JP4352636B2 - Data line driving circuit, scanning line driving circuit, electro-optical panel, and electronic device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ線駆動回路、走査線駆動回路、電気光学パネル、および電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
アクティブマトリクス方式の液晶パネルは、主に、マトリクス状に配列した画素電極の各々にスイッチング素子が設けられた素子基板と、カラーフィルタなどが形成された対向基板と、これら両基板との間に充填された液晶とから構成される。このような構成において、走査線を介してスイッチング素子に走査信号を印加すると、当該スイッチング素子が導通状態となる。この導通状態の際に、データ線を介して、画素電極に画像信号を印加すると、当該画素電極および対向電極(共通電極)の間の液晶層に所定の電荷が蓄積される。
【0003】
電荷蓄積後、当該スイッチング素子をオフ状態としても、液晶層の抵抗は十分高いので、当該液晶層における電荷の蓄積が維持される。したがって、各画素の液晶層に電荷を蓄積させるのは一部の期間で良いため、第1に、走査線駆動回路によって、各走査線を順次選択するとともに、第2に、走査線の選択期間において、データ線駆動回路によって、1本または複数本のデータ線を順次選択し、第3に、選択されたデータ線に画像信号をサンプリングして供給する構成により、走査線およびデータ線を複数の画素について共通化した時分割マルチプレックス駆動が可能となる。
【0004】
このような液晶パネルにおいて、高精細な画像を表示するためには、画素ピッチを狭める必要がある。そのためには、画素ピッチに対応して走査線駆動回路とデータ線駆動回路との集積度を向上させる必要がある。ここで、走査線駆動回路やデータ線駆動回路は、一般的には、それぞれシフトレジスタ回路やバッファ回路などから構成される。
【0005】
例えば、データ線駆動回路におけるバッファ回路は、図16の左側部分に示すようにインバータINV1、INV2を直列に接続して構成されている。インバータINV2にあっては、図16の中央部分に示すようにpチャネル型TFTP2〜P5を並列接続したものとnチャネル型TFTN2〜N5を並列接続したものとが用いられる。一般に、インバータの出力電流はTFTのゲート幅に依存するため、インバータINV2は大きな出力電流を供給することが可能となる。
【0006】
図16の右側部分にバッファ回路の構造(パターンレイアウト)を示す。一般に、集積回路の設計においては、集積回路の全体を部分的な機能に分解し、各機能を実現する小規模な回路構造を設計し、これらを組み合わせて一つの集積回路構造を決定する。ある機能を持つ小規模な回路構造はセルと呼ばれる。図16に示すバッファ回路の構造は、データ線駆動回路に用いられるセルの一種である。
データ線駆動回路の出力段には、このようなバッファ回路が複数個並ぶことになる。したがって、単純に図に示すバッファ回路を複数個並べることによって、データ線駆動回路の出力段を構成することができる。
【0007】
ところで、図16に示すバッファ回路において、正電源ラインLdと負電源ラインLsとを逆に配置して図17に示す構造を取ることも可能である。つまり、ある回路は、電源ラインを対称軸としてその構造と鏡対称の構造によっても実現できる。データ線駆動回路の出力段を構成する各バッファ回路は、同一の機能を有すればよいから、図16に示す構造であってもよいし、あるいは図17に示す構造であってもよい。
【0008】
この点に着目して、電源ラインを隣接するバッファ回路で共用化すると、データ線駆動回路の出力段は、図18に示す構造となる。この配線構造は、図16に示すバッファ回路と図17に示すバッファ回路とを交互に並べたものである。これにより、正電源ラインと負電源ラインとを共用化でき、データ線駆動回路の集積度を向上させ、画素ピッチを狭くすることが可能となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、データ線駆動回路や走査線駆動回路に用いられるシフトレジスタにはラッチ回路等が用いられている。このため、回路配置の都合上、例えば、バッファ回路とラッチ回路といったように異なる回路を並列に配置したい場合がある。
【0010】
しかし、ラッチ回路を構成する素子は、バッファ回路を構成する素子と相違するから、バッファ回路とラッチ回路とを並列に並べても各セルを構成する素子は非対称となる。したがって、上述したバッファ回路同士のように電源ラインを対称軸として鏡対称の構造を取ることができない。
【0011】
このように異なる機能を有するセル間において電源ラインを共用化する場合、以下の問題がある。各セルは電源ラインと接続されるTFTを有し、これらのTFTは、半導体島と電源ラインとがコンタクトホールによって接続されるが、各セルは独立に設計されるので、半導体島やコントタクトホールの配置はセル毎に異なっている。したがって、異なる機能を有するセル間では半導体島やコンタクトホールを共有化することができない。
【0012】
さらに、あるセルと隣接するセルで、自由に半導体島を形成するとすれば、電源ラインの下部で半導体島が近接してしまい、加工精度を超えて配置された場合には不定形に両者が一部で接続されてしまうことがある。本来、独立して形成されるべき半導体島が接続されてしまうと、機能的には問題がなくても、基板検査においてプロセス工程で不良が発生したとみなされてしまうといった問題があった。
【0013】
くわえて、データ線駆動回路や走査線駆動回路にあっては、集積度を向上させ画素ピッチの狭めることが望ましいが、これには一定の限界があった。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、異なる機能を有するセル間において半導体島やコンタクトホールを共有化すること、集積回路の検査工程において不良とみなされないような構造を提供すること、画素ピッチを狭めること等を目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ線駆動回路にあっては、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された画素電極およびスイッチング素子とを有する電気光学パネルに形成され、前記データ線を駆動するデータ線駆動回路であって、複数の第1半導体素子を有する第1セルと、前記第1セルとは異なる回路構成であって前記第1セルと隣接し、複数の第2半導体素子を有する第2セルと、前記第1セルと前記第2セルとの境界に形成され、電源電圧を供給する電源ラインと、を有し、前記複数の第1半導体素子のうち少なくとも1つの半導体素子と、前記複数の第2半導体素子のうち1つの半導体素子とは、共通半導体島に設けられ、前記共通半導体島は、前記境界を軸として非対称な形状を有しており、かつ、前記電源ラインと交差するように設けられ、前記共通半導体島には、前記電源ラインに接続される共通コンタクトホールが設けられ、前記共通コンタクトホールを介して電源電圧が前記第1セルと前記第2セルとに各々給電される集積回路構造を有することを特徴とする。また、ある第1セルと第2セルとの境界から、次の第1セルと前記第2セルとの境界までの間隔が、前記各データ線の間隔と一致することが望ましい。この発明によれば、上述したセル間の共用化によって、データ線の間隔を狭めることが可能となる。
【0020】
本発明の走査線駆動回路にあっては、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応してマトリックス状に配置された画素電極およびスイッチング素子とを有する電気光学パネルに形成され、前記走査線を駆動する走査線駆動回路であって、複数の第1半導体素子を有する第1セルと、前記第1セルとは異なる回路構成であって前記第1セルと隣接し、複数の第2半導体素子を有する第2セルと、前記第1セルと前記第2セルとの境界に形成され、電源電圧を供給する電源ラインと、を有し、前記複数の第1半導体素子のうち少なくとも1つの半導体素子と、前記複数の第2半導体素子のうち1つの半導体素子とは、共通半導体島に設けられ、前記共通半導体島は、前記境界を軸として非対称な形状を有しており、かつ、前記電源ラインと交差するように設けられ、前記共通半導体島には、前記電源ラインに接続される共通コンタクトホールが設けられ、前記共通コンタクトホールを介して電源電圧が前記第1セルと前記第2セルとに各々給電される集積回路構造を有することを特徴とする。この場合、ある第1セルと第2セルとの境界から、次の第1セルと前記第2セルとの境界までの間隔が、前記各走査線の間隔と一致することが好ましい。この発明によれば、上述したセル間の共用化によって、走査線の間隔を狭めることが可能となる。
【0021】
本発明の電気光学パネルにあっては、上述したデータ線駆動回路または上述した走査線駆動回路のうち少なくとも一方を備えることを特徴とする。この発明によれば、画素ピッチを狭めることができる。
【0022】
さらに、本発明の電子機器は、上述した電気光学パネルを備えるものであって、例えば、プロジェクタ、モバイル型パーソナルコンピュータ、PDA、携帯電話機等が該当する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
<1.電気光学装置の全体構成>
