JP2006215377A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 液晶装置等の電気光学装置において、位相差補正回路に起因した電源信号におけるノイズを低減し、高品位の画像表示を行う。
【解決手段】
電気光学装置において、画像信号線は、基板上で平面的に見て、外部回路接続端子から、データ線駆動回路における一対の第2辺の一方側へ引き回されており、クロック信号線、反転クロック信号線、第1電源配線、及び第2電源配線は、基板上で平面的に見て、外部回路接続端子から、データ線駆動回路における一対の第2辺の他方側へ引き回されており、位相差補正回路は、基板上で平面的に見て、データ線駆動回路における一対の第2辺の一方側に配置されている。
【選択図】 図3

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
この種の電気光学装置では、画素電極等の表示用電極や、これを駆動するためのデータ線駆動回路、走査線駆動回路等の回路部が設けられた基板上に、その一辺の縁に沿って、複数の外部回路接続端子が配列されている。基板上には更に、これら複数の外部回路接続端子から走査線駆動回路やデータ線駆動回路等の回路部へと引き回される複数の引回配線が配線される。ここで、データ線駆動回路は、外部回路接続端子が設けられた基板の一辺に沿って設けられ、走査線駆動回路は、その一辺の両側に位置する二つの辺の少なくとも一方に沿って設けられる場合が多い。
このようなデータ線駆動回路に対しては、その駆動動作の基本となるクロック信号とこれに対して位相が反転している反転クロック信号とが、外部回路から外部回路接続端子及び引回配線を介して供給される。この際、クロック信号と反転クロック信号との位相は、正確に反転位相であることが是非望ましいため、基板上には更に、両クロック信号の位相を反転位相にするように補正する位相差補正回路が設けられる(特許文献1参照)。
本願出願人により提案された、この特許文献1に開示された技術によれば、その性質上極めて高周波であるクロック信号や反転クロック信号から画像信号に対するノイズを低減させる目的から、画像信号を、データ線の一方側(例えば左辺寄り)から引き回すと共に、クロック信号を、データ線の他方側(例えば右寄り)から引き回すようにしている。更に、画像信号線を高周波ノイズ源としてのクロック信号から電磁シールドする機能を持たせるべく且つ基板上で引回配線が相交差しないようにするべく、グランド電位などの低電位の電源配線については、画像信号線に沿ってデータ線の一方側(例えば左辺寄り)から上述した位相差補正回路まで引き回されると共に、高電位の電源配線については、クロック信号線に沿ってデータ線の他方側(例えば右寄り)から位相差補正回路まで引き回される。これらにより、データ線駆動回路や位相差補正回路を動作させるための、クロック信号、反転クロック信号、各種電源信号、画像信号、制御信号等の各種信号を供給することが可能となるとされている。
その他にも、このような各種信号について相互干渉による誤動作を軽減させるために、外部回路接続端子の配列について工夫が、本願出願人によって提案されている(特許文献1及び2参照)。
特開2004−126551号公報 特開平8−82804号公報 特開平9−171189号公報
しかしながら、本願出願人により提案された特許文献1の技術によれば、一方で、上述の如くグランド電位を、画像信号線に沿ってデータ線の一方側(例えば左辺寄り)からデータ線駆動回路の周囲を迂回して位相差補正回路まで引き回すので、グランド電位に係る電源配線における配線長或いは配線抵抗が、基本的に増加している。他方で、位相差補正回路において、クロック信号及び反転クロック信号は、データ線駆動回路等において入力される回路数が多く、即ち、クロック信号線及び反転クロック信号線に付く容量が大きい。このため、位相差補正回路を構成するトランジスタは、必然的に大きくなるので、より具体的には複数段からなるインバータの最終段では特にトランジスタは大きくなるので、そのグランド電位側に流れる電流は、無視し得ないほどに大きくなる。これらの結果、グランド電位が、クロック信号及び反転クロック信号の立ち上がりや立下りに応じて無視し得ない程に振られるという技術的問題点がある。言い換えれば、電源配線上のグランド電位に対して、クロック信号及び反転クロック信号の立ち上がりや立下りに応じたスパイク状のノイズが発生するという技術的問題点がある。このような電源電位におけるノイズは、最終的には、例えば複数系列のイネーブル信号を用いた場合における、画像表示領域に系列ムラや帯状のムラ等の劣化を起こしかねない。
また、前述した特許文献1及び2によれば、このような位相差補正回路に係る技術的問題点は解決されていない。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、位相差補正回路に起因した電源信号におけるノイズが低減されており、高品位の画像表示を行うことが可能な電気光学装置、及びそのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、複数の画素が配列された画素領域と、前記画素領域の周辺に位置する周辺領域において前記基板の第1辺に沿って配置されておりデータ線を介して前記画素を駆動するためのデータ線駆動回路と、前記第1辺に隣接する一対の第2辺の少なくとも一方に沿って配置されており走査線を介して前記画素を駆動するための走査線駆動回路と、前記周辺領域において前記第1辺の縁に沿って配列された複数の外部回路接続端子と、該複数の外部回路接続端子から前記データ線駆動回路へ引き回される、画像信号を供給するための画像信号線、クロック信号を供給するためのクロック信号線、前記クロック信号に対して位相が反転している反転クロック信号を供給するための反転クロック信号線、第1電位の電源を供給するための第1電源配線、及び前記第1電位よりも低い第2電位の電源を供給するための第2電源配線を含む、複数の引回配線と、前記クロック信号線及び前記反転クロック信号線の途中に配置されており、前記クロック信号及び前記反転クロック信号の位相差を補正する位相差補正回路とを備えており、前記画像信号線は、前記基板上で平面的に見て、前記外部回路接続端子から、前記データ線駆動回路における前記一対の第2辺の一方側へ引き回されており、前記クロック信号線、前記反転クロック信号線、前記第1電源配線、及び前記第2電源配線は、前記基板上で平面的に見て、前記外部回路接続端子から、前記データ線駆動回路における前記一対の第2辺の他方側へ引き回されており、前記位相差補正回路は、前記基板上で平面的に見て、前記データ線駆動回路における前記一対の第2辺の一方側に配置されている。
