JP2002196724A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示素子を駆動する駆動システムを構成
する回路のサイズの縮小、回路動作の高速化、消費電力
および発熱の低減などを実現した液晶表示装置を提供す
る。 【解決手段】 入力されるアナログ映像信号を水平走査
周期おきに極性反転させるとともに、極性反転させた周
期における信号の電位変動範囲を、極性反転させていな
い周期における信号の電位変動範囲に一致させるように
オフセットした極性反転映像信号を、アナログスイッチ
ＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２によって、１２相の映像信号に展
開する。そして、出力バッファ回路ＢＵＦ１〜ＢＵＦ１
２において、オフセット信号生成回路１０から入力した
オフセット信号に基づいて、アナログスイッチＡＳＷ１
〜ＡＳＷ１２から出力された映像信号の電圧をオフセッ
トさせ、データドライバに出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＴＦＴ(Thi
n Film Transistor)が形成されたアクティブマトリクス
基板および上記ＴＦＴを駆動するためのドライバＩＣ(I
ntegrated Circuit)を備えた液晶表示装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、ネマティック型の液晶表示素子を
用いた液晶表示装置は、時計や電卓など数値セグメント
型の液晶表示装置に広く用いられている。最近において
は、ワードプロセッサ、コンピュータ、およびナビゲー
ションシステムにおける表示手段や、ＴＶモニターなど
として広範に用いられるようになっている。

【０００３】図１０は、従来のドライバモノリシック型
液晶表示装置（以降、単に液晶表示装置と称する）の概
略構成を示す説明図である。同図に示すように、該液晶
表示装置は、ガラス或いは石英基板等の透明基板上にデ
ータドライバ１０１、ゲートドライバ１０２、表示部１
０３が形成された構成となっている。データドライバ１
０１には、制御信号であるスタートパルスｓｐ、クロッ
ク信号ｃｋ・ｃｋｂおよび、映像信号ｖｉｄｅｏ１・ｖ
ｉｄｅｏ２が入力される。ゲートドライバ１０２には、
スタートパルスｓｐｇ、クロック信号ｃｋｇ・ｃｋｇｂ
などが入力される。

【０００４】表示部１０３は、マトリクス状に配置され
た多数の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：Ｔ
ＦＴ）１０４…を備えている。薄膜トランジスタ１０４
…のゲート端子は、ゲートドライバ１０２の信号出力部
に接続されているゲートバスラインＧ１，Ｇ２，…，Ｇ
ｎに接続されている。また、薄膜トランジスタ１０４…
のソース端子は、データドライバの信号出力部に接続さ
れているソースバスラインＤ１，Ｄ２，…，Ｄｎに接続
されている。また、薄膜トランジスタ１０４のドレイン
端子は、該薄膜トランジスタ１０４が形成されているア
クティブマトリクス基板と同じ基板上に形成されている
透明電極と、該アクティブマトリクス基板に対向する基
板上に形成されている対向電極とによって形成される絵
素容量１０５…に接続されている。この絵素容量１０５
…は、薄膜トランジスタ１０４に１対１で対応して設け
られており、透明電極と対向電極との間の液晶に対して
電圧が印加されることによって、光の透過状態が制御さ
れることになる。

【０００５】図１１は、上記データドライバ１０１の概
略構成を示すブロック図である。同図に示すように、デ
ータドライバ１０１は、サンプリングパルス生成回路１
０６と、データドライバ１０１に入力された映像信号ｖ
ｉｄｅｏ１、ｖｉｄｅｏ２をサンプリングするための複
数のアナログスイッチ１０７…とを備えた構成となって
いる。

【０００６】さらに、図１２は、上記サンプリングパル
ス生成回路１０６の構成を詳しく示したブロック図であ
る。同図に示すように、サンプリングパルス生成回路１
０６は、シフトレジスタを構成する複数のＤフリップフ
ロップ１０８…と、ＡＮＤ回路１０９…とを備えた構成
となっている。シフトレジスタにおける各段の隣合う出
力、すなわち、隣接するＤフリップフロップ１０８・１
０８の出力は、ＡＮＤ回路１０９の２つの入力部に接続
されている。

【０００７】次に、上記の構成の従来の液晶表示装置の
動作について説明する。まず、制御信号であるスタート
パルスｓｐ、クロック信号ｃｋ・ｃｋｂに基づいて、サ
ンプリングパルス生成回路１０６は、サンプリングパル
スＳＡＭ１、ＳＡＭ２、ＳＡＭ３…を順次出力する。図
１３は、スタートパルスｓｐ、クロック信号ｃｋ・ｃｋ
ｂ、およびサンプリングパルスＳＡＭ１・ＳＡＭ２・Ｓ
ＡＭ３…のタイミングチャートを示している。

【０００８】また、データドライバ１０１には、図１４
のタイミングチャートに示すようなタイミングで本来の
映像信号を２倍に時間軸伸長した映像信号ｖｉｄｅｏ
１，ｖｉｄｅｏ２が入力されている。そして、上記のサ
ンプリングパルスＳＡＭ１，ＳＡＭ２，ＳＡＭ３…に基
づいて、アナログスイッチ１０７と表示部１０３を構成
するソースバスラインＤ１，Ｄ２，…とをホールド容量
とするサンプルホールド回路によってソースバスライン
容量に表示画像データが書き込まれる。

【０００９】サンプリングパルスＳＡＭ１，ＳＡＭ２，
ＳＡＭ３…により、各ソースバスラインＤ１，Ｄ２，…
に表示画像データが書き込まれている間に、該表示画像
データに対応するゲートバスラインＧｋがアクティブと
なる。そして、ゲートバスラインＧｋに繋がる薄膜トラ
ンジスタ１０４を介して、ソースバスラインＤ１，Ｄ
２，…に書き込まれたデータが、絵素容量１０５…に順
次格納されていく。その後、１水平期間分の表示画像デ
ータのサンプリングが終了し、絵素容量１０５…にデー
タが書き込まれた後、ゲートバスラインＧｋは非アクテ
ィブとなる。そして、次のフレーム期間の表示画像デー
タが書き込まれるまで絵素容量１０５…に書き込まれた
画像データが保持されることによって、液晶表示装置の
画像表示が行われる。

【００１０】上記のように、データドライバ１０１に入
力される映像信号ｖｉｄｅｏ１，ｖｉｄｅｏ２は、元の
映像信号を２倍に時間軸伸長した映像データを２系統に
分離した信号からなっている。このように、映像信号を
２系統とした場合、映像データのサンプリング速度は、
元の映像信号をそのまま１系統でサンプリングする場合
に比べて、１／２となる。即ち、薄膜トランジスタ１０
４の移動度などのトランジスタ特性に合わせて、データ
ドライバ１０１に入力する映像信号をｎ倍に時間軸伸長
するとともに、該映像データをｎ系統に分離してデータ
ドライバに入力する構成とすれば、元の映像信号をその
ままサンプリングする場合に比べて、サンプリング速度
を１／ｎとすることができる。この場合には、データド
ライバ１０１の動作速度を低減することができるので、
単結晶シリコントランジスタよりも移動度の低いポリシ
リコン等からなる薄膜トランジスタ１０４によって液晶
表示装置を構成するドライバ回路をモノリシック化する
ことが可能となる。

【００１１】一般に、ドライバモノリシック型の液晶表
示装置を構成するデータドライバを、アナログスイッチ
とソースバスライン容量とからなるサンプルホールド回
路によって構成すると、アナログスイッチとホールドコ
ンデンサによる時定数が大きくなる。よって、データド
ライバのサンプルホールド回路の動作速度は時定数によ
り制限されることになる。これを改善するための方策と
して、次に示すような方法が提案されている。

【００１２】（１）薄膜トランジスタの移動度などのト
ランジスタ特性に合わせて、データドライバに入力する
映像信号をｎ倍に時間軸伸長するとともに、該映像デー
タをｎ系統に分離してデータドライバに入力させる。こ
の場合には、上記のように、データドライバでのサンプ
リング速度が、元の映像信号をそのままサンプリングす
る場合に比べて１／ｎに低減する。

