JP2010266497A - 液晶パネルおよびプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶パネルの直接的な温度(抵抗値)の測定が可能で、抵抗値の検出感度を向上させる液晶パネル、およびプロジェクターを提供すること。
【解決手段】画像を表示する液晶パネル1は、液晶パネル1の表示領域18内に複数の画素20が設置される素子基板3と、素子基板3に対向して設けられる対向基板5と、対向基板5上で、複数の画素20の画素間領域に形成され、遮光性および導電性を有する遮光部30と、対向基板5上で、液晶パネル1の表示領域18外に、遮光部30を延接して形成され、遮光部30の所定の2点間の電気抵抗を検出するための端子部(検出端子32)と、を備え、検出端子32は、遮光部30の中で、直線状に繋がる1つの遮光部(直線状遮光部311)の両端部を所定の2点として形成されている。
【選択図】図5
【解決手段】画像を表示する液晶パネル1は、液晶パネル1の表示領域18内に複数の画素20が設置される素子基板3と、素子基板3に対向して設けられる対向基板5と、対向基板5上で、複数の画素20の画素間領域に形成され、遮光性および導電性を有する遮光部30と、対向基板5上で、液晶パネル1の表示領域18外に、遮光部30を延接して形成され、遮光部30の所定の2点間の電気抵抗を検出するための端子部(検出端子32)と、を備え、検出端子32は、遮光部30の中で、直線状に繋がる1つの遮光部(直線状遮光部311)の両端部を所定の2点として形成されている。
【選択図】図5
Description
本発明は、液晶パネル、および液晶パネルを備えるプロジェクターに関する。
従来、光源装置や光変調素子などを備え、光源装置から射出された光束を、画像情報に応じ、光変調素子で変調して画像光を形成し、形成した画像光を拡大投写するプロジェクターが知られている。また、プロジェクターには、光変調素子として、例えば透過型の液晶パネルが採用されている。また、このような液晶パネルは、複数の画素(画素電極)と、この画素電極を駆動するTFT(Thin Film Transistor)で構成されるスイッチング素子などを含んで構成されている。
プロジェクターは、一般に、光源装置から射出される光束が液晶パネルを透過する際、一部の光束が吸収されることにより、液晶パネルの温度が上昇する。液晶パネルの温度が上昇することにより、液晶(液晶分子)の配向特性が変化し、プロジェクターから投写される画像光の輝度やコントラストなどの表示特性が低下する問題が発生する。また、液晶パネルの温度が上昇し、冷却が適切に行われない場合には、液晶パネルの寿命が短くなるなどの問題が発生する。
そこで、上記問題を解決するために、基本となる液晶パネルの温度を測定することが行われている。液晶パネルの温度を測定する際、温度検出素子としてのサーミスタを液晶パネル近傍に設置して、概略の液晶パネルの温度を測定することが一般に行われている。
なお、特許文献1では、液晶パネルに設けられる遮光マスクの任意の2点間の電気抵抗を検出して液晶パネルの温度を検出することが開示されている。そして、特許文献1では、検出された遮光マスクの抵抗値に応じて液晶パネルの各画素に印加される液晶駆動電圧を可変制御することも開示されている。この特許文献1に開示される構成により、発熱する液晶の温度が略直接的に計測できる。
しかし、遮光マスクは、略格子状に形成されており、言い換えれば、抵抗がマトリクス状に配列された形態となっている。そのため、特許文献1で開示されるように、遮光マスクの任意の2点間の電気抵抗を測定した場合、測定される電気抵抗値は小さくなる。また、温度変化による抵抗値の変化は更に小さくなる。そのため、液晶パネルの直接的な温度は測定できるが、測定した抵抗値の値が小さいため、測定のバラツキによる制御幅が大きくなるという課題がある。従って、液晶パネルの直接的な温度(抵抗値)の測定が可能で、抵抗値の検出感度を向上させる液晶パネル、およびプロジェクターが要望されていた。
本発明は、上述した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)本適用例に係る液晶パネルは、画像を表示する液晶パネルであって、(a)液晶パネルの表示領域内に複数の画素が設置される素子基板と、(b)素子基板に対向して設けられる対向基板と、(c)対向基板上で、複数の画素の画素間領域に形成され、遮光性および導電性を有する遮光部と、(d)対向基板上で、液晶パネルの表示領域外に、遮光部を延接して形成され、遮光部の所定の2点間の電気抵抗を検出するための端子部と、を備え、端子部は、遮光部の中で、直線状に繋がる1つの遮光部の両端部を所定の2点として形成されていることを特徴とする。
このような液晶パネルによれば、遮光部を用いて電気抵抗を測定することで、液晶パネルの直接的な温度(抵抗値)の検出が可能となる。また、端子部は、対向基板上で、液晶パネルの表示領域外に、遮光部を延接して形成されており、また、端子部は、遮光部の所定の2点間の電気抵抗を検出するために備えられている。そして、端子部は、直線状に繋がる1つの遮光部の両端部を所定の2点として形成されている。これにより、この端子部を用いて遮光部の電気抵抗を検出することにより、従来のように遮光マスク(遮光部)の任意の2点間で測定した場合の抵抗値よりも、大きな抵抗値として検出可能となり、また、温度変化に対する抵抗変化も大きくすることが可能となる。従って、抵抗値の検出感度を向上させる液晶パネルが実現する。
(適用例2)上記適用例に係る液晶パネルにおいて、直線状に繋がる1つの遮光部は、液晶パネルの表示領域の略中央部に位置することが好ましい。
このような液晶パネルによれば、例えば、プロジェクターの光変調素子として液晶パネルを使用した場合、一般的には、液晶パネルの表示領域の中央部の温度が周りの温度に比べて高くなる。そのため、この部分に対応する直線状に繋がる1つの遮光部の抵抗値を測定することで、液晶パネルの最も品質に効く高温となる部分を的確に検出することができる。
