JP4466230B2 - Electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents
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本発明は、高精細の画像表示を行うものに好適な電気光学装置及び電子機器に関する。 The present invention relates to an electro-optical device and an electronic apparatus suitable for performing high-definition image display.
一般に電気光学装置、例えば、電気光学物質に液晶を用いて所定の表示を行う液晶装置は、一対の基板間に液晶が挟持された構成となっている。このうち、TFT駆動、TFD駆動等によるアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置等の電気光学装置においては、縦横に夫々配列された多数の走査線及びデータ線並びにこれらの各交点に対応して多数の画素電極などがTFTアレイ基板等上に設けられている。 In general, an electro-optical device, for example, a liquid crystal device that performs predetermined display using liquid crystal as an electro-optical material has a configuration in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates. Among these, in an electro-optical device such as a liquid crystal device of an active matrix driving method by TFT driving, TFD driving, etc., a large number of pixels corresponding to a large number of scanning lines and data lines arranged in the vertical and horizontal directions and their intersections. An electrode or the like is provided on the TFT array substrate or the like.
各走査線には、走査線駆動回路から走査信号が順次供給されるようになっている。一方、データ線には、データ線駆動回路により駆動されたサンプリング回路によって画像信号が供給される。即ち、データ線駆動回路は、画像信号線上の画像信号をデータ線毎にサンプリングするサンプリング回路に対して、走査信号の順次供給動作と平行して、サンプリング回路駆動信号を供給するように構成されている。 A scanning signal is sequentially supplied to each scanning line from a scanning line driving circuit. On the other hand, the image signal is supplied to the data line by the sampling circuit driven by the data line driving circuit. That is, the data line driving circuit is configured to supply the sampling circuit driving signal to the sampling circuit that samples the image signal on the image signal line for each data line in parallel with the sequential supply operation of the scanning signal. Yes.
データ線駆動回路は、一般には、複数のラッチ回路(シフトレジスタ回路)を備え、水平走査期間の最初に供給される転送信号をクロック信号に応じて順次シフトして、これをサンプリング信号として出力するものである。同様に、走査線駆動回路は、複数のラッチ回路を備え、垂直走査期間の最初に供給される転送信号をクロック信号に応じて順次シフトして、これを走査信号として出力するものである。また、サンプリング回路は、各データ線毎に設けられるサンプリング用のスイッチを備え、外部から供給される画像信号を、データ線駆動回路によるサンプリング信号にしたがいサンプリングして、各データ線に供給するものである。 The data line driving circuit generally includes a plurality of latch circuits (shift register circuits), sequentially shifts a transfer signal supplied at the beginning of a horizontal scanning period according to a clock signal, and outputs this as a sampling signal. Is. Similarly, the scanning line driving circuit includes a plurality of latch circuits, and sequentially shifts the transfer signal supplied at the beginning of the vertical scanning period in accordance with the clock signal and outputs it as a scanning signal. The sampling circuit includes a sampling switch provided for each data line, samples an image signal supplied from the outside according to a sampling signal from the data line driving circuit, and supplies it to each data line. is there.
ところで、近年、表示画像の品位の向上という一般的要請に沿うべく画素ピッチの微細化が進められ、駆動周波数も高められてきている。 By the way, in recent years, the pixel pitch has been miniaturized and the driving frequency has been increased in order to meet the general demand for improving the quality of a display image.
ところが、上述したように、シフトレジスタ回路から順次出力される転送信号を単純にサンプリング信号として用いる方式のままで駆動周波数を高めると、各サンプリング回路に対して割り当てられるサンプリング時間が短くなる。このため、各サンプリング回路におけるサンプリング能力が不足する結果を招く。これに対し、サンプリング回路を構成するTFT(Thin FilmTransistor)等のトランジスタ特性自体を高めたり、その各種配線の抵抗や時定数などの配線特性自体を高めるのでは、生産コストの上昇や歩留まりの低下を招いてしまう。 However, as described above, if the drive frequency is increased while the transfer signal sequentially output from the shift register circuit is simply used as a sampling signal, the sampling time assigned to each sampling circuit is shortened. For this reason, the result that sampling capability in each sampling circuit is insufficient is caused. On the other hand, increasing the transistor characteristics such as TFT (Thin Film Transistor) constituting the sampling circuit or improving the wiring characteristics such as resistance and time constant of the various wirings will increase the production cost and decrease the yield. I will invite you.
そこで、最近では、ドットクロックの高周波数化に対処すべく、1系統の画像信号を複数のm系統にシリアル−パラレル変換(相展開)すると共に、これらm系統の画像信号をサンプリング信号にしたがって同時にサンプリングして、m本のデータ線に供給する技術が開発されている。 Therefore, recently, in order to cope with the higher frequency of the dot clock, one image signal is serial-parallel converted (phase expansion) into a plurality of m systems, and these m image signals are simultaneously converted according to the sampling signal. A technique for sampling and supplying to m data lines has been developed.
なお、特許文献1には、電源配線とグランドパターン間にコンデンサを形成し、このコンデンサによりシフトレジスタ回路の電源電圧を安定させ、ソース信号線に高電圧を印加できるようにして、画素電極にも高い電圧を印加可能にした技術が開示されている。これにより、高コントラストの表示が可能である。
ところで、近年、画像の高精細化、画素ピッチの微細化も促進されてきており、表示パネル上に多数の走査線及びデータ線を狭ピッチで配線し、これらを高周波数で駆動することが必要となってきている。 By the way, in recent years, high definition images and fine pixel pitches have been promoted, and it is necessary to arrange a large number of scanning lines and data lines on a display panel at a narrow pitch and drive them at a high frequency. It has become.
しかも、上述した相展開では、表示パネル内の画像信号線の数を相展開の数だけ増やす必要がある。相展開を行うために基板上に引き回す画像信号線が著しく増大し、また画像信号の上又は下を交差させる必要のあるサンプリング回路駆動信号線の配線等も複雑化する。これらの理由から、隣接信号線の影響によるノイズを無視することができなくなってきた。 Moreover, in the phase development described above, it is necessary to increase the number of image signal lines in the display panel by the number of phase developments. The number of image signal lines routed on the substrate in order to perform the phase expansion is remarkably increased, and the wiring of sampling circuit drive signal lines that need to cross above or below the image signal is complicated. For these reasons, noise due to the influence of adjacent signal lines cannot be ignored.
即ち、表示パネルにおいては、比較的狭い領域に上述した複数の配線を引き回す必要があり、画像信号を伝送するビデオ配線と共通電極の電位LCCOMを伝送するLCCOM配線とが隣接配置されてしまう。そうすると、ビデオ配線に流れる画像信号の変動が、ビデオ配線とLCCOM配線間の結合容量によってLCCOM配線に伝達され、LCCOM電圧にも変動が生じる。即ち、画像信号のレベルが上昇下降するに伴って、LCCOM電圧も上昇下降することになり、輝度低下による表示むら等の画質劣化が生じてしまうという問題点があった。 That is, in the display panel, it is necessary to route the above-described plurality of wirings in a relatively narrow area, and the video wiring for transmitting the image signal and the LCCOM wiring for transmitting the potential LCCOM of the common electrode are arranged adjacent to each other. Then, the fluctuation of the image signal flowing through the video wiring is transmitted to the LCCOM wiring by the coupling capacitance between the video wiring and the LCCOM wiring, and the LCCOM voltage also fluctuates. That is, as the level of the image signal rises and falls, the LCCOM voltage also rises and falls, and there is a problem that image quality deterioration such as display unevenness due to luminance reduction occurs.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、基準電位を伝送する配線と電源配線との間に容量を形成することによって基準電位の変動を抑制し画質を向上させることができる電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and it is an electric device that can suppress the fluctuation of the reference potential and improve the image quality by forming a capacitor between the wiring for transmitting the reference potential and the power supply wiring. An object is to provide an optical device and an electronic apparatus.
本発明に係る電気光学装置は、マトリクス状に配置された画素電極に信号線を介して供給される画像信号と共通電極に供給される基準電圧とに基づいて画素を駆動する表示部と、前記共通電極に基準電圧を供給する基準電圧配線と、所定の固定電位を与える電源配線と、前記基準電圧配線と前記電源配線との間にコンデンサを構成する容量形成領域とを具備したことを特徴とする。 The electro-optical device according to the present invention includes a display unit that drives a pixel based on an image signal supplied to a pixel electrode arranged in a matrix via a signal line and a reference voltage supplied to a common electrode, A reference voltage wiring for supplying a reference voltage to the common electrode, a power supply wiring for applying a predetermined fixed potential, and a capacitance forming region constituting a capacitor between the reference voltage wiring and the power supply wiring, To do.
