JP2008233141A - Electro-optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、素子基板の端子にフレキシブル配線基板が接続された電気光学装置に関するものである。 The present invention relates to an electro-optical device in which a flexible wiring board is connected to a terminal of an element substrate.
各種の電気光学装置のうち、例えば、液晶装置は、画素電極を備えた画素が複数配列された素子基板と、対向基板とがシール材により貼り合わされており、シール材により囲まれた領域内に電気光学物質としての液晶が保持されている。また、素子基板において画素電極が形成された上面側には端子が形成されており、かかる端子にはフレキシブル配線基板が接続されている。また、素子基板とフレキシブル配線基板との接続部分を外的ストレスから保護することを目的に、素子基板の上面側には素子基板とフレキシブル配線基板とに跨るようにUV(Ultra-Violet/紫外線)硬化性のモールド材を形成し、素子基板の下面側にも素子基板とフレキシブル配線基板とに跨るようにUV硬化性のモールド材を形成することが多い。 Among various electro-optical devices, for example, in a liquid crystal device, an element substrate on which a plurality of pixels each including a pixel electrode are arranged and a counter substrate are bonded together by a sealing material, and the region is surrounded by the sealing material. Liquid crystal as an electro-optical material is held. Further, a terminal is formed on the upper surface side of the element substrate on which the pixel electrode is formed, and a flexible wiring substrate is connected to the terminal. In order to protect the connection part between the element substrate and flexible wiring board from external stress, UV (Ultra-Violet / UV) extends across the element substrate and flexible wiring board on the upper surface side of the element substrate. In many cases, a curable molding material is formed, and a UV curable molding material is formed on the lower surface side of the element substrate so as to straddle the element substrate and the flexible wiring board.
このような液晶装置は、携帯電話機などの携帯用電子機器において表示装置として搭載された場合、消費電力が低いことが求められる。しかしながら、液晶装置では、表示内容に関係なく、1フレーム毎に各画素の状態を書き換えるリフレッシュ動作を行なうので、各画素を駆動する駆動回路やその制御回路などによって電力が消費されてしまう。 Such a liquid crystal device is required to have low power consumption when mounted as a display device in a portable electronic device such as a cellular phone. However, since the liquid crystal device performs a refresh operation for rewriting the state of each pixel for each frame regardless of the display content, power is consumed by a drive circuit for driving each pixel, its control circuit, or the like.
そこで、画素毎に1ビットを記憶するスタティック型のメモリ回路を内蔵させるとともに、当該メモリ回路に記憶されたビットにしたがって画素をオンまたはオフさせる技術が提案されており、この技術では、静止画を表示するのであればリフレッシュが不要となるので、駆動回路等を動作させないで済み、その分、低消費電力化を図ることが可能となる(例えば、特許文献1、2、3、4参照)。
液晶装置では、その製造途中あるいは製造後、静電気の侵入によって、素子基板において画素領域の外側領域に形成した駆動回路に用いた素子などが損傷するおそれがある。そこで、端子の形成領域に隣接する位置に、端子から延びた信号線などに対して静電保護回路を設けることがあり、かかる静電保護回路は、定電位線と信号線とをダイオード素子を介して電気的に接続した構造を有している。このため、静電保護回路を設けた場合でも、定電位線と信号線とはダイオード素子によって絶縁されているので、液晶装置での消費電流が増大するなどの問題は発生しないはずである。 In a liquid crystal device, there is a possibility that an element used in a driving circuit formed in an outer region of a pixel region in an element substrate may be damaged by intrusion of static electricity during or after the manufacturing. Therefore, an electrostatic protection circuit may be provided for a signal line or the like extending from the terminal at a position adjacent to the terminal formation region. The electrostatic protection circuit may connect the constant potential line and the signal line to a diode element. It has the structure electrically connected via. For this reason, even when an electrostatic protection circuit is provided, the constant potential line and the signal line are insulated by the diode element, so that a problem such as an increase in current consumption in the liquid crystal device should not occur.
しかしながら、本願発明者は、液晶装置において、静電保護回路を設けた場合には、静電保護回路を設けない場合と比較して消費電流が増大してしまうという結果を得た。 However, the inventors of the present application have obtained a result that when the electrostatic protection circuit is provided in the liquid crystal device, the current consumption increases as compared with the case where the electrostatic protection circuit is not provided.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、静電保護回路を設けた場合でも、消費電流の増大が発生しない電気光学装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electro-optical device in which an increase in current consumption does not occur even when an electrostatic protection circuit is provided.
本願発明者は、静電保護回路を設けた場合には、静電保護回路を設けない場合と比較して消費電流が増大する原因を種々、検討したところ、以下の新たな知見を得た。まず、UV硬化性モールド材によって素子基板とフレキシブル配線基板との接続部分を補強するには、UV硬化性樹脂組成物を配置した後、UV硬化性樹脂組成物にUV光を照射して硬化させる必要があり、その際、UV光が静電保護回路のダイオード素子に入射すると、ダイオードの素子の電流−電圧特性が変化する。その結果、定電位線と信号線との間にはダイオード素子を介して微小な電流が漏れるようになり、消費電流が増大するのである。このような漏れ電流は、複数の画素の各々に記憶素子を設けない液晶装置では、従来、消費電流の増大として顕在化しにくいが、複数の画素の各々に記憶素子を設けた液晶装置ではもともとの消費電流が小さいので、ダイオード素子を介して流れる微小な電流が消費電流の増大として表面化しやすいことになる。 The inventor of the present application has studied the various causes of the increase in current consumption when the electrostatic protection circuit is provided as compared with the case where the electrostatic protection circuit is not provided, and has obtained the following new knowledge. First, in order to reinforce the connection portion between the element substrate and the flexible wiring substrate with the UV curable molding material, after the UV curable resin composition is disposed, the UV curable resin composition is irradiated with UV light and cured. In this case, when UV light is incident on the diode element of the electrostatic protection circuit, the current-voltage characteristic of the diode element changes. As a result, a minute current leaks between the constant potential line and the signal line via the diode element, and the current consumption increases. Such a leakage current is difficult to be manifested as an increase in current consumption in a conventional liquid crystal device in which a memory element is not provided in each of a plurality of pixels. However, in a liquid crystal device in which a memory element is provided in each of a plurality of pixels, Since the current consumption is small, a minute current flowing through the diode element tends to surface as an increase in current consumption.
本発明は、かかる新たな知見に基づいて達成されたものであり、画素電極を備えた画素が複数配列された素子基板を備え、当該素子基板において前記画素電極が形成された上面側には、フレキシブル配線基板が接続された前記端子が形成された電気光学装置において、前記素子基板の上面側には、前記端子の形成領域に隣接する領域に、ダイオード素子を備えた静電保護回路が形成され、前記素子基板の上面側では、前記素子基板と前記フレキシブル配線基板とに跨るように上面側UV硬化性モールド材が形成され、前記静電保護回路に対して上方で重なる領域には上方遮光材が配置されていることを特徴とする。かかる構成は、素子基板の基材が透光性基板であるか否かにかかわらず、採用される構成である。なお、本発明における「上方」および「下方」は、素子基板に対していずれの側に位置する方向かを示す意味であり、電気光学装置を使用する際、素子基板において画素電極が形成されている側を下向きにしてもよい。 The present invention has been achieved based on such new knowledge, and includes an element substrate in which a plurality of pixels each including a pixel electrode are arranged, and on the upper surface side where the pixel electrode is formed on the element substrate, In the electro-optical device in which the terminal to which the flexible wiring substrate is connected is formed, an electrostatic protection circuit including a diode element is formed on the upper surface side of the element substrate in a region adjacent to the terminal formation region. On the upper surface side of the element substrate, an upper surface side UV curable molding material is formed so as to straddle the element substrate and the flexible wiring substrate, and an upper light shielding material is provided in a region overlapping above the electrostatic protection circuit. Is arranged. Such a configuration is employed regardless of whether the base material of the element substrate is a translucent substrate. Note that “upper” and “lower” in the present invention mean the direction in which the element substrate is located, and when the electro-optical device is used, a pixel electrode is formed on the element substrate. You may face down.
本発明では、静電保護回路に対して上方で重なる領域に上方遮光材が配置されているため、上面側UV硬化性モールド材を硬化させる際、静電保護回路にはUV光が照射されないため、静電保護回路ではダイオード素子の電流−電圧特性が変化しない。それ故、ダイオード素子を介して電流が漏れることを防止することができるので、静電保護回路を設けた場合でも、消費電流の増大が発生しない。 In the present invention, since the upper light-shielding material is disposed in a region overlapping above the electrostatic protection circuit, when the upper surface side UV curable mold material is cured, the electrostatic protection circuit is not irradiated with UV light. In the electrostatic protection circuit, the current-voltage characteristic of the diode element does not change. Therefore, current can be prevented from leaking through the diode element, so that even when an electrostatic protection circuit is provided, increase in current consumption does not occur.
