JP4483341B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及びこれを備えた電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置は、例えば液晶装置として、基板上に、複数の走査線及びデータ線に接続された複数の画素部の他、データ線を駆動するためのデータ線駆動回路、走査線を駆動するための走査線駆動回路、画像信号をサンプリングするためのサンプリング回路等が作り込まれる。そしてその動作時には、データ線駆動回路から供給されるサンプリング回路駆動信号のタイミングで、サンプリング回路が画像信号線上に供給される画像信号をサンプリングし、データ線に供給するように構成されている。
更に、駆動周波数の上昇を抑えつつ高精細な画像表示を実現するために、シリアルな画像信号を、例えば３相、６相、１２相、２４相、…など、複数のパラレルな画像信号に変換（即ち、相展開）してから、複数本の画像信号線を介して当該電気光学装置に対して供給する技術も既に実用化されている。この場合、複数の画像信号が、複数のサンプリングスイッチによって同時にサンプリングされ、複数本のデータ線に対して同時に供給されるように構成されている（例えば、特許文献１を参照）。尚、本明細書では、このような変換を“シリアル−パラレル変換”と称する。

サンプリング回路を構成する複数のサンプリングスイッチは、一般に薄膜トランジスタ（以下適宜“ＴＦＴ”と称す）からなる。これら複数のＴＦＴは、同時駆動されるデータ線毎にグループ化されており、同じグループ内のＴＦＴは、共通配線によってゲートに同一のサンプリング回路駆動信号が入力されるように構成されている。

特開平９−２６９７５４号公報

しかしながら、このようなサンプリング回路では、グループの間隔に対応する周期的な表示斑が生じ、画像不良を引き起こすという技術的問題点がある。このような画像不良は、後述の如く本願発明者の研究によれば、グループ内での位置によって個々のＴＦＴのゲートまでの共通配線の長さが異なるために、共通配線における電圧降下により、ＴＦＴを介してデータ線に出力される画像信号の大きさがグループ毎にばらつくことに起因しているものと考察されている。
本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、複数本のデータ線を同時駆動する際に、特に同時駆動されるデータ線からなるグループ内で顕在化される、サンプリング回路内の薄膜トランジスタ間のゲート電圧のばらつきに基づく画像不良を低減し得る、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び液晶プロジェクタ等の電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上における画像表示領域に、相交差して配列された複数の走査線及び複数のデータ線と前記複数の走査線及び前記複数のデータ線に接続された複数の画素部とを備え、前記画像表示領域の周辺に位置する周辺領域に、シリアル−パラレル変換されたｎ（但し、ｎは２以上の自然数）個の画像信号が供給されるｎ本の画像信号線と、(i) 前記データ線に接続されたドレインと、(ii) 前記画像信号線に接続されたソースと、(iii) 前記ソースと前記ドレインとの間のチャネルの導通をサンプリング回路駆動信号に応じて制御するゲートとを夫々備えると共に、前記複数のデータ線に対応して配列された複数の薄膜トランジスタを含むサンプリング回路と、前記複数の薄膜トランジスタのうち、前記複数のデータ線のうち同時に駆動されるｎ本のデータ線に接続されたｎ個の薄膜トランジスタのグループ毎に、前記ゲートに対して共通配線を介して共通に接続され、前記共通配線を通じて、前記グループ毎に前記ゲートに前記サンプリング回路駆動信号を供給するデータ線駆動回路とを備え、前記共通配線は、分岐点において第１の方向に分岐して延びる延設部分に、前記ｎ個の薄膜トランジスタが前記第１の方向に並列に接続されており、前記複数の薄膜トランジスタは夫々、前記ゲートに至るまでの前記共通配線の配線長の相違に起因して生じる前記サンプリング回路駆動信号の電圧降下の相違を補償するように、夫々の該配線長に応じて、前記第１の方向と交わる第２の方向に沿ったチャネル幅が、前記分岐点から遠い側の端部の位置を夫々異ならしめることで、前記グループ内で調整されていることにより、特性が調整されている。

本発明の電気光学装置によれば、サンプリング回路を構成する、サンプリングスイッチとしての薄膜トランジスタは、複数のデータ線に対応して配列されている。その動作時には、ｎ本の画像信号線に供給されるシリアル−パラレル変換（即ち、相展開）されたｎ個の画像信号は、サンプリング回路を構成するｎ個の薄膜トランジスタのグループ毎に、夫々サンプリングされて、ｎ本のデータ線に対して同時に供給される。他方で、例えば走査線駆動回路から走査信号が走査線に対して順次に供給される。これらにより、例えば画素スイッチング用ＴＦＴ、画素電極、蓄積容量等を備えた画素部では、例えば液晶駆動等の電気光学動作が画素単位で行われる。

