JP7291316B2 - 液晶デバイス、波長選択光スイッチ装置、及び、液晶デバイスの画素検査方法 - Google Patents
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Description
実施の形態1にかかる液晶表示装置について説明する前に、本発明者が事前検討した内容について説明する。
図1は、構想段階のアクティブマトリクス型の液晶表示装置(液晶デバイス)50の構成例を示す図である。
図3は、画素52の具体的な構成例を示す図である。ここでは、n行×m列の画素52のうちj行目かつi列目に設けられた画素52について説明する。
図4は、液晶表示装置50による画素52の交流駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、n行×m列の画素52のうちj行目かつi列目に設けられた画素52の交流駆動方法について説明する。
まず、液晶表示装置50の画像表示モードでの動作について、図6を用いて説明する。図6は、液晶表示装置50の画像表示モードでの動作を示すタイミングチャートである。
続いて、液晶表示装置50の画素検査モードでの動作について説明する。なお、画素検査モードでは、ランプ信号発生器2の代わりに検査装置(不図示)が設けられる。
図7は、実施の形態1にかかる液晶表示装置(液晶デバイス)1の構成例を示す図である。液晶表示装置1は、液晶表示装置50と比較して、画素12への映像信号の書き込み経路とは別に、画素12からの映像信号の読み出し経路をさらに備える。
図8は、画素12の具体的な構成例を示す図である。なお、図8の例では、n行×m列の画素12のうちj行目かつi列目の画素12が示されている。
図10は、センスアンプSA_iの具体的な構成例を示す回路図である。なお、図10には、電圧源回路30も示されている。図10に示すように、センスアンプSA_iは、トランジスタTr11~Tr17を備える。トランジスタTr13~Tr16は、何れもPチャネルMOSトランジスタであって、トランジスタTr11,Tr12,Tr17は、何れもNチャネルMOSトランジスタである。電圧源回路30は、トランジスタTr21~Tr25を備える。トランジスタTr21,Tr24は、何れもPチャネルMOSトランジスタであって、トランジスタTr22,Tr23,Tr25は、何れもNチャネルMOSトランジスタである。
続いて、液晶表示装置1の画素検査モードでの動作について説明する。
2 ランプ信号発生器
11 画像表示部
12 画素
13 タイミング発生器
14 極性切り替え制御回路
15 垂直シフトレジスタ&レベルシフタ
16 水平ドライバ
17 アナログスイッチ部
18 スイッチ部
19 センスアンプ部
20 ラッチ部
21 シフトレジスタ回路
30 電圧源回路
50 液晶表示装置
51 画像表示部
52 画素
161 シフトレジスタ回路
162 1ラインラッチ回路
163 コンパレータ部
163_1~163_m コンパレータ
164 階調カウンタ
ADA1~ADAn AND回路
ADB1~ADBn AND回路
B ゲート制御信号線
BF1 バッファ
CE 共通電極
Cs1,Cs2 保持容量
D1+,D1-~Dm+,Dm- データ線
Dcom+,Dcom- 共通配線
G1~Gn 行走査線
INV1_1~INV1_m インバータ
INV2_1~INV2_m インバータ
INV3 インバータ
LC 液晶表示素子
LCM 液晶
N1,N2 ノード
Na,Nb ノード
Nd1_1~Nd1_m ノード
Nd2_1~Nd2_m ノード
PE 画素駆動電極(反射電極)
S+,S- ゲート制御信号線
SA_1~SA_m センスアンプ
SW1+,SW1-~SWm+,SWm- スイッチ素子
SW2_1~SW2_m スイッチ素子
SW3_1~SW3_m スイッチ素子
SW4_1~SW4_m スイッチ素子
SW5_1~SW5_m スイッチ素子
SW6_1~SW6_m スイッチ素子
SW7_1~SW7_m スイッチ素子
SW8_1~SW8_m スイッチ素子
TG1~TGn 読み出し用スイッチ選択線
Tr1~Tr10 トランジスタ
Tr11~Tr17 トランジスタ
Tr21~Tr25 トランジスタ
Claims (6)
- 行列状に設けられた複数の画素と、
前記複数の画素の各列に対応して設けられた複数の第1データ線と、
前記複数の画素の各列に対応して設けられた複数の第2データ線と、
前記複数の第1データ線のそれぞれに正極性の映像信号を供給するか否かを切り替えるとともに、前記複数の第2データ線のそれぞれに負極性の映像信号を供給するか否かを切り替える複数の第1スイッチ素子と、
検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第1データ線のそれぞれに読み出された複数の正極性の画素駆動電圧と、検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第2データ線のそれぞれに読み出された複数の負極性の画素駆動電圧と、の間のそれぞれの電位差を増幅して、複数の検出信号として出力する複数のセンスアンプと、を備え、