このような構成によれば、表示部は、マトリクス状に配置された画素電極に供給される画像信号と共通電極に供給される基準電圧とに基づいて画素を駆動する。共通電極に基準電圧を供給する基準電圧配線は、コンデンサを介して電源配線に容量結合される。固定電位を与える電源配線によって、基準電圧配線の変動が抑制される。これにより、輝度むら等の発生を抑制することができ、画質が向上する。 According to such a configuration, the display unit drives the pixels based on the image signal supplied to the pixel electrodes arranged in a matrix and the reference voltage supplied to the common electrode. A reference voltage wiring for supplying a reference voltage to the common electrode is capacitively coupled to the power supply wiring through a capacitor. The fluctuation of the reference voltage wiring is suppressed by the power supply wiring that applies a fixed potential. Thereby, the occurrence of uneven brightness can be suppressed, and the image quality is improved.
また、前記基準電圧配線と前記電源配線との間に、前記コンデンサを構成する容量形成領域を複数設けることを特徴とする。 Further, a plurality of capacitance forming regions constituting the capacitor are provided between the reference voltage wiring and the power supply wiring.
このような構成によれば、複数のコンデンサによって、表示部の各位置における基準電圧の変化を抑制することができ、輝度むらを一層低減することが可能である。 According to such a configuration, a change in the reference voltage at each position of the display unit can be suppressed by the plurality of capacitors, and uneven brightness can be further reduced.
本発明に係る電気光学装置は、マトリクス状に配置された画素電極に信号線を介して供給される画像信号と共通電極に供給される基準電圧とに基づいて画素を駆動する表示部と、前記共通電極に基準電圧を供給する第1,第2の基準電圧配線と、前記所定の固定電位が供給される第1,第2の電源端子と、前記第1の電源端子に接続されて所定の固定電位を与える第1の電源配線と、前記第2の電源端子に接続されて所定の固定電位を与える第2の電源配線と、前記第1の基準電圧配線と前記第1の電源配線との間に第1のコンデンサを構成する第1の容量形成領域と、前記第2の基準電圧配線と前記第2の電源配線との間に第2のコンデンサを構成する第2の容量形成領域とを具備したことを特徴とする。 The electro-optical device according to the present invention includes a display unit that drives a pixel based on an image signal supplied to a pixel electrode arranged in a matrix via a signal line and a reference voltage supplied to a common electrode, First and second reference voltage lines for supplying a reference voltage to the common electrode, first and second power supply terminals to which the predetermined fixed potential is supplied, and a predetermined voltage connected to the first power supply terminal A first power supply wiring for applying a fixed potential; a second power supply wiring connected to the second power supply terminal for applying a predetermined fixed potential; and the first reference voltage wiring and the first power supply wiring. A first capacitance forming region constituting a first capacitor therebetween, and a second capacitance forming region constituting a second capacitor between the second reference voltage wiring and the second power supply wiring. It is characterized by having.
このような構成によれば、表示部は、マトリクス状に配置された画素電極に供給される画像信号と共通電極に供給される基準電圧とに基づいて画素を駆動する。共通電極に基準電圧を供給する第1の基準電圧配線は、第1のコンデンサを介して第1の電源配線に容量結合される。同様に、第2の基準電圧配線は、第2のコンデンサを介して第2の電源配線に容量結合される。固定電位を与える第1,第2の電源配線によって、第1,第2の基準電圧配線の変動が夫々抑制される。これにより、輝度むら等の発生を抑制することができ、画質が向上する。 According to such a configuration, the display unit drives the pixels based on the image signal supplied to the pixel electrodes arranged in a matrix and the reference voltage supplied to the common electrode. The first reference voltage wiring for supplying the reference voltage to the common electrode is capacitively coupled to the first power supply wiring through the first capacitor. Similarly, the second reference voltage wiring is capacitively coupled to the second power supply wiring via the second capacitor. Variations in the first and second reference voltage wirings are suppressed by the first and second power supply wirings that apply a fixed potential. Thereby, the occurrence of uneven brightness can be suppressed, and the image quality is improved.
また、前記第1の容量形成領域と前記第2の容量形成領域とは、前記第1のコンデンサの容量と前記第1の容量形成領域から前記第1の電源端子までの前記第1の電源配線の配線抵抗とに基づく第1の時定数と、前記第2のコンデンサの容量と前記第2の容量形成領域から前記第2の電源端子までの前記第2の電源配線の配線抵抗とに基づく第2の時定数とを略一致させる位置に配置されることを特徴とする。 The first capacitance formation region and the second capacitance formation region include the capacitance of the first capacitor and the first power supply wiring from the first capacitance formation region to the first power supply terminal. Based on the first time constant based on the wiring resistance of the second power supply wiring, the capacitance of the second capacitor, and the wiring resistance of the second power supply wiring from the second capacitance forming region to the second power supply terminal. It is characterized in that it is arranged at a position where the time constant of 2 substantially coincides.
このような構成によれば、第1の基準電圧配線の変動は、第1のコンデンサの容量と第1の容量形成領域から第1の電源端子までの第1の電源配線の配線抵抗とに基づく第1の時定数に応じたものとなる。また、第2の基準電圧配線の変動は、第2のコンデンサの容量と第2の容量形成領域から第2の電源端子までの第2の電源配線の配線抵抗とに基づく第2の時定数とに応じたものとなる。第1,第2の時定数は略一致しているので、第1,第2の基準電圧配線の変動を同一特性で制御して、輝度むらの発生を効果的に抑制することができる。 According to such a configuration, the fluctuation of the first reference voltage wiring is based on the capacitance of the first capacitor and the wiring resistance of the first power wiring from the first capacitance forming region to the first power supply terminal. This corresponds to the first time constant. In addition, the fluctuation of the second reference voltage wiring includes the second time constant based on the capacitance of the second capacitor and the wiring resistance of the second power supply wiring from the second capacitance forming region to the second power supply terminal. Depending on. Since the first and second time constants substantially coincide with each other, fluctuations in the first and second reference voltage wirings can be controlled with the same characteristics to effectively suppress the occurrence of luminance unevenness.
また、前記第1の容量形成領域と前記第2の容量形成領域とは、平面的には、前記表示部の両側であって相互に水平又は垂直方向に対称な位置に配置されることを特徴とする。 In addition, the first capacitance formation region and the second capacitance formation region are arranged on both sides of the display unit in a plane and symmetrical to each other in the horizontal or vertical direction in plan view. And
また、前記第1の容量形成領域と前記第2の容量形成領域とは、前記表示部の外周領域であって角部近傍に配置されることを特徴とする。 Further, the first capacitance forming region and the second capacitance forming region are arranged in an outer peripheral region of the display portion and in the vicinity of a corner portion.
これらの構成によれば、第1の時定数と第2の時定数とを、略一致させることができる。これにより、第1,第2の基準電圧配線の変動は同一特性で制御され、輝度むらの発生が効果的に抑制される。 According to these configurations, the first time constant and the second time constant can be substantially matched. Thereby, fluctuations in the first and second reference voltage wirings are controlled with the same characteristics, and the occurrence of luminance unevenness is effectively suppressed.
また、前記表示部は、前記画素電極が配置される素子基板と前記共通電極が設けられる共通基板とを有し、対向配置された前記素子基板と前記共通基板との間に液晶が封入されて構成され、前記第1の容量形成領域と前記第2の容量形成領域とは、前記素子基板と前記共通基板とを接続するシール材の形成領域の少なくとも一部に配置されることを特徴とする。 The display unit includes an element substrate on which the pixel electrode is disposed and a common substrate on which the common electrode is disposed, and liquid crystal is sealed between the element substrate and the common substrate disposed to face each other. The first capacitance formation region and the second capacitance formation region are arranged in at least a part of a formation region of a sealing material that connects the element substrate and the common substrate. .
このような構成によれば、比較的広い面積を占めるシール材の形成領域に第1の容量形成領域と第2の容量形成領域とを形成するので、十分な容量を確保することができ、第1,第2の基準電圧配線の変動を十分に抑制することができる。 According to such a configuration, since the first capacitance formation region and the second capacitance formation region are formed in the formation region of the sealing material that occupies a relatively large area, a sufficient capacitance can be ensured. The fluctuations in the first and second reference voltage wirings can be sufficiently suppressed.
また、前記表示部の形成領域に形成される蓄積容量を更に具備し、前記第1及び第2のコンデンサは、前記蓄積容量と同一膜にて形成されていることを特徴とする。 In addition, a storage capacitor formed in the formation region of the display portion is further provided, and the first and second capacitors are formed of the same film as the storage capacitor.
このような構成によれば、表示部の形成領域に形成される蓄積容量の製造工程と同一工程において、第1,第2のコンデンサを形成することができ、製造プロセスが増大することなく、第1,第2の基準電圧配線の変動を抑制することができる。 According to such a configuration, the first and second capacitors can be formed in the same process as the manufacturing process of the storage capacitor formed in the formation region of the display unit, and the first manufacturing process is not increased. Variations in the first and second reference voltage wirings can be suppressed.
