ホーム > 特許ランキング > セイコーエプソン株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024141164
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】液晶装置及び電子機器
(51)【国際特許分類】
G02F 1/13 20060101AFI20241003BHJP
G02F 1/133 20060101ALI20241003BHJP
G02F 1/1345 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
G02F1/13 101
G02F1/133 505
G02F1/1345
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023052655
(22)【出願日】2023-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(74)【代理人】
【識別番号】100196058
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 彰雄
(72)【発明者】
【氏名】藤川 紳介
【テーマコード（参考）】
2H088
2H092
2H193
【Ｆターム（参考）】
2H088FA12
2H088HA06
2H088HA08
2H088KA27
2H088MA20
2H092GA33
2H092GA34
2H092GA35
2H092JA24
2H092JB21
2H092NA30
2H193ZA04
2H193ZE40
2H193ZH21
2H193ZH49
2H193ZK02
2H193ZK09
2H193ZK14
2H193ZK16
(57)【要約】
【課題】液晶中の可動性イオンが急増する前において、可動性イオンが徐々に増えていく状況を観測できる液晶装置を提供する。
【解決手段】液晶装置は、第１基板と液晶層との間に配置される第１電極と、第２基板と液晶層との間に配置される第２電極と、第１電極と電気的に接続される電極引出線と、平面視で電極引出線と交差する第１駆動信号線を含む複数の駆動信号線と、電極引出線と第１駆動信号線との間に配置され、第２電極と電気的に接続される第１導電層と、測定回路と、を備え、測定回路は、第１期間において第１電極と第２電極との電位差が第１電位差となり、第２期間において電位差が第２電位差となるように、第１電極と第２電極との夫々に電位を供給し、第３期間において、第１電極への電位の供給を停止すると共に第２電極に第２期間と同じ電位を供給する。
【選択図】図１
【解決手段】液晶装置は、第１基板と液晶層との間に配置される第１電極と、第２基板と液晶層との間に配置される第２電極と、第１電極と電気的に接続される電極引出線と、平面視で電極引出線と交差する第１駆動信号線を含む複数の駆動信号線と、電極引出線と第１駆動信号線との間に配置され、第２電極と電気的に接続される第１導電層と、測定回路と、を備え、測定回路は、第１期間において第１電極と第２電極との電位差が第１電位差となり、第２期間において電位差が第２電位差となるように、第１電極と第２電極との夫々に電位を供給し、第３期間において、第１電極への電位の供給を停止すると共に第２電極に第２期間と同じ電位を供給する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基板と、
液晶層と、
前記液晶層を介して前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置される第１電極と、
前記第２基板と前記液晶層との間に配置される第２電極と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、前記第１電極と電気的に接続される電極引出線と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、平面視で前記電極引出線と交差する第１駆動信号線を含む複数の駆動信号線と、
前記電極引出線と前記第１駆動信号線との間に配置され、前記第２電極と電気的に接続される第１導電層と、
前記第１電極と前記第２電極との夫々に電気的に接続される測定回路と、
を備え、
前記測定回路は、
第１期間において、前記第１電極と前記第２電極との電位差が第１電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第１期間後の第２期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有する第２電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第２期間後の第３期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第２期間と同じ電位を供給する、
液晶装置。
液晶層と、
前記液晶層を介して前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置される第１電極と、
前記第２基板と前記液晶層との間に配置される第２電極と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、前記第１電極と電気的に接続される電極引出線と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、平面視で前記電極引出線と交差する第１駆動信号線を含む複数の駆動信号線と、
前記電極引出線と前記第１駆動信号線との間に配置され、前記第２電極と電気的に接続される第１導電層と、
前記第１電極と前記第２電極との夫々に電気的に接続される測定回路と、
を備え、
前記測定回路は、
第１期間において、前記第１電極と前記第２電極との電位差が第１電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第１期間後の第２期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有する第２電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第２期間後の第３期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第２期間と同じ電位を供給する、
液晶装置。
【請求項2】
前記複数の駆動信号線は、平面視で前記第１電極と重ならない、請求項１に記載の液晶装置。
【請求項3】
前記複数の駆動信号線の電位を制御する第１制御回路をさらに備え、
前記第１制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記複数の駆動信号線の電位を変化させる、
請求項１に記載の液晶装置。
前記第１制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記複数の駆動信号線の電位を変化させる、
請求項１に記載の液晶装置。
【請求項4】
前記第３期間は、通常駆動時において前記複数の駆動信号線の電位が最大値又は最小値に保持される期間より長い、請求項３に記載の液晶装置。
【請求項5】
前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、前記第１電極を含む電極層と、
前記第１基板と前記電極層との間に配置され、前記第１駆動信号線を含む第１配線層と、
前記第１配線層と前記電極層との間に配置され、前記第１導電層を含む第２配線層と、
前記第２配線層と前記電極層との間に配置され、前記電極引出線を含む第３配線層と、
をさらに備える、請求項１に記載の液晶装置。
前記第１基板と前記電極層との間に配置され、前記第１駆動信号線を含む第１配線層と、
前記第１配線層と前記電極層との間に配置され、前記第１導電層を含む第２配線層と、
前記第２配線層と前記電極層との間に配置され、前記電極引出線を含む第３配線層と、
をさらに備える、請求項１に記載の液晶装置。
【請求項6】
前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、前記第１電極及び前記電極引出線を含む電極層と、
前記第１基板と前記電極層との間に配置され、前記第１駆動信号線を含む第１配線層と、
前記第１配線層と前記電極層との間に配置され、前記第１導電層を含む第２配線層と、
前記第２配線層と前記電極層との間に配置される第３配線層と、
をさらに備える、請求項１に記載の液晶装置。
前記第１基板と前記電極層との間に配置され、前記第１駆動信号線を含む第１配線層と、
前記第１配線層と前記電極層との間に配置され、前記第１導電層を含む第２配線層と、
前記第２配線層と前記電極層との間に配置される第３配線層と、
をさらに備える、請求項１に記載の液晶装置。
【請求項7】
第１基板と、
液晶層と、
前記液晶層を介して前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置される第１電極と、
前記第２基板と前記液晶層との間に配置される第２電極と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、平面視で少なくとも一部が前記第１電極と重なる第２駆動信号線を含む複数の駆動信号線と、
前記第１電極と前記第２電極との夫々に電気的に接続される測定回路と、
前記複数の駆動信号線の電位を制御する第１制御回路と、
を備え、
前記測定回路は、
第１期間において、前記第１電極と前記第２電極との電位差が第１電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第１期間後の第２期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有する第２電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第２期間後の第３期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第２期間と同じ電位を供給し、前記第１制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記第２駆動信号線の電位を定電位に制御する、
液晶装置。
液晶層と、
前記液晶層を介して前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置される第１電極と、
前記第２基板と前記液晶層との間に配置される第２電極と、
前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、平面視で少なくとも一部が前記第１電極と重なる第２駆動信号線を含む複数の駆動信号線と、
前記第１電極と前記第２電極との夫々に電気的に接続される測定回路と、
前記複数の駆動信号線の電位を制御する第１制御回路と、
を備え、
前記測定回路は、
第１期間において、前記第１電極と前記第２電極との電位差が第１電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第１期間後の第２期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有する第２電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第２期間後の第３期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第２期間と同じ電位を供給し、前記第１制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記第２駆動信号線の電位を定電位に制御する、
液晶装置。
【請求項8】
前記第２電極と電気的に接続される第２導電層をさらに備え、
前記複数の駆動信号線は、平面視で少なくとも一部が前記第１電極と重なる第３駆動信号線を含み、
前記第２導電層は、前記第１電極と前記第３駆動信号線との間に配置され、
前記第１制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記第３駆動信号線の電位を変化させるか、又は定電位に制御する、
請求項７に記載の液晶装置。
前記複数の駆動信号線は、平面視で少なくとも一部が前記第１電極と重なる第３駆動信号線を含み、
前記第２導電層は、前記第１電極と前記第３駆動信号線との間に配置され、
前記第１制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記第３駆動信号線の電位を変化させるか、又は定電位に制御する、
請求項７に記載の液晶装置。
【請求項9】
複数の信号線と、
前記複数の信号線と１対１で電気的に接続される複数のスイッチング素子を含む信号線駆動回路と、
前記複数のスイッチング素子のゲート電極の電位と、前記複数のスイッチング素子を介して前記複数の信号線に供給される電位とを制御する第２制御回路と、
をさらに備え、
前記複数の信号線の少なくとも一部と、前記複数のスイッチング素子の前記ゲート電極の少なくとも一部とは、平面視で前記第１電極と重なり、
前記第２制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記複数のスイッチング素子の前記ゲート電極の電位を、前記複数のスイッチング素子がオンになる電位に制御すると共に、前記複数の信号線に供給される電位を定電位に制御する、
請求項７に記載の液晶装置。
前記複数の信号線と１対１で電気的に接続される複数のスイッチング素子を含む信号線駆動回路と、
前記複数のスイッチング素子のゲート電極の電位と、前記複数のスイッチング素子を介して前記複数の信号線に供給される電位とを制御する第２制御回路と、
をさらに備え、
前記複数の信号線の少なくとも一部と、前記複数のスイッチング素子の前記ゲート電極の少なくとも一部とは、平面視で前記第１電極と重なり、
前記第２制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記複数のスイッチング素子の前記ゲート電極の電位を、前記複数のスイッチング素子がオンになる電位に制御すると共に、前記複数の信号線に供給される電位を定電位に制御する、
請求項７に記載の液晶装置。
【請求項10】
前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、前記第１電極と電気的に接続される電極引出線と、
前記第２電極と電気的に接続される第１導電層と、
をさらに備え、
前記複数の駆動信号線は、平面視で前記電極引出線と交差する第１駆動信号線を含み、
前記第１導電層は、前記電極引出線と前記第１駆動信号線との間に配置される、
請求項７に記載の液晶装置。
前記第２電極と電気的に接続される第１導電層と、
をさらに備え、
前記複数の駆動信号線は、平面視で前記電極引出線と交差する第１駆動信号線を含み、
前記第１導電層は、前記電極引出線と前記第１駆動信号線との間に配置される、
請求項７に記載の液晶装置。
【請求項11】
複数の走査線と、
前記複数の走査線を順次選択する走査線駆動回路と、
をさらに備え、
前記複数の駆動信号線は、前記走査線駆動回路と電気的に接続される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
前記複数の走査線を順次選択する走査線駆動回路と、
をさらに備え、
前記複数の駆動信号線は、前記走査線駆動回路と電気的に接続される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項12】
表示領域に配置される複数の画素電極をさらに備え、
前記第１電極は、前記表示領域の外側に配置される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
前記第１電極は、前記表示領域の外側に配置される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項13】
前記測定回路は、前記第１期間と前記第２期間との間の第４期間において、前記電位差が、前記第１電位差と同じ極性を有し、且つ前記第１電位差の絶対値より小さい絶対値を有する第３電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給する、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項14】
前記測定回路は、
前記第３期間後の第５期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有し、且つ前記第１電位差の絶対値と同じ絶対値を有する第４電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第５期間後の第６期間において、前記電位差が、前記第４電位差と異なる極性を有する第５電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第６期間後の第７期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第６期間と同じ電位を供給する、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
前記第３期間後の第５期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有し、且つ前記第１電位差の絶対値と同じ絶対値を有する第４電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第５期間後の第６期間において、前記電位差が、前記第４電位差と異なる極性を有する第５電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、
前記第６期間後の第７期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第６期間と同じ電位を供給する、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項15】
前記測定回路は、前記第５期間と前記第６期間との間の第８期間において、前記電位差が、前記第４電位差と同じ極性を有し、且つ前記第４電位差の絶対値より小さい絶対値を有する第６電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給する、
請求項１４に記載の液晶装置。
請求項１４に記載の液晶装置。
【請求項16】
前記測定回路は、
前記第１電極と電気的に接続される第１ノードと、
前記第２電極と電気的に接続される第２電極線と、
グランド電位が印加されるグランド電位線と、
前記第１ノードと前記グランド電位線との間に電気的に接続される第１コンデンサーと、
前記第２電極線と前記グランド電位線との間に電気的に接続される第２コンデンサーと、
第１スイッチと、
第２スイッチと、
第３スイッチと、
第４スイッチと、
参照電圧に対応する測定電位を出力する測定電位生成回路と、
前記参照電圧を前記測定電位生成回路に出力し、前記第１スイッチから前記第４スイッチを制御する第３制御回路と、
前記第１ノードの電位を前記第１電極の電位として測定して前記第３制御回路に出力する電位測定回路と、
を備え、
前記第１ノードは、前記第１スイッチを介して前記グランド電位線と電気的に接続され、
前記第１ノードは、前記第２スイッチを介して前記測定電位生成回路の出力端子と電気的に接続され、
前記第２電極線は、前記第３スイッチを介して前記グランド電位線と電気的に接続され、
前記第２電極線は、前記第４スイッチを介して前記測定電位生成回路の出力端子と電気的に接続される、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
前記第１電極と電気的に接続される第１ノードと、
前記第２電極と電気的に接続される第２電極線と、
グランド電位が印加されるグランド電位線と、
前記第１ノードと前記グランド電位線との間に電気的に接続される第１コンデンサーと、
前記第２電極線と前記グランド電位線との間に電気的に接続される第２コンデンサーと、
第１スイッチと、
第２スイッチと、
第３スイッチと、
第４スイッチと、
参照電圧に対応する測定電位を出力する測定電位生成回路と、
前記参照電圧を前記測定電位生成回路に出力し、前記第１スイッチから前記第４スイッチを制御する第３制御回路と、
前記第１ノードの電位を前記第１電極の電位として測定して前記第３制御回路に出力する電位測定回路と、
を備え、
前記第１ノードは、前記第１スイッチを介して前記グランド電位線と電気的に接続され、
前記第１ノードは、前記第２スイッチを介して前記測定電位生成回路の出力端子と電気的に接続され、
前記第２電極線は、前記第３スイッチを介して前記グランド電位線と電気的に接続され、
前記第２電極線は、前記第４スイッチを介して前記測定電位生成回路の出力端子と電気的に接続される、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項17】
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは、第１電圧によってオン状態に制御され、
前記第３スイッチ及び前記第４スイッチは、前記第１電圧よりも高い第２電圧によってオン状態に制御される、
請求項１６に記載の液晶装置。
前記第３スイッチ及び前記第４スイッチは、前記第１電圧よりも高い第２電圧によってオン状態に制御される、
請求項１６に記載の液晶装置。
【請求項18】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶装置を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶装置に用いられる液晶は、長時間のＤＣ電圧成分の印加によって劣化する。また、液晶装置をプロジェクターのライトバルブとして使用する場合では、液晶は高強度の光入射と熱による化学的作用によっても劣化する。液晶の劣化とは、例えば、液晶中に陰イオン、陽イオンからなる可動性イオンが増加し、それによって、液晶の絶縁性が低下する現象である。絶縁性の低下は、例えば、液晶の電圧保持率の低下として現れ、液晶パネルではシミ、ムラ等の表示不良となって視認される。特許文献１には、このような液晶の劣化現象を加速評価する方法が開示されている。この方法では、液晶パネルの表示領域外に一対の劣化評価用電極を設け、当該液晶パネルに１００時間の加速試験を行った後、当該劣化評価用電極間に、５Ｖの電圧を５０μ秒印加し、その後、１６．７ｍ秒後の電圧保持率を測定することによって、液晶の劣化評価を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平４－２１５０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本出願人の研究によれば、例えば、液晶パネルを用いて高強度の光入射を伴う加速試験を実施すると、液晶中の可動性イオンが比較的穏やかに増加する段階と、その後、液晶中の可動性イオンが急激に増加する段階があることが判っている。また、可視光以外の、例えば、ＵＶ光を液晶パネルに入射させる場合には、ＵＶ光の高エネルギーによって化学的作用が強まり、液晶の劣化が早く進行する。
【0005】
そして、液晶中の可動性イオン量が顕著になると、液晶パネルの表示品位の低下などの不具合の発生が避けられないため、予防保全の観点から液晶パネルが寿命に達する前に、液晶パネルの寿命が近いことを知りたい、という要望があった。
【0006】
しかしながら、特許文献１の方法では、予防保全を行うことは困難であるという課題があった。詳しくは、本出願人の検証結果によれば、特許文献１の方法では、液晶中の可動性イオンが比較的穏やかに増加する段階において、可動性イオンが徐々に増加していく状況を観測することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一つの態様の液晶装置は、第１基板と、液晶層と、前記液晶層を介して前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置される第１電極と、前記第２基板と前記液晶層との間に配置される第２電極と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、前記第１電極と電気的に接続される電極引出線と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、平面視で前記電極引出線と交差する第１駆動信号線を含む複数の駆動信号線と、前記電極引出線と前記第１駆動信号線との間に配置され、前記第２電極と電気的に接続される第１導電層と、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電気的に接続される測定回路と、を備え、前記測定回路は、第１期間において、前記第１電極と前記第２電極との電位差が第１電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、前記第１期間後の第２期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有する第２電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、前記第２期間後の第３期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第２期間と同じ電位を供給する。
【0008】
本発明の一つの態様の液晶装置は、第１基板と、液晶層と、前記液晶層を介して前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置される第１電極と、前記第２基板と前記液晶層との間に配置される第２電極と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、平面視で少なくとも一部が前記第１電極と重なる第２駆動信号線を含む複数の駆動信号線と、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電気的に接続される測定回路と、前記複数の駆動信号線の電位を制御する第１制御回路と、を備え、前記測定回路は、第１期間において、前記第１電極と前記第２電極との電位差が第１電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、前記第１期間後の第２期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有する第２電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、前記第２期間後の第３期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第２期間と同じ電位を供給し、前記第１制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記第２駆動信号線の電位を定電位に制御する。
【0009】
本発明の一つの態様の電子機器は、上記態様の液晶装置を備える。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１実施形態の液晶装置に用いられる液晶パネルの概略的な構成を示す平面図である。
【図3】第１実施形態の液晶装置の概略的な構成を示す説明図である。
【図4】液晶層の物性測定方法を示す概略的なフローチャートである。
【図5】第１実施形態における検出電極及び共通電極のそれぞれの電位の時間的な変化を示す図である。
【図6】第１実施形態における第１測定処理及び第２測定処理の実行時における検出電極と共通電極との電位差の時間的な変化を示す図である。
【図7】使用時間と放電特性との関係を示す図である。
【図8】使用時間と測定値との関係を示す図である。
【図9】逆掃引期間の効果を示す図である。
【図10】液晶層の電気特性図である。
【図11】液晶層の規格化透過率と電圧との関係を示す図である。
【図12】充電期間の効果を示す図である。
【図13】液晶層の劣化の進行を追跡した結果を示す第１図である。
【図14】液晶層の劣化の進行を追跡した結果を示す第２図である。
【図15】測定再現性を検証した結果を示す第１図である。
【図16】測定再現性を検証した結果を示す第２図である。
【図17】第２実施形態の液晶装置に用いられる液晶パネルの概略的な構成を示す平面図である。
【図19】第３実施形態の液晶装置に用いられる液晶パネルの概略的な構成を示す平面図である。
【図21】非測定期間及び測定期間における各信号の波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図22】電子機器として投射型表示装置の概略的な構成を示す説明図である。
【図23】投射型表示装置の設定メニュー画面例を示す説明図である。
【図24】液晶層の劣化状況を表示する表示画面例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、以下の各図においては、各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各部材の尺度を実際とは異ならせている場合がある。また、以下の各図において、必要に応じて、相互に直交する座標軸としてＸＹＺ軸を付し、各図において、軸に沿った各矢印が指す方向を＋方向とし、＋方向と反対の方向を－方向とする。
【0012】
１．第１実施形態
１－１．液晶パネル１００の構成の概要
図１は、第１実施形態の液晶装置１０００に用いられる液晶パネル１００の概略的な構成を示す平面図である。なお、図１において、＋Ｘ方向を右又は右側、－Ｘ方向を左又は左側ということがある。また、＋Ｙ方向を上又は上側、－Ｙ方向を下又は下側ということがある。さらに、＋Ｚ方向から見ることを平面視あるいは平面的という。
１－１．液晶パネル１００の構成の概要
図１は、第１実施形態の液晶装置１０００に用いられる液晶パネル１００の概略的な構成を示す平面図である。なお、図１において、＋Ｘ方向を右又は右側、－Ｘ方向を左又は左側ということがある。また、＋Ｙ方向を上又は上側、－Ｙ方向を下又は下側ということがある。さらに、＋Ｚ方向から見ることを平面視あるいは平面的という。
【0013】
例えば、本実施形態における液晶パネル１００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の画素スイッチング素子８を有する複数の画素Ｐが表示領域Ｅに配置されるアクティブ駆動型の液晶パネルである。この液晶パネル１００は、後述の測定回路２００と組み合わされて液晶装置１０００を構成するとともに、電子機器としての投射型表示装置などにおいて、光変調装置として好適に用いることができるものである。
【0014】
