CN112445037A - 液晶设备、波长选择光开关装置以及像素检查方法 - Google Patents

液晶设备、波长选择光开关装置以及像素检查方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够迅速执行像素的检查的液晶设备、波长选择光开关装置以及像素检查方法。液晶显示装置具备感测放大器，该感测放大器对正极性多个像素驱动电压与负极性多个像素驱动电压之间的各电位差进行放大，该正极性多个像素驱动电压是从检查对象的行的多个像素读取到数据线(D1+～Dm+)的电压，该负极性多个像素驱动电压是从检查对象的行的多个像素读取到数据线(D1‑～Dm‑)的电压，各像素包括：开关晶体管，切换是否向所对应的正极性数据线输出向像素驱动电极(PE)施加之前的正极性像素驱动电压；以及开关晶体管，切换是否向所对应的负极性数据线提供向像素驱动电极(PE)施加之前的负极性像素驱动电压。

Description

液晶设备、波长选择光开关装置以及像素检查方法
技术领域
本发明涉及液晶设备、波长选择光开关装置以及液晶设备的像素检查方法，并且涉及适于迅速执行像素的检查的液晶设备、波长选择光开关装置以及液晶设备的像素检查方法。
背景技术
专利文献1所公开的液晶显示装置包括：以矩阵形状配置的多个像素、与多个像素的各列对应地设置的多组数据线、与多个像素的各行对应地设置的多个栅极线、用于对多组数据线以组为单位依次提供正极性和负极性的影像信号的多个开关、以及驱动多个开关和多个栅极线的驱动单元。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-223289号公报。
发明内容
在液晶显示装置中，为了提高可靠性，要求例如在产品出厂前检查像素中是否存在缺陷、特性劣化。
但是，在专利文献1中没有公开关于像素的检查方法的具体内容。因此，专利文献1中公开的液晶显示装置例如考虑为如下装置：使用通常动作时的向像素写入影像信号的写入路径，读取写入到检查对象的像素的影像信号(像素驱动电压)，基于该读取的影像信号进行像素的检查。但是，在该检查方法中，因受到附加到影像信号的传播路径的大的布线电容的影响，不能迅速读取写入到检查对象像素的影像信号，因此存在不能迅速执行像素的检查的问题。
本发明鉴于以上的点而完成的，其目的在于，提供能够迅速执行像素的检查的液晶设备、波长选择光开关装置以及液晶设备的像素检查方法。
本发明的一个方式涉及的液晶设备，包括：多个像素，以矩阵形设置；多个第一数据线，与所述多个像素的各列对应地设置；多个第二数据线，与所述多个像素的各列对应地设置；多个第一开关元件，切换是否向所述多个第一数据线中的各数据线提供正极性影像信号，并且切换是否向所述多个第二数据线中的各数据线提供负极性影像信号；以及多个感测放大器，对多个正极性像素驱动电压与多个负极性像素驱动电压之间的各个电位差进行放大，并作为多个检测信号而输出，所述多个正极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第一数据线中的各数据线的电压，所述多个负极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第二数据线中的各数据线的电压，各所述像素包括：第一采样保持电路，对提供给对应的所述第一数据线的所述正极性影像信号进行采样并保持；第二采样保持电路，对提供给对应的所述第二数据线的所述负极性影像信号进行采样并保持；液晶显示元件，由像素驱动电极、公共电极以及封入到它们之间的液晶构成；极性切换开关，向所述像素驱动电极选择性地施加由所述第一采样保持电路保持的所述正极性影像信号的电压、以及由所述第二采样保持电路保持的所述负极性影像信号的电压；第一开关晶体管，切换是否将从所述第一采样保持电路输出、且经由所述极性切换开关向所述像素驱动电极施加之前的所述正极性影像信号的电压，作为所述正极性像素驱动电压而向所对应的所述第一数据线输出；以及第二开关晶体管，切换是否将从所述第二采样保持电路输出、且经由所述极性切换开关向所述像素驱动电极施加之前的所述负极性影像信号的电压，作为所述负极性像素驱动电压而向所对应的所述第二数据线输出。
本发明的一个方式涉及的液晶设备的像素检查方法中，所述液晶设备，包括：多个像素，以矩阵形设置；多个第一数据线，与所述多个像素的各列对应地设置；多个第二数据线，与所述多个像素的各列对应地设置；多个第一开关元件，切换是否向所述多个第一数据线中的每一个提供正极性影像信号，并且切换是否向所述多个第二数据线中的每一个提供负极性影像信号；以及多个感测放大器，对多个正极性像素驱动电压与多个负极性像素驱动电压之间的各个电位差进行放大，并作为多个检测信号而输出，所述多个正极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第一数据线中的各数据线的电压，所述多个负极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第二数据线中的各数据线的电压，各所述像素包括：第一采样保持电路，对提供给对应的所述第一数据线的所述正极性影像信号进行采样并保持；第二采样保持电路，对提供给对应的所述第二数据线的所述负极性影像信号进行采样并保持；液晶显示元件，由像素驱动电极、公共电极以及封入到它们之间的液晶构成；极性切换开关，向所述像素驱动电极选择性地施加由所述第一采样保持电路保持的所述正极性影像信号的电压、以及由所述第二采样保持电路保持的所述负极性影像信号的电压；第一开关晶体管，切换是否将从所述第一采样保持电路输出、且经由所述极性切换开关向所述像素驱动电极施加之前的所述正极性影像信号的电压，作为所述正极性像素驱动电压而向所对应的所述第一数据线输出；以及第二开关晶体管，切换是否将从所述第二采样保持电路输出、且经由所述极性切换开关向所述像素驱动电极施加之前的所述负极性影像信号的电压，作为所述负极性像素驱动电压而向所对应的所述第二数据线输出，所述像素检查方法包括：在使设置于各所述像素的所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管关断的状态下，使所述多个第一开关元件导通，由此向所述多个第一数据线中的各数据线提供所述正极性影像信号，并且向所述多个第二数据线中的各数据线提供所述负极性影像信号，从所述多个第一数据线中的各数据线向检查对象的行的多个所述像素写入所述正极性影像信号，并从所述多个第二数据线中的各数据线向检查对象的行的多个所述像素写入所述负极性影像信号，在使所述多个第一开关元件关断的状态下，使设置于检查对象的行的各所述像素的所述第一开关晶体管导通，由此从检查对象的行的多个所述像素向所述多个第一数据线中的各数据线读取所述多个正极性像素驱动电压，在使所述多个第一开关元件关断的状态下，使设置于检查对象的行的各所述像素的所述第二开关晶体管导通，由此从检查对象的行的多个所述像素向所述多个第二数据线中的各数据线读取所述多个负极性像素驱动电压，使用所述多个感测放大器，对所述多个正极性像素驱动电压与所述多个负极性像素驱动电压之间的各个电位差进行放大，并作为多个检测信号而输出，所述多个正极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第一数据线中的各数据线的电压，所述多个负极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第二数据线中的各数据线的电压，基于从所述多个感测放大器中的每一个输出的所述多个检测信号，检测检查对象的行的多个所述像素有无故障。
根据本发明，能够提供能够迅速执行像素的检查的液晶设备、波长选择光开关装置以及液晶设备的像素检查方法。
附图说明
图1是示出本实施方式之前的构思所涉及的液晶显示装置的构成例的图；
图2是更详细地示出被设置在图1所示的液晶显示装置中的电平驱动器16以及模拟开关部17的图；
图3是示出被设置在图1所示的液晶显示装置中的像素的具体构成例的图；
图4是用于说明基于图1所示的液晶显示装置的像素的驱动方法的时序图；
图5是用于说明写入到像素的正极性影像信号以及负极性影像信号的每一个的从黑到白为止的电压电平的图；
图6是示出图1所示的液晶显示装置的像素显示模式中的动作的时序图；
图7是示出实施方式1所涉及的液晶显示装置的构成例的图；