(適用例3)本適用例に係る液晶パネルは、画像を表示する液晶パネルであって、(a)液晶パネルの表示領域内に複数の画素が設置される素子基板と、(b)素子基板に対向して設けられる対向基板と、(c)対向基板上で、複数の画素の画素間領域に形成され、遮光性および導電性を有する遮光部と、(d)対向基板上で、液晶パネルの表示領域外に、遮光部を延接して形成され、遮光部の所定の2点間の電気抵抗を検出するための端子部と、を備え、遮光部は、端部に端子部が形成される第1の遮光部と、第1の遮光部と離間して形成される第2の遮光部と、を備えていることを特徴とする。
このような液晶パネルによれば、遮光部を用いて電気抵抗を測定することで、液晶パネルの直接的な温度(抵抗値)の測定が可能となる。また、遮光部は、端部に端子部が形成される第1の遮光部と、第1の遮光部と離間して形成される第2の遮光部と、を備えている。これにより、第1の遮光部は、従来のように遮光マスク(遮光部)全体における任意の2点間で測定した場合の抵抗値よりも、抵抗値が大きく、検出感度を向上させて温度変化による抵抗変化が大きくなる適切な形状に構成することができる。また、第1の遮光部と離間して第2の遮光部を形成することにより、遮光部の本来の機能である遮光性も保持することができる。
(適用例4)上記適用例に係る液晶パネルにおいて、第1の遮光部は、ミアンダー形状を含んで形成されていることが好ましい。
このような液晶パネルによれば、第1の遮光部がミアンダー形状を含んで形成されるため、第1の遮光部をシンプルな形状とさせ、長さも効率的に長くすることができる。それにより、効率的に抵抗値を大きくさせることができ、温度変化による抵抗変化も大きくさせることができるため、検出感度が更に向上する。
(適用例5)上記適用例に係る液晶パネルにおいて、素子基板に形成される電極端子と、端子部と電極端子とを導通させる導通部材と、を有していることが好ましい。
このような液晶パネルによれば、導通部材を介して、対向基板側に形成される端子部と、素子基板に形成される電極端子とを導通させることにより、素子基板側から電気抵抗を検出することができるため、端子部からの出力値の取り出し易さを向上させることができる。
(適用例6)上記適用例に係る液晶パネルにおいて、電極端子は、複数の画素を駆動するための電圧を供給する電極部に配置されていることが好ましい。
このような液晶パネルによれば、電極端子が、素子基板側で、更に、複数の画素を駆動するための電圧を供給する電極部に配置されることにより、例えば、電極部と回路部などを結ぶFPC(フレキシブル基板)に、端子部からの出力値を伝送するための配線を加えて一体にすることができるため、端子部からの出力値の取り出し易さを更に向上させることができる。
(適用例7)上記適用例に係る液晶パネルにおいて、対向基板は、対向基板の内側と外側を貫通して導通させる貫通孔部を有し、貫通孔部により、対向基板の内側に形成される端子部と対向基板の外側とが導通することが好ましい。
このような液晶パネルによれば、貫通孔部により、対向基板の内側に形成される端子部と対向基板の外側とが導通することにより、端子部からの出力値を、対向基板の外側で取り出すことができるため、端子部からの出力値の取り出し易さを向上させる。
(適用例8)本適用例に係るプロジェクターは、(a)光を射出する光源装置と、(b)光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する上述したいずれかの液晶パネルと、(c)液晶パネルの端子部から遮光部の電気抵抗を検出する抵抗検出部と、(d)液晶パネルで発生する熱を冷却する冷却ファンと、(e)冷却ファンを駆動するファン駆動部と、(f)抵抗検出部で検出された電気抵抗に基づいてファン駆動部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
このようなプロジェクターによれば、制御部は、抵抗検出部で液晶パネルの端子部から遮光部の電気抵抗を検出し、その検出された電気抵抗に基づいてファン駆動部を制御する。そして、ファン駆動部は冷却ファンを駆動し、冷却ファンは液晶パネルで発生する熱を冷却する。従って、液晶パネルの遮光部を用いて液晶パネルの温度としての抵抗値を高感度に測定し、高精度な温度制御を行うことが可能なプロジェクターを実現できる。
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る液晶パネルの等価回路図である。なお、図1は、プロジェクター100に採用される光変調素子としての液晶パネル1を例にして示している。また、スイッチング素子として薄膜トランジスター(Thin Film Transistor、以下TFTという)素子を用いたアクティブマトリクス方式の透過型の液晶パネル1を例に説明する。また、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。図1を参照して、液晶パネル1の等価回路図を説明する。
透過型の液晶パネル1には、画像表示領域を構成し、マトリクス状に配置された複数の画素20(以降、画素20を画素電極20として適宜使用する)が形成されている。また、その画素電極20の側方には、画素電極20へ通電して制御を行うためのスイッチング素子であるTFT素子15が形成されている。このTFT素子15のソースには、データ線10が電気的に接続されている。その各データ線10には、画像信号S1,S2,…,Snが供給される。
また、TFT素子15のゲートには、走査線9が電気的に接続されている。走査線9には、所定のタイミングでパルス的に走査信号G1,G2,…,Gnが供給される。また、TFT素子15のドレインには、画素電極20が電気的に接続されている。そして、走査線9から供給された走査信号G1,G2,…,Gnにより、TFT素子15を一定期間だけオン状態にすると、データ線10から供給された画像信号S1,S2,…,Snが、各画素20の液晶に所定のタイミングで書き込まれる。
