(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を通して映像用画素データを書き込む複数の画素回路がマトリクス状に配置された有効画素部と、
上記有効画素部の上記画素回路の行配列に対応するように配置され、上記スイッチング素子の導通制御のための複数の走査ラインと、
上記画素回路の行配列に対応するように配置された複数の容量配線と、
上記画素回路の列配列に対応するように配置され、上記画素データを伝搬する複数の信号ラインと、
上記複数の走査ライン、および上記複数の容量配線を選択的に駆動する駆動回路と、
上記有効画素部と別個に形成された正極性または負極性の少なくとも一つのモニタ画素を含む第１モニタ画素部と、上記有効画素部と別個に形成された負極性または正極性の少なくとも一つのモニタ画素を含む第２モニタ画素部と、を含むモニタ回路と、
上記第１モニタ画素部および上記第２モニタ画素部の検出電位に基づいて、上記容量配線を駆動する信号を補正する容量補正系と、上記信号ラインに伝搬する信号を補正する信号補正系と、所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧信号のセンター値を補正するコモン電圧補正系と、のうちの少なくとも２つの補正系と、
上記第１モニタ画素部および第２モニタ画素部の検出画素電位を所定のパターンで選択
的に上記２つまたは３つの補正系に供給するスイッチと、を有し、
上記有効画素部に配列された各画素回路は、
第１画素電極および第２画素電極を有する表示エレメントと、
第１電極および第２電極を有する保持容量と、を含み、
上記表示エレメントの第１画素電極と上記保持容量の第１電極と上記スイッチング素
子の一端子が接続され、
上記保持容量の第２電極が対応する行に配列された上記容量配線に接続され、
上記表示エレメントの第２画素電極には所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧
信号が印加される
表示装置。
【請求項２】
上記スイッチの切り替えは、選択する所定の補正系に重み付けしたタイミングで行う
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
上記コモン電圧補正系は、
上記第１モニタ画素部および上記第２モニタ画素部の検出電位を平均化した電位に基づいて所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧信号のセンター値を補正する
請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
上記容量補正系は上記第１モニタ画素部および上記第２モニタ画素部の検出電位の電位差に基づいて上記容量配線を駆動する信号を補正する
請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
上記信号補正系は上記第１モニタ画素部および上記第２モニタ画素部の検出電位の電位差に基づいて上記信号ラインに伝搬する信号を補正する
請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
上記第１モニタ画素部と上記第２モニタ画素部は、互いに異なる極性であり、正極性と負極性が所定の周期で切替えられる
請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
上記モニタ回路は、
上記有効画素部とは別個に、走査ライン、容量配線、信号ライン、および駆動回路を有し、
上記モニタ回路は、上記有効画素部の画素回路と等価な構成を有する
請求項２記載の表示装置。
【請求項８】
表示装置を備えた電子機器であって、
上記表示装置は、
スイッチング素子を通して映像用画素データを書き込む複数の画素回路がマトリクス状に配置された有効画素部と、
上記有効画素部の上記画素回路の行配列に対応するように配置され、上記スイッチング素子の導通制御のための複数の走査ラインと、
上記画素回路の行配列に対応するように配置された複数の容量配線と、
上記画素回路の列配列に対応するように配置され、上記画素データを伝搬する複数の信号ラインと、
上記複数の走査ライン、および上記複数の容量配線を選択的に駆動する駆動回路と、
上記有効画素部と別個に形成された正極性または負極性の少なくとも一つのモニタ画素を含む第１モニタ画素部と、上記有効画素部と別個に形成された負極性または正極性の少なくとも一つのモニタ画素を含む第２モニタ画素部と、を含むモニタ回路と、
上記第１モニタ画素部および上記第２モニタ画素部の検出電位に基づいて、上記容量配線を駆動する信号を補正する容量補正系と、上記信号ラインに伝搬する信号を補正する信号補正系と、所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧信号のセンター値を補正するコモン電圧補正系と、のうちの少なくとも２つの補正系と、
上記第１モニタ画素部および第２モニタ画素部の検出画素電位を所定のパターンで選択的に上記２つまたは３つの補正系に供給するスイッチと、を有し、
上記有効画素部に配列された各画素回路は、
第１画素電極および第２画素電極を有する表示エレメントと、
第１電極および第２電極を有する保持容量と、を含み、
上記表示エレメントの第１画素電極と上記保持容量の第１電極と上記スイッチング素子の一端子が接続され、
上記保持容量の第２電極が対応する行に配列された上記容量配線に接続され、
上記表示エレメントの第２画素電極には所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧信号が印加される
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素の表示エレメント（電気光学素子）を表示領域にマトリクス状に配列したアクティブマトリクス型の表示装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置、たとえば液晶セルを画素の表示エレメント（電気光学素子）に用いた液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特徴をいかして、たとえば携帯情報端末(Personal Digital Assistant ：ＰＤＡ)、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ用表示装置等、幅広い電子機器に適用されている。
【０００３】
図１は、液晶表示装置の構成例を示すブロック図である（たとえば特許文献１，２参照）。
液晶表示装置１は、図１に示すように、有効画素部２、垂直駆動回路（ＶＤＲＶ）３、および水平駆動回路（ＨＤＲＶ）４を有している。
【０００４】
有効画素部２は、複数の画素回路２１が、マトリクス状に配列されている。各画素回路２１は、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；thin film transistor）２１と、ＴＦＴ２１のドレイン電極（またはソース電極）に画素電極が接続された液晶セルＬＣ２１と、ＴＦＴ２１のドレイン電極に一方の電極が接続された保持容量Ｃｓ２１により構成されている。
これら画素回路２１の各々に対して、走査ライン（ゲートライン）５−１〜５−ｍが各行ごとにその画素配列方向に沿って配線され信号ライン６−１〜６−ｎが各列ごとにその画素配列方向に沿って配線されている。
そして、各画素回路２１のＴＦＴ２１のゲート電極は、各行単位で同一の走査ライン５−１〜５−ｍにそれぞれ接続されている。また、各画素回路２１のソース電極（または、ドレイン電極）は、各列単位で同一の信号ライン６−１〜６−ｎに各々接続されている。
【０００５】
さらに、一般的な液晶表示装置においては、保持容量配線Ｃｓを配線し、この保持容量配線Ｃｓと液晶セルＬＣ２１の第１電極との間に保持容量Ｃｓ２１を形成するが、保持容量配線Ｃｓは、コモン電圧ＶＣＯＭと同相パルスが入力され、保持容量として用いる。一般的な液晶表示装置においては、有効画素部２におけるすべての画素回路２１の保持容量Ｃｓ２１は、一つの保持容量配線Ｃｓに共通に接続されている。
そして、各画素回路２１の液晶セルＬＣ２１の第２電極は、たとえば１水平走査期間（１Ｈ）毎に極性が反転するコモン電圧Ｖｃｏｍの供給ライン７に共通に接続されている。
【０００６】
各走査ライン５−１〜５−ｍは、垂直駆動回路３により駆動され、各信号ライン６−１〜６−ｎは水平駆動回路４により駆動される。
【０００７】
垂直駆動回路３は、１フィールド期間ごとに垂直方向（行方向）に走査して走査ライン５−１〜５−ｍに接続された各画素回路２１を行単位で順次選択する処理を行う。
すなわち、垂直駆動回路３から走査ライン５−１に対して走査パルスＧＰ１が与えられたときには第１行目の各列の画素が選択され、走査ライン５−２に対して走査パルスＧＰ２が与えられたときには第２行目の各列の画素が選択される。以下同様にして、走査ライン５−３，…，５−ｍに対して走査パルスＧＰ３，…，ＧＰｍが順に与えられる。
【０００８】
図２（Ａ）〜（Ｅ）に、図１に示す一般的な液晶表示装置のいわゆる１ＨＶｃｏｍ反転
駆動方式におけるタイミングチャートを示す。
図２（Ａ）がゲートパルスＧＰ Ｎを、図２（Ｂ）がコモン電圧Ｖｃｏｍを、図２（Ｃ）がストレージ信号ＣＳ＿Ｎを、図２（Ｄ）が映像信号Ｖｓｉｇを、図２（Ｅ）が液晶セルに印加される信号Ｐｉｘ Ｎをそれぞれ示している。
【０００９】
また、他の駆動方式として、保持容量配線Ｃｓからのカップリングを利用して液晶への印加電圧を変調させる容量結合駆動方式が知られている（たとえば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１１−１１９７４６号公報
【特許文献２】特開２０００−２９８４５９号公報
【特許文献３】特開平２−１５７８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した容量結合駆動方式は、１ＨＶｃｏｍ反転駆動方式に比べ、いわゆるオーバドライブによる液晶の応答速度を改善でき、また、Ｖｃｏｍ周波数帯域で発生するオーディオノイズを低減でき、超高精細パネルにおけるコントラストの補償が行えるなどの特徴がある。
【００１１】
ところが、特許文献３に記載されたこの容量結合駆動方式を、図３に示すような、印加電圧に対する液晶誘電率εの特性を有する液晶材料（たとえば、ノーマリーホワイト）を用いて液晶表示装置に採用した場合、実効画素電位を考慮した際に、製造時の液晶ギャップ変動／ゲート酸化膜厚変動、または温度環境変化時の液晶の比誘電率変動が起こった際の輝度変化が大きいという不利益がある。
また、黒輝度を最適化しようとした際、白輝度が黒くなる（沈んでしまう）という不利益がある。
【００１２】
（数１）
ΔＶｐｉｘ１＝Ｖｓｉｇ＋（Ｃｃｓ／Ｃｃｓ＋Ｃｌｃ）＊ΔＶｃｓ−Ｖｃｏｍ  …（１）
【００１３】
式（１）において、ΔＶｐｉｘは実効画素電位、Ｖｓｉｇは映像信号電圧、Ｃｃｓは保持容量、Ｃｌｃは液晶容量を、ΔＶｃｓは信号ストレージ信号ＣＳの電位を、Ｖｃｏｍはコモン電圧をそれぞれ示している。
上述したように、黒輝度を最適化しようとした際、白輝度が沈んでしまうのは、上記式（１）の（Ｃｃｓ／Ｃｃｓ＋Ｃｌｃ）＊ΔＶｃｓの項にあり、液晶誘電率の非線形性が実効画素電位に影響を与えるためである。
【００１４】
本発明は、黒輝度および白輝度の両方の輝度を最適化することが可能な表示装置電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の観点の表示装置は、スイッチング素子を通して映像用画素データを書き込む複数の画素回路がマトリクス状に配置された有効画素部と、上記有効画素部の上記画素回路の行配列に対応するように配置され、上記スイッチング素子の導通制御のための複数の走査ラインと、上記画素回路の行配列に対応するように配置された複数の容量配線と、上記画素回路の列配列に対応するように配置され、上記画素データを伝搬する複数の信号ラインと、上記複数の走査ライン、および上記複数の容量配線を選択的に駆動する駆動回路と、上記有効画素部と別個に形成された正極性または負極性の少なくとも一つのモニタ画素を含む第１モニタ画素部と、上記有効画素部と別個に形成された負極性または正極性の少なくとも一つのモニタ画素を含む第２モニタ画素部と、を含むモニタ回路と、上記第１モニタ画素部および上記第２モニタ画素部の検出電位に基づいて、上記容量配線を駆動する信号を補正する容量補正系と、上記信号ラインに伝搬する信号を補正する信号補正系と、所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧信号のセンター値を補正するコモン電圧補正系と、のうちの少なくとも２つの補正系と、上記第１モニタ画素部および第２モニ
タ画素部の検出画素電位を所定のパターンで選択的に上記２つまたは３つの補正系に供給するスイッチと、を有し、上記有効画素部に配列された各画素回路は、第１画素電極および第２画素電極を有する表示エレメントと、第１電極および第２電極を有する保持容量と、を含み、上記表示エレメントの第１画素電極と上記保持容量の第１電極と上記スイッチング素子の一端子が接続され、上記保持容量の第２電極が対応する行に配列された上記容量配線に接続され、上記表示エレメントの第２画素電極には所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧信号が印加される。
【００１６】
好適には、上記スイッチの切り替えは、選択する所定の補正系に重み付けしたタイミングで行う。
【００１７】
好適には、上記コモン電圧補正系は、上記第１モニタ画素部および上記第２モニタ画素部の検出電位を平均化した電位に基づいて所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧信号のセンター値を補正する。
【００１８】
好適には、上記容量補正系は上記第１モニタ画素部および上記第２モニタ画素部の検出電位の電位差に基づいて上記容量配線を駆動する信号を補正する。
【００１９】
好適には、上記信号補正系は上記第１モニタ画素部および上記第２モニタ画素部の検出電位の電位差に基づいて上記信号ラインに伝搬する信号を補正する。
【００２０】
好適には、上記第１モニタ画素部と上記第２モニタ画素部は、互いに異なる極性であり、正極性と負極性が所定の周期で切替えられる。
【００２１】
好適には、上記モニタ回路は、上記有効画素部とは別個に、走査ライン、容量配線、信号ライン、および駆動回路を有し、上記モニタ回路は、上記有効画素部の画素回路と等価な構成を有する。
【００２２】