まず、実施形態に係る電気光学装置について、液晶表示装置を例にとって説明する。図1は、その液晶表示装置の電気的構成を示すブロック図である。この図に示されるように、液晶表示装置は、液晶パネル100と、タイミングジェネレータ200と、画像信号処理回路300とを備える。このうち、タイミングジェネレータ200は、各部で使用されるタイミング信号を出力するものである。
【0024】
また、画像信号処理回路300は、画像信号VIDを生成して液晶パネル100に供給するものである。この際、画像信号処理回路300は、画像信号VIDを必要に応じて反転する。反転するか否かについては、一般には、データ信号の印加方式が▲1▼走査線単位の極性反転であるか、▲2▼データ線単位の極性反転であるか、▲3▼画素単位の極性反転であるか、▲4▼画素単位の極性反転であるかに応じて定められ、その反転周期は、1水平走査期間またはドットクロック周期、または1垂直走査期間に設定される。なお、本実施形態における極性反転とは、画像信号の振幅中心電位を基準として正極性と負極性に交互に電圧レベルを反転させることをいう。
【0025】
<2.液晶パネルの電気的構成>
次に、液晶パネル100の電気的構成について説明する。液晶パネル100は、後述するように、素子基板と対向基板とを互いに電極形成面を対向して貼付した構成となっている。このうち、素子基板にあっては、図1においてX方向に沿って平行に複数本の走査線112が配列して形成され、また、これと直交するY方向に沿って平行に複数本のデータ線114が形成されている。そして、これらの走査線112とデータ線114との各交点においては、TFT116のゲート電極が走査線112に接続される。また、TFT116のソース電極がデータ線114に接続されるとともに、TFT116のドレイン電極が画素電極118に接続されている。
【0026】
各画素は、画素電極118と、後述する対向基板に形成された共通電極と、これら両電極間に挟持された液晶とを備える。したがって、各画素は、走査線112とデータ線114との各交点に対応して、マトリクス状に配列することとなる。すなわち、1つの画素は走査線112とデータ線114とによって囲まれる領域に形成される。隣接する走査線112の間隔は、画素のY方向の長さと一致し、これをY方向画素ピッチPYと称する。一方、隣接するデータ線114の間隔は、画素のX方向の長さと一致し、これをX方向画素ピッチPXと称する。
なお、このほかに、各画素毎に、蓄積容量(図示省略)を、電気的にみて画素電極118と共通電極とに挟持された液晶に対して並列に形成しても良い。
【0027】
さて、データ線駆動回路130、サンプリング回路140および走査線駆動回路150は、後述するように素子基板における対向面にあって、表示領域の周辺部に形成されるものである。これらの回路の能動素子は、いずれもpチャネル型TFTおよびnチャネル型TFTの組み合わせにより形成される。したがって、画素に用いるTFT116と共通の製造プロセス(例えば、工程温度が約1000℃のプロセス)で形成することができ、集積化や、製造コスト、素子の均一性などの点において有利となる。
【0028】
ここで、駆動回路のうち、データ線駆動回路130は、シフトレジスタを有し、タイミングジェネレータ200からのクロック信号CLXやその反転クロック信号CLXINVに基づいてXスタートパルスSPXをシフトして、サンプリング信号S1〜Snを生成する。
【0029】
サンプリング回路140は、各データ線114に対し、サンプリング信号S1〜Snにしたがって画像信号VIDをサンプリングして供給するものである。詳細には、サンプリング回路140には、TFTからなるスイッチ141が各データ線114の一端に設けられるとともに、各スイッチ141のソース電極は、画像信号VIDが供給される信号線に接続され、また、各スイッチ141のドレイン電極は1本のデータ線114に接続されている。さらに、各スイッチ141のゲート電極には、サンプリング信号S1〜Snが供給される信号線のいずれかに接続されている。
【0030】
走査線駆動回路150は、シフトレジスタを有し、タイミングジェネレータ200からのクロック信号CLYやその反転クロック信号CLYINVに基づいてYスタートパルスSPYをシフトして、走査信号Y1〜Ymを各走査線112に対して順次出力するものである。
【0031】
<3.液晶パネルの機械的構成>
次に、上述した電気的構成に係る液晶パネル100の機械的構成について図2および図3を参照して説明する。ここで、図2は、液晶パネル100の構成を示す斜視図であり、図3は、図2におけるZ−Z’線断面図である。
【0032】
これらの図に示されるように、液晶パネル100は、素子基板101と対向基板102とを、スペーサ103が混入されたシール材104によって一定の間隙を保って、互いに電極形成面が対向するように貼り合わせたものである。素子基板101は、ガラス等の透明な絶縁性基板により構成されており、当該基板上にシリコン薄膜を形成するとともに、当該薄膜上にTFTや画素電極118が形成される。一方、対向基板102はガラス等の透明な平板で構成される。
【0033】
そして、液晶パネル100は、素子基板101と対向基板102との間隙に電気光学材料としての液晶105を封入した構造となっている。なお、シール材104は、対向基板102の基板周辺に沿って形成されるが、液晶105を封入するために一部が開口している。このため、液晶105の封入後に、その開口部分が封止材106によって封止されている。
【0034】
ここで、素子基板101の対向面であって、シール材104の外側一辺においては、上述したサンプリング回路140およびデータ線駆動回路130が形成されている。さらに、この一辺には複数の接続電極107が形成されており、そこにはタイミングジェネレータ200および画像信号処理回路300からの各種信号が供給される。また、この一辺に隣接する2辺には、2個の走査線駆動回路150が形成されている。なお、走査線112に供給される走査信号の遅延が問題にならないのであれば、走査線駆動回路150を片側1個だけに形成する構成でも良い。
【0035】
一方、対向基板102の共通電極108は、素子基板101との貼合部分における4隅のうち、少なくとも1箇所において設けられた導通材によって、素子基板101との電気的導通が図られている。ほかに、対向基板102には、液晶パネル100の用途に応じて、例えば、第1に、ストライプ状や、モザイク状、トライアングル状等に配列したカラーフィルタが設けられ、第2に、例えば、クロムやニッケルなどの金属材料や、カーボンやチタンなどをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどのブラックマトリクスが設けられ、第3に、液晶パネル100に光を照射するバックライトが設けられる。特に色光変調の用途の場合には、カラーフィルタは形成されずにブラックマトリクスが対向基板102に設けられる。
【0036】
くわえて、素子基板101および対向基板102の対向面には、それぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜などが設けられる一方、その各背面側には配向方向に応じた偏光板(図示省略)がそれぞれ設けられる。ただし、液晶105として、高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、前述の配向膜、偏光板等が不要となる結果、光利用効率が高まるので、高輝度化や低消費電力化などの点において有利である。
【0037】
なお、駆動回路等の周辺回路の一部または全部を、素子基板101に形成する代わりに、例えば、TAB(Tape Automated Bonding)技術を用いてフィルムに実装された駆動用ICチップを、素子基板101の所定位置に設けられる異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良いし、駆動用ICチップ自体を、COG(Chip On Grass)技術を用いて、素子基板101の所定位置に異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良い。
【0038】
<4.走査線駆動回路およびデータ線駆動回路の構造>
上述したようにデータ線駆動回路130および走査線駆動回路150は、シフトレジスタとバッファ回路を備える。また、シフトレジスタはラッチ回路を備えている。さらに、データ線駆動回路130および走査線駆動回路150は、複数の素子からなる論理ブロックである各種のセルを組み合わせて構成されている。
【0039】
ここでは、セルの一例として、バッファ回路を構成する第1セルC1とラッチ回路を構成する第2セルC2とを取りあげる。図4に、バッファ回路の回路図、第1セルC1の構造を示す平面図、およびコンタクトホールの位置関係を示す説明図を示す。この図に示すように素子基板101の上には、正電源電圧Vddと負電源電圧Vssを給電する正電源ラインLdと負電源ラインLsの間に半導体島401〜405が形成される。これらの半導体島401〜405は、正電源ラインLdと正電源ラインLsの下部まで延在している。そして、半導体島401〜405は、コンタクトホール411〜420を介して正電源ラインLdと接続される一方、コンタクトホール421〜430を介して正電源ラインLsと接続される。さらに、半導体島401〜405は、TFTのソース領域、ドレイン領域およびチャネル領域を形成している。
【0040】
半導体島401とゲート電極406とは、pチャネルTFTP1およびnチャネルTFTN1を構成する。配線408は、pチャネルTFTP1のドレインおよびnチャネルTFTN1のソースとゲート電極409を接続する。
【0041】
