JPH10240196A

JPH10240196A - 液晶パネルの駆動方法および液晶装置並びに投写型表示装置

Info

Publication number: JPH10240196A
Application number: JP4438097A
Authority: JP
Inventors: Sunao Ota; 直太田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の画像データ変換方式は、液晶パネルの
外部に画像データを一時蓄えるメモリが必要であるとと
もに、リアルタイムの表示を行なうには高速演算が可能
な演算装置ないしはデータ処理装置が必要であるため、
システムのコストが高くなるという問題点があった。【解決手段】水平方向の画像データは水平方向ドット
数に対応したクロック信号によってサンプリングを行な
い不足する画素データを隣接する画素データで置き換え
ることで補間するとともに、垂直方向に関しては上下２
つの表示ラインの画素データの平均をとった画素データ
を形成して補間するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（液
晶パネル）における画像信号変換方法に関し、特にＦＥ
Ｔ（電界効果型トランジスタ）によって液晶を駆動する
アクティブマトリックスＬＣＤ（液晶表示装置）におい
て規格の異なる表示方式の画像信号が入力されたときの
表示方法に利用して好適な技術に関する。また、本発明
は、異なる規格の画像信号を表示する場合の画像データ
の演算機能を有する反射型液晶パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アクティブマトリクス型液晶表示
装置としては、ガラス基板上にマトリックス状に画素電
極を形成すると共に、各画素電極に対応してアモルファ
スシリコン等を用いたＴＦＴを１対１で形成して、各画
素電極にＴＦＴにより電圧を印加して液晶を駆動するよ
うにした構成の液晶表示装置が実用化されている。

【０００３】かかる液晶表示装置においては、画素の微
細化並びに表示画面の大容量化に伴ってＸＧＡ（Extend
ed Graphics Array）規格に従った１０２４×７６８ド
ットのような高解像度の液晶パネルも実用化されてい
る。このような高解像度の液晶表示装置を備えたシステ
ムにおいて、ＶＧＡ（Video Graphics Array）規格に従
った作成された６４０×４８０ドットのような低解像度
の画像データやＳＶＧＡ（Super Video Graphics Arra
y）規格に従った作成された８００×６００ドットのよ
うな低解像度の画像データを表示させる場合、そのまま
のタイミングで画像を表示させると、画面の一部に画像
が表示され、画面全体に画像を表示させることができな
いとう不具合がある。

【０００４】また、ＳＸＧＡ（Super Extended Graphic
s Array）規格に従った１２４０×１０２４ドットのよ
うなＸＧＡに比べて高解像度の画像データを表示させる
場合には画像データの一部が欠け、全体を表示すること
ができないという不具合もある。

【０００５】そこで、従来は液晶パネルの外部にライン
メモリやフレームメモリを設けて、低解像度の表示方式
の画像信号をディジタル信号に変換してから演算処理に
よって不足している画像データ（ドットデータ）を補間
してフル画面表示を行なったり、高解像度の表示方式の
画像データを間引いて全画面表示を行なうようにしてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像データ
変換方式は、液晶パネルの外部に画像データを一時蓄え
るメモリが必要であるとともに、リアルタイムの表示を
行なうには高速演算が可能な演算装置ないしはデータ処
理装置が必要であるため、システムのコストが高くなる
という問題点があった。

【０００７】この発明は、外部メモリを付加したり高価
な演算装置やデータ処理装置を用いることなく、高解像
度の液晶パネルに低解像度の表示方式に従った画像デー
タを表示させることができる液晶パネルおよびその駆動
方法を提供することにある。この発明の他の目的は、低
解像度の液晶パネルに高解像度の表示方式に従った画像
データを表示させることができる液晶パネルおよびその
駆動方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、時系列的に伝送される入力画像データを水
平方向画素数に対応したクロック信号によってサンプリ
ングを行って、サンプリングした画像データを複数のデ
ータ線に供給し、各画素へは、入力画像データにおける
垂直方向に隣接する複数の走査ライン用の入力画像デー
タから演算合成した画像データを供給するようにしたも
のである。

【０００９】また、この発明は、入力画像データにおけ
る垂直方向に隣接する走査ライン用の画像データに基づ
く各画素へ供給する画像データの演算合成は、データ線
に供給される画像データを、時間軸上で重み付け演算し
て合成するようにしたものである。

【００１０】これによって、外部メモリを付加したり高
価な演算装置やデータ処理装置を用いることなく、高解
像度の液晶パネルに低解像度の表示方式に従った画像デ
ータを表示させることができるようになる。

【００１１】前記演算回路としては、例えば１組の保持
容量と、保持容量とデータ線との間に接続された１組の
サンプリング用スイッチ素子と、保持容量と画素電極と
の間に接続された１組の合成用スイッチ素子とからなる
電荷合成による加算回路が考えられる。この加算回路
は、前記１組のサンプリング用スイッチ素子を各々異な
る時間だけ導通させることができるようにするため別々
の走査線を設けて制御端子を接続するとともに、それら
のサンプリング用スイッチ素子の導通時間を所定の比率
に設定することで２つの画像データを所定の割合でサン
プリングした後、前記合成用スイッチ素子を導通させて
前記１組の保持容量にチャージされている電荷を合成し
て得た電圧を画素電極に印加するように動作させること
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面に基づいて説明する。

【００１３】図１には本発明に係るアクティブマトリッ
クス型液晶パネルを用いた表示システムにおける表示制
御回路の一実施例のブロック図を示す。

【００１４】図１において、１は本発明に係るアクティ
ブマトリックス型液晶パネル、２は入力画像信号ＶＩＤ
ＥＯをガンマ補正したり増幅したりする画像信号処理回
路、３は増幅された画像信号を所定周期（本発明では少
なくともフィールド周期）で極性反転（液晶の共通電極
電位に対する画像信号の電位の極性を反転）して液晶パ
ネル１に供給する極性反転回路、４は入力画像信号の表
示モードすなわちいずれの表示規格の画像信号であるか
を判定するモード判定回路、５は水平同期信号ＨＳＹＮ
Ｃに基づいて入力側クロック信号ＯＳＣを形成するＰＬ
Ｌ（フェーズ・ロックド・ループ）回路、６は前記入力
側クロック信号ＯＳＣおよび垂直同期信号ＶＳＹＮＣに
基づいて液晶パネル１の駆動回路に含まれるシフトレジ
スタに対するシフトスタート信号ＤＸ，ＤＹやシフト動
作クロックＣＬＸ，ＣＬＹ、前記極性反転回路３に対す
る極性反転の切り換えを制御するタイミング信号ＤＰＴ
等を形成し出力するタイミング信号発生回路である。

【００１５】図２および図３は、本発明が適用される液
晶パネルの画素電極側の基板の一例を示す。特に限定さ
れるものでないが、この実施例の液晶パネルは標準でＸ
ＧＡ規格の表示が行なえるように、１０２４ドット×７
６８ライン分の画素電極が設けられている。

【００１６】図２において、１１および１２は互いに交
差するように配設された走査線およびデータ線、１３は
外部から入力されるアナログ画像信号Ｖｉｄｅｏを順次
取り込んで保持するサンプリング回路、１４は画像信号
Ｖｉｄｅｏをサンプリング回路１３に取り込むタイミン
グを与えるサンプリングクロック信号Ｘ(m-1) ，Ｘ(m)
，Ｘ(m+1) ‥‥‥を順次形成するＸシフトレジスタ、
１５はサンプリング回路１３に取り込まれた画像データ
をデータ線１２に供給するためのセレクタ回路、１６は
前記走査線１１を順番に選択して行くためのスキャンク
ロック信号Ｙ(n-1) ，Ｙ(n) ，Ｙ(n+1) ‥‥‥を形成す
るＹシフトレジスタである。

