JP4094536B2 - Display device - Google Patents
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Description
本発明は、温度依存性の大きい表示素子を用いたマトリクス型の表示部を採用してなる表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device that employs a matrix type display unit using a display element having a large temperature dependency.
近年、コンピュータ用の表示装置として使用されていた液晶表示装置に動画映像を映すことが行われるようになってきている。この現象は、液晶表示装置の大型化に伴い、液晶表示装置においてTV用途向けのモデルが開発されてきたこと、及びコンピュータの性能の向上に伴いコンピュータ上で動画を扱うという用途が発生してきたためである。 In recent years, moving images have been projected on a liquid crystal display device that has been used as a display device for computers. This phenomenon is due to the development of models for TV applications in liquid crystal display devices as the size of liquid crystal display devices has increased, and the use of moving images on computers as the performance of computers has improved. is there.
ここで、動画を液晶モジュールに映すことについて大きな問題となるのは、液晶表示装置の応答速度の遅さである。すなわち、応答速度の遅い表示装置に動画を映すと残像が残って見え、表示品位を損なうことになる。特に、液晶表示装置では、白黒の応答速度に比べて中間調と中間調と間の応答速度がさらに遅く、自然画を扱うと特定の動画においては、顕著にその表示品位の劣化が見られる。 Here, the major problem with projecting moving images on the liquid crystal module is the slow response speed of the liquid crystal display device. That is, when a moving image is projected on a display device with a slow response speed, an afterimage remains and the display quality is impaired. In particular, in a liquid crystal display device, the response speed between halftone and halftone is further slower than the monochrome response speed, and when a natural image is handled, the display quality of the specific moving image is significantly deteriorated.
そこで、上記の液晶の応答速度を改善する方法として、例えば、特許文献1に示すように、オーバーシュート駆動、オーバードライブ駆動と呼ばれる駆動方法が適用される。これらの駆動方法は、液晶モジュールに入力データの変化分以上の変化を加えることによって、応答速度を改善させるものである。
Therefore, as a method for improving the response speed of the liquid crystal, for example, as shown in
ところで、液晶表示装置では、液晶パネル内の温度は、周囲環境温度の影響を受けると共に、当該液晶パネルの表示動作途中にてもばらつく。したがって、この液晶パネル内の温度に応じた、上記入力データの変化分以上の変化を加えなければ、適切に応答速度を改善させることができず、その結果、動画表示時の表示品位不良が発生することになる。 By the way, in the liquid crystal display device, the temperature in the liquid crystal panel is affected by the ambient environment temperature and also varies during the display operation of the liquid crystal panel. Therefore, the response speed cannot be improved properly unless a change equal to or greater than the change in the input data corresponding to the temperature in the liquid crystal panel is applied, resulting in poor display quality during video display. Will do.
そこで、従来、例えば、特許文献2に開示された液晶表示装置では、図10に示すように、温度センサTh1〜Th8を液晶パネル101の周辺に取り付けて、この液晶パネル101の温度をこれら温度センサTh1〜Th8により計測し、この計測温度に基づいて反強誘電性液晶への印加電圧を変化させることにより、温度による液晶パネル101の全体の輝度変動を補正するようにしている。
Therefore, conventionally, for example, in the liquid crystal display device disclosed in
具体的には、この液晶表示装置では、1つの方法として、液晶パネル101内の温度変化を補正する手段として、液晶パネル101の周辺の温度を計測し、その平均値を算出することにより、液晶パネル101の温度と推定し、その推定した各温度に基づいて走査電圧と信号電圧との各パルス幅を変更することによって、温度変化に対し液晶パネルの応答特性を対応させるようにしている。また、他の方法としては、液晶パネル101の周辺温度を計測することにより、図11に示すように、液晶パネル101を4分割してなる4領域における各領域の温度分布を推定し、その推定した各温度に基づいて上記領域毎に走査電圧と信号電圧との各パルス幅を変更することによって、温度変化に対し液晶パネルの応答特性を対応させるようにしている。
Specifically, in this liquid crystal display device, as one method, as a means for correcting a temperature change in the
しかし、上記液晶表示装置では、あくまでも、液晶パネル101の周辺温度を測定して、液晶パネル101内の表示面の温度を推定し、その推定温度により4領域毎に補正するというように、温度変化に対する補正を周辺温度というあくまでも推測温度に沿って大雑把に行っているにすぎない。したがって、上記4領域毎に分割してもその駆動電圧として、正確な温度補償を行うことができないという不具合が生ずる。
However, in the liquid crystal display device described above, the temperature change is such that the ambient temperature of the
そこで、この問題を解消するために、特許文献3に開示された液晶表示装置では、図12に示すように、液晶パネル201の周辺に温度センサ202a〜202dを設けると共に、液晶パネル201内の少なくとも一つの表示領域位置の温度を検出する温度センサ203を設け、これら温度センサ203及び温度センサ202a〜202dの検出温度に基づき液晶パネル201の所定画素領域毎の温度を推定し、上記所定画素領域毎の推定温度に基づき画像データ信号の実際の強度を上記所定画素領域毎に液晶パネル201の所定温度における目標強度となるように補正する。そして、この補正による補正画像データ信号に基づき信号電圧を発生している。 In order to solve this problem, in the liquid crystal display device disclosed in Patent Document 3, temperature sensors 202a to 202d are provided around the liquid crystal panel 201 as shown in FIG. A temperature sensor 203 for detecting the temperature of one display region position is provided, and the temperature for each predetermined pixel region of the liquid crystal panel 201 is estimated based on the temperature detected by the temperature sensor 203 and the temperature sensors 202a to 202d. Based on the estimated temperature, the actual intensity of the image data signal is corrected so as to become the target intensity at the predetermined temperature of the liquid crystal panel 201 for each predetermined pixel region. A signal voltage is generated based on the corrected image data signal by this correction.
