(57)【要約】【課題】経年変化や温度変化によるフリッカの発生を抑制でき、経年変化や温度変化による画質の劣化を防止することが可能な表示装置および投射型表示装置を提供する。【解決手段】画素回路を構成する画素トランジスタと同一特性のトランジスタにより構成され、液晶パネルモジュール１０１（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の有効画素部１０１１の近傍に配置され、トランジスタ１０５１により光照射による画素トランジスタＴＦＴ１０１のリーク電流をモニタするリーク電流モニタ部１０５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、各リーク電流モニタ部１０５によるリーク電流検出信号Ｓ１０５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を受けて、それぞれリーク電流の変動量とコモン電圧ＶＣＯＭの最適値の相関をとり、最適なコモン電圧ＶＣＯＭを選択して、対応する液晶パネルモジュール１０１に供給するＶＣＯＭ電圧生成回路１０６とを設ける。【選択図】      図１
2005031164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極との間に印加する電圧により表示状態が変化する表示素子と、スイッチングトランジスタとを有し、当該スイッチングトランジスタが導通状態にあるときに、映像信号を上記表示素子に印加して書き込む画素回路と、
上記スイッチングトランジスタのリーク電流をモニタするリーク電流モニタ部と、
上記リーク電流モニタ部のモニタ結果に基づいて、電流リークにより上記表示素子に保持される電圧変動成分を除去するように上記表示素子に印加する電圧を補正する補正回路と
を有する表示装置。
【請求項２】
上記表示素子の第１電極および第２電極には、映像信号の書き込み毎に交互に極性を変えた電圧が印加され、
上記補正回路は、上記リーク電流の変動量と上記第１電圧信号の最適値の相関をとり、リーク電流の変動量に応じて上記第２電極に印加すべき電圧を生成して上記表示素子の第２電極に印加する
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
上記リーク電流モニタ部は、上記画素回路のスイッチングトランジスタと同特性のモニタ用トランジスタを含む
請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
上記モニタ用トランジスタは、非導通状態に保持されている
請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
上記補正回路は、上記画素回路に入力される映像信号の入力レベルによって上記表示素子に保持される電圧変動が異なる場合、映像信号の入力レベルに応じてその補正量を変えることで入力信号レベルに応じた変動成分を除去する
請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
上記リーク電流モニタ部は、上記画素回路のスイッチングトランジスタと同特性のモニタ用トランジスタを含む
請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
第１電極と第２電極との間に印加する電圧により表示状態が変化する表示素子と、スイッチングトランジスタとを有し、当該スイッチングトランジスタが導通状態にあるときに、映像信号を上記表示素子に第１電極に印加して書き込む、複数の画素回路がマトリクス状に配列された有効画素部と、
上記有効画素部に近傍に配置され、上記スイッチングトランジスタのリーク電流をモニタするリーク電流モニタ部と、
上記リーク電流モニタ部のモニタ結果に基づいて、電流リークにより上記表示素子に保持される電圧変動成分を除去するように上記表示素子に印加する電圧を補正する補正回路と
を有する表示装置。
【請求項８】
上記表示素子の第１電極および第２電極には、映像信号の書き込み毎に交互に極性を変えた電圧が印加され、
上記補正回路は、上記リーク電流の変動量と上記第１電圧信号の最適値の相関をとり、リーク電流の変動量に応じて上記第２電極に印加すべき電圧を生成して上記表示素子の第２電極に印加する
請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
上記リーク電流モニタ部は、上記画素回路のスイッチングトランジスタと同特性のモニタ用トランジスタを含む
請求項８記載の表示装置。
【請求項１０】
上記モニタ用トランジスタは、非導通状態に保持されている
請求項９記載の表示装置。
【請求項１１】
上記補正回路は、上記画素回路に入力される映像信号の入力レベルによって上記表示素子に保持される電圧変動が異なる場合、映像信号の入力レベルに応じてその補正量を変えることで入力信号レベルに応じた変動成分を除去する
請求項７記載の表示装置。
【請求項１２】
上記リーク電流モニタ部は、上記画素回路のスイッチングトランジスタと同特性のモニタ用トランジスタを含む
請求項１１記載の表示装置。
【請求項１３】
表示パネルの所定領域に光を照射して当該表示パネルで形成された映像を光投射面に投射する投射型表示装置であって、
上記表示パネルは、少なくとも
第１電極と第２電極との間に印加する電圧により表示状態が変化する表示素子と、スイッチングトランジスタとを有し、当該スイッチングトランジスタが導通状態にあるときに、映像信号を上記表示素子に第１電極に印加して書き込む、複数の画素回路がマトリクス状に配列された有効画素部と、
上記有効画素部に近傍に配置され、上記スイッチングトランジスタのリーク電流をモニタするリーク電流モニタ部と、を含み、さらに、
上記リーク電流モニタ部のモニタ結果に基づいて、電流リークにより上記表示素子に保持される電圧変動成分を除去するように上記表示素子に印加する電圧信号を補正する補正回路を、有する
