KR100567480B1 - 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법, 및 전자 기기 - Google Patents

전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법, 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전기 광학 장치는, 복수의 주사선과, 상기 주사선에 교차하도록 마련된 복수의 신호선과, 상기 주사선과 상기 신호선의 교차부에 각각 마련된 복수의 화소 전극과, 상기 각 화소를 매트릭스 구동하는 주변 구동 회로를 동일면 상에 갖는 액티브 매트릭스 기판과, 한쪽의 면에 공통 전극이 마련되어, 상기 공통 전극과 상기 화소 전극이 마주보도록 상기 액티브 매트릭스 기판에 대향 배치된 대향 기판과, 상기 액티브 매트릭스 기판과 상기 대향 기판 사이에 유지된 액정층을 구비하고, 상기 공통 전극 내, 상기 주변 구동 회로 또는 상기 주변 구동 회로에 신호를 공급하는 배선과, 평면적으로 보아 겹치는 부분이 제거된다. 또는, 상기 대향 기판을, 상기 주변 구동 회로 또는 상기 주변 구동 회로에 신호를 공급하는 배선과, 평면적으로 보아 겹치지 않도록 구성하여도 좋다.

Description

전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법, 및 전자 기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전기 광학 장치의 일례인 액정 장치의 평면도,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 전기 광학 장치의 일례인 액정 장치의 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 광학 장치의 일례로서의 액정 장치의 전기적인 회로 구성을 나타내는 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 전기 광학 장치의 일례인 액정 장치의 평면도,
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 전기 광학 장치의 일례인 액정 장치의 단면도,
도 6은 본 발명의 전자 기기의 기능적인 구성을 나타내는 블록도,
도 7은 본 발명의 전자 기기의 일례로서의 액정 프로젝터를 나타내는 단면도,
도 8은 본 발명의 전자 기기의 다른 예로서의 퍼스널 컴퓨터를 나타내는 정 면도,
도 9는 본 발명의 전자 기기의 다른 예로서의 호출기를 나타내는 분해 사시도,
도 10은 본 발명의 전자 기기의 다른 예로서의 TCP를 이용한 액정 장치를 나타내는 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 액티브 매트릭스 기판 110 : 데이터선 구동 회로
111 : 샘플링 구동 신호선(화상 신호 선택선
112 : 화상 신호선 130 : 샘플 홀드 회로
155 : 주사선 156 : 신호선
200 : 대향 기판 220 : 공통 전극
본 발명은 화소부를 매트릭스 구동하기 위한 주변 구동 회로가, 액티브 매트릭스 기판 상에 일체적으로 형성된 구동 회로 내장형 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.
종래의 전기 광학 장치, 예컨대, 액정 장치에 이용되는 액티브 매트릭스 기 판에서는, 주사선 구동 회로나 데이터선 구동 회로 등, 화소부를 구동하기 위한 주변 구동 회로를 기판 상에 내장한 구동 회로 내장형이 개발되어 있다. 이러한 종류의 전기 광학 장치에서는, 주변 구동 회로의 구성 소자와 화소부를 구동하는 스위칭 소자가 공통의 프로세스로 제조된다. 예컨대, 액정 장치에 있어서, 주변 구동 회로를 구성하는 소자는 화소부를 구동하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하, TFT라고 약기함)와 함께 형성되므로, 구동 회로를 별도의 기판 상에 형성하여 그 기판을 실장하는 것과 비교하여, 장치 전체의 소형화나 비용 절감을 도모하는 데에 있어서 유리해진다.
상술한 액정 장치는 액티브 매트릭스 기판과 대향 기판이 스페이서가 혼입된 밀봉재에 의해 일정한 간격을 유지하여 접합되고, 이 한 쌍의 기판과 밀봉재로 형성된 공간에 액정이 봉입된 구조로 되어 있다.