本願発明者の知見によれば、データ線をｎ本同時に駆動する場合に、データ線ｎ本分の間隔で周期的に表示斑が発生することが観測されるが、この現象はサンプリング回路内の配線の電圧降下が一因と考えられる。即ち、同時駆動されるデータ線に接続されたｎ個の薄膜トランジスタ間では、ゲートが共通に接続される共通配線における電圧降下により、ゲートへの信号入力時にドレイン電流の大きさが異なることがある。その結果、これらｎ個の薄膜トランジスタを介してｎ本のデータ線に供給される画像信号の電圧が僅かにばらつき、データ線ｎ本分の間隔で周期的に表示斑が発生する。

しかるに本発明によれば、複数の薄膜トランジスタは、夫々、ゲートに至るまでの共通配線の配線長の相違に起因して生じるサンプリング回路駆動信号の電圧降下の相違を補償するように、夫々の該配線長に応じて特性が調整されている。例えば、グループ内に配列された複数の薄膜トランジスタのうち、配線長が長く、従ってサンプリング回路駆動信号の電圧（即ち、ゲート電圧）が相対的に低くなってしまうようなものについては、該低いゲート電圧でも他の薄膜トランジスタと同程度のソース−ドレイン電流が流れるように、ゲート幅が広くされる、ゲート長が短くされる、半導体層の膜厚やドープ量が多くされる、といったように調整されている。通常の薄膜トランジスタは、同じレイアウトで一括形成されることで同じ特性に揃えられているのに対し、ここでは、同一の共通配線に接続された薄膜トランジスタ相互間の特性を、このように調整することにより、ゲートに入力されるサンプリング回路駆動信号の共通配線における電圧降下による、グループ内でのデータ線の電圧変動が補償される。従って、データ線に対する画像信号の出力値が一定化され、同時駆動されるデータ線の配線間隔の周期で発生する表示斑を解消することが可能となる。
本発明では特に、上述の薄膜トランジスタの特性調整が、チャネル幅を加減することで行われる。通常のサンプリング回路では、薄膜トランジスタのドレイン配線、ゲート及びソース配線は、データ線の延びる方向、例えば縦方向或いはＹ方向に延設され、複数の薄膜トランジスタは、複数のデータ線に対応して、例えば横方向或いはＸ方向に配列されている。この場合のチャネル長は、チャネルのデータ線配列方向の寸法を指し、チャネル幅はチャネルのデータ線の延びる方向の寸法を指す。よって、チャネル長を変更すると、隣接する薄膜トランジスタ間の距離等を考慮する必要があるが、チャネル幅は、そのような相互間の影響を考慮せずに変更できるため、好都合である。

以上の結果、本発明の電気光学装置によれば、サンプリング回路内の薄膜トランジスタに入力されるサンプリング回路駆動信号のグループ毎のばらつきに起因する表示斑が低減された、高品位の画像が表示可能となる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記複数の薄膜トランジスタは、前記ゲートに入力される前記サンプリング回路駆動信号の前記グループ内での電位差に応じて特性が調整されている。

この態様によれば、サンプリングスイッチとなる薄膜トランジスタの特性は、ゲートに入力されるサンプリング回路駆動信号のグループ内でのばらつきに応じて調整される。当該ばらつきは、ゲート電圧のばらつきの要因と考えられることから、これにより、データ線へ入力される画像信号の電圧ばらつきを良く補償し、その表示に対する悪影響を効果的に防止することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記薄膜トランジスタのチャネル長が前記グループ内で調整されていることにより、前記特性の調整がなされている。

この態様によれば、上述の薄膜トランジスタの特性調整が、チャネル長を加減することで行われる。一般に、トランジスタの特性は、チャネル長及びチャネル幅に強く依存しており、オン状態時におけるトランジスタ抵抗は、チャネル長に比例、チャネル幅に反比例することが知られている。そこで、チャネル長を変えることで、薄膜トランジスタを容易に所望の特性に調整することができる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記薄膜トランジスタの全体又は一部のレイアウトが、前記グループ内で異なる。

この態様によれば、上述の薄膜トランジスタの特性調整が、トランジスタのレイアウト変更によって実現される。ここでいうレイアウトの変更とは、個々のトランジスタの全体又は一部の位置形状を変更することに加え、並列又は直列に接続する単位素子の個数を変えることで、全体の特性を調整することも含まれる。但し、通常、加減されるトランジスタの特性ばらつきは僅差であることや、サンプリング回路のスペース等の関係から、前者の方式が採用されると考えられる。また、トランジスタ抵抗には、チャネル抵抗以外に寄生抵抗も含まれる。本態様では、そうした抵抗成分も含めて調整が可能である。

尚、以上に述べたチャネル長及びチャネル幅の調整やレイアウト変更は、夫々単独で行っても良いが、これらを組み合わせて行うようにしても構わない。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記共通配線は、前記データ線駆動回路から２つに分岐して、前記グループの両側から中央に向かって延びる延設部分に前記ｎ個の薄膜トランジスタのゲートが並列に接続されており、前記ｎ個の薄膜トランジスタのチャネル幅は、前記延設部分における電圧分布に対応して前記グループの両側から中央に向かって順次広くなるように設定されている。