液晶パネル１００は、素子基板１と、対向基板２と、を備える。素子基板１と対向基板２とは、シール材３を介して互いに接着される。シール材３は、対向基板２の外縁に沿って枠状に設けられている。シール材３は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、素子基板１と対向基板２との間のギャップを所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材を含む。なお、図１では、シール材３の一部のみを図示し、シール材３の残りの部分は適宜省略している。
【0015】
図１では図示を省略するが、素子基板１と対向基板２とで挟まれ、且つシール材３で囲まれた領域に、液晶層４が配置される。液晶層４については、後で図２を用いて説明する。例えば、液晶層４は、液晶を滴下する液晶滴下法によって形成される。液晶層４が液晶滴下法によって形成される場合、液晶パネル１００には、液晶を封入するための液晶封入口が存在しない。液晶層４は、例えば、負の誘電異方性を有する液晶から構成される。
【0016】
素子基板１は、シール材３で囲まれた領域に表示領域Ｅを備える。表示領域Ｅには、複数の画素Ｐがマトリクス状に配置される。表示領域Ｅには、Ｙ軸方向に延在する複数の信号線５が、Ｘ軸方向に一定の間隔で配置される。表示領域Ｅには、Ｘ軸方向に延在する複数の走査線６が、Ｙ軸方向に一定の間隔で配置される。信号線５と走査線６とが交差する位置のそれぞれに対応して、各画素Ｐが配置される。
【0017】
図１では図示を省略するが、各画素Ｐは、光透過性を有する画素電極７と、画素電極７に対応して配置された画素スイッチング素子８と、を備える。画素電極７及び画素スイッチング素子８については、後で図２を用いて説明する。画素電極７は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料によって形成された透明電極である。画素スイッチング素子８は、例えば、Ｎチャネル型ＴＦＴである。
【0018】
例えば、各信号線５は、各信号線５に対応する各画素Ｐの画素スイッチング素子８のソースと電気的に接続される。各走査線６は、各走査線６に対応する各画素Ｐの画素スイッチング素子８のゲートと電気的に接続される。各画素Ｐにおいて、画素スイッチング素子８のドレインは、画素電極７と電気的に接続される。
【0019】
素子基板１は、信号線駆動回路９及び走査線駆動回路１０を備える。表示領域Ｅとシール材３との間の領域において、表示領域Ｅの下側に信号線駆動回路９が配置され、表示領域Ｅの左側に走査線駆動回路１０が配置される。各信号線５の下端は、信号線駆動回路９と電気的に接続される。各走査線６の左端は、走査線駆動回路１０と電気的に接続される。
【0020】
例えば、信号線駆動回路９は、複数のデマルチプレクサーを備える。例えば、各デマルチプレクサーは、４つのスイッチング素子１１を備える。図１では、信号線駆動回路９に含まれる複数のデマルチプレクサーのうち、最も右側に位置するデマルチプレクサーに含まれる４つのスイッチング素子１１のみを図示している。例えば、スイッチング素子１１は、画素スイッチング素子８と同様に、Ｎチャネル型ＴＦＴである。
【0021】
各スイッチング素子１１のドレイン（Ｄ）は、各スイッチング素子１１に対応する信号線５と電気的に接続される。各スイッチング素子１１のソース（Ｓ）は、映像信号端子１２と電気的に接続される。映像信号端子１２は、素子基板１の下側端部に配置された複数の実装端子の１つであり、映像信号ＶＩＤの入力端子として使用される。
【0022】
４つのスイッチング素子１１のうち、最も右側に位置するスイッチング素子１１のゲート（Ｇ）は、第１選択信号端子１３と電気的に接続される。第１選択信号端子１３は、複数の実装端子の１つであり、第１選択信号ＳＥＬ１の入力端子として使用される。
【0023】
４つのスイッチング素子１１のうち、右から２番目に位置するスイッチング素子１１のゲートは、第２選択信号端子１４と電気的に接続される。第２選択信号端子１４は、複数の実装端子の１つであり、第２選択信号ＳＥＬ２の入力端子として使用される。
【0024】
４つのスイッチング素子１１のうち、右から３番目に位置するスイッチング素子１１のゲートは、第３選択信号端子１５と電気的に接続される。第３選択信号端子１５は、複数の実装端子の１つであり、第３選択信号ＳＥＬ３の入力端子として使用される。
【0025】
４つのスイッチング素子１１のうち、最も左側に位置するスイッチング素子１１のゲートは、第４選択信号端子１６と電気的に接続される。第４選択信号端子１６は、複数の実装端子の１つであり、第４選択信号ＳＥＬ４の入力端子として使用される。
【0026】
第１選択信号ＳＥＬ１から第４選択信号ＳＥＬ４によって、１つのデマルチプレクサーに含まれる４つのスイッチング素子１１がオン又はオフに制御される。１水平期間において各スイッチング素子１１が排他的にオンに制御され、各スイッチング素子１１のオンタイミングに同期して映像信号ＶＩＤが分配されて映像信号端子１２に入力されることにより、所望の映像信号ＶＩＤが各信号線５に供給される。
【0027】
液晶パネル１００の高速駆動に適した書き込み能力を確保するために、各スイッチング素子１１のチャネル幅は大きい。従って、典型的には、各スイッチング素子１１のゲート電極がＹ軸方向に延在する配置が多用される。信号線駆動回路９は、上記のような４つのスイッチング素子１１を有する複数のデマルチプレクサーによって構成される。言い換えれば、信号線駆動回路９は、複数の信号線５と１対１で電気的に接続される複数のスイッチング素子１１を含む。
【0028】
例えば、液晶パネル１００がＦＨＤ(Full-High Definition)パネルである場合、信号線駆動回路９は、１９２０／４＝４８０個のデマルチプレクサーによって構成される。例えば、各デマルチプレクサーが８個のスイッチング素子１１を有する場合には、信号線駆動回路９は、１９２０／８＝２４０個のデマルチプレクサーによって構成される。
【0029】
例えば、走査線駆動回路１０は、シフトレジスターのような順次選択回路によって構成される。従って、典型的には、クロック信号ＣＬＹの主配線であるクロック信号主線１７がＹ軸方向に延在し、各シフトレジスターの単位回路にクロック信号ＣＬＹを供給するための複数のクロック信号支線１８が、クロック信号主線１７から右側に向かって延在する構成となる。クロック信号主線１７は、クロック信号端子１９と電気的に接続される。クロック信号端子１９は、複数の実装端子の１つであり、クロック信号ＣＬＹの入力端子として使用される。
【0030】
図１では、クロック信号端子１９に入力されるクロック信号ＣＬＹが、走査線駆動回路１０に直接供給される構成を例示したが、クロック信号端子１９に入力されるクロック信号ＣＬＹを低振幅信号とし、素子基板１に配置されたレベルシフト回路によって高振幅信号に変換して走査線駆動回路１０に供給する構成を採用してもよい。
【0031】
また、図１では、１つのクロック信号ＣＬＹが走査線駆動回路１０に供給される構成を例示したが、クロック信号ＣＬＹの反転信号ＣＬＹＢを、クロック信号ＣＬＹとともに走査線駆動回路１０に供給する構成を採用してもよい。この場合、これら２つのクロック信号ＣＬＹ及びＣＬＹＢは、位相差補正回路によって位相差が調整された後に、バッファー回路を経由してシフトレジスターに供給される。
【0032】
走査線駆動回路１０には、Ｙ軸方向に延在する出力制御信号線２０を介して、走査線選択波形を整形するための出力制御信号ＥＮＢＹが供給される。出力制御信号線２０は、出力制御信号端子２１と電気的に接続される。出力制御信号端子２１は、複数の実装端子の１つであり、出力制御信号ＥＮＢＹの入力端子として使用される。例えば、出力制御信号ＥＮＢＹは、シフトレジスターの各段の出力信号とともにＡＮＤ回路に入力され、ＡＮＤ回路の出力信号が、画素スイッチング素子８をオンにするための走査信号として、適時バッファー回路を経由して走査線６に供給される。
【0033】
上記の説明から理解されるように、走査線駆動回路１０は、表示領域Ｅに配置される複数の走査線６を、クロック信号ＣＬＹに同期して順次選択する。より具体的には、走査線駆動回路１０は、クロック信号ＣＬＹに同期して、各走査線６に順番に走査信号を供給する。１本の走査線６が選択されている期間、すなわち１本の走査線６に走査信号が供給されている期間が、１水平期間に含まれる。
【0034】
素子基板１は、表示領域Ｅとシール材３との間の領域に配置された検出電極２２を備える。例えば、検出電極２２は、画素電極７と同様に、ＩＴＯなどの透明導電材料によって形成される。検出電極２２は、表示領域Ｅの外側に配置される。検出電極２２は、表示領域Ｅを囲む枠状に配置される。検出電極２２は、いわゆるベタ膜パターンで形成されてもよいし、複数の画素電極７を連結させることにより形成されてもよい。ベタ膜パターンとは、例えば、表示領域Ｅとシール材３との間の領域の全部又は一部を連続的に覆う電極パターンである。
【0035】
素子基板１は、検出電極２２と電気的に接続される電極引出線２３を備える。例えば、電極引出線２３は、検出電極２２の左下隅から左側に向かってＸ軸方向に延在する。検出電極２２は、電極引出線２３を介して、第１電極接続端子２４と電気的に接続される。第１電極接続端子２４は、複数の実装端子の１つであり、後述の測定回路２００と電気的に接続される。
【0036】
図１に示すように、クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０は、平面視で検出電極２２と重ならない。クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０は、複数の駆動信号線の一例である。すなわち、第１実施形態において、複数の駆動信号線は、平面視で検出電極２２と重ならない。上述したように、クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０は、走査線駆動回路１０と電気的に接続される。すなわち、複数の駆動信号線は、走査線駆動回路１０と電気的に接続される。出力制御信号は、クロック信号が入力されるシフトレジスターよりも後段のＡＮＤ回路に入力されるので、出力制御信号線２０はクロック信号主線１７よりも表示領域Ｅ側に配置される構成が多用される。
【0037】
上記のように、複数の駆動信号線は、平面視で検出電極２２と重ならないが、検出電極２２と電気的に接続される電極引出線２３は、平面視で、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０と交差する。すなわち、複数の駆動信号線は、平面視で電極引出線２３と交差する第１駆動信号線として、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０を含む。本実施形態では、電極引出線２３と第１駆動信号線との間の結合容量を抑制するために、電極引出線２３が第１駆動信号線と交差する領域に、Ｘ軸方向に延在する第１導電層２５が配置される。第１導電層２５は、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置される。
【0038】
クロック信号主線１７、出力制御信号線２０、電極引出線２３、及び第１導電層２５を含む断面の構造については、後で図２を用いて説明する。なお、図１では図示を省略するが、素子基板１は、検出電極２２及び画素電極７を覆って配置された第１配向膜２６を備える。第１配向膜２６については、後で図２を用いて説明する。
【0039】
対向基板２は、遮光性を有する遮光部材２７と、光透過性を有する共通電極２８と、共通電極２８を覆って配置された第２配向膜２９と、を備える。図１では、共通電極２８及び第２配向膜２９の図示を省略している。共通電極２８及び第２配向膜２９については、後で図２を用いて説明する。
【0040】
遮光部材２７は、平面視で表示領域Ｅを囲むように配置される。検出電極２２は、遮光部材２７によって覆われている。図１では、遮光部材２７の一部のみを図示し、遮光部材２７の残りの部分は適宜省略している。共通電極２８は、例えば、ＩＴＯなどの透明導電材料によって形成される。共通電極２８は、対向基板２の四隅に対応して配置されたトランスファー３０を介して、素子基板１の２つの第２電極接続端子３１と電気的に接続される。
【0041】
２つの第２電極接続端子３１は、それぞれ、素子基板１の下側端部に配置された複数の実装端子の１つであり、共通電位Ｖｃｏｍの入力端子として使用される。第２電極接続端子３１に入力される共通電位Ｖｃｏｍは、４つのトランスファー３０を介して共通電極２８に供給される。また、上記の第１導電層２５は、第２電極接続端子３１と電気的に接続される。すなわち、第１導電層２５は、共通電極２８と電気的に接続される。従って、第２電極接続端子３１に入力される共通電位Ｖｃｏｍは、第１導電層２５にも供給される。
【0042】
図示は省略するが、第２電極接続端子３１に入力される共通電位Ｖｃｏｍは、素子基板１に配置された画素回路に含まれる補助コンデンサーの一端にも供給される。共通電位Ｖｃｏｍは、共通電極２８と補助コンデンサーとのそれぞれに、別系統で供給されてもよい。図１では、表示領域Ｅの左側に１つの走査線駆動回路１０が配置される構成を例示したが、実際には、高速駆動に対応するために、表示領域Ｅの左側と右側との両方に走査線駆動回路１０が配置される構成が多用される。
【0043】
図２は、図１に示される領域Ｗ１０のＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。なお、図２においては、＋Ｚ方向を上又は上側、－Ｚ方向を下又は下側ということがある。また、図１と同様に、図２において、＋Ｘ方向を右又は右側、－Ｘ方向を左又は左側ということがある。なお図２においては遮光部材２７（遮光膜８２）の図示は説明のために簡略化しており、領域Ｗ１０の全域にあるものとしている。
【0044】
図２に示すように、素子基板１と対向基板２との間に液晶層４が配置される。素子基板１は、第１基板５１と、画素スイッチング素子８と、第１絶縁膜５２と、第１配線層５３と、第２絶縁膜５４と、第２配線層５５と、第３絶縁膜５６と、第３配線層５７と、第４絶縁膜５８と、透明電極層５９と、第１配向膜２６と、を備える。対向基板２は、第２基板８１と、遮光膜８２と、共通電極２８と、第２配向膜２９と、を備える。
【0045】
第１基板５１及び第２基板８１は、透光性を有する基板である。例えば、第１基板５１及び第２基板８１は、ガラス基板又は石英基板などである。遮光膜８２は、第２基板８１の液晶層側下面に配置され、遮光部材２７及びブラックマトリクス等を構成する。共通電極２８は、遮光膜８２の液晶層側に配置される透明電極であり、ＩＴＯなどの透明導電材料によって形成される。第２配向膜２９は、共通電極２８の液晶層側に配置され、酸化シリコンなどの無機材料で形成される。既に述べたように、対向基板２の共通電極２８は、トランスファー３０を介して、素子基板１の第２電極接続端子３１と電気的に接続される。
【0046】
第１基板５１の上面に、各画素Ｐに対応する画素スイッチング素子８が配置される。画素スイッチング素子８は、半導体層６１、ゲート絶縁膜６２、及びゲート電極層６３から構成される。例えば、画素スイッチング素子８がＮチャネル型ＴＦＴである場合、典型的には、半導体層６１は、第１高濃度領域６１ａと、第２高濃度領域６１ｂと、チャネル領域６１ｃと、第１低濃度領域６１ｄと、第２低濃度領域６１ｅと、を有する。
【0047】
第１高濃度領域６１ａ及び第２高濃度領域６１ｂは、半導体層６１における高濃度のＮ型領域である。第１高濃度領域６１ａは、画素スイッチング素子８のソースに対応する領域であり、第２高濃度領域６１ｂは、画素スイッチング素子８のドレインに対応する領域である。第１低濃度領域６１ｄは、第１高濃度領域６１ａとチャネル領域６１ｃとの間の領域であって、且つ低濃度のＮ型領域である。第２低濃度領域６１ｅは、第２高濃度領域６１ｂとチャネル領域６１ｃとの間の領域であって、且つ低濃度のＮ型領域である。
【0048】
ゲート絶縁膜６２は、半導体層６１を覆って配置される。ゲート電極層６３は、ゲート絶縁膜６２の上面において、チャネル領域６１ｃと対向するように配置される。図２では図示を省略するが、ゲート電極層６３は、各画素Ｐに対応する走査線６と電気的に接続される。第１絶縁膜５２は、第１基板５１の上面において、上記のように構成された画素スイッチング素子８を覆って配置される。
【0049】
なお、実際には、各画素Ｐの画素回路は、画素スイッチング素子８だけでなく、補助コンデンサーを構成する導電層及び誘電体膜なども有するが、図２では、補助コンデンサーの図示を適宜省略している。また、図２では、ゲート絶縁膜６２の一部のみを図示し、ゲート絶縁膜６２の残りの部分を適宜省略している。
【0050】
第１配線層５３は、第１絶縁膜５２の上面に配置される。第１配線層５３は、検出電極線５３ａと、共通電位線５３ｂと、クロック信号主線１７と、出力制御信号線２０と、信号線５と、第１ドレイン中継線５３ｃと、を含む。
【0051】
検出電極線５３ａは、図１に示される第１電極接続端子２４と電気的に接続される。共通電位線５３ｂは、検出電極線５３ａの右側に配置され、図１に示される第２電極接続端子３１と電気的に接続される。すなわち、共通電位線５３ｂは、トランスファー３０を介して、対向基板２の共通電極２８とも電気的に接続される。クロック信号主線１７は、共通電位線５３ｂの右側に配置され、図１に示されるクロック信号端子１９と電気的に接続される。出力制御信号線２０は、クロック信号主線１７の右側に配置され、図１に示される出力制御信号端子２１と電気的に接続される。
【0052】
信号線５は、コンタクトホール６４を介して、半導体層６１の第１高濃度領域６１ａ、すなわち、画素スイッチング素子８のソースと電気的に接続される。第１ドレイン中継線５３ｃは、コンタクトホール６５を介して、半導体層６１の第２高濃度領域６１ｂ、すなわち、画素スイッチング素子８のドレインと電気的に接続される。
【0053】
第２絶縁膜５４は、第１絶縁膜５２の上面において、上記のように構成された第１配線層５３を覆って配置される。第２配線層５５は、第２絶縁膜５４の上面に配置される。第２配線層５５は、検出電極中継線５５ａと、第２ドレイン中継線５５ｂと、第１導電層２５と、を含む。
【0054】
検出電極中継線５５ａは、コンタクトホール６６を介して、検出電極線５３ａと電気的に接続される。第２ドレイン中継線５５ｂは、コンタクトホール６７を介して、第１ドレイン中継線５３ｃと電気的に接続される。第１導電層２５は、コンタクトホール６８を介して、共通電位線５３ｂと電気的に接続される。すなわち、第１導電層２５は、共通電位線５３ｂを介して、共通電極２８及び第２電極接続端子３１と電気的に接続される。
【0055】
第３絶縁膜５６は、第２絶縁膜５４の上面において、上記のように構成された第２配線層５５を覆って配置される。第３配線層５７は、第３絶縁膜５６の上面に配置される。第３配線層５７は、第３ドレイン中継線５７ａと、電極引出線２３と、を含む。
【0056】
第３ドレイン中継線５７ａは、コンタクトホール６９を介して、第２ドレイン中継線５５ｂと電気的に接続される。電極引出線２３は、コンタクトホール７０を介して、検出電極中継線５５ａと電気的に接続される。すなわち、電極引出線２３は、検出電極中継線５５ａ及び検出電極線５３ａを介して、第１電極接続端子２４と電気的に接続される。
【0057】
第４絶縁膜５８は、第３絶縁膜５６の上面において、上記のように構成された第３配線層５７を覆って配置される。透明電極層５９は、第４絶縁膜５８の上面に配置される。透明電極層５９は、ＩＴＯなどの透明導電材料によって形成された電極層である。透明電極層５９は、表示領域Ｅに配置される画素電極７と、表示領域Ｅの外側に配置される検出電極２２と、を含む。
【0058】
画素電極７は、コンタクトホール７１を介して、第３ドレイン中継線５７ａと電気的に接続される。すなわち、画素電極７は、第３ドレイン中継線５７ａ、第２ドレイン中継線５５ｂ、及び第１ドレイン中継線５３ｃを介して、画素スイッチング素子８のドレインと電気的に接続される。検出電極２２は、コンタクトホール７２を介して、電極引出線２３と電気的に接続される。すなわち、検出電極２２は、電極引出線２３、検出電極中継線５５ａ、及び検出電極線５３ａを介して、第１電極接続端子２４と電気的に接続される。
【0059】
第１配向膜２６は、第４絶縁膜５８の上面において、上記のように構成された透明電極層５９を覆って配置される。例えば、第１配向膜２６は、第２配向膜２９と同様に、酸化シリコンなどの無機材料で形成される。
【0060】
第３配線層５７に含まれる電極引出線２３は、検出電極２２の直下の位置から左側に向かってＸ軸方向に延在する。第１配線層５３に含まれるクロック信号主線１７及び出力制御信号線２０は、Ｙ軸方向に延在し、且つ平面視で検出電極２２と重ならない。このような配線構造により、検出電極２２と電気的に接続される電極引出線２３は、平面視で、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０を含む第１駆動信号線と交差する。電極引出線２３が第１駆動信号線と交差する領域において、第１駆動信号線の直上を通過するようにＸ軸方向に延在する第１導電層２５が、第２配線層５５に配置される。すなわち、第１導電層２５は、電極引出線２３が第１駆動信号線と交差する領域において、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置される。
【0061】
上記の説明から理解されるように、第１実施形態の液晶パネル１００は、少なくとも、第１基板５１と、液晶層４と、第２基板８１と、検出電極２２と、共通電極２８と、電極引出線２３と、複数の駆動信号線（クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０）と、第１導電層２５と、を備える。第２基板８１は、液晶層４を介して第１基板５１に対向する。検出電極２２は、第１基板５１と液晶層４との間に配置される。共通電極２８は、第２基板８１と液晶層４との間に配置される。電極引出線２３は、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、検出電極２２と電気的に接続される。複数の駆動信号線は、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、平面視で電極引出線２３と交差する第１駆動信号線（クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０）を含む。第１導電層２５は、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置され、共通電極２８と電気的に接続される。検出電極２２は、第１電極の一例である。共通電極２８は、第２電極の一例である。
【0062】
また、第１実施形態の液晶パネル１００は、少なくとも、透明電極層５９と、第１配線層５３と、第２配線層５５と、第３配線層５７と、を備える。透明電極層５９は、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、検出電極２２を含む電極層である。第１配線層５３は、第１基板５１と透明電極層５９との間に配置され、第１駆動信号線を含む配線層である。第２配線層５５は、第１配線層５３と透明電極層５９との間に配置され、第１導電層２５を含む配線層である。第３配線層５７は、第２配線層５５と透明電極層５９との間に配置され、電極引出線２３を含む配線層である。
【0063】
１－２．液晶装置１０００の構成の概要
図３は、液晶装置１０００の概略的な構成を示す説明図である。液晶装置１０００は、液晶パネル１００と、測定回路２００と、ＣＯＦ(Chip on Film)３００と、を備える。液晶パネル１００は、ＣＯＦ３００を介して、測定回路２００と電気的に接続される。より具体的には、液晶パネル１００の素子基板１に配置された各実装端子が、ＣＯＦ３００を介して、測定回路２００と電気的に接続される。また図示しているように、クロック信号ＣＬＹ、出力制御信号ＥＮＢＹ、選択信号ＳＥＬ、映像信号ＶＩＤ等は、駆動ＩＣ(Integrated Circuit)３１０から供給される。また、第１電極接続端子２４と電気的に接続されるＣＯＦ３００上の配線は、駆動ＩＣ３１０を避けて配置される。このように構成されているため、第１基板５１における第１電極接続端子２４から検出電極２２に至る配線は、クロック信号ＣＬＹ、出力制御信号ＥＮＢＹ等と交差することになる。
図３は、液晶装置１０００の概略的な構成を示す説明図である。液晶装置１０００は、液晶パネル１００と、測定回路２００と、ＣＯＦ(Chip on Film)３００と、を備える。液晶パネル１００は、ＣＯＦ３００を介して、測定回路２００と電気的に接続される。より具体的には、液晶パネル１００の素子基板１に配置された各実装端子が、ＣＯＦ３００を介して、測定回路２００と電気的に接続される。また図示しているように、クロック信号ＣＬＹ、出力制御信号ＥＮＢＹ、選択信号ＳＥＬ、映像信号ＶＩＤ等は、駆動ＩＣ(Integrated Circuit)３１０から供給される。また、第１電極接続端子２４と電気的に接続されるＣＯＦ３００上の配線は、駆動ＩＣ３１０を避けて配置される。このように構成されているため、第１基板５１における第１電極接続端子２４から検出電極２２に至る配線は、クロック信号ＣＬＹ、出力制御信号ＥＮＢＹ等と交差することになる。
【0064】
測定回路２００は、測定電位生成回路４０と、共通電位生成回路４１と、レベルシフター４２と、増幅回路４３と、Ａ／Ｄコンバーター４４と、中央制御回路４５と、測定値記憶回路４６と、表示情報生成回路４７と、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２と、第３スイッチＳＷ３と、第４スイッチＳＷ４と、第５スイッチＳＷ５と、第１コンデンサーＣ１と、第２コンデンサーＣ２と、共通電極線Ｌ１と、グランド電位線Ｌ２と、第１ノードＮ１と、を備える。ＣＯＦ３００は、駆動ＩＣ３１０を備える。
【0065】
共通電極線Ｌ１は、ＣＯＦ３００を介して、図１に示される第２電極接続端子３１と電気的に接続される。すなわち、共通電極線Ｌ１は、第２電極接続端子３１を介して、共通電極２８及び第１導電層２５と電気的に接続される。共通電極線Ｌ１は、第２電極線の一例である。
【0066】
グランド電位線Ｌ２は、グランド電位が印加される配線である。グランド電位線Ｌ２は、液晶装置１０００内のデジタル回路系のグランドと１点で電気的に接続される。このように構成することで、後述する測定時において、デジタル回路系がもたらす測定ノイズを抑制する効果を奏する。グランド電位線Ｌ２は、第２コンデンサーＣ２を介して、共通電極線Ｌ１と電気的に接続される。つまり、第２コンデンサーＣ２は、共通電極線Ｌ１とグランド電位線Ｌ２との間に電気的に接続される。例えば、第２コンデンサーＣ２は、０．１μＦ以上の容量値を有する。第２コンデンサーＣ２によって共通電極２８の電位が安定する。従って後述する測定時において、共通電極２８との間で主に液晶層４による結合容量を持つ検出電極２２がうける測定ノイズを抑制する。また、液晶装置１０００において、液晶パネル１００は、導体で構成されたホルダー１１０によって保持されており、グランド電位線Ｌ２は、ホルダー１１０と電気的に接続される。グランド電位線Ｌ２をホルダー１１０と電気的に接続することで、後述する測定時において、検出電極２２がうける測定ノイズを抑制する効果を奏する。
【0067】
測定回路２００内における第１ノードＮ１は、ＣＯＦ３００を介して、図１に示される第１電極接続端子２４と電気的に接続される。つまり、第１ノードＮ１は、第１電極接続端子２４を介して、検出電極２２と電気的に接続される。このように、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電気的に接続される。
【0068】
第１ノードＮ１は、第１スイッチＳＷ１を介して、グランド電位線Ｌ２と電気的に接続される。第１ノードＮ１は、第２スイッチＳＷ２を介して、測定電位生成回路４０の出力端子と電気的に接続される。第１ノードＮ１は、第１コンデンサーＣ１を介して、グランド電位線Ｌ２と電気的に接続される。つまり、第１コンデンサーＣ１は、第１ノードＮ１とグランド電位線Ｌ２との間に電気的に接続される。例えば、第１コンデンサーＣ１は、１ｎＦから１０ｎＦ程度の容量値を有する。第１コンデンサーＣ１によって、後述する測定時における検出電極２２がうける測定ノイズを抑制する。また、第１コンデンサーＣ１の容量値によって、可動性イオン８５の増加に対する検出感度を調整できる。
【0069】
第１スイッチＳＷ１の状態は、中央制御回路４５から出力される第１制御信号Ｓ１によって制御される。例えば、第１制御信号Ｓ１として、５Ｖの振幅を有する論理信号が中央制御回路４５から出力され、論理「Ｈ」のときに第１スイッチＳＷ１はオン状態になる。第２スイッチＳＷ２の状態は、中央制御回路４５から出力される第２制御信号Ｓ２によって制御される。例えば、第２制御信号Ｓ２として、５Ｖの振幅を有する論理信号が中央制御回路４５から出力され、論理「Ｈ」のときに第２スイッチＳＷ２はオン状態になる。つまり、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２は、第１電圧（５Ｖ）によってオン状態に制御される。
【0070】
共通電極線Ｌ１は、第３スイッチＳＷ３を介して、グランド電位線Ｌ２と電気的に接続される。共通電極線Ｌ１は、第４スイッチＳＷ４を介して、測定電位生成回路４０の出力端子と電気的に接続される。共通電極線Ｌ１は、第５スイッチＳＷ５を介して、共通電位生成回路４１の出力端子と電気的に接続される。
【0071】
第３スイッチＳＷ３の状態は、中央制御回路４５からレベルシフター４２を介して出力される第３制御信号Ｓ３によって制御される。例えば、第３制御信号Ｓ３として、５Ｖの振幅を有する論理信号が中央制御回路４５から出力されるが、この論理信号は、レベルシフター４２によって、例えば、１５Ｖの振幅を有する論理信号に変換される。つまり、レベルシフター４２から１５Ｖの振幅を有する第３制御信号Ｓ３が出力され、論理「Ｈ」のときに第３スイッチＳＷ３はオン状態になる。
【0072】
第４スイッチＳＷ４の状態は、中央制御回路４５からレベルシフター４２を介して出力される第４制御信号Ｓ４によって制御される。例えば、第４制御信号Ｓ４として、５Ｖの振幅を有する論理信号が中央制御回路４５から出力されるが、この論理信号は、レベルシフター４２によって、例えば、１５Ｖの振幅を有する論理信号に変換される。つまり、レベルシフター４２から１５Ｖの振幅を有する第４制御信号Ｓ４が出力され、論理「Ｈ」のときに第４スイッチＳＷ４はオン状態になる。
【0073】
第５スイッチＳＷ５の状態は、中央制御回路４５からレベルシフター４２を介して出力される第５制御信号Ｓ５によって制御される。例えば、第５制御信号Ｓ５として、５Ｖの振幅を有する論理信号が中央制御回路４５から出力されるが、この論理信号は、レベルシフター４２によって、例えば、１５Ｖの振幅を有する論理信号に変換される。つまり、レベルシフター４２から１５Ｖの振幅を有する第５制御信号Ｓ５が出力され、論理「Ｈ」のときに第５スイッチＳＷ５はオン状態になる。
