JPH07162788A - 信号増幅回路及びこれを用いた画像表示装置 - Google Patents

信号増幅回路及びこれを用いた画像表示装置

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JPH07162788A
JPH07162788A JP5309517A JP30951793A JPH07162788A JP H07162788 A JPH07162788 A JP H07162788A JP 5309517 A JP5309517 A JP 5309517A JP 30951793 A JP30951793 A JP 30951793A JP H07162788 A JPH07162788 A JP H07162788A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 バッファ・アンプ１と、バッファ・アンプ１
に基準電圧Ｖ0 を入力したときのバッファ・アンプ１の
出力電圧（Ｖ0 ＋ΔＶ）と基準電圧Ｖ0 との差をオフセ
ット電圧ΔＶとして検出し、入力信号の電圧からオフセ
ット電圧ΔＶを減算した電圧をバッファ・アンプ１に入
力することによりオフセット電圧ΔＶを相殺する補正手
段２とが備えられている信号増幅回路および、この信号
増幅回路を用いた画像表示装置。 【効果】 バッファ・アンプ１にオフセット電圧ΔＶが
あっても、入力信号の電圧と同一レベルの電圧が出力さ
れるという理想的なバッファ特性を有する信号増幅回路
および、高品質の画像表示装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、信号増幅回路および、
この信号増幅回路を用いた、液晶ディスプレイ等の画像
表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】バッファ・アンプは、入力インピーダン
スが高く、出力インピーダンスが低いという特性と、電
圧利得がほぼ１であるという特性とを有している。この
ため、バッファ・アンプは極めて広い分野で利用されて
いる。
【０００３】以下、アクティブ・マトリクス駆動方式の
画像表示装置を例に挙げ、そこで用いられているバッフ
ァ・アンプについて説明する。
【０００４】アクティブ・マトリクス駆動方式の画像表
示装置は、図１２に示すように、駆動回路１０１・１０
２と、表示部１０３とからなっている。
【０００５】表示部１０３は、マトリクス状に配列した
表示セルＣijからなっている。駆動回路１０１は、映像
信号をサンプリングし、サンプリングにより得られた電
圧をデータとしてデータ信号線Ｓj に送る。駆動回路１
０２は、走査信号線Ｇi を順次選択し、データ信号線Ｓ
j 上のデータを表示セルＣijに送る。
【０００６】液晶ディスプレイの場合、各表示セルＣij
は、図１３に示すように、液晶素子１０４と、液晶素子
１０４を駆動するＦＥＴ（電界効果トランジスター）１
０５とで構成されており、必要に応じて、コンデンサー
１０６が追加される。
【０００７】ＦＥＴ１０５のゲートは走査信号線Ｇi に
接続されており、ＦＥＴ１０５のドレイン、ソースは、
それぞれ、データ信号線Ｓj 、液晶素子１０４の電極に
接続されている。液晶素子１０４のもう一方の電極はす
べての表示セルＣijに共通な共通線に接続されている。
これにより、液晶素子１０４の液晶の透過率または反射
率がデータに応じて変調され、表示が行われる。
【０００８】駆動回路１０１には、ディジタル・データ
をデータ信号線Ｓj に出力するディジタル・ドライバー
と、アナログ・データをデータ信号線Ｓj に出力するア
ナログ・ドライバーとがある。
【０００９】ディジタル・ドライバーの一例として、３
ビット入力のディジタル・ドライバー、すなわち、８階
調（＝２3 ）の表示を行うためのディジタル・ドライバ
ーの構成を図１４に示す。
【００１０】このディジタル・ドライバーは、シフト・
レジスター１０７と、ラッチ１０８…と、スイッチング
回路１０９…と、ディジタル・バッファ１１０…とで構
成されている。
【００１１】ディジタル・バッファ１１０は、図１５に
示すように、スイッチング回路１０９…からの信号を復
号するためのデコーダー１１１と、デコーダー１１１の
出力にしたがって８階調の表示を行うための電圧値Ｖ１
〜Ｖ８を選択するスイッチング回路１１２…とで構成さ
れている。
【００１２】このように、ディジタル・ドライバーで
は、階調数と同数の電圧レベルとスイッチング回路１１
２…とが必要になる。したがって、多階調の表示を行う
場合、回路規模が大きくなる。このため、多階調の表示
には、次に述べるアナログ・ドライバーの方が適してい
る。
【００１３】アナログ・ドライバーの駆動方式には、点
順次駆動方式と線順次駆動方式とがある。
【００１４】点順次駆動方式のアナログ・ドライバー
は、図１６に示すように、シフト・レジスター１０７
と、ラッチ１０８…と、スイッチング回路１１２…とで
構成されており、シフト・レジスター１０７の各段から
のパルスに同期させて、スイッチング回路１１２…を開
閉することにより、データをデータ信号線Ｓj に出力し
ている。
【００１５】したがって、データをデータ信号線Ｓj に
出力するために使用できる時間は、Ｈ１／Ｎとなる。こ
こで、Ｈ１は有効水平走査期間（水平走査期間の約８０
％）であり、Ｎは横方向の画素数、すなわち、表示セル
Ｃi1〜ＣiNの数である。このため、大画面の表示を行う
場合、データをデータ信号線Ｓj に出力するための時間
が短くなる。
【００１６】線順次駆動方式のアナログ・ドライバー
は、図１７に示すように、シフト・レジスター１０７
と、ラッチ１０８…と、スイッチング回路１１３…と、
コンデンサー１１６…と、スイッチング回路１１４…
と、コンデンサー１１７…と、前述した特性を有するバ
ッファ・アンプ１１５…とで構成されている。
【００１７】バッファ・アンプ１１５には、例えば、図
１８ないし図２０に示すように、各種の回路を使用する
ことができる。
【００１８】この方式では、スイッチング回路１１３か
らのデータを一旦、小容量のサンプリング用のコンデン
サー１１６に保持し、次の水平走査期間に、転送信号に
よって、スイッチング回路１１４…をオンにしている。
これにより、前の水平走査期間のすべてのデータが、同
時にホールド用のコンデンサー１１７…およびバッファ
・アンプ１１５…に送られ、データ信号線Ｓj に出力さ
れる。このため、データをデータ信号線Ｓj に出力する
ために使用できる時間を充分に確保することができる。
【００１９】上記のアクティブ・マトリクス駆動方式の
液晶表示装置では、表示セルＣijのＦＥＴ１０５（図１
３）は、透明基板上に形成した非晶質シリコン薄膜を用
いて作製されており、駆動回路１０１・１０２は外付け
ＩＣ（集積回路）として作製されている。また、最近で
は、多結晶シリコン薄膜上に駆動回路１０１・１０２
と、表示部１０３とを、モノリシックに形成する技術が
報告されている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多結晶
シリコン薄膜からなるトランジスターでは、結晶の粒径
とトランジスターのチャンネル長とが同オーダーである
ため、閾値電圧、相互コンダクタンス、サブスレショー
ルド係数等の特性がトランジスター毎に異なっている。
このため、多結晶シリコン薄膜からなるトランジスター
でバッファ・アンプ１１５（図１８〜図２０）を作製し
た場合、バッファ・アンプ１１５にオフセット電圧が生
じるという問題点を有している。ここで、オフセット電
圧とは、バッファ・アンプ１１５の入力電圧と出力電圧
との電圧差である。
【００２１】オフセット電圧はバッファ・アンプ１１５
毎に異なる。しかも、オフセット電圧の相違は１Ｖ以上
に達することがある。駆動電圧（ダイナミック・レン
ジ）が５Ｖの液晶ディスプレイの場合、バッファ・アン
プ１１５毎に１Ｖ以上のオフセット電圧の相違がある
と、４階調以上の多階調の表示は不可能になる。
【００２２】そこで、特開平４−１４２５９１号公報に
開示された液晶表示装置では、オフセット電圧を相殺す
る電圧を補正データとして予めメモリーに記憶させてお
き、補正データと映像信号とを加算した信号を駆動回路
１０１に入力することにより、オフセット電圧を相殺さ
せている。
【００２３】しかしながら、この方法では、メモリーが
必要であるため、コスト・アップになるという新たな問
