(57)【要約】【課題】高速駆動が可能な液晶表示装置を提供することである。【解決手段】液晶表示装置は、液晶パネルと、駆動装置と、ヒータと、温度センサと、温度コントローラとを含んで構成されている。ヒータおよび温度センサは液晶パネルに設けられている。当該液晶表示装置は、温度コントローラがヒータを制御して温度センサの検出温度を所定範囲ＴＴ内に保持するための温度保持制御を実行しつつ駆動装置が液晶パネルを駆動する温度制御・オン・モードを実行可能に構成されている。ヒータは当該ヒータが設けられた基板の支持基板よりも液晶の側に配置されている。温度センサは当該温度センサが設けられた基板の支持基板よりも液晶の側に配置されている。【選択図】図４
2008111871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板をそれぞれ有する一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶と、を含んで構成された液晶パネルを備え、
前記液晶を周囲の温度よりも高い温度に保持可能に構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置であって、
前記周囲の温度よりも高い温度は４０℃以上であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置であって、
前記一対の基板の少なくとも一方に形成されたヒータを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
前記一対の基板の少なくとも一方に形成された温度センサを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
前記一対の基板の少なくとも一方に形成された熱絶縁性層を備え、前記熱絶縁性層は前記熱絶縁性層が形成された基板の支持基板よりも熱絶縁性が高いことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
前記周囲の温度よりも高い温度を保持するための温度保持制御を実行しつつ前記液晶パネルを駆動する温度制御・オン・モードを実行可能に構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示装置であって、
前記温度制御・オン・モードと、前記温度保持制御を実行せずに前記液晶パネルを駆動する温度制御・オフ・モードとを選択的に実行可能に構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項３に記載の液晶表示装置であって、
前記ヒータは、前記ヒータが形成された基板の支持基板よりも前記液晶側に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
請求項４に記載の液晶表示装置であって、
前記温度センサは、前記温度センサが形成された基板の支持基板よりも前記液晶側に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の液晶表示装置であって、
前記熱絶縁性層は前記熱絶縁性層が形成された前記基板の支持基板よりも前記液晶側に配置され、前記熱絶縁性層に対して前記液晶側に前記ヒータが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の液晶表示装置であって、
前記熱絶縁性層に対して前記液晶側に前記温度センサが配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルに接触して配置された介在部品をさらに備え、
前記介在部品は、前記介在部品が接触する支持基板よりも熱絶縁性が高い材料を含ん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１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
前記液晶表示装置はフィールドシーケンシャル方式によるカラー液晶表示装置であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルはＯＣＢモードの液晶パネルであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
フィールド周波数に対して２倍速以上で前記液晶パネルを駆動することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１６】
請求項８ないし請求項１１のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
前記ヒータは透光性膜を利用して構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１７】
請求項８ないし請求項１１のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