图8是示出被设置在图7所示的液晶显示装置中的像素及其周边电路的具体构成例的图；
图9是更详细地示出被设置在图7所示的液晶显示装置中的开关部18、感测放大器部19以及锁存器部20的图；
图10是示出被设置在图7所示的液晶显示装置中的感测放大器SA_i的具体构成例的图；
图11是示出被设置在图7所示的液晶显示装置中的移位寄存器电路21的具体构成例的图；
图12是示出图7所示的液晶显示装置的像素检查模式中的动作的时序图。
具体实施方式
＜发明人的事先探讨＞
在对实施方式1所涉及的液晶显示装置进行说明之前，对本发明人事先探讨的内容进行说明。
(构思阶段的液晶显示装置50的结构)
图1是示出构思阶段的有源矩阵型液晶显示装置(液晶设备)50的构成例的图。
如图1所示，液晶显示装置50包括：像素显示部51、定时发生器13、极性切换控制电路14、垂直移位寄存器&电平移位器15、电平驱动器16、模拟开关部17以及AND电路ADA1～ADAn、ADB1～ADBn。电平驱动器16与模拟开关部17一同构成数据线驱动电路，具有移位寄存器电路161、一行锁存器电路162、比较器部163以及灰度计数器164。此外，图1中还示出通常动作时与液晶显示装置50连接的斜坡信号发生器2。
图2是更详细地示出被设置在液晶显示装置50中的电平驱动器16以及模拟开关部17的图。比较器部163具备与m(m是2以上的整数)列像素52对应的m个比较器163_1～163_m。模拟开关部17具备与m列像素52对应的m组开关元件SW1+、SW1-～SWm+、SWm-。
在像素显示部51的像素配置区域内布线有：沿水平方向(X轴方向)延伸的n行(n是2以上的整数)的行扫描线G1～Gn及n行的读取用开关选择线TG1～TGn、以及沿垂直方向(Y轴方向)延伸的m列的数据线D1+、D1-～Dm+、Dm-的组。另外，在像素显示部51的像素配置区域内布线有栅极控制信号线S+、S-以及栅极控制信号线B。
像素显示部51具有规则配置的多个像素52。在这里，多个像素52以二维矩阵形状(行列状)配置在沿水平方向(X轴方向)延伸的n行的行扫描线G1～Gn、以及沿垂直方向(Y轴方向)延伸的m组的数据线D1+、D1-～Dm+、Dm-交叉的合计n×m个交叉部上。
行扫描线Gj(j是1～n的任意整数)以及读取用开关选择线TGj与被配置在第j行的m个像素52中的每一个共同连接。另外，数据线Di+、Di-(i是1～m的任意整数)与被配置在第i列的n个像素52中的每一个共同连接。并且，栅极控制信号线S+、S-以及栅极控制信号线B均与所有像素52共同连接。但是，栅极控制信号线S+、S-以及栅极控制信号线B均可以按照每行单独设置。
极性切换控制电路14基于由定时发生器13生成的定时信号，对栅极控制信号线S+输出正极性用栅极控制信号(以下，称为栅极控制信号S+)，对栅极控制信号线S-输出负极性用栅极控制信号(以下，称为栅极控制信号S-)，并且对栅极控制信号线B输出栅极控制信号(以下，称为栅极控制信号B)。
垂直移位寄存器&电平移位器15以一个水平扫描期间HST的周期从第一行到第n行、一行一行地依次输出n行扫描脉冲。AND电路ADA1～ADAn分别基于从外部提供的模式切换信号MD，控制是否向行扫描线G1～Gn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。AND电路ADB1～ADBn分别基于从外部提供的模式切换信号MD，控制是否向读取用开关选择线TG1～TGn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。
例如，在向像素52写入影像信号的动作(图像写入动作)的情况下，从外部提供H电平的模式切换信号MD。在该情况下，AND电路ADA1～ADAn分别向行扫描线G1～Gn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。另一方面，AND电路ADB1～ADBn不会分别向读取用开关选择线TG1～TGn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。因此，读取用开关选择线TG1～TGn均固定在L电平。
与此相对，在写入到像素52的影像信号被读取的动作(图像读取动作)的情况下，从外部提供L电平的模式切换信号MD。在该情况下，AND电路ADB1～ADBn分别向读取用开关选择线TG1～TGn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。另一方面，AND电路ADA1～ADAn不会分别向行扫描线G1～Gn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。因此，行扫描线G1～Gn均固定在L电平。
(像素52的具体构成例)
图3是示出像素52的具体构成例的图。在这里，对n行×m列像素52中的、设置于第j行且第i列的像素52进行说明。
如图3所示，像素52具有N沟道MOS晶体管(以下，简称为晶体管)Tr1、Tr2、Tr5、Tr6、Tr9以及P沟道MOS晶体管(以下，简称为晶体管)Tr3、Tr4、Tr7、Tr8。
晶体管Tr1和保持电容Cs1构成采样保持电路，该采样保持电路采样并保持经由数据线Di+提供的正极性影像信号。具体而言，在晶体管Tr1中，源极与数据线对的一方的数据线Di+连接，漏极与晶体管Tr3的栅极连接，栅极与行扫描线Gj连接。保持电容Cs1被设置在晶体管Tr3的栅极与接地电压端子Vss之间。
晶体管Tr2以及保持电容Cs2构成采样保持电路，该采样保持电路采样并保持经由数据线Di-提供的负极性影像信号。具体而言，在晶体管Tr2中，源极与数据线对的另一方的数据线Di-连接，漏极与晶体管Tr4的栅极连接，栅极与行扫描线Gj连接。保持电容Cs2被设置在晶体管Tr3的栅极与接地电压端子Vss之间。此外，保持电容Cs1、Cs2彼此独立地设置，并且分别并列地保持正极性以及负极性影像信号。
晶体管Tr3、Tr7构成源极跟随器缓冲器(阻抗转换用缓冲器)，该源极跟随器缓冲器输出由保持电容Cs1保持的电压。具体而言，在源极跟随器的晶体管Tr3中，漏极与接地电压线Vss连接，源极与节点Na连接。在作为可偏压控制的恒流负载而使用的晶体管Tr7中，源极与电源电压线Vdd连接，漏极与节点Na连接，栅极与栅极控制信号线B连接。
晶体管Tr4、Tr8构成源极跟随器缓冲器，该源极跟随器缓冲器输出由保持电容Cs2保持的电压。具体而言，在源极跟随器的晶体管Tr4中，漏极与接地电压线Vss连接，源极与节点Nb连接。在作为可偏压控制的恒流负载而使用的晶体管Tr8中，源极与电源电压线Vdd连接，漏极与节点Nb连接，栅极与栅极控制信号线B连接。
晶体管Tr5、Tr6构成极性切换开关。具体而言，在晶体管Tr5中，源极与节点Na连接，漏极与像素驱动电极PE连接，栅极与栅极控制信号线对的一方的栅极控制信号线S+连接。在晶体管Tr6中，源极与节点Nb连接，漏极与像素驱动电极PE连接，栅极与栅极控制信号线对的另一方的栅极控制信号线S-连接。
液晶显示元件LC包括具有光反射特性的像素驱动电极(反射电极)PE、与像素驱动电极分离相对配置且具有透光性的公共电极CE、以及被填充封入到它们之间的空间区域内的液晶LCM。向公共电极CE施加公共电压Vcom。晶体管Tr9被设置在像素驱动电极PE与数据线Di+之间，通过读取用开关选择线TGj来切换导通关断。
向数据线对Di+、Di-提供由模拟开关部17采样的极性彼此不同的影像信号。在这里，当从垂直移位寄存器&电平移位器15输出的扫描脉冲被提供给行扫描线Gj时，晶体管Tr1、Tr2同时成为导通状态。由此，在保持电容Cs1、Cs2中分别蓄积、保持正极性及负极性的影像信号的电压。
此外，正极侧及负极侧各自的源极跟随器缓冲器的输入电阻几乎无限大。因此，没有泄漏地保持被蓄积在保持电容Cs1、Cs2的每一个的电荷，直到经过一个垂直扫描期间而被写入新的影像信号为止。
构成极性切换开关的晶体管Tr5、Tr6根据栅极控制信号S+、S-切换被导通关断，由此交替性地选择正极侧的源极跟随器缓冲器的输出电压(正极性影像信号的电压)与负极侧的源极跟随器缓冲器的输出电压(负极性影像信号的电压)，并向像素驱动电极PE输出。由此，对像素驱动电极PE施加极性周期性地反转的影像信号的电压。由此，在该液晶显示装置中，由于像素本身具有极性反转功能，因此通过在各像素中高速切换向像素驱动电极PE提供的影像信号的电压的极性，可以不依赖于垂直扫描频率而进行高频率下的交流驱动。