このように、液晶パネル201内の表示領域内にも少なくとも一つの温度センサ203を設けることにより、液晶パネル201の輝度が所定画素領域毎にきめ細かく補正されるので、液晶パネル201の温度分布にバラツキがあっても、これに影響されることなく、液晶パネル201の表示面はその全面に亘り上記所定温度における輝度に常に良好に維持される。この結果、液晶パネルの表示面における温度変化に影響されることなく、液晶パネルの画像データ信号を制御することができるものとなっている。
しかしながら、上記従来の特許文献3に開示された液晶表示装置における液晶パネル201の中央位置に設けられた温度センサ203は、実際には、液晶パネル裏側に設けた熱電対からなるものと考えられる。すなわち、表示領域に温度センサ203を設けることは、表示の邪魔になるので、現実には、液晶パネル201の表面に設けることができないためである。 However, it is considered that the temperature sensor 203 provided at the center position of the liquid crystal panel 201 in the liquid crystal display device disclosed in Patent Document 3 is actually composed of a thermocouple provided on the back side of the liquid crystal panel. That is, the provision of the temperature sensor 203 in the display area disturbs the display, so that it cannot be actually provided on the surface of the liquid crystal panel 201.
したがって、上記特許文献3の技術においても、実際の表示素子の温度を測定しているものではないことから、推定温度に基づく近似温度による走査電圧と信号電圧との各パルス幅の変更しかできないという問題点を有している。 Therefore, even in the technique disclosed in Patent Document 3, since the actual temperature of the display element is not measured, only the pulse width of the scanning voltage and the signal voltage can be changed by the approximate temperature based on the estimated temperature. Has a problem.
この問題は、オーバーシュート駆動による応答速度の改善は画素毎に行われるので、その補正電圧の制御に際して、その液晶素子の温度管理は重要である。 In this problem, since the response speed is improved for each pixel by overshoot driving, the temperature management of the liquid crystal element is important in controlling the correction voltage.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、実際の画素に設けられた表示素子の温度を把握し、応答速度の改善を図り、表示品位を向上し得る表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its object is to grasp the temperature of a display element provided in an actual pixel, improve response speed, and improve display quality. It is to provide a display device.
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、複数の走査信号線と、映像信号がデータ信号として供給される複数のデータ信号線と、上記走査信号線とデータ信号線との交点に対応してスイッチ部を介して接続された画素をマトリクス状に配置した表示部とを有する表示装置において、上記表示部の表示領域内における少なくとも1つの画素内に設けられた温度センサと、上記温度センサからの検知信号を表示部の周辺に導くべく表示部内に埋設されたリード線と、上記温度センサからの検知信号に基いて温度を検出する温度検出制御手段と、上記温度検出制御手段からの画素内温度に基いて、上記データ信号線にデータ信号を出力するデータ信号線駆動手段が設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the display device of the present invention is provided at intersections of a plurality of scanning signal lines, a plurality of data signal lines to which video signals are supplied as data signals, and the scanning signal lines and the data signal lines. Correspondingly, in a display device having a display unit in which pixels connected via a switch unit are arranged in a matrix, a temperature sensor provided in at least one pixel in a display region of the display unit, and the temperature A lead wire embedded in the display unit for guiding a detection signal from the sensor to the periphery of the display unit, a temperature detection control unit for detecting a temperature based on the detection signal from the temperature sensor, and a temperature detection control unit from the temperature detection control unit Data signal line driving means for outputting a data signal to the data signal line based on the temperature in the pixel is provided.
上記の発明によれば、表示装置には、表示部の表示領域内における少なくとも1つの画素内に温度センサが設けられている。この温度センサからの検知信号は、表示部内に埋設されたリード線によって表示部の周辺に導かれる。 According to the above invention, the display device is provided with the temperature sensor in at least one pixel in the display area of the display unit. A detection signal from the temperature sensor is guided to the periphery of the display unit by a lead wire embedded in the display unit.
そして、表示部の周辺には温度検出制御手段が設けられており、この温度検出制御手段は、温度センサからの検知信号に基いて温度を検出する。また、この温度検出制御手段からの画素内温度に基いて、データ信号線駆動手段はデータ信号線にデータ信号を出力する。 A temperature detection control unit is provided around the display unit, and the temperature detection control unit detects the temperature based on a detection signal from the temperature sensor. The data signal line driving means outputs a data signal to the data signal line based on the temperature in the pixel from the temperature detection control means.
それゆえ、画素内の実際の温度がデータ信号線へのデータ信号に反映される。したがって、温度変化の影響を受け易い応答速度に対して、推定温度ではなく、表示素子の現実の温度に基く階調制御を行うことができるので、表示部の表示領域は適正な応答速度に基く表示が行われる。 Therefore, the actual temperature in the pixel is reflected in the data signal to the data signal line. Therefore, gradation control based on the actual temperature of the display element, not the estimated temperature, can be performed for the response speed that is easily affected by temperature changes, so that the display area of the display unit is based on an appropriate response speed. Display is performed.
したがって、実際の画素に設けられた表示素子の温度を把握し、応答速度の改善を図り、表示品位を向上し得る表示装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a display device that can grasp the temperature of a display element provided in an actual pixel, improve response speed, and improve display quality.
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、前記各データ信号線には、該データ信号線の断線に伴うデータ信号不通を回避するためのはしご形状の予備配線がそれぞれ設けられていると共に、上記予備配線が、前記リード線として用いられていることを特徴としている。 In the display device according to the present invention, in each of the display devices described above, each data signal line is provided with a ladder-shaped spare wiring for avoiding data signal disconnection due to disconnection of the data signal line. The spare wiring is used as the lead wire.
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、前記温度センサは、画素の形成工程にて素子膜形成して作り込まれたサーミスタ型センサからなっていることを特徴としている。 The display device of the present invention is characterized in that, in the display device described above, the temperature sensor is a thermistor type sensor formed by forming an element film in a pixel formation process.
上記発明によれば、温度センサは、画素の形成工程にて素子膜が順次形成され、作り込まれる。この結果、表示装置の製造を行うことにより、温度センサが完成する。このため、温度センサの製造が容易である。また、温度センサは、画素の形成工程にて作り込まれたサーミスタ型センサからなっているので、薄膜として形成することができコンパクトである。したがって、表示素子内部に存在していても表示の妨げになることがない。また、温度センサは、サーミスタ型センサであるので、低消費電力である。したがって、表示装置の温度センサとして適切である。 According to the above invention, the temperature sensor is formed by sequentially forming the element films in the pixel forming process. As a result, the temperature sensor is completed by manufacturing the display device. For this reason, manufacture of a temperature sensor is easy. In addition, the temperature sensor is a thermistor type sensor built in the pixel formation process, so that it can be formed as a thin film and is compact. Therefore, even if it exists inside the display element, display is not hindered. Further, since the temperature sensor is a thermistor type sensor, the power consumption is low. Therefore, it is suitable as a temperature sensor for a display device.