前記液晶パネルは画素に対応して開口した遮光性膜をさらに含んで構成され、
前記ヒータは前記遮光性膜を利用して構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項５ないし請求項１７のいずれか一つに記載の液晶表示装置であって、
前記支持基板はガラス基板であり、前記熱絶縁性層は樹脂層であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１９】
支持基板をそれぞれ有する一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶と、を備え、前記一対の基板の少なくとも一方は熱絶縁性層を含んで構成されていることを特徴とする液晶パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置および液晶パネルに係り、特に高速駆動が可能な液晶表示装置および液晶パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、対向する一対の基板間に液晶が封入された構成を有し、当該液晶の配向状態を制御することによって表示を行う。液晶の配向状態の制御は当該液晶に電界を印加する方法が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３９０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶パネルの駆動では、液晶に電界を印加してから所定の配向状態に変化するまでの時間、逆に電界印加を停止してから当初の配向状態に変化するまでの時間等を考慮する必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記時間を削減して高速駆動が可能な液晶表示装置および液晶パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る液晶表示装置は、支持基板をそれぞれ有する一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶と、を含んで構成された液晶パネルを備え、前記液晶を周囲の温度よりも高い温度に保持可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記周囲の温度よりも高い温度は４０℃以上であることが好ましい。
【０００８】
また、前記一対の基板の少なくとも一方に形成されたヒータを備えることが好ましい。
【０００９】
また、前記一対の基板の少なくとも一方に形成された温度センサを備えることが好ましい。
【００１０】
また、前記一対の基板の少なくとも一方に形成された熱絶縁性層を備え、前記熱絶縁性層は前記熱絶縁性層が形成された基板の支持基板よりも熱絶縁性が高いことが好ましい。
【００１１】
また、前記周囲の温度よりも高い温度を保持するための温度保持制御を実行しつつ前記液晶パネルを駆動する温度制御・オン・モードを実行可能に構成されていることが好ましい。
【００１２】
また、前記温度制御・オン・モードと、前記温度保持制御を実行せずに前記液晶パネルを駆動する温度制御・オフ・モードとを選択的に実行可能に構成されていることが好ましい。
【００１３】
また、前記ヒータは、前記ヒータが形成された基板の支持基板よりも前記液晶側に配置されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記温度センサは、前記温度センサが形成された基板の支持基板よりも前記液晶側に配置されていることが好ましい。
【００１５】
また、前記熱絶縁性層は前記熱絶縁性層が形成された前記基板の支持基板よりも前記液晶側に配置され、前記熱絶縁性層に対して前記液晶側に前記ヒータが配置されていることが好ましい。
【００１６】
また、前記熱絶縁性層に対して前記液晶側に前記温度センサが配置されていることが好ましい。
【００１７】
また、前記液晶パネルに接触して配置された介在部品をさらに備え、前記介在部品は、前記介在部品が接触する支持基板よりも熱絶縁性が高い材料を含んで構成されていることが好ましい。
【００１８】
また、前記液晶表示装置はフィールドシーケンシャル方式によるカラー液晶表示装置であることが好ましい。
【００１９】
また、前記液晶パネルはＯＣＢモードの液晶パネルであることが好ましい。
【００２０】
また、フィールド周波数に対して２倍速以上で前記液晶パネルを駆動することが好ましい。
【００２１】
また、前記ヒータは透光性膜を利用して構成されていることが好ましい。
【００２２】
また、前記液晶パネルは画素に対応して開口した遮光性膜をさらに含んで構成され、前記ヒータは前記遮光性膜を利用して構成されていることが好ましい。
【００２３】
また、前記支持基板はガラス基板であり、前記熱絶縁性層は樹脂層であることが好ましい。
【００２４】
