CN103034009B - 电光装置、电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种电光装置、具备该电光装置的电子设备,上述电光装置改善了由起因于数据线的布线结构的寄生电容而产生的条纹状的系列的显示不均。作为电光装置的液晶装置100包括:供给图像信号的图像信号线111;数据线6a;和作为第1及第2晶体管的采样晶体管(S‑TFT)71,电连接于数据线6a和图像信号线111之间,并向数据线6a供给图像信号;其中,包括:S‑TFT71的栅电极和数据线6a隔着绝缘膜重叠的重叠量不同的至少2种S‑TFT71。由此,在栅电极和数据线6a之间产生寄生电容,通过使重叠量不同,可调整各个数据线6a在结构上具有的寄生电容,可改善条纹状的系列的显示不均。
Description
技术领域
本发明涉及电光装置、具备电光装置的电子设备。
背景技术
作为上述电光装置,已知一种显示装置,包括:n/N条视频线,在基板上按以矩阵状配置的像素的每列布线的信号线的条数为n条时,所述n/N条视频线对于n条信号线的各个以N(N是2以上的整数)条为单位,以输出端位于相邻的每2条信号线间的方式配置;在视频线的输出端与每2条信号线之间连接的开关装置;和用于切换开关装置的导通截止的多个开关控制线(专利文献1)。
上述专利文献1的显示装置中,开关控制线的各个经由连接布线连接至与各个的开关控制线对应的开关装置,并且全部的连接布线以与视频线重叠的状态或不重叠的状态而形成。由此,在要确保布线的布局的对称性的情况下,由于与开关控制线相连的连接布线和视频线的耦合电容被均等化,所以能防止由于该耦合电容不同而引起在画面上发生的纵条纹(スジ)状的噪声。
【现有技术文献】
【专利文献1】日本特开2006-322959号公报
然而,上述专利文献1的显示装置中,若从信号线侧来看,虽然能够将视频信号和作为上述开关装置的晶体管的栅信号的上升定时均等化,但存在无法解决由信号线的寄生电容引起的条纹状的系列的显示不均这样的课题。
发明内容
本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而作出,可作为以下的方式或应用例来实现。
[应用例1]本应用例的电光装置,其特征在于,包括:被供给图像信号的图像信号线;第1数据线;第2数据线;第1晶体管,电连接于上述第1数据线和上述图像信号线之间,并向上述第1数据线供给上述图像信号;和第2晶体管,电连接于上述第2数据线和上述图像信号线之间,并向上述第2数据线供给上述图像信号,上述第1晶体管的栅电极和上述第1数据线隔着绝缘膜重叠的重叠量不同于上述第2晶体管的栅电极和上述第2数据线隔着绝缘膜重叠的重叠量。
多个数据线依作为布线的布局(配置),有时在各个数据线上产生的寄生电容未必一定。若起因于在各个数据线上产生的寄生电容而向各个数据线供给的图像信号的电位变动,则有时贯穿沿着该数据线排列的多个像素电极产生条纹状的系列的显示不均。
根据这个构成,通过在第1及第2晶体管的半导体层上将栅电极和与各个晶体管相对应的数据线重叠而附加地产生的寄生电容,在第1及第2晶体管的ON-OFF(导通-截止)时引起经由半导体层在栅电极和该数据线之间产生电荷的移动的馈通现象。由此,与经由该数据线向像素电极写入的图像信号相应的电位下降。因此,例如通过使产生上述条纹状的系列的显示不均的第1数据线和与第1数据线相邻的第2数据线分别对应的第1及第2晶体管的栅电极和该数据线的重叠量不同,来缓和与从双方的数据线向像素电极供给的图像信号相应的电位的差,使上述条纹状的显示不均难以明显。即,通过至少具有上述重叠量不同的第1及第2晶体管,可改善条纹状的系列的显示不均。还有,如果与各个数据线对应地设定各晶体管的栅电极和数据线的重叠量,则可缓和各个数据线在结构上具有的寄生电容的差,所以可提供减少条纹状的系列的显示不均并具有均一的显示质量的电光装置。
[应用例2]在上述应用例的电光装置,其特征在于,上述图像信号线具有:电连接至上述第1晶体管的第1图像信号线;和电连接至上述第2晶体管的第2图像信号线,上述电光装置包括:选择信号供给装置,向上述第1晶体管的栅电极和上述第2晶体管的栅电极供给同相的选择信号。
根据这个构成,在应用第1及第2晶体管通过同相的选择信号来进行开关控制、向第1数据线和第2数据线大致同时地供给图像信号的相展开驱动的电光装置中,可减少图像信号线的系列内或者系列间的系列的显示不均。
[应用例3]在上述应用例的电光装置,其特征在于,包括:第1选择信号供给线,电连接至上述第1晶体管的栅电极,并且被供给第1选择信号;第2选择信号供给线,电连接至上述第2晶体管的栅电极,并且以与上述第1选择信号不同的定时被供给第2选择信号;和选择信号供给装置,供给上述第1选择信号及上述第2选择信号。
根据这个构成,在例如高清等的具备大量像素的电光装置中,可减少由以相同定时被供给选择信号的数据线的系列内或者以不同的定时被供给第1选择信号和第2选择信号的不同系列的数据线的结构性的寄生电容引起的系列的显示不均。
[应用例4]在上述应用例的电光装置,其特征在于,包括:扫描线;按照上述扫描线和上述第1数据线的交叉处而设置的第1像素;和按照上述扫描线和上述第2数据线的交叉处而设置的第2像素,上述第1像素位于奇数行,上述第2像素位于偶数行。
根据这个构成,调整在与奇数行的第1像素相对应的第1数据线、和与偶数行的第2像素相对应的第2数据线中因各个布线结构引起的寄生电容,可减少奇数行和偶数行的系列的显示不均。
[应用例5]在上述应用例的电光装置,其特征在于,上述第1数据线位于上述第2数据线的下层,上述第1晶体管的栅电极和上述第1数据线隔着绝缘膜重叠的重叠量大于上述第2晶体管的栅电极和上述第2数据线隔着绝缘膜重叠的重叠量。
