JP2004226737A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示信号駆動回路からの調整用信号電圧を用いずに対向電極電圧を自動的に調整する表示装置を提供する。
【解決手段】表示エリア（２２）に複数の画素ブロック（５０）を設け、非表示エリア（２３）に調整ブロック（４０）を設け、調整ブロックには調整用画素電極と調整用スイッチング素子とを設け、外部電圧（Ｅ）が調整用スイッチング素子を介して調整用画素電極に供給可能に接続される。複数の画素ブロック及び調整ブロックと対向する位置には、対向電極駆動手段（１２）から出力される対向電極電圧が供給される対向電極（１１）が設けられており、対向電極駆動手段は、外部電圧の電位と、調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点の電位との差に基づいて対向電極電圧を調整する。あるいは、対向電極駆動手段は、調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点の電位と、対向電極の電位との差に基づいて対向電極電圧を調整する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９に、液晶表示装置の概略構造を示す。この液晶表示装置は、２行３列のアクティブマトリックス型で、ガラス基板１０と３０の間に液晶層２０が積層されている。
ガラス基板１０は、ガラス基板３０と対向する面に対向電極１１を備える。対向電極１１には、当該電極に対向電極電圧を出力する対向電極駆動回路１２（対向電極駆動手段）が接続されている。
ガラス基板３０は、ガラス基板１０と対向する面に画素電極３４が行列状に配置される。画素電極３４には、当該電極への表示信号電圧の供給制御を行うＴＦＴ３３（スイッチング素子）が接続されている。
液晶層２０は、内部に液晶分子が充填され、対向電極１１の電位と画素電極３４の電位との電位差に応じて液晶の配向状態が変化される。これにより、液晶層２０を通過する光の状態を制御し、通過する光の量の差により現れるパターンを表示する。
【０００３】
ＴＦＴ３３は、画素電極３４への電圧供給及び電圧保持の制御を行う。
ＴＦＴ３３のドレイン（Ｄ）は、画素電極３４と接続されている。
ＴＦＴ３３のソース（Ｓ）は、表示信号駆動回路３１から延伸された表示信号線ｎ１、ｎ２又はｎ３に接続している。表示信号駆動回路３１は、配線ｎ１、ｎ２、ｎ３を介して各列の画素電極３４に表示信号電圧を供給する。
ＴＦＴ３３のゲート（Ｇ）は、走査信号駆動回路３２から延伸された走査信号線ｍ１又はｍ２に接続している。走査信号駆動回路３２は、各行のＴＦＴ３３を導通状態又は開放状態に制御するための走査信号電圧を出力する。
以上の配線により、ＴＦＴ３３は、走査信号駆動回路３２により導通状態にされると、ソースから供給された表示信号電圧を、ドレインを通して画素電極３４に供給する。開放状態にされると、画素電極３４に供給された電圧を保持する。
【０００４】
上記した画素電極３４やＴＦＴ３３などの液晶表示装置を構成する駆動回路は、微細な薄膜で形成されているため、製造ロット毎に変動しやすい容量成分を有する。したがって、画素電極３４に電圧を保持させる場合には、以上のような容量成分などによる電圧降下のばらつきが大きい。
また、液晶表示装置は、一般に数千以上の画素電極３４を有し、画素電極３４は、表示信号電圧を保持している時間の方が電圧を供給されている時間よりも長い。そのため、液晶にかかる電圧が画素毎にばらついてしまい、焼き付きやフリッカなどの表示不良が発生する可能性があった。
そのため、従来は、製品（液晶表示装置）毎に、調整抵抗Ｒａを調整することで対向電極１１の電位を適正な大きさにしなければならなかった。
【０００５】
そこで、表示エリアの外側にダミーＴＦＴ及びダミー画素電極とを作り込み、表示信号駆動回路からダミーＴＦＴ及びダミー画素電極に電圧を供給し、当該ダミー画素電極の電位に基づいて対向電極電圧を自動的に調整する従来技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２４２２０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、表示信号駆動回路からダミー画素電極（調整用画素電極）に調整用信号電圧を供給しなければならない。したがって、このような回路が設けられていない表示装置（汎用品）においては上記従来技術を実現することが極めて困難である。