本発明の別の形態では、画素電極を備えた画素が複数配列された素子基板を備え、当該素子基板において前記画素電極が形成された上面側には、フレキシブル配線基板が接続された前記端子が形成された電気光学装置において、前記素子基板の上面側には、前記端子の形成領域に隣接する領域に、ダイオード素子を備えた静電保護回路が形成され、前記素子基板は、基材が透光性基板であり、前記素子基板の下面側では、前記素子基板と前記フレキシブル配線基板とに跨るように下面側UV硬化性モールド材が形成され、前記静電保護回路に対して下方で重なる領域には下方遮光材が配置されていることを特徴とする。 In another embodiment of the present invention, an element substrate having a plurality of pixels each including a pixel electrode is provided, and the terminal to which the flexible wiring substrate is connected is provided on the upper surface side of the element substrate on which the pixel electrode is formed. In the formed electro-optical device, an electrostatic protection circuit including a diode element is formed in a region adjacent to the terminal formation region on the upper surface side of the element substrate, and the base material is transparent to the element substrate. A region that is an optical substrate and has a lower surface side UV curable molding material formed on the lower surface side of the element substrate so as to straddle the element substrate and the flexible wiring substrate, and overlaps the electrostatic protection circuit below. Is characterized in that a lower light shielding material is disposed.
本発明では、静電保護回路に対して下方で重なる領域に下方遮光材が配置されているため、下面側UV硬化性モールド材を硬化させる際、UV光が素子基板を透過して静電保護回路に照射されることがないため、静電保護回路ではダイオード素子の電流−電圧特性が変化しない。それ故、ダイオード素子を介して電流が漏れることを防止することができるので、静電保護回路を設けた場合でも、消費電流の増大が発生しない。 In the present invention, since the lower light shielding material is disposed in a region overlapping with the electrostatic protection circuit below, when the lower surface side UV curable molding material is cured, the UV light is transmitted through the element substrate and electrostatic protection is performed. Since the circuit is not irradiated, the current-voltage characteristic of the diode element does not change in the electrostatic protection circuit. Therefore, current can be prevented from leaking through the diode element, so that even when an electrostatic protection circuit is provided, increase in current consumption does not occur.
本発明のさらに別の形態では、画素電極を備えた画素が複数配列された素子基板を備え、当該素子基板において前記画素電極が形成された上面側には、フレキシブル配線基板が接続された前記端子が形成された電気光学装置において、前記素子基板の上面側には、前記端子の形成領域に隣接する領域に、ダイオード素子を備えた静電保護回路が形成され、前記素子基板は、基材が透光性基板であり、前記素子基板の上面側では、前記素子基板と前記フレキシブル配線基板とに跨るように上面側UV硬化性モールド材が形成されているとともに、前記素子基板の下面側では、前記素子基板と前記フレキシブル配線基板とに跨るように下面側UV硬化性モールド材が形成され、前記静電保護回路に対して上方で重なる領域には上方遮光材が配置されているとともに、前記静電保護回路に対して下方で重なる領域には下方遮光材が配置されていることを特徴とする。 In still another embodiment of the present invention, the device includes an element substrate on which a plurality of pixels each including a pixel electrode are arranged, and the terminal to which a flexible wiring substrate is connected on the upper surface side where the pixel electrode is formed on the element substrate. In the electro-optical device in which is formed, an electrostatic protection circuit including a diode element is formed in a region adjacent to the terminal formation region on the upper surface side of the element substrate. It is a translucent substrate, and on the upper surface side of the element substrate, an upper surface side UV curable molding material is formed so as to straddle the element substrate and the flexible wiring substrate, and on the lower surface side of the element substrate, A lower surface side UV curable molding material is formed so as to straddle the element substrate and the flexible wiring substrate, and an upper light shielding material is disposed in a region overlapping with the electrostatic protection circuit. Together and, characterized in that it is arranged beneath the light-shielding material in a region overlapping with lower relative to the electrostatic protection circuit.
本発明では、静電保護回路に対して上方で重なる領域に上方遮光材が配置されているため、上面側UV硬化性モールド材を形成する際、静電保護回路にはUV光が照射されない。また、静電保護回路に対して下方で重なる領域に下方遮光材が配置されているため、下面側UV硬化性モールド材を硬化させる際、UV光が素子基板を透過して静電保護回路に照射されることがない。このため、静電保護回路ではダイオード素子の電流−電圧特性が変化しない。それ故、ダイオード素子を介して電流が漏れることを防止することができるので、静電保護回路を設けた場合でも、消費電流の増大が発生しない。 In the present invention, since the upper light shielding material is disposed in a region overlapping above the electrostatic protection circuit, when forming the upper surface side UV curable mold material, the electrostatic protection circuit is not irradiated with UV light. In addition, since the lower light shielding material is disposed in a region overlapping with the electrostatic protection circuit below, when the lower surface side UV curable molding material is cured, the UV light is transmitted through the element substrate to the electrostatic protection circuit. There is no irradiation. For this reason, the current-voltage characteristic of the diode element does not change in the electrostatic protection circuit. Therefore, current can be prevented from leaking through the diode element, so that even when an electrostatic protection circuit is provided, increase in current consumption does not occur.
本発明において、前記上方遮光材は、例えば、前記素子基板において前記静電保護回路の上層に積層されている構成を採用することができる。 In the present invention, the upper light shielding material may employ a configuration in which the upper light shielding material is laminated on an upper layer of the electrostatic protection circuit in the element substrate, for example.
本発明において、前記素子基板に対して配向配置された対向基板を備え、前記上方遮光材は、前記対向基板において前記静電保護回路と重なる領域に形成されている構成を採用してもよい。この場合、前記対向基板において前記素子基板に対向する下面には、前記画素領域と重なる領域内にストライプ状あるいは格子状の遮光パターンが形成されていることがあり、この場合、前記上方遮光材は、前記対向基板の下面に前記遮光パターンと同一材料により形成されていることが好ましい。このように構成すると、上方遮光材を形成するにあたって工程を追加する必要がない。 In the present invention, a configuration may be adopted in which a counter substrate that is oriented with respect to the element substrate is provided, and the upper light shielding material is formed in a region overlapping the electrostatic protection circuit in the counter substrate. In this case, a stripe-shaped or lattice-shaped light shielding pattern may be formed in a region overlapping the pixel region on the lower surface of the counter substrate facing the element substrate. It is preferable that the lower substrate is formed of the same material as the light shielding pattern on the lower surface of the counter substrate. If comprised in this way, it is not necessary to add a process in forming an upper light shielding material.
本発明において、前記下方遮光材は、例えば、前記素子基板の下面側に配置されている構成を採用することができる。 In the present invention, for example, a configuration in which the lower light shielding material is disposed on the lower surface side of the element substrate can be employed.
本発明において、前記下方遮光材は、前記素子基板の上面側において前記静電保護回路の下層側に形成されている構成を採用してもよい。 In the present invention, the lower light shielding material may adopt a configuration formed on the lower layer side of the electrostatic protection circuit on the upper surface side of the element substrate.
本発明において、前記上方遮光材および前記下方遮光材としては、Mo(モリブデン)、W(タングステン)、Ti(チタン)、Cr(クロム)などの金属、TiN(窒化チタン)やMnOn(酸化マンガン)、セラミックスなどの金属化合物、カーボン、または黒色樹脂などの有機材料などを用いて構成することができる。また、前記上方遮光材および前記下方遮光材としては、金属化合物、カーボンあるいは有機材料を含む黒色インクを用いることができる。 In the present invention, the upper light shielding material and the lower light shielding material include metals such as Mo (molybdenum), W (tungsten), Ti (titanium), and Cr (chromium), TiN (titanium nitride), and MnO n (manganese oxide). ), An organic material such as a metal compound such as ceramics, carbon, or a black resin. Further, as the upper light shielding material and the lower light shielding material, a black ink containing a metal compound, carbon, or an organic material can be used.
本発明は、前記素子基板において、前記複数の画素の各々には記憶素子が形成されている場合には特に効果的である。UV光がダイオード素子に照射されることに起因する漏れ電流は、複数の画素の各々に記憶素子を設けない液晶装置では、消費電流の増大としてあまり表面化しないが、複数の画素の各々に記憶素子を設けた液晶装置ではもともとの消費電流が小さいので、ダイオード素子を介して流れる微小な電流が消費電流の増大として表面化するのである。それ故、複数の画素の各々に記憶素子が形成した場合に本発明を適用すると、複数の画素の各々に記憶素子を設けることにより低消費電力化を図るという本来の目的を十分、達成されることになる。 The present invention is particularly effective when a storage element is formed in each of the plurality of pixels in the element substrate. In a liquid crystal device in which a storage element is not provided for each of a plurality of pixels, leakage current resulting from irradiation of UV light onto a diode element does not surface much as an increase in current consumption. Since the original current consumption is small in the liquid crystal device provided with, a minute current flowing through the diode element appears as an increase in current consumption. Therefore, when the present invention is applied when a memory element is formed in each of the plurality of pixels, the original purpose of reducing power consumption can be sufficiently achieved by providing the memory element in each of the plurality of pixels. It will be.
