JP2018017810A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気光学装置においてより高品質の電源を供給する。【解決手段】電気光学装置は、第1基板と、第1映像信号入力端子および第1電源端子を含み、前記第1基板上において第1方向に並べられた第1端子群と、第2映像信号入力端子および第2電源端子を含み、前記第1端子群に対して前記第1方向と異なる第2方向に配置され、前記第1基板上において当該第1方向に並べられた第2端子群と、前記第1基板上に形成され、前記第1電源端子と前記第2電源端子とを接続する第1配線とを有する。【選択図】図6
Description
本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。
液晶パネル等の電気光学装置を、FPC(Flexible Printed Circuit)基板を用いて実装する技術が知られている。例えば特許文献1には、ガラス基板上にICチップおよびFPC基板を実装する技術が記載されている。
近年、電気光学装置の高解像度化に伴い、実装に用いられる端子の数が増える傾向にある。また、小型化および高精細化の要求により端子として用いることのできる面積には限りがあり、配線も細くなる傾向にある。しかし、電源線が細くなると、電源電圧が安定せず電気光学装置の動作に支障をきたす場合があった。
これに対し本発明は、電気光学装置において小型化可能でより高品質の電源によって、高精細で高品位な表示を可能とすることを目的とする。
本発明は、第1基板と、第1映像信号入力端子および第1電源端子を含み、前記第1基板上において第1方向に並べられた第1端子群と、第2映像信号入力端子および第2電源端子を含み、前記第1端子群に対して前記第1方向と異なる第2方向に配置され、前記第1基板上において当該第1方向に並べられた第2端子群と、前記第1基板上に形成され、前記第1電源端子と前記第2電源端子とを接続する第1配線とを有する電気光学装置を提供する。
この電気光学装置によれば、より高品質の電源を供給することができる。
この電気光学装置によれば、より高品質の電源を供給することができる。
前記第1配線は、前記第1映像信号入力端子に接続された第2配線および前記第2映像信号入力端子に接続された第3配線よりも太くてもよい。
この電気光学装置によれば、第1配線が第2配線および第3配線と同じ太さである場合と比較して電源線の電流容量を増やすことができる。
この電気光学装置によれば、第1配線が第2配線および第3配線と同じ太さである場合と比較して電源線の電流容量を増やすことができる。
この電気光学装置は、第2基板と、前記第1基板および前記第2基板により挟まれた電気光学層と、前記第1端子群に含まれる第3電源端子および第4電源端子と、前記第2端子群に含まれる第5電源端子および第6電源端子と、前記第1基板上に形成され、前記第3電源端子と前記第5電源端子とを接続する第2配線と、前記第1基板上に形成され、前記第4電源端子と前記第6電源端子とを接続する第3配線と、複数の画素と、前記複数の画素の中から一群の画素を選択するための駆動回路とを有し、前記第1電源端子および前記第2電源端子には、前記電気光学層に印加される電圧の基準電位が与えられ、前記第3電源端子および前記第5電源端子には、前記駆動回路における基準電位が与えられ、前記第4電源端子および前記第6電源端子には、前記駆動回路における電源電位が与えられてもよい。
この電気光学装置によれば、電気光学装置における3つの電源を高品質に供給することができる。
この電気光学装置によれば、電気光学装置における3つの電源を高品質に供給することができる。
また、本発明は、上記いずれかの電気光学装置を有する電子機器を提供する。
この電子機器によれば、より高品質の電源を供給することができる。
この電子機器によれば、より高品質の電源を供給することができる。
1.構成
図1は、一実施形態に係る電気光学装置1の構成を例示する斜視図であり、図2は、電気光学装置1の構成を示す模式図である。電気光学装置1は、電気光学パネル100、第1配線基板20、および第2配線基板30を有する。電気光学装置1は、画像の表示に用いられる装置であり、一例としてはプロジェクターのライトバルブとして用いられる。
図1は、一実施形態に係る電気光学装置1の構成を例示する斜視図であり、図2は、電気光学装置1の構成を示す模式図である。電気光学装置1は、電気光学パネル100、第1配線基板20、および第2配線基板30を有する。電気光学装置1は、画像の表示に用いられる装置であり、一例としてはプロジェクターのライトバルブとして用いられる。
電気光学パネル100は、与えられた信号に応じて光学状態が変化する、すなわち画像を形成するものであり、この例では透過型の液晶パネルである。電気光学パネル100は、素子基板101、対向基板102、および液晶(この図では図示略)を有する。素子基板101と対向基板102とは間隙を空けて貼り合わせられている。液晶はこの間隙に封入され、液晶層を形成している。この液晶は、例えばVA(Vertical Alignment)型の液晶である。素子基板101(第1基板の一例)は、画素電極(この図では図示略)およびこの画素電極に電圧を書き込むための回路要素(トランジスター等。この図では図示略)が形成された基板である。対向基板102(第2基板の一例)は、共通電極(この図では図示略)が形成された基板である。素子基板101および対向基板102は、いずれも、ガラスや石英等、光透過性を有する材料で形成されている。
第1配線基板20および第2配線基板30は、電気光学パネル100を回路基板等の他の装置に接続するためのものである。第1配線基板20は、FPC(Flexible Printed Circuit)基板21上に形成された配線および第1駆動回路22を有する。第2配線基板30は、FPC基板31上に形成された配線および第2駆動回路32を有する。第1配線基板20、および第2配線基板30はいわゆるCOF(Chip On Film)である。第1配線基板20は、電気光学パネル100の映像信号入力端子161A等を含む端子群Aと接続するための接続領域(図示略)を有する。第2配線基板30は、電気光学パネル100の映像信号入力端子161B等を含む端子群Bと接続するための接続領域(図示略)を有する。これらの端子群および接続領域により、電気光学パネル100は、第1配線基板20および第2配線基板30に電気的に接続される。