つまり、上記従来技術を実現するためには、表示信号駆動回路を設計し直したり、調整用信号電圧の供給回路等を新たに設計したりするなど種々の改良・追加が必要なため、既に製作された汎用品に上記従来技術を適用することは困難であり、また、既存の汎用品生産ラインで上記従来技術を実現した表示装置を生産するためには様々な改良が必要になる。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、表示信号駆動回路からの調整用信号電圧を用いずに対向電極電圧を自動的に調整する表示装置の提供を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載の表示装置は、表示エリアに複数の画素ブロックを設け、非表示エリアに調整ブロックを設ける。調整ブロックには、調整用画素電極と調整用スイッチング素子とが設けられ、外部電圧又は表示装置内部の電圧が前記調整用スイッチング素子を介して前記調整用画素電極に供給可能に接続されている。また、複数の画素ブロック及び調整ブロックと対向する位置には、対向電極駆動手段から出力される対向電極電圧が供給される対向電極が設けられている。そして、対向電極駆動手段は、外部電圧又は表示装置内部の電圧の電位と、調整ブロックの調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点の電位との差に基づいて対向電極電圧を調整する。
【０００９】
また、請求項２に記載の表示装置は、請求項１に記載の表示装置であって、対向電極駆動手段は、調整ブロックの調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点の電位と、対向電極の電位との差に基づいて対向電極電圧を調整する。
【００１０】
また、請求項３に記載の表示装置は、複数の画素ブロックが行列状に配置されており、表示エリアに複数の画素ブロックを横列したラインを複数設け、非表示エリアに調整ブロックを２つ設ける。各ラインは、非反転駆動ライン（偶数ライン）と反転駆動ライン（奇数ライン）とが交互に複数縦方向に配置された水平（Ｈ）ライン・コモン反転駆動方式の表示装置において、一方の調整ブロックを任意の非反転駆動ラインに接続するとともに、他方の調整ブロックを任意の反転駆動ラインに接続する。各調整ブロックには、調整用画素電極と調整用スイッチング素子とが設けられ、外部電圧又は表示装置内部の電圧が前記調整用スイッチング素子を介して前記調整用画素電極に供給可能に接続されており、複数の画素ブロック及び調整ブロックと対向する位置には、対向電極駆動手段から出力される対向電極電圧が供給される対向電極が設けられている。そして、対向電極駆動手段は、非反転駆動時には、外部電圧又は表示装置内部の電圧の電位と、前記非反転駆動ラインに接続された調整ブロックの調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点の電位との差に基づいて非反転駆動時の対向電極電圧を調整し、反転駆動時には、外部電圧又は表示装置内部の電圧の電位と、前記反転駆動ラインに接続された調整ブロックの調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点の電位との差に基づいて反転駆動時の対向電極電圧を調整する。
【００１１】
また、請求項４に記載の表示装置は、画素電極とスイッチング素子とで構成された画素ブロックが複数設けられてなる表示エリアを有し、画素ブロックと対向する位置には、対向電極駆動手段から出力される対向電極電圧が供給される対向電極が設けられる。そして、前記対向電極駆動手段は、任意のスイッチング素子におけるソースとドレインとの間の電位差に基づき対向電極電圧を調整する。
【００１２】
また、請求項５に記載の表示装置は、複数の画素ブロックが行列状に配置されており、表示エリアに複数の画素ブロックを横列したラインを複数設け、各画素ブロックは画素電極とスイッチング素子とで構成され、画素ブロックと対向する位置には、対向電極駆動手段から出力される対向電極電圧が供給される対向電極が設けられる。そして、前記対向電極駆動手段は、偶数ライン起動時には、当該ラインにおける任意のスイッチング素子におけるソースとドレインとの間の電位差に基づき対向電極電圧を調整し、奇数ライン起動時には、当該ラインにおける任意のスイッチング素子におけるソースとドレインとの間の電位差に基づき対向電極電圧を調整する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の表示装置の一実施の形態である画素電極が２行３列で配置された液晶表示装置の概略構成図を示す。
◆［第１の実施の形態（図１、図２、図３）］