【００１７】この実施例の液晶パネル用基板において
は、走査線１１が各表示ライン（１画素行）に対してそ
れぞれ３本ずつ設けられており、Ｙシフトレジスタ１６
からの信号に基づいてそれらの走査線１１ａ，１１ｂ，
１１ｃを所定のタイミングで選択レベルにするゲート制
御信号Ｇａ(n-1) ，Ｇａ(n) ，Ｇａ(n+1) ‥‥‥‥、Ｇ
ｂ(n-1) ，Ｇｂ(n) ，Ｇｂ(n+1) ‥‥‥およびＧｃ(n-
1) ，Ｇｃ(n) ，Ｇｃ(n+1) ‥‥‥を形成するタイミン
グ制御回路１７が設けられている。

【００１８】１組の走査線１１ａ，１１ｂ，１１ｃとデ
ータ線１２との交点には画素電極３１を有する画素演算
回路３０がそれぞれ設けられている。各画素演算回路３
０は、画素電極３１とデータ線１２との間に直列形態に
接続されたＦＥＴ対３２ａ，３３ａおよび３２ｂ，３３
ｂと、各対のＦＥＴ３２ａ，３２ｂと３３ａ，３３ｂの
接続ノードｎ１，ｎ２と接地電位のような定電位を供給
するラインＧＮＤ１との間に接続された１組の保持容量
３４ａ，３４ｂとにより構成されており、上記２組のＦ
ＥＴ３２ａ，３２ｂと３３ａ，３３ｂのうち３２ａと３
２ｂのゲートは走査線１１ａと１１ｂにそれぞれ接続さ
れ、３３ａと３３ｂのゲートは共通走査線１１ｃに共通
に接続されている。

【００１９】保持容量３４ａ，３４ｂとデータ線１２と
の間に接続された１組のＦＥＴ３２ａ，３２ｂはデータ
線１２上の信号レベル（画像データ）を保持容量３４
ａ，３４ｂに取り込むサンプリング用スイッチ素子とし
て機能し、保持容量３４ａ，３４ｂと画素電極３１との
間に接続された１組のＦＥＴ３３ａ，３３ｂは保持容量
３４ａ，３４ｂの充電電荷を容量３４ａ，３４ｂと液晶
容量ＣLCで容量分割した結果としての電圧を画素電極３
１に印加する合成用スイッチ素子として機能する。

【００２０】Ｘシフトレジスタ１４は、図３に示すよう
に、互いに入力端子と出力端子が結合された１対のイン
バータからなるラッチ回路ＬＴがデータ線１２の数だけ
伝送用インバータＴＧを介して縦続接続されてなり、外
部から供給されるスタート信号Ｄｘによってシフト動作
を開始する。本実施例のＸＧＡ規格の液晶パネルにＳＶ
ＧＡ規格の画像信号が入力されて表示を行なう場合、１
ライン当たりすなわち１水平期間中に１３５２個のパル
スを有するようなＸクロック信号ＣＬＸ，／ＣＬＸ（／
ＣＬＸはＣＬＸと逆相の信号）に基づいてシフト動作し
て、図４のように、互いに位相のずれたワンショットパ
ルスからなるサンプリングクロック信号Ｘ(m-1) ，Ｘ
(m) ，Ｘ(m+1) ‥‥‥を出力する。

【００２１】ラッチ回路ＬＴを構成する１対のインバー
タのうち帰還用インバータと、各ラッチ回路ＬＴの入力
側に接続されラッチ回路へＤｘを伝える伝送用インバー
タＴＧとはクロックドインバータにより構成され、各段
の入力側の伝送用クロックドインバータと帰還用クロッ
クドインバータとは互いに逆相のＸクロック信号ＣＬ
Ｘ，／ＣＬＸにより制御される。伝送用クロックドイン
バータは、奇数段と偶数段とでクロック信号の位相が逆
であるので、前段のラッチ回路のデータＤｘを順次次段
のラッチ回路に伝達して行くシフト動作を行なう。ま
た、各ラッチ回路の出力と次段のラッチ回路の出力との
論理積をとるＮＡＮＤゲート回路Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１
３‥‥‥が設けられており、次段のラッチ回路の出力が
立ち上がると前段のラッチ回路の出力が立ち下がること
で互いにパルスが重ならないサンプリングクロック信号
Ｘ(m-1) ，Ｘ(m) ，Ｘ(m+1) ‥‥‥を出力する。

【００２２】なお、前記「１３５２」なる数は、この実
施例のＸＧＡ規格の液晶パネルにＳＶＧＡ規格の画像信
号が入力される場合の数であり、液晶パネルの規格や入
力される画像信号が上記と異なる場合には、クロックＣ
ＬＸのパルス数もそれに応じて変わるものである。ＸＧ
Ａ規格の液晶パネルにＳＶＧＡ規格の画像信号が入力さ
れる場合、例えばＶＥＳＡ（Video Electronics Standa
rd Association）規格に規定されるＳＶＧＡ（６０Ｈ
ｚ）では水平ドット数が８００、垂直ドット数が６００
で、水平カウント数は１０５６であり（水平カウント数
１０５６と水平ドット数との差はブランク期間）、液晶
パネルのＸＧＡ規格の水平ドット数が「１０２４」であ
る。８００：１０５６＝１０２４：クロックＣＬＸパル
ス数であるので、「１０２４」をＳＶＧＡの８００で割
り、水平カウント数「１０５６」を掛けることにより得
られた値「１３５２」をクロックＣＬＸの１水平期間の
パルス数とする。これにより、液晶パネルの水平方向の
画像データのサンプリング周期（１水平周期）は、伝送
される入力画像信号がそもそも有する１表示ラインの周
期（１水平周期）と同一にすることができる。さらに、
このクロックＣＬＸのうちの１０２４個のパルスで入力
画像信号の１水平期間中のブランキング期間を除いた画
像信号部分のみをサンプリングすることにより、液晶パ
ネルにとって不足する画素分の画像データを、隣接する
画素の画像データにより補間したＸＧＡに必要な１ライ
ン当たり１０２４ドットの画像データを得ることができ
る。

【００２３】サンプリング回路１３は、外部から入力さ
れた画像信号Ｖideoがのる信号線（以下、ビデオライン
と称する）Ｌvid と接地電位のような定電位を供給する
ラインＧＮＤ２との間に直列接続されたＣＭＯＳスイッ
チＳＷ（ＳＷ１，ＳＷ２，・・・・・・）とサンプリング容量
Ｃｓ（Ｃｓ１，Ｃｓ２，・・・・・・）との組が、前記データ
線１２の数の２倍の数だけ設けられ、２ライン分の画像
データを保持可能にされている。ＣＭＯＳスイッチＳＷ
のゲート端子の前段には、Ｘシフトレジスタ１４から供
給されるサンプリングクロック信号Ｘ(m-1) ，Ｘ(m) ，
Ｘ(m+1) ‥‥‥を一方の入力とし他方の入力端子に２水
平期間を１周期とするつまり１水平期間ごとに反転する
制御信号Ａ−Ｗまたはその反転信号／Ａ−Ｗが入力され
それらの論理積をとるＮＡＮＤゲート回路Ｇ１，Ｇ２，
Ｇ３‥‥‥が設けられている。サンプリングクロック信
号Ｘ(m-1) ，Ｘ(m) ，Ｘ(m+1) ‥‥‥のそれぞれは、Ｎ
ＡＮＤゲート回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３‥‥‥のうちの２個
ずつの対のゲート（Ｇ１とＧ２，Ｇ３とＧ４，Ｇ５とＧ
６・・・・・・）に入力され、各対のＮＡＮＤゲート回路Ｇm-
1 ，Ｇm ，Ｇm+1 ‥‥‥の他方の入力端子には制御信号
Ａ−Ｗとその反転信号／Ａ−Ｗがそれぞれ入力されるよ
うに構成されている。