根据这个构成,例如在基板上下层和上层重叠的第1数据线和第2数据线中,靠近基板的一方的第1数据线的结构性的寄生电容比离基板远的一方的第2数据线的结构性的寄生电容更小。因此,通过使与靠近基板的一方的第1数据线电连接的第1晶体管中的栅电极和第1数据线隔着绝缘膜重叠的重叠量大于第2晶体管的重叠量,可相对于离基板远的一方的第2数据线来修正第1数据线的结构性的寄生电容。即,以第2数据线为基准,对基于向第1数据线和第2数据线的各个供给的图像信号的电位,优化第1数据线侧。
[应用例6]在上述应用例的电光装置,其特征在于,上述第2晶体管的栅电极未采用隔着绝缘膜而与上述第2数据线重叠的方式形成。
根据这个构成,由于第2晶体管的栅电极和第2数据线的重叠量为0(零),所以可用更简单的构成减少第1数据线和第2数据线的结构性的寄生电容的差。
[应用例7]本应用例的电子设备,其特征在于,包括:上述应用例中记载的电光装置。
根据这个构成,可提供减少条纹状的系列的显示不均,外表好的显示成为可能的电子设备。
附图说明
图1(a)是表示液晶装置的构成的概略俯视图,(b)是沿着(a)所示的液晶装置的H-H’线的概略剖面图。
图2(a)是表示液晶装置的主要的电路结构的电路图,(b)是表示像素电路的等效电路图。
图3(a)是表示采样电路中的晶体管的构成的概略俯视图,(b)是按(a)的A-A’线剖切的晶体管的概略剖面图。
图4是采样电路的等效电路图。
图5是表示第2实施方式的液晶装置的主要的电路结构的电路图。
图6是表示第3实施方式的液晶装置的主要的电路结构的电路图。
图7是表示投射型显示装置的构成的概略图。
(符号的说明)
3a…扫描线,3a1…奇数号的扫描线,3a2…偶数号的扫描线,6a…数据线,6a1…第1数据线,6a2…第2数据线,10…作为基板的元件基板,12c…作为绝缘膜的第3绝缘膜,15…像素电极,30…薄膜晶体管(TFT),71…作为第1及第2晶体管的采样晶体管(S-TFT),71a…半导体层,71g…栅电极,100…作为电光装置的液晶装置,101…作为选择信号供给装置的数据线驱动电路,111…图像信号线,121…选择信号供给线,200…液晶装置,201…半导体集成电路,208…选择信号供给线,1000…作为电子设备的投射型显示装置,L…重叠量。
具体实施方式
以下,关于具体化本发明的实施方式依据附图进行说明。再者,使用的附图,适当地扩大或缩小而表示,使得说明的部分成为可识别的状态。
还有,以下的方式中,例如记载“基板上”的情况表示在基板的上方接触而配置的情况,或在基板的上方经由其他的构成物而配置的情况,或在基板的上方使一部分接触而配置、而一部分经由其他的构成物而配置的情况。
第1实施方式
本实施方式中,作为电光装置,举例说明包括薄膜晶体管(Thin FilmTransistor;TFT)作为像素的开关元件的有源矩阵型液晶装置。该液晶装置可适当地用作例如后述的投射型显示装置(液晶投影机)的光调制元件(液晶光阀)。
<液晶装置>
首先,关于作为本实施方式的电光装置的液晶装置,参照图1说明概略的构成。图1(a)是表示液晶装置的构成的概略俯视图,图1(b)是沿着图1(a)所示的液晶装置的H-H’线的概略剖面图。
如图1(a)及(b)所示,作为本实施方式的电光装置的液晶装置100具有相对配置的元件基板10及相对基板20、通过这样一对基板夹持的液晶层50。元件基板10及相对基板20可采用透明的例如石英基板、玻璃基板。
元件基板10比相对基板20大一圈,两基板经由以框缘状配置的密封材料40而接合,在其间隙封入具有正或负的介电各向异性的液晶而构成液晶层50。密封材料40可采用例如热硬化性或紫外线硬化性的环氧树脂等的粘接剂。在密封材料40中,混入用于将一对基板的间隔保持一定的间隔物(图示省略)。
在以框缘状配置的密封材料40的内侧,以同样框缘状设置切割部21。切割部21包括例如遮光性的金属或者金属氧化物等,并且切割部21的内侧成为具有多个像素P的像素区域E。再者,除了有助于显示的多个像素P之外,像素区域E还可包括以包围多个像素P的方式配置的虚像素。还有,尽管图1中图示省略了,但是,还设置将在像素区域E中多个像素P分别俯视地划分的遮光部。
在沿着元件基板10的1边部的密封材料40和该1边部之间设置数据线驱动电路101。还有,在沿着与该1边部相对的另外的1边部的密封材料40的内侧设置检查电路103。并且,在沿着与该1边部正交并相互相对的另外的2边部的密封材料40的内侧设置扫描线驱动电路102。在与该1边部相对的另外的1边部的密封材料40的内侧,设置链接2个扫描线驱动电路102的多个布线105。
与这些数据线驱动电路101、扫描线驱动电路102链接的布线连接至沿着该1边部排列的多个外部连接用端子104。以下,将沿着该1边部的方向设为X方向,将沿着与该1边部正交并相互相对的另外的2边部的方向设为Y方向进行说明。再者,检查电路103的配置不限于此,也可以设置于沿着数据线驱动电路101和像素区域E之间的密封材料40的内侧的位置。
如图1(b)所示,在元件基板10的液晶层50侧的表面,形成按每像素P设置的透光性的像素电极15及作为开关元件的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下,称为TFT)30、信号布线、和覆盖它们的取向膜18。还有,可采用防止光入射至TFT30的半导体层而使开关工作变得不稳定的遮光结构。
在相对基板20的液晶层50侧的表面,设置切割部21、以覆盖其的方式成膜的层间膜层22、以覆盖层间膜层22的方式设置的共用电极23、覆盖共用电极23的取向膜24。
切割部21以框缘状设置于如图1(a)所示俯视地与扫描线驱动电路102、检查电路103重叠的位置。由此,完成了遮蔽从相对基板20侧入射的光,防止由包含这些驱动电路的周边电路的光引起的误工作的任务。还有,遮蔽不必要的杂散光,使其不入射至像素区域E,确保像素区域E显示的高对比度。
层间膜层22包括例如氧化硅等的无机材料,设置为具有光透过性并覆盖切割部21。作为这样的层间膜层22的形成方法,可列举采用例如等离子CVD法等来进行成膜的方法。
