(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行な複数の行電極が設けられた行電極基板と、互いに平行な複数の列電極が設けられた列電極基板とが、前記各行電極と各列電極とが交差するように対向配置され、前記行電極基板と前記列電極基板との間に、液晶材料の電気光学特性を利用して表示が行われる表示媒体が挟持され、両電極の交差部にマトリクス状の画素が形成されており、前記各行電極には表示のために行電極を選択する行電圧が印加され、前記各列電極には選択された行電極上の前記各画素の表示情報に応じた列電圧が印加され、前記各画素では印加される行電圧と列電圧の差に基づいて表示が行われるマトリクス型表示装置において、
前記行電極基板には、前記各行電極と平行であって前記各列電極と前記表示媒体を介して交差した検出電極が設けられており、該検出電極は、前記表示媒体の容量変化によって前記各列電極に印加される列電圧の波形変化を検出するようになっており、
前記列電極基板には、前記各列電極と平行であって前記各行電極と前記表示媒体を介して交差するように補償電極が設けられ、
該補償電極に、前記検出電極によって検出された列電圧の波形変化量に応じた補償電圧が印加され、
前記行電圧は、表示のために選択される行電極に印加される選択電圧と、表示のために選択されない行電極に印加される非選択電圧とからなり、前記検出電極に非選択電圧レベルの電圧が印加され、
前記検出された列電圧波形の変化量が所望の時定数を有する歪み波形に整形されて反転増幅され、非選択電圧レベルに重畳されて非選択電圧として前記行電極に印加されることを特徴とするマトリクス型表示装置。
【請求項２】
前記補償電圧は、検出された列電圧の波形変化と逆方向に変化され、該補償電圧の変化量は、列電圧の波形変化の変化量の増加と共に増加される請求項１に記載のマトリクス型表示装置。
【請求項３】
前記検出された列電圧波形の変化量が演算増幅器またはトランジスタによって反転増幅されて前記補償電圧として前記補償電極に印加される請求項２に記載のマトリクス型表示装置。
【請求項４】
前記補償電極は、前記行電極との交差部を、該行電極と前記列電極との交差部よりも行電極駆動回路から遠い側に配されている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のマトリクス型表示装置。
【請求項５】
前記補償電極は、前記画素の周囲を囲んで設けられ、画素以外の部分からの光を遮断している請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のマトリクス型表示装置。
【請求項６】
前記行電極のうち、表示のために同時に選択される行電極が２本以上であり、列電圧レベルが３値以上である請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のマトリクス型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオビジュアル機器、オフィスオートメーション機器、ゲーム機器等に広範に使用されるマトリクス型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、マトリクス型表示装置は、表示部、電圧生成回路、行電極駆動回路及び列電極駆動回路を備えている。表示部は各々平行に配設された複数の行電極と列電極とを有し、両電極の交差部に形成される画素で表示を行うように構成されている。電圧生成回路は、行電極を駆動するための行電圧、及び列電極を駆動するための列電圧を生成する回路である。そして、行電極駆動回路は行電極に行電圧を印加するための回路であり、列電極駆動回路は列電極に列電圧を印加するための回路である。
【０００３】
マトリクス型表示装置の代表的なものとしては、単純マトリクス型液晶表示装置が挙げられる。この単純マトリクス型液晶表示装置における表示部は、行電極を有する行電極基板と列電極を有する列電極基板とで液晶を挟持する構造の液晶パネルである。そして、この液晶パネルに行電圧及び列電圧を印加して液晶の光学特性を変化させることにより表示が行われる。ここでは、画素に印加される実効電圧が低い場合に非点灯状態、高い場合に点灯状態となるノーマリブラック方式について考慮することにする。
【０００４】