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、前記データ信号線駆動手段は、映像信号の示す階調値に相当するデータ信号電圧よりも大きなデータ信号電圧をデータ信号線に供給することを特徴としている。 According to the display device of the invention, in the display device described above, the data signal line driving unit supplies a data signal voltage higher than the data signal voltage corresponding to the gradation value indicated by the video signal to the data signal line. It is characterized by that.
上記発明によれば、データ信号線駆動手段は、映像信号の示す階調値に相当するデータ信号電圧よりも大きなデータ信号電圧をデータ信号線に供給する。すなわち、オーバーシュート駆動を採用している。 According to the above invention, the data signal line driving means supplies a data signal voltage larger than the data signal voltage corresponding to the gradation value indicated by the video signal to the data signal line. That is, overshoot drive is adopted.
それゆえ、オーバーシュート駆動では温度の影響を受け易いので、画素温度の把握が要求される。したがって、画素内に温度センサを設けることの効果が大きい。 Therefore, since overshoot driving is easily affected by temperature, it is necessary to grasp the pixel temperature. Therefore, the effect of providing the temperature sensor in the pixel is great.
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、前記温度センサは、走査信号線又はデータ信号線の近傍に設けられていることを特徴としている。 The display device of the present invention is characterized in that in the display device described above, the temperature sensor is provided in the vicinity of the scanning signal line or the data signal line.
上記の発明によれば、走査信号線又はデータ信号線の近傍は、通常、遮蔽部材が設けられているので、温度センサを見えないようにすることができる。また、画素の中央部に温度センサを設けた場合には、温度センサが見えないようにするために、遮蔽部材を設ける必要があるが、そのために開口率が低下する。しかし、本発明では、温度センサは、走査信号線又はデータ信号線の近傍に設けられているので、開口率が低下することもない。 According to the above invention, since the shielding member is usually provided in the vicinity of the scanning signal line or the data signal line, the temperature sensor can be hidden. In addition, when a temperature sensor is provided at the center of the pixel, it is necessary to provide a shielding member in order to prevent the temperature sensor from being seen. However, the aperture ratio decreases. However, in the present invention, since the temperature sensor is provided in the vicinity of the scanning signal line or the data signal line, the aperture ratio does not decrease.
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、前記温度センサは、遮蔽部材にて遮蔽されていることを特徴としている。 The display device of the present invention is characterized in that, in the display device described above, the temperature sensor is shielded by a shielding member.
上記の発明によれば、温度センサは、遮蔽部材にて遮蔽されているので、確実に、温度センサを見えないようにすることができる。 According to the above invention, since the temperature sensor is shielded by the shielding member, the temperature sensor can be surely hidden.
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、前記表示部の表示領域の高さをHとしたとき、前記温度センサは、上記表示領域内における上下端からH/4までをそれぞれ除く複数の画素内に設けられていると共に、前記温度検出制御手段は、上記複数の温度センサからの検知信号を平均して画素内温度とすることを特徴としている。 Further, in the display device according to the present invention, in the display device described above, when the height of the display area of the display unit is H, the temperature sensor is respectively configured from the upper and lower ends in the display area to H / 4. In addition to being provided in a plurality of pixels, the temperature detection control means averages the detection signals from the plurality of temperature sensors to obtain an in-pixel temperature.
上記の発明によれば、温度センサは、表示領域内における上下端からH/4までをそれぞれ除く複数の画素内に設けられている。それゆえ、温度変化の小さい表示領域を測定の対象外とすることができる。 According to the above invention, the temperature sensor is provided in a plurality of pixels excluding the upper and lower ends and H / 4 in the display area. Therefore, a display area having a small temperature change can be excluded from measurement.
また、温度検出制御手段は、複数の温度センサからの検知信号を平均して画素内温度とする。それゆえ、表示部における温度変化の大きい表示領域の全体を反映した画素温度を求めることができる。 The temperature detection control means averages the detection signals from the plurality of temperature sensors to obtain the temperature within the pixel. Therefore, it is possible to obtain the pixel temperature reflecting the entire display region where the temperature change in the display unit is large.
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、前記温度センサは、上記表示領域内に2次元的に散在すると共に、各温度センサの投影水平間隔が互いに等しくなるように設定されていることを特徴としている。 The display device according to the present invention is the display device described above, wherein the temperature sensors are two-dimensionally scattered in the display area, and the projection horizontal intervals of the temperature sensors are set to be equal to each other. It is characterized by being.
上記の発明によれば、表示領域内に2次元的に散在する各温度センサの投影水平間隔が互いに等しくなるように設定されているので、表示部の横方向を均等に反映した画素温度を求めることができる。 According to the above invention, since the projection horizontal intervals of the temperature sensors scattered two-dimensionally in the display area are set to be equal to each other, the pixel temperature that uniformly reflects the horizontal direction of the display unit is obtained. be able to.
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、前記温度センサが配置される上記表示領域内におけるデータ信号線の間隔が等間隔であることを特徴としている。 The display device of the present invention is characterized in that, in the display device described above, the intervals of the data signal lines in the display region where the temperature sensor is arranged are equal.
上記の発明によれば、データ信号線の間隔が等間隔であるので、確実に、表示部の横方向を均等に反映した画素温度を求めることができる。 According to the above invention, since the intervals of the data signal lines are equal, it is possible to reliably obtain the pixel temperature that reflects the horizontal direction of the display unit evenly.
また、本発明の表示装置は、上記記載の表示装置において、前記表示領域内の垂直方向における前記温度センサ間の距離が互いに等間隔であることを特徴としている。 The display device of the present invention is characterized in that, in the display device described above, the distances between the temperature sensors in the vertical direction in the display area are equal to each other.
上記の発明によれば、表示領域内の垂直方向における前記温度センサ間の距離においても互いに等間隔となり、2次元的に均等に温度分布を求めることができる。 According to the above invention, the distance between the temperature sensors in the vertical direction within the display area is also equal to each other, and the temperature distribution can be obtained two-dimensionally and uniformly.