各前記画素は、
対応する前記第1データ線に供給された前記正極性の映像信号をサンプリングしてホールドする第1サンプルホールド回路と、
対応する前記第2データ線に供給された前記負極性の映像信号をサンプリングしてホールドする第2サンプルホールド回路と、
前記第1サンプルホールド回路にホールドされた前記正極性の映像信号の電圧を出力する第1ソースフォロワバッファと、
前記第2サンプルホールド回路にホールドされた前記負極性の映像信号の電圧を出力する第2ソースフォロワバッファと、
画素駆動電極、共通電極、及び、それらの間に封入された液晶によって構成された液晶表示素子と、
第1ソースフォロワバッファから出力された前記正極性の映像信号の電圧、及び、第2ソースフォロワバッファから出力された前記負極性の映像信号の電圧、を選択的に前記画素駆動電極に印可する極性切り替えスイッチと、
第1ソースフォロワバッファから出力され、かつ、前記極性切り替えスイッチを介して前記画素駆動電極に印可される前の前記正極性の映像信号の電圧を、前記正極性の画素駆動電圧として前記対応する第1データ線に出力するか否かを切り替える第1スイッチトランジスタと、
第2ソースフォロワバッファから出力され、かつ、前記極性切り替えスイッチを介して前記画素駆動電極に印可される前の前記負極性の映像信号の電圧を、前記負極性の画素駆動電圧として前記対応する第2データ線に出力するか否かを切り替える第2スイッチトランジスタと、を有し、
前記第1スイッチトランジスタは、前記第1ソースフォロワバッファの出力ノードと、前記対応する第1データ線と、の間に設けられ、
前記第2スイッチトランジスタは、前記第2ソースフォロワバッファの出力ノードと、前記対応する第2データ線と、の間に設けられている、
液晶デバイス。 - 検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第1データ線のそれぞれに前記複数の正極性の画素駆動電圧が読み出される前に、前記複数の第1データ線のそれぞれに所定電圧を供給する複数の第2スイッチ素子と、
検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第2データ線のそれぞれに前記複数の負極性の画素駆動電圧が読み出される前に、前記複数の第2データ線のそれぞれに前記所定電圧を供給する複数の第3スイッチ素子と、をさらに備えた、
請求項1に記載の液晶デバイス。 - 前記映像信号の書き込み時には、前記複数の第1スイッチ素子をオンし、かつ、各前記画素に設けられた前記第1及び前記第2スイッチトランジスタをオフし、前記映像信号の読み出し時には、前記複数の第1スイッチ素子をオフした状態で、検査対象の行の各前記画素に設けられた前記第1及び前記第2スイッチトランジスタを選択的にオンするように制御するドライバをさらに備えた、
請求項1又は2に記載の液晶デバイス。 - 入力ポートと、
一又は複数の出力ポートと、
前記入力ポートに入射された光信号を偏向して前記一又は複数の出力ポートのうち選択された何れかの出力ポートから出射する、複数の画素を有する請求項1~3の何れか一項に記載の液晶デバイスによって構成された空間光変調器と、
を備えた、波長選択光スイッチ装置。 - 行列状に設けられた複数の画素と、
前記複数の画素の各列に対応して設けられた複数の第1データ線と、
前記複数の画素の各列に対応して設けられた複数の第2データ線と、
前記複数の第1データ線のそれぞれに正極性の映像信号を供給するか否かを切り替えるとともに、前記複数の第2データ線のそれぞれに負極性の映像信号を供給するか否かを切り替える複数の第1スイッチ素子と、
検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第1データ線のそれぞれに読み出された複数の正極性の画素駆動電圧と、検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第2データ線のそれぞれに読み出された複数の負極性の画素駆動電圧と、の間のそれぞれの電位差を増幅して、複数の検出信号として出力する複数のセンスアンプと、を備え、
各前記画素は、
対応する前記第1データ線に供給された前記正極性の映像信号をサンプリングしてホールドする第1サンプルホールド回路と、
対応する前記第2データ線に供給された前記負極性の映像信号をサンプリングしてホールドする第2サンプルホールド回路と、
前記第1サンプルホールド回路にホールドされた前記正極性の映像信号の電圧を出力する第1ソースフォロワバッファと、
前記第2サンプルホールド回路にホールドされた前記負極性の映像信号の電圧を出力する第2ソースフォロワバッファと、
画素駆動電極、共通電極、及び、それらの間に封入された液晶によって構成された液晶表示素子と、