本発明の第２の観点は、表示装置を備えた電子機器であって、上記表示装置は、スイッチング素子を通して映像用画素データを書き込む複数の画素回路がマトリクス状に配置された有効画素部と、上記有効画素部の上記画素回路の行配列に対応するように配置され、上記スイッチング素子の導通制御のための複数の走査ラインと、上記画素回路の行配列に対応するように配置された複数の容量配線と、上記画素回路の列配列に対応するように配置され、上記画素データを伝搬する複数の信号ラインと、上記複数の走査ライン、および上記複数の容量配線を選択的に駆動する駆動回路と、上記有効画素部と別個に形成された正極性または負極性の少なくとも一つのモニタ画素を含む第１モニタ画素部と、上記有効画素部と別個に形成された負極性または正極性の少なくとも一つのモニタ画素を含む第２モニタ画素部と、を含むモニタ回路と、上記第１モニタ画素部および上記第２モニタ画素部の検出電位に基づいて、上記容量配線を駆動する信号を補正する容量補正系と、上記信号ラインに伝搬する信号を補正する信号補正系と、所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧信号のセンター値を補正するコモン電圧補正系と、のうちの少なくとも２つの補正系と、上記第１モニタ画素部および第２モニタ画素部の検出画素電位を所定のパターンで選択的に上記２つまたは３つの補正系に供給するスイッチと、を有し、上記有効画素部に配列された各画素回路は、第１画素電極および第２画素電極を有する表示エレメントと、第１電極および第２電極を有する保持容量と、を含み、上記表示エレメントの第１画素電極と上記保持容量の第１電極と上記スイッチング素子の一端子が接続され、上記保持容量の第２電極が対応する行に配列された上記容量配線に接続され、上記表示エレメントの第２画素電極には所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧信号が印加される。
【００２３】
本発明によれば、モニタ回路において、有効画素部と別個に形成された正極性、負極性のモニタ画素の検出画素電位がスイッチに供給される。
そして、検出画素電位を所定のパターンで選択的に切り替えられて所望の補正系に供給され、所定の補正処理が行われる。
たとえばコモン電圧補正系においては、正極性、負極性のモニタ画素の検出画素電位が平均化される。そして、その電位が検出されて所定の周期でレベルが切り替わるコモン電圧信号のセンター値が修正される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、黒輝度および白輝度の両方の輝度を最適化することができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面に関連付けて詳細に説明する。
【００２６】
図４は、たとえば液晶セルを画素の表示エレメント（電気光学素子）として用いた本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の構成例を示す図である。図５は、図４の回路の有効画素部の具体的な構成例を示す回路図である。
【００２７】
本表示装置１００は、図４，図５に示すように、有効画素部１０１、垂直駆動回路（Ｖ／ＣＳＤＲＶ）１０２、水平駆動回路（ＨＤＲＶ）１０３、ゲートライン（走査ライン）１０４−１〜１０４−ｍ、保持容量配線（以下、ストレージラインという）１０５−１〜１０５−ｍ、信号ライン１０６−１〜１０６−ｎ、第１モニタ（ダミー）画素部（ＭＮＴＰ１）１０７−１、第２モニタ画像部（ＭＮＴＰ２）１０７−２、第１モニタ画素部および第２モニタ画素部兼用のモニタ垂直駆動回路（Ｖ／ＣＳＤＲＶＭ）１０８、第１モニタ画素部専用の第１モニタ水平駆動回路（ＨＤＲＶＭ１）１０９−１、第２モニタ画素部専用の第２モニタ水平駆動回路（ＨＤＲＶＭ２）１０９−２、検出出力回路１１０、および補正回路１１１を主構成要素として有している。
【００２８】
本実施形態においては、有効画素部１０１に隣接して独立に（図４においては図中右側に）、１画素または複数画素を含む第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２、モニタ画素を駆動するためのモニタ垂直駆動回路（Ｖ／ＣＳＤＲＶＭ）１０８、第１モニタ水平駆動回路１０９−１、第２モニタ水平駆動回路（ＨＤＲＶＭ２）１０９−２、および検出出力回路１１０により構成されるモニタ回路１２０が形成されている。
また、有効画素部１０１に隣接して水平駆動回路１０３および垂直駆動回路１０２が形成されている。図４においては、有効画素部１０１の上側に水平駆動回路１０２が形成され、有効画素部１０１の左側に垂直駆動回路１０３が形成されている。
【００２９】
本実施形態においては、基本的に、後で詳述するように、信号ライン１０６−１〜１０６−ｎからの画素データの書き込み後（ゲートライン１０４−１〜１０４−ｍへのゲートパルスの立ち下げ後）に、各行に独立して配線されているストレージライン１０５−１〜１０５−ｍから保持容量Ｃｓ２０１を介してカップリングを与えることにより画素電位を変化させ、液晶印加電圧を変調する駆動方式を採用している。
そして、この駆動方式による実駆動中において、モニタ回路における第１モニタ画素部１０７−１と第２モニタ画素部１０７−２の正負極性のモニタ画素電位（モニタ画素において、画素回路ＰＸＬＣの接続ノードＮＤ２０１の電位に相当する）を平均化した電位を検出し、その結果を最適コモン電圧Ｖｃｏｍ値、またはリファレンスドライバにフィードバックすることでコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を自動調整するように構成されている。
また、本実施形態においては、後述するように、第１および第２モニタ画素部１０７−１，１０７−２から検出したモニタ画素電位に応じて有効画素部１０１の画素電位が任意の電位になるように、ＣＳドライバから出力するストレージ信号ＣＳを補正する。このモニタ回路に構成機能、ストレージ信号ＣＳの補正システムについては、後で詳述する。
【００３０】
有効画素部１０１は、図５に示すように、複数の画素回路ＰＸＬＣが、ｍ×ｎのマトリクス状に配列されている。
なお、図５においては、図面の簡単化のために、４×４のマトリクス配列として示している。
【００３１】
各画素回路ＰＸＬＣは、図５に示すように、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ；thin film transistor）２０１と、ＴＦＴ２０１のドレイン電極（またはソース電極）に第１画素電極が接続された液晶セルＬＣ２０１と、ＴＦＴ２０１のドレイン電極に第１電極が接続された保持容量Ｃｓ２０１により構成されている。
なお、ＴＦＴ２０１のドレインと、液晶セルＬＣ２０１の第１画素電極と、保持容量Ｃｓ２０１の第１電極との接続点によりノードＮＤ２０１が形成されている。
【００３２】
これら画素回路ＰＸＬＣの各々に対して、ゲートライン（走査ライン）１０４−１〜１０４−ｍおよびストレージライン１０５−１〜１０５−ｍが各行ごとにその画素配列方向に沿って配線され、信号ライン１０６−１〜１０６−ｎが各列ごとにその画素配列方向に沿って配線されている。
【００３３】
そして、各画素回路ＰＸＬＣのＴＦＴ２０１のゲート電極は、各行単位で同一のゲートライン１０４−１〜１０４−ｍにそれぞれ接続されている。
各画素回路ＰＸＬＣの保持容量Ｃｓ２０１の第２電極は、各行単位で同一のストレージライン１０５−１〜１０５−ｍにそれぞれ接続されている。
また、各画素回路ＰＸＬＣのソース電極（または、ドレイン電極）は、各列単位で同一の信号ライン１０６−１〜１０６−ｎに各々接続されている。
そして、各画素回路ＰＸＬＣの液晶セルＬＣ２０１の第２画素電極は、１水平走査期間（１Ｈ）に極性が反転する、たとえば小振幅のコモン電圧ＶＣＯＭ（Ｖｃｏｍ）の供給ライン１１２に共通に接続されている。
このコモン電圧Ｖｃｏｍについては後で更に詳述する。
【００３４】
各ゲートライン１０４−１〜１０４−ｍは、垂直駆動回路１０２のゲートドライバにより駆動され、各ストレージライン１０５−１〜１０５−ｍは垂直駆動回路１０２の容量ドライバ（ＣＳドライバ）により駆動され、各信号ライン１０６−１〜１０６−ｎは水平駆動回路１０３により駆動される。
【００３５】
垂直駆動回路１０２は、基本的には、１フィールド期間ごとに垂直方向（行方向）に走査してゲートライン１０４−１〜１０４−ｍに接続された各画素回路ＰＸＬＣを１行単位で順次選択する処理を行う。
すなわち、垂直駆動回路１０２は、ゲートライン１０４−１に対してゲートパルスＧＰ１を与えて第１行目の各列の画素が選択し、ゲートライン１０４−２に対してゲートパルスＧＰ２を与えて第２行目の各列の画素を選択する。
以下同様にして、ゲートライン１０４−３，…，１０４−ｍ対してゲートパルスＧＰ３，…，ＧＰｍを順に与える。
【００３６】
さらに、垂直駆動回路１０２は、各ゲートライン毎に対応して独立に配線された各ストレージライン１０５−１〜１０５−ｍ毎に第１レベル（ＣＳＨ、たとえば３Ｖ〜４Ｖ）または第２レベル（ＣＳＬ、たとえば０Ｖ）のいずれかに選択した容量信号（以下、ストレージ信号という）ＣＳ１〜ＣＳｍを順に与える。
【００３７】
図６（Ａ）〜（Ｌ）は、本実施形態の垂直駆動回路のゲートラインとストレージラインの駆動例を示すタイミングチャートである。
図６（Ａ）は垂直駆動回路１０２に供給される極性を認識するための信号ＬＳＣＳを、図６（Ｂ）はゲートライン１０４−１〜１０４−ｍが配置された領域の外側に設けられた図示せぬダミーのゲートラインに与えられるパルスＧａｔｅ  ＤＴを、図６（Ｃ）〜（Ｇ）は図５に例示されたゲートライン１０４−１〜１０４−５に与えられるゲートパルスＧＰ１、ＧＰ２、ＧＰ３、ＧＰ４、およびＧＰ５を、図６（Ｈ）はストレージライン１０５−１〜１０５−ｍが配置された領域の外側に設けられた図示せぬダミーのストレージラインに与えられるパルスＣＳ＿ＤＴを、図６（Ｉ）〜（Ｌ）は図５に例示されたストレージライン１０５−１〜１０５−４に与えられるパルスＣＳ＿１、ＣＳ＿２、ＣＳ＿３、ＣＳ＿４、およびＣＳ＿５をそれぞれ示している。
【００３８】
垂直駆動回路１０２は、たとえば第１行目から順番にゲートライン１０４−１〜１０４−ｍ、ストレージライン１０５−１〜１０５−ｍを駆動していくが、ゲートパルスで一のゲートラインを駆動した後（信号書き込み後）、次のゲートラインのゲートパルスの立ち
上がりのタイミングで、ストレージライン１０５−１〜１０５−ｍに印加するストレージ信号ＣＳ１〜ＣＳｍのレベルを、以下のように、第１レベルＣＳＨと第２レベルＣＳＬを交互に選択して印加する。
たとえば、垂直駆動回路１０２は、第１行目のストレージライン１０５−１に第１レベルＣＳＨを選択してストレージ信号ＣＳＬを印加した場合、第２行目のストレージライン１０５−２には第２レベルＣＳＬを選択してストレージ信号ＣＳ２を印加し、第３行目のストレージライン１０５−３には第１レベルＣＳＨを選択してストレージ信号ＣＳ３を印加し、第４行目のストレージライン１０５−４には第２レベルＣＳＬを選択してストレージ信号ＣＳ４を印加し、以下同様にして交互に第１レベルＣＳＨと第２レベルＣＳＬを選択してストレージ信号ＣＳ５〜ＣＳｍをストレージライン１０５−５〜１０５−ｍに印加する。
また、第１行目のストレージライン１０５−１に第２レベルＣＳｌを選択してストレージ信号ＣＳ１を印加した場合、第２行目のストレージライン１０５−２には第１レベルＣＳＨを選択してストレージ信号ＣＳ２を印加し、第３行目のストレージライン１０５−３には第２レベルＣＳＬを選択してストレージ信号ＣＳ３を印加し、第４行目のストレージライン１０５−４には第１レベルＣＳＨを選択してストレージ信号ＣＳ４を印加し、以下同様にして交互に第２レベルＣＳＬと第１レベルＣＳＨを選択してストレージ信号ＣＳ５〜ＣＳｍをストレージライン１０５−５〜１０５−ｍに印加する。
【００３９】
本実施形態においては、ゲートパルスＧＰの立下り後（信号ラインからの書き込み後）、ストレージライン１０５−１〜１０５−ｍを駆動し、保持容量Ｃｓ２０１を介してカップリングさせることにより画素電位（ノードＮＤ２０１の電位）を変化させて、液晶印加電圧を変調させている。
そして、この駆動方式による実駆動中において、後述するように、モニタ回路における第１モニタ画素部１０７−１と第２モニタ画素部１０７−２の正負極性のモニタ画素電位（モニタ画素において、画素回路ＰＸＬＣの接続ノードＮＤ２０１の電位に相当する）を平均化した電位を検出し、その結果を最適コモン電圧Ｖｃｏｍ値、またはリファレンスドライバにフィードバックすることでコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を自動調整するように構成されている。
また、本実施形態においては、第１および第２モニタ画素部１０７−１，１０７−２から検出したモニタ画素電位に応じて有効画素部１０１の画素電位が任意の電位になるように、ＣＳドライバから出力するストレージ信号ＣＳが補正される。
【００４０】
図５には、垂直駆動回路１０２のＣＳドライバ１０２０のレベル選択出力部の一例を模式的に示している。
ＣＳドライバ１０２０は、可変電源部１０２１と、電源部１０２１の正極側に接続された第１レベル供給ライン１０２２と、電源部１０２１の負極側に接続された第２レベル供給ライン１０２３と、第１レベル供給ライン１０２２または第２レベル供給ライン１０２３とを画素配列の各行毎に配線したストレージライン１０５−１〜１０５−ｍとを選択的に接続するスイッチＳＷ１〜ＳＷｍを含んで構成されている。
【００４１】
また、図５中にΔＶｃｓは第１レベルＣＳＨと第２レベルＣＳＬとのレベル差（電位差）を示している。
後で詳述するように、このΔＶｃｓと小振幅の交流のコモン電圧Ｖｃｏｍの振幅ΔＶｃｏｍは、黒輝度および白輝度をともに最適化できるような値に選定される。
たとえば後述するように、白表示のときに液晶に印加される実効画素電位ΔＶｐｉｘＷが０．５Ｖ以下の値となるようにΔＶｃｓとΔＶｃｏｍの値が決定される。
【００４２】
垂直駆動回路１０２は、垂直シフトレジスタ群を含み、画素配列に対応して各行毎に配列されたゲートライン１０４−１〜１０４−ｍが接続されたゲートバッファに対応して設
けられた複数のシフトレジスタＶＳＲを有する。各シフトレジスタＶＳＲは、図示しないクロックジェネレータにより生成された垂直走査の開始を指令する垂直スタートパルスＶＳＴ、垂直走査の基準となる垂直クロックＶＣＫ（または互いに逆相の垂直クロックＶＣＫ，ＶＣＫＸ）が供給される。
たとえばシフトレジスタは、垂直スタ−トパルスＶＳＴを、垂直クロックＶＣＫに同期にてシフト動作を行い、対応するゲートバッファに供給する。また、垂直スタートパルスＶＳＴは、有効画素部１０１の上部側から、または下部側から伝搬され、各シフトレジスタに順番にシフトインされていく。
したがって、基本的には、シフトレジスタＶＳＲにより供給された垂直クロックにより各ゲートバッファを通して各ゲートライン１０４−１〜１０４−ｍが順番に駆動されていく。
【００４３】
水平駆動回路１０３は、水平走査の開始を指令する水平スタートパルスＨＳＴ、水平走査の基準となる水平クロックＨＣＫ（または互いに逆相の垂直クロックＨＣＫ，ＨＣＫＸ）に基づいて、入力される映像信号Ｖｓｉｇを１Ｈ（Ｈは水平走査期間）毎に順次サンプリングし、信号ライン１０６−１〜１０６−ｎを介して垂直駆動回路１０２によって行単位で選択される各画素回路ＰＸＬＣに対して書き込む処理を行う。