이 대향 기판에는, 그 내면측(액정측)에 ITO 등의 공통 전극이 전면(全面)에 걸쳐 형성되어 있고, 이 대향 기판의 외주를 따라 상술한 밀봉재가 프레임 형상으로 마련되어 있다. 한편, 액티브 매트릭스 기판의 내면측에는, 주사선과 신호선이 매트릭스 형상으로 형성되고, 그 교차부에 TFT 및 화소 전극으로 이루어지는 화소부가 각각 형성되어 있다. 그리고, 이 화소부가 매트릭스 형상으로 형성된 영역에 의해 직사각형의 표시 영역이 구성되어 있다.
또한, 이 표시 영역의 주변부에는, 각 주사선에 대하여 펄스 형상의 주사 신호를 순차적으로 공급하는 주사선 구동 회로나, 각 신호선에 소정의 화상 신호를 공급하는 데이터선 구동 회로 등으로 이루어지는 주변 구동 회로가, 상기 직사각형 의 표시 영역의 단변(端邊)에 따르도록 배치되어 있다. 이 데이터선 구동 회로는 소정의 신호선을 선택하는 수평 시프트 레지스터와, 선택된 신호선에 샘플링된 화상 신호를 공급하는 샘플 홀드 회로로 구성되어 있고, 주사선 구동 회로, 수평 레지스터에 의해 각각 소정의 주사선, 신호선이 선택되면, 선택된 이들 라인의 교차부에 위치하는 화소부에 화상 신호가 공급되게 되어 있다. 상기한 바와 같은 장치는, 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제8-248405호 공보나, 일본 특허 공개 평성 제11-109408호 공보 등에 개시되어 있다.
그런데, 상술한 주사선 구동 회로나 데이터선 구동 회로는, 통상, 수 MHz 정도의 주파수로 구동되고 있고, 대향 기판 상의 공통 전극과 액티브 매트릭스 기판 상의 주변 구동 회로나 이 주변 구동 회로에 신호를 공급하는 각종 배선과의 사이에 형성되는 기생 용량이 문제로 되는 경우는 거의 없다. 즉, 이러한 기생 용량에 의해 신호 지연이 발생하여도, 이 지연 시간은 신호 기록 시간에 비해서 충분히 작기 때문에, 화상 신호에 왜곡이 발생할 우려는 적다.
이에 대하여, 최근, 보다 고품질의 표시를 얻기 위해, 주변 구동 회로에는 수십 MHz 정도의 고속 구동이 요구되고 있다. 이 경우, 기록 시간이 지연 시간에 비해서 충분히 크다고는 말할 수 없게 되기 때문에, 상술한 기생 용량에 의해 화상 신호에 왜곡이 발생하여, 화질을 열화시킬 우려가 있다.
본 발명은 상술한 과제에 감안하여 창안된 것으로, 고속 구동 하에서의 화상 신호의 왜곡을 방지할 수 있도록 한 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 형태는, 전기 광학 장치에 있어서, 복수의 주사선과, 상기 주사선에 교차하도록 마련된 복수의 신호선과, 상기 주사선과 상기 신호선과의 교차부에 각각 마련된 복수의 화소 전극과, 상기 각 화소를 매트릭스 구동하는 주변 구동 회로를 동일면 상에 갖는 액티브 매트릭스 기판과, 한쪽의 면에 공통 전극이 마련되어, 상기 공통 전극과 상기 화소 전극이 마주 보도록 상기 액티브 매트릭스 기판에 대향 배치된 대향 기판과, 상기 액티브 매트릭스 기판과 상기 대향 기판 사이에 유지된 액정층을 구비하고, 상기 공통 전극 내, 상기 주변 구동 회로 또는 상기 주변 구동 회로에 신호를 공급하는 배선과, 평면적으로 보아 겹치는 부분이 제거된다.
본 발명에 따르면, 주변 구동 회로와 공통 전극간의 기생 용량의 발생이 미연에 방지되어, 주변 구동 회로를 고속으로 구동한 경우에도, 신호 왜곡이 적고, 고품질인 표시를 얻을 수 있다. 또한, 주변 구동 회로 등과 대향하는 부분의 공통 전극을 제거하는 것만으로 상술한 기생 용량의 발생이 방지되기 때문에, 주변 구동 회로 등의 배치의 자유도를 높일 수 있다.
