を超えた場合、サージ電流が第２トランジスタ１５０を介して定電位側へも流れ出す。このように第１トランジスタと第２トランジスタによって放電能力が向上する。

［実施形態２］
図８は、本発明の実施形態２に係る電気光学装置１の温度検出回路３０の説明図である。図９は、図８に示す温度検出回路３０における電圧バランスの説明図であり、図９には、温度が３０℃における電圧バランス（ａ）と、温度８０℃まで上昇した際の電圧バランス（ｂ）とを示してある。なお、本形態の基本的な構成は実施形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図８に示すように、本形態の電気光学装置１も、実施形態１と同様、電気光学パネルの温度を検出する温度検出回路３０が設けられており、温度検出回路３０は、温度検出素子１３と、温度検出素子１３に電気的に接続された静電保護回路１４とを備えている。また、温度検出回路３０は補償回路１５を有している。

実施形態１と同様、静電保護回路１４は、第１配線１４６と、第１配線１４６に一方のソース・ドレイン領域１４１が電気的に接続された第１トランジスタ１４０と、第１トランジスタ１４０の他方のソース・ドレイン領域１４２に電気的に接続された第２配線１４７とを有している。温度検出素子１３は、第１配線１４６および第２配線１４７に電気的に接続されており、温度検出素子１３と静電保護回路１４とは並列に電気的に接続されている。より具体的には、温度検出素子１３と静電保護回路１４の第１トランジスタ１４０とは並列に電気的に接続されている。補償回路１５は、第２トランジスタ１５０を備えており、第２トランジスタ１５０の一方のソース・ドレイン領域１５１は定電位Ｖｃが印加され、第２トランジスタ１５０のゲート電極１５３および他方のソース・ドレイン領域１５２は第１配線１４６に電気的に接続されている。

実施形態１において、温度検出素子１３は４つのダイオード１３０が直列に電気的に接続されていたが、本形態において、温度検出素子１３は６つのダイオード１３０が直列に電気的に接続されている。このため、温度検出素子１３の感度を高めることができる。

また。実施形態１において、第２トランジスタ１５０の一方のソース・ドレイン領域１５１に印加される定電位Ｖｃは５Ｖであったが、本形態において、一方のソース・ドレイン領域１５１に印加される定電位Ｖｃは、電気光学パネル１００の共通電位ＬＣＣＯＭである７Ｖである。このため、電気光学パネル１００に、専用の新たな定電位を追加する必要がない。その他の構成は、実施形態１と同様である。

本形態の温度検出素子１３は、順方向電圧Ｖｆ＝３．５Ｖ付近で、順方向電流Ｉｆ＝１００ｎＡである。温度検出素子１３の順方向電圧Ｖｆは、１℃の温度上昇で約１０ｍＶ低下するため、温度が３０℃から８０℃まで上昇したとき、０．５Ｖ（＝１０ｍＶ／℃×５０℃）程度、順方向電圧が低下することになる。

本形態の温度検出回路３０においては、図９の電圧バランス（ａ）に示すように、温度が３０℃の条件下で温度検出回路３０に駆動電流Ｉｂを流すと，第１トランジスタ１４０には、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓ＝３．５Ｖ、ゲート電圧Ｖｇｓ＝０Ｖに対応する漏れ電流Ｉｒが流れる。その際、第２トランジスタ１５０には、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓ＝３．５Ｖ（＝７Ｖ−３．５Ｖ）、ゲート電圧Ｖｇｓ＝０Ｖに対応する補償電流Ｉｃが流れる。３０℃では、漏れ電流Ｉｒおよび補償電流Ｉｃが駆動電流Ｉｂより十分に小さいので、温度検出素子１３に流れる電流Ｉａは、駆動電流Ｉｂと等しいと見做すことができる。