上記のように、第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４、及び第５スイッチＳＷ５は、第１電圧（５Ｖ）よりも高い第２電圧（１５Ｖ）によってオン状態に制御される。
上記のように、第３スイッチＳＷ３、第４スイッチＳＷ４、及び第５スイッチＳＷ５は、第１電圧（５Ｖ）よりも高い第２電圧（１５Ｖ）によってオン状態に制御される。
【0074】
測定電位生成回路４０は、中央制御回路４５から出力される参照電圧Ｖｓｒｅｆに対応する測定電位Ｖｓを出力する。例えば、測定電位生成回路４０は、参照電圧Ｖｓｒｅｆと同じ極性及び絶対値を有する測定電位Ｖｓを出力する。すなわち、測定電位生成回路４０から出力される測定電位Ｖｓは、中央制御回路４５によって可変制御される。このような測定電位生成回路４０は、例えば、参照電圧Ｖｓｒｅｆが入力されるボルテージフォロワーによって実現できる。
【0075】
共通電位生成回路４１は、所定の共通電位Ｖｃｏｍを出力する。例えば、共通電位Ｖｃｏｍは、液晶パネル１００の通常駆動時において、５Ｖである。
【0076】
増幅回路４３は、検出電極２２と電気的に接続された第１ノードＮ１の電位を増幅する。以下の説明では、第１ノードＮ１の電位を第１ノード電位と呼称する場合がある。増幅回路４３は、増幅された第１ノード電位をＡ／Ｄコンバーター４４に出力する。Ａ／Ｄコンバーター４４は、増幅回路４３によって増幅された第１ノード電位をデジタル値に変換する。Ａ／Ｄコンバーター４４は、第１ノード電位のデジタル値を、検出電極２２の電位の測定値として、中央制御回路４５に出力する。以下の説明では、検出電極２２の電位を検出電極電位Ｖｄと呼称する場合がある。
【0077】
このように、本実施形態において、増幅回路４３及びＡ／Ｄコンバーター４４は、第１ノードＮ１の電位を検出電極電位Ｖｄとして測定し、検出電極電位Ｖｄの測定値を中央制御回路４５に出力する電位測定回路の一例である。
【0078】
例えば、増幅回路４３は、オペアンプを用いた非反転増幅回路である。増幅回路４３のグランド端子は、ホルダー１１０、第１コンデンサーＣ１、及び第２コンデンサーＣ２が電気的に接続されたグランド電位線Ｌ２と電気的に接続される。このように、増幅回路４３のグランド端子をグランド電位線Ｌ２と電気的に接続することにより、検出電極電位Ｖｄの測定値に、測定回路２００を構成するデジタル回路系の動作に伴うノイズ成分が重畳することを抑制できる。
なお、上記の増幅回路４３の構成から理解されるように、Ａ／Ｄコンバーター４４から得られる検出電極電位Ｖｄの測定値は、第１ノード電位、すなわち検出電極２２の電位と、グランド電位との電位差に応じた値である。
なお、上記の増幅回路４３の構成から理解されるように、Ａ／Ｄコンバーター４４から得られる検出電極電位Ｖｄの測定値は、第１ノード電位、すなわち検出電極２２の電位と、グランド電位との電位差に応じた値である。
【0079】
中央制御回路４５は、液晶層４の劣化状況の測定時において、測定回路２００に含まれる各回路を制御する。具体的には、中央制御回路４５は、参照電圧Ｖｓｒｅｆを測定電位生成回路４０に出力する。中央制御回路４５は、第１制御信号Ｓ１を第１スイッチＳＷ１に出力するとともに、第２制御信号Ｓ２を第２スイッチＳＷ２に出力する。中央制御回路４５は、第３制御信号Ｓ３から第５制御信号Ｓ５を、レベルシフター４２を介して、第３スイッチＳＷ３から第５スイッチＳＷ５に出力する。このように、本実施形態における中央制御回路４５は、参照電圧Ｖｓｒｅｆを測定電位生成回路４０に出力し、第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５を制御する第３制御回路の一例である。
【0080】
中央制御回路４５は、Ａ／Ｄコンバーター４４から出力される検出電極電位Ｖｄの測定値を、測定値記憶回路４６に記憶させる。測定値記憶回路４６は、中央制御回路４５による制御に従って、検出電極電位Ｖｄの測定値を記憶する。中央制御回路４５は、判定回路４５ａを含む。判定回路４５ａは、測定値記憶回路４６に記憶された測定値に基づいて、液晶層４の劣化状況を判定する。表示情報生成回路４７は、測定値および判定結果に基づいて、液晶層４の劣化状況の表示用情報を生成する。
【0081】
中央制御回路４５は、液晶パネル１００の通常駆動時において、駆動ＩＣ３１０を制御することにより、液晶パネル１００の駆動に必要な各種信号を駆動ＩＣ３１０から出力させる。駆動ＩＣ３１０は、中央制御回路４５による制御に従って、クロック信号ＣＬＹと、出力制御信号ＥＮＢＹと、映像信号ＶＩＤと、選択信号ＳＥＬとを液晶パネル１００に出力する。選択信号ＳＥＬは、第１選択信号ＳＥＬ１から第４選択信号ＳＥＬ４を含む。駆動ＩＣ３１０が出力する信号には、上記以外にも走査線駆動回路１０へのスタートパルス信号や、走査方向指定信号等も含まれる。
【0082】
図１を参照して説明したように、クロック信号端子１９に入力されるクロック信号ＣＬＹは、クロック信号主線１７と、クロック信号支線１８とを介して、走査線駆動回路１０に供給される。出力制御信号端子２１に入力される出力制御信号ＥＮＢＹは、出力制御信号線２０を介して、走査線駆動回路１０に供給される。
【0083】
映像信号端子１２に入力される映像信号ＶＩＤは、信号線駆動回路９に含まれる全デマルチプレクサーの各スイッチング素子１１のソースに供給される。例えば、選択信号ＳＥＬのうち、第１制御信号端子１３から第４制御信号端子１６に入力される第１選択信号ＳＥＬ１から第４選択信号ＳＥＬ４は、信号線駆動回路９の最も右側に位置するデマルチプレクサーに含まれる４つのスイッチング素子１１のゲート電極に供給される。
【0084】
信号線駆動回路９に映像信号ＶＩＤ及び選択信号ＳＥＬが供給され、走査線駆動回路１０にクロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹが供給されることにより、各画素Ｐの画素スイッチング素子８をオン状態に切り替える走査信号が各走査線６に順次供給されるとともに、各画素Ｐの画素電極７に印加される電位が各信号線５に供給される。その結果、各画素Ｐの光透過率は、画素電極７と共通電極２８との電位差によって決定される値となる。このように、各画素Ｐの光透過率が制御されることにより、液晶パネル１００が光変調装置として動作して映像を表示している状態を液晶パネル１００の通常駆動時と呼ぶこととする。また、各画素Ｐでは、映像を表示している通常駆動時には交流駆動が実施され、表示領域Ｅに含まれる画素Ｐの透過率の状態の更新が終わる１フレーム周期毎に各画素Ｐの液晶層４に対する印可電圧の極性が反転する。
【0085】
液晶パネル１００の通常駆動時において、測定回路２００の中央制御回路４５は、第１スイッチＳＷ１、第３スイッチＳＷ３、及び第４スイッチＳＷ４をオフ状態に制御し、第２スイッチＳＷ２及び第５スイッチＳＷ５をオン状態に制御する。これにより、液晶パネル１００の通常駆動時において、測定回路２００の共通電位生成回路４１から出力される共通電位Ｖｃｏｍが、液晶パネル１００の共通電極２８に供給される。同時に検出電極２２がＶｓ＝ＶｃｏｍとなるようにＶｓｒｅｆが調整される。
【0086】
なお、測定回路２００を構成する各回路は、各回路が実現する機能の一部ないし全部を、例えば、中央制御回路４５の制御プログラムで実現する構成としてもよい。また、測定回路２００は、１つのＩＣ（Integrated Circuit）であっても、複数のＩＣに分割されていてもよい。
【0087】
上記の説明から理解されるように、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０は、連携して、クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹを液晶パネル１００に供給する。クロック信号ＣＬＹは、クロック信号主線１７及びクロック信号支線１８の電位を規定する信号である。出力制御信号ＥＮＢＹは、出力制御信号線２０の電位を規定する信号である。従って、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０は、クロック信号主線１７、クロック信号支線１８及び出力制御信号線２０を含む複数の駆動信号線の電位を制御する第１制御回路の一例である。
【0088】
また、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０は、連携して、映像信号ＶＩＤ及び選択信号ＳＥＬを液晶パネル１００に供給する。選択信号ＳＥＬは、複数の信号線５と１対１で電気的に接続される複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位を規定する信号である。映像信号ＶＩＤは、複数のスイッチング素子１１を介して複数の信号線５に供給される電位を規定する信号である。従って、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０は、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位と、複数のスイッチング素子１１を介して複数の信号線５に供給される電位とを制御する第２制御回路の一例である。
【0089】
上記のように、本実施形態では、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０が、第１制御回路としての機能と、第２制御回路としての機能との両方を有する形態を例示するが、第１制御回路としての機能を有する制御回路と、第２制御回路としての機能を有する制御回路とを、別々に設けても良い。
【0090】
【0091】
図４に示すように、ステップＳ１０では、所定のイベントが発生すると、液晶装置１０００は、通常駆動を行う通常駆動モードから液晶層４の物性測定を行う測定モードに移行し、液晶層４の物性測定を開始する。ここで、所定のイベントには、液晶装置１０００を用いた投射型表示装置の電源オンおよび電源オフ、液晶装置１０００を用いた投射型表示装置における保全メニュー選択からの測定指示などがあり、これらのイベントの発生により投射型表示装置からの測定開始コマンドが送信される。測定回路２００の中央制御回路４５は、投射型表示装置から測定開始コマンドを受信すると、液晶層４の物性測定を開始する。
【0092】
なお、ステップＳ１０は、測定モード移行イベントの概念を示している。実際には、例えば、保全メニュー選択からの指示は割り込み処理的なものであり、液晶装置１０００を用いた投射型表示装置は電源が投入されている。また、測定モード移行イベントは、例示した「保全メニュー選択」、「電源オン」および「電源オフ」の全てを強制するものでもない。また、本発明において、液晶層４の物性測定は、例えば、投射型表示装置の光源が非点灯の状態で実施する。あるいは、機械的な遮光機構によって光源からの光が遮蔽される構成として実施する。液晶層４の物性測定時において、投射型表示装置の光源が非点灯の状態であれば、投射型表示装置における表示上の問題は発生しない。
【0093】
また、液晶装置１０００を用いた投射型表示装置の電源がオンにされると、画素電極７の状態を確定させるために、クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹが、走査線駆動回路１０に供給される。すなわち、液晶装置１０００が通常駆動モードで動作する非測定期間と、液晶装置１０００が測定モードで動作する測定期間とのそれぞれにおいて、クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹが、走査線駆動回路１０に供給される。
【0094】
クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹは、１５Ｖ程度の高い振幅と、優にｋＨｚオーダーを超える高い周波数とを有する矩形波信号である。すなわち、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０を含む第１制御回路は、非測定期間及び測定期間において、複数の駆動信号線の電位を矩形波状に変化させる。一般的な液晶パネルでの第１制御回路は、解析用にいくつかの動作モードを有しているが、通電後には、例えば、クロック信号ＣＬＹは常時出力される仕様となっており、任意に停止させることは想定されていない。従って、既存液晶パネルを改修して、安価に液晶層４の物性測定機能を搭載するためには、常時動作してしまうクロック信号等への対応策が必要となる。後述するように、測定期間は、少なくとも第１放電期間Ｔ４を含む。従って、第１制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数の駆動信号線の電位を矩形波状に変化させる。なお、既に説明したように、複数の駆動信号線は、クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０を含む。なお、走査線駆動回路１０が必要とする信号としては、スタートパルス信号、走査方向指定信号等があるが、信号の動作周波数等から考えると、クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹに対する対処を第一に考えるべきである。これは第１実施形態と第２実施形態で述べる。同様に信号線駆動回路９の選択信号ＳＥＬに対する対処を考えるべきである。これは第３実施形態で述べる。
【0095】
中央制御回路４５は、測定開始コマンドを受信すると、まず、後述の測定処理の実行回数を示すカウント値Ｋを「０」にリセットする（ステップＳ１１）。続いて、中央制御回路４５は、カウント値Ｋに「１」を加算する（ステップＳ１２）。続いて、中央制御回路４５は、カウント値Ｋが奇数か否かを判定する（ステップＳ１３）。
【0096】
中央制御回路４５は、カウント値Ｋが奇数である場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、第１測定処理を実行する（ステップＳ１４）。一方、中央制御回路４５は、カウント値Ｋが偶数である場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、第２測定処理を実行する（ステップＳ１５）。第１測定処理及び第２測定処理の具体的な内容については後述する。
【0097】
中央制御回路４５は、第１測定処理または第２測定処理を実行した後に、カウント値Ｋが上限値Ｋｍａｘと等しいか否かを判定する（ステップＳ１６）。中央制御回路４５は、カウント値Ｋが上限値Ｋｍａｘと等しくない場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１２に戻る。一方、中央制御回路４５は、カウント値Ｋが上限値Ｋｍａｘと等しい場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、後述のステップＳ１７に移行する。なお、上限値Ｋｍａｘは予め、測定回路２００の制御プログラムに設定されているものである。あるいは、図示を省略した入力手段によって数値を設定できるようにしてもよい。入力手段は、例えば、測定回路２００が備える入力キーや、液晶装置１０００を用いた投射型表示装置に対して有線もしくは無線接続されたＰＣ(Personal Computer)などである。上限値Ｋｍａｘが２以上に設定されていれば、第１測定処理もしくは第２測定処理の複数回の測定結果について平均値を計算して、再現性の良いデータを得ることができる。後述する詳細な測定例では、上限値Ｋｍａｘ＝２０であり、１０回の第１測定処理の平均値を計算している。
【0098】
上記のステップＳ１１からステップＳ１６までの処理の説明から理解されるように、中央制御回路４５は、カウント値Ｋが上限値Ｋｍａｘと等しくなるまで、第１測定処理と第２測定処理とを交互に実行する。例えば、上限値Ｋｍａｘが「１０」である場合、第１測定処理と第２測定処理とが、それぞれ５回ずつ実行される。以下では、図５及び図６を参照しながら、第１測定処理及び第２測定処理について詳細に説明する。
【0099】
図５は、第１測定処理及び第２測定処理の実行時における検出電極２２及び共通電極２８のそれぞれの電位の時間的な変化を示す図である。図５において、横軸は時間であり、縦軸は電圧である。図５では、説明の便宜上、各電極の電位表示は実際とは異ならしめている。例えば、縦軸の１．２Ｖの値は５Ｖのおよそ半値の部分に描かれている。図５において、検出電極２２の電位である検出電極電位Ｖｄは一部を除いて実線によって示され、共通電極２８の電位である共通電極電位Ｖｃは点線によって示される。
【0100】
図６は、第１測定処理及び第２測定処理の実行時における検出電極２２と共通電極２８との電位差の時間的な変化を示す図である。図６において、横軸は時間であり、縦軸は共通電極２８を基準とした際の検出電極２２の電圧である。換言すれば、検出電極２２における液晶層４の印可電圧である。図６では、共通電極電位Ｖｃに対して、検出電極電位Ｖｄが大きいときの電位差の極性を正極性としている。
【0101】
図５及び図６において、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの期間Ｔ１０において第１測定処理が実行される。以下の説明では、第１測定処理が実行される期間Ｔ１０を第１測定期間Ｔ１０と呼称する場合がある。第１測定期間Ｔ１０は、第１逆掃引期間Ｔ１と、第１緩和期間Ｔ２と、第１充電期間Ｔ３と、第１放電期間Ｔ４とを含む。第１逆掃引期間Ｔ１は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間である。第１緩和期間Ｔ２は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間である。第１充電期間Ｔ３は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間である。第１放電期間Ｔ４は、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間である。
【0102】
第１逆掃引期間Ｔ１において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が第１電位差Ｖｐ１となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給する。
【0103】
具体的には、第１逆掃引期間Ｔ１において、中央制御回路４５は、例えば＋５Ｖの参照電圧Ｖｓｒｅｆを測定電位生成回路４０に出力する。これにより、測定電位生成回路４０から＋５Ｖの測定電位Ｖｓが出力される。また、第１逆掃引期間Ｔ１において、中央制御回路４５は、第２スイッチＳＷ２及び第３スイッチＳＷ３をオン状態に制御するとともに、第１スイッチＳＷ１、第４スイッチＳＷ４及び第５スイッチＳＷ５をオフ状態に制御する。
【0104】
第１逆掃引期間Ｔ１において、中央制御回路４５が、上記のように第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５を制御することにより、測定電位生成回路４０の出力端子が検出電極２２と電気的に接続され、グランド電位線Ｌ２が共通電極２８と電気的に接続される。これにより、第１逆掃引期間Ｔ１において、検出電極２２に＋５Ｖの測定電位Ｖｓが供給され、共通電極２８にグランド電位、すなわち０Ｖが供給される。その結果、図５に示すように、第１逆掃引期間Ｔ１において、検出電極電位Ｖｄは＋５Ｖとなり、共通電極電位Ｖｃは０Ｖとなる。また、図６に示すように、第１逆掃引期間Ｔ１において、検出電極２２と共通電極２８との電位差は、第１電位差Ｖｐ１、すなわち＋５Ｖとなる。
【0105】
このように、第１逆掃引期間Ｔ１において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が＋５Ｖの第１電位差Ｖｐ１となるように、検出電極２２に＋５Ｖの測定電位Ｖｓを供給すると共に、共通電極２８にグランド電位を供給する。本実施形態において、第１逆掃引期間Ｔ１は、第１期間に対応する。
【0106】
第１逆掃引期間Ｔ１と第１充電期間Ｔ３との間の第１緩和期間Ｔ２において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が、第１電位差Ｖｐ１と同じ極性を有し、且つ第１電位差Ｖｐ１の絶対値より小さい絶対値を有する第３電位差Ｖｐ３となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給する。
【0107】
具体的には、第１緩和期間Ｔ２において、中央制御回路４５は、例えば＋１．２Ｖの参照電圧Ｖｓｒｅｆを測定電位生成回路４０に出力する。これにより、測定電位生成回路４０から＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが出力される。また、第１緩和期間Ｔ２において、中央制御回路４５は、第２スイッチＳＷ２及び第３スイッチＳＷ３をオン状態に制御するとともに、第１スイッチＳＷ１、第４スイッチＳＷ４及び第５スイッチＳＷ５をオフ状態に制御する。
【0108】
第１緩和期間Ｔ２において、中央制御回路４５が、上記のように第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５を制御することにより、測定電位生成回路４０の出力端子が検出電極２２と電気的に接続され、グランド電位線Ｌ２が共通電極２８と電気的に接続される。これにより、第１緩和期間Ｔ２において、検出電極２２に＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが供給され、共通電極２８にグランド電位が供給される。その結果、図５に示すように、第１緩和期間Ｔ２において、検出電極電位Ｖｄは＋１．２Ｖとなり、共通電極電位Ｖｃは０Ｖとなる。また、図６に示すように、第１緩和期間Ｔ２において、検出電極２２と共通電極２８との電位差は、第３電位差Ｖｐ３、すなわち＋１．２Ｖとなる。
【0109】
このように、第１緩和期間Ｔ２において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が、第１電位差Ｖｐ１と同じ極性を有し、且つ第１電位差Ｖｐ１の絶対値より小さい絶対値を有する第３電位差Ｖｐ３（＋１．２Ｖ）となるように、検出電極２２に＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓを供給すると共に、共通電極２８にグランド電位を供給する。本実施形態において、第１緩和期間Ｔ２は、第４期間に対応する。
【0110】
第１逆掃引期間Ｔ１後であって、且つ第１緩和期間Ｔ２後の第１充電期間Ｔ３において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が、第１電位差Ｖｐ１と異なる極性を有する第２電位差Ｖｐ２となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給する。
【0111】
具体的には、第１充電期間Ｔ３において、中央制御回路４５は、例えば＋１．２Ｖの参照電圧Ｖｓｒｅｆを測定電位生成回路４０に出力する。これにより、測定電位生成回路４０から＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが出力される。また、第１充電期間Ｔ３において、中央制御回路４５は、第１スイッチＳＷ１及び第４スイッチＳＷ４をオン状態に制御するとともに、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３及び第５スイッチＳＷ５をオフ状態に制御する。
【0112】
第１充電期間Ｔ３において、中央制御回路４５が、上記のように第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５を制御することにより、測定電位生成回路４０の出力端子が共通電極２８と電気的に接続され、グランド電位線Ｌ２が検出電極２２と電気的に接続される。これにより、第１充電期間Ｔ３において、検出電極２２にグランド電位が供給され、共通電極２８に＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが供給される。その結果、図５に示すように、第１充電期間Ｔ３において、検出電極電位Ｖｄは＋０Ｖとなり、共通電極電位Ｖｃは＋１．２Ｖとなる。また、図６に示すように、第１充電期間Ｔ３において、検出電極２２と共通電極２８との電位差は、第２電位差Ｖｐ２、すなわち－１．２Ｖとなる。
【0113】
このように、第１充電期間Ｔ３において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が、第１電位差Ｖｐ１と異なる極性を有する第２電位差Ｖｐ２（－１．２Ｖ）となるように、共通電極２８に＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓを供給すると共に、検出電極２２にグランド電位を供給する。本実施形態において、第１充電期間Ｔ３は、第２期間に対応する。
【0114】
第１充電期間Ｔ３後の第１放電期間Ｔ４において、測定回路２００は、検出電極２２への電位の供給を停止すると共に共通電極２８に第１充電期間Ｔ３と同じ電位を供給し、少なくとも１回、例えば、第１放電期間Ｔ４の終了時に検出電極電位Ｖｄを測定する。
【0115】
具体的には、第１放電期間Ｔ４において、中央制御回路４５は、例えば＋１．２Ｖの参照電圧Ｖｓｒｅｆを測定電位生成回路４０に出力する。これにより、測定電位生成回路４０から＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが出力される。また、第１放電期間Ｔ４において、中央制御回路４５は、第４スイッチＳＷ４をオン状態に制御するとともに、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３及び第５スイッチＳＷ５をオフ状態に制御する。
【0116】
第１放電期間Ｔ４において、中央制御回路４５が、上記のように第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５を制御することにより、測定電位生成回路４０の出力端子が共通電極２８と電気的に接続され、グランド電位線Ｌ２が検出電極２２と電気的に切断される。これにより、第１放電期間Ｔ４において、共通電極２８には＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが供給され続けるが、検出電極２２への電位供給が停止するため、液晶層４は、第１充電期間Ｔ３に充電された電荷を放電する。その結果、図５に示すように、第１放電期間Ｔ４において、検出電極電位Ｖｄ１は、グランド電位である０Ｖから共通電極２８に与えられた電位（＋１．２Ｖ）に向かって緩やかに変化し、時刻ｔ５において電位Ｖｄ１に到達する。検出電極電位Ｖｄ１の値は、図２に示されるような液晶層４に含まれる可動性イオン８５の量に依存する。従って、後述するように、第１放電期間Ｔ４の終了時の検出電極電位Ｖｄ１を測定することにより、液晶層４の劣化状況を判定することができる。
なお、図６に示すように、第１放電期間Ｔ４の終了時の検出電極電位Ｖｄ１は、共通電極２８を基準とする電位差Ｖ３に対応する。
なお、図６に示すように、第１放電期間Ｔ４の終了時の検出電極電位Ｖｄ１は、共通電極２８を基準とする電位差Ｖ３に対応する。
【0117】
中央制御回路４５は、例えば、第１放電期間Ｔ４が終了する時刻ｔ５における検出電極電位Ｖｄ１を測定する。具体的には、検出電極電位Ｖｄ１は増幅回路４３によって増幅され、増幅回路４３の出力がＡ／Ｄコンバーター４４に入力される。中央制御回路４５は、時刻ｔ５にＡ／Ｄコンバーター４４から出力されるデジタル値を、検出電極電位Ｖｄ１の測定値として取得する。中央制御回路４５は、時刻ｔ５に得られた検出電極電位Ｖｄ１の測定値を測定値記憶回路４６に記憶させる。
【0118】
このように、第１放電期間Ｔ４において、測定回路２００は、検出電極２２への電位の供給を停止すると共に、共通電極２８に第１充電期間Ｔ３と同じ＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓを供給し、少なくとも１回、例えば、第１放電期間Ｔ４の終了する時刻ｔ５に検出電極電位Ｖｄ１を測定する。本実施形態において、第１放電期間Ｔ４は、第３期間に対応する。
【0119】
以上が第１測定処理の説明である。
第１逆掃引期間Ｔ１は、表示領域Ｅにおける１フレーム期間より長いことが好ましい。例えば、１フレーム期間が約１６ｍ秒である場合、第１逆掃引期間Ｔ１は、２０ｍ秒以上である。また、上記の説明では、第１逆掃引期間Ｔ１における第１電位差Ｖｐ１が＋５Ｖである場合を例示したが、第１電位差Ｖｐ１の絶対値は、通常駆動における画素Ｐの液晶層４の最大印加電圧以上であることが好ましい。言い換えれば、第１電位差Ｖｐ１の絶対値は、表示領域Ｅにおける液晶層４の最大印加電圧以上であることが好ましい。第１逆掃引期間Ｔ１の長さと、第１電位差Ｖｐ１の絶対値とを上記のように設定する理由は後述する。
第１逆掃引期間Ｔ１は、表示領域Ｅにおける１フレーム期間より長いことが好ましい。例えば、１フレーム期間が約１６ｍ秒である場合、第１逆掃引期間Ｔ１は、２０ｍ秒以上である。また、上記の説明では、第１逆掃引期間Ｔ１における第１電位差Ｖｐ１が＋５Ｖである場合を例示したが、第１電位差Ｖｐ１の絶対値は、通常駆動における画素Ｐの液晶層４の最大印加電圧以上であることが好ましい。言い換えれば、第１電位差Ｖｐ１の絶対値は、表示領域Ｅにおける液晶層４の最大印加電圧以上であることが好ましい。第１逆掃引期間Ｔ１の長さと、第１電位差Ｖｐ１の絶対値とを上記のように設定する理由は後述する。
【0120】
第１充電期間Ｔ３は、表示領域Ｅにおける１フレーム期間より短いことが好ましい。例えば、１フレーム期間が約１６ｍ秒である場合、第１充電期間Ｔ３は、５ｍ秒である。また、上記の説明では、第１充電期間Ｔ３における第２電位差Ｖｐ２の絶対値が１．２Ｖである場合を例示したが、このように第２電位差Ｖｐ２の絶対値は、０Ｖより大きく、且つ液晶層４の閾値電圧Ｖｔｈより小さいことが好ましい。例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）液晶パネル１００において、ギャップが２．６μｍ程度のとき、液晶層４の閾値電圧Ｖｔｈは約２．１Ｖである。なお、液晶層４の閾値電圧Ｖｔｈは、液晶層４の透過率または明るさが、その最大階調比で約１０％となるような駆動電圧であり、より好ましくは、液晶分子が動きはじめる直前の電圧、または、液晶分子の配向状態が変化しだす直前の電圧である。本実施形態では、ノーマリーブラック型の液晶パネル１００としているために上記のような液晶層４の閾値電圧Ｖｔｈを定義した。ノーマリーホワイト型の液晶パネル１００とする場合には、例えば、液晶層４の閾値電圧Ｖｔｈは、液晶層４の透過率または明るさが、その最大階調比で約９０％となる駆動電圧のように定義できる。第１充電期間Ｔ３の長さと、第２電位差Ｖｐ２の絶対値とを上記のように設定する理由は後述する。
【0121】