この態様によれば、各共通配線に一つのグループとなるｎ個の薄膜トランジスタが並列接続されており、各共通配線の薄膜トランジスタが接続される部分は、この薄膜トランジスタのグループの両側から中央に向かって延設されている。この場合、例えば、１グループを構成するｎ個の薄膜トランジスタのうち、配列順が第１番目の薄膜トランジスタと、第ｎ番目の薄膜トランジスタとが、グループの両側に位置することになり、配列順が第ｎ／２番目（但しｎは偶数）或いは第（ｎ±１）／２番目（但しｎは奇数）の薄膜トランジスタがグループの中央に位置することになる。このような共通配線は、薄膜トランジスタのグループに両側から信号を入力することで、電圧降下によるグループ内におけるゲート電圧のばらつきを多少なりとも解消する構成となっている。

但し、このように引き回された共通配線では、電圧降下によって、グループの両側で最も高く、中央に向かうほど低下する電圧勾配が生じ、これに応じて、薄膜トランジスタのゲート電圧がばらつくことになる。よって、仮に何ら対策を施さなければ、グループ内の薄膜トランジスタは、ドレイン電流の大きさが相違し、データ線に印加される画像信号の電圧値がばらつくことになる。

これに対し、本態様では、共通配線に接続されるｎ個の薄膜トランジスタは、チャネル幅がグループの両側から中央に向かって順次広くなるように設定されている。即ち、トランジスタ抵抗がグループの両端で最も高く、中央に向かうほど低下するように設定されている。この場合、中央付近に配置された薄膜トランジスタは、両側に配置された薄膜トランジスタよりもゲート電圧が低くなる一方、チャネル幅が広げられた分だけドレイン電流量の減少が相殺され、データ線における画像信号電圧のばらつきが抑制される。よって、この構成によれば、周期的な表示斑を解消することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記共通配線は、前記グループの一方側から他方側に向かって延びる延設部分に前記ｎ個の薄膜トランジスタのゲートが並列に接続されており、前記ｎ個の薄膜トランジスタのチャネル幅は、前記延設部分における電圧分布に対応して前記グループの一方側から他方側に向かって順次広くなるように設定されている。

この態様によれば、各共通配線に一つのグループとなるｎ個の薄膜トランジスタが並列接続されており、各共通配線の薄膜トランジスタが接続される部分は、この薄膜トランジスタのグループの一方側から他方側に向かって延設されている。この場合、例えば、１グループを構成するｎ個の薄膜トランジスタのうち、配列順が第１番目の薄膜トランジスタが、一方側に位置することになり、第ｎ番目の薄膜トランジスタが、他方側に位置するということになる。

このように引き回された共通配線では、電圧降下によって、グループの一方側で最も高く、他方側に向かうほど低下する電圧勾配が生じる。これに対し、本態様では、共通配線に接続されるｎ個の薄膜トランジスタは、チャネル幅がグループの一方側から他方側に向かって順次広くなるように設定されている。この場合、他方側に配置された薄膜トランジスタは、一方側に配置された薄膜トランジスタよりもゲート電圧が低くなる一方、チャネル幅が広げられた分だけドレイン電流量の減少が相殺され、データ線における画像信号電圧のばらつきが抑制される。よって、この構成によれば、周期的な表示斑を解消することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記共通配線は、前記グループの中央から両側に向かって延びる延設部分に前記ｎ個の薄膜トランジスタのゲートが並列に接続されており、前記ｎ個の薄膜トランジスタのチャネル幅は、前記延設部分における電圧分布に対応して前記グループの中央から両側に向かって順次広くなるように設定されている。

この態様によれば、各共通配線に一つのグループとなるｎ個の薄膜トランジスタが並列接続されており、各共通配線の薄膜トランジスタが接続される部分は、この薄膜トランジスタのグループの中央から両側に向かって延設されている。

このように引き回された共通配線では、電圧降下によって、グループの中央で最も高く、両側に向かうほど低下する電圧勾配が生じる。これに対し、本態様では、共通配線に接続されるｎ個の薄膜トランジスタは、チャネル幅がグループの中央から両側に向かって順次広くなるように設定されている。この場合、両側に配置された薄膜トランジスタは、中央に配置された薄膜トランジスタよりもゲート電圧が低くなる一方、チャネル幅が広げられた分だけドレイン電流量の減少が相殺され、データ線における画像信号電圧のばらつきが抑制される。よって、この構成によれば、周期的な表示斑を解消することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記共通配線は、導電性のポリシリコン膜からなる部分を含む。

