JP2018128499A - 電気光学装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の端子群を備えた電気光学装置において、電力の安定供給と、タイミング制御の容易化と、複数のフレキシブル基板上の各供給回路の負荷バランスを適切にする。【解決手段】 電気光学装置の素子基板には、表示部を駆動する表示制御回路から近い順に各々フレキシブル基板を接続するための第1端子群31と第2端子群32が順次形成され、タイミング信号用の信号配線が第1端子群31のみに接続され、表示制御回路に対する電源配線が第1端子群31および第2端子群32の両方に接続されている。映像信号VIDのデータ線への振り分けを行うセレクト信号SELを供給するための信号配線は第1端子群31のみに接続されている。さらに走査パルスの元となるイネーブル信号ENBYを供給するための信号配線は、第1端子群31および第2端子群32に分散して接続されている。【選択図】図7

Description

この発明は、基板に設けられた端子群にTCP(tape carrier package)、FPC(flexible printed circuit)、COF(Chip On Film)等のフレキシブル基板が配置された電気光学装置、および電子機器に関する。
液晶パネル(液晶ライトバルブ)等を備えた電気光学装置は、液晶パネルとフレキシブル基板とを接続し、フレキシブル基板からデータ線の数に応じた数の映像信号を供給するのが一般的である。電気光学装置の高解像度化を実現するためには、パネル端子数を増やす必要がある。一方、パネル端子のピッチ間隔には限界がある。このため、高解像度化に伴い、パネル端子とフレキシブル基板との接続を行う端子配置領域の確保が困難となる。
従来、端子配置領域の確保に関しては、複数の端子からなる端子群を電気光学パネルに並列に配置する構成を採用することで対応していた(特許文献1参照)。
特開2012―194242号公報
ところで、上述した電気光学装置では、素子基板の大型化を避けるために、各段の端子群の所要面積を減らす必要がある。そのため、フレキシブル基板を介した電力供給路の抵抗を減らすのが困難になり、安定な電力供給が困難になる問題がある。また、従来の電気光学装置では、フレキシブル基板および素子基板上の信号配線の伝送特性を信号配線間で調整することが難しくなり、素子基板に形成された表示部を駆動する表示制御回路のタイミング制御が難しくなる問題がある。また、上述した電気光学装置では、各段の端子群を介して表示制御回路に信号を供給する複数のフレキシブル基板上の各供給回路の負荷バランスが適切でないと、一部の供給回路の消費電力が過大となる問題が発生する。
この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、複数の端子群を備えた電気光学装置において、電力の安定供給を実現することを解決課題の一つとする。また、複数の端子群を備えた電気光学装置において、タイミング制御を容易にすることを解決課題の一つとする。また、複数の端子群を備えた電気光学装置において、複数のフレキシブル基板上の各供給回路の負荷バランスを適切にすることを解決課題の一つとする。
この発明は、画像を表示する表示部と前記表示部を駆動する表示制御回路が形成された基板を備えた電気光学装置において、前記基板には、前記表示制御回路から近い順に第1フレキシブル基板を接続するための第1端子群と第2フレキシブル基板を接続するための第2端子群が順次形成され、前記表示制御回路は、タイミング信号に応じて状態遷移する順序回路を含み、当該順序回路の状態に基づいて前記表示部における映像信号の書き込み先を示す信号を生成するものであり、前記タイミング信号を供給するための信号配線が前記第1端子群または前記第2端子群のうち一方の端子群の端子に接続されたことを特徴と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、順序回路にタイミング信号を供給するための信号配線が第1端子群または第2端子群の一方のみの端子に接続されているので、タイミング信号の供給タイミングの調整が容易になり、表示制御回路のタイミング制御の容易化を実現することができる。
好ましい態様において、電気光学装置では、前記表示制御回路に電源を供給するための電源配線が前記第1端子群の端子および前記第2端子群の端子の両方に接続されている。また、さらに好ましい態様では、前記第1端子群における端子の配列方向の両側の各端子と、前記第2端子群における端子の配列方向の両側の各端子に同一種類の電源配線が接続されている。
これらの態様によれば、表示制御回路への電力の安定供給を実現することができる。
好ましい態様において、前記表示部は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線および前記複数のデータ線の各交差に対応して設けられた画素からなる画素マトリックスとを具備し、前記表示制御回路は、前記複数のデータ線に前記映像信号を出力する映像信号供給手段と、前記順序回路の状態に基づいて、前記複数のデータ線に出力された前記映像信号の書き込み先となる画素に対応した走査線を前記複数の走査線から選択し、選択した走査線に走査パルスを出力する走査線駆動手段とを具備する。
さらに好ましい態様において、前記映像信号供給手段は、セレクト信号に基づいて、前記映像信号の出力先となるデータ線を切り換えるものであり、前記セレクト信号を供給するための信号配線が接続される端子は、前記タイミング信号を供給するための信号配線が接続される端子が属する端子群と同じ端子群に属する。
この態様によれば、タイミング信号用の信号配線とセレクト信号用の信号配線が同一の端子群に接続され、この端子群に接続されたフレキシブル基板に搭載された供給回路がタイミング信号とこれに同期したセレクト信号を発生することとなる。この態様によれば、供給回路により発生されたタイミング信号とセレクト信号の位相関係を崩さないで表示制御回路内に伝送することが容易になる。
好ましい態様では、前記タイミング信号を供給するための信号配線が前記第1端子群の端子に接続されている。
この態様によれば、タイミング信号の遅延時間を短くすることができるので、電気光学装置の高速動作を実現することができる。
