JP2000338518A - 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶材料の動作中の温度測定精度や、それに
基づく液晶駆動電圧の制御精度を、コストアップ無しに
改善する。 【解決手段】 TFT基板、CF基板、TFT基板とC
F基板の間隙にシール材にて封止された液晶層で構成さ
れる液晶表示パネル10内のBM遮光部領域12に、T
FT基板における液晶駆動用のTFT等のスイッチング
素子の形成プロセスと同時に形成されたTFT等からな
る温度検出素子3を付設して外気等の影響を受けること
なく液晶層の温度を正確に検出する。温度検出素子3と
外部の温度制御回路との接続は、外部の液晶駆動IC1
5の実装構造であるTCP17に設置された未使用の共
通電極接続端子14を出力端子16として用いることで
実現する。
基づく液晶駆動電圧の制御精度を、コストアップ無しに
改善する。 【解決手段】 TFT基板、CF基板、TFT基板とC
F基板の間隙にシール材にて封止された液晶層で構成さ
れる液晶表示パネル10内のBM遮光部領域12に、T
FT基板における液晶駆動用のTFT等のスイッチング
素子の形成プロセスと同時に形成されたTFT等からな
る温度検出素子3を付設して外気等の影響を受けること
なく液晶層の温度を正確に検出する。温度検出素子3と
外部の温度制御回路との接続は、外部の液晶駆動IC1
5の実装構造であるTCP17に設置された未使用の共
通電極接続端子14を出力端子16として用いることで
実現する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およ
び液晶表示装置の製造方法に関し、特にアクティブマト
リクス駆動を用いた液晶表示装置等における温度検出技
術等に関する。
び液晶表示装置の製造方法に関し、特にアクティブマト
リクス駆動を用いた液晶表示装置等における温度検出技
術等に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の温度検出回路は、たとえ
ば特開昭60−107023号公報に示される技術が知
られている。すなわち、図8に示すように、TFT基板
またはCF基板の外側面上に接着等の方法で付設された
感熱素子により温度を検出し、検出された温度に基づい
て次段の温度制御回路により強誘電液晶の温度特性から
消費電力を最小にしようとする技術が開示されている。
ば特開昭60−107023号公報に示される技術が知
られている。すなわち、図8に示すように、TFT基板
またはCF基板の外側面上に接着等の方法で付設された
感熱素子により温度を検出し、検出された温度に基づい
て次段の温度制御回路により強誘電液晶の温度特性から
消費電力を最小にしようとする技術が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】第1の問題点は、液晶
層の温度を正確に検出できないことである。その理由
は、上記従来技術では、感熱素子を前記基板外側面上に
接着固定し突起した状態で付設された構造であるため、
液晶表示パネルおよび感熱素子を保護または支持するハ
ウジングの構造とTFT基板およびCF基板等が放熱板
として機能するためである。
層の温度を正確に検出できないことである。その理由
は、上記従来技術では、感熱素子を前記基板外側面上に
接着固定し突起した状態で付設された構造であるため、
液晶表示パネルおよび感熱素子を保護または支持するハ
ウジングの構造とTFT基板およびCF基板等が放熱板
として機能するためである。
【0004】すなわち、上述の従来の技術においては、
感熱素子は液晶層内の温度をTFT基板またはCF基板
の外側面の外気にさらされた環境下で温度を検出するた
め液晶層の温度検出とは異なり、外気と感熱素子の付設
されたTFT基板またはCF基板との環境下で熱的に平
衡になった温度を検出している。これは、液晶材料で満
たされた前記両基板内に密閉された時々変化する瞬時の
液晶層の温度とは異なるため、外気環境により変化する
温度変化に応じて液晶層に印加される駆動信号等を最適
化する温度補正回路に対して、液晶層の温度を正確に伝
達できないことを意味している。
感熱素子は液晶層内の温度をTFT基板またはCF基板
の外側面の外気にさらされた環境下で温度を検出するた
め液晶層の温度検出とは異なり、外気と感熱素子の付設
されたTFT基板またはCF基板との環境下で熱的に平
衡になった温度を検出している。これは、液晶材料で満
たされた前記両基板内に密閉された時々変化する瞬時の
液晶層の温度とは異なるため、外気環境により変化する
温度変化に応じて液晶層に印加される駆動信号等を最適
化する温度補正回路に対して、液晶層の温度を正確に伝
達できないことを意味している。
【0005】第2の問題点は、部品点数および組立作業
数が増えるため、コストアップが生ずることである。そ
の理由は、部品および部材として感熱素子と、接着固定
のための接着剤と、温度検出信号を外部温度制御回路に
伝達するための配線、および接着剤硬化に必要となる時
間(工数)と、感熱素子が基板外側面に突起する構造の
ため液晶パネルを保護および支持するハウジングが前記
検出素子に接触しないように逃げを設けるための構造部
品等の部品点数および組立作業数が増えるため、コスト
アップが生ずるからである。本発明の目的は、液晶表示
パネルの液晶層の温度を正確に検出して、温度変化に応
じた温度補正制御等を的確に実現することにある。