液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1,S2,…,Snは、画素電極20と後述する共通電極55(図3参照)との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。なお、保持された画像信号S1,S2,…,Snがリークするのを防止するため、画素電極20と容量線60との間に蓄積容量51が形成され、液晶容量と並列に配置されている。このように、液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶分子の配向状態が変化する。これにより、液晶に入射した光が変調されて階調表示が行われる。
図2は、液晶パネルの平面構造を示す説明図である。図2を参照して、液晶パネル1の平面構造を説明する。
本実施形態の液晶パネル1では、素子基板3(図3参照)上に、矩形状の画素電極20(破線20aによりその輪郭を示す)がマトリクス状に配列形成されている。また、画素電極20の縦横の境界に沿って、データ線10、走査線9、および容量線60が設けられている。また、斜線で示す領域(対向基板5(図3参照)上)には遮光部30が格子状に形成されている。液晶パネル1は、このマトリクス状に配置された画素電極20ごとに表示を行うことができる。
TFT素子15(図3参照)は、ポリシリコン膜などからなる半導体層1aを中心として形成されている。半導体層1aのソース領域(後述する)には、コンタクトホール53を介して、データ線10が電気的に接続されている。また、半導体層1aのドレイン領域(後述)には、コンタクトホール54を介して、画素電極20が電気的に接続されている。一方、半導体層1aにおける走査線9との対向部分には、チャネル領域1a’が形成されている。なお走査線9は、チャネル領域1a’との対向部分においてゲート電極として機能する。
図3は、液晶パネルの断面構造を模式的に示す説明図である。詳細には、図3は、図2のA−A’線における側面断面図である。図3を参照して、液晶パネル1の断面構造を説明する。
図3に示すように、本実施形態の液晶パネル1は、素子基板3と、これに対向配置された対向基板5と、これらの間に挟持された液晶層8とを主体として構成されている。素子基板3は、ガラスや石英などの透光性材料からなり、内側にはTFT素子15や画素電極20、配向膜22aなどが設けられている。一方の対向基板5は、ガラスや石英などの透光性材料からなり、内側には共通電極55や配向膜22bなどが設けられている。なお、液晶パネル1に関して、本実施形態では、適宜、各構成部材における液晶層8側を内側と呼び、その反対側を外側と呼ぶ。
素子基板3の表面には第1層間絶縁膜59が形成され、その表面には半導体層1aが形成される。TFT素子15は、この半導体層1aを中心として形成されている。半導体層1aにおける走査線9との対向部分にはチャネル領域1a’が形成され、その両側にソース領域およびドレイン領域が形成される。
半導体層1aの表面には、ゲート絶縁膜2が形成され、その表面に走査線9が形成されて、その一部がゲート電極を構成している。また、ゲート絶縁膜2および走査線9の表面には、第2層間絶縁膜61が形成されている。そして、第2層間絶縁膜61の表面にデータ線10が形成され、第2層間絶縁膜61に形成されたコンタクトホール53を介して、ソース領域1dと電気的に接続されている。さらに、第2層間絶縁膜61およびデータ線10の表面には、第3層間絶縁膜62が形成されている。
そして、第3層間絶縁膜62の表面には、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide、以下、ITOという)などの透明導電性材料からなる画素電極20が形成されている。この画素電極20は、第2層間絶縁膜61および第3層間絶縁膜62に形成されたコンタクトホール54を介して、ドレイン領域1eと電気的に接続されている。更に、画素電極20の内側には、ポリイミドなどの有機材料からなる配向膜22aが形成されている。配向膜22aの表面にはラビングなどが施され、液晶分子の配向方向を規制可能となっている。
なお、本実施形態では、半導体層1aを延設して第1蓄積容量電極1fが形成されている。また、ゲート絶縁膜2を延設して誘電体膜が形成され、その表面に容量線60が配置されて第2蓄積容量電極が形成されている。これらにより、上述した蓄積容量51が構成されている。
対向基板5の表面には、遮光部30が形成される。また遮光部30の表面を含め、対向基板5の表面には、ITOなどの透明導電性材料からなる共通電極55が形成されている。さらに、共通電極55の表面には、ポリイミドなどの有機材料からなる配向膜22bが形成されている。配向膜22bの表面にはラビングなどが施され、液晶分子の配向方向を規制可能となっている。そして、素子基板3および対向基板5を周縁部で接着するシール材6(図6参照)の内側には、ネマチック液晶からなる液晶層8が封止されている。
図2、図3に示すように、遮光部30は、TFT素子15の形成領域(いわゆる画素間領域)に対応する対向基板5の内側に形成されている。遮光部30は、本実施形態では、クロム膜(Cr)を採用し、対向基板5の内側に蒸着などにより形成される。なお、遮光部30は、クロム膜(Cr)の他、アルミニウム膜を採用してもよい。遮光部30は、遮光性を有して対向基板5に入射する光を遮光する。詳細には、遮光部30は、画素電極20に到達する光は遮光せず、画素電極20以外の領域に到達する光を遮光する。また、遮光部30は、本実施形態では、導電性を有して液晶の温度を検出する、いわゆる温度センサーとして働く。
図4は、プロジェクターの光学系の構成を模式的に示す平面図である。本実施形態の液晶パネル1を光学装置45としてプロジェクター100に適用させている。図4を参照して、プロジェクター100の光学系の構成および動作を説明する。
なお、プロジェクター100は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光をスクリーンSC(図7参照)上に拡大投写する装置である。プロジェクター100は、外装を構成する外装筐体(図示省略)を備え、外装筐体内部には、光学ユニット4や、冷却ファン505(図7参照)や、回路構成部(制御部500(図7参照)など)を備えている。