本発明に係る液晶パネルは、支持基板をそれぞれ有する一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶と、を備え、前記一対の基板の少なくとも一方は熱絶縁性層を含んで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
上記構成により、液晶の応答速度が速くなるので、高速駆動が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
図１に実施の形態に係る液晶表示装置１の構成の概略を示し、図２に液晶表示装置１の液晶パネル１０の一例の断面図を示す。図１に示すように、液晶表示装置１は、液晶パネル１０と、バックライトユニット１２と、介在部品１４と、駆動装置１６と、入力装置１８と、温度コントローラ２０とを含んで構成されている。なお、バックライトユニットは、バックライトモジュールとも呼ばれ、以下、バックライトと略称する。
【００２８】
液晶パネル１０は、後述するが、アレイ基板１００と、アレイ基板１００に対向して配置された対向基板２００と、これら一対の基板１００，２００間に封入された液晶３００とを含んで構成されている。
【００２９】
ここでは、液晶パネル１０がＴＮ（Twisted  Nematic）モードの場合を例示するが、液晶パネル１０に替えて、ＯＣＢ（Optically  Compensated  Bend）モード、ＶＡ（Vertical  Alignment）モード、ＩＰＳ（In-Plane  Switching）モード、ＦＦＳ（Fringe  Field  Switching）モード等の各種モードの液晶パネルを適用して液晶表示装置１を構成することも可能である。また、液晶パネル１０が透過型の場合を例示するが、液晶パネル１０に替えて、反射型または半透過型の液晶パネルを適用して液晶表示装置１を構成することも可能である。
【００３０】
液晶パネル１０は、ヒータ２０６と、温度センサ１０８とをさらに含んで構成されている。
【００３１】
バックライト１２は、光源を含み例えば白色光を出射するように構成され、上記光、すなわちバックライト光がアレイ基板１００に照射されるように配置されている。すなわち、バックライト１２は、バックライト光出射面をアレイ基板１００に対向させ液晶パネル１０の隣に配置されている。
【００３２】
介在部品１４は、液晶パネル１０とバックライト１２との間に介在し、両者１０，１２に接触している。介在部品１４は、液晶パネル１０とバックライト１２とを熱的に絶縁するための部品であり、液晶パネル１０において介在部品１４が接触する箇所よりも、例えばアレイ基板１００の支持基板１０２よりも、熱絶縁性が高い材料（換言すれば熱伝導率の低い材料）、例えばアクリル樹脂を含んで構成されている。なお、図面では介在部品１４を簡略に図示しているが、図示の形状に限られるものではない。
【００３３】
駆動装置１６は、入力画像信号Ｓを受信し信号Ｓに基づいて液晶パネル１０およびバックライト１２を駆動するように構成され、信号処理回路、電源回路その他の当該駆動に必要な各種回路を含んで構成されている。
【００３４】
入力装置１８は、操作者が液晶表示装置１に対する指示を入力するためのマン・マシン・インタフェースであり、操作者が入力した指示を電気信号、光信号等に変換して駆動装置１６へ伝達するように構成されている。入力装置１８は、例えば、液晶表示装置１の本体に設けられた操作ボタンおよびこれに付随する回路で構成される。また、入力装置１８をリモートコントロール装置（いわゆるリモコン）、キーボード等で構成してもよい。
【００３５】
温度コントローラ２０は、温度センサ１０８およびヒータ２０６に接続されており、温度センサ１０８による検出温度に応じてヒータ２０６を制御可能に構成されている。温度コントローラ２０は、例えば、ヒータ２０６用の電源回路と演算装置（いわゆるマイクロプロセッサ）とを含んで構成され当該演算装置による制御プログラムの実行によって上記電源回路の出力を制御するように構成されている。制御プログラムの実行に替えて、例えば電気回路を用いて温度コントローラ２０を構成してもよい。温度コントローラ２０は、駆動装置１６との間で信号等の送受信が可能に構成され、駆動装置１６に接続されている。
【００３６】
次に、図２を参照しつつ、液晶パネル１０をさらに説明する。
【００３７】
アレイ基板１００は、支持基板１０２と、熱絶縁性層１０４と、半導体層１０６と、温度センサ１０８と、ゲート絶縁膜１１０と、ゲート電極１１２と、補助容量電極１１４と、層間絶縁膜１１６と、ソース電極１１８と、ドレイン電極１２０と、平坦化膜１２２と、画素電極１２４とを含んで構成されている。
【００３８】
アレイ基板１００では、半導体層１０６とゲート絶縁膜１１０とゲート電極１１２とを含んで、あるいはさらにソース電極１１８とドレイン電極１２０とを含んで画素ＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）１５２が構成され、半導体層１０６とゲート絶縁膜１１０と補助容量電極１１４とを含んで補助容量１５４が構成されている。