数が増えるため、コストアップが生ずることである。そ
の理由は、部品および部材として感熱素子と、接着固定
のための接着剤と、温度検出信号を外部温度制御回路に
伝達するための配線、および接着剤硬化に必要となる時
間(工数)と、感熱素子が基板外側面に突起する構造の
ため液晶パネルを保護および支持するハウジングが前記
検出素子に接触しないように逃げを設けるための構造部
品等の部品点数および組立作業数が増えるため、コスト
アップが生ずるからである。本発明の目的は、液晶表示
パネルの液晶層の温度を正確に検出して、温度変化に応
じた温度補正制御等を的確に実現することにある。
【0006】本発明の他の目的は、液晶表示パネルの部
品点数や組立作業工数を削減して、液晶表示装置の製造
コストの低減を実現することにある。
品点数や組立作業工数を削減して、液晶表示装置の製造
コストの低減を実現することにある。
【0007】本発明の他の目的は、液晶表示パネルの部
品点数を削減して、液晶表示装置の小型・軽量化を実現
することにある。
品点数を削減して、液晶表示装置の小型・軽量化を実現
することにある。
【0008】本発明の他の目的は、液晶表示装置の回路
・装置構成の簡易化を実現することにある。
・装置構成の簡易化を実現することにある。
【0009】本発明の他の目的は、液晶表示パネルの部
品点数や組立作業工数を削減して、液晶表示装置の生産
性を向上させることにある。本発明の他の目的は、液晶
表示パネルの液晶層の温度を正確に検出して、温度変化
に応じた温度補正制御等を的確に行い、表示性能を向上
させることにある。
品点数や組立作業工数を削減して、液晶表示装置の生産
性を向上させることにある。本発明の他の目的は、液晶
表示パネルの液晶層の温度を正確に検出して、温度変化
に応じた温度補正制御等を的確に行い、表示性能を向上
させることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべく、以下に掲げる構成とした。請求項1記載の発明
の要旨は、第1の基板と第2の基板の間に液晶材料を挟
んだ構成の液晶表示パネルを備えた液晶表示装置であっ
て、前記第1の基板に形成される液晶画素駆動用の第1
の半導体素子の製造プロセスを用いて、前記液晶材料の
温度を検出する第2の半導体素子を前記液晶表示パネル
内に形成してなることに存する。請求項2記載の発明の
要旨は、複数の走査配線と複数の信号配線とが互いに直
行する方向に配設され、前記走査配線および前記信号配
線の交差部にスイッチング素子を介して接続される複数
の画素電極が設けられた第1の基板と、前記第1の基板
に対向して配置された第2の基板と、前記第1および第
2の基板の間隙に封止された液晶材料とからなる液晶表
示パネルと、前記液晶表示パネルの複数の前記信号配線
に接続された液晶駆動集積回路と、前記液晶表示パネル
内の表示領域の外周囲に形成された遮光領域部を含む液
晶表示装置であって、前記液晶表示パネル内の前記遮光
領域部に前記液晶層内の温度を検出する温度検出素子を
付設したことに存する。請求項3記載の発明の要旨は、
請求項2記載の液晶表示装置において、前記スイッチン
グ素子は前記第1の基板上に形成された薄膜トランジス
タからなり、前記温度検出素子は前記スイッチング素子
として機能する前記薄膜トランジスタと同一工程で前記
第1の基板上に形成された薄膜トランジスタで構成され
ていることに存する。請求項4記載の発明の要旨は、請
求項2記載の液晶表示装置において、前記スイッチング
素子は前記第1の基板上に形成された薄膜トランジスタ
からなり、前記温度検出素子は前記スイッチング素子と
して機能する前記薄膜トランジスタと同一工程で前記第
1の基板上に形成された薄膜ダイオードまたは定電圧ダ
イオードで構成されていることに存する。請求項5記載
の発明の要旨は、請求項3または4記載の液晶表示装置
において、前記スイッチング素子および前記温度検出素
子の半導体層がアモルファスシリコンからなることに存
する。請求項6記載の発明の要旨は、請求項2記載の液
晶表示装置において、液晶表示パネルに付設された前記
温度検出素子は、前記液晶表示パネルと前記液晶駆動集
積回路とを接続する共通電極端子接続用配線のうち未使
用の配線を引き出し線として用いることに存する。請求
項7記載の発明の要旨は、第1の基板と第2の基板の間
隙に液晶材料を封止し、前記第1の基板に設けられ、第
1の半導体素子に接続される複数の画素電極の各々にて
画素対応の前記液晶材料の動作を制御することで画像表
示を行う液晶表示装置の製造方法であって、前記第1の
基板に前記第1の半導体素子を形成する工程で、前記第
1の基板の前記第1の半導体素子と同一側面に、前記液
晶材料の温度を測定する第2の半導体素子を形成するこ
とに存する。請求項8記載の発明の要旨は、請求項7記
載の液晶表示装置の製造方法において、前記第1の半導
体素子を外部の液晶駆動集積回路に接続するための接続
配線のうち未使用のものを用いて、前記第2の半導体素
子と外部の温度補正回路との接続を行うことに存する。
より具体的には、一例として、本発明では、液晶表示パ
ネルにおける遮光BM部の部分に薄膜トランジスタや薄
膜ダイオード等で構成される温度検出素子を、液晶画素
駆動用の薄膜トランジスタや薄膜ダイオードの形成プロ
セスを利用して同時に付設し、TCP共通電極電位供給
端子の未使用とされている出力端子を温度検出素子の引
き出し配線としたことを特徴としている。この温度検出
素子は、使用環境温度変化に伴い変化する液晶層の温度