【００４４】
次に、モニタ回路１２０の構成および機能について詳述する。
【００４５】
モニタ回路１２０は、前述したように、有効画素部１０１に隣接して独立に（図４においては図中右側）には１画素または複数画素を含む第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２、モニタ画素を駆動するためのモニタ垂直駆動回路（Ｖ／ＣＳＤＲＶＭ）１０８、第１モニタ水平駆動回路１０９−１、第２モニタ水平駆動回路（ＨＤＲＶＭ２）１０９−２、および検出出力回路１１０により構成されている。
【００４６】
第１モニタ画素部１０７−１および第２モニタ画素部１０７−２を構成する１または複数のモニタ（ダミー）画素は、基本的に有効画素部１０１の画素と同様の構成を有する。
図７（Ａ），（Ｂ）に、第１モニタ画素部１０７−１および第２モニタ画素部１０７−２の１つのモニタ画素の構成例を示す。
【００４７】
第１モニタ画素部１０７−１の第１モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ１は、図７（Ａ）に示すように、スイッチング素子としてのＴＦＴ３０１と、ＴＦＴ３０１のドレイン電極（またはソース電極）に第１画素電極が接続された液晶セルＬＣ３０１と、ＴＦＴ３０１のドレイン電極に第１電極が接続された保持容量Ｃｓ３０１により構成されている。
なお、ＴＦＴ３０１のドレインと、液晶セルＬＣ３０１の第１画素電極と、保持容量Ｃｓ３０１の第１電極との接続点によりノードＮＤ３０１が形成されている。
【００４８】
そして、第１モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ１のＴＦＴ３０１のゲート電極は、ゲートライン３０２に接続されている。
第１モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ１の保持容量Ｃｓ３０１の第２電極は、各行単位で同一のストレージライン３０３に接続されている。
また、第１モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ１のソース電極（または、ドレイン電極）は、信号ライン３０４に接続されている。
そして、第１モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ１の液晶セルＬＣ３０１の第２画素電極は、１水平走査期間（１Ｈ）に極性が反転する、たとえば小振幅のコモン電圧ＶＣＯＭ（Ｖｃｏｍ）の供給ライン１１２に接続されている。
【００４９】
ゲートライン３０２は、モニタ垂直駆動回路１０８のゲートドライバにより駆動され、ストレージライン３０３はモニタ垂直駆動回路１０８の容量ドライバ（ＣＳドライバ）により駆動され、信号ライン３０４は第１モニタ水平駆動回路１０９−１により駆動される。
【００５０】
第２モニタ画素部１０７−２の第２モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ２は、図７（Ｂ）に示すように、スイッチング素子としてのＴＦＴ３１１と、ＴＦＴ３１１のドレイン電極（またはソース電極）に第１画素電極が接続された液晶セルＬＣ３１１と、ＴＦＴ３１１のドレイン電極に第１電極が接続された保持容量Ｃｓ３１１により構成されている。
なお、ＴＦＴ３１１のドレインと、液晶セルＬＣ３１１の第１画素電極と、保持容量Ｃｓ３１１の第１電極との接続点によりノードＮＤ３１１が形成されている。
【００５１】
そして、モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ２のＴＦＴ３１１のゲート電極は、ゲートライン３１２に接続されている。
第２モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ２の保持容量Ｃｓ３１１の第２電極は、各行単位で同一のストレージライン３１３に接続されている。
また、第２モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ２のソース電極（または、ドレイン電極）は、信号ライン３０４に接続されている。
そして、第２モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ２の液晶セルＬＣ３１１の第２画素電極は、１水平走査期間（１Ｈ）に極性が反転する、たとえば小振幅のコモン電圧ＶＣＯＭ（Ｖｃｏｍ）の供給ライン１１２に接続されている。
【００５２】
ゲートライン３１２は、モニタ垂直駆動回路１０８のゲートドライバにより駆動され、ストレージライン３１３はモニタ垂直駆動回路１０８の容量ドライバ（ＣＳドライバ）により駆動され、信号ライン３１４は第２モニタ水平駆動回路１０９−２により駆動される。
【００５３】
図４の例においては、モニタ垂直駆動回路１０８を兼用している。モニタ垂直駆動回路１０８の基本的な機能は有効画素部１０１を駆動する垂直駆動回路１０２と同様の機能を有している。
また、第１モニタ水平駆動回路１０９−１および第２モニタ水平駆動回路１０９−２の基本的な機能は有効画素部１０１を駆動する水平駆動回路１０３と同様の機能を有している。
【００５４】
そして、第１モニタ画素部１０７−１の第１モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ１と第２モニタ画素部１０７−２の第２モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ２は、いずれか一方が正極性画素として駆動されるとき、他方は負極性画素として駆動される。
第１モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ１と第２モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ２は、たとえば１水平走査期間（１Ｈ）ごとに、交互に正極性画素と負極性画素となるよう駆動制御される。
【００５５】
本実施形態においては、基本的に、有効画素部１０１の駆動方式として、信号ライン１０６−１〜１０６−ｎからの画素データの書き込み後（ゲートライン１０４−１〜１０４−ｍへのゲートパルスの立ち下げ後）に、各行に独立して配線されているストレージライン１０５−１〜１０５−ｍから保持容量Ｃｓ２０１を介してカップリングを与えることにより画素電位を変化させ、液晶印加電圧を変調する駆動方式を採用している。
そして、モニタ回路１２０は、この駆動方式による実駆動中において正極性（または負極性）の第１モニタ画素部１０７−１と負極性（まはは正極性）の第２モニタ画素部１０７−２の正負極性のモニタ画素電位（モニタ画素において、接続ノードＮＤ３０１，ＮＤ３１１の電位に相当する）を、検出出力回路１１０において平均化した中間電位を検出する。
モニタ回路１２０は、その結果を検出出力回路１１０の出力回路により出力し、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を自動調整する。
【００５６】
図８は、本実施形態に係るモニタ回路１２０の基本概念を示す図である。
図８においては、図面の簡単化のために、モニタ垂直駆動回路１０８、第１モニタ水平駆動回路１０９−１および第２モニタ水平駆動回路１０９−２は省略してある。
また、図８においては、第１モニタ画素部１０７−１が正極性画素として駆動され、第２モニタ画素部１０７−２が負極性画素として駆動されている場合を例として示している。
【００５７】
図８において、モニタ回路１２０を構成する検出出力回路１１０は、スイッチ１２１，１２２、および比較出力部１２３により構成されている。
また、液晶表示パネル（図４の液晶表示装置１００）の外部には、出力端子ＴＯおよび入力端子ＴＩに接続されたコモン電圧Ｖｃｏｍの平滑用キャパシタＣ１２０が配置されている。
そして、モニタ回路１２０において、第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２、スイッチ１２１、およびスイッチ１２２により中間電位検出回路１２４が構成され、比較出力部１２３により出力回路１２５が構成されている。
【００５８】
スイッチ１２１の固定接点ａが第１モニタ画素部１０７−１の検出電位の出力に接続され、作動接点ｂが比較出力部１２３の第１入力に接続されている。
スイッチ１２２の固定接点ａが第２モニタ画素部１０７−２の検出電位の出力に接続され、作動接点ｂが比較出力部１２３の第１入力に接続されている。
すなわち、スイッチ１２１およびスイッチ１２２の作動接点ｂの出力側が接続され、その接続点（ノードＮＤ１２１）が比較出力部１２３の第１入力に接続されている。
【００５９】
比較出力部１２３の第２入力は入力端子ＴＩとコモン電圧Ｖｃｏｍの供給ライン１１２との接続点（ノードＮＤ１２２）に接続されている。
比較出力部１２３は、センター値を自動調整したコモン電圧Ｖｃｏｍを出力端子ＴＯに出力する。
【００６０】
図９は、本実施形態に係るモニタ回路における比較出力部の具体的な構成例を示す回路図である。
【００６１】
図９の比較出力部１２３は、比較器（コンパレータ）１２３１、定電流源付きインバータ１２３２、ソースフォロワー１２３３、および平滑化キャパシタＣ１２３を有している。
【００６２】
比較器１２３１は、ノードＮＤ１２１の中間電位ＶＭＨＬとソースフォロワー１２３３の出力とを比較し、その結果（差電位）を定電流源付きインバータ１２３２に出力する。
【００６３】
定電流源付きインバータ１２３２は、定電流源Ｉ１２１，Ｔ１２２、ｐチャネルＭＯＳ（ＰＭＯＳ）トランジスタＰＴ１２１、ｎチャネルＭＯＳ（ＮＭＯＳ）トランジスタＮＴ１２１を有する。
ＰＭＯＳトランジスタＰＴ１２１のゲートとＮＭＯＳトランジスタＮＴ１２１のゲートが比較器１２３１の出力に共通に接続されている。また、ＰＭＯＳトランジスタＰＴ１２１のドレインとＮＭＯＳトランジスタＮＴ１２１のドレイン同士が接続され、その接続点（ノードＮＤ１２３）がソースフォロワー１２３３の入力に接続されている。
ＰＭＯＳトランジスタＰＴ１２１のソースが定電流源Ｉ１２１に接続され、定電流源Ｉ１２１が電源電位ＶＤＤ２に接続されている。
ＮＭＯＳトランジスタＮＴ１２１のソースが定電流源Ｉ１２２に接続され、定電流源Ｉ１２２が基準電位ＶＳＳ（たとえば接地電位ＧＮＤ）に接続されている。
定電流源付きインバータ１２３２は、ＣＭＯＳインバータを形成し、その電源電位側（ソース側）および基準電位側（ソース側）に、たとえば５００ｎＡ程度の定電流を供給す
る定電流源Ｉ１２１，Ｉ１２２が接続されている。
【００６４】
ソースフォロワー１２３３は、ＮＭＯＳトランジスタＮＴ１２２および定電流源Ｉ１２３を有する。
ＮＭＯＳトランジスタＮＴ１２２のゲートが定電流源付きインバータ１２３２の出力であるノードＮＤ１２３に接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＮＴ１２２のドレインが電源電位ＶＤＤ２に接続され、ソースが定電流源Ｉ１２３に接続され、その接続点（ノードＮＤ１２４）が比較器１２３１の第２入力と出力端子ＴＯとの接続点であるノードＤ１２２に接続されている。
また、定電流源Ｉ１２３が基準電位ＶＳＳ（たとえば接地電位ＧＮＤ）に接続されている。
【００６５】
このような比較出力部１２３により、中間電位検出回路１２４で検出した中間電位ＶＭＨＬに追従するように、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値が自動調整される。
【００６６】
図１０は、本実施形態に係る駆動方式における時間的な処理の流れを示す波形図である。
【００６７】
図１０に示すように、時刻ｔ１で信号ライン１０６−１〜１０６−ｎからの画素データを書き込み、所定時間経過後した時刻ｔ２にゲートライン１０４−１〜１０４−ｍへのゲートパルスを立ち下げて画素回路ＰＸＬＣのＴＦＴ２０１をオフとする。
そして、時刻ｔ３で各行に独立して配線されているストレージライン１０５−１〜１０５−ｍから保持容量Ｃｓ２０１を介してカップリングを与えることにより画素電位を変化させ、液晶印加電圧を変調する。
所定時間電位を保持させた後、時刻ｔ４で中間電位検出回路１２４のスイッチ１２１，１２２がオンにされると、ノードＮＤ１２１において両電位がショートされ、結果として平均化される。
図８および図９の例では、正極性画素である第１モニタ画素部１０７−１の第１モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ１の画素電位ＶpixHが５．９Ｖで、負極性画素である第２モニタ画素部１０７−２の第２モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ２の画素電位ＶpixLが−２．８Ｖである。
したがって、中間電位ＶＭＨＬとして１．５５Ｖが検出され、時刻ｔ４において比較出力部１２３に入力される。
そして、比較出力部１２３により、中間電位検出回路１２４で検出した中間電位ＶＭＨＬに追従するように、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値が自動調整される。
【００６８】
次に、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を自動調整するシステムを液晶表示パネルに設ける理由について説明する。
【００６９】
コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の調整を行わない場合、表画面においてフリッカが発生するという問題がある。
また、正負極性にて、液晶層に印加される電圧が異なるために焼きつきの問題が発生する。これらの対策として、出荷時の検査工程において、最適なコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を調整し出荷を行う必要がある。この検査工程においては調整回路等を別途設ける必要もあり、煩雑な手間を要する。
また、検査工程において、コモン電圧Ｖｃｏｍセンター値を最適に調整したとしても、使用中の温度、駆動方式、駆動周波数、バックライト（B/L）輝度、外光輝度の変化により、また連続使用により、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値が最適値からシフトし、同様の問題が発生する。
【００７０】
本実施形態の液晶表示装置１００は、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を自動調整するシステムを液晶表示パネルに形成してあることから、煩雑な手間を要する出荷時の検査工程が不要で、使用中の温度、駆動方式、駆動周波数、バックライト（B/L）輝度、外光輝度の変化により、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値が最適値からシフトしたとしても、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を使用状況に応じた最適な値に保持することが可能となり、フリッカの発生を適応的に抑止できる利点がある。