第１の実施の形態にかかる液晶表示装置は、各走査信号（ｍ１，ｍ２）を順次１行ずつＯＮ状態にする走査方法が採用され、調整ブロック４０を一つ有する表示装置である。
【００１４】
●［概略構造（図１）］
以下、図１に示す液晶表示装置を、図９に示す従来の液晶表示装置との相違点を中心に説明する。
図１に示す液晶表示装置には表示エリア２２と非表示エリア２３とが設けられている。表示エリア２２は、画面表示するための画素ブロックが設けられたエリアである。各画素ブロックは、画素電極３４と補助容量とＴＦＴ３３（スイッチング素子）とで形成されている。非表示エリア２３は、表示エリア２２の外側に設けられ、画面表示を行わないエリアであり、調整用画素電極と調整用補助容量とＴＦＴ（調整用スイッチング素子）を備えた調整ブロック４０を有する。
第１の実施の形態にかかる液晶表示装置は、対向電極１１が画素電極３４と調整用画素電極それぞれに対向するように配置される。つまり、対向電極１１は、すべての画素電極３４の面積と調整用画素電極の面積とをあわせた以上の面積を有し、各画素電極に対向するように配置される。
また、調整抵抗Ｒａを有さず、調整ブロック４０を備える。補償回路４１は、調整ブロック４０からの入力信号Ｓ１及びＳ２に基づき調整信号Ｓｏｕｔを出力する。
対向電極駆動回路１２は、補償回路４１からの調整信号Ｓｏｕｔに基づいて対向電極電圧を自動的に調整する。
【００１５】
●［回路構成（図２）］
次に、図２に示す第１の実施の形態にかかる液晶表示装置の等価回路を用いて、回路構成について説明する。
表示エリア２２内には、ＴＦＴと画素電極３４による画素電極容量（Ｃｃ）と補助容量（Ｃｍ）で構成された画素ブロック５０（ｍ１，ｎ１）〜（ｍ２，ｎ３）が行列状に配置されている。
各画素ブロック５０（ｍ，ｎ）は、等価回路的には、画素電極容量（Ｃｃ）と補助容量（Ｃｍ）が並列に接続されており、一方の接続点は対向電極１１に接続され、他方の接続点は対応するＴＦＴのドレイン（Ｄ）に接続されている。
各画素ブロックのＴＦＴのゲート（Ｇ）には、対応する走査信号（ｍ１またはｍ２）が接続されている。また、各画素ブロックのＴＦＴのソース（Ｓ）には、対応する表示信号（ｎ１またはｎ２またはｎ３）が接続されている。
【００１６】
走査信号駆動回路３２は、走査信号（ｍ１またはｍ２）を出力する。第１の実施の形態では、ｍ１からｍ２へと順次、ほぼ同電位の信号が出力される。
例えば、走査信号ｍ１が出力された（走査信号ｍ１がＯＮ状態に設定された）場合、他の走査信号（この場合、走査信号ｍ２）は出力が停止（ＯＦＦ状態に設定）される。走査信号ｍ１が出力されると、画素ブロック５０（ｍ１，ｎ１）、（ｍ１，ｎ２）、（ｍ１，ｎ３）のＴＦＴのゲート（Ｇ）に電圧が供給され、当該ＴＦＴのソース（Ｓ）とドレイン（Ｄ）が導通状態になる。すると、各ＴＦＴのソース（Ｓ）に供給されている各表示信号（ｎ１またはｎ２またはｎ３）の電圧が、各画素電極容量（Ｃｃ）及び補助容量（Ｃｍ）に供給される。
表示信号駆動回路３１は、各表示信号（ｎ１またはｎ２またはｎ３）の電圧を調節し、液晶を通過する光の量を制御する。
【００１７】
非表示エリア２３内には、調整用スイッチング素子（ＴＦＴｄ）と調整用画素電極による調整用画素電極容量（Ｃｃｄ）と調整用補助容量（Ｃｍｄ）で構成された調整ブロック４０が形成されている。
調整ブロック４０は、等価回路的には、ＣｃｄとＣｍｄが並列に接続されており、一方の接続点は対向電極１１に接続され、他方の接続点は対応するＴＦＴｄのドレイン（Ｄ）に接続されている。
調整ブロック４０のＴＦＴｄのゲート（Ｇ）には、対応する走査信号（この場合、ｍ１）が接続されている。また、調整ブロック４０のＴＦＴｄのソース（Ｓ）には、予め任意の電圧に設定された外部電圧（Ｅ）又は表示装置内部の電圧が接続されている。以下、全ての実施の形態の説明において「外部電圧又は表示装置内部の電圧」を「外部電圧」と記載する。
【００１８】
補償回路４１は、オペアンプＡ１と、差動増幅のゲイン調整抵抗Ｒ１及びＲ２と、ローパスフィルタ１２ａとで構成されている。オペアンプＡ１の反転入力端子にはゲイン調整抵抗Ｒ１を介して外部電圧（Ｅ）が接続され、非反転入力端子にはＴＦＴｄのドレイン（Ｄ）が接続される（調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点が接続される）。オペアンプＡ１の出力端子と反転入力端子の間にはゲイン調整抵抗Ｒ２が接続される。オペアンプＡ１の出力は、ローパスフィルタ１２ａを介して対向電極駆動回路１２に接続される。ローパスフィルタ１２ａは、オペアンプＡ１からの出力を平滑化して、ノイズ成分を除去した調整信号を対向電極駆動回路１２に供給する。
