JP4967516B2 - 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、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置では、基板上に、複数の画素部が所定パターンで配列される画素領域が形成されると共に、画素領域の周辺に位置する周辺領域には、各画素部を選択して駆動させる周辺回路部が配置される。そして、基板上には、夫々画素部及び周辺回路部の少なくとも一方に電気的に接続されて引き回され、画素部又は周辺回路部を駆動するための、画像信号、クロック信号、制御信号、電源信号等の各種信号の電気的経路を構成する各種配線が設けられる。特許文献１によれば、各種配線は夫々、基板上において、所定方向に沿って互いに並走されて引き回され、同一層に配置される。

特開２００３−２９２８７号公報

ここに、各種信号のうちクロック信号は、周辺回路部又は画素部における動作のタイミングを規定する信号となる性質上、他の信号と比較して相対的に高周波数の信号であるため、クロック信号が供給されるクロック信号配線は、他の信号が供給される信号配線と比較して、経時的に消費電力も相対的に大きくなり、発熱量も大きくなるおそれがある。よって、このようなクロック信号が供給される信号線における著しい発熱により、電気光学装置の動作時に、電気光学装置内の温度が上昇し、電気光学物質である例えば液晶が加熱により経時的に劣化し易くなる不具合が生じ得る。

特に、電気光学装置の動作が高速化されると、クロック信号もより高周波数化することにより、クロック信号配線における発熱量もより大きくなり、これに伴い液晶の劣化もより経時的に著しく進行する事態が生じ得る。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、例えば電気光学装置の動作を高速化しつつ、高品質な表示を行うことが可能な電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる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、基板と、該基板上の画素領域に配列された複数の画素部と、前記基板上の前記画素領域の周辺に位置する周辺領域に配置されており、前記複数の画素部を制御する周辺回路部と、前記周辺領域に配列された複数の外部回路接続端子と、該複数の外部回路接続端子のうち第１端子部分から、前記基板上に引き回され、前記画素部及び前記周辺回路部の少なくとも一方に電気的に接続されると共に、一又は複数のクロック信号の電気的経路を構成する少なくとも一本のクロック信号配線と、前記複数の外部回路接続端子のうち第２端子部分から、前記基板上に引き回され、前記画素部及び前記周辺回路部の少なくとも一方に電気的に接続され、前記クロック信号とは異なる複数の他の信号の電気的経路を夫々構成する複数の他の信号配線とを備え、前記複数の他の信号配線のうち少なくとも一本は、前記少なくとも一本のクロック信号配線と異なる層に配置され、前記少なくとも一本のクロック信号配線の幅は、前記少なくとも一本の他の信号配線の幅よりも大きい。

本発明に係る電気光学装置によれば、その動作時には、例えば周辺回路部のうちデータ線駆動回路用の正転クロック信号や反転クロック信号或いは走査線駆動回路用の正転クロック信号や反転クロック信号などの、一又は複数のクロック信号は、複数の外部回路接続端子のうち第１端子部分から、基板上に引き回される少なくとも一本のクロック信号配線を介して、周辺回路部や画素部に供給される。尚、一又は複数のクロック信号は、典型的には、複数種類のクロック信号を意味するが、同一種類のクロック信号が複数ある場合を意味してもよい。このようなクロック信号の供給と並行して又は相前後して、例えば画像信号、制御信号、電源信号などの、クロック信号とは異なる他の信号は、複数の外部回路接続端子のうち第２端子部分から、基板上に引き回される複数の他の信号配線を介して、周辺回路部や画素部に供給される。これらのクロック信号及び他の信号の供給に応じて、例えばデータ線駆動回路、走査線駆動回路などを含む周辺回路部によって、例えば走査線やデータ線を介して画素部が駆動され、画素領域における画像表示動作がアクティブマトリクス駆動方式で行われる。

ここで、本発明では特に、少なくとも一本の他の信号配線は、少なくとも一本のクロック信号配線と異なる層に配置されている。しかも、少なくとも一本のクロック信号配線の幅は、少なくとも一本の他の信号配線の幅よりも大きくなるように構成されている。よって、少なくとも一本のクロック信号配線における、配線幅に反比例する配線抵抗を、かかる配線幅を大きくした分だけ他の信号配線と比較して小さくすることが可能となる。また、既に説明した特許文献１に係る構成と同様にクロック信号配線及び他の信号配線が全て同一層に配置される場合と比較して、基板上における画素領域又は周辺領域において、他の信号配線及びクロック信号配線の配置に要するスペースが、クロック信号配線の配線幅を広げることでより拡大するのを防止することができる。或いは、電気光学装置の小型化或いは高精細化に伴い、基板上における画素領域又は周辺領域において、他の信号配線及びクロック信号配線を配置するためのスペースが所定の割合に限られたとしても、クロック信号配線の配線幅については設計上の自由度を大きく確保することが可能となる。