に比例してドレイン電流が増加するという動作特性から
温度検知を実行する。従って、簡易な構成で使用環境温
度変化に伴い変化する液晶層の温度を正確に検知できる
という効果が得られる。
すべく、以下に掲げる構成とした。請求項1記載の発明
の要旨は、第1の基板と第2の基板の間に液晶材料を挟
んだ構成の液晶表示パネルを備えた液晶表示装置であっ
て、前記第1の基板に形成される液晶画素駆動用の第1
の半導体素子の製造プロセスを用いて、前記液晶材料の
温度を検出する第2の半導体素子を前記液晶表示パネル
内に形成してなることに存する。請求項2記載の発明の
要旨は、複数の走査配線と複数の信号配線とが互いに直
行する方向に配設され、前記走査配線および前記信号配
線の交差部にスイッチング素子を介して接続される複数
の画素電極が設けられた第1の基板と、前記第1の基板
に対向して配置された第2の基板と、前記第1および第
2の基板の間隙に封止された液晶材料とからなる液晶表
示パネルと、前記液晶表示パネルの複数の前記信号配線
に接続された液晶駆動集積回路と、前記液晶表示パネル
内の表示領域の外周囲に形成された遮光領域部を含む液
晶表示装置であって、前記液晶表示パネル内の前記遮光
領域部に前記液晶層内の温度を検出する温度検出素子を
付設したことに存する。請求項3記載の発明の要旨は、
請求項2記載の液晶表示装置において、前記スイッチン
グ素子は前記第1の基板上に形成された薄膜トランジス
タからなり、前記温度検出素子は前記スイッチング素子
として機能する前記薄膜トランジスタと同一工程で前記
第1の基板上に形成された薄膜トランジスタで構成され
ていることに存する。請求項4記載の発明の要旨は、請
求項2記載の液晶表示装置において、前記スイッチング
素子は前記第1の基板上に形成された薄膜トランジスタ
からなり、前記温度検出素子は前記スイッチング素子と
して機能する前記薄膜トランジスタと同一工程で前記第
1の基板上に形成された薄膜ダイオードまたは定電圧ダ
イオードで構成されていることに存する。請求項5記載
の発明の要旨は、請求項3または4記載の液晶表示装置
において、前記スイッチング素子および前記温度検出素
子の半導体層がアモルファスシリコンからなることに存
する。請求項6記載の発明の要旨は、請求項2記載の液
晶表示装置において、液晶表示パネルに付設された前記
温度検出素子は、前記液晶表示パネルと前記液晶駆動集
積回路とを接続する共通電極端子接続用配線のうち未使
用の配線を引き出し線として用いることに存する。請求
項7記載の発明の要旨は、第1の基板と第2の基板の間
隙に液晶材料を封止し、前記第1の基板に設けられ、第
1の半導体素子に接続される複数の画素電極の各々にて
画素対応の前記液晶材料の動作を制御することで画像表
示を行う液晶表示装置の製造方法であって、前記第1の
基板に前記第1の半導体素子を形成する工程で、前記第
1の基板の前記第1の半導体素子と同一側面に、前記液
晶材料の温度を測定する第2の半導体素子を形成するこ
とに存する。請求項8記載の発明の要旨は、請求項7記
載の液晶表示装置の製造方法において、前記第1の半導
体素子を外部の液晶駆動集積回路に接続するための接続
配線のうち未使用のものを用いて、前記第2の半導体素
子と外部の温度補正回路との接続を行うことに存する。
より具体的には、一例として、本発明では、液晶表示パ
ネルにおける遮光BM部の部分に薄膜トランジスタや薄
膜ダイオード等で構成される温度検出素子を、液晶画素
駆動用の薄膜トランジスタや薄膜ダイオードの形成プロ
セスを利用して同時に付設し、TCP共通電極電位供給
端子の未使用とされている出力端子を温度検出素子の引
き出し配線としたことを特徴としている。この温度検出
素子は、使用環境温度変化に伴い変化する液晶層の温度
に比例してドレイン電流が増加するという動作特性から
温度検知を実行する。従って、簡易な構成で使用環境温
度変化に伴い変化する液晶層の温度を正確に検知できる
という効果が得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の上記および他の目的、特
徴および利点を明確にすべく、以下添付した図面を参照
しながら、本発明の実施の形態につき詳細に説明する。
徴および利点を明確にすべく、以下添付した図面を参照
しながら、本発明の実施の形態につき詳細に説明する。
【0012】まず、本実施の形態の液晶表示装置の全体
構成を説明する。図5および図6に例示されるように、
本実施の形態の液晶表示装置は、液晶表示パネル10、
液晶表示パネル10を駆動する液晶駆動IC15、液晶
表示パネル10を構成する液晶層21の温度を検出する
ために当該液晶表示パネル10のBM遮光部領域12に
配置された温度検出素子3、等で構成されている。液晶
駆動IC15は、駆動回路基板13の上に、たとえばT
CP17(テープキャリアパケージ)等の実装形態で実
装されている。
構成を説明する。図5および図6に例示されるように、
本実施の形態の液晶表示装置は、液晶表示パネル10、
液晶表示パネル10を駆動する液晶駆動IC15、液晶
表示パネル10を構成する液晶層21の温度を検出する
ために当該液晶表示パネル10のBM遮光部領域12に
配置された温度検出素子3、等で構成されている。液晶
駆動IC15は、駆動回路基板13の上に、たとえばT
CP17(テープキャリアパケージ)等の実装形態で実
装されている。
【0013】本実施の形態の場合、液晶表示パネル10
は、TFT基板30、CF基板31、TFT基板30と