共用电极23包括例如ITO(Indium Tin Oxide,铟锡氧化物)等的透明导电膜,覆盖层间膜层22,并且通过如图1(a)所示在相对基板20的四角设置的上下导通部106电连接至元件基板10侧的布线。
覆盖像素电极15的取向膜18及覆盖共用电极23的取向膜24基于液晶装置100的光学设计来选定。列举出例如:通过使聚酰亚胺等的有机材料成膜并对其表面进行研磨,来对液晶分子实施大致水平取向处理的取向膜;使用气相成长法使SiOx(氧化硅)等的无机材料成膜,来使液晶分子进行大致垂直取向的取向膜。
这样的液晶装置100为透射型,采用像素P在非驱动时成为明亮显示的常白模式或在非驱动时成为暗显示的常黑模式的光学设计。在光的入射侧和射出侧,可分别按照光学设计配置使用偏振元件。
接着,参照图2~图4,关于液晶装置100的电构成进行说明。图2(a)是表示液晶装置的主要的电路结构的电路图,图2(b)是表示像素电路的等效电路图,图3(a)是表示采样电路中的晶体管的构成的概略俯视图,图3(b)是按图3(a)的A-A’线剖切的晶体管的概略剖面图,图4是采样电路的等效电路图。
如图2(a)所示,液晶装置100具有在位于元件基板10上的像素区域E的周边的周边区域形成的数据线驱动电路101、扫描线驱动电路102、采样电路7等的驱动电路、外部连接用端子104及静电保护电路410。并且,具有与外部连接用端子104连接的多个引绕布线,所述引绕布线包括用于向数据线驱动电路101供给电源(VDDX,VSSX)的数据线驱动电路用电源布线91、用于向数据线驱动电路101供给驱动用的信号的数据线驱动电路用信号布线92、用于向扫描线驱动电路102供给电源(VDDY,VSSY)的扫描线驱动电路用电源布线94、用于向扫描线驱动电路102供给驱动用的信号的扫描线驱动电路用信号布线95、用于供给图像信号(VID1~VID6)的多个图像信号线111等。
对数据线驱动电路101,从外部电路经由外部连接用端子104及数据线驱动电路用信号布线92供给X时钟信号CLX(和反相X时钟信号CLXB)、和X启动脉冲DX。数据线驱动电路101,若被输入X启动脉冲DX,则按基于X时钟信号CLX(和反相X时钟信号XCLXB)的定时,依次生成选择信号S1,S2,…,Sn,并分别输出至多个选择信号供给线121。
对扫描线驱动电路102,从外部电路经由外部连接用端子104及扫描线驱动电路用信号布线95供给Y时钟信号CLY(和反相Y时钟信号CLYB)、和Y启动脉冲信号DY。扫描线驱动电路102基于这些信号依次生成扫描信号G1,G2,…,Gm,并分别输出至多个扫描线3a。
采样电路7包括用作本发明的第1及第2晶体管的多个采样晶体管(以下,称为S-TFT)71,所述采样晶体管包括N沟道型的单沟道型TFT、或互补型的TFT。分别连接互相相邻的6条数据线6a的6个S-TFT71的栅极汇集成1体,并连接至1条选择信号供给线121。即,将从数据线驱动电路101以6个S-TFT71为1个单位(系列)供给各选择信号S1,S2,…,Sn。在构成1个单位(系列)的6个S-TFT71的源极,连接6条图像信号线111之中的某一条。在S-TFT71的漏极,连接数据线6a。采样电路7,若被输入选择信号S1,S2,…,Sn,则按照选择信号S1,S2,…,Sn,向与构成1个单位(系列)的6个S-TFT71相对应的数据线6a依次供给图像信号(VID1~VID6)。
静电保护电路410形成于数据线驱动电路用电源布线91、数据线驱动电路用信号布线92、扫描线驱动电路用电源布线94、扫描线驱动电路用信号布线95的各个的途中。作为静电保护电路410的具体的构成,可采用例如经由连接为二极管的TFT、或者经由二极管将数据线驱动电路用电源布线91、数据线驱动电路用信号布线92、扫描线驱动电路用电源布线94、扫描线驱动电路用信号布线95的各个连接至定电位的布线的形式等,现有的各种形式的静电保护电路。
如图2(a)及(b)所示,在液晶装置100中,如前述,在占据元件基板10的中央部分的像素区域E,具有以矩阵状排列的多个像素P。
在多个像素P,分别形成像素电极15、用于开关控制该像素电极15的TFT30、和保持电容16。被供给图像信号(VID1~VID6)的数据线6a电连接至该TFT30的源极。被供给扫描信号G1,G2,…,Gm的扫描线3a连接至该TFT30的栅极。像素电极15和保持电容16的一方的电极连接至TFT30的漏极。保持电容16的另一方的电极连接至与扫描线3a并行配置的电容线3b。电容线3b也可以与数据线6a并行配置,或以矩阵状配置,并连接至固定电位(例如LCCOM)。
向采样电路7的以6个作为1个单位(系列)的S-TFT71供给的选择信号S1,S2,…,Sn既可以按这个顺序依次供给,也可以对于与相邻的6条数据线6a相对应的S-TFT71按每系列供给。再者,如图2(a)所示,在本实施方式中,选择信号S1,S2,···,Sn构成为,对应于按6相串行-并行展开的图像信号(VID1~VID6)的各个,对于6条数据线6a的组按每组(系列)来供给。关于图像信号(VID1~VID6)的相展开数(即,被串行-并行展开的图像信号的系列数),不限于6相,例如,也可构成为使展开为9相、12相、24相等多个相的图像信号,对于以与其展开数相对应的数为一组的数据线6a的组进行供给。
构成为:向扫描线3a,从扫描线驱动电路102按预定的定时脉冲性地使扫描信号G1,G2,…,Gm以该顺序依次施加。如前述,像素电极15电连接至TFT30的漏极,通过扫描信号G1,G2,…,Gm,TFT30在一定期间成为ON(导通)状态,从数据线6a供给的图像信号(VID1~VID6)按预定的定时写入至像素电极15。
并且,为了防止在各像素P保持的图像信号(VID1~VID6)漏泄,与像素电极15和共用电极23之间形成的液晶电容并列地附加保持电容16。