ここに、配線における消費電力は、配線抵抗に比例して大きくなると共に、配線に供給される信号の周波数が高くなると、経時的な消費電力も大きくなる。また、クロック信号は他の信号と比較して比較的周波数の高い信号であるため、クロック信号配線における消費電力も他の信号配線と比較して比較的大きくなる傾向にある。本発明では、少なくとも一本のクロック信号配線については配線抵抗を、その配線幅を大きくした分だけ、他の信号配線と比較して小さくすることが可能となる。このため、少なくとも一本のクロック信号配線における消費電力が経時的に、他の信号配線と比較して著しく大きくなるのを防止することが可能となり、発熱量を低減することができる。よって、電気光学装置の動作時に、クロック信号配線における著しい発熱に伴って、内部の温度が上昇し、電気光学物質である例えば液晶が加熱されることにより、経時的に劣化するのを防止することが可能となる。

特に、複数種類のクロック信号のうち、他のクロック信号（例えば、比較的低周波で駆動される走査線駆動回路用のクロック信号）と比較して高周波数であるクロック信号（例えば、比較的高周波で駆動されるデータ線駆動回路用のクロック信号）が供給されるクロック信号配線では、消費電力が他のクロック信号配線と比較して経時的に著しく大きくなり、発熱量も大きくなるおそれがある。よって、本発明によれば、例えば、複数種類のクロック信号のうち比較的高周波数のクロック信号が供給されるクロック信号配線について配線幅を、他の信号配線よりも大きくすることで、より有効に、クロック信号配線における発熱量を低減することが可能となる。

尚、本発明に係る、クロック信号配線の「配線幅が大きい」という条件については、外部回路接続端子から基板上に引き回されるクロック信号配線の全部又は大部分に関して「配線幅が大きい」という関係が成立することが好ましい。だが、クロック信号配線の一部に関して「配線幅が大きい」という関係が崩れていても、上述した配線抵抗を低減する効果は、相応に得られる。従って、少なくとも部分的に並んで延びるクロック信号配線や他の信号配線に関して、上述したクロック信号配線の配線抵抗を低減する効果が顕在化する程度にそれらの少なくとも一部において、本発明に係る「配線幅が大きい」という関係が、成立していればよいことになる。要すれば、本発明に係る「少なくとも一本のクロック信号配線の幅は、少なくとも一本の他の信号配線の幅よりも大きい」とは、広義には、上述した配線抵抗を低減する効果が顕在化する程度の、クロック信号配線部分や他の信号配線部分において成立していれば足り、狭義には、クロック信号配線や他の信号配線各々の主要部について、言い換えれば該各々の半分以上の長さに亘って成立していれば足りる。そして好ましくは、配線が交差する箇所或いは中継箇所や、回路部との接続箇所、先端や終端などの特殊箇所を除く、クロック信号配線や他の信号配線の全部或いは大部分について「少なくとも一本のクロック信号配線の幅は、少なくとも一本の他の信号配線の幅よりも大きい」ことが望ましい。

以上の結果、本発明の電気光学装置によれば、小型化及び高精細化、更には動作を高速化しつつ、高品質な画像表示を安定して行うことが可能となる。

本発明に係る電気光学装置の一態様では、前記少なくとも一本の他の信号配線は、前記基板上で平面的に見て、前記少なくとも一本のクロック信号配線と隣接して配置されている。

この態様によれば、少なくとも一本のクロック信号配線は、これとの間で相互に容量カップリングが大きく、相互に電磁ノイズ源としても最も影響を及ぼしあう、これと隣接して配置された他の信号配線と別層になっている。このため、これらの配線は、これらの配線間に介在する層間絶縁膜等を介して基板に垂直な方向に、言い換えれば３次元的に離間している。この離間している分だけ、かかる容量カップリングや電磁ノイズ源としての悪影響を小さくできる。

更に、かかる少なくとも一本のクロック信号配線と、これに最も近い他の信号配線との間にスペースができるので、前記少なくとも一本のクロック信号配線の配線幅を大きくするにあたっての自由度が高くなる。例えば、基板上で平面的に見て、少なくとも一本のクロック信号配線が、これに最も近い他の信号配線と多少或いは大きく重なっても、これらの配線間でショートすることはない。

本発明に係る電気光学装置の一態様では、前記少なくとも一本のクロック信号配線は、前記画素領域及び前記周辺領域のうち少なくとも一方において、前記画素部及び前記周辺回路部のうち少なくとも一方を構成する複数の導電膜が夫々順次に積層された積層構造において、最下層に位置する一の導電膜と同一膜により形成される。