この単純マトリクス型液晶表示装置においては、通常、電圧平均化法や複数行同時選択駆動法等を用いて行電極及び列電極を駆動する。電圧平均化法は、例えば、「液晶の最新技術」ｐ．１０６、工業調査会出版に開示されている。また、複数行同時選択駆動法は、例えば、Ｔ．Ｎ．Ｒｕｃｋｍｏｎｇａｔｈａｎ，Ｃｏｎｆ．Ｒｅｃｏｒｄ  ｏｆ  １９８８    Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ｐ．８０（１９８８）、Ｔ．Ｊ．Ｓｃｈｅｆｆｅｒ  ａｎｄ  Ｂ．Ｃｌｉｆｔｏｎ，１９９２  ＳＩＤ  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ  ＸＸＩＩＩ，ｐ２２８（１９９２）、Ｓ  Ｉｈａｒａ  ｅｔ  ａｌ．，１９９２  ＳＩＤ  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ  ＸＸＩＩＩ，ｐ２３２（１９９２）に開示されている。
【０００５】
この電圧平均化法及び複数行同時選択駆動法は、以下のような基本原理に基づいている。すなわち、行電圧波形は単位行列やウォルシュ行列等の直交行列で表され、列電圧波形は表示情報を上記直交行列で直交変換して得られる。そして、表示パネル上ではこの列電圧波形が表示情報に逆変換されることで表示が行われる。この基本原理によれば、直交行列の行列要素が０に相当する非選択行の各画素では表示情報によらない一定の実効電圧が印加され、非選択行以外の選択行の画素には表示情報に基づいた実効電圧が印加される。
【０００６】
しかし、実際の単純マトリクス型液晶表示装置では、行電極駆動回路及び列電極駆動回路における出力インピーダンス、行電極及び列電極の電極抵抗、液晶等の負荷容量に起因して、行電圧波形及び列電圧波形の変化点において、行電圧波形及び列電圧波形に鈍りや誘導による歪みが生じる。このため、各画素に印加される実効電圧は上記基本原理から外れ、この実効電圧の外れが表示むらとして認識される。
【０００７】
この表示むらのうち、ここでは列電圧波形の変化によって行電圧波形に誘導される歪みが原因で発生する表示むらについて説明する。
【０００８】
各列電極に印加される列電圧波形は、その列電極の表示情報に応じて変化する。各行電極は画素容量を介して全ての列電極と容量結合しているため、列電圧波形が変化すると行電圧波形に誘導による歪みが発生する。ここで、行電極の電極抵抗を無視すると、行電圧波形における誘導による歪み量は、各列電極に印加される列電圧波形の変化の総和と、その行電極と各列電極との間で形成される画素容量の総和とに比例すると考えられる。例えば、全ての列電圧波形が変化しない場合や、半数の列電圧波形が正方向にある一定電圧だけ変化して、残りの半数の列電圧波形が負方向に同電圧分変化する場合には、誘導による歪みが発生しない。一方、全ての列電圧波形が１方向に最大電圧幅変化した場合には、誘導による歪みが最大になる。
【０００９】
各行電極に印加される行電圧レベルは、駆動に用いる直交関数によって異なり、各列電極に印加される列電圧レベルは表示情報に応じて異なる。このため、誘導による歪みが行電圧と列電圧との差で表される画素への印加電圧に及ぼす影響は様々である。よって、各画素への印加電圧がばらついて表示むらが発生してしまう。
【００１０】
この表示むらを解消するための方法として、特開平５−３４６６０号公報や特願平１０−４０７７７号には、補正容量素子を用いる方法が提案されている。これらの従来法を以下に説明する。
【００１１】
特開平５−３４６６０号公報では、列電極駆動手段から列電極に印加される電位レベルは２値であり、その２値の列電圧間のある固定電圧、例えば非選択電圧を補償電極に印加する方法を用いている。そして、補償電極からの電流により、行電圧の変動を抑制している。この方法では、補償電極に２値の列電圧間の固定電圧を印加しているため、表示情報に応じた補償ができない上、十分な補償効果を得るためには表示領域相当の補償電極面積を必要とする。
【００１２】
特願平１０−４０７７７号では、列電極駆動手段から列電極に印加される電位レベルは第１の電位レベルと第２の電位レベルの２値であり、２つの電位レベルの出力数に応じて、補償電極に逆極性の電圧を印加する方法を用いている。この方法では、各列電極に印加される列電圧波形の変化の総和が行電圧波形に誘導する歪みを、補償電極に印加される補償電圧波形の変化が行電圧波形に誘導する歪みで打ち消している。従って、特開平５−３４６６０号公報の方法では不可能であった、表示情報に応じた補償が可能となる。