これに対し、温度が８０℃まで上昇した場合に、図９の電圧バランス（ｂ）に示すように、温度検出回路３０に駆動電流Ｉｂを流すと、第１トランジスタ１４０には、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓ＝３．０Ｖ（＝３．５Ｖ−０．５Ｖ）、ゲート電圧Ｖｇｓ＝０Ｖに対応する漏れ電流Ｉｒが流れる。その際、第２トランジスタ１５０には、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓ＝４．０Ｖ、ゲート電圧Ｖｇｓ＝０Ｖに対応する補償電流Ｉｃが流れる。その際、第１トランジスタ１４０および第２トランジスタ１５０を流れる電流は、温度が８０℃まで上昇した電流であるため、温度が３０℃のときより大きな電流である。このとき、温度検出素子１３に流れる電流Ｉａはキルヒホッフの法則により，以下の式となる。
Ｉａ＝Ｉｂ＋Ｉｃ−Ｉｒ （式２）

ここで、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０では、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓに１．０Ｖの差が存在するため、漏れ電流Ｉｒと補償電流Ｉｃとに差が存在する。この場合でも、補償電流Ｉｃによって漏れ電流Ｉｒの影響を緩和することができる。

より詳細には、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０において、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓに１．０Ｖの差が存在する場合の電流の比（補償電流Ｉｃ／漏れ電流Ｉｒ）は、１．１程度であり、補償電流Ｉｃと漏れ電流Ｉｒとの差は、漏れ電流Ｉｒの０．１倍である。すなわち、従来構成と比べた場合、８０℃における漏れ電流Ｉｒの影響は、補償電流Ｉｃによって、符号が変わって１／１０に減じることになる。

［実施形態２の変形例］
第２トランジスタ１５０の一方のソース・ドレイン領域１５１に印加される定電位Ｖｃについては、電気光学パネル１００の共通電位ＬＣＣＯＭ（７Ｖ）よりさらに高い電位とすることも可能である。その場合、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０とにおいて、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓの差が大きくなる。より具体的には、電流の比（補償電流Ｉｃ／漏れ電流Ｉｒ）が２程度まで大きくなると、ダイオード１３０に流れる電流が以下の値となる。
Ｉａ＝Ｉｂ＋Ｉｃ−Ｉｒ
＝Ｉｂ＋２×Ｉｒ−Ｉｒ
＝Ｉｂ＋Ｉｒ （式３）

一方、従来の構成では
ダイオード１３０に流れる電流が以下の値となる。
Ｉａ＝Ｉｂ−Ｉｒ （式４）

この場合、駆動電流Ｉｂに対する影響は符号が変わって従来構成と同じになってしまう。つまり補償電流Ｉｃが大きすぎて，従来構成と測温誤差の絶対値が同じになってしまい、第２トランジスタ１５０を設けた効果が小さくなってしまう。本形態において、温度が８０℃において、電流の比（補償電流Ｉｃ／漏れ電流Ｉｒ）が２となる場合のソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓの差は約８Ｖである。従って、第２トランジスタ１５０に印加する定電位Ｖｃは、（第１トランジスタ１４０のソース−ドレイン電圧＋８Ｖ）以下にすることが好ましい。すなわち、第２トランジスタ１５０に印加する定電位Ｖｃは、温度が８０℃以下の条件において、以下の条件式
定電位Ｖｃ≦（第１トランジスタ１４０のソース・ドレイン電圧Ｖｄｓ＋８Ｖ）
・・・（式５）
を満たすことが好ましい。かかる構成によれば。補償電流Ｉｃによる過剰補償を抑制することができる。

さらに、実施形態１のように８０℃における第１トランジスタ１４０のソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓと第２トランジスタ１５０のソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓが略等しいことが好ましい。