この態様によれば、基板上において、画素部及び周辺回路部は夫々、電極や配線、更には電子素子を構成する複数の導電膜を夫々、画素領域及び周辺領域の各々において順次積層してなる積層構造により構成される。好ましくは、このような積層構造において、少なくとも一本のクロック信号配線は、最下層に位置する一の導電膜と同一膜により形成される。尚、本発明において「同一膜」とは、製造工程における同一機会に成膜される膜を意味し、同一種類の膜を意味する。

よって、この態様では、少なくとも一本のクロック信号配線について、当該クロック信号配線が積層構造において一の導電膜より上層側に配置される他の導電膜と同一膜により形成される場合と比較して、基板面に対して垂直をなす方向における、当該クロック信号配線及び基板面間の距離を小さくすると共に、積層構造より上層側で一対の基板間に挟持される電気光学物質からの距離を大きくすることが可能となる。これにより、電気光学装置の動作時、少なくとも一本のクロック信号配線からの発熱が、電気光学物質である例えば液晶に伝わり難くすると共に基板に対しては効率良く熱伝導させることが可能となり、より効果的に、液晶の劣化を防止することができる。逆に、少なくとも一本のクロック信号配線からの発熱を、基板を介して外部へ放熱し易くできる。

この、クロック信号配線が積層構造における最下層に配置される態様では、前記一の導電膜は、前記基板の基板面に接触するように形成されるように構成してもよい。

このように構成すれば、少なくとも一本のクロック信号配線を基板の基板面に接触させて形成することにより、電気光学装置の動作時にクロック信号配線から発生する熱を、より電気光学物質に伝わり難くすると共に基板に対してより効率良く熱伝導させて電気光学装置外に放出させることが可能となる。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記少なくとも一本のクロック信号配線は、前記画素部を構成する複数の導電膜のうち互いに異なる層に配置される２つの導電膜のうち一方の導電膜と同一膜により形成されると共に、前記少なくとも一本の他の信号配線は前記２つの導電膜のうち他方の導電膜と同一膜により形成される。

この態様によれば、電気光学装置の製造時、画素部を構成する導電膜と共にクロック信号配線及び他の信号配線を夫々形成することが可能となり、電気光学装置の製造プロセスにおける工程数を削減し、より簡略化することが可能となる。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記少なくとも一本のクロック信号配線は、金属膜により形成される。

この態様によれば、少なくとも一本のクロック信号配線をより低抵抗なアルミニウム等の金属材料により形成することで、電気的な抵抗をより低抵抗化させることが可能となる。しかも、少なくとも一本の他の信号配線をより低抵抗なアルミニウム等の金属材料により形成することで、電気的な抵抗をより低抵抗化させることが可能となる。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記第１端子部分は、前記少なくとも一本のクロック信号配線と前記基板上において異なる層に配置される。

この態様によれば、電気光学装置を小型化及び高精細化する場合、少なくとも一本のクロック信号配線の配線幅を大きくしても、これと隣接する他の信号配線又はクロック信号配線間の配列間隔とは別に、第１端子部分について、外部回路接続端子の配列間隔（即ち配列ピッチ）を調整することが可能となる。よって、第１及び第２端子部分について夫々外部回路接続端子を等間隔で配列させることができ、電気光学装置の製造プロセスにおいて、外部回路を外部回路接続端子に接続する工程が複雑化する不都合や、係る配列ピッチについて設計変更を要するために製造工程が煩雑となり製造コストの増加を招く等の不具合が生じるのを防止することが可能となる。

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、その各種態様も含む）を具備する。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、動作を高速化、高精細化、小型化しつつ高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。

先ず、本実施形態における液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに、図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板の側から見た液晶装置の概略的な平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ'断面図である。

図１及び図２において、液晶装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とから構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画素領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、例えばシール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材５６が散布されている。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画素領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

ＴＦＴアレイ基板１０上における、画素領域１０ａの周辺に位置する周辺領域には、周辺回路部が、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７、走査線駆動回路１０４、外部回路接続端子１０２を含んで形成される。

ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域において、シール領域より外周側に、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２が、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域のうちシール領域より内側に位置する領域には、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿う画素領域１０ａの一辺に沿って且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにしてサンプリング回路７が配置される。

また、走査線駆動回路１０４は、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画素領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間を電気的に接続するため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、上下導通端子１０６が配置されると共に、このＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には上下導通材が上下導通端子１０６に対応して該端子１０６に電気的に接続されて設けられる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上の画素領域１０ａには、画素スイッチング用素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）や走査線、データ線等の配線上に画素電極９ａが、更にその上から配向膜１６が形成されている。尚、本実施形態では、画素スイッチング素子はＴＦＴのほか、各種トランジスタ或いはＴＦＤ等により構成されてもよい。

他方、対向基板２０上の画素領域１０ａには、格子状又はストライプ状の遮光膜２３が形成され、この遮光膜２３上（図２中遮光膜２３より下側）に、液晶層５０を介して複数の画素電極９ａと対向する対向電極２１が形成され、更に、配向膜２２が形成される。