【００１３】
ここで、補償電圧として第１の電位レベルと第２の電位レベルを用いて行電圧波形に誘導される歪みを打ち消すためには、行電極と補償電極の間に形成される容量を、行電極と各列電極の間に形成される画素容量の総和に相当する量にする必要がある。従って、補償効果を得るために表示領域相当の補償電極面積が必要となり、現実的ではない。このため、特願平１０−４０７７７号の方法では、補償電圧の振幅を第１の電圧レベルや第２の電圧レベルよりも大きくすることで補償電極面積の低減を図っており、特開平５−３４６６０号公報の方法のように表示領域相当の補償電極面積を必要としない。
【００１４】
従って、特願平１０−４０７７７号の方法によれば、列電極駆動手段から列電極に印加される電位レベルが２値である液晶表示装置において、表示情報に応じて、表示領域相当の補償電極面積を必要とせずに、表示むらを解消することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特願平１０−４０７７７号の方法では、列電極に印加される第１の電位レベルと第２の電位レベルの個数に応じて補償電極に電圧を出力している。具体的には、点灯表示データの個数または非点灯表示データの個数を計数し、この計数結果をオフセットした後、電圧に変換して補償電極に出力している。
【００１６】
この方法は、列電極に印加される電位レベルを２値に限定しており、列電極に印加される電位レベル数が３値以上である複数行同時選択駆動法には適用できない。
【００１７】
さらに、上記方法では、点灯表示データの個数または非点灯表示データの個数を計数するためのカウンタや、この計数結果を電圧に変換するためのデジタル／アナログコンバータが必要となり、回路の増大を招く。
【００１８】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、列電圧波形の変化により行電圧波形に誘導される歪みが原因で発生する表示むらを、小さい回路規模で解消し、さらに、複数行同時選択駆動法も適用可能なマトリクス型表示装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のマトリクス型表示装置は、互いに平行な複数の行電極が設けられた行電極基板と、互いに平行な複数の列電極が設けられた列電極基板とが、前記各行電極と各列電極とが交差するように対向配置され、前記行電極基板と前記列電極基板との間に、液晶材料の電気光学特性を利用して表示が行われる表示媒体が挟持され、両電極の交差部にマトリクス状の画素が形成されており、前記各行電極には表示のために行電極を選択する行電圧が印加され、前記各列電極には選択された行電極上の前記各画素の表示情報に応じた列電圧が印加され、前記各画素では印加される行電圧と列電圧の差に基づいて表示が行われるマトリクス型表示装置において、前記行電極基板には、前記各行電極と平行であって前記各列電極と前記表示媒体を介して交差した検出電極が設けられており、該検出電極は、前記表示媒体の容量変化によって前記各列電極に印加される列電圧の波形変化を検出するようになっており、前記列電極基板には、前記各列電極と平行であって前記各行電極と前記表示媒体を介して交差するように補償電極が設けられ、該補償電極に、前記検出電極によって検出された列電圧の波形変化量に応じた補償電圧が印加され、前記行電圧は、表示のために選択される行電極に印加される選択電圧と、表示のために選択されない行電極に印加される非選択電圧とからなり、前記検出電極に非選択電圧レベルの電圧が印加され、前記検出された列電圧波形の変化量が所望の時定数を有する歪み波形に整形されて反転増幅され、非選択電圧レベルに重畳されて非選択電圧として前記行電極に印加されることを特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。
【００２３】
本発明のマトリクス型表示装置は、前記補償電圧が、検出された列電圧の波形変化と逆方向に変化され、該補償電圧の変化量が、列電圧の波形変化の変化量の増加と共に増加される構成としてもよい。
【００２４】
本発明のマトリクス型表示装置は、検出された列電圧波形の変化量が演算増幅器またはトランジスタによって反転増幅され、補償電圧として前記補償電極に印加される構成としてもよい。