光学ユニット4は、制御部500による制御により、画像情報に応じて画像光を形成するものである。光学ユニット4は、光源装置41と照明光学装置42と色分離光学装置43とリレー光学装置44と光学装置45と光学部品用筐体46と投写光学装置47とを備えている。
光源装置41は、光源ランプ411の発光により光束をリフレクター412で反射させて、被照明領域に射出するものである。光源装置41は、光源ランプ411およびリフレクター412を有している。照明光学装置42は、光源装置41から射出された光束に対し、照明光軸Aに直交する面内での照度を均一化するためのものである。照明光学装置42は、レンズアレイ421,422、反射ミラー423、偏光変換素子424、および重畳レンズ425を有している。また、照明光学装置42は、3つのフィールドレンズ426を有している。フィールドレンズ426は、後述する光学装置45の3つの液晶パネル1の手前に配置され、レンズアレイ422から射出された各部分光束をその中心軸に対して平行な光束に変換する。
色分離光学装置43は、照明光学装置42からの照明光束を赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)の3つの色光に分離して3つの液晶パネル1に導光するものである。色分離光学装置43は、ダイクロイックミラー431,432、および反射ミラー433を有している。リレー光学装置44は、色分離光学装置43で分離された色光(本実施形態では赤色光)に対し、光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長くなるため、光の発散などによる光の利用効率の低下を防止し、液晶パネル1(本実施形態では液晶パネル1R)まで導くものである。リレー光学装置44は、入射側レンズ441、リレーレンズ443、および反射ミラー442,444を有している。
光学装置45は、各液晶パネル1に入射した各色光を画像情報に応じて変調して色光毎の画像光を形成し、その後、色合成光学装置で合成させるものである。なお、光束は、液晶パネル1に対して、図3で示す対向基板5側から入射する。光学装置45は、光変調素子(光学素子)としての3つの液晶パネル1、3つの入射側偏光板452、3つの射出側偏光板453、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム454を有している。また、3つの液晶パネル1は、赤色光用変調素子としての赤色光用の液晶パネル1R、緑色光用変調素子としての緑色光用の液晶パネル1G、および青色光用変調素子としての青色光用の液晶パネル1Bで構成されている。投写光学装置47は、投写レンズ471を有し、光学装置45(色合成光学装置)で合成された画像光をスクリーンSC(図7参照)に拡大投写する。
なお、上述した各光学装置41〜45,47に関しては、種々の一般的なプロジェクターの光学系として利用されているため、詳細な説明を省略する。光学部品用筐体46は、内部に所定の照明光軸Aが設定され、上述した各光学装置41〜45を照明光軸Aに対する所定位置に配置する。
図5は、液晶パネルの遮光部を模式的に示す平面図である。なお、図5は、説明の便宜上、液晶パネル1の外形に対して遮光部30を実線で簡略化して図示している。図5を参照して、遮光部30の構成および動作を説明する。
図5に示すように、遮光部30は、対向基板5の内側に格子状に形成されている。遮光部30は、画素20と画素20との間に形成した画素間遮光部31と、画素間遮光部31の所定の2点に形成した端子部としての検出端子32とで構成されている。なお、本実施形態では、遮光部30は、液晶パネル1の表示領域18の外側に形成される表示領域外遮光部33を有している。この表示領域外遮光部33は、必ずしも形成される必要はない。
検出端子32は、本実施形態では、画素間遮光部31の中で、直線状に繋がる1つの画素間遮光部31の両端部を所定の2点として形成されている。また、検出端子32は、液晶パネル1の表示領域18の外側の領域に、画素間遮光部31を延接して形成されている。図5において、直線状に繋がる1つの画素間遮光部31を直線状遮光部311として、説明の便宜上、破線で示している。なお、遮光部30は縦方向と横方向のラインで構成されていると見た場合、本実施形態では、直線状遮光部311は、縦方向(紙面の上下方向)のラインの中の1本に設定している。また、直線状遮光部311は、液晶パネル1の表示領域18(画素20の形成領域)における略中央部に位置する遮光部30の中で設定している。
遮光部30は、図2、図3でも説明したが、構造的に共通電極55および配向膜22bを介して液晶層8と接しているため、遮光部30の温度は、液晶層8の温度と略同様となる。また、遮光部30を抵抗体としてみた場合、液晶パネル1の温度(液晶層8の温度)変化に対応して電気抵抗が変化する。詳細には、遮光部30の抵抗値は、液晶パネル1の温度上昇と共に低下し、液晶パネル1の温度低下と共に上昇する反比例の関係を有している。従って、遮光部30の温度に対応する電気抵抗を検出することにより、液晶パネル1の温度を高精度に検出することができる。
本実施形態では、上述した検出端子32で遮光部30の電気抵抗を検出している。また、本実施形態の検出端子32を用いて遮光部30の電気抵抗を検出することにより、従来のように遮光部の任意の2点間で測定した場合の抵抗値よりも、大きな抵抗値として検出することができる。これにより、液晶パネル1の温度変化に対する抵抗変化も検出し易くしている。
図6は、液晶パネルの導通部材を模式的に示す断面図である。図6を参照して、導通部材70の構成および動作を説明する。
図6に示すように、素子基板3の表面には、複数の画素20を駆動するためのTFT素子15に電圧を供給する電極部56が形成されている。この電極部56は、異方性導電膜71を介してFPC(フレキシブル基板)72と接続される。また、FPC72は、回路構成部の液晶パネル駆動部550(図7参照)に接続される。TFT素子15は、FPC72と接続する電極部56を介して、駆動電圧が供給される。
