CN2655284Y - 电光装置以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
该电光装置,具备:在相同面上具有多个扫描线、被设置为与上述扫描线交叉的多个信号线、被分别设置在上述扫描线和上述信号线的交叉部的多个像素电极、矩阵驱动各像素的周边驱动电路的有源矩阵基板;在一个面上设置共用电极,并且如上述共用电极和上述像素电极相对那样在上述有源矩阵基板上相对配置的对置基板;以及被夹置在上述有源矩阵基板和上述对置基板之间的液晶层;其中在上述共用电极内,除去平面看与上述周边驱动电路或者向上述周边电路供给信号的布线重合的部分。或者,也可以将上述对置基板,设置为在平面看不与上述周边驱动电路或者向上述周边驱动电路供给信号的布线重合。
Description
技术领域
本实用新型涉及将用于矩阵驱动像素部的周边驱动电路,一体地形成在有源矩阵基板上的驱动电路内置型的电光装置、电光装置的制造方法以及电子设备。
背景技术
以往的电光装置,已开发有例如在液晶装置中使用的有源矩阵基板中,将扫描线驱动电路、数据线驱动电路等用于驱动像素部的周边驱动电路制作到基板上的驱动电路内置型的装置。在这种电光装置中,以共用的工序制造周边驱动电路的构成元件和驱动像素部的开关元件。例如,在液晶装置中构成周边驱动电路的元件,因为和驱动像素部的薄膜晶体管(ThinFilm Transistor,以下简称为TFT)同时形成,所以与将驱动电路形成在另一基板上并对该基板进行安装的情况相比,在实现装置整体的小型化和降低成本方面有利。
上述的液晶装置,其构造是通过混入有隔离物(スペ一サ)的密封材料将有源阵列基板和对置基板保持一定间隔地粘合,在由该一对基板和密封材料形成的空间内封入液晶。
在该对置基板上,在其内面一侧(液晶一侧)遍及整个面地形成有ITO等的共用电极,上述的密封材料被沿着该对置基板的外周设置为框状。另一方面,在有源矩阵基板的内面一侧,扫描线和信号线被形成为矩阵形状,在其交叉部分别形成由TFT以及像素电极构成的像素部。并且,由呈矩阵状地形成有该像素部的区域构成矩形的显示区域。
另外,在该显示区域的周边部上,由对各扫描线顺序供给脉冲状的扫描信号的扫描线驱动电路、向各信号线供给规定的图像信号的数据线驱动电路等构成的周边驱动电路,被沿着上述矩形的显示区域边缘配置。该数据线驱动电路,由选择规定信号线的水平移位寄存器、向所选择的信号线供给采样后的图像信号的采样保持电路构成,如果由扫描线驱动电路、水平寄存器分别选择规定的扫描线、信号线,图像信号被供给给位于所选择的这些线的交叉部上的像素部。上述这样的装置,例如,已被特开平8-248405号公报、特开平11-109408号公报等所公开。
可是,上述扫描线驱动电路、数据线驱动电路,通常,被以数MHz的频率驱动,在对置基板上的共用电极与有源矩阵基板上的周边驱动电路、向该周边驱动电路供给信号的各种布线之间所形成的寄生电容基本不成问题。即,即使因这种寄生电容产生信号延迟,因为该延迟时间与信号写入时间相比非常小,所以在图像信号上产生迟滞的担心少。
与此相对,近年,为了得到更高品质的显示,在周边驱动电路上要求数十MHz左右的高速驱动。这种情况下,因为写入时间和延迟时间相比已说不上非常大,所以有由于上述寄生电容在图像信号中产生迟滞,使画质劣化的危险。
发明内容
本实用新型,就是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种可以防止在高速驱动下的图像信号迟滞的电光装置、电光装置的制造方法,以及电子设备。
本实用新型的第1形态,是电光装置,其具备:在相同面上具有多个扫描线、被设置为与上述扫描线交叉的多个信号线、被分别设置在与上述扫描线和上述信号线的交叉部的多个像素电极、矩阵驱动上述各像素的周边驱动电路的有源矩阵基板;在一个面上设置有共用电极,并且如上述共用电极和上述像素电极相对那样与上述有源矩阵基板相对配置的对置基板;以及被夹置在上述有源矩阵基板和上述对置基板之间的液晶层;其中在上述共用电极内,除去在平面看和上述周边驱动电路或者向上述周边驱动电路供给信号的布线重合的部分。