この態様によれば、薄膜トランジスタのうちゲートに接続される共通配線は、導電性のポリシリコン膜を含むことにより、その配線抵抗が無視できない程度に大きい。そのため、当該共通配線に共通に接続された複数のゲートの各々に至るまでの配線長の相違に起因して、各ゲートにおけるサンプリング回路駆動信号の電圧降下に相違が生じる。本態様では、こうして起きるサンプリング回路駆動信号のばらつきが、前述のように薄膜トランジスタの特性調整により保障される。

信号配線には、画素ピッチの微細化や消費電力の低減等のために、本来はできるだけ低抵抗の配線材料が用いられる。例えば、この薄膜トランジスタのソースに接続される画像信号線は、導電性の金属膜、一般には良導体のアルミニウム等が用いられる。これに対し、例えば薄膜トランジスタが高温プロセスで形成されるポリシリコン形薄膜トランジスタである等により、ゲート並びにゲートと一体形成される共通配線に耐熱性が要求される場合には、ゲート及び共通配線の形成には、金属材料に代えて導電性のポリシリコンが適用される。或いは、画像信号線、ソース配線、ドレイン配線等の平面レイアウト上で共通配線と交差する他の配線を、金属膜から形成する際には、ゲート配線及び共通配線の形成には、金属材膜とは層間絶縁された別層としての導電性のポリシリコン膜が適用される。尚、その場合、ゲート及び共通配線は、ソース及び画像信号線となる金属膜の上層側又は下層側に層間絶縁膜を介して積層されるのが一般的である。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様を含む）を具備してなる。

本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品位の画像表示が可能な各種電子機器、例えば、液晶表示装置、電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出素子を用いた表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）、投射型表示装置、テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、ビューファインダ型或いは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、携帯電話、タッチパネルを備えた装置等を実現することが可能である。

本発明のこのような作用及び他の利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。尚、以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。

＜第１実施形態＞
先ず、本発明の第１実施形態について、図１から図４を参照して説明する。

（表示パネルの構成）
図１は、本実施形態に係る液晶装置のうち、表示パネルの構成を示している。この液晶装置は、駆動回路内蔵型の表示パネル１００と、全体の駆動制御や画像信号に対する各種処理を行う、図示しない回路部により構成されている。

表示パネル１００は、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板（図示せず）とが液晶層を介して対向配置されることにより構成され、画像表示領域１０において区画配列された画素部４毎に液晶層に電界を印加することにより両基板間の透過光量が制御され、画像が階調表示される。また、この液晶装置はＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式を採り、表示パネル１００では、ＴＦＴアレイ基板１上の画素表示領域１０に、複数の走査線２及びデータ線３が相交差して配列され、走査線２及びデータ線３の夫々に画素部４が接続されている。画素部４は、データ線３に供給される画像信号Ｓｖを選択的に入力するスイッチング素子としてのＴＦＴと、入力電圧を液晶層に印加し保持するための、即ち対向電極と共に液晶保持容量をなす画素電極とを含んで構成されている。

走査線２は、例えば両端において走査線２を順次選択駆動する走査線駆動回路５Ａ及び５Ｂに接続されている。走査線駆動回路５Ａ及び５Ｂは、画像表示領域１０の周辺領域に設けられ、各走査線２に両端から同時に電圧を印加するように構成されている。

データ線３は、画像信号Ｓｖを供給する画像信号線６に、サンプリング回路７を介して接続されている。サンプリング回路７は、画像信号線６から画像信号Ｓｖを受けるデータ線３を選択するためにデータ線３毎に付設されるスイッチング素子からなり、そのスイッチング動作は、データ線駆動回路８によってタイミング制御されるように構成されている。尚、プリチャージ回路９は、画像信号Ｓｖの印加前に、データ線３にプリチャージレベルを印加するために設けられている。尚、プリチャージ信号ＮＲＳ１及びＮＲＳ２、並びにプリチャージ回路９を駆動するためのプリチャージ回路駆動信号ＮＲＧは、表示パネル１００に接続された回路部から外部回路接続端子を介して供給される。

また、本実施形態における表示パネル１００は、“シリアル−パラレル変換”を利用して駆動されるように構成されている。図示したように、画像信号線６は複数（ここでは６本）配設され、その各々に配列順に接続された６本のデータ線３が１グループにまとめられており、データ線３に対応したスイッチング素子が、制御配線Ｘ（Ｘ１、…、Ｘｎ）によってグループ毎にデータ線駆動回路８に接続されている。そして、データ線駆動回路８内に設けられたシフトレジスタから順次出力されるパルスが、サンプリング回路駆動信号として、制御配線Ｘ１、…、Ｘｎを介してサンプリング回路７に順番に入力される。この際、同一の制御配線Ｘに接続されて一つのグループをなす６個のスイッチング素子は、同時に駆動される。こうして、データ線３のグループ毎に、画像信号線６上の画像信号がサンプリングされるように構成されている。このように、複数の画像信号線６に対し、シリアルな画像信号を変換して得たパラレルな画像信号を同時に供給すると、データ線３への画像信号入力をグループ毎に同時に行うことができ、駆動周波数が抑えられる。