本発明の表示装置では、表示部の表示領域内における少なくとも1つの画素内に温度センサが設けられ、その検知信号は、表示部内に埋設されたリード線によって表示部の周辺に導かれる。そして、温度センサに基く温度検出による画素内温度に基いて、データ信号線にデータ信号が出力される。 In the display device of the present invention, a temperature sensor is provided in at least one pixel in the display area of the display unit, and a detection signal thereof is guided to the periphery of the display unit by a lead wire embedded in the display unit. A data signal is output to the data signal line based on the temperature in the pixel by temperature detection based on the temperature sensor.
それゆえ、画素内の実際の温度がデータ信号線へのデータ信号に反映される。したがって、温度変化の影響を受け易い応答速度に対して、推定温度ではなく、表示素子の現実の温度に基く階調制御を行うことができるので、表示部の表示領域は適正な応答速度に基く表示が行われる。 Therefore, the actual temperature in the pixel is reflected in the data signal to the data signal line. Therefore, gradation control based on the actual temperature of the display element, not the estimated temperature, can be performed for the response speed that is easily affected by temperature changes, so that the display area of the display unit is based on an appropriate response speed. Display is performed.
したがって、実際の画素に設けられた表示素子の温度を把握し、応答速度の改善を図り、表示品位を向上し得る表示装置を提供することができるという効果を奏する。 Therefore, it is possible to provide a display device that can grasp the temperature of the display element provided in the actual pixel, improve the response speed, and improve the display quality.
本発明の実施の一形態について図1ないし図9に基づいて説明すれば、以下の通りである。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9 as follows.
本実施の形態のアクティブマトリクス型の表示装置としての液晶表示装置1は、図2に示すように、表示部としての表示パネル2と、走査信号を出力する走査信号線駆動部3及び映像信号であるデータ信号を印加するデータ信号線駆動手段としてのデータ信号線駆動部4とから構成されている。上記表示パネル2は、例えば、上下一対の相互に平行なガラス基板と、両ガラス基板の外方表面にそれぞれ形成される偏光板と、上記各ガラス基板の内方表面に形成される透明電極と、上記透明電極上に形成される配向膜と、両ガラス基板の外周部を気密に封止するシール樹脂と、上記ガラス基板及びシール樹脂によって形成された空間内に封入される液晶とを備えている。
As shown in FIG. 2, a liquid
上記透明電極は、例えば、上側基板上では共通に形成されており、これに対して下側基板上では、各画素に対応してマトリクス状に配列されて形成されている。 For example, the transparent electrodes are formed in common on the upper substrate, whereas, on the lower substrate, the transparent electrodes are arranged in a matrix corresponding to each pixel.
上記下側基板上には、一方向に平行する多数のデータ信号線5と、このデータ信号線5に直交する多数の走査信号線6とが平行して設けられている。データ信号線5と走査信号線6とは、電気的に絶縁した状態で交差している。データ信号線5及び走査信号線6に囲まれた各領域には、画素電極7がそれぞれ設けられている。この画素電極7には、スイッチング部としてのTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)8が接続されている。
On the lower substrate, a large number of data signal
上記データ信号線5は、信号線端子5aを介して、データ信号線駆動部4と接続されており、このデータ信号線5にはデータ信号が印加される。一方、上記走査信号線6は、走査線端子6aを介して、走査信号線駆動部3と接続されており、この走査信号線6には走査信号が印加される。
The data signal
上記TFT8は、図3に示すように、ガラス基板21上に、ゲート電極9、ゲート絶縁膜22、半導体層23、チャネル保護層24及びソース電極10、ドレイン電極11となるn+−Si層がこの順に積層される構造を有している。TFT8のゲート電極9は、図2に示すように、走査信号線6に接続され、ソース電極10はデータ信号線5に接続されている。また、ドレイン電極11は、図3に示すように、接続電極25と接続されており、この接続電極25を介して上記画素電極7と接続されている。
As shown in FIG. 3, the
上記画素電極7は、隣り合うデータ信号線5と隣り合う走査信号線6とで囲まれた領域に配置されている。この画素電極7は、TFT8、走査信号線6、データ信号線5が形成されている面との間に層間絶縁膜26を介在させることにより、その周端部がデータ信号線5及び走査信号線6とオーバーラップしている。そして、この画素電極7と接続電極25とは、層間絶縁膜26に形成されたコンタクトホール27を介して接続されている。
The
さらに、上記ガラス基板21の上には、補助容量配線13が、走査配線1と平行に、かつ隣り合う走査信号線6の間に配置されている。この補助容量配線13は、全画素電極7に共通して設けられている。また、補助容量配線13とコンタクトホール27との間には、補助容量12が形成されている。
Further, on the
上記補助容量配線13は、図2に示すように、すべて短絡されており、補助容量配線端子13aを介して、上記下側基板に接続されている。
As shown in FIG. 2, all the
上記構成のアクティブマトリクス型の液晶表示装置1では、走査信号線6からの走査信号によりそれぞれの走査信号線6上にあるTFT8のON・OFFが制御される。そして、TFT8がON状態のとき、データ信号線5にて入力されるデータ信号が画素電極7及び補助容量12に入力し、画素電極7と、上側基板である対向基板側の対向電極とそれらの間に狭持される液晶とからなる液晶容量にデータ信号が書き込まれると共に、補助容量12にもデータ信号が書き込まれる。一方、TFT8がOFF状態のとき、データ信号線5からのデータ信号の画素電極7及び補助容量12への入力が阻止され、液晶容量と補助容量12に書き込まれたデータ信号が保持される。
In the active matrix type liquid
ところで、本実施の形態の液晶表示装置1では、図1に示すように、各データ信号線5の横には、この各データ信号線5に平行に各予備配線15が配設されている。この予備配線15は、各画素においてデータ信号線5と連絡線16によって接続されている。したがって、データ信号線5、予備配線15及び連絡線16の形状は、いわゆるはしご形状となっている。つまり、Hの字を繋ぎ合わせた形状となっている。
By the way, in the liquid
この予備配線15は、データ信号線5の一部に断線等の欠陥が生じることによりその表示パネル2に線欠陥等の表示劣化が発生するのを防止するために設けられているものである。すなわち、上記はしご形状の予備配線15を用いた場合には、データ信号線5によるデータ信号は、連絡線16を通して予備配線15に絶えず供給されているので、データ信号線5のいずれの箇所で断線していても、データ信号線駆動部4から出力されたデータ信号は、データ信号線5又は予備配線15のいずれかを通って末端まで供給される。