また、半導体島402〜405とゲート電極409は、pチャネルTFTP2〜P5およびnチャネルTFTN2〜N5を構成する。ゲート電極409はpチャネルTFTP2〜P5およびnチャネルTFTN2〜N5に共通である。したがって、pチャネルTFTP2〜P5は並列に接続され、nチャネルTFTN2〜N5も並列に接続されている。そして、配線407を介して入力信号inAが供給される一方、配線410を介して出力信号outAが出力される。
【0042】
ここで、コンタクトホール411〜420および421〜430は、それらの最小間隔をAとすると、その自然数倍の位置に配置してある。例えば、コンタクトホール421とコンタクトホール422の距離は「A」であり、コンタクトホール422とコンタクトホール423との距離は、「3A」である。換言すれば、正電源ラインLdと正電源ラインLs上に形成される各コントタクトホール411〜430は、図に示すように間隔をAとする平行な仮想的なラインL1〜L21の上に配置される。
【0043】
次に、ラッチ回路について説明する。図5は、ラッチ回路のブロック図である。同図に示すようにラッチ回路は、トランスファーゲートGと、クロックドインバータINVCおよびインバータINVDを備え、ラッチ信号LATとこれを反転した反転ラッチ信号LATBが供給されるようになっている。
【0044】
まず、トランスファーゲートGは、図6に示すようにpチャネルTFTP6とnチャネルTFTN6とを並列に接続して構成される。そして、トランスファーゲートGは、ラッチ信号LATがHレベルの場合にオン状態となり、入力信号inBをインバータINVDに供給する一方、ラッチ信号LATがLレベルの場合にオフ状態になる。
【0045】
次に、クロックドインバータINVCは、図6に示すように正電源ラインLdと正電源ラインLsとの間に、pチャネルTFTP7,P8およびnチャネルTFTN7,N8を直列に接続して構成されている。したがって、クロックドインバータINVDは、ラッチ信号LATがLレベルの場合にインバータとして機能する一方、ラッチ信号LATがHレベルの場合には出力端子をハイインピーダンス状態にする。
【0046】
したがって、ラッチ信号LATがHレベルの場合には入力信号inBがトランスファーゲートGを介してインバータINVDに供給され、入力信号inBを反転した出力信号outBが出力される。一方、ラッチ信号LATがLレベルの場合にはトランスファーゲートGがオフ状態となるため、入力信号inBがインバータINVDに供給されない。この場合には、クロックドインバータINVCがアクティブとなるので、クロックドインバータINVCとインバータINVDによって出力信号outBの論理レベルが保持される。
【0047】
図7に、ラッチ回路の回路図、第2セルC2の構造を示す平面図、およびコンタクトホールの位置関係を示す説明図を示す。同図に示すように、第2セルC2は半導体島501〜505を備えている。このうち半導体島501〜503は、正電源ラインLdおよび負電源ラインLsの下部まで延在している。そして、半導体島501および502は、コンタクトホール514〜516を介して負電源ラインLsと接続される。また、半導体島502および503は、コンタクトホール517〜519を介して正電源ラインLdと接続される。
【0048】
半導体島504とゲート電極506によってpチャネルTFTP6が、半導体島505とゲート電極507によってnチャネルTFTN6が、半導体島501とゲート電極506および510によってnチャネルTFTN7およびN8が、半導体島502とゲート電極512によってnチャネルTFTN9およびpチャネルTFTP9が、半導体島503とゲート電極507および510によってPチャネルTFTP7およびP8が、各々形成される。
【0049】
ここで、コンタクトホール514〜519は、第1セルC1における最小間隔Aの自然数倍の位置に配置してある。例えば、コンタクトホール518とコンタクトホール519の距離は「A」であり、コンタクトホール518とコンタクトホール517の距離は「4A」である。換言すれば、正電源ラインLdと負電源ラインLs上に形成される各コントタクトホール514〜519は、図に示すように間隔をAとする平行な仮想的なラインL1〜L21の上に配置される。
【0050】
本実施形態にあっては、第1セルC1と第2セルC2とを交互に並べてデータ線駆動回路130および走査線駆動回路150の一部を構成する。そして、第1セルC1と第2セルC2との間で各種の共用化を図る。図8は、第1セルC1と第2セルC2とを並べた構造を示す平面図であり、図9は、図8におけるW−W’線断面図である。
【0051】
まず、左端の第1セルC1と中央の第2セルC2に着目して、共用化について検討する。第1に、半導体島403および半導体島501は一体として共通半導体島A1として形成され、また、半導体島405および半導体島502は一体として共通半導体島A2として形成される。第2に、負電源ラインLsがこれらのセル間で共用化されている。第3に、コンタクトホールCH1は、第1セルC1のコンタクトホール425と第2セルC2のコンタクトホール514を共用化したものであり、コンタクトホールCH2およびCH3は、第1セルC1のコンタクトホール429および430と第2セルC2のコンタクトホール515および516を共用化したものである。
【0052】
つまり、負電源ラインLsには、第1セルC1にのみ負電源電圧Vssを給電するコンタクトホール421〜424、427および428と、第1セルC1および第2セルC2に負電源電圧Vssを給電するコンタクトホールCH1〜CH3および426とが形成される。すなわち、コンタクトホールCH1〜CH3および426は第1セルC1と第2セルC2とで共用化されているから、共通コンタクトホールとして機能する。なお、コンタクトホール426は、本来、第1セルC1にのみ負電源電圧Vssを給電するために用いられるが、コンタクトホールCH1が共用される結果、第2セルC2にも負電源電圧Vssを給電するものである。
【0053】
さてここで、コンタクトホールCH1と共通半導体島A1との関係について図9を参照して説明する。この図に示すように素子基板の上にはポリシリコン膜からなる共通半導体島A1が形成される。共通半導体島A1の高濃度不純物領域20は、ポリシリコン膜の上からAl(アルミニウム)、B(ボロン)などのIII族元素のドーパントをイオン注入等によってをドープすることによって形成される。一方、共通半導体島A1の高濃度不純物領域30は、ポリシリコン膜の上からSb(アンチモン)、As(砒素)、P(リン)などのV族元素のドーパントをイオン注入等によってドープすることにより形成される。
【0054】
そして、共通半導体島A1の上部には、第1層間絶縁膜40、ゲート電極409および506、第2層間絶縁膜50が積層される。また、第1層間絶縁膜40にはコンタクトホールch1〜ch4が設けられており、それらには各電極51〜53が形成されている。このように第3層を構成する正負電源ラインLdおよびLsや配線410から半導体層A1に直接至るコンタクトホールを形成せずに、コンタクトホールch1〜ch4を形成したのは、以下の理由による。すなわち、第1層間絶縁膜40の膜厚は、第2層間絶縁膜50および半導体島A1の膜厚に比較して極めて薄いので、第3層から半導体層A1に直接至るコンタクトホールを形成しようとすると、コンタクトホールの深さを精密に調整することが困難であるため、コンタクトホールが半導体島A1を突き抜けてしまうことがあるからである。これに対して、本実施形態のように第1層間絶縁膜40と第2層間絶縁膜50とにコンタクトホールを形成すると、そのような不都合はなく確実に接続することが可能となる。
【0055】
pチャネルTFTP3において、高濃度不純物領域20中のソース領域21は、コンタクトホールch1を介してソース電極51に接続されており、さらにソース電極51はコンタクトホール415を介して正電源ラインLdと接続されている。pチャネルTFTP3のドレイン領域23およびnチャネルTFTN3のソース領域31はコンタクトホールch2およびch3を介して共通電極52と接続されており、さらに共通電極52はコンタクトホール431を介して配線410と接続されている。また、ゲート領域22とゲート電極409によってpチャネルTFTP3のゲートが形成される一方、ゲート領域32とゲート電極409によってnチャネルTFTN3のゲートが形成される。
【0056】
次に、高濃度不純物領域30中のソース領域33は、nチャネルTFTN3およびN8の共通ソースとして機能する。ソース領域33は、コンタクトホールch4を介してソース電極53と接続され、さらにコンタクトホールCH1を介して負電源ラインLsと接続されている。すなわち、コンタクトホールCH1は第1セルC1のnチャネルTFTN3と第2セルC2のnチャネルTFTN8に負電源電圧Vssを給電するために用いられる。
【0057】
次に、図8に戻り、中央の第2セルC2と右端の第1セルC1とに着目して、共用化を検討する。第1に、半導体島503および半導体島404は一体として共通半導体島A3として形成され、また、半導体島405および半導体島502は一体として共通半導体島A2として形成される。第2に正電源ラインLdがこれらのセル間で共用化されている。第3に、コンタクトホールCH4は、第2セルC2のコンタクトホール517と第1セルC1のコンタクトホール417を共用化したものであり、コンタクトホールCH5およびCH6は、第2セルC2のコンタクトホール518および519と第1セルC1のコンタクトホール419および420を共用化したものである。
【0058】
すなわち、正電源ラインLdには、第1セルC1にのみ正電源電圧Vddを給電するコンタクトホール411〜416と、第1セルC1および第2セルC2に正電源電圧Vddを給電するコンタクトホールCH4〜CH6および418とが形成される。なお、コンタクトホール418は、本来、第1セルC1にのみ正電源電圧Vssを給電するために用いられるが、コンタクトホールCH4が共用される結果、第2セルC2にも正電源電圧Vddを給電するものである。