如果采用本实用新型,则可以预先防止周边驱动电路和共用电极之间的寄生电容的发生,即使在高速地驱动周边驱动电路的情况下,也能够得到信号迟滞小,高品质的显示。另外,通过只除去和周边驱动电路等相对的部分的共用电极可以防止上述的寄生电容的发生,所以可以提高周边驱动电路等配置的自由度。
本实用新型的实施方式2,是电光装置,其具备:在相同面上具有多个扫描线、被设置为与上述扫描线交叉的多个信号线、被配置为在和上述扫描线和上述信号线的交叉部的多个像素电极、矩阵驱动上述各像素的周边驱动电路的有源矩阵基板;在一个面上涉及整个面地设置有共用电极,并且如上述共用电极和上述像素电极相对那样与上述有源矩阵基板相对配置的对置基板;以及被夹置在上述有源矩阵基板和上述对置基板之间的液晶层;其中上述对置基板,平面看不与上述周边驱动电路或者向上述周边驱动电路供给信号的布线重合。
如果采用本实用新型,则在周边驱动电路和共用电极之间不会产生寄生电容,即使在高速地驱动周边驱动电路的情况下,也可以得到信号迟滞少,高品质的显示。
特别是上述周边驱动电路,具备具有由单结晶硅构成的沟道区域的薄膜晶体管,对于可以在100MHz以上高速驱动的驱动电路,上述的效果特别大。
此外,优选为在上述周边驱动电路中,包含数据线驱动电路和采样保持电路的任意一个,在上述布线上,包含时钟信号线、图像信号选择线、图像信号线中的至少一个。
上述周边驱动电路,因为特别要求高速的驱动,所以有因在共用电极之间产生的寄生电容产生大的信号迟滞的担心。因而,通过使共用电极在平面看不与上述那样的周边驱动电路重合,可以大大提高显示品质。
另外,本实用新型的第3形态,是电光装置的制造方法,具备:在有源矩阵基板的一面上形成多个像素电极和矩阵驱动上述多个像素电极的周边驱动电路的工序;在对置基板的一面上,涉及整个面地形成共用电极的工序;在上述对置基板的上述共用电极内,除去在平面看与上述周边驱动电路或者向上述周边驱动电路供给信号的布线重合的部分的工序;如上述像素和上述共用电极相对那样,通过密封材料,将上述有源矩阵基板和上述对置基板保持一定间隔地粘合的工序;以及在通过上述有源矩阵基板、上述对置基板和上述密封材料形成的空间中注入液晶形成液晶层的工序。
如果采用本实用新型,通过只对共用电极的一部分进行蚀刻,可以简便地防止在周边驱动电路和共用电极之间的寄生电容的发生,可以大致直接沿用以往的制造工序。
本实用新型的第4形态,是电子设备,具备上述的电光装置。
如果采用本实用新型,则可以提供具备有信号迟滞少的可以进行高品质图像显示的电光装置的电子设备。
附图说明
图1是作为本实用新型的实施方式1的电光装置一例的液晶装置的平面图。
图2是作为本实用新型的实施方式1的电光装置一例的液晶装置的剖视图。
图3是展示作为本实用新型的一实施方式的电光装置一例的液晶装置的电气电路构成的方框图。
图4是作为本实用新型的实施方式2的电光装置一例的液晶装置的平面图。
图5是作为本实用新型的实施方式2的电光装置一例的液晶装置的剖视图。
图6是展示本实用新型电子设备功能性构成的方框图。
图7是展示作为本实用新型电子设备一例的液晶投影机的剖视图。
图8是展示作为本实用新型电子设备的另一例的个人计算机的正面图。
图9是展示作为本实用新型电子设备的另一例的寻呼机的立体分解图。
图10是展示使用作为本实用新型电子设备另一例的TCP的液晶装置的立体图。
具体实施方式
实施方式1
图1是将作为实施方式1的电光装置一例的液晶装置的有源矩阵基板和形成于其上的各构成要素一同从对置基板一侧看的平面图,图2是包含对置基板展示的图1的H-H’剖视图,图3是展示被设置在有源矩阵基板上的各种布线、周边电路等电气构成的方框图。