好ましい態様において、前記走査線駆動手段は、前記複数の走査線をグループ分けした各グループ毎に与えられるイネーブル信号に基づいて、前記選択した走査線に対する前記走査パルスを出力するものであり、前記イネーブル信号を供給するための信号配線が前記第1端子群および前記第2端子群に分散して接続されている。
この態様によれば、グループ分けにより、イネーブル信号を供給する信号配線1本当たりの負荷容量を少なくすることができる。また、イネーブル信号を供給するための各信号配線の接続先を第1端子群および第2端子群に分けたため、各信号配線の駆動を第1フレキシブル基板上の供給回路と第2フレキシブル基板上の供給回路が分担することになり、1個の供給回路の消費電力が過大になるのを防止することができる。
この発明の一実施形態である電気光学装置1000の左側面図である。 同電気光学装置1000の斜視図である。 同電気光学装置1000の主要部の電気的構成を示す回路図である。 同電気光学装置1000のYドライバー102_L(102_R)の構成を示す回路図である。 同Yドライバー102_L(102_R)の各部の波形を示すタイムチャートである。 同素子基板10の第1端子群31および第2端子群32の周辺の配線レイアウトを示す平面図である。 同第1端子群31および同第2端子群32における端子のレイアウトを示す平面図である。 同第1端子群31および同第2端子群32の映像信号端子を経由する信号配線を示す説明するための説明図である。 同実施形態の保護回路の構成を示す回路図である。 同実施形態の応用例である投射型表示装置3000の構成を示す斜視図である。 同実施形態の応用例である情報携帯端末4000の構成を示す斜視図である。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
(A.実施形態)
図1は、この発明の一実施形態である電気光学装置1000の構成を示す左側面図であり、図2は同電気光学装置1000の構成を示す斜視図である。この電気光学装置1000は、例えば投射型プロジェクターなどの小型の電子機器の表示ユニットを為すアクティブマトリクス型の液晶表示装置を構成するものである。電気光学装置1000は、電気光学パネル1と、第1供給回路21と、第2供給回路22と、第1フレキシブル(Flexible Printed Circuits)回路基板51および第2フレキシブル回路基板52と、を備えている。なお、この電気光学装置1000は、例えば、フルハイビジョンの画素数を縦2倍、横2倍とし、3840×2160の画素数を有するものであってもよい。また、第1供給回路21と第2供給回路22との各々は、例えば、駆動用集積回路である。電気光学パネル1は、素子基板10に対向基板20を載置した構成となっている。素子基板10の表面のうち対向基板20と重なり合う部分には、画像を表示する画素マトリックス101が形成されている。
素子基板10には、図1に示すY方向に沿って対向基板20に近い順に第1端子群31と第2端子群32が順次設けられている。ここで、第1端子群31には異方性導電膜41を介して第1フレキシブル基板51が熱圧着され、第2端子群32には異方性導電膜42を介して第2フレキシブル基板52が熱圧着されている。第1フレキシブル基板51および第2フレキシブル基板52は、例えばポリイミドをフィルム状に形成したものである。図1に示すように、第1端子群31に接続される第1フレキシブル基板51は、第2端子群32に接続される第2フレキシブル基板52の上に重畳するように配置される。
樹脂部材63は、第2端子群32のX方向に延在する2つの側面のうち対向基板20から遠い方の側面32bを覆っている。そして、樹脂部材63は、素子基板10および第2フレキシブル基板52の各々の側面32bに連なる部分を覆うように形成されている。
樹脂部材62は、第2端子群32のX方向に延在する2つの側面のうち対向基板20に近い方の側面32aと、第1端子群31のX方向に延在する2つの側面のうち対向基板20から遠い方の側面31bとを覆っている。そして、樹脂部材62は、素子基板10および第2フレキシブル基板52の各々の側面32aに連なる部分と、素子基板10および第1フレキシブル基板51の各々の側面31bに連なる部分とを覆うように形成されている。
樹脂部材61は、第1端子群31のX方向に延在する2つの側面31aおよび31bのうち対向基板20に近い方の側面である側面31aを覆っている。そして、樹脂部材61は、素子基板10および第1フレキシブル基板51の各々の側面31aに連なる部分を覆うように形成されている。
図2に示すように電気光学装置1000は、電気光学パネル1の一辺に第1フレキシブル回路基板51および第2フレキシブル回路基板52が接続される。
第1供給回路21は、第1フレキシブル回路基板51にCOF(Chip On Film)技術によって実装されている。第2供給回路22は、第2フレキシブル回路基板52にCOF技術によって実装されている。第1フレキシブル回路基板51は、第2フレキシブル回路基板52に積層されている。第1供給回路21は、第2供給回路22に積層されている。このように本実施形態では、第1フレキシブル回路基板51と第2フレキシブル回路基板52とは、電気光学パネル1の表示面に垂直な方向(z方向)において一部が重なるように取り付けられる。
第1フレキシブル回路基板51に接続される第1端子群31には、第1供給回路21が出力した各種信号が供給される。また、第2フレキシブル回路基板52に接続される第2端子群32は、第2供給回路22が出力した各種信号が供給される。電気光学パネル1は、第1端子群31に供給された各種信号と、第2端子群32に供給された各種信号と、に基づいて画像を表示する。
第1フレキシブル回路基板51および第12フレキシブル回路基板52には、信号を伝送するための配線(図1、2では省略)が設けられている。
第1フレキシブル回路基板51の配線の一方の端部は、電気光学パネル1の第1端子群31に接続され、他方の端部は、上位制御回路が設けられている制御基板(不図示)に接続されている。第1供給回路21は、第1フレキシブル回路基板51の配線を介して、電気光学パネル1と上位制御回路とに電気的に接続されている。
第2フレキシブル回路基板52の配線の一方の端部は、電気光学パネル1の第2端子群32に接続され、他方の端部は、上位制御回路が設けられている制御基板(不図示)に接続されている。第2供給回路22は、第2フレキシブル回路基板52の配線を介して、電気光学パネル1と上位制御回路とに電気的に接続されている。