本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、外部回路から外部回路接続端子及び引回配線を経由して、データ線駆動回路を動作させるための、クロック信号、反転クロック信号、第1電源信号、第2電源信号及び画像信号等の各種信号がデータ線駆動回路に供給される。これと並行して、外部回路から外部回路接続端子及び引回配線を経由して、走査線駆動回路を動作させるための、クロック信号、反転クロック信号、第1電源信号、第2電源信号等の各種信号が走査線駆動回路に供給される。これらにより、データ線駆動回路によりデータ線を介して画像信号が画素に供給されると共に、走査線駆動回路により走査線を介して走査信号が画素に供給され、例えば液晶等の電気光学物質を各画素で駆動することで、アクティブマトリクス駆動が行なわれる。この際、クロック信号線及び反転クロック信号線の途中に配置された位相差補正回路により、クロック信号及び反転クロック信号の位相差は補正されている。言い換えれば、位相差補正回路により、クロック信号及び反転クロック信号の位相差を、相互に反転位相に近付けるように、理想的には、実践な意味で、相互に反転位相とするように補正が行われている。このように位相差補正回路による補正動作によってクロック信号(言い換えれば、正転クロック信号)と反転クロック信号との間のタイミングの調整は適切に行なわれている。尚、このような走査線及びデータ線は、例えば、基板上に相互に交差するように且つ夫々複数配線される。また、このような画素は、例えば、画素電極と、走査線にゲートが接続され且つデータ線から供給される画像信号を走査線から供給される走査信号に応じて画素電極へ選択的に供給する画素スイッチング用のTFTとを有する。
本発明の電気光学装置では特に、画像信号線は、外部回路接続端子から、例えば下辺である第1辺に沿って配置されたデータ線駆動回路における、一対の第2辺の一方側(例えば、左側)へ引き回されている。これに対して、クロック信号線、反転クロック信号線、第1電源配線、及び第2電源配線は、外部回路接続端子から、データ線駆動回路における、一対の第2辺の他方側(例えば、右側)へ引き回されている。その上、位相差補正回路は、データ線駆動回路における、一対の第2辺の一方側(例えば、右側)に、配置されている。従って、高周波ノイズ源となり得るクロック信号及び反転クロック信号が供給される配線であるクロック信号線及び反転クロック信号線を、画像信号線から基板面に沿って離間させて配線することを可能ならしめつつ、しかも、第1電源配線及び第2電源配線から位相差補正回路に至る配線長を、前述した特許文献1等の背景技術の場合と比較して顕著に短くすることが可能となる。これらの結果、位相差補正回路を構成するトランジスタが大きく、より具体的には複数段からなるインバータの最終段で特にトランジスタが大きく、そのグランド電位側に流れる電流が無視し得ないほどに大きい場合であっても、外部回路接続端子及び上述の如く配線長が短い引回配線たる、第1電源配線及び第2電源配線を介して、外部回路から極めて安定な電源の供給を行うことが可能となる。即ち、基板上に内蔵される電源回路と比べて、格段に安定した電源供給を実施可能な電源回路を外部回路として構築することは容易であるので、このような本発明における安定な電源供給が可能となるのである。
従って、クロック信号及び反転クロック信号による画像信号に対する高周波ノイズを低減しつつ、グランド電位が、クロック信号及び反転クロック信号の立ち上がりや立下りに応じて大きく振られる事態を回避できる。或いは、クロック信号及び反転クロック信号の立ち上がりや立下りに応じて振られるグランド電位の変動分を、小さくすることが可能となる。言い換えれば、クロック信号及び反転クロック信号による画像信号に対する高周波ノイズを低減しつつ、電源配線上のグランド電位に対して、クロック信号及び反転クロック信号の立ち上がりや立下りに応じたスパイク状のノイズが発生する事態を回避できる。即ち、グランド電位において、クロック信号及び反転クロック信号の立ち上がりや立下りに応じて発生するスパイク状のノイズを小さくすることが可能となる。
以上の結果、本発明の電気光学装置によれば、位相差補正回路に起因した電源信号におけるノイズが低減されており、高品位の画像表示を行うことが可能となる。
本発明の電気光学装置の一態様では、前記クロック信号線、前記反転クロック信号線、前記第1電源配線、及び前記第2電源配線は、前記複数の外部回路接続端子のうち、前記基板上で平面的に見て、前記画像信号線が接続された端子と比べて前記一対の第2辺の他方側に近い端子から引き回されている。
この態様によれば、画像信号線が接続される端子が一対の第2辺の一方側(例えば、左側)に近い端子であり且つ画像信号線が同じく一対の第2辺の一方側(例えば、左側)に引き回されているのに対して、クロック信号線、反転クロック信号線、第1電源配線、及び第2電源配線が接続される端子が、一対の第2辺の他方側(例えば、右側)に近い端子であり且つこれらの配線が同じく一対の第2辺の他方側(例えば、右側)に引き回されている。従って、これら複数の引回配線を、外部回路接続端子からデータ線駆動回路に至るまで、相交差しないように、基板上に平面レイアウトできる。
この態様では、前記複数の引回配線は、前記走査線駆動回路に接続された走査線駆動用配線を更に含み、前記走査線駆動用配線は、前記複数の外部回路接続端子のうち、前記基板上で平面的に見て、前記画像信号線が接続された端子と比べて前記一対の第2辺の一方側に近い端子から引き回されているか又は、前記クロック信号線、前記反転クロック信号線、前記第1電源配線、及び前記第2電源配線が接続された端子と比べて前記一対の第2辺の他方側に近い端子から引き回されていてもよい。
このように構成すれば、これら複数の引回配線を、外部回路接続端子からデータ線駆動回路又は走査線駆動回路に至るまで、相交差しないように、基板上に平面レイアウトできる。尚、走査線駆動回路用配線としては、例えば、走査線駆動回路を動作させるための、クロック信号、反転クロック信号、第1電源信号、第2電源信号等の各種信号を供給する引回配線であり、一部において、データ線駆動回路を動作させるための引回配線が、兼用されていてもよい。但し、走査線駆動回路を動作させるための、クロック信号及び反転クロック信号は、データ線駆動回路を動作させるための、クロック信号及び反転クロック信号と比べて、周波数が顕著に低いので、画像信号に対するノイズ源としては、殆ど無視できる。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数の引回配線は、前記データ線駆動回路が前記画像信号をサンプリングする際のサンプリング期間を制限するイネーブル信号を供給するためのイネーブル供給線を更に含み、前記イネーブル供給線は、前記基板上で平面的に見て、前記データ線駆動回路における前記一対の第2辺の他方側に引き回されている。
