JP2010054557A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】例えばサンプリング回路等の周辺回路を構成するトランジスタのオンオフの切り替えに伴ってトランジスタの出力側に発生するノイズを低減する。
【解決手段】電気光学装置は、複数の画素電極(9a)と、複数の画素電極が配列された画素領域(10a)の周辺に位置する周辺領域に設けられ、第1のソース電極(71S)、第1のドレイン電極(71D)、及びゲート信号が入力される第1のゲート電極(71G)を有する第1のトランジスタ(71)と、第1のトランジスタと同一導電型のトランジスタであって、浮遊状態とされた第2のソース電極(81S)、第1のドレイン電極に電気的に接続された第2のドレイン電極(81D)、及びゲート信号が反転された反転ゲート信号が入力される第2のゲート電極(81G)を有する第2のトランジスタ(81)とを備える。
【選択図】図3
【解決手段】電気光学装置は、複数の画素電極(9a)と、複数の画素電極が配列された画素領域(10a)の周辺に位置する周辺領域に設けられ、第1のソース電極(71S)、第1のドレイン電極(71D)、及びゲート信号が入力される第1のゲート電極(71G)を有する第1のトランジスタ(71)と、第1のトランジスタと同一導電型のトランジスタであって、浮遊状態とされた第2のソース電極(81S)、第1のドレイン電極に電気的に接続された第2のドレイン電極(81D)、及びゲート信号が反転された反転ゲート信号が入力される第2のゲート電極(81G)を有する第2のトランジスタ(81)とを備える。
【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、複数の画素から構成される表示領域に縦横に配列された複数の走査線及びデータ線、並びにこれらの各交点に対応して複数の画素電極が基板上に設けられる。基板上の表示領域の周辺に位置する周辺領域には、例えば走査線駆動回路、データ線駆動回路、サンプリング回路等、複数の画素を制御するための周辺回路が設けられる。周辺回路は、例えばTFT(TFT:Thin Film Transistor)等のトランジスタを含んで構成される。
この種の電気光学装置は、外部回路から外部回路接続端子を介して画像信号線へ供給される画像信号に基づいて駆動される。画像信号は、基板上の表示領域に配線された複数のデータ線に、画像信号線からサンプリング回路を介して供給される。サンプリング回路は、データ線毎に設けられた例えば片チャネル型のTFTからなる複数のサンプリング用トランジスタを含んでいる。サンプリング用トランジスタのソースには画像信号線が接続され、ドレインにはデータ線が接続され、ゲートにはサンプリング信号を供給するサンプリング信号線が接続される。
このようなサンプリング回路として、例えば特許文献1では、Nチャネル型トランジスタとPチャネル型トランジスタとが並列接続されたトランスファスイッチを複数含むスイッチ回路が開示されている。
しかしながら、上述したサンプリング用トランジスタのオンオフがサンプリング信号に応じて切り替えられる際、サンプリング用トランジスタのドレインからデータ線へ出力される画像信号にノイズが発生してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、例えばサンプリング回路等の周辺回路を構成するトランジスタのオンオフの切り替えに伴って該トランジスタの出力側に発生するノイズを低減でき、高品質な画像を表示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、複数の画素電極と、該複数の画素電極が配列された画素領域の周辺に位置する周辺領域に設けられ、第1のソース電極、第1のドレイン電極、及びゲート信号が入力される第1のゲート電極を有する第1のトランジスタと、該第1のトランジスタと同一導電型のトランジスタであって、(i)浮遊状態とされた第2のソース電極、(ii)前記第1のドレイン電極に電気的に接続された第2のドレイン電極、及び(iii)前記ゲート信号が反転された反転ゲート信号が入力される第2のゲート電極を有する第2のトランジスタとを備える。
本発明の電気光学装置によれば、複数の画素電極は、それぞれ例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明材料からなり、例えばガラス基板等の基板上の画素領域或いは画素アレイ領域(又は、「画像表示領域」とも呼ぶ)に、例えば複数のデータ線及び複数の走査線の交差に対応して例えばマトリクス状に配列される。第1のトランジスタは、画素領域の周辺に位置する周辺領域に設けられており、例えばサンプリング回路、データ線駆動回路等の周辺回路の少なくとも一部を構成する。第1のトランジスタは、典型的には、片チャネル型のトランジスタ(即ち、Nチャネル型又はPチャネル型のトランジスタ)であり、画素領域の一辺に沿って複数設けられる。電気光学装置の動作時には、例えば画像信号等に基づいて、画素電極の電位が制御され、複数の画素電極が配列された画素領域において画像表示が行われる。