液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。そして、液晶装置の駆動時、夫々に電圧が印加されることで、画素電極９ａと対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。

尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。

次に、液晶装置に係る電気的な構成について、図３及び図４を参照して説明する。ここに、図３は、ＴＦＴアレイ基板上の周辺領域における各種駆動回路の配置関係や電気的な接続関係等の構成を概略的に示すブロック図であり、図４は、複数の画素部における各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。

図３において、ＴＦＴアレイ基板１０上における画素領域１０ａには、マトリクス状に配置された複数の画素電極９ａと、互いに交差して配列された複数の走査線１１ａ及びデータ線６ａとが形成され、走査線１１ａ及びデータ線６ａの交差に対応して画素に対応する画素部が構築されている。

また、ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域には、周辺回路部を構成するデータ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７、走査線駆動回路１０４、更には複数の外部回路接続端子１０２が設けられている。

本実施形態において、複数の外部回路接続端子１０２には、外部回路（図示省略）より、Ｙクロック信号ＣＬＹ並びにその反転信号ＣＬＹＢ、Ｘクロック信号ＣＬＸ並びにその反転信号ＣＬＸＢ等の複数種類のクロック信号、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６、電源ＶＳＳＸ、ＶＤＤＸ等、その他の各種信号が供給される。尚、本実施形態では、このような複数種類の信号のうち少なくとも一部が周辺回路部内で生成されて供給されるようにしてもよい。この場合、周辺回路部内で生成されて供給される信号については、外部回路接続端子１０２を設けなくてもよい。

そして、複数の外部回路接続端子１０２には、第１端子部分１０２−１を構成し、複数種類のクロック信号が供給される複数のクロック信号配線用端子１０２ａが含まれると共に、第２端子部分１０２−２を構成し、クロック信号とは異なる他の信号、即ち画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６、電源ＶＳＳＸ、ＶＤＤＸ等の各種信号が供給される複数の引き回し配線用端子１０２ｂが含まれる。

また、複数のクロック信号配線用端子１０２ａには夫々、クロック信号配線８０１ａの一端側が電気的に接続され、複数の引き回し配線用端子１０２ｂには夫々、クロック信号配線８０１ａ以外の本発明に係る「他の信号配線」の一例として引き回し配線８０１ｂの一端側が電気的に接続される。各クロック信号配線８０１ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、一端側から他端側に向かって、データ線駆動回路１０１やサンプリング回路７の周囲に引き回されて、他端側がデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４に電気的に接続される。また、各引き回し配線８０１ｂも、クロック信号配線８０１ａと同様に、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において引き回されて、他端側がデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４に電気的に接続される。

尚、クロック信号配線８０１ａ又は引き回し配線８０１ｂは、図３中に示されるように、周辺回路部内でデータ線駆動回路１０１等に電気的に接続される構成に加えて若しくは代えて、クロック信号又はその他各種信号を供給するために、一端側から他端側に引き回されて、各画素部に電気的に接続される場合もあるが、この構成については図示を省略してある。

本実施形態では、走査線駆動回路１０４には、例えば外部回路より、クロック信号配線用端子１０２ａ及びクロック信号配線８０１ａを介して、Ｙクロック信号ＣＬＹ並びにその反転信号である反転Ｙクロック信号ＣＬＹＢが供給されると共に、例えば外部回路より引き回し配線用端子１０２ｂ及び引き回し配線８０１ｂを介して、ＹスタートパルスＤＹ並びに電源ＶＤＤＹ及びＶＳＳＹが供給される。走査線駆動回路１０４は、ＹスタートパルスＤＹが入力されると、Ｙクロック信号ＣＬＹ及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹＢに基づくタイミングで走査信号を順次生成して出力する。

本実施形態では、データ線駆動回路１０１には、例えば外部回路よりクロック信号配線用端子１０２ａ及びクロック信号配線８０１ａを介して、Ｘクロック信号ＣＬＸ並びにその反転信号である反転Ｘクロック信号ＣＬＸＢが供給されると共に、例えば外部回路より引き回し配線用端子１０２ｂ及び引き回し配線８０１ｂを介して、ＸスタートパルスＤＸ、２系列のイネーブル信号ＥＮＢ１及びＥＮＢ２、並びに電源ＶＤＤＸ及び電源ＶＳＳＸが夫々供給される。そして、データ線駆動回路１０１は、ＸスタートパルスＤＸが入力されると、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＣＬＸＢに基づくタイミングで、２系列のイネーブル信号ＥＮＢ１及びＥＮＢ２の各々のパルス幅に基づいて整形されたサンプリング回路駆動信号Ｓ１、・・・、Ｓｎを順次生成して出力する。尚、イネーブル信号は２系列に限定されず、２系列以上として供給されるようにしてもよい。