題点と、オフセット電圧をバッファ・アンプ１１５毎に
予め測定して、メモリーに記憶させるため、手間がかか
るという新たな問題点とを招来する。
【００２４】また、半導体のフェルミ・レベルやキャリ
ア移動度は温度依存性が高いため、液晶表示装置の動作
環境温度によって、オフセット電圧を相殺できないこと
がある。さらに、多結晶シリコン薄膜からなるトランジ
スターを使用した場合、結晶粒界およびゲート絶縁膜−
多結晶シリコン界面に多数の局在準位が存在することお
よび、多結晶シリコン薄膜が浮遊電位状態にあることに
より、上記特性が大きく経時変化するため、長期にわた
って、オフセット電圧を相殺することが困難である。
【００２５】以上のように、バッファ・アンプ１１５に
はオフセット電圧が存在するという問題点を有してお
り、特に、多結晶シリコン薄膜からなるトランジスター
でバッファ・アンプ１１５を作製した場合、オフセット
電圧が大きくなるという問題点を有している。
【００２６】また、オフセット電圧を有するバッファ・
アンプ１１５…を液晶ディスプレイ等の画像表示装置に
用いた場合、バッファ・アンプ１１５毎にオフセット電
圧が異なるため、高品質の画像表示が不可能になるとい
う問題点を有している。
【００２７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る信
号増幅回路は、上記の課題を解決するために、バッファ
・アンプと、バッファ・アンプに基準電圧を入力したと
きのバッファ・アンプの出力電圧と基準電圧との差をオ
フセット電圧として検出し、入力信号の電圧からオフセ
ット電圧を減算した電圧をバッファ・アンプに入力する
ことによりオフセット電圧を相殺する補正手段とが備え
られていることを特徴としている。
【００２８】請求項２の発明に係る信号増幅回路は、上
記の課題を解決するために、請求項１の信号増幅回路で
あって、入力信号はクロックに同期して入力され、補正
手段によるオフセット電圧の相殺がクロック毎に行われ
ることを特徴としている。
【００２９】請求項３の発明に係る信号増幅回路は、上
記の課題を解決するために、請求項２の信号増幅回路で
あって、補正手段は、第１のコンデンサーと第１ないし
第５のスイッチング素子からなり、バッファ・アンプの
入力端子は、第１のスイッチング素子を介して基準電圧
の入力端子に接続されていると共に、第２のスイッチン
グ素子を介して第１のコンデンサーの一方の電極に接続
されており、第１のコンデンサーの一方の電極は第３の
スイッチング素子を介して入力信号の入力端子に接続さ
れており、第１のコンデンサーの他方の電極は第４のス
イッチング素子を介してバッファ・アンプの出力端子に
接続されていると共に、第５のスイッチング素子を介し
て基準電圧の入力端子に接続されていることを特徴とし
ている。
【００３０】請求項４の発明に係る信号増幅回路は、上
記の課題を解決するために、請求項２の信号増幅回路で
あって、補正手段は、第１および第２のコンデンサーと
第２ないし第７のスイッチング素子からなり、バッファ
・アンプの入力端子は、第２のスイッチング素子を介し
て第１のコンデンサーの一方の電極に接続されていると
共に、第７のスイッチング素子と第２のコンデンサーと
を介して定電圧端子に接続されており、第１のコンデン
サーの一方の電極は第３のスイッチング素子を介して入
力信号の入力端子に接続されていると共に、第６のスイ
ッチング素子を介して基準電圧の入力端子に接続されて
おり、第１のコンデンサーの他方の電極は第４のスイッ
チング素子を介してバッファ・アンプの出力端子に接続
されていると共に、第５のスイッチング素子を介して基
準電圧の入力端子に接続されていることを特徴としてい
る。
【００３１】請求項５の発明に係る信号増幅回路は、上
記の課題を解決するために、請求項２の信号増幅回路で
あって、補正手段は、第１および第３のコンデンサーと
第１および第３ないし第５のスイッチング素子からな
り、バッファ・アンプの入力端子は、第１のスイッチン
グ素子を介して基準電圧の入力端子に接続されていると
共に、第１のコンデンサーの一方の電極に接続されてお
り、第１のコンデンサーの一方の電極は、第３のスイッ
チング素子を介して入力信号の入力端子に接続されてお
り、第１のコンデンサーの他方の電極は、第４のスイッ
チング素子を介してバッファ・アンプの出力端子に接続
されていると共に、第５のスイッチング素子を介して基
準電圧の入力端子に接続されており、さらに第１のコン
デンサーの他方の電極は、第３のコンデンサーを介して
定電圧端子に接続されていることを特徴としている。
【００３２】請求項６の発明に係る信号増幅回路は、上
記の課題を解決するために、請求項１〜５のいずれかの
信号増幅回路であって、バッファ・アンプの出力に基準
電圧を印加する第８のスイッチング素子が設けられてい
ることを特徴としている。
【００３３】請求項７の発明に係る信号増幅回路は、上
記の課題を解決するために、請求項１〜５のいずれかの
信号増幅回路であって、バッファ・アンプと外部の負荷
とを切り離す第９のスイッチング素子が設けられている
ことを特徴としている。
【００３４】請求項８の発明に係る信号増幅回路は、上
記の課題を解決するために、請求項３の信号増幅回路で
あって、第１ないし第５のスイッチング素子の少なくと
も１つは相補型ＭＯＳトランジスタ・スイッチであるこ
とを特徴としている。
【００３５】請求項９の発明に係る信号増幅回路は、上
記の課題を解決するために、請求項４の信号増幅回路で
あって、第２ないし第７のスイッチング素子の少なくと
も１つは相補型ＭＯＳトランジスタ・スイッチであるこ
とを特徴としている。
【００３６】請求項１０の発明に係る信号増幅回路は、
上記の課題を解決するために、請求項５の信号増幅回路
であって、第１および第３ないし第５のスイッチング素
子の少なくとも１つは相補型ＭＯＳトランジスタ・スイ
ッチであることを特徴としている。
【００３７】請求項１１の発明に係る画像表示装置は、
上記の課題を解決するために、マトリクス状に配列した
表示セルからなる表示部と、映像信号をサンプリング
し、サンプリングにより得られた電圧をデータとしてデ
ータ信号線に送る第１の駆動回路と、走査信号線を順次
選択し、データ信号線上のデータを表示セルに送る第２
の駆動回路とが備えられており、第１の駆動回路は、シ
フトレジスターと、横方向の表示セルの数に等しいスイ
ッチング回路と、スイッチング回路と同数のサンプリン
グ用のコンデンサーと、コンデンサーと同数の信号増幅
回路とからなり、シフト・レジスターは、クロック信号
に同期して、スイッチング回路に順次信号を送り、各ス
イッチング回路は、それぞれ、シフト・レジスターから
の信号によりオンになり、その時の映像信号のレベルが
データとしてコンデンサーにサンプリングされ、横方向
の表示セルの数と同数のデータがコンデンサーに保持さ
れると、信号増幅回路はコンデンサーからデータを一斉
に取り込み、データ信号線に出力することにより、映像
信号を表示部に表示する画像表示装置において、上記の
信号増幅回路は、請求項１ないし１０に記載の信号増幅
回路のいずれかであることを特徴としている。
【００３８】請求項１２の発明に係る画像表示装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１１の画像表示装
置であって、表示セルと、第１の駆動回路とが同一基板
上に作製されていることを特徴としている。
【００３９】請求項１３の発明に係る画像表示装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１２の画像表示装
置であって、基板は、透明基板と、透明基板上に形成さ
れた単結晶シリコン薄膜または多結晶シリコン薄膜とか
らなることを特徴としている。
【００４０】請求項１４の発明に係る画像表示装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１１ないし１３の
いずれかの画像表示装置であって、映像信号のレベルは
連続的であることを特徴としている。
【００４１】請求項１５の発明に係る画像表示装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１１ないし１３の
いずれかの画像表示装置であって、映像信号のレベルは
離散的であり、かつ、４以上の準位に別れていることを
特徴としている。
【００４２】請求項１６の発明に係る画像表示装置は、