この態様によれば、当該電気光学装置の動作時には、データ線駆動回路における画像信号をサンプリングする際のサンプリング期間が、複数系列又は一系列のイネーブル信号によって制限される。従って、相前後するサンプリング期間が微小に重なって、画像信号がサンプリングされることによる、ゴースト等の画質劣化を効果的に防止できる。しかも、このようなイネーブル信号は、その性質上、クロック信号の周波数と同程度に高い周波数を有するので、画像信号に対する高周波ノイズ源となり得る。しかるに本態様では、イネーブル供給線は、クロック信号線等と同じく、データ線駆動回路における、一対の第2辺の他方側(例えば、右側)に引き回されている。即ち、画像信号線と逆側に引き回されているので、高周波ノイズ源となり得るイネーブル信号が供給される配線であるイネーブル供給線を、画像信号線から基板面に沿って離間させて配線できる。
この態様では、前記イネーブル供給線、前記クロック信号線及び前記反転クロック信号線は、少なくとも部分的に、前記基板上で平面的に見て、前記第1電源配線及び前記第2電源配線の間に配線されていてもよい。
このように構成すれば、基板上において、第1電源配線及び前記第2電源配線を電磁シールドとしても機能させることで、イネーブル供給線、クロック信号線及び反転クロック信号線からの高周波ノイズから、画像信号線を隔離することが可能となる。よって、より高品位の画像表示が可能となる。
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品位の画像を表示可能な、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルなど、更には電気光学装置を露光用ヘッドとして用いたプリンタ、コピー、ファクシミリ等の画像形成装置など、各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば、電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置(Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display)等を実現することも可能である。
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
(第1実施形態)
第1実施形態に係る電気光学装置について、図1から図8を参照して説明する。
先ず、図1及び図2を参照して、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成について、説明する。ここに図1は、本実施形態に係る電気光学装置の構成を示す平面図であり、図2は、図1のH−H’線での断面図である。
図1及び図2において、本実施形態に係る電気光学装置では、TFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、複数の画素が配列された画素領域たる画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。
図1において、シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路301が額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。また、走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。また、TFTアレイ基板10上には、対向基板20の4つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材107で接続するための上下導通端子106が配置されている。これらにより、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。
TFTアレイ基板10上には、外部回接続端子102と、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、上下導通端子106等とを電気的に接続するための引回配線90が形成されている。
図2において、TFTアレイ基板10上には、駆動素子である画素スイッチング用のTFT(Thin Film Transistor)や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。画像表示領域10aには、画素スイッチング用TFTや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極9aが設けられている。他方、対向基板20におけるTFTアレイ基板10との対向面上に、遮光膜23が形成されている。そして、遮光膜23上に、ITO等の透明材料からなる対向電極21が複数の画素電極9aと対向して形成される。
尚、ここでは図示しないが、TFTアレイ基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104の他に、後述する位相差補正回路108等が形成されている。これに加えて、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。
次に図3及び図4を参照して、外部回路接続端子の配列及び引回配線のレイアウトについて説明する。ここに図3は、図1の電気光学装置における外部回路接続端子の配列及び引回配線のレイアウトを示す部分拡大平面図である。図4は、変形例における画像信号線のレイアウトを示す部分拡大図である。