【００３９】
支持基板１０２は、例えば透光性のガラスで構成されている。
【００４０】
熱絶縁性層１０４は、支持基板１０２よりも熱絶縁性が高い材料（換言すれば熱伝導率の低い材料）であって透光性の材料、例えば透明なアクリル樹脂で構成され、支持基板１０２において対向基板２００に対向する表面上に全面に配置されている。これにより、アレイ基板１００において、支持基板１０２と、熱絶縁性層１０４よりも対向基板２００側の部分とが熱的に絶縁される。熱絶縁性層１０４の厚さは例えば１００μｍ以上である。
【００４１】
半導体層１０６は、例えばアモルファスシリコン、ポリシリコン等で構成され、熱絶縁性層１０４上に配置されている。半導体層１０６は、画素ＴＦＴ１５２のソースおよびドレインを構成する各領域を含んでいる。
【００４２】
温度センサ１０８は、例えば半導体層１０６と同じ材料の膜で構成され、熱絶縁性層１０４上すなわち半導体層１０６と同層（同じレイヤー）に配置されている。温度センサ１０８は、液晶３００に対向する位置に配置され、例えば液晶パネル１０の表示領域のすぐ外側に配置されている。温度センサ１０８はアレイ基板１００内に複数個散在させてもよい。
【００４３】
温度センサ１０８は詳細な図示は省略しているが温度コントローラ２０に接続されており、温度コントローラ２０は温度センサ１０８の抵抗値の温度依存性を利用して温度センサ１０８の温度を検出する。例えば、上記抵抗値の温度依存性に対応して温度センサ１０８を流れる電流の値は温度依存性を有しているので、温度コントローラ２０は当該電流値を計測することによって温度を知ることが可能である。この場合、温度センサ１０８を流れる電流の値は、温度センサ１０８による検出温度として把握することができる。なお、温度センサ１０８に替えて、例えばダイオード等の特性の温度依存性を利用して温度センサを構成することも可能である。
【００４４】
ゲート絶縁膜１１０は、例えば酸化シリコンで構成され、半導体層１０６および温度センサ１０８を覆って熱絶縁性層１０４上に配置されている。ゲート電極１１２は、例えば金属、アモルファスシリコン、ポリシリコン等で構成され、半導体層１０６に対向してゲート絶縁膜１１０上に配置されている。
【００４５】
補助容量電極１１４は、例えばゲート電極１１２と同じ材料で構成され、半導体層１０６に対向してゲート絶縁膜１１０上に配置されている。補助容量電極１１４は、半導体層１０６のドレイン側において半導体層１０６に対向し、これにより補助容量１５４が画素ＴＦＴ１５２のドレインと接続される。
【００４６】
補助容量１５４は、液晶３００を介して対向する画素電極１２４と共通電極２１４とで構成される、いわゆる液晶容量の２倍以上の容量を有している。このような容量は、例えば、半導体層１０６と補助容量電極１１４との対向面積、ゲート絶縁膜１１０の厚さ、ゲート絶縁膜の材料等の調整によって可能である。
【００４７】
層間絶縁膜１１６は、例えば酸化シリコンで構成され、ゲート電極１１２および補助容量電極１１４を覆ってゲート絶縁膜１１０上に配置され、温度センサ１０８上方にも配置されている。層間絶縁膜１１６およびゲート絶縁膜１１０を貫いてコンタクトホールが設けられており、当該コンタクトホールは半導体層１０６のうちで画素ＴＦＴ１５２のソースおよびドレインにあたる位置に設けられている。
【００４８】
ソース電極１１８は、例えば金属、アモルファスシリコン、ポリシリコン等で構成され、層間絶縁膜１１６上に配置されているとともに上記コンタクトホールを介して半導体層１０６のソースに接触している。ドレイン電極１２０は、例えばソース電極１１８と同じ材料で構成され、層間絶縁膜１１６上に配置されているとともに上記コンタクトホールを介して半導体層１０６のドレインに接触している。なお、ソースとドレインとを上記とは逆に呼ぶことも可能である。
【００４９】
平坦化膜１２２は、例えば酸化シリコンで構成され、ソース電極１１８およびドレイン電極１２０を覆って層間絶縁膜１１６上に配置され、温度センサ１０８上方にも配置されている。平坦化膜１２２を貫いてドレイン電極１２０上にコンタクトホールが設けられている。
【００５０】
画素電極１２４は、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）等の透光性導電材料で構成され、平坦化膜１２２上に配置されているとともに上記コンタクトホールを介してドレイン電極１２０に接触している。画素電極１２４は液晶パネル１０の画素に対応する位置に設けられている。
【００５１】
上記構成により、液晶パネル１０では、ソース電極１１８と画素電極１２４とが画素ＴＦＴ１５２およびドレイン電極１２０を介して電気的に（回路的に）接続されており、画素電極１２４と補助容量１５４とがドレイン電極１２０を介して電気的に（回路的に）接続されている。したがって、ソース電極１１８に印加された電位が画素ＴＦＴ１５２およびドレイン電極１２０を介して画素電極１２４および補助容量１５４に印加される。