【００７１】
また、有効画素部１０１の実効画素の電位が、ゲートラインの立ち下がり時のカップリングにより、あるいは画素トランジスタであるＴＦＴ２０１における電流リークにより変動し、その結果、コモン電圧Ｖｃｏｍの最適なセンター値が変動する。
しかし、本実施形態のように、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を最適値に調整することにより、実効画素電位変動に伴う画質への影響を抑止できる。
【００７２】
以下、実効画素の電位変動のメカニズムについて考察する。
【００７３】
図１１は、本実施形態の駆動方式による理想状態を示す図である。
なお、図１１中に示す電圧値等は理解を容易にするために示してあるものであり、実際の駆動時とは異なる場合もある。
【００７４】
図１１に示すように、画素電位が理想どおりなら映像信号Ｓｉｇのセンター電位に対して対称に振幅する。
正（＋）極性と負（−）極性で画素電位Ｐｉｘ対Ｖｃｏｍ電位差が均等なら輝度差が生じずフリッカが見えなくなる。
すなわち、Ｐｉｘ対Ｖｃｏｍ電位が＋/−極性とも等しくなり、映像信号Ｓｉｇのセンター値が最適Ｖｃｏｍ値となるはずである。
しかし、実際の最適なＶｃｏｍ値は映像信号Ｓｉｇのセンター値より低い。これは、ゲートラインの立ち下がり時のカップリングにより、あるいは画素トランジスタであるＴＦＴ２０１における電流リークによるものと考えられる。
【００７５】
＜ゲートカップリング＞
図１２（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態に係る駆動方式において正（＋）極性と負（−）極性で画素電位Ｐｉｘ対Ｖｃｏｍ電位差の関係を示す図である。
ＴＦＴ２０１のゲート（Gate）の＋方向のカップリングは画素トランジスタＴＦＴ２０１がオンの期間であることから打ち消されるが、−方向のカップリングは打ち消せず画素電位がドロップする。
そうするとＶｃｏｍ電位=Ｓｉｇセンター電位であると、Ｐｉｘ対Ｖｃｏｍ電位が＋/−極性で不均一となってしまい、最適なコモン電圧Ｖｃｏｍではなくなってしまう。
【００７６】
＜画素トランジスタのリーク＞
図１３は、画素トランジスタのリーク要因を模式的に示す図である。
画素トランジスタのリークには、信号ラインへのリーク（ＴＦＴのソース（Ｓ）‐ドレイン（Ｄ）間のリーク）とゲートラインへの充放電によるリーク（ＴＦＴのソース（Ｓ）‐ゲート（Ｇ）間のリーク）が存在する。
Ｓ-Ｄ間リークとＳ-Ｇ間リークが複合された結果、画素電位（Ｐｉｘ電位）がドロップする。
これらによって、光による電流Ioffの増大や周波数による保持期間の変動などの影響を画素電位（Ｐｉｘ電位）が受けることになる。
【００７７】
図１４（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態に係る駆動方式において正（＋）極性と負（−）極性でゲートカップリングおよび画素トランジスタのリークによる状態をまとめて示す図
である。
図１４（Ａ），（Ｂ）において、破線はゲートカップリングおよび画素トランジスタのリークがない場合の波形を示し、実線はゲートカップリングおよび画素トランジスタのリークがある場合の波形を示している。
−極性側はＳ-Ｄ間リークとＳ-Ｇ間リークの方向が逆なので実際の方向はどちらのリークが多いかによる。
＋極性側はＳ-Ｄ間リークとＳ-Ｇ間リークとも同じ方向で画素電位がドロップする方向へ向かう。
このように、ゲートカップリング、および、または画素トランジスタのリークにより画素電位がドロップ（降下）し、最適Ｖｃｏｍ値が下方向にシフトする。
【００７８】
本実施形態においては、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を最適値に自動調整することにより、実効画素電位変動に伴う画質への影響を抑止できる。
【００７９】
図１５は、本実施形態に係るコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整により、画素電位変動要因による影響を抑止できる項目を示す図である（○は調整できること、×は調整できないことを示す）。
図１５においては、比較対照して検査工程による抑止項目を示している。本実施形態によれば、検査工程においても、抑止できない画素トランジスタ（Ｔｒ）のオフリークによる実使用時の駆動周波数変動、温度、エージングによる影響を抑止できる。
また、本実施形態によれば、検査工程においても、抑止できない画素トランジスタの光リークによる実使用時の駆動周波数変動、温度、バックライト輝度、外光輝度による影響を抑止できる。
【００８０】
以上、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整について説明した。
次に、本実施形態に係るモニタ画素部の画素配置について考察する。
【００８１】
本実施形態においては、前述したように、有効画素部１０１に隣接して独立に（図４においては図中右側に）１画素または複数画素を含む第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２、モニタ画素を駆動するためのモニタ垂直駆動回路（Ｖ／ＣＳＤＲＶＭ）１０８、第１モニタ水平駆動回路１０９−１、第２モニタ水平駆動回路（ＨＤＲＶＭ２）１０９−２、および検出出力回路１１０により構成されるモニタ回路１２０が形成されている。
この理由を以下に示す。
【００８２】
図１６に示すように、モニタ画素を有効画素部１０１の一部としてたとえば１行分あるいは１画素を含むように形成し、有効画素部１０１と同じ垂直駆動回路１０２、水平駆動回路１０３でゲートライン、ストレージライン、信号ラインを駆動することにより、有効表示画素と同等のモニタ画素電位を得るように形成することも可能である。しかし、この構成では、モニタ画素は表示画素と同等の電位が必要なためモニタ画素部の構成を大きく変えることができず、有効画素部（有効表示領域）の上端もしくは下端にしか配置（横置き配置）できない。
また、表示画素と同じ駆動信号（制御信号）を使うことになるため制御信号の自由度が低い。また信号ラインも表示領域と共有しているので、信号ラインからのカップリングの影響も無視できないという問題もある。
本実施形態の駆動方式によれば、モニタ画素への書き込み後、１フレーム期間の中間にて検出を行うことで最適な補正を行うことが可能である。
しかし、図１７に示すように、１フレーム期間の中間では表示画素により変動する信号ラインの影響を受けてモニタ画素電位が変動してしまうため、映像信号のブランキング期間の補正にせざるを得ない。
そして、上述したコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整化システムのために必要な＋極性、−極性の両極性画素の配置も困難である。
そこで、本実施形態においては、有効画素部１０１に隣接して独立に、第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２、モニタ垂直駆動回路１０８、モニタ水平駆動回路１０９−１、１０９−２を含むモニタ回路１２０が形成されている。
【００８３】
また、モニタ画素部を複数のモニタ画素回路で形成する場合、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、複数のモニタ画素で単純にゲートラインを共有（共用）するように構成すると、ゲートカップリングの量が変わってしまう。
図１８（Ａ）に示すように、モニタ画素配置を横置きとしてゲートラインを共有するように構成した場合、隣接画素のゲートカップリングの影響を受ける。
また、図１８（Ｂ）に示すように、モニタ画素配置を縦置きとしてゲートラインを共有した場合、自画素だけでなく隣接画素のゲートカップリングも同時に受けるので、画素電位がドロップする量が大きい。
そこで、本実施形態においては、以下に示すように、ゲートラインの配置をいわゆる入れ子に配置することにより、モニタ画素を縦置きとしても自ライン分のみのゲートカップリングとするように構成されることが好ましい。
【００８４】
図１９は、本実施形態に係るモニタ画素部における画素配置例を示す図である。また、図２０は、図１９のモニタ画素部の駆動波形例を示す図である。
【００８５】
図１９に示すモニタ画素部１０７Ａは、１６個の画素回路ＰＸＬＣＭ１１〜ＰＸＬＣＭ４４を４×４のマトリクス状に配列されている例を示している。マトリクス配列する画素数はこれに限定されるものではない。
【００８６】
このモニタ画素部１０７Ａは、マトリクス画素配列において、列方向で２分した領域ＡＲＡ１，ＡＲＡ２が形成されている。
画素配列の各行において、実際のモニタには用いない空駆動用の第１モニタ画素回路（図中、ｐｉｘＡで示している）領域ＡＲＡ１１と、実際のモニタ画素として用いる第２モニタ画素（図中、ｐｉｘＢで示している）領域ＡＲＡ２１が形成されている。
そして、各２分領域ＡＲＡ１，ＡＲＡ２においては、列方向において、第１モニタ画素領域ＡＲＡ１１と第２モニタ画素領域ＡＲＡ２１が行ごとに交互に配置されている。したがって、第１モニタ画素ｐｉｘＡと第２モニタ画素ｐｉｘＢは、画素配列の列方向においてはジグザグに配置されることになる。
【００８７】
モニタ画素部１０７の第１モニタ画素回路ｐｉｘＡおよび第２モニタ画素回路ｐｉｘＢは、図１９に示すように、スイッチング素子としてのＴＦＴ３２１と、ＴＦＴ３２１のドレイン電極（またはソース電極）に第１画素電極が接続された液晶セルＬＣ３２１と、ＴＦＴ３２１のドレイン電極に第１電極が接続された保持容量Ｃｓ３２１により構成されている。
なお、ＴＦＴ３２１のドレインと、液晶セルＬＣ３２１の第１画素電極と、保持容量Ｃｓ３２１の第１電極との接続点によりノードＮＤ３２１が形成されている。
【００８８】
そして、図１９のモニタ画素部１０７Ａにおいては、ゲートラインを第１ゲートラインＧＴ１と、第２ゲートラインＧＴ２の２つを用い、第１ゲートラインＧＴ１に対して第１モニタ画素領域ＡＲＡ１１の第１モニタ画素ｐｉｘＡのＴＦＴ３２１のゲート電極が接続され、第２ゲートラインＧＴ２が第２モニタ画素領域ＡＲＡ２１の第２モニタ画素ｐｉｘＢのＴＦＴ３２１のゲート電極が接続されている。
そして、第２モニタ画素ｐｉｘＢのノードＮＤ３２１が、導電性配線たとえばＩＴＯにより接続されている。そして、４行２列目の第２モニタ画素回路ＰＸＬＣＭ４２のノードＮＤ３２１が検出出力回路１１０に接続される。
図１９の例では、実際のモニタ画素として、画素回路ＰＸＬＣＭ１３、ＰＸＬＣＭ２２、ＰＸＬＣＭ３３、およびＰＸＬＣＭ４２が割り当てられている。
【００８９】
また、第１モニタ画素ｐｉｘＡおよび第２モニタ画素ｐｉｘＢの保持容量Ｃｓ３２１の第２電極は、各行単位で同一のストレージラインＬ３２１に接続されている。
また、同一列に配列された第１モニタ画素ｐｉｘＡおよび第２モニタ画素ｐｉｘＢのソース電極（または、ドレイン電極）は、それぞれ信号ラインＬ３２２−１〜Ｌ３２２−４に接続されている。
そして、第１モニタ画素ｐｉｘＡおよび第２モニタ画素ｐｉｘＢの第２画素電極は、１水平走査期間（１Ｈ）に極性が反転する、たとえば小振幅のコモン電圧ＶＣＯＭ（Ｖｃｏｍ）の供給ラインに接続されている。
【００９０】
このモニタ画素部１０７Ａは、図２０に示すように、まず第１ゲートラインＧＴ１を駆動して第１モニタ画素ｐｉｘＡが空駆動される。ここで隣接ライン分のゲートカップリングはここで受けるが第１ゲートラインＧＴ１の立ち下げのタイミングで元に戻る。
次に、第２ゲートラインＧＴ２を駆動して第２モニタ画素ｐｉｘＢが本駆動される。この場合、ゲートカップリングは自画素分だけで、隣接画素のゲートカップリングを受けることがない。したがって、画素電位がドロップする量を有効画素部１０１の画素回路ＰＸＬＣと同等にすることが可能となる。
このように、本実施形態においては、ゲートラインの配置をいわゆる入れ子に配置することにより、モニタ画素のゲートカップリングを自ライン分のみとすることができる。
【００９１】
図１９に示すモニタ画素部は、図４の第１モニタ画素部１０７−１と第２モニタ画素部１０７−２に適用することが可能である。
【００９２】
このように、本実施形態においては、有効画素部１０１に隣接して独立に、第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２、モニタ垂直駆動回路１０８、モニタ水平駆動回路１０９−１、１０９−２を含むモニタ回路１２０が形成され、また、ゲートラインの配置をいわゆる入れ子に配置するように構成することから、パネルデザインの自由度が増すという利点がある。
これにより、モニタ回路１２０の構成回路、すなわち第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２、モニタ垂直駆動回路１０８、モニタ水平駆動回路１０９−１、１０９−２の配置も容易となる。
図４のように、有効画素部１０１に隣接して図中右側にモニタ回路１２０の全ての構成回路を配置することも可能な他、種々の態様で配置することが可能である。
たとえば図２１（Ａ）に示すように、有効画素部１０１の図中の右側および上側に分けて配置することも可能である。
また、図２１（Ｂ）に示すように、第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２を並列に配置し、モニタ水平駆動回路１０９を第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２の上側に、モニタ垂直駆動回路１０８を下側に配置することも可能である。
【００９３】
また、モニタ画素部専用の垂直および水平駆動回路を有効画素部１０１とは別個に持つことが可能となり、前述した信号ラインの振幅の問題でブランキング期間中しか検出できないという問題も解決することができる。
【００９４】
ところで、前述したように、有効画素（表示画素）とモニタ画素を個別に配置し駆動を行うと、構造上の違いにより目的のモニタ画素電位からのシフトが懸念される。
そこで、本実施形態では、このモニタ電位の目的電位からのシフトを調整する回路を採用している。
【００９５】
本実施形態では、モニタ回路１２０において、正（+）/負（-）極性よりなる一対のモニタ画素部１０７−１，１０７−２を配置し、両モニタ画素部１０７−１，１０７−２の検出画素電位をショートさせることで、平均電位を生成してコモン電圧Ｖｃｏｍの電位（センター値）の調整（補正）を行うシステムを採用している。
この電位が有効画素のＶｃｏｍ電位と一致するはずであるが、モニタ画素と表示画素（有効画素）を独立に配置していると、たとえば図２２に示すように、液晶セルギャップ、層間絶縁膜などのパネル面内バラツキによって表示画素と物性値の差異ができてしまう可能性がある。