投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばスイッチング素子を通して画素データを書き込む画素回路がマトリクス状に配置された画素部を含むアクティブマトリクス型表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置、たとえば液晶セルを画素の表示エレメント（電気光学素子）として表示領域にマトリクス状に配列したアクティブマトリクス型液晶表示装置は、薄型と低消費電力であるという特徴をいかして、携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ用表示装置、投射型表示装置（プロジェクタ）の表示パネル等、幅広い電子機器に適用されている。
【０００３】
このアクティブマトリクス型表示装置においては、表示領域に、能動素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子を通して画素データを書き込む画素回路がマトリクス状に配列される。
【０００４】
ところで、トランジスタ等の能動素子を画素毎の制御に使用している液晶表示装置等のアクティブマトリクス型表示装置において、たとえば電圧保持型の能動素子を使用している場合、そのオフ時の暗電流と付加されている保持容量によりその保持特性が左右されることが一般に知られている。
特に、強い光を入射する液晶表示装置を用いたプロジェクタにおいて、画素トランジスタのオフ時の保持特性が光のエネルギーにより悪化しリーク電流が発生することが知られている。
【０００５】
このため、液晶表示装置においては、光による保持特性の悪化分を加味して液晶駆動用の共通電極に印加する電圧（以下、コモン電圧）ＶＣＯＭのＤＣ（直流レベル）を決め、液晶にＤＣ電圧がかからないように、またフリッカ発生をできるだけ抑制するようにしている（たとえば特許文献１参照）。
また、このリーク特性は駆動電圧のＤＣレベルによっても異なり、これを補正する方式も提案されている（たとえば特許文献２参照）
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１８９４６０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０１７３２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したリーク電流は、表示素子に入射される光の量にも依存するため出荷初期においてはフリッカの抑制された状態に共通電極に印加するコモン電圧ＣＯＭのＤＣレベルが合わせてあっても経年変化によりバックライト、またはランプの光量が減少していくことでこのリーク電流自体も減少し、最適なＶＣＯＭレベルからずれる、ひいては液晶にＤＣ電圧が印加されることになり、液晶自体の劣化を引き起こす要因にもなる。
上述した特許文献１および特許文献２においては、このことに関しては全く考慮されていない。
当然、このリーク電流自体の経年変化や温度変化による特性の変化についても同様に出荷時の状態と異なることによるずれが生じることが考えられる。
【０００８】
本発明の目的は、経年変化や温度変化によるフリッカの発生を抑制でき、経年変化や温度変化による画質の劣化を防止することが可能な表示装置および投射型表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点は、第１電極と第２電極との間に印加する電圧により表示状態が変化する表示素子と、スイッチングトランジスタとを有し、当該スイッチングトランジスタが導通状態にあるときに、映像信号を上記表示素子に印加して書き込む画素回路と、上記スイッチングトランジスタのリーク電流をモニタするリーク電流モニタ部と、上記リーク電流モニタ部のモニタ結果に基づいて、電流リークにより上記表示素子に保持される電圧変動成分を除去するように上記表示素子に印加する電圧を補正する補正回路とを有する。
【００１０】
本発明の第２の観点は、第１電極と第２電極との間に印加する電圧により表示状態が変化する表示素子と、スイッチングトランジスタとを有し、当該スイッチングトランジスタが導通状態にあるときに、映像信号を上記表示素子に第１電極に印加して書き込む、複数の画素回路がマトリクス状に配列された有効画素部と、上記有効画素部に近傍に配置され、上記スイッチングトランジスタのリーク電流をモニタするリーク電流モニタ部と、上記リーク電流モニタ部のモニタ結果に基づいて、電流リークにより上記表示素子に保持される電圧変動成分を除去するように上記表示素子に印加する電圧を補正する補正回路とを有する。
【００１１】
好適には、上記表示素子の第１電極および第２電極には、映像信号の書き込み毎に交互に極性を変えた電圧が印加され、上記補正回路は、上記リーク電流の変動量と上記第１電圧信号の最適値の相関をとり、リーク電流の変動量に応じて上記第２電極に印加すべき電圧を生成して上記表示素子の第２電極に印加する。
【００１２】
好適には、上記リーク電流モニタ部は、上記画素回路のスイッチングトランジスタと同特性のモニタ用トランジスタを含む。
好適には、上記モニタ用トランジスタは、非導通状態に保持されている。
【００１３】
また、好適には、上記補正回路は、上記画素回路に入力される映像信号の入力レベルによって上記表示素子に保持される電圧変動が異なる場合、映像信号の入力レベルに応じてその補正量を変えることで入力信号レベルに応じた変動成分を除去する。
【００１４】
本発明の第３の観点は、表示パネルの所定領域に光を照射して当該表示パネルで形成された映像を光投射面に投射する投射型表示装置であって、上記表示パネルは、少なくとも、第１電極と第２電極との間に印加する電圧により表示状態が変化する表示素子と、スイッチングトランジスタとを有し、当該スイッチングトランジスタが導通状態にあるときに、映像信号を上記表示素子に第１電極に印加して書き込む、複数の画素回路がマトリクス状に配列された有効画素部と、上記有効画素部に近傍に配置され、上記スイッチングトランジスタのリーク電流をモニタするリーク電流モニタ部と、を含み、さらに、上記リーク電流モニタ部のモニタ結果に基づいて、電流リークにより上記表示素子に保持される電圧変動成分を除去するように上記表示素子に印加する電圧信号を補正する補正回路を、有する。
【００１５】