また、前記蓄積容量は、前記画素電極を駆動するスイッチング素子を構成する半導体層を利用して電極が構成されており、前記第1及び第2のコンデンサの上部電極又は下部電極の一方は前記半導体層と同一膜にて形成されていることを特徴とする。 In addition, the storage capacitor is configured by using a semiconductor layer that constitutes a switching element that drives the pixel electrode, and one of the upper electrode and the lower electrode of the first and second capacitors is the semiconductor. It is characterized by being formed of the same film as the layer.
このような構成によれば、蓄積容量は、半導体層を利用して構成されており、蓄積容量及び第1,第2のコンデンサの形成に要する工程が増大することを防止することができる。 According to such a configuration, the storage capacitor is configured using the semiconductor layer, and it is possible to prevent an increase in the steps required for forming the storage capacitor and the first and second capacitors.
また、前記蓄積容量は、前記画素電極を駆動するスイッチング素子を構成する半導体層とは異なる層に形成され、前記蓄積容量の上部電極又は下部電極の一方は前記画素電極に接続され他方は所定の固定電位点に接続されることを特徴とする。 The storage capacitor is formed in a layer different from a semiconductor layer constituting a switching element for driving the pixel electrode, and one of the upper electrode and the lower electrode of the storage capacitor is connected to the pixel electrode, and the other is a predetermined one. It is connected to a fixed potential point.
このような構成によれば、蓄積容量は、半導体層とは異なる層に形成するので、蓄積容量の設計の自由度が増大し、十分な容量を得ることができる。 According to such a configuration, since the storage capacitor is formed in a layer different from the semiconductor layer, the degree of freedom in designing the storage capacitor is increased, and a sufficient capacity can be obtained.
また、前記表示部は、前記画素電極が配置される素子基板と前記共通電極が設けられる共通基板とを有し、対向配置された前記素子基板と前記共通基板との間に液晶が封入されて構成され、前記第1の容量形成領域と前記第2の容量形成領域とは、前記素子基板に対するラビング処理において前記第1,第2の容量形成領域を通過するラビング軌跡が前記表示部にかからない位置に配置されることを特徴とする。 The display unit includes an element substrate on which the pixel electrode is disposed and a common substrate on which the common electrode is disposed, and liquid crystal is sealed between the element substrate and the common substrate disposed to face each other. The first capacitance formation region and the second capacitance formation region are configured such that a rubbing trajectory passing through the first and second capacitance formation regions is not applied to the display unit in the rubbing process on the element substrate. It is characterized by being arranged in.
このような構成によれば、ラビング処理に際して、第1,第2の容量形成領域を通過したラビング軌跡は、表示部を通過しない。これにより、第1,第2の容量形成領域の凹凸等によって生じるラビング不良は、表示部以外の部分にのみ生じ表示部には発生しないので、画質が劣化することを防止することができる。 According to such a configuration, during the rubbing process, the rubbing trajectory that has passed through the first and second capacitance forming regions does not pass through the display unit. Thereby, the rubbing failure caused by the unevenness of the first and second capacitance forming regions occurs only in the portion other than the display portion and does not occur in the display portion, so that it is possible to prevent the image quality from deteriorating.
また、本発明に係る電子機器は、上記電気光学装置を表示手段として用いたことを特徴とする。 According to another aspect of the invention, there is provided an electronic apparatus using the electro-optical device as a display unit.
このような構成によれば、基準電圧の変動が抑制されていることから、表示手段の高画質化を図ることができる。 According to such a configuration, since the fluctuation of the reference voltage is suppressed, the image quality of the display means can be improved.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る回路配置及び配線パターンの概略を示す説明図である。本実施の形態は電気光学装置として液晶装置に適用したものである。図2は本実施の形態の電気光学装置である液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図である。図3は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図2のH−H'線の位置で切断して示す断面図である。図4は液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。図5は図1中の容量形成領域の素子の構成を説明するための平面図であり、図6は図5の断面を示す説明図である。なお、上記各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a circuit arrangement and a wiring pattern according to the first embodiment of the present invention. The present embodiment is applied to a liquid crystal device as an electro-optical device. FIG. 2 is a plan view of the liquid crystal device, which is the electro-optical device of the present embodiment, viewed from the counter substrate side together with the components formed thereon. FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal device after the assembly process in which the element substrate and the counter substrate are bonded to each other and the liquid crystal is sealed is cut along the line HH ′ in FIG. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings in a plurality of pixels constituting the pixel region of the liquid crystal device. FIG. 5 is a plan view for explaining the configuration of the element in the capacitance forming region in FIG. 1, and FIG. 6 is an explanatory view showing a cross section of FIG. In each of the above drawings, the scale is different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized in the drawing.
先ず、図2乃至図4を参照して本実施の形態に係る電気光学装置である液晶装置の全体構成について説明する。なお、図2においては、素子間を接続する配線については、簡略化して示してある。 First, an overall configuration of a liquid crystal device which is an electro-optical device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the wiring connecting the elements is shown in a simplified manner.
液晶装置は、図2及び図3に示すように、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板を用いたTFT基板10と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石英基板を用いた対向基板20との間に液晶50を封入して構成される。対向配置されたTFT基板10と対向基板20とは、シール材52によって貼り合わされている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid crystal device includes, for example, a quartz substrate, a glass substrate, a
TFT基板10上には画素を構成する画素電極(ITO)9a等がマトリクス状に配置されて表示領域10aが構成される。また、対向基板20上には全面に対向電極(ITO)21が設けられる。TFT基板10の画素電極9a上には、ラビング処理が施された配向膜16が設けられている。一方、対向基板20上の全面に渡って形成された対向電極21上にも、ラビング処理が施された配向膜22が設けられている。各配向膜16,22は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。
On the
図4は画素を構成するTFT基板10上の素子の等価回路を示している。図4に示すように、画素領域においては、複数本の走査線11aと複数本のデータ線6aとが交差するように配線され、走査線11aとデータ線6aとで区画された領域に画素電極9aがマトリクス状に配置される。そして、走査線11aとデータ線6aの各交差部分に対応してTFT30が設けられ、このTFT30に画素電極9aが接続される。
FIG. 4 shows an equivalent circuit of elements on the
TFT30は走査線11aのON信号によってオンとなり、これにより、データ線6aに供給された画像信号が画素電極9aに供給される。この画素電極9aと対向基板20に設けられた対向電極21との間の電圧が液晶50に印加される。また、画素電極9aと並列に蓄積容量70が設けられており、蓄積容量70によって、画素電極9aの電圧はソース電圧が印加された時間よりも例えば3桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量70によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
The
画素電極9aは、TFT基板10上に、マトリクス状に複数設けられており、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6a及び走査線11aが設けられている。データ線6aは、アルミニウム膜等を含む積層構造からなり、走査線11aは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。また、走査線11aは、半導体層1aのうちチャネル領域1a’(図9参照)に対向するゲート電極3aに電気的に接続されている。すなわち、走査線11aとデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、走査線11aに接続されたゲート電極3aとチャネル領域1a’とが対向配置されて画素スイッチング用のTFT30が構成されている。