上記の課題を解決するために、請求項１１ないし１５の
いずれかの画像表示装置であって、表示セルは、液晶表
示素子を含んでいることを特徴としている。
【００４３】
【作用】請求項１の構成によれば、バッファ・アンプに
基準電圧を入力したときのバッファ・アンプの出力電圧
と基準電圧との差をオフセット電圧として検出し、入力
信号の電圧からオフセット電圧を減算した電圧をバッフ
ァ・アンプに入力する補正手段を備えたので、オフセッ
ト電圧を相殺することができる。これにより、バッファ
・アンプにオフセット電圧があっても、入力信号の電圧
と同一レベルの電圧が出力されるという理想的なバッフ
ァ特性を有する信号増幅回路を実現できる。
【００４４】請求項２の構成によれば、補正手段による
オフセット電圧の相殺がクロック毎に行われるので、請
求項１の作用に加え、信号増幅回路の動作環境の変化
（例えば、温度変化）、あるいは信号増幅回路の諸特性
の経時変化によりオフセット電圧が変動しても、常に、
オフセット電圧を相殺することができる。
【００４５】請求項３〜５の構成によれば、請求項２の
作用に加え、少ない部品で信号増幅回路を実現できる。
【００４６】請求項６の構成によれば、バッファ・アン
プの出力に基準電圧を印加する第８のスイッチング素子
を設けたので、請求項１〜５のいずれかの作用に加え、
バッファ・アンプの負荷を軽減できる。このため、オフ
セット電圧の補正に要する時間を短くできる。
【００４７】請求項７の構成によれば、バッファ・アン
プと外部の負荷とを切り離す第９のスイッチング素子を
設けたので、請求項１〜５のいずれかの作用に加え、バ
ッファ・アンプの負荷を軽減できる。このため、オフセ
ット電圧の補正に要する時間を短くできる。
【００４８】請求項８の構成によれば、第１〜第５のス
イッチング素子の少なくとも１つを相補型ＭＯＳトラン
ジスタ・スイッチにしたので、請求項３の作用に加え、
ｎチャンネル型またはｐチャンネル型のＭＯＳトランジ
スタ・スイッチを用いた場合と比較して、より精度の高
い信号増幅回路を実現できる。
【００４９】請求項９の構成によれば、第２〜第７のス
イッチング素子の少なくとも１つを相補型ＭＯＳトラン
ジスタ・スイッチにしたので、請求項８と同様の作用が
ある。
【００５０】請求項１０の構成によれば、第１、第３〜
第５のスイッチング素子の少なくとも１つを相補型ＭＯ
Ｓトランジスタ・スイッチにしたので、請求項８と同様
の作用がある。
【００５１】請求項１１の構成によれば、信号増幅回路
に、請求項１〜１０に記載の信号増幅回路のいずれかを
用いたので、サンプリング用のコンデンサーに保持され
た電圧と同一レベルの電圧をデータ信号線に送ることが
できる。これにより、高品質の画像表示が可能になる。
【００５２】請求項１２の構成によれば、表示セルと、
第１の駆動回路とを同一基板上に作製したので、請求項
１１の作用に加え、画像表示装置をコンパクトにでき
る。
【００５３】請求項１３の構成によれば、透明基板と、
透明基板上に形成された単結晶シリコン薄膜または多結
晶シリコン薄膜とからなる基板を採用したので、請求項
１２の作用に加え、透明基板を用いているため、透過型
の表示装置が可能になる。また、駆動能力の高いトラン
ジスターを形成することが可能な単結晶シリコン薄膜ま
たは多結晶シリコン薄膜を用いているため、信号増幅回
路を含む実用的な駆動回路を作製できる。特に、単結晶
シリコン薄膜または多結晶シリコン薄膜からなるトラン
ジスターでは、電気特性のばらつきが大きいが、上記の
信号増幅回路によりそれを補正できる。
【００５４】請求項１４の構成によれば、映像信号のレ
ベルは連続的であるので、請求項１１〜１３の作用に加
え、階調が連続的に変化する画像を表示できる。しか
も、その場合の垂直ライン毎に起こり得る階調の逆転を
防止することができる。
【００５５】請求項１５の構成によれば、映像信号のレ
ベルは離散的であり、かつ、４以上の準位に別れている
ので、請求項１４と同様の作用がある。
【００５６】請求項１６の構成によれば、表示セルは液
晶表示素子を含んでいるので、請求項１１〜１５の作用
に加え、一様な表示特性を有する表示素子が得られる。
このため、バッファ・アンプのオフセット電圧の補正を
行うだけで、高品質な画像を表示できる。
【００５７】
【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図１
１、および図２１に基づいて説明すれば、以下の通りで
ある。
【００５８】本発明に係る信号増幅回路は、図１に示す
ように、バッファ・アンプ１と、バッファ・アンプ１の
オフセット電圧ΔＶを相殺する補正手段２とを備えてい
る。
【００５９】補正手段２は、バッファ・アンプ１に基準
電圧Ｖ0 を入力し、このときのバッファ・アンプ１の出
力電圧（Ｖ0 ＋ΔＶ）と、基準電圧Ｖ0 との差をオフセ
ット電圧ΔＶとして検出するようになっており、入力信
号の電圧Ｖからオフセット電圧ΔＶを減算した電圧（Ｖ
−ΔＶ）をバッファ・アンプ１に入力するようになって
いる。
【００６０】バッファ・アンプ１に電圧（Ｖ−ΔＶ）が
入力されると、電圧（Ｖ−ΔＶ＋ΔＶ）が出力される。
つまり、オフセット電圧ΔＶが相殺され、電圧Ｖが出力
される。このように、本発明に係る信号増幅回路によれ
ば、バッファ・アンプ１にオフセット電圧ΔＶがあって
も、入力信号の電圧Ｖと同一レベルの電圧Ｖが出力され
るという理想的なバッファ特性が得られる。
【００６１】このため、単結晶半導体からなるトランジ
スターでバッファ・アンプ１を作製しても、多結晶半導
体やアモルファス半導体からなるトランジスターでバッ
ファ・アンプ１を作製しても、理想的なバッファ特性を
有する信号増幅回路を実現できる。
【００６２】上記補正手段２によるオフセット電圧ΔＶ
の検出は、信号増幅回路の動作開始時に行っても良い
が、入力信号がクロックに同期して入力される場合に
は、クロック毎に行う方が好ましい。
【００６３】オフセット電圧ΔＶをクロック毎に補正す
ると、信号増幅回路の動作環境の変化（例えば、温度変
化）、あるいは信号増幅回路の諸特性の経時変化により
オフセット電圧ΔＶが変動しても、常に、オフセット電
圧ΔＶを相殺することができる。
【００６４】上記の信号増幅回路の第１の具体例を図２
に示す。
【００６５】この信号増幅回路は、バッファ・アンプ１
と補正手段２とからなっており、補正手段２は、コンデ
ンサー３（第１のコンデンサー）とスイッチング素子４
〜８（第１〜第５のスイッチング素子）とからなってい
る。
【００６６】バッファ・アンプ１の入力端子１ａは、ス
イッチング素子４を介して基準電圧Ｖ0 の入力端子９に
接続されていると共に、スイッチング素子５を介してコ
ンデンサー３の一方の電極３ａに接続されている。電極
３ａは、スイッチング素子６を介して、本信号増幅回路
の入力端子１０に接続されている。コンデンサー３の他
方の電極３ｂは、スイッチング素子７を介してバッファ
・アンプ１の出力端子１ｂに接続されていると共に、ス
イッチング素子８を介して基準電圧Ｖ0 の入力端子９に
接続されている。
【００６７】なお、信号レベルの安定化のために、バッ
ファ・アンプ１の入力端子１ａに小容量のコンデンサー
を付加しても良い。これは、バッファ・アンプ１とスイ
ッチング素子４および５の寄生容量や配線容量だけでは
信号レベルを安定化することが不充分な場合に有効であ
る。
【００６８】以下、入力信号のレベルが所定範囲である
限り、バッファ・アンプ１は、常に一定のオフセット電
圧ΔＶを発生すると仮定する。
【００６９】スイッチング素子４〜８は、それぞれ、制
御手段（図示されていない）からの制御信号４ａ〜８ａ
により、図３のタイミング・チャートにしたがって制御
される。
【００７０】なお、図３では、ある制御信号４ａ〜８ａ
の立ち上がりと、別の制御信号４ａ〜８ａの立ち下がり
が同時であるように図示されているが、実際には制御信
号４ａ〜８ａのレベル変化に有限の時間（遷移時間）を
要する。このため、制御信号４ａ〜８ａのリークを防
ぎ、これにより精度の高いオフセット電圧ΔＶの補正を
行うために、制御信号４ａ〜８ａの立ち上がりを遅ら
せ、制御信号４ａ〜８ａの立ち上がりと立ち下がりの重
なりをなくすことが好ましい。また、制御信号４ａ〜８
ａは、スイッチング素子４〜８としてｎチャンネル型Ｍ
ＯＳトランジスターを用いた場合に対応しているが、ス
イッチング素子４〜８としてｐチャンネル型ＭＯＳトラ
ンジスターを用いた場合には、制御信号４ａ〜８ａの位