対向電極駆動回路１２は、入力された調整信号に基づいて、対向電極電圧レベルを自動的に最適値に補正して出力する。
【００１９】
●［対向電極電圧の調整動作（図３）］
次に、図３（Ａ）〜（Ｃ）の電位図を用いて、対向電極駆動回路１２における対向電極電圧レベルの調整動作について説明する。図３（Ａ）〜（Ｃ）は、「ＧＮＤ電位」の位置を基準として、各端子の電位の様子を示している。
「外部電圧（Ｅ）電位」は、予め任意の電圧に設定された外部電圧（Ｅ）における、「ＧＮＤ電位」からの電位である。外部電圧（Ｅ）はＧＮＤ基準で出力されているため、Ｅ［Ｖ］で出力された場合の電位レベルは「Ｅ」である。
「対向電極電位」は、対向電極駆動回路１２から出力された対向電極電圧における、「ＧＮＤ電位」からの電位である。対向電極電圧はＧＮＤ基準で出力されているため、Ｖｃｍ［Ｖ］で出力された場合の電位レベルは「Ｖｃｍ」である。
「調整用画素電極電位」は、調整ブロック４０の調整用画素電極に接続されたＴＦＴｄのドレイン（Ｄ）における、「ＧＮＤ電位」からの電位である。この電位は、Ｃｃｄの両端の電圧Ｖｃｄ［Ｖ］に対向電極電圧Ｖｃｍ［Ｖ］を加算した電位である。
また、「外部電圧（Ｅ）電位」と「調整用画素電極電位」との差で示される電位差Ｖｄｐ［Ｖ］が、オペアンプＡ１に入力される。
【００２０】
図３（Ａ）は、ＴＦＴｄ、Ｃｃｄ、Ｃｍｄが理想的な素子の場合の電位図を示している。まず、ＴＦＴｄを導通させてＣｃｄ及びＣｍｄにＥ−Ｖｃｍ（ｔｙｐ）の電圧を供給する。その後、ＴＦＴｄを開放させて保持状態にする。理想的な素子の場合、Ｃｃｄの両端の電圧Ｖｃｄ（ｔｙｐ）は、供給時の電圧から低下することなく、供給時の電圧がそのまま維持される。
一方、Ｃｃｄの両端の電圧には、予め実験などで求めることができる適正値Ｖｔｙｐ［Ｖ］が存在する。理想的な素子の場合、Ｖｃｍ（ｔｙｐ）［Ｖ］＝Ｅ−Ｖｔｙｐ［Ｖ］に設定しておけば、Ｖｃｄ（ｔｙｐ）［Ｖ］＝Ｖｔｙｐ［Ｖ］に設定することが可能である。
しかし、実際の素子では保持状態において、Ｃｃｄの両端の電圧Ｖｃｄは、供給時からの電圧に対して低下する。しかも、低下する電圧の値は、浮遊容量または使用環境等の違いにより、種々の要因で各表示装置毎に変動する。
【００２１】
図３（Ｂ）は、ＴＦＴｄ、Ｃｃｄ、Ｃｍｄが理想的な素子でなく、実際の素子の場合の電位図を示している。このような素子では、保持状態におけるＣｃｄ両端の電圧Ｖｃｄ（ｒｅａｌ）は供給時の電圧よりもＶｄｐ［Ｖ］低い。
液晶層２０の液晶分子には、「調整用画素電極電位」と「対向電極電位」との電位差Ｖｃｄ（ｒｅａｌ）［Ｖ］がかけられている。第１の実施の形態では、外部電圧Ｅ［Ｖ］と対向電極電圧Ｖｃｍ［Ｖ］とオペアンプＡ１への入力電圧Ｖｄｐ［Ｖ］からＶｃｄ［Ｖ］を検出する。
しかし、図３（Ｂ）に示す状態は理想状態ではない。つまり、Ｖｃｄ（ｒｅａｌ）［Ｖ］をＶｔｙｐ［Ｖ］に調整しなければならない。そこで、第１の実施の形態では、Ｖｃｍ［Ｖ］を調整することで、Ｖｃｄ（ｒｅａｌ）［Ｖ］をＶｔｙｐ［Ｖ］にする。
すなわち、図３（Ｃ）に示すように、対向電極駆動回路１２が対向電極電圧Ｖｃｍ（ｍｏｄｉｆｙ）＝Ｖｃｍ（ｔｙｐ）−Ｖｄｐ［Ｖ］になるように対向電極電圧を調整する。これにより、対向電極電圧がＶｃｍ（ｍｏｄｉｆｙ）［Ｖ］に調整された場合のＣｃｄの両端の電圧Ｖｃｄ（ｍｏｄｉｆｙ）は、Ｖｃｄ（ｍｏｄｉｆｙ）［Ｖ］＝Ｖｔｙｐ［Ｖ］に調整される。
【００２２】
以上に説明した第１の実施の形態では、調整ブロック４０への供給電圧（調整用信号電圧）を、任意の電圧に設定された外部電圧（Ｅ）から供給するため、汎用品の表示信号駆動回路３１に新たな出力を追加する必要がない。
【００２３】
◆［第２の実施の形態（図４）］
次に、図４を用いて、第２の実施の形態にかかる表示装置について説明する。第２の実施の形態にかかる表示装置は、第１の実施の形態にかかる表示装置とは、オペアンプＡ１の反転入力端子、及び非反転入力端子の接続先が異なる。以下、第１の実施の形態との相違点について説明する。
●［回路構成（図４）］
オペアンプＡ１の反転入力端子にはゲイン調整抵抗Ｒ１を介してＴＦＴｄのドレイン（Ｄ）が接続され（調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点が接続され）、非反転入力端子には対向電極１１が接続される。ここで、第２の実施の形態では、Ｃｃｄの両端電圧を直接的に検出する。このため、Ｃｃｄの両端電圧を極めて正確に検出する。したがって、対向電極電圧の自動調整を精度よく行える。
【００２４】
●［対向電極電圧の調整動作］