본 발명의 제 2 형태는, 전기 광학 장치에 있어서, 복수의 주사선과, 상기 주사선에 교차하도록 마련된 복수의 신호선과, 상기 주사선과 상기 신호선 교차부에 각각 마련된 복수의 화소 전극과, 상기 각 화소를 매트릭스 구동하는 주변 구동 회로를 동일면 상에 갖는 액티브 매트릭스 기판과, 한쪽의 면에 전면에 걸쳐 공통 전극이 마련되고, 상기 공통 전극과 상기 화소 전극이 마주 보도록 상기 액티브 매트릭스 기판에 대향 배치된 대향 기판과, 상기 액티브 매트릭스 기판과 상기 대향 기판 사이에 유지된 액정층을 구비하고, 상기 대향 기판은, 상기 주변 구동 회로 또는 상기 주변 구동 회로에 신호를 공급하는 배선과, 평면적으로 보아 겹치지 않는다.
본 발명에 따르면, 주변 구동 회로와 공통 전극 기생 용량이 발생하는 것은 없고, 주변 구동 회로를 고속으로 구동한 경우에도, 신호 왜곡이 적고, 고품질인 표시를 얻을 수 있다.
특히, 상기 주변 구동 회로는 단결정 실리콘으로 이루어지는 채널 영역을 갖는 박막 트랜지스터를 구비하고, 10 MHz 이상의 고속 구동이 가능한 것에 대하여, 상술한 효과는 특히 크다.
또, 상기 주변 구동 회로에는, 데이터선 구동 회로와 샘플 홀드 회로 중 어느 하나가 포함되고, 상기 배선에는, 클록 신호선, 화상 신호 선택선, 화상 신호선 중 적어도 하나가 포함되도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 주변 구동 회로는, 특히, 고속 구동이 요구되기 때문에, 공통 전극과의 사이에서 발생하는 기생 용량에 의해 큰 신호 왜곡이 발생할 우려가 있다. 따라서, 공통 전극이 평면적으로 보아 상기한 바와 같은 주변 구동 회로와 겹치지 않도록 하는 것으로, 표시 품질을 크게 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 형태는, 전기 광학 장치의 제조 방법으로서, 액티브 매트릭스 기판의 일면에, 복수의 화소 전극과, 상기 복수의 화소 전극을 매트릭스 구동하는 주변 구동 회로를 형성하는 공정과, 대향 기판의 일면에, 공통 전극을 전면에 걸쳐 형성하는 공정과, 상기 대향 기판의 상기 공통 전극 내, 상기 주변 구동 회로 또는 상기 주변 구동 회로에 신호를 공급하는 배선과 평면적으로 보아 겹치는 부분을 제거하는 공정과, 상기 화소와 상기 공통 전극이 마주 보도록, 상기 액티브 매트릭스 기판과 상기 대향 기판을, 밀봉재에 의해 일정한 간격을 유지하여 접합하는 공정과, 상기 액티브 매트릭스 기판과 상기 대향 기판과 상기 밀봉재에 의해 형성되는 공간에 액정을 주입하여 액정층을 형성하는 공정을 구비한다.
본 발명에 따르면, 공통 전극의 일부를 에칭하는 것만으로, 주변 구동 회로와 공통 전극 사이의 기생 용량의 발생을 간단히 방지할 수 있어, 종래의 제조 공정을 대략 그대로 답습할 수 있다.
본 발명의 제 4 형태는 전자 기기로서 상술한 전기 광학 장치를 구비한다.
본 발명에 따르면, 신호 왜곡이 적은 고품질의 화상 표시가 가능한 전기 광학 장치를 구비한 전자 기기를 제공할 수 있다.
(실시예 1)
도 1은 실시예 1의 전기 광학 장치의 일례로서의 액정 장치의 액티브 매트릭스 기판을 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향 기판의 측에서 본 평면도이며, 도 2는 대향 기판을 포함해서 도시한 도 1의 H-H'선 단면도이며, 도 3은 액티브 매트릭스 기판 상에 마련된 각종 배선이나 주변 회로 등의 전기적인 구성을 나 타내는 블록도이다.