第1ソースフォロワバッファから出力された前記正極性の映像信号の電圧、及び、第2ソースフォロワバッファから出力された前記負極性の映像信号の電圧、を選択的に前記画素駆動電極に印可する極性切り替えスイッチと、
第1ソースフォロワバッファから出力され、かつ、前記極性切り替えスイッチを介して前記画素駆動電極に印可される前の前記正極性の映像信号の電圧を、前記正極性の画素駆動電圧として前記対応する第1データ線に出力するか否かを切り替える第1スイッチトランジスタと、
第2ソースフォロワバッファから出力され、かつ、前記極性切り替えスイッチを介して前記画素駆動電極に印可される前の前記負極性の映像信号の電圧を、前記負極性の画素駆動電圧として前記対応する第2データ線に出力するか否かを切り替える第2スイッチトランジスタと、を有し、
前記第1スイッチトランジスタは、前記第1ソースフォロワバッファの出力ノードと、前記対応する第1データ線と、の間に設けられ、
前記第2スイッチトランジスタは、前記第2ソースフォロワバッファの出力ノードと、前記対応する第2データ線と、の間に設けられている、
液晶デバイスの画素検査方法であって、
各前記画素に設けられた前記第1及び前記第2スイッチトランジスタをオフした状態で、前記複数の第1スイッチ素子をオンすることにより、前記複数の第1データ線のそれぞれに前記正極性の映像信号を供給するとともに、前記複数の第2データ線のそれぞれに前記負極性の映像信号を供給し、
前記複数の第1データ線のそれぞれから検査対象の行の複数の前記画素に前記正極性の映像信号を書き込むとともに、前記複数の第2データ線のそれぞれから検査対象の行の複数の前記画素に前記負極性の映像信号を書き込み、
前記複数の第1スイッチ素子をオフした状態で、検査対象の行の各前記画素に設けられた前記第1スイッチトランジスタをオンすることにより、検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第1データ線のそれぞれに前記複数の正極性の画素駆動電圧を読み出し、
前記複数の第1スイッチ素子をオフした状態で、検査対象の行の各前記画素に設けられた前記第2スイッチトランジスタをオンすることにより、検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第2データ線のそれぞれに前記複数の負極性の画素駆動電圧を読み出し、
前記複数のセンスアンプを用いて、検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第1データ線のそれぞれに読み出された前記複数の正極性の画素駆動電圧と、検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第2データ線のそれぞれに読み出された前記複数の負極性の画素駆動電圧と、の間のそれぞれの電位差を増幅して、複数の検出信号として出力し、
前記複数のセンスアンプのそれぞれから出力された前記複数の検出信号に基づいて、検査対象の行の複数の前記画素の故障の有無を検出する、
液晶デバイスの画素検査方法。 - 前記液晶デバイスは、
前記複数の第1データ線のそれぞれに所定電圧を供給するか否かを切り替える複数の第2スイッチ素子と、
前記複数の第2データ線のそれぞれに前記所定電圧を供給する否かを切り替える複数の第3スイッチ素子と、をさらに備え、
検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第1データ線のそれぞれに前記複数の正極性の画素駆動電圧が読み出される前に、前記複数の第2スイッチ素子をオンすることにより、前記複数の第1データ線のそれぞれに前記所定電圧を供給し、
検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第2データ線のそれぞれに前記複数の負極性の画素駆動電圧が読み出される前に、前記複数の第3スイッチ素子をオンすることにより、前記複数の第2データ線のそれぞれに前記所定電圧を供給し、
前記複数の第1スイッチ素子をオフした状態に加えて、前記複数の第2スイッチ素子をオフし、かつ、前記複数の第3スイッチ素子をオフした状態で、検査対象の行の各前記画素に設けられた前記第1スイッチトランジスタをオンすることにより、検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第1データ線のそれぞれに前記複数の正極性の画素駆動電圧を読み出し、
前記複数の第1スイッチ素子をオフした状態に加えて、前記複数の第2スイッチ素子をオフし、かつ、前記複数の第3スイッチ素子をオフした状態で、検査対象の行の各前記画素に設けられた前記第2スイッチトランジスタをオンすることにより、検査対象の行の複数の前記画素から前記複数の第2データ線のそれぞれに前記複数の負極性の画素駆動電圧を読み出す、
請求項5に記載の液晶デバイスの画素検査方法。
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