【００１３】ここで、元の映像信号をｎ倍に時間軸伸長
してｎ系統の映像データに変換して液晶表示装置を駆動
する駆動回路システムを図１５に示す。この駆動回路シ
ステムは、映像信号の伸長数をｎ＝１２として元の映像
信号を１２系統にして液晶表示装置に入力する場合を示
している。

【００１４】以下に上記の駆動回路システムの動作につ
いて説明する。該駆動回路システムは、タイミングジェ
ネレータ１１０、映像信号変換部１１１、およびサンプ
ルホールドＬＳＩ１１２を備えた構成となっている。タ
イミングジェネレータ１１０には、映像信号に同期した
同期信号ｓｙｎｃが入力され、映像信号Ｖｉｄｅｏｉｎ
は、映像信号変換部１１１に入力される。

【００１５】タイミングジェネレータ１１０は、入力さ
れた同期信号ｓｙｎｃをもとに、液晶表示素子のドライ
バを駆動するための各種制御信号（ｓｐ，ｃｋ，ｃｋ
ｂ，ｓｐｇ，ｃｋｇ，ｃｋｇｂなど）、および液晶表示
装置に入力する１２系統の映像信号ｖｉｄｅｏ１〜ｖｉ
ｄｅｏ１２を生成するためのサンプルホールド用制御信
号を生成する。

【００１６】また、映像信号変換部１１１は、入力され
た映像信号Ｖｉｄｅｏｉｎを、図１６に示すように１水
平期間毎に極性が反転する信号に変換するとともに、さ
らに、入力された映像信号Ｖｉｄｅｏｉｎの振幅ＶをＶ
１に増幅する。これは液晶表示素子を形成する液晶に直
流電圧が印加されることによる液晶の劣化を防止するた
めである。

【００１７】そして、極性反転処理および振幅調整など
が行われた極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏは、サンプルホ
ールド回路ブロックであるサンプルホールドＬＳＩ１１
２に入力される。サンプルホールドＬＳＩ１１２は、液
晶表示装置を駆動するための１２相に展開された映像信
号ｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２を液晶表示装置に対し
て出力する。図１７は、映像信号ｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄ
ｅｏ６を、図１８は、映像信号ｖｉｄｅｏ７〜ｖｉｄｅ
ｏ１２を示している。

【００１８】上記のような駆動回路システムによれば、
映像信号Ｖｉｄｅｏ１〜１２は、映像信号Ｖｉｄｅｏｉ
ｎの１／１２の動作速度で済むので、ドライバモノリシ
ック型液晶表示装置におけるデータドライバの動作速度
もそれに応じて下げることができる。

【００１９】（２）また、特開平５−３１３６０９号公
報には、次のような構成のデータドライバが開示されて
いる。このデータドライバは、該データドライバの出力
段に、第一のコンデンサとバッファ回路よりなる第一の
サンプルホールド回路と、第二のコンデンサと転送バッ
ファ回路よりなる第二のサンプルホールド回路を設けた
構成となっている。そして、第一のサンプルホールド回
路において１走査分の映像データのサンプリングが終了
した後に、第二のサンプルホールド回路にそのデータが
転送される。これにより、データドライバの動作速度を
高速化することができる。

【００２０】この場合、第一のサンプルホールド回路を
構成するコンデンサの容量を、ソースバスライン容量に
比して十分に小さくすることによって、データドライバ
を構成するサンプルホールド回路の動作速度を高速化す
ることができる。したがって、データドライバに入力す
る映像データを複数系統用意することなく、単結晶シリ
コントランジスタよりも移動度の低いポリシリコン、そ
の他の薄膜トランジスタ、２端子非線形素子であるＭＩ
Ｍ（Metal-Insulator-Metal ）素子などによって構成さ
れる液晶表示装置を駆動するドライバ回路をモノリシッ
ク化することができる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上記の（１）で示した
構成において、図１５に示すサンプルホールドＬＳＩ１
１２は、図１９に示すような構成となる。すなわち、サ
ンプルホールドＬＳＩ１１２は、サンプルホールドタイ
ミング信号生成回路１１３、映像信号のサンプリングを
行うためのアナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２、お
よび、サンプルホールド信号の出力バッファ回路ＢＵＦ
１〜ＢＵＦ１２によって構成されている。ここで、アナ
ログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２および出力バッファ
回路ＢＵＦ１〜ＢＵＦ１２には次のような性能が求めら
れる。

【００２２】液晶表示装置が表示すべき画像の解像度が
例えばＸＧＡ（１０２４×７６８）で、リフレッシュレ
ートが６０Ｈｚの場合を考えると、１回のサンプルホー
ルド時間は、（（１÷６０）÷７６８）÷１０２４≒２
２（ｎｓ）となる。なお、実際には、映像信号にはブラ
ンキング期間などが含まれているので、上記のサンプル
ホールド時間はさらに短くなることになる。また、液晶
表示素子を形成する液晶に印加する電圧は約５Ｖ程度
（図１６におけるＶ１に相当）のダイナミックレベル
（白〜黒間）が必要とされる。即ちサンプルホールドＬ
ＳＩ１１２に入力される極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏ
は、極性反転するために５×２＝１０（Ｖ）程度の高い
振幅を持つことになる。つまり、アナログスイッチＡＳ
Ｗ１〜ＡＳＷ１２には、非常に高速度のスイッチング性
能および高耐圧性能が求められ、出力バッファ回路ＢＵ
Ｆ１〜ＢＵＦ１２には、高耐圧性能および高いスルーレ
ート性能が求められることになる。

【００２３】一般に、ＬＳＩを構成するトランジスタの
耐圧性能を高めるためには、トランジスタサイズを大き
くする必要がある。しかしながら、トランジスタサイズ
を大きくすると、トランジスタの寄生容量の増大を招く
ことになるので、高速性が犠牲となる。また、高振幅の
入力信号をスイッチングするためには、ＬＳＩを駆動す
るための電源電圧も大きくする必要があるので、消費電
力が増大することになる。さらに、トランジスタサイズ
の大型化はＬＳＩのチップサイズの増大、消費電力の増
大、発熱などの問題も招くことになり、ＬＳＩパッケー
ジの大型化などの不具合も生じるとともに、コスト、性
能の面で非常に大きな問題となる。

【００２４】また、上記の（２）で示した、特開平５−
３１３６０９号公報に開示された構成では、第一および
第二のサンプルホールド回路のバッファ回路は、モノリ
シックドライバを形成する薄膜トランジスタあるいはＭ
ＩＭ素子によって形成されている。この場合、ドライバ
内の各バッファ回路自体が持つオフセット、あるいは増
幅率にバラツキが生じていると、表示画像は均一性の無
い（この場合、縦筋むらのある）ものとなる。

【００２５】ここで、液晶に印可する画像データの電圧
を４Ｖ程度とすると、表示階調を２５６階調とした場
合、１階調当りの電圧は約２０ｍＶとなる。ここで、バ
ッファ回路の出力バラツキが２０ｍＶ以上となってしま
うと、１階調以上の表示バラツキが生じることになる。
しかしながら、一般に、ドライバモノリシック型液晶表
示装置を構成するドライバ内の各バッファ回路自体が持
つオフセットあるいは増幅率のバラツキを最小限にしよ
うとしても、データドライバからの出力のバラツキを上
述するような２０ｍＶ以下の精度で揃える事は極めて困
難である。すなわち、この場合には、表示画像の品位低
下の面で大きな不具合を生じることになる。

【００２６】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、液晶表示素子を駆動する駆
動システムを構成する回路のサイズの縮小、回路動作の
高速化、消費電力および発熱の低減などを実現した液晶
表示装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係る液晶表示装置は、マトリクス状に配
置された複数の絵素容量に対して電圧を印加するデータ
ドライバを備えた液晶表示素子、およびこの液晶表示素
子を駆動する駆動システムを備えた液晶表示装置におい
て、入力されるアナログ映像信号を所定の周期おきに極
性反転させるとともに、極性反転させた周期における信
号の電位変動範囲を所定量オフセットさせた極性反転映
像信号を生成する映像信号変換部と、上記映像信号変換
部から出力された極性反転映像信号を、ｎ相（ｎは２以
上の整数）の映像信号に展開して上記データドライバに
出力するサンプルホールド回路と、上記絵素容量に対し
て印加される電圧を、上記所定の周期おきに異なる電圧
でオフセットさせる電圧オフセット手段とを備えている
ことを特徴としている。