なお、８０℃という温度は、電気光学パネル１００の実用的な上限温度に近いため、ダイオード１３０の動作点電位の上限として８０℃の環境を設定することは合理的である。

［実施形態３］
実施形態２では、温度検出素子１３を６つのダイオード１３０によって構成するとともに、第２トランジスタ１５０の一方のソース・ドレイン領域１５１に印加される定電位Ｖｃを共通電位ＬＣＣＯＭ（７Ｖ）とした結果、温度が８０℃において、電流の比（補償電流Ｉｃ／漏れ電流Ｉｒ）が１．１となった。本形態では、温度が８０℃における補償電流Ｉｃと漏れ電流Ｉｒとの電流値の差を小さくすることを目的に、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０とは、同じ導電型であるが、チャネル長またはチャネル幅を異ならせてある。本形態では、以下に示すように、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０とは、チャネル幅が等しいが、第２トランジスタ１５０のチャネル幅を第１トランジスタ１４０のチャネル幅より約１０％狭めてある。従って、第２トランジスタ１５０は、第１トランジスタ１４０より、チャネル幅をチャネル長で割った値が小さい。
第１トランジスタ１４０
導電型＝Ｎ型
チャネル幅Ｗ＝８００μｍ
チャネル長Ｌ＝５μｍ
第２トランジスタ１５０
導電型＝Ｎ型
チャネル幅Ｗ＝７００μｍ
チャネル長Ｌ＝５μｍ
一方側のソース・ドレイン領域１５１への印加電圧：定電位Ｖｃ＝７Ｖ

従って、実施形態２では、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０において、８０℃の環境でソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓに１．０Ｖの差が存在する結果、電流の比（補償電流Ｉｃ／漏れ電流Ｉｒ）が１．１程度となったが、本形態よれば、第２トランジスタ１５０は、第１トランジスタ１４０より、チャネル幅をチャネル長で割った値が約１０％小さく設定されているので、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０において、ソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓに１．０Ｖの差が存在する場合でも、補償電流Ｉｃと漏れ電流Ｉｒとを略等しくすることができる。

なお、本形態では、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０とにおいてチャネル長を等しくして、第２トランジスタ１５０のチャネル幅を第１トランジスタ１４０のチャネル幅より狭めたが、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０とにおいてチャネル長およびチャネル幅のうちの少なくとも一方を異ならせた構成としては、チャネル長を異ならせた態様や、チャネル長およびチャネル幅の双方を異ならせた態様を採用してもよい。いずれの場合も、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０とにおいて、（チャネル幅／チャネル長）を異ならせることによって、第１トランジスタ１４０と第２トランジスタ１５０とにおいてソース・ドレイン間電圧Ｖｄｓが異なる場合でも、補償電流Ｉｃと漏れ電流Ｉｒとを略等しくする態様を採用する。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、電気光学装置１が透過型の液晶装置であったが、電気光学装置１が反射型の液晶装置である場合や、電気光学装置１が有機エレクトロルミネッセンス装置である場合に本発明を適用してもよい。

［電子機器への搭載例］
上述した実施形態に係る電気光学装置１を用いた電子機器について説明する。図１０は、本発明を適用した電気光学装置１を用いた投射型表示装置（電子機器）の概略構成図である。図１０に示す投射型表示装置２１００は、電気光学装置１を用いた電子機器の一例である。投射型表示装置２１００において、本発明を適用した電気光学装置１がライトバルブとして用いられており、装置を大きくすることなく高精細で明るい表示が可能である。この図に示されるように、投射型表示装置２１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット２１０２（光源部）が設けられている。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）色、Ｇ（緑）色、Ｂ（青）色の３原色に分離される。分離された投射光は、各原色に対応するライトバルブ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂにそれぞれ導かれる。なお、Ｂ色の光は、他のＲ色やＧ色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を有するリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。

投射型表示装置２１００において、ライトバルブ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの構成は、図１等を参照して説明した電気光学装置１と同様であり、ライトバルブ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂは各々、図１等に示す配線基板６０を介して投射型表示装置２１００内の上位回路と接続される。Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のそれぞれの原色成分の階調レベルを指定する画像信号がそれぞれ外部上位回路から供給されて、投射型表示装置２１００内の上位回路で処理され、ライトバルブ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂがそれぞれ駆動される。ライトバルブ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂ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、ダイクロイックプリズム２１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に反射し、Ｇ色の光は透過する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン２１２０には、投射レンズ群２１１４（投射光学系）によってカラー画像が投射される。