【００２４】これによって、前記ＣＭＯＳスイッチＳＷ
は先ず奇数番目のものが順番にオンされ次に偶数番目の
ものが順番にオンするように制御される。その結果、奇
数番目のサンプリング容量Ｃｓに最初の１ライン分の画
像データが取り込まれ、次に偶数番目のサンプリング容
量Ｃｓに次の１ライン分の画像データが取り込まれて保
持されるように構成されている。

【００２５】そして、サンプリング容量Ｃｓに取り込ま
れた画像データはセレクタ回路１５によって交互にデー
タ線１２上へ伝送される。セレクタ回路１５は、ＣＭＯ
ＳスイッチＳＷと各データ線１２との間にそれぞれ対を
なして接続された第２のＣＭＯＳスイッチＳＷｓ１，Ｓ
Ｗｓ２；ＳＷｓ３，ＳＷｓ４；‥‥‥により構成されて
おり、各対の第２ＣＭＯＳスイッチＳＷｓのうち一方に
１水平期間ごとに反転する前記制御信号Ａ−Ｗと逆相の
制御信号Ａ−Ｒａと同相の制御信号Ａ−Ｒｂとによって
それぞれオン、オフ制御されるように構成されている。
従って、サンプリング回路１３とセレクタ回路１５は、
先ず最初の水平期間中に奇数番目のサンプリング容量に
１ライン分の画像データを取り込み、次の水平期間中に
それらを同時にデータ線１２へ送るとともに次の１ライ
ン分の画像データを偶数番目のサンプリング容量に順次
取り込み、次の水平期間中にそれらを同時にデータ線１
２へ送る。このような動作を繰り返すことによって、順
次画像データを１ライン単位でデータ線１２へ供給す
る。

【００２６】なお、ＢＦＦ１，ＢＦＦ２，ＢＦＦ３‥‥
‥は、前記第２ＣＭＯＳスイッチＳＷｓ１，ＳＷｓ２，
ＳＷｓ３‥‥‥とデータ線１２との間に接続されたバッ
ファである。前記制御信号Ａ−ＷやＡ−Ｒａ，Ｗ−Ｒｂ
はそれぞれ外部のタイミング発生回路（図１参照）から
供給される。

【００２７】この実施例では、水平方向の画像データは
ＸＧＡ規格の表示方式の水平方向ドット数に対応したク
ロック信号によってサンプリングを行なうように構成さ
れているため、ＳＶＧＡ規格の表示方式のような低解像
度の画像データが入力された場合、不足する画素データ
が隣接する画素データで自動的に補間して置き換えるよ
うになる。

【００２８】図２に示されているＹシフトレジスタ１６
は、Ｘシフトレジスタ１４と同様に、互いに入力端子と
出力端子が結合された１対のインバータからなるラッチ
回路ＬＴが表示ラインの数だけ伝送用インバータＴＧを
介して縦続接続されてなり、外部から供給されるスター
ト信号Ｄｙによってシフト動作を開始し、本実施例の液
晶パネルがＸＧＡ規格の表示を行なう場合、１画面当た
りすなわち１垂直期間中に８０６個のパルスを有するよ
うなＹクロック信号ＣＬＹ，／ＣＬＹに基づいてシフト
動作して、互いに１周期ずつずれたワンショットパルス
からなるスキャンクロック信号Ｙ(n-1) ，Ｙ(n) ，Ｙ(n
+1) ‥‥‥を出力する。

【００２９】ラッチ回路ＬＴを構成する１対のインバー
タのうち帰還用インバータと、各ラッチ回路ＬＴの入力
側に接続されラッチ回路へＤｙを伝える伝送用インバー
タＴＧとはクロックドインバータにより構成され、各段
の入力側の伝送用クロックドインバータと帰還用クロッ
クドインバータとは互いに逆相のＸクロック信号ＣＬ
Ｙ，／ＣＬＹにより制御される。伝送用クロックドイン
バータは、奇数段と偶数段とでクロック信号の位相が逆
であるので、前段のラッチ回路のデータＤｙを順次次段
のラッチ回路に伝達して行くシフト動作を行なう。各ラ
ッチ回路の出力と次段のラッチ回路の出力との論理積を
とるＮＡＮＤゲート回路Ｇn-1 ，Ｇn ，Ｇn+1 ‥‥‥が
設けられており、次段のラッチ回路の出力が立ち上がる
と前段のラッチ回路の出力が立ち下がることで互いにパ
ルスが重ならないスキャンクロック信号Ｙ(n-1) ，Ｙ
(n) ，Ｙ(n+1) ‥‥‥を出力する。

【００３０】タイミング制御回路１７は、互いに対をな
しＹシフトレジスタ１６から供給されるスキャンクロッ
ク信号Ｙ(n-1) ，Ｙ(n) ，Ｙ(n+1) ‥‥‥を一方の入力
とし他方の入力端子にイネーブル信号ＥＮＢとその反転
信号を受けるようにされたＮＡＮＤゲート回路Ｇ１１，
Ｇ１２；Ｇ２１，Ｇ２２；Ｇ３１，Ｇ３２‥‥‥と、Ｇ
ｉ１とＧｉ２の出力を入力とするＮＯＲゲート回路Ｇ１
３，Ｇ２３，Ｇ３３‥‥‥とにより構成され、Ｇ１１，
Ｇ２１，Ｇ３１‥‥‥の出力信号がゲート制御信号Ｇａ
(n-1) ，Ｇａ(n) ，Ｇａ(n+1) ‥‥‥として走査線１１
ａに供給され、ゲート回路Ｇ１２，Ｇ２２，Ｇ３２‥
‥‥の出力信号がゲート制御信号Ｇｂ(n-1) ，Ｇｂ(n)
，Ｇｂ(n+1) ‥‥‥として走査線１１ｂに、またゲー
ト回路Ｇ１３，Ｇ２３，Ｇ３３‥‥‥の出力信号がゲー
ト制御信号Ｇｃ(n-1) ，Ｇｃ(n) ，Ｇｃ(n+1) ‥‥‥と
して共通走査線１１ｃにそれぞれ供給されるように構成
されている。なお、走査線１１ａ，１１ｂの切り換えタ
イミングは、セレクタ回路１５によるサンプリング回路
１４からデータ線１２への画像データ転送タイミングよ
りも若干遅れるように設定しておくのが望ましい。

【００３１】この実施例のＸＧＡ規格の液晶パネルに、
水平周波数「３７．９ＫＨｚ」、垂直周波数「６０．３
Ｈｚ」、水平カウント数「１０５６」、垂直カウント数
「６２８」、水平表示ドット数「８００」、垂直表示ラ
イン数「６００」のＳＶＧＡ規格の画像信号を入力する
場合、ＸＧＡ規格とＳＶＧＡ規格との垂直表示ライン数
比が「６００／７６８＝２５／３２」となり、この比の
値に水平カウント数「１０５６」を掛け合わせると「８
２５」なる値が得られる。入力画像信号のクロックのパ
ルス数に換算して８２５パルス毎にパネルの表示ライン
を１ラインずつ進めるようにパネルを駆動する。具体的
には、入力画像信号のクロックのパルス数に換算して８
２５パルスを半周期とするクロックＣＬＹによりパネル
のＹシフトレジスタ１６をシフト動作させる。これによ
って、入力画像信号のクロックの８２５カウント毎に表
示ラインを１つ進めたスキャンクロック信号Ｙ(n-1) 、
Ｙ(n) 、Ｙ(n+1) ・・・が、Ｙシフトレジスタ１６から
タイミング制御回路１７に供給される。