本発明では特に、第2のトランジスタは、第1のトランジスタと同一導電型のトランジスタである。即ち、第2のトランジスタは、第1のトランジスタがNチャネル型のトランジスタからなる場合には、第1のトランジスタと同一導電型であるNチャネル型のトランジスタからなり、第1のトランジスタがPチャネル型のトランジスタからなる場合には、第1のトランジスタと同一導電型であるPチャネル型のトランジスタからなる。第2のトランジスタは、第2のソース電極、第2のドレイン電極及び第2のゲート電極を有している。第2のソース電極は、浮遊状態とされ、第2のドレイン電極は、第1のトランジスタが有する第1のドレイン電極に電気的に接続され、第2のゲート電極には、第1のトランジスタが有する第1のゲート電極に入力されるゲート信号が反転された反転ゲート信号が入力される。ここで反転ゲート信号は、ゲート信号が例えば所定電位に対して反転された信号であり、第1のトランジスタがオン状態となる場合には第2のトランジスタがオフ状態になるように且つ第1のトランジスタがオフ状態となる場合には第2のトランジスタがオン状態になるように、第2のトランジスタを制御するための信号である。即ち、第1のトランジスタがゲート信号に応じてオフ状態からオン状態に切り替わる際、第2のトランジスタが反転ゲート信号に応じてオン状態からオフ状態に切り替わり、第1のトランジスタがゲート信号に応じてオン状態からオフ状態に切り替わる際、第2のトランジスタが反転ゲート信号に応じてオフ状態からオン状態に切り替わる。
よって、第1のトランジスタのオンオフの切り替えに伴って第1のトランジスタの第1のドレイン電極側に発生するノイズを、第2のトランジスタのオンオフの切り替えに伴って第2のトランジスタの第2のドレイン電極側に発生するノイズによって打ち消す(即ちキャンセルさせる)ことができる。従って、例えばサンプリング回路等の周辺回路を構成する第1のトランジスタのオンオフの切り替えに伴って第1のトランジスタの出力側(即ち、第1のドレイン電極側)に発生するノイズを低減できる。この結果、高品質な画像を表示することが可能となる。
以上説明したように、本発明に係る電気光学装置によれば、例えばサンプリング回路等の周辺回路を構成する第1のトランジスタのオンオフの切り替えに伴って該第1のトランジスタの出力側に発生するノイズを低減でき、高品質な画像を表示することが可能となる。
本発明の電気光学装置の一態様では、前記第1のトランジスタは、第1の半導体層を有し、前記第2のトランジスタは、前記第1の半導体層と同一膜から形成された第2の半導体層を有し、前記第1のソース電極及び前記第2のソース電極は、互いに同一膜から形成され、前記第1のドレイン電極及び前記第2のドレイン電極は、互いに同一膜から形成され、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極は、互いに同一膜から形成される。
この態様によれば、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタのトランジスタ特性を互いにより近づけることができる。よって、第1のトランジスタのオンオフの切り替えに伴って第1のトランジスタの第1のドレイン電極側に発生するノイズを、第2のトランジスタのオンオフの切り替えに伴って第2のトランジスタの第2のドレイン電極側に発生するノイズによってより確実に打ち消すことができる。ここで、「同一膜」とは、製造工程における同一機会に成膜される膜を意味し、同一種類の膜である。尚、「同一膜から形成される」とは、一枚の膜として連続して形成されていることまでも要求する趣旨ではなく、基本的に、同一膜のうち相互に分断されている膜部分として形成されていれば足りる趣旨である。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第1のドレイン電極及び前記第2のドレイン電極は、互いに同一の抵抗値を有するように形成され、前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極は、互いに同一の抵抗値を有するように形成される。
この態様によれば、典型的には、第1のドレイン電極及び第2のドレイン電極は、基板上に配置される面積が互いに等しくなるように、互いに同一膜から形成される。更に、第1のゲート電極及び第2のゲート電極も、基板上に配置される面積が互いに等しくなるように、互いに同一膜から形成される。よって、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタのトランジスタ特性を互いにより近づけることができる。従って、第1のトランジスタのオンオフの切り替えに伴って第1のトランジスタの第1のドレイン電極側に発生するノイズを、第2のトランジスタのオンオフの切り替えに伴って第2のトランジスタの第2のドレイン電極側に発生するノイズによってより確実に打ち消すことができる。尚、ここで「互いに同一の抵抗値を有する」とは、文字通り完全に同一の抵抗値を有することのみならず、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタのトランジスタ特性が実践上同じとなる程度に互いに近い(即ち、互いに殆ど同一或いは実践上同一の)抵抗値を有することも含む。
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素領域に配線された複数の走査線及び複数のデータ線と、前記周辺領域に設けられ、画像信号が供給される画像信号線とを備え、前記第1のトランジスタは、前記画像信号線に供給される画像信号を、前記ゲート信号として入力されるサンプリング信号に応じて前記複数のデータ線に夫々供給する複数のサンプリング用トランジスタとして形成され、前記第2のトランジスタは、前記複数のサンプリング用トランジスタの各々に対応して1つずつ設けられた複数のダミーサンプリング用トランジスタとして形成される。