図３（Ｂ）及び（Ｃ）を用いて、対向電極駆動回路１２が対向電極電圧を調整する動作について説明する。
本実施の形態ではオペアンプＡ１でＶｃｄ［Ｖ］を直接的に検出する。つまり、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、Ｖｃｄ（ｒｅａｌ）［Ｖ］がＶｔｙｐ［Ｖ］になるように、対向電極駆動回路１２が対向電極電圧Ｖｃｍ［Ｖ］を調整する。
ここで、対向電極電圧Ｖｃｍ（ｍｏｄｉｆｙ）は、Ｖｃｍ（ｔｙｐ）−Ｖｄｐ［Ｖ］に調整される。
【００２５】
以上に説明した第２の実施の形態では、調整ブロック４０への供給電圧（調整用信号電圧）を、任意の電圧に設定された外部電圧（Ｅ）から供給するため、汎用品の表示信号駆動回路３１に新たな出力を追加する必要がない。
また、Ｃｃｄの両端電圧を正確に検出することができるので、対向電極電圧の自動調整を極めて精度よく行える。
【００２６】
◆［第３の実施の形態（図５、図６）］
次に、図５及び図６を用いて、第３の実施の形態にかかる表示装置について説明する。この表示装置は、第１の実施の形態にかかる表示装置を、対向電極電圧を走査信号毎に反転させる、水平（Ｈ）ライン・コモン反転駆動方式を用いた表示装置に適用した例である。ここで、ラインとは、複数の画素ブロック５０（ｍ，ｎ）を横列した状態を示しており、図５に示す例では、非反転駆動ラインＬｎと反転駆動ラインＬｒがある。また、各ラインは、非反転駆動ラインＬｎと反転駆動ラインＬｒとが交互に縦方向に配置される。本明細書においては、適宜、一方のラインを偶数ライン、他方のラインを奇数ラインと表記する。
図５に示す例では、調整ブロック４０は、任意の非反転駆動ラインＬｎに接続された調整ブロック４０ｎと、任意の反転駆動ラインＬｒに接続された調整ブロック４０ｒとの２つを用いている。以下、第１の実施の形態との相違点について説明する。
【００２７】
●［回路構成（図５）］
非反転駆動ラインＬｎには調整ブロック４０ｎが接続されており、反転駆動ラインＬｒには調整ブロック４０ｒが接続されている。なお、各調整ブロック４０ｎ及び４０ｒの内部は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
オペアンプＡ１の反転入力端子には、第１の実施の形態と同様に、ゲイン調整抵抗Ｒ１を介して外部電圧（Ｅ）が接続され、非反転入力端子にはＳＷ１の「ｃ」端子が接続される。ＳＷ１は、対向電極電圧が非反転駆動の場合は「ｎ」端子と「ｃ」端子が導通し、対向電極電圧が反転駆動の場合は「ｒ」端子と「ｃ」端子が導通するスイッチである。ＳＷ１の「ｎ」端子には非反転駆動ラインＬｎに接続された調整ブロック４０ｎのＴＦＴｎのドレイン（Ｄ）が接続されている（調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点が接続されている）。また、ＳＷ１の「ｒ」端子には反転駆動ラインＬｒに接続された調整ブロック４０ｒのＴＦＴｒのドレイン（Ｄ）が接続されている（調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点が接続されている）。
【００２８】
本実施の形態では、補償回路４１を非反転駆動用と反転駆動用の各々で設ける必要がなく、ＳＷ１で入力を切替えて１つの補償回路４１で実現している。このため、コスト及び実装スペース等が有利であることに加えて、補償回路４１を各々設けた場合の回路間のバラツキ等の誤差の発生も抑制することができ、調整精度をより向上させることができる。
【００２９】
●［対向電極電圧の調整動作（図６）］
次に、図６（Ａ）及び（Ｂ）の電位図を用いて、対向電極駆動回路１２における対向電極電圧レベルの調整動作について説明する。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の実施の形態で説明した図３（Ａ）〜（Ｃ）と同様に、「ＧＮＤ電位」の位置を基準として、各端子の電位の様子を示している。
図６（Ａ）は、非反転駆動ラインＬｎに接続された調整ブロック４０ｎにおける各端子の電位が時間とともに変化（対向電極電位が反転）する様子を示している。また、図６（Ｂ）は、反転駆動ラインＬｒに接続された調整ブロック４０ｒにおける各端子の電位が時間とともに変化（対向電極電位が反転）する様子を示している。
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、横軸を時間軸に設定しているとともに、同一時間軸に設定している。図６（Ａ）及び（Ｂ）は、どちらも対向電極の非反転期間は、時間ｔ［ｎ］からｔ［ｎ＋１］、及び時間ｔ［ｎ＋２］からｔ［ｎ＋３］、及び時間ｔ［ｎ＋４］からｔ［ｎ＋５］である。また、どちらも対向電極の反転期間は、時間ｔ［ｎ＋１］からｔ［ｎ＋２］、及び時間ｔ［ｎ＋３］からｔ［ｎ＋４］である。また、図６（Ａ）及び（Ｂ）は、時間軸の他にも［ＧＮＤ電位］、［対向電極電位］、［外部電圧（Ｅ）電位］は同じ波形である。