【００３２】これとともに、サンプリング回路１３に保
持されている各画像データを所定の割合で合成するタイ
ミングを与えるためのイネーブル信号ＥＮＢを外部から
タイミング制御回路１７に入力することにより、図５
（ａ）に示すように各ライン毎に画素のサンプリングＦ
ＥＴ３２ａ、３２ｂを所定の時間割合でオンさせるゲー
ト制御信号Ｇａ(n-1) 、Ｇａ(n) 、Ｇ(n+1) ・・・と、
Ｇｂ(n-1) 、Ｇｂ(n) 、Ｇｂ(n+1) ・・・とが形成され
て走査線１１ａ、１１ｂに出力される。このＥＮＢ信号
は、入力画像信号の水平周期信号ＨＳＹＮＣを基準とし
て入力クロック信号ＯＳＣによって同期化した水平系の
リセット信号ＨＲＥＳＥＴと、入力画像信号の８２５ク
ロック毎に形成されるＥ−ＳＥＴ信号を図５（ｂ）に示
すようなフリップフロップ回路に入力して作成すること
ができる。前述のＹシフトレジスタ１６をシフト動作さ
せるＣＬＹ信号はこのＥ−ＳＥＴ信号に同期して変化す
る。ＥＮＢ信号形成回路の信号波形を図５（ｃ）に示
す。ここで、ＨＲＥＳＥＴ信号とＥ−ＳＥＴ信号とは１
クロック（１／ＯＳＣ）分ずらしてあるが、これは入力
側信号にして２５ライン毎に入力側のラインの切り替わ
りとパネル駆動側のラインの切り替わりが重なった場合
にＥＮＢ信号がＨｉｇｈレベルになるようにし、パネル
の走査線１１ａ側のＦＥＴを介してデータを書き込むよ
うにするためである。この１クロック分のずれは時間的
な割合としては１／８２５であり、実用上特に問題とは
ならない。

【００３３】このような駆動を行うことで、パネルのゲ
ート制御信号ＧａとＧｂは、ＣＬＹ信号の変化点で表示
ラインが１ラインずつ進み、１ラインの初めではゲート
制御信号ＧａがまずＨｉｇｈレベルになり、水平同期信
号ＨＳＹＮＣに同期してＧａとＧｂとが切り替わるよう
に形成される。これによって図６（ｂ）に示すように、
ＳＶＧＡの入力画像の１水平期間分の画像データを２５
／３２（＝６００／７６８）の割合で順次分割し合成
（平均化）した画像データが、各ラインの画素電極３１
に印加されるようになる。

【００３４】図６（ｂ）は、各ラインにおいて、ゲート
制御信号Ｇａとゲート制御信号ＧｂによりＦＥＴ３２
ａ，３２ｂがそれぞれオンされる期間（斜線部など）を
示したものである。１ａと１ｂは１ライン目のＦＥＴ３
２ａと３２ｂがオンされる期間、２ａと２ｂは２ライン
目のＦＥＴ３２ａと３２ｂがオンされる期間であり、以
下３ａと３ｂ、４ａと４ｂがそれぞれのＦＥＴ３２ａ、
３２ｂを介して各画素へデータを書き込む期間となる。

【００３５】ここで、ＳＶＧＡ表示とＸＧＡ表示の表示
画素の空間的な位置関係を比較すると図６（ａ）に示す
ようになる。即ち、ＳＶＧＡのｍライン目はＸＧＡのｎ
ライン目と（ｎ＋１）ライン目の上部７／２５、ＳＶＧ
Ａの（ｍ＋１）ライン目はＸＧＡの（ｎ＋１）ライン目
の下部１８／２５と（ｎ＋２）ライン目の上部１４／２
５、ＳＶＧＡの（ｍ＋２）ライン目はＸＧＡの（ｎ＋
２）ライン目の下部１１／２５と（ｎ＋３）ライン目の
上部２１／２５、以下同様・・・といった空間的位置に
相当する。従って、ＳＶＧＡ表示をＸＧＡパネルに表示
するためには、ＳＶＧＡの各ラインのデータに上記の割
合で重み付けを行い、足し合わせて平均化したデータを
ＸＧＡパネルの各ラインに供給すれば、情報の欠落のな
い表示を得ることができる。即ち、ＸＧＡパネルのｎラ
イン目には入力のＳＶＧＡのｍライン目のデータ、ＸＧ
Ａの（ｎ＋１）ライン目にはＳＶＧＡのｍライン目のデ
ータに７／３２の重みをつけたものと（ｍ＋１）ライン
目のデータに１８／３２の重みを付けたものを足し合わ
せたデータ、ＸＧＡの（ｎ＋２）ライン目にはＳＶＧＡ
の（ｍ＋１）ライン目のデータに１４／３２の重みをつ
けたものと（ｍ＋２）ライン目のデータに１１／３２の
重みをつけたものを足し合わせたデータ、以下同様・・
・のように重み付けをしたデータを供給すればよい。

【００３６】本発明のパネルでは、これまで説明したよ
うに水平系の基本的な信号即ち入力側同期信号を基準と
するタイミングと、入力側クロックの一定周期毎に作成
するパネル側タイミング信号との単に２種類のタイミン
グを基準として作成した信号をパネルに入力するのみ
で、上記の重み付け駆動が可能となる。

【００３７】以上、ＸＧＡ規格の液晶パネルにＳＶＧＡ
規格の画像信号が入力される場合を例にとって説明した
ので、入力画像データを分割する比率として２５／３２
を用いたが、ＳＶＧＡ以外の画像信号が入力される場合
には他の比率で分割することとなる。例えば、６４０ド
ット×４８０ラインのＶＧＡ規格の画像信号が入力され
る場合は、図７に示すように、５／８（＝４８０／７６
８）の比率で入力画像データを順次分割したものを合成
して表示画像データを得るようにすれば良い。図７の図
示の仕方も図６（ｂ）と同様であり、１ａと１ｂは１ラ
イン目の画素のＦＥＴ３２ａと３２ｂをそれぞれオンし
てデータを書き込む期間を示し、以降同様に考えるもの
とする。

【００３８】ＸＧＡよりも高解像度の例えばＳＸＧＡ
（１２８０ドット×１０２４ライン）規格の画像信号が
入力される場合は、図８に示すように、４／３（＝１０
２４／７６８）の比率で入力画像データを順次分割した
ものを合成して表示画像データを得るようにすれば良
い。図８の図示の仕方も図６（ｂ）と同様であり、１ａ
と１ｂは１ライン目の画素のＦＥＴ３２ａと３２ｂをそ
れぞれオンしてデータを書き込む期間を示し、以降同様
に考えるものとする。

【００３９】以上、ＸＧＡ規格の液晶パネルについて説
明したが、この発明は例えばＳＶＧＡなど他の表示規格
に従った液晶パネルにＶＧＡ規格やＸＧＡ規格の画像信
号を入力して表示させる場合にも適用することができ
る。

【００４０】特に限定されるものではないが、この実施
例においては、画素電極３１に電圧を印加するＦＥＴ３
２ａ，３２ｂおよび３３ａ，３３ｂはシリコン層をチャ
ネル層とするＦＥＴで構成されており、周辺回路（Ｘ、
Ｙシフトレジスタ１４，１６やサンプリング回路１３
等）を構成するトランジスタとともに同一プロセスによ
り、同時に形成される。

【００４１】なお、前記実施例では各画素ごとに２つの
画像データを所定の割合でサンプリングして合成し補間
データを形成する演算回路を各画素ごとに設けている
が、同様の演算回路をデータ線ごとに画素領域の外側
（図２のセレクタ回路１５と画素領域との間）に設けて
これらの演算回路で形成した画像データをデータ線１２
を介して順次各画素へ転送するように構成することも可
能である。