検出端子32に相対する素子基板3の領域には導通電極58が形成されている。検出端子32は、導通部材70を介し、相対する導通電極58と導通している。なお、導通部材70は、対向基板5と素子基板3との間に液晶(液晶層8)を封止しているシール材6の外側に形成される。導通部材70として、本実施形態では、異方性導電ペーストを採用している。そして、対向基板5および素子基板3を介し、異方性導電ペーストを加熱して加圧することにより、検出端子32と導通電極58とが導通接続される。
なお、導通電極58は、上述した電極部56に隣接させて配置した電極端子57に接続している。そして、電極端子57は、電極部56に接続するFPC72に配線される信号線と接続される。これにより、一方の検出端子32は、FPC72を介して、回路構成部の基準電圧出力部501(図7参照)と接続される。また、他方の検出端子32は、FPC72を介して、回路構成部の抵抗検出部502(図7参照)に接続される。
図7は、プロジェクターの回路構成を模式的に示す構成図である。図7を参照して、プロジェクター100の回路構成を説明する。
プロジェクター100は、制御部500、信号変換部530、画像処理部540、液晶パネル駆動部550、リモコン制御部560、電源570、および表示部580を有して構成される。また、プロジェクター100は、基準電圧出力部501、抵抗検出部502、冷却ファン505を駆動するファン駆動部503、および光源ランプ駆動部504などを有して構成される。なお、制御部500、信号変換部530、画像処理部540、およびリモコン制御部560などは、バス500aにより互いに接続される。
信号変換部530は、画像入力端子531から入力されるアナログ画像信号(RGB信号やコンポジット画像信号など)をAD変換して、デジタル画像信号として画像処理部540に出力する。画像処理部540は、入力したデジタル画像信号に、フレームレート変換およびスケーリング処理などを行って画像データを生成し、液晶パネル駆動部550に出力する。液晶パネル駆動部550は、画像処理部540から出力された画像データに基づき、光学装置45を構成する各液晶パネル1を駆動する。
リモコン制御部560は、リモコン(リモートコントローラー)561からの操作信号に基づいてプロジェクター100の各部の機能を制御する信号を出力する。電源570は、プロジェクター100の外部から、電源ケーブル(図示省略)などにより電力が供給され、プロジェクター100内部の各部に電力を供給する。電源570は、電源ケーブルなどと接続するためのコネクター571を備えて構成される。表示部580は、各種機能の設定時における選択用画面の表示などを行う。
基準電圧出力部501および抵抗検出部502は、遮光部30の電気抵抗を検出するものである。基準電圧出力部501は、上述した直線状遮光部311の端部に形成した一方の検出端子32に基準電圧を印加する。なお、基準抵抗Rが遮光部30による抵抗と直列となるように設定される。抵抗検出部502は、基準電圧出力部501が一方の検出端子32に基準電圧を印加した際、他方の検出端子32から出力される出力電圧値を検出する。抵抗検出部502は、検出された出力電圧値から抵抗値を算出する。そして、算出された抵抗値が制御部500に出力される。
制御部500は、この抵抗値により、制御部500内に記憶される、遮光部30の抵抗値に対する液晶パネル1の温度との対応表、および液晶パネル1の温度に対する冷却ファン505の駆動電圧の対応表などに基づいてファン駆動部503に対して、冷却ファン505を駆動する電圧を出力させる。ファン駆動部503は、制御部500からの指示に基づき、冷却ファン505に駆動電圧を印加して、冷却ファン505を駆動する。この一連の動作により、液晶パネル1の温度を高精度に検出し、高温となった液晶パネル1を適正に冷却することができる。
なお、制御部500には、液晶パネル1の冷却制御用のプログラムが記憶されている。制御部500は、この冷却制御用プログラムに従って、上述した抵抗検出部502などの動作により、液晶パネル1の温度を高精度に検出し、冷却ファン505を動作させることで、液晶パネル1の温度を規格温度範囲内となるように制御している。例えば、液晶パネル1の高温側の温度は、70度以下となるように制御している。
制御部500は、上述した冷却制御用プログラムに従う冷却制御を行う他、プロジェクター100の動作を統括して制御している。制御部500は、例えば、リモコン制御部560からの信号により、プロジェクター100の有する各種機能の設定を行い、動作させるための信号を各構成部に出力して制御する。また、光源ランプ駆動部504は、制御部500からの信号により、光源装置41への電力供給を開始または停止する。これにより、光源装置41は発光(点灯)または消灯する。
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の液晶パネル1によれば、遮光部30を用いて電気抵抗を測定することで、液晶パネル1の直接的な温度(抵抗値)の検出が可能となる。また、検出端子32は、対向基板5上で、液晶パネル1の表示領域18の外側の領域に、画素間遮光部31を延接して形成されている。また、検出端子32は、画素間遮光部31の所定の2点間の電気抵抗を検出するために備えられている。なお、本実施形態では、検出端子32は、直線状に繋がる1つの遮光部30(直線状遮光部311)の両端部を所定の2点として形成されている。これにより、この検出端子32を用いて遮光部30の電気抵抗を検出することにより、従来のように遮光部の任意の2点間で測定した場合の抵抗値よりも、大きな抵抗値として検出可能となり、また、液晶パネル1の温度変化に対する抵抗変化も大きく、検出し易くすることが可能となる。従って、抵抗値の検出感度を向上させる液晶パネル1を実現することができる。