A plurality of
また、図2及び図3に示すように、対向基板20には表示領域を区画する額縁としての遮光膜53が設けられている。対向基板20の全面には、上述したように、ITO等の透明導電性膜が対向電極21として形成され、更に、対向電極21の全面にはポリイミド系の配向膜22が形成される。配向膜22は、液晶分子に所定のプレティルト角を付与するように、所定方向にラビング処理されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
遮光膜53の外側の領域には液晶を封入するシール材52が、TFT基板10と対向基板20間に形成されている。シール材52は対向基板20の輪郭形状に略一致するように配置され、TFT基板10と対向基板20を相互に固着する。シール材52は、TFT基板10の1辺の一部において欠落しており、液晶50を注入するための液晶注入口108が形成される。貼り合わされた素子基板10及び対向基板20相互の間隙には、液晶注入口108より液晶が注入される。液晶注入後に、液晶注入口108を封止材109で封止するようになっている。
In a region outside the
シール材52の外側の領域には、データ線6aに画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線6aを駆動するデータ線駆動回路101及び外部回路との接続のための外部接続端子102がTFT基板10の一辺に沿って設けられている。この一辺に隣接する二辺に沿って、走査線11a及びゲート電極3aに走査信号を所定のタイミングで供給することによりゲート電極3aを駆動する走査線駆動回路103,104が設けられている。走査線駆動回路103,104は、シール材52の内側の遮光膜53に対向する位置においてTFT基板10上に形成される。また、TFT基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路103,104、外部接続端子102及び上下導通端子107を接続する配線105が、遮光膜53の3辺に対向して設けられている。
In an area outside the sealing
上下導通端子107は、シール材52のコーナー部の4箇所のTFT基板10上に形成される。そして、TFT基板10と対向基板20相互間には、下端が上下導通端子107に接触し、上端が対向電極21に接触する上下導通材106が設けられており、上下導通材106によって、TFT基板10と対向基板20との間で電気的な導通がとられている。
The
図1は図2乃至図4に示す液晶装置の回路配置及び配線パターンを示すものである。図1に示すように、液晶装置の中央には、マトリクス状に形成された画素によって構成される表示領域10aが配置される。上述したように、各画素は、TFT基板1側においては、TFT30、画素電極9a及び蓄積容量70(図1では図示省略)等によって構成され、対向基板20側においては、対向電極21等によって構成される。
FIG. 1 shows a circuit arrangement and a wiring pattern of the liquid crystal device shown in FIGS. As shown in FIG. 1, in the center of the liquid crystal device, a
表示領域10aの周辺には、駆動回路120が配置される。駆動回路120は、走査線駆動回路103,104及びデータ線駆動回路101によって構成される。駆動回路120の構成素子としては、画素を駆動するTFT30と共通の製造プロセスで形成されるPチャネル型TFT及びNチャネル型TFTを組み合わせて構成することができ、製造効率の向上や、製造コストの低下、素子特性の均一化等を図ることができる。
A
図1は、表示領域10aの駆動に6相展開を採用した例を示している。この場合には、入力画像信号は6画素分毎にパラレルにビデオ信号線VID1〜VID6に供給される。各ビデオ信号線VID1〜VID6は、夫々1・n列〜6・n列(n=1,2,…)のデータ線D1〜D6,D7〜D12,…(以下、Dn1〜Dn6という)(図4のデータ線6aに相当)に接続される。
FIG. 1 shows an example in which 6-phase expansion is adopted for driving the
データ線駆動回路101は、6画素(ピクセル)分の6本ずつのデータ線Dn1〜Dn6を1群(ブロック)とし、これらの群に属するデータ線Dn1〜Dn6に対し、ビデオ端子VID1〜VID6に供給された画像信号を6画素分ずつサンプリングして同時に供給する。なお、図1では図面の簡略化のために、サンプリング回路として、サンプリングタイミングを決定するスイッチS1,Sn2,…のみを示している。データ線駆動回路101は、表示領域10aの一辺に隣接して、その一辺に対応した領域に形成される。
The data line driving
一方、図1の例では、表示領域10aの水平方向の両側に、走査線駆動回路103,104が配置されている。走査線駆動回路103,104は、表示領域10aに配線された各走査線11aに接続されており、1水平走査期間毎に、表示領域10aの各走査線11aに順次オンパルスを供給する。
On the other hand, in the example of FIG. 1, the scanning
表示領域10aのデータ線駆動回路101の形成領域近傍の辺には、電源端子TV1,TV2及び基準電源端子TF1,TF2が形成される。電源端子TV1,TV2には、電源電圧VSSYが供給され、基準電源端子TF1,TF2には、対向電極21に供給する基準電圧LCCOMが供給される。走査線駆動回路103,104は、表示領域10aの水平方向の一辺に沿って形成された共通配線111によって相互に接続されている。電源端子TV1は、表示領域10aの垂直方向の一方辺に沿った電源配線LV1を介して共通配線111に接続される。また、電源端子TV2は、表示領域10aの垂直方向の他方辺に沿った電源配線LV2を介して共通配線111に接続される。
Power supply terminals TV1 and TV2 and reference power supply terminals TF1 and TF2 are formed on the side of the
電源端子TV1に供給された電源電圧VSSYは、電源配線LV1を介して走査線駆動回路103に負の電源電圧として供給される。走査線駆動回路103は、走査期間においてオンパルスが供給される走査線以外の走査線に、負の電源電圧VSSY(例えば0V)を供給する。同様に、電源端子TV2に供給された電源電圧VSSYは、電源配線LV2を介して走査線駆動回路104に負の電源電圧として供給される。走査線駆動回路104は、走査期間においてオンパルスが供給される走査線以外の走査線に、負の電源電圧VSSY(例えば0V)を供給する。
The power supply voltage VSSY supplied to the power supply terminal TV1 is supplied as a negative power supply voltage to the scanning
表示領域10aの4隅には、シール材52のコーナー部の4箇所のTFT基板10上に上下導通端子107(斜線部)が形成される。
At the four corners of the
基準電源端子TF1は基準電圧配線としてのLCCOM配線LF1の一端に接続され、LCCOM配線LF1は、表示領域10aの水平方向の一方の辺に配置された2つの上下導通端子107にも接続される。このLCCOM配線LF1は、電源電圧VSSYを伝送する電源配線LV1に隣接して配線されている。また、基準電源端子TF2はLCCOM配線LF2の一端に接続され、LCCOM配線LF2は、表示領域10aの水平方向の一方の辺に配置された2つの上下導通端子107にも接続される。LCCOM配線LF2は、電源電圧VSSYを伝送する電源配線LV2に隣接して配線されている。
The reference power supply terminal TF1 is connected to one end of an LCCOM wiring LF1 as a reference voltage wiring, and the LCCOM wiring LF1 is also connected to two
本実施の形態においては、電源電圧VSSYの伝送線と基準電圧LCCOMの伝送線相互間に容量形成領域を形成するようになっている。図1の例では、電源電圧VSSYを伝送する電源配線LV1と基準電圧LCCOMを伝送するLCCOM配線LF1との間に容量形成領域113を設けると共に、電源電圧VSSYを伝送する電源配線LV2と基準電圧LCCOMを伝送するLCCOM配線LF2との間に容量形成領域114を設ける例を示してある。容量形成領域113,114には夫々コンデンサC1,C2が形成される。
In the present embodiment, a capacitance forming region is formed between the transmission line of the power supply voltage VSSY and the transmission line of the reference voltage LCCOM. In the example of FIG. 1, a
本実施の形態においては、これらの2つの容量形成領域113,114は、コンデンサC1の容量と容量形成領域113から電源端子TV1に至る電源配線LV1の配線抵抗とに基づく時定数と、コンデンサC2の容量と容量形成領域114から電源端子TV2に至る電源配線LV2の配線抵抗とに基づく時定数とを略一致させる位置に、形成するようになっている。
In the present embodiment, these two
図1の例では、表示領域10aの水平方向の両側の相互に対称な位置に、容量形成領域113,114を形成するようになっている。例えば、表示領域10aの垂直方向の一辺近傍の2つの上下導通端子107近傍に、電源電圧VSSYの伝送線と基準電圧LCCOMの伝送線相互間を容量結合するコンデンサC1,C2を形成する。
In the example of FIG. 1,
図5及び図6は図1中の容量形成領域の構成を示している。なお、2カ所の容量形成領域113,114の構成は同一であり、一方の容量形成領域113のみについて説明する。図5は容量形成領域113の平面形状を示しており、図6は図5の断面形状を示している。
5 and 6 show the configuration of the capacitance forming region in FIG. Note that the two
容量形成領域113には、電源電圧VSSYを伝送する電源配線LV1と基準電圧LCCOMを伝送するLCCOM配線LF1とが同一配線層に平行に形成されているものとする。この配線層の下方には、絶縁層125上に下部電極122が形成されている。下部電極122上には、絶縁層126が形成され、絶縁層126上には上部電極121が形成される。上部電極121上には、絶縁層127を介して電源配線LV1及びLCCOM配線LF1が形成されている。
In the
絶縁層126,127を連通する開孔によってコンタクトホール124が形成されている。また、絶縁層127には開孔部が形成されて、コンタクトホール123が形成されている。
A
下部電極122はコンタクトホール124を介して電源電圧VSSYを伝送する電源配線LV1に接続され、上部電極121はコンタクトホール123を介して基準電圧LCCOMを伝送するLCCOM配線LF1に接続される。こうして、容量形成領域113において、電源電圧VSSYを伝送する電源配線LV1と、基準電圧LCCOMを伝送するLCCOM配線LF1との間に、下部電極122、絶縁層126及び上部電極121によるコンデンサC1が形成される。
The
このように構成された実施の形態においては、基準電圧LCCOMを接続するLCCOM配線LF1は、コンデンサC1を介して電源電圧VSSYを伝送する電源配線LV1に容量結合されている。LCCOM配線LF1は安定した電源電圧VSSYが印加される電源端子TV1に接続されることになり、基準電圧LCCOMの変動が著しく抑制される。LCCOM配線LF2についても同様であり、電源配線LV2とLCCOM配線LF2とはコンデンサC2によって容量結合され、LCCOM配線LF2は、安定した電源電圧VSSYが印加される電源端子TV2に接続されて、基準電圧LCCOMの変動が著しく抑制される。 In the embodiment configured as described above, the LCCOM wiring LF1 that connects the reference voltage LCCOM is capacitively coupled to the power supply wiring LV1 that transmits the power supply voltage VSSY via the capacitor C1. The LCCOM wiring LF1 is connected to the power supply terminal TV1 to which the stable power supply voltage VSSY is applied, and the fluctuation of the reference voltage LCCOM is remarkably suppressed. The same applies to the LCCOM wiring LF2. The power supply wiring LV2 and the LCCOM wiring LF2 are capacitively coupled by the capacitor C2, and the LCCOM wiring LF2 is connected to the power supply terminal TV2 to which the stable power supply voltage VSSY is applied, and the reference voltage LCCOM. Fluctuations are significantly suppressed.