【００４２】また、図示しないが、前記走査線１１の反
対側（図では右側）にも前記Ｙシフトレジスタ１６と同
様なシフトレジスタを設けて、同一の電圧を同一のタイ
ミングで各走査線１１に印加、つまり１本の走査線１１
をその両側から同時に駆動するように構成しても良い。
これによって、走査線１１の有する寄生抵抗による電圧
のレベル落ちや信号の遅れを減らすことができる。

【００４３】さらに、データ線１２の反対側（図では下
側）に各データ線１２にプリチャージレベルを印加する
プリチャージ用ＦＥＴを設けて、データ線１２に画像信
号を印加する前に、所定のレベルにそれぞれプリチャー
ジさせるように構成しても良い。これによって、短い時
間内にデータ線１２のレベルを正確に画素電極側へ伝達
することができる。さらに、Ｘ，Ｙシフトレジスタ１
３，１６は双方向シフトレジスタとしていずれの方向へ
もシフトできるように構成してもよい。

【００４４】図９は、本発明に係る液晶パネルの第２の
実施例の要部の構成を示す。この実施例は、各画素ごと
に画素電極３１と、対向基板に設けられる共通電極に印
加される液晶共通電極電位（以下、ＬＣコモン電位ｃｏ
ｍと記す）または入力画像信号の振幅中心電位のような
定電位を供給するラインＬｃとの間にリセット用ＦＥＴ
３５を設け、このＦＥＴ３５を一つ前の表示ラインのゲ
ート制御信号Ｇａ(n-1)，Ｇｂ(n-1)を入力とするＯＲゲ
ート回路３６によりオン、オフさせることで、画素電極
３１に画像データが入って来る直前に、保持容量３４
ａ，３４ｂに残っている前の画像データをリセットでき
るようにしたものである。これによって、前のフレーム
の画像データが次のフレームの画像データに影響を与え
て画質が低下するのを防止することができる。ＬＣコモ
ン電位ｃｏｍは、画素電極と液晶を挟んで対向される共
通電極に印加される電圧で、ＦＥＴを画素に用いた液晶
駆動で問題となるプッシュダウン現象を考慮してその分
を予めシフトした電圧であり、極性反転の実質的な基準
となる電位である。

【００４５】なお、図９では、ＯＲゲート回路３６をＮ
ＯＲゲート回路Ｇ１３と別に設けているが、ＯＲゲート
３６の代わりにＮＯＲゲートＧ１３の出力を反転させた
出力をＦＥＴのゲートに供給しても良い。この場合、Ｎ
ＯＲゲートＧ１３の内部からまたはＧ１３の出力を反転
するインバータを介して得ることができる信号Ｇｃの反
転信号をＦＥＴ３５のゲートに供給するため、図９の回
路に比べて素子数が少なくなる。

【００４６】前記実施例の液晶パネル用基板は透過型ま
たは反射型のいずれの液晶パネルにも適用することがで
きるが、前記実施例で説明したように各画素ごとに４〜
５個のＦＥＴと２つの保持容量を有するので、ＦＥＴに
光が通過しないように遮光膜ないしは対向基板のブラッ
クマトリックスで覆う必要がある透過型液晶パネルでは
開口率を高くできない。一方、反射型液晶パネルでは画
素電極がアルミニウム層等からなる反射電極で構成され
るので、画素電極の下に前記サンプリング用ＦＥＴ３２
ａ，３２ｂ等を形成しても開口率を低下させることがな
い。従って、本願発明は、反射型液晶パネルに適用する
とより効果的である。透過型液晶パネルにおいては、画
素電極はＩＴＯのような透明電極で構成される。

【００４７】図１０は、本発明を適用した反射型液晶パ
ネルの反射電極側基板の断面構成例を示す。なお、図１
はマトリックス状に配置されている画素のうち一画素部
分の１つのＦＥＴ３３ａ（または３３ｂ）と１つの保持
容量３４ａ（または３４ｂ）の断面を示す。

【００４８】図１０において、１０１は単結晶シリコン
のようなＰ型半導体基板（Ｎ型半導体基板（Ｎ--）でも
よい）、１０２はこの半導体基板１０１の表面に形成さ
れたＰ型ウェル領域、１０３は半導体基板１０１の表面
に形成された素子分離用のフィールド酸化膜（いわゆる
ＬＯＣＯＳ）である。上記ウェル領域１０２は、特に限
定されないが、マトリックス状に画素が配置されてなる
画素領域の共通ウェル領域として形成され、図３に示さ
れているようなサンプリング回路１３やシフトレジスタ
１４，１６タイミング制御回路１７等の周辺回路を構成
する素子が形成される部分のウェル領域とは分離して形
成されている。上記フィールド酸化膜１０３は選択熱酸
化によって５０００〜７０００オングストロームのよう
な厚さに形成される。

【００４９】上記フィールド酸化膜１０３には一画素ご
とに６つの開口部が形成され、そのうち３つの開口部の
内側中央にはゲート酸化膜（絶縁膜）１０４ｂを介して
ポリシリコンあるいはメタルシリサイド等からなるゲー
ト電極１０４ａが形成され、このゲート電極１０４ａの
両側の基板表面には高不純物濃度のＮ型不純物導入層
（以下、ドーピング層という）からなるソース、ドレイ
ン領域１０５ａ，１０５ｂが形成され、ＭＯＳＦＥＴ３
３ａ（または３３ｂ）が構成されている。ゲート電極１
０４ａは走査線方向（画素行方向）に延在されて、走査
線１１ｃを構成する。

【００５０】また、上記フィールド酸化膜１０３に形成
された他の開口部の内側の基板表面にはＰ型ドーピング
領域１０８が形成されているとともに、このＰ型ドーピ
ング領域１０８の表面には絶縁膜１０９ｂを介してポリ
シリコンあるいはメタルシリサイド等からなる電極１０
９ａが形成され、この電極１０９ａと上記Ｐ型ドーピン
グ領域１０８との間に絶縁膜容量からなる保持容量３４
ａ（または３４ｂ）が構成されている。上記電極１０９
ａは前記ＭＯＳＦＥＴのゲート電極１０４ａとなるポリ
シリコンあるいはメタルシリサイド層と同一工程にて、
また電極１０９ａの下の絶縁膜１０９ｂはゲート絶縁膜
１０４ｂとなる絶縁膜と同一工程にてそれぞれ形成する
ことができる。

【００５１】上記絶縁膜１０４ｂ，１０９ｂは熱酸化に
よって上記開口部の内側半導体基板表面に４００〜８０
０オングストロームのような厚さに形成される。上記電
極１０４ａ，１０９ａは、ポリシリコン層を１０００〜
２０００オングストロームのような厚さに形成しその上
にＭｏあるいはＷのような高融点金属のシリサイド層を
１０００〜３０００オングストロームのような厚さに形
成した構造とされている。ソース、ドレイン領域１０５
ａ，１０５ｂは、上記ゲート電極１０４ａをマスクとし
てその両側の基板表面にＮ型不純物をイオン打ち込みで
注入することで自己整合的に形成される。

【００５２】また、上記Ｐ型ドーピング領域１０８は、
この実施例では、専用のイオン打込みと熱処理によるド
ーピング処理で形成され、ゲート電極を形成する前にイ
オン注入法で形成するとよい。つまり、絶縁膜１０９ｂ
形成後にウェルと同極性の不純物を注入し、ウェルの表
面はそれよりも高不純物濃度として低抵抗化して形成す
る。上記ウェル領域１０２の好ましい不純物濃度は１×
１０¹⁷／ｃｍ³以下で、１〜５×１０¹⁶／ｃｍ³程度が望
ましい。ソース、ドレイン領域１０５ａ，１０５ｂの好
ましい不純物濃度は１×１０²⁰／ｃｍ³、Ｐ型ドーピン
グ領域１０８の好ましい不純物濃度は１×１０¹⁸〜１０
²⁰／ｃｍ³であるが、保持容量を構成する絶縁膜の信頼
性の観点から１×１０¹⁸〜１０¹⁹／ｃｍ³が特に好まし
い。