図3は電気光学装置1000の主要部の電気的構成を示す回路図である。図3に示すように、電気光学装置1000は、画素マトリックス101と、2つのYドライバー102_Lおよび102_Rと、1040個のデマルチプレクサー(以下、DMPXと略す)103_1〜103_1040とを有する。画素マトリックス101は、画像を表示する表示部として機能し、Yドライバー102_Lおよび102_Rと、DMPX103_1〜103_1040は、画素マトリックス101を駆動する表示制御回路として機能する。
画素マトリックス101は、X方向に延在する2176本の走査線SL1〜SL2176と、Y方向に延在する4160本のデータ線DL1〜DL4160と、これらの走査線とデータ線の各交差に対応して設けられた画素PXとを有する。ここで、画素PXは、画素電極(図示略)と3端子のうちの1つの端子が当該画素電極に接続されたTFT(Thin Film Transistor)素子(図示略)とを有する。このTFT素子の3端子のうちの残りの2端子は、走査線SLi(i=1〜2176)とデータ線DLj(j=1〜4160)とに接続されている。
対向基板20には、画素マトリックス101の全ての画素PXの画素電極と対向する対向電極101Cが形成されている。この対向電極101Cと画素マトリックス101の各画素PXの画素電極との間には液晶などの電気光学物質(図1および図2では図示略)が挟持されている。画素マトリックス101は、素子基板10と対向基板20との隙間に形成されている。
Yドライバー102_Lおよび102_Rは、画素マトリックス101のX方向両側に配置されている。Yドライバー102_Lおよび102_Rは、互いに同期して、1垂直走査期間の間に走査線SL1〜SL2176に走査パルスを順次出力し、映像信号の書き込み先となる画素PXに対応した走査線を指示する走査線駆動手段である。
Yドライバー102_Lおよび102Rには、走査パルスの出力開始タイミングを指示するスタートパルスDY、スタートパルスDYのシフトタイミングを指示する2相のクロックCLY、CLYB、スタートパルスDYのシフト方向を指示するシフト方向信号SR等のタイミング信号と、イネーブル信号ENBY_1〜ENBY_8が与えられる。
図4はYドライバー102_Lおよび102Rの構成を示す回路図である。図4に示すように、Yドライバー102_L(102R)は、シフトレジスター1021と、走査線SL1〜SL2176に各々接続された2176組のNANDゲート1022およびインバーター1023の組を有している。
シフトレジスター1021は、スタートパルスDY、クロックCLY、CLYBおよびシフト方向信号SRからなるタイミング信号に応じて状態遷移する順序回路である。さらに詳述すると、シフトレジスター1021は、スタートパルスDYをクロックCLY、CLYBに同期して第1の方向にまたは第1の方向の逆方向である第2の方向にシフトする。いずれの方向にシフトを行うかはシフト方向信号SRにより決定される。走査線SL1〜SL2176に各々接続された2176組のNANDゲート1022およびインバーター1023の組は、順序回路であるシフトレジスター1021の状態、具体的にはシフトレジスター1021の各段の出力信号に基づいて、各々に与えられるイネーブル信号を走査パルスとして出力する。なお、本実施形態では、タイミング信号に応じて状態遷移する順序回路として、シフトレジスター1021を使用したが、順序回路はこれに限定されるものではない。例えばシフトレジスター1021の代わりにカウンターを用いてもよい。
図5は図4に示すYドライバー102_L(102_R)の各部の波形を示すタイムチャートである。シフトレジスター1021は、垂直走査期間毎に、クロックCLY、CLYBの1周期に相当するパルス幅のスタートパルスDYを順次シフトする動作を繰り返す。図5には、シフトレジスター1021の第1段出力信号Q1〜第4段出力信号Q4が順次アクティブレベルとなる様子が示されている。
イネーブル信号ENBY_1〜ENBY_8は、クロックCLY、CLYBの1周期の1/2に相当する時間だけパルス発生タイミングが相互にずれた8相のパルスである。
走査線SL1に接続されたNANDゲート1022およびインバーター1023の組は、シフトレジスター1021の第1段出力信号Q1がアクティブレベルである期間内に発生するイネーブル信号ENBY_1を走査線SL1に対する走査パルスとして出力する。
走査線SL2に接続されたNANDゲート1022およびインバーター1023の組は、シフトレジスター1021の第1段出力信号Q1がアクティブレベルである期間内に発生するイネーブル信号ENBY_2を走査線SL2に対する走査パルスとして出力する。
走査線SL3に接続されたNANDゲート1022およびインバーター1023の組は、シフトレジスター1021の第2段出力信号Q2がアクティブレベルである期間内に発生するイネーブル信号ENBY_3を走査線SL3に対する走査パルスとして出力する。
走査線SL4に接続されたNANDゲート1022およびインバーター1023の組は、シフトレジスター1021の第2段出力信号Q2がアクティブレベルである期間内に発生するイネーブル信号ENBY_4を走査線SL4に対する走査パルスとして出力する。
以下同様であり、シフトレジスター1021の第i’段出力信号Qi’がアクティブレベルである期間、走査線SLi−1およびSLi(ただし、i=2i’)が走査パルスの出力先となる。その際、イネーブル信号ENBY_k+1(kはiを8で除算した余り)が走査線SLi−1に対する走査パルスとして出力され、イネーブル信号ENBY_k+2が走査線SLiに対する走査パルスとして出力される。
DMPX103_m(m=1〜1040)は、データ線DLj(j=1〜4160)に映像信号を出力する映像信号供給手段を構成している。このDMPX103_m(m=1〜1040)にはセレクト信号SEL_1〜SEL_4が与えられる。このセレクト信号SEL_1〜SEL_4は、Yドライバー102_Lおよび102_Rに供給されるクロックCLY、CLYBに同期して供給される。DMPX103_m(m=1〜1040)は、このセレクト信号SEL_1〜SEL_4に基づいて、映像信号VIDm(m=1〜1040)をデータ線DLj(j=1〜4160)に振り分ける。