図7はコンデンサを形成することによる効果を説明するための説明図である。図7は斜線によって輝度むらの状態を模式的に示している。斜線が粗であるほど入力画像信号に比べて表示画像の輝度変化が小さいことを示している。なお、図7中のCL,CRは夫々コンデンサC1,C2に相当する。 FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the effect of forming a capacitor. FIG. 7 schematically shows a state of luminance unevenness by hatching. A rougher shaded line indicates a smaller change in luminance of the display image than the input image signal. Note that CL and CR in FIG. 7 correspond to the capacitors C1 and C2, respectively.
図7(a)は、コンデンサCLによって、基準電圧LCCOMの変動を略完全に抑制した場合の例を示している。図7(a)に示すように、コンデンサCLによって基準電圧LCCOMの変動を略完全に抑制しているので、画面全域で同様の輝度変化を生じさせることができる。即ち、この場合には、輝度むらは生じていない。 FIG. 7A shows an example in which the fluctuation of the reference voltage LCCOM is almost completely suppressed by the capacitor CL. As shown in FIG. 7A, since the fluctuation of the reference voltage LCCOM is suppressed almost completely by the capacitor CL, the same luminance change can be caused over the entire screen. That is, in this case, luminance unevenness does not occur.
また、LCCOM配線がビデオ信号線等で伝送される信号の影響によって若干変動する場合もある。図7(b),(c)はこの場合の基準電圧LCCOMの変動による影響を説明するためのものである。 In addition, the LCCOM wiring may slightly fluctuate due to the influence of a signal transmitted through a video signal line or the like. FIGS. 7B and 7C are for explaining the influence of the change in the reference voltage LCCOM in this case.
図7(b)は例えばコンデンサCLが表示領域10aの一方辺のみに1個だけ設けられた場合、又は2つのコンデンサCL,CR(図7(b)では図示省略)の位置が非対称である場合等の例である。
In FIG. 7B, for example, when only one capacitor CL is provided on only one side of the
一方辺のみにコンデンサCLを設けると、左右の走査線駆動回路103,104相互間でビデオ信号線に流れる信号の影響が異なる。コンデンサCLによって基準電圧LCCOMの変動が抑制された画面左側では、画像信号に応じた十分な輝度変化を得ることができ、基準電圧LCCOMの変動が抑制されていない画面右側では、十分な輝度変化が得られない。図7(b)の領域131において、最も輝度変化が小さくなる。従って、この場合には、画面の左右で輝度変化が異なり、輝度むらが生じてしまう。
When the capacitor CL is provided only on one side, the influence of the signal flowing in the video signal line differs between the left and right scanning
基準電圧LCCOMの変動は、LCCOM配線LF1,LF2がコンデンサC1,C2によって電源配線LV1,LV2に容量結合されていることから、コンデンサC1の容量及び容量形成領域113から電源端子TV1までの配線抵抗に基づく時定数、又はコンデンサC2の容量及び容量形成領域114から電源端子TV2までの配線抵抗に基づく時定数に応じたものとなる。従って、2つのコンデンサC1,C2の位置が非対称である場合等には、左右のLCCOM配線で伝送される基準電圧LCCOMの変動量が相互に異なることとなり、図7(b)と同様の輝度むらが生じる。
The fluctuation of the reference voltage LCCOM is caused by the capacitance of the capacitor C1 and the wiring resistance from the
これに対し、本実施の形態においては、図7(c)と同様に、容量形成領域113,114から各電源端子TV1,TV2までの配線抵抗は相互に同一で、コンデンサC1,C2の容量も相互に同一に形成して時定数を相互に一致させている。これにより、LCCOM配線LF1によって伝送する基準電圧LCCOMとLCCOM配線LF2によって伝送する基準電圧LCCOMとの変動量は相互に略同一である。従ってこの場合には、図7(c)に示すように、輝度の変化は画面の左右で対称となり、画面左右方向の中央部132において輝度むらが小さくなるが、輝度むらによる画質劣化を比較的抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment, as in FIG. 7C, the wiring resistances from the
図8は容量形成領域の位置とラビングとの関係を説明するための説明図である。
容量形成領域113,114においては、下部電極122及び上部電極121等を形成することから、配向膜16,22の表面に凹凸が形成される。ラビング処理において図示しないラビングロールが容量形成領域113,114を通過すると、ラビング布の毛先に乱れが生じて、ラビング不良が発生する虞がある。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the position of the capacitance forming region and rubbing.
In the
そこで、本実施の形態においては、容量形成領域113,114は、容量形成領域113,114を通過するラビング軌跡が表示領域10a又は表示有効領域にかからない位置に形成するようになっている。図8において、矢印はラビング軌跡の方向を示している。容量形成領域113,114は表示領域4隅の外側に形成されており、容量形成領域113,114を通過したラビング軌跡は、表示領域10aを通過しない。これにより、容量形成領域113,114において例えラビング布の毛先が乱れた場合でも、毛先の乱れが表示領域10aのラビングに影響を与えることはなく、ラビング不良による画質劣化を防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, the
このように本実施の形態においては、LCCOM配線と電源配線との間にコンデンサを形成しており、LCCOM配線の変動を抑制して輝度むらの発生を防止することができる。しかも、コンデンサを表示領域の水平方向の両側の対称な2カ所の位置に設けており、各LCCOM配線と電源端子との間の時定数を相互に一致させることで、輝度むらの発生を確実に防止している。更に、コンデンサは、容量形成領域を通過するラビング軌跡が表示領域10aにかからない位置に形成されるので、ラビング不良による画質劣化を生じさせることもない。こうして、輝度むらを抑制して、高画質化を図ることができる。
As described above, in this embodiment, a capacitor is formed between the LCCOM wiring and the power supply wiring, and fluctuations in the LCCOM wiring can be suppressed to prevent occurrence of luminance unevenness. In addition, the capacitors are provided at two symmetrical positions on both sides of the display area in the horizontal direction, and the occurrence of uneven brightness is ensured by matching the time constants between the LCCOM wires and the power supply terminals. It is preventing. Furthermore, since the capacitor is formed at a position where the rubbing trajectory passing through the capacitance forming region does not reach the
なお、本実施の形態においては、2つの容量形成領域を表示領域の両側の水平方向に相互に対称な位置に配置する例について説明したが、LCCOM配線及び電源配線の引き回し方によっては、例えば、表示領域の両側の垂直方向に相互に対称な位置に配置することも考えられる。 In the present embodiment, the example in which the two capacitance forming regions are arranged at positions symmetrical to each other in the horizontal direction on both sides of the display region has been described. However, depending on how the LCCOM wiring and the power supply wiring are routed, for example, It is also conceivable to arrange them at positions symmetrical to each other in the vertical direction on both sides of the display area.
また、各容量形成領域に構成するコンデンサの容量を適宜設定することによって、LCCOM配線の変動量を制御可能であることは明らかである。 In addition, it is obvious that the amount of variation of the LCCOM wiring can be controlled by appropriately setting the capacitance of the capacitor configured in each capacitance forming region.
図9は本発明の第2の実施の形態を示す模式的断面図である。
第1の実施の形態におけるコンデンサC1,C2は、表示領域10a中の蓄積容量70の形成工程と同時に形成することが可能である。図9はこの場合の容量形成領域140の構成を示している。なお、容量形成領域を設ける数及び配置位置等は第1の実施の形態と同様であり、各コンデンサが相互に同一構成であることも第1の実施の形態と同様である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.