本発明は、例えば、液晶装置に適用することができ、この場合、前記素子基板の上面側には液晶層を備えている構成となる。 The present invention can be applied to, for example, a liquid crystal device. In this case, a liquid crystal layer is provided on the upper surface side of the element substrate.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、本発明を、代表的な電気光学装置としての液晶装置に適用したものである。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the present invention is applied to a liquid crystal device as a typical electro-optical device. In the drawings to be referred to in the following description, the scales are different for each layer and each member so that each layer and each member have a size that can be recognized on the drawing.
[実施の形態1]
(電気光学装置の全体構成)
図1(a)、(b)、(c)は各々、本発明を適用した電気光学装置を各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、素子基板側からみた底面図、およびそのH−H′断面図である。なお、図1(b)では、図1(a)との対応が分かりやすいように、左右の位置関係は図1(a)に一致させてある。
[Embodiment 1]
(Overall configuration of electro-optical device)
1A, 1B, and 1C are respectively a plan view of an electro-optical device to which the present invention is applied as viewed from the counter substrate side together with each component, a bottom view viewed from the element substrate side, and H It is -H 'sectional drawing. In FIG. 1B, the positional relationship between the left and right is made to match that in FIG. 1A so that the correspondence with FIG.
図1(a)、(b)、(c)に示すように、電気光学装置100は、所定の隙間を介して素子基板310(第1の基板)と対向基板320(第2の基板)とが所定の隙間を介して、熱硬化性樹脂やUV硬化性樹脂からなるシール材107によって貼り合わされた液晶パネル300を備えており、シール材107により囲まれた領域には、TN(twisted nematic)型の液晶などからなる液晶層50aが保持されている。シール材107は対向基板320の縁に沿うように配置されている。シール材107には、その途切れ部分によって液晶注入口107aが形成されており、かかる液晶注入口107aは、液晶の注入後、封止材106によって塞がれている。シール材107には、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されていることがある。
As shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C, the electro-
詳しくは後述するが、素子基板310の中央領域は、画素電極118を備えた画素100bが複数、マトリクス状に形成された画素領域310aになっている。対向基板320には、シール材107の内側領域に額縁と称せられる遮光層308が形成され、その内側が表示領域100aとされている。対向基板320には、素子基板310の画素電極118の縦横の境界領域と対向する領域にブラックマトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜323(格子状あるいはストライプ状の遮光パターン)が形成されており、遮光膜323、308は、Mo(モリブデン)、W(タングステン)、Ti(チタン)、Cr(クロム)、MnOn(酸化マンガン)などからなる。
As will be described in detail later, the central region of the
本形態において、電気光学装置100は透過型の液晶装置であるため、画素電極118および共通電極108はいずれも、ITO(Indium Tin Oxide)などの透光性導電膜からなる。また、素子基板310および対向基板320の基材には、ガラスや石英などの透光性基板310d、320dが用いられている。
In this embodiment, since the electro-
素子基板310は対向基板320より大きく、素子基板310において、対向基板320の端縁から張り出した張り出し領域320bには、基板縁に沿って複数の端子102が形成されている。また、素子基板310には端子102に対してフレキシブル配線基板400が異方性導電材などにより接続されている。
The
本形態においては、素子基板310とフレキシブル配線基板400との接続部分を補強することを目的に、素子基板310の両面のうち、画素電極118が形成されている上面310e側(対向基板320と対向する内面側)では、素子基板310とフレキシブル配線基板400とに跨るように、アクリル樹脂などの上面側UV硬化性モールド材410が形成されている。また、素子基板310において、画素電極118が形成されている側とは反対側の下面310f側(対向基板320と対向する側と反対側の外面側)でも、素子基板310とフレキシブル配線基板400とに跨るように、アクリル樹脂などの下面側UV硬化性モールド材420が形成されている。
In this embodiment, for the purpose of reinforcing the connecting portion between the
また、詳しくは後述するが、本形態では、右下がりの斜線領域で示すように、素子基板310の上面310e側には、後述する静電保護回路190に対して上方で重なる領域に上方遮光材510が配置されているとともに、素子基板310の下面310f側には、静電保護回路190に対して下方で重なる領域には下方遮光材520が配置されている。
In addition, as will be described in detail later, in this embodiment, as indicated by a slanting region with a lower right side, an upper light shielding material is provided on the
(電気光学装置の電気的な構成)
図2(a)、(b)は、本形態の電気光学装置100の電気的な構成を示すブロック図、および画素回路の回路図である。図3(a)、(b)は、本形態の電気光学装置100の部分拡大図、およびメモリ回路に対する書込動作を示す説明図である。
(Electrical configuration of electro-optical device)
2A and 2B are a block diagram illustrating an electrical configuration of the electro-
本形態の電気光学装置100では、画素毎に1ビットを記憶するスタティック型のメモリ回路を内蔵させるとともに、当該メモリ回路に記憶されたビットにしたがって画素をオンまたはオフさせる方式技術が提案されている、そのため、電気光学装置100は以下の構成を備えている。
In the electro-
図2(a)に示すように、本形態の電気光学装置100の表示領域100a(画素領域310a)では、例えば、320行のY選択線311が各々、行(X)方向に延在する一方、240列のX選択線211が列(Y)方向に延在するように設けられている。画素ブロック10は、320行のY選択線311と240列のX選択線211との交差に対応して設けられる。このため、本形態において、画素ブロック10は、縦320行×横240列で配列することになる。なお、便宜的に、表示領域100において、左から数えて1、2、3、…、240列目のX選択線211に対応する画素ブロック10について、特に列を特定しないで一般的に説明するときには、j列目(jは1≦j≦240を満たす整数)という表現を用いる場合がある。
As shown in FIG. 2A, in the
本形態において、1つの画素ブロック10は、さらにX方向に沿って配列する4個の画素回路20(画素100b)から構成される。このため、本形態において、画素回路20は、Y選択線311とX選択線211との交差に対応して4個設けられる結果、縦320行×横960(=240×4)列でマトリクス状に配列することになる。各画素ブロック10は構成的には互いに同一であり、1つの画素ブロック10における4つの画素回路20の構成もまた互いに同一である。そこで、画素ブロック10については、1行目のY選択線311と1列目のX選択線211との交差に対応するもので代表させて説明し、さらに、その画素ブロック10に含まれる最左端の画素回路20について、図2(b)を参照して説明する。
In the present embodiment, one
図2(a)では図示省略したが、マトリクス状に配列する画素回路20においては、図2(b)に示すように、ビット線215および相補ビット線216が列(Y)方向に延在するように、画素回路20の列毎に対応して設けられている。上述したように、画素回路20は、本形態では横960列であるので、ビット線215および相補ビット線216についても960組設けられる。便宜的に、表示領域100において、左から数えて1、2、3、…、960列目のビット線215に供給されるデータビットを、D1、D2、D3、…、D960と各々表記し、1、2、3、…、960列目の相補ビット線216に供給される反転データビットを、/D1、/D2、/D3、…、/D960と各々表記する。また、j列目の画素ブロック10については、(4j−3)列目、(4j−2)列目、(4j−1)列目および(4j)列目のビット線215および相補ビット線216の4組が対応することになる。
Although not shown in FIG. 2A, in the
本形態において、画素回路20は、スタティック型のメモリ回路30、選択回路40および液晶素子50を有する。メモリ回路30は、スイッチング素子として機能するnチャネル型のTFT(Thin Film Transistor/薄膜トランジスタ:以下単に「TFT」と略称する)22、24、26、28と、NOT(インバータ)回路32、34とを備える。TFT22については、そのソースがビット線215に接続され、そのドレインがTFT24のソースに接続され、そのゲートがY選択線311に接続されている。TFT24については、そのドレインがNOT回路32の入力端に接続され、そのゲートがX選択線211に接続されている。NOT回路32の出力端は、NOT回路34の入力端に接続され、NOT回路34の出力端は、NOT回路32の入力端に帰還されている。ここで、NOT回路32の入力端(NOT回路34の出力端)をメモリ回路30の(正転)端子Qとし、NOT回路34の入力端(NOT回路32の出力端)をメモリ回路30の(反転)端子/Qとする。なお、メモリ回路30は相補型であるので、TFT26については、そのソースが相補ビット線216に接続され、そのドレインがTFT28のソースに接続され、そのゲートがY選択線311に接続されている。また、TFT28については、そのドレインがNOT回路34の入力端に接続され、そのゲートがX選択線211に接続されている。