図3に示すように、本実施形態に係る電気光学装置は、複数の外部回路接続端子102と、複数の外部回路接続端子102からデータ線駆動回路101へ引き回される、画像信号VIDを供給するための画像信号線91、クロック信号CLXを供給するためのクロック信号線92、クロック信号CLXに対して位相が反転している反転クロックを供給するための反転クロック信号線93、第1電位の電源を供給するための第1電源配線81、及び前記第1電位よりも低い第2電位の電源を供給するための第2電源配線82を含む、複数の引回配線90を備える。更に、クロック信号線92及び反転クロック信号線93の途中に配置されており、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの位相が互いに反転位相に近付けるように(望ましくは完全な反転位相となるように)、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの位相差を補正する位相差補正回路108を備える。画像信号線91は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、外部回路接続端子102から、データ線駆動回路101における一対の第2辺の一方側(図3中、左側)へ引き回されている。クロック信号線92、反転クロック信号線93、第1電源配線81、及び第2電源配線82は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、外部回路接続端子102から、データ線駆動回路101における一対の第2辺の他方側(図3中、右側)へ引き回されている。位相差補正回路108は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、データ線駆動回路101における一対の第2辺の一方側(図3中、右側)に配置されている。
データ線駆動回路101は、シフトレジスタ401、選択回路402及びバッファ回路403を含んで構成されている。シフトレジスタ401は、シフトレジスタ401の各段から転送信号を出力し、選択回路402及びバッファ回路403を介してサンプリング回路301に供給する機能を有している。
次に、このように構成された本実施形態に係る電気光学装置の動作について、図3及び図4を参照しつつ説明する。
その動作時には、外部回路接続端子102にFPC等を介して接続された外部回路から外部回路接続端子102及び引回配線90を経由して、データ線駆動回路101を動作させるための、クロック信号CLX、反転クロック信号CLXB、第1電源信号VDDX、第2電源信号VSSX及び画像信号VID等の各種信号がデータ線駆動回路101に供給される。これと並行して、外部回路から外部回路接続端子102及び引回配線90を経由して、走査線駆動回路104を動作させるための、クロック信号CLY、反転クロック信号CLYB、第1電源信号VDDY、第2電源信号VSSY等の各種信号が走査線駆動回路104に供給される。これらにより、データ線駆動回路101によりデータ線6を介して画像信号VIDが画素部に供給されると共に、走査線駆動回路104により走査線3を介して走査信号が画素部に供給され、電気光学物質の一例である液晶を各画素部で駆動することで、アクティブマトリクス駆動が行なわれる。
尚、ここでは説明の簡便のために画像信号線91は一本とし、サンプリング回路301を構成するいずれのサンプリングスイッチもこの画像信号線91から画像信号VIDを供給されるようにしているが、図4に変形例として示すように、画像信号は、シリアル−パラレル展開(即ち、相展開)されていてもよい。画像信号線91からの分岐配線116は、サンプリング回路301を構成するTFT等からなるサンプリングスイッチ302のソースに接続されており、データ線駆動回路101からのサンプリング回路駆動信号線117は、サンプリングスイッチ302のゲートに接続されている。よって、電気光学装置の動作時には、外部回路から画像信号端子102vに印加される画像信号は、画像信号線91からの分岐配線116を経てサンプリング回路301へ供給される。ここで、サンプリング回路301へ供給される画像信号は、6相にシリアル−パラレル展開された画像信号の夫々に対応して、6本のデータ線6の組に対してグループ毎に供給される。そして、画像信号は、データ線駆動回路101からサンプリング回路駆動信号線117を経て供給される、シフトレジスタ出力に基づくサンプリング回路駆動信号に応じたタイミングで、サンプリングされる。サンプリングされた画像信号は、各データ線6に供給されることになる。従って、本変形例によれば、サンプリング回路301におけるサンプリングの周波数、言い換えればデータ線駆動回路101における駆動周波数の上昇を抑えつつ、次に詳述するように位相差補正回路108に起因した電源信号におけるノイズを低減することで、より一層高品位の画像表示を行うことが可能となる。
この際、クロック信号線92及び反転クロック信号線93の途中に配置された位相差補正回路108による補正動作によって、クロック信号CLX(言い換えれば、正転クロック信号)と反転クロック信号CLXBとの間のタイミングの調整は適切に行なわれている。即ち、クロック信号CLXと反転クロック信号CLXBの位相は、相互に反転位相とされている。尚、このような走査線3及びデータ線6は、TFTアレイ基板10上に相互に交差するように且つ夫々複数配線されている。また、画像表示領域10aにマトリクス状に配列される画素部は、夫々、画素毎に設けられた画素電極9aと、走査線3にゲートが接続され且つデータ線6から供給される画像信号VIDを走査線から供給される走査信号に応じて画素電極9aへ選択的に供給する、画素毎に設けられた画素スイッチング用のTFTとを有する。
次に、位相差補正回路108について、図3、図5及び図6を参照しつつ説明する。ここに図5は、位相差補正回路の回路図であり、図6は、図5の回路における各位置での信号波形を示すタイミングチャートである。
図3において、本実施形態に係る電気光学装置は、TFTアレイ基板10上に、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXB間の位相差を低減する位相差補正回路108を備える。
図5において、位相差補正回路108は、第1バッファ回路501と、双安定性回路502と、弟2バッファ回路503とから構成されている。弟1バッファ回路はインバータ501a及び501bから、双安定性回路502はインバータ502a及び502bから、第2バッファ回路503はインバータ503a、503a’503b及び503b’から夫々、構成されている。各インバータを構成する一方のトランジスタのソースは、第1電源配線81と電気的に接続され、第1電源信号VDDYが供給される。また、他方のトランジスタのドレインは、第2電源配線82と電気的に接続され、第2電源信号VSSYが供給される。
尚、図5に示した位相差補正回路108の回路構成は、一例であり、他の回路構成を採用することは勿論可能である。