CF基板31の間隙にシール材19にて封止された液晶
層21で構成されている。
は、TFT基板30、CF基板31、TFT基板30と
CF基板31の間隙にシール材19にて封止された液晶
層21で構成されている。
【0014】CF基板31は、ガラス板等で構成され、
液晶層21接する面には、透明な図示しない対向電極や
カラーフィルタ(CF)が形成されている。
液晶層21接する面には、透明な図示しない対向電極や
カラーフィルタ(CF)が形成されている。
【0015】TFT基板30はガラス板等からなり、そ
の液晶層21に接する面には、活性半導体層としてアモ
ルファスシリコン等を用いる図示しない薄膜トランジス
タ(TFT)および透明な走査配線、信号配線、画素電
極等のスイッチング素子構造20が周知のフォトリソグ
ラフィプロセスで形成されている。
の液晶層21に接する面には、活性半導体層としてアモ
ルファスシリコン等を用いる図示しない薄膜トランジス
タ(TFT)および透明な走査配線、信号配線、画素電
極等のスイッチング素子構造20が周知のフォトリソグ
ラフィプロセスで形成されている。
【0016】本実施の形態の場合、この薄膜トランジス
タ等を形成するフォトリソグラフィプロセスにて、CF
基板31の一部(この場合、BM遮光部領域12)に同
時に温度検出素子3として機能する、図1のような薄膜
トランジスタ1、または薄膜ダイオード2等を同時に形
成する。
タ等を形成するフォトリソグラフィプロセスにて、CF
基板31の一部(この場合、BM遮光部領域12)に同
時に温度検出素子3として機能する、図1のような薄膜
トランジスタ1、または薄膜ダイオード2等を同時に形
成する。
【0017】従って、温度検出素子3の配置位置や形状
の寸法精度は、従来の外付け構造に比較して、極めて高
くなるとともに、温度検出素子3の設置作業に接着等の
手作業は全く不要になり、液晶表示パネル10の部品点
数や組立作業工数を削減して、液晶表示装置の製造コス
トの低減、生産性の向上を実現できる。
の寸法精度は、従来の外付け構造に比較して、極めて高
くなるとともに、温度検出素子3の設置作業に接着等の
手作業は全く不要になり、液晶表示パネル10の部品点
数や組立作業工数を削減して、液晶表示装置の製造コス
トの低減、生産性の向上を実現できる。
【0018】また、温度検出素子3は、液晶表示パネル
10における液晶層21の封止空間の内部に存在するの
で、温度検出素子3は直接的に目的の液晶層21の温度
を検出でき、後述のような温度検出およびそれに基づく
制御の精度が向上する、という利点もある。
10における液晶層21の封止空間の内部に存在するの
で、温度検出素子3は直接的に目的の液晶層21の温度
を検出でき、後述のような温度検出およびそれに基づく
制御の精度が向上する、という利点もある。
【0019】図2を参照すると本発明の実施の形態で
は、温度検出素子3に接続される液晶駆動温度補正回路
11を有する。液晶表示パネル10の温度検出素子3に
よる温度検出に基づく制御動作を実施する周辺回路の構
成は同図の通りとなる。液晶表示パネル10内に上述の
ようにして一体的に付設された温度検出素子3とその出
力信号を検出する温度検出回路4を通して検出された温
度により液晶層21の駆動電圧を最適な値に設定するた
めの温度制御回路5の出力は、液晶駆動IC15を構成
するソース駆動回路7とゲート駆動回路8に伝達される
ことで実現できる。
は、温度検出素子3に接続される液晶駆動温度補正回路
11を有する。液晶表示パネル10の温度検出素子3に
よる温度検出に基づく制御動作を実施する周辺回路の構
成は同図の通りとなる。液晶表示パネル10内に上述の
ようにして一体的に付設された温度検出素子3とその出
力信号を検出する温度検出回路4を通して検出された温
度により液晶層21の駆動電圧を最適な値に設定するた
めの温度制御回路5の出力は、液晶駆動IC15を構成
するソース駆動回路7とゲート駆動回路8に伝達される
ことで実現できる。
【0020】図5は、液晶表示パネル10内に付設され
た温度検出素子3と液晶駆動IC15のソース駆動回路
7とゲート駆動回路8とを接続するための構造を示した
ものである。
た温度検出素子3と液晶駆動IC15のソース駆動回路
7とゲート駆動回路8とを接続するための構造を示した
ものである。
【0021】一般的に液晶表示パネル10と液晶駆動I
C15のソース駆動回路7とゲート駆動回路8は、TC
P17(テープキャリヤパケージ)を介してその接続を
実現している。
C15のソース駆動回路7とゲート駆動回路8は、TC
P17(テープキャリヤパケージ)を介してその接続を
実現している。
【0022】このTCP17には、液晶駆動における交
流駆動のための仮想GNDとなる共通電極電位を供給す
るための共通電極接続端子14が液晶駆動IC15の両
端部に付設されているのが通例である。このTCP17
の共通電極接続端子14は、駆動回路基板13の共通電
極電位を液晶表示パネル10に供給する作用をなす。こ
のとき共通電極接続端子14は液晶表示パネル10に全
て接続されない。すなわち主に液晶表示パネル10の配
線構造の関係上数個のみが接続端子として接続されてい
る。この未使用の共通電極接続端子14が出力端子16
である。このように、本実施の形態では、未使用の共通
電極接続端子14からなる出力端子16を液晶表示パネ
ル10内に付設された温度検出素子3の外部接続端子と
して使用することで、駆動回路基板13内に配置されて