本实施方式的液晶装置,被作为一体地形成有周边驱动电路的周边电路内置型的电光装置而构成,如图3所示,在由硬质玻璃和石英等构成的有源矩阵基板100的中央部上设置矩形的显示区域150,在该显示区域150的外侧周边,设置有由扫描线驱动电路120、数据线驱动电路110以及向这些电路110、120供给时钟信号、图像信号等规定的信号的各种布线构成的周边驱动电路。
在此,在显示区域150中,在X方向、Y方向上分别形成有多个扫描线155、信号线156,在各扫描线155、信号线156的交叉部,形成有由TFT(薄膜晶体管)152和矩形像素电极151构成的像素部。该TFT152的栅极以及源极分别与扫描线155、信号线156连接,漏极与像素电极151连接。另外,为了提高保持特性,在漏极上与像素电极151并列连接有存储电容151a。
扫描线驱动电路120,主要由垂直移位寄存器构成,在一垂直扫描期间内,根据经由时钟信号线(省略图示)从外部控制装置提供的基准时钟,对扫描线155以线顺序施加脉冲状的扫描信号G1、G2、…、Gm。
数据线驱动电路110,包括:根据经由时钟信号线从外部控制装置提供的基准时钟、向各采样驱动信号线111顺序供给采样驱动信号S1、S2、…Sn的水平移位寄存器110;和对经由图像信号线112供给的图像信号VID1~VID6的进行采样的采样保持电路130。
采样保持电路130,具备被设置在每条信号线上的采样开关(TFT)131,各采样开关131,当从水平移位寄存器110输入采样驱动信号S1、S2、…、Sn时,将对六个图像信号线112分别采样后的图像信号VID1~VID6顺序施加在由六个相邻的信号线156构成成的每组上。由此,在一水平扫描期间(即,由扫描线驱动电路120向1条扫描线155供给扫描信号的期间),对各信号线156供给采样后的图像信号。
另外,如图1所示,在有源矩阵基板100的下边侧的端部上,设置用于安装外部控制装置的安装端子140,经由该安装端子140从外部控制装置对扫描线驱动电路120、数据线驱动电路110供给各种信号。
另外,在上述那样构成的有源矩阵基板100上形成由聚酰亚胺等构成的配向(定向)膜(省略图示),进而,如包围显示区域150那样呈矩阵框状地涂布密封材料160。
进而,用共用的工序制造构成上述各周边驱动电路的TFT、构成显示区域150的各像素部的TFT152。另外,为了提高驱动能力,在TFT沟道区域使用单结晶硅,例如在有源矩阵基板100上用SOI(Silicon onInsulator)技术形成。通过这样在TFT沟道区域使用电荷迁移率高的单结晶硅,可以与从数十至数百MHz的高速驱动相对应。
另外,这些电路110、120,如在将有源矩阵基板的大小设置为一定的情况下可以最大限度地提高显示品质那样,规定其配置。例如,如图1所示,在驱动电压中包含直流成分的扫描线驱动电路120和数据线驱动电路110的水平寄存器170被配置在不面对液晶的区域上(即,密封材料的框外),可以防止由于从这些电路向液晶层50泄漏的直流电压而引起的液晶层50劣化。
另外,对对置电极电位进行交流驱动的采样电路130被配置在密封材料160的框内,密封材料160被配置在采样保持电路130和水平移位寄存器170之间。通过这样配置,在粘合基板100、200时,因为由于密封材料160的压碎而引起的密封材料160向显示区域150内扩散的担心减少,所以可以将密封宽度的余量(マ一ジン)设定得较小。由此,可以使有源矩阵基板100的尺寸小型化,有利于降低成本。另外,采样保持电路130的输出信号电压,因为相对以液晶介于中间设置的遮光膜210、共用电极220的电位不包含直流成分,所以不会因来自电路的漏电压引起液晶劣化。
另一方面,如图1、2所示,在由玻璃基板等构成的对置基板200的内面一侧(液晶层50一侧),沿着显示区域150的外周,呈矩形框状地形成有由Cr(铬)、Ni(镍)、Al(铝)等的金属材料构成的遮光膜(周边隔离)210,进而,如覆盖该遮光膜210以及基板面那样地形成有由ITO等组成的透明共用电极220。