電気光学パネル100は、画素領域110、走査線駆動回路130、データ線選択回路150、n本の映像信号線160、n個の映像信号入力端子161、k本の選択信号線140、k個の選択信号入力端子145、複数の電源端子171,172,173、および対応する電源線174,175,176を有する。nは、1以上の整数であり、kは2以上の整数である。図2の例ではk=4である。これらの要素は、素子基板101上に形成されている。データ線選択回路150は、素子基板101の画素領域110の周辺部の一辺に沿って形成され、走査線駆回路130は、データ線選択回路150が形成された辺と交差する他の辺に沿って形成される。端子群A,Bは、データ線選択回路150に対して、画素領域110とは反対側、すなわち、基板端側に形成される。
この例で、高精細表示の多数の画素を高速に駆動するため、第1駆動回路22および第2駆動回路32を含む駆動回路10が用いられる。第1駆動回路22および第2駆動回路32は、外部の上位回路から入力されるクロック信号、制御信号、および映像信号に従って、電気光学パネル100に表示させる画像を示す映像信号を出力する。電気光学パネル100は、第1駆動回路22および第2駆動回路32並びに他の回路から入力されるクロック信号および映像信号に従って、画像を表示する。この例では、第1駆動回路22および第2駆動回路32は、同じ機能の駆動回路で、データ信号以外は同じ信号を出力することが可能である。。
画素領域110は、画像を表示する領域である。画素領域110は、m本の走査線112、(k×n)本のデータ線114、および(m×k×n)個の画素111を有する。mは、1以上の整数である。画素111は、走査線112とデータ線114との交差に対応して設けられ、m行×(k×n)列のマトリクス状に配列される。走査線112は、走査信号を伝送する信号線であり、走査線駆動回路130から行方向(x方向)に沿って設けられている。データ線114は、データ信号を伝送する信号線であり、データ線選択回路150から列方向(y方向)に沿って設けられている。走査線112とデータ線114とは、電気的に絶縁されている。1また、この例では、k本(列)のデータ線114に対応するk×m個の画素111が、1つの画素群(ブロック)を形成している。1列の画素111を1つのサブ画素群と考えると、1つの画素群はk個(列)のサブ画素群により構成される。ある画素群に属する画素111は、データ線選択回路150を介して同一の映像信号線160に接続される。すなわち、電気光学パネル100は、n本(列)の映像信号線160あるいはn個の映像信号入力端子161によってn個のブロックに区分されたn個(列)の画素群を有する。画素111の詳細は後述する。以下の説明において、複数の走査線112の各々を区別する必要があるときは、第1行、第2行、第3行、…、および第m行の走査線112と表す。複数のデータ線114の各々を区別する必要があるときは、第1列、第2列、第3列、…、および第(k×n)列のデータ線114と表す。映像信号線160についても同様である。また、この例では、一つの画素群を構成するk個のサブ画素群あるいは対応するk本のデータ線114は行方向に連続配置しているが、必ずしも連続しなくてもよい。この例では、k本のデータ線114は行方向に連続しているので、映像信号線160同士、または、映像信号線160とデータ信号に影響を与える配線との交差を防止できる。
走査線駆動回路130は、マトリクス状に配置された複数の画素111の中から、データを書き込む行を選択する。具体的には、走査線駆動回路130は、複数の走査線112の中から1本の走査線112を選択するための走査信号を出力する。走査線駆動回路130は、第1行、第2行、第3行、…、および第m行の走査線112に、走査信号Y1、Y2、Y3、…、およびYmを供給する。この例で、走査信号Y1、Y2、Y3、…、およびYmは、順次排他的にハイレベルとなる信号である。
データ線選択回路150は、各画素群において、データを書き込む画素111の列を選択する。具体的には、データ線選択回路150は、その画素群に属するk本のデータ線114の中から少なくとも1本のデータ線114を、選択信号SEL[1]〜SEL[k]に応じて選択する。データ線114は、データ線選択回路150により、k本を単位として、1本ずつ1本の映像信号線160に接続される。データ線選択回路150は、n個の画素群の各々に対応する、n個のデマルチプレクサー151を有する。デマルチプレクサー151の詳細は後述する。
映像信号線160は、映像信号入力端子161とデータ線選択回路150との間を接続する。映像信号線160は、映像信号入力端子161を介して、第1配線基板20および第2配線基板30から入力された映像信号S(S[1]〜S[n])を、データ線選択回路150に伝送する信号線であり、n個の映像信号入力端子161あるいはn個の画素群の各々に対応して、n列(本)設けられる。映像信号Sは、画素111に書き込まれるデータを示す信号である。ここで、「映像」は静止画または動画をいう。1本の映像信号線160は、データ線選択回路150を介してk本のデータ線114に接続される。したがって、映像信号Sにおいては、これらk本のデータ線114に供給されるデータが時分割多重されている。
選択信号線140は、選択信号入力端子145とデータ線選択回路150のデマルチプレクサー150の間を接続する。選択信号線140(140[1]〜140[k])は、選択信号入力端子145(145[1]〜145[k])から入力された選択信号SEL(SEL[1]〜SEL[k])を伝送する信号線であり、k本設けられる。選択信号SELは、順次ハイレベルとなる信号である。