(像素52的交流驱动方法的说明)
图4是用于说明液晶显示装置50的像素52的交流驱动方法的时序图。在这里，对n行×m列像素52中的、被设置于第j行且第i列的像素52的交流驱动方法进行说明。
此外，在图4中，VST表示成为影像信号的垂直扫描的基准的垂直同步信号。B表示分别向晶体管Tr7、Tr8的栅极提供的栅极控制信号，该晶体管Tr7、Tr8被用作两种源极跟随器缓冲器的恒流负载。S+表示向设置于极性切换开关的正极侧晶体管Tr5的栅极提供的栅极控制信号。S-表示向设置于极性切换开关的负极侧晶体管Tr6的栅极提供的栅极控制信号。VPE表示向像素驱动电极PE施加的电压。Vcom表示向公共电极CE施加的电压。VLC表示向液晶LCM施加的交流电压。
另外，图5是用于说明写入到像素52的正极性影像信号以及负极性影像信号的每一个的从黑到白的电压电平的图。在图5的例子中，正极性影像信号在电压电平最小时表示黑电平，在电压电平最大时表示白电平。与此相对，负极性影像信号在电压电平最小时表示白电平，在电压电平最大时表示黑电平。但是，正极性影像信号也可以在电压电平最小时表示白电平，在电压电平最大时表示黑电平。另外，负极性影像信号也可以在电压电平最小时表示黑电平，在电压电平最大时表示白电平。此外，图中的单点划线表示正极性影像信号以及负极性影像信号的反转中心。
在像素52中，由于读取用开关选择线TGj固定于L电平，因此晶体管Tr9维持关断状态。另一方面，在向行扫描线Gj提供扫描脉冲时，晶体管Tr1、Tr2会临时导通。在晶体管Tr1、Tr2导通的情况下，在保持电容Cs1、Cs2中分别蓄积、保持正极性以及负极性影像信号的电压。
如图4所示，在栅极控制信号S+表示H电平的期间，正极侧的晶体管Tr5导通。此时，通过将栅极控制信号B设为L电平，晶体管Tr7导通，因此正极性侧的源极跟随器缓冲器变为有效。由此，像素驱动电极PE被充电到正极性影像信号的电压电平。此外，通过将栅极控制信号B设为L电平，晶体管Tr8导通，因此负极性侧的源极跟随器缓冲器也变为有效。但是，由于负极性侧的晶体管Tr6关断，因此像素驱动电极PE不会被充电到负极性影像信号的电压电平。在电荷完全充电到像素驱动电极PE的时间点上，将栅极控制信号B从L电平切换到H电平，同时将栅极控制信号S+从H电平切换到L电平。由此，像素驱动电极PE成为浮动状态，因此在液晶容量中保持正极性的驱动电压。
一方面，在栅极控制信号S-表示H电平的期间，负极侧的晶体管Tr6导通。此时，通过将栅极控制信号B设为L电平，负极侧的晶体管Tr8导通，因此负极侧的源极跟随器缓冲器变为有效。由此，像素驱动电极PE被充电到负极性影像信号的电压电平。此外，通过将栅极控制信号B设为L电平，晶体管Tr7导通，因此正极性侧的源极跟随器缓冲器也变为有效。但是，由于正极性侧的晶体管Tr5关断，因此像素驱动电极PE不会被充电到正极性影像信号的电压电平。在电荷完全充电到像素驱动电极PE的时间点，将栅极控制信号B从L电平切换到H电平，同时将栅极控制信号S-从H电平切换到L电平。由此，像素驱动电极PE成为浮动状态，因此在液晶容量中保持负极性的驱动电压。
通过交替性地反复进行上述正极侧以及负极侧的每一个的动作，向像素驱动电极PE施加驱动电压VPE，该驱动电压VPE是使用正极性以及负极性各自的影像信号的电压而被交流化的电压。
此外，不是将由保持电容Cs1、Cs2保持的电荷直接转送到像素驱动电极PE，而是经由源极跟随器缓冲器转送，因此即使在像素驱动电极PE中反复进行正极性以及负极性的影像信号的电压的充放电的情况下，也不会中和电荷，能够实现电压电平不会衰减的像素驱动。
另外，如图4所示，与朝向像素驱动电极PE的施加电压VPE的电压电平的切换同步地，将朝向公共电极CE的施加电压Vcom的电压电平切换为与施加电压VPE相反的电平。此外，朝向公共电极CE的施加电压Vcom将与朝向像素驱动电极PE的施加电压VPE的反转基准电压几乎相等的电压作为反转基准。
在这里，施加到液晶LCM的实际交流电压VLC是朝向像素驱动电极PE的施加电压VPE与朝向公共电极CE的施加电压Vcom之间的差电压，因此液晶LCM被施加不含有直流成分的交流电压VLC。由此，通过以与朝向像素驱动电极PE的施加电压VPE相反的相位切换朝向公共电极CE的施加电压Vcom，能够减少应当施加到像素驱动电极PE的电压的振幅，因此能够降低构成像素的电路部分的晶体管的耐压以及功耗。
此外，即使假设稳定地流过每个像素的源极跟随器缓冲器的电流为1μA的微少电流的情况下，稳定地流过液晶显示装置的所有像素的电流也可能成为不能忽视的程度大的电流。例如，在全高清200万像素的液晶显示装置中，消耗电流可能达到2A。因此，在像素52中，不会使被用作恒流负载的晶体管Tr7、Tr8时常导通，而是仅仅在正极侧及负极侧的晶体管Tr5、Tr6分别导通的期间中的有限期间内导通。由此，在使一方的源极跟随器缓冲器动作的情况下，能够使另一方的源极跟随器缓冲器的动作停止，因此能够抑制消耗电流的增加。
液晶显示元件LC的交流驱动频率不依赖于垂直扫描频率，能够通过调整像素本身的反转控制周期自由地调整。例如，假设将垂直扫描频率设为用于一般电视影像信号中的60Hz，并将全高清的垂直周期扫描线数量n设为1125行。另外，假设将各像素中的极性切换以15行期间左右的周期进行。换句话说，将各像素中的极性切换每个周期的线数量r设为30行。在该情况下，液晶的交流驱动频率成为60Hz×1125/(15×2)＝2.25Hz。即，液晶显示装置50能够显著提高液晶的交流驱动频率。由此，能够大幅度提高在液晶的交流驱动频率低的情况下成为问题的、显示于液晶画面上的影像的可靠性、稳定性、显示质量。
接着，对液晶显示装置50的各动作模式中的动作进行说明。
(像素显示模式中的液晶显示装置50的动作)
首先，使用图6，对液晶显示装置50的像素显示模式中的动作进行说明。图6是示出液晶显示装置50的像素显示模式中的动作的时序图。
如图6所示，当被提供电平同步信号HST的脉冲信号时，移位寄存器电路161与时钟信号HCK同步地依次取入m列的N(N是2以上的整数)位宽的影像信号。在触发信号REG_S临时变为有效的定时，一行锁存器电路162同时输出被取入到移位寄存器电路161的m列的影像信号。
灰度计数器164对时钟信号CNT_CK的上升次数进行计数，并输出与其计数值对应的灰度电平的灰度信号Cout。在这里，灰度计数器164在一个水平扫描期间的开始时(电平同步信号HST的上升时)输出最小电平的灰度信号Cout，随着计数值的上升而增加灰度信号Cout的灰度电平，在一个水平扫描期间的结束时(电平同步信号HST的下一个上升之前)输出最大电平的灰度信号Cout。此外，例如通过响应于电平同步信号HST的上升而复位信号CNT_R变为有效，将灰度计数器164的计数值初始化为“0”。
设置于比较器部163的m列比较器163_1～163_m与时钟信号CMP_CK同步地动作，在从灰度计数器164输出的灰度信号Cout与从一行锁存器电路162同时输出的m列影像信号(行数据)中的每一个一致的定时，将一致信号P1～Pm设为有效(例如，L电平)。
设置于模拟开关部17的m组开关元件SW1+、SW1-～SWm+、SWm-中的、正极性侧的开关元件SW1+～SWm+分别设置于数据线D1+～Dm+与公共布线Dcom+之间。另外，负极性侧的开关元件SW1-～SWm-分别设置于数据线D1-～Dm-与公共布线Dcom-之间。m组开关元件SW1+、SW1-～SWm+、SWm-分别通过来自比较器163_1～163_m的一致信号P1～Pm来切换导通关断。
此外，向公共布线Dcom+提供基准斜坡电压Ref_R+，该基准斜坡电压Ref_R+是从斜坡信号发生器2输出的正极性用斜坡信号。另外，向公共布线Dcom-提供基准斜坡电压Ref_R-，该基准斜坡电压Ref_R-是从斜坡信号发生器2输出的负极性用斜坡信号。
基准斜坡电压Ref_R+是在从各水平扫描期间的开始到结束的期间、影像电平从黑电平变化到白电平的扫描信号。基准斜坡电压Ref_R-是在从各水平扫描期间的开始到结束的期间、影像电平从白电平变化到黑电平的扫描信号。因此，针对公共电压Vcom的基准斜坡电压Ref_R+与针对公共电压Vcom的基准斜坡电压Ref_R-成为彼此反转的关系。