図２は、表示パネル１００のうちデータ線３の駆動に関する回路系を示したものである。同図は、この回路系の一単位を構成する、１本の制御配線Ｘに駆動されるグループＧの系を代表的に表している。よって、回路系全体は、グループＧが配列されてなることから、以下においても、単位回路系であるグループＧに基づいて詳細な説明を行うことにする。

グループＧ内では、画像信号線６は６本であり、画像信号Ｓｖ１〜Ｓｖ６が夫々供給されるように構成されている。また、サンプリング回路７のスイッチング素子は、具体的にはＴＦＴ２０として構成される。ＴＦＴ２０の各々はデータ線３にソース−ドレイン間で直列に接続され、各々のゲートは制御配線Ｘに並列に接続されている。制御配線Ｘは、本発明の「共通配線」の一例であり、ＴＦＴ２０は、制御配線Ｘを介してデータ線駆動回路８に接続されている。尚、個々のデータ線３は、サンプリング回路７とは反対側に多数の画素部４が並列に接続されており、選択された画素部４の液晶容量Ｃｓに信号電圧を供給するようになっている。液晶容量Ｃｓには、蓄積容量が別途並列に接続されていてもよい。

また、制御配線Ｘには、グループＧを構成する６個のＴＦＴ２０が並列接続されており、制御配線ＸのＴＦＴ２０が接続される部分は、これら一群のＴＦＴ２０の両側から中央に向かって延設されている。このように、制御配線Ｘを、ＴＦＴ２０の群に対し一箇所ではなく両側の二箇所から信号を入力する構成とすると、電圧降下によるグループＧ内におけるＴＦＴ２０のゲート電圧のばらつきは多少なりとも解消される。

（サンプリング回路のレイアウト）
次に、ＴＦＴアレイ基板１上におけるサンプリング回路７のレイアウトについて図３及び図４を参照して説明する。ここに、図３はサンプリング回路７の平面図であり、図４の（Ａ）及び（Ｂ）は夫々、図３のＡ−Ａ'線断面、及びＢ−Ｂ’線断面を拡大して表したものである。

このサンプリング回路７のＴＦＴ２０は、図３に示したように、データ線３の延びる方向に延設されたソース配線２０Ｓ及びドレイン配線２０Ｄ、並びにデータ線３の延びる方向にソース配線２０Ｓ及びドレイン配線２０Ｄに挟まれて延設されたゲート配線２０Ｇを備える。

図４（Ａ）に示したように、ＴＦＴ２０は、例えばＴＦＴアレイ基板１上に設けられた半導体層７４のソース領域７４Ｓ及びドレイン領域７４Ｄにソース配線２０Ｓ及びドレイン配線２０Ｄが夫々接続され、チャネル領域７４Ｃの上層に、チャネル領域７４Ｃとゲート絶縁膜７５を介して正対するようにゲート配線２０Ｇが設けられることにより、ゲートが形成されている。

ここに、ＴＦＴ２０は、ポリシリコン形ＴＦＴであり、高温プロセスで形成される関係から、ゲート配線２０Ｇにはポリシリコンが用いられる。これに対し、ソース配線２０Ｓ及びドレイン配線２０Ｄは、ゲート配線２０Ｇの上層側に層間絶縁膜７６を介してゲート配線２０Ｇとは別に形成される。ソース配線２０Ｓ及びドレイン配線２０Ｄは、同一層として形成され、層間絶縁膜７６より上層では温度による制約が殆どないことから、これら配線にはアルミニウム等の耐熱性は低いが良導性の材料を用いることができる。尚、図４（Ｂ）からわかるように、ソース配線２０Ｓは画像信号線６に向かって引き出されている。また、ゲート配線２０Ｇは、データ線駆動回路８に対して引き出されており、この引き出し部分が、制御配線Ｘとして一体的に形成されている。

そして、本実施形態では、制御配線Ｘに接続される６個のＴＦＴ２０（２１〜２６）、即ちグループＧ内で並列するＴＦＴ２１〜２６は、チャネル領域７４Ｃのチャネル幅ＷchがグループＧの両側から中央に向かって順次広くなるように設定されている。

図３のように、配列するＴＦＴ２１〜２６に対し両側からサンプリング回路駆動信号を供給するように延設された制御配線Ｘでは、電圧降下によって、グループＧの両側で最も高く、中央に向かうほど低下する（即ち、ＴＦＴ２１及び２６からＴＦＴ２３及び２４に向かって低下する）電圧勾配が生じる。そこで、これに応じてＴＦＴ２１〜２６のゲート配線２０Ｇにおける印加電圧がばらつくことになる。即ち、何ら対策を施さなければ、グループＧ内のＴＦＴ２１〜２６は、ドレイン電流の大きさが相違し、データ線３に印加される画像信号Ｓｖの電圧値がばらつくことになる。