In this embodiment, the
このようなメモリ回路30は、Y選択線311の論理レベルがHレベルになり、かつ、X選択線211の論理レベルがHレベルになったときに、TFT22、24、26および28が同時にオンして、ビット線215に供給されたデータビットを端子Qにて保持する一方、相補ビット線216に供給された反転データビットを端子/Qにて、各々保持する構成となっている。
In such a
選択回路40は、トランスミッションゲート42、44を有する。トランスミッションゲート42の入力端には信号Vonが供給される一方、トランスミッションゲート44の入力端には、信号Voffとは論理反転の関係にある信号Voffが供給されて、トランスミッションゲート42、44の出力端は、画素毎に個別に形成された画素電極118に共通接続されている。また、トランスミッションゲート42の正転制御ゲートおよびトランスミッションゲート44の反転制御ゲートは、メモリ回路30の端子Qに接続され、トランスミッションゲート42の反転制御ゲートおよびトランスミッションゲート44の正転制御ゲートは、メモリ回路30の端子/Qに接続されている。信号Von、Voffは各々、液晶素子50をオン、オフさせる信号であり、図示省略した上位制御回路から各画素回路20にわたって共通に供給される。トランスミッションゲート42、44は、正転制御ゲートがHレベル(反転制御レベルがLレベル)であるときに、入力端および出力端の間がオン(導通状態)となる。従って、メモリ回路30の端子Qにおける論理レベルがHレベルである場合、トランスミッションゲート42、44は各々オン、オフとなって、信号Vonが画素電極118に印加される一方、端子Qにおける論理レベルがLレベルである場合、トランスミッションゲート42、44は各々オフ、オンとなって、信号Voffが画素電極118に印加される構成となっている。
The
液晶素子50は、画素100b毎に個別の画素電極118と、全画素にわたって共通の共通電極108との間にTN型の液晶105が挟持された構成となっている。本形態において、共通電極108には、図3(b)に示すように、1フレーム(1F:約16.7ミリ秒)毎に論理反転する信号LCcomが印加されている。信号LCcomは、信号VonおよびVoffと同様に、上位制御回路から各画素回路20に対して共通に供給される。信号LCcomの論理レベルは、信号Vonとは反転の関係にあり、信号Voffとは、同一の関係にある。また、信号Von、Voff、LCcomの論理レベルはHレベルのときに電源電圧Vddをとり、Lレベルのときに接地電位Gndをとる。
The
液晶素子50は、保持された電圧実効値に応じて、単位時間における透過光量が変化する。詳細には、液晶素子50は、保持された電圧が低くなるにつれて、透過光量が小さくなるノーマリーブラックモードに設定されている。ただし、本形態では、液晶素子50には、オンまたはオフに相当する電圧のいずれかのみが保持されるので、明るい状態(白色)または暗い状態(黒色)の2値的な表示のみが可能となっている。
In the
再び図2(a)において、タイミング制御回路110は、X制御回路112、データビット供給回路114およびY制御回路116の3機能を1ブロックにまとめたものである。このうち、X制御回路112は、図示省略した上位制御回路から、タイミング信号と同期して供給されるアドレスデータのうち、X方向を指定するものをXアドレスAdxとして出力するものであり、Y制御回路116は、同じくタイミング信号と同期して供給されるアドレスデータのうち、Y方向を指定するものをYアドレスAdyとして出力するものである。データビット供給回路114は、上位制御回路から供給されるデータビットの4ビットと、その論理を反転したデータビットの4ビットを各々、XアドレスAdx、YアドレスAdyと同期するように、8本の信号線60に供給するものである。
Referring again to FIG. 2A, the
Xアドレスデコーダ120は、XアドレスAdxで指定された列のX選択線211に対して、当該列の選択を示すHレベルの論理信号を、その他の列のX選択線にはLレベルの論理信号を、各々列選択信号として供給するものである。なお便宜的に、表示領域100において、左から数えて1、2、3、…、240列目のX選択線211に供給される列選択信号を、X1、X2、X3、…、X240と各々表記している。
The
サンプル・ホールド回路(サンプリング回路)130は、信号線60に供給された4ビットのデータビットを、Xアドレスデコーダ120によって選択されたX選択線211に対応する4列のビット線215に各々サンプリングして供給するとともに、信号線60に供給された4ビットの反転データビットを、選択されたX選択線211に対応する4列の相補ビット線216に各々サンプリングして供給するものである。なお、このサンプル・ホールド回路130は、サンプリングしたデータビットを保持する機能を併せ持つ場合がある。
The sample and hold circuit (sampling circuit) 130 samples the 4-bit data bits supplied to the
Yアドレスデコーダ140は、YアドレスAdyで指定された行に対して、当該行の選択を示すHレベルの論理信号を、その他の列のY選択線にはLレベルの論理信号を、各々行選択信号として出力するものである。
The
バッファ群150は、各行に対応して設けられたバッファ回路の集合体であり、行選択信号の駆動能力を高めて、X選択線211に供給する。なお便宜的に、表示領域100において、上から数えて1、2、3、…、320行目のY選択線311に供給される行選択信号を、Y1、Y2、Y3、…、Y320と各々表記している。
The
本形態において、タイミング制御回路110や、Xアドレスデコーダ120、サンプル・ホールド回路130、Yアドレスデコーダ140、バッファ群150は、画素ブロック10における構成素子とともに、すべてポリシリコンプロセスによって素子基板310に形成される。
In this embodiment, the
(動作)
本形態に係る電気光学装置1の動作について説明する。まず、電気光学装置1では、各画素回路20のメモリ回路30に、データビットが記憶された状態が前提となるので、このメモリ回路30へのデータビットの記憶動作について説明する。本形態では、メモリ回路30に対するデータビットの記憶動作は、画素ブロック10を単位として実行される。ここで例えばi行j列の画素ブロック10における8個の画素回路20に対してデータビットを記憶させる場合、上位制御回路は、i行目およびj列目を指定するアドレスを出力し、さらに、当該画素ブロック10に属する画素回路20、すなわち、i行目であって(4j−3)列目から(4j)列目までの画素回路20に記憶させるべきデータビットの4ビット分、および、それらの反転データビットの4ビット分、計8ビットを出力する。
(Operation)
The operation of the electro-optical device 1 according to this embodiment will be described. First, since the electro-optical device 1 is based on the premise that data bits are stored in the
アドレスの供給を受けたX制御回路112は、当該アドレスのうちのXアドレスAdxをXアドレスデコーダ120に供給する一方、アドレスの供給を受けたY制御回路116は、当該アドレスのうちのYアドレスAdyをYアドレスデコーダ140に供給する。また、データビット供給回路114は、供給されたデータビットおよび反転したデータビットの計8ビットを、XアドレスAdx、YアドレスAdyへの供給タイミングに一致させて、配線76を介して信号線60に供給する。
The
XアドレスAdxによってXアドレスデコーダ120は、列選択信号XjをHレベルとする。これにより、サンプル・ホールド回路130は、記憶させるべきデータビットの4ビットを、j列目に対応する4本のビット線215にサンプリングする一方、それらの反転データビットの4ビットについても、j列目に対応する4本の相補ビット線216にサンプリングする。詳細には、サンプル・ホールド回路130は、i行目であって(4j−3)列目から(4j)列目までの画素回路20に記憶させるべきデータビットの4ビットを、各々(4j−3)列目から(4j)列目までのビット線215に、D(4j−3)、D(4j−2)、D(4j−1)、D4jとしてサンプリングし、反転データビットの4ビットを、各々(4j−3)列目から(4j)列目までの相補ビット線216に、/D(4j−3)、/D(4j−2)、/D(4j−1)、/D4jとしてサンプリングする。このため、それ以外のビット線215および相補ビット線216には、なんらデータビットが供給されないことになる。
The
一方、i行目を指定するYアドレスAdyによって、Yアドレスデコーダ140は、行選択信号YiだけをHレベルとする。i行j列の画素ブロック10に属する4個の画素回路20では、行選択信号YiがHレベルとなるのでTFT22、26がオン状態となり、さらに、列選択信号XjがHレベルとなるのでTFT24、28がオン状態となるのでビット線215に供給されたビットが端子Qに、相補ビット線216に供給されたビットが端子/Qに、各々書き込まれる。
On the other hand, the
この状態において、行選択信号Yiまたは列選択信号Xjの一方、もしくは、双方がLレベルになると、i行j列の画素ブロック10に属する4個の画素回路20では、各々TFT22、26または24、28がオフ、もしくは、いずれもがオフになる。このため、メモリ回路30において、端子Qはビット線215から、端子/Qは相補ビット線216から、各々電気的に切り離されるが、メモリ回路30は、書き込んだビットを保持し続けることになる。
In this state, when one or both of the row selection signal Yi and the column selection signal Xj become L level, the four
なお、列選択信号XjがHレベルであって、行選択信号YiがHレベルである場合、i行j列の画素ブロック10以外の画素回路20では、行選択信号または列選択信号のいずれかが、もしくは、行選択信号および列選択信号の双方が、Lレベルである。したがって、これらの画素回路20では、TFT22、24(26、28)の一方または双方がオフになるので、メモリ回路30の端子Qはビット線215から電気的に切り離され、同様に、端子/Qは相補ビット線216から電気的に切り離される。このため、i行j列の画素ブロック10以外の画素回路20におけるメモリ回路30は、ビット線215、相補ビット線216の電圧変化の影響をなんら受けることはない。すなわち、これらの画素回路20のメモリ回路30では、すでにデータビットが書き込まれていれば、ビット線215、相補ビット線216の電圧状態とは無関係に当該データビットを保持し続けることになる。
When the column selection signal Xj is at the H level and the row selection signal Yi is at the H level, the
電源投入直後にあっては、このような書き込み動作が、すべての画素ブロック10に対して実行され、これにより、すべての画素回路20におけるメモリ回路30において、HまたはLレベルのいずれかのデータビットが保持される。また、表示内容が変更されるときにも、変更後の表示内容を規定するデータビットおよびそれら反転データビットの計8ビット分が、アドレスとともに、上位制御回路から供給されて、当該アドレスで指定された画素ブロック10における4個のメモリ回路30に保持されたデータビットが各々書き換えられる。