この態様によれば、第1のトランジスタは、サンプリング回路を構成する複数のサンプリング用トランジスタとして、例えば画素領域の近傍に複数のデータ線の配列方向(即ち、複数の走査線の延びる方向)に沿って配列するように複数形成される。尚、第1のソース電極は、画像信号線に電気的に接続され、第1のドレイン電極は、データ線に電気的に接続され、第1のゲート電極にはゲート信号として例えばデータ線駆動回路からサンプリング信号が入力される。
第2のトランジスタは、複数のダミーサンプリング用トランジスタとして、複数のサンプリング用トランジスタとしての複数の第1のトランジスタの各々に対応して1つずつ設けられる。典型的には、複数のダミーサンプリング用トランジスタ(言い換えれば、複数の第2のトランジスタ)は、複数のサンプリング用トランジスタ(言い換えれば、複数の第1のトランジスタ)と交互に、複数のデータ線の配列方向に沿って配列するように形成される。
よって、サンプリング用トランジスタのオンオフの切り替えに伴ってサンプリング用トランジスタのドレイン電極側に発生するノイズを、ダミーサンプリング用トランジスタのオンオフの切り替えに伴ってダミーサンプリング用トランジスタのドレイン電極側に発生するノイズによって打ち消すことができる。従って、サンプリング回路を構成する複数のサンプリング用トランジスタのオンオフの切り替えに伴ってサンプリング用トランジスタの出力側に発生するノイズを低減できる。この結果、高品質な画像を表示することが可能となる。
上述した第1のトランジスタが複数のサンプリング用トランジスタとして形成され、第2のトランジスタが複数のダミーサンプリング用トランジスタとして形成される場合には、前記複数のサンプリング用トランジスタとして形成された複数の第1のトランジスタ、及び前記複数のダミーサンプリング用トランジスタとして形成された複数の第2のトランジスタは、前記複数のデータ線が配列される方向に沿って、交互に配列されてもよい。
この場合には、複数のサンプリング用トランジスタとしての複数の第1のトランジスタと、複数のダミーサンプリング用トランジスタとしての複数の第2のトランジスタとを、互いにトランジスタ特性が殆ど或いは完全に同じになるように、基板上に容易に配置可能である。よって、サンプリング用トランジスタのオンオフの切り替えに伴ってサンプリング用トランジスタのドレイン電極側に発生するノイズを、ダミーサンプリング用トランジスタのオンオフの切り替えに伴ってダミーサンプリング用トランジスタのドレイン電極側に発生するノイズによって打ち消すことができる。
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置(但し、その各種態様も含む)を具備する。
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、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、タッチパネルなどの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)、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良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実施形態に係る液晶装置について、図1から図5を参照して説明する。
<第1実施形態>
第1実施形態に係る液晶装置について、図1から図5を参照して説明する。
先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。ここに図1は、本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図であり、図2は、図1のII−II’線断面図である。
図1及び図2において、本実施形態に係る液晶装置では、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、本発明に係る「画素領域」の一例としての画像表示領域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。尚、本実施形態では、周辺領域は、TFTアレイ基板10の中心から見て、額縁遮光膜53によって規定される額縁領域より以遠の領域として規定されており、額縁領域を含む領域である。つまり、周辺領域は、TFTアレイ基板10上における画像表示領域10aを除く領域であり、光を出射しない領域として設定される。