本実施形態の液晶パネル1によれば、遮光部30を用いて電気抵抗を測定することで、液晶パネル1の直接的な温度(抵抗値)の検出が可能となる。また、検出端子32は、対向基板5上で、液晶パネル1の表示領域18の外側の領域に、画素間遮光部31を延接して形成されている。また、検出端子32は、画素間遮光部31の所定の2点間の電気抵抗を検出するために備えられている。なお、本実施形態では、検出端子32は、直線状に繋がる1つの遮光部30(直線状遮光部311)の両端部を所定の2点として形成されている。これにより、この検出端子32を用いて遮光部30の電気抵抗を検出することにより、従来のように遮光部の任意の2点間で測定した場合の抵抗値よりも、大きな抵抗値として検出可能となり、また、液晶パネル1の温度変化に対する抵抗変化も大きく、検出し易くすることが可能となる。従って、抵抗値の検出感度を向上させる液晶パネル1を実現することができる。
本実施形態の液晶パネル1によれば、直線状に繋がる1つの遮光部30(直線状遮光部311)は、液晶パネル1の表示領域18の略中央部に位置する遮光部30の中で設定している。なお、プロジェクター100の光変調素子として液晶パネル1を使用した場合には、液晶パネル1の表示領域18の中央部の温度が周りの温度に比べて高くなる。そのため、液晶パネル1の表示領域18の中央部に対応する直線状遮光部311に設けた検出端子32の抵抗値を測定することで、液晶パネル1の最も品質に効く高温となる部分を的確に検出することができる。
本実施形態の液晶パネル1によれば、検出端子32に相対する素子基板3の領域には導通電極58が形成されている。そして、検出端子32は、導通部材70を介し、相対する導通電極58と導通している。また、導通電極58は、電極部56に隣接させて形成した電極端子57に接続している。そして、電極端子57は、電極部56に接続するFPC72に配線される信号線と接続される。これにより、検出端子32の出力値は、FPC72により回路部に出力される。この構成により、検出端子32からの出力値を伝送するための配線をFPC72に加えて一体にすることができるため、検出端子32からの出力値の取り出し易さを向上させることができる。
本実施形態の液晶パネル1によれば、遮光部30は、画素間遮光部31の周囲に表示領域外遮光部33を設けているが、検出端子32が表示領域外遮光部33で電気的に接続されない構成としている。この構成により、検出端子32間の抵抗を、検出端子32が表示領域外遮光部33で電気的に接続された構成の場合に比較して高く保つことができる。
本実施形態の液晶パネル1を採用したプロジェクター100によれば、制御部500は、抵抗検出部502で液晶パネル1の検出端子32から遮光部30の電気抵抗を検出し、その検出された電気抵抗に基づいてファン駆動部503を制御する。そして、ファン駆動部503は冷却ファン505を駆動し、冷却ファン505は液晶パネル1で発生する熱を冷却する。従って、液晶パネル1の遮光部30を用いて液晶パネル1の温度としての抵抗値を高感度に測定し、高精度な温度制御を行うことが可能なプロジェクター100を実現することができる。また、このように、液晶パネル1の温度を適切に制御できるため、液晶パネル1の品質(配向特性などを含む)を維持することができ、結果、液晶パネル1の長寿命化を実現できる。
(第2実施形態)
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態に係る液晶パネルの遮光部を模式的に示す平面図である。図8を参照して、液晶パネル11に備える遮光部80の構成および動作を説明する。なお、図8において、第1実施形態と同様の構成部には、同様の符号を付記し、その詳細な説明は省略する。本実施形態の液晶パネル11は、第1実施形態での光学系における液晶パネル1と置き換えて備えることで、第1実施形態と同様にプロジェクター100が構成される。
図8に示すように、遮光部80は、対向基板5の内側に格子状に、第1実施形態の遮光部30と略同様に形成されており、遮光性としての機能は同一である。第1実施形態の遮光部30と本実施形態の遮光部80との異なる点は、電気抵抗を検出する部分の形状が異なる点である。
本実施形態の遮光部80は、端子部としての検出端子811を両端に備える第1遮光部81と、第1遮光部81と離間して形成される第2遮光部82とで構成されている。また、遮光部80は、液晶パネル11の表示領域19の外側に形成される表示領域外遮光部83を有している。この表示領域外遮光部83は、必ずしも形成される必要はない。
また、第1遮光部81は、曲がりくねった形状(いわゆる、ミアンダー形状)に形成されている。遮光部80は縦方向と横方向のラインで構成されていると見た場合、第1遮光部81は、縦方向(紙面の上下方向)のラインを6本繋げて1本とした形態に形成されている。また、第1遮光部81は、第1実施形態と同様に、液晶パネル11の表示領域19における略中央部に位置する遮光部80の中で設定している。
検出端子811は、第1遮光部81の両端部を所定の2点として形成されている。なお、検出端子811は、液晶パネル11の表示領域19の外側の領域に、第1遮光部81を延接して形成されている。
第2遮光部82は、遮光部80において、第1遮光部81を除いた部分を構成している。また、第2遮光部82は、遮光性を確保させるために、ミアンダー形状に形成される第1遮光部81とは、離間させた状態で形成される離間遮光部821を有している。なお、この離間距離Dは、図8では、便宜上、広く図示しているが、実際には、TFT素子15への光の入射を防止可能な最小の隙間(数μm)に設定している。
なお、第1遮光部81に形成される検出端子811を用いて、液晶パネル11の温度変化に対する第1遮光部81の抵抗変化を検出する。検出の仕方、および検出端子811と回路構成部との接続の方法は、第1実施形態と同様となるため説明は省略する。
第2実施形態に係る液晶パネル11の遮光部80は、電気抵抗を検出する部分の形状(第1遮光部81)が異なる点以外では、第1実施形態に係る液晶パネル1の遮光部30と略同様となるため、第1実施形態に係る液晶パネル1およびプロジェクター100が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する他、以下の効果が得られる。