相を逆にすればよい。上記の点は、後述するタイミング
・チャートでも同様である。
【００７１】時刻ｔ1 では、制御信号４ａ、５ａ、７ａ
がハイレベルであり、制御信号６ａ、８ａがローレベル
であるので、スイッチング素子４、５、７がオンであ
り、スイッチング素子６、８がオフである。
【００７２】このため、基準電圧Ｖ0 が、スイッチング
素子４を通ってバッファ・アンプ１の入力端子１ａに印
加されると共に、スイッチング素子５を通ってコンデン
サー３の電極３ａに印加される。バッファ・アンプ１の
出力電圧（Ｖ0 ＋ΔＶ）は、スイッチング素子７を通っ
てコンデンサー３の電極３ｂに印加される。
【００７３】時刻ｔ2 で、制御信号５ａをローレベルに
し、制御信号６ａをハイレベルにする。これにより、ス
イッチング素子５がオフになり、スイッチング素子６が
オンになる。
【００７４】このため、入力端子１０からの入力信号の
電圧Ｖが、スイッチング素子６を通ってコンデンサー３
の電極３ａに印加される。
【００７５】時刻ｔ3 で、制御信号６ａをローレベルに
する。これにより、スイッチング素子６がオフになる。
【００７６】時刻ｔ4 で、制御信号７ａをローレベルに
し、制御信号８ａをハイレベルにする。これにより、ス
イッチング素子７がオフになり、スイッチング素子８が
オンになる。
【００７７】このため、基準電圧Ｖ0 がスイッチング素
子８を通ってコンデンサー３の電極３ｂに印加される。
その結果、コンデンサー３の電極３ａの電圧は、入力信
号の電圧Ｖから電極３ｂの電圧変化分（すなわち、Ｖ0
−（Ｖ0 ＋ΔＶ）＝−ΔＶ）だけシフトした電圧（Ｖ−
ΔＶ）になる。
【００７８】時刻ｔ5 で、制御信号４ａをローレベルに
し、制御信号５ａをハイレベルにする。これにより、ス
イッチング素子４がオフになり、スイッチング素子５が
オンになる。
【００７９】このため、コンデンサー３の電極３ａの電
圧（Ｖ−ΔＶ）がスイッチング素子５を通ってバッファ
・アンプ１の入力端子１ａに印加される。その結果、オ
フセット電圧ΔＶが相殺され、入力信号の電圧Ｖと同一
レベルの電圧Ｖが出力端子１１から出力される。
【００８０】上記の信号増幅回路において、オフセット
電圧ΔＶの補正に要する時間は、（ｔ5 −ｔ1 ）であ
る。これを短くするには、バッファ・アンプ１の負荷を
小さくすればよい。何故なら、この補正期間において最
も時間を要するのは、基準電圧Ｖ0 に対するバッファ・
アンプ１の出力電圧（Ｖ0 ＋ΔＶ）が安定するまでの時
間であるからである。特に、オフセット電圧ΔＶの補正
前の入力信号のレベルが基準電圧Ｖ0 から大きく異なっ
ていた場合、この時間が長くなる。
【００８１】具体的には、図４に示すように、時刻ｔ1
の直前の期間、バッファ・アンプ１の出力端子１ｂに基
準電圧Ｖ0 を印加するスイッチング素子２１（第８のス
イッチング素子）を設けるようにするか、図５に示すよ
うに、時刻ｔ1 から時刻ｔ5までの期間、バッファ・ア
ンプ１の出力端子１ｂから負荷を切り離すスイッチング
素子２２（第９のスイッチング素子）を設けるようにす
る。
【００８２】なお、バッファ・アンプ１には、従来技術
の説明で示した回路（図１８ないし図２０）を使用する
ことができるが、これに限定されるものではなく、バッ
ファ特性を有する回路であれば、いかなる回路でも使用
することができる。
【００８３】信号増幅回路の第２の具体例を図６に示
す。
【００８４】この信号増幅回路は、前記第１の具体例の
スイッチング素子４を取り去り、スイッチング素子１
４、１５（第６、第７のスイッチング素子）と、基準電
圧Ｖ0を保持するコンデンサー１６（第２のコンデンサ
ー）とを追加したものである。
【００８５】スイッチング素子５〜８、１４、１５は、
それぞれ、制御手段（図示されていない）からの制御信
号５ａ〜８ａ、１４ａ、１５ａにより、図７のタイミン
グ・チャートにしたがって制御される。
【００８６】時刻ｔ1 では、制御信号１５ａ、５ａ、１
４ａ、７ａがハイレベルであり、制御信号６ａ、８ａが
ローレベルであるので、スイッチング素子１５、５、１
４、７がオンであり、スイッチング素子６、８がオフで
ある。
【００８７】このため、基準電圧Ｖ0 がスイッチング素
子１４、５、１５を通ってコンデンサー１６に印加され
る。これにより、コンデンサー１６が充電され、バッフ
ァ・アンプ１の入力端子１ａの電位が基準電圧Ｖ0 にな
る。オフセット電圧ΔＶの補正は、このコンデンサー１
６のバッファ・アンプ１側の端子の電圧（すなわち、基
準電圧Ｖ0 ）を利用して行われる。その点を除いて、前
記具体例とほぼ同じである。
【００８８】上記の信号増幅回路では、オフセット電圧
ΔＶの補正に要する時間は、図７の（ｔ4 −ｔ1 ）であ
る。
【００８９】信号増幅回路の第３の具体例を図８に示
す。
【００９０】この信号増幅回路は、前記第１の具体例の
スイッチング素子５を取り去り、バッファ・アンプ１の
出力電圧を保持するコンデンサー１７（第３のコンデン
サー）を追加したものである。コンデンサー１７の静電
容量は、コンデンサー３のそれより充分大きく設定され
ている。
【００９１】スイッチング素子４、６〜８は、それぞ
れ、制御手段（図示されていない）からの制御信号４
ａ、６ａ〜８ａにより、図９のタイミング・チャートに
したがって制御される。
【００９２】時刻ｔ1 では、制御信号４ａ、７ａがハイ
レベルであり、制御信号６ａ、８ａがローレベルである
ので、スイッチング素子４、７がオンであり、スイッチ
ング素子６、８がオフである。
【００９３】このため、基準電圧Ｖ0 がスイッチング素
子４を通ってバッファ・アンプ１の入力端子１ａに印加
される。バッファ・アンプ１の出力電圧（Ｖ0 ＋ΔＶ）
は、スイッチング素子７を通ってコンデンサー１７に印
加される。これにより、コンデンサー１７が充電され、
コンデンサー３の電極３ｂの電位が、基準電圧Ｖ0 が入
力されたバッファ・アンプ１の出力電圧（Ｖ0 ＋ΔＶ）
になる。オフセット電圧ΔＶの補正は、このコンデンサ
ー１７に保持された電圧（Ｖ0 ＋ΔＶ）を利用して行わ
れる。その点を除いて、前記具体例と同じである。
【００９４】上記の信号増幅回路では、オフセット電圧
ΔＶの補正に要する時間は、図９の（ｔ3 −ｔ1 ）であ
る。
【００９５】上記実施例において、基準電圧Ｖ0 は、バ
ッファ・アンプ１の線形性が充分に保証される範囲の電
圧であればいかなる値でもかまわないが、信号増幅回路
の入力信号のレベル範囲の中間値に設定することが好ま
しい。これにより、バッファ・アンプ１の非線形性が最
小となるため高精度の信号増幅回路が得られ、補正に要
する期間にバッファ・アンプ１の出力変化を平均的に抑
えることができるため補正に要する期間を短縮でき、コ
ンデンサー３、１６、１７やスイッチング素子４〜８、
１４、１５、２１、２２に印加される電圧が小さくなる
ためリーク電流を抑えることができる。
【００９６】コンデンサー１６のスイッチング素子１５
とは反対側の電極に印加される定電圧Ｖ1 および、コン
デンサー１７のスイッチング素子７とは反対側の電極に
印加される定電圧Ｖ1 は、一定であればいかなる値でも
よいが、上記と同様の理由により、信号増幅回路の入力
信号のレベル範囲の中間値に設定することが好ましい。
【００９７】以上の具体例において、各スイッチング素
子４、５、…の内部容量および配線による寄生容量を、
コンデンサー３の静電容量に対して、充分に小さくする
ことが、オフセット電圧ΔＶを正確に相殺する上で好ま
しい。
【００９８】各スイッチング素子４、５、…には、ｎチ
ャンネル型またはｐチャンネル型のＭＯＳ（金属酸化物
半導体）トランジスター、あるいは、ｎチャンネル型Ｍ
ＯＳとｐチャンネル型ＭＯＳとを並列に接続した相補型
ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）トランジスター・スイッチを用いる
ことができる。
【００９９】ｎチャンネル型ＭＯＳトランジスターとｐ
チャンネル型ＭＯＳトランジスターとでは、スイッチの
開閉時におけるゲート電極の波形が逆相である。このた
め、相補型にすることにより、ゲート電極とソース電極
との間の寄生容量に起因する電位シフトを相殺すること
ができる。したがって、ＣＭＯＳトランジスター・スイ
ッチを用いることにより、より精度の高い信号増幅回路
を実現できる。
【０１００】また、以上の具体例では、電圧を保持させ
るために、コンデンサー３、１６、１７を用いたが、こ
れに限らず、他のアナログ記憶手段や、複数ビットのデ