制御配線Ｘにおける電圧降下は、この制御配線Ｘの抵抗に応じて顕著化する。ここでは、上述のようにゲート配線２０Ｇがポリシリコンで形成されるために、これと一体的に形成される制御配線Ｘもポリシリコンで形成されることになる。ポリシリコンは、例えばアルミニウム等の良導体と比べると抵抗が高く、この場合には制御配線Ｘにおける電圧降下が無視できなくなる。

但し、ここでは、ＴＦＴ２０のうちグループＧの中央付近に配置されたものほど、両側のＴＦＴ２１及び２６よりもゲート配線２０における印加電圧が低くなる一方、チャネル幅Ｗchが広げられた分だけトランジスタ抵抗は小さく設定されている。そのため、ゲート電圧不足によるドレイン電流の減少は相殺され、データ線３に印加される画像信号Ｓｖの電圧ばらつきが抑制される。その結果、画像信号Ｓｖは、データ線３の位置によらず一定電圧でデータ線３、更には画素部４に印加されるので、周期的な表示斑の発生が防止される。

言い換えると、ＴＦＴ２１〜２６は、ゲートに至るまでの制御配線Ｘの配線長の相違に起因して生じるサンプリング回路駆動信号の電圧降下の相違を補償するように、夫々、該配線長に応じてチャネル幅Ｗchが加減されることで特性が調整されている。尚、チャネル幅Ｗchの設定は、ＴＦＴ２１〜２６の夫々に対して画像信号Ｓｖの出力値を規定値に揃えるように行うと、ＴＦＴ２１〜２６間で該出力値を相対的に一定化するだけでなく、いずれも規定値に補正されて、適正輝度で表示を行うことができる。

このように本実施形態では、グループＧ内で並列するＴＦＴ２１〜２６の各々に対し、ゲートに至るまでの制御配線Ｘの配線長の相違に起因して生じるサンプリング回路駆動信号の電圧降下の相違を補償するように、該配線長に応じて特性を調整するようにしたので、制御配線Ｘにおける電圧降下に起因するグループＧ内でのデータ線３の電圧変動が補償される。従って、データ線３に対する画像信号Ｓｖの出力値が一定化され、表示斑が解消されることで高品位の画像が表示可能となる。

特に、ＴＦＴ２０の特性調整を、制御配線Ｘにおける電圧降下に応じてチャネル幅Ｗchを加減することによって行うようにしたので、ＴＦＴ２０を容易に所望の特性に調整することができる。また、チャネル幅Ｗchは、図３のようにデータ線３の延びる方向に沿った寸法であるため、ＴＦＴ２０相互間の影響を考慮せずに加減することができ、レイアウト変更が容易である。

また、このように従来のサンプリング回路に対し部分的にレイアウト変更を加えるだけで、データ線３に対する画像信号Ｓｖの出力値が一定化され、画質が飛躍的に改善されるという効果を得ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、図５を参照して第２実施形態について説明する。尚、この第２実施形態以降の各実施形態においては、液晶装置の主要構成は第１実施形態と同様であり、サンプリング回路のレイアウトが異なるのみである。従って、以下の実施形態では、第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。

図５は、第２実施形態に係るサンプリング回路の構成を表す平面図である。このサンプリング回路は、ＴＦＴ２０と同一構造のＴＦＴ３０（３１〜３６）が６個並列して一つのグループＧを構成している。ここでは、制御配線２Ｘは、同図中グループＧの右側から左側に向かって延びる延設部分を有しており、この延設部分にＴＦＴ３１〜３６の各ゲート配線３０Ｇが並列に接続されている。そして、これらＴＦＴ３１〜３６のチャネル幅Ｗchは、制御配線２Ｘの延設部分における電圧分布に対応して、グループＧの右側から左側に向かって順次（即ち、ＴＦＴ３１から、ＴＦＴ３６に向かう配列順に）広くなるように設定されている。

この場合の制御配線２Ｘには、電圧降下によって、グループＧの右側で最も高く、左側に向かうほど低下する電圧勾配が生じる。これに対し、本実施形態では、制御配線２Ｘに接続されるＴＦＴ３１〜３６は、夫々のゲート配線３０Ｇに入力される電圧値のばらつきを、チャネル幅Ｗchを加減してそれ自体の特性を調整することで吸収するものとしている。即ち、グループＧ内のＴＦＴ３０のうち、左側に配置されたＴＦＴほど、右側に配置されたＴＦＴよりもゲート電圧が低くなる一方、チャネル幅Ｗchが広い分だけドレイン電流の減少が相殺される。