本発明によれば、リーク電流モニタ部において、たとえば光が照射されることにより、非導通状態にあるスイッチングトランジスタのリーク電流がモニタされ、モニタ結果が補正回路に供給される。
補正回路においては、リーク電流モニタ部のモニタ結果に基づいて、電流リークにより表示素子に保持される電圧変動成分を除去するように表示素子に印加する電圧、たとえば第２電極に印加する映像信号の書き込み毎に交互に極性を変えた電圧または第１電極に印加する映像信号電圧が補正される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態では、主に３板式液晶パネルを用いた投射型映像表示装置を例に説明する。
【００１７】
第１実施形態
図１は、３板式液晶投射型映像表示装置の第１の実施形態を示すブロック構成図である。
【００１８】
本表示装置１００は、シフトレジスタを内蔵した液晶パネルモジュール１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂと、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１０２、液晶ドライバ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ、映像信号処理回路１０４、リーク電流モニタ部１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ、および補正回路としてのＶＣＯＭ電圧生成回路１０６を有している。
【００１９】
液晶パネルモジュール１０１Ｒは、液晶ドライバ１０３Ｒにより液晶パネル駆動用に交流反転化した映像信号を受けて、タイミングジェネレータ１０２において生成されたタイミングパルスＴＰにより水平および垂直の書き込み転送を制御しながら映像信号を所定の画素回路に書き込む。
液晶パネルモジュール１０１Ｇは、液晶ドライバ１０３Ｇにより液晶パネル駆動用に交流反転化した映像信号を受けて、タイミングジェネレータ１０２において生成されたタイミングパルスＴＰにより水平および垂直の書き込み転送を制御しながら映像信号を所定の画素回路に書き込む。
液晶パネルモジュール１０１Ｂは、液晶ドライバ１０３Ｂにより液晶パネル駆動用に交流反転化した映像信号を受けて、タイミングジェネレータ１０２において生成されたタイミングパルスＴＰにより水平および垂直の書き込み転送を制御しながら映像信号を所定の画素回路に書き込む。
【００２０】
液晶パネルモジュール１０１（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、図２に示すように、有効画素部１０１１、垂直駆動回路（ＶＤＲＶ）１０１２、および水平駆動回路（ＨＤＲＶ）１０１３を有している。
【００２１】
有効画素部１０１１は、複数の画素回路ＰＸＬＣが、ｍ×ｎのマトリクス状に配列されている。
各画素回路ＰＸＬＣは、図２に示すように、スイッチング素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ；ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１０１（以下、画素トランジスタＴＦＴ１０１と記す）と、画素トランジスタＴＦＴ１０１のドレイン電極（またはソース電極）に画素電極（第１電極）が接続れた液晶セルＬＣ１０１と、ＴＦＴ１０１のドレイン電極に一方の電極が接続された保持容量Ｃｓ１０１により構成されている。
これら画素回路ＰＸＬＣの各々に対して、走査ライン１０１４−１〜１０１４−ｍが各行ごとにその画素配列方向に沿って配線され、信号ライン１０１５−１〜１０１５−ｎが各列ごとにその画素配列方向に沿って配線されている。
そして、各画素回路ＰＸＬＣの画素トランジスタＴＦＴ１０１のゲート電極は、各行単位で同一の走査ライン１０１４−１〜１０１４−ｍにそれぞれ接続されている。また、各画素回路ＰＸＬＣのソース電極（または、ドレイン電極）は、各列単位で同一の信号ライン１０１５−１〜１０１５−ｎに各々接続されている。
さらに、一般的な液晶表示装置においては、保持容量配線Ｃｓを独立に配線し、この保持容量配線と接続電極との間に保持容量Ｃｓ１０１を形成するが、Ｃｓは、共通電極（第２電極）に印加するコモン電圧ＶＣＯＭと同相パルスが入力され、保持容量として用いている。
そして、各画素回路ＰＸＬＣの保持容量Ｃｓ１０１の他方の電極は、１水平走査期間（１Ｈ）に極性が反転するコモン電圧ＶＣＯＭの供給ライン１０１６に接続されている。
【００２２】
各走査ライン１０１４−１〜１０１４−ｍは、垂直駆動回路１０１２により駆動され、各信号ライン１０１５−１〜１０１５−ｎは水平駆動回路１０１３により駆動される。
【００２３】
垂直駆動回路１０１２は、タイミングジェネレータ１０２により供給されるタイミングパルスＴＰ、たとえば垂直走査の開始を指令する垂直スタートパルスＶＳＴ、垂直クロックＶＣＫ（または互いに逆相の垂直クロックＶＣＫ，ＶＣＫＸ）に基づいて、１フィールド期間ごとに垂直方向（行方向）に走査して走査ライン１０１４−１〜１０１４−ｍに接続された各画素回路ＰＸＬＣを１行単位で順次選択する処理を行う。
すなわち、垂直駆動回路１０１２は、走査ライン１０１４−１に対して走査パルスＳＰ１を与えて第１行目の各列の画素が選択し、走査ライン１０１４−２に対して走査パルスＳＰ２を与えて第２行目の各列の画素を選択する。以下同様にして、走査ライン１０１４−３，…，１０１４−ｍ対して走査パルスＳＰ３，…，ＳＰ１０ｍを順に与える。
【００２４】
水平駆動回路１０３は、タイミングジェネレータ１０２により供給されるタイミングパルスＴＰ、たとえば水平走査の開始を指令する水平スタートパルスＨＳＴ、水平走査の基準となる水平クロックＨＣＫ（または互いに逆相の水平クロックＨＣＫ，ＨＣＫＸ）に基づいて、液晶ドライバ１０３Ｒにより入力される映像信号ＶＲを１Ｈ（Ｈは水平走査期間）毎に順次サンプリングし、信号ライン１０１５−１〜１０１５−ｎを介して垂直駆動回路１０１２によって行単位で選択される各画素回路に対して書き込む処理を行う。
【００２５】