The
そして、本実施の形態の液晶表示装置1では、この予備配線15を利用して、画素内に温度センサ30を設けている。
In the liquid
すなわち、温度センサ30を画素内に形成するためには、少なくともこの温度センサ30に通じるリード線が必要となるが、本実施の形態では、このリード線として予備配線15を利用している。
That is, in order to form the
ここで、予備配線15を温度センサ30のリード線として使用するためには、温度センサ30を取り付けた予備配線15がデータ信号線5に電気的に繋がっていてはいけない。そこで、本実施の形態では、温度センサ30よりもデータ信号線駆動部4側の全ての連絡線16には予め連絡線隙間16aを形成していると共に、該温度センサ30を形成した画素内において、温度センサ30を接続した予備配線15のデータ信号線駆動部4とは反対側の末端側に予備配線隙間15aを形成している。これにより、温度センサ30のリード線としての機能を予備配線15のデータ信号線駆動部4側に求めることができる。このとき、予備配線15の予備配線隙間15aよりもデータ信号線駆動部4とは反対側つまり末端側では、連絡線16に連絡線隙間16aがないので、本来の予備配線15としての機能を保持していることになる。
Here, in order to use the
なお、本実施の形態では、温度センサ30のリード線の機能をデータ信号線駆動部4側に求めて、データ信号線駆動部4側に温度センサ30の信号を送っているが、必ずしもこれに限らず、温度センサ30のリード線の機能をデータ信号線駆動部4とは反対側にすることも可能である。この場合には、上記連絡線隙間16aは、温度センサ30よりも末端側における連絡線16の全てに設けられると共に、温度センサ30を形成した予備配線15のデータ信号線駆動部4側に予備配線隙間15aが形成される。
In this embodiment, the function of the lead wire of the
また、上記の温度センサ30の画素内での位置は、例えば、TFT8の近傍等に設けることが好ましい。このTFT8には、このTFT8が外部から見えないようにするために、図示しない遮蔽部材としてのブラックマトリクスが設けられているので、そのブラックマトリクスの下側に位置することが好ましいためである。したがって、データ信号線5又は走査信号線6の近傍に設けるの好ましい。データ信号線5及び走査信号線6の上部には、ブラックマトリクスが設けられているためである。
The position of the
ところで、予備配線15は、本来、データ信号線5に断線が生じている場合に、この予備配線15を使用してデータ信号を供給するものである。
Incidentally, the
したがって、本実施の形態では、データ信号線5に断線が発生した場合には、予備配線15の温度センサ30のリード線としての使用を断念することとしている。したがって、データ信号線5に断線が発生した場合には、予備配線15をデータ信号線駆動部4近傍でレーザ装置を用いて切断することにより後述する温度検出制御部40との経路を断つ一方、レーザ装置を用いて連絡線16のいずれか一つを短絡する。これにより、容易に本来の予備配線15として使用することができる。なお、これにより、上述したように、その画素における温度センサ30での温度測定ができなくなる。しかし、この場合にも、温度測定を可能とするためには、例えば、予備配線15に接続される後述する温度検出制御部40からの図示しない制御線を表示パネル2の周辺部に巡らせて、データ信号線駆動部4とは反対側に迂回させておくことが可能である。これにより、データ信号線駆動部4とは反対側の連絡線16の切断等を行うことにより、温度センサ30による温度測定が可能である。
Therefore, in this embodiment, when the
次に、上記温度センサ30の構造について詳細に説明する。
Next, the structure of the
本実施の形態では、温度センサ30を液晶素子内に直接形成している。この温度センサ30は、例えば、図4に示すように、二酸化ケイ素(SiO2)の酸化膜31とCrNi膜32との積層体の上に、隙間を開けてアルミニウム(Al)電極33a・33bを形成したものからなっている。この温度センサ30は、サーミスタ型のセンサであり、半導体のキャリア濃度が温度によって、指数関数的に変化する現象を利用するものである。したがって、隙間の抵抗を検出することによって温度測定できる。なお、本実施の形態では、CrNi膜32を使用しているが、必ずしもこれに限らず、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)等の遷移金属の酸化物半導体等を利用することが可能である。
In the present embodiment, the
この温度センサ30の形成方法について、図5(a)〜(h)に基いて説明する。
The formation method of this
まず、図5(a)に示すように、両面研磨したシリコン(Si)ウエハ34を熱処理することにより、二酸化ケイ素(SiO2)の酸化膜31・31を形成する。次いで、図5(b)に示すように、下側の酸化膜31にレジスト膜35をパターニングして形成する。次いで、図5(c)に示すように、下側の酸化膜31及びシリコン(Si)ウエハ34をエッチングした後、レジスト膜35を除去する。次いで、図5(d)に示すように、CrNi膜32を形成した後、図5(e)に示すように、アルミニウム(Al)膜33を真空蒸着し、隙間を形成する。これにより、アルミニウム(Al)電極33a・33bが形成される。
First, as shown in FIG. 5A, silicon dioxide (SiO 2 )
次いで、図5(f)に示すように、アルミニウム(Al)電極33a・33bの上に保護膜36を形成した後、図5(g)に示すように、再度、下側の酸化膜31及びシリコン(Si)ウエハ34をエッチングして、上側の二酸化ケイ素(SiO2)の酸化膜31を露出させる。最後に、図5(h)に示すように、保護膜36を除去することにより、温度センサ30が完成する。なお、上記の図5(f)に示す工程において、保護膜36を形成したのは、図5(g)に示す工程において再エッチングを行っているので、再エッチングの際にアルミニウム(Al)電極33a・33bが侵食されないようにするためである。なお、この温度センサ30の形成方法については、非特許文献1の技術を適用することができる。
Next, as shown in FIG. 5 (f), after forming the
本実施の形態では、一方のアルミニウム(Al)電極33aをITO(Indium Tin Oxide:インジウムすず酸化物)の予備配線15に接続し、他方のアルミニウム(Al)電極33bを補助容量配線13に接続している。
In the present embodiment, one aluminum (Al) electrode 33 a is connected to the ITO (Indium Tin Oxide)
次に、本実施の形態の液晶表示装置1において、温度センサ30を画素内に形成する理由について説明する。
Next, the reason why the
まず、本実施の形態の液晶表示装置1は、コンピュータ用の表示装置として使用される高精細なものである。この高精細な液晶表示装置1にTVの映像や動画映像を映す場合に、応答速度の遅さが問題となる。すなわち、液晶は容量性負荷であるため、データ信号電圧を画素電極に印加すると、印加されたデータ信号電圧に応じて変化した配向状態を保持する性質(ホールド特性)がある。このため、CRT等と比べてちらつきのない表示画面が得られる反面、液晶自身の応答速度が遅く、特に中間調の応答が映像入力信号の1フレーム期間で十分に応答しないために、動画表示の場合に残像が見られるといった表示品位低下の問題がある。
First, the liquid
そこで、この問題を解決するために、オーバーシュート駆動等により液晶モジュールに入力データの変化分以上の変化を加えることによって、応答速度を改善させることが可能である。 Therefore, in order to solve this problem, it is possible to improve the response speed by applying a change larger than the change of the input data to the liquid crystal module by overshoot driving or the like.