这些遮光膜210、共用电极220,被配置为平面看不与进行高速驱动的数据线驱动电路110、对该数据线驱动电路110供给各种信号的图像信号线112、采样驱动信号线(图像信号选择线)111、时钟信号线(图示略)等重合。
例如,遮光膜210的下边一侧的边缘,平面看被配置在比数据线驱动电路110以及上述的各种布线更靠近显示区域150一侧,在数据线驱动电路110和上述各种布线内,在使采样保持电路130最接近显示区域150配置的情况下,遮光膜210的下边一侧的边缘,平面看被配置在采样保持电路130和显示区域150之间。与此相反,在共用电极220中,除去在平面看和数据线驱动电路110以及上述的各种布线重合的部分220a的电极面。
通过这样不在与进行高速驱动的周边驱动电路相对的位置上设置遮光膜210、共用电极220等的导电材料,可以预先防止在这些导电材料和周边驱动电路之间产生寄生电容,可以得到信号迟滞少的高品质显示。进而,对置基板200的共用电极220,例如,通过在对置基板200上形成遮光膜210后,涉及基板整个面地形成由ITO等构成的透明电极,并通过蚀刻除去平面看与数据线驱动电路110等重合的部分而得到。
该对置基板200,通过上述密封材料160与有源矩阵基板100粘合,并由被设置在密封材料160内的隔离物(图示略)以一定间隔保持。而后,在由该基板100、200和密封材料160形成的空间中填充液晶,形成液晶层50。另外,由至少被设置在密封材料160的四角中一处的导通剂161,实现有源矩阵基板100和对置基板200的导通。
在这样的构成中,如果从外部控制装置,向某一扫描线155供给扫描信号Gm,则首先,与该扫描线155连接的TFT152全部导通(ON)。和它并行地,从图像信号线112供给的六个并行图像信号VID1~VID6由采样保持电路130进行采样。接着,如果顺序供给采样驱动信号S1、S2、…、Sn,则被采样的图像信号VID1~VID6被写入与被导通的TFT152相对应的液晶层50,并保持规定期间。这时,因为根据被施加给各像素的液晶层50的电压电平,液晶分子的配向和秩序变化,所以可通过该光调制进行灰度显示。
因而,如果采用本实用新型的电光装置,因为可以防止如数据线驱动电路110那样在要求高速驱动的周边驱动电路以及向该周边驱动电路供给信号的各种布线和共用电极220之间产生寄生电容,所以即使在高速地驱动这样的周边驱动电路的情况下,信号迟滞也少,可以得到高品质的显示。另外。因为通过只除去和周边驱动电路等相对的部分的共用电极220防止上述寄生电容的发生,所以可以提高电路配置的自由度。
另外,因为这种寄生电容的发生,可以通过用蚀刻等只除去在对置基板200上涉及整个面地形成的共用电极220的一部分(即,平面看和周边驱动电路重合的部分)来防止,所以可以大致沿用以往的制造工序。
实施方式2
图4是将作为实施方式2的电光装置一例的液晶装置的有源矩阵基板从和被形成在其上的各构成要素一同从对置基板一侧看的平面图,图5是包含对置基板展示的图3的H”-H剖视图。
在图4以及图5中,和图1以及图2有相同构成的部分,附以相同标号。
在本实施方式中的液晶装置中,基本的构成和图1以及图2所示的实施方式1相同,而其特征在于:遮光膜210、共用电极220,平面看不与进行高速驱动的数据线驱动电路110及向该数据线驱动电路110供给各种信号的图像信号线112、采样驱动信号线(图像信号选择线)111、时钟信号线等重合地,其下边一侧的边缘被配置在平面看比数据线驱动电路110以及上述各种布线更靠近显示区域150一侧。
例如,在数据线驱动电路110和上述各种布线内,当使采样保持电路330最接近显示区域150配置的情况下,遮光膜210以及对置基板200的下边一侧的边缘,被配置在采样保持电路330和显示区域150之间。这种情况下,因为将有源矩阵基板100和对置基板200的粘合精度确保在±1μm左右,所以优选为将显示区域150和采样保持电路330的间隔设定得略宽一些。
通过不在与这样进行高速驱动的周边驱动电路相对的位置上设置遮光膜210和共用电极220等的导电材料,可以预先防止在这些导电材料和周边驱动电路之间产生寄生电容,可以得到信号迟滞少的高品质的显示。