【００５２】
なお、熱絶縁性層１０４と支持基板１０２との間に他の層、例えば酸化シリコン層を設けてもよいし、その反対側、すなわち熱絶縁性層１０４と半導体層１０６等との間についても同様である。
【００５３】
対向基板２００は、支持基板２０２と、熱絶縁性層２０４と、ヒータ２０６と、遮光性膜２０８と、カラーフィルタ２１０と、平坦化膜２１２と、共通電極２１４と、を含んで構成されている。
【００５４】
支持基板２０２は、例えば透光性のガラスで構成されている。
【００５５】
熱絶縁性層２０４は、支持基板２０２よりも熱絶縁性が高い材料であって透光性の材料、例えば透明なアクリル樹脂で構成され、支持基板２０２においてアレイ基板１００に対向する表面上に全面に配置されている。熱絶縁性層２０４の厚さは例えば１００μｍ以上である。
【００５６】
ヒータ２０６は、例えばＩＴＯ等の透光性材料の膜で構成され、熱絶縁性層２０４上に全面に配置されている。例えば、ヒータ２０６は、詳細な図示は省略しているが温度コントローラ２０に接続され温度コントローラ２０から電力が供給されて、電気抵抗によるジュール熱を発生する。
【００５７】
遮光性膜２０８は、例えばクロムと酸化クロムとの積層膜で構成され、ヒータ２０６上に配置されている。遮光性膜２０８は、画素電極１２４に対向する位置に開口部を有しており、この開口部によって画素の輪郭、形状等が規定される。遮光性膜２０８は、画素間の光漏れを防いて表示品質を向上させる等の役割がある。
【００５８】
カラーフィルタ２１０は、例えば染色された樹脂で構成され、遮光性膜２０８の開口部に重ねてヒータ２０６上に配置されている。これにより、カラーフィルタ２１０を介して支持基板２０２の側へ出射される光が着色される。カラーフィルタ２１０の色は、配置される開口部、すなわち画素に応じて設定されている。
【００５９】
平坦化膜２１２は、例えば酸化シリコンで構成され、遮光性膜２０８上およびカラーフィルタ２１０上に全面に配置されている。なお、平坦化膜２１２を省略することも可能である。
【００６０】
共通電極２１４は、例えばＩＴＯ等の透光性導電材料で構成され、平坦化膜２１２上に全面に配置されている。
【００６１】
なお、熱絶縁性層２０４と支持基板２０２との間に他の層、例えば酸化シリコン層を設けてもよいし、その反対側、すなわち熱絶縁性層２０４とカラーフィルタ２１０等との間についても同様である。
【００６２】
対向基板２００は、アレイ基板１００の画素電極１２４の側、換言すれば支持基板１０２とは反対側に配置され、共通電極２１４をアレイ基板１００の側に向けて、換言すれば支持基板２０２をアレイ基板１００から遠ざけて配置されている。
【００６３】
液晶３００は、アレイ基板１００と対向基板２００との間に封入され、ここではヒータ２０６と温度センサ１０８との間にも存在している。
【００６４】
アレイ基板１００および対向基板２００は各種の成膜技術およびパターニング技術を利用して製造可能であり、液晶３００の封入も各種の封入技術によって可能である。
【００６５】
上記構成により、ヒータ２０６は給電によって発熱し、この発熱によって液晶３００および温度センサ１０８の温度が上昇する。また、温度上昇後にヒータ２０６への給電を停止することによって、液晶３００および温度センサ１０８の温度が下降する。
【００６６】
図３に液晶の応答時間すなわち応答速度の温度依存性を説明するグラフを示す。図３はＯＣＢモードの液晶についてのグラフであり、立ち上がり時の応答時間（電界を印加してから所定の配向状態に変化するまでの時間）Ｔｒと、立ち下がり時の応答時間（電界印加を停止してから当初の配向状態に変化するまでの時間）Ｔｆと、これらの合計時間Ｔｒ＋Ｔｆとを図示している。図３から分かるように、液晶は温度が高いほど、応答時間が短くなる、すなわち応答速度が速くなる。なお、図３はＯＣＢモードについてのグラフであるが、ＴＮモード等についても同様の傾向が見られる。
【００６７】
図４に液晶表示装置１の動作を説明する模式図を示す。図１〜図４を参照しつつ、液晶表示装置１の動作を説明する。
【００６８】
まず、液晶表示装置１は、温度制御・オン・モードと温度制御・オフ・モードとを選択的に実行可能に構成されている。ここで、温度制御・オン・モードとは、温度センサ１０８の検出温度を所定範囲ＴＴ内に保持するための温度保持制御を実行しつつ液晶パネル１０を駆動するモードとする。また、温度制御・オフ・モードとは、上記温度保持制御を実行せずに液晶パネル１０を駆動するモードとする。上記温度保持制御は、温度コントローラ２０が、温度センサ１０８による検出温度に応じてヒータ２０６を制御することにより実行可能である。また、液晶パネル１０の駆動は駆動装置１６によって行われる。なお、図中では、「温度制御・オン・モード」および「温度制御・オフ・モード」を「オン・モード」および「オフ・モード」と略記している。
【００６９】