さらに、上記の説明では、第１緩和期間Ｔ２における第３電位差Ｖｐ３の絶対値が、第２電位差Ｖｐ２の絶対値と同じ１．２Ｖである場合を例示したが、このように第３電位差Ｖｐ３の絶対値は、０Ｖより大きく、且つ液晶層４の閾値電圧Ｖｔｈより小さいことが好ましい。第３電位差Ｖｐ３の絶対値を上記のように設定する理由は後述する。なお、必ずしも、第３電位差Ｖｐ３の絶対値が、第２電位差Ｖｐ２の絶対値と同じである必要はない。また、電位差が第１電位差Ｖｐ１から第３電位差Ｖｐ３に変化する過程で、電位差が例えば、時間に対して漸次変化するようにしてもよい。
【0122】
第１放電期間Ｔ４は、表示領域Ｅにおける１フレーム期間より長いことが好ましい。一般的に、液晶の保持率は、ホールド期間（フレーム期間）における電位保持率で評価される。従って、第１放電期間Ｔ４の長さが、１フレーム期間と同程度である場合、検出電極電位Ｖｄ１の測定値が小さくなり過ぎることに起因して、液晶層４の初期劣化の程度を正確に判別することが困難となる。例えば、第１放電期間Ｔ４は、１００ｍ秒、または、２００ｍ秒である。
【0123】
続いて、第２測定処理について説明する。
図５及び図６において、時刻ｔ５から時刻ｔ９までの期間Ｔ２０において第２測定処理が実行される。以下の説明では、第２測定処理が実行される期間Ｔ２０を第２測定期間Ｔ２０と呼称する場合がある。第２測定期間Ｔ２０は、第２逆掃引期間Ｔ５と、第２緩和期間Ｔ６と、第２充電期間Ｔ７と、第２放電期間Ｔ８とを含む。第２逆掃引期間Ｔ５は、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間である。第２緩和期間Ｔ６は、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間である。第２充電期間Ｔ７は、時刻ｔ７から時刻ｔ８までの期間である。第２放電期間Ｔ８は、時刻ｔ８から時刻ｔ９までの期間である。
図５及び図６において、時刻ｔ５から時刻ｔ９までの期間Ｔ２０において第２測定処理が実行される。以下の説明では、第２測定処理が実行される期間Ｔ２０を第２測定期間Ｔ２０と呼称する場合がある。第２測定期間Ｔ２０は、第２逆掃引期間Ｔ５と、第２緩和期間Ｔ６と、第２充電期間Ｔ７と、第２放電期間Ｔ８とを含む。第２逆掃引期間Ｔ５は、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間である。第２緩和期間Ｔ６は、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間である。第２充電期間Ｔ７は、時刻ｔ７から時刻ｔ８までの期間である。第２放電期間Ｔ８は、時刻ｔ８から時刻ｔ９までの期間である。
【0124】
第１放電期間Ｔ４後の第２逆掃引期間Ｔ５において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が、第１電位差Ｖｐ１と異なる極性を有し、且つ第１電位差Ｖｐ１の絶対値と同じ絶対値を有する第４電位差Ｖｐ４となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給する。
【0125】
具体的には、第２逆掃引期間Ｔ５において、中央制御回路４５は、例えば＋５Ｖの参照電圧Ｖｓｒｅｆを測定電位生成回路４０に出力する。これにより、測定電位生成回路４０から＋５Ｖの測定電位Ｖｓが出力される。また、第２逆掃引期間Ｔ２において、中央制御回路４５は、第１スイッチＳＷ１及び第４スイッチＳＷ４をオン状態に制御するとともに、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３及び第５スイッチＳＷ５をオフ状態に制御する。
【0126】
第２逆掃引期間Ｔ５において、中央制御回路４５が、上記のように第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５を制御することにより、測定電位生成回路４０の出力端子が共通電極２８と電気的に接続され、グランド電位線Ｌ２が検出電極２２と電気的に接続される。これにより、第２逆掃引期間Ｔ５において、共通電極２８に＋５Ｖの測定電位Ｖｓが供給され、検出電極２２にグランド電位が供給される。その結果、図５に示すように、第２逆掃引期間Ｔ５において、検出電極電位Ｖｄは０Ｖとなり、共通電極電位Ｖｃは＋５Ｖとなる。また、図６に示すように、第２逆掃引期間Ｔ５において、検出電極２２と共通電極２８との電位差は、第４電位差Ｖｐ４、すなわち－５Ｖとなる。
【0127】
このように、第２逆掃引期間Ｔ５において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が、第１電位差Ｖｐ１と異なる極性を有し、且つ第１電位差Ｖｐ１の絶対値と同じ絶対値を有する第４電位差Ｖｐ４（－５Ｖ）となるように、共通電極２８に＋５Ｖの測定電位Ｖｓを供給すると共に、検出電極２２にグランド電位を供給する。本実施形態において、第２逆掃引期間Ｔ５は、第５期間に対応する。
【0128】
第２逆掃引期間Ｔ５と第２充電期間Ｔ７との間の第２緩和期間Ｔ６において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が、第４電位差Ｖｐ４と同じ極性を有し、且つ第４電位差Ｖｐ４の絶対値より小さい絶対値を有する第６電位差Ｖｐ６となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給する。
【0129】
具体的には、第２緩和期間Ｔ６において、中央制御回路４５は、例えば＋１．２Ｖの参照電圧Ｖｓｒｅｆを測定電位生成回路４０に出力する。これにより、測定電位生成回路４０から＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが出力される。また、第２緩和期間Ｔ６において、中央制御回路４５は、第１スイッチＳＷ１及び第４スイッチＳＷ４をオン状態に制御するとともに、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３及び第５スイッチＳＷ５をオフ状態に制御する。
【0130】
第２緩和期間Ｔ６において、中央制御回路４５が、上記のように第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５を制御することにより、測定電位生成回路４０の出力端子が共通電極２８と電気的に接続され、グランド電位線Ｌ２が検出電極２２と電気的に接続される。これにより、第２緩和期間Ｔ６において、共通電極２８に＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが供給され、検出電極２２にグランド電位が供給される。その結果、図５に示すように、第２緩和期間Ｔ６において、検出電極電位Ｖｄは０Ｖとなり、共通電極電位Ｖｃは＋１．２Ｖとなる。また、図６に示すように、第２緩和期間Ｔ６において、検出電極２２と共通電極２８との電位差は、第６電位差Ｖｐ６、すなわち－１．２Ｖとなる。
【0131】
このように、第２緩和期間Ｔ６において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が、第４電位差Ｖｐ４と同じ極性を有し、且つ第４電位差Ｖｐ４の絶対値より小さい絶対値を有する第６電位差Ｖｐ６（－１．２Ｖ）となるように、共通電極２８に＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓを供給すると共に、検出電極２２にグランド電位を供給する。本実施形態において、第２緩和期間Ｔ６は、第８期間に対応する。
【0132】
第２逆掃引期間Ｔ５後であって、且つ第２緩和期間Ｔ６後の第２充電期間Ｔ７において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が、第４電位差Ｖｐ４と異なる極性を有する第５電位差Ｖｐ５となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給する。
【0133】
具体的には、第２充電期間Ｔ７において、中央制御回路４５は、例えば＋１．２Ｖの参照電圧Ｖｓｒｅｆを測定電位生成回路４０に出力する。これにより、測定電位生成回路４０から＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが出力される。また、第２充電期間Ｔ７において、中央制御回路４５は、第２スイッチＳＷ２及び第３スイッチＳＷ３をオン状態に制御するとともに、第１スイッチＳＷ１、第４スイッチＳＷ４及び第５スイッチＳＷ５をオフ状態に制御する。
【0134】
第２充電期間Ｔ７において、中央制御回路４５が、上記のように第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５を制御することにより、測定電位生成回路４０の出力端子が検出電極２２と電気的に接続され、グランド電位線Ｌ２が共通電極２８と電気的に接続される。これにより、第２充電期間Ｔ７において、共通電極２８にグランド電位が供給され、検出電極２２に＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが供給される。その結果、図５に示すように、第２充電期間Ｔ７において、検出電極電位Ｖｄは＋１．２Ｖとなり、共通電極電位Ｖｃは０Ｖとなる。また、図６に示すように、第２充電期間Ｔ７において、検出電極２２と共通電極２８との電位差は、第５電位差Ｖｐ５、すなわち＋１．２Ｖとなる。
【0135】
このように、第２充電期間Ｔ７において、測定回路２００は、検出電極２２と共通電極２８との電位差が、第４電位差Ｖｐ４と異なる極性を有する第５電位差Ｖｐ５（＋１．２Ｖ）となるように、検出電極２２に＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓを供給すると共に、共通電極２８にグランド電位を供給する。本実施形態において、第２充電期間Ｔ７は、第６期間に対応する。
【0136】
第２充電期間Ｔ７後の第２放電期間Ｔ８において、測定回路２００は、検出電極２２への電位の供給を停止すると共に共通電極２８に第２充電期間Ｔ７と同じ電位を供給し、少なくとも１回、例えば、第２放電期間Ｔ８の終了時に検出電極電位Ｖｄを測定する。
【0137】
具体的には、第２放電期間Ｔ８において、中央制御回路４５は、例えば＋１．２Ｖの参照電圧Ｖｓｒｅｆを測定電位生成回路４０に出力する。これにより、測定電位生成回路４０から＋１．２Ｖの測定電位Ｖｓが出力される。また、第２放電期間Ｔ８において、中央制御回路４５は、第３スイッチＳＷ３をオン状態に制御するとともに、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、第４スイッチＳＷ４及び第５スイッチＳＷ５をオフ状態に制御する。
【0138】
第２放電期間Ｔ８において、中央制御回路４５が、上記のように第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５を制御することにより、測定電位生成回路４０の出力端子が検出電極２２と電気的に切断され、グランド電位線Ｌ２が共通電極２８と電気的に接続される。これにより、第２放電期間Ｔ８において、共通電極２８にはグランド電位が供給され続けるが、検出電極２２への電位供給が停止するため、液晶層４は、第２充電期間Ｔ７に充電された電荷を放電する。その結果、図５に示すように、第２放電期間Ｔ８において、検出電極電位Ｖｄは、＋１．２Ｖから共通電極２８に与えられた電位（０Ｖ）に向かって緩やかに変化し、時刻ｔ９において電位Ｖｄ２に到達する。電位Ｖｄ２の値は、液晶層４に含まれる可動性イオン８５の量に依存する。従って、後述するように、第２放電期間Ｔ８の終了時の検出電極電位Ｖｄ２を測定することにより、液晶層４の劣化状況を判定することができる。
なお、図６に示すように、第２放電期間Ｔ８の終了時の検出電極電位Ｖｄ２は、共通電極２８を基準とする電位差Ｖ４に対応する。
なお、図６に示すように、第２放電期間Ｔ８の終了時の検出電極電位Ｖｄ２は、共通電極２８を基準とする電位差Ｖ４に対応する。
【0139】
中央制御回路４５は、例えば、第２放電期間Ｔ８が終了する時刻ｔ９における検出電極電位Ｖｄ２を測定する。具体的には、検出電極電位Ｖｄ２は増幅回路４３によって増幅され、増幅回路４３の出力がＡ／Ｄコンバーター４４に入力される。なお、測定回路２０の駆動電源電圧（例えば５Ｖ）を鑑みると大幅な増幅は困難である。例えば、Ｖｄ２として、＋１．２Ｖから０．１Ｖ降下した＋１．１Ｖを得た場合、設定可能な増幅率は４倍程度に限られる。一方、Ｖｄ１として、０Ｖから０．１Ｖ上昇した＋０．１Ｖを得た場合、可能な増幅率を２０倍以上とすることができる。従って、第１測定処理による検出電極電位Ｖｄ１を液晶層４の劣化判定に用いることが検出感度の観点で好ましい。中央制御回路４５は、時刻ｔ９にＡ／Ｄコンバーター４４から出力されるデジタル値を、検出電極電位Ｖｄ２の測定値として取得する。中央制御回路４５は、時刻ｔ９に得られた検出電極電位Ｖｄ２の測定値を測定値記憶回路４６に記憶させる。
【0140】
このように、第２放電期間Ｔ８において、測定回路２００は、検出電極２２への電位の供給を停止すると共に、共通電極２８に第２充電期間Ｔ７と同じグランド電位を供給し、少なくとも１回、例えば、第２放電期間Ｔ８が終了する時刻ｔ９に検出電極電位Ｖｄ２を測定する。本実施形態において、第２放電期間Ｔ８は、第７期間に対応する。なお、上記の説明では第１測定処理と第２測定処理の夫々において検出電極電位Ｖｄ（Ｖｄ１、Ｖｄ２）を測定するとしたが、少なくとも一方で測定が実施されていればよい。
【0141】
以上が第２測定処理の説明である。
第２逆掃引期間Ｔ５は、表示領域Ｅにおける１フレーム期間より長いことが好ましい。例えば、１フレーム期間が約１６ｍ秒である場合、第２逆掃引期間Ｔ５は、２０ｍ秒以上である。また、上記の説明では、第２逆掃引期間Ｔ５における第４電位差Ｖｐ４が－５Ｖである場合を例示したが、第４電位差Ｖｐ４の絶対値は、通常駆動における画素Ｐの液晶層４の最大印加電圧以上であることが好ましい。言い換えれば、第４電位差Ｖｐ４の絶対値は、表示領域Ｅにおける液晶層４の最大印加電圧以上であることが好ましい。第２逆掃引期間Ｔ５の長さと、第４電位差Ｖｐ４の絶対値とを上記のように設定する理由は後述する。
第２逆掃引期間Ｔ５は、表示領域Ｅにおける１フレーム期間より長いことが好ましい。例えば、１フレーム期間が約１６ｍ秒である場合、第２逆掃引期間Ｔ５は、２０ｍ秒以上である。また、上記の説明では、第２逆掃引期間Ｔ５における第４電位差Ｖｐ４が－５Ｖである場合を例示したが、第４電位差Ｖｐ４の絶対値は、通常駆動における画素Ｐの液晶層４の最大印加電圧以上であることが好ましい。言い換えれば、第４電位差Ｖｐ４の絶対値は、表示領域Ｅにおける液晶層４の最大印加電圧以上であることが好ましい。第２逆掃引期間Ｔ５の長さと、第４電位差Ｖｐ４の絶対値とを上記のように設定する理由は後述する。
【0142】
第２充電期間Ｔ７は、表示領域Ｅにおける１フレーム期間より短いことが好ましい。例えば、１フレーム期間が約１６ｍ秒である場合、第２充電期間Ｔ７は、５ｍ秒である。また、上記の説明では、第２充電期間Ｔ７における第５電位差Ｖｐ５の絶対値が１．２Ｖである場合を例示したが、このように第５電位差Ｖｐ５の絶対値は、０Ｖより大きく、且つ液晶層４の閾値電圧Ｖｔｈより小さいことが好ましい。第２充電期間Ｔ７の長さと、第５電位差Ｖｐ５の絶対値とを上記のように設定する理由は後述する。
【0143】
さらに、上記の説明では、第２緩和期間Ｔ６における第６電位差Ｖｐ６の絶対値が、第５電位差Ｖｐ５の絶対値と同じ１．２Ｖである場合を例示したが、このように第６電位差Ｖｐ６の絶対値は、０Ｖより大きく、且つ液晶層４の閾値電圧Ｖｔｈより小さいことが好ましい。第６電位差Ｖｐ６の絶対値を上記のように設定する理由は後述する。なお、必ずしも、第６電位差Ｖｐ６の絶対値が、第５電位差Ｖｐ５の絶対値と同じである必要はない。また、第４電位差Ｖｐ４から第６電位差Ｖｐ６に変化する過程で、電位差が例えば、時間に対して漸次変化するようにしてもよい。
【0144】
第１放電期間Ｔ４と同じ理由により、第２放電期間Ｔ８は、表示領域Ｅにおける１フレーム期間より長いことが好ましい。例えば、第２放電期間Ｔ８は、１００ｍ秒、または、２００ｍ秒である。なお、第１放電期間Ｔ４や第２放電期間Ｔ８の長さは、上記に限るものではない。例えば、第２電位差Ｖｐ２（第５電位差Ｖｐ５）の絶対値や、測定対象の液晶の劣化生成物である可動性イオンの移動度等によって調整され得る。より具体的に言えば、例えば、第２電位差Ｖｐ２（第５電位差Ｖｐ５）の絶対値が実施例の１．２Ｖより小さい０．８Ｖであれば、可動性イオンの移動に伴う検出電極電位変動の時刻が遅れるため、長時間の第１放電期間Ｔ４（第２放電期間Ｔ８）が適する場合がある。例えば、４００ｍ秒以上である。
【0145】
図６から理解されるように、上記のような第１測定処理と第２測定処理とが交互に繰り返されることにより、検出電極２２の領域における液晶層４は交流駆動される。これにより、液晶層４の物性測定時において、液晶層４に直流電圧が印加されることに起因して液晶層４が劣化することを抑制できる。
【0146】
以下、図４に戻って説明を続ける。
既に述べたように、中央制御回路４５は、カウント値Ｋが上限値Ｋｍａｘと等しくなるまで、第１測定処理と第２測定処理とを交互に実行する。そして、中央制御回路４５は、カウント値Ｋが上限値Ｋｍａｘと等しい場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、後述のステップＳ１７に移行する。全ての測定処理が終了したら、例えば、中央制御回路４５は、第５スイッチＳＷ５をオン状態に制御し、第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４をオフ状態に制御する。この結果、共通電位Ｖｃｏｍが共通電極２８に印可される。さらに中央制御回路４５は、参照電圧Ｖｓｒｅｆとして共通電位Ｖｃｏｍを出力する。また、第２スイッチＳＷ２をオンに制御し、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に制御する。この結果、共通電位Ｖｃｏｍが第１ノードＮ１、つまり検出電極２２に印可される。
既に述べたように、中央制御回路４５は、カウント値Ｋが上限値Ｋｍａｘと等しくなるまで、第１測定処理と第２測定処理とを交互に実行する。そして、中央制御回路４５は、カウント値Ｋが上限値Ｋｍａｘと等しい場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、後述のステップＳ１７に移行する。全ての測定処理が終了したら、例えば、中央制御回路４５は、第５スイッチＳＷ５をオン状態に制御し、第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４をオフ状態に制御する。この結果、共通電位Ｖｃｏｍが共通電極２８に印可される。さらに中央制御回路４５は、参照電圧Ｖｓｒｅｆとして共通電位Ｖｃｏｍを出力する。また、第２スイッチＳＷ２をオンに制御し、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に制御する。この結果、共通電位Ｖｃｏｍが第１ノードＮ１、つまり検出電極２２に印可される。
【0147】
ステップＳ１７では、表示情報生成回路４７は、測定値記憶回路４６に記憶された検出電極電位Ｖｄ１及びＶｄ２の測定値に基づいて、液晶層４の劣化状況を示す表示用データを作成する。そして、液晶パネル１００の通常駆動時に、中央制御回路４５は、表示情報生成回路４７が生成した表示データを、パネル制御回路を介して、液晶パネル１００の表示領域Ｅに表示する。なお、液晶層４の劣化状況の表示は、液晶パネル１００が寿命に近づいて、検出電極電位Ｖｄ１及びＶｄ２の測定値が、予め設定された閾値Ｖｄ＿ｔｈに達した時など、使用者への通知が必要な時にのみ行うようにしてもよい。
【0148】
また、液晶層４の劣化状況を示す表示は、後述するように液晶装置１０００を用いた投射型表示装置が行ってもよい。例えば、投射型表示装置が、ＲＧＢに対応した３個の液晶装置１０００を備えた３板式の投射型表示装置の場合は、液晶装置１０００が個別に、液晶層４の劣化状況を表示するのではなく、投射型表示装置が３個の液晶装置１０００の液晶パネル１００の劣化状況を統合して、表示する構成としてもよい。
【0149】
ステップＳ１８では、中央制御回路４５は、測定結果に関するデータを、液晶装置１０００を用いた投射型表示装置へ送信する。投射型表示装置は、液晶層４の劣化状況を示すデータに基づいて、例えば、音声装置や警告灯などの報知手段を用いた報知処理など必要な処理を行う。なお、ステップＳ１８は、液晶装置１０００を用いた投射型表示装置の仕様によっては、省略することができる。
【0150】
液晶層４の劣化状況の測定結果は、液晶装置１０００を用いた投射型表示装置の保全メニューからも表示させることができる。保全メニューは、例えば、投射型表示装置における設定メニューの一部として実装される。ステップＳ１０では、中央制御回路４５は、液晶装置１０００を用いた投射型表示装置から、測定結果の表示指示コマンドを受信すると、ステップＳ１７に進み、測定結果を液晶パネル１００の表示領域Ｅに表示する。
【0151】
１－４．液晶パネル１００の使用時間と放電特性との関係の概要
図７は、液晶パネル１００の使用時間と放電特性との関係を示すグラフである。使用時間とは、例えば、累積の使用時間である。投射型表示装置では、例えば、累積の点灯時間に相当する。この累積の使用時間（点灯時間）を実験で検証するためには膨大な時間を必要とするので、実使用条件よりも入射光強度や温度を上げた連続加速試験を行った場合に得られるデータとして説明する。放電特性とは具体的には、例えば、図５に示される第２放電期間Ｔ８における検出電極電位Ｖｄの時間的な変化である。図７の縦軸は、第２放電期間Ｔ８における検出電極電位Ｖｄを示す。図７の横軸は、第２放電期間Ｔ８における時刻を示す。図７において、時刻ｔ８は、図５に示される時刻ｔ８、すなわち第２放電期間Ｔ８の開始時刻に対応する。また、図７において、時刻ｔ９は、図５に示される時刻ｔ９、すなわち第２放電期間Ｔ８の終了時刻に対応する。例えば、時刻ｔ９は、時刻ｔ８から１５０ｍｓ後の時刻である。従って、横軸を放電開始からの経過時間とするならば時刻ｔ８は０となり、時刻ｔ９は１５０となる。
図７は、液晶パネル１００の使用時間と放電特性との関係を示すグラフである。使用時間とは、例えば、累積の使用時間である。投射型表示装置では、例えば、累積の点灯時間に相当する。この累積の使用時間（点灯時間）を実験で検証するためには膨大な時間を必要とするので、実使用条件よりも入射光強度や温度を上げた連続加速試験を行った場合に得られるデータとして説明する。放電特性とは具体的には、例えば、図５に示される第２放電期間Ｔ８における検出電極電位Ｖｄの時間的な変化である。図７の縦軸は、第２放電期間Ｔ８における検出電極電位Ｖｄを示す。図７の横軸は、第２放電期間Ｔ８における時刻を示す。図７において、時刻ｔ８は、図５に示される時刻ｔ８、すなわち第２放電期間Ｔ８の開始時刻に対応する。また、図７において、時刻ｔ９は、図５に示される時刻ｔ９、すなわち第２放電期間Ｔ８の終了時刻に対応する。例えば、時刻ｔ９は、時刻ｔ８から１５０ｍｓ後の時刻である。従って、横軸を放電開始からの経過時間とするならば時刻ｔ８は０となり、時刻ｔ９は１５０となる。
【0152】
図７において、放電曲線Ｇ０は、液晶パネル１００の使用開始時、つまり、使用時間がゼロである使用時間ｈ０における放電曲線を示し、放電曲線Ｇ３は、液晶パネル１００が寿命に達する直前の使用時間ｈ３における放電曲線を示す。放電曲線Ｇ１は、液晶パネル１００の使用開始からの使用時間ｈ１が経過した時点での放電曲線を示し、放電曲線Ｇ２は、液晶パネル１００の使用開始からの使用時間ｈ２が経過した時点での放電曲線を示している。ここで、使用時間の関係は、ｈ０＜ｈ１＜ｈ２＜ｈ３である。
【0153】
各放電曲線において、時刻ｔ８における検出電極電位Ｖｄは、＋１．２Ｖに近しいが、時刻ｔ９における検出電極電位Ｖｄ、すなわち検出電極電位Ｖｄ２は異なる。即ち、連続加速試験下では、試験経過と共に検出電極電位Ｖｄ２は低下していく挙動となる。
【0154】
このように、液晶パネル１００の使用時間が長くなるほど、時刻ｔ９における検出電極電位Ｖｄ２は低下する。これは、液晶パネル１００の使用時間に伴って、高強度光入射による化学反応によって液晶層４の可動性イオン８５が増加し、放電曲線を変化させた結果である。そして、本実施形態では、判定回路４５ａが、測定値記憶回路４６に記憶された検出電極電位Ｖｄ２の測定値に基づいて、液晶層４の劣化状況を判定する。
【0155】
図８は、液晶パネル１００の使用時間と時刻ｔ９における検出電極電位Ｖｄ２との関係を示したグラフである。縦軸は、時刻ｔ９における検出電極電位Ｖｄ２を示し、横軸は液晶パネル１００の使用時間である。
【0156】
図８に示すように、時刻ｔ９における検出電極電位Ｖｄ２の値は、液晶パネル１００の使用時間ｈ０、ｈ１、ｈ２、ｈ３の長さに応じて変化し、例えば、推移線Ｗ１に沿って推移する。典型的には使用時間の増加に伴って推移線Ｗ１が示す値は漸減していく。すなわち、検出電極電位Ｖｄ２は、Ｖｄ２＿ｈ０、Ｖｄ２＿ｈ１、Ｖｄ２＿ｈ２、Ｖｄ２＿ｈ３の順で徐々に低下していく。そして、推移線Ｗ１が示す値は、使用時間ｈ３を超えた辺りから、使用時間の増加に対して測定値Ｖｄ２の低下する割合が、急激に大きくなり、使用時間ｈ３を超えると、液晶層４の可動性イオン８５の量が急激に増えて、液晶パネル１００が寿命に達する。このように推移線Ｗ１は、液晶パネル１００の使用時間に対して非線形的に変化する。そして、表示品位でも、使用時間ｈ３を超えて矢印ＡＲで示した時間以降では、表示画面上におけるシミ・ムラの発生が顕著になり、それに伴い輝度の低下も起きて、表示品位が低下することが確認されている。
【0157】
判定回路４５ａは、検出電極電位Ｖｄ２の測定値が、閾値Ｖｄ＿ｔｈより低下した場合に、液晶パネル１００の寿命が近いことを使用者ないし管理者に報知するように中央制御回路４５の制御プログラムが組まれている。あるいは後述するように、これまでの液晶パネル１００使用時間と、検出電極電位Ｖｄ２との関係を確認できる中央制御回路４５の制御プログラムが組まれている。
【0158】
なお、閾値Ｖｄ＿ｔｈと比較される検出電極電位Ｖｄ２の測定値は、複数の測定値の平均値でもよい。また、液晶パネル１００が使われる状況に応じて、閾値Ｖｄ＿ｔｈは変更してもよい。例えば、より高い表示品位が求められる場合、或いは液晶パネル１００のメンテナンスに時間がかかる場合には、早めに報知できるように、閾値Ｖｄ＿ｔｈを、使用時間ｈ２に対応する検出電極電位Ｖｄ２＿ｈ２に設定してもよい。
【0159】
また、判定回路４５ａは、第１放電期間Ｔ４の終了時に得られた検出電極電位Ｖｄ１の測定値に基づいて、液晶パネル１００の劣化状況を判定してもよい。この場合、第１放電期間Ｔ４の終了時に得られた検出電極電位Ｖｄ１の測定値と比較される閾値Ｖｄ＿ｔｈは、第２放電期間Ｔ８の終了時に得られた検出電極電位Ｖｄ２の測定値と比較される閾値Ｖｄ＿ｔｈと異なる値に設定されてもよい。
【0160】
１－５．第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５の作用効果
上記のように、本実施形態では、第１測定期間Ｔ１０の先頭に第１逆掃引期間Ｔ１が挿入され、第２測定期間Ｔ２０の先頭に第２逆掃引期間Ｔ５が挿入される。これにより、第１測定期間Ｔ１０の開始直後と、第２測定期間Ｔ２０の開始直後とのそれぞれにおいて、液晶層４に含まれる可動性イオン８５を、共通電極２８及び検出電極２２のいずれか一方に効果的に初期配置できる。このように可動性イオン８５の初期配置が整えられることにより、測定再現性を得られやすくなる。可動性イオン８５による内部電場の影響も測定値に反映されるので、可動性イオン８５の増加が測定値の変化として現れやすくなる。
上記のように、本実施形態では、第１測定期間Ｔ１０の先頭に第１逆掃引期間Ｔ１が挿入され、第２測定期間Ｔ２０の先頭に第２逆掃引期間Ｔ５が挿入される。これにより、第１測定期間Ｔ１０の開始直後と、第２測定期間Ｔ２０の開始直後とのそれぞれにおいて、液晶層４に含まれる可動性イオン８５を、共通電極２８及び検出電極２２のいずれか一方に効果的に初期配置できる。このように可動性イオン８５の初期配置が整えられることにより、測定再現性を得られやすくなる。可動性イオン８５による内部電場の影響も測定値に反映されるので、可動性イオン８５の増加が測定値の変化として現れやすくなる。
【0161】
第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５は、それぞれ、１フレーム期間よりも長いことが好ましい。例えば、第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５は、それぞれ、２０ｍ秒以上である。これにより、液晶層４に含まれる可動性イオン８５のうち、移動度の小さい可動性イオン８５も効果的に初期配置できる。移動度の小さい可動性イオン８５は、液晶層４内を移動し難い。そのため、第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５が通常のフレーム期間である場合には、移動度の小さい可動性イオン８５の初期配置を通常のフレーム期間内で制御することは困難である。このように移動度の小さい可動性イオン８５の初期配置を制御できない状態で測定値を得たとしても、十分な測定再現性を得られないことがある。
【0162】
図９は、第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５の効果を示す図である。図９以降に示す詳細な実測データは、基本的には図６に示す電圧を液晶層４に印可して得た結果であり、第１逆掃引期間Ｔ１等の作用を説明する上で支障はない。図９は、第１逆掃引期間Ｔ１が２０ｍ秒のケースと、第１逆掃引期間Ｔ１が１００ｍ秒のケースと、第１逆掃引期間Ｔ１が５００ｍ秒のケースとのそれぞれについて、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを測定した結果を示す。より詳細には、図９に示される結果は、液晶パネル１００の劣化試験の極初期において、上記３つのケースのそれぞれについて、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを１１倍に増幅して測定した結果である。
【0163】
図９において、横軸は、第１放電期間Ｔ４の放電開始からの時刻を示し、縦軸は、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄの測定値を示す。第１放電期間Ｔ４は２００ｍ秒である。また、図９において、縦軸は、検出電極電位Ｖｄの測定値を、Ａ／Ｄコンバーター４４から出力されるデジタル値で表している。この測定ではＡ／Ｄコンバーター５２として、１０ビット仕様のＡ／Ｄコンバーターを使用し、測定値１０２３は約２．５Ｖに相当する。
【0164】