さらに詳述すると、例えばDMPX103_1040は、セレクト信号SEL_1がアクティブレベルである場合に映像信号VID1040の出力先をデータ線DL4157とする。また、DMPX103_1040は、セレクト信号SEL_2がアクティブレベルである場合に映像信号VID1040の出力先をデータ線DL4158とする。また、DMPX103_1040は、セレクト信号SEL_3がアクティブレベルである場合に映像信号VID1040の出力先をデータ線DL4159とする。また、DMPX103_1040は、セレクト信号SEL_4がアクティブレベルである場合に映像信号VID1040の出力先をデータ線DL4160とする。このようにDMPX103_1040は、セレクト信号SEL_1〜SEL_4に基づいて、映像信号VID1040の出力先の切り換えを行う。他のDMPX103_m(m=1〜1039)も同様である。
以上が電気光学装置1000の主要部の構成の概略である。
図6は素子基板10における第1端子群31および第2端子群32の周辺の配線レイアウトを示す平面図である。また、図7は第1端子群31および第2端子群32を構成する端子のレイアウトを示す平面図である。
図3および図6に示すように、素子基板10における第1端子群31と第2端子群32との間には第2端子群32用の保護回路領域72が設けられている。素子基板10には、第2端子群32における入力信号用端子と、保護回路領域72内の保護回路の入力ノードを接続する信号配線と、同保護回路の出力ノードと表示制御回路内の入力ノードとを接続する信号配線が形成されている(図6では図示略)。
素子基板10において、対向基板20との対向領域(すなわち、表示部の領域)と第1端子群31との間には第1端子群31用の保護回路領域71が設けられている。素子基板10には、第1端子群31における入力信号用端子と保護回路領域71内の保護回路の入力ノードを接続する信号配線と、同保護回路の出力ノードと表示制御回路内の入力ノードとを接続する信号配線が形成されている。
図7に示すように、第1端子群31および第2端子群32には、表示部の対向電極101Cに対向電極電圧LCCOMを供給するための電源供給端子と、Yドライバー102_Lおよび102_Rに高電位電源電圧VDDYを供給するための電源供給端子と、Yドライバー102_Lおよび102_Rに低電位電源電圧VSSYを供給するための電源供給端子がある。
本実施形態では、電力供給の安定化を図るために、1種類の電源電圧(例えば電圧LCCOM)を供給するための電源供給端子が第1端子群31のX方向両端と第2端子群32のX方向両端の4カ所に設けられている。また、1つの電源供給端子は、隣り合った複数の端子を相互に短絡した幅広のメタルパターンとなっている。そして、第1端子群31および第2端子群32間において、Y方向に並んだ同一種類の電源供給端子はメタルパターンにより短絡されている。
従って、第1フレキシブル基板51または第2フレキシブル基板52を介して供給される各種類の電源電圧LCCOM、VDDY、およびVSSYは、第1端子群31のX方向両端の当該電源電圧に対応した2個の電源電圧供給端子と第2端子群32のX方向両端の当該電源電圧に対応した2個の電源電圧供給端子を並列に経由する。これら4個の電源電圧供給端子に接続された素子基板10上の4系統の電源配線を介して表示部や表示制御回路に各種類の電源電圧LCCOM、VDDY、およびVSSYが供給される。従って、電源電圧の安定供給を実現することができる。
素子基板10において、クロックCLY、CLYB、シフト方向指示信号SR、スタートパルスDY等、Yドライバー102Lおよび102R内のシフトレジスター1021の動作を制御するタイミング信号を供給するための信号配線は、第1端子群31内の端子のみに接続されている。各種のタイミング信号を供給するための信号配線の接続先が第1端子群31と第2端子群32に分かれると、両信号配線の伝搬遅延にずれが生じ、表示制御回路のタイミング制御が困難になる場合があるからである。
また、セレクト信号SEL_1〜SEL_4を供給するための信号配線は、タイミング信号を供給するための信号配線と同様、第1端子群31の端子にのみ接続されている。DMPX103_m(m=1〜1040)に供給されるセレクト信号SEL_1〜SEL_4をタイミング信号、特にクロックCLY、CLYBに同期させる必要があるからである。
本実施形態では、第1フレキシブル基板51に搭載された第1供給回路21が互いに同期したタイミング信号およびセレクト信号SEL_1〜SEL_4を出力する。本実施形態では、このタイミング信号およびセレクト信号SEL_1〜SEL_4が同じ第1端子群31内の各端子を経由して表示制御回路に供給される。
さらに詳述すると、素子基板10には、DMPX103_m(m=1〜1040)に対するセレクト信号SEL_1〜SEL4の入力経路として、DMPX103_m(m=1〜1040)の左側からの入力経路と右側からの入力経路が設けられている(図3参照)。一方、第1フレキシブル基板51に搭載された第1供給回路21は、セレクト信号SEL_1〜SEL4の各々を2本の信号配線に出力し、これら別個の信号配線を介して、第1端子群31内の左側のSEL(左側)と表記された端子群内の端子と第1端子群31内の右側のSEL(右側)と表記された端子群内の端子に供給する。そして、素子基板10には、図7においてSEL(左側)と表記された端子群に供給されるセレクト信号SEL_1〜SEL4をDMPX103_m(m=1〜1040)に左側から供給する4本の信号配線が形成されている。また、素子基板10には、SEL(右側)と表記された端子群に供給されるセレクト信号SEL_1〜SEL4をDMPX103_m(m=1〜1040)に左側から供給する4本の信号配線とが形成されている。
このような構成によれば、第1フレキシブル基板51上の第1供給回路21においてセレクト信号SEL_1〜SEL4を出力する回路(あるいは出力バッファー)の1個当たりの負荷を軽くし、DMPX103_m(m=1〜1040)に供給されるセレクト信号SEL_1〜SEL_4を第1供給回路21がYドライバー102_Lおよび102_Rに供給するタイミング信号に同期させることができる。
なお、図3に示すように第1端子群31おいてセレクト信号SEL_1〜SEL_4が供給される8個の端子と、これらの8個の端子と対応する位置に形成される第2端子群32の8個の端子は、8本の信号配線を用いて1対1に接続されてもよいし、接続しなくてもよい。接続する場合は、第2端子群32の8個の端子には、第2供給回路22から信号が供給されない。