サンプリング回路７は、Ｐチャネル型又はＮチャネル型の片チャネル型ＴＦＴ、若しくは相補型のＴＦＴから構成されたサンプリングスイッチ７１を複数備える。サンプリング回路７には、例えば外部回路より引き回し配線用端子１０２ｂに供給された画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６が、引き回し配線である画像信号線６を介して供給される。ここで、画像信号線６は、例えば外部回路において、例えば６相にシリアル−パラレル変換、即ち相展開された画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６に対応して６本設けられる。

そして、各サンプリングスイッチ７１は、データ線駆動回路１０１から出力されて供給されるサンプリング回路駆動信号Ｓｉ（ｉ＝１、・・・、ｎ）に応じて、６本のデータ線６ａを１群とするデータ線群毎に、画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６を供給する。従って、本実施形態では、複数のデータ線６ａをデータ線群毎に駆動するため、駆動周波数が抑えられる。

尚、図３において、上下導通端子１０６には、外部回路より、引き回し配線用端子１０２ｂ及び引き回し配線８０１ｂを介して、共通電位ＬＣＣの共通電源が供給され、上述した対向電極２１の基準電位は共通電源に基づいて規定される。

図３に示す液晶装置の画素領域１０ａにおいて、走査線１１ａ及びデータ線６ａの各交点に対応してマトリクス状に配列された複数の画素部には、それぞれ、図３又は図４に示すように、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号ＶＩＤｋ（但し、ｋ＝１、２、３、・・・、６）が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。また、ＴＦＴ３０のゲートに、走査線１１ａの一部をなすゲート電極が電気的に接続されており、画素電極９ａはＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。

走査線駆動回路１０４から出力される走査信号Ｇ１、・・・、Ｇｍによって、各走査線１１ａは線順次に選択される。選択された走査線１１ａに対応する画素部において、ＴＦＴ３０にゲート電極を介して走査信号Ｇｊ（但し、ｊ＝１、２、３、・・・、ｍ）が供給されると、ＴＦＴ３０はオン状態となり、画素電極９ａには、ＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａより画像信号ＶＩＤｋが所定のタイミングで供給される。これにより、液晶には、画素電極９ａ及び対向電極２１の各々の電位によって規定される印加電圧が印加される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号ＶＩＤ１〜ＶＩＤ６に応じたコントラストをもつ光が出射する。

ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と電気的に並列に蓄積容量７０を付加する。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと電気的に並列にＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量配線４００に接続されている。

次に、上述の動作を実現する画素部の具体的構成の一例について、図５を参照して説明する。図５は、画素部の断面部分の構成を示す断面図である。尚、図５においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。この点については、図１から図６の各図について同様であり、係る縮尺については各図毎でも互いに異なることもある。

図５において、上述した画素部の各回路要素が、パターン化され、積層された導電膜としてＴＦＴアレイ基板１０上に構築され、このような積層構造が形成された側を対向基板２０に対して対向させて、ＴＦＴアレイ基板１０は配置される。以下、ＴＦＴアレイ基板１０側の積層構造について詳細に説明する。尚、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は夫々例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等により形成される。

まず、積層構造における第１層は、走査線１１ａ及び走査線１１ａの一部分をなすゲート電極を有するＴＦＴ３０を含み、走査線１１ａより上層側には層間絶縁膜４１が形成される。走査線１１ａは、例えばアルミニウムを含む金属材料により形成される金属膜を１層のみで積層した単層膜、若しくはこの金属膜に加えて他の導電膜を含む２層以上の多層膜として形成される。

そして、ＴＦＴ３０は、例えばアモルファスシリコンの半導体層１ａを有するボトムゲート構造で形成され、走査線１１ａの一部分であるゲート電極、半導体層１ａ、ゲート電極と半導体層１ａを絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜２を備えている。そして、基板面に垂直な垂直方向で、半導体層１ａに対してゲート電極とは反対側には、不純物をイオンプランテーション法等により、例えばアモルファスシリコンに打ち込むことにより形成された、ＴＦＴ３０のソース領域１ｓ及びドレイン領域１ｄが配置されている。

また、ＴＦＴ３０等より上層側には、層間絶縁膜４１が形成されると共に、層間絶縁膜４１より上層側には、データ線６ａ等を含む第２層が形成される。第２層には、データ線６ａ及び中継層６００が含まれる。データ線６ａは、例えばアルミニウムを含む金属材料により形成される単層の金属膜或いはこのような金属膜を含む多層膜として形成されると共に、層間絶縁膜４１を貫通するコンタクトホール８１を介して、ＴＦＴ３０のソース領域１ｓと電気的に接続されている。中継層６００は、データ線６ａと例えば同一膜により形成され、層間絶縁膜４１を貫通するコンタクトホール８３を介して、ＴＦＴ３０のドレイン領域１ｄと電気的に接続されている。