図９に示されるように、第１逆掃引期間Ｔ１が長いほど、第１放電期間Ｔ４の終了時の測定値が大きくなる。この理由は、第１測定期間Ｔ１０の先頭に第１逆掃引期間Ｔ１を挿入することにより、特に移動度の小さい可動性イオン８５が、共通電極２８及び検出電極２２のいずれか一方に効果的に初期配置された結果と考えられる。このような結果は、第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５を長くすることにより、液晶パネル１００の使用初期から、液晶層４の劣化の進行を感度良く追跡できることを示唆する。また、図９は連続加速試験の極初期における差異を例示したが、試験終盤の測定においても第１逆掃引期間Ｔ１の効果を確認できた。第１逆掃引期間Ｔ１が２０ｍ秒のケースと１００ｍ秒のケースとでは、明らかに放電特性が変化した。具体的には、第１逆掃引期間Ｔ１を１００ｍ秒とした場合、第１逆掃引期間Ｔ１を２０ｍ秒とした場合よりも検出電極電位Ｖｄの測定値が明らかに大きくなった。
【0165】
図１０は、液晶層４の電気特性図を示す。横軸は液晶層４への印可電圧であり、縦軸は電流である。この電気特性は、例えば、液晶層４に対して０．１Ｈｚの±５Ｖの三角波電圧を印可した際の電流を測定して得ることができる。この手法は一般的にはサイクリックボルタンメトリー（cyclic voltammetry）と呼ばれる測定方法である。図１０において符号Ａで示されるように、典型的には、可動性イオン８５による電流は、液晶層４の充電電流に対して増分電流として出現し、比較的小さい電圧においてピーク電流を示す。このピーク電流は、液晶層４の劣化の進行に伴って、例えば破線で示されるような大きなピークとなって現れる。上記のような方法では、専用の精密測定機器を用いれば、可動性イオン８５の存在を定量的に評価できるが、液晶装置１０００を用いた投射型表示装置にこのような機能を実装することはコスト的に現実的ではない。しかるに本願の構成によれば、比較的簡便な回路構成で液晶層４の劣化状態を定量化できる。
【0166】
第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５において液晶層４に印加される電圧は、液晶パネル１００の通常駆動時の最大印可電圧以上であることが好ましい。言い換えれば、第１逆掃引期間Ｔ１における第１電位差Ｖｐ１の絶対値と、第２逆掃引期間Ｔ５における第４電位差Ｖｐ４の絶対値とは、それぞれ、液晶パネル１００の通常駆動時の最大印可電圧以上であることが好ましい。これにより、測定を実施する前の液晶パネル１００の表示状態の影響が抑制された状態で、測定を実施できる。検出電極２２は表示領域Ｅの外縁に沿っており、表示領域Ｅから基板面に沿って拡散してくる可動性イオン８５を観測している。ところで、各画素Ｐにおいて、可動性イオン８５の移動は駆動電圧によって制限を受け得る。つまり、可動性イオン８５が共通電極２８側に存在するのか、検出電極２２側に存在するのかは、画素Ｐの駆動電圧に依存し未制御である。しかるに第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５において、検出電極２１における液晶層４に印加される電圧を、各画素Ｐにおける通常駆動時の液晶層４に印可する最大印可電圧以上とすれば、通常駆動では動かしきれない可動性イオン８５を制御して初期配置できる。さらに第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５を１フレームよりも長くすれば、通常駆動時よりも可動性イオン８５の移動距離は長くなるので、初期配置に効果を奏す。第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５において液晶層４に印加される電圧は、液晶層４の閾値電圧Ｖｔｈ以上の電圧であってもよい。
【0167】
図１１は、液晶層４の規格化透過率と印加電圧との関係を示す図である。液晶層４のギャップ及び液晶材料によって透過率の特性は異なるが、例えば、液晶パネル１００がノーマリーブラック型のＶＡ液晶パネルであり、液晶層４のギャップが約２．６μｍである場合、図１１に示すように、４Ｖ弱の電圧が印加されたときに、液晶層４の透過率は最大となる。従って、液晶パネル１００の通常駆動時の保持状態にある画素Ｐにおいて、液晶層４の最大印可電圧は、４Ｖ弱に設定される。この場合、例えば、液晶パネル１００の通常駆動時の１フレーム期間、換言すれば画素Ｐの極性保持期間に液晶層４の印可電圧の４Ｖ程度で動く可動性イオン８５が、共通電極２８及び検出電極２２のどちらに位置しているかは不明である。しかしながら、第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５において、液晶パネル１００の通常駆動時の最大印可電圧以上の＋５Ｖの電圧を、１フレーム期間よりも長く液晶層４に印加することにより、４Ｖ程度で動く可動性イオン８５も、共通電極２８及び検出電極２２のいずれか一方に効果的に初期配置させることができる。なお、上記の最大印可電圧はデータ線に供給される電位を観測すれば判る。例えば、共通電極２８を固定電位として表示駆動されている場合には、最大印可電圧は液晶パネル１００を最大階調表示とした際のデータ線供給電位の振幅のおよそ半値である。別の例では、共通電極２８の電位を表示極性に応じて反転駆動としている場合には、最大印可電圧は液晶パネル１００を最大階調表示とした際のデータ線供給電位の振幅とおよそ近しい。
【0168】
また、図９から、第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５の効果があまり反映されない測定値を拾い上げることができる。具体的には、図９に示されるように、第１放電期間Ｔ４の開始時点から５０ｍ秒付近までの期間では、３つのケースのそれぞれで得られた測定値に差がほとんどない。つまり、第１放電期間Ｔ４には、第１放電期間Ｔ４の開始時点から５０ｍ秒付近までの第１ステージと、５０ｍ秒付近から第１放電期間Ｔ４の終了時点までの第２ステージとの２つのステージが存在する。第１ステージにおける測定値は、比較的移動度の大きい可動性イオン８５の挙動を反映しており、第２ステージにおける測定値は、比較的移動度の小さい可動性イオン８５の挙動を反映していると考察できる。
【0169】
従って、比較的移動度の大きい可動性イオン８５に焦点を当てる場合には、第１ステージにおける測定値を採用すればよい。一方、比較的移動度の小さい可動性イオン８５に焦点を当てる場合には、第２ステージにおいて異なる２つの時点に得られた測定値の差を採用すればよい。例えば、第１放電期間Ｔ４の開始時点から５０ｍ秒経過した時点に得られた測定値と、第１放電期間Ｔ４の終了時点に得られた測定値との差である。従って、測定値については、第１放電期間Ｔ４や第２放電期間Ｔ８の終了時の測定値でなくてもよい。
【0170】
１－６．第１緩和期間Ｔ２及び第２緩和期間Ｔ６の効果
上記のように、本実施形態では、第１測定期間Ｔ１０において第１逆掃引期間Ｔ１と第１充電期間Ｔ３との間に第１緩和期間Ｔ２が挿入され、第２測定期間Ｔ２０において第２逆掃引期間Ｔ５と第２充電期間Ｔ７との間に第２緩和期間Ｔ６が挿入される。これにより、液晶層４の誘電異方性の影響を回避し、かつ集積した可動性イオン８５を動かさずに測定できる。
上記のように、本実施形態では、第１測定期間Ｔ１０において第１逆掃引期間Ｔ１と第１充電期間Ｔ３との間に第１緩和期間Ｔ２が挿入され、第２測定期間Ｔ２０において第２逆掃引期間Ｔ５と第２充電期間Ｔ７との間に第２緩和期間Ｔ６が挿入される。これにより、液晶層４の誘電異方性の影響を回避し、かつ集積した可動性イオン８５を動かさずに測定できる。
【0171】
上記のように、例えば、液晶層４の閾値電圧Ｖｔｈは、２．１Ｖ程度である。つまり、第１緩和期間Ｔ２及び第２緩和期間Ｔ６において液晶層４に印加される電圧が、閾値電圧Ｖｔｈより小さければ、液晶層４の誘電異方性の影響を抑制して測定できる。言い換えれば、第１緩和期間Ｔ２における第３電位差Ｖｐ３の絶対値と、第２緩和期間Ｔ６における第６電位差Ｖｐ６の絶対値とが、それぞれ、０Ｖより大きく、且つ閾値電圧Ｖｔｈより小さければ、第１緩和期間～第１放電期間における液晶層４の誘電異方性の影響を抑制して測定できる。第２緩和期間～第２放電期間も同様である。加えて第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７において、移動度の大きい可動性イオン８５の移動を抑制することができる。また、小さい電圧で液晶層４の充放電を行うと、移動度の大きい可動性イオン８５を効率よく捕捉して測定できる。
【0172】
上記のように、本実施形態では、第１逆掃引期間Ｔ１から第１緩和期間Ｔ２に移行するときに、液晶層４の印加電圧は、極性が変わることなく、＋５Ｖから＋１．２Ｖへ切り替えられる。また、第２逆掃引期間Ｔ５から第２緩和期間Ｔ６に移行するときに、液晶層４の印加電圧は、極性が変わることなく、－５Ｖから－１．２Ｖへ切り替えられる。そのため、第１緩和期間Ｔ２及び第２緩和期間Ｔ６の長さは、液晶層４の応答時間を考慮して設定される。液晶層４の応答時間を考慮すると、第１緩和期間Ｔ２及び第２緩和期間Ｔ６は、１フレーム期間よりも長く設定されることが好ましい。例えば、第１緩和期間Ｔ２及び第２緩和期間Ｔ６は、２０ｍ秒、或いは５０ｍ秒等である。応答の早い液晶材料であれば、２０ｍ秒よりも短い値としてもよい。
【0173】
１－７．第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７の効果
基本的に、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７は、短いほうがよい。この理由は、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７を短くすると、移動度の大きい可動性イオン８５の作用を測定値の変化として捕えやすくなるからである。例えば、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７は、液晶パネル１００の通常駆動時の１フレーム期間より短いことが好ましい。
基本的に、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７は、短いほうがよい。この理由は、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７を短くすると、移動度の大きい可動性イオン８５の作用を測定値の変化として捕えやすくなるからである。例えば、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７は、液晶パネル１００の通常駆動時の１フレーム期間より短いことが好ましい。
【0174】
本実施形態では、測定回路２００によって、共通電極２８及び検出電極２２のそれぞれに供給される電位が制御される。共通電極２８に電気的に接続される第２コンデンサーＣ２は、比較的大きな容量値を有する。また、共通電極線Ｌ１には第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４が電気的に接続される。第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４のオン抵抗が大きい場合、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７を短くすることが難しい。例えば、市販のスイッチＩＣでは、５Ｖ駆動時のオン抵抗は１ｋΩ程度である。例えば、第２コンデンサーＣ２の容量値が０．２μＦである場合、５τは１ｍ秒である。第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７の長さを５τ程度とし、検出電極電位Ｖｄを１０倍程度増幅する増幅回路４３を用いる場合、この時定数τは測定値に影響を与えてしまうほど大きい。
【0175】
一方、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８においては、検出電極２２と電気的に接続される第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２のオフ抵抗を、充分に大きい値にする必要がある。これら第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２のオフ抵抗が小さい場合、第１ノードＮ１の電位、すなわち検出電極電位Ｖｄの保持に影響を与えてしまう。また、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２のオフ抵抗のばらつきが大きい場合、測定値に影響を与える可能性がある。
【0176】
そこで、本実施形態では、第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４のオン抵抗を小さくするために、例えば１５Ｖという比較的大きな第２電圧を第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４に与える構成を採用した。一方、本実施形態では、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２のオフ抵抗を大きくするために、例えば５Ｖという比較的小さな第１電圧を第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２に与える構成を採用した。なお、５Ｖの第１電圧によって第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２を駆動することは、夫々のスイッチにおけるオン抵抗が大きくなることを意味する。しかし検出電極２２のノードに電気的に接続された第１コンデンサーＣ１は、共通電極２８のノードに電気的に接続された第２コンデンサーＣ２よりも容量値が小さいので時定数的には問題なく対応できる。
【0177】
なお、本実施形態では、液晶パネル１００の通常駆動時における共通電極２８の応答性を考慮し、第５スイッチＳＷ５にも、１５Ｖという比較的大きな第２電圧を与える構成を採用した。第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５として、例えば、市販されているスイッチＩＣを使用できる。すなわち、第１スイッチＳＷ１から第５スイッチＳＷ５として使用されるスイッチＩＣに、５Ｖ、あるいは１５Ｖの駆動電圧が与えられる。この場合、各スイッチＩＣに、５Ｖ、あるいは１５Ｖの電源電圧が供給される。
【0178】
図１２は、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７の効果を示す図である。図１２は、第１充電期間Ｔ３が１ｍ秒のケースと、第１充電期間Ｔ３が５ｍ秒のケースとのそれぞれについて、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを測定した結果を示す。より詳細には、液晶パネル１００の劣化試験の極初期において、上記２つのケースのそれぞれについて、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを１１倍に増幅して測定した結果である。
【0179】
図１２において、横軸は、第１放電期間Ｔ４の放電開始からの時刻を示し、縦軸は、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄの測定値を示す。一例として、第１放電期間Ｔ４は２００ｍ秒である。また、図１２において、縦軸は、検出電極電位Ｖｄの測定値を、Ａ／Ｄコンバーター４４から出力されるデジタル値で表している。この測定ではＡ／Ｄコンバーター５２として、１０ビット仕様のＡ／Ｄコンバーターを使用し、測定値１０２３は約２．５Ｖに相当する。
【0180】
図１２に示されるように、第１充電期間Ｔ３が短いほど、第１放電期間Ｔ４の終了時の測定値が大きくなる。この理由は、第１充電期間Ｔ３が短縮されることで、第１充電期間Ｔ３中の可動性イオン８５の移動が抑制され、移動度の大きい可動性イオン８５の作用を効率的に反映した結果と考えられる。このような結果は、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７を短くすることにより、液晶パネル１００の使用初期から、液晶層４の劣化の進行を感度良く追跡できることを示唆する。
【0181】
なお、図１２に示される結果を詳細に観察すると、第１放電期間Ｔ４の開始時点から５０ｍ秒が経過した後は、２つのケースのそれぞれで得られた測定値は、互いにほぼ平行に移動しているように見える。つまり、前述したように、比較的移動度の大きい可動性イオン８５の作用によって、このような測定値の差が生じたものと考えられる。このように、第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５の長さと、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７が、測定値に及ぼす作用は異なる。
【0182】
１－８．第１導電層２５の効果
既に述べたように、液晶装置１０００が測定モードで動作する測定期間において、クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹが液晶パネル１００に供給される。そのため、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８においても、クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹは、クロック信号線１７及び出力制御信号線２０に供給され続ける。クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹは、１５Ｖ程度の高い振幅と、優にｋＨｚオーダーを超える周波数とを有する矩形波信号である。一方、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８は、数１００ｍ秒であり、クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹのハイレベル期間またはローレベル期間よりも長い。すなわち、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８は、通常駆動時において、複数の駆動信号線の電位が最大値又は最小値に保持される期間より長い。言い換えれば、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８において、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０を含む第１駆動信号線の電位は、定電位とならない。
既に述べたように、液晶装置１０００が測定モードで動作する測定期間において、クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹが液晶パネル１００に供給される。そのため、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８においても、クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹは、クロック信号線１７及び出力制御信号線２０に供給され続ける。クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹは、１５Ｖ程度の高い振幅と、優にｋＨｚオーダーを超える周波数とを有する矩形波信号である。一方、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８は、数１００ｍ秒であり、クロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹのハイレベル期間またはローレベル期間よりも長い。すなわち、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８は、通常駆動時において、複数の駆動信号線の電位が最大値又は最小値に保持される期間より長い。言い換えれば、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８において、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０を含む第１駆動信号線の電位は、定電位とならない。
【0183】
そのため、検出電極２２と電気的に接続される電極引出線２３が、平面視で第１駆動信号線と交差する構成を採用せざるを得ない場合、それらの間に生じる結合容量を介して、第１駆動信号線における高振幅且つ高周波の電位変動が、検出電極２２の電位を変動させる。第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８では、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる数１０ｍＶ程度の微弱な電位変化を観測する必要がある。そのため、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８において、電極引出線２３と第１駆動信号線との間の結合容量に起因して、検出電極２２に電位変動が発生すると、液晶層４の劣化進行度を正確に判別することが困難となる。
【0184】
そこで、本実施形態では、平面視で電極引出線２３が第１駆動信号線と交差する領域において、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に、共通電極２８と電気的に接続される第１導電層２５が配置される。第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８において、共通電極２８には定電位が供給されるため、第１導電層２５にも共通電極２８と同じ定電位が供給される。このような構成により、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８において、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８において、第１駆動信号線の電位変動が検出電極２２の電位に及ぼす影響が抑制され、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになるため、液晶層４の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。
【0185】
１－９．複数の駆動信号線が平面視で検出電極２２と重ならない構成の効果
本実施形態では、複数の駆動信号線、すなわちクロック信号主線１７、クロック信号支線１８及び出力制御信号線２０が、平面視で検出電極２２と重ならない構成が採用される。このような構成を採用することにより、検出電極２２と、複数の駆動信号線との間に結合容量が生じることを回避できる。その結果、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８において、複数の駆動信号線の電位変動が検出電極２２の電位に及ぼす影響がより抑制され、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる微弱な電位変化をより正確に捕捉できるようになるため、液晶層４の劣化進行度をより正確に判別することが可能となる。
本実施形態では、複数の駆動信号線、すなわちクロック信号主線１７、クロック信号支線１８及び出力制御信号線２０が、平面視で検出電極２２と重ならない構成が採用される。このような構成を採用することにより、検出電極２２と、複数の駆動信号線との間に結合容量が生じることを回避できる。その結果、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８において、複数の駆動信号線の電位変動が検出電極２２の電位に及ぼす影響がより抑制され、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる微弱な電位変化をより正確に捕捉できるようになるため、液晶層４の劣化進行度をより正確に判別することが可能となる。
【0186】
１－１０．液晶層４の劣化進行の追跡
図１３は、液晶層４の劣化の進行を追跡した結果を示す第１図である。図１４は、液晶層４の劣化の進行を追跡した結果を示す第２図である。詳細には、液晶パネル１００が約６５℃の条件になるように冷却しながら、１２Ｗ/Ｃｍ２の青色光を表示領域Ｅに所定時間照射する連続加速試験を行った。図１３及び図１４は、照射時間が０時間（初期）のケースと、照射時間が１６６時間のケースと、照射時間が３２６時間のケースとのそれぞれについて、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを測定した結果を示す。また、図１３に示される結果は、第１逆掃引期間Ｔ１が５００ｍ秒に設定され、第１充電期間Ｔ３が１ｍ秒に設定された条件下で、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを測定した結果である。図１４に示される結果は、第１逆掃引期間Ｔ１が１００ｍ秒に設定され、第１充電期間Ｔ３が５ｍ秒に設定された条件下で、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを測定した結果である。
図１３は、液晶層４の劣化の進行を追跡した結果を示す第１図である。図１４は、液晶層４の劣化の進行を追跡した結果を示す第２図である。詳細には、液晶パネル１００が約６５℃の条件になるように冷却しながら、１２Ｗ/Ｃｍ２の青色光を表示領域Ｅに所定時間照射する連続加速試験を行った。図１３及び図１４は、照射時間が０時間（初期）のケースと、照射時間が１６６時間のケースと、照射時間が３２６時間のケースとのそれぞれについて、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを測定した結果を示す。また、図１３に示される結果は、第１逆掃引期間Ｔ１が５００ｍ秒に設定され、第１充電期間Ｔ３が１ｍ秒に設定された条件下で、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを測定した結果である。図１４に示される結果は、第１逆掃引期間Ｔ１が１００ｍ秒に設定され、第１充電期間Ｔ３が５ｍ秒に設定された条件下で、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを測定した結果である。
【0187】
図１３及び図１４において、横軸は、第１放電期間Ｔ４の放電開始からの時刻を示し、縦軸は、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄの測定値を示す。第１放電期間Ｔ４は２００ｍ秒である。また、図１３及び図１４において、縦軸は、検出電極電位Ｖｄを１１倍に増幅した測定値を、Ａ／Ｄコンバーター４４から出力されるデジタル値で表している。この測定ではＡ／Ｄコンバーター５２として、１０ビット仕様のＡ／Ｄコンバーターを使用し、測定値１０２３は約２．５Ｖに相当する。
【0188】
図１３及び図１４に示されるように、本実施形態によれば、液晶パネル１００に対する青色光の照射を開始してから、すなわち液晶パネル１００の使用初期から、液晶層４の劣化の進行を感度良く追跡できることがわかる。また、実験に使用された液晶パネル１００は、周辺回路等の電源配線等も実製品を反映して配置されているため、図１３及び図１４に示される実験結果は、検出電極２２の寄生容量による影響が加味された実験結果である。従って、図１３及び図１４に示される実験結果から、本実施形態の液晶装置１０００は、液晶層４の劣化進行を電圧値の変化として検知できる十分な実用性を備えていると言える。
【0189】
１－１１．測定再現性の検証
図１５は、測定再現性を検証した結果を示す第１図である。図１６は、測定再現性を検証した結果を示す第２図である。詳細には、詳細には、図１５は図１３に示した実験において、連続加速試験が３２６時間経過した際に取得した結果である。同様に、図１６は図１４に示した実験において、連続加速試験が３２６時間経過した際に取得した結果である。図１５及び図１６は、それぞれの測定条件において、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを２回測定した結果を示す。図１５及び図１６において、測定１は、１回目の測定結果を示し、測定２は、２回目の測定結果を示す。２回目の測定は、１回目の測定から所定時間が経過した後に実施された。
図１５は、測定再現性を検証した結果を示す第１図である。図１６は、測定再現性を検証した結果を示す第２図である。詳細には、詳細には、図１５は図１３に示した実験において、連続加速試験が３２６時間経過した際に取得した結果である。同様に、図１６は図１４に示した実験において、連続加速試験が３２６時間経過した際に取得した結果である。図１５及び図１６は、それぞれの測定条件において、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを２回測定した結果を示す。図１５及び図１６において、測定１は、１回目の測定結果を示し、測定２は、２回目の測定結果を示す。２回目の測定は、１回目の測定から所定時間が経過した後に実施された。
【0190】
また、図１５に示される結果は、第１逆掃引期間Ｔ１が５００ｍ秒に設定され、第１充電期間Ｔ３が１ｍ秒に設定された条件下で、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを測定した結果である。図１６に示される結果は、第１逆掃引期間Ｔ１が１００ｍ秒に設定され、第１充電期間Ｔ３が５ｍ秒に設定された条件下で、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄを測定した結果である。
【0191】
図１５及び図１６において、横軸は、第１放電期間Ｔ４の放電開始からの時刻を示し、縦軸は、第１放電期間Ｔ４における検出電極電位Ｖｄの測定値を示す。第１放電期間Ｔ４は２００ｍ秒である。また、図１５及び図１６において、縦軸は、検出電極電位Ｖｄを１１倍に増幅した測定値を、Ａ／Ｄコンバーター４４から出力されるデジタル値で表している。この測定ではＡ／Ｄコンバーター５２として、１０ビット仕様のＡ／Ｄコンバーターを使用し、測定値１０２３は約２．５Ｖに相当する。
【0192】
図１５及び図１６に示されるように、本実施形態によれば、充分な再現性を持って測定できていることがわかる。第１逆掃引期間Ｔ１及び第２逆掃引期間Ｔ５が無い場合、測定前に、液晶パネル１００の液晶層４に対して電気的に何をしていたかによって、このような測定再現性を得られない可能性がある。例えば、検出電極２２において±１．２Ｖの充放電（－１．２Ｖで行う第１充電期間Ｔ３、第１放電期間Ｔ４、＋１．２Ｖで行う第２充電期間Ｔ７、第２放電期間Ｔ８）で構成される測定を行う場合、図１１の表示領域Ｅの電圧－透過率などの光学特性を測定する前後で測定値が変わってしまう現象が発生したりする。
【0193】