Immediately after the power is turned on, such a writing operation is executed for all the pixel blocks 10, and accordingly, in each of the
次に、このように各画素回路20において各々データビットが保持された場合に、液晶素子50がどうなるか、という観点で説明する。まず、画素回路20のメモリ回路30において、端子QがLレベルに保持された場合(すなわち、端子/QにHレベルが保持された場合)、トランスミッションゲート42、44は各々オフ、オンするので、当該画素の画素電極118には、共通電極108と同一論理の関係にある信号Voffが印加される。このため、図3(b)に示すように、液晶素子50に印加される電圧VLC、ここでは、共通電極108の電位を基準とした場合の画素電極118の電位はゼロとなるので、ノーマリーブラックモードであれば、当該画素は、暗くなるオフ状態となる。
Next, a description will be given from the viewpoint of what happens to the
一方、画素回路20のメモリ回路30において、端子QがHレベルに保持された場合(すなわち、端子/QにLレベルが保持された場合)、トランスミッションゲート42、44は各々オン、オフするので、当該画素の画素電極118には、共通電極108と論理反転の関係にある信号Vonが印加される。このため、図3(b)に示すように、液晶素子50に印加される電圧VLCは、+Vddまたは−Vddとなるので、ノーマリーブラックモードであれば、当該画素は、明るくなるオン状態となる。
On the other hand, in the
このようなオンまたはオフのいずれかの表示が、メモリ回路30の保持状態に応じて、各画素回路20において実行されて、所定の画像が表示されることとなる。また、データを書き換えない期間中は、データビットをメモリ回路30で記憶しておくため、静止画を表示するであれば、リフレッシュが不要となるので、駆動回路等を動作させないで済み、その分、低消費電力化を図ることができる。
Such ON or OFF display is executed in each
また、X選択線211およびY選択線311の交差に対応する画素ブロック10を単位としてメモリ回路30におけるデータビットが書き換えられる。また、アドレスで指定された画素ブロック10以外では、メモリ回路30の端子Q、/Qは、各々ビット線215、相補ビット線216から電気的に切り離されるので、メモリ回路30の保持内容がビット線215、相補ビット線216におけるノイズの影響を受けてしまう、ということを防止することもできる。さらに、本形態では、X制御回路112、データ供給回路114およびY制御回路116を、1つの機能ブロックであるタイミング制御回路110としてまとめているので、素子基板310におけるX方向のサイズを縮小化することが可能である。
Further, the data bit in the
なお、本形態においては、画素ブロック10に含まれる画素回路20の個数を4個としたが、これ以外の複数個数としても良いし、単数の1個としても良い。タイミング制御回路110や、Xアドレスデコーダ120、サンプル・ホールド回路130、Yアドレスデコーダ140、バッファ群150は、画素ブロック10における構成素子とともに、すべてポリシリコンプロセスによって素子基板に形成する構成としたが、これらをICチップとして素子基板に実装する場合にも適用可能である。信号LCcomを1フレームの周期でレベル反転したが、信号LCcomをレベル反転する理由は、液晶素子50を交流駆動するために過ぎない。このため、例えば、信号LCcomを2フレーム以上の周期でレベル反転する構成としても良い。上位制御回路は、データビットとともに、その反転データビットを供給する構成としたが、データビットのみを供給する一方、そのデータビットを論理反転するNOT回路を別途設ける構成としても良い。液晶素子50はノーマリーブラックモードとしたが、電圧無印加状態において暗い状態となるノーマリーホワイトモードとしても良い。なお、説明の簡略化のためにオンオフの2値的な表示としたが、各画素回路20は、例えばX方向に向かってRGB、RGB・・の3原色に対応するようにして、各々の色についてオンオフさせる8色のカラー表示する構成としても良い。さらに、メモリ回路についてはダイナミック型を採用してもよい。
In the present embodiment, the number of the
(素子基板310の構成)
図4は、本形態の電気光学装置100に用いた素子基板310における回路配置を示す平面図である。図1(a)、(b)、(c)および図4に示すように、素子基板310の中央領域は、画素電極118を備えた画素100aが複数、マトリクス状に形成された画素領域310aになっている。画素領域310aには、額縁としての遮光膜108と重なる領域にダミーの画素が構成される場合があり、この場合、画素領域310aのうち、ダミー画素を除いた領域が表示領域100aとして利用されることになる。
(Configuration of element substrate 310)
FIG. 4 is a plan view showing a circuit arrangement on the
素子基板310は、X方向を長手とする長方形の形状をしており、その長手方向の一辺には複数の接続用の端子102がX方向に沿って設けられている。この一辺には、端子102に近い方向から順番に、静電保護回路190および第1の回路領域101が各々X方向に沿って配置され、さらに、画素領域310aを挟んで第1の回路領域101とは反対側には検査回路160が配置されている。第1の回路領域101には、静電保護回路190に近い方向から順番にタイミング制御回路110、Xアドレスデコーダ120およびサンプル・ホールド回路130が形成されている。
The
素子基板310において、短手方向の一辺には第2の回路領域104がY方向に沿って配置され、さらに、画素領域310aを挟んで第2の回路領域104とは反対側には検査回路170が配置されている。第2の回路領域104には、外側順番にYアドレスデコーダ140およびバッファ群150が形成されている。
In the
このようにして画素領域310aの外側領域には、端子102、静電保護回路190、第1の回路領域101(タイミング制御回路110、Xアドレスデコーダ120、サンプル・ホールド回路130)、第2の回路領域104(Yアドレスデコーダ140、バッファ群150)、および検査回路160、170が形成されている。また、端子102、静電保護回路190、第1の回路領域101(タイミング制御回路110、Xアドレスデコーダ120、サンプル・ホールド回路130)、第2の回路領域104(Yアドレスデコーダ140、バッファ群150)、および検査回路160、170はいずれもシール材107の外側領域に形成されている。
In this manner, the terminal 102, the
素子基板20には配線72、74、76、78、80、82、84が形成されている。配線72は、フレキシブル配線基板400を介して上位制御回路から端子102に供給されたデータビットや各種のタイミング信号をタイミング制御回路110まで伝達する。配線74は、タイミング制御回路110によるXアドレスAdxやクロック信号等をXアドレスデコーダ120に伝達する。配線76は、タイミング制御回路110によりタイミングが調整されたデータビットを、Xアドレスデコーダ120が形成される領域をスルーして、Xアドレスデコーダ120およびサンプル・ホールド回路130の間においてX方向に延在する8本の信号線60に接続される。詳細には、配線76は、1つの画素ブロック10を構成する4個の画素回路20に対応するデータビットの4ビット、および、それらの反転データビットの4ビットに対応して8本であり、これら8本の配線76の各々に信号線60が各々一対一に対応して接続される。なお、信号線60の8本は、図3(a)に示すように、各画素ブロック10において左から数えて1、2、3、4番目の画素回路20に対するビット線215および相補ビット線216に、各々対応している。そして、8本の信号線60に供給されたデータビットおよび反転データビットは、Hレベルとなった列選択信号によって、当該列選択信号に対応する画素ブロック10のビット線215および相補ビット線216にサンプリングされる。図3(a)では、タイミング制御回路110、Xアドレスデコーダ120およびサンプル・ホールド回路130の部分的な領域のみを示しているので、配線76は4本しか示されておらず、4本の信号線60にのみ接続されているが、実際には、上述したように配線76は8本であり、8本の信号線60のすべてに個々に接続されている。配線78は、端子102に供給された電源電圧等をYアドレスデコーダ140に給電し、配線80は、タイミング制御回路110によるYアドレスAdyやクロック信号等をYアドレスデコーダ140に伝達する。
検査回路160、170は、素子基板310と対向基板320と貼り合わせる前に、タイミング制御回路110、Xアドレスデコーダ120、サンプル・ホールド回路130、Yアドレスデコーダ140、バッファ群150および表示領域100における画素ブロック10が、電気的に正常に機能するか否かを検査する回路である。このため、検査回路160は、X選択線211、ビット線、相補ビット線に各々接続される一方、検査回路170は、Y選択線311の他端に各々接続されて、その検査用の出力信号が配線82を介して端子102から出力される構成となっている。
The
表示領域100aの外側であって素子基板310における対角の位置には、基板間導通用電極182が形成されている。基板間導通用電極182は、対向基板320に形成された共通電極108に信号LCcomを印加するためのものである。詳細には、素子基板310は、対向基板320に対してシール材107によって貼り合わせられるが、このときに、基板間導通用電極182に相当する領域に設けられた導通材を介して、基板間導通用電極182と共通電極108との電気的な接続が図られる。この基板間導通用電極182は、端子102に配線84を介して接続されているので、素子基板310に設けられた端子102を介して、共通電極108に信号LCcomを印加する構成となっている。
An
(静電保護回路190の構成)
図5(a)、(b)、(c)、(d)は各々、本発明を適用した電気光学装置100に用いた静電保護回路190の回路図、その一例を示す回路図、静電保護回路190の断面図、および画素100bの断面図である。
(Configuration of electrostatic protection circuit 190)
5A, 5B, 5C, and 5D are each a circuit diagram of an
本形態では、液晶パネル300の組み立て時、運搬時などの非動作時、または電源供給が行われている動作時に静電気の放電が発生した場合、各回路が破壊、劣化するおそれがある。そこで、素子基板310には、端子102とタイミング制御回路110とを接続する配線72に対して静電保護回路190が形成されている。
In this embodiment, when electrostatic discharge occurs during assembly of the
図5(a)に示すように、静電保護回路190には、高電位線6sおよび低電位線6tが引き回されており、配線72と高電位線6sとの間にはダイオード素子41が介挿され、配線72と低電位線6tとの間にはダイオード素子42が介挿されている。2つのダイオード素子41、42のうち、ダイオード素子41は、アノード側が配線72に電気的に接続され、カソード側が高電位線6sに電気的に接続されている。これに対して、ダイオード素子42は、カソード側が配線72に電気的に接続され、アノード側が低電位線6tに電気的に接続されている。なお、ダイオード素子41、42との間に位置する配線部分には、ダイオード素子41、42への突入電流値を抑える抵抗(図示せず)が介挿されることが好ましい。