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7が額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。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、外部回路接続端子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、画素スイッチング用TFT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ている。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、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明材料からなる画素電極9aがマトリクス状に設けられている。画素電極9a上には、配向膜が形成されている。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。遮光膜23は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板20上の画像表示領域10a内で、例えば格子状等にパターニングされている。遮光膜23上には、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と対向してベタ状に形成されている。対向電極21上には配向膜が形成されている。液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
尚、本実施形態では、画像表示領域10aにおける液晶層50に対して対向基板20側から入射される入射光が、TFTアレイ基板10側から表示光として出射されることを前提している。
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、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、本実施形態に係る液晶装置の電気的な構成について、図3を参照して説明する。ここに図3は、本実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示すブロック図である。
図3に示すように、TFTアレイ基板10の画像表示領域10aを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極9aと該画素電極9aをスイッチング制御するための画素スイッチング用TFT30とが形成されており、データ信号Diが供給されるデータ線6aが該画素スイッチング用TFT30のソースに電気的に接続されている。尚、データ線6aに書き込むデータ信号Diは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
また、画素スイッチング用TFT30のゲートに走査線11aが電気的に接続されている。走査線11aには、走査線駆動回路104から所定のタイミングで走査信号G1、G2、・・・、Gmが、この順に線順次で印加される。尚、本実施形態では、説明の簡単のため、走査信号G1、G2、・・・、Gmがこの順に線順次で走査線11aに印加されるように構成しているが、走査信号Gi(但し、i=1、2、・・・、m)が走査線11aに印加される順序は、任意の順序であってもよい。
画素電極9aは、画素スイッチング用TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子である画素スイッチング用TFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線6aから供給されるデータ信号Diを所定のタイミングで書き込む。画素電極9aを介して液晶に書き込まれた所定レベルのデータ信号Di(但し、i=1、2、・・・、n)は、対向基板20(図2参照)に形成された対向電極21(図2参照)との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極9aと対向電極21との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70が付加されている。蓄積容量70の一方の電極は、画素電極9aと並列して画素スイッチング用TFT30のドレインに電気的に接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量配線400に電気的に接続されている。
図3に示すように、本実施形態に係る液晶装置には、そのTFTアレイ基板10上の周辺領域に、走査線駆動回路104、データ線駆動回路101及びサンプリング回路7を含む周辺回路並びに画像信号線6が設けられている。
走査線駆動回路104には、Yクロック信号CLY、反転Yクロック信号CLYinv、及びYスタートパルスDYが供給される。走査線駆動回路104は、YスタートパルスDYが入力されると、Yクロック信号CLY及び反転Yクロック信号CLYinvに基づくタイミングで、走査信号Gi(但し、i=1、・・・、m)を順次生成して出力する。
データ線駆動回路101には、Xクロック信号CLX、反転Xクロック信号CLXinv、及びXスタートパルスDXが供給される。データ線駆動回路101は、XスタートパルスDXが入力されると、Xクロック信号CLX及び反転Xクロック信号XCLXinvに基づくタイミングで、サンプリング信号Si(但し、i=1、2、・・・、n)を順次生成して出力する。
サンプリング回路7は、データ線6a毎に設けられた複数のサンプリング用TFT71と、該複数のサンプリング用TFT71の各々に対応して1つずつ設けられたダミーサンプリング用TFT81及びインバータ(或いはNOT回路)110とを備えている。