开关元件SW1+、SW1-～SWm+、SWm-通过在水平扫描期间的开始时使开始信号SW_Start变为有效(例如，H电平)来同时导通。此后，开关元件SW1+、SW1-～SWm+、SWm-分别通过使从比较器163_1～163_m输出的一致信号P1～Pm变为有效(例如，L电平)，从导通切换到关断。此外，在水平扫描期间的结束时，开始信号SW_Start变为无效(例如，L电平)。
在图6的例子中，将表示对开关元件SWq+、SWq-(q是1～m的任何整数)的导通关断进行切换的定时的波形作为波形SPk而示出，该开关元件SWq+、SWq-与被写入灰度电平k的影像信号的像素列对应地设置。参照图6，上述开关元件SWq+、SWq-在开始信号SW_Start的上升沿被导通之后，通过使一致信号Pq变为有效，从导通被切换到关断。在这里，在开关元件SWq+、SWq-从导通切换到关断的定时，对基准斜坡电压Ref_R+、Ref_R-(图6中的电压P、Q)进行采样。这些采样的电压P、Q被提供给数据线Dq+、Dq-。换句话说，模拟电压P、Q分别被提供给数据线Dq+、Dq-，该模拟电压P、Q是灰度电平k的影像信号的DA转换结果。
此外，在像素显示模式中，从外部提供H电平的模式切换信号MD。因此，从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲分别被提供给行扫描线G1～Gn。由此，例如，设置于第j行的各像素52的晶体管Tr1、Tr2会临时导通。其结果是，在设置于第j行的各像素52的保持电容Cs1、Cs2中分别蓄积、保持对应的正极性以及负极性的影像信号的电压。另一方面，设置于各像素52的晶体管Tr9维持关断状态。此后的各像素52的交流驱动方法如已说明那样。
如上所述，开关元件SW1+、SW1-～SWm+、SWm-在各水平扫描期间的开始时同时导通，但分别在与所对应的像素52上显示的图像的灰度电平对应的任意定时关断。即，开关元件SW1+、SW1-～SWm+、SWm-有时全部同时关断，有时会在不同的定时关断。另外，关断的顺序也不固定。
由此，液晶显示装置50使用斜坡信号对影像信号进行DA(数模)转换之后写入到像素52，由此能够提高图像的直线性。
(像素检查模式中的液晶显示装置50的动作)
接着，对液晶显示装置50的像素检查模式中的动作进行说明。此外，在像素检查模式中，代替斜坡信号发生器2而设置检查装置(未图示)。
在像素检查模式中，首先，对于作为检查对象的第j行的m个像素52进行检查用影像信号的写入。此时的动作基本上与像素显示模式中的动作相同。此后，进行写入到作为检查对象的第j的行m个像素52的影像信号(像素驱动电压VPE)的读取。
在像素读取动作中，从外部提供的模式切换信号MD从H电平切换到L电平。因此，从垂直移位寄存器&电平移位器15输出的第j行扫描脉冲被提供给读取用开关选择线TGj。由此，设置于作为检查对象的第j行的各像素52的晶体管Tr9会临时导通。另一方面，设置于各像素52的晶体管Tr1、Tr2维持关断状态。
例如，在设置于第j行且第i列的像素52中，通过使晶体管Tr9导通，像素驱动电极PE与数据线Di+成为导通状态。此时，通过使晶体管Tr7、Tr8成为有效、且使晶体管Tr5、Tr6中的一个导通，像素驱动电极PE成为通过由晶体管Tr3、Tr7或晶体管Tr4、Tr8构成的源极跟随器缓冲器来驱动的状态。由此，将由源极跟随器缓冲器施加给像素驱动电极PE的驱动电压VPE读取到数据线Di+。
关于从作为检查对象的第j行的m个像素52分别读取到数据线D1+～Dm+中的每一个的m个像素驱动电压VPE，通过依次导通设置于模拟开关部17的m组SW1+、SW1-～SWm+、SWm-，逐次被提供给公共布线Dcom+。代替斜坡信号发生器2设置的检查装置(未图示)基于经由公共布线Dcom+逐次提供的m个像素驱动电压VPE，检测第j行的m个像素52的故障(像素的缺陷以及特性劣化)的有无。
这样的检查从第1行的m个像素52到第n行的m个像素52一行一行地依次进行。
在这里，在检查对象的像素52中，由低输出阻抗的源极跟随器缓冲器驱动的像素驱动电极PE的电压VPE被直接读取，因此可以准确且容易检测检查对象的像素52的缺陷、特性劣化。
但是，从检查对象的像素52读取的像素驱动电压VPE经由数据线Di+、开关元件SWi+以及公共布线Dcom+输出到外部的检查装置。因此，检查对象的像素52的源极跟随器缓冲器需要驱动具有大的负载电容以及大的电阻的配线。
具体而言，在数据线Di+中附加有n行分量的像素52的布线电容。例如，在FHD(FullHigh Definition，全高清)的情况下，在数据线Di+中附加有1080像素分量的布线电容(例如，1pF)。另外，在公共布线Dcom+中例如附加有5pF的布线电容。因此，检查对象的像素52的源极跟随器缓冲器为了将像素驱动电压VPE稳定在与保持电容Cs1、Cs2中的任一个的保持电压同等的电平，需要长时间进行合计6pF左右的高的负载电容的充电。另外，在像素检查模式中，由于所有像素52中的每一个的像素驱动电压VPE依次读取，因此检查装置的检查时间变得非常长。即，在液晶显示装置50中，存在不能迅速执行检查装置对像素52的检查的问题。检查时间长会引起检查成本的增加。
此外，在为了缩短检查时间、而不等待像素驱动电压VPE变稳定就进行检查对象的像素52的检查的情况下，检查装置不能准确地检测检查对象的像素52的缺陷、特性劣化。在该情况下，例如，除非在像素显示部51上显示整体的图像，否则无法确定像素缺陷，因此液晶组装、投影评价等的工序数会增加，其结果是，成本会增加。
因此，发现了能够执行像素的迅速检查的、实施方式1所涉及的液晶显示装置及其检查方法。
＜实施方式1＞
图7是示出实施方式1所涉及的液晶显示装置(液晶设备)1的构成例的图。液晶显示装置1与液晶显示装置50相比，除了向像素12写入影像信号的写入路径以外，还具备从像素12读取影像信号的读取路径。
具体而言，液晶显示装置1与液晶显示装置50相比，代替像素显示部51而具备像素显示部11，同时还具备开关部18、感测放大器部19、锁存器部20以及移位寄存器电路21。此外，图7中还示出通常动作时与液晶显示装置1连接的斜坡信号发生器2。
电平驱动器16与模拟开关部17一同构成数据线驱动电路，具有移位寄存器电路161、一行锁存器电路162、比较器部163以及灰度计数器164。比较器部163具备与m(m是2以上的整数)列的像素12对应的m个比较器163_1～163_m。模拟开关部17具备与m列像素12对应的m组的开关元件SW1+、SW1-～SWm+、SWm-。
在像素显示部11的像素配置区域内布线有：沿水平方向(X轴方向)延伸的n行(n是2以上的整数)的行扫描线G1～Gn、n行的读取用开关选择线TG1～TGn。另外，在像素显示部11的像素配置区域内布线有沿垂直方向(Y轴方向)延伸的m列的数据线D1+、D1-～Dm+、Dm-组。并且，在像素显示部11的像素配置区域内布线有栅极控制信号线S+、S-以及栅极控制信号线B。
像素显示部11具有规则配置的多个像素12。在这里，多个像素12以二维矩阵形状(行列状)配置在沿水平方向(X轴方向)延伸的n行的行扫描线G1～Gn与沿垂直方向(Y轴方向)延伸的m组的数据线D1+、D1-～Dm+、Dm-交叉的合计n×m个交叉部上。
行扫描线Gj以及读取用开关选择线TGj与配置于第j行的m个像素12中的每一个共同连接。另外，数据线Di+、Di-与配置于第i列的n个像素12中的每一个共同连接。并且，栅极控制信号线S+、S-以及栅极控制信号线B均与所有像素12共同连接。但是，栅极控制信号线S+、S-以及栅极控制信号线B均可以按照每行独立地设置。
(像素12的具体构成例)
图8是示出像素12的具体构成例的图。此外，在图8的例子中，示出n行×m列像素12中的第j行且第i列的像素12。
参照图8，在各像素12中，与像素52相比，晶体管(开关晶体管)Tr9、Tr10的连接关系不同。在第j行且第i列的像素12中，晶体管Tr9设置于由晶体管Tr3、Tr7构成的源极跟随器缓冲器的输出节点即节点Na与数据线Di+之间，并通过读取用开关选择线TGj来切换导通关断。另外，晶体管Tr10设置于由晶体管Tr4、Tr8构成的源极跟随器缓冲器的输出节点即节点Nb与数据线Di-之间，并通过读取用开关选择线TGj来切换导通关断。关于各像素12的其他结构，由于与像素52的情况相同，因此省略其说明。