【００２８】上記の構成では、入力されるアナログ映像
信号は、映像信号変換部において極性反転映像信号に変
換された後に、サンプルホールド回路において、ｎ相の
映像信号に変換され、データドライバに入力される。こ
こで、映像信号変換部において生成される極性反転映像
信号は、所定の周期おきに極性反転させた信号の電位変
動範囲が所定量オフセットされたものである。

【００２９】ここで、入力されるアナログ映像信号を所
定の周期おきに極性反転させただけの極性反転映像信号
の振幅は、極性反転させた周期における信号の振幅（Ｖ
１）と、極性反転させていない周期における信号の振幅
（Ｖ１）との和（２Ｖ１）となる。これに対して、上記
の構成において、例えば、極性反転させている周期にお
ける信号の電位変動範囲を、極性反転させていない周期
における信号の電位変動範囲に少なくとも一部分重なる
ようにオフセットさせれば、極性反転映像信号の振幅
は、２Ｖ１よりも小さくすることができる。

【００３０】この極性反転映像信号は、上記のように、
所定の周期ごとに正極と負極とに極性反転されているも
のではないが、電圧オフセット手段による電圧オフセッ
トによって、絵素容量には、所定の周期ごとに正極と負
極とに極性反転された電圧を印加することが可能とな
る。

【００３１】したがって、上記の構成によれば、絵素容
量に印加する、所定の周期ごとに正極と負極とに極性反
転された電圧を小さくすることなく、サンプルホールド
回路に入力される極性反転映像信号の振幅を小さくする
ことができる。これにより、サンプルホールド回路にお
いて必要とされる耐圧性能を低くすることができるの
で、回路のサイズの縮小、回路動作の高速化、消費電力
および発熱の低減などを実現した駆動システムを備えた
液晶表示装置を提供することができる。

【００３２】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の構成において、上記映像信号変換部が、極性反転させ
た周期における信号の電位変動範囲を、極性反転させて
いない周期における信号の電位変動範囲に一致させるよ
うにオフセットした極性反転映像信号を生成する構成と
してもよい。

【００３３】上記の構成では、映像信号変換部において
生成される極性反転映像信号が、極性反転させている周
期における信号の電位変動範囲を、極性反転させていな
い周期における信号の電位変動範囲に一致したものとな
っている。よって、極性反転映像信号の振幅はＶ１とな
り、入力されるアナログ映像信号を所定の周期おきに極
性反転させただけの極性反転映像信号の振幅の半分にす
ることができる。よって、サンプルホールド回路に入力
される極性反転映像信号の振幅をさらに小さくすること
ができる。

【００３４】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の構成において、上記電圧オフセット手段が、上記サン
プルホールド回路から上記データドライバに出力される
映像信号の電圧をオフセットする構成としてもよい。

【００３５】上記の構成によれば、電圧オフセット手段
は、サンプルホールド回路からデータドライバに出力さ
れる映像信号の電圧をオフセットするので、液晶表示素
子としては、従来から用いられている液晶表示素子と同
じ構成のものを用いることができる。よって、液晶表示
素子の生産ラインなどを変更する必要がないので、液晶
表示装置の製造コストの低減を図ることができる。

【００３６】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の構成において、上記サンプルホールド回路が、上記極
性反転映像信号を、ｎ相の映像信号に展開するｎ個のア
ナログスイッチと、上記各アナログスイッチからの出力
をバッファして上記データドライバに出力するｎ個の出
力バッファ回路とを備え、上記電圧オフセット手段が、
上記所定の周期おきに異なるオフセット電圧を上記出力
バッファ回路に入力するオフセット信号生成回路によっ
て構成されている構成としてもよい。

【００３７】上記の構成では、極性反転映像信号は、ｎ
個のアナログスイッチによってｎ相の映像信号に展開さ
れ、ｎ個の出力バッファ回路を介してデータドライバに
出力される。そして、オフセット信号生成回路から出力
バッファ回路に入力されるオフセット電圧によって、電
圧オフセットが行われる。よって、従来から存在する、
アナログスイッチおよび出力バッファ回路からなるサン
プルホールド回路に対して、オフセット信号生成回路を
新たに加えるのみで、上記の構成を実現することができ
るので、製造コストを大幅に増大させることなく、上記
のような液晶表示装置を実現することができる。

【００３８】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の構成において、上記サンプルホールド回路が、複数の
サンプルホールド回路によって構成されているととも
に、１つの電圧オフセット手段によって、上記複数のサ
ンプルホールド回路から上記データドライバに出力され
る映像信号の電圧がオフセットされる構成としてもよ
い。

【００３９】上記の構成によれば、１つの電圧オフセッ
ト手段によって、複数のサンプルホールド回路からデー
タドライバに出力される映像信号の電圧がオフセットさ
れるので、データドライバに入力される映像信号におい
て、オフセットされる電圧を均一にすることができる。
したがって、液晶表示素子における表示画面上に輝度の
ばらつきなどのない、良好な表示性能を有する液晶表示
装置を提供することができる。

【００４０】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の構成において、上記電圧オフセット手段が、上記デー
タドライバと上記絵素容量とを接続するソースバスライ
ンに接続されている構成としてもよい。

【００４１】上記の構成では、データドライバと絵素容
量とを接続するソースバスラインに、電圧オフセット手
段が接続されている。すなわち、サンプルホールド回路
からデータドライバに入力される映像信号は、電圧オフ
セット手段によって電圧がオフセットされる前の映像信
号となる。すなわち、データドライバには、振幅が小さ
い映像信号が入力されることになる。これにより、デー
タドライバにおいて必要とされる耐圧性能を低くするこ
とができるので、データドライバにおける回路のサイズ
の縮小、回路動作の高速化、消費電力および発熱の低減
などを実現した液晶表示装置を提供することができる。

【００４２】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の構成において、上記電圧オフセット手段が、上記ソー
スバスラインに接続された結合容量を備えており、上記
結合容量に印加する電圧を、上記所定の周期おきに変化
させる構成としてもよい。

【００４３】上記の構成では、ソースバスラインに接続
された結合容量に印加する電圧を、上記所定の周期おき
に変化させることによって、絵素容量に対して、所定の
周期ごとに正極と負極とに極性反転された電圧を印加さ
せている。したがって、比較的簡素な構成によって、電
圧オフセット手段を実現できるので、コストの増大を少
なくすることができる。

【００４４】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の構成において、上記電圧オフセット手段においてオフ
セットさせる電圧が可変である構成としてもよい。

【００４５】上記の構成によれば、電圧オフセット手段
においてオフセットさせる電圧を変化させることによっ
て、絵素容量に印加する電圧を全体的に変化させること
が可能となるので、液晶表示素子における表示画面の明
るさを調整することが可能となる。

【００４６】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の構成において、上記電圧オフセット手段においてオフ
セットさせる電圧が、水平走査期間および／または垂直
走査期間内で可変である構成としてもよい。

【００４７】上記の構成では、電圧オフセット手段にお
いてオフセットさせる電圧が、水平走査期間および／ま
たは垂直走査期間内で可変となっている。ここで、例え
ば表示面内において、セル厚やその他の要因によって、
左右方向（水平走査方向）や上下方向（垂直走査方向）
で光の透過率が変化しているような場合が考えられる。
このような場合に、光の透過率を補正するように、水平
走査期間および／または垂直走査期間内で、電圧オフセ
ット手段においてオフセットさせる電圧を変化させるこ
とによって、表示面内における輝度ムラをなくすことが
可能となる。よって、表示品位をより向上させることが
可能となる。

【００４８】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の構成において、上記液晶表示素子が、ドライバモノリ
シック型である構成としてもよい。