サンプリング用TFT71は、本発明に係る「第1のトランジスタ」の一例であり、Nチャネル型TFTから構成されている。尚、サンプリング用TFT71は、Pチャネル型TFTから構成されてもよい。サンプリング用TFT71のソースは、画像信号線6に電気的に接続されている。サンプリング用TFT71のゲートは、サンプリング信号線97に電気的に接続されている。サンプリング用TFT71のドレインは、データ線6aに電気的に接続されている。各サンプリング用TFT71は、画像信号線6を介して画像信号VIDが入力されると共にサンプリング信号線97を介してデータ線駆動回路101からサンプリング信号Si(但し、i=1、2、・・・、n)が入力されると、画像信号VIDをサンプリングして、各データ線6aにデータ信号Di(但し、i=1、2、・・・、n)として印加するように構成されている。
ダミーサンプリング用TFT81は、本発明に係る「第2のトランジスタ」の一例であり、サンプリング用TFT71と同一導電型のTFTであるNチャネル型TFTから構成されている。尚、サンプリング用TFT71がPチャネル型TFTから構成されると共に、ダミーサンプリング用TFT81が、サンプリング用TFT71と同一導電型のTFTであるPチャネル型TFTから構成されてもよい。ダミーサンプリング用TFT81のソースは、電気的に浮遊状態(即ち、フローティング状態)とされている。ダミーサンプリング用TFT81のゲートは、インバータ110を介してサンプリング信号線97に電気的に接続されている。ダミーサンプリング用TFT81のドレインは、サンプリング用TFT71のドレインに電気的に接続されている(言い換えれば、データ線6aに電気的に接続されている)。
インバータ110は、データ線駆動回路101からサンプリング信号線97に出力されたサンプリング信号Si(但し、i=1、2、・・・、n)を反転して(即ち、論理否定して)、反転サンプリング信号SiB(但し、i=1、2、・・・、n)としてダミーサンプリング用TFT81のゲートに出力する。よって、サンプリング用TFT71のゲートが高電位側の電位とされる際には、ダミーサンプリング用TFT81のゲートは低電位側の電位とされ、サンプリング用TFT71のゲートが低電位側の電位とされる際には、ダミーサンプリング用TFT81のゲートは高電位側の電位とされる。
次に、本実施形態に係るサンプリング用TFT及びダミーサンプリング用TFTの具体的な構成について、図4及び図5を参照して説明する。ここに図4は、本実施形態に係るサンプリング用TFT及びダミーサンプリング用TFTの構成を示す平面図である。図5は、図4のV−V’線断面図である。尚、図5においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
図4及び図5において、サンプリング用TFT71は、TFTアレイ基板10上に設けられた下地絶縁膜12上に形成されている。サンプリング用TFT71は、半導体層74、ソース配線71S、ドレイン配線71D、ゲート配線71G及びゲート絶縁膜75を備えている。
半導体層74は、本発明に係る「第1の半導体層」の一例であり、ゲート配線71Gからの電界によりチャネルが形成されるチャネル領域74Cと、ソース領域74Sとドレイン領域74Dとを有している。尚、チャネル領域74Cに隣接する領域をLDD(Lightly Doped Drain)領域としてもよい。
ソース配線71Sは、本発明に係る「第1のソース電極」の一例であり、半導体層74より層間絶縁膜41及び42を介して上層側に、例えばアルミニウム等の金属膜から形成されている。ソース配線71Sは、層間絶縁膜41及び42を貫通して開孔されたコンタクトホール61sを介してソース領域74Sに電気的に接続されている。ソース配線71Sは、データ線6aが延びる方向(即ち、Y方向)に沿って延びるように形成されている。ソース配線71Sは、図示しないコンタクトホール及び中継配線などを介して、画像信号線6と電気的に接続されている(図3参照)。
ドレイン配線71Dは、本発明に係る「第1のドレイン電極」の一例であり、ソース配線71Sと同一膜から形成されている、即ち、ドレイン配線71Dは、半導体層74より層間絶縁膜41及び42を介して上層側に、例えばアルミニウム等の金属膜から形成されている。ドレイン配線71Dは、層間絶縁膜41及び42を貫通して開孔されたコンタクトホール61dを介してドレイン領域74Dに電気的に接続されている。ドレイン配線71Dは、データ線6aが延びる方向(即ち、Y方向)に沿って延びるように形成された部分と、この部分からデータ線6aに繋がるようにデータ線6aに交わる方向(即ち、X方向)に沿って延びる部分とを有している。ドレイン配線71Dは、当該ドレイン配線71より層間絶縁膜42を介して下層側に形成されたデータ線6aと、層間絶縁膜42に開孔されたコンタクトホール63を介して電気的に接続されている。
ゲート配線71Gは、本発明に係る「第1のゲート電極」の一例であり、半導体層74よりゲート絶縁膜75を介して上層側に、例えば導電性ポリシリコン膜等から形成されている。ゲート配線71Gは、半導体層74のチャネル領域74とゲート絶縁膜75を介して重なると共に、データ線6aが延びる方向(即ち、Y方向)に沿って延びるように形成されている。ゲート配線71Gは、図示しないコンタクトホール及び中継配線などを介して、サンプリング信号線97と電気的に接続されている(図3参照)。
ソース配線71S及びドレイン配線71Dの上層側には、層間絶縁膜43及び44が順に積層されている。
図4及び図5において、ダミーサンプリング用TFT81は、サンプリング用TFT71と同様に、TFTアレイ基板10上に設けられた下地絶縁膜12上に形成されている。ダミーサンプリング用TFT81は、半導体層84、ソース配線81S、ドレイン配線81D、ゲート配線81G及びゲート絶縁膜85を備えている。