従って、データ線３に印加される画像信号Ｓｖは、制御配線２Ｘにおける電圧降下の悪影響を免れることで、グループＧのピッチで起きる周期的な電位変動が抑制され、データ線３の位置に関係なく電圧値が一定化される。その結果、周期的な表示斑が防止され、高品位な表示を行うことが可能となる。

このように本実施形態においても、ＴＦＴ３１〜３６のチャネル幅Ｗchを制御配線２Ｘにおける電圧降下に応じて調整することで、その悪影響を抑制し、周期的な表示斑を解消することが可能となる。

＜第３実施形態＞
次に、図６を参照して第３実施形態について説明する。

図６は、第３実施形態に係るサンプリング回路の構成を表す平面図である。このサンプリング回路は、ＴＦＴ２０と同一構造のＴＦＴ４０（４１〜４６）が６個並列して一つのグループＧを構成している。ここでは、制御配線３Ｘは、同図中グループＧの中央から両側に向かって延びる延設部分を有しており、この延設部分にＴＦＴ４１〜４６の各ゲート配線４０Ｇが並列に接続されている。そして、これらＴＦＴ４１〜４６のチャネル幅Ｗchは、制御配線３Ｘの延設部分における電圧分布に対応して、グループＧの中央から両側に向かって順次（即ち、ＴＦＴ４３、４４から、ＴＦＴ４１に向かう方向とＴＦＴ４６に向かう方向の両方向に対して配列順に）広くなるように設定されている。

この場合の制御配線３Ｘには、電圧降下によって、グループＧの中央で最も高く、両側に向かうほど低下する電圧勾配が生じる。これに対し、本実施形態では、制御配線３Ｘに接続されるＴＦＴ４１〜４６は、夫々のゲート配線４０Ｇに入力される電圧値のばらつきを、チャネル幅Ｗchを加減してそれ自体の特性を調整することで吸収するものとしている。即ち、グループＧ内のＴＦＴ４０のうち、両側に配置されたＴＦＴほど、中央に配置されたＴＦＴよりもゲート電圧が低くなる一方、チャネル幅Ｗchが広い分だけドレイン電流の減少が相殺される。

従って、データ線３に印加される画像信号Ｓｖは、制御配線３Ｘにおける電圧降下の悪影響を免れることで、グループＧのピッチで起きる周期的な電位変動が抑制され、データ線３の位置に関係なく電圧値が一定化される。その結果、周期的な表示斑が防止され、高品位な表示を行うことが可能となる。

このように本実施形態においても、ＴＦＴ４１〜４６のチャネル幅Ｗchを制御配線３Ｘにおける電圧降下に応じて調整することで、その悪影響を抑制し、周期的な表示斑を解消することが可能となる。

尚、上記第１から第３の実施形態では、サンプリング回路のＴＦＴの特性を、チャネル幅Ｗchを変化させることで調整する場合について説明したが、例えば、そのチャネル長を変化させることによっても特性を調整することができる。チャネル長は、ＴＦＴ２０では図４（Ａ）におけるチャネル領域７４Ｃの横方向の長さであり、一般にトランジスタ抵抗と比例関係にある。よって、チャネル長を長くすれば、チャネル幅を短くするのと同等の効果が得られる。

このようなＴＦＴの特性調整は、更に、チャネル長とチャネル幅の両方を変えることで行うようにしてもよく、チャネル領域に限らず、ＴＦＴのレイアウトを変えることで行うようにしてもよい。

＜電子機器＞
次に、以上に説明した液晶装置を、各種の電子機器に適用する場合について説明する。

（プロジェクタ）
先ず、本発明の「電気光学装置」の一例たる液晶装置を、ライトバルブに適用したプロジェクタについて説明する。図７は、このプロジェクタの構成例を示す平面図である。同図に示したように、プロジェクタ１１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶装置１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。液晶装置１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、例えば上記実施形態における液晶装置と同等であり、夫々において、画像信号処理回路（図示せず）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号が変調される。これらの液晶装置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。ダイクロイックプリズム１１１２では、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。これにより各色の画像が合成され、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。

（モバイル型コンピュータ）
次に、この電気光学装置たる液晶装置を、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８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。パーソナルコンピュータ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。液晶表示ユニット１２０６は、前述の電気光学装置としての液晶装置１００５に、バックライトを付加した構成となっている。

（携帯電話）
更に、この電気光学装置たる液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図９は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。同図における携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２及び内蔵回路と共に、液晶装置１００５を備える。ここに液晶装置１００５は反射型であり、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。

以上では、本発明の電気光学装置について、液晶装置を例に挙げて具体的に説明したが、本発明の電気光学装置は、その他にも“シリアルーパラレル変換”による駆動を行うものであって、サンプリング用スイッチング素子にＴＦＴを用いる装置全般に広く適用可能である。そのような装置としては、例えば、電子ペーパなどの電気泳動装置や、電子放出素子を用いた表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等を挙げることができる。