このように、本実施形態に係る液晶パネルモジュール１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂは、複数の画素回路を有しており、電圧制御のためのスイッチング素子としてＭＯＳトランジスタ（ＴＦＴ）を使用している。
通常、液晶を駆動する場合は交流で行う必要があるため、各画素回路ＰＸＬＣにおいて、図２中のａ点（第１電極側）とｂ点（第２電極側）にかかる電圧の極性を書き込みの度に交互に極性を変えて駆動することになる。
そして、図２に示されるコモン電圧ＶＣＯＭが印加される対向電極にＤＣ電圧を入力し、そのＤＣ電圧より高電圧側を＋、低電圧側を−とする。
ここでフリッカの起こる要因のひとつとして、画素に書き込まれた電圧がトランジスタのオフ時のリーク電流により１フィールド内で変動することで光の透過率が１フィールド内で変動することが挙げられる。
そこで、フリッカを目立ちにくくするために通常１ライン反転という１ライン毎に液晶に印加する極性を入れ替える駆動を行っている。
【００２６】
この駆動方式を図で示すと、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、第一フィールドで最上段の第一ラインは＋の極性がかけられた後、第二ラインでは−、その後＋、−と交互にかけられ、引き続き第二フィールドでは逆に最上段の第一ラインは−の極性がかけられた後、第二ラインでは＋、その後−、＋と交互にかけられる。
先に述べたように、フリッカの発生する要因として画素に書き込まれた電圧がリーク電流により変動することがあるが、このリーク電流は画素トランジスタに光が照射されることで増大し、電圧の変動量が変わることが知られている。
本第１の実施形態においては、このリーク電流をモニタして検出するリーク電流モニタ部１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂを、各液晶パネルモジュール１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂの設け、一例として、検出した電流の変動量とコモン電圧ＶＣＯＭの最適値の相関を取ることで、最適なコモン電圧ＶＣＯＭを生成するように構成している。具体的な構成については後で詳細に説明する。
【００２７】
タイミングジェネレータ１０２は、映像信号の水平同期信号ＶＳＹＮＣおよび垂直同期信号ＶＳＹＮＣに基づいて、液晶パネルモジュール１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂの駆動用タイミングパルスであって、水平、垂直の書き込み転送を制御するためのタイミングパルスＴＰを生成し、液晶パネルモジュール１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂに供給する。
タイミングジェネレータ１０２は、タイミングパルスＴＰとして、たとえば、水平走査の開始を指令する水平スタートパルスＨＳＴ、水平走査の基準となる水平クロックＨＣＫ（または互いに逆相の水平クロックＨＣＫ，ＨＣＫＸ）、垂直走査の開始を指令する垂直スタートパルスＶＳＴ、垂直走査の基準となる垂直クロックＶＣＫ（または互いに逆相の垂直クロックＶＣＫ，ＶＣＫＸ）を生成する。
タイミングジェネレータ１０２は、液晶ドライバ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ用のクロックＣＬＫを生成し、液晶ドライバ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂに供給する。
【００２８】
液晶ドライバ１０３Ｒは、映像信号処理回路１０４により所定の処理が施された映像信号Ｒおよびタイミングジェネレータ１０２によるクロックＣＬＫを受けて、映像信号Ｒを液晶パネルモジュール１０１Ｒを駆動するために所定のタイミングで交流反転化させて映像信号ＶＲとして液晶パネルモジュール１０１Ｒに供給する。
【００２９】
液晶ドライバ１０３Ｇは、映像信号処理回路１０４により所定の処理が施された映像信号Ｇおよびタイミングジェネレータ１０２によるクロックＣＬＫを受けて、映像信号Ｇを液晶パネルモジュール１０１Ｇを駆動するために所定のタイミングで交流反転化させて映像信号ＶＧとして液晶パネルモジュール１０１Ｇに供給する。
【００３０】
液晶ドライバ１０３Ｂは、映像信号処理回路１０４により所定の処理が施された映像信号Ｂおよびタイミングジェネレータ１０２によるクロックＣＬＫを受けて、映像信号Ｂを液晶パネルモジュール１０１Ｂを駆動するために所定のタイミングで交流反転化させて映像信号ＶＢとして液晶パネルモジュール１０１Ｂに供給する。
【００３１】
映像信号処理回路１０４は、映像信号Ｒ，Ｇ，Ｂ、および水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣを受けて、サンプルホールドポジションの調整などの所定の処理を行い、映像信号Ｒを映像ドライバ１０３Ｒに供給し、映像信号Ｇを映像ドライバ１０３Ｇに供給し、映像信号Ｇを映像ドライバ１０３Ｂに供給する。
【００３２】
リーク電流モニタ部１０５Ｒは、たとえば各画素回路ＰＸＬＣを構成する画素トランジスタＴＦＴ１０１と同一特性のトランジスタ１０５１により構成され、液晶パネルモジュール１０１Ｒの有効画素部１０１１の近傍に配置され、トランジスタ１０５１により光照射による画素トランジスタＴＦＴ１０１のリーク電流をモニタし、検出結果を信号Ｓ１０５ＲとしてＶＣＯＭ電圧生成回路１０６に出力する。
【００３３】
リーク電流モニタ部１０５Ｇは、たとえば各画素回路ＰＸＬＣを構成する画素トランジスタＴＦＴ１０１と同一特性のトランジスタ１０５１により構成され、液晶パネルモジュール１０１Ｇの有効画素部１０１１の近傍に配置され、トランジスタ１０５１により光照射による画素トランジスタＴＦＴ１０１のリーク電流をモニタし、検出結果を信号Ｓ１０５ＧとしてＶＣＯＭ電圧生成回路１０６に出力する。
【００３４】