【００５３】上記電極１０４ａおよび１０９ａからフィ
ールド酸化膜１０３上にかけては第１の層間絶縁膜１０
６が形成され、この絶縁膜１０６上にはアルミニウムを
主体とするメタル層からなりＭＯＳＦＥＴ３３ａ（また
は３３ｂ）ソース領域１０５ａと上記保持容量３４ａ
（または３４ｂ）の電極１０９ａとを接続するソース電
極１０７ａおよびＭＯＳＦＥＴ３３ａ（３３ｂ）のドレ
イン領域１０５ｂと後述の画素電極３１とを接続するド
レイン電極１０７ｂが設けられており、それぞれ絶縁膜
１０６に形成されたコンタクトホールにて接続されがな
されている。

【００５４】上記絶縁膜１０６は、例えばＨＴＯ膜（高
温ＣＶＤ法により形成される酸化シリコン膜）を１００
０オングストローム程度堆積した上に、ＢＰＳＧ膜（ボ
ロンおよびリンを含むシリケートガラス膜）を８０００
〜１００００オングストロームのような厚さに堆積して
形成される。ソース電極１０７ａおよび補助結合配線１
１０を構成するメタル層は、例えば下層からＴｉ／Ｔｉ
Ｎ／Ａｌ／ＴｉＮの４層構造とされる。各層は、下層の
Ｔｉが１００〜６００オングストローム、ＴｉＮが１０
００オングストローム程度、Ａｌが４０００〜１０００
０オングストローム、上層のＴｉＮが３００〜６００オ
ングストロームのような厚さとされる。

【００５５】上記ソース電極１０７ａおよびドレイン電
極１０７ｂから層間絶縁膜１０６上にかけては第２の層
間絶縁膜１１１が形成され、この第２層間絶縁膜１１１
上にはアルミニウムを主体とする二層目のメタル層１１
２からなる遮光膜が形成されている。この遮光膜を構成
する二層目のメタル層１１２は、画素領域の周囲に形成
される駆動回路等の周辺回路において素子間の接続用配
線を構成するメタル層と同一のメタル層で形成すること
ができる。従って、この遮光膜（１１２）のみを形成す
るために工程を追加する必要がなく、プロセスが簡略化
される。また、上記遮光膜（１１２）は、上記ドレイン
電極１０７ｂに対応する位置に、画素電極３１とＭＯＳ
ＦＥＴ３３ａ（３３ｂ）を電気的に接続するための柱状
の接続プラグ１１５を貫通させるための開口部１１２ａ
が形成され、それ以外は画素領域全面を覆うように形成
される。これによって、基板上方から入射する光をほぼ
完全に遮断して画素スイッチング用ＭＯＳＦＥＴのチャ
ネル領域およびウェル領域を光が通過してリーク電流が
流れるのを防止することができる。

【００５６】上記第２層間絶縁膜１１１は、例えばＴＥ
ＯＳ（テトラエチルオルソシリケート）を材料としプラ
ズマＣＶＤ法により形成される酸化シリコン膜（以下、
ＴＥＯＳ膜と称する）を３０００〜６０００オングスト
ローム程度堆積した上に、ＳＯＧ膜（スピン・オン・ガ
ラス膜）を堆積し、それをエッチバックで削ってからさ
らにその上に第２のＴＥＯＳ膜を２０００〜５０００オ
ングストローム程度の厚さに堆積して形成される。遮光
膜を構成する二層目のメタル層１１２は、前記一層目の
メタル層と同じものでよく、例えばＴｉ／ＴｉＮ／Ａｌ
／ＴｉＮの４層構造とされる。各層は、最下層のＴｉが
１００〜６００オングストローム、その上のＴｉＮが１
０００オングストローム程度、Ａｌが４０００〜１００
００オングストローム、最上層のＴｉＮが３００〜６０
０オングストロームのような厚さとされる。

【００５７】この実施例においては、上記遮光膜（１１
２）の上に第３層間絶縁膜１１３が形成され、この第３
層間絶縁膜１１３の上に、ほぼ１画素に対応した矩形状
の画素電極３１が形成されている。そして、上記遮光膜
（１１２）に設けられた開口部１１２ａに対応してその
内側に位置するように、上記第３層間絶縁膜１１３およ
び第２層間絶縁膜１１１を貫通するコンタクトホール１
１６が設けられており、このコンタクトホール１１６内
に上記ドレイン電極１０７ｂと上記画素電極３１とを電
気的に接続するタングステン等の高融点金属からなる柱
状の接続プラグ１１５が充填されている。さらに、上記
画素電極３１の上には、パシベーション膜１１７が全面
的に形成されている。

【００５８】上記画素電極３１は、特に限定されない
が、接続プラグ１１５を構成するタングステン等をＣＶ
Ｄ法により被着した後、タングステンと第３層間絶縁膜
１１３をＣＭＰ（化学的機械研磨）法で削って平坦化し
てから、例えば低温スパッタ法によりアルミニウム層を
３００〜５０００オングストロームのような厚さに形成
し、パターニングにより形成すると良い。なお、上記接
続プラグ１５の形成方法としては、ＣＭＰ法で第３層間
絶縁膜を平坦化してから、コンタクトホールを開口し、
その中にタングステンを被着して形成する方法もある。
上記パシベーション膜１１７としては、画素領域部にお
いては５００〜２０００オングストロームのような厚さ
の酸化シリコン膜が用いられ、周辺回路部およびシール
部、スクライブ部には２０００〜１００００オングスト
ロームのような厚さの窒化シリコン膜が用いられる。ま
た、パシベーション膜１１７上には、液晶パネルを構成
する際に配向膜が全面に形成され、ラビング処理され
る。

【００５９】図１１は上記液晶パネル基板を適用した反
射型液晶パネル３００の断面構成を示す。図１１におい
て、１３１は上記実施例のように構成された反射側の液
晶パネル用基板で、この液晶パネル用基板１３１は、そ
の裏面にガラスもしくはセラミック等からなる支持基板
１３２が接着剤により接着され補強されている。これと
ともに、その表面側には、ＬＣコモン電位が印加される
透明導電膜（ＩＴＯ）からなる対向電極１３３を有する
入射側のガラス基板１３５が適当な間隔をおいて配置さ
れ、周囲をシール材１３６で封止された間隙内に周知の
ＴＮ（TwistedNematic）型液晶またはまたは電圧無印加
状態で液晶分子がほぼ垂直配向されたＳＨ（Super Home
otropic）型液晶１３７などが充填されて液晶パネル１
３０として構成されている。なお、外部から信号を入力
したり、電源電圧を供給するためのパッド領域１２６は
上記シール材１３６の外側に来るようにシール材を設け
る位置が設定されている。

【００６０】１２５は周辺回路を覆うように形成される
遮光膜で、この遮光膜１２５は液晶１３７を介在して対
向基板１３５側の共通電極１３３と対向されるように構
成されている。そして、遮光膜１２５にＬＣコモン電位
を印加すれば、対向基板の共通電極１３３にはもともと
ＬＣコモン電位が印加されるので、その間に介在する液
晶には直流電圧が印加されなくなる。よってＴＮ型液晶
であれば常に液晶分子がほぼ９０°ねじれたままとな
り、ＳＨ型液晶であれば常に垂直配向された状態に液晶
分子が保たれる。

【００６１】図１２は、本発明の液晶パネルを用いた電
子機器の一例であり、本発明の反射型液晶パネルをライ
トバルブとして用いたプロジェクタ（投写型表示装置）
の要部を平面的に見た概略構成図である。この図１２
は、光学要素１３０の中心を通るＸＺ平面における断面
図である。