因而,如果采用本实施方式的电光装置,因为可以防止如数据线驱动电路110那样在要求高速驱动的周边驱动电路以及向该周边驱动电路供给信号的各种布线和共用电极220之间产生寄生电容,所以即使在高速地驱动这种周边驱动电路的情况下,信号迟滞少,可以得到高品质的显示。
进而,在本实施方式中,因为通过使周边电路的配置只稍微错开一点,可以防止上述的寄生电容的发生,所以可以大致直接沿用以往的制造工序。
电子设备
以下,参照图6~图10对具备以上详细说明的电光装置的电子设备的
实施方式进行说明。
首先,图6展示具备这样的电光装置的电子设备的概略构成。
在图6中,电子设备,其构成具备:显示信息输出源1000、显示信息处理电路1002、作为上述的电光装置的液晶面板10、时钟发生电路1008以及电源电路1010。
显示信息输出源1000,包含ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、光盘装置等的存储器、调谐电路等,根据来自时钟发生电路1008的时钟信号,把规定格式的图像信号等的显示信息输出到显示信息处理电路1002。显示信息处理电路1002,其构成包含放大·极性反转电路、相展开电路、旋转电路、γ修正电路、箝位电路等公知的各种处理电路,从根据时钟信号输入的显示信息中顺序生成数字信号,和时钟信号CLK一同输出到驱动电路1004。
驱动电路1004,通过扫描线驱动电路120以及数据线驱动电路110采用上述驱动方法驱动液晶面板10。电源电路1010,向上述各电路供给规定电源。进而,在构成液晶面板10的TFT阵列基板上,可以安装驱动电路1004,此外还可以安装显示信息处理电路1002。
以下,在图7~图10中分别展示这样构成的电子设备的具体例子。
图7是展示液晶投影机一例的剖视图。该液晶投影机1100,被作为将上述的电光装置10作为RGB用的光阀10R、10G以及10B来具备的投影型投影机来构成。在液晶投影机1100中,从白色光源的灯单元1102投射的白色光,在导光部(ライトガイド)1104内部被多个反射镜1106引导,并被2块分色反射镜1108分成与RGB的3原色对应的光成分R、G、B。而后,这些光成分R、G、B分别被与各颜色对应的光阀10R、10G、10B调制,在由分色棱镜1112再次合成后,经由投影透镜1114投影到屏幕等上。
图8是展示膝上型个人计算机一例的正面图。该个人计算机1200,在主体1204中具备CPU、存储器、调制-解调器、键盘1202,进而,作为显示部在顶盖壳体内具备上述的电光装置10。
图9是展示寻呼机一例的立体分解图。
寻呼机1300,作为显示部具备上述电光装置10,该电光装置10,与包含背光灯1306a的导光部1306、电路基板1308、第1以及第2屏蔽板1310以及1312、二个弹性导电体1314及1316,以及载膜带(film carriertape)1318一同被收容在金属框架1302内。
此外,该寻呼机1300,如图10所示,还可以外挂电路部。例如,在这种寻呼机中,包含显示信息处理电路1002的IC1324被安装在聚酰亚胺带1322上的TCP(Tape Carrier Package)1320,经由各向异性导电膜,物理地并且电气地与有源矩阵基板1连接。
另外,本实施方式的电光装置,除了图7~图10所示的电子设备外,还可以作为液晶电视,取景器型或者监视器直视型的录像机、车辆导航装置、电子记事本、计算器、文字处理器、工作站、便携式电话、电视电话、POS终端、具备触摸板的装置等的显示部使用。
因而,本电子设备,因为作为显示部具备上述实施方式的电光装置,所以可以实现具有无信号迟滞的高品质图像显示的显示部的电子设备。
进而,本实用新型并不限于上述的实施方式,在不脱离本实用新型的主旨的范围中可以进行各种变形实施。