ィジタル記憶手段を用いてもよい。アナログ記憶手段と
しては、金属配線層間または、金属配線層と半導体層と
の間に形成されるコンデンサーを用いることができる。
ディジタル記憶手段としては、上記アナログ記憶手段と
同様な構成（コンデンサー）の他に、フリップ・フロッ
プなどの論理回路を用いることができる。
【０１０１】次に、上記の信号増幅回路の応用例とし
て、この信号増幅回路を用いたアクティブ・マトリクス
駆動方式の液晶ディスプレイについて説明する。
【０１０２】液晶ディスプレイは、図１０に示すよう
に、駆動回路５１、５２（第１、第２の駆動手段）と、
マトリクス状に配列した表示セルからなる表示部５３
と、駆動回路５１、５２を制御するためのタイミング信
号（すなわち、クロック信号および制御信号５ａ、６
ａ、…）の発生回路５４とからなっている。タイミング
信号の発生回路５４は、表示部５３と同一の基板上に設
けられてもよいし、表示部５３とは別個に設けられても
よい。
【０１０３】駆動回路５１は、タイミング信号に同期し
て、映像信号をサンプリングし、サンプリングにより得
られた電圧をデータとしてデータ信号線Ｓj に送る。駆
動回路５２は、走査信号線Ｇi を順次選択し、データ信
号線Ｓj 上のデータを表示部５３の表示セルに送る。
【０１０４】駆動回路５１として、線順次駆動方式のア
ナログ・ドライバーは、図１１に示すように、シフト・
レジスター５７と、ラッチ５８…と、スイッチング回路
５９…と、コンデンサー６０…と、信号増幅回路６１…
とで構成されている。なお、ラッチ５８…を省略するこ
ともできる。
【０１０５】シフト・レジスター５７は、図２１に示す
ように、クロック信号に同期して、ラッチ５８…に順次
信号を送る。各ラッチ５８は、シフト・レジスター５７
からの信号を保持し、必要に応じて信号レベルをシフト
させる。スイッチング回路５９…は、それぞれラッチ５
８…からの信号によりオンになり、その時の映像信号の
レベルがデータとしてコンデンサー６０にサンプリング
される。このようにして、１有効水平走査期間のデー
タ、つまり、横方向の画素数に等しい数のデータがコン
デンサー６０…に保持される。
【０１０６】信号増幅回路６１は、上述のように、バッ
ファ・アンプ１と、バッファ・アンプ１のオフセット電
圧ΔＶを相殺する補正手段２とを備えている。なお、液
晶ディスプレイでは、補正手段２はデータ保持の役割も
兼ねている。信号増幅回路６１におけるコンデンサー６
０…からのデータの取り込みは、制御信号によって、水
平ブランキング期間内に同時に行われるが、データの取
り込みを含めたオフセット電圧ΔＶの補正は、制御信号
によって、水平ブランキング期間内、または、水平ブラ
ンキング期間とその直前の期間とで行われる。オフセッ
ト電圧ΔＶの補正を水平ブランキング期間とその直前の
期間とで行うことによって、補正時間を充分に確保でき
る反面、映像信号をデータ信号線Ｓj に出力する期間が
短くなる恐れがあるが、線順次駆動方式では書き込み時
間が長いので問題はない。
【０１０７】本実施例の信号増幅回路６１によると、バ
ッファ・アンプ１にオフセット電圧ΔＶがあっても、入
力信号の電圧Ｖと同一レベルの電圧Ｖをデータ信号線Ｓ
j に送ることができる。これにより、高品質の画像表示
が可能になる。したがって、表示部５３を大型化でき
る。
【０１０８】しかも、水平ブランキング期間毎に、オフ
セット電圧ΔＶを補正しているので、液晶ディスプレイ
の動作環境の変化（例えば、温度変化）、あるいは信号
増幅回路６１の諸特性の経時変化によりオフセット電圧
ΔＶが変動しても、常に、オフセット電圧ΔＶを相殺す
ることができる。
【０１０９】以上の液晶ディスプレイでは、１つのシフ
ト・レジスター５７を用いたが、ｎ個のシフト・レジス
ターを並列にして用いてもよい。この場合、１つのサン
プリングに使用できる時間が、１つのシフト・レジスタ
ー５７を用いた場合のｎ倍になる。つまり、サンプリン
グに時間的余裕ができる。
【０１１０】また、駆動回路５１、５２、表示部５３を
別々の基板上に形成してもよいが、駆動回路５１、５２
の一方または両方を表示部５３と同一基板上に形成する
ことにより、駆動回路５１、５２と表示部５３とが一体
になった液晶ディスプレイを実現できる。
【０１１１】単結晶シリコン薄膜トランジスターあるい
は多結晶シリコン薄膜トランジスターは、その移動度が
アモルファス・シリコン薄膜トランジスターの移動度の
１０倍以上であるので、駆動回路５１、５２に適してい
る。このため、上記基板としては、透明基板上に形成さ
れた単結晶シリコン薄膜あるいは多結晶シリコン薄膜が
好ましい。また、これらの薄膜トランジスターは、その
基板部分が浮遊状態にあるので、閾値電圧などへの基板
効果がなく、映像信号などを転送するトランジスターに
おいて、閾値電圧の上昇による信号電位の降下を考慮し
なくてもよいという点で有利である。
【０１１２】さらに、本実施例の液晶ディスプレイによ
れば、高品質の画像表示が可能であるので、アナログ・
データ（連続的なレベルを有する映像信号）の表示だけ
でなく、多階調（４階調以上）に対応する離散的なレベ
ルを有する映像信号（ディジタル・データ）の表示にも
適している。
【０１１３】また、上記の説明では、信号増幅回路の応
用例として、液晶ディスプレイを挙げたが、ＣＲＴ（陰
極管）ディスプレイ、ＶＦ（真空蛍光）ディスプレイ、
プラズマ・ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロ・ルミネッ
センス）ディスプレイ等の画像表示装置に本実施例の信
号増幅回路を広く応用できる。
【０１１４】さらに、本実施例の信号増幅回路は、画像
表示装置だけでなく、バッファ・アンプが使用されてい
る様々な装置に応用することが可能であり、その装置の
バッファ・アンプを本実施例の信号増幅回路に置き換え
ることにより、優れたバッファ特性が得られる。
【０１１５】請求項１の発明に対応する信号増幅回路
は、バッファ・アンプ１と、バッファ・アンプ１に基準
電圧Ｖ0 を入力したときのバッファ・アンプ１の出力電
圧（Ｖ0 ＋ΔＶ）と基準電圧Ｖ0 との差をオフセット電
圧ΔＶとして検出し、入力信号の電圧からオフセット電
圧ΔＶを減算した電圧をバッファ・アンプ１に入力する
ことによりオフセット電圧ΔＶを相殺する補正手段２と
が備えられている構成である。
【０１１６】これによれば、オフセット電圧ΔＶを相殺
することができる。これにより、バッファ・アンプ１に
オフセット電圧ΔＶがあっても、入力信号の電圧と同一
レベルの電圧が出力されるという理想的なバッファ特性
を有する信号増幅回路を実現できる。
【０１１７】請求項２の発明に対応する信号増幅回路
は、請求項１の信号増幅回路であって、入力信号はクロ
ックに同期して入力され、補正手段２によるオフセット
電圧ΔＶの相殺がクロック毎に行われる構成である。
【０１１８】これによれば、請求項１の作用効果に加
え、信号増幅回路の動作環境の変化（例えば、温度変
化）、あるいは信号増幅回路の諸特性の経時変化により
オフセット電圧ΔＶが変動しても、常に、オフセット電
圧ΔＶを相殺することができる。
【０１１９】請求項３の発明に対応する信号増幅回路
は、請求項２の信号増幅回路であって、補正手段２は、
コンデンサー３とスイッチング素子４〜８からなり、バ
ッファ・アンプ１の入力端子１ａは、スイッチング素子
４を介して基準電圧Ｖ0 の入力端子９に接続されている
と共に、スイッチング素子５を介してコンデンサー３の
一方の電極３ａに接続されており、コンデンサー３の一
方の電極３ａはスイッチング素子６を介して入力信号の
入力端子１０に接続されており、コンデンサー３の他方
の電極３ｂはスイッチング素子７を介してバッファ・ア
ンプ１の出力端子１ｂに接続されていると共に、スイッ
チング素子８を介して基準電圧Ｖ0 の入力端子９に接続
されている構成である。
【０１２０】これによれば、請求項２の作用効果に加
え、少ない部品で信号増幅回路を実現できる。
【０１２１】請求項４の発明に対応する信号増幅回路
は、請求項２の信号増幅回路であって、補正手段２は、
コンデンサー３、１６とスイッチング素子５〜８、１
４、１５からなり、バッファ・アンプ１の入力端子１ａ
は、スイッチング素子５を介してコンデンサー３の一方
の電極３ａに接続されていると共に、スイッチング素子
１５とコンデンサー１６とを介してグラウンドに接続さ
れており、コンデンサー３の一方の電極３ａはスイッチ
ング素子６を介して入力信号の入力端子１０に接続され