映像信号入力端子161は、第1配線基板20および第2配線基板30に接続される端子(電極パッド)であり、映像信号S[j]が供給される(jは、1≦j≦nを満たす整数)。この例では、第1配線基板20の第1駆動回路22から、第1列、第3列、第5列、…、第(2t−1)列の奇数列の映像信号線160に対応する映像信号入力端子161に、映像信号S[1]、S[3]、S[5]、…、S[2t−1]が供給される(tは、1≦t≦n/2の整数)。また、第2配線基板30の第2駆動回路32から、第2列、第4列、第6列、…、第(2t)列の偶数列の映像信号線160に対応する映像信号入力端子161に、映像信号S[2]、S[4]、S[6]、…、S[2t]が供給される。映像信号Sは、いわゆるデータ信号であり、この例では端子群A,Bのそれぞれ対応する映像信号入力端子161には、画像の表示に応じた異なる波形の信号が供給される。例えば、アナログ信号である。
選択信号入力端子140は、第1配線基板20および第2配線基板30に接続される端子(電極パッド)であり、選択信号SELが供給される。第1配線基板20の第1駆動回路22および第2配線基板30の第2駆動回路32の両方あるいは一方から、選択信号SELが供給される。選択信号SELは、データ線選択回路150において、データ線114を選択するタイミング信号である、この例では、選択信号SELは、端子群A,Bのそれぞれ対応する選択信号入力端子140には、同じ波形の信号が供給される。例えば、パルス信号である。
電源端子171、電源端子172、および電源端子173は、第1配線基板20および第2配線基板30に接続される端子(電極パッド)であり、電源電圧が供給される。電源電圧とは、電気光学パネル100において電源として用いられる電圧であり、この例では直流電圧である。電源端子171は電圧LCCOMを、電源端子172は電圧VSSYを、電源端子173は電圧VDDYを、それぞれ供給するための端子である。電圧LCCOMは、液晶層に印加される電圧の基準電位となる電圧である。電圧VSSYは、走査線駆動回路130における低電圧側の電源電位となる電圧である。電圧VDDYは、走査線駆動回路130における高電圧側の電源電位となる電圧である。
図3は、素子基板101上における端子群A,Bの配置関係を例示する図である。図1および図2での説明のように、端子群A,Bは、素子基板101の周辺領域の1辺に配置されている。端子群Aは、第1配線基板20と接続される端子群であり、端子群Bは、第2配線基板30と接続される端子群である。端子群A,Bには、それぞれ、複数の映像信号入力端子161、複数の選択信号入力端子145、複数の電源端子171〜173等が含まれる。端子群Bは、端子群Aに対して、素子基板101の縦方向(列方向)に配置されている。この例では、端子群Bは、端子群Aに対して、画素領域110とは反対側、すなわち、基板端側に形成される。
端子群Aは、映像信号入力端子161A、選択信号入力端子145A、電源端子171A〜173Aを含み、各端子は、素子基板101の横方向(行方向)に沿って1行に配置されている。端子群Bは、映像信号入力端子161B、選択信号入力端子145B、電源端子171B〜173Bを含み、各端子は、素子基板101の横方向に沿って1行に配置されている。映像信号入力端子161B、選択信号入力端子145B、および電源端子171B〜173Bは、それぞれ、映像信号入力端子161A、選択信号入力端子145A、および電源端子171A〜173Aに対して、それぞれ、横方向の位置は同じで、縦方向に配置されている。また、この例では、端子群Aと端子群Bの横方向の位置が同じ各端子はそれぞれ、同じ種類の信号が入力される端子であり、端子の形状も同じである。
また、映像信号入力端子161Aおよび映像信号入力端子161Bは、少なくとも、合計n個配置されている。この例では、映像信号入力端子161Aおよび映像信号入力端子161Bは同数で、それぞれ、n/2個が、端子群の横方向の中央に配置されている。
選択信号入力端子145Aおよび選択信号入力端子145Bは、映像信号入力端子161Aおよび映像信号入力端子161Bの両側に、それぞれ、k個ずつ配置されている(図3では、両側1個ずつのみを示してある)。選択信号入力端子145Aおよび選択信号入力端子145Bは、それぞれ、両側に設けられることにより、選択信号線140の両端から選択信号SELを入力することができる。また、選択信号入力端子145Aおよび選択信号入力端子145Bを設けることにより、第1回路基板20および第2回路基板の両方あるいは一方から選択信号SELを入力することができる。また、図2の例のように、選択信号入力端子145を映像信号入力端子161のどちらか片側だけにk個設け、選択信号線140の一端から選択信号SELを入力してもよい。
電源端子171A〜173Aおよび電源端子171B〜173Bは、それぞれ、映像信号入力端子161Aおよび映像信号入力端子161Bの両側に設けられている。これは、例えば走査線駆動回路130が基板101の左右両側に1つずつ設けられる構成に対応するためである。図2の例のように、走査線駆動回路130が1つだけ用いられる構成においては、選択信号入力端子145および電源端子171〜173が映像信号入力端子161のどちらか片側だけに設けられていてもよい。
なお、図3においても、縦方向は、画素領域110においてデータ線114が延びている列方向、すなわち、y方向である。また、横方向は、画素領域110において走査線112が延びている行方向、すなわち、x方向である。縦方向は、第1方向の一例であり、横方向は、第2方向の一例である。また、それらの方向は、液晶パネル100の画像の表示に対しても、それぞれ、縦方向および横方向である。
端子群Aは、第1端子群の一例であり、この例では、第1配線基板20と接続するための端子群であり、映像信号入力端子161A、選択信号入力端子145A、および電源端子171A〜173Aが横方向に沿って1行に並べられている。なお、電源端子171A、電源端子172A、および電源端子173Aは、それぞれ、第1電源端子、第3電源端子、および第4電源端子の一例である。端子群Bは、第2端子群の一例であり、この例では、第2配線基板30と接続するための端子群であり、映像信号入力端子161B、選択信号入力端子145B、および電源端子171B〜173Bが横方向に沿って端子群Aに対応して1行に並べられている。なお、電源端子171B、電源端子172B、および電源端子173Bは、それぞれ、第2電源端子、第5電源端子、および第6電源端子の一例である。