【００４９】ドライバモノリシック型の液晶表示素子と
は、マトリクス状に配置された複数の絵素容量、およ
び、この絵素容量に対して電圧を印加するデータドライ
バなどが、１枚の透明基板上に同時に形成されてなる構
成の液晶表示素子のことを示している。ドライバモノリ
シック型ではない液晶表示素子では、例えばデータドラ
イバなどの構成は、絵素容量や例えばスイッチング素子
などの構成の形成と同時に形成されるものではなく、Ｌ
ＳＩなどの構成によって実装されることになり、装置全
体のサイズが比較的大きくなるという問題がある。これ
に対して、上記の構成のように、ドライバモノリシック
型の液晶表示素子であれば、装置のサイズの小型化を図
ることが可能となる。よって、例えば携帯端末などの表
示装置として好適な液晶表示装置を提供することができ
る。

【００５０】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の構成において、上記液晶表示素子が、連続粒界結晶シ
リコンからなる半導体を備えている構成としてもよい。

【００５１】連続粒界結晶シリコンとは、Ｎｉなどの結
晶成長を助長する元素を結晶化前のａ−Ｓｉに添加して
形成されるものである。このような連続粒界結晶シリコ
ンによれば、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ（多結晶）よりもさらに大
きな結晶性を有する半導体を得ることが可能となり、Ｐ
ｏｌｙ−Ｓｉよりも移動度の高い（駆動能力の高い）半
導体素子を形成することができる。よって、Ｐｏｌｙ−
Ｓｉからなる半導体を備えた構成よりも、ドライバ回路
などの動作を高速化することができるので、例えばタイ
ミングマージンなどに余裕を持たせることができる。

【００５２】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、
以下のとおりである。

【００５３】図２は、本実施形態に係るドライバモノリ
シック型液晶表示素子（以降、単に液晶表示素子と称す
る）の概略構成を示す説明図である。同図に示すよう
に、該液晶表示素子は、ガラス或いは石英基板等の透明
基板上にデータドライバ１、ゲートドライバ２、表示部
３が形成された構成となっている。データドライバ１に
は、制御信号であるスタートパルスｓｐ、クロック信号
ｃｋ・ｃｋｂおよび、映像信号ｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅ
ｏ１２が入力される。ゲートドライバ２には、スタート
パルスｓｐｇ、クロック信号ｃｋｇ・ｃｋｇｂなどが入
力される。

【００５４】表示部３は、マトリクス状に配置された多
数の薄膜トランジスタ（Thin FilmTransistor：ＴＦ
Ｔ）４…を備えている。薄膜トランジスタ４…のゲート
端子は、ゲートドライバ２の信号出力部に接続されてい
るゲートバスラインＧ１，Ｇ２，…，Ｇｎに接続されて
いる。また、薄膜トランジスタ４…のソース端子は、デ
ータドライバの信号出力部に接続されているソースバス
ラインＤ１，Ｄ２，…，Ｄｎに接続されている。また、
薄膜トランジスタ４のドレイン端子は、該薄膜トランジ
スタ４が形成されているアクティブマトリクス基板と同
じ基板上に形成されている透明電極と、該アクティブマ
トリクス基板に対向する基板上に形成されている対向電
極とによって形成される絵素容量５…に接続されてい
る。この絵素容量５…は、薄膜トランジスタ４に１対１
で対応して設けられており、透明電極と対向電極との間
の液晶に対して電圧が印加されることによって、光の透
過状態が制御されることになる。

【００５５】次に、上記の液晶表示素子に入力する各種
信号を生成する駆動システムについて説明する。図３
は、この駆動システムの概略構成を示すブロック図であ
る。同図に示すように、駆動システムは、タイミングジ
ェネレータ６、映像信号変換部７、およびサンプルホー
ルドＬＳＩ（サンプルホールド回路）８から構成されて
いる。タイミングジェネレータ６には、映像信号Ｖｉｄ
ｅｏｉｎに同期した同期信号ｓｙｎｃが入力され、映像
信号Ｖｉｄｅｏｉｎは、映像信号変換部７に入力され
る。

【００５６】タイミングジェネレータ６は、入力された
同期信号ｓｙｎｃをもとに、液晶表示素子におけるデー
タドライバ１およびゲートドライバ２を駆動するための
各種制御信号（ｓｐ，ｃｋ，ｃｋｂ，ｓｐｇ，ｃｋｇ，
ｃｋｇｂなど）、および液晶表示素子に入力する１２系
統の映像信号ｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２を生成する
ためのサンプルホールド用制御信号を生成する。

【００５７】また、映像信号変換部７は、入力された映
像信号Ｖｉｄｅｏｉｎを、１水平期間毎に極性が反転す
る極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏに変換するとともに、さ
らに、入力された映像信号Ｖｉｄｅｏｉｎの振幅ＶをＶ
１に増幅する。これは液晶表示素子を形成する液晶に直
流電圧が印加されることによる液晶の劣化を防止するた
めである。

【００５８】そして、極性反転処理および振幅調整など
が行われた極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏは、サンプルホ
ールド回路ブロックであるサンプルホールドＬＳＩ８に
入力される。サンプルホールドＬＳＩ８は、液晶表示素
子を駆動するための１２相に展開された映像信号ｖｉｄ
ｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２を液晶表示素子に対して出力す
る。

【００５９】図１は、サンプルホールドＬＳＩ８の概略
構成を示す回路図である。同図に示すように、サンプル
ホールドＬＳＩ８は、サンプルホールドタイミング信号
生成回路９、映像信号のサンプリングを行うためのアナ
ログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２、サンプルホールド
信号の出力バッファ回路ＢＵＦ１〜ＢＵＦ１２、および
オフセット信号生成回路（電圧オフセット手段）１０に
よって構成されている。

【００６０】サンプルホールドタイミング信号生成回路
９は、タイミングジェネレータ６から入力されるサンプ
ルホールド用制御信号に基づいて、サンプルホールドタ
イミング信号ＳＨＴ１〜ＳＨＴ１２を出力している。な
お、図示はしないが、サンプルホールドタイミング信号
生成回路９は、複数のＤフリップフロップおよび複数の
ＡＮＤ回路などによって構成されており、これらの回路
によって、所望のタイミングでサンプルホールドタイミ
ング信号ＳＨＴ１〜ＳＨＴ１２を出力するものとなって
いる。

【００６１】アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２に
は、サンプルホールドタイミング信号生成回路９から、
サンプルホールドタイミング信号ＳＨＴ１〜ＳＨＴ１２
がそれぞれ入力されているとともに、極性反転映像信号
Ｖｉｄｅｏが各アナログスイッチに対して入力されてい
る。また、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２から
は、ｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２が出力されており、
これらは、それぞれ出力バッファ回路ＢＵＦ１〜ＢＵＦ
１２に入力されている。

【００６２】オフセット信号生成回路１０は、サンプル
ホールド用制御信号を入力するとともに、これに基づい
てオフセット信号を生成し、各出力バッファ回路ＢＵＦ
１〜ＢＵＦ１２に対して出力している。

【００６３】出力バッファ回路ＢＵＦ１〜ＢＵＦ１２
は、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２からそれぞ
れｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２を入力するとともに、
オフセット信号生成回路１０からオフセット信号を入力
している。そして、オフセットが施されたｖｉｄｅｏ１
〜ｖｉｄｅｏ１２を出力し、これらを液晶表示素子に対
して入力している。

【００６４】次に、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ
１２に対して入力される極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏに
ついて説明する。図４（ａ）は、元の映像信号Ｖｉｄｅ
ｏｉｎにおける１水平走査期間毎の電圧の変動量を示す
説明図である。同図に示すように、元の映像信号Ｖｉｄ
ｅｏｉｎは、最小階調から最大階調までの電圧の変動の
最大値、すなわち振幅がＶとなっているものとする。

【００６５】そして、この元の映像信号Ｖｉｄｅｏｉｎ
は、映像信号変換部７において、図４（ｂ）に示すよう
な極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏに変換される。この極性
反転映像信号Ｖｉｄｅｏは、１水平走査周期おきに、元
の映像信号Ｖｉｄｅｏｉｎにおける最小階調の電圧を最
大階調の電圧、最大階調の電圧を最小階調の電圧となる
ように反転したものとなっている。別の言い方をすれ
ば、極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏは、元の映像信号Ｖｉ
ｄｅｏｉｎを１水平走査周期おきに極性反転させるとと
もに、極性反転させた部分の電圧の変動範囲を、元の映
像信号Ｖｉｄｅｏｉｎにおける電圧の変動範囲に一致さ
せたものとなっている。また、極性反転映像信号Ｖｉｄ
ｅｏは、最小階調から最大階調までの電圧の変動の最大
値、すなわち振幅がＶ１に増幅されている。