经由像素电极15向液晶层50(参照图1(b))写入的预定电平的图像信号(VID1~VID6)在像素电极与相对基板20上形成的共用电极23之间保持一定期间。液晶层50,通过用施加的电压电平使液晶分子的取向、秩序变化,调制透过液晶层50的光,灰度显示成为可能。如果是常白模式,则与以各像素P的单位施加的电压相应地对入射光的透射率减少而成为暗显示,如果是常黑模式,则与以各像素P的单位施加的电压相应地对入射光的透射率增加而成为明亮显示,作为全体从液晶装置100射出具有与图像信号(VID1~VID6)相应的对比度的显示光,并进行显示。再者,图像信号(VID1~VID6),为了交流驱动液晶层50而将相对于基准电位具有正的极性的电位脉冲和具有负的极性的电位脉冲组合而构成。
上述的液晶装置100的驱动方式称为相展开驱动方式。在像素区域E,以与多个扫描线3a和/或多个电容线3b交叉的方式配置的多个数据线6a,依这些扫描线3a和/或电容线3b的相对配置关系而在结构上未必具有一定的寄生电容。还有,根据形成多个数据线6a时的各个布局,寄生电容也有可能不均一。相展开驱动方式中,特别是,如专利第4044961号公报的图15那样,采样电路、供给选择信号S1,S2,…,Sn的布线和/或图像信号线,按照将与展开数相对应的数作为一组的数据线6a的组而布置布线和/或电路,并以该组为单位进行驱动。因此,在这个组中有可能寄生电容不均一。例如,若特定的数据线6a中的结构性寄生电容比相邻的数据线6a在电的方面显著大或小,则在相邻的数据线6a间根据图像信号供给的电位产生差,结果遍及沿着特定的数据线6a排列的多个像素电极15的列写入的电位变化,所以有时产生条纹状的系列的显示不均。发明人发现,通过设计采样电路7的S-TFT71的构成,能改善这样的条纹状的系列的显示不均。
以下,参照图3~图4,关于采样电路7的采样晶体管(S-TFT)71的构成进行说明。
如图3(a)所示,S-TFT71具有俯视为大致矩形状的半导体层71a。在半导体层71a的上表面隔着第2绝缘膜12b(栅极绝缘膜)互相重叠配置选择信号供给线121,半导体层71a和选择信号供给线121互相重叠的部分作为S-TFT71的栅电极71g起作用。数据线6a和图像信号线111沿着S-TFT71的沟道宽度方向与半导体层71a互相重叠,并且在S-TFT71的沟道长方向以夹持栅电极71g的方式并列配置。在与半导体层71a重叠的部分,数据线6a的线宽比主线扩张,其一部分与栅电极71g互相重叠。图3(a)及(b)表示的尺寸L表示栅电极71g与数据线6a的扩张部分的重叠量。
图像信号线111经由沿着半导体层71a的S-TFT71的沟道宽度方向配置的多个接触孔CNT1连接至半导体层71a的第1源极/漏极区域,与半导体层71a重叠的部分作为源极电极72起作用。
数据线6a经由沿着半导体层71a的相同的S-TFT71沟道宽度方向配置的多个接触孔CNT2连接至半导体层71a的第2源极/漏极区域,与半导体层71a重叠的部分作为漏极电极73起作用。
如图3(b)所示,S-TFT71的半导体层71a,在元件基板10上,形成于覆盖遮光部11的第1绝缘膜12a上。遮光部11可采用例如Ti、Cr、W、Ta、Mo、Pd等的高熔点金属的单体、从这些高熔点金属选出的合金、金属硅化物、聚硅化物、层积这些物质而成的部件等。第1绝缘膜12a是包括采用例如CVD法形成的氧化硅等的无机绝缘膜。
半导体层71a包括例如多晶硅,可采用通过选择地注入杂质离子而形成的LDD(Lightly Doped Drain,轻掺杂漏)结构。具体地,具有沟道区域71c、夹持沟道区域71c的第1源极/漏极区域71s和第2源极/漏极区域71d、在第1源极/漏极区域71s和沟道区域71c之间形成的连接区域71e、在沟道区域71c和第2源极/漏极区域71d之间形成的连接区域71f。
覆盖半导体层71a,形成包括例如氧化硅等的第2绝缘膜12b(栅绝缘膜)。以与第2绝缘膜12b的沟道区域71c重叠的方式形成选择信号供给线121,作为栅电极71g起作用。选择信号供给线121可采用例如多晶硅和/或Al、Ag、Au、Cu等的低熔点金属、W、Ti等的高熔点金属的单体、从这些高熔点金属选出的合金、金属硅化物、聚硅化物、层积这些物质而成的部件等。覆盖栅电极71g,形成包括例如氧化硅等的作为本发明的绝缘膜的第3绝缘膜12c。
在第2绝缘膜12b和第3绝缘膜12c的与第1源极/漏极区域71s重叠的部分形成接触孔CNT1,同样,在与第2源极/漏极区域71d重叠的部分形成接触孔CNT2。通过以填埋这些接触孔CNT1、CNT2的方式使例如Al等的低电阻导电膜成膜,并将其图案化,来形成经由接触孔CNT1与第1源极/漏极区域71s电连接的图像信号线111。同样,形成经由接触孔CNT2与第2源极/漏极区域71d电连接的数据线6a。此时,数据线6a以对栅电极71g具有重叠量L而互相重叠的方式进行图案化形成。
如上述,通过隔着第3绝缘膜12c将数据线6a和栅电极71g重叠而具有重叠量L,如图4所示,在采样电路7的S-TFT71,可在数据线6a(漏极电极73)和栅电极71g之间产生寄生电容C1。通过这个寄生电容C1,在S-TFT71的ON-OFF(导通-截止)时引起经由半导体层71a在栅电极71g和数据线6a之间产生电荷的移动的馈通现象。由此,与经由数据线6a和作为像素P的开关元件的TFT30向像素电极15写入的图像信号(VID1~VID6)相应的电位下降。
因此,例如通过使产生条纹状的系列的显示不均的数据线6a(第1数据线)和与该数据线6a相邻的数据线6a(第2数据线)分别对应的2个S-TFT71的栅电极71g和数据线6a的重叠量L不同,缓和与从双方的数据线6a向像素电极15供给的图像信号(VID1~VID6)相应的电位的差,使条纹状的系列的显示不均难以明显。还有,如果与各个数据线6a对应地设定S-TFT71的栅电极71g和数据线6a的重叠量L即寄生电容C1的电容,则可修正缓和各个数据线6a在结构上具有的寄生电容的差,所以可减少条纹状的系列的显示不均并实现均一的显示质量。