【００２６】
前記補償電極は、前記行電極との交差部を、該行電極と前記列電極との交差部よりも行電極駆動回路から遠い側に配されている構成としてもよい。
【００２７】
本発明のマトリクス型表示装置は、前記補償電極が、前記画素の周囲を囲んで設けられ、画素以外の部分からの光を遮断している構成としてもよい。
【００２８】
本発明のマトリクス型表示装置は、前記行電極のうち、表示のために同時に選択される行電極が２本以上であり、列電圧レベルが３値以上である構成としてもよい。
【００２９】
以下、本発明の作用について説明する。
【００３０】
本発明にあっては、行電極基板または列電極基板に設けられた補償電極に、列電圧の波形変化量に応じた補償電圧が印加されるので、列電圧波形の変化が行電圧波形に誘導する歪みを、補償電圧波形の変化が補償電極と行電極との間の容量を介して行電圧波形に誘導する歪みによって打ち消すことができる。
【００３１】
さらに、列電圧波形の変化が容量を介して検出されるので、列電極に印加される電位レベル数が３値以上の複数行同時選択駆動法にも適用可能であり、点灯表示データの個数や非点灯表示データの個数を計数するためのカウンタが不要で簡素な回路構成とすることができる。
【００３２】
行電極基板に検出電極を設けることにより、新たに容量素子を設けることなく、行電極基板と列電極基板との間に挟持された表示媒体の容量を介して列電圧の波形変化を容易に検出することができ、簡素な回路構成で表示むらを解消可能である。
【００３３】
列電圧波形の変化が行電極基板と列電極基板間の容量を介して行電圧波形に誘導する歪みの大きさは、両基板間の容量の大きさに依存する。例えば、代表的なマトリクス型表示装置であるマトリクス型液晶表示装置では、行電極基板と列電極基板間の液晶の容量は温度等により変化する。従って、行電極基板に設けられた検出電極を用いて両基板間に挟持された液晶の容量を介して列電圧の波形変化を検出することにより、検出された列電圧波形の変化量は、液晶の容量値に依存した行電圧波形の歪み量に応じたものとなる。よって、液晶容量に応じた補償電圧を補償電極に印加することが可能となる。
【００３４】
上記検出電極に非選択電圧レベルの電圧を印加することにより、検出電極と列電極の間の液晶層に直流電圧が印加されるのを避けることができる。よって、直流電圧の印加による液晶分子の分解や検出電極上が点灯することによる表示への悪影響が生じない。
【００３５】
補償電圧を、検出された列電圧の波形変化と逆方向に変化させ、その変化量を、列電圧の波形変化の変化量の増加と共に増加させると、列電圧波形の変化が誘導する行電圧波形の歪みを補償電極への補償電圧印加で打ち消すことができる。
【００３６】
ここで、行電圧波形に誘導される歪み量は、各列電極に印加される列電圧波形の変化の総和と、その行電極と各列電極との間で形成される画素容量の総和とに比例する。従って、補償電圧を、検出された列電圧の波形変化の総和と逆方向に変化させ、かつ、行電極と補償電極の間の容量と、補償電圧波形の変化量との積を、列電圧波形の変化の総和と、その行電極と各列電極との間で形成される画素容量の総和との積に等しくすることにより、列電圧波形の変化の総和が誘導する行電圧波形の歪みを補償電極への補償電圧印加で打ち消すことができる。
【００３７】
演算増幅器またはトランジスタを用いることにより、検出された列電圧波形の変化の総和を容易に反転増幅し、補償電圧として補償電極に印加することができる。従って、容易に補償電圧を、検出された列電圧の波形変化の総和と逆方向に変化させ、かつ、行電極と補償電極の間の容量と、補償電圧波形の変化量との積を、列電圧波形の変化の総和と、その行電極と各列電極との間で形成される画素容量の総和との積に等しくして、列電圧波形の変化の総和が誘導する行電圧波形の歪みを補償電極への補償電圧印加で打ち消すことができる。
【００３８】
この場合、演算増幅器やトランジスタの増幅率は大きく設定するのが望ましい。その理由は、補償電圧波形変化量を大きくすると、行電極と補償電極の間の容量をその分だけ小さくすることができ、その結果、補償電極面積を小さくすることができるからである。増幅率を最大に設定するためには、演算増幅器またはトランジスタの電源電圧をそのマトリクス型表示装置で用いる最大電圧とするのが望ましい。反転増幅回路を構成する場合、通常、トランジスタを利用するよりも汎用の演算増幅器を利用する方が部品点数が少なく安価に構成できる。しかし、代表的なマトリクス型表示装置であるマトリクス型液晶表示装置における最大電圧幅は、通常の演算増幅器の最大電圧定格よりも大きい。一方、トランジスタの最大電圧定格はマトリクス型液晶表示装置における最大電圧幅を満足するものも入手しやすく、上記構成を実現可能である。