【００６６】以上のような極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏ
が、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２に入力され
ると、サンプルホールドタイミング信号ＳＨＴ１〜ＳＨ
Ｔ１２に基づいて、図５に示すようなｖｉｄｅｏ１〜ｖ
ｉｄｅｏ１２が、各アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ
１２から出力される。

【００６７】次に、オフセット信号生成回路１０におい
て生成されるオフセット信号について説明する。図４
（ｃ）は、オフセット信号の電圧の変動を示す説明図で
ある。同図に示すように、オフセット信号は、極性反転
映像信号Ｖｉｄｅｏにおいて、低階調側の電圧が低く、
高階調側の電圧が高くなっている水平走査周期では、最
大となる電圧値に一致した電圧となり、低階調側の電圧
が高く、高階調側の電圧が低くなっている水平走査周期
では、最小となる電圧値に一致した電圧となるような変
化をしている。すなわち、オフセット信号は、１水平走
査周期毎に、振幅Ｖ１で変動する信号となっている。

【００６８】以上のようなｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１
２、およびオフセット信号が出力バッファ回路ＢＵＦ１
〜ＢＵＦ１２に入力されると、ｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅ
ｏ１２は、オフセット信号によってオフセットされ、セ
ンター電位に対して正極性となる水平走査周期と、セン
ター電位に対して負極性となる水平走査周期とが交互に
繰り返される信号に変換される。詳しく説明すると、極
性反転映像信号Ｖｉｄｅｏにおいて、低階調側の電圧が
低く、高階調側の電圧が高くなっている水平走査周期で
は、最大値となるオフセット信号によって、センター電
位に対して振幅Ｖ１で正極性となる信号に変換され、極
性反転によって、低階調側の電圧が高く、高階調側の電
圧が低くなっている水平走査周期では、最小値となるオ
フセット信号によって、センター電位に対して振幅Ｖ１
で負極性となる信号に変換される。図４（ｄ）は、極性
反転映像信号Ｖｉｄｅｏが、オフセット信号によって変
換された状態を示している。

【００６９】なお、実際には、出力バッファ回路ＢＵＦ
１〜ＢＵＦ１２には、図５に示すようなｖｉｄｅｏ１〜
ｖｉｄｅｏ１２が入力されているので、各出力バッファ
回路ＢＵＦ１〜ＢＵＦ１２から出力されるｖｉｄｅｏ１
〜ｖｉｄｅｏ１２は、図５に示すｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄ
ｅｏ１２が、図４（ｄ）に示すようにセンター電位を中
心に正極性と負極性とが１水平周期毎に入れ替わるよう
な信号となる。したがって、出力バッファ回路ＢＵＦ１
〜ＢＵＦ１２から液晶表示素子に入力されるｖｉｄｅｏ
１〜ｖｉｄｅｏ１２は、従来の技術において、図１７お
よび図１８で示したｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２と同
様の信号出力となる。

【００７０】以上のように、本実施形態に係る駆動シス
テムでは、サンプルホールドＬＳＩ８において、アナロ
グスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２には、振幅がＶ１の極
性反転映像信号Ｖｉｄｅｏが入力されることになる。こ
れに対して、従来の技術において図１９に示す構成のサ
ンプルホールドＬＳＩでは、各アナログスイッチに対し
て、図１６に示すような極性反転映像信号、すなわち振
幅が２Ｖ１となる信号が入力されている。したがって、
本実施形態に係る駆動システムによれば、アナログスイ
ッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２に入力する極性反転映像信号
Ｖｉｄｅｏの振幅電圧を、従来と比較して半分にするこ
とができる。これにより、アナログスイッチＡＳＷ１〜
ＡＳＷ１２に求められる耐圧を従来の１／２に低減する
ことができるので、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ
１２を構成するトランジスタのトランジスタサイズを縮
小することが可能となる。

【００７１】また、同様に、本実施形態に係る駆動シス
テムによれば、出力バッファ回路ＢＵＦ１〜ＢＵＦ１２
に入力されるｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２の振幅電圧
も、従来と比較して半分にすることができるので、出力
バッファ回路ＢＵＦ１〜ＢＵＦ１２に求められる耐圧を
従来の１／２に低減することができる。

【００７２】したがって、本実施形態に係る駆動システ
ムによれば、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２を
構成するトランジスタのトランジスタサイズを縮小する
ことが可能となることにより、トランジスタの寄生容量
が小さくなるので、高速のスイッチングを行うことが可
能となる。したがって、より高解像度の液晶表示素子を
用いた場合でも、これに対応する十分なスイッチング速
度を有する駆動システムを提供することができる。ま
た、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２および出力
バッファ回路ＢＵＦ１〜ＢＵＦ１２に入力される信号の
振幅電圧が低減されることにより、消費電力および発熱
量を低減することができる。

【００７３】〔実施の形態２〕本発明の実施の他の形態
について図６および図７に基づいて説明すれば、以下の
とおりである。なお、前記した実施の形態１で説明した
構成と同様の機能を有する構成には、同一の符号を付記
し、その説明を省略する。

【００７４】図６は、本実施形態に係る駆動システムの
概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、
本駆動システムは、タイミングジェネレータ６、映像信
号変換部７、第１および第２サンプルホールドＬＳＩ
（サンプルホールド回路）８Ａ・８Ｂ、およびオフセッ
ト電圧生成回路（電圧オフセット手段）１１を備えた構
成となっている。タイミングジェネレータ６、映像信号
変換部７、ならびに液晶表示素子は、実施の形態１で説
明した構成と同様であるので、ここではその説明を省略
する。

【００７５】上記のように、本実施形態に係る駆動シス
テムでは、２つのサンプルホールド回路、すなわち第１
および第２サンプルホールドＬＳＩ８Ａ・８Ｂを備えた
構成となっている。そして、第１サンプルホールドＬＳ
Ｉ８Ａは、液晶表示素子に対してｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄ
ｅｏ６を出力し、第２サンプルホールドＬＳＩ８Ｂは、
液晶表示素子に対してｖｉｄｅｏ７〜ｖｉｄｅｏ１２を
出力するようになっている。

【００７６】このように、ｖｉｄｅｏ１〜６およびｖｉ
ｄｅｏ７〜１２の映像信号グループを、それぞれ異なる
サンプルホールドＬＳＩから出力する場合、実施の形態
１で示した構成のように、サンプルホールドＬＳＩ内部
にオフセット信号生成回路を設けると、各サンプルホー
ルドＬＳＩから出力される映像信号の直流レベルがばら
つく恐れがある。これは、サンプルホールドＬＳＩ内に
おけるオフセット信号生成回路が、回路上の設計誤差や
特性変動などによって、それぞれ異なる電圧のオフセッ
ト信号を生成する可能性があるからである。ドライバモ
ノリシック型の液晶表示素子において、このように入力
される映像信号のレベルがばらつきが生じていると、表
示画像に周期的な表示むらなどの表示不具合が生じるこ
とになる。

【００７７】そこで、本実施形態では、第１および第２
サンプルホールドＬＳＩ８Ａ・８Ｂの内部にはオフセッ
ト信号生成回路を設けずに、外部に設けられた１つのオ
フセット信号生成回路１１において生成されたオフセッ
ト信号が、第１および第２サンプルホールドＬＳＩ８Ａ
・８Ｂに入力される構成としている。これにより、第１
および第２サンプルホールドＬＳＩ８Ａ・８Ｂにおい
て、ｖｉｄｅｏ１〜６およびｖｉｄｅｏ７〜１２を生成
する際に用いられるオフセット信号が同一のものとなる
ので、出力映像信号の直流レベルを一定にすることがで
きる。