【００６２】本例のプロジェクタは、システム光軸Ｌに
沿って配置した光源部４１０、インテグレータレンズ４
２０、偏光変換素子４３０から概略構成される偏光照明
装置４００、偏光照明装置４００から出射されたＳ偏光
光束をＳ偏光光束反射面２０１により反射させる偏光ビ
ームスプリッタ２００、偏光ビームスプリッタ２００の
Ｓ偏光反射面２０１から反射された光のうち、青色光
（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー４１２、
分離された青色光（Ｂ）を青色光を変調する反射型液晶
ライトバルブ３００Ｂ、青色光が分離された後の光束の
うち赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロ
イックミラー４１３、分離された赤色光（Ｒ）を変調す
る反射型液晶ライトバルブ３００Ｒ、ダイクロイックミ
ラー４１３を透過した残りの緑色光（Ｇ）を変調する反
射型液晶ライトバルブ３００Ｇ、３つの反射型液晶ライ
トバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂにて変調された
光をダイクロイックミラー４１２，４１３，偏光ビーム
スプリッタ２００にて合成し、この合成光をスクリーン
６００に投写する投写レンズからなる投写光学系５００
から構成されている。上記３つの反射型液晶ライトバル
ブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂには、それぞれ前述の
液晶パネルが用いられている。

【００６３】光源部４１０から出射されたランダムな偏
光光束は、インテグレータレンズ４２０により複数の中
間光束に分割された後、第２のインテグレータレンズを
光入射側に有する偏光変換素子４３０により偏光方向が
ほぼ揃った一種類の偏光光束（Ｓ偏光光束）に変換され
てから偏光ビームスプリッタ２００に至るようになって
いる。偏光変換素子４３０から出射されたＳ偏光光束
は、偏光ビームスプリッタ２００のＳ偏光光束反射面２
０１によって反射され、反射された光束のうち、青色光
（Ｂ）の光束がダイクロイックミラー４１２の青色光反
射層にて反射され、反射型液晶ライトバルブ３００Ｂに
よって変調される。また、ダイクロイックミラー４１１
の青色光反射層を透過した光束のうち、赤色光（Ｒ）の
光束はダイクロイックミラー４１３の赤色光反射層にて
反射され、反射型液晶ライトバルブ３００Ｒによって変
調される。

【００６４】一方、ダイクロイックミラー４１３の赤色
光反射層を透過した緑色光（Ｇ）の光束は反射型液晶ラ
イトバルブ３００Ｇによって変調される。このようにし
て、それぞれの反射型液晶ライトバルブ３００Ｒ、３０
０Ｇ、３００Ｂによって変調されてダイクロイックミラ
ー４１２，４１３，偏光ビームスプリッタ２００にて合
成され、スクリーン６００に投射される。反射型液晶ラ
イトバルブ３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂとなる反射型
液晶パネルは、ＴＮ型液晶（液晶分子の長軸が電圧無印
加時にパネル基板に略並行に配向された液晶）またはＳ
Ｈ型液晶（液晶分子の長軸が電圧無印加時にパネル基板
に略垂直に配向された液晶）を採用している。

【００６５】ＴＮ型液晶を採用した場合には、画素の反
射電極と、対向する基板の共通電極との間に挟持された
液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧以下の画素
（ＯＦＦ画素）では、入射した色光は液晶層により楕円
偏光され、反射電極により反射され、液晶層を介して、
入射した色光の偏光軸とほぼ９０度ずれた偏光軸成分の
多い楕円偏光に近い状態の光として反射・出射される。
一方、液晶層に電圧印加された画素（ＯＮ画素）では、
入射した色光のまま反射電極に至り、反射されて、入射
時と同一の偏光軸のまま反射・出射される。反射電極に
印加された電圧に応じてＴＮ型液晶の液晶分子の配列角
度が変化するので、入射光に対する反射光の偏光軸の角
度は、画素のトランジスタを介して反射電極に印加する
電圧に応じて可変される。

【００６６】また、ＳＨ型液晶を採用した場合には、液
晶層の印加電圧が液晶のしきい値電圧以下の画素（ＯＦ
Ｆ画素）では、入射した色光のまま反射電極に至り、反
射されて、入射時と同一偏光軸のまま反射・出射され
る。一方、液晶層に電圧印加された画素（ＯＮ画素）で
は、入射した色光は液晶層にて楕円偏光され、反射電極
により反射され、液晶層を介して、入射光の偏光軸に対
して偏光軸がほぼ９０度ずれた偏光軸成分の多い楕円偏
光として反射・出射する。ＴＮ型液晶の場合と同様に、
反射電極に印加された電圧に応じてＴＮ型液晶の液晶分
子の配列角度が変化するので、入射光に対する反射光の
偏光軸の角度は、画素のトランジスタを介して反射電極
に印加する電圧に応じて可変される。

【００６７】これらの液晶パネルの画素から反射された
色光のうち、Ｓ偏光成分はＳ偏光を反射する偏光ビーム
スプリッタ２００を透過せず、一方、Ｐ偏光成分は透過
する。この偏光ビームスプリッタ２００を透過した光に
より画像が形成される。従って、投写される画像は、Ｔ
Ｎ型液晶を液晶パネルに用いた場合はＯＦＦ画素の反射
光が投写光学系５００に至りＯＮ画素の反射光はレンズ
に至らないのでノーマリーホワイト表示となり、ＳＨ液
晶を用いた場合はＯＦＦ画素の反射光は投写光学系に至
らずＯＮ画素の反射光が投写光学系５００に至るのでノ
ーマリーブラック表示となる。

【００６８】反射型液晶パネルは、ガラス基板にＴＦＴ
アレーを形成したアクティブマトリクス型液晶パネルに
比べ、半導体技術を利用して画素が形成されるので画素
数をより多く形成でき、且つパネルサイズも小さくでき
るので、高精細な画像を投写できると共に、プロジェク
タを小型化できる。

【００６９】図１１にて説明したように、液晶パネルの
周辺回路部は遮光膜で覆われ、対向基板の対向する位置
に形成される共通電極と共に同じ電圧（例えばＬＣコモ
ン電位。同じ電位であればこれと異なる電位でも構わな
い。但し、画素部の対向電極と異なる電位となるので、
この場合画素部の対向電極とは分離された周辺対向電極
となる。）が印加されるので、両者間に介在する液晶に
はほぼ０Ｖが印加され、液晶はＯＦＦ状態と同じにな
る。従って、ＴＮ型液晶の液晶パネルでは、ノーマリホ
ワイト表示に合わせて画像領域の周辺が全て白表示にで
き、ＳＨ型液晶の液晶パネルでは、ノーマリブラック表
示に合わせて画像領域の周辺が全て黒表示にできる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、時系
列的に伝送される入力画像データを水平方向画素数に対
応したクロック信号によってサンプリングを行って、サ
ンプリングした画像データを複数のデータ線に供給し、
各画素へは、入力画像データにおける垂直方向に隣接す
る複数の走査ライン用の入力画像データから演算合成し
た画像データを供給するようにしたので、高解像度の液
晶パネルに低解像度の表示方式に従った画像データを表
示させることができるという効果がある。

【００７１】また、この発明は、垂直方向に関しては入
力画像データの隣接する走査ラインの画像データを所定
の割合でサンプリングしてそれを合成する演算回路を各
画素ごとに設け、線順次方式で演算を行なうようにした
ので、外部メモリを付加したり高価な演算装置やデータ
処理装置を用いることなく、高解像度の液晶パネルに低
解像度の表示方式に従った画像データを表示させること
ができるという効果がある。