【0059】
このように本実施形態においては、各種のセルにおいて正電源ラインLdに形成するコンタクトホール411〜420および517〜519の配置を最小間隔Aの自然数倍になるように設定するとともに、負電源ラインLsに形成するコンタクトホール421〜430および514〜516の配置を最小間隔Aの自然数倍になるように設定したので、隣接する第1セルC1と第2セルC2との間で、半導体島、電源ラインおよびコンタクトホールの共用化を図ることができる。
【0060】
この結果、データ線駆動回路130および走査線駆動回路150の集積度を向上させることが可能となる。そして、集積度の向上に伴って、X方向画素ピッチPXおよびY方向画素ピッチPYを狭くすることができる。ここでは、上述した第1セルC1と第2セルC2との構造をデータ線駆動回路130に適用した例を説明する。
【0061】
図10は、第1セルC1および第2セルC2とX方向ピッチPXとの関係を説明するための概念図である。この図に示すようにデータ線駆動回路130は、複数の単位回路Uを備える。各単位回路Uは第1セルC1および第2セルC2を含む。そして、データ線駆動回路130全体として見たとき、第1セルC1および第2セルC2は交互に配置するようになっている。
【0062】
データ線駆動回路130の出力端子は、サンプリング回路140を構成する各スイッチ141を介して、各データ線114に接続される。したがって、第1セルC1の左端から第2セルC2の右端までの距離は、隣接するデータ線114の間隔であるX方向画素ピッチPXと一致することになる。上述したように第1セルC1と第2セルC2との間では正電源ラインLdおよび負電源ラインLsとの共用化が図られるため、X方向画素ピッチPXを狭めることが可能となる。一方、走査線駆動回路150について上述した共用化を図ることによって、Y方向画素ピッチPYを狭めることが可能となる。これにより、液晶パネル100は、X方向とY方向の画素ピッチを狭めて、高精細な画像を表示することが可能となる。
【0063】
<5.変形例>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる変形が可能である。
(1)上述した実施形態において、正負電源ラインLdおよびLsの下部には、複数の半導体島が延在するように形成されていたが、コンタクトホールの最小間隔Aを狭く設定すると半導体島が近接することになる。半導体島を形成するプロセスの精度には一定の限界があるので、近接する半導体島が一部で接続されてしまうことがある。素子基板の検査においては、本来、独立して形成されるべき半導体島が接続されてしまうと、プロセス工程で不良が発生したとみなされてしまう。
【0064】
しかしながら、正負電源ラインLdおよびLsの下部の半導体島には正電源電圧Vddまたは負電源電圧Vssが給電されるから、たとえ半導体島が接続されたとしても何等問題はない。そこで、正負電源ラインLdおよびLsの下部に形成する各半導体島を予め接続した半導体島を各電源ラインLdおよびLsの下部に形成するようにしてもよい。
ところで、回路の構成によっては、ある電源ラインの下にPチャネルの半導体島とNチャネルの半導体島を形成したい場合もある。このような場合、半導体の種類が異なる半導体島を一体として形成することはできない。そこで、電源ラインの下部全体に分割された複数の半導体島を形成し、隣り合う半導体島では半導体の種類が異なるようにしてもよい。
【0065】
(2)また、上述した実施形態において、データ線駆動回路130や走査線駆動回路150をシール部の下部に配置してもよい。図11は、データ線駆動回路130をシール部の下部に配置した液晶パネル100の断面図である。同図において、対向基板102の周辺部分であって、スペーサ104が混入されたシール材104が設けられている箇所がシール部Qである。シール部Qには、画素が設けられていないから、この部分は画像表示には寄与しない。したがって、データ線駆動回路130等を素子基板101上であって、シール部Qの下部に形成すると、素子基板101の面積を縮小することができ、液晶パネル100全体を小型化することが可能となる。
【0066】
ところで、液晶パネル100は、素子基板101と対向基板102との間に液晶105を挟持した構成となっている。一方、電源ライン上にコンタクトホールを形成すると、当該部分近傍で凸部が形成される。仮に、電源ライン上の任意の位置にコンタクトホールが形成され、液晶パネル100全体として見たときにコンタクトホールの配置に偏りがあると、この偏りに応じて素子基板101と対向基板102の距離が微妙に変化する。換言すれば、ある箇所では素子基板101と対向基板102とが近づいており、他の箇所では素子基板101と対向基板102とが離れてしまう。液晶パネル100は液晶105によって光変調を行って階調を表示するものであるから、素子基板101と対向基板102の距離が一様でないと、表示ムラが発生し、表示画像の品質が劣化する。
【0067】
そこで、上述した実施形態のコンタクトホールにくわえて、正負電源ラインLdおよび負電源ラインLsに、最小間隔AでダミーコンタクトホールCHdを形成してもよい。図12は、図8に示すセル構造においてダミーコンタクトホールCHdの配置を示す平面図である。この図に示すように、ダミーコンタクトホールCHdを形成することによって、正電源ラインLdおよび負電源ラインLs上のコンタンクトホールは、等間隔Aで配置されることになる。これにより、対向基板102の周辺部分に位置するシール部Qにおいて、コンタクトホールを均一に配置することができ、周辺部分における凹凸を無くして表示画像の品質を向上させることができる。
【0068】
(3)上述した実施形態では、第1層間絶縁膜40にコンタクトホールch1〜ch4を形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、コンタクトホール415、431、およびCH1を、正負電源ラインLdおよびLsや配線410から半導体島A1に直接至るように設けてもよい。この場合には、コンタクトホールch1〜ch4と電極51〜53を省略することが可能である。
【0069】
(4)また、素子基板101を半導体基板により構成して、当該半導体基板の表面にソース、ドレイン、チャネルが形成された絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって、画素のスイッチング素子や駆動回路の素子を構成しても良い。このように素子基板101を半導体基板により構成する場合には、透過型の表示パネルとして用いることができないため、画素電極118をアルミニウムなどで形成して、反射型として用いられることとなる。また、単に、素子基板101を透明基板として、画素電極118を反射型にしても良い。
【0070】
さらに、上述した実施形態では画素のスイッチング素子を、TFTで代表される3端子素子として説明したが、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112を一方の基板に形成し、データ線114を他方の基板に形成するとともに、2端子素子を、走査線112またはデータ線114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、画素は、走査線112とデータ線114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。
【0071】
また、上述した実施形態ではアクティブマトリクス型液晶表示装置を一例として説明したが、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。さらに、電気光学材料としては、液晶のほかに、エレクトロルミネッセンス素子などを用いて、その電気光学効果により表示を行う表示装置にも適用可能である。すなわち、本発明は、上述した液晶表示装置と類似の構成を有するすべての電気光学装置に適用可能である。
【0072】
<6.電子機器>
次に、上述した実施形態および変形例にかかわる液晶装置を各種の電子機器に適用される場合について説明する。
<6−1:プロジェクタ>
まず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図13は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。
【0073】
この図に示されるように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。
【0074】
液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した液晶パネル100と同等であり、画像信号処理回路(図示省略)から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【0075】
ここで、各液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【0076】
なお、液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【0077】
<6−2:モバイル型コンピュータ>