所定範囲ＴＴは、ヒータ２０６をオフした状態で液晶パネル１０を駆動した場合すなわち温度制御・オフ・モードの場合における温度センサ１０８の検出温度よりも高く設定されており、例えば液晶の温度が液晶表示装置１または液晶パネル１０の周囲の温度よりも高くなる約４０℃以上に対応する。また、所定範囲ＴＴは、温度制御・オフ・モードの場合と同相の温度範囲、すなわち温度制御・オフ・モードの場合に対して液晶３００が相転移を起こさない範囲に設定されている。検出温度と液晶３００の温度との対応は、液晶パネル１の構造に基づく計算からまたは実験等によってあらかじめ知ることができる。
【００７０】
液晶パネル１０の駆動中すなわち表示中に、操作者が入力装置１８を操作して温度制御・オン・モードへ切り替える指示を出すと、その指示は駆動装置１６を介して温度コントローラ２０へ伝達される。当該指示を受信した温度コントローラ２０は、ヒータ２０６への給電を開始する（ヒータ２０６をオンにする）とともに、温度センサ１０８による検出温度を監視する（時刻ｔ１参照）。ヒータ２０６によって液晶３００が加熱され、これに伴って温度センサ１０８の検出温度も上昇する。
【００７１】
温度センサ１０８の検出温度が所定範囲ＴＴの下限温度に到達したことを温度コントローラ２０が検出すると（時刻ｔ２参照）、温度コントローラ２０はその後、検出温度が所定範囲ＴＴ内を保持するようにヒータ２０６を制御する。当該温度保持制御は、例えばヒータ２０６のオンとオフとを適宜切り替えることによって、また、例えばヒータ２０６への給電量を変化させることによって、可能である。
【００７２】
その後、操作者が入力装置１８を操作して温度制御・オフ・モードへ切り替える指示を出すと、その指示は駆動装置１６を介して温度コントローラ２０へ伝達される。当該指示を受信した温度コントローラ２０は、ヒータ２０６への給電を停止する、すなわちヒータ２０６をオフにする（時刻ｔ３参照）。その後、液晶３００の温度は下降し、温度センサ１０８の検出温度も下降する。
【００７３】
なお、図４では検出温度が所定範囲ＴＴの下限温度に到達した時刻ｔ２を、温度制御・オン・モードの開始時点としているが、ヒータ２０６をオンにした時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間も検出温度を所定範囲ＴＴ内に保持するために必要な動作期間として捉えて時刻ｔ１を温度制御・オン・モードの開始時点としてもよい。また、図４では検出温度が所定範囲ＴＴの下限温度まで下降した時刻ｔ４を、温度制御・オン・モードの終了時点として図示しているが、ヒータ２０６をオフにした時刻ｔ３を以て温度制御・オン・モードの終了時点としてもよい。
【００７４】
なお、時刻ｔ３においてヒータ２０６を完全にオフするのではなく、ヒータ２０６への供給電力を徐々に低減していき液晶パネル１０を徐々に冷却（徐冷）してもよい（図４中の一点鎖線の特性線を参照）。
【００７５】
温度制御・オン・モードによれば、液晶の応答速度が速くなるので、より高速駆動が可能になる。例えばフィールド周波数に対して２倍速以上で駆動することが可能になる。その結果、例えば速い画像、換言すれば連続するフィールド間で変化の大きい画像の表示品質を向上させることができる。
【００７６】
ここで、図１の構成とは違えて、操作者による温度制御・オン・モードと温度制御・オフ・モードとの切り替え指示を駆動装置１６を介さずに温度コントローラ２０へ伝達するように、液晶表示装置１を構成してもよい。
【００７７】
また、駆動装置１６が入力画像信号Ｓを解析して高速駆動の必要性が高いと判断した場合、例えば上記速い画像の場合等には温度制御・オン・モードに切り替え、高速駆動の必要性が低いと判断した場合には温度制御・オフ・モードに切り替えるように、液晶表示装置１を構成してもよい。
【００７８】
また、図５の模式図に示すように、温度制御・オン・モードを常時、利用するように液晶表示装置１を構成してもよい。例えば、液晶表示装置１の電源がオンにされたならば（時刻ｓ１参照）、それに連動してヒータ２０６をオンにし（時刻ｓ２参照）、温度センサ１０８の検出温度が所定範囲ＴＴに到達したならば表示を開始する（時刻ｓ３参照）ように、液晶表示装置１を構成してもよい。
【００７９】
温度制御・オフ・モードではヒータ２０６で電力を消費しないので、温度制御・オン・モードと温度制御・オフ・モードとの選択的な実行によれば、温度制御・オン・モードを常時利用する場合に比べて、消費電力を抑制することが可能である。
【００８０】
上記構成では補助容量１５４が液晶容量の２倍以上の容量を有しているので、温度制御・オフ・モードにおいて液晶３００の誘電率が低下して液晶容量が低下した場合であっても、安定した表示動作を行うことができる。
【００８１】
上記構成では、ヒータ２０６は対向基板２００において支持基板２０２よりも液晶３００の近くに配置されている。このため、ヒータ２０６を支持基板２０２において液晶パネル１０の外面を成す表面上に配置した場合と比較して、熱伝達経路の短縮によって、ヒータ２０６への供給電力を削減することができるし、液晶３００の温度上昇を速くすることができる。なお、例えば支持基板１０２，２０２の厚さが液晶３００の層厚の１００倍程度の場合、液晶３００の温度を１０℃上昇させるのに必要な熱量（カロリー）およびそれに伴う電力（ワット）を例えば０．１％程度に低減することが可能である。