例如,在有源矩阵基板100上,除了上述的扫描线驱动电路120、数据线驱动电路110、采样保持电路130、330外,还可以形成预充电电路。该预充电电路,是为了减少对数据线驱动电路的信号线156的图像信号的写入负载,将信号线156以先于图像信号的采样定时(タイミンゲ)预先充电至规定电位的电路,也可以看作是数据线驱动电路的辅助功能。该预充电电路,因为和采样保持电路130、330同样要求高速驱动,所以当在有源矩阵基板100上形成预充电电路的情况下,最好在对置基板200的共用电极220内,用蚀刻等除去平面看和该预充电电路、向该预充电电路供给信号的预充电信号线重合的部分。
另外,在本实施方式中,其构成是在共用电极220内,只除去与上述周边驱动电路相对的部分,但也可以完全除去无助于显示的部分(即,显示区域150以外的区域)的共用电极。但是,这种情况下,需要确保用于通过导通部件106实现有源矩阵基板100和对置基板200的导通的电极部分。
进而,在本实施方式中,是用二条扫描线驱动电路120从两侧驱动扫描线155的结构,但当向扫描线155供给的扫描信号的没有延迟问题的情况下,可以省略一方的扫描线驱动电路120,而用一个扫描线驱动电路120驱动扫描线155。
另外,在对置基板200上,根据电光装置的用途设置彩色滤波器,在相邻的彩色滤光器之间设置使Cr、Ni、Al等的金属材料或者C(碳)、Ti(钛)等分散在光敏抗蚀剂中的树脂黑(vesin black)等的遮光层。进而,当把电光装置作为例如投影机的光阀等颜色光调制元件使用的情况下,在对置基板200上,不设置彩色滤波器地形成遮光膜。另外,也可以根据需要设置向电光装置上照射光的前光源和背光源。
进而,在电光装置的液晶层50上,除了如TN液晶、STN液晶等那样由配向膜规定初始配向状态外,还可以使用如配向状态为随机地使液晶分子分散在高分子中的高分子分散型液晶。另外,在上述的说明中,以液晶装置为例对电光装置进行了说明,但本实用新型并不限于此,对于场致发光(EL)、数字微型反射镜设备(DMD),或者,使用采用了等离子发光或由电子发射产生的荧光等的各种电光元件的电光装置以及具备该电光装置的电子设备也可以适用。
Claims (6)
1.一种电光装置,其特征在于,具备:
在相同面上具有多个扫描线、被设置为和上述扫描线交叉的多个信号线、被分别设置在上述扫描线和上述信号线的交叉部的多个像素电极、矩阵驱动上述各像素的周边驱动电路的有源矩阵基板;
在一个面上设置有共用电极,并且如上述共用电极和上述像素电极相对那样与上述有源矩阵基板相对配置的对置基板;以及
被夹置在上述有源矩阵基板和上述对置基板之间的液晶层;
其中,在上述共用电极内,除去平面看和上述周边驱动电路或者向上述周边电路提供信号的布线重合的部分。
2.一种电光装置,其特征在于,具备:
在相同面上具有多个扫描线、被设置为和上述扫描线交叉的多个信号线、被分别设置在上述扫描线和上述信号线的交叉部的多个像素电极、矩阵驱动上述各像素的周边驱动电路的有源矩阵基板;
在一个面上涉及整个面地设置有共用电极,并且如上述共用电极和上述像素电极相对那样与上述有源矩阵基板相对配置的对置基板;以及
被夹置在上述有源矩阵基板和上述对置基板之间的液晶层;
其中,上述对置基板,平面看不与上述周边驱动电路或者向上述周边驱动电路提供信号的布线重合。
3.根据权利要求1或者2所述的电光装置,其特征在于:上述周边驱动电路,具备由单结晶硅形成的沟道区域的薄膜晶体管。
4.根据权利要求1或者2所述的电光装置,其特征在于:在被输入上述周边驱动电路的驱动信号中,上述至少1个驱动电路的频率,为10MHz或以上。
5.根据权利要求1或者2所述的电光装置,其特征在于:
上述周边驱动电路,包含数据线驱动电路或者采样保持电路之一;
上述布线,包含时钟信号线、图像信号选择线以及图像信号线的组的至少一个。
6.一种电子设备,其特征在于:具备权利要求1或者2所述的电光装置。
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