次に、この液晶パネルを、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図14は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図において、コンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、液晶表示ユニット1206とから構成されている。この液晶表示ユニット1206は、先に述べた液晶パネル100の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
【0078】
<6−3:携帯電話機>
さらに、この液晶パネル100を、携帯電話機に適用した例について説明する。図15は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。図において、携帯電話機1300は、複数の操作ボタン1302とともに、透過型の液晶パネル1005を備えるものである。この透過型の液晶パネル1005にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
【0079】
なお、図13〜図15を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、異なる機能を有するセル間において電源ライン、コンタクトホール等を共用化して、集積回路構造の占有面積を削減することが可能となる。さらに、この集積回路構造をデータ線駆動回路や走査線駆動回路に適用することによって、画素ピッチを狭めて高精細な画像を表示させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態にかかる液晶表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図2】 同実施形態における液晶パネル100の構成を示す斜視図である。
【図3】 図2におけるZ−Z’線断面図である。
【図4】 バッファ回路の回路図、第1セルC1の構造を示す平面図、およびコンタクトホールの位置関係を示す説明図を併記した図である。
【図5】 ラッチ回路のブロック図である。
【図6】 同ラッチ回路に用いるトランスファーゲートGおよびクロックドインバータINVCの回路図である。
【図7】 ラッチ回路の回路図、第2セルC2の構造を示す平面図、およびコンタクトホールの位置関係を示す説明図を示す図である。
【図8】 第1セルC1と第2セルC2とを並べた構造を示す平面図である。
【図9】 図8におけるW−W’線断面図である。
【図10】 第1セルC1および第2セルC2とX方向ピッチPXとの関係を説明するための概念図である。
【図11】 データ線駆動回路130をシール部の下部に配置した液晶パネル100の断面図である。
【図12】 図8に示すセル構造においてダミーコンタクトホールCHdの配置を示す平面図である。
【図13】 液晶装置を適用した電子機器の一例たるビデオプロジェクタの断面図である。
【図14】 液晶装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図15】 液晶装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。
【図16】 従来のバッファ回路の構成を示す図である。
【図17】 バッファ回路の他の構造例を示す図である。
【図18】 データ線駆動回路の出力段の構造例を示す図である。
【符号の説明】
C1……第1セル
C2……第2セル
Ld、Ls……正電源ライン、負電源ライン
A1〜A3……共通半導体島
CH1〜CH6……共通コンタクトホール
112……走査線
114……データ線
116……TFT(スイッチング素子)
100……液晶パネル(電気光学パネル)
130……データ線駆動回路
150……走査線駆動回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention , Data line drive circuit , The present invention relates to a scanning line driving circuit, an electro-optical panel, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
An active matrix liquid crystal panel is mainly filled between an element substrate in which switching elements are provided on each of the pixel electrodes arranged in a matrix, a counter substrate on which a color filter or the like is formed, and the two substrates. Liquid crystal. In such a configuration, when a scanning signal is applied to the switching element via the scanning line, the switching element becomes conductive. In this conductive state, when an image signal is applied to the pixel electrode via the data line, a predetermined charge is accumulated in the liquid crystal layer between the pixel electrode and the counter electrode (common electrode).
[0003]
Even after the charge accumulation, even if the switching element is turned off, the resistance of the liquid crystal layer is sufficiently high, so that the charge accumulation in the liquid crystal layer is maintained. Therefore, the charge can be accumulated in the liquid crystal layer of each pixel in a part of the period. First, the scanning line driving circuit sequentially selects each scanning line, and second, the scanning line selection period. In the configuration, one or a plurality of data lines are sequentially selected by the data line driving circuit, and third, a plurality of scanning lines and data lines are provided by sampling and supplying the image signal to the selected data lines. A time-division multiplex drive common to the pixels is possible.
[0004]
In such a liquid crystal panel, it is necessary to reduce the pixel pitch in order to display a high-definition image. For this purpose, it is necessary to improve the degree of integration between the scanning line driving circuit and the data line driving circuit in accordance with the pixel pitch. Here, the scanning line driving circuit and the data line driving circuit are generally composed of a shift register circuit and a buffer circuit, respectively.
[0005]
For example, the buffer circuit in the data line driving circuit is configured by connecting inverters INV1 and INV2 in series as shown in the left part of FIG. In the inverter INV2, as shown in the center portion of FIG. 16, p-channel TFTs P2 to P5 connected in parallel and n-channel TFTs N2 to N5 connected in parallel are used. In general, since the output current of the inverter depends on the gate width of the TFT, the inverter INV2 can supply a large output current.