更に、データ線６ａ等より上層側には、層間絶縁膜４２が形成されると共に、層間絶縁膜４２より上層側には、蓄積容量７０等を含む第３層が形成される。蓄積容量７０は、夫々例えばアルミニウムを含む材料により形成される、容量電極３００と下部電極７１とが誘電体膜７５を介して対向配置された構成となっている。容量電極３００は、容量配線４００の一部として形成されており、容量配線４００と電気的に接続されている。また、下部電極７１の延在部は、層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８４を介して、中継層６００と電気的に接続されている。

また、蓄積容量７０等より上層側には、層間絶縁膜４３が形成されると共に、層間絶縁膜４３より上層側の第４層には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜からなる画素電極９ａが形成される。画素電極９ａは、層間絶縁膜４３を貫通するコンタクトホール８５を介して、下部電極７１の延在部と電気的に接続されている（図５参照）。即ち、下部電極７１の電位は、画素電位となっている。更に上述したように、下部電極７１の延在部と中継層６００と、及び、中継層６００とＴＦＴ３０のドレイン領域１ｄとは、夫々コンタクトホール８４及び８３を介して、電気的に接続されている。即ち、画素電極９ａとＴＦＴ３０のドレイン領域１ｄとは、中継層６００及び下部電極７１の延在部を中継して中継接続されている。

画素電極９ａの上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。

以上が、ＴＦＴアレイ基板１０側の画素部の構成である。尚、本実施形態において、画素部は、図５を参照して説明した構成に限定されず、ＴＦＴ３０は例えばポリシリコンにより半導体層１ａやソース領域１ｓ及びドレイン領域１ｄが形成されるようにしてもよいし、ボトムゲート構造の代わりに、トップゲート構造により形成されてもよい。更には、対向基板２０側から入射する入射光に対して、ＴＦＴアレイ基板１０側からの戻り光によるＴＦＴ３０の光リーク電流の発生を防止するために、ＴＦＴアレイ基板１０上において、ＴＦＴ３０より下層側に、対向基板２０側の遮光膜２３と共に画素の非開口領域（即ち、表示に寄与する表示光を実質的に出射させない領域）を規定するストライプ状或いは格子状の遮光膜を設けるようにしてもよい。

続いて、図１から図５の各図に加えて図６を参照して、本実施形態に係るクロック信号配線８０１ａの構成についてより詳細に説明する。図６（ａ）は、図３のＡ−Ａ’断面図であり、図６（ｂ）は、図３のＢ−Ｂ’断面図である。ここに、図６（ａ）では、クロック信号配線８０１ａ及び引き回し配線８０１ｂの構成に着目して、これらの基板面に垂直な方向における互いの配置関係について示すと共に、図６（ｂ）では、クロック信号配線８０１ａ及びクロック信号配線用端子１０２ａの接続関係に係る構成について示してある。

図６（ａ）において、複数のクロック信号配線８０１ａのうち、少なくとも一本について、この一本のクロック信号配線８０１ａと隣接する少なくとも一本の引き回し配線８０１ｂに対して、ＴＦＴアレイ基板１０上において異なる層に配置されると共に、配線幅Ｗａが引き回し配線８０１ｂの配線幅Ｗｂよりも大きくなるように構成されている。

よって、少なくとも一本のクロック信号配線８０１ａにおける配線抵抗を、引き回し配線８０１ｂと比較して小さくすることが可能となる。また、クロック信号配線８０１ａ及び引き回し配線８０１ｂが全て同一層に配置される場合と比較して、ＴＦＴアレイ基板１０上において、クロック信号配線８０１ａ及び引き回し配線８０１ｂの配置に要するスペースが、クロック信号配線８０１ａの配線幅Ｗａを広げることでより拡大するのを防止することができる。或いは、液晶装置の小型化或いは高精細化に伴い、ＴＦＴアレイ基板１０上における画素領域１０ａ又は周辺領域において、クロック信号配線８０１ａ及び引き回し配線８０１ｂを配置するためのスペースが所定の割合に限られたとしても、クロック信号配線８０１ａの配線幅Ｗａについては設計上の自由度を大きく確保することが可能となる。

より具体的には、本実施形態では、図５を参照して説明した画素部の積層構造を構成する各種の膜と同一膜により、好ましくは、周辺回路部における配線や電子素子等が形成される。そして、少なくとも一本のクロック信号配線８０１ａは、図５を参照して説明した画素部を構成する積層構造の第１層に配置された走査線１１ａと、少なくとも配線幅Ｗａが引き回し配線８０１ｂの配線幅Ｗｂより大きく形成された一部が、同層に配置され且つ同一膜により形成される。また、クロック信号配線８０１ａと隣接する少なくとも一本の引き回し配線８０１ｂは、少なくとも、クロック信号配線８０１ａにおける配線幅Ｗａが当該引き回し配線８０１ｂの配線幅Ｗｂよりも大きく形成された部分に隣接する一部が、画素部を構成する積層構造の第２層に配置されたデータ線６ａ等と同層に配置され且つ同一膜により形成される。