【００７８】なお、図示はしないが、第１および第２サ
ンプルホールドＬＳＩ８Ａ・８Ｂは、それぞれ、サンプ
ルホールドタイミング信号生成回路、６個のアナログス
イッチ、および６個の出力バッファ回路を備えた構成と
なっている。すなわち、第１および第２サンプルホール
ドＬＳＩ８Ａ・８Ｂは、実施の形態１において図１を参
照しながら説明したサンプルホールドＬＳＩ８の構成に
おいて、サンプルホールドタイミング信号生成回路９に
おけるサンプルホールドタイミング信号の出力数を６個
とし、１２個あるアナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ１
２を６個とし、同じく１２個ある出力バッファ回路ＢＵ
Ｆ１〜ＢＵＦ１２を６個とした構成となっている。そし
て、オフセット信号生成回路１０を無くすとともに、各
出力バッファ回路に対して、外部のオフセット信号生成
回路１１からのオフセット信号が入力される構成とな
る。

【００７９】次に、第１および第２サンプルホールドＬ
ＳＩ８Ａ・８Ｂに入力される極性反転映像信号、オフセ
ット信号生成回路１１において生成されるオフセット信
号、および、第１および第２サンプルホールドＬＳＩ８
Ａ・８Ｂから出力されるｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２
について説明する。図７（ａ）は、元の映像信号Ｖｉｄ
ｅｏｉｎにおける１水平走査期間毎の電圧の変動量を示
す説明図である。同図に示すように、元の映像信号Ｖｉ
ｄｅｏｉｎは、最小階調から最大階調までの電圧の変動
の最大値、すなわち振幅がＶとなっているものとする。

【００８０】そして、この元の映像信号Ｖｉｄｅｏｉｎ
は、映像信号変換部７において、図７（ｂ）に示すよう
な極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏに変換される。この極性
反転映像信号Ｖｉｄｅｏは、実施の形態１において、図
４（ｂ）で示した極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏと同様の
ものである。

【００８１】以上のような極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏ
が、第１および第２サンプルホールドＬＳＩ８Ａ・８Ｂ
におけるアナログスイッチに入力されると、実施の形態
１において図５に示したものと同様のｖｉｄｅｏ１〜ｖ
ｉｄｅｏ１２が、各アナログスイッチから出力される。

【００８２】オフセット信号生成回路１０は、実施の形
態１において、図４（ｃ）で示すオフセット信号と同様
の信号を生成するものであってもよいが、ここでは、図
７（ｃ）に示すように、１水平走査期間内で電位レベル
が変化するオフセット信号を生成するものとする。この
ように、オフセット信号を、１水平走査期間内で電位レ
ベルが変化するような信号とすると、図７（ｄ）に示す
ように、第１および第２サンプルホールドＬＳＩ８Ａ・
８Ｂから出力されるｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２のそ
れぞれの振幅を調整することが可能となる。これによ
り、例えば液晶表示素子において、セル厚のむらなどに
より、表示面内での透過率がばらついている場合など
に、これらのばらつきを補正するように、対応するｖｉ
ｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２の振幅を調整することが可能
となる。

【００８３】また、オフセット信号生成回路１１におい
て、１水平走査期間内で、電位レベルを一定としたオフ
セット信号を用いる場合、および、電位レベルを変化さ
せたオフセット信号を用いる場合ともに、該オフセット
信号の１水平走査期間内における全体的な電位レベルを
変化させることが可能な構成としてもよい。このように
すれば、第１および第２サンプルホールドＬＳＩ８Ａ・
８Ｂから出力されるｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２の全
体的な電位レベルを調整することが可能となるので、液
晶表示素子による表示画面の明るさを調整することが可
能となる。

【００８４】〔実施の形態３〕本発明の実施の他の形態
について図８および図９に基づいて説明すれば、以下の
とおりである。なお、前記した各実施の形態で説明した
構成と同様の機能を有する構成には、同一の符号を付記
し、その説明を省略する。

【００８５】図８は、本実施形態に係る液晶表示素子の
概略構成を示す説明図である。この液晶表示素子は、実
施の形態１において図２で示した液晶表示素子と比べ
て、オフセット量切換回路（電圧オフセット手段）２
１、およびオフセット信号生成回路２３がさらに設けら
れている点で異なっている。その他の構成については、
実施の形態１において説明したものと同様であるので、
ここではその説明を省略する。

【００８６】オフセット量切換回路２１は、結合容量Ｃ
１〜Ｃｎ、およびアナログスイッチ２２…から構成され
ている。結合容量Ｃ１〜Ｃｎは、所定の容量を有するコ
ンデンサであり、表示部３を挟んでデータドライバ１の
反対側において、ソースバスラインＤ１〜Ｄｎにそれぞ
れ接続されている。アナログスイッチ２２…は、結合容
量Ｃ１〜Ｃｎに接続されており、オフセット制御信号ｏ
ｃｓをトリガー入力として、オフセット信号電位ｏｓｖ
のスイッチングを行うものである。

【００８７】オフセット信号生成回路２３は、１水平走
査期間毎に出力されるオフセット制御信号ｏｃｓ、およ
び、２種類のオフセット信号電位ｏｓｖを出力するもの
である。

【００８８】本実施形態における駆動システムは、実施
の形態１にて図３で示した構成において、サンプルホー
ルドＬＳＩ８の構成が異なるものとなっている。その他
の構成については、実施の形態１において説明したもの
と同様であるので、ここではその説明を省略する。

【００８９】本実施形態におけるサンプルホールドＬＳ
Ｉ８は、実施の形態１にて図１で示した構成において、
オフセット信号生成回路１０が設けられていない構成と
なっている。すなわち、従来の技術において、図１９で
示した構成と同様となっている。その他の構成について
は、実施の形態１において説明したものと同様であるの
で、ここではその説明を省略する。

【００９０】次に、サンプルホールドＬＳＩ８に入力さ
れる極性反転映像信号、および、サンプルホールドＬＳ
Ｉ８から出力されるｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２につ
いて説明する。図９（ａ）は、元の映像信号Ｖｉｄｅｏ
ｉｎにおける１水平走査期間毎の電圧の変動量を示す説
明図である。同図に示すように、元の映像信号Ｖｉｄｅ
ｏｉｎは、最小階調から最大階調までの電圧の変動の最
大値、すなわち振幅がＶとなっているものとする。

【００９１】そして、この元の映像信号Ｖｉｄｅｏｉｎ
は、映像信号変換部７において、図９（ｂ）に示すよう
な極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏに変換される。この極性
反転映像信号Ｖｉｄｅｏは、実施の形態１において、図
４（ｂ）で示した極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏと同様の
ものである。

【００９２】以上のような極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏ
が、サンプルホールドＬＳＩ８に入力されると、実施の
形態１において図５に示したものと同様のｖｉｄｅｏ１
〜ｖｉｄｅｏ１２が、サンプルホールドＬＳＩ８から出
力され、液晶表示素子におけるデータドライバ１に入力
される。すなわち、本実施形態では、液晶表示素子に入
力されるｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２は、振幅がＶ１
となっている。

【００９３】次に、オフセット信号生成回路２３におい
て生成されるオフセット信号電位ｏｓｖおよびオフセッ
ト制御信号ｏｃｓについて説明する。図９（ｃ）は、オ
フセット信号電位ｏｓｖの切り換えタイミングを示して
おり、図９（ｄ）は、オフセット制御信号ｏｃｓの出力
タイミングを示している。同図（ｃ）に示すように、オ
フセット信号電位ｏｓｖは、極性反転映像信号Ｖｉｄｅ
ｏにおける極性反転が行われていない水平走査期間にお
いては、オフセット信号電位ａとなっており、極性反転
映像信号Ｖｉｄｅｏにおける極性反転が行われている水
平走査期間においては、オフセット信号電位ａからＶ１
だけ低い電位のオフセット信号電位ｂとなっている。ま
た、同図（ｄ）に示すようなタイミングでオフセット制
御信号ｏｃｓがオフセット信号生成回路２３から出力さ
れる。なお、オフセット信号生成回路２３には、図示は
しないが、制御信号であるスタートパルスｓｐ、クロッ
ク信号ｃｋ・ｃｋｂなどが入力されており、これらに基
づいてオフセット制御信号ｏｃｓが生成される。