本実施の形態において、対向電極駆動回路１２は、非反転期間では比較的低い電圧Ｖｃｍｎ［Ｖ］を出力し、反転期間では比較的高い電圧Ｖｃｍｒ［Ｖ］を出力する。
【００３０】
図６（Ａ）に示す「調整用画素電極電位（ＴＦＴｎ側電位）」は、調整ブロック４０ｎの調整用画素電極に接続されたＴＦＴｎのドレイン（Ｄ）における、「ＧＮＤ電位」からの電位である。この電位は、対向電極電圧の非反転期間では、調整用画素電極容量（Ｃｃｎ）の両端の電圧Ｖｃｄｎ［Ｖ］に対向電極電圧Ｖｃｍｎ［Ｖ］を加算した電位である。また、対向電極電圧の反転期間では、調整用画素電極容量（Ｃｃｎ）の両端の電圧Ｖｃｄｎ［Ｖ］に対向電極電圧Ｖｃｍｒ［Ｖ］を加算した電位である。
【００３１】
非反転期間では、「外部電圧（Ｅ）電位」と「調整用画素電極電位（ＴＦＴｎ側電位）」との差で示される電位差Ｖｄｐｎ［Ｖ］が、オペアンプＡ１に入力される。
対向電極駆動回路１２は、非反転期間におけるＶｄｐｎ［Ｖ］に基づいた調整信号が入力されると、入力された調整信号に基づいて、非反転期間における対向電極電圧レベルを自動的に最適値に調整して出力する。調整動作は、第１の実施の形態の説明と同様であるので省略する。図６（Ａ）の例では、ｔ［ｎ＋２］〜ｔ［ｎ＋３］、及びｔ［ｎ＋４］〜ｔ［ｎ＋５］の非反転期間において、ＶｃｍｎをＶｃｍｎ（ｍｏｄｉｆｙ）に調整することで、調整用画素電極容量（Ｃｃｎ）の両端の電圧ＶｃｄｎをＶｃｄｎ（ｍｏｄｉｆｙ）に調整する様子を示している。このように対向電極駆動回路１２は、Ｖｃｄｎ（ｍｏｄｉｆｙ）を非反転期間における適正値Ｖｔｙｐｎになるように自動的に調整する。
【００３２】
図６（Ｂ）に示す「調整用画素電極電位（ＴＦＴｒ側電位）」は、調整ブロック４０ｒの調整用画素電極に接続されたＴＦＴｒのドレイン（Ｄ）における、「ＧＮＤ電位」からの電位である。この電位は、対向電極電圧の反転期間では、対向電極電圧Ｖｃｍｒ［Ｖ］から調整用画素電極容量（Ｃｃｒ）の両端の電圧Ｖｃｄｒ［Ｖ］を減算した電位である。また、対向電極電圧の非反転期間では、対向電極電圧Ｖｃｍｎ［Ｖ］から調整用画素電極容量（Ｃｃｒ）の両端の電圧Ｖｃｄｒ［Ｖ］を減算した電位である。
【００３３】
反転期間では、「外部電圧（Ｅ）電位」と「調整用画素電極電位（ＴＦＴｒ側電位）」との差で示される電位差Ｖｄｐｒ［Ｖ］が、オペアンプＡ１に入力される。なお、Ｖｄｐｒ［Ｖ］（ＴＦＴｒ側の電圧降下）＝Ｖｄｐｎ［Ｖ］（ＴＦＴｎ側の電圧降下）である。
対向電極駆動回路１２は、反転期間におけるＶｄｐｒ［Ｖ］に基づいた調整信号が入力されると、入力された調整信号に基づいて、反転期間における対向電極電圧レベルを自動的に最適値に調整して出力する。調整動作は、第１の実施の形態の説明と同様であるので省略する。図６（Ｂ）の例では、ｔ［ｎ＋３］〜ｔ［ｎ＋４］の反転期間において、ＶｃｍｒをＶｃｍｒ（ｍｏｄｉｆｙ）に調整することで、調整用画素電極容量（Ｃｃｒ）の両端の電圧ＶｃｄｒをＶｃｄｒ（ｍｏｄｉｆｙ）に調整する様子を示している。このように対向電極駆動回路１２は、Ｖｃｄｒ（ｍｏｄｉｆｙ）を反転期間における適正値Ｖｔｙｐｒになるように自動的に調整する。
【００３４】
以上に説明した第３の実施の形態では、水平（Ｈ）ライン・コモン反転駆動方式であっても、調整ブロック４０ｎ及び４０ｒへの供給電圧（調整用信号電圧）を、任意の電圧に設定された外部電圧（Ｅ）から供給するため、汎用品の表示信号駆動回路３１に新たな出力を追加する必要がない。
【００３５】
◆［第４の実施の形態（図７）］
次に、図７を用いて、第４の実施の形態にかかる表示装置について説明する。
この表示装置は、表示エリア２２内の画素ブロック５０（ｍ，ｎ）の１つを調整ブロックとして使用する。つまり、画像表示に利用している画素ブロックのスイッチング素子におけるソースとドレインとの間の電位差に基づき対向電極電圧を調整する。以下、第１の実施の形態との相違点について説明する。
【００３６】
●［回路構成（図７）］
図７には第４の実施の形態にかかる表示装置の等価回路を示す。
図７に示す例では、表示エリア２２内の画素ブロック５０（ｍ２，ｎ３）を調整ブロック４０としても使用している。このように、第４の実施の形態にかかる表示装置では、画素表示を行っている画素ブロックを調整ブロックとしても使用するために、電圧サンプルホールド回路４２が設けられる。