ところで、液晶表示装置1では、表示パネル2内の温度は、周囲環境温度の影響を受けると共に、当該表示パネル2の表示動作途中にてもばらつく。したがって、この表示パネル2内の温度に応じた上記入力データの変化分以上の変化を加えなければ、適切に応答速度を改善させることができず、その結果、動画表示時の表示品位不良が発生することになる。
By the way, in the liquid
具体的には、オーバーシュート駆動においては、図6(a)に示すように、25℃の時に階調値30を表示するために、例えば、階調値50に相当するデータ信号電圧を印加する。この結果、階調値30を表示するためのデータ信号電圧を印加するよりも短時間で、階調値30に到達することができるようになる。
Specifically, in the overshoot drive, as shown in FIG. 6A, for example, a data signal voltage corresponding to the
今、例えば、図6(b)に示すように、0℃の時に階調値30を表示するために、階調値80に相当するデータ信号電圧を印加することにより、10m秒にて階調値30に到達することができるとした場合に、誤って液晶素子の温度が10℃であると認識した時には、図6(c)に示すように、階調値30に到達するために15m秒かかることになる。この結果、動画の変化に対応できない応答速度になってしまう。
Now, for example, as shown in FIG. 6B, in order to display a gradation value of 30 at 0 ° C., a data signal voltage corresponding to a gradation value of 80 is applied, so that gradation is achieved in 10 milliseconds. If it is assumed that the
したがって、応答速度の改善のためには、正確な温度管理によるより正確なデータ信号電圧の補正を行う必要がある。特に、冬季において電源をONしたときには、低温であるため応答速度は遅い。 Therefore, in order to improve the response speed, it is necessary to correct the data signal voltage more accurately through accurate temperature management. In particular, when the power is turned on in winter, the response speed is slow because of the low temperature.
ここで、実際の表示パネル2では、図7(a)〜(d)に示すように、表示画面の温度が変化することが確認できている。表示パネル2が温度上昇するのは、表示パネル2の裏側に図示しないバックライトが設けられており、そのバックライトの放射熱によるためである。具体的には、周囲温度24℃のときに、表示パネル2の温度分布は、電源ONから30分後では、図7(a)に示すように、全体的に低い32℃である。その後、電源ONから60分後には、図7(b)に示すように、上側約4/5までが36.8℃であり下側約1/5までが30.0℃である。なお、表示パネル2の上側が下側よりも温度が高いのは、熱は上側に移動するためである。そして、図7(c)に示すように、電源ONから90分後になって略飽和状態となり、上側約4/5までが38.3℃となり下側約1/5が30.0℃である。また、図7(d)に示すように、図7(c)の状態から電源OFFすると、30分にて略元の図7(a)の状態に戻る。
Here, in the
したがって、飽和状態の温度分布になるまでに90分を要している。なお、上記の例では、初期周囲温度24℃から始めているが、より低い初期周囲温度から始めるとさらに長時間にて飽和温度に達すること、及び飽和温度として38℃よりも低い値になること等が考えられる。 Therefore, it takes 90 minutes to reach a saturated temperature distribution. In the above example, the initial ambient temperature starts from 24 ° C. However, if the initial ambient temperature starts from a lower initial ambient temperature, the saturation temperature is reached in a longer time, and the saturation temperature becomes lower than 38 ° C. Can be considered.