電気光学パネル100において、端子群Bは、端子群Aに対して縦方向(y方向において異なる位置)に配置されている。端子群Aおよび端子群Bという2つの端子群が設けられていることにより、それぞれ別の配線基板(この例では第1配線基板20および第2配線基板30)に接続することができ、それぞれ別の駆動回路(この例では第1駆動回路22および第2線駆動回路32)で駆動することができる。
さらに、端子群Aと端子群Bとが縦方向に配置されていることにより、端子群Aと端子群Bとが横方向に配置されている場合と比較して、各端子間の横方向の間隔を粗に(広く)配置することができる、あるいは、各端子の横方向のサイズを大きくすることができる。
図4は、映像信号入力端子161と画素111との接続関係を例示する図である。図4では、図2の例に示すn個の画素群およびn個の映像信号入力端子161のうち、連続する2個の画素群と、それらに対応する2個の映像信号入力端子161のみを示してある。また、それらに対応する映像信号線160およびデマルチプレクサー151も示してある。この例では、映像信号入力端子161は、奇数番目(奇数列目)の画素群(ブロック)に接続されている端子および偶数番目(偶数列目)の画素群(ブロック)に接続されている端子の2グループに分けられる。ここでは、奇数番目の画素群に対応する端子は端子群Aの映像信号入力端子161Aであり、偶数番目の画素群に対応する端子は端子群Bの映像信号入力端子161Bである。デマルチプレクサー151Aは、奇数番目の画素群に対応するデマルチプレクサー151であり、デマルチプレクサー151Bは、偶数番目の画素群に対応するデマルチプレクサー151である。映像信号入力端子161Aは、奇数番目の映像信号線160およびデマルチプレクサー151Aを介して、奇数番目の画素群のデータ線114と接続される。また、映像信号入力端子161Bは、偶数番目の映像信号線160およびデマルチプレクサー151Bを介して、偶数番目の画素群のデータ線114と接続される。映像信号入力端子161Aおよび映像信号入力端子161Bは、接続されているデマルチプレクサーが異なっているだけでなく、映像信号Sが供給される配線基板(駆動回路)も異なって接続される。この例では、映像信号入力端子161Aおよび映像信号入力端子161Bは、それぞれ、第1配線基板20および第2配線基板30に接続され、第1駆動回路22および第2駆動回路32から映像信号が供給される。すなわち、端子群Aである第1行目の映像信号入力端子161Aは、第1駆動回路22から奇数番目の画素群に対応する映像信号S1、S3、S5、…、S(2t−1)が供給される。また、端子群Bである第2行目の映像信号入力端子161Bは、第2駆動回路32から偶数番目の画素群に対応する映像信号S1、S3、S5、…、S(2t)が供給される。なお、端子群Aの映像信号入力端子161Aは、第1映像信号入力端子の一例であり、端子群Bの映像信号入力端子161Bは、第2映像信号入力端子の一例である。
端子群Aの映像信号入力端子161Aに接続された画素群は、第1画素群の一例であり、端子群Bの映像信号入力端子161Bに接続された画素群は、第2画素群の一例である。この例で、第1画素群および第2画素群は、それぞれ、横方向においてn/2個ずつ配置されている。各画素群は連続するk本のデータ線114を備えるので、データ線114は、連続するk本を単位として交互に映像信号入力端子161Aおよび映像信号入力端子161Bに接続される。また、デマルチプレクサー151は、第1画素群および第2画素群のそれぞれについて、k列のサブ画素群の中から1列のサブ画素群を選択する。この例では、k本のデータ線114は行方向に連続しているので、デマルチプレクサー151は、各画素群に対応して、行方向(x方向)に配置することができ、映像信号線160同士、または、映像信号線160とデータ信号に影響を与える配線との交差を防止できる。
また、この例では、1つの映像信号入力端子161はデータ線選択回路150を介して4本(k=4)のデータ線114に接続される。一例として、画素領域110でのデータ線114の間隔(例えば2つのデータ線の中心間の距離)を6μmとして横方向(行方向)に連続配置された4本のデータ線114がブロックを形成する例を考える。高精細の電気光学パネル100では、端子群の配置領域のサイズに占める映像信号入力端子161の割合は大きくなる。映像信号入力端子161が、横方向に1行に配置される図5の比較例では、画素領域110と映像信号入力端子161の配置領域(ほぼ端子群の配置領域)の横方向のサイズ(幅)を同程度とする場合には、隣り合う映像信号入力端子161同士の間隔(端子の中心間の距離)は24μm(4×6μm)となる(図5(a))。これは、端子群の配置領域のサイズと画素領域110のサイズと同程度とするためには、端子を構成する電極パッドの大きさが24μm未満でなければならないことを意味し、配線基板と電気光学パネルとの高度な実装能力が必要であり、容易でない。また、電極パッドの大きさを48[μm]とする場合は、端子群の横方向のサイズは、少なくともn×48[μm]であり、画素領域110の横方向のサイズに対応するn×24[μm](n×4×6[μm])に対して、2倍程度のサイズとなり、電気光学パネル100の小型化が図れない(図5(b))。しかし、本実施形態のように映像信号入力端子161Aと映像信号入力端子161Bとが縦方向に2行に配置された例では、隣り合う映像信号入力端子161A同士の間隔は48[μm]とすることが可能であり、1つの電極パッドとして利用できる幅は比較例に比べ2倍程度に増え実装が容易となる。また、電極パッドの大きさを48[μm]程度としても、映像信号入力端子161の配置領域の横方向のサイズは、n×24[μm](n/2×48[μm])となり、画素領域110の横方向のサイズに対応するn×24[μm](n×4×6[μm])に対して、同程度となる。