[0006]
The structure (pattern layout) of the buffer circuit is shown on the right side of FIG. In general, in designing an integrated circuit, the entire integrated circuit is divided into partial functions, a small-scale circuit structure for realizing each function is designed, and these are combined to determine one integrated circuit structure. A small circuit structure having a certain function is called a cell. The structure of the buffer circuit shown in FIG. 16 is a kind of cell used in the data line driver circuit.
A plurality of such buffer circuits are arranged in the output stage of the data line driving circuit. Therefore, the output stage of the data line driving circuit can be configured by simply arranging a plurality of buffer circuits shown in the drawing.
[0007]
Incidentally, in the buffer circuit shown in FIG. 16, the positive power supply line Ld and the negative power supply line Ls can be reversely arranged to adopt the structure shown in FIG. In other words, a certain circuit can be realized by a mirror-symmetric structure with the power supply line as the axis of symmetry. Since each buffer circuit constituting the output stage of the data line driver circuit only needs to have the same function, the structure shown in FIG. 16 or the structure shown in FIG. 17 may be used.
[0008]
Focusing on this point, when the power supply line is shared by adjacent buffer circuits, the output stage of the data line driving circuit has the structure shown in FIG. In this wiring structure, the buffer circuit shown in FIG. 16 and the buffer circuit shown in FIG. 17 are alternately arranged. Thereby, the positive power supply line and the negative power supply line can be shared, the degree of integration of the data line driving circuit can be improved, and the pixel pitch can be reduced.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, a latch circuit or the like is used for a shift register used in a data line driving circuit or a scanning line driving circuit. For this reason, there is a case where different circuits such as a buffer circuit and a latch circuit are desired to be arranged in parallel for the convenience of circuit arrangement.
[0010]
However, since the elements constituting the latch circuit are different from the elements constituting the buffer circuit, the elements constituting each cell are asymmetric even if the buffer circuit and the latch circuit are arranged in parallel. Therefore, unlike the buffer circuits described above, a mirror-symmetric structure with the power supply line as the axis of symmetry cannot be achieved.
[0011]
Thus, when sharing a power supply line between cells having different functions, there are the following problems. Each cell has a TFT connected to a power supply line, and these TFTs have a semiconductor island and a power supply line connected by a contact hole, but since each cell is designed independently, a semiconductor island and a contact hole are connected. Is different for each cell. Therefore, semiconductor islands and contact holes cannot be shared between cells having different functions.
[0012]
Furthermore, if a semiconductor island is formed freely in a cell and an adjacent cell, the semiconductor island is close to the lower part of the power supply line, and if the semiconductor island is placed beyond the processing accuracy, both of them are indefinitely shaped. May be connected in some parts. Originally, when semiconductor islands that should be formed independently are connected, there is a problem that even if there is no functional problem, it is considered that a defect has occurred in the process step in the substrate inspection.
[0013]
In addition, in the data line driving circuit and the scanning line driving circuit, it is desirable to improve the degree of integration and reduce the pixel pitch, but this has certain limitations.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a structure in which a semiconductor island and a contact hole are shared between cells having different functions, and is not regarded as defective in an integrated circuit inspection process. The purpose is to reduce the pixel pitch.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In the data line driving circuit of the present invention, a plurality of scanning lines, a plurality of data lines, pixel electrodes and switching elements arranged in a matrix corresponding to the intersections of the scanning lines and the data lines, Formed in an electro-optic panel A data line driving circuit for driving the data line, the first cell having a plurality of first semiconductor elements, and a circuit configuration different from the first cell, adjacent to the first cell, A second cell having a second semiconductor element; and a power supply line that is formed at a boundary between the first cell and the second cell and supplies a power supply voltage, and includes at least one of the plurality of first semiconductor elements. One semiconductor element and one semiconductor element of the plurality of second semiconductor elements are provided on a common semiconductor island, the common semiconductor island has an asymmetric shape with the boundary as an axis, and The common semiconductor island is provided with a common contact hole connected to the power supply line, and a power supply voltage is connected to the first cell and the first cell through the common contact hole. 2 Having an integrated circuit structure, each of which is powered to the Le It is characterized by that. In addition, it is preferable that an interval from a boundary between a certain first cell and a second cell to a boundary between the next first cell and the second cell matches the interval between the data lines. According to the present invention, the interval between the data lines can be narrowed by sharing the cells as described above.
[0020]
In the scanning line driving circuit of the present invention, a plurality of scanning lines, a plurality of data lines, pixel electrodes and switching elements arranged in a matrix corresponding to the intersections of the scanning lines and the data lines, Formed in an electro-optic panel A scanning line driving circuit for driving the scanning line, the first cell having a plurality of first semiconductor elements, and a circuit configuration different from the first cell, adjacent to the first cell, A second cell having a second semiconductor element; and a power supply line that is formed at a boundary between the first cell and the second cell and supplies a power supply voltage, and includes at least one of the plurality of first semiconductor elements. One semiconductor element and one semiconductor element of the plurality of second semiconductor elements are provided on a common semiconductor island, the common semiconductor island has an asymmetric shape with the boundary as an axis, and The common semiconductor island is provided with a common contact hole connected to the power supply line, and a power supply voltage is connected to the first cell and the first cell through the common contact hole. 2 cells Having an integrated circuit structure, each of which is powered to It is characterized by that. In this case, it is preferable that the interval from the boundary between a certain first cell and the second cell to the boundary between the next first cell and the second cell matches the interval between the scanning lines. According to the present invention, it is possible to reduce the interval between the scanning lines by sharing the cells as described above.
[0021]
In the electro-optical panel of the present invention, , At least one of the above-described data line driving circuit and the above-described scanning line driving circuit is provided. According to the present invention, the pixel pitch can be narrowed.
[0022]
Furthermore, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical panel, and includes, for example, a projector, a mobile personal computer, a PDA, a mobile phone, and the like.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1. Overall configuration of electro-optical device>
First, the electro-optical device according to the embodiment will be described taking a liquid crystal display device as an example. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal display device. As shown in this figure, the liquid crystal display device includes a
[0024]
The image
[0025]
<2. Electrical configuration of LCD panel>
Next, the electrical configuration of the
[0026]
Each pixel includes a
In addition, for each pixel, a storage capacitor (not shown) may be formed in parallel with the liquid crystal sandwiched between the
[0027]
As will be described later, the data
[0028]
Here, among the driving circuits, the data
[0029]
The
[0030]
The scanning
[0031]
<3. Mechanical configuration of LCD panel>
Next, the mechanical configuration of the
[0032]
As shown in these drawings, the
[0033]
The
[0034]
Here, the
[0035]
On the other hand, the
[0036]
In addition, the opposing surfaces of the
[0037]
Instead of forming part or all of the peripheral circuits such as a drive circuit on the
[0038]
<4. Structure of Scan Line Driver Circuit and Data Line Driver Circuit>
As described above, the data
[0039]
Here, as an example of the cell, the first cell C1 constituting the buffer circuit and the second cell C2 constituting the latch circuit are taken up. FIG. 4 shows a circuit diagram of the buffer circuit, a plan view showing the structure of the first cell C1, and an explanatory diagram showing the positional relationship of the contact holes. As shown in this figure, on the
[0040]
The
[0041]
Further, the
[0042]
Here, the contact holes 411 to 420 and 421 to 430 are arranged at positions that are a natural number multiple, assuming that their minimum distance is A. For example, the distance between the
[0043]
Next, the latch circuit will be described. FIG. 5 is a block diagram of the latch circuit. As shown in the figure, the latch circuit includes a transfer gate G, a clocked inverter INVC, and an inverter INVD, and is supplied with a latch signal LAT and an inverted latch signal LATB obtained by inverting the latch signal LAT.