【００９４】以上のような構成において、データドライ
バ１が、極性反転が行われていない水平走査期間におけ
る極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏをサンプリングしている
間は、結合容量Ｃ１〜Ｃｎのアナログスイッチ２２…側
は、オフセット信号電位ａに充電されている。そして、
データドライバ１が、極性反転が行われている水平走査
期間における極性反転映像信号Ｖｉｄｅｏをサンプリン
グ開始するタイミングで、図９（ｄ）に示すように、ア
ナログスイッチ２２…にアクティブなオフセット制御信
号ｏｃｓが入力される。この時に、オフセット信号電位
ｏｓｖはオフセット信号電位ｂに切り換えられ、結合容
量Ｃ１〜Ｃｎのアナログスイッチ２２…側は、オフセッ
ト信号電位ｂに充電される。このような動作により、表
示部３における各絵素容量５には、従来の技術におい
て、図１７および図１８で示したｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄ
ｅｏ１２と同様の信号が書き込まれることになる。

【００９５】以上のように、本実施形態の構成によれ
ば、サンプルホールドＬＳＩ８には、振幅がＶ１の極性
反転映像信号Ｖｉｄｅｏが入力されるとともに、データ
ドライバ１に対しても、振幅がＶ１のｖｉｄｅｏ１〜ｖ
ｉｄｅｏ１２が入力されることになる。すなわち、サン
プルホールドＬＳＩ８におけるアナログスイッチのみな
らず、データドライバ１においてデータサンプリングを
行う際に用いられるアナログスイッチに対しても、振幅
がＶ１となるｖｉｄｅｏ１〜ｖｉｄｅｏ１２が入力され
ることになる。よって、データドライバ１におけるアナ
ログスイッチに入力される信号を、従来と比較して半分
にすることができるので、データドライバ１におけるア
ナログスイッチに求められる耐圧を従来の１／２に低減
することができ、アナログスイッチを構成するトランジ
スタのトランジスタサイズを縮小することが可能とな
る。

【００９６】これにより、トランジスタの寄生容量が小
さくなるので、高速のスイッチングを行うことが可能と
なり、より高解像度の液晶表示素子を用いた場合でも、
これに対応する十分なスイッチング速度を有するデータ
ドライバ１を提供することができる。また、データドラ
イバ１におけるアナログスイッチに入力される信号の振
幅電圧が低減されることにより、消費電力および発熱量
を低減することができる。

【００９７】なお、上記のオフセット信号回路２３にお
いて、オフセット信号電位ｏｓｖの電位レベルを変化さ
せることが可能な構成としてもよい。このようにすれ
ば、表示部３における絵素容量５に印加される信号の全
体的な電位レベルを調整することが可能となるので、液
晶表示素子による表示画面の明るさを調整することが可
能となる。

【００９８】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る液晶表示装
置は、マトリクス状に配置された複数の絵素容量に対し
て電圧を印加するデータドライバを備えた液晶表示素
子、およびこの液晶表示素子を駆動する駆動システムを
備えた液晶表示装置において、入力されるアナログ映像
信号を所定の周期おきに極性反転させるとともに、極性
反転させた周期における信号の電位変動範囲を所定量オ
フセットさせた極性反転映像信号を生成する映像信号変
換部と、上記映像信号変換部から出力された極性反転映
像信号を、ｎ相（ｎは２以上の整数）の映像信号に展開
して上記データドライバに出力するサンプルホールド回
路と、上記絵素容量に対して印加される電圧を、上記所
定の周期おきに異なる電圧でオフセットさせる電圧オフ
セット手段とを備えている構成である。

【００９９】これにより、絵素容量に印加する、所定の
周期ごとに正極と負極とに極性反転された電圧を小さく
することなく、サンプルホールド回路に入力される極性
反転映像信号の振幅を小さくすることができる。これに
より、サンプルホールド回路において必要とされる耐圧
性能を低くすることができるので、回路のサイズの縮
小、回路動作の高速化、消費電力および発熱の低減など
を実現した駆動システムを備えた液晶表示装置を提供す
ることができるという効果を奏する。

【０１００】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
映像信号変換部が、極性反転させた周期における信号の
電位変動範囲を、極性反転させていない周期における信
号の電位変動範囲に一致させるようにオフセットした極
性反転映像信号を生成する構成としてもよい。

【０１０１】これにより、上記の構成による効果に加え
て、極性反転映像信号の振幅はＶ１となり、入力される
アナログ映像信号を所定の周期おきに極性反転させただ
けの極性反転映像信号の振幅の半分にすることができ
る。よって、サンプルホールド回路に入力される極性反
転映像信号の振幅をさらに小さくすることができるとい
う効果を奏する。

【０１０２】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
電圧オフセット手段が、上記サンプルホールド回路から
上記データドライバに出力される映像信号の電圧をオフ
セットする構成としてもよい。

【０１０３】これにより、上記の構成による効果に加え
て、液晶表示素子としては、従来から用いられている液
晶表示素子と同じ構成のものを用いることができる。よ
って、液晶表示素子の生産ラインなどを変更する必要が
ないので、液晶表示装置の製造コストの低減を図ること
ができるという効果を奏する。

【０１０４】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
サンプルホールド回路が、上記極性反転映像信号を、ｎ
相の映像信号に展開するｎ個のアナログスイッチと、上
記各アナログスイッチからの出力をバッファして上記デ
ータドライバに出力するｎ個の出力バッファ回路とを備
え、上記電圧オフセット手段が、上記所定の周期おきに
異なるオフセット電圧を上記出力バッファ回路に入力す
るオフセット信号生成回路によって構成されている構成
としてもよい。

【０１０５】これにより、上記の構成による効果に加え
て、従来から存在する、アナログスイッチおよび出力バ
ッファ回路からなるサンプルホールド回路に対して、オ
フセット信号生成回路を新たに加えるのみで、上記の構
成を実現することができるので、製造コストを大幅に増
大させることなく、上記のような液晶表示装置を実現す
ることができるという効果を奏する。

【０１０６】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
サンプルホールド回路が、複数のサンプルホールド回路
によって構成されているとともに、１つの電圧オフセッ
ト手段によって、上記複数のサンプルホールド回路から
上記データドライバに出力される映像信号の電圧がオフ
セットされる構成としてもよい。

【０１０７】これにより、上記の構成による効果に加え
て、データドライバに入力される映像信号において、オ
フセットされる電圧を均一にすることができるので、液
晶表示素子における表示画面上に輝度のばらつきなどの
ない、良好な表示性能を有する液晶表示装置を提供する
ことができるという効果を奏する。

【０１０８】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
電圧オフセット手段が、上記データドライバと上記絵素
容量とを接続するソースバスラインに接続されている構
成としてもよい。

【０１０９】これにより、上記の構成による効果に加え
て、データドライバには、振幅が小さい映像信号が入力
されることになる。これにより、データドライバにおい
て必要とされる耐圧性能を低くすることができるので、
データドライバにおける回路のサイズの縮小、回路動作
の高速化、消費電力および発熱の低減などを実現した液
晶表示装置を提供することができるという効果を奏す
る。

【０１１０】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
電圧オフセット手段が、上記ソースバスラインに接続さ
れた結合容量を備えており、上記結合容量に印加する電
圧を、上記所定の周期おきに変化させる構成としてもよ
い。

【０１１１】これにより、上記の構成による効果に加え
て、比較的簡素な構成によって、電圧オフセット手段を
実現できるので、コストの増大を少なくすることができ
るという効果を奏する。

【０１１２】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
電圧オフセット手段においてオフセットさせる電圧が可
変である構成としてもよい。

【０１１３】これにより、上記の構成による効果に加え
て、電圧オフセット手段においてオフセットさせる電圧
を変化させることによって、絵素容量に印加する電圧を
全体的に変化させることが可能となるので、液晶表示素
子における表示画面の明るさを調整することが可能とな
るという効果を奏する。

【０１１４】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
電圧オフセット手段においてオフセットさせる電圧が、
水平走査期間および／または垂直走査期間内で可変であ
る構成としてもよい。

【０１１５】これにより、上記の構成による効果に加え
て、例えば表示面内において、セル厚やその他の要因に
よって、左右方向（水平走査方向）や上下方向（垂直走
査方向）で光の透過率が変化しているような場合に、光
の透過率を補正するように、水平走査期間および／また
は垂直走査期間内で、電圧オフセット手段においてオフ
セットさせる電圧を変化させることによって、表示面内
における輝度ムラをなくすことが可能となる。よって、
表示品位をより向上させることが可能となるという効果
を奏する。