极性切换控制电路14基于由定时发生器13生成的定时信号，对栅极控制信号线S+输出正极性用栅极控制信号(栅极控制信号S+)，对栅极控制信号线S-输出负极性用栅极控制信号(栅极控制信号S-)，并且，对栅极控制信号线B输出栅极控制信号(栅极控制信号B)。
垂直移位寄存器&电平移位器15以一个水平扫描期间HST的周期从第1行到第n行、一行一行地依次输出n行扫描脉冲。AND电路ADA1～ADAn分别基于从外部提供的模式切换信号MD，控制是否向行扫描线G1～Gn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。另外，AND电路ADB1～ADBn分别基于从外部提供的模式切换信号MD、TMD，控制是否向读取用开关选择线TG1～TGn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。
例如，在向像素12写入影像信号的动作(图像写入动作)的情况下，从外部提供H电平的模式切换信号MD。在该情况下，AND电路ADA1～ADAn分别向行扫描线G1～Gn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。此外，此时，AND电路ADB1～ADBn不会分别向读取用开关选择线TG1～TGn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。此时，读取用开关选择线TG1～TGn均固定在L电平。
与此相对，在读取写入到像素12的影像信号的动作(图像读取动作)的情况下，从外部提供L电平的模式切换信号MD。在该情况下，在从外部提供有H电平的模式切换信号TMD的情况下，AND电路ADB1～ADBn分别向读取用开关选择线TG1～TGn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。此外，此时，AND电路ADA1～ADAn不会分别向行扫描线G1～Gn输出从垂直移位寄存器&电平移位器15一行一行地依次输出的n行扫描脉冲。此时，行扫描线G1～Gn均固定在L电平。
开关部18切换是否向节点Nd1_1～Nd1_m输出m个正极性影像信号的电压，该m个正极性影像信号的电压是从检查对象的行的m个像素12作为正极性像素驱动电压而读取到m根数据线D1+～Dm+中的每一个的电压。另外，开关部18切换是否向节点Nd2_1～Nd2_m输出m个负极性影像信号的电压，该m个负极性影像信号的电压是从检查对象的行的m个像素12作为负极性像素驱动电压而读取到m根数据线D1-～Dm-中的每一个的电压。并且，开关部18还进行是否对m组数据线D1+、D1-～Dm+、Dm-输出电压提供线mid的预定电压(预定电压mid)的切换。
感测放大器部19对从m根数据线D1+～Dm+经由开关部18向节点Nd1_1～Nd1_m输出的电压与从m根数据线D1-～Dm-经由开关部18向节点Nd2_1～Nd2_m输出的电压之间的各电位差进行放大，并输出放大信号e_1～e_m。锁存器部20锁存从感测放大器部19输出的放大信号e_1～e_m并同时输出。
图9是更详细地示出设置于液晶显示装置1的开关部18、感测放大器部19以及锁存器部20的图。开关部18包括：m个开关元件SW2_1～SW2_m、m个开关元件SW3_1～SW3_m、m个开关元件SW7_1～SW7_m以及m个开关元件SW8_1～SW8_m。感测放大器部19包括m个感测放大器SA_1～SA_m。锁存器部20包括m个开关元件SW4_1～SW4_m。
在开关部18中，开关元件SW2_1～SW2_m分别设置于数据线D1+～Dm+与节点Nd1_1～Nd1_m之间，并通过切换信号KSW来切换导通关断。开关元件SW3_1～SW3_m分别设置于节点Nd1_1～Nd1_m与电压提供线mid之间，并通过切换信号nut来切换导通关断。另外，开关元件SW7_1～SW7_m分别设置于数据线D1-～Dm-与节点Nd2_1～Nd2_m之间，并通过切换信号KSW来切换导通关断。开关元件SW8_1～SW8_m分别设置于节点Nd2_1～Nd2_m与电压提供线mid之间，并通过切换信号nut来切换导通关断。
在感测放大器部19中，感测放大器SA_1～SA_m对节点Nd1_1～Nd1_m的电压与节点Nd2_1～Nd2_m的电压之间的各电位差进行放大，并输出放大信号e_1～e_m。在锁存器部20中，开关元件SW4_1～SW4_m分别设置于放大信号e_1～e_m传播的信号线上，并通过触发信号Tlat来切换导通关断。
例如，通过使开关元件SW2_1～SW2_m导通、并使开关元件SW3_1～SW3_m导通，m个数据线D1+～Dm+与电压提供线mid短路。由此，m个数据线D1+～Dm+的电压被刷新为预定电压mid。同样地，通过使开关元件SW7_1～SW7_m导通、并使开关元件SW8_1～SW8_m导通，m个数据线D1-～Dm-与电压提供线mid短路。由此，m个数据线D1-～Dm-的电压被刷新为预定电压mid。
另外，例如，通过使开关元件SW2_1～SW2_m导通、并使开关元件SW3_1～SW3_m关断，从检查对象的行的m个像素12读取到m个数据线D1+～Dm+中的每一个的m个正极性像素驱动电压被输出到节点Nd1_1～Nd1_m。同样地，通过使开关元件SW7_1～SW7_m导通、并使开关元件SW8_1～SW8_m关断，从检查对象的行的m个像素12读取到m个数据线D1-～Dm-中的每一个的m个负极性像素驱动电压被输出到节点Nd2_1～Nd2_m。此时，感测放大器SA_1～SA_m对节点Nd1_1～Nd1_m的电压与节点Nd2_1～Nd2_m的电压之间的每一个的电位差进行放大，并输出由H或L电平表示的放大信号e_1～e_m。然后，设置于锁存器部20的开关元件SW4_1～SW4_m锁存感测放大器SA_1～SA_m的放大信号e_1～e_m并同时输出。
(感测放大器SA_i的具体构成例)
图10是示出感测放大器SA_i的具体构成例的电路图。此外，图10中还示出电压源电路30。如图10所示，感测放大器SA_i包括晶体管Tr11～Tr17。晶体管Tr13～Tr16均为P沟道MOS晶体管，晶体管Tr11、Tr12、Tr17均为N沟道MOS晶体管。电压源电路30包括晶体管Tr21～Tr25。晶体管Tr21、Tr24均为P沟道MOS晶体管，晶体管Tr22、Tr23、Tr25均为N沟道MOS晶体管。
晶体管Tr15、Tr16并列设置在电源电压端子Vdd与接地电压端子Vss之间，并且每一个的栅极被施加节点N2的电压。晶体管Tr13、Tr14分别与晶体管Tr15、Tr16串联设置，并且每一个的栅极被施加电压源电路30的输出电压Va。晶体管Tr11、Tr12分别与晶体管Tr13、Tr14串联设置，在每一个的栅极连接有提供节点Nd1_i的电压的非反转输入端子、以及提供节点Nd2_i的电压的反转输入端子。晶体管Tr17设置在晶体管Tr11、Tr12与接地电压端子Vss之间，并且栅极被施加电压源电路30的输出电压Vb。晶体管Tr11、Tr13之间的节点N1的电压被逆变器INV3反转之后，作为放大信号e_i而输出。
在电压源电路30中，晶体管Tr21～Tr23均被二极管连接，并串联设置在电源电压端子Vdd与接地电压端子Vss之间。晶体管Tr21、Tr22的栅极电压被作为电压源电路30的电压Va而输出。晶体管Tr24、Tr25均被二极管连接，并串联设置在电源电压端子Vdd与接地电压端子Vss之间。晶体管Tr25的栅极电压被作为电压源电路30的电压Vb而输出。
此外，感测放大器SA_i的结构不限于图10所示的结构，能够适当变更为可实现同等功能的其他结构、以及增益更高的高性能感测放大器的结构。
移位寄存器电路21具有动态型移位寄存器结构，取入从锁存器部20同时输出的放大信号e_1～e_m，并将这些一个一个按顺序作为检查信号(检测信号)TOUT输出。
图11是更详细地示出设置于液晶显示装置1的移位寄存器电路21的图。移位寄存器电路21包括逆变器INV1_1～INV1_m、逆变器INV2_1～INV2_m、开关元件SW5_1～SW5_m、开关元件SW6_1～SW6_m以及缓冲器BF1。