ていると共に、スイッチング素子１４を介して基準電圧
Ｖ0 の入力端子９に接続されており、コンデンサー３の
他方の電極３ｂはスイッチング素子７を介してバッファ
・アンプ１の出力端子１ｂに接続されていると共に、ス
イッチング素子８を介して基準電圧Ｖ0 の入力端子９に
接続されている構成である。
【０１２２】これによれば、請求項２の作用効果に加
え、少ない部品で信号増幅回路を実現できる。
【０１２３】請求項５の発明に対応する信号増幅回路
は、請求項２の信号増幅回路であって、補正手段２は、
コンデンサー３、１７とスイッチング素子４、６〜８か
らなり、バッファ・アンプ１の入力端子１ａは、スイッ
チング素子４を介して基準電圧Ｖ0 の入力端子９に接続
されていると共に、コンデンサー３の一方の電極１ａに
接続されており、コンデンサー３の一方の電極１ａは、
スイッチング素子６を介して入力信号の入力端子１０に
接続されており、コンデンサー３の他方の電極１ｂは、
スイッチング素子７を介してバッファ・アンプ１の出力
端子１ｂに接続されていると共に、スイッチング素子８
を介して基準電圧Ｖ0 の入力端子９に接続されており、
さらにコンデンサー３の他方の電極１ｂは、コンデンサ
ー１７を介してグラウンドに接続されている構成であ
る。
【０１２４】これによれば、請求項２の作用効果に加
え、少ない部品で信号増幅回路を実現できる。
【０１２５】請求項６の発明に対応する信号増幅回路
は、請求項１〜５のいずれかの信号増幅回路であって、
バッファ・アンプ１の出力端子１ｂに基準電圧Ｖ0 を印
加するスイッチング素子２１が設けられている構成であ
る。
【０１２６】これによれば、請求項１〜５のいずれかの
作用効果に加え、バッファ・アンプ１の負荷を軽減でき
る。このため、オフセット電圧ΔＶの補正に要する時間
を短くできる。
【０１２７】請求項７の発明に対応する信号増幅回路
は、請求項１〜５のいずれかの信号増幅回路であって、
バッファ・アンプ１と外部の負荷とを切り離すスイッチ
ング素子２２が設けられている構成である。
【０１２８】これによれば、請求項１〜５のいずれかの
作用効果に加え、バッファ・アンプ１の負荷を軽減でき
る。このため、オフセット電圧ΔＶの補正に要する時間
を短くできる。
【０１２９】請求項８の発明に対応する信号増幅回路
は、請求項３の信号増幅回路であって、スイッチング素
子４〜８の少なくとも１つは相補型ＭＯＳトランジスタ
・スイッチである構成である。
【０１３０】これによれば、請求項３の作用効果に加
え、ｎチャンネル型またはｐチャンネル型のＭＯＳトラ
ンジスタ・スイッチを用いた場合と比較して、より精度
の高い信号増幅回路を実現できる。
【０１３１】請求項９の発明に対応する信号増幅回路
は、請求項４の信号増幅回路であって、スイッチング素
子５〜８、１４、１５の少なくとも１つは相補型ＭＯＳ
トランジスタ・スイッチである構成である。
【０１３２】これによれば、請求項８と同様の作用効果
がある。
【０１３３】請求項１０の発明に対応する信号増幅回路
は、請求項５の信号増幅回路であって、スイッチング素
子４、６〜８の少なくとも１つは相補型ＭＯＳトランジ
スタ・スイッチである構成である。
【０１３４】これによれば、請求項８と同様の作用効果
がある。
【０１３５】請求項１１の発明に対応する画像表示装置
は、マトリクス状に配列した表示セルからなる表示部５
３と、映像信号をサンプリングし、サンプリングにより
得られた電圧をデータとしてデータ信号線Ｓj に送る駆
動回路５１と、走査信号線Ｇj を順次選択し、データ信
号線Ｓj 上のデータを表示セルに送る駆動回路５２とが
備えられており、駆動回路５１は、シフト・レジスター
５７と、横方向の表示セルの数に等しいスイッチング回
路５９…と、スイッチング回路５９…と同数のサンプリ
ング用のコンデンサー６０…と、コンデンサー６０…と
同数の信号増幅回路６１とからなり、シフト・レジスタ
ー５７は、クロック信号に同期して、スイッチング回路
５９…に順次信号を送り、各スイッチング回路５９は、
それぞれシフトレジスター５７からの信号によりオンに
なり、その時の映像信号のレベルがデータとしてコンデ
ンサー６０にサンプリングされ、横方向の表示セルの数
と同数のデータがコンデンサー６０…に保持されると、
信号増幅回路６１はコンデンサー６０…からデータを一
斉に取り込み、データ信号線Ｓj に出力することによ
り、映像信号を表示部５３に表示する画像表示装置にお
いて、上記の信号増幅回路６１は、請求項１ないし１０
に記載の信号増幅回路のいずれかである構成である。
【０１３６】これによれば、信号増幅回路６１に、請求
項１〜１０に記載の信号増幅回路のいずれかを用いたの
で、サンプリング用のコンデンサー６０に保持された電
圧と同一レベルの電圧をデータ信号線Ｓj に送ることが
できる。これにより、高品質の画像表示が可能になる。
【０１３７】請求項１２の発明に対応する画像表示装置
は、請求項１１の画像表示装置であって、表示セルと、
駆動回路５１とが同一基板上に作製されている構成であ
る。
【０１３８】これによれば、請求項１１の作用効果に加
え、画像表示装置をコンパクトにできる。
【０１３９】請求項１３の発明に対応する画像表示装置
は、請求項１２の画像表示装置であって、基板は、透明
基板と、透明基板上に形成された単結晶シリコン薄膜ま
たは多結晶シリコン薄膜とからなる構成である。
【０１４０】これによれば、請求項１２の作用に加え、
透明基板を用いているため、透過型の表示装置が可能に
なる。また、駆動能力の高いトランジスターを形成する
ことが可能な単結晶シリコン薄膜または多結晶シリコン
薄膜を用いているため、信号増幅回路を含む実用的な駆
動回路を作製できる。特に、単結晶シリコン薄膜または
多結晶シリコン薄膜からなるトランジスターでは、電気
特性のばらつきが大きいが、上記の信号増幅回路により
それを補正できる。
【０１４１】請求項１４の発明に対応する画像表示装置
は、請求項１１ないし１３のいずれかの画像表示装置で
あって、映像信号のレベルは連続的である構成である。
【０１４２】これによれば、請求項１１〜１３の作用に
加え、階調が連続的に変化する画像を表示できる。しか
も、その場合の垂直ライン毎に起こり得る階調の逆転を
防止することができる。
【０１４３】請求項１５の発明に対応する画像表示装置
は、請求項１１ないし１３のいずれかの画像表示装置で
あって、映像信号のレベルは離散的であり、かつ、４以
上の準位に別れている構成である。
【０１４４】これによれば、請求項１４と同様の作用効
果がある。
【０１４５】請求項１６の発明に対応する画像表示装置
は、請求項１１ないし１５のいずれかの画像表示装置で
あって、表示セルは、液晶表示素子を含んでいる構成で
ある。
【０１４６】これによれば、表示セルは液晶表示素子を
含んでいるので、請求項１１〜１５の作用効果に加え、
一様な表示特性を有する表示素子が得られる。このた
め、バッファ・アンプのオフセット電圧の補正を行うだ
けで、高品質な画像を表示できる。
【０１４７】
【発明の効果】請求項１の発明に係る信号増幅回路は、
以上のように、バッファ・アンプと、バッファ・アンプ
に基準電圧を入力したときのバッファ・アンプの出力電
圧と基準電圧との差をオフセット電圧として検出し、入
力信号の電圧からオフセット電圧を減算した電圧をバッ
ファ・アンプに入力することによりオフセット電圧を相
殺する補正手段とが備えられているので、オフセット電
圧を相殺することができる。これにより、バッファ・ア
ンプにオフセット電圧があっても、入力信号の電圧と同
一レベルの電圧が出力されるという理想的なバッファ特
性を有する信号増幅回路を実現できるという効果を奏す
る。
【０１４８】請求項２の発明に係る信号増幅回路は、以
上のように、請求項１の信号増幅回路であって、入力信
号はクロックに同期して入力され、補正手段によるオフ
セット電圧の相殺がクロック毎に行われるので、請求項
１の効果に加え、信号増幅回路の動作環境の変化（例え
ば、温度変化）、あるいは信号増幅回路の諸特性の経時
変化によりオフセット電圧が変動しても、常に、オフセ
ット電圧を相殺することができるという効果を奏する。
【０１４９】請求項３の発明に係る信号増幅回路は、以
上のように、請求項２の信号増幅回路であって、補正手
段は、第１のコンデンサーと第１ないし第５のスイッチ
ング素子からなり、バッファ・アンプの入力端子は、第
１のスイッチング素子を介して基準電圧の入力端子に接
続されていると共に、第２のスイッチング素子を介して