The capacitors C1 and C2 in the first embodiment can be formed simultaneously with the process of forming the
先ず、図9を参照して表示領域10aにおける1画素の構造について説明する。図9に示すように、液晶装置は表示領域10aにおいて、最下層の第1層から最上層の第6層までの積層構造を有して構成されており、各層相互間には、各層同士を絶縁するための下地絶縁膜12及び第1乃至4層間絶縁膜41〜44が形成される。
First, the structure of one pixel in the
最下層の第1層には、例えば、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの、或いは導電性ポリシリコン等からなる走査線11aが設けられている。走査線11aは、平面的には、走査線方向にストライプ状にパターニングされていると共に、データ線6aに沿って延びる突出部を有している。なお、隣接する走査線11aから延びる突出部は相互に接続されることはなく、従って、各走査線11aは1本1本分断されている。これにより、走査線11aは、同一行に存在するTFT30のON・OFFを一斉に制御する機能を有することになる。
The lowermost first layer includes, for example, a metal containing at least one of refractory metals such as Ti (titanium), Cr (chromium), W (tungsten), Ta (tantalum), and Mo (molybdenum). A
第1層上には例えばシリコン酸化膜等によって構成される下地絶縁膜12が形成され、下地絶縁膜12上に第2層を構成するTFT30が形成される。
A
第2層を構成するTFT30は、図9に示すように、ポリシリコン膜である半導体層1a、ゲート絶縁膜2及びゲート電極3によって構成されている。半導体層1aは、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、ゲート電極3aからの電界によりチャネルが形成されるチャネル領域1a’、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eによって構成される。
As shown in FIG. 9, the
第2層には、ゲート電極3aと同一膜によって中継電極719も形成されている。下地絶縁膜12には、コンタクトホール12cvが形成されており、コンタクトホール12cvに対応して、その上方に積層されるゲート電極3aは下側に凹状に形成された部分を含んでいる。そして、このコンタクトホール12cv全体を埋めるようにしてゲート電極3aが形成されて、同一行の走査線11aとゲート電極3aとは、同電位となる。なお、図9には現れていないが、ゲート電極3aには、これと一体的に形成された側壁部3bが延設されるようになっている。
In the second layer, a
TFT30、ゲート電極3a及び中継電極719の上には、例えば、NSG(ノンシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはNSGからなる第1層間絶縁膜41が形成されている。第1層間絶縁膜41上には、第3層として、蓄積容量70が形成されている。
On the
第3層を構成する蓄積容量70は、下部電極71、誘電体膜75及び上部電極としての容量電極300によって構成される。下部電極71は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。下部電極71としては、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜を採用することができる。また、図9の例では、下部電極71は、画素電位側容量電極としての機能の他、画素電極9aとTFT30の高濃度ドレイン領域1eとを中継接続する機能を有する。
The
容量電極300は、蓄積容量70の固定電位側容量電極として機能する。容量電極300を固定電位とするためには、固定電位とされた後述する第5層のシールド層400と電気的接続が図られることによりなされている。
The
誘電体膜75は、図9に示すように、下層に酸化シリコン膜75a、上層に窒化シリコン膜75bからなる2層構造を有する。なお、誘電体膜75としては、例えば膜厚5〜200nm程度の比較的薄いHTO(High Telperature oxide)膜、LTO(Low Telperature oxide)膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等によって構成すればよい。なお、蓄積容量70を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜75は薄いほどよい。
As shown in FIG. 9, the
図9の例では、比較的誘電率の大きい窒化シリコン膜75bを形成していることから、蓄積容量70の容量値を増大させることが可能となり、酸化シリコン膜75aを形成していくことから、蓄積容量70の耐圧性が低下することを防止することができる。このように、誘電体膜75を2層構造とすることにより、相反する2つの作用効果を享受することが可能となる。
In the example of FIG. 9, since the silicon nitride film 75b having a relatively large dielectric constant is formed, the capacitance value of the
第1層間絶縁膜41には、コンタクトホール83が開孔されており、コンタクトホール83によって、TFT30の高濃度ドレイン領域1eと蓄積容量70の下部電極71とが電気的に接続されるようになっている。また、第1層間絶縁膜41には、コンタクトホール881も開孔されており、コンタクトホール881によって、蓄積容量70の下部電極71と中継電極719とが電気的に接続されるようになっている。
A contact hole 83 is formed in the first
第3層を構成する蓄積容量70上には、例えばNSG、PSG,BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはTEOSガスを用いたプラズマCVD法によって形成された第2層間絶縁膜42が形成されている。第2層間絶縁膜42上には、第4層を構成するデータ線6aが設けられている。
On the
第4層を構成するデータ線6aは、TFT30の半導体層1aの延在する方向に一致するように、ストライプ状に形成されている。
The data lines 6a constituting the fourth layer are formed in a stripe shape so as to coincide with the direction in which the semiconductor layer 1a of the
図9の例では、データ線6aは、下層より順に、アルミニウムからなる層41A、窒化チタンからなる層41TN、窒化シリコン膜からなる層401の三層構造を有する膜として形成されている。窒化シリコン層401は、その下層のアルミニウム層41Aと窒化チタン層41TNを覆うように少し大きなサイズにパターンニングされている。データ線6aは、比較的低抵抗な材料であるアルミニウムを含むことにより、TFT30、画素電極9aに対する画像信号の供給を容易にする。また、データ線6aには水分の浸入をせき止める作用に比較的優れた窒化シリコン層401が形成されており、TFT30の耐湿性向上を図ることができ、その寿命長期化を実現することができる。なお、窒化シリコン層401としては、プラズマ窒化シリコン膜を用いることが望ましい。
In the example of FIG. 9, the
また、第4層には、データ線6aと同一膜として、シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2が形成されている。シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2は、データ線6aと同一工程で形成されて、下層より順に、アルミニウムからなる層、窒化チタンからなる層、プラズマ窒化膜からなる層の三層構造を有する膜である。
In addition, a shield layer relay layer 6a1 and a second relay electrode 6a2 are formed on the fourth layer as the same film as the
第2層間絶縁膜42には、コンタクトホール801が開孔されており、コンタクトホール801は、シールド層用中継層6a1と蓄積容量70の上部電極である容量電極300とを電気的に接続するようになっている。また、第1及び第2層間絶縁膜41,42にはコンタクトホール81が開孔されており、コンタクトホール81は、TFT30の高濃度ソース領域1dとデータ線6aとを電気的に接続するようになっている。また、第1及び第2層間絶縁膜41,42には、コンタクトホール882が形成されており、コンタクトホール882は、中継電極719と第2中継電極6a2とを電気的に接続するようになっている。
A
なお、図9においては、コンタクトホール882は、蓄積容量70以外の領域に形成されており、下部電極71を一旦下層の中継電極719に迂回させてコンタクトホール882を介して上層に引き出していることから、下部電極71を上層の画素電極9aに接続する場合でも、下部電極71を誘電体膜75及び容量電極300よりも広く形成する必要がない。従って、下部電極71、誘電体膜75及び容量電極300を1エッチング工程で同時にパターニングすることができる。これにより、下部電極71、誘電体膜75及び容量電極300の各エッチングレートの制御が容易となり、膜厚等の設計の自由度を増大させることが可能である。
In FIG. 9, the contact hole 882 is formed in a region other than the
第4層上には、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくは、TEOSガスを用いたプラズマCVD法で形成された第3層間絶縁膜43が形成されている。第3層間絶縁膜43上には、第5層を構成するシールド層400が形成されている。
On the fourth layer, a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, or BPSG, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like, or preferably a third interlayer insulating film formed by a plasma CVD method using
第5層を構成するシールド層400は、平面的にみると、格子状に形成されている。シールド層400の一部は、データ線6aを覆うように、且つ、該データ線6aよりも幅広に形成されている。シールド層400は定電位源と電気的に接続されることで、固定電位とされている。なお、定電位源としては、後述するデータ線駆動回路101に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板20の対向電極21に供給される定電位(LCCOM)でも構わない。
The
このように、データ線6aの全体を覆うように形成されているとともに、固定電位とされたシールド層400が形成されていることから、データ線6a及び画素電極9a間に生じる容量カップリングの影響を排除することが可能となる。すなわち、データ線6aへの通電に応じて、画素電極9aの電位が変動するということを回避することが可能となり、画像上にデータ線6aに沿った表示ムラ等を発生させる可能性を低減することができる。シールド層400は格子状に形成されていることから、走査線11aが延在する部分についても無用な容量カップリングが生じないようにすることが可能となっている。
As described above, since the
また、第5層には、シールド層400と同一膜として、中継層としての第3中継電極402も形成されている。これらのシールド層400及び第3中継電極402は、下層にアルミニウムからなる層、上層に窒化チタンからなる層の2層構造を有している。
Further, a
第3層間絶縁膜43には、コンタクトホール803が開孔されており、コンタクトホール803によって、シールド層400とシールド層用中継層6a1とが電気的に接続されるようになっている。また、第3層間絶縁膜43にはコンタクトホール804も開孔されている。コンタクトホール804によって、第3中継電極402と第2中継電極6a2とが電気的に接続されるようになっている。
A
なお、シールド層用中継層6a1、第2中継電極6a2の窒化チタン層は、コンタクトホール803,804の開孔に際して、エッチングの突き抜け防止のためのバリアメタルとしての機能を有する。 The shield layer relay layer 6a1 and the titanium nitride layer of the second relay electrode 6a2 have a function as a barrier metal for preventing etching through when the contact holes 803 and 804 are opened.