たとえば、液晶セルギャップのバラツキによって液晶容量に影響があり、層間絶縁膜のバラツキによって、たとえば保持容量、ＴＦＴのゲート寄生容量、トランジスタ特性に影響がある。
このような場合、モニタ回路で誤差が生じ目標値からシフトするおそれがある。
この問題は、たとえば以下に示す、二通りの異なる方法およびそれらの組み合わせにより解決することが可能である。
第１は、このモニタ画素にそれぞれ異なる振幅の信号を書き込み検出画素電位のオフセットを行い補正する方法である。
第２は、モニタ画素に容量を付与し検出画素電位をオフセットさせて補正する方法である。
これらに第１の方法または第２の方法、あるいは両方法の組み合わせによってシフト分をキャンセルすることが可能となる。
【００９６】
まず、第１の方法の信号Ｓｉｇの電位によるオフセット補正について説明する。
【００９７】
図２３（Ａ），（Ｂ）は、信号Ｓｉｇの電位によるオフセット補正について説明するための図である。
図２３（Ａ）はモニタ画素にそれぞれ同じ振幅の信号を書き込んだ場合の中間電位の検出出力を、図２３（Ｂ）はモニタ画素にそれぞれ異なる振幅の信号を書き込み検出画素電位のオフセットを行った場合の中間電位の検出出力をそれぞれ示している。
【００９８】
この第１の方法では、前述のシフト分に対してモニタ画素の電位もシフトさせることによって解決を行う。
図２３（Ｂ）に示すように、本実施形態においては、一対のモニタ画素部を有しているがそれぞれに異なる振幅の信号を書き込む。
検出画素電位はモニタ画素の出力をショートして生成することから、これにより検出画素電位のシフトが可能である。
なお、この例では−側の書き込みをシフトさせる場合を記載したが同様にＳｉｇ+の振幅を変更させて検出電位をシフトさせることも可能である。
【００９９】
図２４は、信号Ｓｉｇの電位によるオフセット補正を実現可能な回路の第１の構成例を示す図である。
【０１００】
この回路は、たとえば第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２にそれぞれ対応して設けられている第１モニタ水平駆動回路１０９−１，第２モニタ水平駆動回路１０９−２の出力段に正極性モニタ画素専用の書き込み回路１０９１−１および負極性モニタ画素専用の書き込み回路１０９１−２を配置し、映像信号Ｓｉｇの振幅を独立に制御する。
書き込み回路１０９１−１，１０９１−２は、デジタルアナログコンバータＤＡＣと増幅器ａｍｐを有する。
【０１０１】
図２５は、信号Ｓｉｇの電位によるオフセット補正を実現可能な回路の第２の構成例を示す図である。
【０１０２】
この回路は、たとえば第１モニタ画素部１０７-１、第２モニタ画素部１０７−２にそれぞれ対応して設けられている第１モニタ水平駆動回路１０９−１，第２モニタ水平駆動
回路１０９−２の出力段に、ＤＡＣの代わりに分割抵抗群ＤＲＧ１、ＤＲＧ２を設け、映像信号Ｓｉｇの振幅を独立に制御する。
図２５の例では、分割抵抗群ＤＲＧ１、ＤＲＧ２の各分割抵抗はスイッチＳＷによって切り替えるように構成されているが、この他にもたとえばレーザリペアによって抵抗を切り離して制御する方法も採用することが可能である。
【０１０３】
なお、これらの検出系やＳｉｇ書き込み系は、必ずしもＬＣＤパネル内に一体的に形成する必要はなく、たとえば図２６（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＣＯＧやＣＯＦなど外付けＩＣ内に実現することも可能である。
【０１０４】
まず、第２の方法の付加容量によるオフセット補正について説明する。
【０１０５】
図２７は、付加容量によるオフセット補正の概要について説明するための図である。
【０１０６】
この第２の方法では、モニタ画素ＰＸＬＣＭの電位検出ノードＮＤ３２１に付加容量ＣＯＦＳを付け、モニタ画素の電荷量を調整する。
正極性モニタ画素、負極性モニタ画素の両方に容量ＣＯＦをつけ、レーザリペアやスイッチングにより、付加容量を調整することにより、検出画素オフセットが可能となる。
図２７の例は、オフセットスイッチＳＷＯＦのスイッチングにより容量を付加する例を示している。
【０１０７】
図２８は、付加容量によるオフセット補正を採用した中間電位検出回路の構成例を示す回路図である。
【０１０８】
図２８の中間電位検出回路１２４Ａは、第１モニタ画素部１０７−１のノードＮＤ３０１に対してＮＭＯＳトランジスタによるスイッチＳＷ１０７−１を介して並列配置された複数の容量素子（キャパシタ）からなる付加容量ＣＯＦ１０７−１が接続され、第２モニタ画素部１０７−２のノードＮＤ３１１に対してＰＭＯＳトランジスタによるスイッチＳＷ１０７−２を介して並列配置された複数の容量素子（キャパシタ）からなる付加容量ＣＯＦ１０７−２が接続されている。
そして、スイッチＳＷ１０７−１のゲート電極（制御電極）がインバータＩＮＶ１０７を介してオフセット信号ＳＯＦＳＴの供給ラインに接続され、スイッチＳＷ１０７−２のゲート電極（制御電極）がオフセット信号ＳＯＦＳＴの供給ラインに接続されている。
図２８の例では、第１モニタ画素部１０７−１が正極性画素、第２モニタ画素１０７−２が負極性画素として示している。また、図２８の例では、検出画素電位をショートさせ平均化させるためのスイッチ１２１，１２２はトランジスタにより形成されている。
【０１０９】
図２９は、付加容量の接続タイミング例を示すタイミングチャートである。
【０１１０】
図２９に示すように、画素電位検出期間はオフセット信号ＳＯＦＳＴがアクティブのローレベルに設定されて付加容量ＣＯＦ１０７−１、ＣＯＦ１０７−２が電位検出のためのノードＮＤ３０１、ＮＤ３１１に接続される。
一方、未検出期間はオフセット信号ＳＯＦＳＴがハイレベルに設定されてノードＮＤ３０１、ＮＤ３１１に対して付加容量はＣＯＦ１０７−１、ＣＯＦ１０７−２が接続されない。
また、付加容量接続期間は、付加容量が接続されているので、ＣＳカップリング量が減少する。
【０１１１】
図３０は、検出画素電位オフセット補正回路の画素電位ショートモデルを示す図であり、以下にこのモデルに基づく検出画素電位オフセット補正回路のモデル式を示す。
【０１１２】
【数２】
0005072775.tif 000002
ここで、ＶＨは正極性の信号線書き込み電位を、ＶＬは負極性の信号線書き込み電位をそれぞれ示している。
【０１１３】
以下にモデル式を示す。
図３１は、付加容量値を変更した場合の画素電位波形を示す図である。
次式に上記（２）式を用いて図３１の［１］，［２］の条件に付加容量を変更した場合のコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値ｃｏｍを示す。
【０１１４】
【数３】
0005072775.tif 000003
【０１１５】
この［１］，［２］の結果より、付加容量を変更することにより、検出画素電位のオフセット補正が可能である。
【０１１６】
図３２は、付加容量ＣＯＦの定数を変更とする構成例を示す図である。
【０１１７】
付加容量ＣＯＦの定数は、図３２に示すように制御信号ＣＴＬによりスイッチＳＷＯＦをオンオフさせて制御することも可能である。
あるいは、レーザによって物理的に切り離し付加容量ＣＯＦの定数を設定することも可能である。
【０１１８】
また、前述したように、有効画素（表示画素）とモニタ画素を個別に配置し駆動を行い、モニタ画素電位を検出し、検出画素電位を、スイッチ１２１，１２２を介して検出ラインをショートして平均化するように構成している。
この構成において、ショートする動作後、モニタ画素の検出画素電位を再書き込みする処理を行う場合と行わない場合では、電位の偏りが生じ、焼きつきなど画素機能が劣化するおそれがある。
そこで、本実施形態では、検出画素電位のショート処理後再書き込みを行うように構成して電位の偏りを是正し、電気的保護を行うようにする。
【０１１９】
本実施形態においては、正（＋）／負（−）極性のモニタ画素の検出画素電位をショートさせることで、平均電位を生成しコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の調整を行う。
通常液晶の駆動は、図３３（Ａ）に示すように、交流で行い電位の偏りを生じさせないようにする。
しかし、交互にモニタ画素電位検出を行うようなスイッチのショート、オープン状態を繰り返すようなシステムでは、図３３（Ｂ）に示すように、電位の偏りが生じる懸念がある。
ショートすると−極性にかかっている期間が短くなってしまうので電位が偏る。
図３３（Ｂ）の例では負極性側が短い状況だが対になる検出画素では逆に正極性が短いケースとなる。
【０１２０】
図３４は、モニタ画素電位のショート処理による電位の偏りを生じさせない方法を説明するための図である。
【０１２１】
検出系システム（検出出力回路１１０）が所望の電位を読み取った後ならばショート状態を維持する必要はない。
そのため、検出完了後に再びショート前と同じ電位を書き込む。この再書き込みを行う前に一旦再書き込み準備を行う必要がある。このシステムについて後述する。
【０１２２】
図３５は、モニタ画素電位のショート処理による電位の偏りを生じさせない方法をより具体的に説明するための図である。
【０１２３】
画素電位はＴＦＴ（画素トランジスタ）を介して書き込まれた後、ＣＳカップリングによって所望の電位を得る。
初回書き込み時に一旦カップリングをしてしまうため再書き込み時にはこのＣＳカップリングを与えるためには工夫が必要である。
そのため、準備動作として一旦ＣＳカップリング方向とは逆方向に振る（画素極性によってＨ／Ｌの方向は変わる）。すなわち、準備動作として一旦ＣＳカップリング方向とは逆方向にＣＳカップリングを行う。
無論、逆方向に振ることにより画素電位も影響を受けるが、再書き込み用のゲートパルスが来る直前の位置で行うと正規の信号で書き直されるので影響をキャンセルできる。
【０１２４】
図３６は、モニタ画素電位のショート処理による電位の偏りを生じさせない電位偏り抑止回路の第１の構成例を示す図である。
また、図３７（Ａ），（Ｂ）は、図３６の回路のタイミングチャートである。
【０１２５】
図３６の電位偏り抑止回路４００は、通常書き込み用の転送パルス（垂直スタートパルス）ＶＳＴまたは再書き込み用の転送パルスＶＳＴ２を入力し出力する２入力ＯＲＧゲート４０１と、ＯＲゲート４０１の出力に対して縦続接続されたシフトレジスタ（ＳＲＧ）４０２〜４０４と、通常書き込み用の転送パルスＶＳＴによりセットされ、最終段のシフトレジスタ４０４によるパルスＶ３によりリセットされ、反転出力ＸＱからローレベルでアクティブのマスキング信号ＭＳＫを出力するＳＲ型フリップフロップ（ＳＲＦＦ）４０５と、中段のシフトレジスタ４０３の出力パルスＶ２、マスキング信号ＭＳＫおよびイネーブル信号ＥＮＢの論理積をとる３入力ＡＮＤゲート４０６と、極性認識パルスＰＯＬに同期してＡＮＤゲート４０６の出力信号Ｓ４０６を入力してＣＳリセット信号Ｃｓ ｒｅｓｅｔを出力するＣＳリセット回路４０７と、極性認識パルスＰＯＬに同期してシフトレジスタ４０４の出力パルスＶ３をラッチし、ＣＳリセット信号Ｃｓ ｒｅｓｅｔでラッチデータをリセットするＣＳラッチ回路４０８と、ＣＳラッチ回路４０８の出力をストレージ信号ＣＳとして出力する出力バッファ４０９と、を有する。
【０１２６】
このように、図３６の電位偏り抑止回路４００は、再書き込み準備ができるようにＣＳリセット回路４０７を有している。
このＣＳリセット回路４０７は、ストレージ信号ＣＳの極性を認識し現在と逆の方向にリセット（再書き込み準備）を行う。その際に再書き込み直前に準備できるように前段のシフトレジスタ４０３のパルスＶ２を使う。
また、逆方向に振るために現在の極性を判定する必要がある。そのために極性に同期した極性認識パルスＰＯＬを入力している。また、マスク中はＣＳリセット信号Ｃｓ ｒｅｓｅｔは出力されないように構成されている。この例では、パルスＶ３のタイミングで画素書き込みが行われる。
【０１２７】
図３８は、モニタ画素電位のショート処理による電位の偏りを生じさせない電位偏り抑止回路の第２の構成例を示す図である。
また、図３９（Ａ），（Ｂ）は、図３８の回路のタイミングチャートである。
【０１２８】
図３８の電位偏り抑止回路４００Ａは、再書き込み準備を直前ではないが回路構成の単純化のために、図３６の電位偏り抑止回路４００からマスク用のＳＲＦＦが削除されている。この場合、転送パルスＶＳＴ２のタイミングで再書き込み準備をする構成とすることも可能である。
図３８の電位偏り抑止回路４００Ａは、リセットされている期間が長くなるが無視できるほどの期間であれば有用である。
【０１２９】
なお、これらの電位偏り抑止回路は、ＬＴＰＳによる一体成型によるのかＣＯＧ、ＣＯＦなどの外付けかは問わない。
【０１３０】
次に、モニタ回路１２０におけるゲートラインの配線について考察する。
【０１３１】
前述したように、本実施形態においては、ゲートラインの配置をいわゆる入れ子に配置するゲート配線を採用しているが、基本的に、表示画素（有効画素）とモニタ画素のゲートラインの時定数が不一致であると、両者の画素電位に差異が生じる。両者の画素電位が同等ということが前提でＶｃｏｍセンター値や後で説明するＣＳやＳｉｇの補正回路の出力がずれるおそれがある。
そこで、時定数の小さいモニタ画素側に調整用抵抗を設ける。より具体的には、モニタ画素のゲートラインの形状を工夫し抵抗となるようにする。それにより有効画素と時定数が一致させて上記課題を解決する。
【０１３２】
図４０（Ａ）〜（Ｃ）は、ゲートラインの時定数ずれの要因を説明するための図であって、図４０（Ａ）は画素の等価回路を示す図であり、図４０（Ｂ）はゲート波形を比較した図であり、図４０（Ｃ）は時定数ずれの要因を時系列的に説明するための図である。
図４０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ゲート波形のなまりにより、液晶容量Ｃｃｌより電荷再注入が起こり、画素電位がずれる。
ゲート波形のなまり方が違うとモニタ画素（検出画素）電位のずれが生じる。その結果、補正機能が正常に動作しない場合が発生するおそれがある。
【０１３３】
図４１（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態における有効画素のレイアウトモデルとモニタ画素（検出画素）のレイアウトモデルを示す図である。
【０１３４】
本実施形態においては、モニタ回路１２０側のゲートラインＧＴ２、ＧＴ１を時定数調整のために、配線を図４０（Ｂ）に示すように折り曲げて（蛇行させて）配置する。この場合、折り曲げ回数で時定数を調整する。
【０１３５】
図４２（Ａ），（Ｂ）は、ゲートラインの時定数を一致させる方法の一例を示す図である。
【０１３６】
この例では、有効画素負荷モデルとモニタ画素（検出画素）負荷モデルの各測定点ＭＰＮＴ１，ＭＰＮＴ２の時定数が一致するように抵抗の配線レイアウトを工夫する。
【０１３７】