データ線114の間隔をd[μm]、映像信号入力端子161の電極パッド間隔をp[μm]、縦に配置する端子群の数、すなわち接続する配線基板の数をc[個]とすると、画素領域110の横方向のサイズは少なくともk×n×d[μm]であり、映像信号入力端子161の配置に必要なサイズは少なくともn/c×p[μm]である。画素領域110の横方向のサイズより、映像信号入力端子161を1行に配置するのに必要なサイズを小さくする方(n/c×p<k×n×d)が、電気光学パネルの小型化には効果的である。すなわち、p/c<k×dの関係を満足するように、c、p、kおよびdを決定すれば、駆動回路の能力、配線基板と電気光学パネルとの実装能力等にあまり依存することなく、小型で高精細の電気光学装置1が実現できる。例えば、で、k=8、c=2で、n=520で、d=6[μm]とすれば、データ線114の本数が4160本(8×520本)で、画素領域110の横方向のサイズが24960[μm](6×4160[μm])の小型で高精細な電気光学パネル100が実現できる。この場合、映像信号入力端子161の配置領域の1行の横方向のサイズは、260×p[μm](520/2×p[μm])であり、電極パッド間隔pは96[μm](24960/260[μm])程度まで可能となり、実装が容易となる。さらに、電極パッドのサイズ(幅)を56[μm]とした場合、電極パッド同士の横方向の隙間は40[μm]となり、映像信号入力端子161A同士の間に10[μm]程度(例えば、8〜12[μm])の映像信号線160Bを容易に配置でき、縦に配置された端子群から配線の引き回しも容易となる。
映像信号Sを260系統出力できる駆動回路22,32をそれぞれ備える2個の配線基板21,31を、2行に配置された端子群A,Bにそれぞれ接続することにより、端子実装が容易で、高精細表示に対応する4160本(8×2×260本)のデータ線114の駆動が容易となる。
さらに、この例では、第1駆動回路22により駆動される画素群と第2駆動回路32により駆動される画素群とが交互に配置されている。すなわち、データ線114は、第1駆動回路22に接続されるものと第2駆動回路32に接続されるものとがk本毎に交互に配置されている。これにより、例えば、全データ線114の左半分が第1駆動回路22に、右半分が第2駆動回路32に接続されている場合と比較して、駆動回路の特性のばらつきに起因した表示ムラを抑制することができる。
図6および図7は、素子基板101の端子群が形成される領域の電源端子171〜173の配線構成を例示する図である。各端子および配線は多層配線技術により形成されており、少なくとも配線層191および配線層192を含む複数の配線層により形成されている。図6は配線層191を、図7は配線層192を、実線で、それぞれ表している。配線層191および配線層192は、素子基板101に垂直な方向に積層された配線層であり、両層の間には層間絶縁膜が形成されている。配線層191と配線層192との間で電気的な接続をとるため、コンタクトホール193が形成されている。配線層191は、配線層192よりも素子基板101の基板から遠い側に形成された配線層であり、映像信号入力端子161、選択信号入力端子145、および電源端子171〜173の主要部を構成する。この例では、配線層191は、素子基板101の表面に露出して端子を形成し、第1配線基板20および第2配線基板30の接続領域と接続する。配線層192は、配線層191よりも素子基板101の基板側に形成された配線層であり、映像信号線160、選択信号線140、および電源線174〜176の主要部を構成する。
映像信号入力端子161Aと映像信号入力端子161Bは映像信号Sが入力される端子であることから、それぞれ異なるデータ信号が供給される。したがって、両者は絶縁されている必要がある。配線層192において、映像信号入力端子161Aに接続される映像信号線160Aと映像信号入力端子161Bに接続される映像信号線160Bとはそれぞれ別個の配線であり、一方が他方を迂回する形状を有している。
これに対し、電源端子171Aおよび電源端子171Bは、配線層192において接続(短絡)されている。電源端子172Aおよび電源端子172B、並びに電源端子173Aおよび電源端子173Bについても同様に、それぞれ配線層192において接続されている。電源端子171〜173に供給される電圧は第1配線基板20および第2配線基板30において共通であり、また時間的に変化しない直流電圧であるから、端子群Aと端子群Bとを短絡しても何ら問題ない。
また、電源端子171〜173に関しては端子群Aと端子群Bとにおいて共通の配線を用いることができるので、電源線174〜176は、配線1本当たりの幅を映像信号線160よりも太くすることができる。電源線174〜176を太くすることにより電流容量が増加し、電源品質を安定および強化することができる。電源線174を構成する配線層192は、電源端子171Aと電源端子171Bとを接続する第1配線の一例である。映像信号線160Aを構成する配線層192は、映像信号入力端子161Aに接続された第2配線の一例である。映像信号線160Bを構成する配線層192は、映像信号入力端子161Bに接続された第3配線の一例である。電源線175を構成する配線層192は、電源端子172Aと電源端子172Bとを接続する第4配線の一例である。電源線176を構成する配線層192は、電源端子173Aと電源端子173Bとを接続する第5配線の一例である。なお、選択信号SELは第1駆動回路22および第2駆動回路32において基本的に共通ではあるものの、時間的に変化する信号である。第1駆動回路22と第2駆動回路32との微妙な動作タイミングのずれがある場合は、悪影響を受けるおそれがある。この例では選択信号入力端子145Aと選択信号入力端子145Bとは絶縁されている。