次にイネーブル信号ENBY_k(k=1〜8)を供給する端子および信号配線について説明する。上述したように、本実施形態では、表示制御回路に対して8相のイネーブル信号ENBY_k(k=1〜8)が供給される。図7に示すように、イネーブル信号ENBY_k(k=1〜8)のうちインデックスkが奇数であるイネーブル信号ENBY_oddを供給するための信号配線は、第2端子群32の端子にのみ接続され、インデックスkが偶数であるイネーブル信号ENBY_evenを供給するための信号配線は、第1端子群31の端子にのみ接続されている。このように8種類のイネーブル信号を表示制御回路に供給し、かつ、イネーブル信号ENBY_k(k=1〜8)用の各信号配線の接続先を第1端子群31と第2端子群32とに分けている理由は次の通りである。
上述したようにイネーブル信号は、走査パルスの元となる信号である。本実施形態では、8相のイネーブル信号ENBY_k(k=1〜8)を使用しているが、その8倍の周波数の1相のイネーブル信号から走査パルスを生成することも可能である。しかし、そのようにすると、この1相のイネーブル信号を2176本の走査線SL1〜SL2176に各々対応した2176個のNANDゲート1022に与え、イネーブル信号を通過させるNANDゲート1022を切り換える制御をシフトレジスター1021に行わせることとなる。この場合、イネーブル信号を伝送する信号配線には、2176個のNANDゲート1022からなる負荷が接続されることになる。このような負荷は過大であり、電気光学装置1000の高速駆動に支障を来す。
そこで、本実施形態では、2176本の走査線SL1〜SL2176が8グループに分けられ、1種類のイネーブル信号ENBY_kは、1グループ分の走査線、すなわち、2176/8=272本の走査線に接続された272個のNANDゲート1022に供給される。このように、8相のイネーブル信号ENBY_k(k=1〜8)を使用すると、イネーブル信号を伝送する信号線1本当たりの負荷は1相の場合の1/8に減少することとなる。
ここで、イネーブル信号ENBY_k(k=1〜8)用の8本の信号配線を第1端子群31または第2端子群32の一方のみに接続することも考えられる。しかし、例えばイネーブル信号ENBY_k(k=1〜8)用の8本の信号配線を第1端子群31のみ接続したとすると、第1フレキシブル基板51に搭載された第1供給回路21がこの8本の信号配線を介して2176本の走査線SL1〜SL2176に対応した各NANDゲート1022を駆動することになり、当該第1供給回路21の消費電力が過大となる。
そこで、本実施形態では、イネーブル信号ENBY_evenを供給するための信号配線を第1端子群31の端子にのみ接続して、第1フレキシブル基板51上の第1供給回路21により駆動し、イネーブル信号ENBY_oddを供給するための信号配線を第2端子群32の端子にのみ接続して、第2フレキシブル基板52の第2供給回路22により駆動するようにしているのである。なお、図3に示すようにイネーブル信号ENBY_1〜ENBY_8は、第1端子群31および第2端子群32において左側から入力するので、素子基板10に形成された信号配線を介して、まず、左側に配置されたYドライバー102_Lに供給される。そして、素子基板10の上部に設けられた信号配線を介して、右側に配置されたYドライバー102_Rに供給される。
次に映像信号VIDm(m=1〜1040)を供給する端子および信号配線について説明する。映像信号VIDm(m=1〜1040)を供給するための信号配線は本数が多く、第1端子群31または第2端子群32の一方のみに接続することができない。そこで、本実施形態では、図7に示すように、映像信号VIDm(m=1〜1040)を供給するための各信号配線の接続先を第1端子群31と第2端子群32とに分散させた。具体的には、表示回路100内においてX方向に並んだ映像信号VIDm(m=1〜1040)の各信号配線のうちインデックスmが奇数である映像信号VIDoddの信号配線は第2端子群32の各端子に、インデックスmが偶数である映像信号VIDevenの信号配線は第1端子群31の各端子に接続されている。
高速動作を実現するためには、映像信号VIDm(m=1〜1040)がDMPX103_m(m=1〜1040)に到達するまでの伝搬遅延時間を揃える必要がある。本実施形態では、各信号配線の接続先を第1端子群31と第2端子群32とに分散させた状態で、映像信号VIDm(m=1〜1040)の伝搬遅延時間を揃えるため、それらの信号配線の構成について改良を行っている。
図8は第1端子群31および第2端子群32の映像信号用の端子を経由する信号配線を示す平面図である。図8には、第1端子群31において、インデックスmが偶数である映像信号VIDmの一部である映像信号VID488、486、…用の端子311が示されている。また、図8には、第2端子群32において、インデックスmが奇数である映像信号VIDmの一部である映像信号VID487、485、…用の端子321が示されている。本実施形態では、第1端子群31における映像信号用の各端子311と、第2端子群32における映像信号用の各端子321はX方向における位置が同じである。
第1端子群31と第2端子群32との間には保護回路領域72が設けられている。また、第1端子群31と表示部との間には保護回路領域71が設けられている。これらの保護回路領域72および保護回路領域71の内には、複数の保護回路Qが形成されている。
図9に保護回路Qの回路図を示す。この図に示すように保護回路Qは、保護抵抗7R、PチャネルのMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属酸化膜半導体構造の電界効果トランジスターであり、以下、単にトランジスターという)P1、NチャネルのトランジスターN1を備える。トランジスターP1のゲート7Pgとソース7Psとは短絡され、そこには高電位電源電圧VDDYが供給される。一方、トランジスターN1のゲート7Ngとソース7Nsとは短絡され、そこには低電位電源電圧VSSYが供給される。