かかる投射型表示装置２１００には、ライトバルブ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを冷却するための冷却ファン（図示せず）が設けられている。従って、図３等に示す温度検出回路３０での検出結果に基づいて、冷却ファンの制御を行えば、画像に対するライトバルブ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対する温度の影響を緩和することができる。

（他の投射型表示装置）
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するＬＥＤ光源等を用い、かかるＬＥＤ光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように、構成してもよい。なお、画素については、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の表示素子（ＭＥＭＳデバイス）を採用した構成としてもよい。

（他の電子機器）
本発明を適用した電気光学装置１を備えた電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置２１００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）、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ等の電子機器に用いてもよい。

１・・電気光学装置、１Ｂ、１Ｇ、１Ｒ・・ライトバルブ、１０・・第１基板、１１・・端子領域、１３・・温度検出素子、１４・・静電保護回路、１５・・補償回路、１６・・画素電極、２０・・第２基板、２５・・遮光部、３０・・温度検出回路、１００・・電気光学パネル、１１０・・表示領域、１４０・・第１トランジスタ、１４６・・第１配線、１４７・・第２配線、１４８・・第１ゲート配線、１４９・・第２ゲート配線、１４１、１５１・・一方のソース・ドレイン領域、１４２、１５２・・他方のソース・ドレイン領域、１４３、１５３・・ゲート電極、２１００・・投射型表示装置、２１０２・・ランプユニット（光源部）、２１１２・・ダイクロイックプリズム、２１１４・・投射レンズ群（投射光学系）。

Claims (10)

1. 第１配線、前記第１配線に一方のソース・ドレイン領域が電気的に接続された第１トランジスタ、および前記第１トランジスタの他方のソース・ドレイン領域に電気的に接続された第２配線を有する静電保護回路と、
   前記第１配線および前記第２配線に電気的に接続された温度検出素子と、
   一方のソース・ドレイン領域に定電位が印加され、他方のソース・ドレイン領域が前記第１配線に電気的に接続された第２トランジスタと、
   を備えることを特徴とする温度検出回路。
2. 請求項１に記載の温度検出回路において、
   前記第１トランジスタのゲート電極と前記第２配線とを電気的に接続する第１ゲート配線と、
   前記第２トランジスタのゲート電極と前記第１配線とを電気的に接続する第２ゲート配線とを備えることを特徴とする温度検出回路。
3. 請求項２に記載の温度検出回路において、
   前記第１ゲート配線および前記第２ゲート配線は各々、抵抗部を有することを特徴とする温度検出回路。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の温度検出回路において、
   前記第１トランジスタと前記第２トランジスタは、同じ導電型であることを特徴とする温度検出回路。
5. 請求項４に記載の温度検出回路において、
   前記第１トランジスタと前記第２トランジスタとでは、チャネル長およびチャネル幅が等しいことを特徴とする温度検出回路。
6. 請求項５に記載の温度検出回路において、
   前記定電位は、温度が８０℃以下の条件において、以下の条件式
   定電位≦（前記第１トランジスタのソース・ドレイン電圧＋８Ｖ）
   を満たすことを特徴とする温度検出回路。
7. 請求項１から４までの何れか一項に記載の温度検出回路において、
   前記第１トランジスタと前記第２トランジスタとでは、チャネル長またはチャネル幅が異なることを特徴とする温度検出回路。
8. 請求項１から５までの何れか一項に記載の温度検出回路を備えた電気光学装置において、
   表示領域に複数の画素電極が設けられた第１基板を備え、
   前記第１基板における前記表示領域の外側に前記温度検出回路が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
9. 請求項８に記載の電気光学装置において、
   前記第１基板に対向する第２基板には、前記複数の画素電極と重なる共通電極が設けられ、
   前記第２トランジスタの一方のソース・ドレイン領域は、前記定電位として、前記共通電極に印加される共通電位が印加されることを特徴とする電気光学装置。
10. 請求項８または９に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

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