【００３９】
上述のように、補償電圧を補償電極に印加することにより列電圧波形の変化が行電圧波形に誘導する歪みを打ち消すことができる。しかし、補償電極の大きさが制約されると、補償電極と行電極の間の容量が限定されるため、行電圧波形に誘導される歪みを十分に打ち消すことができない。この場合、検出された列電圧波形の変化量を所望の時定数を有する歪み波形に整形し、反転増幅して非選択電圧レベルに重畳し、非選択電圧として行電極に印加することにより、行電圧波形に誘導される歪みを十分に打ち消すことができる。
【００４０】
ここで、歪み成分を反転増幅させたものを非選択電圧に重畳して非選択電圧に誘導される歪みを打ち消す方法は、Ｐ．Ｍａｌｔｅｓｅ，Ｅｕｒｏｄｉｓｐｌａｙ’８４  Ｄｉｇｅｓｔ，ｐ．１５（１９８４）に開示されている。
【００４１】
検出電極は列電圧波形変化の総和をその変化が誘導する歪み量として検出している。そこで、検出電極が検出した歪み波形を反転増幅して非選択電圧レベルに重畳させて非選択電圧とすると、行電極に誘導される歪みを、反転増幅して重畳させた歪み波形によって打ち消すことができる。しかし、この方法のみでは、行電極に発生する歪みの大きさが、行電極抵抗のために行電極駆動回路からの距離によって異なることに対応できない。そこで、補償電極への補償電圧の印加と併用することにより、行電極に発生する歪み自身を小さくすれば、行電極駆動回路からの距離による差も小さくすることができ、均一な表示を得ることができる。
【００４２】
行電極に誘導される歪みは、行電極抵抗のために行電極駆動回路から遠いほど大きくなる。また、補償電圧による歪みの打ち消し効果は、補償電極に近いほど大きくなる。そこで、補償電極と行電極との交差部を、行電極と列電極との交差部よりも行電極駆動回路から遠い側に配することにより、行電極抵抗に起因して行電極駆動回路から遠いほど大きくなる歪みに対して、補償電極による補償効果を大きくすることができる。
【００４３】
行電極基板または列電極基板には、画素以外の部分からの光を遮断するために画素の周囲に金属膜を設ける場合もある。この場合、その金属膜と行電極との間には容量層（絶縁膜）が設けられる。そこで、その金属膜を補償電極として用いれば、補償電極を新たに設けなくても補償効果が得られる。さらに、この金属膜と上述のような列電極基板に設けた補償電極とを併用することにより、補償電極と行電極との間の容量を大きくすることもできる。
【００４４】
本発明にあっては、行電極のうち、表示のために同時に選択される行電極が１本で列電圧レベルが２値であっても小さい回路構成で表示むらを解消することができるが、表示のために同時に選択される行電極が２本以上で列電圧レベルが３値以上であっても小さい回路構成で表示むらを解消することができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４６】
（実施形態１）
図１は本実施形態の単純マトリクス型液晶表示装置を示すブロック図である。
【００４７】
この液晶表示装置は、液晶パネル１と行電極駆動回路２と列電極駆動回路３とメモリ４と演算回路５と関数発生器６と電圧生成回路７と補償電圧印加手段８とを備えている。
【００４８】
液晶パネル１は、図示しない行電極基板と列電極基板とが液晶層を間に挟んで対向配置されている。行電極基板は、行方向に互いに平行に配列された複数の行電極１１と検出電極１３とを有し、列電極基板は、列方向に互いに平行に配列された複数の列電極１２と補償電極１４とを有している。行電極１１と検出電極１３は図示しない液晶層を間に挟んで列電極１２と補償電極１４に対して直交するように配置されている。行電極１１と列電極１２との交差部分はマトリクス状の画素を形成しており、この部分で表示が行われる。そして、各行電極１１は行電極駆動回路２に接続され、各列電極１２は列電極駆動回路３に接続され、検出電極１３と補償電極１４は補償電圧印加手段８に接続されている。
【００４９】