【００８２】
また、温度センサ１０８はアレイ基板１００において支持基板１０２よりも液晶３００の近くに配置されている。このため、温度センサ１０８を支持基板２０２において液晶パネル１０の外面を成す表面上に配置した場合と比較して、熱伝達経路の短縮によって、液晶３００の温度により近い温度を検出することができるし、液晶３００の温度変化に対する温度検出の追従性が高くなる。
【００８３】
また、熱絶縁性層１０４は支持基板１０２よりも液晶３００の側に配置され、熱絶縁性層２０４は支持基板２０２よりも液晶３００の側に配置されている。さらに、ヒータ２０６は、熱絶縁性層１０４に対して（基準にして）液晶３００と同じ側に配置され、熱絶縁性層２０４に対しても液晶３００と同じ側に配置されている。すなわち、ヒータ２０６および液晶３００は支持基板１０２，２０２よりも熱絶縁性が高い熱絶縁性層１０４，２０４間に配置されている。このため、ヒータ２０６の発熱が支持基板２０２，１０２を介して逃げるのを低減することができ、より多くの熱量が液晶３００の加熱に利用される。したがって、ヒータ２０６用の電力の削減および温度上昇の迅速化を向上させることができる。なお、電力削減および温度上昇迅速化の向上効果は、熱絶縁性層１０４，２０４のいずれか一方だけでも得られるが、熱絶縁性層１０４，２０４の両方を設けることによって、より大きくなる。
【００８４】
また、温度センサ１０８も熱絶縁性層１０４に対しても熱絶縁性層２０４に対しても液晶３００と同じ側に配置されている。このため、温度センサ１０８と液晶３００とが熱絶縁性層１０４に対して別々の側に配置されている場合に比較して、温度センサ１０８が検出する温度の変化が大きい。したがって、温度検出をより正確に行うことができ、その結果、上記温度制御をより正確に行うことができる。
【００８５】
また、液晶パネル１０とバックライト１２とは介在部品１４を介して隣接し、この介在部品１４は液晶パネル１０との接触箇所よりも熱絶縁性が高いので、液晶パネル１０の熱が介在部品１４を介してバックライト１２の側へ逃げるのを低減することができる。したがって、ヒータ２０６用の電力の削減および温度上昇の迅速化をいっそう図ることができる。なお、介在部品１４は、バックライト１２その他の液晶パネル１０の隣に配置された部品との間に適用することが可能であり、例えば液晶パネル１０を支持する部品との間に適用可能である。
【００８６】
また、ヒータ２０６を透光性材料の膜を利用して構成する場合を例示したが、この場合、当該膜を対向基板２００の全面に設けることができパターニングの必要性がない。これに対して、ヒータ２０６を例えば遮光性膜２０８と同じ平面パターンに形成することも可能であり、この場合にはヒータ２０６の材料は透光性である必要がない。ここで、遮光性膜２０８へ給電することによって遮光性膜２０８が発するジュール熱を利用して液晶３００を加熱することが可能であり、すなわち遮光性膜２０８をヒータとしても利用することが可能である。この場合、ヒータ２０６を別途設ける必要がないので、液晶パネル１０の構成が簡略化できる。同様に、透光性材料の膜で構成された共通電極２１４をヒータとしても利用することが可能であり、この場合も液晶パネル１０の構成が簡略化できる。
【００８７】
また、温度センサ１０８は半導体層１０６と異なる材料で構成することも可能である。これに対して、上記のように温度センサ１０８を半導体層１０６と同じ材料で構成することにより、半導体層１０６と同時に（並行して）形成することが可能となり、製造工程が少なくて済む。
【００８８】
また、温度センサ１０８はゲート電極１１２と同層、すなわちゲート絶縁膜１１０上に配置してもよく、この場合、温度センサ１０８をゲート電極１１２または補助容量電極１１４と同じ材料で構成することが可能である。同様に、温度センサ１０８を、ソース電極１１８等と同層に配置し、ソース電極１１８等と同じ材料で構成することも可能である。温度センサ１０８は液晶３００に近いほど液晶３００の温度をより正確に検出することができる。
【００８９】
また、ヒータ２０６は、アレイ基板１００に設けてもよいし、アレイ基板１００および対向基板２００の両方に設けてもよい。同様に、温度センサ１０８は、対向基板２００に設けてもよいし、アレイ基板１００および対向基板２００の両方に設けてもよい。
【００９０】
また、上記ではヒータ２０６を利用する構成を例示したが、液晶パネル１０等の動作時の発熱を有効利用することによって、ヒータ２０６を設けない場合であっても、液晶３００を周囲の温度よりも高くすることは可能である。この場合、熱絶縁性層１０４，２０４が液晶３００の温度上昇および保温に貢献する。
【００９１】
次に、液晶表示装置１を応用してフィールドシーケンシャル方式によるカラー表示を行う場合を説明する。
【００９２】