いる図2の温度検出回路4を温度検出素子3に接続する
ことを実現する。
流駆動のための仮想GNDとなる共通電極電位を供給す
るための共通電極接続端子14が液晶駆動IC15の両
端部に付設されているのが通例である。このTCP17
の共通電極接続端子14は、駆動回路基板13の共通電
極電位を液晶表示パネル10に供給する作用をなす。こ
のとき共通電極接続端子14は液晶表示パネル10に全
て接続されない。すなわち主に液晶表示パネル10の配
線構造の関係上数個のみが接続端子として接続されてい
る。この未使用の共通電極接続端子14が出力端子16
である。このように、本実施の形態では、未使用の共通
電極接続端子14からなる出力端子16を液晶表示パネ
ル10内に付設された温度検出素子3の外部接続端子と
して使用することで、駆動回路基板13内に配置されて
いる図2の温度検出回路4を温度検出素子3に接続する
ことを実現する。
【0023】以下、本実施の形態の液晶表示装置の動作
につき説明する。まず、図2の回路動作について図3、
図4および図8を用いて説明する。
につき説明する。まず、図2の回路動作について図3、
図4および図8を用いて説明する。
【0024】図4は、通常、液晶駆動電圧Vと正規化さ
れた液晶透過率T[%]との関係に液晶層の温度との関
係を示したものである。一般的に、透過率を同一とする
ための液晶駆動電圧と温度の関係は、同図の通り常温時
を基準とした場合、高温時の液晶駆動電圧は左にシフト
する。つまり液晶印加電圧を下げることが出来る。また
逆に低温時は右にシフトする。前記と同様に液晶印加電
圧を上げる必要がある。
れた液晶透過率T[%]との関係に液晶層の温度との関
係を示したものである。一般的に、透過率を同一とする
ための液晶駆動電圧と温度の関係は、同図の通り常温時
を基準とした場合、高温時の液晶駆動電圧は左にシフト
する。つまり液晶印加電圧を下げることが出来る。また
逆に低温時は右にシフトする。前記と同様に液晶印加電
圧を上げる必要がある。
【0025】図4の特性は、液晶表示パネル10内の液
晶層21に封止注入された液晶材料の物理特性としてあ
らわれたもので、液晶表示パネル10の使用環境により
駆動電圧が変化していることを示している。近年この液
晶表示パネル10の使用環境温度の範囲は拡大する傾向
にあるため、液晶駆動特性を的確に制御し使用環境温度
によらない光学的特性の安定化が要求されている。そこ
で、本実施の形態では、液晶層21の温度を検出し、温
度による駆動電圧の最適制御を実施・実現するため、上
述のように、温度検出素子3を液晶表示パネル10内に
付設することで液晶駆動電圧を的確に制御する。
晶層21に封止注入された液晶材料の物理特性としてあ
らわれたもので、液晶表示パネル10の使用環境により
駆動電圧が変化していることを示している。近年この液
晶表示パネル10の使用環境温度の範囲は拡大する傾向
にあるため、液晶駆動特性を的確に制御し使用環境温度
によらない光学的特性の安定化が要求されている。そこ
で、本実施の形態では、液晶層21の温度を検出し、温
度による駆動電圧の最適制御を実施・実現するため、上
述のように、温度検出素子3を液晶表示パネル10内に
付設することで液晶駆動電圧を的確に制御する。
【0026】図3は、液晶表示パネル10内に付設され
た本実施の形態の温度検出素子3の特性を示したもので
ある。
た本実施の形態の温度検出素子3の特性を示したもので
ある。
【0027】温度検出素子3は、図1の(a)TFT基
板30上に形成された薄膜トランジスタ(TFT)また
は、同図(b)薄膜ダイオードあるいはアモルファス以
外の金属で構成されている半導体である。ここでは、図
1の(a)TFTを例にその動作について説明する。す
なわち、図3(a)のように、同一のVGS(ソース/ゲ
ート間電圧)に対して、温度がT1〜T3に変化する
と、ソース/ドレイン間の電流IDは変化する。換言す
れば、図3(b)のように、VGSを一定にした時の電
流IDの変化から、温度検出素子3としてのTFTの温
度、すなわち、液晶層21の温度を正確に検出すること
ができる。
板30上に形成された薄膜トランジスタ(TFT)また
は、同図(b)薄膜ダイオードあるいはアモルファス以
外の金属で構成されている半導体である。ここでは、図
1の(a)TFTを例にその動作について説明する。す
なわち、図3(a)のように、同一のVGS(ソース/ゲ
ート間電圧)に対して、温度がT1〜T3に変化する
と、ソース/ドレイン間の電流IDは変化する。換言す
れば、図3(b)のように、VGSを一定にした時の電
流IDの変化から、温度検出素子3としてのTFTの温
度、すなわち、液晶層21の温度を正確に検出すること
ができる。
【0028】図1の(a)TFTを温度検出回路4と組
み合わせたものが図7である。この例では、安定化基準
電源9は、温度検出素子3のゲート・ドレイン電極にバ
イアスすると温度検出素子3は、図3(b)の通りその
時の液晶温度(例として、常温)に適合したドレイン電
流ID(t)が流れ、その結果、図7の温度検出素子3
の両端部に電圧が発生する。この両端部には、図示して
はいないがドレイン電極とソース電極間の寄生導通抵抗
が存在する。このためこの寄生導通抵抗により前記ドレ
イン電流との積の形は両端部電圧として発生する。図7
は温度検出素子3から発生した電圧レベルを温度検出回
路4の補償回路23によって位相補償されノイズ除去処
理された出力信号を出力する。これは次段の図2の温度