본 실시예의 액정 장치는, 주변 구동 회로가 일체적으로 형성된 주변 회로 내장형 전기 광학 장치로 구성되어 있고, 도 3에 도시하는 바와 같이, 하드 유리나 석영 등으로 이루어지는 액티브 매트릭스 기판(100)의 중앙부에 직사각형의 표시 영역(150)이 마련되고, 그 표시 영역(150)의 외측 주변에, 주사선 구동 회로(120), 데이터선 구동 회로(110) 및 이들 회로(110, 120)에 클록 신호나 화상 신호 등의 소정 신호를 공급하는 각종 배선으로 이루어지는 주변 구동 회로가 설치된다.
여기서, 표시 영역(150)에는, 주사선(155), 신호선(156)이 각각 X 방향, Y 방향으로 복수 형성되어 있고, 각 주사선(155), 신호선(156)의 교차부에는, TFT(박막 트랜지스터)(152)와 직사각형의 화소 전극(151)으로 이루어지는 화소부가 형성되어 있다. 이 TFT(152)의 게이트 및 소스는 각각 주사선(155), 신호선(156)에 접속되고, 드레인은 화소 전극(151)에 접속되어 있다. 또한, 유지 특성을 높이기 위해서, 드레인에는 화소 전극(151)과 병렬로 축적 용량(151a)이 접속되어 있다.
주사선 구동 회로(120)는 주로 수직 시프트 레지스터로 구성되어 있고, 1 수직 주사 기간 내에, 클록 신호선(도시 생략)을 거쳐 외부 제어 장치로부터 공급되는 기준 클록 등에 근거해서, 주사선(155)에 대해 펄스 형상의 주사 신호 G1, G2, …, Gm을 선 순차적으로 전압을 인가하게 되어 있다.
데이터선 구동 회로(110)는 클록 신호선을 거쳐 외부 제어 장치로부터 공급되는 기준 클록에 근거해서, 각 샘플링 구동 신호선(111)에 샘플링 구동 신호 S1, S2, …Sn을 순차적으로 공급하는 수평 시프트 레지스터(110)와, 화상 신호선(112) 을 거쳐 공급된 화상 신호 VID1∼VID6을 샘플링하는 샘플 홀드 회로(130)로 구성되어 있다.
샘플 홀드 회로(130)는 신호선마다 마련된 샘플링 스위치(TFT)(131)를 구비하고 있고, 각 샘플링 스위치(131)는 수평 시프트 레지스터(110)로부터 샘플링 구동 신호 S1, S2, …, Sn이 입력되면, 6개의 화상 신호선(112) 각각에 대하여 샘플링된 화상 신호 VID1∼VID6을 6개의 인접하는 신호선(156)으로 이루어지는 그룹마다 순차적으로 전압을 인가하게 되어 있다. 이에 따라, 1 수평 주사 기간(즉, 주사선 구동 회로(120)에 의해 한 개의 주사선(155)에 주사 신호가 공급되어 있는 기간)에, 각 신호선(156)에 대하여 샘플링된 화상 신호가 공급되게 되어 있다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 액티브 매트릭스 기판(100)의 하변측 단부에는, 외부 제어 장치를 실장하기 위한 실장 단자(140)가 마련되어 있고, 이 실장 단자(140)를 거쳐 외부 제어 장치로부터 주사선 구동 회로(120), 데이터선 구동 회로(110)에 대하여 각종 신호가 공급되게 되어 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 액티브 매트릭스 기판(100) 상에는 폴리이미드 등으로 이루어지는 배향막(도시 생략)이 형성되고, 또한, 표시 영역(150)을 둘러싸도록 밀봉재(160)가 직사각형 프레임 형상으로 도포된다.
또, 상술한 각 주변 구동 회로를 구성하는 TFT와, 표시 영역(150)의 각 화소부를 구성하는 TFT(152)와는 공통의 프로세스로 제조되어 있다. 또한, 구동 능력을 높이기 위해서, TFT의 채널 영역에는 단결정 실리콘이 이용되고 있고, 예컨대, 액티브 매트릭스 기판(100) 상에 SOI(Silicon on Insulator) 기술을 이용하여 형성 되어 있다. 이와 같이, TFT의 채널 영역에 전하 이동도(mobility)가 높은 단결정 실리콘을 이용함으로써 수십 내지 수백 MHz라는 고속 구동에 대응할 수 있게 되어 있다.