第5層上には、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはTEOSガスを用いたプラズマCVD法にて成膜されるプラズマTEOSからなる第4層間絶縁膜44が形成されている。第4層間絶縁膜44上には第6層を構成する画素電極9aがマトリクス状に形成されている。第4層間絶縁膜44にはコンタクトホール89が形成されている。
On the fifth layer, a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, or BPSG, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like, or preferably a plasma TEOS film formed by a plasma CVD method using TEOS gas is used. A fourth
第6層を構成する画素電極9aは、コンタクトホール89を介して、第3中継電極402に電気的に接続される。第3中継電極402は、下層のアルミニウムからなる層が第2中継電極6a2に接続され、上層の窒化チタンからなる層がITO等からなる画素電極9aに接続される。アルミニウムとITOとを直接に接続した場合には、両者間において電蝕が生じてしまい、アルミニウムの断線、あるいはアルミナの形成による絶縁等のため、好ましい電気的接続が実現されない。これに対し、図9の例では、窒化チタンとITOとが接続されていることから、コンタクト抵抗が低く良好な接続性が得られる。
The
画素電極9a上には、配向膜16が形成されている。なお、第3及び第4層間絶縁膜43,44の表面は、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理等により平坦化されている。
An
一方、容量形成領域140は、蓄積容量70と同様の構造によってコンデンサが形成されている。即ち、基板10上の下地絶縁膜12上には電源配線141が形成され、電源配線141上には第1層間絶縁膜41が形成される。電源配線141は、ゲート電極3aと同一膜によって形成されている。第1層間絶縁膜41上にはコンデンサ142が形成される。コンデンサ142は、容量70と同一工程によって形成されており、下部電極71、誘電体膜300及び容量電極300と夫々同一膜の下部電極、絶縁膜及び上部電極を有する。
On the other hand, the
コンデンサ142上には、第2層間絶縁膜42が形成されており、第2層間絶縁膜42上にはLCCOM配線144が形成される。LCCOM配線144は、データ線6aのアルミニウム層41Aと同一工程によって形成されている。なお、LCCOM配線144についても、表示領域10aのデータ線6aと同様の多層構造に形成してもよい。
A second
第1層間絶縁膜41にはコンタクトホール145が形成されており、第2層間絶縁膜42には、コンタクトホール146が形成されている。コンタクトホール145は、表示領域10aに形成されるコンタクトホール83と同一工程において開孔され、コンタクトホール146は、表示領域10aに形成されるコンタクトホール801と同一工程において開孔される。
A
コンデンサ142の下部電極は、コンタクトホール143を介して電源配線141に接続され、上部電極はコンタクトホール146を介してLCCOM配線144に接続される。こうして、第1の実施の形態と同様のコンデンサを形成することができる。
The lower electrode of the capacitor 142 is connected to the power supply wiring 141 through the
このように図9の構成を採用することによって、表示領域10a内の各層の形成工程と同一の工程によって、LCCOM配線と電源配線との間にコンデンサを形成することが可能である。
By adopting the configuration of FIG. 9 in this way, it is possible to form a capacitor between the LCCOM wiring and the power supply wiring by the same process as the process of forming each layer in the
図10はTFTを構成する半導体層とゲート電極の成膜工程と同一工程においてコンデンサを形成する場合の例を示す模式的断面図である。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example in which a capacitor is formed in the same process as the process of forming the semiconductor layer and the gate electrode constituting the TFT.
図10の例では、素子領域150においては、半導体層152上に、ゲート絶縁膜153を介してゲート電極154が形成されている。半導体層152のソース領域はコンタクトホール155を介してデータ線156に接続されている。また、半導体層152のドレイン領域はコンタクトホール160を介して画素電極161に接続されている。
In the example of FIG. 10, in the
また、半導体層152上には、絶縁膜153を介して上部電極157も形成されている。図10の例では、半導体層152、絶縁膜153及び上部電極157によって蓄積容量が形成されている。上部電極157はコンタクトホール158を介して容量線159に接続されている。
An upper electrode 157 is also formed on the
一方、容量形成領域151においては、半導体層152と同一膜で形成された下部電極162が形成されている。下部電極162上には、ゲート絶縁膜153と同一膜で形成された絶縁膜163が形成されており、絶縁膜163上にはゲート電極154と同一膜によって形成された上部電極164が形成されている。上部電極164上には、層間絶縁膜165を介してLCCOM配線166が形成されている。
On the other hand, in the
これらの下部電極162、絶縁膜163及び上部電極164によってコンデンサが形成される。下部電極162と同一膜によって、図示しない電源配線が形成されており、下部電極162はこの電源配線に接続されるようになっている。また、上部電極164は、コンタクトホール165を介してLCCOM配線166に接続されている。
These
こうして、この場合においても、表示領域150の製造工程を利用して、容量形成領域において、電源配線とLCCOM配線166との間にコンデンサを形成することが可能である。
Thus, even in this case, it is possible to form a capacitor between the power supply wiring and the
図11は本発明の第3の実施の形態を示す説明図である。図11(a)は第3の実施の形態に係る電気光学装置である液晶装置のレイアウトを示し、図11(b)は図11(a)の部分190を拡大して平面形状を示しており、図11(c)は図11(b)のB−B’線の断面形状を示している。本実施の形態は基板同士の貼り合わせに用いるシール材の形成領域の少なくとも一部を容量形成領域とする例である。図11では、パネルの水平方向の両側に配置するシール材の形成領域(シール領域)の全域を容量形成領域とする例を示している。
FIG. 11 is an explanatory view showing a third embodiment of the present invention. FIG. 11A shows a layout of a liquid crystal device that is an electro-optical device according to the third embodiment, and FIG. 11B shows an enlarged plan view of a
一般的には、シール材としては光硬化型の接着剤が使用される。この場合において、硬化速度を一定に保つために、シール領域に遮光機能を有する部材をスリット構造に形成して、光量を調整する手法が採用されることがある。本実施の形態はこの場合に適用したものである。 In general, a photo-curing adhesive is used as the sealing material. In this case, in order to keep the curing speed constant, a method may be employed in which a light blocking function is formed by forming a member having a light shielding function in the seal region in a slit structure. The present embodiment is applied to this case.
液晶パネル181は、垂直方向の一方辺の縁辺部に、入力端子配置領域182が設けられる。この入力端子配置領域182に隣接して、データ線駆動回路形成領域183が設けられる。液晶パネル181の垂直方向の他方辺側には、パネル中央の表示領域180に沿って、検査回路形成領域186が設けられ、縁辺側にはシール領域189が設けられる。
The
液晶パネル181の水平方向の一方辺の縁辺部には、パネル中央の表示領域180に沿って、走査線駆動回路形成領域184が設けられ、縁辺側にはシール領域187が設けられる。また、液晶パネル181の水平方向の他方辺の縁辺部には、パネル中央の表示領域180に沿って、走査線駆動回路形成領域185が設けられ、縁辺側にはシール領域188が設けられる。
A scanning line driving
本実施の形態においては、シール領域187,188の全域を、LCCOM配線と電源配線とを容量結合するためのコンデンサを形成する容量形成領域とする。図11(b)は図11(a)の一部分190を拡大して示すものであり、図11(b)に示すように、シール領域188においては、複数の走査線駆動回路の入力配線191がパネルの垂直方向に延設されている。走査線駆動回路の入力配線191の外側の領域には、走査線駆動回路の入力配線191に隣接してLCCOM配線196が設けられる。LCCOM配線196はシール領域188の全長に沿って形成されており、LCCOM配線196は、液晶パネル181の水平方向にも分岐して櫛状に延設されている。この櫛状部分によって上部電極192が構成される。上部電極192は櫛状部分の先端が共通接続されて端部193を構成する。
In the present embodiment, the
図11(c)に示すように、LCCOM配線196の下方には絶縁膜195を介して電源配線197が配線されている。電源配線197もシール領域188の全長に沿って形成されている。電源配線197は、液晶パネル181の水平方向にも分岐して櫛状に延設されている。この櫛状部分によって下部電極194が構成される。下部電極194は櫛状部分の先端が共通接続されている。
As shown in FIG. 11C, a
上部電極196の櫛状部分と下部電極194の櫛状部分とは、絶縁膜195を介して相互に対向しており、シール領域188の全域に設けられる。これらの下部電極194、絶縁膜195及び上部電極196によってコンデンサが形成される。こうして、本実施の形態においては、シール領域188の全域が容量形成領域となり、比較的大容量のコンデンサが形成される。
The comb-shaped portion of the
なお、シール領域187の下方においても、図11(b),(c)と左右対称で同様の構成のコンデンサが形成されている。
Note that a capacitor having the same configuration as that of FIGS. 11B and 11C is also formed below the
このように、本実施の形態においては、液晶パネルの左右の縁辺部に隣接するシール領域の全域という極めて広い領域を容量形成領域としており、電源配線とLCCOM配線とを容量結合するコンデンサの容量を十分に大きくすることができる。これにより、時定数を大きくして、LCCOM配線の変動を一層抑制することが可能である。なお、必ずしもシール領域の全域を容量形成領域とする必要はなく、シール領域の一部のみを容量形成領域としてもよいことは明らかである。 As described above, in the present embodiment, a very wide region, that is, the entire seal region adjacent to the left and right edge portions of the liquid crystal panel is used as a capacitance forming region, and the capacitance of the capacitor that capacitively couples the power supply wiring and the LCCOM wiring is set. Can be large enough. Thereby, it is possible to increase the time constant and further suppress the fluctuation of the LCCOM wiring. It should be noted that it is not always necessary to use the entire sealing area as the capacity forming area, and it is obvious that only a part of the sealing area may be used as the capacity forming area.