半導体層84は、本発明に係る「第2の半導体層」の一例であり、半導体層74と同一膜から形成されている。半導体層84は、ゲート配線81Gからの電界によりチャネルが形成されるチャネル領域84Cと、ソース領域84Sとドレイン領域84Dとを有している。尚、半導体層74にLDD領域が形成されている場合には、半導体層75にもLDD領域が形成されていることが好ましい。この場合には、ダミーサンプリング用TFT81とサンプリング用TFT71のトランジスタ特性を互いに殆ど或いは実践上完全に同じにすることが可能である。
ソース配線81Sは、本発明に係る「第2のソース電極」の一例であり、ソース配線71Sと同一膜から形成されている。即ち、ソース配線81Sは、半導体層84より層間絶縁膜41及び42を介して上層側に、例えばアルミニウム等の金属膜から形成されている。ソース配線81Sは、層間絶縁膜41及び42を貫通して開孔されたコンタクトホール62sを介してソース領域74Sに電気的に接続されている。ソース配線81Sは、データ線6aが延びる方向(即ち、Y方向)に沿って延びるように形成されている。ソース配線81Sは、他の配線或いは回路に電気的に接続されていない浮遊状態とされている(図3参照)。
ドレイン配線81Dは、本発明に係る「第2のドレイン電極」の一例であり、ドレイン配線71Dと同一膜から形成されている。即ち、ドレイン配線81Dは、半導体層74より層間絶縁膜41及び42を介して上層側に、例えばアルミニウム等の金属膜から形成されている。ドレイン配線81Dは、層間絶縁膜41及び42を貫通して開孔されたコンタクトホール62dを介してドレイン領域84Dに電気的に接続されている。ドレイン配線81Dは、データ線6aが延びる方向(即ち、Y方向)に沿って延びるように形成された部分と、この部分からデータ線6aに繋がるようにデータ線6aに交わる方向(即ち、X方向)に沿って延びる部分とを有している。ドレイン配線81Dは、当該ドレイン配線81より層間絶縁膜42を介して下層側に形成されたデータ線6aと、層間絶縁膜42に開孔されたコンタクトホール64を介して電気的に接続されている。
ゲート配線81Gは、本発明に係る「第2のゲート電極」の一例であり、ゲート配線71Gと同一膜から形成されている。即ち、ゲート配線81Gは、半導体層84よりゲート絶縁膜85を介して上層側に、例えば導電性ポリシリコン膜等から形成されている。ゲート配線81Gは、半導体層84のチャネル領域84Cとゲート絶縁膜85を介して重なると共に、データ線6aが延びる方向(即ち、Y方向)に沿って延びるように形成されている。ゲート配線81Gは、図示しないコンタクトホール及び中継配線などを介して、インバータ110の出力線と電気的に接続されている(図3参照)。
図5において、遮光膜510が、サンプリング用TFT71毎及びダミーサンプリング用TFT81毎に設けられている。遮光膜510は、サンプリング用TFT71及びダミーサンプリング用TFT81よりも下地絶縁膜12を介して下層側に配置され、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、サンプリング用TFT71及びダミーサンプリング用TFT81の各々に重なるように形成されている。遮光膜510によって、画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域からの光漏れやサンプリング用TFT71及びダミーサンプリング用TFT81による戻り光(例えば、TFTアレイ基板10における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光など)の再反射を、遮光膜510によって低減できる。
図3から図5において、上述のように構成された本実施形態に係る液晶装置の動作時には、サンプリング用TFT71のゲート配線71Gにはサンプリング信号Si(但し、i=1、2、・・・、n)が入力されるのに対して、ダミーサンプリング用TFT81のゲート配線81Gには反転サンプリング信号SiB(但し、i=1、2、・・・、n)が入力されるので、サンプリング用TFT71がサンプリング信号Si(但し、i=1、2、・・・、n)に応じてオフ状態からオン状態に切り替わる際、ダミーサンプリング用TFT81が反転サンプリング信号SiB(但し、i=1、2、・・・、n)に応じてオン状態からオフ状態に切り替わり、サンプリング用TFT71がサンプリング信号Si(但し、i=1、2、・・・、n)に応じてオン状態からオフ状態に切り替わる際、ダミーサンプリング用TFT81が反転サンプリング信号SiB(但し、i=1、2、・・・、n)に応じてオフ状態からオン状態に切り替わる。
よって、サンプリング用TFT71のオンオフの切り替えに伴ってドレイン配線71Dに発生するノイズ(言い換えれば、ドレイン配線71Dに電気的に接続されたデータ線6aに発生するノイズ)を、ダミーサンプリング用TFT81のオンオフの切り替えに伴ってダミーサンプリング用TFT81のドレイン配線81Dに発生するノイズによって打ち消す(即ちキャンセルさせる)ことができる。
即ち、サンプリング用TFT71のオンオフの切り替えに伴ってデータ線6aに発生するノイズ(言い換えれば、データ信号Di(但し、i=1、2、・・・、n)に発生するノイズ)を、上述の如く構成された(即ち、サンプリング用TFT71と同一導電型のTFTであって、浮遊状態とされたソース配線81Sと、サンプリング用TFT71のドレイン配線71Dに電気的に接続されたドレイン配線81Dと、サンプリング信号Siが反転された反転サンプリング信号SiBが入力されるゲート配線81Gとを有する)ダミーサンプリング用TFT81によって低減できる。従って、本実施形態に係る液晶装置によれば、高品質な画像を表示することが可能となる。