As shown in FIG. 5A, a high
ダイオード素子41、42は、PIN接合型ダイオード、あるいはTFTをダイオード接続したMOS型ダイオードにより構成することができ、図5(b)、(c)には、N型のTFTをダイオード接続したMOS型ダイオードを用いた例を示してある。かかるMOS型ダイオードは、各画素100bに形成された相補型TFTと略同一の構造を有しており、MOS型ダイオードおよび相補型TFTは互いの工程を利用して同時形成される。そこで、以下、静電保護回路190の構成を説明するとともに、各画素100bに形成された相補型TFT(Pチャネル型のTFT80とNチャネル型のTFT90)の構成を説明する。
The
図5(c)、(d)に示すように、素子基板310には、透光性基板310dの表面にシリコン酸化膜などからなる下地保護膜12が形成され、その表面側には、ダイオード素子41、42を構成するための半導体層1a、1b、および相補型TFT(Pチャネル型のTFT80とNチャネル型のTFT90)を構成するための半導体層1h、1mが各々、島状に形成されている。半導体層1a、1b、1h、1mの表面側にはゲート絶縁膜2が形成されている。ゲート絶縁膜2の表面には、ゲート電極3a、3b、3eが形成されており、ゲート電極3a、3b、3eの上層側には層間絶縁膜4、7が形成されている。
As shown in FIGS. 5C and 5D, the
半導体層1a、1b、1h、1mは、例えば、素子基板310に対してアモルファスシリコン膜を形成した後、レーザアニールやランプアニールなどにより多結晶化されたポリシリコン膜である。従って、素子基板310の基材としてはガラス製の透光性基板310dを用いることができる。なお、素子基板310の基材としては石英基板を用いることができる。また、半導体層1a、1b、1h、1mとしては、単結晶シリコン層を用いることができ、このような構成は、石英基板と単結晶シリコン基板とが絶縁層を介して貼り合わされたSOI(Silicon On Insulator)基板を用いることにより実現することができる。このようなSOI基板は、例えば、単結晶シリコン基板上にシリコン酸化膜を形成した上で石英基板と貼り合わせる方法、あるいは石英基板と単結晶シリコン基板の双方にシリコン酸化膜を形成した上でシリコン酸化膜同士を接触させて貼り合わせる方法を採用できる。このような基板を用いた場合、ゲート絶縁層2は、半導体層に対する熱酸化膜により形成できる。
The semiconductor layers 1a, 1b, 1h, and 1m are polysilicon films that are polycrystallized by laser annealing or lamp annealing after an amorphous silicon film is formed on the
半導体層1a、1d、1h、1mは、ゲート電極3a、3b、3eとゲート絶縁膜2を介して対向する位置に半導体領域1a′、1d′、1h′、1m′を備えており、半導体領域1a′、1d′、1h′、1m′はチャネル領域に相当する。半導体層1a、1d、1mは、半導体領域1a′、1d′、1m′の両側にN型の不純物導入領域1b、1c、1e、1f、1n、1pを備えており、半導体層1hは、半導体領域1h′の両側にP型の不純物導入領域1i、1jを備えている。相補型TFT(Pチャネル型のTFT80とNチャネル型のTFT90)をLDD(Lightly Doped Drain)構造とする場合、半導体層1h、1mには、不純物導入領域として、低濃度不純物導入領域と高濃度不純物導入領域とが形成される。
The semiconductor layers 1a, 1d, 1h and 1m are provided with
図5(c)に示すように、ダイオード素子41、42の形成領域では、層間絶縁膜4の上層に高電位線6s、低電位線6tおよび配線72が形成されており、これらの配線は各々、層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2を貫通するコンタクトホールを介して不純物導入領域1c、1e、1b(1f)に電気的に接続している。また、高電位線6sおよび低電位線6tは、別領域において、層間絶縁膜4を貫通するコンタクトホールを介してゲート電極3a、3bにも電気的に接続している。このようにして、ダイオード素子41、42(MOS型ダイオード)が構成されている。
As shown in FIG. 5C, in the formation region of the
図5(d)に示すように、相補型TFTの形成領域では、層間絶縁膜4の上層に高電位線6e、低電位線6gおよび出力配線6fが形成されており、高電位線6eおよび低電位線6gは各々、層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2を貫通するコンタクトホールを介して半導体層1h、1mのソース領域(不純物導入領域1i、1p)に電気的に接続されている。また、出力配線6fは、層間絶縁膜4およびゲート絶縁膜2を貫通するコンタクトホールを介して半導体層1h、1mのドレイン領域(不純物導入領域1j、1n)に電気的に接続されている。図示を省略するが、入力配線は、層間絶縁膜4を貫通するコンタクトホールを介して共通のゲート電極3eに接続されている。このようにして、相補型TFT(Pチャネル型のTFT80とNチャネル型のTFT90)が形成される。また、相補型TFT(Pチャネル型のTFT80とNチャネル型のTFT90)の形成工程を利用すると、PIN接合型ダイオードによって、ダイオード素子41、42を形成することもできる。各画素100bでは層間絶縁膜7の上層に画素電極118が形成されており、その表面側には配向膜316が形成されている。これに対して、対向基板320には、透光性の基板310bにおいて、素子基板310と対向する側の面に、遮光膜328(ブラックマトリクス)、カラーフィルタ324、平坦化膜325(保護膜)、共通電極108、および配向膜が形成されている。
As shown in FIG. 5D, in the complementary TFT formation region, the high
(電気光学装置100の遮光材の構成および製造方法)
図6(a)、(b)、(c)は各々、本発明を適用した電気光学装置の製造工程のうち、モールド材形成工程を示す工程断面図である。本形態の電気光学装置100を製造するには、図1(a)、(b)、(c)に示す液晶パネル300を形成した後、図6(a)に示すように、端子102に対してフレキシブル配線基板400を異方性導電材などにより接続する。
(Configuration and manufacturing method of light shielding material of electro-optical device 100)
6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C are process cross-sectional views illustrating a molding material forming process in the electro-optical device manufacturing process to which the present invention is applied. To manufacture the electro-
次に、図6(b)に示すように、素子基板310において上面310e側(対向基板320と対向する内面側)では、素子基板310とフレキシブル配線基板400とに跨るように、アクリル樹脂などのUV硬化性樹脂組成物410aを塗布する。また、素子基板310において下面310f側(対向基板320と対向する側とは反対側)でも、素子基板310とフレキシブル配線基板400とに跨るように、アクリル樹脂などのUV硬化性樹脂組成物420aを塗布する。
Next, as shown in FIG. 6B, on the
ここで、素子基板310の上面310e側には、静電保護回路190に対して上方で重なる領域に上方遮光材510が積層されているとともに、素子基板310の下面310f側には、静電保護回路190に対して下方で重なる領域に下方遮光材520が積層されている。本形態において、上方遮光材510および下方遮光材520は、静電保護回路190に加えて、第1の回路領域101にも重なる広い領域に帯状に配置されている。
Here, the upper
上方遮光材510は、図5(c)に示すように、静電保護回路190のダイオード素子41、42を覆う層間絶縁膜7の上層に、Mo、W、Ti、Crなどの金属、TiN、MnOn、セラミックスなどの金属化合物、カーボン、または黒色樹脂などの有機材料などからなる遮光膜として積層されている。このような上方遮光材510は、マスクスパッタ法、マスク蒸着法、印刷法などにより形成することができ、フォトリソグラフィ技術を用いなくても形成することができる。下方遮光材520は、素子基板310の下面に、Mo、W、Ti、Crなどの金属、TiN、MnOn、セラミックスなどの金属化合物、カーボン、または黒色樹脂などの有機材料などからなる遮光膜として積層されている。このような下方遮光材520は、マスクスパッタ法、マスク蒸着法、印刷法などにより形成することができ、フォトリソグラフィ技術を用いなくても形成することができる。なお、下方遮光材520は、素子基板310の下面に黒色インクを塗布することによって形成されることもある。
As shown in FIG. 5C, the upper
従って、本形態によれば、図6(c)に矢印UV1で示すように、素子基板310の上面310e側でUV光を照射することにより、UV硬化性樹脂組成物410aを硬化させて上面側UV硬化性モールド材410を形成する際、静電保護回路190にはUV光が照射されない。また、図6(c)に矢印UV2で示すように、素子基板310の下面310f側でUV光を照射することにより、UV硬化性樹脂組成物420aを硬化させて下面側UV硬化性モールド材420を形成する際、静電保護回路190にはUV光が照射されない。
Therefore, according to this embodiment, as indicated by the arrow UV1 in FIG. 6C, the UV
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、上面側UV硬化性モールド材410および下面側UV硬化性モールド材420を形成する際、静電保護回路190にUV光を照射せずに樹脂組成物410a、420aを硬化させるため、静電保護回路190に設けたダイオード素子41、42の電流−電圧特性が変化しない。それ故、ダイオード素子41、42を介して無駄な電流が流れることを防止できるので、静電保護回路190を設けた場合でも、消費電流の増大が発生しない。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, when forming the upper surface side UV
特に本形態では、複数の画素100bの各々にメモリ回路30を設けたため、もともとの消費電流が小さい。従って、UV照射によって、ダイオード素子41、42の電流−電圧特性が変化して消費電流がわずかでも増大すると、複数の画素100bの各々にメモリ回路30を設けた目的が損なわれてしまうが、本形態によれば、複数の画素100bの各々にメモリ回路30を設けることより低消費電力化を図るという本来の目的を十分、達成することができる。
In particular, in this embodiment, since the
[上方遮光材510の変形例]