図6に示すように、反転クロック信号CLXBの位相が、クロック信号CLXの位相に対し、R1及びR1’の地点で期間Tだけ位相差が生じたとしても、双安定性回路502により、位相差が補正され、当該双安定性回路502から出力した地点R3及びR3’では位相差が、殆ど発生しない。
図5において、位相差補正回路108では、インバータ501a及び501bから構成されるバッファ回路501において、クロック信号CLXと反転クロック信号CLXBを供給する回路におけるトランジスタの駆動能力を補うと共に、双方向性回路502の一方のインバータ502aの出力を他方のインバータ502bの入力に、また他方のインバータ502bの出力を一方のインバータ502aの入力に夫々供給することによって、夫々のインバータ502a及び502bの入力信号に正帰還をかけて位相差を無くす構成となっている。
更に、双安定性回路502の後に、弟2バッファ回路503が設けてあり、この第2バッファ回路503の働きにより、双安定性回路502の駆動能力の低下を防止している。つまり、双安定性回路502からクロック信号線92及び反転クロック信号線93を引き回すことにより各回路にクロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBを供給した場合には、クロック信号線92及び反転クロック信号線93の容量により、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBが劣化することが考えられる。しかし、双安定性回路502の駆動能力の低下は第2バッファ回路503により防止され、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBが良好にデータ線駆動回路101に供給されることになる。
上述のように双安定性回路502の駆動能力の低下を防止するためには、第2バッファ回路503のインバータ503a、503a’、503b及び503b’のオン抵抗は、できる限り低い値に設定することが必要となる。同様に、第1バッファ回路501の駆動能力の低下を防止するためには、双安定性回路502のインバータ502a及び502bのオン抵抗を、できる限り低い値に設定することが必要となる。このため、本実施形態のように、複数のインバータがカスケード接続された構成においては、各インバータを構成するトランジスタのチャネル長は一定で、後段のインバータを構成するトランジスタほどより大きなゲート幅Wで設計する必要がある。図5に示すように、本実施形態では、例えば、インバータを構成するトランジスタのゲート幅Wは、前段から順に、100um、200um、500、1500umのように設計されている。このように特に、最終段でのトランジスタを大きく設計する必要がある。
再び図3において、本実施形態に係る電気光学装置では特に、画像信号線91は、外部回路接続端子102から、データ線駆動回路101における、一対の第2辺の一方側(図3中、左側)へ引き回されている。これに対して、クロック信号線92、反転クロック信号線93、第1電源配線81、及び第2電源配線82は、外部回路接続端子102から、データ線駆動回路101における、一対の第2辺の他方側(図3中、右側)へ引き回されている。その上、位相差補正回路108は、データ線駆動回路101における、一対の第2辺の一方側(図3中、右側)に、配置されている。
従って、高周波ノイズ源となり得るクロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBが供給される配線であるクロック信号線92及び反転クロック信号線93を、画像信号線91からTFTアレイ基板10面に沿って離間させて配線することを可能ならしめつつ、しかも、第1電源配線81及び第2電源配線82から位相差補正回路108に至る配線長を、前述した特許文献1等の背景技術の場合と比較して顕著に短くすることが可能となる。
ここで図7及び図8を参照して、本実施形態に係る比較例と比較することで、上述の如く構成された本実施形態の作用効果について検討する。ここに図7は、本実施形態の比較例における図3と同趣旨の部分拡大平面図である。図8は、比較例における第2電源信号(グランド電位)の変動を示すタイミングチャートである。
図7に示す比較例では、第2電源配線82は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、外部回路接続端子102から、データ線駆動回路101における一対の第2辺の一方側(図3中、左側)へ引き回されている。これに対して、第1電源配線81は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、外部回路接続端子102から、データ線駆動回路101における一対の第2辺の他方側(図3中、右側)へ引き回されている。その他の構成については、図3に示した実施形態と概ね同様である。
従って、第2電源配線82から位相差補正回路108に至る配線長は、本実施形態の場合と比較して顕著に長い。
図8に示すように、このように構成された比較例においては、グランド電位に設定された第2電源信号VSSY(GND)が、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの立ち上がりや立下りに応じて大きく振られる事態が発生する。或いは、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの立ち上がりや立下りに応じて、第2電源信号VSSY(GND)が振られて変動する。言い換えれば、第2電源配線82上の第2電源信号VSSY(GND)に対して、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの立ち上がりや立下りに応じたスパイク状のノイズが発生する。即ち、グランド電位に設定された第2電源信号VSSY(GND)において、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの立ち上がりや立下りに応じて発生するスパイク状のノイズが発生してしまう。
このようなノイズの発生は、位相差補正回路108における最終段のトランジスタが大きいことに起因している。上述したように位相差補正回路108を構成する第1バッファ回路501及び双安定性回路502の駆動能力の低下を防止するためには、最終段でのトランジスタを大きく設計する必要がある。このため、そのグランド電位側に流れる電流が無視し得ないほどに大きくなる。従って、比較例のように第2電源配線82の外部回路接続端子102から位相差補正回路108の配線長が長い場合には、上述のように、グランド電位に設定された第2電源信号VSSYにおいて、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの立ち上がりや立下りに応じて発生するスパイク状のノイズが発生してしまうのである。