更に、本実施形態では特に、半導体層74及び75は、互いに同一膜から形成され、且つ、ソース配線71S及び81Sは、互いに同一膜から形成され、且つ、ドレイン配線71D及び81Dは、互いに同一膜から形成され、且つ、ゲート配線71G及び81Gは、互いに同一膜から形成されている。よって、サンプリング用TFT71及びダミーサンプリング用TFT81のトランジスタ特性を互いにより近づけることができる。従って、サンプリング用TFT71のオンオフの切り替えに伴ってサンプリング用TFT71のドレイン配線71Dに発生するノイズ(言い換えれば、データ信号Di(但し、i=1、2、・・・、n)に発生するノイズ)を、ダミーサンプリング用TFT81のオンオフの切り替えに伴ってダミーサンプリング用TFT81のドレイン配線81Dに発生するノイズによってより確実に打ち消すことができる。
加えて、本実施形態では特に、ドレイン配線71D及び81Dは、互いに同一の抵抗値を有するように形成され、ゲート配線71G及び81Gは、互いに同一の抵抗値を有するように形成されている。即ち、ドレイン配線71D及び81Dは、上述したように互いに同一膜から形成されると共に、互いに同じ配線長を有するように(言い換えれば、TFTアレイ基板10上に配置される面積が互いに等しくなるように)形成されている。更に、ゲート配線71G及び81Gも、上述したように互いに同一膜から形成されると共に、互いに同じ配線長を有するように形成されている。よって、サンプリング用TFT71及びダミーサンプリング用TFT81のトランジスタ特性を互いにより近づけることができる。
更に加えて、本実施形態では特に、サンプリング用TFT71及びダミーサンプリング用TFT81は、複数のデータ線6aが配列される方向(即ち、X方向)に沿って、交互に配列されている。より詳細には、サンプリング用TFT71及びダミーサンプリング用TFT81は、サンプリング用TFT71のドレイン配線71Dとダミーサンプリング用TFT81のドレイン配線81Dとが隣り合うように、且つ、サンプリング用TFT71のソース配線71Sとダミーサンプリング用TFT81のソース配線81Sとが互いに隣り合うように、X方向に沿って交互に(即ち、サンプリング用TFT71、ダミーサンプリング用TFT81、サンプリング用TFT71、ダミーサンプリング用TFT81、…の順に)配列されている。よって、サンプリング用TFT71及びダミーサンプリング用TFT81を、互いにトランジスタ特性が殆ど或いは完全に同じになるように、TFTアレイ基板10上に容易に配置可能である。
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、ダミーサンプリング用TFT81を備えるので、サンプリング用TFT71のオンオフの切り替えに伴ってサンプリング用TFT71のドレイン配線71Dに発生するノイズを、ダミーサンプリング用TFT81のオンオフの切り替えに伴ってダミーサンプリング用TFT81のドレイン配線81Dに発生するノイズによって打ち消すことができる。従って、サンプリング回路7を構成する複数のサンプリング用TFT71のオンオフの切り替えに伴ってデータ線6aに発生するノイズを低減できる。この結果、高品質な画像を表示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、図6を参照して説明する。以下では、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。ここに図6は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
<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、図6を参照して説明する。以下では、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。ここに図6は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
図6に示すように、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及び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及び1110Gに入射される。
液晶パネル1110R、1110B及び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及びBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。従って、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及び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。
尚、液晶パネル1110R、1110B及び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。