또한, 이들 회로(110, 120)는 액티브 매트릭스 기판의 크기를 일정하게 한 경우에 표시 품질을 최대한 높아지도록, 그 배치가 규정되어 있다. 예컨대, 도 1에 도시하는 바와 같이, 구동 전압에 직류 성분이 포함되는 주사선 구동 회로(120)와 데이터선 구동 회로(110)의 수평 레지스터(170)는 액정에 면하지 않는 영역(즉, 밀봉재의 범위 밖)에 배치되어 있고, 이들 회로로부터 액정층(50)에 새들어간 직류 전압에 의해서 액정층(50)이 열화되는 것을 방지하게 되어 있다.
또한, 대향 전극 전위에 대하여 교류 구동이 실행되는 샘플 홀드 회로(130)는 밀봉재(160)의 범위 내에 배치되고, 밀봉재(160)가 샘플 홀드 회로(130)와 수평 시프트 레지스터(170) 사이에 배치되게 되어 있다. 이와 같이 배치하는 것으로, 기판(100, 200)을 접합할 때에, 밀봉재(160)의 찌그러짐에 의해 밀봉재(160)가 표시 영역(150) 내로 넓어질 우려가 적어지기 때문에, 밀봉 폭의 마진을 작게 설정할 수 있다. 이에 따라, 액티브 매트릭스 기판(100)의 크기를 소형화할 수 있어, 비용 면에서 유리해진다. 또한, 샘플 홀드 회로(130)의 출력 신호 전압은 액정을 거쳐 마련된 차광막(210), 공통 전극(220) 전위에 대하여 직류 성분이 포함되지 않기 때문에, 회로로부터의 누설 전압에 의해 액정이 열화하는 일은 없다.
한편, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 유리 등으로 이루어지는 대향 기판(200)의 내면측(액정층(50) 측)에는, 표시 영역(150)의 외주를 따라, Cr(크롬), Ni(니켈), Al(알루미늄) 등의 금속 재료로 이루어지는 차광막(주변 차단)(210)이 직사각형 프레임 형상으로 형성되고, 또한, 이 차광막(210) 및 기판면을 피복하도록, ITO 등으로 이루어지는 투명한 공통 전극(220)이 형성되어 있다.
이들 차광막(210), 공통 전극(220)은 고속 구동이 실행되는 데이터선 구동 회로(110)나 이 데이터선 구동 회로(110)에 여러 가지의 신호를 공급하는 화상 신호선(112), 샘플링 구동 신호선(화상 신호 선택선)(111), 클록 신호선(도시 생략) 등과 평면적으로 보아 겹치지 않도록 배치되어 있다.
예컨대, 차광막(210)의 하변측 단변은 평면적으로 보아 데이터선 구동 회로(110) 및 상술한 각종 배선보다도 표시 영역(150) 측에 배치되어 있고, 데이터선 구동 회로(110)와 상술한 각종 배선 내, 샘플 홀드 회로(130)가 표시 영역(150)에 가장 근접하여 배치되어 있는 경우에는, 차광막(210)의 하변측 단변은 평면적으로 보아 샘플 홀드 회로(130)와 표시 영역(150) 사이에 배치된다. 이에 대하여, 공통 전극(220)에서는, 평면적으로 보아 데이터선 구동 회로(110) 및 상술한 각종 배선과 겹치는 부분(220a)의 전극면이 제거되어 있다.
이와 같이 고속 구동이 실행되는 주변 구동 회로에 대향하는 위치에 차광막(210)이나 공통 전극(220) 등의 도전 재료를 마련하지 않도록 하는 것으로, 이들 도전 재료와 주변 구동 회로 사이에 기생 용량이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있어, 신호 왜곡이 적은 고품질인 표시를 얻을 수 있게 되어 있다. 또, 대향 기판(200)의 공통 전극(220)은, 예컨대, 대향 기판(200) 상에 차광막(210)을 형성한 후, 기판 전면에 걸쳐 ITO 등으로 이루어지는 투명 전극을 형성하여, 평면적으로 보아 데이터선 구동 회로(110) 등과 겹치는 부분을 에칭에 의해 제거함으로써 얻어진다.