在移位寄存器电路21中，在接地电压端子Vss与输出端子OUT之间串联设置有m组串联的开关元件SW5_i、逆变器INV1_i、开关元件SW6_i以及逆变器INV2_i的组合。在逆变器INV2_m的后级设置有缓冲器BF1。从锁存器部20同时输出的放大信号e_1～e_m分别被提供给逆变器INV1_1～INV1_m的输出端子。此外，开关元件SW5_1～SW5_m通过时钟信号TCK被切换导通关断。另外，开关元件SW6_1～SW6_m通过时钟信号TCKb，与开关元件SW5_1～SW5_m互补地被切换导通关断。移位寄存器电路21的结构不限于图11所示的结构，能够适当变更为可实现同等功能的其他结构。
(像素检查模式中的液晶显示装置1的动作)
接着，对液晶显示装置1的像素检查模式中的动作进行说明。
如已说明那样，图8是示出设置于液晶显示装置1的像素12及其周边电路的构成例的图。此外，在图8的例子中，示出n行×m列像素12中的第j行且第i列像素12及其周边电路。另外，图12是示出液晶显示装置1的像素检查模式中的动作的时序图。
在像素检查模式中，首先，对作为检查对象的第j行m个像素12进行检查用影像信号的写入。此时的动作基本上与像素显示模式中的影像信号的写入动作相同。此时，从外部提供H电平的模式切换信号MD。由此，从垂直移位寄存器&电平移位器15输出的第j行的扫描脉冲被提供给第j行的行扫描线Gj。因此，例如，通过向行扫描线Gj提供扫描脉冲，设置于第j行的各像素12的晶体管Tr1、Tr2会临时导通(t1时刻)。其结果是，在设置于第j行的各像素12的保持电容Cs1、Cs2中分别蓄积、保持对应的正极性以及负极性的影像信号的电压。另一方面，设置于各像素12的晶体管Tr9、Tr10维持关断状态。
然后，进行写入到作为检查对象的第j行的m个像素12的影像信号的读取。此时，从外部提供的模式切换信号MD从H电平切换为L电平。另外，此时，设置于模拟开关部17的开关元件SW1+、SW1-～SWm+、SWm-均被控制为关断。
首先，通过将切换信号KSW设为有效(例如，H电平)，将开关元件SW2_1～SW2_m、SW7_1～SW7_m从关断切换为导通(t2时刻)。由此，感测放大器SA_1～SA_m的各非反转输入端子与数据线D1+～Dm+成为导通状态，并且感测放大器SA_1～SA_m的各反转输入端子与数据线D1-～Dm-成为导通状态。
此后，通过将切换信号nut临时设为有效(例如，H电平)，使开关元件SW3_1～SW3_m、SW8_1～SW8_m临时导通(t3时刻)。由此，数据线D1+～Dm+与电压提供线mid成为短路，因此数据线D1+～Dm+的电压被刷新为预定电压mid。另外，由于数据线D1-～Dm-与电压提供线mid短路，因此数据线D1-～Dm-的电压被刷新为预定电压mid。
接着，进行写入到检查对象的像素12的保持电容Cs1中的正极性影像信号的朝向数据线Di+的读取、以及写入到检查对象的像素12的保持电容Cs2中的负极性影像信号的朝向数据线Di-的读取。此时，从外部提供H电平的模式切换信号TMD。
首先，通过将栅极控制信号B设为有效(L电平)，使由各像素12的晶体管Tr3、Tr7构成的正极性侧的源极跟随器缓冲器、以及由晶体管Tr4、Tr8构成的负极性侧的源极跟随器缓冲器动作(t4时刻)。由此，向各像素12的正极性侧的源极跟随器缓冲器的输出节点即节点Na，充电由保持电容Cs1保持的正极性的影像信号的电压。另外，向各像素12的负极性侧的源极跟随器缓冲器的输出节点即节点Nb，充电由保持电容Cs2保持的负极性的影像信号的电压。
此后，从垂直移位寄存器&电平移位器15输出的第j行扫描脉冲被提供给第j行的读取用开关选择线TGj(t5时刻)。
由此，通过向读取用开关选择线TGj提供扫描脉冲，设置于第j行的各像素12的晶体管Tr9、Tr10会临时导通。因此，第j行的m个像素12的节点Na与数据线D1+～Dm+分别成为导通状态。其结果是，充电到这些m个像素12的节点Na的正极性的影像信号的电压作为正极性的像素驱动电压而分别被读取并保持到数据线D1+～Dm+。同样地，第j行的m个像素12的节点Nb与数据线D1-～Dm-分别成为导通状态。其结果是，充电到这些m个像素12的节点Nb的负极性的影像信号的电压作为负极性的像素驱动电压而分别被读取并保持到数据线D1-～Dm-。
在这里，由于模拟开关部17的所有开关被控制为关断，因此对数据线Di+仅仅附加n行分量的像素12的布线电容，而不会附加公共布线Dcom+的5pF左右的布线电容。例如，在FHD的情况下，对数据线Di+仅仅附加1080像素分量的1pF左右的布线电容。因此，在液晶显示装置1中，设置于检查对象的第j行且第i列像素12的源极跟随器缓冲器(Tr3、Tr7)不会受到公共布线Dcom+的布线电容的影响，因此与液晶显示装置50的情况相比，只要以电容换算驱动6分之1左右的电容即可。并且，该源极跟随器缓冲器(Tr3、Tr7)也不会受到公共布线Dcom+的布线电阻的影响。因此，能够缩短通过设置于检查对象的像素12的源极跟随器缓冲器(Tr3、Tr7)来将节点Na稳定到与保持电容Cs1的保持电压同等的电平为止的时间。
同样地，模拟开关部17的所有开关被控制为关断，因此对数据线Di-仅仅附加n行分量的像素12的布线电容，而不会附加公共布线Dcom-的5pF左右的布线电容。例如，在FHD的情况下，对数据线Di-仅仅附加1080像素分量的1pF左右的布线电容。因此，在液晶显示装置1中，设置于检查对象的第j行且第i列像素12的源极跟随器缓冲器(Tr4、Tr8)不会受到公共布线Dcom-的布线电容的影响，因此与液晶显示装置50的情况相比，只要以电容换算驱动6分之1左右的电容即可。并且，该源极跟随器缓冲器(Tr4、Tr8)也不会受到公共布线Dcom-的布线电阻的影响。因此，能够缩短通过设置于检查对象的像素12的源极跟随器缓冲器(Tr4、Tr8)来将节点Nb稳定到与保持电容Cs2的保持电压同等的电平为止的时间。
此后，读取用开关选择信号TGj变为有效(L电平)。由此，晶体管Tr9、Tr10关断(t6时刻)。
读取到数据线D1+～Dm+中的每一个的m个正极性的影像信号的电压(正极性的像素驱动电压)分别被提供给感测放大器SA_1～SA_m的非反转输入端子。读取到数据线D1-～Dm-中的每一个的m个负极性的影像信号的电压(负极性的像素驱动电压)分别被提供给感测放大器SA_1～SA_m的反转输入端子。
感测放大器SA_1～SA_m对m个正极性的影像信号的电压与m个负极性的影像信号的电压之间的各电位差进行放大，并输出由H或L电平表示的放大信号e_1～e_m，该m个正极性的影像信号的电压是从第j行的m个像素12中的每一个读取到数据线D1+～Dm+的电压，该m个负极性的影像信号的电压是从第j行m个像素12中的每一个读取到数据线D1-～Dm-的电压。
例如，在从第j行且第i列像素12、2.6V的正极性的影像信号的电压被读取到数据线Di+、且2.4V的负极性的影像信号的电压被读取到数据线Di-的情况下，感测放大器SA_i输出H电平的放大信号e_i。相反，在从第j行且第i列像素12、2.4V的正极性的影像信号的电压被读取到数据线Di+、且2.6V的负极性的影像信号的电压被读取到数据线Di-的情况下，感测放大器SA_i输出L电平的放大信号e_i。
然后，在触发信号Tlat临时变为有效的定时，设置于锁存器部20的开关元件SW4_1～SW4_m同时输出感测放大器SA_1～SA_m的放大信号e_1～e_m(t6时刻)。
此后，移位寄存器电路21取入从锁存器部20同时输出的放大信号e_1～e_m，并将这些一个一个地依次作为检查信号TOUT而输出(t7时刻)。
设置于液晶显示装置1的外部的检查装置(未图示)通过比较该检查信号TOUT的值与期待值，检测作为检查对象的第j行的m个像素12的故障(缺陷、特性劣化等)。
这样的检查从第1行的m个像素12到第n行的m个像素12一行一行地依次进行。
由此，本实施方式所涉及的液晶显示装置1除了向像素12写入影像信号的路径以外，还具备从像素12读取影像信号的读取路径，在读取写入到检查对象的像素12中的影像信号时，将向像素12的影像信号的写入路径的一部分从数据线中电分离。由此，本实施方式所涉及的液晶显示装置1在读取写入到检查对象的像素12中的影像信号时，例如，无需额外地对公共布线Dcom+、Dcom-的布线电容进行充电，仅仅通过各像素12的源极跟随器缓冲器来对信号线Di+或Di-进行充电即可，因此，其结果是，能够迅速地执行基于检查装置的像素12的检查。