第１のコンデンサーの一方の電極に接続されており、第
１のコンデンサーの一方の電極は第３のスイッチング素
子を介して入力信号の入力端子に接続されており、第１
のコンデンサーの他方の電極は第４のスイッチング素子
を介してバッファ・アンプの出力端子に接続されている
と共に、第５のスイッチング素子８を介して基準電圧Ｖ
0 の入力端子に接続されているので、請求項２の効果に
加え、少ない部品で信号増幅回路を実現できるという効
果を奏する。
【０１５０】請求項４の発明に係る信号増幅回路は、以
上のように、請求項２の信号増幅回路であって、補正手
段は、第１および第２のコンデンサーと第２ないし第７
のスイッチング素子からなり、バッファ・アンプの入力
端子は、第２のスイッチング素子を介して第１のコンデ
ンサーの一方の電極に接続されていると共に、第７のス
イッチング素子と第２のコンデンサーとを介して定電圧
端子に接続されており、第１のコンデンサーの一方の電
極は第３のスイッチング素子を介して入力信号の入力端
子に接続されていると共に、第６のスイッチング素子を
介して基準電圧の入力端子に接続されており、第１のコ
ンデンサーの他方の電極は第４のスイッチング素子を介
してバッファ・アンプの出力端子に接続されていると共
に、第５のスイッチング素子を介して基準電圧の入力端
子に接続されているので、請求項２の効果に加え、少な
い部品で信号増幅回路を実現できるという効果を奏す
る。
【０１５１】請求項５の発明に係る信号増幅回路は、以
上のように、請求項２の信号増幅回路であって、補正手
段は、第１および第３のコンデンサーと第１および第３
ないし第５のスイッチング素子からなり、バッファ・ア
ンプの入力端子は、第１のスイッチング素子を介して基
準電圧の入力端子に接続されていると共に、第１のコン
デンサーの一方の電極に接続されており、第１のコンデ
ンサーの一方の電極は、第３のスイッチング素子を介し
て入力信号の入力端子に接続されており、第１のコンデ
ンサーの他方の電極は、第４のスイッチング素子を介し
てバッファ・アンプの出力端子に接続されていると共
に、第５のスイッチング素子を介して基準電圧の入力端
子に接続されており、さらに第１のコンデンサーの他方
の電極は、第３のコンデンサーを介して定電圧端子に接
続されているので、請求項２の効果に加え、少ない部品
で信号増幅回路を実現できるという効果を奏する。
【０１５２】請求項６の発明に係る信号増幅回路は、以
上のように、請求項１〜５のいずれかの信号増幅回路で
あって、バッファ・アンプの出力に基準電圧を印加する
第８のスイッチング素子が設けられているので、請求項
１〜５のいずれかの効果に加え、バッファ・アンプの負
荷を軽減できる。このため、オフセット電圧の補正に要
する時間を短くできるという効果を奏する。
【０１５３】請求項７の発明に係る信号増幅回路は、以
上のように、請求項１〜５のいずれかの信号増幅回路で
あって、バッファ・アンプと外部の負荷とを切り離す第
９のスイッチング素子が設けられているので、請求項１
〜５のいずれかの効果に加え、バッファ・アンプの負荷
を軽減できる。このため、オフセット電圧の補正に要す
る時間を短くできるという効果を奏する。
【０１５４】請求項８の発明に係る信号増幅回路は、以
上のように、請求項３の信号増幅回路であって、第１な
いし第５のスイッチング素子の少なくとも１つは相補型
ＭＯＳトランジスタ・スイッチであるので、請求項３の
効果に加え、ｎチャンネル型またはｐチャンネル型のＭ
ＯＳトランジスタ・スイッチを用いた場合と比較して、
より精度の高い信号増幅回路を実現できるという効果を
奏する。
【０１５５】請求項９の発明に係る信号増幅回路は、以
上のように、請求項４の信号増幅回路であって、第２な
いし第７のスイッチング素子の少なくとも１つは相補型
ＭＯＳトランジスタ・スイッチであるので、請求項８と
同様の効果がある。
【０１５６】請求項１０の発明に係る信号増幅回路は、
以上のように、請求項５の信号増幅回路であって、第１
および第３ないし第５のスイッチング素子の少なくとも
１つは相補型ＭＯＳトランジスタ・スイッチであるの
で、請求項８と同様の効果がある。
【０１５７】請求項１１の発明に係る画像表示装置は、
以上のように、信号増幅回路は、請求項１ないし１０に
記載の信号増幅回路のいずれかであるので、サンプリン
グ用のコンデンサーに保持された電圧と同一レベルの電
圧をデータ信号線に送ることができる。これにより、高
品質の画像表示が可能になるという効果を奏する。
【０１５８】請求項１２の発明に係る画像表示装置は、
以上のように、請求項１１の画像表示装置であって、表
示セルと、第１の駆動回路とが同一基板上に作製されて
いるので、画像表示装置をコンパクトにできるという効
果を奏する。
【０１５９】請求項１３の発明に係る画像表示装置は、
以上のように、請求項１２の画像表示装置であって、基
板は、透明基板と、透明基板上に形成された単結晶シリ
コン薄膜または多結晶シリコン薄膜とからなるので、請
求項１２の効果に加え、透明基板を用いているため、透
過型の表示装置が可能になる。また、駆動能力の高いト
ランジスターを形成することが可能な単結晶シリコン薄
膜または多結晶シリコン薄膜を用いているため、信号増
幅回路を含む実用的な駆動回路を作製できるという効果
を奏する。特に、単結晶シリコン薄膜または多結晶シリ
コン薄膜からなるトランジスターでは、電気特性のばら
つきが大きいが、上記の信号増幅回路によりそれを補正
できるという効果を奏する。
【０１６０】請求項１４の発明に係る画像表示装置は、
以上のように、請求項１１ないし１３のいずれかの画像
表示装置であって、映像信号のレベルは連続的であるの
で、請求項１１〜１３の効果に加え、階調が連続的に変
化する画像を表示できる。しかも、その場合の垂直ライ
ン毎に起こり得る階調の逆転を防止することができると
いう効果を奏する。
【０１６１】請求項１５の発明に係る画像表示装置は、
以上のように、請求項１１ないし１３のいずれかの画像
表示装置であって、映像信号のレベルは離散的であり、
かつ、４以上の準位に別れているので、請求項１４と同
様の効果を奏する。
【０１６２】請求項１６の発明に係る画像表示装置は、
以上のように、請求項１１ないし１５のいずれかの画像
表示装置であって、表示セルは、液晶表示素子を含んで
いるので、請求項１１〜１５の効果に加え、一様な表示
特性を有する表示素子が得られる。このため、バッファ
・アンプのオフセット電圧の補正を行うだけで、高品質
な画像を表示できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る信号増幅回路の概略の構成図であ
る。
【図２】図１の信号増幅回路の第１の具体例を示す回路
図である。
【図３】図２の信号増幅回路における制御信号のタイミ
ング・チャートである。
【図４】信号増幅回路における補正時間を短くするため
の構成例を示す回路図である。
【図５】信号増幅回路における補正時間を短くするため
の他の構成例を示す回路図である。
【図６】図１の信号増幅回路の第２の具体例を示す回路
図である。
【図７】図６の信号増幅回路における制御信号のタイミ
ング・チャートである。
【図８】図１の信号増幅回路の第３の具体例を示す回路
図である。
【図９】図８の信号増幅回路における制御信号のタイミ
ング・チャートである。
【図１０】図１の信号増幅回路の応用例を示すものであ
り、液晶表示装置の概略の構成を示すブロック図であ
る。
【図１１】図１０の液晶表示装置における、データ信号
線にデータを送る駆動回路の概略の構成を示すブロック
図である。
【図１２】従来のアクティブ・マトリクス駆動方式の画
像表示装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の画像表示装置が液晶表示装置である
場合における、表示セルの構成を示す回路図である。
【図１４】図１２の画像表示装置における、データ信号
線にデータを送る駆動回路の一例としての、ディジタル
・ドライバーの概略の構成を示すブロック図である。
【図１５】図１４のディジタル・ドライバーにおける、
ディジタル・バッファの概略の構成を示すブロック図で
ある。
【図１６】図１２の画像表示装置における、データ信号
線にデータを送る駆動回路の他の例としての、点順次駆
動方式のアナログ・ドライバーの概略の構成を示すブロ
ック図である。
【図１７】図１２の画像表示装置における、データ信号