（第１実施形態の効果）
以上説明したように、第１実施形態の液晶装置１０００は、第１基板５１と、液晶層４と、液晶層４を介して第１基板５１に対向する第２基板８１と、第１基板５１と液晶層４との間に配置される検出電極２２と、第２基板８１と液晶層４との間に配置される共通電極２８と、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、検出電極２２と電気的に接続される電極引出線２３と、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、平面視で電極引出線２３と交差する第１駆動信号線（クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０）を含む複数の駆動信号線（クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０）と、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置され、共通電極２８と電気的に接続される第１導電層２５と、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電気的に接続される測定回路２００と、を備える。測定回路２００は、第１逆掃引期間Ｔ１において、検出電極２２と共通電極２８との電位差が第１電位差Ｖｐ１となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給し、第１充電期間Ｔ３において、電位差が、第１電位差Ｖｐ１と異なる極性を有する第２電位差Ｖｐ２となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給し、第１放電期間Ｔ４において、検出電極２２への電位の供給を停止すると共に共通電極２８に第１充電期間Ｔ３と同じ電位を供給し、検出電極電位Ｖｄを少なくとも１回測定する。
以上説明したように、第１実施形態の液晶装置１０００は、第１基板５１と、液晶層４と、液晶層４を介して第１基板５１に対向する第２基板８１と、第１基板５１と液晶層４との間に配置される検出電極２２と、第２基板８１と液晶層４との間に配置される共通電極２８と、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、検出電極２２と電気的に接続される電極引出線２３と、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、平面視で電極引出線２３と交差する第１駆動信号線（クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０）を含む複数の駆動信号線（クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０）と、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置され、共通電極２８と電気的に接続される第１導電層２５と、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電気的に接続される測定回路２００と、を備える。測定回路２００は、第１逆掃引期間Ｔ１において、検出電極２２と共通電極２８との電位差が第１電位差Ｖｐ１となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給し、第１充電期間Ｔ３において、電位差が、第１電位差Ｖｐ１と異なる極性を有する第２電位差Ｖｐ２となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給し、第１放電期間Ｔ４において、検出電極２２への電位の供給を停止すると共に共通電極２８に第１充電期間Ｔ３と同じ電位を供給し、検出電極電位Ｖｄを少なくとも１回測定する。
【0194】
上記のように、本実施形態では、第１充電期間Ｔ３及び第１放電期間Ｔ４の前に、第１逆掃引期間Ｔ１が挿入される。これにより、第１逆掃引期間Ｔ１において、液晶層４に含まれる可動性イオン８５を、共通電極２８及び検出電極２２のいずれか一方に効果的に初期配置できる。例えば、陽イオンは、共通電極２８及び検出電極２２のうち負極性の電位が供給される電極に初期配置され、陰イオンは、共通電極２８及び検出電極２２のうち正極性の電位が供給される電極に初期配置される。このように第１充電期間Ｔ３が始まる前に、可動性イオン８５の初期配置が整えられることにより、第１放電期間Ｔ４に得られる検出電極電位Ｖｄの測定値に関して測定再現性を得ることができる。また、可動性イオン８５による内部電場の影響も測定値に反映されるので、可動性イオン８５の増加が測定値の変化として現れやすくなる。その結果、液晶パネル１００の使用初期から、液晶層４の劣化の進行を感度良く追跡できる。
【0195】
また、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に第１導電層２５が配置され、共通電極２８と電気的に接続されている。従って、第１放電期間Ｔ４において、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置される第１導電層２５にも、＋１．２Ｖの定電位が供給される。これにより、第１放電期間Ｔ４において、平面視で互いに交差する電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第１放電期間Ｔ４において、第１駆動信号線の電位変動が検出電極２２の電位に及ぼす影響が抑制され、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになるため、液晶層４の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。また、第１駆動信号線の電位が変化しても測定可能となるので、クロック信号等を静止させる必要がなく、第１制御回路のレジスター設定を増大させることを抑制できる。
【0196】
第１実施形態の液晶装置１０００において、複数の駆動信号線は、平面視で検出電極２２と重ならない。
このような構成を採用することにより、検出電極２２と、複数の駆動信号線との間に結合容量が生じることを回避できる。その結果、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８において、複数の駆動信号線の電位変動が検出電極２２の電位に及ぼす影響がより抑制され、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる微弱な電位変化をより正確に捕捉できるようになるため、液晶層４の劣化進行度をより正確に判別することが可能となる。
このような構成を採用することにより、検出電極２２と、複数の駆動信号線との間に結合容量が生じることを回避できる。その結果、第１放電期間Ｔ４及び第２放電期間Ｔ８において、複数の駆動信号線の電位変動が検出電極２２の電位に及ぼす影響がより抑制され、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる微弱な電位変化をより正確に捕捉できるようになるため、液晶層４の劣化進行度をより正確に判別することが可能となる。
【0197】
第１実施形態の液晶装置１０００は、複数の駆動信号線の電位を制御する第１制御回路（中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０）をさらに備え、第１制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数の駆動信号線の電位を矩形波状に変化させる。
このように、第１放電期間Ｔ４において、複数の駆動信号線の電位が矩形波状に変化する場合、平面視で互いに交差する電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量を介して、第１駆動信号線における矩形波状の電位変動が、検出電極２２の電位を変動させる。しかしながら、第１放電期間Ｔ４において、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置される第１導電層２５に定電位が供給されることにより、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第１放電期間Ｔ４において、第１駆動信号線の電位変動が検出電極２２の電位に及ぼす影響が抑制され、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになるため、液晶層４の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。
このように、第１放電期間Ｔ４において、複数の駆動信号線の電位が矩形波状に変化する場合、平面視で互いに交差する電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量を介して、第１駆動信号線における矩形波状の電位変動が、検出電極２２の電位を変動させる。しかしながら、第１放電期間Ｔ４において、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置される第１導電層２５に定電位が供給されることにより、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第１放電期間Ｔ４において、第１駆動信号線の電位変動が検出電極２２の電位に及ぼす影響が抑制され、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになるため、液晶層４の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。
【0198】
第１実施形態の液晶装置１０００において、第１放電期間Ｔ４は、通常駆動時において複数の駆動信号線の電位が最大値又は最小値に保持される期間より長い。
第１放電期間Ｔ４が、通常駆動時において、複数の駆動信号線の電位が最大値又は最小値に保持される期間より長い場合、第１放電期間Ｔ４において、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０を含む第１駆動信号線の電位は、定電位とならない。この場合、平面視で互いに交差する電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量を介して、第１駆動信号線における矩形波状の電位変動が、検出電極２２の電位を変動させる。しかしながら、第１放電期間Ｔ４において、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置される第１導電層２５に定電位が供給されることにより、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第１放電期間Ｔ４において、第１駆動信号線の電位変動が検出電極２２の電位に及ぼす影響が抑制され、第１放電期間を長く設定することができる。従って、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになるため、液晶層４の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。
第１放電期間Ｔ４が、通常駆動時において、複数の駆動信号線の電位が最大値又は最小値に保持される期間より長い場合、第１放電期間Ｔ４において、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０を含む第１駆動信号線の電位は、定電位とならない。この場合、平面視で互いに交差する電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量を介して、第１駆動信号線における矩形波状の電位変動が、検出電極２２の電位を変動させる。しかしながら、第１放電期間Ｔ４において、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置される第１導電層２５に定電位が供給されることにより、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第１放電期間Ｔ４において、第１駆動信号線の電位変動が検出電極２２の電位に及ぼす影響が抑制され、第１放電期間を長く設定することができる。従って、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極２２に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになるため、液晶層４の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。
【0199】
第１実施形態の液晶装置１０００は、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、検出電極２２を含む透明電極層５９と、第１基板５１と透明電極層５９との間に配置され、第１駆動信号線を含む第１配線層５３と、第１配線層５３と透明電極層５９との間に配置され、第１導電層２５を含む第２配線層５５と、第２配線層５５と透明電極層５９との間に配置され、電極引出線２３を含む第３配線層５７と、をさらに備える。
上記実施形態によれば、液晶パネル１００の典型的な配線構造を利用して、検出電極２２、電極引出線２３、及び第１導電層２５を配置できるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
上記実施形態によれば、液晶パネル１００の典型的な配線構造を利用して、検出電極２２、電極引出線２３、及び第１導電層２５を配置できるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
【0200】
第１実施形態の液晶装置１０００は、複数の走査線６と、複数の走査線６を順次選択する走査線駆動回路１０と、をさらに備え、複数の駆動信号線は、走査線駆動回路１０と電気的に接続される。
一般的に、走査線駆動回路１０と電気的に接続される複数の駆動信号線には、高振幅且つ高周波の電位変動が生じる。従って、このような複数の駆動信号線が、平面視で電極引出線２３と交差する第１駆動信号線を含む場合、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、特に大きな問題となる。しかしながら、本実施形態では、走査線駆動回路１０と電気的に接続される第１駆動信号線と、電極引出線２３との間に第１導電層２５が配置されるため、高振幅且つ高周波の電位変動が生じる第１駆動信号線と、電極引出線２３との間に生じる結合容量を、無視できるほどに小さくできる。
一般的に、走査線駆動回路１０と電気的に接続される複数の駆動信号線には、高振幅且つ高周波の電位変動が生じる。従って、このような複数の駆動信号線が、平面視で電極引出線２３と交差する第１駆動信号線を含む場合、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、特に大きな問題となる。しかしながら、本実施形態では、走査線駆動回路１０と電気的に接続される第１駆動信号線と、電極引出線２３との間に第１導電層２５が配置されるため、高振幅且つ高周波の電位変動が生じる第１駆動信号線と、電極引出線２３との間に生じる結合容量を、無視できるほどに小さくできる。
【0201】
第１実施形態の液晶装置１０００は、表示領域Ｅに配置される複数の画素電極７をさらに備え、検出電極２２は、表示領域Ｅの外側に配置される。
この場合、検出電極２２の面積が大きいほど、検出可能な可動性イオン８５の量が増加するため、可動性イオン８５の増加に対する感度を向上させることができる。
ただし、検出電極２２の面積が大きくなると、複数の駆動信号線の少なくとも一部が、平面視で検出電極２２と重なる場合がある。この場合、複数の駆動信号線と検出電極２２との間に生じる結合容量が問題となるが、この問題は、後述の第３実施形態により解決される。
この場合、検出電極２２の面積が大きいほど、検出可能な可動性イオン８５の量が増加するため、可動性イオン８５の増加に対する感度を向上させることができる。
ただし、検出電極２２の面積が大きくなると、複数の駆動信号線の少なくとも一部が、平面視で検出電極２２と重なる場合がある。この場合、複数の駆動信号線と検出電極２２との間に生じる結合容量が問題となるが、この問題は、後述の第３実施形態により解決される。
【0202】
第１実施形態の液晶装置１０００において、測定回路２００は、第１逆掃引期間Ｔ１と第１充電期間Ｔ３との間の第１緩和期間Ｔ２において、電位差が、第１電位差Ｖｐ１と同じ極性を有し、且つ第１電位差Ｖｐ１の絶対値より小さい絶対値を有する第３電位差Ｖｐ３となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給する。
このように、第１逆掃引期間Ｔ１と第１充電期間Ｔ３との間に第１緩和期間Ｔ２が挿入されることにより、第１逆掃引期間Ｔ１に初期配置された可動性イオン８５を移動させることなく、第１逆掃引期間Ｔ１から第１充電期間Ｔ３へ移行させることができる。
従って、上記実施形態によれば、より高い測定再現性を持って、液晶パネル１００の使用初期から、液晶層４の劣化の進行をより感度良く追跡できる。
このように、第１逆掃引期間Ｔ１と第１充電期間Ｔ３との間に第１緩和期間Ｔ２が挿入されることにより、第１逆掃引期間Ｔ１に初期配置された可動性イオン８５を移動させることなく、第１逆掃引期間Ｔ１から第１充電期間Ｔ３へ移行させることができる。
従って、上記実施形態によれば、より高い測定再現性を持って、液晶パネル１００の使用初期から、液晶層４の劣化の進行をより感度良く追跡できる。
【0203】
第１実施形態の液晶装置１０００において、測定回路２００は、第１放電期間Ｔ４後の第２逆掃引期間Ｔ５において、電位差が、第１電位差Ｖｐ１と異なる極性を有し、且つ第１電位差Ｖｐ１の絶対値と同じ絶対値を有する第４電位差Ｖｐ４となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給し、第２逆掃引期間Ｔ５後の第２充電期間Ｔ７において、電位差が、第４電位差Ｖｐ４と異なる極性を有する第５電位差Ｖｐ５となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給し、第２充電期間Ｔ７後の第２放電期間Ｔ８において、検出電極２２への電位の供給を停止すると共に共通電極２８に第２充電期間Ｔ７と同じ電位を供給し、少なくとも１回検出電極電位Ｖｄを測定する。
【0204】
上記のように、本実施形態では、第２充電期間Ｔ７及び第２放電期間Ｔ８の前に、第２逆掃引期間Ｔ５が挿入される。これにより、第２逆掃引期間Ｔ５において、液晶層４に含まれる可動性イオン８５を、共通電極２８及び検出電極２２のいずれか一方に効果的に初期配置できる。このように第２充電期間Ｔ７が始まる前に、可動性イオン８５の初期配置が整えられることにより、第２放電期間Ｔ８に得られる検出電極電位Ｖｄの測定値に関して測定再現性を得ることができる。また、可動性イオン８５による内部電場の影響も測定値に反映されるので、可動性イオン８５の増加が測定値の変化として現れやすくなる。その結果、液晶パネル１００の使用初期から、液晶層４の劣化の進行を感度良く追跡できる。
さらに、上記実施形態によれば、液晶層４が交流駆動されるため、検出電極電位Ｖｄの測定時において、液晶層４に直流電圧が印加されることに起因して液晶層４が劣化することを抑制できる。
さらに、上記実施形態によれば、液晶層４が交流駆動されるため、検出電極電位Ｖｄの測定時において、液晶層４に直流電圧が印加されることに起因して液晶層４が劣化することを抑制できる。
【0205】
第１実施形態の液晶装置１０００において、測定回路２００は、第２逆掃引期間Ｔ５と第２充電期間Ｔ７との間の第２緩和期間Ｔ６において、電位差が、第４電位差Ｖｐ４と同じ極性を有し、且つ第４電位差Ｖｐ４の絶対値より小さい絶対値を有する第６電位差Ｖｐ６となるように、検出電極２２と共通電極２８との夫々に電位を供給する。
このように、第２逆掃引期間Ｔ５と第２充電期間Ｔ７との間に第２緩和期間Ｔ６が挿入されることにより、第２逆掃引期間Ｔ５に初期配置された可動性イオン８５を移動させることなく、第２逆掃引期間Ｔ５から第２充電期間Ｔ７へ移行させることができる。
従って、上記実施形態によれば、より高い測定再現性を持って、液晶パネル１００の使用初期から、液晶層４の劣化の進行をより感度良く追跡できる。
このように、第２逆掃引期間Ｔ５と第２充電期間Ｔ７との間に第２緩和期間Ｔ６が挿入されることにより、第２逆掃引期間Ｔ５に初期配置された可動性イオン８５を移動させることなく、第２逆掃引期間Ｔ５から第２充電期間Ｔ７へ移行させることができる。
従って、上記実施形態によれば、より高い測定再現性を持って、液晶パネル１００の使用初期から、液晶層４の劣化の進行をより感度良く追跡できる。
【0206】
第１実施形態の液晶装置１０００において、測定回路２００は、検出電極２２と電気的に接続される第１ノードＮ１と、共通電極２８と電気的に接続される共通電極線Ｌ１と、グランド電位が印加されるグランド電位線Ｌ２と、第１ノードＮ１とグランド電位線Ｌ２との間に電気的に接続される第１コンデンサーＣ１と、共通電極線Ｌ１とグランド電位線Ｌ２との間に電気的に接続される第２コンデンサーＣ２と、第１スイッチＳＷ１と、第２スイッチＳＷ２と、第３スイッチＳＷ３と、第４スイッチＳＷ４と、参照電圧Ｖｓｒｅｆに対応する測定電位Ｖｓを出力する測定電位生成回路４０と、参照電圧Ｖｓを測定電位生成回路４０に出力し、第１スイッチＳＷ１から第４スイッチＳＷ４を制御する第３制御回路（中央制御回路４５）と、第１ノードＮ１の電位を検出電極電位Ｖｄとして測定し、検出電極電位Ｖｄの測定値を中央制御回路４５に出力する電位測定回路（増幅回路４３及びＡ／Ｄコンバーター４４）と、を備える。
第１ノードＮ１は、第１スイッチＳＷ１を介してグランド電位線Ｌ２と電気的に接続される。第１ノードＮ１は、第２スイッチＳＷ２を介して測定電位生成回路４０の出力端子と電気的に接続される。共通電極線Ｌ１は、第３スイッチＳＷ３を介してグランド電位線Ｌ２と電気的に接続される。共通電極線Ｌ１は、第４スイッチＳＷ４を介して測定電位生成回路４０の出力端子と電気的に接続される。
上記の構成を有する測定回路２００を用いることにより、シンプルな回路構成で測定回路２００に要求される機能を実現できるとともに、検出電極電位Ｖｄの測定値に含まれるノイズ成分を低減することができる。
第１ノードＮ１は、第１スイッチＳＷ１を介してグランド電位線Ｌ２と電気的に接続される。第１ノードＮ１は、第２スイッチＳＷ２を介して測定電位生成回路４０の出力端子と電気的に接続される。共通電極線Ｌ１は、第３スイッチＳＷ３を介してグランド電位線Ｌ２と電気的に接続される。共通電極線Ｌ１は、第４スイッチＳＷ４を介して測定電位生成回路４０の出力端子と電気的に接続される。
上記の構成を有する測定回路２００を用いることにより、シンプルな回路構成で測定回路２００に要求される機能を実現できるとともに、検出電極電位Ｖｄの測定値に含まれるノイズ成分を低減することができる。
【0207】
第１実施形態の液晶装置１０００において、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２は、第１電圧（５Ｖ）によってオン状態に制御され、第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４は、第１電圧よりも高い第２電圧（１５Ｖ）によってオン状態に制御される。
このように、共通電極線Ｌ１と電気的に接続される第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４が、比較的高い第２電圧によってオン状態に制御されることにより、第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４のオン抵抗を小さくできるため、共通電極線Ｌ１の応答性を向上させることができ、且つ、検出電極２２からのリーク電流を抑制できる。
その結果、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７を短くできるため、移動度の大きい可動性イオン８５の作用を測定値の変化として捕えることができるとともに、各スイッチ部品の特性バラツキが測定値に与える影響を抑制できる。また、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２は、中央制御回路４５とは非一体型とすることが好ましい。例えば、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２は第１の集積回路チップとして実装され、中央制御回路４５は第２の集積回路チップとして実装される。中央制御回路４５は高速で駆動される回路系を含む場合があり、発熱して高温化することがある。従って、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２を、中央制御回路４５とは非一体型とすれば、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２の高温化は低減され、各スイッチを通じたリーク電流は抑制される。その結果、第１放電期間Ｔ４や第２放電期間Ｔ８おける検出電極２２の電位変化は可動性イオン８５の作用がより支配的になり、より測定に適したものとなる。
このように、共通電極線Ｌ１と電気的に接続される第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４が、比較的高い第２電圧によってオン状態に制御されることにより、第３スイッチＳＷ３及び第４スイッチＳＷ４のオン抵抗を小さくできるため、共通電極線Ｌ１の応答性を向上させることができ、且つ、検出電極２２からのリーク電流を抑制できる。
その結果、第１充電期間Ｔ３及び第２充電期間Ｔ７を短くできるため、移動度の大きい可動性イオン８５の作用を測定値の変化として捕えることができるとともに、各スイッチ部品の特性バラツキが測定値に与える影響を抑制できる。また、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２は、中央制御回路４５とは非一体型とすることが好ましい。例えば、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２は第１の集積回路チップとして実装され、中央制御回路４５は第２の集積回路チップとして実装される。中央制御回路４５は高速で駆動される回路系を含む場合があり、発熱して高温化することがある。従って、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２を、中央制御回路４５とは非一体型とすれば、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２の高温化は低減され、各スイッチを通じたリーク電流は抑制される。その結果、第１放電期間Ｔ４や第２放電期間Ｔ８おける検出電極２２の電位変化は可動性イオン８５の作用がより支配的になり、より測定に適したものとなる。
【0208】
２．第２実施形態
以下、本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する第２実施形態において、第１実施形態と共通の構成については、第１実施形態で使用した符号と同じ符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
以下、本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する第２実施形態において、第１実施形態と共通の構成については、第１実施形態で使用した符号と同じ符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
【0209】
第２実施形態の液晶装置１０００は、液晶パネル１００Ａと、測定回路２００と、ＣＯＦ３００と、を備える。液晶パネル１００Ａは、第１実施形態の液晶パネル１００とは異なる構成を備える。測定回路２００及びＣＯＦ３００の構成は、第１実施形態と同じである。従って、以下では、主に液晶パネル１００Ａの構成について説明する。
【0210】
２－１．液晶パネル１００Ａの構成の概要
図１７は、第２実施形態の液晶装置１０００に用いられる液晶パネル１００Ａの概略的な構成を示す平面図である。なお、図１７において、＋Ｘ方向を右又は右側、－Ｘ方向を左又は左側ということがある。また、＋Ｙ方向を上又は上側、－Ｙ方向を下又は下側ということがある。さらに、＋Ｚ方向から見ることを平面視あるいは平面的という。
図１７は、第２実施形態の液晶装置１０００に用いられる液晶パネル１００Ａの概略的な構成を示す平面図である。なお、図１７において、＋Ｘ方向を右又は右側、－Ｘ方向を左又は左側ということがある。また、＋Ｙ方向を上又は上側、－Ｙ方向を下又は下側ということがある。さらに、＋Ｚ方向から見ることを平面視あるいは平面的という。
【0211】
図１７に示すように、液晶パネル１００Ａは、第１実施形態で説明した電極引出線２３の代わりに、電極引出線８７を備える。より具体的には、液晶パネル１００Ａの素子基板１は、検出電極２２と電気的に接続される電極引出線８７を備える。例えば、電極引出線８７は、検出電極２２の左下隅から左側に向かってＸ軸方向に延在する。検出電極２２は、電極引出線８７を介して、第１電極接続端子２４と電気的に接続される。
【0212】
第１実施形態と同様に、クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０を含む複数の駆動信号線は、平面視で検出電極２２と重ならないが、検出電極２２と電気的に接続される電極引出線８７は、平面視で、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０と交差する。すなわち、第１実施形態と同様に、複数の駆動信号線は、平面視で電極引出線８７と交差する第１駆動信号線として、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０を含む。第２実施形態では、電極引出線８７と第１駆動信号線との間の結合容量を抑制するために、電極引出線８７が第１駆動信号線と交差する領域に、Ｘ軸方向に延在する第１導電層２５が配置される。第１導電層２５は、電極引出線８７と第１駆動信号線との間に配置される。
【0213】
図１８は、図１７に示される領域Ｗ２０のＣ－Ｃ’線に沿った断面図である。なお、図１８においては、＋Ｚ方向を上又は上側、－Ｚ方向を下又は下側ということがある。また、図１７と同様に、図１８において、＋Ｘ方向を右又は右側、－Ｘ方向を左又は左側ということがある。
【0214】