例如,在将作为栅电极71g起作用的选择信号供给线121的线宽设为5μm时,通过将上述重叠量L设定为0.5μm以上、5.0μm以下的尺寸,经由第3绝缘膜12c构成寄生电容C1。构成的寄生电容C1的值取决于第3绝缘膜12c的介电常数和膜厚、以及重叠的面积,第3绝缘膜12c是用例如热CVD、等离子CVD形成的硅氧化膜,其膜厚为200nm至1μm。在上述的构成中,通过设定重叠量L,相比于不重叠的情况,可使栅电极71g和数据线6a之间的寄生电容C1增大,可修正缓和各个数据线6a在结构上具有的寄生电容的差。即,通过对与栅电极71g以外的布线例如电容线3b之间的寄生电容比其他的数据线6a小的数据线6a所连接的漏极电极73,设定希望的重叠量L,可以促进馈通现象,将写入后的电位一致为与其他的数据线6a同等。再者,例如,通过对在布局上与栅电极71g的布线的寄生电容比其他的数据线6a小的数据线6a所连接的漏极电极73,设定希望的重叠量L,也可将写入后的电位一致为与其他的数据线6a同等。
再者,若在前述的相展开驱动的图像信号的系列(VID1~VID6)的各个与以同相驱动的数据线6a电连接的S-TFT71中,至少1个S-TFT71的重叠量L设定为相对于其他的S-TFT71不同,则这样的S-TFT71的寄生电容C1的设定方法能得出其效果。若换句话说,则液晶装置100具有栅电极71g和数据线6a隔着第3绝缘膜12c重叠的重叠量L不同的至少2种以上的S-TFT71。
所谓重叠量L不同也可以包含在一方的S-TFT71重叠量L为“0”,即栅电极71g和数据线6a没有互相重叠的情况。例如,也可以以S-TFT71的上述重叠量L为“0”的特定的数据线6a的结构性的寄生电容为基准,使其在与其他的数据线6a的结构性的寄生电容之间不产生差的方式,调整与其他的数据线6a连接的S-TFT71的寄生电容C1的大小。
作为这样的调整每数据线6a的结构性的寄生电容的方法,也能考虑对每数据线6a连接附加电容的方法。然而,要形成附加电容,需要在元件基板10上确保形成附加电容的空间。还有,需要形成构成附加电容的一对电极、和由该一对电极夹持的电介质层,液晶装置100的设计、制造变得复杂。此外,若在延伸于像素区域E的数据线6a的末端侧形成附加电容,则容易受到在制造步骤中发生的静电等的影响,在最坏的情况下有时附加电容会由于静电而被破坏,变成例如电短路状态。在本实施方式的S-TFT71形成寄生电容C1的构成可以避免上述的附加电容的问题,并调整每数据线6a的结构性的寄生电容。
根据以上叙述的上述实施方式,能得到以下的效果。
(1)液晶装置100,将6条作为1个单位(系列)的数据线6a与采样电路7的6个S-TFT71分别连接,向每数据线6a选择地供给从图像信号线111供给的图像信号(VID1~VID6)。由于可使S-TFT71的栅电极71g和数据线6a的重叠量L不同而调整数据线6a在结构上具有的寄生电容的值,所以可使由数据线6a的结构上的寄生电容引起的条纹状的系列的显示不均不明显。即,可提供减少条纹状的系列的显示不均,具有外表好的显示质量的相展开驱动方式的液晶装置100。
(2)由于在S-TFT71的栅电极71g和数据线6a之间形成附加的寄生电容C1而可以调整数据线6a在结构上具有的寄生电容,所以相比于与每数据线6a连接附加电容而调整结构上的寄生电容的情况,可通过简单的构成且对静电等具有抗性,并有效地且成品率很好地制造液晶装置100。
(第2实施方式)
接着,关于第2实施方式的液晶装置,参照图5进行说明。图5是表示第2实施方式的液晶装置的主要的电路结构的电路图。第2实施方式的液晶装置,相对于第1实施方式的液晶装置100,使多个数据线6a的驱动方式不同。因此,对与液晶装置100相同的构成附加相同的符号,并省略详细的说明。
如图5所示,本实施方式的液晶装置200,在元件基板10侧的像素区域E,具有通过多个扫描线3a和多个数据线6a区分并以矩阵状配置的多个像素P。还有,包括作为驱动像素P的驱动电路的半导体集成电路(IC)201、扫描线驱动电路202、和多路复用器电路207。还有,具有从作为与外部连接用端子104连接的选择信号供给装置的半导体集成电路201供给选择信号(SEL1~SEL8)的多条(8条)的选择信号供给线208。再者,在图5中图示省略链接半导体集成电路201和选择信号供给线208的布线。
多路复用器电路207具有与多个数据线6a的各个对应的多个采样晶体管(S-TFT)71。多个数据线6a将选择信号供给线208的条数作为单位而被块化(系列化)。以下,将被块化(系列化)的多条(8条)的数据线6a称为数据线群6ag。
例如,在左侧的数据线群6ag,被块化(系列化)的8条数据线6a分别连接至S-TFT71的漏极。与8个S-TFT71的源极连接的布线汇集成1体,连接至被供给从半导体集成电路(以下,还简称为IC)201供给的图像信号(VID1~VIDn)中的图像信号VID1的图像信号线211。对8个S-TFT71的栅极的各个,从左侧按选择信号供给线208供给的选择信号(SEL1~SEL8)的顺序来连接。即,成为如下的构成:以选择信号供给线208的条数为单位,将多个数据线6a块化(系列化),对每数据线群6ag连接1个图像信号线211并基于选择信号(SEL1~SEL8)来分时驱动。再者,在右侧的数据线群6ag也成为同样的构成。由于扫描线驱动电路202形成于元件基板10,但是,半导体集成电路201由外置的IC构成,所以这样的驱动方式称为混合驱动方式。
例如,640×480的像素P的构成中,由于具有640条数据线6a和480条扫描线3a,并将640条数据线6a各8条地块化(系列化),所以图像信号线211的数目成为80条,从IC201供给图像信号(VID1~VID80)。扫描线驱动电路202在某1帧(第n帧)的期间中按每1水平期间依次排他地将扫描信号G1,…,G480设为H电平(即,选择电压)。