電圧サンプルホールド回路４２は、一方の入力ＡがＴＦＴｄのゲート（Ｇ）に接続され、他方の入力Ｂがソース（Ｓ）に接続される。そして、Ａへ入力された信号のタイミングによってＢへ入力されている信号の電圧をサンプリングし、Ｙへ出力する。上記タイミング以外ではＹの電圧を保持する。つまり、電圧サンプルホールド回路４２は、画素ブロック５０（ｍ２、ｎ３）のＴＦＴｄのゲート（Ｇ）が選択される（ｍ２がアクティブになる）と、ソース（Ｓ）に印加された電圧をサンプリングし、その電位をＹに出力する。ゲート（Ｇ）の選択が終わると、Ｙの保持電圧を出力する。
オペアンプＡ１は、反転入力端子にはゲイン調整抵抗Ｒ１を介して電圧サンプルホールド回路４２（Ｙ出力）が接続され、非反転入力端子にはＴＦＴｄのドレイン（Ｄ）が接続される。出力端子と反転入力端子との間にはゲイン調整抵抗Ｒ２が接続される。出力はローパスフィルタ１２ａを介して対向電極駆動回路１２に接続される。対向電極駆動回路１２は、第１の実施の形態と同様に対向電極電圧レベルを自動的に最適値に補正して出力する。
このように、本実施の形態にかかる表示装置は、画素ブロック５０を用いて対向電極電圧を調整するため、調整ブロックを設ける必要がない。
【００３７】
◆［第５の実施の形態（図８）］
図８を用いて、第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態にかかる表示装置は、水平（Ｈ）ライン・コモン反転駆動方式であり、画素表示に用いられる二つの画素ブロック５０を用いて対向電極電圧の自動調整を行う。つまり、水平（Ｈ）ライン・コモン反転駆動方式の一方のライン（偶数ライン）の任意の画素ブロックと、他方のライン（奇数ライン）の任意の画素ブロックとを、それぞれ調整ブロックとしても使用している。以下、第４の実施の形態との相違点について説明する。
【００３８】
●［回路構成（図８）］
次に、図８に示す等価回路を用いて、回路構成について説明する。
図８に示すように、ｍ１ラインの画素ブロック５０（ｍ１、ｎ３）とｍ２ラインの画素ブロック５０（ｍ２、ｎ３）を調整ブロックとしても使用している。画素ブロック５０（ｍ１、ｎ３）及び５０（ｍ２、ｎ３）は、第４の実施の形態と同様に、それぞれ電圧サンプルホールド回路４２、４２ｒ及びオペアンプＡ１、Ａ１ｒに接続される。画素ブロック５０（ｍ１、ｎ３）に接続するオペアンプＡ１の出力端子はスイッチＳＷのｎ端子に接続され、画素ブロック５０（ｍ２、ｎ３）に接続するオペアンプＡ１ｒの出力端子はスイッチＳＷのｒ端子に接続される。
ＳＷは、対向電極電圧が非反転駆動の場合にはｎ端子とｃ端子とを導通し、反転駆動の場合にはｒ端子とｃ端子とを導通するスイッチである。ＳＷのｃ端子はローパスフィルタ１２ａを介して対向電極駆動回路１２に接続される。対向電極駆動回路１２は、第３の実施の形態における対向電極駆動回路と同様に、対向電極電圧レベルを自動的に最適値に補正して出力する。
このように、本実施の形態にかかる表示装置は、画素ブロック５０を用いて対向電極電圧を調整するため、調整ブロックを設ける必要がない。
【００３９】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定して解釈されるものでないことは当然である。例えば、第１〜第３の実施の形態における調整ブロックを、画素ブロックが形成された基板とは異なる基板に設けてもよい。つまり、調整ブロックを形成した基板（調整装置）を表示装置内又は外に設置し、前記したように配線してもよい。これにより、調整装置の設置可能箇所に自由度が生まれるため、表示装置の小型化が可能になる。
また、補償回路４１としてアナログ信号により処理を行う回路を示したが、デジタル信号による処理を行う回路であってもよい。例えば図７において、電圧サンプルホールド回路４２と対向電極駆動回路１２との間の回路をデジタル信号による演算処理を行う回路に置換することも当然に可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置を用いれば、表示信号駆動回路からの調整用信号電圧を用いずに対向電極電圧を自動的に調整する表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置の一実施の形態（第１の実施の形態）の概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態における、等価回路の例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態において、「ＧＮＤ電位」の位置を基準として、各端子の電位の様子を示す図である。