線にデータを送る駆動回路のその他の例としての、線順
次駆動方式のアナログ・ドライバーの概略の構成を示す
ブロック図である。
【図１８】図１７のアナログ・ドライバーにおける、バ
ッファ・アンプの一具体例を示す回路図である。
【図１９】図１７のアナログ・ドライバーにおける、バ
ッファ・アンプの他の具体例を示す回路図である。
【図２０】図１７のアナログ・ドライバーにおける、バ
ッファ・アンプのその他の具体例を示す回路図である。
【図２１】図１１の駆動回路の動作を示すタイミング・
チャートである。
【符号の説明】
１ バッファ・アンプ １ａ 入力端子 １ｂ 出力端子 ２ 補正手段 ３ コンデンサー（第１のコンデンサー） ３ａ 電極 ３ｂ 電極 ４ スイッチング素子（第１のスイッチング素子） ５ スイッチング素子（第２のスイッチング素子） ６ スイッチング素子（第３のスイッチング素子） ７ スイッチング素子（第４のスイッチング素子） ８ スイッチング素子（第５のスイッチング素子） ９ 入力端子 １０ 入力端子 １４ スイッチング素子（第６のスイッチング素子） １５ スイッチング素子（第７のスイッチング素子） １６ コンデンサー（第２のコンデンサー） １７ コンデンサー（第３のコンデンサー） ２１ スイッチング素子（第８のスイッチング素子） ２２ スイッチング素子（第９のスイッチング素子） ５１ 駆動回路（第１の駆動手段） ５２ 駆動回路（第２の駆動手段） ５３ 表示部 ５７ シフト・レジスター ５８ ラッチ ５９ スイッチング回路 ６０ コンデンサー ６１ 信号増幅回路

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】バッファ・アンプと、バッファ・アンプに
    基準電圧を入力したときのバッファ・アンプの出力電圧
    と基準電圧との差をオフセット電圧として検出し、入力
    信号の電圧からオフセット電圧を減算した電圧をバッフ
    ァ・アンプに入力することによりオフセット電圧を相殺
    する補正手段とが備えられていることを特徴とする信号
    増幅回路。
  2. 【請求項２】入力信号はクロックに同期して入力され、
    補正手段によるオフセット電圧の相殺がクロック毎に行
    われることを特徴とする請求項１記載の信号増幅回路。
  3. 【請求項３】補正手段は、第１のコンデンサーと第１な
    いし第５のスイッチング素子からなり、バッファ・アン
    プの入力端子は、第１のスイッチング素子を介して基準
    電圧の入力端子に接続されていると共に、第２のスイッ
    チング素子を介して第１のコンデンサーの一方の電極に
    接続されており、第１のコンデンサーの一方の電極は第
    ３のスイッチング素子を介して入力信号の入力端子に接
    続されており、第１のコンデンサーの他方の電極は第４
    のスイッチング素子を介してバッファ・アンプの出力端
    子に接続されていると共に、第５のスイッチング素子を
    介して基準電圧の入力端子に接続されていることを特徴
    とする請求項２記載の信号増幅回路。
  4. 【請求項４】補正手段は、第１および第２のコンデンサ
    ーと第２ないし第７のスイッチング素子からなり、バッ
    ファ・アンプの入力端子は、第２のスイッチング素子を
    介して第１のコンデンサーの一方の電極に接続されてい
    ると共に、第７のスイッチング素子と第２のコンデンサ
    ーとを介して定電圧端子に接続されており、第１のコン
    デンサーの一方の電極は第３のスイッチング素子を介し
    て入力信号の入力端子に接続されていると共に、第６の
    スイッチング素子を介して基準電圧の入力端子に接続さ
    れており、第１のコンデンサーの他方の電極は第４のス
    イッチング素子を介してバッファ・アンプの出力端子に
    接続されていると共に、第５のスイッチング素子を介し
    て基準電圧の入力端子に接続されていることを特徴とす
    る請求項２記載の信号増幅回路。
  5. 【請求項５】補正手段は、第１および第３のコンデンサ
    ーと第１および第３ないし第５のスイッチング素子から
    なり、バッファ・アンプの入力端子は、第１のスイッチ
    ング素子を介して基準電圧の入力端子に接続されている
    と共に、第１のコンデンサーの一方の電極に接続されて
    おり、第１のコンデンサーの一方の電極は、第３のスイ
    ッチング素子を介して入力信号の入力端子に接続されて
    おり、第１のコンデンサーの他方の電極は、第４のスイ
    ッチング素子を介してバッファ・アンプの出力端子に接
    続されていると共に、第５のスイッチング素子を介して
    基準電圧の入力端子に接続されており、さらに第１のコ
    ンデンサーの他方の電極は、第３のコンデンサーを介し
    て定電圧端子に接続されていることを特徴とする請求項
    ２記載の信号増幅回路。
  6. 【請求項６】バッファ・アンプの出力に基準電圧を印加
    する第８のスイッチング素子が設けられていることを特
    徴とする請求項１、２、３、４または５記載の信号増幅
    回路。
  7. 【請求項７】バッファ・アンプと外部の負荷とを切り離
    す第９のスイッチング素子が設けられていることを特徴
    とする請求項１、２、３、４または５記載の信号増幅回
    路。
  8. 【請求項８】第１ないし第５のスイッチング素子の少な
    くとも１つは相補型ＭＯＳトランジスタ・スイッチであ
    ることを特徴とする請求項３記載の信号増幅回路。
  9. 【請求項９】第２ないし第７のスイッチング素子の少な
    くとも１つは相補型ＭＯＳトランジスタ・スイッチであ
    ることを特徴とする請求項４記載の信号増幅回路。
  10. 【請求項１０】第１および第３ないし第５のスイッチン
    グ素子の少なくとも１つは相補型ＭＯＳトランジスタ・
    スイッチであることを特徴とする請求項５記載の信号増
    幅回路。
  11. 【請求項１１】マトリクス状に配列した表示セルからな
    る表示部と、映像信号をサンプリングし、サンプリング
    により得られた電圧をデータとしてデータ信号線に送る
    第１の駆動回路と、走査信号線を順次選択し、データ信
    号線上のデータを表示セルに送る第２の駆動回路とが備
    えられており、 第１の駆動回路は、シフトレジスターと、横方向の表示
    セルの数に等しいスイッチング回路と、スイッチング回
    路と同数のサンプリング用のコンデンサーと、コンデン
    サーと同数の信号増幅回路とからなり、 シフト・レジスターは、クロック信号に同期して、スイ
    ッチング回路に順次信号を送り、各スイッチング回路
    は、それぞれ、シフト・レジスターからの信号によりオ
    ンになり、その時の映像信号のレベルがデータとしてコ
    ンデンサーにサンプリングされ、横方向の表示セルの数
    と同数のデータがコンデンサーに保持されると、信号増
    幅回路はコンデンサーからデータを一斉に取り込み、デ
    ータ信号線に出力することにより、映像信号を表示部に
    表示する画像表示装置において、 上記の信号増幅回路は、請求項１、２、３、４、５、
    ６、７、８、９または１０に記載の信号増幅回路のいず
    れかであることを特徴とする画像表示装置。
  12. 【請求項１２】表示セルと、第１の駆動回路とが同一基
    板上に作製されていることを特徴とする請求項１１記載
    の画像表示装置。
  13. 【請求項１３】基板は、透明基板と、透明基板上に形成
    された単結晶シリコン薄膜または多結晶シリコン薄膜と
    からなることを特徴とする請求項１２記載の画像表示装
    置。
  14. 【請求項１４】映像信号のレベルは連続的であることを
    特徴とする請求項１１、１２または１３記載の画像表示
    装置。
  15. 【請求項１５】映像信号のレベルは離散的であり、か
    つ、４以上の準位に別れていることを特徴とする請求項
    １１、１２または１３記載の画像表示装置。
  16. 【請求項１６】表示セルは、液晶表示素子を含んでいる
    ことを特徴とする請求項１１、１２、１３、１４または
    １５記載の画像表示装置。
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