制御回路5に伝達される。温度制御回路5は、図には示
していないがヒステリシスコンパレータまたは、ウイン
ドコンパレータといった電圧比較器によって温度帯域を
検出する回路を初段とし次段以降に前記回路により検出
された温度での駆動電圧を選択しソース駆動回路7およ
びゲート駆動回路8に供給し液晶駆動IC15にその電
圧を供給することで液晶表示パネル10を使用温度範囲
内で、その時の液晶層21の温度に最適な駆動電圧を供
給するものである。
み合わせたものが図7である。この例では、安定化基準
電源9は、温度検出素子3のゲート・ドレイン電極にバ
イアスすると温度検出素子3は、図3(b)の通りその
時の液晶温度(例として、常温)に適合したドレイン電
流ID(t)が流れ、その結果、図7の温度検出素子3
の両端部に電圧が発生する。この両端部には、図示して
はいないがドレイン電極とソース電極間の寄生導通抵抗
が存在する。このためこの寄生導通抵抗により前記ドレ
イン電流との積の形は両端部電圧として発生する。図7
は温度検出素子3から発生した電圧レベルを温度検出回
路4の補償回路23によって位相補償されノイズ除去処
理された出力信号を出力する。これは次段の図2の温度
制御回路5に伝達される。温度制御回路5は、図には示
していないがヒステリシスコンパレータまたは、ウイン
ドコンパレータといった電圧比較器によって温度帯域を
検出する回路を初段とし次段以降に前記回路により検出
された温度での駆動電圧を選択しソース駆動回路7およ
びゲート駆動回路8に供給し液晶駆動IC15にその電
圧を供給することで液晶表示パネル10を使用温度範囲
内で、その時の液晶層21の温度に最適な駆動電圧を供
給するものである。
【0029】この温度検出素子3は、上述の説明のよう
に液晶表示パネル10内に1個設けることに限らず、複
数個付設することも可能であり、付設個数に応じて、適
宜、駆動上都合の良い出力処理を次段で実施しても良
い。
に液晶表示パネル10内に1個設けることに限らず、複
数個付設することも可能であり、付設個数に応じて、適
宜、駆動上都合の良い出力処理を次段で実施しても良
い。
【0030】その他、実施の形態としては複数個の温度
検出素子3と複数個の図7の温度検出回路4の出力を平
均電圧回路にて平均化し、その出力を液晶層21の温度
とし、温度制御回路5に出力するといったものでもよ
い。
検出素子3と複数個の図7の温度検出回路4の出力を平
均電圧回路にて平均化し、その出力を液晶層21の温度
とし、温度制御回路5に出力するといったものでもよ
い。
【0031】また、前記と同様に複数の温度検出の中で
最大または最小或いは中間温度を選択する方法でもよ
い。
最大または最小或いは中間温度を選択する方法でもよ
い。
【0032】更に加えると、前記同様に複数の温度検出
をデジタル変換しn個同一の温度帯域であるものを採用
する方法であってもよい。以上説明したように、本実施
の形態によれば、第1の効果は、温度を検出する素子を
外部に必要としないということである。このため部品点
数を増加させない。つまりコストアップが無いことであ
る。その理由は、温度検出素子3を液晶表示パネル10
内に、液晶表示パネル10の製造プロセスを利用して製
造時に同時かつ一体的に付設し、かつ外部制御回路との
接続に既存の未使用端子を使用しているためである。
をデジタル変換しn個同一の温度帯域であるものを採用
する方法であってもよい。以上説明したように、本実施
の形態によれば、第1の効果は、温度を検出する素子を
外部に必要としないということである。このため部品点
数を増加させない。つまりコストアップが無いことであ
る。その理由は、温度検出素子3を液晶表示パネル10
内に、液晶表示パネル10の製造プロセスを利用して製
造時に同時かつ一体的に付設し、かつ外部制御回路との
接続に既存の未使用端子を使用しているためである。
【0033】第2の効果は、パネル構造として外部に突
起物がなく平面構造のままであることからパネル固定用
の機械的構造に逃げを必要とせず、逃げ構造を設けるた
めの特別な部品等を必要としないことである。その理由
は、温度検出素子3を液晶表示パネル10内に付設して
いることからパネル構造として外部に突起していないた
めである。
起物がなく平面構造のままであることからパネル固定用
の機械的構造に逃げを必要とせず、逃げ構造を設けるた
めの特別な部品等を必要としないことである。その理由
は、温度検出素子3を液晶表示パネル10内に付設して
いることからパネル構造として外部に突起していないた
めである。
【0034】第3の効果は、液晶層21の温度検出の精
度が向上することである。その理由は、温度検出素子3
を液晶表示パネル10内に、当該液晶層21のスイッチ
ング制御用のTFTと同一プロセスで付設することで、
温度検出素子3の固定が接着等の人為的な作業ではなく
フォトリソグラフィプロセスの露光精度で決定され、従
来のように人為的な接着層の厚みムラや、外気温度の影
響等による温度検出誤差を生じることなく、液晶層21
の温度を正確に検出できるためである。
度が向上することである。その理由は、温度検出素子3
を液晶表示パネル10内に、当該液晶層21のスイッチ
ング制御用のTFTと同一プロセスで付設することで、
温度検出素子3の固定が接着等の人為的な作業ではなく
フォトリソグラフィプロセスの露光精度で決定され、従
来のように人為的な接着層の厚みムラや、外気温度の影
響等による温度検出誤差を生じることなく、液晶層21
の温度を正確に検出できるためである。