尚、図6を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、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装置等が挙げられる。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。
また本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置(LCOS)、プラズマディスプレイ(PDP)、電界放出型ディスプレイ(FED、SED)、有機ELディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、電気泳動装置等にも適用可能である。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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。
6a…データ線、7…サンプリング回路、9a…画素電極、10…TFTアレイ基板、10a…画像表示領域、11a…走査線、20…対向基板、71…サンプリング用TFT、71D…ドレイン配線、71G…ゲート配線、71S…ソース配線、81…ダミーサンプリング用TFT、74…半導体層、81D…ドレイン配線、81G…ゲート配線、81S…ソース配線、84…半導体層、101…データ線駆動回路、104…走査線駆動回路、110…インバータ
Claims (6)
- 複数の画素電極と、
該複数の画素電極が配列された画素領域の周辺に位置する周辺領域に設けられ、第1のソース電極、第1のドレイン電極、及びゲート信号が入力される第1のゲート電極を有する第1のトランジスタと、
該第1のトランジスタと同一導電型のトランジスタであって、(i)浮遊状態とされた第2のソース電極、(ii)前記第1のドレイン電極に電気的に接続された第2のドレイン電極、及び(iii)前記ゲート信号が反転された反転ゲート信号が入力される第2のゲート電極を有する第2のトランジスタと
を備えることを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1のトランジスタは、第1の半導体層を有し、
前記第2のトランジスタは、前記第1の半導体層と同一膜から形成された第2の半導体層を有し、
前記第1のソース電極及び前記第2のソース電極は、互いに同一膜から形成され、
前記第1のドレイン電極及び前記第2のドレイン電極は、互いに同一膜から形成され、
前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極は、互いに同一膜から形成される
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記第1のドレイン電極及び前記第2のドレイン電極は、互いに同一の抵抗値を有するように形成され、
前記第1のゲート電極及び前記第2のゲート電極は、互いに同一の抵抗値を有するように形成される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学装置。 - 前記画素領域に配線された複数の走査線及び複数のデータ線と、
前記周辺領域に設けられ、画像信号を供給する画像信号線と
を備え、
前記第1のトランジスタは、前記画像信号線が供給される画像信号を、前記ゲート信号として入力されるサンプリング信号に応じて前記複数のデータ線に夫々供給する複数のサンプリング用トランジスタとして形成され、
前記第2のトランジスタは、前記複数のサンプリング用トランジスタの各々に対応して1つずつ設けられた複数のダミーサンプリング用トランジスタとして形成される
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。 - 前記複数のサンプリング用トランジスタとして形成された複数の第1のトランジスタ、及び前記複数のダミーサンプリング用トランジスタとして形成された複数の第2のトランジスタは、前記複数のデータ線が配列される方向に沿って、交互に配列されることを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。
- 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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---|---|---|---|
JP2008216286A JP2010054557A (ja) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | 電気光学装置及び電子機器 |
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JP2008216286A Withdrawn JP2010054557A (ja) | 2008-08-26 | 2008-08-26 | 電気光学装置及び電子機器 |
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JP (1) | JP2010054557A (ja) |
-
2008
- 2008-08-26 JP JP2008216286A patent/JP2010054557A/ja not_active Withdrawn
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