図8は、画素111およびデータ線選択回路150のデマルチプレクサー151の等価回路を示す図である。図7では、画素領域110の第i行の第(k×j−k+1)列〜第(k×j)列の画素111と、それらに対応するデマルチプレクサー151が示されている(iは、1≦i≦mを満たす整数)。第i行において、一つのブロックは、連続するk個(この例ではk=4)の画素111から構成される。画素111は、TFT(Thin Film Transistor)116と、画素電極118と、液晶層120と、共通電極108と、保持容量117とを有する。TFT116は、画素電極118へのデータの書き込み(電圧の印加)を制御するスイッチング素子であり、この例ではnチャネル型の電界効果トランジスターである。TFT116のゲート電極は走査線112に接続され、ソース電極はデータ線114に接続され、ドレイン電極は画素電極118に接続されている。走査線112にハイレベルの走査信号が供給されるとTFT116はオン状態になり、データ線114と画素電極118とが低インピーダンス状態になる。すなわち、画素電極118にデータが書き込まれる。走査線112にローレベルの走査信号が供給されるとTFT116はオフ状態になり、データ線114と画素電極118とは高インピーダンス状態になる。共通電極108はすべての画素111について共通である。共通電極108には、例えば第1駆動回路22および第2駆動回路32により、共通電圧LCCOMが印加される。液晶層120には、画素電極118と共通電極108との電位差に相当する電圧が印加され、この電圧に応じて光学的特性(透過率または反射率)が変化する。保持容量117は、液晶層120に並列に接続されており、画素電極118と共通電圧VCOMとの電位差に相当する電荷を保持する(この例では、VCOM=LCCOMである)。以下、ある特定の画素群において画素111に含まれる要素の各々を区別するときは、TFT116[s]のように表記して区別する(sは、1≦s≦kを満たす整数)。
デマルチプレクサー151は、選択信号SEL[1]〜SEL[k]に応じて選択されたデータ線114に、映像信号Sを供給する回路である。デマルチプレクサー151には、映像信号入力端子161から入力された映像信号Sが、映像信号線160を介して供給される。一つのデマルチプレクサー151は、1つの映像信号入力部と、k個の選択信号入力部と、k個の映像信号出力部と、k個のTFT152(152[1]〜152[k])とを有し、映像信号線160を介して1つの映像信号入力端子161と、選択信号線140を介してk個の選択信号入力端子145(145[1]〜145[k])と、k個のデータ線114とに接続される。TFT152は、ゲートに入力される選択信号SELに応じてデータ線114を選択するためのスイッチング素子である。
TFT152[1]のゲート電極は、選択信号線140[1]に接続され、ソース電極は第j列の映像信号線160に接続され、ドレイン電極は第(4j−3)列のデータ線114(すなわち、第j番目の画素群のTFT116[1]のソース電極)に接続されている。選択信号線140[1]にハイレベルの選択信号SEL[1]が供給されるとTFT152はオン状態になり、第j列の映像信号線160と第(4j−3)列のデータ線114とが低インピーダンス状態になり導通する。すなわち、第(4j−3)列のデータ線114に映像信号S[j]が供給される。選択信号線140[1]にローレベルの選択信号SEL[1]が供給されるとTFT152[1]はオフ状態になり、第j列の映像信号線160と第(4j−3)列のデータ線114とが高インピーダンス状態になる。
TFT152[2]のゲート電極は、選択信号線140[2]に接続され、ソース電極は第j列の映像信号線160に接続され、ドレイン電極は第(4j−2)列のデータ線114(すなわち、第j番目の画素群のTFT116[2]のソース電極)に接続されている。選択信号線140[2]にハイレベルの選択信号SEL[2]が供給されるとTFT152[2]はオン状態になり、第j列の映像信号線160と第(4j−2)列のデータ線114とが導通する。すなわち、第(4j−2)列のデータ線114に映像信号S[j]が供給される。選択信号線140[2]にローレベルの選択信号SEL[2]が供給されるとTFT152[2]はオフ状態になり、第j列の映像信号線160と第(4j−2)列のデータ線114とが高インピーダンス状態になる。
TFT152[3]のゲート電極は、選択信号線140[3]に接続され、ソース電極は第j列の映像信号線160に接続され、ドレイン電極は第(4j−1)列のデータ線114(すなわち、第j番目の画素群のTFT116[3]のソース電極)に接続されている。選択信号線140[3]にハイレベルの選択信号SEL[3]が供給されるとTFT152[3]はオン状態になり、第j列の映像信号線160と第(4j−1)列のデータ線114とが導通する。すなわち、第(4j−1)列のデータ線114に映像信号S[j]が供給される。選択信号線140[3]にローレベルの選択信号SEL[3]が供給されるとTFT152[3]はオフ状態になり、第j列の映像信号線160と第(4j−1)列のデータ線114とが高インピーダンス状態になる。
TFT152[4]のゲート電極は、選択信号線140[4]に接続され、ソース電極は第j列の映像信号線160に接続され、ドレイン電極は第4j列のデータ線114(すなわち、第j列の画素群のTFT116[4]のソース電極)に接続されている。選択信号線140[4]にハイレベルの選択信号SEL[4]が供給されるとTFT152[4]はオン状態になり、第j列の映像信号線160と第4j列のデータ線114とが導通する。すなわち、第4j列のデータ線114に映像信号S[j]が供給される。選択信号線140[4]にローレベルの選択信号SEL[4]が供給されるとTFT152[4]はオフ状態になり、第j列の映像信号線160と第4j列のデータ線114とが高インピーダンス状態になる。
2.動作