メモリ４は、入力される表示情報を一次的に蓄える記憶装置であり、例えばフレームメモリからなる。このメモリ４は構成によっては省略することも可能である。
【００５０】
演算回路５は、メモリ４からの表示情報を関数発生器６で生成された直交関数を用いて直交変換する回路である。
【００５１】
関数発生器６は、単位行列、ウォルシュ行列等で表される直交関数を生成し、出力する回路である。
【００５２】
電圧生成回路７は、行電極駆動回路２に出力される行電極駆動用の選択電圧と非選択電圧からなる行電圧と、列電極駆動回路３に出力される列電極駆動用の列電圧とを生成する。
【００５３】
行電極駆動回路２は、関数発生器６が発生する直交関数に基づいて、表示のために行電極を選択する行電圧として電圧生成回路７から出力される選択電圧及び非選択電圧を行電極１１に印加する回路である。
【００５４】
列電極駆動回路３は、電圧生成回路７から出力される列電圧を演算回路５の演算出力に基づいて選択して列電極１２に印加する回路である。
【００５５】
検出電極１３は、表示に使用しない電極であり、列電極１２や補償電極１４との交差部分に形成される液晶容量を介して列電極１２や補償電極１４に印加される電圧波形の変化量を検出する手段である。ここで検出された電圧波形の変化量は、補償電圧印加手段８に与えられる。
【００５６】
補償電極１４は、表示に使用しない電極であり、補償電圧を印加することにより列電極１２に印加される列電圧の変化が行電極１１に誘導する歪みを相殺するための電極である。この実施形態では、列電極基板に設けられた補償電極１４を行電極駆動回路２に対して遠い側にのみ配設している。これは、行電極１１に誘導される歪みが行電極駆動回路２から遠いほど大きく、補償電圧による歪み相殺効果が補償電極１４から近いほど大きいので、大きい歪みに対する打ち消し効果を大きくすることができるからである。なお、この補償電極１４を、列電極基板上に行電極駆動回路２から遠い側と近い側の双方に配設してもよい。また、この補償電極１４を、行電極基板上に行電極との間に容量層を介して設けてもよい。さらに、この補償電極１４を行電極基板上または列電極基板上に、画素の周囲を囲むように配設して、画素以外からの光を遮断するようにしてもよい。
【００５７】
図２は、本実施形態における補償電圧印加手段８の構成を示す回路図である。ここでは、演算増幅器２０を用いて反転増幅回路を構成している。
【００５８】
演算増幅器２０の非反転入力端子には非選択電位Ｖｃが付与され、反転入力端子には抵抗２１を介して検出電極１３が接続され、反転入力端子と出力端子間には抵抗２２が接続されている。そして、演算増幅器２０の出力は補償電極１４に印加される。
【００５９】
この回路構成によれば、演算増幅器２０の反転入力端子と非反転入力端子との仮想接地を利用して、検出電極１３の電位レベルを非選択電位Ｖｃとすることができる。よって、検出電極１３上での点灯や直流電圧印加による液晶の分解等の劣化を防ぐことができる。
【００６０】
図３は、本実施形態のマトリクス型液晶表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。図３（ａ）は補償電圧を印加しない場合の行電圧波形０、図３（ｂ）は列電圧波形、図３（ｃ）は検出電圧波形、図３（ｄ）は補償電圧波形、図３（ｅ）は補償電圧を印加した場合の行電圧波形１を示している。なお、行電圧波形０及び行電圧波形１は、各列電極１２に印加される列電圧波形のうち、図３（ｂ）に示すような列電圧波形の数が支配的な場合を考慮して示している。
【００６１】
図３（ｂ）に示すように、支配的な列電圧波形に上向きまたは下向きの変化が生じると、行電圧波形には図３（ａ）に示すように上向きまたは下向きの誘導による歪みが発生する。
【００６２】
このとき、検出電極１３で検出される検出電圧波形は、図３（ｂ）に示す非選択電位Ｖｃを中心とした列電圧波形の変化に対して、図３（ｃ）に示すように非選択電位Ｖｃを中心として同方向に変化し、抵抗２１によって設定される時定数で非選択電位Ｖｃへと減衰していく波形となる。ここでは、抵抗２１の抵抗値を大きな値にして時定数を大きくし、矩形波を発生させている。
【００６３】
図３（ｄ）に示す補償電圧波形は、図３（ｃ）に示す検出電圧波形を、非選択電位Ｖｃを中心として（抵抗２２／抵抗２１）倍だけ反転増幅した波形である。ここで、補償電圧も非選択電位Ｖｃを中心に変化するので、補償電極１４が列電極基板に設けられている場合でも、補償電極１４と行電極１１との間に直流電圧が印加されず、直流電圧印加による液晶の分解等の劣化を防ぐことができる。