[0044]
First, the transfer gate G is configured by connecting a p-channel TFT P6 and an n-channel TFT N6 in parallel as shown in FIG. The transfer gate G is turned on when the latch signal LAT is at the H level, supplies the input signal inB to the inverter INVD, and turns off when the latch signal LAT is at the L level.
[0045]
Next, the clocked inverter INVC is configured by connecting p-channel TFTs P7 and P8 and n-channel TFTs N7 and N8 in series between the positive power supply line Ld and the positive power supply line Ls as shown in FIG. . Therefore, the clocked inverter INVD functions as an inverter when the latch signal LAT is at L level, and sets the output terminal to a high impedance state when the latch signal LAT is at H level.
[0046]
Therefore, when the latch signal LAT is at the H level, the input signal inB is supplied to the inverter INVD via the transfer gate G, and the output signal outB obtained by inverting the input signal inB is output. On the other hand, when the latch signal LAT is at L level, the transfer gate G is turned off, so that the input signal inB is not supplied to the inverter INVD. In this case, since the clocked inverter INVC becomes active, the logic level of the output signal outB is held by the clocked inverter INVC and the inverter INVD.
[0047]
FIG. 7 shows a circuit diagram of the latch circuit, a plan view showing the structure of the second cell C2, and an explanatory diagram showing the positional relationship of the contact holes. As shown in the figure, the second cell C <b> 2 includes
[0048]
The
[0049]
Here, the contact holes 514 to 519 are arranged at a position that is a natural number times the minimum interval A in the first cell C1. For example, the distance between the
[0050]
In the present embodiment, the first cell C1 and the second cell C2 are alternately arranged to constitute a part of the data line driving
[0051]
First, the sharing is examined by focusing on the first cell C1 at the left end and the second cell C2 at the center. First, the
[0052]
That is, the negative power supply line Ls is supplied with the negative power supply voltage Vss to the contact holes 421 to 424, 427 and 428 for supplying the negative power supply voltage Vss only to the first cell C1, and the first cell C1 and the second cell C2. Contact holes CH1 to CH3 and 426 are formed. That is, since the contact holes CH1 to CH3 and 426 are shared by the first cell C1 and the second cell C2, they function as a common contact hole. The
[0053]
Now, the relationship between the contact hole CH1 and the common semiconductor island A1 will be described with reference to FIG. As shown in this figure, a common semiconductor island A1 made of a polysilicon film is formed on the element substrate. The high-
[0054]
A first
[0055]
In the p-channel TFT P3, the
[0056]
Next, the
[0057]
Next, returning to FIG. 8, focusing on the second cell C2 at the center and the first cell C1 at the right end, sharing is considered. First, the
[0058]
That is, the contact holes 411 to 416 for supplying the positive power supply voltage Vdd only to the first cell C1 and the contact holes CH4 to CH4 for supplying the positive power supply voltage Vdd to the first cell C1 and the second cell C2 are connected to the positive power supply line Ld. CH6 and 418 are formed. Note that the
[0059]
As described above, in this embodiment, the arrangement of the contact holes 411 to 420 and 517 to 519 formed in the positive power supply line Ld in various cells is set to be a natural number multiple of the minimum interval A, and the negative power supply line Since the arrangement of the contact holes 421 to 430 and 514 to 516 formed in Ls is set to be a natural number multiple of the minimum interval A, between the adjacent first cell C1 and second cell C2, the semiconductor island, Power line and contact hole can be shared.
[0060]
As a result, the degree of integration of the data line driving
[0061]
FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining the relationship between the first cell C1 and the second cell C2 and the X-direction pitch PX. As shown in this figure, the data
[0062]
An output terminal of the data line driving
[0063]
<5. Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible.
(1) In the above-described embodiment, a plurality of semiconductor islands are formed below the positive and negative power supply lines Ld and Ls. However, if the minimum distance A between contact holes is set narrow, the semiconductor islands are close to each other. Will do. Since there is a certain limit to the accuracy of the process of forming semiconductor islands, adjacent semiconductor islands may be partially connected. In the inspection of the element substrate, if a semiconductor island that should be formed independently is connected, it is considered that a defect has occurred in the process step.
[0064]
However, since the positive power supply voltage Vdd or the negative power supply voltage Vss is supplied to the semiconductor island below the positive and negative power supply lines Ld and Ls, there is no problem even if the semiconductor island is connected. Therefore, a semiconductor island in which semiconductor islands formed under the positive and negative power supply lines Ld and Ls are connected in advance may be formed under the power supply lines Ld and Ls.
By the way, depending on the circuit configuration, it may be desired to form a P-channel semiconductor island and an N-channel semiconductor island under a certain power supply line. In such a case, it is not possible to integrally form semiconductor islands of different types of semiconductors. Therefore, a plurality of semiconductor islands divided into the entire lower portion of the power supply line may be formed, and the semiconductor types may be different in adjacent semiconductor islands.
[0065]
(2) In the above-described embodiment, the data
[0066]
Incidentally, the
[0067]
Therefore, in addition to the contact holes of the above-described embodiment, dummy contact holes CHd may be formed at the minimum interval A in the positive and negative power supply lines Ld and the negative power supply lines Ls. FIG. 12 is a plan view showing the arrangement of dummy contact holes CHd in the cell structure shown in FIG. As shown in this figure, by forming the dummy contact holes CHd, the contact holes on the positive power supply line Ld and the negative power supply line Ls are arranged at equal intervals A. As a result, the contact holes can be uniformly arranged in the seal portion Q located in the peripheral portion of the
[0068]
(3) In the above-described embodiment, the contact holes ch1 to ch4 are formed in the first
[0069]
(4) In addition, the
[0070]
Furthermore, in the above-described embodiment, the switching element of the pixel has been described as a three-terminal element typified by a TFT, but may be configured by a two-terminal element such as a diode. However, when a two-terminal element is used as a pixel switching element, the
[0071]
In the above-described embodiments, the active matrix type liquid crystal display device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a passive type using STN (Super Twisted Nematic) liquid crystal. Furthermore, as an electro-optical material, in addition to liquid crystal, an electroluminescence element or the like can be used for a display device that performs display by the electro-optical effect. That is, the present invention is applicable to all electro-optical devices having a configuration similar to that of the liquid crystal display device described above.
[0072]
<6. Electronic equipment>
Next, the case where the liquid crystal device according to the above-described embodiment and modification is applied to various electronic devices will be described.
<6-1: Projector>
First, a projector using this liquid crystal device as a light valve will be described. FIG. 13 is a plan view showing a configuration example of the projector.
[0073]
As shown in this figure, a
[0074]
The configuration of the
[0075]
Here, paying attention to the display images by the
[0076]
Note that since light corresponding to the primary colors R, G, and B is incident on the
[0077]
<6-2: Mobile computer>
Next, an example in which the liquid crystal panel is applied to a mobile personal computer will be described. FIG. 14 is a perspective view showing the configuration of this personal computer. In the figure, a
[0078]
<6-3: Mobile phone>
Further, an example in which the
[0079]
In addition to the electronic devices described with reference to FIGS. 13 to 15, a liquid crystal television, a viewfinder type, a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a work Stations, videophones, POS terminals, devices with touch panels, etc. Needless to say, the present invention can be applied to these various electronic devices.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to share power supply lines, contact holes, etc. between cells having different functions, thereby reducing the area occupied by the integrated circuit structure. Furthermore, by applying this integrated circuit structure to a data line driver circuit or a scanning line driver circuit, it becomes possible to display a high-definition image by narrowing the pixel pitch.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line ZZ ′ in FIG.