また、このような本発明の電気光学装置は、先に説明した電子機器の他にも、テレビジョン受像機や、ビューファインダ型あるいは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に適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及びこれを具備する電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明の第１実施形態に係る液晶装置の表示パネルの構成を示すブロック図である。 第１実施形態の表示パネルにおけるデータ線駆動回路系の構成を示す回路図である。 第１実施形態に係るサンプリング回路の配線レイアウト図である。 第１実施形態に係るサンプリング回路の部分断面図であり、（Ａ）は図３のＡ−Ａ’断面を表し、（Ｂ）は図３のＢ−Ｂ’断面を表している。 第２実施形態に係るサンプリング回路の配線レイアウト図である。 第３実施形態に係るサンプリング回路の配線レイアウト図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す断面図である。 電気光学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断面図である。 電気光学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断面図である。

符号の説明

１…ＴＦＴ基板、２…走査線、３…データ線、４…画素部、５Ａ、５Ｂ…走査線駆動回路、６…画像信号線、７…サンプリング回路、８…データ線駆動回路、９…プリチャージ回路、１０…画像表示領域、２０（２１〜２６）、３０（３１〜３６）、４０（４１〜４６）…ＴＦＴ、２０Ｓ、３０Ｓ、４０Ｓ…ソース配線、２０Ｇ、３０Ｇ、４０Ｇ…ゲート配線、２０Ｄ、３０Ｄ、４０Ｄ…ドレイン配線、Ｘ（Ｘ１、…Ｘｎ）、２Ｘ、３Ｘ…制御配線、Ｇ…（同時駆動される配線系の）グループ、Ｓｖ（Ｓｖ１〜Ｓｖ６）…画像信号、１００…表示パネル。

Claims (9)

1. 基板上における画像表示領域に、相交差して配列された複数の走査線及び複数のデータ線と前記複数の走査線及び前記複数のデータ線に接続された複数の画素部とを備え、
   前記画像表示領域の周辺に位置する周辺領域に、
   シリアル−パラレル変換されたｎ（但し、ｎは２以上の自然数）個の画像信号が供給されるｎ本の画像信号線と、
   (i) 前記データ線に接続されたドレインと、(ii) 前記画像信号線に接続されたソースと、(iii) 前記ソースと前記ドレインとの間のチャネルの導通をサンプリング回路駆動信号に応じて制御するゲートとを夫々備えると共に、前記複数のデータ線に対応して配列された複数の薄膜トランジスタを含むサンプリング回路と、
   前記複数の薄膜トランジスタのうち、前記複数のデータ線のうち同時に駆動されるｎ本のデータ線に接続されたｎ個の薄膜トランジスタのグループ毎に、前記ゲートに対して共通配線を介して共通に接続され、前記共通配線を通じて、前記グループ毎に前記ゲートに前記サンプリング回路駆動信号を供給するデータ線駆動回路と
   を備え、
   前記共通配線は、分岐点において第１の方向に分岐して延びる延設部分に、前記ｎ個の薄膜トランジスタが前記第１の方向に並列に接続されており、
   前記複数の薄膜トランジスタは夫々、前記ゲートに至るまでの前記共通配線の配線長の相違に起因して生じる前記サンプリング回路駆動信号の電圧降下の相違を補償するように、夫々の該配線長に応じて、前記第１の方向と交わる第２の方向に沿ったチャネル幅が、前記分岐点から遠い側の端部の位置を夫々異ならしめることで、前記グループ内で調整されていることにより、特性が調整されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記複数の薄膜トランジスタは、前記ゲートに入力される前記サンプリング回路駆動信号の前記グループ内での電位差に応じて特性が調整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。
3. 前記薄膜トランジスタのチャネル長が前記グループ内で調整されていることにより、前記特性の調整がなされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記薄膜トランジスタの全体又は一部のレイアウトが、前記グループ内で異なることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記共通配線は、前記データ線駆動回路から２つに分岐して、前記グループの両側から中央に向かって延びる延設部分に前記ｎ個の薄膜トランジスタのゲートが並列に接続されており、前記ｎ個の薄膜トランジスタのチャネル幅は、前記延設部分における電圧分布に対応して前記グループの両側から中央に向かって順次広くなるように設定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記共通配線は、前記グループの一方側から他方側に向かって延びる延設部分に前記ｎ個の薄膜トランジスタのゲートが並列に接続されており、前記ｎ個の薄膜トランジスタのチャネル幅は、前記延設部分における電圧分布に対応して前記グループの一方側から他方側に向かって順次広くなるように設定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記共通配線は、前記グループの中央から両側に向かって延びる延設部分に前記ｎ個の薄膜トランジスタのゲートが並列に接続されており、前記ｎ個の薄膜トランジスタのチャネル幅は、前記延設部分における電圧分布に対応して前記グループの中央から両側に向かって順次広くなるように設定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
8. 前記共通配線は、導電性のポリシリコン膜からなる部分を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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