これに対して、本実施形態では、第1電源配線81及び第2電源配線82から位相差補正回路108に至る配線長は、比較例と比べて顕著に短い。よって、位相差補正回路108を構成するトランジスタが大きく、より具体的には複数段からなるインバータの最終段で特にトランジスタが大きく、そのグランド電位側に流れる電流が無視し得ないほどに大きい場合であっても、外部回路接続端子102及び第1電源配線81及び第2電源配線82を介して、外部回路から極めて安定な電源の供給を行うことが可能となる。
従って、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBによる画像信号VIDに対する高周波ノイズを低減しつつ、第2電源信号VSSY(GND)が、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの立ち上がりや立下りに応じて大きく振られる事態を回避できる。或いは、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの立ち上がりや立下りに応じて振られる第2電源信号VSSY(GND)の変動分を、小さくすることが可能となる。言い換えれば、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBによる画像信号VIDに対する高周波ノイズを低減しつつ、第2電源配線82上の第2電源信号VSSY(GND)に対して、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの立ち上がりや立下りに応じたスパイク状のノイズが発生する事態を回避できる。即ち、第2電源信号VSSY(GND)において、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBの立ち上がりや立下りに応じて発生するスパイク状のノイズを小さくすることが可能となる。
以上の結果、本実施形態に係る電気光学装置によれば、位相差補正回路108に起因した電源信号におけるノイズが低減されており、高品位の画像表示を行うことが可能となる。
尚、第1電源配線81と第2電源配線82とは、TFTアレイ基板10上の積層構造内において、相互に同層から形成されていてもよいし、相互に別層から形成されていてもよい。前者の場合、例えば、アルミニウムの単一層をパターニングすることで、両電源配線は形成される。後者の場合、例えば、層間絶縁膜を介して積層されたアルミニウムの二層を夫々パターニングすることで、両電源配線は夫々形成される。
加えて、第1電源配線81は、単一層構造のみならず、二層又は多層構造を有する導電層から形成されていてもよく、更に、層間絶縁膜を介して積層された複数の導電層から形成されていてもよい。層間絶縁膜を介して積層された複数の導電層から形成される場合には、該複数の導電層間は、適当な間隔をおいて開孔されたコンタクトホールを介して電気的に接続されており、冗長構造を有する配線として構築されるとよい。また、第2電源配線82についても、同様に単一層構造のみならず、二層又は多層構造を有する導電層から形成されていてもよく、更に、層間絶縁膜を介して積層された複数の導電層から形成されていてもよい。
図3において、本実施形態では、特に、クロック信号線92、反転クロック信号線93、第1電源配線81、及び第2電源配線82は、複数の外部回路接続端子102のうち、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、画像信号線91が接続された画像信号端子102vと比べて一対の第2辺の他方側(図3中、右側)に近い端子から引き回されている。
更に、画像信号端子102vが一対の第2辺の一方側(図3中、左側)に近い端子であり且つ画像信号線91が同じく一対の第2辺の一方側(図3中、左側)に引き回されているのに対して、クロック信号線92、反転クロック信号線93、第1電源配線81、及び第2電源配線82が接続される端子が、一対の第2辺の他方側(図3中、右側)に近い端子であり且つこれらの配線が同じく一対の第2辺の他方側(図3中、右側)に引き回されている。従って、これら複数の引回配線90を、外部回路接続端子102からデータ線駆動回路101に至るまで、相交差しないように、TFTアレイ基板10上に平面レイアウトできる。
更にまた、本実施形態では、複数の引回配線90は、走査線駆動回路104に接続された複数の走査線駆動用配線99を含んでいる。複数の走査線駆動用配線99のうち、制御信号DYを供給するため走査線駆動用配線99は、複数の外部回路接続端子102のうち、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、画像信号端子102vと比べて一対の第2辺の一方側(図3中、左側)に近い端子から引き回されている。走査線駆動用配線99のうち、制御信号DIRY、電源信号VDDYを供給するための走査線駆動用配線99は、複数の外部回路接続端子102のうち、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、クロック信号線92、反転クロック信号線93、第1電源配線81、及び第2電源配線82が接続された端子と比べて一対の第2辺の他方(図3中、右側)に近い端子から引き回されていている。
これにより、これら複数の引回配線90を、外部回路接続端子102からデータ線駆動回路101又は走査線駆動回路104に至るまで、相交差しないように、TFTアレイ基板10上に平面レイアウトできる。尚、走査線駆動回路用配線99としては、例えば、走査線駆動回路104を動作させるための、クロック信号CLY、反転クロック信号CLYB、第1電源信号VDDY、第2電源信号VSSY等の各種信号を供給する引回配線90であり、一部において、データ線駆動回路101を動作させるための引回配線90が、兼用されていてもよい。但し、走査線駆動回路104を動作させるための、クロック信号CLY及び反転クロック信号CLYBは、データ線駆動回路101を動作させるための、クロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBと比べて、周波数が顕著に低いので、画像信号VIDに対するノイズ源としては、殆ど無視できる。