这里,1水平期间中,从半导体集成电路201供给的选择信号SEL1~SEL8以这个顺序排他地成为H电平,与这个供给相配合,IC201向图像信号线211供给图像信号VID1~VID80。图像信号VID1~VID80,具有与第1、2、3、…、80的数据线群6ag的各个中的8系列的数据线6a对应地按8系列在时间上系列化的数据电压。在多路复用器电路207中,对应于8系列的选择信号SEL1~SEL8,通过S-TFT71使图像信号VID1~VID80的各个在时间上系列化的数据电压分别进行分时,并分配给各数据线群6ag的8系列的数据线6a。
详细地,在第j行的扫描信号Gj(j=1,…,480)成为H电平的期间,在选择信号SEL1成为H电平时,IC201使相对于基板20的共用电极23的电位(LCCOM)高或低与第j行的扫描线3a和第1系列的数据线6a的交叉相对应的像素P的灰度所对应的电压的高位或低位的图像信号对应于第1,2,3,…,80的数据线群6ag一并地输出。这时,由于仅选择信号SEL1是H电平,所以选择第1系列的数据线6a(即,仅与第1系列的数据线6a相对应的S-TFT71成为ON),图像信号VID1~VID80分别供给至第1系列(第1,9,…,633列)的数据线6a。另一方面,若扫描信号Gj是H电平,则在位于第j行的像素P的全部,像素P的开关用的TFT30成为ON状态,所以向第1系列的数据线6a供给的图像信号VID1~VID80分别施加给j行1列,j行9列,…,j行633列的像素电极15。
接着,在选择信号SEL2成为H电平时,这次,IC201使与第j行的扫描线3a和第2系列的数据线6a的交叉相对应的像素P的灰度所对应的电压的图像信号VID1~VID80,对应于第1,2,3,…,80的数据线群6ag一并地输出。这时,由于仅选择信号SEL2是H电平,所以选择第2系列的数据线6a,图像信号VID1~VID80分别供给至第2系列(第2,10,…,634列)的数据线6a,并分别施加给j行2列,j行10列,…,j行634列的像素电极15。
同样,在第j行的扫描信号Gj成为H电平的期间,对应于选择信号SEL3~SEL8的选择状态,使与第j行的扫描线3a和第3~第8系列的数据线6a的交叉相对应的各个像素P的灰度所对应的电压的图像信号VID1~VID80,分别对应于第1,2,3,…,80的数据线群6ag一并地输出。由此,向第3系列~第8系列的数据线6a依次供给基于图像信号的电位,并施加给j行对应的列的像素电极15。
由此,对第j行的像素P,写入与灰度对应的图像信号的电压的工作完成。再者,即使扫描信号Gj成为L电平(非选择电压),向像素电极15施加的电压也通过液晶电容保持,直到接下来的第(n+1)帧的写入为止。
在应用这样的混合驱动的液晶装置200中,例如,隔着第3绝缘膜12c将数据线群6ag的各S-TFT71的栅电极71g和数据线6a重叠而形成寄生电容C1(参照图4),在系列内使重叠量L不同。由此,可减少起因于数据线群6ag在本来结构上具有的寄生电容而产生的条纹状的系列的显示不均。再者,例如,在扫描线3a的延伸方向相邻的数据线群6ag中,通过使与位于块的边界而系列不同的数据线6a连接的S-TFT71的上述重叠量L不同,可减少在块的边界发生的条纹状的系列的显示不均。此外,如果以数据线群6ag为单位使上述重叠量L不同,则对于以数据线群6ag为单位发生的条纹状的系列的显示不均,也可能改善。
根据这样的液晶装置200,可提供减少条纹状的系列的显示不均,具有外表好的显示质量的混合驱动方式的液晶装置200。
(第3实施方式)
接着,关于第3实施方式的液晶装置,参照图6进行说明。图6是表示第3实施方式的液晶装置的主要的电路结构的电路图。第3实施方式的液晶装置是在具有高清Hi-Vision(像素数;1920×1080)的大致4倍的像素数的4k2k、所谓超高清中应用第2实施方式的混合驱动方式的例子。但是,图6中,示出主要部分的电路结构,没有示出贯穿全部的像素P的电路结构。对与第2实施方式的液晶装置200相同的构成,附加相同的符号,省略详细的说明。
如图6所示,液晶装置300,在元件基板10侧的像素区域,具有多个扫描线和多个数据线交叉而区分并以矩阵状配置的多个(4096×2160)像素P。多条(2160条)扫描线在数据线延伸的方向包括奇数号的扫描线3a1和偶数号的扫描线3a2。还有,多个数据线包括与奇数号的扫描线3a1对应设置的第1数据线6a1、和与偶数号的扫描线3a2对应设置的第2数据线6a2。在行方向(图6中扫描线的延伸方向)相邻的像素P之间,第1数据线6a1和第2数据线6a2延伸。在列方向(图6中数据线的延伸方向)相邻的像素P之间,奇数号或者偶数号的扫描线和电容线3b延伸。电容线3b与固定电位(例如LCCOM)连接。
多个第1数据线6a1以选择信号供给线的条数为单位被块化(系列化),分别连接至对每块设置的多路复用器电路307a、307c的采样晶体管(S-TFT)71。例如,多路复用器电路307a中,第1数据线6a1分别连接至各S-TFT71的漏极,供给选择信号(SEL1-1~SEL1-8)的选择信号供给线按顺序连接至各S-TFT71的栅极。与各S-TFT71的源极连接的连接布线汇集成1体,连接至被供给图像信号VIDn-1的图像信号线。
同样,例如,多路复用器电路307c中,第1数据线6a1分别连接至各S-TFT71的漏极,被供给选择信号(SEL3-1~SEL3-8)的选择信号供给线按顺序连接至各S-TFT71的栅极。与各S-TFT71的源极连接的连接布线汇集成1体,连接至被供给图像信号VID1的图像信号线。即,在多路复用器电路307a和多路复用器电路307c之间,设置与被块化(系列化)的第1数据线群的数目相应的多路复用器电路。