図7(a)、(b)、(c)、(d)は各々、本発明を適用した電気光学装置に用いられる上方遮光材の変形例を示す説明図である。上記形態では、上方遮光材510を形成するにあたって、図5(c)に示すように、層間絶縁膜7の上層に遮光膜を積層したが、例えば、図7(a)に示すように、対向基板320を静電保護回路190と重なる位置まで延ばし、その外面側(素子基板310と対向する側とは反対側の面)にMo、W、Ti、Crなどの金属、TiN、MnOn、セラミックスなどの金属化合物、カーボン、または黒色樹脂などの有機材料などからなる遮光膜を積層してもよい。このような上方遮光材510は、マスクスパッタ法、マスク蒸着法、印刷法などにより形成することができ、フォトリソグラフィ技術を用いなくても形成することができる。なお、上方遮光材510は、対向基板320の外面に黒色インクを塗布することによって形成されることもある。
[Modification of Upper Shading Material 510]
FIGS. 7A, 7 </ b> B, 7 </ b> C, and 7 </ b> D are explanatory diagrams illustrating modifications of the upper light shielding material used in the electro-optical device to which the present invention is applied. In the above embodiment, when forming the upper
また、図7(b)に示すように、対向基板320を静電保護回路190と重なる位置まで延ばし、その内面側(素子基板310と対向する側の面)に上方遮光材510を形成してもよい。この場合、上方遮光材510としては、Mo、W、Ti、Crなどの金属、TiN、MnOn、セラミックスなどの金属化合物、カーボン、または黒色樹脂などの有機材料などからなる遮光膜を用いることができる。その際、上方遮光材510を遮光層308、323と同時形成すれば、新たな工程を追加せずに上方遮光材510を形成することができる。
Further, as shown in FIG. 7B, the
なお、図7(a)、(b)に示すように、対向基板320を静電保護回路190と重なる位置まで延ばした場合、図7(c)、(d)に示すように、静電保護回路190と重なる位置にシール材107を形成してもよい。
As shown in FIGS. 7A and 7B, when the
[下方遮光材520の変形例]
図8(a)、(b)は各々、本発明を適用した電気光学装置に用いられる下方遮光材の変形例を示す説明図である。上記形態では、下方遮光材520を形成するにあたって、図5(c)に示すように、素子基板310の下面310fに遮光膜を積層したが、図8(a)に示すように、素子基板310の上面310eにおいて、静電保護回路190の下層側に遮光膜を形成してもよい。例えば、図8(b)に示すように、静電保護回路190のダイオード素子41、42の下層のうち、下地保護膜12と透光性基板310bとの層間にMo、W、Ti、Crなどの金属、TiN、MnOn、セラミックスなどの金属化合物、カーボン、または黒色樹脂などの有機材料などからなる遮光膜を下方遮光材520として形成してもよい。このような下方遮光材520は、マスクスパッタ法、マスク蒸着法、印刷法などにより形成することができ、フォトリソグラフィ技術を用いなくても形成することができる。
[Modification of Lower Shading Material 520]
FIGS. 8A and 8B are explanatory views showing modifications of the lower light shielding material used in the electro-optical device to which the present invention is applied. In the above embodiment, when forming the lower
(補強構造の変形例)
上記形態では、素子基板310の両面の各々に上面側UV硬化性モールド材410および下面側UV硬化性モールド材420を形成したが、上面側UV硬化性モールド材410のみを形成してもよく、この場合、上方遮光材510のみを形成すればよい。なお、このような構成を採用した場合、下面側については、UV硬化性モールド材以外のモールド材(常温硬化型モールド材、加熱硬化型モールド材、可視光硬化性モールド材など)や、その他の補強手段を講じるか、補強を講じない構成を採用することになる。このような構成は、素子基板310の基材が透光性を有しているか否かにかかわらず、採用されるべき構成である。
(Modification of reinforcement structure)
In the above embodiment, the upper surface side UV
また、下面側UV硬化性モールド材420のみを形成してもよく、この場合、下方遮光材520のみを形成すればよい。なお、このような構成を採用した場合、上面側については、UV硬化性モールド材以外のモールド材(常温硬化型モールド材、加熱硬化型モールド材、可視光硬化性モールド材など)や、その他の補強手段を講じるか、補強を講じない構成を採用することになる。このような構成は、素子基板310の基材が透光性を有している場合に採用されるべき構成である。
Further, only the lower surface side UV
[他の実施の形態]
上記形態では、図2〜図4を参照して説明した回路構成を備えた電気光学装置100に本発明を適用した例であったが、その他のメモリ回路を各画素100bに備えた電気光学装置100に本発明を適用してもよい。また、メモリ回路を各画素100bに備えていない電気光学装置100であっても、本発明を適用すれば、低消費電力化を図ることができる。
[Other embodiments]
In the above embodiment, the present invention is applied to the electro-
上記形態では、透過型の電気光学装置100を例に説明したが、反射型や半透過半反射型の電気光学装置100に本発明を適用してもよい。このような構成を採用する場合、素子基板310あるいは対向基板320に光反射層を形成する。従って、光反射層を静電保護回路190と重なる領域に形成することにより、シール材107を形成する際に静電保護回路190にUV光が照射されるのを防止してもよい。また、反射型の液晶装置の場合には、素子基板310の基材として単結晶シリコン基板を用いてもよい。さらには、素子基板310あるいは対向基板320の基材としては、ガラス基板、石英基板、単結晶シリコン基板などの剛性基板の他、それらを薄くして可撓性を付与した基板や、プラスチック基板などの可撓性基板を用いてもよい。
In the above embodiment, the transmissive electro-
上記形態では、TN型の液晶を用いたが、STN型など、分子の長軸方向と短軸方向とで可視光の吸収に異方性を有する染料(ゲスト)を一定の分子配列の液晶(ホスト)に溶解して、染料分子を液晶分子と平行に配列させたゲストホスト型などの液晶を用いても良い。また、電圧無印加時には液晶分子が両基板に対して垂直方向に配列する一方、電圧印加時には液晶分子が両基板に対して水平方向に配列する、という垂直配向(ホメオトロピック配向)の構成を採用してもよい。また、IPS(In-Plane Switching)モードやFFS(Fringe Field Switching)モードの液晶装置(電気光学装置)に本発明を適用してもよく、この場合、共通電極108は、画素電極118と同様、素子基板310に形成される。
In the above embodiment, a TN type liquid crystal is used. However, a dye (guest) having anisotropy in absorption of visible light in a major axis direction and a minor axis direction of a molecule such as an STN type liquid crystal having a certain molecular arrangement ( Alternatively, a guest-host type liquid crystal in which dye molecules are aligned in parallel with liquid crystal molecules may be used. In addition, a vertical alignment (homeotropic alignment) configuration is adopted in which liquid crystal molecules are aligned vertically to both substrates when no voltage is applied, while liquid crystal molecules are aligned horizontally to both substrates when voltage is applied. May be. Further, the present invention may be applied to a liquid crystal device (electro-optical device) in an IPS (In-Plane Switching) mode or an FFS (Fringe Field Switching) mode. In this case, the
上記形態では、電気光学装置100として液晶装置を説明したが、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子、電気泳動型素子、電子放出素子、プラズマ表示素子などを用いた電気光学装置に本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, the liquid crystal device has been described as the electro-
[電子機器への搭載例]
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置100を適用した電子機器について説明する。図9(a)に、電気光学装置100を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ2000は、表示ユニットとしての電気光学装置100と本体部2010を備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。図9(b)に、電気光学装置100を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、並びに表示ユニットとしての電気光学装置100を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、電気光学装置100に表示される画面がスクロールされる。図9(c)に、電気光学装置100を適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、並びに表示ユニットとしての電気光学装置100を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置100に表示される。
[Example of mounting on electronic devices]
Next, an electronic apparatus to which the electro-
なお、電気光学装置100が適用される電子機器としては、図9に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、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機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置100が適用可能である。また、投射型表示装置において、電気光学装置100(液晶装置)をライトバルブとして用いてもよい。