トランジスターP1とトランジスターN1との共通のドレイン7Dには、保護抵抗7Rが接続される。この保護回路Qによって共通のドレイン7Dの電圧、即ち、映像信号用の信号配線の電圧が、低電位電源電圧VSSYよりトランジスターN1の閾値電圧だけ低い電圧から、高電位電源電圧VDDYよりトランジスターP1の閾値電圧だけ高い電圧の範囲に制限される。これにより、静電気等によって高電圧が第1端子部31または第2端子群32に印加されたとしても、表示制御回路が静電破壊されるのを抑制することができる。なを、保護回路領域71にも同様の保護回路Qが複数形成されている。
図8に示すように、保護回路領域72において1個の端子321に対して一対のトランジスターP1およびトランジスターN1が形成されている。そして、OFF状態である2個のトランジスターの共通のドレイン7Dが端子321とX方向において同じ位置を占めている。この点は、保護回路領域71においても同様である。
第2端子群32に属する端子321を経由する映像信号VID487、VID485、…用の信号経路の構成は次の通りである。例えば映像信号VID487用の信号経路は、信号配線325と、信号配線721と、信号配線722とを含む。信号配線325は、映像信号VID487用の端子321と保護抵抗7Rの一端とを接続する。信号配線721は、保護抵抗7Rの他端とトランジスターP1およびN1のドレイン7Dとを接続する。信号配線722は、ドレイン7DからY方向に沿って表示回路100側に延びる。
ここで、映像信号VID487用の端子321と、信号配線325と、保護抵抗7Rと、トランジスターのドレイン7Dと、信号配線722は、Y方向に沿った一直線上にある。
また、映像信号VID487用の信号経路は、信号配線723を含む。この信号配線723には、信号配線722との接続部から表示回路100側に向かう第1の方向(Y方向)に延びる第1の区間がある。また、信号配線723には、第1の区間に接続され、第1の方向に対して折れ曲がった第2の方向に延びる第2の区間がある。また、信号配線723には、第2の区間に接続され、第1端子群31の映像信号VID488およびVID486用の2個の端子311間の中央に向かって第1の方向(Y方向)に延びる第3の区間がある。また、映像信号VID487用の信号経路は、信号配線723との接続部から同2個の端子311間の中央を抜けて表示制御回路に向けて第1の方向(Y方向)に延びる信号配線314を含む。
さらに映像信号VID487用の信号経路は、映像信号VID487用の端子321から表示制御回路とは反対側の素子基板10の端部に向けて延びる信号配線322を含む。
以上の映像信号VID487用の信号経路において、信号配線322、723は、端子321と同層のメタル層配線であり、信号配線325、721、722、314は、端子321よりも下層のメタル層配線である。また、端子311は、端子321と同層のメタル層配線である。従って、第1端子群31の端子311と、第2端子群32からの映像信号を伝送する信号配線314は、層の異なったメタル層配線である。
第2端子群32を経由する映像信号VID487以外の他の映像信号VID485、VID483、…用の信号経路も同様な構成である。
第1端子群31に属する端子311を経由する映像信号VID488、VID486、…用の信号経路の構成は次の通りである。例えば映像信号VID486用の信号経路は、映像信号VID486用の端子311と保護抵抗71Rの一端とを接続する信号配線315を含む。この保護抵抗71Rの他端は、映像信号VID487用の信号経路と同様、OFF状態のトランジスターのドレイン7Dを経由して表示回路100側に延びる信号配線(図示略)に接続されている。
また、映像信号VID486用の信号経路は、信号配線724を含む。この信号配線724には、映像信号VID486用の端子311から第1の方向(Y方向)に沿って素子基板10の端部に延びる第1の区間がある。また、信号配線724には、第1の区間に接続され、第1の方向に対して折れ曲がった第2の方向に沿って延びる第2の区間がある。また、信号配線724には、第2の区間に接続され、トランジスターのソース72Sの上層を第1の方向(Y方向)に通過して映像信号VID487およびVID485用の2個の端子311間の中央に向かって第1の方向(Y方向)に延びる第3の区間がある。
さらに映像信号VID486用の信号経路は、信号配線724との接続部から映像信号VID487およびVID485用の2個の端子311間の中央を抜けて素子基板10の端部に延びる信号配線324および323とを含む。なお、電気光学パネル1の製造過程では、信号配線322および323は、ガードリングに接続されているが、完成体では、ガードリングに接続されることはない。信号配線322および323は、所定の位置で端部を形成してもよいし、あるいは、検査端子に接続されてもよい。
次に、映像信号VID486用の信号経路A-A’の断面について説明する。素子基板10は4層の構造を有する。第1層はポリシリコン層であり、第2層〜第4層はメタル配線層である。第2層〜第4層の材料として、アルミニウムまたはアルミニウム合金(例えば、ALTi)などを用いることができる。
信号配線323は、第1層(ポリシリコン層)で形成される。また、信号配線324は、第2層で形成される。信号配線724は、第4層で形成される。なお、高電位電源電圧VDDYと低電位電源電圧とを供給する電源配線は、第2層および第3層で形成される。
次に、端子311は、第1層、第2層、第3層、および第4層をスルーホールで接続して構成する。このように、4つの層を全て用いたのは、第1フレキシブル基板51と圧着するのに必要な強度を持たせるとともに、端子311の抵抗を下げるためである。なお、端子311の上面はITO(Indium Tin Oxide)膜を形成することが好ましい。また、必ずしも4層で構成する必要はなく、少なくとも2層以上で構成すればよい。
保護回路領域71において、抵抗7Rは、第1層(ポリシリコン層)によって形成される。抵抗7Rと保護回路Qとを接続する信号配線711は、第4層によって形成される。
そして、保護回路Qは、第1層、第3層および第4層を用いて構成される。
また、信号配線712は第4層によって形成され、信号配線713は第4層によって形成される。
次に、映像信号VID486用の信号経路B-B’の断面について説明する。信号配線322は、第1層(ポリシリコン層)で形成される。端子321は、第1層、第2層、第3層、および第4層をスルーホールで接続して構成する。なお、端子321の上面はITO膜を形成することが好ましい。