与第1数据线6a1平行延伸的第2数据线6a2,同样,以选择信号供给线的条数为单位被块化(系列化),分别连接至对每块设置的多路复用器电路307b、307d的采样晶体管(S-TFT)71。例如,多路复用器电路307b中,第2数据线6a2分别连接至各S-TFT71的漏极,被供给选择信号(SEL2-1~SEL2-8)的选择信号供给线按顺序连接至各S-TFT71的栅极。与各S-TFT71的源极连接的连接布线汇集成1体,连接至被供给图像信号VIDn的图像信号线。
同样,例如,多路复用器电路307d中,第2数据线6a2分别连接至各S-TFT71的漏极,供给选择信号(SEL4-1~SEL4-8)的选择信号供给线按顺序连接至各S-TFT71的栅极。与各S-TFT71的源极连接的连接布线汇集成1体,连接至被供给图像信号VID2的图像信号线。即,在多路复用器电路307b和多路复用器电路307d之间,设置与被块化(系列化)的第2数据线群的数目相应的多路复用器电路。
液晶装置300具有上述电路结构,将与奇数号的扫描线3a1对应的第1数据线6a1被块化(系列化)的第1数据线群作为第1系列,将与偶数号的扫描线3a2对应的第2数据线6a2被块化(系列化)的第2数据线群作为第2系列分别在时间上系列地进行驱动。
在液晶装置300的多路复用器电路307a、307b、307c、307d中,如图3所示,形成隔着第3绝缘膜12c俯视地重叠各采样晶体管(S-TFT)71的栅电极71g和第1数据线6a1并具有重叠量L的寄生电容C1(参照图4)。同样,形成隔着第3绝缘膜12c俯视地重叠栅电极71g和第2数据线6a2并具有重叠量L的寄生电容C1(参照图4)。
通过使上述重叠量L不同而分别进行调整,可缓和第1数据线6a1和/或第2数据线6a2分别在结构上具有的寄生电容的差。即,可改善由该寄生电容引起的条纹状的系列的显示不均。
这样的第1数据线6a1和/或第2数据线6a2分别在结构上具有的寄生电容的差的缓和,可以按第2实施方式延伸地在1个数据线群内使上述重叠量L不同的方式来实施,也可以在位于相邻的数据线群的边界的数据线中使上述重叠量L不同的方式来实施。还有,也可以以数据线群为单位在数据线群间使上述重叠量L不同的方式来实施。
进而,在液晶装置300的情况下,对于构成同一显示列(图6中数据线的延伸方向的列)的多个像素P,由于第1系列的第1数据线6a1和第2系列的第2数据线6a2对应,所以在第1系列和第2系列之间以使上述重叠量L不同的方式来实施,也可缓和在系列间的数据线群的寄生电容的差。
再者,例如,以在第1系列和第2系列中的一方的系列确保上述重叠量L,在另一方的系列使上述重叠量L为“0”,即,使栅电极71g和该数据线不重叠的方式,也可以缓和寄生电容的差。如果这样,则能简单地缓和在第1系列和第2系列之间的数据线群的寄生电容的差。
还有,若将液晶装置300的像素区域即画面的大小设为一定,则在进行超高清的显示时像素P的配置间距(pitch)变得比高清小。作为在配置间距变小的相邻的像素P的间隙中配置第1数据线6a1和第2数据线6a2的方法,列举出,在元件基板10上,例如,先在像素P间配置第1数据线6a1之后,隔着层间绝缘膜将第2数据线6a2对于第1数据线6a重叠(堆叠)配置的方法。根据这样的第1数据线6a1和第2数据线6a2的配置,容易产生在第1系列和第2系列之间的数据线群的寄生电容的差。于是,在奇数号的扫描线3a1相关的多个像素P(第1像素)和偶数号的扫描线3a2相关的多个像素P(第2像素)中,基于起因于各个数据线群的寄生电容的差而施加的图像信号的电位产生差,在扫描线的延伸方向发生条纹状的系列的显示不均。在这样的情况下,优选地,以使位于靠近元件基板10的一侧即下层的第1数据线6a1所连接的S-TFT71的栅电极71g和第1数据线6a1重叠而形成寄生电容C1,使位于离元件基板10远的一侧即上层的第2数据线6a2所连接的S-TFT71的栅电极71g和第2数据线6a2不重叠的方式,缓和第1数据线6a1和第2数据线6a2的结构上的寄生电容的差。若换句话说,则以向位于上层的第2数据线6a2施加的图像信号所对应的电位为基准,可优化基于向位于下层的第1数据线6a1施加的图像信号的电位。这是因为,由于相比于由位于上层的第2数据线6a2的结构引起的寄生电容,由位于下层的第1数据线6a1的结构引起的寄生电容更小,所以,优选地,使与第1数据线6a1连接的S-TFT71的栅电极71g和第1数据线6a1重叠而形成寄生电容C1,来修正由上述结构引起的寄生电容。
根据上述第3实施方式,可提供改善由第1系列和第2系列的数据线群的寄生电容引起的条纹状的系列的显示不均,可以实现在像素区域中能得到均一的显示质量的超高清的显示的液晶装置300。
(第4实施方式)
<电子设备>
接着,关于作为本实施方式的电子设备的投射型显示装置,参照图7进行说明。图7是表示投射型显示装置的构成的概略图。
如图7所示,作为本实施方式的电子设备的投射型显示装置1000包括:沿着系统光轴L配置的偏振照明装置1100,作为光分离元件的2个分色镜1104、1105,3个反射镜1106、1107、1108,5个中继透镜1201、1202、1203、1204、1205,3个作为光调制装置的透射型的液晶光阀1210、1220、1230,作为光合成元件的交叉分色棱镜1206,和投射透镜1207。
偏振照明装置1100基本包括:作为含有超高压水银灯、卤素灯等白色光源的光源的灯单元1101、积分透镜1102、偏振变换元件1103。
从偏振照明装置1100射出的偏振光束中,分色镜1104使红色光(R)反射,使绿色光(G)和蓝色光(B)透射。另1个分色镜1105使透射分色镜1104的绿色光(G)反射,使蓝色光(B)透射。
由分色镜1104反射的红色光(R)在由反射镜1106反射之后,经由中继透镜1205向液晶光阀1210入射。
由分色镜1105反射的绿色光(G)经由中继透镜1204向液晶光阀1220入射。
透射分色镜1105的蓝色光(B)经由包括3个中继透镜1201、1202、1203和2个反射镜1107、1108的导光系统向液晶光阀1230入射。