【００７２】さらに、この発明は、反射型液晶パネルに
おいて、１組の保持容量と、該保持容量とデータ線との
間に接続された１組のサンプリング用スイッチ素子と、
前記保持容量と画素電極との間に接続された１組の合成
用スイッチ素子とにより構成される演算回路を、前記画
素電極の下方に設けるようにしたので、液晶パネルの開
口率を低下させることなくまた外部メモリを付加したり
高価な演算装置やデータ処理装置を用いることなく、解
像度の異なる表示方式に従った画像データを表示させる
ことができる液晶パネルを得ることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶パネルの表示制御回路の構成
例を示すブロック図。

【図２】本発明に係る液晶パネルの画素電極側の基板の
一実施例を示す回路構成図。

【図３】本発明に係る液晶パネルの画素電極側の基板の
一実施例を示す回路構成図。

【図４】実施例の液晶パネルのＸシフトレジスタ側の信
号変化を示すタイミングチャート。

【図５】実施例の液晶パネルのＹシフトレジスタ側の信
号変化を示すタイミングチャート。

【図６】実施例のＸＧＡ規格の液晶パネルにＳＶＧＡ規
格の画像信号が入力された場合の画像データの変換の仕
方を示すタイミングチャート。

【図７】実施例のＸＧＡ規格の液晶パネルにＶＧＡ規格
の画像信号が入力された場合の画像データの変換の仕方
を示すタイミングチャート。

【図８】実施例のＸＧＡ規格の液晶パネルにＳＸＧＡ規
格の画像信号が入力された場合の画像データの変換の仕
方を示すタイミングチャート。

【図９】本発明に係る液晶パネルの画素電極側基板の他
の実施例を示す回路構成図。

【図１０】本発明を反射型液晶パネルに適用した場合の
画素電極側基板の画素部の断面構成例を示す断面図。

【図１１】本発明を適用した反射型液晶パネルの断面構
成例を示す断面図。

【図１２】実施例の液晶パネルを用いた電子機器の一例
としてのプロジェクタの概略構成図である。

【符号の説明】

１液晶パネル２画像信号処理回路３極性反転回路４表示モード判定回路５，６クロック発生用ＰＬＬ回路７タイミング発生回路１１走査線１２データ線１３サンプリング回路１４Ｘシフトレジスタ１５セレクタ回路１６Ｙシフトレジスタ１７タイミング制御回路３０画素演算回路３１画素電極３２ａ，３２ｂサンプリング用ＦＥＴ３３ａ，３３ｂ合成用ＦＥＴ３４ａ，３４ｂ保持容量１０１半導体基板１０２ウェル領域１０３フィールド酸化膜１０４ゲート線１０４ａゲート電極１０５ａ，１０５ｂソース・ドレイン領域１０６第１層間絶縁膜１０７データ線（第１メタル層）１０７ａソース電極１０８Ｐ型ドーピング領域１０９ａ保持容量の電極（導電層）１０９ｂ保持容量の誘電体となる絶縁膜１１０補助結合配線１１１第２層間絶縁膜１１２遮光膜（第２メタル層）１１３第３層間絶縁膜１１４画素電極（第３メタル層）１１５接続プラグ１１６コンタクトホール１１７パシベーション膜１３１液晶パネル用基板１３２支持基板１３３共通電極１３５入射側のガラス基板１３６シール材１３７液晶２００偏光ビームスプリッタ３００ライトバルブ（反射型液晶パネル）４１０光源部４１２，４１３ダイクロイックミラー５００投写光学系６００スクリーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリクス状に配置された複数の走査線
及び複数のデータ線と、前記走査線によって制御される
スイッチ素子を介して前記データ線から画像データが供
給される複数の画素とを有する液晶パネルの駆動方法に
おいて、時系列的に伝送される入力画像データを水平方向画素数
に対応したクロック信号によってサンプリングを行っ
て、サンプリングした前記画像データを前記複数のデー
タ線に供給し、前記各画素へは、前記入力画像データに
おける垂直方向に隣接する複数の走査ライン用の入力画
像データから演算合成した画像データを供給するように
したことを特徴とする液晶パネルの駆動方法。
【請求項２】前記入力画像データにおける垂直方向に
隣接する表示ライン用の画像データに基づく前記各画素
へ供給する画像データの演算合成は、前記信号線に供給
される画像データを、時間軸上で重み付け演算して合成
するようにしたことを特徴とする請求項１記載の液晶パ
ネルの駆動方法。
【請求項３】前記入力画像データを画素行分保持する
サンプリング回路を２つ以上設け、前記入力画像データ
における隣接する走査ライン用の画像データを所定の割
合でサンプリングして合成する演算回路を前記画素ごと
に設けたことを特徴とする請求項２記載の液晶パネルの
駆動方法。
【請求項４】前記演算回路は、１組の保持容量と、該
保持容量と前記信号線との間に接続された１組のサンプ
リング用スイッチ素子と、前記保持容量と画素電極との
間に接続された１組の合成用スイッチ素子とにより構成
し、前記１組のサンプリング用スイッチ素子の導通時間
を所定の比率に設定することで前記信号線上の前記隣接
する走査ライン用の画像データを前記１組の保持容量に
所定の割合でサンプリングした後、前記合成用スイッチ
素子を導通させて前記１組の保持容量にチャージされて
いる電荷を合成して得た電圧を画素電極に印加させるよ
うにしたことを特徴とする請求項３記載の液晶パネルの
駆動方法。
【請求項５】前記１組のサンプリング用スイッチ素子
の導通切り換えを前記入力画像データの水平同期信号に
合わせて行なうようにしたことを特徴とする請求項４記
載の液晶パネルの駆動方法。
【請求項６】前記サンプリング回路から前記信号線へ
の画像データの伝送を前記水平同期信号の水平ブランキ
ング期間内に行なうようにしたことを特徴とする請求項
４または５記載の液晶パネルの駆動方法。
【請求項７】マトリクス状に配置された複数の走査線
及び複数のデータ線と、前記走査線によって制御される
スイッチ素子を介して前記データ線から画像データが供
給される複数の画素とを有し、該各画素に画素電極を有
してなる液晶装置において、各画素ごとに、１組の保持容量と、該保持容量と前記デ
ータ線との間に接続された１組のサンプリング用スイッ
チ素子と、前記保持容量と前記画素電極との間に接続さ
れた１組の合成用スイッチ素子とからなる演算回路が設
けられているとともに、前記１組のサンプリング用スイ
ッチ素子を各々別個に制御する信号を供給する１対の前
記走査線と、前記１組の合成用スイッチ素子を制御する
共通の共通走査線が配設されてなり、前記各走査線の端部には前記複数の走査線を所定のタイ
ミングで順次選択レベルにするためのタイミング制御回
路が接続されることを特徴とする液晶装置。
【請求項８】時系列的に伝送される入力画像データを
クロック信号に従って順次取り込んで２画素行分の画像
データを保持可能なサンプリング回路と、前記サンプリ
ング回路への入力画像データの取込みタイミングを与え
るサンプリングパルスを発生するシフトレジスタと、前
記サンプリング回路に取り込まれて保持されているいず
れか１走査ライン分の画像データを交互に選択して前記
信号線に転送するセレクタ回路とを備えていることを特
徴とする請求項７記載の液晶装置。
【請求項９】前記画素電極が反射電極であり、前記演
算回路を構成する１組の保持容量と１組のサンプリング
用スイッチ素子と１組の合成用スイッチ素子が前記反射
電極の下方にそれぞれ形成されていることを特徴とする
請求項７または８記載の液晶装置。
【請求項１０】光源と、該光源からの光を変調して反
射する請求項７〜９のいずれかに記載の液晶装置と、該
液晶装置により変調された光を投写する投写光学手段と
を備えていることを特徴とする投写型表示装置。