【０１１６】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
液晶表示素子が、ドライバモノリシック型である構成と
してもよい。

【０１１７】これにより、上記の構成による効果に加え
て、装置のサイズの小型化を図ることが可能となるの
で、例えば携帯端末などの表示装置として好適な液晶表
示装置を提供することができるという効果を奏する。

【０１１８】また、本発明に係る液晶表示装置は、上記
液晶表示素子が、連続粒界結晶シリコンからなる半導体
を備えている構成としてもよい。

【０１１９】これにより、上記の構成による効果に加え
て、例えばＰｏｌｙ−Ｓｉからなる半導体を備えた構成
よりも、ドライバ回路などの動作を高速化することがで
きるので、例えばタイミングマージンなどに余裕を持た
せることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る駆動システムにお
けるサンプルホールドＬＳＩの概略構成を示す回路図で
ある。

【図２】上記駆動システムによって駆動される液晶表示
素子の概略構成を示す説明図である。

【図３】上記駆動システムの概略構成を示すブロック図
である。

【図４】同図（ａ）は、元の映像信号における１水平走
査期間毎の電圧の変動量を示す説明図であり、同図
（ｂ）は、極性反転映像信号を示す説明図であり、同図
（ｃ）は、オフセット信号の電圧の変動を示す説明図で
あり、同図（ｄ）は、極性反転映像信号が、オフセット
信号によって変換された状態を示す説明図である。

【図５】各アナログスイッチから出力される映像信号を
示す説明図である。

【図６】本発明の実施の他の形態に係る駆動システムの
概略構成を示すブロック図である。

【図７】同図（ａ）は、元の映像信号における１水平走
査期間毎の電圧の変動量を示す説明図であり、同図
（ｂ）は、極性反転映像信号を示す説明図であり、同図
（ｃ）に示すように、１水平走査期間内で電位レベルが
変化するオフセット信号を示す説明図であり、同図
（ｄ）は、極性反転映像信号が、オフセット信号によっ
て変換された状態を示す説明図である。

【図８】本発明の実施のさらに他の形態に係る液晶表示
素子の概略構成を示す説明図である。

【図９】同図（ａ）は、元の映像信号における１水平走
査期間毎の電圧の変動量を示す説明図であり、同図
（ｂ）は、極性反転映像信号を示す説明図であり、同図
（ｃ）は、オフセット信号電位の切り換えタイミングを
示す説明図であり、同図（ｄ）は、オフセット制御信号
の出力タイミングを示す説明図である。

【図１０】従来の液晶表示装置の概略構成を示す説明図
である。

【図１１】従来の液晶表示装置が備えるデータドライバ
の概略構成を示すブロック図である。

【図１２】上記従来のデータドライバが備えるサンプリ
ングパルス生成回路の構成を示すブロック図である。

【図１３】従来の液晶表示装置に入力されるスタートパ
ルス、クロック信号、およびサンプリングパルスのタイ
ミングチャートである。

【図１４】従来の液晶表示装置に入力されるスタートパ
ルス、クロック信号、およびサンプリングパルス、なら
びに、本来の映像信号、および本来の映像信号を２倍に
時間軸伸長した映像信号のタイミングチャートである。

【図１５】従来の駆動システムの概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図１６】従来の駆動システムにおける映像信号および
極性反転映像信号を示す説明図である。

【図１７】従来の液晶表示装置を駆動するための１２相
に展開された映像信号のうちの６個分を示す説明図であ
る。

【図１８】従来の液晶表示装置を駆動するための１２相
に展開された映像信号のうちの残りの６個分を示す説明
図である。

【図１９】従来の駆動システムが備えるサンプルホール
ドＬＳＩの概略構成を示す回路図である。

【符号の説明】

１ データドライバ ２ ゲートドライバ ３ 表示部 ４ 薄膜トランジスタ ５ 絵素容量 ６ タイミングジェネレータ ７ 映像信号変換部 ８ サンプルホールドＬＳＩ（サンプルホールド回
路） ８Ａ・８Ｂ 第１および第２サンプルホールドＬＳＩ
（サンプルホールド回路） ９ サンプルホールドタイミング信号生成回路 １０ オフセット信号生成回路（電圧オフセット手
段） １１ オフセット信号生成回路（電圧オフセット手
段） ２１ オフセット量切換回路（電圧オフセット手段） ２２ アナログスイッチ ２３ オフセット信号生成回路 ＡＳＷ１〜ＡＳＷ１２ アナログスイッチ ＢＵＦ１〜ＢＵＦ１２ 出力バッファ回路 Ｄ１〜Ｄｎ ソースバスライン Ｃ１〜Ｃｎ 結合容量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２３ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２３Ｒ ６４１ ６４１Ｃ Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA31 NA51 NC23 NC34 ND39 5C006 AA01 AA16 AC27 AF75 AF83 BB16 BC03 BC12 BC16 BC20 BF03 BF06 BF11 BF25 BF26 BF28 BF49 EB05 FA14 FA22 FA46 FA56 5C080 AA10 BB05 DD05 DD08 DD25 DD26 EE29 GG07 GG08 JJ02 JJ03 JJ04

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリクス状に配置された複数の絵素容量
   に対して電圧を印加するデータドライバを備えた液晶表
   示素子、およびこの液晶表示素子を駆動する駆動システ
   ムを備えた液晶表示装置において、 入力されるアナログ映像信号を所定の周期おきに極性反
   転させるとともに、極性反転させた周期における信号の
   電位変動範囲を所定量オフセットさせた極性反転映像信
   号を生成する映像信号変換部と、 上記映像信号変換部から出力された極性反転映像信号
   を、ｎ相（ｎは２以上の整数）の映像信号に展開して上
   記データドライバに出力するサンプルホールド回路と、 上記絵素容量に対して印加される電圧を、上記所定の周
   期おきに異なる電圧でオフセットさせる電圧オフセット
   手段とを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】上記映像信号変換部が、極性反転させた周
   期における信号の電位変動範囲を、極性反転させていな
   い周期における信号の電位変動範囲に一致させるように
   オフセットした極性反転映像信号を生成することを特徴
   とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】上記電圧オフセット手段が、上記サンプル
   ホールド回路から上記データドライバに出力される映像
   信号の電圧をオフセットすることを特徴とする請求項１
   または２記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】上記サンプルホールド回路が、上記極性反
   転映像信号を、ｎ相の映像信号に展開するｎ個のアナロ
   グスイッチと、上記各アナログスイッチからの出力をバ
   ッファして上記データドライバに出力するｎ個の出力バ
   ッファ回路とを備え、 上記電圧オフセット手段が、上記所定の周期おきに異な
   るオフセット電圧を上記出力バッファ回路に入力するオ
   フセット信号生成回路によって構成されていることを特
   徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】上記サンプルホールド回路が、複数のサン
   プルホールド回路によって構成されているとともに、１
   つの電圧オフセット手段によって、上記複数のサンプル
   ホールド回路から上記データドライバに出力される映像
   信号の電圧がオフセットされることを特徴とする請求項
   ３または４記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】上記電圧オフセット手段が、上記データド
   ライバと上記絵素容量とを接続するソースバスラインに
   接続されていることを特徴とする請求項１または２記載
   の液晶表示装置。
7. 【請求項７】上記電圧オフセット手段が、上記ソースバ
   スラインに接続された結合容量を備えており、上記結合
   容量に印加する電圧を、上記所定の周期おきに変化させ
   ることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】上記電圧オフセット手段においてオフセッ
   トさせる電圧が可変であることを特徴とする請求項１な
   いし７のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】上記電圧オフセット手段においてオフセッ
   トさせる電圧が、水平走査期間および／または垂直走査
   期間内で可変であることを特徴とする請求項１ないし８
   のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. 【請求項１０】上記液晶表示素子が、ドライバモノリシ
    ック型であることを特徴とする請求項１ないし９のいず
    れかに記載の液晶表示装置。
11. 【請求項１１】上記液晶表示素子が、連続粒界結晶シリ
    コンからなる半導体を備えていることを特徴とする請求
    項１ないし１０のいずれかに記載の液晶表示装置。