図４３（Ａ）〜（Ｃ）は、ゲートラインの時定数を一致させる方法においてレイアウトオプションを用いる例を示す図である。
【０１３８】
この例では、通常レイアウトをオプションレイアウト１，２、または、並列配線に変更することも可能である。製造後、検出電位異常となった場合、レーザリペアすることで、時定数を調整することが可能である。
【０１３９】
以上、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整（補正）系について説明した。次に、本実施形態に係るコモン電圧Ｖｃｏｍの値について説明する。
【０１４０】
本実施形態においては、たとえば１水平走査期間（１Ｈ）毎に極性が反転する小振幅のコモン電圧Ｖｃｏｍとして、供給ライン１１２を通して有効画素部１０１の全画素回路ＰＸＬＣの液晶セルＬＣ２０１の第２画素電極、モニタ回路１２０の第１モニタ画素部１０７-１，第２モニタ画素部１０７−２の液晶セルＬＣ３０１、ＬＣ３１１の第２画素電極に供給される。
【０１４１】
コモン電圧Ｖｃｏｍの振幅の振幅ΔＶｃｏｍの値は、ストレージ信号ＣＳの第１レベルとＣＳＨと第２レベルＣＳＬとの差ΔＶｃｓとともに、黒輝度および白輝度をともに最適化できるような値に選定される。
たとえば後述するように、白表示のときに液晶に印加される実効画素電位ΔＶｐｉｘＷが０．５Ｖ以下の値となるようにΔＶｃｓとΔＶｃｏｍの値が決定される。
【０１４２】
コモン電圧生成回路としては、液晶パネル内に設ける構成を採用することも可能であり、あるいはパネル外に配置して、パネル外からコモン電圧Ｖｃｏｍを供給するように構成することも可能である。
【０１４３】
小振幅は容量カップリング（結合）を利用、またはデジタル的に生成して、使用することが可能である。
小振幅ΔＶｃｏｍの値は、極力小さい振幅、たとえば１０ｍＶ〜１．０Ｖ程度の振幅が良い。理由は、それ以外であるとオーバドライブによる応答速度の改善、音響のノイズ低減などの効果が小さくなってしまうためである。
【０１４４】
以上のように、液晶表示装置１００において、容量カップリングを利用した容量結合駆動を行う際に、コモン電圧Ｖｃｏｍの振幅の振幅ΔＶｃｏｍの値と、ストレージ信号ＣＳの第１レベルとＣＳＨと第２レベルＣＳＬとの差ΔＶｃｓの値が、黒輝度および白輝度をともに最適化できるような値に選定される。
たとえば、白表示のときに液晶に印加される実効画素電位ΔＶｐｉｘ Ｗが０．５Ｖより低い値となるようにΔＶｃｓとΔＶｃｏｍの値が決定される。
以下、本実施形態に関わる容量結合駆動方式についてさらに詳細に説明する。
【０１４５】
図４４（Ａ）〜（Ｅ）は、本実施形態の主要な液晶セルの駆動波形を示すタイミングチャートである。
図４４（Ａ）がゲートパルスＧＰ Ｎを、図４４（Ｂ）がコモン電圧Ｖｃｏｍを、図４４（Ｃ）がストレージ信号ＣＳ  Ｎを、図４４（Ｄ）が映像信号Ｖｓｉｇを、図４４（Ｅ）が液晶セルに印加される信号Ｐｉｘ Ｎをそれぞれ示している。
【０１４６】
本実施形態に関わる容量結合駆動においては、コモン電圧Ｖｃｏｍは一定の直流電圧ではなく１水平走査期間（１Ｈ）毎に極性が反転する小振幅の交流の信号として生成され、各画素回路ＰＸＬＣの液晶セルＬＣ２０１の第２画素電極、モニタ回路１２０の第１モニタ画素部１０７-１，第２モニタ画素部１０７−２の液晶セルＬＣ３０１、ＬＣ３１１の第２画素電極に印加される。
また、ストレージ信号ＣＳ Ｎは、有効画素部１０１の各ゲートライン毎に対応して独立に配線された各ストレージライン１０５−１〜１０５−ｍ毎に第１レベル（ＣＳＨ、たとえば３Ｖ〜４Ｖ）または第２レベル（ＣＳＬ、たとえば０Ｖ）のいずれかに選択して与える。
このように駆動された場合の、液晶に印加される実効画素電位ΔＶｐｉｘは次式で与えられる。
【０１４７】
【数４】
0005072775.tif 000004
【０１４８】
図４５に示すように、数（４）において、Ｖｓｉｇは映像信号電圧、Ｃｃｓは保持容量、Ｃｌｃは液晶容量を、ＣｇはノードＮＤ２０１とゲートライン間の容量を、ＣｓｐはノードＮＤ２０１と信号ライン間の容量を、ΔＶｃｓは信号ＣＳの電位を、Ｖｃｏｍはコモン電圧をそれぞれ示している。
数（４）において、近似式の第２項｛（Ｃｃｓ／Ｃｃｓ＋Ｃｌｃ）＊ΔＶｃｓ｝が液晶誘電率の非線形性により白輝度側が黒くなる（沈む）要因となる項であり、近似式の第３項｛（Ｃｃｌ／Ｃｃｓ＋Ｃｌｃ）＊ΔＶｃｏｍ／２｝が液晶誘電率の非線形性により白輝度側を白くする（浮かせる）項である。
すなわち、近似式の第２項の低電位（白輝度側）が黒くなる（沈む）傾向部分が第３項により低電位側を白くする（浮かせる）機能により補償するように動作する。
そして、黒輝度および白輝度をともに最適化できるような値に選定することで、最適なコントラストを得ることができる。
【０１４９】
図４６（Ａ），（Ｂ）は液晶表示装置で使用される液晶材料（ノーマリホワイト液晶）を用いた場合の白表示のときに液晶に印加される実効画素電位ΔＶｐｉｘ  Ｗの選定基準を説明するための図である。図４６（Ａ）が印加電圧に対する比誘電率εの特性を示す図であり、図４６（Ｂ）は図４６（Ａ）の特性が大きく変化する領域を拡大して示す図である。
【０１５０】
図に示すように、液晶表示装置に使用されている液晶特性では、約０．５Ｖ以上の電圧を印加すると、白輝度が沈んでしまう。
そのため、白輝度を最適化するためには、白表示のときに液晶に印加される実効画素電位ΔＶｐｉｘ Ｗが０．５Ｖ以下とする必要がある。したがって、実効画素電位ΔＶｐｉｘ Ｗが０．５Ｖ以下となるようにΔＶｃｓとΔＶｃｏｍの値が決定される。
【０１５１】
実際に評価した結果としては、ΔＶｃｓ＝３．８Ｖ、ΔＶｃｏｍ＝０．５Ｖのとき、最適なコントラストが得られた。
【０１５２】
図４７は、本発明の実施形態に係る駆動方式、関連する容量結合駆動方式、および通常の１ＨＶｃｏｍ駆動方式の映像信号電圧と実効画素電位との関係を示す図である。
図４７において、横軸が映像信号電圧Ｖｓｉｇを、縦軸が実効画素電位ΔＶｐｉｘをそれぞれ示している。また、図４７中、Ａで示す線が本発明の実施形態に係る駆動方式の特性を、Ｃで示す線が関連する容量結合駆動方式の特性を、Ｂで示す線が通常の１ＨＶｃｏｍ駆動方式の特性を示している。
【０１５３】
図４７からわかるように、本実施形態に係る駆動方式によれば、関連する容量結合駆動方式に比べて十分な特性改善が得られている。
【０１５４】
図４８は、本発明の実施形態に係る駆動方式、および関連する容量結合駆動方式の映像信号電圧と輝度との関係を示す図である。
図４８において、横軸が映像信号電圧Ｖｓｉｇを、縦軸が輝度をそれぞれ示している。また、図４８中、Ａで示す線が本発明の実施形態に係る駆動方式の特性を、Ｂで示す線が関連する容量結合駆動方式の特性を示している。
【０１５５】
図４８からわかるように、関連する容量結合駆動方式では黒輝度（２）を最適化した際に、白輝度（１）が沈んでいた。これに対して、本実施形態に係る駆動方式によれば、Ｖｃｏｍを小振幅としたことで、黒輝度（２）および白輝度（１）の両方とも最適化することができる。
【０１５６】
下記の数（５）に、本実施形態に係る駆動方式の上記数（４）に具体的な数値を設定した場合の、黒表示のときの実効画素電位ΔＶｐｉｘ Ｂと白表示のときの実効画素電位ΔＶｐｉｘ Ｗの値を示す。
また、数（６）に関連する容量結合駆動方式の上記数（１）に具体的な数値を設定した場合の黒表示のときと、黒表示のときの実効画素電位ΔＶｐｉｘ  Ｂと実効画素電位ΔＶｐｉｘ Ｗの値を示す。
【０１５７】
【数５】
0005072775.tif 000005
【０１５８】
【数６】
0005072775.tif 000006
【０１５９】
数（５）および数（６）に示すように、黒表示のときは本実施形態に係る駆動方式と関連する駆動方式ともに実効画素電位ΔＶｐｉｘ Ｂは３．３Ｖとなり、黒輝度が最適化されている。
白表示のときは、数（６）に示すように、関連する駆動方式の実効画素電位ΔＶｐｉｘＷは０．５Ｖ以上の０．８Ｖとなり、図４６（Ｂ）に関連付けて説明したように白輝度が沈んでしまう。
これに対して、本実施形態に係る駆動方式の実効画素電位ΔＶｐｉｘ Ｗは０．５Ｖ以下の０．４Ｖとなり、図４６（Ｂ）に関連付けて説明したように白輝度が最適化される。
【０１６０】
次に、本実施形態の特徴の一つであるストレージ信号ＣＳの電位Ｖｃｓを、補正回路１１１により、モニタ回路１２０の正極性または負極性の第１モニタ画素部１０７−１、および、負極性または正極性の第２モニタ画素部１０７−２の検出画素電位に応じて補正し、光学的特性を最適化するように補正する具体的な構成例について説明する。
【０１６１】
本実施形態においては、駆動温度の変化による液晶の誘電率の変動、量産時のバラツキによる保持容量Ｃｓ２０１を形成している絶縁膜の膜厚の変動および液晶セルギャップの変動により、液晶印加電圧が変動してしまう。この変動分を電気的に検知し（モニタ画素の電位変動として検知し）、液晶印加電圧の変動を抑制することで表示の温度、量産時のバラツキによる変化を抑制する。
【０１６２】
すなわち、本実施形態においては、液晶パネル内に量産時、温度変化時のばらつき変化をモニタするダミー画素（センサー画素）を配置、およびその変化を検出することで、容量線の電位、またはリファレンスドライバに補正をかけ、輝度を最適化（補正）することが可能な液晶表示装置を実現している。
【０１６３】
なお、図４に図示していないリファレンスドライバは、信号ラインに伝搬させる映像用画素データを生成する階調電圧生成回路として機能する。すなわち、モニタ回路１２０の正極性または負極性の第１モニタ画素部１０７−１、および、負極性または正極性の第２モニタ画素部１０７−２の検出画素電位に応じてリファレンスドライバに補正をかけるシステムは、信号Ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇの補正系として機能する。
【０１６４】
以上のように、本実施形態の液晶表示装置１００は、モニタ回路１２０の正極性または負極性の第１モニタ画素部１０７−１、および、負極性または正極性の第２モニタ画素部１０７−２の検出画素電位を受けて補正を行う補正系としては、図４９に示すように、第１の補正系としてのＶｃｏｍ補正系１１０Ａ（モニタ回路１２０の検出出力回路１１０）、第２の補正系としてのＶｃｓ補正系１１１Ａ（補正回路１１１）、および第３の補正系としてのＶｓｉｇ補正系１１３を有する。
Ｖｃｏｍ補正系１１０Ａは、主構成要素として比較器（Ｃｍｐ）１１０１、アンプ（Ａｍｐ）１１０２を含む。
Ｖｃｓ補正系１１１Ａは、主構成要素として比較器（Ｃｍｐ）１１１１、アンプ（Ａｍｐ）１１１２を含む。
Ｖｓｉｇ補正系１１３は、主構成要素として比較器（Ｃｍｐ）１１３１、アンプを含むリファレンスドライバ１１３２を含む。
なお、図４９に示す検出画素部（モニタ画素部）１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃは、モニタ回路１２０の正極性または負極性の第１モニタ画素部１０７−１、および、負極性または正極性の第２モニタ画素部１０７−２と同等の機能構成を含む。
【０１６５】
Ｖｃｓ補正系１１１Ａは、検出画素部（モニタ画素部）１０７Ａからの出力に基づき画素電位処理部１１６により求められたたとえば第１モニタ画素部１０７−１および第２モニタ画素部１０７−２からの異なる極性信号間の電位差に対応する電位と、この補正系のための所定の基準電位１とを比較器（Ｃｍｐ）１１１１にて比較してその比較結果を出力する。比較結果として比較器（Ｃｍｐ）１１１１はたとえば極性信号間の電位差が基準電位１以上の場合とより小さい場合とで異なるレベルの信号を出力する。その信号をアンプ（Ａｍｐ）１１１２にて増幅することにより補正されたストレージ信号ＣＳの電位Ｖｃｓを生成し、モニタ画素部１０７Ａに設けられたストレージラインと共にストレージライン１０５−１〜１０５−ｍに供給される。
Ｖｓｉｇ補正系１１３は、検出画素部（モニタ画素部）１０７Ｂからの出力に基づき画素電位処理部１１７により求められたたとえば第１モニタ画素部１０７−１および第２モニタ画素部１０７−２からの異なる極性信号間の電位差に対応する電位と、この補正系のための所定の基準電位２とを比較器（Ｃｍｐ）１１３１にて比較して比較結果を出力する。比較結果として比較器（Ｃｍｐ）１１３１はたとえば極性信号間の電位差が基準電位２以上の場合とより小さい場合とで異なるレベルの信号を出力する。その信号に基づきアンプを含むリファレンスドライバ１１３２が出力を制御して補正された映像信号Ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇを生成し、モニタ画素部１０７Ｂに設けられた信号ラインと共に信号ライン１０６−１〜１０６−ｎに供給される。
Ｖｃｏｍ補正系１１０Ａは、検出画素部（モニタ画素部）１０７Ｃからの出力に基づき画素電位処理部１１５により求められたたとえば第１モニタ画素部１０７−１および第２モニタ画素部１０７−２からの異なる極性信号の中間電位に対応する電位と、この補正系のための基準電位３とを比較器（Ｃｍｐ）１１０１にて比較して比較結果を出力する。基準電位３としてたとえばアンプ（Ａｍｐ）１１０２からの出力を用いることができる。その比較結果をアンプ（Ａｍｐ）１１０２にて増幅することにより補正されたコモン電圧Ｖｃｏｍを生成し、モニタ画素部１０７Ｂに設けられたコモン電圧供給ラインと共にコモン電圧ＶＣＯＭ（Ｖｃｏｍ）の供給ライン１１２に供給される。
これらＶｃｓ補正系１１１Ａ、Ｖｓｉｇ補正系１１３およびＶｃｏｍ補正系１１０Ａのそれぞれによりフィードバックが形成され、画素電位が所定のレベルに安定化する。
なお上述の画素電位処理部１１６、１１７は第１モニタ画素部１０７−１および第２モニタ画素部１０７−２からの異なる極性信号間の電位差の代わりに第１モニタ画素部１０７−１または第２モニタ画素部１０７−２の信号と接地レベルとの間の電位差を用い、その電位差に対応する電位を出力するようにしてもよい。しかしながら、第１モニタ画素部１０７−１および第２モニタ画素部１０７−２からの異なる極性信号間の電位差を所定の基準電位と比較することでより良好な補正結果が得られた。
【０１６６】
この図４９の構成は、各補正系に対応して検出画素部１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７Ｃの３系統を設けている例である。
しかし、これでは回路面積の増大を招く。
そこで、本実施形態においては、図５０に示すように、１つの検出画素部１０７を形成し、この検出画素電位出力をスイッチ回路１１４によりスイッチングして各Ｖｃｏｍ補正系１１０Ａ、Ｖｃｓ補正系１１１Ａ、およびＶｓｉｇ補正系１１３に選択的に入力させる。
なお、図５０は、本実施形態に係る複数の補正系で一つの検出画素部（モニタ画素部）を共用する構成例を示す図である。
【０１６７】
スイッチ回路１１４は、固定接点ａが検出画素部１０７の検出画素電位出力ラインに接続され、作動接点ｂがＶｃｏｍ補正系１１０Ａの入力に接続され、作動接点ｃがＶｓｉｇ補正系１１３の入力に接続され、作動接点ｄがＶｃｓ補正系１１１Ａの入力に接続されている。