液晶光阀1210、1220、1230相对于交叉分色棱镜1206的每个色光的入射面,分别相对配置。向液晶光阀1210、1220、1230入射的色光基于影像信息(影像信号)来调制,并向交叉分色棱镜1206射出。该棱镜由4个直角棱镜来贴合,并在其内面以十字状形成反射红色光的电介质多层膜和反射蓝色光的电介质多层膜。通过这些电介质多层膜合成3个色光,来合成表示彩色图像的光。合成后的光通过作为投射光学系统的投射透镜1207向屏幕1300上投射,并放大显示图像。
液晶光阀1210是适用上述的液晶装置100的部件。液晶装置100配置于在色光的入射侧和射出侧配置成十字尼科尔(Nichol)的一对偏振元件之间的间隙。其他的液晶光阀1220、1230也相同。
根据这样的投射型显示装置1000,由于使用减少条纹状的系列的显示不均并具有高显示质量的液晶装置100作为液晶光阀1210、1220、1230,所以可实现外表好的显示质量。再者,也可使用上述第2实施方式的液晶装置200和上述第3实施方式的液晶装置300作为液晶光阀1210、1220、1230。
本发明不限于上述实施方式,可在不违反从权利要求的范围及说明书全部读取的发明的主旨或思想的范围适当变更,伴随这样的变更的电光装置及适用该电光装置的电子设备也包含于本发明的技术的范围中。可考虑上述实施方式以外的各种的变形例。以下,举例说明变形例。
(变形例1)具有在半导体层71a上栅电极71g和数据线的一部分重叠的重叠量L不相同的至少2种采样晶体管(S-TFT)71的相展开驱动方式的液晶装置100、同样的混合驱动方式的液晶装置200、以及与混合驱动方式的超高清相对应的液晶装置300的各主要电路结构不限于此。例如,被供给图像信号的图像信号线的条数、被供给选择信号的选择信号供给线的条数等可对应于像素数和驱动方式而适当地选择。
还有,在扫描线的延伸方向相邻的像素P的间隙中重叠(堆叠)配置第1数据线6a1和第2数据线6a2的布线结构不限于液晶装置300,也可适用于液晶装置100、液晶装置200。
(变形例2)包括在半导体层71a上栅电极71g和数据线6a重叠的重叠量L不同的至少2种采样晶体管(S-TFT)71的液晶装置100的构成不限于透射型。例如,对于像素电极15具有光反射性的由例如Al(铝)等构成的反射型的液晶装置也可适用本发明。
(变形例3)包括在半导体层71a上栅电极71g和数据线6a重叠的重叠量L不同的至少2种采样晶体管(S-TFT)71的电光装置的构成不限于受光型的液晶装置100、200、300。在例如以矩阵状配置的多个像素P具备有机电致发光(EL)元件等的发光元件的自发光型的显示装置中也可适用本发明。
(变形例4)可以适用液晶装置100、200、300的电子设备不限于上述实施方式的投射型显示装置1000。可适当地用作,例如,投射型的HUD(抬头式显示器)、直视型的HMD(头戴式显示器)、或电子书、个人计算机、数码相机、液晶电视、取景器型或者监视器直视型的视频记录器、汽车导航系统、电脑记事本、POS等的信息终端设备的显示部。
Claims (8)
1.一种电光装置,其特征在于,包括:
图像信号线,发出图像信号;
第1数据线;
第2数据线;
第1晶体管,控制上述第1数据线和上述图像信号线之间的电连接;和
第2晶体管,控制上述第2数据线和上述图像信号线之间的电连接,
上述第1晶体管的第1栅电极和上述第1数据线之间的重叠量不同于上述第2晶体管的第2栅电极和上述第2数据线之间的重叠量。
2.一种电光装置,其特征在于,包括:
基板;
图像信号线,设置在上述基板的平面上并发出图像信号;
第1数据线,设置在上述基板的平面上;
第2数据线,设置在上述基板的平面上;
第1晶体管,设置在上述基板的平面上,并控制上述第1数据线和上述图像信号线之间的电连接;和
第2晶体管,设置在上述基板的平面上,并控制上述第2数据线和上述图像信号线之间的电连接,
上述第1晶体管的第1栅电极和上述第1数据线之间在从垂直于上述基板的平面观看时的重叠量不同于上述第2晶体管的第2栅电极和上述第2数据线之间在从垂直于上述基板的平面观看时的重叠量。
3.如权利要求1所述的电光装置,其特征在于,
在配置有像素的像素区域的外侧的区域中,
上述图像信号线具有:电连接至上述第1晶体管的第1图像信号线;和电连接至上述第2晶体管的第2图像信号线,
上述电光装置包括:选择信号供给装置,向上述第1晶体管的第1栅电极和上述第2晶体管的第2栅电极供给同相的选择信号。
4.如权利要求1所述的电光装置,其特征在于,在配置有像素的像素区域的外侧的区域中,包括:
第1选择信号供给线,电连接至上述第1晶体管的第1栅电极,并且被供给第1选择信号;
第2选择信号供给线,电连接至上述第2晶体管的第2栅电极,并且以与上述第1选择信号不同的定时被供给第2选择信号;和
选择信号供给装置,供给上述第1选择信号及上述第2选择信号。
5.如权利要求1所述的电光装置,其特征在于,
包括:扫描线;按照上述扫描线和上述第1数据线的交叉处而设置的第1像素;和按照上述扫描线和上述第2数据线的交叉处而设置的第2像素,
上述第1像素位于奇数行,上述第2像素位于偶数行。
6.如权利要求1所述的电光装置,其特征在于,
上述第1数据线位于上述第2数据线的下层,
在配置有像素的像素区域的外侧的区域中,上述第1晶体管的第1栅电极和上述第1数据线的重叠量大于上述第2晶体管的第2栅电极和上述第2数据线的重叠量。
7.如权利要求1所述的电光装置,其特征在于,
在配置有像素的像素区域的外侧的区域中,上述第2晶体管的第2栅电极未采用隔着绝缘膜而与上述第2数据线重叠的方式形成。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:如权利要求1至7中任一项所述的电光装置。
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