【0035】この結果、液晶表示パネル10の部品点数
や組立作業工数を削減して、液晶表示装置の製造コスト
の低減を実現できる。また、液晶表示パネル10の部品
点数を削減して、液晶表示装置の小型・軽量化を実現で
きる。また、液晶表示装置の回路・装置構成の簡易化を
実現できる。また、液晶表示パネル10の部品点数や組
立作業工数を削減して、液晶表示装置の生産性を向上さ
せることができる。また、液晶表示パネル10の液晶層
21の温度を正確に検出して、温度変化に応じた温度補
正制御等を的確に行い、表示性能を向上させることがで
きる。なお、本実施の形態においては、液晶表示装置に
適用した例について説明したが、本発明はそれに限定さ
れず、本発明を適用する上で好適な技術分野に適用する
ことができる。
や組立作業工数を削減して、液晶表示装置の製造コスト
の低減を実現できる。また、液晶表示パネル10の部品
点数を削減して、液晶表示装置の小型・軽量化を実現で
きる。また、液晶表示装置の回路・装置構成の簡易化を
実現できる。また、液晶表示パネル10の部品点数や組
立作業工数を削減して、液晶表示装置の生産性を向上さ
せることができる。また、液晶表示パネル10の液晶層
21の温度を正確に検出して、温度変化に応じた温度補
正制御等を的確に行い、表示性能を向上させることがで
きる。なお、本実施の形態においては、液晶表示装置に
適用した例について説明したが、本発明はそれに限定さ
れず、本発明を適用する上で好適な技術分野に適用する
ことができる。
【0036】また、上記構成部材の数、位置、形状等は
上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好
適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図
において、同一構成要素には同一符号を付している。
上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好
適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図
において、同一構成要素には同一符号を付している。
【0037】
【発明の効果】本発明は上記の如く構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。液晶表示パネルの液晶
層の温度を正確に検出して、温度変化に応じた温度補正
制御等を的確に実現できる。
で、以下に掲げる効果を奏する。液晶表示パネルの液晶
層の温度を正確に検出して、温度変化に応じた温度補正
制御等を的確に実現できる。
【0038】液晶表示パネルの部品点数や組立作業工数
を削減して、液晶表示装置の製造コストの低減を実現で
きる。
を削減して、液晶表示装置の製造コストの低減を実現で
きる。
【0039】液晶表示パネルの部品点数を削減して、液
晶表示装置の小型・軽量化を実現できる。
晶表示装置の小型・軽量化を実現できる。
【0040】液晶表示装置の回路・装置構成の簡易化を
実現できる。
実現できる。
【0041】液晶表示パネルの部品点数や組立作業工数
を削減して、液晶表示装置の生産性を向上させることが
できる。液晶表示パネルの液晶層の温度を正確に検出し
て、温度変化に応じた温度補正制御等を的確に行い、表
示性能を向上させることができる。
を削減して、液晶表示装置の生産性を向上させることが
できる。液晶表示パネルの液晶層の温度を正確に検出し
て、温度変化に応じた温度補正制御等を的確に行い、表
示性能を向上させることができる。
【図1】本発明の一実施の形態である液晶表示装置にお
ける温度検出素子の構成の一例を示す回路図である。
ける温度検出素子の構成の一例を示す回路図である。
【図2】本発明の一実施の形態である液晶表示装置にお
ける液晶駆動温度補正回路の構成例を示すブロック図で
ある。
ける液晶駆動温度補正回路の構成例を示すブロック図で
ある。
【図3】本発明の一実施の形態である液晶表示装置にお
ける温度検出素子の温度依存特性の一例を示す線図であ
る。
ける温度検出素子の温度依存特性の一例を示す線図であ
る。
【図4】本発明の一実施の形態である液晶表示装置にお
ける、液晶駆動電圧V−液晶透過率Tの特性の一例を示
す線図である。
ける、液晶駆動電圧V−液晶透過率Tの特性の一例を示
す線図である。
【図5】本発明の一実施の形態である液晶表示装置にお
ける温度検出素子の付設構造例を示す概念図である。
ける温度検出素子の付設構造例を示す概念図である。
【図6】本発明の一実施の形態である液晶表示装置にお
ける温度検出素子の付設構造例を示す断面図である。
ける温度検出素子の付設構造例を示す断面図である。
【図7】本発明の一実施の形態である液晶表示装置にお
ける温度検出素子を含む温度検出回路の構成例を示す回
路図である。
ける温度検出素子を含む温度検出回路の構成例を示す回
路図である。
【図8】従来技術の感熱素子の付設構造を示す断面図で
ある。
ある。
1 薄膜トランジスタ 2 薄膜ダイオード 3 温度検出素子 4 温度検出回路 5 温度制御回路 7 ソース駆動回路 8 ゲート駆動回路 9 安定化基準電源 10 液晶表示パネル 11 液晶駆動温度補正回路 12 BM遮光部領域 13 駆動回路基板 14 共通電極接続端子 15 液晶駆動IC 16 出力端子 17 テープキャリヤパッケージ 19 シール材 20 スイッチング素子構造 21 液晶層 23 補償回路 30 TFT基板(第1の基板) 31 CF基板(第2の基板)