在本方式中，能够在相同定时检查像素12内的正极性和负极性两者。因此，具有能够缩短检查时间的优点。在按照每个像素检查像素数量多的反射型液晶显示装置的情况下，检查时间的增加会导致成本增加，因此，在本方式中的成本降低效果高。
另外，在本实施方式所涉及的液晶显示装置1中，也能够检查被蓄积在设置于各像素12的保持电容Cs1、Cs2中的电荷的泄漏。
在这里，形成晶体管Tr1的漏极的N型扩散层与P阱被PN接合。因此，在制造过程中在PN接合部分产生缺陷的情况下，保持电容Cs1中蓄积的电荷可能经由PN接合部分而向P阱泄漏。由此，保持电容Cs1的电压可能朝向接地电压电平逐渐减少。同样地，形成晶体管Tr2的漏极的N型扩散层与P阱被PN接合。因此，在制造过程中在PN接合部分产生缺陷的情况下，保持电容Cs2中蓄积的电荷经由PN接合部分向P阱泄漏。由此，保持电容Cs2的电压可能朝向接地电压电平逐渐减少。在该情况下，液晶显示面板(像素显示部11的显示画面)的显示图像上会产生像素缺陷。
因此，在本实施方式所涉及的液晶显示装置1中，在检查设置于各像素12的保持电容Cs1、Cs2中蓄积的电荷的泄漏时，将从对检查对象的像素12的保持电容Cs1写入正极性的影像信号至写入到保持电容Cs1的影像信号被读取为止的时间设为比通常检查时更长。同样地，将从对检查对象的像素12的保持电容Cs2写入负极性的影像信号至写入到保持电容Cs2的影像信号被读取为止的时间设为比通常检查时更长。
由此，在保持电容Cs1的电荷泄漏的情况下，随着时间的经过，由保持电容Cs1保持的电压会降低，因此该降低后的电压通过源极跟随器缓冲器(Tr3、Tr7)，直接作为正极性的像素驱动电压而被输出。同样地，在保持电容Cs2的电荷泄漏的情况下，随着时间的经过，由保持电容Cs2保持的电压会降低，因此该降低后的电压通过源极跟随器缓冲器(Tr4、Tr8)，直接作为负极性的像素驱动电压而被输出。
在检查设置于检查对象的像素12的保持电容Cs1的电荷的泄漏时，例如，将从保持电容Cs1读取的正极性的像素驱动电压的期待值设定为2.6V，并将从保持电容Cs2读取的负极性的像素驱动电压的期待值设定为2.5V。由此，例如，在设置于检查对象的像素12的保持电容Cs1的电荷没有泄漏时，从该像素12读取的正极性的像素驱动电压为2.6V，因此感测放大器的输出为H电平，该H电平表示检查对象的像素12为正常。与此相对，在检查对象的像素12的保持电容Cs1的电荷的泄漏时，从该像素12读取的正极性的像素驱动电压为比期待值低的值(例如，2.4V)，因此感测放大器的输出为L电平，该L电平表示设置于检查对象的像素12的保持电容Cs1的电荷泄漏。此后，通过反复进行正极性的像素驱动电压的期待值的微调整和检查，可以确定保持电容Cs1的泄漏量。
同样地，在对设置于检查对象的像素12的保持电容Cs2的电荷泄漏进行检查时，例如，将从保持电容Cs1读取的正极性的像素驱动电压的期待值设定为2.5V，并将从保持电容Cs2读取的负极性的像素驱动电压的期待值设定为2.6V。由此，例如，在设置于检查对象的像素12的保持电容Cs2的电荷没有泄漏时，从该像素12读取的负极性的像素驱动电压为2.6V，因此感测放大器的输出为L电平，该L电平表示检查对象的像素12为正常。与此相对，在检查对象的像素12的保持电容Cs2的电荷泄漏时，从该像素12读取的负极性的像素驱动电压为比期待值低的值(例如，2.4V)，因此感测放大器的输出为H电平，该H电平表示设置于检查对象的像素12的保持电容Cs2的电荷泄漏。此后，通过反复进行负极性的像素驱动电压的期待值的微调整和检查，能够确定保持电容Cs2的泄漏量。
由此，在液晶显示装置1中，能够对设置于各像素12的保持电容Cs1、Cs2的泄漏进行检查。
此外，如果能够确定保持电容Cs1、Cs2的泄漏量及其发生部位，则也可以在通常动作时校正其泄漏量。由此，可以校正并利用原本要废弃的芯片，因此能够提高成品率。
并且，为探针测试而追加的PAD(例如，从外部提供信号TCK、TCKb、Tlat、nut、mid、KSW、TOUT的PAD)在检查后不被使用，因此例如下拉或上拉来将像素检查电路初始化并固定。由此，即使为探针测试而追加的PAD不从外部输入信号电压而成为浮动的状态，像素检查电路也能够防止意外的动作和意外的泄漏电流。
如上所示，在本实施方式涉及的液晶显示装置1中，不仅能够对构成检查对象的像素12的晶体管Tr1～Tr4、Tr7～Tr10以及保持电容Cs1、Cs2的每一个是否正常动作进行迅速的检查，还能够确定保持电容Cs1、Cs2的泄漏量。
另外，在本实施方式所涉及的液晶显示装置1中，能够同时进行检查对象的像素12的正极性侧的检查和负极性侧的检查，因此与分别进行正极性侧的检查和负极性侧的检查的情况相比，能够进一步提高检查速度。
并且，在本实施方式所涉及的液晶显示装置1中，在像素检查模式中，执行朝向像素12的影像信号的写入动作、以及从像素12的影像信号的读取动作中的任一者。因此，不仅进行像素12的检查，还能够检查其周边电路是否正常动作。此外，毋庸置疑，本实施方式所涉及的液晶显示装置1的像素检查方法可以与其他检查方法组合使用。
此外，上述实施方式1所涉及的液晶显示装置1的结构例如也可以适用于被搭载到波长复用光通信领域所使用的波长选择光开关装置(WWS；Wavelength Selective Switch)中的空间光调制器(SLM；Spatial Light Modulator)。空间光调制器例如使用LCOS(LiquidCrystal on Silicon，硅基液晶)技术来构成，使入射到输入端口的光信号偏转，从一个或多个输出端口中的被选择的任何输出端口出射。
更具体而言，波长选择光开关装置例如包括：输入端口、一个或多个输出端口、波长分散器、光耦合器以及空间光调制器。波长分散器将入射到输入端口的光信号空间上分散为多个波长分量。光耦合器对由波长分散器分散的多个波长分量进行聚光。空间光调制器例如具有在xy平面上以矩阵形状配置的多个像素12，该xy平面由与波长对应地展开的X轴方向、以及与X轴方向垂直的Y轴方向构成。多个像素12针对每个波长改变(即，偏转)由光耦合器聚光的光信号，并从一个或多个输出端口中的被选择的任何输出端口出射。
波长选择光开关装置通过对空间光调制器适用上述实施方式1所涉及的液晶显示装置1的结构，能够发挥与液晶显示装置1同等的效果。
符号说明
1…液晶显示装置
2…斜坡信号发生器
11…像素显示部
12…像素
13…定时发生器
14…极性切换控制电路
15…垂直移位寄存器&电平移位器
16…电平驱动器
17…模拟开关部
18…开关部
19…感测放大器部
20…锁存器部
21…移位寄存器电路
30…电压源电路
50…液晶显示装置
51…像素显示部
52…像素
161…移位寄存器电路
162…一行锁存器电路
163…比较器部
163_1～163_m…比较器
164…灰度计数器
ADA1～ADAn…AND电路
ADB1～ADBn…AND电路
B…栅极控制信号线
BF1…缓冲器
CE…公共电极
Cs1、Cs2…保持电容
D1+、D1-～Dm+、Dm-…数据线
Dcom+、Dcom-…公共布线
G1～Gn…行扫描线
INV1_1～INV1_m…逆变器
INV2_1～INV2_m…逆变器
INV3…逆变器
LC…液晶显示元件
LCM…液晶
N1、N2…节点
Na、Nb…节点
Nd1_1～Nd1_m…节点
Nd2_1～Nd2_m…节点
PE…像素驱动电极(反射电极)
S+、S-…栅极控制信号线
SA_1～SA_m…感测放大器
SW1+、SW1-～SWm+、SWm-…开关元件
SW2_1～SW2_m…开关元件
SW3_1～SW3_m…开关元件
SW4_1～SW4_m…开关元件
SW5_1～SW5_m…开关元件
SW6_1～SW6_m…开关元件
SW7_1～SW7_m…开关元件
SW8_1～SW8_m…开关元件
TG1～TGn…读取用开关选择线
Tr1～Tr10…晶体管
Tr11～Tr17…晶体管
Tr21～Tr25…晶体管

Claims (7)

1.一种液晶设备，包括：
多个像素，以矩阵形设置；
多个第一数据线，与所述多个像素的各列对应地设置；
多个第二数据线，与所述多个像素的各列对应地设置；