リーク電流モニタ部１０５Ｂは、たとえば各画素回路ＰＸＬＣを構成する画素トランジスタＴＦＴ１０１と同一特性のトランジスタ１０５１により構成され、液晶パネルモジュール１０１Ｂの有効画素部１０１１の近傍に配置され、トランジスタ１０５１により光照射による画素トランジスタＴＦＴ１０１のリーク電流をモニタし、検出結果を信号Ｓ１０５ＢとしてＶＣＯＭ電圧生成回路１０６に出力する。
【００３５】
なお、リーク量検出用のトランジスタ１０５１としては、上述したように通常の画素回路で使用されているものと同一のものを映像の有効画素領域外に配置してあるが、場所は特に指定されることは無いが、リークを起こす原因となる光の照射される有効画素近傍が望ましい。温度特性による変化についても比較的有効画素に近い温度となるその近傍にあることが望ましい。
リーク量検出用のトランジスタ１０５１は、たとえば図４に示すように、ゲートが接地電位ＧＮＤでバイアスされて常時オフしているトランジスタを使用する。
【００３６】
ＶＣＯＭ電圧生成回路１０６は、各リーク電流モニタ部１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂによるリーク電流検出信号Ｓ１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂを受けて、それぞれリーク電流の変動量とコモン電圧ＶＣＯＭの最適値の相関をとり、最適なコモン電圧ＶＣＯＭを選択して、対応する液晶パネルモジュール１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂに供給する。
【００３７】
ここで、最適なコモン電圧ＶＣＯＭについて説明する。
通常、ＶＣＯＭの調整は画素にかかる実効電圧に直流成分を含まないように、図５に示す部分の斜線部分の面積が等しくなるように行われる。
しかし、上述の通り、経年変化や温度変化により、画素トランジスタのリーク特性が異なる場合、画素にかかる実効電圧は図５に示す破線のとおりとなり、最適ＶＣＯＭからずれることになる。
本実施形態においては、このリーク電流自体をモニタすることで、最適ＶＣＯＭからのずれ分を補正して、経年変化や温度変化によるフリッカの発生を抑制する。
【００３８】
ＶＣＯＭ電圧生成回路１０６は、たとえば図４に示すように、リーク電流検出、並びにそのリーク電流データのデジタル化ブロック１０６１（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、各リーク電流の値に対応した最適ＶＣＯＭ値のデータを格納したメモリブロック１０６２（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ＶＣＯＭ電圧発生ブロック１０６３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を有する。
【００３９】
次に、上記構成による動作を説明する。
【００４０】
映像信号Ｒ，Ｇ，Ｂ、および水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣが映像信号処理回路１０４に入力され、ここで入力映像信号Ｒ，Ｇ，Ｂに対して所定の処理が施された後、映像信号Ｒが映像ドライバ１０３Ｒに供給され、映像信号Ｇが映像ドライバ１０３Ｇに供給され、映像信号Ｇが映像ドライバ１０３Ｂに供給される。
また、タイミングジェネレータ１０２において、映像信号の水平同期信号ＶＳＹＮＣおよび垂直同期信号ＶＳＹＮＣに基づいて、液晶パネルモジュール１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂの駆動用タイミングパルスＴＰが生成され、液晶パネルモジュール１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂに供給される。また、タイミングジェネレータ１０２においては、液晶ドライバ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ用のクロックＣＬＫが生成されて、液晶ドライバ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂに供給される。
【００４１】
液晶ドライバ１０３Ｒにおいては、映像信号処理回路１０４により所定の処理が施された映像信号Ｒおよびタイミングジェネレータ１０２によるクロックＣＬＫを受けて、映像信号Ｒが液晶パネルモジュール１０１Ｒを駆動するために所定のタイミングで交流反転化されて映像信号ＶＲとして液晶パネルモジュール１０１Ｒに供給される。
同様に、液晶ドライバ１０３Ｇにおいては、映像信号処理回路１０４により所定の処理が施された映像信号Ｇおよびタイミングジェネレータ１０２によるクロックを受けて、映像信号Ｇが液晶パネルモジュール１０１Ｇを駆動するために所定のタイミングで交流反転化されて映像信号ＶＧとして液晶パネルモジュール１０１Ｇに供給される。
液晶ドライバ１０３Ｂにおいては、映像信号処理回路１０４により所定の処理が施された映像信号Ｂおよびタイミングジェネレータ１０２によるクロックを受けて、映像信号Ｂが液晶パネルモジュール１０１Ｂを駆動するために所定のタイミングで交流反転化されて映像信号ＶＢとして液晶パネルモジュール１０１Ｂに供給される。
【００４２】
そして、各液晶表示パネル１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂにおいては、それぞれタイミングジェネレータ１０２において生成されたタイミングパルスＴＰにより水平および垂直の書き込み転送を制御しながら、液晶ドライバ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂにより液晶パネル駆動用に交流反転化した映像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢが所定の画素回路に書き込まれていく。
【００４３】
このように、液晶パネルモジュール１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂに信号が書き込まれた状態において、光の照射、温度特性によって実際の画素トランジスタＴＦＴ１０１にリークが発生し、それと同等のあるいは比例したリーク電流Ｉｌが、リーク電流モニタ部１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂのリーク量検出用トランジスタ１０５１にも流れる。