更に、本実施形態では、複数の引回配線90は、データ線駆動回路101が画像信号VIDをサンプリングする際のサンプリング期間を制限するイネーブル信号ENBを供給するためのイネーブル供給線95を更に含み、イネーブル供給線95は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、データ線駆動回路101における一対の第2辺の他方側(図3中、右側)に引き回されている。
このように構成されているので、本実施形態に係る電気光学装置の動作時には、データ線駆動回路101における画像信号VIDをサンプリングする際のサンプリング期間が、複数系列又は一系列のイネーブル信号ENBによって制限される。従って、相前後するサンプリング期間が微小に重なって、画像信号VIDがサンプリングされることによる、ゴースト等の画質劣化を効果的に防止できる。しかも、このようなイネーブル信号ENBは、その性質上、クロック信号CLXの周波数と同程度に高い周波数を有するので、画像信号VIDに対する高周波ノイズ源となり得る。しかるに本実施形態では、イネーブル供給線95は、クロック信号線92等と同じく、データ線駆動回路101における、一対の第2辺の他方側(図3中、右側)に引き回されている。即ち、画像信号線91と逆側に引き回されているので、高周波ノイズ源となり得るイネーブル信号ENBが供給される配線であるイネーブル供給線95を、画像信号線91からTFTアレイ基板10面に沿って離間させて配線できる。
加えて、本実施形態では、イネーブル供給線95、クロック信号線92及び反転クロック信号線93は、少なくとも部分的に、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、第1電源配線81及び第2電源配線82の間に配線されている。
これにより、TFTアレイ基板10上において、第1電源配線81及び第2電源配線82を電磁シールドとしても機能させることで、イネーブル供給線95、クロック信号線92及び反転クロック信号線93からの高周波ノイズから、画像信号線91を隔離することが可能となる。よって、より高品位の画像表示が可能となる。
尚、本実施形態ではTFTアレイ基板10は石英基板上に薄膜トランジスタ(TFT)を形成したものを前提としたが、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)やDMD(Digital Micromirror Device)などシリコン基板上に素子を形成するデバイスでは、TFTの替わりに、通常のトランジスタを形成することが可能となる。
(第2実施形態)
第2実施形態に係る電気光学装置について、図9を参照して説明する。ここに図9は、第2実施形態における図3と同趣旨の部分拡大平面図である。尚、図9において、図3に示した第1実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
図9において、第2実施形態に係る電気光学装置では特に、第2電源配線82は、外部回路接続端子102から、データ線駆動回路101における、一対の第2辺の他方側(図3中、右側)へ引き回されるとともに、位相差補正回路108の一対の第2辺の他方側(図3中、右側)へ引き回されている。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
従って、高周波ノイズ源となり得るクロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBが供給される配線であるクロック信号線92及び反転クロック信号線93を、画像信号線91からTFTアレイ基板10面に沿って離間させて配線することを可能ならしめつつ、しかも、第1電源配線81及び第2電源配線82から位相差補正回路108に至る配線長を、前述した特許文献1等の背景技術の場合と比較して顕著に短くすることが可能となる。
更に、第2電源配線82をクロック信号線92、反転クロック信号線81等の他の引回配線90と相交差することなく、TFTアレイ基板10上に平面レイアウトすることが可能となる。
(第3実施形態)
第3実施形態に係る電気光学装置について、図3を参照して説明する。
図3において、第3実施形態に係る電気光学装置では、特に、外部回路接続端子102は、第1実施形態における第1電源信号VDDXを供給する外部回路接続端子102と、第2電源信号VSSXを供給する外部回路接続端子102とを入れ替えて配列されている。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
従って、高周波ノイズ源となり得るクロック信号CLX及び反転クロック信号CLXBが供給される配線であるクロック信号線92及び反転クロック信号線93を、画像信号線91からTFTアレイ基板10面に沿って離間させて配線することを可能ならしめつつ、しかも、第1電源配線81及び第2電源配線82から位相差補正回路108に至る配線長を、前述した特許文献1等の背景技術の場合と比較して顕著に短くすることが可能となる。 (電子機器)
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。
まず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図10は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図10に示されるように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。
液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
ここで、各液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
なお、液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
次に、液晶装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図11は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図11において、コンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、液晶表示ユニット1206とから構成されている。この液晶表示ユニット1206は、先に述べた液晶装置1005の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