図６にフィールドシーケンシャル方式を説明する模式図を示す。フィールドシーケンシャル方式では、例えば赤色と緑色と青色との各画像を時分割で順次に切り替えて表示することによって混色するカラー表示方式である。例えば赤色画像を表示するための期間（時間）は、ＴＦＴスキャン期間と、液晶応答期間と、バックライト（ＢＬ）点灯期間とを含んでいる。ＴＦＴスキャン期間とは、液晶パネルの画素ＴＦＴをスキャンして各画素電極に赤色画像での対応する電位を印加する期間である。液晶応答時間とは、画素電極への電位印加によって液晶が応答する期間である。ＢＬ点灯期間とは、液晶応答後に赤色のバックライト（ＢＬ）光を点灯させて実際に赤色画像を映し出す期間である。緑色画像および青色画像を表示するための期間についても同様である。
【００９３】
フィールドシーケンシャル方式では、１フィールド期間（＝１／６０秒）内に各色の画像を切り替えて表示するので、上記各色の画像を表示するための期間は１／１８０秒以下、すなわち約５．６ミリ秒以下である。ここで、ＴＦＴスキャン期間の長さは液晶パネル１０の走査線数によって固定されるので、また、ＢＬ点灯期間の短縮化は輝度の低減に繋がるので、液晶応答期間の短縮化、すなわち液晶の高速駆動化が求められる。
【００９４】
液晶表示装置１によれば、温度制御・オン・モードによる高速駆動が可能であるので、フィールドシーケンシャル方式への応用が容易である。液晶表示装置１においてフィールドシーケンシャル方式によるカラー表示を行う場合、バックライト１２は、上記の例の場合、赤色と緑色と青色との各バックライト光を時分割で順次に出射可能に構成される。例えば、赤色と緑色と青色と各光源が設けられ、順次に切り換えて点灯させる。また、フィールドシーケンシャル方式では、カラーフィルタが不要なので、図７の断面図に示すように上記構成からカラーフィルタ２１０を取り除いた液晶パネル１０が適用可能である。
【００９５】
一般的に、フィールドシーケンシャル方式では、高速駆動に適したＯＣＢモードの液晶パネルが用いられる。しかし、液晶表示装置１によれば、温度制御・オン・モードを利用した高速駆動によって、ＯＣＢモードだけでなく、ＴＮモード等によってもフィールドシーケンシャル方式が可能になる。例えば検出温度についての上記所定範囲ＴＴを液晶３００が約４０℃以上になる温度範囲に設定することによって、ＯＣＢモード、ＴＮモードその他の各種のモードの液晶パネル１０を適用することが可能である。
【００９６】
なお、液晶表示装置１でフィールドシーケンシャル方式によるカラー表示を行う場合、各色の画像の表示順序、分割された各画像の色等は上記の例に限られない。
【００９７】
フィールドシーケンシャル方式では、上記各色の画像が混色されずに分離して視認される現象、カラーブレイク（またはカラーブレイクアップ）が生じる場合がある。このカラーブレイクは、上記約５．６ミリ秒よりもさらに高速に各色の画像を切り替えることによって、例えばフィールド周波数に対して２倍速以上である２．８ミリ秒以下の時間で各色の画像を切り替えることによって抑制可能である。
【００９８】
ここで、図３のグラフを参照するとＯＣＢモードにおいて、液晶の温度が約２５℃以上の場合に上記２．８ミリ秒以下の応答時間を実現可能であることが分かる。さらに、液晶の温度が約４０℃以上の場合には、上記２．８ミリ秒以下の応答時間とともに、温度依存性が低く安定した応答時間が実現可能であることが分かる。このため、上記所定範囲ＴＴを液晶３００が約２５℃以上になる温度範囲または液晶３００が約４０℃以上になる温度範囲に設定することよって、カラーブレイクを抑制することができる。ＴＮモード等についても同様の傾向が当てはまる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る液晶パネルの構成を説明する断面図である。
【図３】液晶の応答時間の温度依存性を説明するグラフである。
【図４】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の動作を説明する模式図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の他の動作を説明する模式図である。
【図６】フィールドシーケンシャル方式を説明する模式図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る液晶パネルの他の構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  液晶表示装置、１０  液晶パネル、１４  介在部品、１００  アレイ基板、１０２  支持基板、１０４  熱絶縁性層、１０８  温度センサ、１５４  補助容量、２００  対向基板、２０２  支持基板、２０４  熱絶縁性層、２０６  ヒータ、２０８  遮光性膜、２１４  共通電極、３００  液晶。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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