このリーク電流Ｉｌは、検出信号Ｓ１０５Ｒ，Ｓ１０５Ｇ，Ｓ１０５ＢとしてＶＣＯＭ電圧生成回路１０６に入力される。
ＶＣＯＭ電圧生成回路１０６においては、電流検出ブロック１０６１で検出信号Ｓ１０５Ｒ，Ｓ１０５Ｇ，Ｓ１０５Ｂに基づきリーク電流が検出され、デジタルデータに変換される。このデジタルデータはコモン電圧ＶＣＯＭのデータを格納したメモリブロック１０６２に入力され、リーク量デジタルデータに該当する最適ＶＣＯＭデータがＶＣＯＭ電圧発生ブロック１０６３に読み出される。
このＶＣＯＭデータを元に実際にＶＣＯＭ発生ブロック１０６３でコモン電圧ＶＣＯＭが生成されて、対応する液晶パネルモジュール１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂへと供給されることになる。
ここで、入射する光の量や温度が変動した場合、リーク電流量が変わり、それに伴いリーク量を示すデジタルデータも変わる。そしてこの変化後のデジタルデータに該当するＶＣＯＭデータが読み出されて、そのときに最適なコモン電圧ＶＣＯＭ電圧が発生されることになる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、画素回路ＰＸＬＣを構成する画素トランジスタＴＦＴ１０１と同一特性のトランジスタ１０５１により構成され、液晶パネルモジュール１０１（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の有効画素部１０１１の近傍に配置され、トランジスタ１０５１により光照射による画素トランジスタＴＦＴ１０１のリーク電流をモニタし、検出結果を信号Ｓ１０５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）として出力するリーク電流モニタ部１０５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、各リーク電流モニタ部１０５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）によるリーク電流検出信号Ｓ１０５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を受けて、それぞれリーク電流の変動量とコモン電圧ＶＣＯＭの最適値の相関をとり、最適なコモン電圧ＶＣＯＭを選択して、対応する液晶パネルモジュール１０１（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に供給するＶＣＯＭ電圧生成回路１０６とを設けたので、経年変化や温度変化によるフリッカの発生を抑制でき、経年変化や温度変化による画質の劣化を防止することができる利点がある。
【００４５】
なお、本第１の実施形態においては、リーク電流モニタ部１０５は、３板の全ての液晶パネルモジュールに配置して各モジュールに供給するコモン電圧ＶＣＯＭをそれぞれ最適値に調整するように構成したが、一つあるいは２つの液晶モニタモジュールに配置して、コモン電圧ＶＣＯＭを最適値に調整するように構成する等、種々の態様が可能である。
【００４６】
第２実施形態
図６は、３板式液晶投射型映像表示装置の第２の実施形態を示すブロック構成図である。
【００４７】
本第２の実施形態に係る表示装置１００Ａが上述した第１の実施形態に係る表示装置１００と異なる点は、リーク電流のモニタ結果によりコモン電圧ＶＣＯＭを最適値に調整する代わりに、コモン電圧ＶＣＯＭは固定とし、その代わりに映像信号の中心電圧にオフセットをつけることで、映像信号の階調ごとにフリッカが最小となるように構成したことにある。
【００４８】
そのため、各リーク電流モニタ回路１０５ＡＲ，１０５ＡＧ，１０５ＡＢの検出信号Ｓ１０５ＡＲ，Ｓ１０５ＡＧ，Ｓ１０５ＡＢをそれぞれ受けて、液晶ドライバ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂの出力映像信号ＶＲ，ＶＧ，ＶＢに、オフセットデータを加算する階調オフセット補正回路１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂを、液晶ドライバ１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂの映像信号の出力ラインに設けている。
以下、階調オフセット補正回路１０７（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を設ける理由、および具体的な構成例、機能について説明する。
【００４９】
画素トランジスタからのリーク電流量は、より厳密に言えば実際に書き込まれている電圧にも依存するため、映像信号の階調によっても異なっている。
このため、書き込む映像信号の階調によっては最適なコモン電圧ＶＣＯＭの値は異なる場合がある。
そこで、本第２の実施形態においては、各階調でのリーク量を検出することでどの階調でどのようなリークが起こってもフリッカが最小となるように構成している。
【００５０】
図７は、階調オフセット補正回路１０７（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の構成例を示すブロック図である。
【００５１】
この階調オフセット補正回路１０７は、図７に示すように、リーク電流モニタ回路１０５Ａ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の検出信号Ｓ１０５Ａ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を受けて、リーク量検出、並びにそのリークデータをデジタル化するデジタル化ブロック１０７１、各階調ごとのリーク量の値を格納したメモリブロック１０７２、映像信号の階調ごとのリーク量算出用の補間演算ブロック１０７３、リーク量に対するオフセット量格納用メモリブロック１０７４、および映像信号のオフセット加減算回路である演算ブロック１０７５を有する。