이 대향 기판(200)은, 상술한 밀봉재(160)에 의해 액티브 매트릭스 기판(100)과 접합되어, 밀봉재(160) 내에 마련되는 스페이서(도시 생략)에 의해 일정 간격을 두어 유지된다. 그리고, 이 기판(100, 200)과 밀봉재(160)로 형성되는 공간에 액정이 충전되어, 액정층(50)이 형성되어 있다. 또한, 밀봉재(160)의 네 모서리 내, 적어도 한 개소에 마련된 도통제(161)에 의해, 액티브 매트릭스 기판(100)과 대향 기판(200)의 도통이 도모되고 있다.
이러한 구성에 있어서, 외부 제어 장치로부터, 어떤 주사선(155)에 주사 신호 Gm이 공급되면, 우선, 이 주사선(155)에 접속되는 TFT(152)가 모두 온 상태로 된다. 이것과 병행하여, 화상 신호선(112)으로부터 공급되는 6개의 병렬인 화상 신호 VID1∼VID6이 샘플 홀드 회로(130)에 의해 샘플링된다. 다음에, 샘플링 구동 신호 S1, S2, …, Sn이 순서대로 공급되면, 샘플링된 화상 신호 VID1∼VID6이 온 상태로 된 TFT(152)에 대응하는 액정층(50)에 기입되어, 소정 기간 유지된다. 이 때, 각 화소의 액정층(50)에 인가되는 전압 레벨에 따라 액정 분자의 배향이나 질서가 변화하기 때문에, 그 광 변조에 의해 계조 표시가 행해지는 것으로 된다.
따라서, 본 발명의 전기 광학 장치에 따르면, 데이터선 구동 회로(110)와 같이 고속 구동이 요구되는 주변 구동 회로 및 이 주변 구동 회로에 신호를 공급하는 각종 배선과 공통 전극(220) 사이에 기생 용량이 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 이러한 주변 구동 회로를 고속으로 구동한 경우에도, 신호 왜곡이 적어, 고품질의 표시를 얻을 수 있다. 또한, 주변 구동 회로 등과 대향하는 부분의 공통 전극(220)을 제거하는 것만으로 상술한 기생 용량의 발생이 방지되기 때문에, 회로 배치의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 이러한 기생 용량의 발생은 대향 기판(200) 상에 전면에 걸쳐 형성된 공통 전극(220)의 일부(즉, 평면적으로 보아 주변 구동 회로와 겹치는 부분)를 에칭 등에 의해 제거하는 것만으로 방지할 수 있기 때문에, 종래의 제조 공정을 대략 그대로 답습할 수 있다.
(실시예 2)
도 4는 실시예 2의 전기 광학 장치의 일례로서의 액정 장치의 액티브 매트릭스 기판을 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향 기판 측에서 본 평면도이며, 도 5는 대향 기판을 포함해서 도시한 도 3의 H''-H''' 단면도이다.
도 4 및 도 5 중, 도 1 및 도 2와 동일 구성에는, 동일한 부호를 부여하고 있다.
본 실시예에 있어서의 액정 장치에서는, 기본적인 구성은 도 1 및 도 2에 나타내는 실시예 1과 마찬가지지만, 차광막(210), 공통 전극(220)이 고속 구동되는 데이터선 구동 회로(110)나 이 데이터선 구동 회로(110)에 여러 가지 신호를 공급하는 화상 신호선(112), 샘플링 구동 신호선(화상 신호 선택선)(111), 클록 신호선 등과 평면적으로 보아 겹치지 않도록, 그 하변측의 단변이 평면적으로 보아 데이터선 구동 회로(110) 및 상술한 각종 배선보다도 표시 영역(150) 측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
예컨대, 데이터선 구동 회로(110)와 상술한 각종 배선 내, 샘플 홀드 회로(330)가 표시 영역(150)에 가장 근접하여 배치되어 있는 경우에는, 차광막(210) 및 대향 기판(200)의 하변측 단변은 샘플 홀드 회로(330)와 표시 영역(150) 사이에 배치된다. 이 경우, 액티브 매트릭스 기판(100)과 대향 기판(200)의 접합 정밀도를 ±1 ㎛ 정도 확보하기 때문에, 표시 영역(150)과 샘플 홀드 회로(330)의 간격을 약간 넓게 설정하는 것이 바람직하다.