保護回路領域72において、抵抗7Rは、第1層(ポリシリコン層)によって形成される。そして、保護回路Qは、第1層、第3層および第4層を用いて構成される。
また、信号配線722は第4層を用いて構成され、信号配線723および信号配線314は第2層を用いて構成される。さらに、配線714は第4層を用いて構成される。
保護回路領域72から第1配線群31までの間は第2層を用いる。そして、表示制御回路へ至る信号配線714は、信号配線713と同じ第4層を用いる。さらに、第1配線群31と第2配線群32との間は、信号配線724が第4層を用いて形成され、信号配線723が第4層と異なる第2層を用いて構成される。ここで、信号配線724と信号配線723とは素子基板10に対して垂直な方向から平面視した場合に重ならない。
ここで、信号配線724の厚さは、例えば、0.2μm〜0.4μmであることが好ましく、その幅は5〜10μmであることが好ましい。一方、信号配線723の厚さは0.25μm〜0.45μ、であることが好ましく、その幅は15〜30μmであることが好ましい。さらに、第2層と第4層との間の距離は、1μm〜1.5μmであることが好ましい。
第1端子群31を経由する映像信号VID488およびVID487以外の他の映像信号VID486、VID485…用の信号経路も同様な構成である。
第1端子群31を経由する映像信号用の信号経路において、端子311から素子基板1の端部に延びる信号配線が設けられているのは、当該信号経路に接続される容量と、第2端子群32を経由する映像信号用の信号経路に接続される容量とを略等しくするためである。
本実施形態において、第2端子群32は第1端子群31よりも表示制御回路から離れている。このため、映像信号を供給するための信号配線の配線幅を第2端子群32と第1端子群31とで同じすると、第1端子群31を経由する信号配線の抵抗に比べて、第2端子群32の経由する信号配線の抵抗が大きくなる。そこで、本実施形態では、信号配線の幅等を調整することにより、第1端子群31からDMPX103_mに至る映像信号VID_evenの信号配線の抵抗と第2端子群32からDMPX103_mに至る映像信号VID_oddの信号配線の抵抗を略等しくしている。
また、本実施形態では、第2端子群32を経由する映像信号用の信号配線を第1端子群31の隣り合った2個の端子311間を通過させるようにしているので、第2端子群32を経由する映像信号用の信号配線の配線長を極力短くすることができる。
従って、本実施形態によれば、第1端子群31を経由する信号配線、第2端子群32を経由する信号配線の両方の抵抗を小さくすることができる。
よって、本実施形態によれば、映像信号VIDm(m=1〜1040)の伝搬遅延時間を極力短くし、かつ、揃え、電気光学装置1000の高速動作を実現することができる。
また、本実施形態では、第1端子群31の隣接する端子311の間を通過する配線314を端子311と異なる層の配線とし、かつ、第2端子群32の隣接する端子321の間を通過する配線324を端子321と異なる層の配線としている。このため、本実施形態では、隣接する2本の映像信号用の信号配線間のクロスカップリングを低減することができる。
また、本実施形態によれば、第2端子群32を経由する映像信号用の信号配線を第1端子群31の隣り合った2個の端子311間に向かわせるために、トランジスターのドレイン7Dと第1端子群31との間の領域に傾斜区間を有する信号配線723を設けている。この態様によれば、端子321に入力された静電ノイズは、保護抵抗7Rおよびトランジスターのドレイン7Dを通過して十分に弱められた状態で信号配線723に与えられるため、信号配線723のY方向区間と傾斜区間との境目に生じるエッジからの放電を防止し、信号配線723の溶断等を防止することができる。
(B.変形例)
以上、この発明の実施形態について説明したが、この実施形態に以下に述べる変形を加えても勿論良い。
(B−1)上述した実施形態では、イネーブル信号を供給するための8本の信号配線の半分の接続先を第1端子群31とし、残りの半分の接続先を第2端子群32としたが、これは一例であり、第1端子群31に接続するイネーブル信号用の信号配線の本数と第2端子群32に接続するイネーブル信号用の信号配線の本数とを変えてもよい。すなわち、第1フレキシブル基板51上の第1供給回路21の消費電力と第2フレキシブル基板52上の第2供給回路22の消費電力の両方が適切な値になるように、第1端子群31に接続するイネーブル信号用の信号配線の本数と第2端子群32に接続するイネーブル信号用の信号配線の本数とを調整すればよい。
(B−2)上述した実施の形態にあっては、画素回路のスイッチング素子として、TFTで代表される3端子素子を用いる場合について説明したが、ダイオード等の2端子素子で構成しても良い。ただし、画素回路のスイッチング素子として2端子素子を用いる場合には、走査線を一方の基板に形成し、データ線を他方の基板に形成するとともに、2端子素子を、走査線又はデータ線のいずれか一方と、画素電極との間に形成する必要がある。この場合、画素回路は、走査線とデータ線との間に直列接続された二端子素子と、液晶とから構成されることとなる。
(B−3)上述した実施形態では、電気光学装置の一例として、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を取り上げて説明したが、これに限られず、STN(Super Twisted Nematic)液晶などを用いたパッシィブ型にも適用可能である。また、電気光学物質として、有機EL(Electro Luminescent)を用いた有機発光ダイオード素子を発光行素子として有する電気光学装置に上述した実施形態を適用してもよい。また、有機EL以外の電気光学物質を用いた電気光学パネルにも本発明は適用される。電気光学物質とは、電気信号(電流信号または電圧信号)の供給によって透過率や輝度といった光学的特性が変化する物質である。例えば、液晶や発光ポリマーなどを電気光学物質として用いた表示パネルや、着色された液体と当該液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを電気光学物質として用いた電気泳動表示パネルに対しても上述した実施形態と同様に本発明が適用され得る。また、極性が相違する領域ごとに異なる色に塗り分けられたツイストボールを電気光学物質として用いたツイストボールディスプレイパネルに対しても上述した実施形態と同様に本発明が適用され得る。また、黒色トナーを電気光学物質として用いたトナーディスプレイパネルに対しても上述した実施形態と同様に本発明が適用され得る。また、ヘリウムやネオンなどの高圧ガスを電気光学物質として用いたプラズマディスプレイパネルなど各種の電気光学パネルに対しても上述した実施形態と同様に本発明が適用され得る。