【００５２】
本第２の実施形態におけるリーク電流モニタ回路１０５Ａ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、第１の実施形態の場合のように、モニタ用のトランジスタを常にオフして使用するのではなく、垂直方向のブランキング期間中に実際に特定の階調を書き込み、その後１フィールド期間保持するという通常の有効画素と同様の書き込みを行う。この特定の階調を保持している状態でその場合におけるリーク量を検出し、そのリーク量データを、デジタル化ブロック１０７１を介してメモリブロック１０７２に格納する。
また、さらに別の階調についても同様の操作を行い、メモリの別のアドレスに格納する。こうして数階調におけるリーク量データがメモリブロック１０７２に格納される。
一通りリーク量データが格納された後、実際に映像信号が入力されてきたときにその映像信号の階調からそのときのリーク量をメモリブロック１０７２に格納されたデータから読み出す、またはリーク量を測定したのとは別の階調の時には補間演算ブロック１０７３においてその前後の測定した階調でのリーク量データから補間演算により求める。
当然全階調についてリーク量測定を行った場合、補間演算は必要ない。これにより、入力された映像信号のリーク量データが求まるが、映像信号はダイナミックに変動するのに対しコモン電圧ＶＣＯＭはＤＣ電圧で与えられるため、階調毎の最適ＶＣＯＭの調整は不可能である。
そこで、コモン電圧ＶＣＯＭは固定とし、その代わりに映像信号の中心電圧にオフセットをつけることで、映像信号の階調ごとにフリッカが最小となるようにする。このオフセットデータをメモリブロック１０７４のメモリに格納しておく。補間演算ブロック１０７３で演算されて出てきたリーク量データに対応するオフセットデータをメモリブロック１０７４から読み出し、このオフセットデータに基づき映像信号の中心電圧を演算ブロック１０７５において動かすことで、映像信号の階調によらず、常に最小のフリッカとなる画像を得ることができる。
【００５３】
本第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態の効果に加えて、さらに高精度に経年変化や温度変化によるフリッカの発生を抑制でき、経年変化や温度変化による画質の劣化を防止することができる利点がある。
【００５４】
なお、第１および第２の実施形態は、もちろん例に過ぎず、経年変化、温度変化を有効画素と相関の持ったデータを読み出すことが可能であれば回路構成には関わらず常に最小のフリッカでの画像を得られることは明らかである。
【００５５】
また、上記実施形態においては、各画素の表示エレメント（電気光学素子）として液晶セルを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場合を例に採って説明したが、液晶表示装置への適用に限られるものではなく、各画素の表示エレメントとしてエレクトロルミネッセンス（ＥＬ：ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を用いたアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置などのアクティブマトリクス型表示装置全般に適用可能である。
【００５６】
第３実施形態
本第３の実施形態では、図１および図６の表示装置を適用可能な投写型液晶表示装置（液晶プロジェクタ）の構成例について説明する。
【００５７】
図８は、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置を表示パネル（ＬＣＤ）として適用可能な投写型液晶表示装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００５８】
本例に係る投写型液晶表示装置２００は、映像信号源（ＶＳＲＣ）２０１、システムボード（ＳＹＳＢＲＤ）２０２およびＬＣＤパネル（ＰＮＬ）２０３を有する。
このシステム構成において、システムボード２０２では、映像信号源２０１から出力される映像信号に対してサンプルホールドポジションの調整などの信号処理が行われる。システムボード２０２には、図１または図６のタイミングジェネレータ１０２、液晶ドライバ１０３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、映像信号処理回路１０４、ＶＣＯＭ電圧生成回路１０６、あるいは階調オフセット補正回路１０７（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が搭載される。
そして、ＬＣＤパネル２０３として、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）にそれぞれ対応して設けられる液晶パネルモジュール１０５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）または１０５Ａ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が用いられる。
【００５９】
図９は、投写型カラー液晶表示装置の光学系の構成の一例を示す概略構成図である。
図９の投写型カラー液晶表示装置の光学系３００において、光源３０１から発せられる白色光は、第１のビームスプリッタ３０２で特定の色成分、たとえば一番波長の短いＢ（青）の光成分のみが透過し、残りの色の光成分は反射される。第１のビームスプリッタ３０２を透過したＢの光成分は、ミラー３０３で光路が変更され、レンズ３０４を通してＢのＬＣＤパネル３０５Ｂに照射される。
第１のビームスプリッタ３０２で反射された光成分については、第２のビームスプリッタ３０６でたとえばＧ（緑）の光成分が反射され、Ｒ（赤）の光成分が透過する。第２のビームスプリッタ３０６で反射されたＧの光成分は、レンズ３０７を通してＧのＬＣＤパネル３０５Ｇに照射される。
第２のビームスプリッタ３０６を透過したＲの光成分は、ミラー３０８，３０９で光路が変更され、レンズ３１０を通してＲのＬＣＤパネル３０５Ｒに照射される。