また、表示パネル2の温度分布は上側約4/5までの温度変化が大きい。この結果、電源ONから30分後程度までの温度分布と、電源ONから90分後の飽和状態の温度分布とでは温度差に明確な違いがあることから、このような表示パネル2の温度変化を踏まえたデータ信号線5への電圧印加が必要であることがわかる。特に、低い温度における温度管理が重要である。
Further, the temperature distribution of the
本実施の形態では、上記の表示パネル2の温度分布測定結果に基いて、例えば、図8に示すように、表示パネル2の高さをHとした場合に、例えば、下端からH/3以上の水平位置に例えば10ポイントの温度センサ30を配置している。下端からH/3以上としたのは、この領域の温度変化が大きいためである。また、10ポイントとしたのは、本実施の形態では、データ信号線駆動部4における図示しないソースドライバICを10個使用しているためであり、ソースドライバIC毎に表示パネル2の温度管理をする趣旨である。したがって、必ずしも10ポイントに限らない。なお。本実施の形態では、データ信号線駆動部4側からの予備配線15の利用を考えているが、必ずしもこれに限らず、表示パネル2の周囲に迂回線を引き回すことにより、表示パネル2の下端側からの予備配線15も利用して測定箇所を20ポイントにすることが可能である。
In the present embodiment, based on the temperature distribution measurement result of the
また、本実施の形態では、上記の表示パネル2の温度分布測定結果に基いて、表示パネル2の測定ポイントとしては、表示パネル2の上下端H/4ずつを除いて、複数箇所に設けるのが好ましいと考える。上下端H/4までは、端部周辺であり、表示パネル2の全体温度を反映していないと考えることができるためである。
Further, in the present embodiment, based on the temperature distribution measurement result of the
また、複数箇所の設け方は、ランダムな位置よりも、例えば、水平方向において等間隔であることが好ましい。これにより、表示パネル2における横方向の全体の温度分布が得られるためである。
Moreover, it is preferable that the way of providing a plurality of places is at equal intervals in the horizontal direction, for example, rather than random positions. This is because an overall temperature distribution in the horizontal direction in the
上記の各温度センサ30を上記ポイントに配置しておくことにより、図9に示すように、各温度センサ30からの検知信号が予備配線15を通して温度検出制御手段としての温度検出制御部40に送られ、温度検出制御部40の内部に設けられた温度検出部41によって温度検出が行われる。なお、温度検出制御部40は、本実施の形態では、例えば、図2に示すように、データ信号線駆動部4内の端部に設けられている。
By arranging the
上記温度検出部41は、具体的には、電源電圧を各温度センサ30に印加することにより、各温度センサ30の抵抗値に基く電流値を算出し、この電流値に対応する予め求められた温度により、画素の温度を検出する。
Specifically, the
このとき、温度センサ30がデータ信号線5に存在すると、データ信号線5の配線容量が微妙に異なるため、温度センサ30が存在しないデータ信号線5と比較し、その配線容量の微妙な違いが表示に若干の影響を与える可能性がある。また、温度センサ30が存在する画素は、温度センサ30がない画素と比較すると、開口率が若干低くなることは明らかである。このため、可能な限り温度センサ30の表示パネル2上における配置は分散させるのが好ましい。一例としては、表示領域内に2次元的に散在する各温度センサ30の投影水平間隔が互いに等しくなるのがよい。また、表示パネル2上の温度センサ30が配置されるデータ信号線5の間隔が略等間隔であるものがよい。さらに好ましくは、それに加え上記表示パネル2上の垂直方向における温度センサ30間の距離が互いに略等間隔のものがよい。具体的には、図8に示すような温度センサの分布である。勿論、表示パネル2上の温度センサ30の分布は、図8の分布に限るものではなく、表示パネル2上の温度センサ30の分散を考慮したものであればよい。
At this time, if the
本実施の形態では、例えば10個の測定値が得られる。そこで、これらの値の平均値を温度データ演算部42にて演算する。そして、その平均値をデータ信号線駆動部4に送ることにより、データ信号線駆動部4ではこの平均値に基く温度パラメータにより、階調表示のために必要とするオーバーシュート電圧を算出して、各データ信号線5に出力する。
In the present embodiment, for example, ten measurement values are obtained. Therefore, the average value of these values is calculated by the temperature
この結果、温度変化に起因するデータ信号電圧の補正をより正確に行うことができ、表示品位の改善を行うことができる。 As a result, the data signal voltage due to the temperature change can be corrected more accurately, and the display quality can be improved.
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、温度センサ30はCrNi膜32を使用したサーミスタ構造となっており、画素内に温度センサ30を作り込んでいる。しかし、特にこれに限定するものではなく、例えば、既存のダイオードを画素内に埋め込み、そのダイオードの温度特性による出力電圧の変化を利用して、温度変化を感知することが可能である。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various change is possible within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the
また、本実施の形態では、温度センサ30のリード線として予備配線15を使用しているが、必ずしもこれに限らず、単独のリード線を設けることが可能である。また、予備配線15ははしご形状となっているが、必ずしもこれに限らず、はしご形状でない予備配線を使用することも可能である。
In the present embodiment, the
さらに、本実施の形態では、表示パネル2に10ポイントの複数箇所の測定ポイントを設けているが、必ずしもこれに限らず、例えば、表示パネル2の中央位置に1箇所の測定ポイントとすることが可能である。
Further, in this embodiment, the
このように、本実施の形態の液晶表示装置1では、表示パネル2の表示領域内における少なくとも1つの画素内に温度センサ30が設けられている。この温度センサ30からの検知信号は、表示パネル2内に埋設された予備配線15によって表示パネル2の周辺に導かれる。
Thus, in the liquid
そして、表示パネル2の周辺には、データ信号線駆動部4に温度検出制御部40が設けられており、この温度検出制御部40の温度検出部41は、温度センサ30からの検知信号に基いて温度を検出する。また、この温度検出制御部40からの画素内温度に基いて、データ信号線駆動部4はデータ信号線5にデータ信号を出力する。
A temperature
それゆえ、画素内の実際の温度がデータ信号線5へのデータ信号に反映される。したがって、温度変化の影響を受け易い応答速度に対して、推定温度ではなく、液晶表示素子の現実の温度に基く階調制御を行うことができるので、表示パネル2の表示領域は適正な応答速度に基く表示が行われる。
Therefore, the actual temperature in the pixel is reflected in the data signal to the data signal
したがって、実際の画素に設けられた液晶表示素子の温度を把握し、応答速度の改善を図り、表示品位を向上し得る液晶表示装置1を提供することができる。
Therefore, it is possible to provide the liquid
また、本実施の形態の液晶表示装置1では、各データ信号線5には、該データ信号線5の断線に伴うデータ信号不通を回避するためのはしご形状の予備配線15がそれぞれ設けられている。そして、この予備配線15が、温度センサ30のリード線として利用される。
Further, in the liquid
それゆえ、他の目的のために形成された予備配線15を温度センサ30のリード線として利用するので、別途に専用線を設ける必要がない。この結果、製造工程が大幅に増加するのを防止することができる。
Therefore, since the
また、本実施の形態の液晶表示装置1では、温度センサ30は、画素の形成工程にて素子膜形成して作り込まれたサーミスタ型センサからなっている。
Further, in the liquid
それゆえ、温度センサ30は、画素の形成工程にて素子膜が順次形成され、作り込まれる。この結果、液晶表示装置1の製造を行うことにより、温度センサ30が完成する。このため、温度センサ30の製造が容易である。また、温度センサ30は、画素の形成工程にて作り込まれたサーミスタ型センサからなっているので、薄膜として形成することができコンパクトである。したがって、液晶表示素子内部に存在していても表示の妨げになることがない。また、温度センサ30は、サーミスタ型センサであるので、低消費電力である。したがって、液晶表示装置1の温度センサとして適切である。
Therefore, the
また、本実施の形態の液晶表示装置1では、データ信号線駆動部4は、映像信号の示す階調値に相当するデータ信号電圧よりも大きなデータ信号電圧をデータ信号線に供給する。すなわち、オーバーシュート駆動を採用している。
Further, in the liquid
それゆえ、オーバーシュート駆動では温度の影響を受け易いので、画素温度の把握が要求される。したがって、画素内に温度センサを設けることの効果が大きい。 Therefore, since overshoot driving is easily affected by temperature, it is necessary to grasp the pixel temperature. Therefore, the effect of providing the temperature sensor in the pixel is great.