本実施形態の液晶パネル11によれば、第1遮光部81がミアンダー形状に形成されるため、第1遮光部81をシンプルな形状とさせ、長さも効率的に長くすることができる。第1遮光部81は、従来のように遮光部全体における任意の2点間で測定した場合の抵抗値よりも、抵抗値を効率的に大きくさせ、温度変化による抵抗変化を大きくさせることにより、検出感度を向上させる。また、第1遮光部81と離間して第2遮光部82を形成することにより、遮光部80の本来の機能である遮光性も保持することができる。
(第3実施形態)
(第3実施形態)
図9は、第3実施形態に係る液晶パネルの貫通孔部を模式的に示す断面図である。図9を参照して、液晶パネル12に備える貫通孔部90の構成および動作を説明する。なお、図9において、第1実施形態と同様の構成部には、同様の符号を付記し、その詳細な説明は省略する。本実施形態の液晶パネル12は、第1実施形態での光学系における液晶パネル1と置き換えて備えることで、第1実施形態と同様にプロジェクター100が構成される。
本実施形態において、第1実施形態と異なる点は、検出端子32からの出力の取り出し方を異ならせている点である。それ以外は、第1実施形態と同様の構成および動作となる。詳細には、第1実施形態において、図6に示すように、遮光部30の検出端子32は、導通部材70を有して、対向する素子基板3の内側に形成した導通電極58、および導通電極58に接続する電極端子57に導通させていた。しかし、本実施形態では、図9に示すように、対向基板5は、貫通孔部90を有しており、対向基板5の内側に形成される検出端子32を、同じ対向基板5の外側に形成される導通電極93に接続(導通)させている。また、導通電極93は、同じ対向基板5の外側に形成される電極端子94に接続(導通)している。
なお、本実施形態の貫通孔部90は、対向基板5を貫通する穴部91と、その穴部91の内面にメッキなどで形成される導通部92とで構成されている。この貫通孔部90により、検出端子32と導通電極93とが導通する。そして、本実施形態では、電極端子94から、図示省略する異方性導電膜などにより、図示省略するFPC(フレキシブル基板)と接続され、回路構成部(基準電圧出力部501、抵抗検出部502)に接続される。なお、第1実施形態でのFPC72に対して、検出端子32への配線を変更して分岐させたFPCが、この電極端子94と接続(導通)する構成でもよい。
第3実施形態に係る液晶パネル12は、検出端子32からの出力の取り出し方が異なる点以外では、第1実施形態に係る液晶パネル1の遮光部30と同様となるため、第1実施形態に係る液晶パネル1およびプロジェクター100が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する他、以下の効果が得られる。
本実施形態の液晶パネル12によれば、貫通孔部90により、対向基板5の内側に形成される検出端子32と対向基板5の外側に形成する導通電極93および電極端子94とが導通することにより、検出端子32からの出力値を、対向基板5の外側で取り出すことができるため、検出端子32からの出力値の取り出し易さを向上させる。また、検出端子32からの出力値の取り方の自由度を向上させる。
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
前記第1実施形態の液晶パネル1は、直線状遮光部311を、縦方向のラインの中の1本に設定している。しかし、縦方向のラインには限定されず、横方向のラインで設定してもよい。また、直線状遮光部311を液晶パネル1の表示領域18における略中央部に位置する遮光部30の中で設定しているが、実際の液晶パネル1の温度を計測して、液晶パネル1の最高温度となる領域に対応する遮光部30に設定することでよい。
前記第1実施形態の液晶パネル1における電極端子57は、素子基板3に形成され電極部56に隣接させて配置しているが、これに限定されるものではなく、素子基板3側に形成されている端子であればよく、導通部材70と導通する導通電極58と同一であってもよい。
前記第1実施形態の液晶パネル1における電極端子57は、素子基板3に形成され電極部56に隣接させて配置しているが、これに限定されるものではなく、対向基板5の端子部(検出端子32)からの出力が、素子基板3側で取り出す際に、取り出し易さを考慮して、適宜変更して配置することができる。
前記第2実施形態の液晶パネル11は、第1遮光部81がミアンダー形状に形成されている。しかし、これに限られず、遮光部80の抵抗値を検出する第1遮光部81は、第2遮光部82と離間して形成されていればよい。少なくとも、遮光部全体の抵抗を検出した場合の抵抗値よりも大きい抵抗値として検出できることになり、抵抗の検出が行い易くなる。
前記第2実施形態の液晶パネル11は、第1遮光部81が縦方向のラインを6本繋げて1本としたミアンダー形状で形成されている。しかし、ラインの本数や、縦方向のラインには限定されない。少なくとも、ミアンダー形状を含んで、ラインが繋がることにより、検出される抵抗値がなるべく大きくなるように第1遮光部を形成することでよい。
前記第1〜第3実施形態のプロジェクター100は、制御部500により、液晶パネル1,11,12の抵抗値(温度)を検出し、液晶パネル1,11,12を適正に冷却している。しかし、液晶パネル1,11,12の抵抗値を検出することに対応させ、液晶パネル1,11,12の各画素20に印加される液晶駆動電圧を可変制御することでもよい。これにより、液晶パネル1,11,12の温度変化に左右されず、プロジェクター100から投写される画像光の輝度やコントラストなどの表示特性を高品質に維持することができる。
前記第1〜第3実施形態のプロジェクター100は、射出された光束の照度を均一化する光学系(照明光学装置42)として、レンズアレイ421,422からなるレンズインテグレーター光学系を用いたが、これに限定されるものではなく、導光ロッドからなるロッドインテグレーター光学系も用いることができる。
前記第1〜第3実施形態のプロジェクター100は、フロントタイプのプロジェクターとして適用しているが、投写対象面としてのスクリーンを一体で有するリアタイプのプロジェクターにも適用できる。