【０１６８】
この場合、各Ｖｃｏｍ補正系１１０Ａ、Ｖｃｓ補正系１１１Ａ、およびＶｓｉｇ補正系１１３の比較器１１０１，１１１１，１１３１の出力側に検出結果（比較結果）を保持させるメモリ１１０３，１１１３，１１３３を配置することにより、検出画素のスイッチングが可能となる。なお、メモリは、ＤＲＡＭ，ＳＲＡＭ等、特に制約はない。
これにより、一系統の検出画素部１０７のみで複数系統の補正を行うことが可能となり、各補正系の独立配置が可能となる。
なお、図５０に示した各Ｖｃｏｍ補正系１１０Ａ、Ｖｃｓ補正系１１１Ａ、およびＶｓｉｇ補正系１１３のメモリ１１０３，１１１３，１１３３以外の構成およびその動作は図４９に示した各Ｖｃｏｍ補正系１１０Ａ、Ｖｃｓ補正系１１１Ａ、およびＶｓｉｇ補正系１１３と同じである。
【０１６９】
また、スイッチ回路１１４のスイッチングのタイミングは、特に順番に行う必要はなく、任意に重み付けできる。
【０１７０】
図５１（Ａ）〜（Ｄ）は、複数の補正系で一つの検出画素部（モニタ画素部）を共用する場合のスイッチング例を示す図である。
図５１（Ａ）〜（Ｄ）においてｃｏｍはＶｃｏｍ補正系１１０Ａが選択されている期間を、ＣＳはＶｃｓ補正系１１１Ａが選択されている期間を、ＳｉｇはＶｓｉｇ補正系１１３が選択されている期間を示す。
【０１７１】
図５１（Ａ）は順番に切り替える例を示している。
図５１（Ｂ）は、任意に重み付けを行ってスイッチングする例を示し、この例はＶｃｏｍを重み付けした場合である。
この場合、検出画素部の検出画素電位をＶｃｏｍ補正系１１０Ａに２回続けて、あるいは３回続けて入力させた後、スイッチングしてＶｃｓ補正系１１１Ａ、Ｖｓｉｇ補正系１１３に入力させる。
図５１（Ｃ）は１フィールドごとにスイッチングする例を示している。
図５１（Ｄ）は１／２フィールドごとにスイッチングする例を示している。
【０１７２】
なお、所望する画素電位が得られれば、フィールド駆動やライン駆動など駆動方式に捉われることはない。
【０１７３】
これらの補正系は、ＬＴＰＳによる一体成型によるのかＣＯＧ、ＣＯＦなどの外付けかは問わない。
図５２には、各Ｖｃｏｍ補正系１１０Ａ、Ｖｃｓ補正系１１１Ａ、およびＶｓｉｇ補正系１１３を外付けＩＣ１３０に搭載した例を示している。
【０１７４】
また、補正系は三系統である必要はなく二系統ずつ選択するように構成することも可能である。図５３（Ａ）〜（Ｃ）は、補正系を二系統ずつ選択する構成例を示す図である。
【０１７５】
図５３（Ａ）の例は、Ｖｃｓ補正系１１１ＡとＶｓｉｇ補正系１１３の二系統の補正系を設け、各補正系にスイッチ回路１１４Ａにより検出画素部１０７の検出画素電位を選択的に入力させる。
図５３（Ｂ）の例は、Ｖｃｏｍ補正系１１０ＡとＶｃｓ補正系１１１Ａの二系統の補正系を設け、各補正系にスイッチ回路１１４Ａにより検出画素部１０７の検出画素電位を選択的に入力させる。
図５３（Ｃ）の例は、Ｖｃｏｍ補正系１１０ＡとＶｓｉｇ補正系１１３の二系統の補正系を設け、各補正系にスイッチ回路１１４Ａにより検出画素部１０７の検出画素電位を選択的に入力させる。
【０１７６】
図５４は、Ｖｃｏｍ補正系１１０ＡとＶｓｉｇ補正系１１３の二系統の補正系を設けた場合において、より具体的に構成例を示す図である。
図５５は、図５４の回路のスイッチングのタイミング例を示す図である。なお、図５４においては、第１モニタ画素部１０７−１が正極性画素として駆動され、第２モニタ画素部１０７−２が負極性画素として駆動されている場合を例として示している。
【０１７７】
第１モニタ画素部１０７−１と第２モニタ画素部１０７−２の検出画素電位出力ラインに並列に、それぞれ２つのスイッチＳＷ１０−１，ＳＷ１０−２、ＳＷ２０−１，ＳＷ２０−２を設けている。
スイッチＳＷ１０−１とＳＷ２０−１をＶｃｏｍ調整用画素（ｐｉｘ）電位処理部１１５に接続し、この画素電位処理部１１５の出力がＶｃｏｍ補正系１１０Ａの比較器１１０１に供給される。
また、スイッチＳＷ１０−２とＳＷ２０−２をＶｃｓ調整用画素（ｐｉｘ）電位処理部１１６に接続し、この画素電位処理部１１６の出力がＶｃｓ補正系１１１Ａの比較器１１１１に供給される。
そして、スイッチＳＷ１０−１，ＳＷ２０−１とスイッチＳＷ１０−２とＳＷ２０−２は交互にオンオフされる。
このような構成において、両極性の検出画素電位からＶｃｏｍ用検出、Ｖｃｓ用検出を１フィールド（Ｆ）ごとに交互に行い、それぞれの比較結果を見てＶｃｏｍ補正系１１０Ａ、Ｖｃｓ補正系１１１に入力させる。
Ｖｃｏｍ調整用画素（ｐｉｘ）電位処理部１１５は、たとえば第１モニタ画素部１０７−１と第２モニタ画素部１０７−２の検出画素電位の中間電位を検出し、その中間電位に対応する電位を比較器１１０１の一方の端子に供給する。またアンプ（Ａｍｐ）１１０２からの出力を比較電位として比較器１１０１の他方の端子に供給する。比較器１１０１は、この２つの端子に供給された電位の比較結果に基づき異なる論理レベルを出力して補正されたコモン電圧Ｖｃｏｍを生成し、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値が自動調整される。
Ｖｃｓ調整用画素（ｐｉｘ）電位処理部１１６はたとえば第１モニタ画素部１０７−１と第２モニタ画素部１０７−２の検出画素電位の電位差を検出して比較器１１１１の一方の端子に供給する。基準電圧１を現す外部電位を比較器１１０１の他方の端子に供給する。比較器１１０１は、この２つの端子に供給された電位の比較結果に基づき異なる論理レベルを出力することにより補正されたストレージ信号ＣＳの電位Ｖｃｓが生成される。
【０１７８】
次に、上記構成による動作を説明する。
【０１７９】
垂直駆動回路１０２のシフトレジスタには、図示しないクロックジェネレータにより生成された垂直走査の開始を指令する垂直スタートパルスＶＳＴ、垂直走査の基準となる互いに逆相の垂直クロックＶＣＫ，ＶＣＫＸが供給される。
シフトレジスタにおいては、垂直クロックのレベルシフト動作が行われ、かつ、それぞれ異なる遅延時間で遅延される。たとえばシフトレジスタにおいては、垂直スタ−トパルスＶＳＴが、垂直クロックＶＣＫに同期にてシフト動作が行われ、対応するゲートバッファに供給される。
また、垂直スタートパルスＶＳＴは、有効画素部１０１の上部側から、または下部側から伝搬され、各シフトレジスタに順番にシフトインされていく。
したがって、基本的には、シフトレジスタＶＳＲにより供給された垂直クロックにより各ゲートバッファを通して各ゲートライン１０４−１〜１０４−ｍが順番に駆動されていく。
【０１８０】
このように、垂直駆動回路１０２により、たとえば第１行目から順番にゲートライン１０４−１〜１０４−ｍが駆動されていくが、これに伴い、ストレージライン１０５−１〜１０５−ｍが駆動されていく。このとき、ゲートパルスで一のゲートラインを駆動した後、次のゲートラインのゲートパルスの立ち上がりのタイミングで、ストレージライン１０５−１〜１０５−ｍに印加するストレージ信号ＣＳ１〜ＣＳｍのレベルが、第１レベルＣＳＨと第２レベルＣＳＬが交互に選択されて印加される。
たとえば、第１行目のストレージライン１０５−１に第１レベルＣＳＨを選択してストレージ信号ＣＳ１が印加された場合、第２行目のストレージライン１０５−２には第２レベルＣＳＬが選択されてストレージ信号ＣＳ２が印加され、第３行目のストレージライン１０５−３に第１レベルＣＳＨが選択されてストレージ信号ＣＳ３が印加され、第４行目のストレージライン１０５−４には第２レベルＣＳＬが選択されストレージ信号ＣＳ４が印加され、以下同様にして交互に第１レベルＣＳＨと第２レベルＣＳＬが選択されストレージ信号ＣＳ５〜ＣＳｍがストレージライン１０５−５〜１０５−ｍに印加される。
このストレージ信号は、モニタ回路１２０のモニタ画素部１０７−１，１０７−２の画素電位が検出されて、この検出電位に基づいてＶｃｓ補正系１１１Ａにおいて、任意の電位になるように補正される。
【０１８１】
また、小振幅ΔＶｃｏｍで交番のコモン電圧Ｖｃｏｍが有効画素部１０１の全画素回路ＰＸＬＣの液晶セルＬＣ２０１の第２画素電極に共通に印加される。
このコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値がモニタ回路路１２０のモニタ画素部１０７−１，１０７−２の検出画素電位に基づいてＶｃｏｍ補正系１１０Ａにおいて最適値に調整される．
【０１８２】
そして、水平駆動回路１０３では、図示しないクロックジェネレータにより生成された水平走査の開始を指令する水平スタートパルスＨＳＴ、水平走査の基準となる互いに逆相
の水平クロックＨＣＫ，ＨＣＫＸを受けてサンプリングパルスが生成され、入力される映像信号が生成したサンプリングパルスに応答して順次サンプリングされて、各画素回路ＰＸＬＣに書き込むベきデータ信号ＳＤＴとして各信号ライン１０６−１〜１０６−ｎに供給される。
たとえば、まず、Ｒ対応のセレクタスイッチが導通状態に駆動制御されてＲデータが各信号ラインに出力されてＲデータが書き込まれる。Ｒデータの書き込みが終了すると、Ｇ対応のセレクタスイッチのみが導通状態に駆動制御されてＧデータが各信号ラインに出力されて書き込まれる。Ｇデータの書き込みが終了すると、Ｂ対応のセレクタスイッチのみが導通状態に駆動制御されてＢデータが各信号ラインに出力されて書き込まれる。
【０１８３】
本実施形態においては、この信号ラインからの書き込み後（ゲートパルスＧＰの立下り後）、ストレージライン１０５−１〜１０５−ｍから保持容量Ｃｓ２０１を介してカップリングさせることにより画素電位（ノードＮＤ２０１の電位）を変化させて、液晶印加電圧を変調させている。
このとき、コモン電圧Ｖｃｏｍは一定値ではなく小振幅ΔＶｃｏｍ（１０ｍＶ〜１．０Ｖ）で交番信号として供給される。これにより、黒輝度のみならず白輝度も最適化されている。
【０１８４】
以上説明したように、本実施形態によれば、信号ライン１０６−１〜１０６−ｎからの画素データの書き込み後（ゲートライン１０４−１〜１０４−ｍへのゲートパルスの立ち下げ後）に、各行に独立して配線されているストレージライン１０５−１〜１０５−ｍから保持容量Ｃｓ２０１を介してカップリングを与えることにより画素電位を変化させ、液晶印加電圧を変調する駆動方式を採用し、この駆動方式による実駆動中において、モニタ回路における第１モニタ画素部１０７−１と第２モニタ画素部１０７−２の正負極性のモニタ画素電位（モニタ画素において、画素回路ＰＸＬＣの接続ノードＮＤ２０１の電位に相当する）を平均化した電位を検出し、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を自動調整するように構成されていることから、以下の効果を得ることができる。
【０１８５】
煩雑な手間を要する出荷時の検査工程が不要で、使用中の温度、駆動方式、駆動周波数、バックライト（B/L）輝度、外光輝度の変化により、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値が最適値からシフトしたとしても、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を使用状況に応じた最適な値に保持することが可能となり、フリッカの発生を適応的に抑止できる利点がある。
また、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を最適値に調整することにより、実効画素電位変動に伴う画質への影響を抑止できる。
【０１８６】
また、本実施形態においては、有効画素部１０１に隣接して独立に、第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２、モニタ垂直駆動回路１０８、モニタ水平駆動回路１０９−１、１０９−２を含むモニタ回路１２０が形成され、また、ゲートラインの配置をいわゆる入れ子に配置するように構成することから、パネルデザインの自由度が増すという利点がある。
これにより、モニタ回路１２０の構成回路、すなわち第１モニタ画素部１０７−１、第２モニタ画素部１０７−２、モニタ垂直駆動回路１０８、モニタ水平駆動回路１０９−１、１０９−２の配置も容易となる。
また、モニタ画素部専用の垂直および水平駆動回路を有効画素部１０１とは別個に持つことが可能となり、前述した信号ラインの振幅の問題でブランキング期間中しか検出できないという問題も解決することができる。
【０１８７】
また、本実施形態においては、モニタ画素にそれぞれ異なる振幅の信号を書き込み検出画素電位のオフセットを行い補正する方法、また、モニタ画素に容量を付与し検出画素電
位をオフセットさせて補正する方法、あるいは両方法の組み合わせによって目標値からのシフト分をキャンセルすることが可能となる。
【０１８８】
また、本実施形態においては、有効画素（表示画素）とモニタ画素を個別に配置し駆動を行い、モニタ画素電位を検出し、検出画素電位を、スイッチ１２１，１２２を介して検出ラインをショートして平均化するように構成しているが、検出画素電位のショート処理後再書き込みを行うように構成することにより、電位の偏りを是正し、電気的保護を行うことが可能である。
これにより、ショートする動作後、モニタ画素の検出画素電位をショートさせる処理を行う場合と行わない場合とで、電位の偏りが生じることがなくなり、焼きつきなどの画素機能が劣化するおそれがなくなる。
【０１８９】
さらに、本実施形態においては、時定数の小さいもモニタ画素側に調整用抵抗を設け、具体的には、モニタ画素のゲートラインの形状を工夫し抵抗となるようにし、それにより有効画素と時定数を一致させていることから、モニタ画素（検出画素）電位のずれが生じるおそれが減少し、その結果、補正機能が正常に動作しない場合が発生するおそれがなくなる。
【０１９０】
また、本実施形態においては、１つの検出画素部１０７を形成し、この検出画素電位出力をスイッチ回路１１４によりスイッチングして各Ｖｃｏｍ補正系１１０Ａ、Ｖｃｓ補正系１１１Ａ、およびＶｓｉｇ補正系１１３等に選択的に入力させるように構成したことから、回路面積の増大を招くことなく、一系統の検出画素部１０７のみで複数系統の補正を行うことが可能となり、各補正系の独立配置が可能となる。
【０１９１】
また、各画素回路は、第１画素電極および第２画素電極を有する液晶セルＬＣ２０１と、第１電極および第２電極を有する保持容量Ｃｓ２０１と、を含み、液晶セルの第１画素電極と保持容量の第１電極とＴＦＴの一端子が接続され、保持容量の第２電極が対応する行に配列された容量配線に接続され、液晶セルの第２画素電極には所定の周期でレベルが切り替わる小振幅のコモン電圧信号が印加されることから、黒輝度および白輝度の両方をともに最適化することができる。その結果、コントラストを最適化することができる利点がある。
【０１９２】
また、本実施形態においては、駆動温度の変化による液晶の誘電率の変動、量産時のバラツキによる保持容量Ｃｓ２０１を形成している絶縁膜の膜厚の変動および液晶セルギャップの変動により、液晶印加電圧が変動してしまう。この変動分を電気的に検知し、液晶印加電圧の変動を抑制することで表示の温度、量産時のバラツキによる変化を抑制する。