また、図11では下層側に電源配線を配線し、上層側にLCCOM配線を配線する例について説明したが、これらの配線はいずれが上層、下層であってもよいことは明らかである。また、電源配線、LCCOM配線を構成する材質についても、特に限定されるものではない。 Further, although FIG. 11 illustrates an example in which the power supply wiring is wired on the lower layer side and the LCCOM wiring is wired on the upper layer side, it is obvious that any of these wirings may be the upper layer or the lower layer. Further, the materials constituting the power supply wiring and the LCCOM wiring are not particularly limited.
なお、本実施の形態は、シール領域に櫛状のLCCOM配線が形成されているものに適用した例を示したが、図5及び図6に示す下部電極122及び上部電極121と同様の電極を、シール領域の全域に形成することによって、コンデンサを形成することも可能である。
Note that this embodiment shows an example in which the present invention is applied to a structure in which a comb-like LCCOM wiring is formed in a seal region, but electrodes similar to the
なお、上記各実施の形態においては、容量形成領域におけるコンデンサとして、下部電極と上部電極との間の絶縁膜を十分に厚く形成するようにしてもよい。この場合には、下部電極と上部電極との電荷密度を低く抑えることができ、コンデンサの耐圧を向上させると共に、寿命を長くすることが可能である。 In each of the above embodiments, the insulating film between the lower electrode and the upper electrode may be formed sufficiently thick as a capacitor in the capacitance forming region. In this case, the charge density between the lower electrode and the upper electrode can be kept low, and the breakdown voltage of the capacitor can be improved and the lifetime can be extended.
(電子機器)
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図12は、投射型カラー表示装置の説明図である。
(Electronics)
Next, an overall configuration, particularly an optical configuration, of an embodiment of a projection color display device as an example of an electronic apparatus using the electro-optical device described in detail as a light valve will be described. FIG. 12 is an explanatory diagram of a projection type color display device.
図12において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ1100は、駆動回路がTFTアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを3個用意し、それぞれRGB用のライトパルブ100R、100G及び100Bとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット1102から投射光が発せられると、3枚のミラー1106及び2枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色に対応する光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、100G及び100Bにそれぞれ導かれる。この際特に、B光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ1124からなるリレーレンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G及び100Bによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム1112により再度合成された後、投射レンズ1114を介してスクリーン1120にカラー画像として投射される。
In FIG. 12, a
本発明の電気光学装置は、パッシブマトリクス型の液晶表示パネルだけでなく、アクティブマトリクス型の液晶パネル(例えば、TFT(薄膜トランジスタ)やTFD(薄膜ダイオード)をスイッチング素子として備えた液晶表示パネル)にも同様に適用することが可能である。また、液晶表示パネルだけでなく、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出を用いた装置(Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等)、DLP(Digital Light Processing)(別名DMD:Digital Micromirror Device)等の各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することが可能である。 The electro-optical device of the present invention is applied not only to a passive matrix liquid crystal display panel but also to an active matrix liquid crystal panel (for example, a liquid crystal display panel including a TFT (thin film transistor) or a TFD (thin film diode) as a switching element). It is possible to apply similarly. In addition to liquid crystal display panels, electroluminescence devices, organic electroluminescence devices, plasma display devices, electrophoretic display devices, devices using electron emission (such as Field Emission Display and Surface-Conduction Electron-Emitter Display), DLP ( The present invention can be similarly applied to various electro-optical devices such as Digital Light Processing (aka DMD: Digital Micromirror Device).
10a…表示領域、101…データ線駆動回路、103,104…走査線駆動回路、107…上下導通端子、TV1,TV2…電源端子、TF1,TF2…基準電源端子、LV1,LV2…電源配線、LF1,LF2…LCCOM配線。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記共通電極に基準電圧を供給する第1、第2の基準電圧配線と、
所定の固定電位が供給される第1、第2の電源端子、及び前記第1、第2の電源端子にそれぞれ接続される第1、第2の電源配線と、
前記第1の基準電圧配線と前記第1の電源配線との間に第1のコンデンサを構成する第1の容量形成領域と、
前記第2の基準電圧配線と前記第2の電源配線との間に第2のコンデンサを構成する第2の容量形成領域とを具備し、
前記第1の容量形成領域と前記第2の容量形成領域とは、前記第1のコンデンサの容量と前記第1の容量形成領域から前記第1の電源端子までの前記第1の電源配線の配線抵抗とに基づく第1の時定数と、前記第2のコンデンサの容量と前記第2の容量形成領域から前記第2の電源端子までの前記第2の電源配線の配線抵抗とに基づく第2の時定数とを略一致させる位置に配置されることを特徴とする電気光学装置。 A display unit for driving pixels based on an image signal supplied to the pixel electrodes arranged in a matrix form via a signal line and a reference voltage supplied to the common electrode;
First and second reference voltage wirings for supplying a reference voltage to the common electrode;
First and second power supply terminals to which a predetermined fixed potential is supplied , and first and second power supply wirings connected to the first and second power supply terminals, respectively.
A first capacitance forming region constituting a first capacitor between the first reference voltage wiring and the first power supply wiring;
A second capacitance forming region constituting a second capacitor between the second reference voltage wiring and the second power supply wiring ;
The first capacitance formation region and the second capacitance formation region are the capacitance of the first capacitor and the wiring of the first power supply wiring from the first capacitance formation region to the first power supply terminal. A second time based on the first time constant based on the resistance, the capacitance of the second capacitor, and the wiring resistance of the second power supply wiring from the second capacitance forming region to the second power supply terminal. An electro-optical device, wherein the electro-optical device is disposed at a position that substantially matches a time constant .
前記第1の容量形成領域と前記第2の容量形成領域とは、前記素子基板と前記共通基板とを接続するシール材の形成領域の少なくとも一部に配置されることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 The display unit includes an element substrate on which the pixel electrode is disposed and a common substrate on which the common electrode is disposed, and liquid crystal is sealed between the element substrate and the common substrate that are disposed to face each other. ,
Wherein the first capacitor forming region and the second capacitor forming region, claim, characterized in that disposed on at least a portion of the formation region of the sealing material for connecting the common substrate and the element substrate 1 The electro-optical device according to 1.
前記第1及び第2のコンデンサは、前記蓄積容量と同一膜にて形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 A storage capacitor formed in the display region;
The electro-optical device according to claim 1 , wherein the first and second capacitors are formed of the same film as the storage capacitor.
前記第1及び第2のコンデンサの上部電極又は下部電極の一方は前記半導体層と同一膜にて形成されていることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。 The storage capacitor has an electrode configured using a semiconductor layer that constitutes a switching element that drives the pixel electrode,
6. The electro-optical device according to claim 5 , wherein one of the upper electrode and the lower electrode of the first and second capacitors is formed of the same film as the semiconductor layer.
前記蓄積容量の上部電極又は下部電極の一方は前記画素電極に接続され他方は所定の固定電位点に接続されることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。 The storage capacitor is formed in a layer different from a semiconductor layer constituting a switching element for driving the pixel electrode,
6. The electro-optical device according to claim 5 , wherein one of an upper electrode and a lower electrode of the storage capacitor is connected to the pixel electrode, and the other is connected to a predetermined fixed potential point.
前記第1の容量形成領域と前記第2の容量形成領域とは、前記素子基板に対するラビング処理において前記第1,第2の容量形成領域を通過するラビング軌跡が前記表示部にかからない位置に配置されることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 The display unit includes an element substrate on which the pixel electrode is disposed and a common substrate on which the common electrode is disposed, and liquid crystal is sealed between the element substrate and the common substrate that are disposed to face each other. ,
The first capacitance formation region and the second capacitance formation region are arranged at a position where a rubbing trajectory passing through the first and second capacitance formation regions is not applied to the display unit in the rubbing process for the element substrate. The electro-optical device according to claim 1 .
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