【図４】第２の実施の形態における、等価回路の例を示す図である。
【図５】第３の実施の形態における、等価回路の例を示す図である。
【図６】第３の実施の形態において、「ＧＮＤ電位」の位置を基準として、各端子の電位と時間の関係を示す図である。
【図７】第４の実施の形態における、等価回路の例を示す図である。
【図８】第５の実施の形態における、等価回路の例を示す図である。
【図９】従来の表示装置の例を示す概略構造図である。
【符号の説明】
１１ 対向電極
１２ 対向電極駆動回路（対向電極駆動手段）
２２ 表示エリア
２３ 非表示エリア
３１ 表示信号駆動回路
３２ 走査信号駆動回路
３３ ＴＦＴ（スイッチング素子）
３４ 画素電極
４０ 調整ブロック
４１ 補償回路
４２ 電圧サンプルホールド回路
５０ 画素ブロック
Ｅ 外部電圧
ｍ１、ｍ２ 走査信号
ｎ１、ｎ２、ｎ３ 表示信号

Claims (5)

1. 表示エリアに複数の画素ブロックを設け、非表示エリアに調整ブロックを設け、
   調整ブロックには、調整用画素電極と調整用スイッチング素子とが設けられ、外部電圧又は表示装置内部の電圧が前記調整用スイッチング素子を介して前記調整用画素電極に供給可能に接続されており、
   複数の画素ブロック及び調整ブロックと対向する位置には、対向電極駆動手段から出力される対向電極電圧が供給される対向電極が設けられており、
   対向電極駆動手段は、外部電圧又は表示装置内部の電圧の電位と、調整ブロックの調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点の電位との差に基づいて対向電極電圧を調整する、ことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置であって、
   対向電極駆動手段は、調整ブロックの調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点の電位と、対向電極の電位との差に基づいて対向電極電圧を調整する、ことを特徴とする表示装置。
3. 複数の画素ブロックが行列状に配置されており、
   表示エリアに複数の画素ブロックを横列したラインを複数設け、非表示エリアに調整ブロックを２つ設け、
   一方の調整ブロックを任意の偶数ラインに接続するとともに、他方の調整ブロックを任意の奇数ラインに接続し、
   各調整ブロックには、調整用画素電極と調整用スイッチング素子とが設けられ、外部電圧又は表示装置内部の電圧が前記調整用スイッチング素子を介して前記調整用画素電極に供給可能に接続されており、
   複数の画素ブロック及び調整ブロックと対向する位置には、対向電極駆動手段から出力される対向電極電圧が供給される対向電極が設けられており、
   対向電極駆動手段は、非反転駆動時には、外部電圧又は表示装置内部の電圧の電位と、前記偶数ラインに接続された調整ブロックの調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点の電位との差に基づいて非反転駆動時の対向電極電圧を調整し、反転駆動時には、外部電圧又は表示装置内部の電圧の電位と、前記奇数ラインに接続された調整ブロックの調整用画素電極と調整用スイッチング素子との接続点の電位との差に基づいて反転駆動時の対向電極電圧を調整する、ことを特徴とする表示装置。
4. 画素電極とスイッチング素子とで構成された画素ブロックが複数設けられてなる表示エリアを有し、
   画素ブロックと対向する位置には、対向電極駆動手段から出力される対向電極電圧が供給される対向電極が設けられ、
   前記対向電極駆動手段は、任意のスイッチング素子におけるソースとドレインとの間の電位差に基づき対向電極電圧を調整する、ことを特徴とする表示装置。
5. 複数の画素ブロックが行列状に配置されており、
   表示エリアに複数の画素ブロックを横列したラインを複数設け、
   各画素ブロックは画素電極とスイッチング素子とで構成され、
   画素ブロックと対向する位置には、対向電極駆動手段から出力される対向電極電圧が供給される対向電極が設けられ、
   前記対向電極駆動手段は、
   偶数ライン起動時には、当該ラインにおける任意のスイッチング素子におけるソースとドレインとの間の電位差に基づき対向電極電圧を調整し、
   奇数ライン起動時には、当該ラインにおける任意のスイッチング素子におけるソースとドレインとの間の電位差に基づき対向電極電圧を調整する、ことを特徴とする表示装置。

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