前記第1〜第3実施形態のプロジェクター100の光学系において、光変調素子としての液晶パネル1R,1G,1Bは、透過型の液晶パネルを採用しているが、反射型の液晶パネルなど、反射型の光変調素子を用いることも可能である。
前記第1〜第3実施形態のプロジェクター100の光学系において、光変調素子としての液晶パネル1R,1G,1Bを採用している。しかし、これに限られず、一般に、入射光束を画像信号に基づいて変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調素子などを採用してもよい。なお、マイクロミラー型光変調素子としては、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)を用いることができる。
前記第1〜第3実施形態のプロジェクター100の光学系において、光変調素子は、赤色光、緑色光、および青色光に対応して3つの液晶パネル1R,1G,1Bを用いる構成のいわゆる3板方式を採用している。しかし、これに限られず、単板方式を採用してもよい。また、コントラストを向上させるための液晶パネルを追加して採用してもよい。
前記第1〜第3実施形態のプロジェクター100の光学系において、光源装置41は、前記実施形態で説明した構成に限られず、レーザーダイオード、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子などの各種固体発光素子で構成してもよい。
1,11,12…液晶パネル、15…TFT素子、18,19…表示領域、20…画素、30…遮光部、31…画素間遮光部、32…検出端子、56…電極部、57…電極端子、58…導通電極、70…導通部材、80…遮光部、81…第1遮光部、82…第2遮光部、90…貫通孔部、91…穴部、92…導通部、93…導通電極、94…電極端子、100…プロジェクター、500…制御部、501…基準電圧出力部、502…抵抗検出部、503…ファン駆動部、505…冷却ファン、811…検出端子、821…離間遮光部、A…照明光軸。
Claims (8)
- 画像を表示する液晶パネルであって、
前記液晶パネルの表示領域内に複数の画素が設置される素子基板と、
前記素子基板に対向して設けられる対向基板と、
前記対向基板上で、前記複数の画素の画素間領域に形成され、遮光性および導電性を有する遮光部と、
前記対向基板上で、前記液晶パネルの表示領域外に、前記遮光部を延接して形成され、前記遮光部の所定の2点間の電気抵抗を検出するための端子部と、を備え、
前記端子部は、前記遮光部の中で、直線状に繋がる1つの遮光部の両端部を前記所定の2点として形成されていることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項1に記載の液晶パネルであって、
前記直線状に繋がる1つの遮光部は、前記液晶パネルの表示領域の略中央部に位置することを特徴とする液晶パネル。 - 画像を表示する液晶パネルであって、
前記液晶パネルの表示領域内に複数の画素が設置される素子基板と、
前記素子基板に対向して設けられる対向基板と、
前記対向基板上で、前記複数の画素の画素間領域に形成され、遮光性および導電性を有する遮光部と、
前記対向基板上で、前記液晶パネルの表示領域外に、前記遮光部を延接して形成され、前記遮光部の所定の2点間の電気抵抗を検出するための端子部と、を備え、
前記遮光部は、端部に前記端子部が形成される第1の遮光部と、当該第1の遮光部と離間して形成される第2の遮光部と、を備えていることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項3に記載の液晶パネルであって、
前記第1の遮光部は、ミアンダー形状を含んで形成されていることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の液晶パネルであって、
前記素子基板に形成される電極端子と、
前記端子部と前記電極端子とを導通させる導通部材と、を有していることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項5に記載の液晶パネルであって、
前記電極端子は、前記複数の画素を駆動するための電圧を供給する電極部に配置されていることを特徴とする液晶パネル。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の液晶パネルであって、
前記対向基板は、当該対向基板の内側と外側を貫通して導通させる貫通孔部を有し、
前記貫通孔部により、前記対向基板の内側に形成される前記端子部と前記対向基板の前記外側とが導通することを特徴とする液晶パネル。 - 光を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の液晶パネルと、
前記液晶パネルの前記端子部から前記遮光部の前記電気抵抗を検出する抵抗検出部と、
前記液晶パネルで発生する熱を冷却する冷却ファンと、
前記冷却ファンを駆動するファン駆動部と、
前記抵抗検出部で検出された前記電気抵抗に基づいて前記ファン駆動部を制御する制御部と、を備えることを特徴とするプロジェクター。
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JP2009115227A JP2010266497A (ja) | 2009-05-12 | 2009-05-12 | 液晶パネルおよびプロジェクター |
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Cited By (1)
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CN111312767A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示基板及显示装置 |
-
2009
- 2009-05-12 JP JP2009115227A patent/JP2010266497A/ja not_active Withdrawn
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