As an electronic apparatus to which the electro-
10・・画素ブロック、20・・画素回路、30・・メモリ回路、41、42・・静電保護用のダイオード素子、50・・液晶素子、100・・電気光学装置、100a・・画像表示領域、100b・・画素、102・・端子、190・・静電保護回路、300・・パネル、310・・素子基板、310a・・画素領域、310e・・素子基板の上面、310f・・素子基板の下面、320・・対向基板、410・・上面側UV硬化性モールド材、420・・上面側UV硬化性モールド材、410a、420a・・UV硬化性樹脂組成物、510・・上方遮光材、520・・下方遮光材、 10..Pixel block, 20..Pixel circuit, 30..Memory circuit, 41, 42..Diode element for electrostatic protection, 50..Liquid crystal element, 100..Electro-optical device, 100a..Image display area 100b..Pixel, 102..Terminal, 190..Static protection circuit, 300..Panel, 310..Element substrate, 310a..Pixel region, 310e..Top surface of element substrate, 310f..Element substrate Lower surface, 320, .. counter substrate, 410, upper surface side UV curable mold material, 420, upper surface side UV curable mold material, 410a, 420a, UV curable resin composition, 510, upper light shielding material, 520 ..Lower light shielding material,
Claims (12)
前記素子基板の上面側には、前記端子の形成領域に隣接する領域に、ダイオード素子を備えた静電保護回路が形成され、
前記素子基板の上面側では、前記素子基板と前記フレキシブル配線基板とに跨るように上面側UV硬化性モールド材が形成され、
前記静電保護回路に対して上方で重なる領域には上方遮光材が配置されていることを特徴とする電気光学装置。 In an electro-optical device including an element substrate in which a plurality of pixels each including a pixel electrode are arranged, and on the upper surface side where the pixel electrode is formed on the element substrate, the terminal to which a flexible wiring substrate is connected is formed.
On the upper surface side of the element substrate, an electrostatic protection circuit including a diode element is formed in an area adjacent to the terminal formation area,
On the upper surface side of the element substrate, an upper surface side UV curable mold material is formed so as to straddle the element substrate and the flexible wiring substrate,
An electro-optical device, wherein an upper light shielding material is disposed in a region overlapping above the electrostatic protection circuit.
前記素子基板の上面側には、前記端子の形成領域に隣接する領域に、ダイオード素子を備えた静電保護回路が形成され、
前記素子基板は、基材が透光性基板であり、
前記素子基板の下面側では、前記素子基板と前記フレキシブル配線基板とに跨るように下面側UV硬化性モールド材が形成され、
前記静電保護回路に対して下方で重なる領域には下方遮光材が配置されていることを特徴とする電気光学装置。 In an electro-optical device including an element substrate in which a plurality of pixels each including a pixel electrode are arranged, and on the upper surface side where the pixel electrode is formed on the element substrate, the terminal to which a flexible wiring substrate is connected is formed.
On the upper surface side of the element substrate, an electrostatic protection circuit including a diode element is formed in an area adjacent to the terminal formation area,
In the element substrate, the base material is a translucent substrate,
On the lower surface side of the element substrate, a lower surface side UV curable mold material is formed so as to straddle the element substrate and the flexible wiring substrate,
An electro-optical device, wherein a lower light shielding material is disposed in a region overlapping with the electrostatic protection circuit below.
前記素子基板の上面側には、前記端子の形成領域に隣接する領域に、ダイオード素子を備えた静電保護回路が形成され、
前記素子基板は、基材が透光性基板であり、
前記素子基板の上面側では、前記素子基板と前記フレキシブル配線基板とに跨るように上面側UV硬化性モールド材が形成されているとともに、前記素子基板の下面側では、前記素子基板と前記フレキシブル配線基板とに跨るように下面側UV硬化性モールド材が形成され、
前記静電保護回路に対して上方で重なる領域には上方遮光材が配置されているとともに、前記静電保護回路に対して下方で重なる領域には下方遮光材が配置されていることを特徴とする電気光学装置。 In an electro-optical device including an element substrate in which a plurality of pixels each including a pixel electrode are arranged, and on the upper surface side where the pixel electrode is formed on the element substrate, the terminal to which a flexible wiring substrate is connected is formed.
On the upper surface side of the element substrate, an electrostatic protection circuit including a diode element is formed in an area adjacent to the terminal formation area,
In the element substrate, the base material is a translucent substrate,
On the upper surface side of the element substrate, an upper surface side UV curable molding material is formed so as to straddle the element substrate and the flexible wiring substrate, and on the lower surface side of the element substrate, the element substrate and the flexible wiring are formed. A lower surface side UV curable molding material is formed so as to straddle the substrate,
An upper light shielding material is disposed in a region overlapping above the electrostatic protection circuit, and a lower light shielding material is disposed in a region overlapping below the electrostatic protection circuit. An electro-optical device.
前記上方遮光材は、前記対向基板において前記静電保護回路と重なる領域に形成されていることを特徴とする請求項1または3に記載の電気光学装置。 Comprising a counter substrate oriented with respect to the element substrate;
The electro-optical device according to claim 1, wherein the upper light shielding material is formed in a region overlapping the electrostatic protection circuit in the counter substrate.
前記上方遮光材は、前記対向基板の下面に前記遮光パターンと同一材料により形成されていることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。 On the lower surface of the counter substrate facing the element substrate, a stripe-shaped or lattice-shaped light shielding pattern is formed in a region overlapping the pixel region,
The electro-optical device according to claim 5, wherein the upper light shielding material is formed of the same material as the light shielding pattern on a lower surface of the counter substrate.
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