Claims (8)
- 【請求項1】 第1の基板と第2の基板の間に液晶材料
を挟んだ構成の液晶表示パネルを備えた液晶表示装置で
あって、前記第1の基板に形成される液晶画素駆動用の
第1の半導体素子の製造プロセスを用いて、前記液晶材
料の温度を検出する第2の半導体素子を前記液晶表示パ
ネル内に形成してなることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 複数の走査配線と複数の信号配線とが互
いに直行する方向に配設され、前記走査配線および前記
信号配線の交差部にスイッチング素子を介して接続され
る複数の画素電極が設けられた第1の基板と、前記第1
の基板に対向して配置された第2の基板と、前記第1お
よび第2の基板の間隙に封止された液晶材料とからなる
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの複数の前記信
号配線に接続された液晶駆動集積回路と、前記液晶表示
パネル内の表示領域の外周囲に形成された遮光領域部を
含む液晶表示装置であって、前記液晶表示パネル内の前
記遮光領域部に前記液晶層内の温度を検出する温度検出
素子を付設したことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の液晶表示装置において、
前記スイッチング素子は前記第1の基板上に形成された
薄膜トランジスタからなり、前記温度検出素子は前記ス
イッチング素子として機能する前記薄膜トランジスタと
同一工程で前記第1の基板上に形成された薄膜トランジ
スタで構成されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項4】 請求項2記載の液晶表示装置において、
前記スイッチング素子は前記第1の基板上に形成された
薄膜トランジスタからなり、前記温度検出素子は前記ス
イッチング素子として機能する前記薄膜トランジスタと
同一工程で前記第1の基板上に形成された薄膜ダイオー
ドまたは定電圧ダイオードで構成されていることを特徴
とする液晶表示装置。 - 【請求項5】 請求項3または4記載の液晶表示装置に
おいて、前記スイッチング素子および前記温度検出素子
の半導体層がアモルファスシリコンからなることを特徴
とする液晶表示装置。 - 【請求項6】 請求項2記載の液晶表示装置において、
液晶表示パネルに付設された前記温度検出素子は、前記
液晶表示パネルと前記液晶駆動集積回路とを接続する共
通電極端子接続用配線のうち未使用の配線を引き出し線
として用いることにより、外部の温度制御回路に接続さ
れることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項7】 第1の基板と第2の基板の間隙に液晶材
料を封止し、前記第1の基板に設けられ、第1の半導体
素子に接続される複数の画素電極の各々にて画素対応の
前記液晶材料の動作を制御することで画像表示を行う液
晶表示装置の製造方法であって、前記第1の基板に前記
第1の半導体素子を形成する工程で、前記第1の基板の
前記第1の半導体素子と同一側面に、前記液晶材料の温
度を測定する第2の半導体素子を形成することを特徴と
する液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項8】 請求項7記載の液晶表示装置の製造方法
において、前記第1の半導体素子を外部の液晶駆動集積
回路に接続するための接続配線のうち未使用のものを用
いて、前記第2の半導体素子と外部の温度補正回路との
接続を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11153738A JP2000338518A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法 |
| TW089110233A TWI266941B (en) | 1999-06-01 | 2000-05-26 | A liquid-crystal display apparatus and a method for manufacturing same |
| US09/583,730 US6414740B1 (en) | 1999-06-01 | 2000-05-31 | LCD having temperature detection elements provided on an active-substrate |
| KR10-2000-0030180A KR100386733B1 (ko) | 1999-06-01 | 2000-06-01 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
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| JP11153738A JP2000338518A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法 |
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|---|---|
| JP2000338518A true JP2000338518A (ja) | 2000-12-08 |
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