(C.応用例)
図10は、電気光学装置1000を適用した投射型表示装置(3板式のプロジェクター)3000の模式図である。投射型表示装置3000は、相異なる表示色(赤色,緑色,青色)に対応する3個の電気光学装置1(1R,1G,1B)を含んで構成される。照明光学系3001は、照明装置(光源)3002からの出射光のうち赤色成分rを電気光学装置1Rに供給し、緑色成分gを電気光学装置1Gに供給し、青色成分bを電気光学装置1Bに供給する。各電気光学装置1000は、照明光学系3001から供給される各単色光を表示画像に応じて変調する光変調器(ライトバルブ)として機能する。投射光学系3003は、各電気光学装置1000からの出射光を合成して投射面3004に投射する。上述した電気光学装置1000を適用することにより、高精細表示が可能な小型の投射型表示装置3000が容易に実現できる。
図11は、電気光学装置1000を適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成例を示す図である。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001及び電源スイッチ4002、並びに表示ユニットとしての電気光学装置1000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1000に表示される。
なお、電気光学装置1000が適用される電子機器としては、図9〜図11に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、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が適用可能である。
1000…電気光学装置、1…電気光学パネル、10…素子基板(基板)、20…対向基板、21…第1供給回路、22…第2供給回路、31…第1端子群、32…第2端子群、51…第1フレキシブル基板、52…第2フレキシブル基板、41,42…異方性導電膜、61,62,63…樹脂部材、100…表示回路、101…画素マトリックス、101C…対向電極、PX…画素、SL1〜SL2176…走査線、DL1〜DL4160…データ線、102_L,102_R…Yドライバー、103_1〜103_1040…DMPX、1021…シフトレジスター、1022…NANDゲート、1023…インバーター、311,321…端子、322〜325,721〜724,314,315,712〜714…信号配線、7R,7R…保護抵抗、Q…保護回路、7Pg, 7Ng…ゲート、7D…ドレイン、3000…投射型表示装置、4000…情報携帯端末。

Claims (7)

  1. 画像を表示する表示部と前記表示部を駆動する表示制御回路が形成された基板を備えた電気光学装置において、
    前記基板には、前記表示制御回路から近い順に第1フレキシブル基板を接続するための第1端子群と第2フレキシブル基板を接続するための第2端子群が順次形成され、
    前記表示制御回路は、タイミング信号に応じて状態遷移する順序回路を含み、当該順序回路の状態に基づいて前記表示部における映像信号の書き込み先を示す信号を生成するものであり、
    前記タイミング信号を供給するための信号配線が前記第1端子群または前記第2端子群のうち一方の端子群の端子に接続されたことを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記表示制御回路に電源を供給するための電源配線が前記第1端子群の端子および前記第2端子群の端子の両方に接続されたことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  3. 前記第1端子群における端子の配列方向の両側の各端子と、前記第2端子群における端子の配列方向の両側の各端子に同一種類の電源配線が接続されたことを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
  4. 前記表示部は、
    複数の走査線と、
    複数のデータ線と、
    前記複数の走査線および前記複数のデータ線の各交差に対応して設けられた画素からなる画素マトリックスとを具備し、
    前記表示制御回路は、
    前記複数のデータ線に前記映像信号を出力する映像信号供給手段と、
    前記順序回路の状態に基づいて、前記複数のデータ線に出力された前記映像信号の書き込み先となる画素に対応した走査線を前記複数の走査線から選択し、選択した走査線に走査パルスを出力する走査線駆動手段とを具備することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1の請求項に記載の電気光学装置。
  5. 前記映像信号供給手段は、セレクト信号に基づいて、前記映像信号の出力先となるデータ線を切り換えるものであり、
    前記セレクト信号を供給するための信号配線が接続される端子は、前記タイミング信号を供給するための信号配線が接続される端子が属する端子群と同じ端子群に属することを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。
  6. 前記タイミング信号を供給するための信号配線が前記第1端子群の端子に接続されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1の請求項に記載の電気光学装置。
  7. 前記走査線駆動手段は、前記複数の走査線をグループ分けした各グループ毎に与えられるイネーブル信号に基づいて、前記選択した走査線に対する前記走査パルスを出力するものであり、
    前記イネーブル信号を供給するための信号配線が前記第1端子群および前記第2端子群に分散して接続されてなることを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。
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