FIG. 4 is a diagram in which a circuit diagram of a buffer circuit, a plan view showing a structure of a first cell C1, and an explanatory diagram showing a positional relationship of contact holes are shown.
FIG. 5 is a block diagram of a latch circuit.
FIG. 6 is a circuit diagram of a transfer gate G and a clocked inverter INVC used in the latch circuit.
FIG. 7 is a circuit diagram of a latch circuit, a plan view showing the structure of a second cell C2, and an explanatory diagram showing the positional relationship of contact holes.
FIG. 8 is a plan view showing a structure in which a first cell C1 and a second cell C2 are arranged.
9 is a cross-sectional view taken along line WW ′ in FIG.
FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining the relationship between the first cell C1 and the second cell C2 and the X-direction pitch PX.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the
12 is a plan view showing the arrangement of dummy contact holes CHd in the cell structure shown in FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a video projector as an example of an electronic apparatus to which a liquid crystal device is applied.
FIG. 14 is a perspective view illustrating a configuration of a personal computer as an example of an electronic apparatus to which a liquid crystal device is applied.
FIG. 15 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile phone as an example of an electronic apparatus to which a liquid crystal device is applied.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a conventional buffer circuit.
FIG. 17 is a diagram illustrating another structure example of the buffer circuit.
FIG. 18 is a diagram illustrating a structure example of an output stage of a data line driving circuit.
[Explanation of symbols]
C1 …… First cell
C2 …… Second cell
Ld, Ls: Positive power line, negative power line
A1-A3 ... Common semiconductor island
CH1-CH6 …… Common contact hole
112 ... Scanning line
114 …… Data line
116 …… TFT (switching element)
100 …… Liquid crystal panel (electro-optical panel)
130... Data line driving circuit
150... Scanning line driving circuit.
Claims (12)
複数の第1半導体素子を有する第1セルと、
前記第1セルとは異なる回路構成であって前記第1セルと隣接し、複数の第2半導体素子を有する第2セルと、
前記第1セルと前記第2セルとの境界に形成され、電源電圧を供給する電源ラインと、
を有し、
前記複数の第1半導体素子のうち少なくとも1つの半導体素子と、前記複数の第2半導体素子のうち1つの半導体素子とは、共通半導体島に設けられ、
前記共通半導体島は、前記境界を軸として非対称な形状を有しており、かつ、前記電源ラインと交差するように設けられ、
前記共通半導体島には、前記電源ラインに接続される共通コンタクトホールが設けられ、
前記共通コンタクトホールを介して電源電圧が前記第1セルと前記第2セルとに各々給電される
集積回路構造を有することを特徴とするデータ線駆動回路。 The data line is formed in an electro-optical panel having a plurality of scanning lines, a plurality of data lines, and pixel electrodes and switching elements arranged in a matrix corresponding to intersections of the scanning lines and the data lines. A data line driving circuit for driving
A first cell having a plurality of first semiconductor elements;
A second cell having a different circuit configuration from the first cell and adjacent to the first cell and having a plurality of second semiconductor elements;
A power line formed at a boundary between the first cell and the second cell and supplying a power voltage;
Have
At least one semiconductor element of the plurality of first semiconductor elements and one semiconductor element of the plurality of second semiconductor elements are provided on a common semiconductor island,
The common semiconductor island has an asymmetric shape with the boundary as an axis, and is provided so as to intersect the power supply line.
The common semiconductor island is provided with a common contact hole connected to the power line,
A power supply voltage is supplied to the first cell and the second cell through the common contact hole.
A data line driving circuit having an integrated circuit structure .
ことを特徴とする請求項1に記載したデータ線駆動回路。From the boundary between a certain first cell and the second cell, distance to the boundary with the next first cell and the second cell, according to claim 1, characterized in that coincides with the spacing of the respective data lines Data line driving circuit.
前記個別半導体島と前記電源ラインとを接続する個別コンタクトホール
を備えた請求項1に記載のデータ線駆動回路。 Either the first cell or the second cell has an individual semiconductor island having a region overlapping with the power supply line,
The data line driving circuit according to claim 1, further comprising an individual contact hole that connects the individual semiconductor island and the power supply line .
ことを特徴とする請求項3に記載したデータ線駆動回路。 The data line driving circuit according to claim 3 , wherein the interval between the common contact hole and the individual contact hole is a natural number multiple of a predetermined reference distance .
ことを特徴とする請求項4に記載したデータ線駆動回路。 The data line driving circuit according to claim 4 , wherein dummy contact holes are arranged at intervals of the reference distance in addition to the common contact holes or the individual contact holes .
複数の第1半導体素子を有する第1セルと、
前記第1セルとは異なる回路構成であって前記第1セルと隣接し、複数の第2半導体素子を有する第2セルと、
前記第1セルと前記第2セルとの境界に形成され、電源電圧を供給する電源ラインと、
を有し、
前記複数の第1半導体素子のうち少なくとも1つの半導体素子と、前記複数の第2半導体素子のうち1つの半導体素子とは、共通半導体島に設けられ、
前記共通半導体島は、前記境界を軸として非対称な形状を有しており、かつ、前記電源ラインと交差するように設けられ、
前記共通半導体島には、前記電源ラインに接続される共通コンタクトホールが設けられ、
前記共通コンタクトホールを介して電源電圧が前記第1セルと前記第2セルとに各々給電される
集積回路構造を有することを特徴とする走査線駆動回路。 The scanning line is formed in an electro-optical panel having a plurality of scanning lines, a plurality of data lines, and pixel electrodes and switching elements arranged in a matrix corresponding to intersections of the scanning lines and the data lines. A scanning line driving circuit for driving
A first cell having a plurality of first semiconductor elements;
A second cell having a different circuit configuration from the first cell and adjacent to the first cell and having a plurality of second semiconductor elements;
A power line formed at a boundary between the first cell and the second cell and supplying a power voltage;
Have
At least one semiconductor element of the plurality of first semiconductor elements and one semiconductor element of the plurality of second semiconductor elements are provided on a common semiconductor island,
The common semiconductor island has an asymmetric shape with the boundary as an axis, and is provided so as to intersect the power supply line.
The common semiconductor island is provided with a common contact hole connected to the power line,
A power supply voltage is supplied to the first cell and the second cell through the common contact hole.
A scanning line driving circuit having an integrated circuit structure .
ことを特徴とする請求項6に記載した走査線駆動回路。From the boundary between a certain first cell and the second cell, according to claim 6 in which spacing to the boundary between the next first cell and the second cell, characterized in that to match the spacing of the respective scan lines Scanning line driving circuit.
前記個別半導体島と前記電源ラインとを接続する個別コンタクトホール
を備えた請求項6に記載の走査線駆動回路。 Either the first cell or the second cell has an individual semiconductor island having a region overlapping with the power supply line,
The scanning line driving circuit according to claim 6 , further comprising an individual contact hole for connecting the individual semiconductor island and the power supply line .
ことを特徴とする請求項8に記載した走査線駆動回路。 The scanning line driving circuit according to claim 8 , wherein the interval between the common contact hole and the individual contact hole is a natural number multiple of a predetermined reference distance .
ことを特徴とする請求項9に記載した走査線駆動回路。 The scanning line driving circuit according to claim 9 , wherein dummy contact holes are arranged at intervals of the reference distance in addition to the common contact holes or the individual contact holes .
ことを特徴とする電気光学パネル。An electro-optical panel comprising at least one of the data line driving circuit according to claim 2 or the scanning line driving circuit according to claim 7 .
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