図１８に示すように、第２実施形態において、素子基板１の透明電極層５９は、検出電極２２及び画素電極７だけでなく、電極引出線８７も含む。つまり、電極引出線８７は、検出電極２２及び画素電極７と同様に、ＩＴＯなどの透明導電材料によって形成される。電極引出線８７の右側端部は、検出電極２２と電気的に接続される。電極引出線８７の左側端部は、コンタクトホール７３を介して、第３配線層５７に含まれる検出電極中継線５７ｂと電気的に接続される。
【0215】
検出電極中継線５７ｂは、コンタクトホール７０を介して、第２配線層５５に含まれる検出電極中継線５５ａと電気的に接続される。第１実施形態で説明したように、検出電極中継線５５ａは、コンタクトホール６６を介して、検出電極線５３ａと電気的に接続され、検出電極線５３ａは、第１電極接続端子２４と電気的に接続される。従って、第２実施形態の液晶パネル１００Ａでは、検出電極２２は、検出電極２２と同じく透明電極層５９に形成された電極引出線８７を介して、第１電極接続端子２４と電気的に接続される。
【0216】
透明電極層５９に含まれる電極引出線８７は、検出電極２２の左端から左側に向かってＸ軸方向に延在する。第１配線層５３に含まれるクロック信号主線１７及び出力制御信号線２０は、Ｙ軸方向に延在し、且つ平面視で検出電極２２と重ならない。このような配線構造により、検出電極２２と電気的に接続される電極引出線８７は、平面視で、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０を含む第１駆動信号線と交差する。電極引出線８７が第１駆動信号線と交差する領域において、第１駆動信号線の直上を通過するようにＸ軸方向に延在する第１導電層２５が、第２配線５５に配置される。すなわち、第１導電層２５は、電極引出線８７が第１駆動信号線と交差する領域において、電極引出線８７と第１駆動信号線との間に配置される。
【0217】
上記のように、第２実施形態の液晶パネル１００Ａは、透明電極層５９が検出電極２２及び電極引出線８７を含み、且つ第３配線層５７が電極引出線２３を含まない点で、第１実施形態の液晶パネル１００と異なる。
【0218】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態の液晶装置１０００は、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、検出電極２２及び電極引出線８７を含む透明電極層５９と、第１基板５１と透明電極層５９との間に配置され、第１駆動信号線を含む第１配線層５３と、第１配線層５３と透明電極層５９との間に配置され、第１導電層２５を含む第２配線層５５と、第２配線層５５と透明電極層５９との間に配置される第３配線層５７と、を備える。
第１実施形態と比較すると、第２実施形態では、電極引出線８７と第１駆動信号線とが交差する領域において、第３配線層５７に配線パターンを自由に形成可能な領域が生じるため、第３配線層５７を利用して、回路構成に必要な信号配線、及び電源配線の交差部などを容易に配置することができる。
第２実施形態の液晶装置１０００は、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、検出電極２２及び電極引出線８７を含む透明電極層５９と、第１基板５１と透明電極層５９との間に配置され、第１駆動信号線を含む第１配線層５３と、第１配線層５３と透明電極層５９との間に配置され、第１導電層２５を含む第２配線層５５と、第２配線層５５と透明電極層５９との間に配置される第３配線層５７と、を備える。
第１実施形態と比較すると、第２実施形態では、電極引出線８７と第１駆動信号線とが交差する領域において、第３配線層５７に配線パターンを自由に形成可能な領域が生じるため、第３配線層５７を利用して、回路構成に必要な信号配線、及び電源配線の交差部などを容易に配置することができる。
【0219】
３．第３実施形態
以下、本発明の第３実施形態について説明する。以下に例示する第３実施形態において、第１実施形態と共通の構成については、第１実施形態で使用した符号と同じ符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
以下、本発明の第３実施形態について説明する。以下に例示する第３実施形態において、第１実施形態と共通の構成については、第１実施形態で使用した符号と同じ符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。
【0220】
第３実施形態の液晶装置１０００は、液晶パネル１００Ｂと、測定回路２００と、ＣＯＦ３００と、を備える。液晶パネル１００Ｂは、第１実施形態の液晶パネル１００とは異なる構成を備える。測定回路２００及びＣＯＦ３００の構成は、第１実施形態と同じである。従って、以下では、主に液晶パネル１００Ｂの構成について説明する。
【0221】
３－１．液晶パネル１００Ｂの構成の概要
図１９は、第３実施形態の液晶装置１０００に用いられる液晶パネル１００Ｂの概略的な構成を示す平面図である。なお、図１９において、＋Ｘ方向を右又は右側、－Ｘ方向を左又は左側ということがある。また、＋Ｙ方向を上又は上側、－Ｙ方向を下又は下側ということがある。さらに、＋Ｚ方向から見ることを平面視あるいは平面的という。
図１９は、第３実施形態の液晶装置１０００に用いられる液晶パネル１００Ｂの概略的な構成を示す平面図である。なお、図１９において、＋Ｘ方向を右又は右側、－Ｘ方向を左又は左側ということがある。また、＋Ｙ方向を上又は上側、－Ｙ方向を下又は下側ということがある。さらに、＋Ｚ方向から見ることを平面視あるいは平面的という。
【0222】
図１９に示すように、液晶パネル１００Ｂは、第１実施形態の検出電極２２よりも大きな面積を有する検出電極８８を備える。その結果、液晶パネル１００Ｂにおいて、クロック信号支線１８の少なくとも一部と、出力制御信号線２０の少なくとも一部とが、平面視で検出電極８８と重なる。液晶パネル１００Ｂにおいて、クロック信号主線１７は、平面視で検出電極８８と重ならない。出力制御信号線２０は、平面視で少なくとも一部が検出電極８８と重なる第２駆動信号線の一例である。クロック信号支線１８は、平面視で少なくとも一部が検出電極８８と重なる第３駆動信号線の一例である。
【0223】
第１実施形態と同様に、液晶パネル１００Ｂにおいて、検出電極８８と電気的に接続される電極引出線２３は、平面視で、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０を含む第１駆動信号線と交差する。第１実施形態と同様に、液晶パネル１００Ｂにおいて、電極引出線２３が第１駆動信号線と交差する領域に、Ｘ軸方向に延在する第１導電層２５が、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置される。
【0224】
液晶パネル１００Ｂでは、クロック信号支線１８が平面視で検出電極８８と重なる領域に、Ｙ軸方向に延在する第２導電層８９が、検出電極８８とクロック信号支線１８との間に配置される。すなわち、液晶パネル１００Ｂは、第１導電層２５に加えて、第２導電層８９を備える。なお、後述するように、液晶パネル１００Ｂにおいて、出力制御信号線２０が平面視で検出電極８８と重なる領域には、導電パターンは配置されない。
【0225】
第２導電層８９は、不図示の配線を介して第２電極接続端子３１と電気的に接続される。すなわち、第２導電層８９は、共通電極２８と電気的に接続される。従って、液晶パネル１００Ｂでは、第２電極接続端子３１に入力される共通電位Ｖｃｏｍは、第１導電層２５だけでなく、第２導電層８９にも供給される。
【0226】
図２０は、図１９に示される領域Ｗ３０のＤ－Ｄ’線に沿った断面図である。なお、図２０においては、＋Ｚ方向を上又は上側、－Ｚ方向を下又は下側ということがある。また、図１９と同様に、図２０において、＋Ｘ方向を右又は右側、－Ｘ方向を左又は左側ということがある。
【0227】
図２０に示すように、第１実施形態と同様に、液晶パネル１００Ｂにおいて、第１配線層５３は、クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０を含み、透明電極層５９は、検出電極８８及び画素電極７を含む。クロック信号支線１８は、ゲート絶縁膜６２を介して第１基板５１の上面に配置される。クロック信号支線１８は、Ｘ軸方向に延在する。クロック信号支線１８の左側端部は、コンタクトホール７４を介して、クロック信号主線１７と電気的に接続される。クロック信号支線１８の右側端部は、走査線駆動回路１０に含まれるシフトレジスターを構成するスイッチング素子９０のゲート電極層９１と電気的に接続される。ただし、図２０においては、クロック信号支線１８とスイッチング素子９０のゲート電極層９１との接続については作図上の理由で図示省略している。例えば、スイッチング素子９０は、Ｎチャネル型ＴＦＴである。スイッチング素子９０の構造は、画素スイッチング素子８と同じであるので、説明は省略する。
【0228】
図２０に示される領域Ｗ４０において、クロック信号支線１８は、平面視で検出電極８８と重なる。このように、クロック信号支線１８が平面視で検出電極８８と重なる領域Ｗ４０において、第２導電層８９が、第３絶縁層５６の上面に配置される。すなわち、液晶パネル１００Ｂの第３配線層５７は、第２導電層８９を含む。このような配線構造により、平面視でクロック信号支線１８と検出電極８８とが重なる領域Ｗ４０において、第２導電層８９が、検出電極８８とクロック信号支線１８との間に配置される。第２導電層８９は、平面視でスイッチング素子９０と重なるが、出力制御信号線２０とは重ならない。すなわち、出力制御信号線２０が平面視で検出電極８８と重なる領域には、第２導電層８９は配置されない。出力制御信号ＥＮＢＹは走査線６の選択波形を整形するために、不要な寄生容量を小さくして時定数を小さくしたほうが好ましい。ただし、出力制御信号線２０が平面視で検出電極８８と重なる領域に第２導電層８９の配置を禁止するものではない。
【0229】
３－２．第３実施形態における液晶装置１０００の動作
以下、図２１を参照しながら、第３実施形態における液晶装置１０００の動作について説明する。図２１は、非測定期間Ｔ３０及び測定期間Ｔ４０におけるクロック信号ＣＬＹ、出力制御信号ＥＮＢＹ、第１選択信号ＳＥＬ１から第４選択信号ＳＥＬ４、及び映像信号ＶＩＤの波形の一例を示すタイミングチャートである。既に説明したように、非測定期間Ｔ３０とは、液晶装置１０００が通常駆動モードで動作する期間であり、測定期間Ｔ４０とは、液晶装置１０００が測定モードで動作する期間である。図２１において、「１Ｈ」は、１水平期間を表す。図２１における時刻ｔ２０から測定が開始される。
以下、図２１を参照しながら、第３実施形態における液晶装置１０００の動作について説明する。図２１は、非測定期間Ｔ３０及び測定期間Ｔ４０におけるクロック信号ＣＬＹ、出力制御信号ＥＮＢＹ、第１選択信号ＳＥＬ１から第４選択信号ＳＥＬ４、及び映像信号ＶＩＤの波形の一例を示すタイミングチャートである。既に説明したように、非測定期間Ｔ３０とは、液晶装置１０００が通常駆動モードで動作する期間であり、測定期間Ｔ４０とは、液晶装置１０００が測定モードで動作する期間である。図２１において、「１Ｈ」は、１水平期間を表す。図２１における時刻ｔ２０から測定が開始される。
【0230】
図２１に示すように、非測定期間Ｔ３０において、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０は、連携して、矩形波状のクロック信号ＣＬＹ及び出力制御信号ＥＮＢＹを液晶パネル１００Ｂに供給する。すなわち、非測定期間Ｔ３０において、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０を含む第１制御回路は、複数の駆動信号線の電位を矩形波状に変化させる。複数の駆動信号線は、クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０を含む。
【0231】
また、非測定期間Ｔ３０において、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０は、連携して、矩形波状の第１選択信号ＳＥＬ１から第４選択信号ＳＥＬ４及び映像信号ＶＩＤを液晶パネル１００Ｂに供給する。すなわち、非測定期間Ｔ３０において、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０を含む第２制御回路は、信号線駆動回路９に含まれる複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位と、複数のスイッチング素子１１を介して複数の信号線５に供給される電位とを変化させる。
【0232】
なお、第１実施形態で説明したように、非測定期間Ｔ３０において、中央制御回路４５は、第１スイッチＳＷ１、第３スイッチＳＷ３、及び第４スイッチＳＷ４をオフ状態に制御し、第２スイッチＳＷ２及び第５スイッチＳＷ５をオン状態に制御する。これにより、非測定期間Ｔ３０において、共通電位生成回路４１から出力される共通電位Ｖｃｏｍが、液晶パネル１００Ｂの共通電極２８に供給される。同時に検出電極２２がＶｓ＝ＶｃｏｍとなるようにＶｓｒｅｆが調整される。
【0233】
測定期間Ｔ４０において、中央制御回路４５は、第５スイッチＳＷ５をオフ状態に維持しながら、第１スイッチＳＷ１から第４スイッチＳＷ４を制御することにより、第１測定処理及び第２測定処理を繰り返し実行する。第１測定処理及び第２測定処理については第１実施形態で説明したため、ここでは繰り返し説明しない。
【0234】
また、測定期間Ｔ４０において、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０は、連携して、矩形波状のクロック信号ＣＬＹと、ローレベルの出力制御信号ＥＮＢＹを液晶パネル１００Ｂに供給する。測定期間Ｔ４０には、第１放電期間Ｔ４が含まれる。従って、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０を含む第１制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、出力制御信号線２０の電位をローレベルに制御し、クロック信号支線１８の電位を矩形波状に変化させる。
【0235】
さらに、測定期間Ｔ４０において、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０は、連携して、ハイレベルの第１選択信号ＳＥＬ１から第４選択信号ＳＥＬ４と、共通電極２８に供給される電位と同じ電位を有する映像信号ＶＩＤとを液晶パネル１００Ｂに供給する。すなわち、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０を含む第２制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位を、複数のスイッチング素子１１がオンになる電位に制御すると共に、複数の信号線５に供給される電位を、共通電極２８と同じ電位に制御する。
【0236】
以上のように、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０を含む第１制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、出力制御信号線２０の電位をローレベルに制御する。その結果、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、出力制御信号線２０の電位は定電位となる。出力制御信号線２０が平面視で検出電極８８と重なる領域には、共通電極２８と電気的に接続される第２導電層８９は配置されないため、検出電極８８と出力制御信号線２０との間に結合容量が生じる。しかしながら、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、出力制御信号線２０の電位は定電位であるため、出力制御信号線２０の電位が検出電極８８の電位に及ぼす影響を抑制できる。
【0237】
また、第１放電期間Ｔ４において、出力制御信号線２０の電位がローレベルである場合、走査線駆動回路１０から各走査線６に供給される走査信号もローレベルとなる。従って、平面視で走査線６の少なくとも一部が検出電極８８と重なっていたとしても、第１放電期間Ｔ４において、走査線６の電位が検出電極８８の電位に及ぼす影響を抑制できる。
【0238】
中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０を含む第１制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、クロック信号支線１８の電位を矩形波状に変化させる。クロック信号支線１８が平面視で検出電極８８と重なる領域Ｗ４０において、共通電極２８と電気的に接続される第２導電層８９が、検出電極８８とクロック信号支線１８との間に配置される。第１放電期間Ｔ４において、共通電極２８には定電位が供給されるため、第２導電層８９にも共通電極２８と同じ定電位が供給される。このような構成により、第１放電期間Ｔ４において、クロック信号支線１８と検出電極８８との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第１放電期間Ｔ４において、クロック信号支線１８の電位変動が検出電極８８の電位に及ぼす影響を抑制できる。
【0239】
一般的には、液晶パネルの電源投入時以降は、走査線駆動回路等へのクロック信号は矩形波信号として供給され続けることが想定されている。そこで、中央制御回路４５からの指令により上記クロック信号の供給停止モードを備える構成を採用することもよい。具体的には、図２１において点線で示すように、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０を含む第１制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、クロック信号支線１８の電位をローレベルなどの定電位に制御してもよい。
【0240】
中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０を含む第２制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位を、複数のスイッチング素子１１がオンになる電位に制御すると共に、複数の信号線５に供給される電位を、共通電極２８と同じ電位に制御する。その結果、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位は定電位となり、複数の信号線５の電位は、共通電極２８と同じ電位となる。図２０に示すように、複数の信号線５の少なくとも一部と、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の少なくとも一部とは、平面視で検出電極８８と重なる。そのため、複数の信号線５と検出電極８８との間と、複数のスイッチング素子１１のゲート電極と検出電極８８との間とに、結合容量が生じる。しかしながら、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位は定電位であり、複数の信号線５の電位は、共通電極２８と同じ電位であるため、これらの電位が検出電極８８の電位に及ぼす影響を抑制できる。図２１において一点鎖線で示すように、中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０を含む第２制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数の信号線５に供給される電位をローレベルなどの定電位に制御してもよい。
【0241】
（第３実施形態の効果）
第３実施形態の液晶装置１０００は、第１基板５１と、液晶層４と、液晶層４を介して第１基板５１に対向する第２基板８１と、第１基板５１と液晶層４との間に配置される検出電極８８と、第２基板８１と液晶層４との間に配置される共通電極２８と、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、平面視で少なくとも一部が検出電極８８と重なる第２駆動信号線（出力制御信号線２０）を含む複数の駆動信号線（クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０）と、検出電極８８と共通電極２８との夫々に電気的に接続される測定回路２００と、複数の駆動信号線の電位を制御する第１制御回路（中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０）と、を備える。測定回路２００は、第１逆掃引期間Ｔ１において、検出電極８８と共通電極２８との電位差が第１電位差Ｖｐ１となるように、検出電極８８と共通電極２８との夫々に電位を供給し、第１充電期間Ｔ３において、電位差が、第１電位差Ｖｐ１と異なる極性を有する第２電位差Ｖｐ２となるように、検出電極８８と共通電極２８との夫々に電位を供給し、第１放電期間Ｔ４において、検出電極８８への電位の供給を停止すると共に共通電極２８に第１充電期間Ｔ３と同じ電位を供給し、検出電極電位Ｖｄを少なくとも１回測定する。第１制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、出力制御信号線２０の電位を非アクティブレベルに制御する。
第３実施形態の液晶装置１０００は、第１基板５１と、液晶層４と、液晶層４を介して第１基板５１に対向する第２基板８１と、第１基板５１と液晶層４との間に配置される検出電極８８と、第２基板８１と液晶層４との間に配置される共通電極２８と、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、平面視で少なくとも一部が検出電極８８と重なる第２駆動信号線（出力制御信号線２０）を含む複数の駆動信号線（クロック信号主線１７、クロック信号支線１８、及び出力制御信号線２０）と、検出電極８８と共通電極２８との夫々に電気的に接続される測定回路２００と、複数の駆動信号線の電位を制御する第１制御回路（中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０）と、を備える。測定回路２００は、第１逆掃引期間Ｔ１において、検出電極８８と共通電極２８との電位差が第１電位差Ｖｐ１となるように、検出電極８８と共通電極２８との夫々に電位を供給し、第１充電期間Ｔ３において、電位差が、第１電位差Ｖｐ１と異なる極性を有する第２電位差Ｖｐ２となるように、検出電極８８と共通電極２８との夫々に電位を供給し、第１放電期間Ｔ４において、検出電極８８への電位の供給を停止すると共に共通電極２８に第１充電期間Ｔ３と同じ電位を供給し、検出電極電位Ｖｄを少なくとも１回測定する。第１制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、出力制御信号線２０の電位を非アクティブレベルに制御する。
【0242】
上記の第３実施形態によれば、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、出力制御信号線２０の電位は、ローレベル、すなわち定電位となる。出力制御信号線２０が平面視で検出電極８８と重なる領域には、共通電極２８と電気的に接続される導電パターンが配置されないため、検出電極８８と出力制御信号線２０との間に結合容量が生じる。しかしながら、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、出力制御信号線２０の電位は定電位であるため、出力制御信号線２０の電位が検出電極８８の電位に及ぼす影響を抑制できる。従って、第３実施形態によれば、第１放電期間Ｔ４において、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極８８に現れる微弱な電位変化を捕捉できるため、液晶層４の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。
また、第３実施形態によれば、複数の駆動信号線が平面視で検出電極８８と重なることを許容できるため、第１実施形態と比較して、検出電極８８の面積を大きくすることができる。検出電極８８の面積が大きいほど、検出可能な可動性イオン８５の量が増加するため、可動性イオン８５の増加に対する感度を向上させることができる。
また、第３実施形態によれば、複数の駆動信号線が平面視で検出電極８８と重なることを許容できるため、第１実施形態と比較して、検出電極８８の面積を大きくすることができる。検出電極８８の面積が大きいほど、検出可能な可動性イオン８５の量が増加するため、可動性イオン８５の増加に対する感度を向上させることができる。
【0243】
第３実施形態の液晶装置１０００は、共通電極２８と電気的に接続される第２導電層８９をさらに備え、複数の駆動信号線は、平面視で少なくとも一部が検出電極８８と重なる第３駆動信号線（クロック信号支線１８）をさらに含み、第２導電層８９は、検出電極８８とクロック信号支線１８との間に配置され、第１制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、クロック信号支線１８の電位を、矩形波状に変化させるか、又は定電位に制御する。
【0244】
上記の第３実施形態によれば、第１放電期間Ｔ４において、共通電極２８には定電位が供給されるため、検出電極８８とクロック信号支線１８との間に配置される第２導電層８９にも共通電極２８と同じ定電位が供給される。このような構成により、第１放電期間Ｔ４において、クロック信号支線１８と検出電極８８との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第１放電期間Ｔ４において、クロック信号支線１８の電位変動が検出電極８８の電位に及ぼす影響を抑制できる。
【0245】
第３実施形態の液晶装置１０００は、複数の信号線５と１対１で電気的に接続される複数のスイッチング素子１１を含む信号線駆動回路９と、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位と、複数のスイッチング素子１１を介して複数の信号線５に供給される電位とを制御する第２制御回路（中央制御回路４５及び駆動ＩＣ３１０）と、をさらに備え、複数の信号線５の少なくとも一部と、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の少なくとも一部とは、平面視で検出電極８８と重なり、第２制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位を、複数のスイッチング素子１１がオンになる電位に制御すると共に、複数の信号線５に供給される電位を、共通電極２８と同じ電位に制御する。
【0246】
上記の第３実施形態によれば、第２制御回路は、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位を、複数のスイッチング素子１１がオンになる電位に制御すると共に、複数の信号線５に供給される電位を、共通電極２８と同じ電位に制御する。その結果、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位は定電位となり、複数の信号線５の電位は、共通電極２８と同じ電位となる。複数の信号線５の少なくとも一部と、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の少なくとも一部とは、平面視で検出電極８８と重なる。そのため、複数の信号線５と検出電極８８との間と、複数のスイッチング素子１１のゲート電極と検出電極８８との間とに、結合容量が生じる。しかしながら、少なくとも第１放電期間Ｔ４において、複数のスイッチング素子１１のゲート電極の電位は定電位であり、複数の信号線５の電位は、共通電極２８と同じ電位であるため、これらの電位が検出電極８８の電位に及ぼす影響を抑制できる。
【0247】
第３実施形態の液晶装置１０００は、第１基板５１と液晶層４との間に配置され、検出電極８８と電気的に接続される電極引出線２３と、共通電極２８と電気的に接続される第１導電層２５と、をさらに備え、複数の駆動信号線は、平面視で電極引出線２３と交差する第１駆動信号線（クロック信号主線１７及び出力制御信号線２０）を含み、第１導電層２５は、電極引出線２３と第１駆動信号線との間に配置される。
【0248】
上記の第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、第１放電期間Ｔ４において、平面視で互いに交差する電極引出線２３と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第１放電期間Ｔ４において、第１駆動信号線の電位変動が検出電極８８の電位に及ぼす影響が抑制され、液晶層４の劣化進行度に応じて検出電極８８に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになる。
【0249】
４．電子機器の概要
図２２は、本実施形態に係る電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略構成図である。以下では、第１実施形態の液晶装置１０００を備えた電子機器として、投射型表示装置１００００を例に挙げて説明する。
図２２は、本実施形態に係る電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略構成図である。以下では、第１実施形態の液晶装置１０００を備えた電子機器として、投射型表示装置１００００を例に挙げて説明する。
【0250】
投射型表示装置１００００は、３板式の投射型表示装置であって、光源としてのランプユニット１００１と、色分離光学系としてのダイクロイックミラー１０１１及び１０１２と、青色光Ｂに対応する液晶装置１０００Ｂと、緑色光Ｇに対応する液晶装置１０００Ｇと、赤色光Ｒに対応する液晶装置１０００Ｒと、３個の反射ミラー１１１１、１１１２及び１１１３と、３個のリレーレンズ１１２１、１１２２及び１１２３と、色合成光学系としてのダイクロイックプリズム１１３０と、投射光学系としての投射レンズ１１４０と、を備えている。投射光学系によって映像がスクリーン１２００に投影される。なお、リレーレンズ１１２１、１１２２及び１１２３と、反射ミラー１１１２及び１１１３とは、リレーレンズ系１１２０を構成する。
【0251】
また、投射型表示装置１００００は、液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒから送信される液晶層４の劣化状況の測定データを受信し、受信した測定データに基づいて、所定の制御を行うパネル制御回路１２３０を備える。
【0252】
パネル制御回路１２３０は、液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒから夫々の液晶層４の劣化状況のデータを受信すると、液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒ毎に、液晶層４の劣化状況に関する表示情報を作成し、表示する。
【0253】