図9は、電気光学装置1の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは説明のため、水平同期信号Hsync、走査信号Y1〜Y3、走査信号Y1〜Y3がハイレベルのタイミングに対応した選択信号SEL[1]〜[k]、および映像信号S[1]〜[n]を図示している。映像信号S[j]には、対応する画素群のk本の画素111である第[k×j−k+1]〜第[k×j]列の画素111に書き込まれるデータが時分割多重されている。また、この例では、S[j]は、S[2t−1]である場合は、第1駆動回路22から映像信号入力端子161Aおよび映像信号線160Aを介して、奇数番目の画素群のデータ線114に供給される。S[2t]である場合は、第2駆動回路32から、映像信号入力端子161Bおよび映像信号線160Bを介して、偶数番目の画素群のデータ線114に供給される。例えば、映像信号S[1]およびS[2]は、それぞれ、映像信号入力端子161Aおよび映像信号入力端子161Bに供給される映像信号Sである。この例ではk=4であり、4本のデータ線114は横方向に連続配置する。映像信号S1〜S(2t−1)には、第1,第2,第3、第4列〜第(8t−7),第(8t−6),第(8t−5),第(8t−4)列の画素111に書き込まれるデータが時分割多重されており、映像信号S2〜S(2t)には、第5,第6,第7,第8列〜第(8t−3),第(8t−2),第(8t−1),第(8t)列の画素111に書き込まれるデータが時分割多重されている。なお図中において映像信号の波形内に記載されている数字は、その信号の供給先となるデータ線114を示している。例えば、映像信号S1において「1」と記載された期間のデータは、第1列のデータ線114に供給される。
図9は、電気光学装置1の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは説明のため、水平同期信号Hsync、走査信号Y1〜Y3、走査信号Y1〜Y3がハイレベルのタイミングに対応した選択信号SEL[1]〜[k]、および映像信号S[1]〜[n]を図示している。映像信号S[j]には、対応する画素群のk本の画素111である第[k×j−k+1]〜第[k×j]列の画素111に書き込まれるデータが時分割多重されている。また、この例では、S[j]は、S[2t−1]である場合は、第1駆動回路22から映像信号入力端子161Aおよび映像信号線160Aを介して、奇数番目の画素群のデータ線114に供給される。S[2t]である場合は、第2駆動回路32から、映像信号入力端子161Bおよび映像信号線160Bを介して、偶数番目の画素群のデータ線114に供給される。例えば、映像信号S[1]およびS[2]は、それぞれ、映像信号入力端子161Aおよび映像信号入力端子161Bに供給される映像信号Sである。この例ではk=4であり、4本のデータ線114は横方向に連続配置する。映像信号S1〜S(2t−1)には、第1,第2,第3、第4列〜第(8t−7),第(8t−6),第(8t−5),第(8t−4)列の画素111に書き込まれるデータが時分割多重されており、映像信号S2〜S(2t)には、第5,第6,第7,第8列〜第(8t−3),第(8t−2),第(8t−1),第(8t)列の画素111に書き込まれるデータが時分割多重されている。なお図中において映像信号の波形内に記載されている数字は、その信号の供給先となるデータ線114を示している。例えば、映像信号S1において「1」と記載された期間のデータは、第1列のデータ線114に供給される。
第1駆動回路22および第2駆動回路32の2つの駆動回路を用いることにより、これらを単独で用いた場合と比較して1周期で2倍の画素に対してデータの書き込みを行うことができる。既に説明したように第1駆動回路22および第2駆動回路32はそれぞれ異なる配線基板(第1配線基板20および第2配線基板30に設けられる。第1駆動回路22から供給される映像信号が入力される映像信号入力端子161Aと第2駆動回路32から供給される映像信号入力端子161Bとが縦方向に配置されることにより、これらが横方向に配置される場合と比較して小型で高精細化をすることができる。また、高速駆動も容易となる。
3.適用例
図10は、一実施形態に係るプロジェクター2100を例示する図である。プロジェクター2100は、電気光学装置1を用いた電子機器の一例である。プロジェクター2100において、電気光学装置1がライトバルブとして用いられ、装置を大きくすることなく高精細で明るい表示が可能である。この図に示されるように、プロジェクター2100の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット2102が設けられている。ランプユニット2102から射出された投射光は、内部に配置された3枚のミラー2106および2枚のダイクロイックミラー2108によってR(赤)色、G(緑)色、B(青)色の3原色に分離される。分離された投射光は、各原色に対応するライトバルブ100R、100Gおよび100Bにそれぞれ導かれる。なお、B色の光は、他のR色やG色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ2122、リレーレンズ2123および出射レンズ2124を有するリレーレンズ系2121を介して導かれる。
図10は、一実施形態に係るプロジェクター2100を例示する図である。プロジェクター2100は、電気光学装置1を用いた電子機器の一例である。プロジェクター2100において、電気光学装置1がライトバルブとして用いられ、装置を大きくすることなく高精細で明るい表示が可能である。この図に示されるように、プロジェクター2100の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット2102が設けられている。ランプユニット2102から射出された投射光は、内部に配置された3枚のミラー2106および2枚のダイクロイックミラー2108によってR(赤)色、G(緑)色、B(青)色の3原色に分離される。分離された投射光は、各原色に対応するライトバルブ100R、100Gおよび100Bにそれぞれ導かれる。なお、B色の光は、他のR色やG色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ2122、リレーレンズ2123および出射レンズ2124を有するリレーレンズ系2121を介して導かれる。