よって、本実施形態では、クロック信号配線８０１ａ及び引き回し配線８０１ｂが少なくとも部分的に、アルミニウムを含む金属材料よりなる金属膜により形成されるため、配線抵抗を夫々低抵抗化させることが可能となる。また、液晶装置の製造時、走査線１１ａやデータ線６ａの各々と共に、クロック信号配線８０１ａ及び引き回し配線８０１ｂを夫々形成することができるため、液晶装置の製造プロセスにおける工程数を削減し、より簡略化することが可能となる。

ここに、配線における消費電力は、配線抵抗に比例して大きくなると共に、配線に供給される信号の周波数が高くなると、経時的な消費電力も大きくなる。そして、図３を参照して説明したように外部回路接続端子１０２に供給される、走査線駆動回路１０４を駆動するための各種信号のうち、Ｙクロック信号ＣＬＹ及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹＢは比較的周波数の高い信号であり、また、データ線駆動回路１０１を駆動するための各種信号のうち、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＣＬＸＢは比較的周波数の高い信号である。よって、Ｙクロック信号ＣＬＹ及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹＢが供給されるクロック信号配線８０１ａにおける消費電力は、走査線駆動回路１０４を駆動するための他の信号ＤＹ等が供給される引き回し配線８０１ｂと比較して大きくなり、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＣＬＸＢの各々が供給されるクロック信号配線８０１ａにおける消費電力は、データ線駆動回路１０１を駆動するための他の信号ＤＸ、ＥＮＢ１、ＥＮＢ２等が供給される引き回し配線８０１ｂと比較して大きくなる。

本実施形態では、少なくとも一本のクロック信号配線８０１ａについて、配線抵抗を、引き回し配線８０１ｂと比較して小さくすることができるため、少なくとも一本のクロック信号配線８０１ａにおける消費電力が経時的に引き回し配線８０１ｂと比較して著しく大きくなるのを防止することが可能となり、発熱量を低減することができる。

また、特に、Ｙクロック信号ＣＬＹ及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹＢに基づいて各走査線１１ａが選択されると、選択された一の走査線１１ａに沿う方向（図３又は図４中、Ｘ０方向）で、各データ線６ａがデータ線群毎に選択されるため、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＣＬＸＢは夫々、Ｙクロック信号ＣＬＹ及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹＢより高周波数の信号として供給される。よって、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＣＬＸＢが供給されるクロック信号配線８０１ａでは、Ｙクロック信号ＣＬＹ及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹＢが供給されるクロック信号配線８０１ａよりも、消費電力が大きくなり、発熱量も大きくなるおそれがある。

従って、特に、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＣＬＸＢが供給されるクロック信号配線８０１ａについて、各々の配線幅Ｗａを、引き回し配線８０１ｂの配線幅Ｗｂより大きくすることで、より有効に、ＴＦＴアレイ基板１０上に設けられたクロック信号配線８０１ａ全体における発熱量を低減することが可能となる。

また、図６（ａ）において、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＣＬＸＢが供給される２本のクロック信号配線８０１ａについては、該クロック信号配線８０１ａが形成される積層構造において、好ましくは、少なくとも部分的に最下層に、更にはこれに加えてＴＦＴアレイ基板１０の基板面に接触して、配置される。よって、これら２本のクロック信号配線８０１ａについて夫々、積層構造において最下層より上層側の層に配置される場合と比較して、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して垂直をなす方向における、当該クロック信号配線８０１ａ及びＴＦＴアレイ基板１０の基板面間の距離を小さくすると共に、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間に挟持される液晶からの距離を大きくすることが可能となる。これにより、液晶装置の動作時、これら２本のクロック信号配線８０１ａからの発熱が、液晶に伝わり難くすると共にＴＦＴアレイ基板１０に対しては効率良く熱伝導させて、液晶装置外に放出させることが可能となる。

よって、本実施形態では、液晶装置の駆動時に、少なくとも一本のクロック信号配線８０１ａ、特に、比較的周波数の高いＸクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＣＬＸＢが供給される２本のクロック信号配線８０１ａにおける著しい発熱に伴って、内部の温度が上昇し、液晶が加熱されることにより、経時的に劣化するのをより有効に防止することが可能となる。