ＬＣＤパネル３０５Ｒ，３０５Ｇ，３０５Ｂは各々、複数の画素がマトリクス状に配置されてなる第１の基板と、この第１の基板に対して所定の間隔をもって対向配置された第２の基板と、これら基板間に保持された液晶層と、各色に対応したフィルタ層とを有する。
これらＬＣＤパネル３０５Ｒ，３０５Ｇ，３０５Ｂを経たＲ，Ｇ，Ｂの各光は、クロスプリズム３１１で光合成される。そして、このクロスプリズム３１１から出射される合成光は、投射プリズム３１２によってスクリーン３１３に投射される。
【００６０】
上記構成の投写型液晶表示装置において、ＬＣＤパネル３０５Ｒ，３０５Ｇ，３０５Ｂとして、先述した実施形態に係る液晶パネルモジュール１０５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）または１０５Ａ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を用いる。
【００６１】
一般にこの投影表示装置に使用される白色ランプは使用しているうちに輝度が低下していくことが知られている。このため液晶パネルの画素トランジスタのリーク電流が初期の状態でコモン電圧ＶＣＯＭの調整をした場合、経年変化によるランプ輝度の低下や、調整時と異なる温度条件の場合に画素トランジスタからのリーク電流が変わり、最適なＶＣＯＭからずれ液晶に直流成分がかかることになり、フリッカが発生するはずであるが、上述したように、本第３の実施形態の装置においては、第１または第２の実施形態に係る投影表示装置１００または１００Ａを適用することから、経年変化や温度変化によるフリッカの発生を抑制でき、経年変化や温度変化による画質の劣化を防止することができる。
【００６２】
なお、投写型液晶表示装置にはリアタイプとフロントタイプとがあり、一般的に、リアタイプの投写型液晶表示装置は動画用のプロジェクションＴＶとして、フロントタイプの投写型液晶表示装置はデータプロジェクタとして用いられているが、先述した実施形態に係る点順次駆動方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置はいずれのタイプにも適用可能である。また、ここでは、カラーの投写型液晶表示装置に適用した場合を例に採って説明したが、モノクロの投写型液晶表示装置にも同様に適用可能である。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、経年変化や温度変化によるフリッカの発生を抑制でき、経年変化や温度変化による画質の劣化を防止することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】３板式液晶投射型映像表示装置の第１の実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】図１の液晶パネルモジュールの構成例を示す回路図である。
【図３】１ライン反転表示例を説明するための図である。
【図４】本第１の実施形態に係るリーク電流モニタ回路およびＶＣＯＭ電圧生成回路の構成例を示す回路図である。
【図５】画素に印加される実効電圧について説明するための図である。
【図６】３板式液晶投射型映像表示装置の第２の実施形態を示すブロック構成図である。
【図７】第２の実施形態に係る階調オフセット補正回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【図８】本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置を表示パネル（ＬＣＤ）として適用可能な投写型液晶表示装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図９】本発明に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置を表示パネル（ＬＣＤ）として適用可能な投写型カラー液晶表示装置の光学系の構成の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１００，１００Ａ…液晶表示装置、１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ…液晶パネルモジュール、１０２…タイミングジェネレータ（ＴＧ）、１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ…液晶ドライバ、１０４…映像信号処理回路、１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ…リーク電流モニタ部、１０６…ＶＣＯＭ電圧生成回路、１０７…リーク電流補正回路、１０１１…有効画素部、１０１２…垂直駆動回路（ＶＤＲＶ）、１０１３…水平駆動回路（ＨＤＲＶ）、１０１４−１〜１０４−ｍ…走査ライン、１０１５−１〜１０１５−ｎ…信号ライン、１０１６…ＶＣＯＭ供給ライン、ＰＸＬＣ…画素回路、ＴＦＴ１０１…画素トランジスタ（スイッチング素子）、ＬＣ１０１…液晶セル、Ｃｓ１０１…保持容量、２００…投写型液晶表示装置、２０１…映像信号源（ＶＳＲＣ）、２０２…システムボード（ＳＹＳＢＲＤ）、２０３…ＬＣＤパネル（ＰＮＬ）、３００…光学系、３０１…光源、３０２…第１のビームスプリッタ、３０３，３０８，３０９…ミラー、３０４，３０７，３１０…レンズ、３０５Ｒ，３０５Ｇ，３０５Ｂ…ＬＣＤパネル、３０６…第２のビームスプリッタ、３１１…クロスプリズム、３１２…投射プリズム、３１３…スクリーン。
【図１】
2005031164.tif 000003
【図２】
2005031164.tif 000004
【図３】
2005031164.tif 000005
【図４】
2005031164.tif 000006
【図５】
2005031164.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005031164.tif 000009
【図８】
2005031164.tif 000010
【図９】
2005031164.tif 000011