プロジェクター2100において、電気光学装置1を含む液晶表示装置が、R色、G色、B色のそれぞれに対応して3組設けられている。ライトバルブ100R、100Gおよび100Bの構成は、上述した電気光学パネル100と同様であり、それぞれ、第1配線基板20、および第2配線基板30を介してプロジェクター2100内の上位回路と接続される。R色、G色、B色のそれぞれの原色成分の階調レベルを指定する映像信号がそれぞれ外部上位回路から供給されて、プロジェクター2100内の上位回路で処理され、ライトバルブ100R、100Gおよび100がそれぞれ駆動される。ライトバルブ100R、100G、100Bによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム2112に3方向から入射する。そして、ダイクロイックプリズム2112において、R色およびB色の光は90度に屈折し、G色の光は直進する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン2120には、投射レンズ群2114によってカラー画像が投射される。
なお、ライトバルブ100R、100Gおよび100Bには、ダイクロイックミラー2108によって、R色、G色、B色のそれぞれ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。また、ライトバルブ100R、100Bの透過像は、ダイクロイックプリズム2112により反射した後に投射されるのに対し、ライトバルブ100Gの透過像はそのまま投射される。したがって、ライトバルブ100R、100Bによる水平走査方向は、ライトバルブ100Gによる水平走査方向と逆向きにして、左右を反転させた像を表示する構成となっている。
4.変形例
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち2つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち2つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
電気光学パネル100と接合される配線基板の数は2つに限定されない。3つ以上の配線基板が電気光学パネル100に接合されてもよい。上述の実施形態においては2つの配線基板が用いられたので端子群が2段に配置されていたが、例えば3つの配線基板が用いられる場合には端子群は3段に配置される。
電源線の太さは、映像信号線と同じかそれ未満であってもよい。電源線の太さを映像信号線と同じかそれ未満にした場合、電源線用のスペースを小さくすることができる。
電気光学パネル100は、透過型の液晶パネルに限定されない。電気光学パネル100は、反射型の液晶パネルであってもよい。また、用いられる液晶は、VA型の液晶に限定されず、TN(Twisted Nematic)型、IPS(In Plane Switching)型など、他の方式の液晶が用いられてもよい。あるいは、電気光学パネル100は、DMD(Digital Mirror Device)や有機EL(Electroluminescence)素子など、液晶以外の電気光学素子を用いたものであってもよい。
電気光学パネル100を用いた電子機器は、図9で例示したプロジェクター2100に限定されない。電気光学パネル100は、直視型の表示装置を有する電子機器、例えば、テレビジョン、電子ビューファインダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、スマートフォン、またはタブレット型端末等に適用されてもよい。
1…電気光学装置、20…第1配線基板、30…第2配線基板、100…電気光学パネル、101…素子基板、102…対向基板、108…共通電極、110…画素領域、111…画素、116…TFT、117…保持容量、118…画素電極、120…液晶層、130…走査線駆動回路、140…選択信号線、145…選択信号入力端子、150…データ線選択回路、151…デマルチプレクサー、152…TFT、160…映像信号線、161…映像信号入力端子、171…電源端子、172…電源端子、173…電源端子、174…電源線、175…電源線、176…電源線
Claims (4)
- 第1基板と、
第1映像信号入力端子および第1電源端子を含み、前記第1基板上において第1方向に並べられた第1端子群と、
第2映像信号入力端子および第2電源端子を含み、前記第1端子群に対して前記第1方向と異なる第2方向に配置され、前記第1基板上において当該第1方向に並べられた第2端子群と、
前記第1基板上に形成され、前記第1電源端子と前記第2電源端子とを接続する第1配線と
を有する電気光学装置。 - 前記第1配線は、前記第1映像信号入力端子に接続された第2配線および前記第2映像信号入力端子に接続された第3配線よりも太い
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 第2基板と、
前記第1基板および前記第2基板により挟まれた電気光学層と、
前記第1端子群に含まれる第3電源端子および第4電源端子と、
前記第2端子群に含まれる第5電源端子および第6電源端子と、
前記第1基板上に形成され、前記第3電源端子と前記第5電源端子とを接続する第2配線と、
前記第1基板上に形成され、前記第4電源端子と前記第6電源端子とを接続する第3配線と、
複数の画素と、
前記複数の画素の中から一群の画素を選択するための駆動回路と
を有し、
前記第1電源端子および前記第2電源端子には、前記電気光学層に印加される電圧の基準電位が与えられ、
前記第3電源端子および前記第5電源端子には、前記駆動回路における基準電位が与えられ、
前記第4電源端子および前記第6電源端子には、前記駆動回路における電源電位が与えられる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置。 - 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の電気光学装置を有する電子機器。
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