なお、パネル制御回路１２３０は、液晶層４の劣化状況の測定データに基づいて、液晶パネル１００の寿命が近いことをパイロットランプ１２４０の点灯によって報知することができる。例えば、青色に対応する液晶装置１０００Ｂの液晶パネル１００の寿命が近い場合は、青色のパイロットランプ１２４０を点灯する。また、パネル制御回路１２３０は、スピーカー１２５０を用いて、液晶パネル１００の液晶層４の劣化状態を音声で報知してよい。また、パネル制御回路１２３０は、液晶パネル１００の液晶層４の劣化状態を、リモートコントローラー１２６０または不図示の携帯端末の画面に報知してもよい。上記のように液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒへの表示以外に、液晶パネル１００の液晶層４の劣化状態を報知する手段を設けてもよい。
【0254】
また、パネル制御回路１２３０は、受信した測定データから液晶パネル１００の寿命が近いことを検知すると、液晶層４の劣化を遅らせるために、液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒの制御に関する制御値を変更する。例えば、制御値を修正して、液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒに照射するランプユニット１００１の輝度を下げる、或いは、液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒの階調電圧をランプユニット１００１の輝度の低下に応じた電圧値に変える、などを行うことによって液晶パネル１００の使用可能時間の延長を図ることができる。
【0255】
【0256】
図２３において、スクリーン１２００に投射表示された設定メニュー画面Ｄ１の中から保全Ｍを選択すると、保全メニューが表示され、その中の液晶パネル１００の状態の表示を選択すると、パネル制御回路１２３０は、液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒに対して、液晶層４の劣化状況の測定データの送信要求を送信し、受信した液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒの液晶層４の劣化状況の測定データに基づいて、図２４に示したような表示画面Ｄ２を表示する。
【0257】
図２４の表示画面Ｄ２は、液晶装置１０００Ｂの液晶層４の劣化状況を示す画面である。なお、液晶装置１０００Ｇ及び１０００Ｒの液晶層４の劣化状況を示す画面は、画面切り替えによって個別に表示されてもよい。
【0258】
表示画面Ｄ２には、液晶装置１０００Ｂの使用開始から現在までの測定値の履歴を示す推移線Ｗ２と、標準的使用条件下における予想推移線Ｗ３と、液晶パネル１００の寿命が近いことを示す閾値Ｖｄ＿ｔｈのラインが表示されている。なお、表示画面Ｄ２に、液晶装置１０００Ｇ及び１０００Ｒの情報も一緒に表示してもよい。推移線Ｗ２と予想推移線Ｗ３との比較によって、使用条件が想定より過酷であるかどうかを判断することができるから、液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒに照射するランプユニット１００１の輝度を制限するなどの予防保全を施すことができる。そして、推移線Ｗ２が予想推移線Ｗ３に改善したら、ランプユニット１００１の輝度の制限を解除するようにしてもよい。
【0259】
測定値の履歴を示す推移線Ｗ２については、その変化トレンドを判別しやすくするために、複数の測定値を平均化して得ることのできる平滑線を表示できるようにしてもよい。また、測定値の履歴を示す推移線Ｗ２を示す以外に、単に測定値を数値として表示するようにしてもよい。このとき、測定値の表示色を閾値Ｖｄ＿ｔｈと照らし合わせて変化させてもよい。例えば、閾値Ｖｄ＿ｔｈより大きい状態では緑色で表示し、閾値Ｖｄ＿ｔｈに近づいたら黄色で表示し、閾値Ｖｄ＿ｔｈ以下になったら赤色で表示するようにしてもよい。
【0260】
また、測定値は任意の値で規格化した指標値として表示してもよい。この場合、例えば、第２放電期間Ｔ８に得られた測定値から指標値を計算すると、使用開始から間もない時期において表示される指標値は、例えば、「１」に近しい値である。この値は液晶層４の劣化の進行に応じて減少していく。典型的には投射型表示装置１００００の使用時間の増加に応じて減少傾向となる。
【0261】
あるいは百分率で表示するならば、例えば、「１００」に近しい値である。この値は液晶層４の劣化に応じて減少していく。典型的には投射型表示装置１００００の使用時間の増加に応じて減少傾向となる。あるいは、第１放電期間Ｔ４に得られた測定値から指標値を計算すると、使用開始から間もない時期において表示される指標値は、例えば、「０」に近しい値である。この値は液晶層４の劣化に応じて増加していく。典型的には投射型表示装置１００００の使用時間の増加に応じて増加傾向となる。このような指標値を用いて、液晶パネル１００の劣化状態を、例えば、棒グラフや、円グラフ等を用いて表示してもよい。
【0262】
パネル制御回路１２３０は、投射型表示装置１００００の電源をオンした場合、電源をオフした場合、および、保全メニューから液晶層４の劣化状況の測定を指示した場合、液晶層４の劣化状況の測定指示コマンドを、液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒに送信する。図４のフローチャートのステップＳ１０で説明したように、液晶装置１０００Ｂ、１０００Ｇ及び１０００Ｒは、パネル制御回路１２３０から液晶層４の劣化状況の測定指示コマンドを受信すると、測定を開始する。
【0263】
一般的には、予防保全は機器を安定して稼働させるために、計画的なメンテナンスを施すことを意味する。その際の部品交換等の目安の決定には、部品の使用時間で区切る方法と、部品の劣化程度を評価する方法がある。本発明による液晶パネル１００を使用すれば、液晶パネル１００の液晶層４の劣化指標となる可動性イオン８５の増加状況を測定値として得ることができる。測定値の変化は、液晶パネル１００の表示異常が発現する前から感度良く観測できるので、予防保全を実施できる。また、多数の個体における測定値の推移の傾向と比較し、機械学習を用いた解析によって、シミ及びムラ等の発生しやすい測定値の挙動を察知して予兆保全を行うこともできる。
【0264】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本開示の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【0265】
例えば、第１実施形態、第２実施形態、及び第３実施形態において、測定値を第１測定処理と第２測定処理の一方からのみ得る場合、測定対象外とした放電期間（第１放電期間Ｔ４または第２放電期間Ｔ８）では、充電期間（第１充電期間Ｔ３または第２充電期間Ｔ７）の電位を検出電極２２に供給し続けていてもよい。また、第１導電層２５や第２導電層８９を共通電極２８に電気的に接続した実施例としたが、例えば、グランド電位等の定電位線を電気的に接続する態様としてもよい。また、信号線駆動回路９はデマルチプレクサーを使用した実施形態としたが、相展開駆動方式（ブロック順次駆動方式）の液晶パネルに適用することも可能である。この場合、信号線駆動回路におけるクロック信号線、出力制御信号線については、各実施形態における走査線駆動回路１０のクロック信号線（クロック信号主線１７、クロック信号支線１８）、出力制御信号線２０等に対する扱いを適用できる。なお相展開駆動方式では、別途プリチャージ回路を備える態様がある。従って、プリチャージ回路が備え、信号線５とプリチャージ電源線とを電気的に接続するスイッチをオンとすれば容易に信号線５の電位を制御することもできる。
【0266】
第１実施形態では、液晶パネル１００と、液晶パネル１００の外部に設けられた測定回路２００と、を備える液晶装置１０００を例示したが、液晶パネル１００の内部に測定回路２００が設けられた構成を採用してもよい。すなわち、素子基板１上に、信号線駆動回路９及び走査線駆動回路１０等と共に測定回路２００が配置されてもよい。第２実施形態及び第３実施形態についても同様である。また、各実施形態において、液晶層４の物性測定時に第１電極と第２電極の電位を適時変化させる構成としたが、これを強制するものではない。例えば、第２電極の電位を５Ｖの定電位として、第１電極の電位を適時変化させる態様としてもよい。
【0267】
本実施形態では、電子機器として投射型表示装置１００００を例示したが、液晶装置１０００が適用される電子機器はこれに限定されない。例えば、液晶パネル１００から出る光を使ってレジン液を硬化させる３Ｄプリンター、ＨＵＤ（Head-Up Display）、ＨＭＤ（Head Mounted Display）、パーソナルコンピューター、デジタルカメラ、液晶テレビなどの電子機器に適用されてもよい。例えば、液晶パネル１００を用いた３ＤプリンターにはＵＶ光を用いるものがあり、液晶パネル１００の劣化が課題である。液晶パネル１００の寿命到達が近いことに気づかずに造形を開始すると、造形途中からレジン液の硬化不良を生じ、造形が終わるまで気づかないことがあり得る。ここで本発明による液晶パネル１００を使用すれば、液晶パネル１００の劣化状態が判る。従って、造形を開始する前にレジン液の硬化不良等が発生することを事前に予期して、予防保全として液晶パネル１００を適切な時期に交換することができる。
【0268】
上記実施形態では、液晶装置１０００として、透過型の液晶装置を例示したが、液晶装置１０００としては、反射型の液晶装置またはＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）型の液晶装置としてもよい。
【0269】
〔本開示のまとめ〕
以下、本開示のまとめを付記する。
以下、本開示のまとめを付記する。
【0270】
（付記１）第１基板と、液晶層と、前記液晶層を介して前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置される第１電極と、前記第２基板と前記液晶層との間に配置される第２電極と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、前記第１電極と電気的に接続される電極引出線と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、平面視で前記電極引出線と交差する第１駆動信号線を含む複数の駆動信号線と、前記電極引出線と前記第１駆動信号線との間に配置され、前記第２電極と電気的に接続される第１導電層と、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電気的に接続される測定回路と、を備え、前記測定回路は、第１期間において、前記第１電極と前記第２電極との電位差が第１電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、前記第１期間後の第２期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有する第２電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、前記第２期間後の第３期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第２期間と同じ電位を供給する、液晶装置。
【0271】
上記のように、第２期間及び第３期間の前に、第１期間が挿入される。これにより、第１期間において、液晶層に含まれる可動性イオンを、第１電極及び第２電極のいずれか一方に効果的に初期配置できる。このように第２期間が始まる前に、可動性イオンの初期配置が整えられることにより、第３期間に得られる第１電極の電位の測定値に関して測定再現性を得ることができる。また、可動性イオンによる内部電場の影響も測定値に反映されるので、可動性イオンの増加が測定値の変化として現れやすくなる。その結果、第１電極、第２電極及び液晶層を有する液晶パネルの使用初期から、液晶層の劣化の進行を感度良く追跡できる。
【0272】
また、第３期間において、第２期間と同じ電位が第２電極に供給される。従って、第３期間において、電極引出線と第１駆動信号線との間に配置される第１導電層に、第２電極と同じ定電位が供給される。これにより、第３期間において、平面視で互いに交差する電極引出線と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第３期間において、第１駆動信号線の電位変動が第１電極の電位に及ぼす影響が抑制され、液晶層の劣化進行度に応じて第１電極に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになるため、液晶層の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。
【0273】
（付記２）前記複数の駆動信号線は、平面視で前記第１電極と重ならない、付記１に記載の液晶装置。
【0274】
付記２の構成を採用することにより、第１電極と、複数の駆動信号線との間に結合容量が生じることを回避できる。その結果、第３期間において、複数の駆動信号線の電位変動が第１電極の電位に及ぼす影響がより抑制され、液晶層の劣化進行度に応じて第１電極に現れる微弱な電位変化をより正確に捕捉できるようになるため、液晶層の劣化進行度をより正確に判別することが可能となる。
【0275】
（付記３）前記複数の駆動信号線の電位を制御する第１制御回路をさらに備え、前記第１制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記複数の駆動信号線の電位を変化させる、付記１または２に記載の液晶装置。
【0276】
付記３のように、第３期間において、複数の駆動信号線の電位が変化する場合、平面視で互いに交差する電極引出線と第１駆動信号線との間に生じる結合容量を介して、第１駆動信号線における電位変動が、第１電極の電位を変動させる。しかしながら、第３放電期間において、電極引出線と第１駆動信号線との間に配置される第１導電層に定電位が供給されることにより、電極引出線と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第３期間において、第１駆動信号線の電位変動が第１電極の電位に及ぼす影響が抑制され、液晶層の劣化進行度に応じて第１電極に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになるため、液晶層の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。また、第１駆動信号線の電位が変化しても測定可能となるので、クロック信号等を静止させる必要がなく、第１制御回路のレジスター設定を増大させることを抑制できる。
【0277】
（付記４）前記第３期間は、通常駆動時において前記複数の駆動信号線の電位が最大値又は最小値に保持される期間より長い、付記３に記載の液晶装置。
【0278】
付記４のように、第３期間が、複数の駆動信号線の電位が最大値又は最小値に保持される期間より長い場合、第３期間において、第１駆動信号線の電位は、定電位とならない。この場合、平面視で互いに交差する電極引出線と第１駆動信号線との間に生じる結合容量を介して、第１駆動信号線における矩形波状の電位変動が、第１電極の電位を変動させる。しかしながら、第３期間において、電極引出線と第１駆動信号線との間に配置される第１導電層に定電位が供給されることにより、電極引出線と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第３期間において、第１駆動信号線の電位変動が第１電極の電位に及ぼす影響が抑制され、第1放電期間を長く設定することができる。従って、液晶層の劣化進行度に応じて第１電極に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになるため、液晶層の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。
【0279】
（付記５）前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、前記第１電極を含む電極層と、前記第１基板と前記電極層との間に配置され、前記第１駆動信号線を含む第１配線層と、前記第１配線層と前記電極層との間に配置され、前記第１導電層を含む第２配線層と、前記第２配線層と前記電極層との間に配置され、前記電極引出線を含む第３配線層と、をさらに備える、付記１から４のいずれか一つに記載の液晶装置。
【0280】
付記５によれば、液晶パネルの典型的な配線構造を利用して、第１電極、電極引出線、及び第１導電層を配置できるため、製造コストの上昇を抑制することができる。
【0281】
（付記６）前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、前記第１電極及び前記電極引出線を含む電極層と、前記第１基板と前記電極層との間に配置され、前記第１駆動信号線を含む第１配線層と、前記第１配線層と前記電極層との間に配置され、前記第１導電層を含む第２配線層と、前記第２配線層と前記電極層との間に配置される第３配線層と、をさらに備える、付記１から４のいずれか一つに記載の液晶装置。
【0282】
付記６によれば、電極引出線と第１駆動信号線とが交差する領域において、第３配線層に配線パターンを自由に形成可能な領域が生じるため、第３配線層を利用して、回路構成に必要な信号配線、及び電源配線の交差部などを容易に配置することができる。
【0283】
（付記７）第１基板と、液晶層と、前記液晶層を介して前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置される第１電極と、前記第２基板と前記液晶層との間に配置される第２電極と、前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、平面視で少なくとも一部が前記第１電極と重なる第２駆動信号線を含む複数の駆動信号線と、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電気的に接続される測定回路と、前記複数の駆動信号線の電位を制御する第１制御回路と、を備え、前記測定回路は、第１期間において、前記第１電極と前記第２電極との電位差が第１電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、前記第１期間後の第２期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有する第２電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、前記第２期間後の第３期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第２期間と同じ電位を供給し、前記第１制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記第２駆動信号線の電位を定電位に制御する、液晶装置。
【0284】
付記７によれば、少なくとも第３期間において、第２駆動信号線の電位は定電位となる。第２駆動信号線が平面視で第１電極と重なる領域には、第２電極と電気的に接続される導電パターンが配置されないため、第１電極と第２駆動信号線との間に結合容量が生じる。しかしながら、少なくとも第３期間において、第２駆動信号線の電位は定電位であるため、第２駆動信号線の電位が第１電極の電位に及ぼす影響を抑制できる。従って、付記７によれば、第３期間において、液晶層の劣化進行度に応じて第１電極に現れる微弱な電位変化を捕捉できるため、液晶層の劣化進行度を正確に判別することが可能となる。
【0285】
（付記８）前記第２電極と電気的に接続される第２導電層をさらに備え、前記複数の駆動信号線は、平面視で少なくとも一部が前記第１電極と重なる第３駆動信号線をさらに含み、前記第２導電層は、前記第１電極と前記第３駆動信号線との間に配置され、前記第１制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記第３駆動信号線の電位を変化させるか、又は定電位に制御する、付記７に記載の液晶装置。
【0286】
付記８によれば、第３期間において、第２電極には定電位が供給されるため、第１電極と第３駆動信号線との間に配置される第２導電層にも第２電極と同じ定電位が供給される。このような構成により、第３期間において、第３駆動信号線と第１電極との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第３期間において、第３駆動信号線の電位変動が第１電極の電位に及ぼす影響を抑制できる。
【0287】
（付記９）複数の信号線と、前記複数の信号線と１対１で電気的に接続される複数のスイッチング素子を含む信号線駆動回路と、前記複数のスイッチング素子のゲート電極の電位と、前記複数のスイッチング素子を介して前記複数の信号線に供給される電位とを制御する第２制御回路と、をさらに備え、前記複数の信号線の少なくとも一部と、前記複数のスイッチング素子の前記ゲート電極の少なくとも一部とは、平面視で前記第１電極と重なり、前記第２制御回路は、少なくとも前記第３期間において、前記複数のスイッチング素子の前記ゲート電極の電位を、前記複数のスイッチング素子がオンになる電位に制御すると共に、前記複数の信号線に供給される電位を定電位に制御する、付記７または８に記載の液晶装置。
【0288】
付記９によれば、第２制御回路は、少なくとも第３期間において、複数のスイッチング素子のゲート電極の電位を、複数のスイッチング素子がオンになる電位に制御すると共に、複数の信号線に供給される電位を、第２電極と同じ電位に制御する。その結果、少なくとも第３期間において、複数のスイッチング素子のゲート電極の電位は定電位となり、複数の信号線の電位は、第２電極と同じ電位となる。複数の信号線の少なくとも一部と、複数のスイッチング素子のゲート電極の少なくとも一部とは、平面視で第１電極と重なる。そのため、複数の信号線と第１電極との間と、複数のスイッチング素子のゲート電極と第１電極との間とに、結合容量が生じる。しかしながら、少なくとも第３期間において、複数のスイッチング素子のゲート電極の電位は定電位であり、複数の信号線の電位は、共通電極と同じ電位であるため、これらの電位が第１電極の電位に及ぼす影響を抑制できる。
【0289】
（付記１０）前記第１基板と前記液晶層との間に配置され、前記第１電極と電気的に接続される電極引出線と、前記第２電極と電気的に接続される第１導電層と、をさらに備え、前記複数の駆動信号線は、平面視で前記電極引出線と交差する第１駆動信号線を含み、前記第１導電層は、前記電極引出線と前記第１駆動信号線との間に配置される、付記７から９のいずれか一つに記載の液晶装置。
【0290】
付記１０によれば、第３期間において、平面視で互いに交差する電極引出線と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、無視できるほどに小さくなる。その結果、第３期間において、第１駆動信号線の電位変動が第１電極の電位に及ぼす影響が抑制され、液晶層の劣化進行度に応じて第１電極に現れる微弱な電位変化を捕捉できるようになる。
【0291】
（付記１１）複数の走査線と、前記複数の走査線を順次選択する走査線駆動回路と、をさらに備え、前記複数の駆動信号線は、前記走査線駆動回路と電気的に接続される、付記１から１０のいずれか一つに記載の液晶装置。
【0292】
一般的に、走査線駆動回路と電気的に接続される複数の駆動信号線には、高振幅且つ高周波の電位変動が生じる。従って、このような複数の駆動信号線が、平面視で電極引出線と交差する第１駆動信号線を含む場合、電極引出線と第１駆動信号線との間に生じる結合容量は、特に大きな問題となる。しかしながら、付記１１の構成では、走査線駆動回路と電気的に接続される第１駆動信号線と、電極引出線との間に第１導電層が配置されるため、高振幅且つ高周波の電位変動が生じる第１駆動信号線と、電極引出線との間に生じる結合容量を、無視できるほどに小さくできる。
【0293】
（付記１２）表示領域に配置される複数の画素電極をさらに備え、前記第１電極は、前記表示領域の外側に配置される、付記１から１１のいずれか一つに記載の液晶装置。
【0294】
付記１２によれば、第１電極が表示領域の外側に配置されるため、表示領域における画素電極の面積を十分に確保しながら、第１電極の面積を大きくすることができる。第１電極の面積が大きいほど、検出可能な可動性イオンの量が増加するため、可動性イオンの増加に対する感度を向上させることができる。
【0295】
（付記１３）前記測定回路は、前記第１期間と前記第２期間との間の第４期間において、前記電位差が、前記第１電位差と同じ極性を有し、且つ前記第１電位差の絶対値より小さい絶対値を有する第３電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給する、付記１から１２のいずれか一項に記載の液晶装置。
【0296】
付記１３のように、第１期間と第２期間との間に第４期間が挿入されることにより、第１期間に初期配置された可動性イオンを移動させることなく、第１期間から第２期間へ移行させることができる。従って、付記１３によれば、より高い測定再現性を持って、液晶パネルの使用初期から、液晶層の劣化の進行をより感度良く追跡できる。
【0297】
（付記１４）前記測定回路は、前記第３期間後の第５期間において、前記電位差が、前記第１電位差と異なる極性を有し、且つ前記第１電位差の絶対値と同じ絶対値を有する第４電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、前記第５期間後の第６期間において、前記電位差が、前記第４電位差と異なる極性を有する第５電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給し、前記第６期間後の第７期間において、前記第１電極への電位の供給を停止すると共に前記第２電極に前記第６期間と同じ電位を供給する、付記１から１３のいずれか一つに記載の液晶装置。
【0298】
付記１４のように、第６期間及び第７期間の前に、第５期間が挿入される。これにより、第５期間において、液晶層に含まれる可動性イオンを、第１電極及び第２電極のいずれか一方に効果的に初期配置できる。このように第６期間が始まる前に、可動性イオンの初期配置が整えられることにより、第７期間に得られる第１電極の電位の測定値に関して測定再現性を得ることができる。また、可動性イオンによる内部電場の影響も測定値に反映されるので、可動性イオンの増加が測定値の変化として現れやすくなる。その結果、液晶パネルの使用初期から、液晶層の劣化の進行を感度良く追跡できる。
さらに、付記１４によれば、液晶層が交流駆動されるため、第１電極の電位の測定時において、液晶層に直流電圧が印加されることに起因して液晶層が劣化することを抑制できる。
さらに、付記１４によれば、液晶層が交流駆動されるため、第１電極の電位の測定時において、液晶層に直流電圧が印加されることに起因して液晶層が劣化することを抑制できる。
【0299】
（付記１５）前記測定回路は、前記第５期間と前記第６期間との間の第８期間において、前記電位差が、前記第４電位差と同じ極性を有し、且つ前記第４電位差の絶対値より小さい絶対値を有する第６電位差となるように、前記第１電極と前記第２電極との夫々に電位を供給する、付記１４に記載の液晶装置。
【0300】
付記１５のように、第５期間と第６期間との間に第８期間が挿入されることにより、第５期間に初期配置された可動性イオンを移動させることなく、第５期間から第６期間へ移行させることができる。従って、付記１５によれば、より高い測定再現性を持って、液晶パネルの使用初期から、液晶層の劣化の進行をより感度良く追跡できる。
【0301】
（付記１６）前記測定回路は、前記第１電極と電気的に接続される第１ノードと、前記第２電極と電気的に接続される第２電極線と、グランド電位が印加されるグランド電位線と、前記第１ノードと前記グランド電位線との間に電気的に接続される第１コンデンサーと、前記第２電極線と前記グランド電位線との間に電気的に接続される第２コンデンサーと、第１スイッチと、第２スイッチと、第３スイッチと、第４スイッチと、参照電圧に対応する測定電位を出力する測定電位生成回路と、前記参照電圧を前記測定電位生成回路に出力し、前記第１スイッチから前記第４スイッチを制御する第３制御回路と、前記第１ノードの電位を前記第１電極電位として測定し、前記第１電極電位の測定値を前記制御回路に出力する電位測定回路と、を備え、前記第１ノードは、前記第１スイッチを介して前記グランド電位線と電気的に接続され、前記第１ノードは、前記第２スイッチを介して前記測定電位生成回路の出力端子と電気的に接続され、前記第２電極線は、前記第３スイッチを介して前記グランド電位線と電気的に接続され、前記第２電極線は、前記第４スイッチを介して前記測定電位生成回路の出力端子と電気的に接続される、付記１から１５のいずれか一つに記載の液晶装置。
【0302】
付記１６の構成を有する測定回路を用いることにより、シンプルな回路構成で測定回路に要求される機能を実現できるとともに、第１電極の電位の測定値に含まれるノイズ成分を低減することができる。
【0303】
（付記１７）前記第１スイッチ及び前記第２スイッチは、第１電圧によってオン状態に制御され、前記第３スイッチ及び前記第４スイッチは、前記第１電圧よりも高い第２電圧によってオン状態に制御される、付記１６に記載の液晶装置。
【0304】
付記１７のように、第２電極線と電気的に接続される第３スイッチ及び第４スイッチが、比較的高い第２電圧によってオン状態に制御されることにより、第３スイッチ及び第４スイッチのオン抵抗を小さくできるため、第２電極線の応答性を向上させることができ、且つ、第１電極からのリーク電流を抑制できる。その結果、第２期間及び第６期間を短くできるため、移動度の大きい可動性イオンの作用を測定値の変化として捕えることができるとともに、各スイッチ部品の特性バラツキが測定値に与える影響を抑制できる。
【0305】
（付記１８）付記１から付記１７のいずれか一つに記載の液晶装置を備える電子機器。
【符号の説明】
【0306】
１０００…液晶装置、１００、１００Ａ、１００Ｂ…液晶パネル、２００…測定回路、３００…ＣＯＦ(Chip on Film)、３１０…駆動ＩＣ(Integrated Circuit)、１００００…投射型表示装置、１…素子基板、２…対向基板、４…液晶層、２２…検出電極、２３…電極引出線、１７…クロック信号主線、１８…クロック信号支線、２０…出力制御信号線、２５…第１導電層、２８…共通電極、５１…第１基板、８１…第２基板、Ｔ１…第１逆掃引期間、Ｔ２…第１緩和期間、Ｔ３…第１充電期間、Ｔ４…第１放電期間、Ｔ５…第５逆掃引期間、Ｔ６…第２緩和期間、Ｔ７…第２充電期間、Ｔ８…第２放電期間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】