ここで、本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、複数の外部回路接続端子１０２のうち、第１端子部分１０２−１を構成するクロック信号配線用端子１０２ａは、例えば画素部における積層構造の第２層のデータ線６ａ等と同層に配置され且つ同一膜により形成され、クロック信号配線８０１ａは、絶縁膜２及び層間絶縁膜４１を貫通して開孔されたコンタクトホール８６ｈを介して、クロック信号配線用端子１０２ａと電気的に接続される。また、好ましくは、クロック信号配線用端子１０２ａは、第２端子部分１０２−２を構成する引き回し配線用端子１０２ｂと同層に配置され、全ての外部回路接続端子１０２が同層に配置されるようにしてもよい。尚、クロック信号配線用端子１０２ａや引き回し配線用端子１０２ｂの表面は、それよりも上層側の層間絶縁膜４２及び４３に開孔された開孔８７ｈ内に露出される。

よって、本実施形態では、液晶装置を小型化及び高精細化する場合、少なくとも一本のクロック信号配線８０１ａの配線幅Ｗａを上述したように大きくしても、これと隣接する引き回し配線８０１ｂ又はクロック信号配線８０１ａ間の配列間隔とは別に、相隣接するクロック信号配線用端子１０２ａ間の配列間隔（即ち配列ピッチ）を調整することが可能となる。よって、クロック信号配線用端子１０２ａ及び引き回し配線用端子１０２ｂの各端子を等間隔で配列させることができ、液晶装置の製造プロセスにおいて、外部回路を外部回路接続端子１０２に接続する工程が複雑化する不都合や、係る配列ピッチについて設計変更を要するために製造工程が煩雑となり製造コストの増加を招く等の不具合が生じるのを防止することが可能となる。

よって、以上説明したような本実施形態によれば、液晶装置を小型化及び高精細化、更にはその動作を高速化しつつ、液晶装置において高品質な画像表示を安定して行うことが可能となる。

次に、上述した液晶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７は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。

図７において、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用のライトバルブ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にカラー画像として投射される。

尚、図７を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビ、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。

また、本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳導装置等にも適用可能である。

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、ある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該電気光学装置を具備してなる電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

液晶装置の概略的な平面図である。 図１のＨ−Ｈ'断面図である。 ＴＦＴアレイ基板上の周辺領域における各種駆動回路の配置関係や電気的な接続関係等の構成を概略的に示すブロック図である。 複数の画素部における各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。 画素部の断面部分の構成を示す断面図である。 図６（ａ）は、図３のＡ−Ａ’断面図であり、図６（ｂ）は、図３のＢ−Ｂ’断面図である。 本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。

符号の説明

１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画素領域、１０２…外部回路接続端子、１０２−１…第１端子部分、１０２−２…第２端子部分、８０１ａ…クロック信号配線、８０１ｂ…引き回し配線

Claims (7)

1. 基板と、
   該基板上の画素領域に配列された複数の画素部と、
   前記基板上の前記画素領域の周辺に位置する周辺領域に配置され、前記複数の画素部を制御する周辺回路部と、
   前記周辺領域に配列された複数の外部回路接続端子と、
   前記基板上に設けられ、該複数の外部回路接続端子のうち第１端子部分と、前記周辺回路部とに電気的に接続されると共に、一又は複数のクロック信号の電気的経路を構成する少なくとも一本のクロック信号配線と、
   前記基板上に設けられ、前記複数の外部回路接続端子のうち第２端子部分と、前記画素部及び前記周辺回路部の少なくとも一方とに電気的に接続され、前記クロック信号とは異なる複数の他の信号の電気的経路を夫々構成する複数の他の信号配線と
   を備え、
   前記複数の他の信号配線のうち少なくとも一本の他の信号配線は、前記少なくとも一本のクロック信号配線と異なる層に配置され、
   前記少なくとも一本のクロック信号配線の幅は、前記少なくとも一本の他の信号配線の幅よりも大きく、
   前記画素部及び前記周辺回路部のうち少なくとも一方は、複数の導電膜が積層された積層構造を有し、
   前記少なくとも一本のクロック信号配線は、前記画素領域及び前記周辺領域のうち少なくとも一方において、前記積層構造の最下層に位置する一の導電膜と同一膜により形成され、
   前記一の導電膜は、前記基板の基板面に接触するように形成されること
   を特徴とする電気光学装置。
2. 前記少なくとも一本の他の信号配線は、前記基板面に垂直な方向から見て、前記少なくとも一本のクロック信号配線と隣あって配置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. 前記少なくとも一本のクロック信号配線は、前記画素部を構成する複数の導電膜のうち互いに異なる層に配置される２つの導電膜のうち一方の導電膜と同一膜により形成されると共に、前記少なくとも一本の他の信号配線は前記２つの導電膜のうち他方の導電膜と同一膜により形成されること
   を特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の電気光学装置。
4. 前記少なくとも一本のクロック信号配線は、金属膜により形成され、
   前記少なくとも一本の他の信号配線は、金属膜により形成され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. 前記第１端子部分は、前記少なくとも一本のクロック信号配線と前記基板上において異なる層に配置されること
   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. 前記基板面は、前記基板の前記画素部が配列されている面であること
   を特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 請求項１から６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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