【００６４】
図３（ｅ）に示す行電圧波形１は、図３（ｄ）に示す補償電圧波形を補償電極１４に印加した場合を示しており、図３（ａ）に示した行電圧波形０に比べて誘導による歪みが減少している。さらに、補償電圧を補償電極１４に印加した場合には、誘導による歪みが打ち消される分だけ検出電圧レベルが減少し、その結果、反転増幅された補償電圧レベルも減少する。ここでは、検出電極１３が列電極１２だけでなく補償電極１４とも交差している場合について述べたが、検出電極１３が列電極１２とは交差し、補償電極１４とは交差していない構成も可能である。この場合、補償電極１４への補償電圧印加による検出レベルの低下を抑制することができる。
【００６５】
このように所望の演算増幅器２０、抵抗２１、２２を用いることにより補償電圧を容易に発生させて、列電圧波形の変化が行電圧波形に誘導する歪みを補償電圧波形の変化が行電圧波形に誘導する歪みで打ち消すことができる。
【００６６】
（実施形態２）
図４は、本実施形態における補償電圧印加手段８の構成を示す回路図である。
【００６７】
ここでは、演算増幅器３０がインピーダンス変換用のボルテージフォロワ回路を構成し、演算増幅器３１が反転増幅回路を構成している。
【００６８】
演算増幅器３０の非反転入力端子には検出電極１３が接続され、反転入力端子と出力端子とが短絡されている。また、検出電極１３及び非反転入力端子には抵抗３２を介して非選択電位Ｖｃが付与され、実施形態１と同様に検出電極１３の電位レベルを非選択電位Ｖｃとすることができる。そして、図３（ｂ）に示したような非選択電位Ｖｃを中心とした列電圧波形の変化の総和は、検出電極１３により図３（ｃ）に示したような検出電圧波形として検出され、非選択電位Ｖｃを中心として同方向に変化し、抵抗３２によって設定される時定数で非選択電位Ｖｃへと減衰していく波形となる。ここで、抵抗３２を十分に大きな値に設定すると検出電圧波形を矩形波にすることができる。
【００６９】
演算増幅器３１、抵抗３３、３４は実施形態１と同様の回路であり、検出電圧波形をインピーダンス変換した演算増幅器３０の出力を反転増幅して図３（ｄ）に示したような補償電圧を生成し、補償電極１４に印加する。
【００７０】
ところで、行電極１１に生じる歪みを補償電圧によって相殺するためには、補償電圧波形の変化量が大きいことが望ましい。そのため、補償電圧は振幅が大きく、減衰が小さいことが望ましい。
【００７１】
補償電圧の振幅を大きくするためには、図２及び図４の演算増幅器２０、３１は電源電圧の最大定格が大きいものでなければならない。一方、補償電圧波形の減衰を小さくするためには、抵抗２１、３２を大きくする必要があり、演算増幅器２０、３０は低バイアス電流仕様とする必要がある。
【００７２】
このため、図２に示した実施形態１の補償電圧印加手段８の構成では、演算増幅器２０が低バイアス電流と高耐圧という２つの仕様を満足させる必要があり、汎用品で該当品を探すのが困難である。
【００７３】
これに対して、図４に示した本実施形態の補償電圧印加手段８の構成によれば、演算増幅器３０、３１が低バイアス電流と高耐圧という仕様を各々満足させればよい。従って、本実施形態によれば、より容易な構成によって補償電圧を容易に発生させて、列電圧波形の変化が行電圧波形に誘導する歪みを補償電圧波形の変化が行電圧波形に誘導する歪みで打ち消すことができる。
【００７４】
なお、演算増幅器よりもトランジスタの方が高耐圧品を入手しやすいので、回路構成としては複雑になるが、トランジスタを用いて反転増幅回路を構成してもよい。
【００７５】
（実施形態３）
図５は、本実施形態における補償電圧印加手段８の構成を示す回路図である。この図において、演算増幅器３０、３１と抵抗３２〜３４は図４と同様の働きをするので、同一の記号で示している。
【００７６】
演算増幅器３０の出力はコンデンサ４３と抵抗４１を介して演算増幅器４０の反転入力端子にも接続され、演算増幅器の反転入力端子と出力端子間には抵抗４２が接続され、演算増幅器４０の非反転入力端子には非選択電位Ｖｃが付与されている。
【００７７】