さらに、液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図12は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図12において、携帯電話1300は、複数の操作ボタン1302とともに、反射型の液晶装置1005を備えるものである。この反射型の液晶装置1005にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
尚、図10から図12を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及び該電気光学装置を備えてなる電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
例えば、LCOS、DMD、有機EL装置など、各種の透過型、反射型、自発光型のデバイスに適用可能である。
本発明の第1実施形態に係る、電気光学装置の全体構成を示す平面図である。 図1のH−H’の断面図である。 外部回路接続端子の配列及び引回配線のレイアウトを示す部分拡大平面図である。 変形例における画像信号線のレイアウトを示す部分拡大図である。 位相差補正回路の回路図である。 図5の回路における各位置での信号波形を示すタイミングチャートである。 比較例における図3と同趣旨の部分拡大平面図である。 比較例における第2電源信号の変動を示すタイミングチャートである。 第2実施形態における図3と同趣旨の部分拡大平面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。
符号の説明
10…TFTアレイ基板、9a…画素電極、10a…画像表示領域、20…対向基板、21…対向電極、23…遮光膜、50…液晶層、52…シール材、53…額縁遮光膜、81…第1電源配線、82…第2電源配線、90…引回配線、91…画像信号線、92…クロック信号線、93…反転クロック信号線、95…イネーブル供給線、99…走査線駆動用配線、101…データ線駆動回路、102、102v…外部回路接続端子、104…走査線駆動回路、106…上下導通端子、107…上下導通材、108…位相差補正回路、401…シフトレジスタ、402…選択回路、403…バッファ回路、301…サンプリング回路、501…第1バッファ回路、502…双安定性回路、503…第2バッファ回路、501a、501b、502a、502b、503a、503a’、503b、503b’…インバータ、CLX…クロック信号、CLXB…反転クロック信号、VDDX、VDDY…第1電源信号、VSSX、VSSY…第2電源信号

Claims (6)

  1. 基板上に、
    複数の画素が配列された画素領域と、
    前記画素領域の周辺に位置する周辺領域において前記基板の第1辺に沿って配置されておりデータ線を介して前記画素を駆動するためのデータ線駆動回路と、
    前記第1辺に隣接する一対の第2辺の少なくとも一方に沿って配置されており走査線を介して前記画素を駆動するための走査線駆動回路と、
    前記周辺領域において前記第1辺の縁に沿って配列された複数の外部回路接続端子と、
    該複数の外部回路接続端子から前記データ線駆動回路へ引き回される、画像信号を供給するための画像信号線、クロック信号を供給するためのクロック信号線、前記クロック信号に対して位相が反転している反転クロック信号を供給するための反転クロック信号線、第1電位の電源を供給するための第1電源配線、及び前記第1電位よりも低い第2電位の電源を供給するための第2電源配線を含む、複数の引回配線と、
    前記クロック信号線及び前記反転クロック信号線の途中に配置されており、前記クロック信号及び前記反転クロック信号の位相差を補正する位相差補正回路と
    を備えており、
    前記画像信号線は、前記基板上で平面的に見て、前記外部回路接続端子から、前記データ線駆動回路における前記一対の第2辺の一方側へ引き回されており、
    前記クロック信号線、前記反転クロック信号線、前記第1電源配線、及び前記第2電源配線は、前記基板上で平面的に見て、前記外部回路接続端子から、前記データ線駆動回路における前記一対の第2辺の他方側へ引き回されており、
    前記位相差補正回路は、前記基板上で平面的に見て、前記データ線駆動回路における前記一対の第2辺の一方側に配置されている
    ことを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記クロック信号線、前記反転クロック信号線、前記第1電源配線、及び前記第2電源配線は、前記複数の外部回路接続端子のうち、前記基板上で平面的に見て、前記画像信号線が接続された端子と比べて前記一対の第2辺の他方側に近い端子から引き回されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  3. 前記複数の引回配線は、前記走査線駆動回路に接続された走査線駆動用配線を更に含み、
    前記走査線駆動用配線は、前記複数の外部回路接続端子のうち、前記基板上で平面的に見て、前記画像信号線が接続された端子と比べて前記一対の第2辺の一方側に近い端子から引き回されているか又は、前記クロック信号線、前記反転クロック信号線、前記第1電源配線、及び前記第2電源配線が接続された端子と比べて前記一対の第2辺の他方側に近い端子から引き回されている
    ことを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
  4. 前記複数の引回配線は、前記データ線駆動回路が前記画像信号をサンプリングする際のサンプリング期間を制限するイネーブル信号を供給するためのイネーブル供給線を更に含み、
    前記イネーブル供給線は、前記基板上で平面的に見て、前記データ線駆動回路における前記一対の第2辺の他方側に引き回されている
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  5. 前記イネーブル供給線、前記クロック信号線及び前記反転クロック信号線は、少なくとも部分的に、前記基板上で平面的に見て、前記第1電源配線及び前記第2電源配線の間に配線されている
    ことを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
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