【０１９３】
また、本実施形態の垂直駆動回路１０２におけるＣＳドライバは、ドライバ段の前後段あるいは前フレームの極性に依存せず、画素書き込み時の極性（ＰＯＬで示される）のみでＣＳ信号の極性を決めている。
すなわち、本実施形態の前後段の信号に依存せず、自段の信号のみで制御可能となっている。
【０１９４】
なお、上記実施形態では、液晶表示装置にアナログ映像信号を入力とし、これをラッチした後アナログ映像信号を点順次にて各画素に書き込むアナログインターフェース駆動回路を搭載した液晶表示装置に適用した場合について説明したが、デジタル映像信号を入力し、セレクタ方式にて線順次にて画素に映像信号を書き込む駆動回路を搭載した液晶表示装置にも、同様に適用可能である。
【０１９５】
なお、上記実施形態においては、信号ライン１０６−１〜１０６−ｎからの画素データ
の書き込み後（ゲートライン１０４−１〜１０４−ｍへのゲートパルスの立ち下げ後）に、各行に独立して配線されているストレージライン１０５−１〜１０５−ｍから保持容量Ｃｓ２０１を介してカップリングを与えることにより画素電位を変化させ、液晶印加電圧を変調する容量結合駆動方式を採用し、この駆動方式におけるコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整システムについて説明した。
本発明のコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整システムは、この容量結合駆動方式のみならず、通常の１ＨＶｃｏｍ反転駆動方式にも適用可能である。
【０１９６】
図５６は、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整システムを１ＨＶｃｏｍ反転駆動方式に採用した場合の波形例を示す図である。
この場合、対向共通電極（Ｖｃｏｍ）が１Ｈ反転に同期してＴＦＴ側画素電極がカップリングを受けるため、正（＋）極性と負（−）極性が同時に存在しない。
そのため、モニタ画素の画素電位の検出に工夫が必要となる。
【０１９７】
図５７は、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整システムを１ＨＶｃｏｍ反転駆動方式に採用した場合の検出回路の構成例を示す図である。また、図５８は図５７の回路の波形例を示す図である。
【０１９８】
図５７の検出回路５００は、スイッチＳＷ５０１〜５０７、キャパシタＣ５０１，Ｃ５０２，Ｃ５０３、比較増幅器５０１、ＣＭＯＳバッファ５０２、出力バッファ５０３を有している。
検出回路５００においては、まず、スイッチＳＷ５０６、ＳＷ５０７をオンにして、比較増幅器５０１の入出力を接続してリセットして、リファレンス電圧ＶｒｅｆをキャパシタＣ５０３にチャージさせる。そして、スイッチＳＷ５０６、ＳＷ５０７をオフする。
次に、正（＋）極性と負（−）極性のモニタ画素部にそれぞれ（１／２）Ｓｉｇ電圧を入れ、１Ｈずらしたタイミングで容量結合させ、その後、その２つの容量を再度容量結合させることで、ＶｃｏｍＤＣ値を決定する。
スイッチＳＷ５０１をオンにして画素ＰＩＸＡの容量Ｃ１Ａをある１Ｈ期間にキャパシタＣ５０１に溜める。
次に、スイッチＳＷ５０２をオンにして１Ｈにて画素ＰＩＸＢも同様の動作を行い、その容量Ｃ１ＢをキャパシタＣ５０２に溜める。その後、スイッチＳＷ５０３〜ＳＷ５０５をオンにしてキャパシタＣ５０１とＣ５０２に蓄えられた電荷を結合させることで平均化を行う。
【０１９９】
これにより、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整システムを１ＨＶｃｏｍ反転駆動方式に採用することが可能となる。
この場合も、煩雑な手間を要する出荷時の検査工程が不要で、使用中の温度、駆動方式、駆動周波数、バックライト（B/L）輝度、外光輝度の変化により、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値が最適値からシフトしたとしても、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を使用状況に応じた最適な値に保持することが可能となり、フリッカの発生を適応的に抑止できる利点がある。
また、コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値を最適値に調整することにより、実効画素電位変動に伴う画質への影響を抑止できる。
【０２００】
また、上記実施形態においては、各画素の表示エレメント（電気光学素子）として液晶セルを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した場合を例に採って説明したが、液晶表示装置への適用に限られるものではなく、各画素の表示エレメントとしてエレクトロルミネッセンス（ＥＬ:electroluminescence）素子を用いたアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置などアクティブマトリクス型表示装置全般に適用可能である。
以上説明した実施形態に係る表示装置は、直視型映像表示装置（液晶モニタ、液晶ビューファインダ）、投射型液晶表示装置（液晶プロジェクタ）の表示パネル、すなわちＬＣ
Ｄ(liquid crystal display)パネルとして用いることが可能である。
【０２０１】
またさらに、上記実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置に代表されるアクティブマトリクス型表示装置は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等のＯＡ機器やテレビジョン受像機などのディスプレイとして用いられる外、特に装置本体の小型化、コンパクト化が進められている携帯電話機やＰＤＡなどの電子機器（携帯端末）の表示部として用いて好適なものである。
【０２０２】
図５９は、本発明が適用される携帯端末、たとえば携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。
【０２０３】
本例に係る携帯電話機６００は、装置筐体６１０の前面側に、スピーカ部６２０、表示部６３０、操作部６４０、およびマイク部６５０が上部側から順に配置された構成となっている。
このような構成の携帯電話機において、表示部６３０にはたとえば液晶表示装置が用いられ、この液晶表示装置として、先述した実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置が用いられる。
【０２０４】
このように、携帯電話機などの携帯端末において、先述した実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置を表示部６３０として用いることにより、フリッカの発生を的確に抑止でき、高画質の画像を得られる等の利点がある。
また、狭ピッチ化が可能で、狭額縁化を実現でき、また表示装置の低消費電力化を図ることができ、よって端末本体の低消費電力化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０２０５】
【図１】一般的な液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す一般的な液晶表示装置のいわゆる１ＨＶｃｏｍ反転駆動方式におけるタイミングチャートを示す。
【図３】ノーマリホワイト液晶の印加電圧と比誘電率との関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型表示装置の構成例を示す図である。
【図５】図４の回路の画素部の具体的な構成例を示す回路図である。
【図６】本実施形態の垂直駆動回路のゲートラインとストレージラインの駆動例を示すタイミングチャートである。
【図７】第１モニタ画素部および第２モニタ画素部の１つのモニタ画素の構成例を示す図である。
【図８】本実施形態に係るモニタ回路の基本概念を示す図である。
【図９】本実施形態に係るモニタ回路における比較出力部の具体的な構成例を示す回路図である。
【図１０】本実施形態に係る駆動方式における時間的な処理の流れを示す波形図である。
【図１１】本実施形態の駆動方式による理想状態を示す図である。
【図１２】本実施形態に係る駆動方式において正（＋）極性と負（−）極性で画素電位Ｐｉｘ対Ｖｃｏｍ電位差の関係を示す図である。
【図１３】画素トランジスタのリーク要因を模式的に示す図である。
【図１４】本実施形態に係る駆動方式において正（＋）極性と負（−）極性でゲートカップリングおよび画素トランジスタのリークによる状態をまとめて示す図である。
【図１５】本実施形態に係るコモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整により、画素電位変動要因による影響を抑止できる項目を示す図である。
【図１６】モニタ画素を有効画素部の一部としてたとえば１行分あるいは１画素を含むように形成する例を示す図である。
【図１７】１フレーム期間の中間では表示画素により変動する信号ラインの影響を受けてモニタ画素電位が変動してしまう例を説明するための図である。
【図１８】複数のモニタ画素で単純にゲートラインを共有（共用）する例を示す図である。
【図１９】本実施形態に係るモニタ画素部における画素配置例を示す図である。
【図２０】図１９のモニタ画素部の駆動波形例を示す図である。
【図２１】モニタ回路の構成回路の他の配置例を示す図である。
【図２２】液晶セルギャップ、層間絶縁膜などのパネル面内バラツキによって表示画素と物性値の差異ができる可能性があることを説明するための図である。
【図２３】信号Ｓｉｇの電位によるオフセット補正について説明するための図である。
【図２４】信号Ｓｉｇの電位によるオフセット補正を実現可能な回路の第１の構成例を示す図である。
【図２５】信号Ｓｉｇの電位によるオフセット補正を実現可能な回路の第２の構成例を示す図である。
【図２６】検出系やＳｉｇ書き込み系をＣＯＧやＣＯＦなど外付けＩＣ内に実現することも可能であることを説明するための図である。
【図２７】付加容量によるオフセット補正の概要について説明するための図である。
【図２８】付加容量によるオフセット補正を採用した中間電位検出回路の構成例を示す回路図である。
【図２９】付加容量の接続タイミング例を示すタイミングチャートである。
【図３０】検出画素電位オフセット補正回路の画素電位ショートモデルを示す図である。
【図３１】付加容量値を変更した場合の画素電位波形を示す図である。
【図３２】付加容量ＣＯＦの定数を変更とする構成例を示す図である。
【図３３】交互にモニタ画素電位検出を行うようなスイッチのショート、オープン状態を繰り返すようなシステムで電位の偏りが生じる例を説明するための図である。
【図３４】モニタ画素電位のショート処理による電位の偏りを生じさせない方法を説明するための図である。
【図３５】モニタ画素電位のショート処理による電位の偏りを生じさせない方法をより具体的に説明するための図である。
【図３６】モニタ画素電位のショート処理による電位の偏りを生じさせない電位偏り抑止回路の第１の構成例を示す図である。
【図３７】図３６の回路のタイミングチャートである。
【図３８】モニタ画素電位のショート処理による電位の偏りを生じさせない電位偏り抑止回路の第２の構成例を示す図である。
【図３９】図３８の回路のタイミングチャートである。
【図４０】ゲートラインの時定数ずれの要因を説明するための図である。
【図４１】本実施形態における有効画素のレイアウトモデルとモニタ画素（検出画素）のレイアウトモデルを示す図である。
【図４２】ゲートラインの時定数を一致させる方法の一例を示す図である。
【図４３】ゲートラインの時定数を一致させる方法においてレイアウトオプションを用いる例を示す図である。
【図４４】本実施形態の主要な液晶セルの駆動波形を示すタイミングチャートである。
【図４５】式４における液晶セルの各容量を示す図である。
【図４６】液晶表示装置で使用される液晶材料（ノーマリホワイト液晶）を用いた場合の白表示のときに液晶に印加される実効画素電位ΔＶｐｉｘ  Ｗの選定基準を説明するための図である。
【図４７】本発明の実施形態に係る駆動方式、関連する容量結合駆動方式、および通常の１ＨＶｃｏｍ駆動方式の映像信号電圧と実効画素電位との関係を示す図である。
【図４８】本発明の実施形態に係る駆動方式、および関連する容量結合駆動方式の映像信号電圧と輝度との関係を示す図である。
【図４９】各補正系に対応して検出画素部を３系統を設けている例を示す図である。
【図５０】本実施形態に係る複数の補正系で一つの検出画素部（モニタ画素部）を共用する構成例を示す図である。
【図５１】複数の補正系で一つの検出画素部（モニタ画素部）を共用する場合のスイッチング例を示す図である。
【図５２】各Ｖｃｏｍ補正系、Ｖｃｓ補正系、およびＶｓｉｇ補正系を外付けＩＣに搭載した例を示す図である。
【図５３】補正系を二系統ずつ選択する構成例を示す図である。
【図５４】Ｖｃｏｍ補正系とＶｓｉｇ補正系の二系統の補正系を設けた場合において、より具体的に構成例を示す図である。
【図５５】図５４の回路のスイッチングのタイミング例を示す図である。
【図５６】コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整システムを１ＨＶｃｏｍ反転駆動方式に採用した場合の波形例を示す図である。
【図５７】コモン電圧Ｖｃｏｍのセンター値の自動調整システムを１ＨＶｃｏｍ反転駆動方式に採用した場合の検出回路の構成例を示す図である。
【図５８】図５７の回路の波形例を示す図である。
【図５９】本発明の実施形態に係る電子機器である携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。
【符号の説明】
【０２０６】
１００・・・液晶表示装置、１０１・・・有効画素部、１０２・・・垂直駆動回路（ＶＤＲＶ）、１０３・・・水平駆動回路（ＨＤＲＶ）、１０４−１〜１０４−ｍ・・・ゲートライン、１０５−１〜１０５−ｍ・・・容量配線（ストレージライン）、１０６−１〜１０６−ｎ・・・信号ライン、１０７−１・・・第１モニタ（ダミー）画素部（ＭＮＴＰ１）、１０７−２・・・第２モニタ画像部（ＭＮＴＰ２）、１０８・・・モニタ垂直駆動回路（Ｖ／ＣＳＤＲＶＭ）、１０９−１・・・第１モニタ水平駆動回路（ＨＤＲＶＭ１）、１０９−２・・・第２モニタ水平駆動回路（ＨＤＲＶＭ２）、１１０・・・検出出力回路、１１０Ａ・・・Ｖｃｏｍ補正系、１１１・・・補正回路、１１１Ａ・・・Ｖｃｓ補正系、１１３・・・Ｖｓｉｇ補正系。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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