이와 같이 고속 구동이 실행되는 주변 구동 회로에 대향하는 위치에 차광막(210)이나 공통 전극(220) 등의 도전 재료를 마련하지 않도록 하는 것에 의해, 이들 도전 재료와 주변 구동 회로 사이에 기생 용량이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있어, 신호 왜곡이 적은 고품질의 표시를 얻을 수 있게 되어 있다.
따라서, 본 실시예의 전기 광학 장치에 따르면, 데이터선 구동 회로(110)와 같이 고속 구동이 요구되는 주변 구동 회로 및 이 주변 구동 회로에 신호를 공급하는 각종 배선과 공통 전극(220) 사이에 기생 용량이 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 이러한 주변 구동 회로를 고속으로 구동한 경우에도, 신호 왜곡이 적어, 고품질의 표시를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 주변 회로 배치를 약간 비켜 두는 것만으로, 상술한 기생 용량의 발생이 방지되기 때문에, 종래의 제조 공정을 대략 그대로 답습할 수 있다.
(전자 기기)
다음에, 이상 상세하게 설명한 전기 광학 장치를 구비한 전자 기기의 실시예에 대하여 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
우선, 도 6에, 이와 같이 전기 광학 장치를 구비한 전자 기기의 개략 구성을 나타낸다.
도 6에 있어서, 전자 기기는 표시 정보 출력원(1000), 표시 정보 처리 회로(1002), 전술한 전기 광학 장치로서의 액정 패널(10), 클록 발생 회로(1008) 및 전원 회로(1010)를 구비하여 구성되어 있다.
표시 정보 출력원(1000)은, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 광디스크 장치 등의 메모리, 동조 회로 등을 포함하고, 클록 발생 회로(1008)로부터의 클록 신호에 근거해서, 소정 포맷의 화상 신호 등의 표시 정보를 표시 정보 처리 회로(1002)로 출력한다. 표시 정보 처리 회로(1002)는 증폭·극성 반전 회로, 상(相) 전개 회로, 로테이션 회로, 감마 보정 회로, 클램프 회로 등의 주지의 각종 처리 회로를 포함하여 구성되어 있고, 클록 신호에 근거해서 입력된 표시 정보로부터 디지털 신호를 순차적으로 생성하여, 클록 신호 CLK와 함께 구동 회로(1004)로 출력한다.
구동 회로(1004)는 주사선 구동 회로(120) 및 데이터선 구동 회로(110)에 의해 전술한 구동 방법으로 액정 패널(10)을 구동한다. 전원 회로(1010)는 상술한 각 회로에 소정 전원을 공급한다. 또한, 액정 패널(10)을 구성하는 TFT 어레이 기판 위에, 구동 회로(1004)를 탑재하여도 좋고, 이것에 부가하여 표시 정보 처리 회 로(1002)를 탑재하여도 좋다.
다음에, 도 7 내지 도 10에, 이와 같이 구성된 전자 기기의 구체예를 각기 나타낸다.
도 7은 액정 프로젝터의 일례를 나타내는 단면도이다. 이 액정 프로젝터(1100)는 전술한 전기 광학 장치(10)를 RGB용 광 밸브(10R, 10G, 10B)로 구비한 투사형 프로젝터로서 구성되어 있다. 액정 프로젝터(1100)에서는, 백색 광원의 램프 유닛(1102)으로부터 투사된 백색광은 광 가이드(1104)의 내부에서 복수의 미러(1106)로 유도되어, 두 장의 다이클로익 미러(1108)에 의해 RGB의 3원색에 대응하는 광 성분 R, G, B로 나누어진다. 그리고, 이들 광 성분 R, G, B는 각각 각 색에 대응하는 광 밸브(10R, 10G, 10B)에 의해 변조되어, 다이클로익 프리즘(1112)에 의해 재차 합성된 후, 투사 렌즈(1114)를 거쳐 스크린 등에 투사된다.