多个第一开关元件，切换是否向所述多个第一数据线中的各数据线提供正极性影像信号，并且切换是否向所述多个第二数据线中的各数据线提供负极性影像信号；以及
多个感测放大器，对多个正极性像素驱动电压与多个负极性像素驱动电压之间的各个电位差进行放大，并作为多个检测信号而输出，所述多个正极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第一数据线中的各数据线的电压，所述多个负极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第二数据线中的各数据线的电压，
各所述像素包括：
第一采样保持电路，对提供给对应的所述第一数据线的所述正极性影像信号进行采样并保持；
第二采样保持电路，对提供给对应的所述第二数据线的所述负极性影像信号进行采样并保持；
液晶显示元件，包括像素驱动电极、公共电极以及封入到它们之间的液晶；
极性切换开关，向所述像素驱动电极选择性地施加由所述第一采样保持电路保持的所述正极性影像信号的电压、以及由所述第二采样保持电路保持的所述负极性影像信号的电压；
第一开关晶体管，切换是否将从所述第一采样保持电路输出、且经由所述极性切换开关向所述像素驱动电极施加之前的所述正极性影像信号的电压，作为所述正极性像素驱动电压而向所对应的所述第一数据线输出；以及
第二开关晶体管，切换是否将从所述第二采样保持电路输出、且经由所述极性切换开关向所述像素驱动电极施加之前的所述负极性影像信号的电压，作为所述负极性像素驱动电压而向所对应的所述第二数据线输出。
2.根据权利要求1所述的液晶设备，还包括：
第一源极跟随器缓冲器，输出由所述第一采样保持电路保持的所述正极性影像信号的电压；以及
第二源极跟随器缓冲器，输出由所述第二采样保持电路保持的所述负极性影像信号的电压，
所述极性切换开关被构成为：将所述第一源极跟随器缓冲器和所述第二源极跟随器缓冲器中的每一个的输出电压选择性地施加到所述像素驱动电极，
所述第一开关晶体管设置于所述第一源极跟随器缓冲器的输出节点与所述对应的所述第一数据线之间，
所述第二开关晶体管设置于所述第二源极跟随器缓冲器的输出节点与所述对应的所述第二数据线之间。
3.根据权利要求1或2所述的液晶设备，还包括：
多个第二开关元件，在从检查对象的行的多个所述像素向所述多个第一数据线中的各数据线读取所述多个正极性像素驱动电压之前，向所述多个第一数据线中的各数据线提供预定电压；以及
多个第三开关元件，在从检查对象的行的多个所述像素向所述多个第二数据线中的各数据线读取所述多个负极性像素驱动电压之前，向所述多个第二数据线中的各数据线提供所述预定电压。
4.根据权利要求1或2所述的液晶设备，还包括：
驱动器，进行控制，以便在所述影像信号的写入时，使所述多个第一开关元件导通、且使设置于各个所述像素的所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管关断，并且在所述影像信号的读取时，在使所述多个第一开关元件关断的状态下，选择性地使设置于检查对象的行的各所述像素的所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管导通。
5.一种波长选择光开关装置，包括：
输入端口；
一个或多个输出端口；以及
空间光调制器，使入射到所述输入端口的光信号偏转，并从所述一个或多个输出端口中选中的任何输出端口出射，并且由具有多个像素的权利要求1至4中任一项所述的液晶设备构成。
6.一种液晶设备的像素检查方法，其中，
所述液晶设备，包括：
多个像素，以矩阵形设置；
多个第一数据线，与所述多个像素的各列对应地设置；
多个第二数据线，与所述多个像素的各列对应地设置；
多个第一开关元件，切换是否向所述多个第一数据线中的每一个提供正极性影像信号，并且切换是否向所述多个第二数据线中的每一个提供负极性影像信号；以及
多个感测放大器，对多个正极性像素驱动电压与多个负极性像素驱动电压之间的各个电位差进行放大，并作为多个检测信号而输出，所述多个正极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第一数据线中的各数据线的电压，所述多个负极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第二数据线中的各数据线的电压，
各所述像素包括：
第一采样保持电路，对提供给对应的所述第一数据线的所述正极性影像信号进行采样并保持；
第二采样保持电路，对提供给对应的所述第二数据线的所述负极性影像信号进行采样并保持；
液晶显示元件，由像素驱动电极、公共电极以及封入到它们之间的液晶构成；
极性切换开关，向所述像素驱动电极选择性地施加由所述第一采样保持电路保持的所述正极性影像信号的电压、以及由所述第二采样保持电路保持的所述负极性影像信号的电压；
第一开关晶体管，切换是否将从所述第一采样保持电路输出、且经由所述极性切换开关向所述像素驱动电极施加之前的所述正极性影像信号的电压，作为所述正极性像素驱动电压而向所对应的所述第一数据线输出；以及
第二开关晶体管，切换是否将从所述第二采样保持电路输出、且经由所述极性切换开关向所述像素驱动电极施加之前的所述负极性影像信号的电压，作为所述负极性像素驱动电压而向所对应的所述第二数据线输出，
所述像素检查方法包括：
在使设置于各所述像素的所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管关断的状态下，使所述多个第一开关元件导通，由此向所述多个第一数据线中的各数据线提供所述正极性影像信号，并且向所述多个第二数据线中的各数据线提供所述负极性影像信号，
从所述多个第一数据线中的各数据线向检查对象的行的多个所述像素写入所述正极性影像信号，并从所述多个第二数据线中的各数据线向检查对象的行的多个所述像素写入所述负极性影像信号，
在使所述多个第一开关元件关断的状态下，使设置于检查对象的行的各所述像素的所述第一开关晶体管导通，由此从检查对象的行的多个所述像素向所述多个第一数据线中的各数据线读取所述多个正极性像素驱动电压，
在使所述多个第一开关元件关断的状态下，使设置于检查对象的行的各所述像素的所述第二开关晶体管导通，由此从检查对象的行的多个所述像素向所述多个第二数据线中的各数据线读取所述多个负极性像素驱动电压，
使用所述多个感测放大器，对所述多个正极性像素驱动电压与所述多个负极性像素驱动电压之间的各个电位差进行放大，并作为多个检测信号而输出，所述多个正极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第一数据线中的各数据线的电压，所述多个负极性像素驱动电压是从检查对象的行的多个所述像素读取到所述多个第二数据线中的各数据线的电压，
基于从所述多个感测放大器中的每一个输出的所述多个检测信号，检测检查对象的行的多个所述像素有无故障。
7.根据权利要求6所述的液晶设备的像素检查方法，其中，
所述液晶设备还包括：
多个第二开关元件，切换是否向所述多个第一数据线中的各数据线提供预定电压；以及
多个第三开关元件，切换是否向所述多个第二数据线中的各数据线提供所述预定电压，
所述像素检查方法还包括：
在从检查对象的行的多个所述像素向所述多个第一数据线中的各数据线读取所述多个正极性像素驱动电压之前，导通所述多个第二开关元件，由此向所述多个第一数据线中的各数据线提供所述预定电压，
在从检查对象的行的多个所述像素向所述多个第二数据线中的各数据线读取所述多个负极性像素驱动电压之前，使所述多个第三开关元件导通，由此向所述多个第二数据线中的各数据线提供所述预定电压，
在使所述多个第一开关元件关断的状态下，还使所述多个第二开关元件关断且使所述多个第三开关元件关断的状态下，使设置于检查对象的行的各所述像素的所述第一开关晶体管导通，由此从检查对象的行的多个所述像素向所述多个第一数据线中的各数据线读取所述多个正极性像素驱动电压，
在使所述多个第一开关元件关断的状态下，还使所述多个第二开关元件关断且使所述多个第三开关元件关断的状态下，使设置于检查对象的行的各所述像素的所述第二开关晶体管导通，由此从检查对象的行的多个所述像素向所述多个第二数据线中的各数据线读取所述多个负极性像素驱动电压。
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