図６は、本実施形態のマトリクス型液晶表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。図６（ａ）は行電圧波形、図６（ｂ）は列電圧波形、図６（ｃ）は検出電圧波形、図６（ｄ）は非選択電圧波形を示している。ここでは、各列電極１２に印加される列電圧波形のうち、図６（ｂ）に示すような列電圧波形の数が支配的な場合を考慮して示しており、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は各々図３（ｂ）及び図３（ｃ）と同様である。
【００７８】
この補償電圧印加手段８において、抵抗４１とコンデンサ４３は微分回路を構成し、図６（ｃ）に示す検出電圧波形をインピーダンス変換した演算増幅器３０の出力を微分する。演算増幅器４０はこの微分波形を（抵抗４２／抵抗４１）倍に反転増幅して非選択電位Ｖｃに重畳し、図６（ｄ）に示す非選択電圧波形を生成する。
【００７９】
図６（ａ）に示す行電圧波形は、図６（ｄ）に示す非選択電圧波形を非選択電圧として行電極１１に印加した場合を示しており、図３（ａ）に示した誘導による歪みを有する行電圧波形０と図６（ｄ）に示した非選択電圧波形とを足し合わせた波形となる。ここでは、演算増幅器４０が演算増幅器３１よりも高周波数成分を有する波形を生成することを想定しているので、演算増幅器４０の前段に微分回路を備えている。
【００８０】
このように、図５に示した回路構成によれば、補償電圧印加手段８は、実施形態２と同様に補償電圧を補償電極１４に印加することに加え、検出電圧波形を所望の時定数を有する微分波形に成形し、反転増幅して非選択電位Ｖｃに重畳し、非選択電圧として行電極駆動回路２に出力する。
【００８１】
従って、補償電圧の大きさや、補償電極１４と行電極１１間の容量が制約されて、補償電圧のみでは行電圧波形に誘導される歪みを十分に打ち消すことができない場合にも、非選択電位に重畳された歪み波形によって行電圧波形に誘導される歪みを打ち消すことができる。さらに、歪み成分を反転増幅させたものを非選択電位Ｖｃに重畳する方法のみを用いた場合に比べて、補償電圧によって行電極１１に発生する歪み自身を小さくできるので、行電極駆動回路２からの距離による歪み量の差も小さくすることができ、より均一な表示を得ることができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、行電極基板または列電極基板に設けられた補償電極に列電圧の波形変化量に応じた補償電圧を印加して表示むらを解消し、簡単な回路構成により均一な表示を得ることができる。また、列電圧レベル数が３値以上の複数行同時選択駆動法を用いたマトリクス型表示装置に対しても、小さい回路構成で表示むらを解消可能である。さらに、検出された列電圧波形の変化量を所望の時定数を有する歪み波形に整形し、反転増幅して非選択電圧レベルに重畳して非選択電圧として行電極に印加することにより、補償電圧の大きさや補償電極と行電極間の容量が制約されていても、行電極に発生する歪みを十分解消して均一な表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる単純マトリクス型液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１のマトリクス型液晶表示装置に備わった補償電圧印加手段の構成を示す回路図である。
【図３】実施形態１のマトリクス型液晶表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】実施形態２のマトリクス型液晶表示装置に備わった補償電圧印加手段の構成を示す回路図である。
【図５】実施形態３のマトリクス型液晶表示装置に備わった補償電圧印加手段の構成を示す回路図である。
【図６】実施形態３のマトリクス型液晶表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  液晶パネル
２  行電極駆動回路
３  列電極駆動回路
４  メモリ
５  演算回路
６  関数発生器
７  電圧生成回路
８  補償電圧印加手段
１１  行電極
１２  列電極
１３  検出電極
１４  補償電極
２０、３０、３１、４０  演算増幅器
２１、２２、３２、３３、３４、４１、４２  抵抗
４３  コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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