また、本実施の形態の液晶表示装置1では、温度センサ30は、走査信号線6又はデータ信号線5の近傍に設けられている。
In the liquid
それゆえ、走査信号線6又はデータ信号線5の近傍は、通常、ブラックマトリクスが設けられているので、温度センサ30を見えないようにすることができる。また、画素の中央部に温度センサ30を設けた場合には、温度センサ30が見えないようにするために、ブラックマトリクスを設ける必要があるが、そのために開口率が低下する。しかし、本実施の形態では、温度センサ30は、走査信号線6又はデータ信号線5の近傍に設けられているので、開口率が低下することもない。
Therefore, since the black matrix is usually provided near the
また、本実施の形態の液晶表示装置1では、温度センサ30は、ブラックマトリクスにて遮蔽されている。それゆえ、確実に、温度センサ30を見えないようにすることができる。
In the liquid
また、本実施の形態の液晶表示装置1では、温度センサ30は、表示領域内における上下端からH/4までをそれぞれ除く複数の画素内に設けられている。それゆえ、温度変化の小さい表示領域を測定の対象外とすることができる。
Further, in the liquid
また、温度検出制御部40は、複数の温度センサ30からの検知信号を平均して画素内温度とする。それゆえ、表示パネル2における温度変化の大きい表示領域の全体を反映した画素温度を求めることができる。
Further, the temperature
また、本実施の形態の液晶表示装置1では、表示領域内に2次元的に散在する各温度センサ30の投影水平間隔が互いに等しくなるように設定されているので、表示パネル2の横方向を均等に反映した画素温度を求めることができる。
Further, in the liquid
また、本実施の形態の液晶表示装置1では、データ信号線5の間隔が等間隔であるので、確実に、表示パネル2の横方向を均等に反映した画素温度を求めることができる。
Further, in the liquid
また、本実施の形態の液晶表示装置1では、表示領域内の垂直方向における温度センサ30間の距離が互いに等間隔である。
Further, in the liquid
それゆえ、表示領域内の垂直方向における温度センサ30間の距離においても互いに等間隔となり、2次元的に均等に温度分布を求めることができる。
Therefore, the distances between the
本発明の表示装置は、高精彩モニタノートの動画対応用の液晶モニタに使用される液晶表示装置や、今後出てくるHDTV(High Definition Television)等のものがターゲットとなる。 The target of the display device of the present invention is a liquid crystal display device used for a liquid crystal monitor for moving images of a high-definition monitor note, and a HDTV (High Definition Television) that will appear in the future.
1 液晶表示装置(表示装置)
2 表示パネル(表示部)
3 走査信号線駆動部
4 データ信号線駆動部(データ信号線駆動手段)
5 データ信号線
6 走査信号線
7 画素電極
8 TFT(スイッチ部)
15 予備配線(リード線)
15a 予備配線隙間
16a 連絡線隙間
16 連絡線
30 温度センサ
40 温度検出制御部(温度検出制御手段)
41 温度検出部
1 Liquid crystal display device (display device)
2 Display panel (display unit)
3 Scanning signal
5
15 Preliminary wiring (lead wire)
15a
41 Temperature detector
Claims (9)
上記表示部の表示領域内における複数の画素内に設けられた複数の温度センサと、
上記複数の温度センサからの検知信号を上記表示部の周辺に導くべく上記表示部内に埋設されたリード線と、
上記複数の温度センサからの検知信号に基づいて温度を検出する温度検出制御手段と、
上記温度検出制御手段からの画素内温度に基づいて、上記データ信号線にデータ信号を出力するデータ信号線駆動手段とが設けられ、
上記複数の温度センサは、上記表示領域内に2次元的に散在すると共に、各温度センサの水平間隔が互いに等しくなるように設けられていることを特徴とする表示装置。 A plurality of scanning signal lines, a plurality of data signal lines to which video signals are supplied as data signals, and pixels connected via the switch portions corresponding to the intersections of the scanning signal lines and the data signal lines are arranged in a matrix In a display device having a display unit arranged in
A plurality of temperature sensors provided in the plurality of pixels in the display area of the display unit,
And lead the detection signals from the plurality of temperature sensors embedded in the display portion to lead the periphery of the display unit,
Temperature detection control means for detecting temperature based on detection signals from the plurality of temperature sensors;
Based on the pixel the temperature from the temperature detection control means, and a data signal line drive circuit for outputting a data signal to the data signal lines are provided,
The display device, wherein the plurality of temperature sensors are two-dimensionally scattered in the display area, and are provided so that horizontal intervals of the temperature sensors are equal to each other .
上記予備配線が、前記リード線として用いられていることを特徴とする請求項1記載の表示装置。 Each of the data signal lines is provided with a ladder-shaped spare wiring for avoiding data signal interruption due to disconnection of the data signal line,
The display device according to claim 1, wherein the spare wiring is used as the lead wire.
前記複数の温度センサは、それぞれ、上記表示領域内端からH/4までを除いた箇所に設けられていると共に、
前記温度検出制御手段は、上記複数の温度センサからの検知信号を平均して画素内温度とすることを特徴とする請求項1記載の表示装置。 When the vertical height in the display area of the display unit is H,
Each of the plurality of temperature sensors is provided at a location excluding H / 4 from the inner end of the display area,
The display device according to claim 1, wherein the temperature detection control unit averages detection signals from the plurality of temperature sensors to obtain an in-pixel temperature.
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