도 8은 랩탑형 퍼스널 컴퓨터의 일례를 나타내는 정면도이다. 이 퍼스널 컴퓨터(1200)는 본체(1204)에 CPU, 메모리, 모뎀, 키보드(1202)를 구비하고, 또한, 상술한 전기 광학 장치(10)를 표시부로서 탑 커버 케이스 내에 구비하고 있다.
도 9는 호출기의 일례를 나타내는 분해 사시도이다.
호출기(1300)는 전술한 전기 광학 장치(10)를 표시부로서 구비하고, 이 전기 광학 장치(10)는 백라이트(1306a)를 포함하는 광 가이드(1306), 회로 기판(1308), 제 1 및 제 2 쉴드판(1310, 1312), 두 개의 탄성 도전체(1314, 1316) 및 필름 캐리어 테이프(1318)와 함께 금속 프레임(1302) 내에 수용되어 있다.
또, 이 호출기(1300)는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 회로부를 외부 부착할 수도 있다. 예컨대, 이러한 호출기에서는 표시 정보 처리 회로(1002)를 포함하는 IC(1324)가 폴리이미드 테이프(1322) 상에 실장된 TCP(Tape Carrier Package)(1320)가, 이방성 도전 필름을 거쳐, 액티브 매트릭스 기판(1)에 물리적 또는 전기적으로 접속되어 있다.
또, 본 실시예의 전기 광학 장치는 도 7 내지 도 10에 나타낸 전자 기기 외에도, 액정 텔레비전, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 차량 자동 항법 장치, 전자 수첩, 전자계산기, 워드프로세서, 워크스테이션, 휴대전화, 화상 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 장치 등의 표시부로서 이용할 수 있다.
따라서, 본 전자 기기는 상기 실시예의 전기 광학 장치를 표시부로서 구비하고 있기 때문에, 신호 왜곡이 적은 고품질의 화상 표시가 가능한 표시부를 갖는 전자 기기를 실현할 수 있다.
또, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형을 실시할 수 있다.
예컨대, 액티브 매트릭스 기판(100)에는, 상술한 주사선 구동 회로(120), 데이터선 구동 회로(110), 샘플 홀드 회로(130, 330) 외에, 프리차지 회로를 형성하여도 좋다. 이 프리차지 회로는 데이터선 구동 회로의 신호선(156)으로의 화상 신호의 기록 부하를 감소시키기 위해, 신호선(156)을, 화상 신호의 샘플링에 선행하는 타이밍에서 소정 전위로 프리차지하는 것으로, 데이터선 구동 회로의 보조적 기 능으로 간주할 수도 있다. 이 프리차지 회로는, 샘플 홀드 회로(130, 330)와 같이 고속 구동이 요구되는 것으로부터, 액티브 매트릭스 기판(100) 상에 프리차지 회로를 형성하는 경우에는, 대향 기판(200)의 공통 전극(220) 내, 이 프리차지 회로나 프리차지 회로에 신호를 공급하는 프리차지 신호선과 평면적으로 보아 겹치는 부분을 에칭 등에 의해 제거하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는, 공통 전극(220) 내, 상술한 주변 구동 회로에 대향하는 부분만 제거한 구성으로 되어있지만, 표시에 기여하지 않는 부분(즉, 표시 영역(150) 이외의 영역)의 공통 전극을 모두 제거하는 것도 가능하다. 단, 이 경우, 도통 부재(106)에 의해 액티브 매트릭스 기판(100)과 대향 기판(200)의 도통을 취하기 위해 전극 부분을 확보할 필요가 있다.
또한, 본 실시예에서는, 주사선(155)을 두 개의 주사선 구동 회로(120)에 의해 양측에서 구동하는 구성으로 되어있지만, 주사선(155)에 공급되는 주사 신호의 지연이 문제가 되지 않는 경우에는, 한 쪽의 주사선 구동 회로(120)를 생략하여, 하나의 주사선 구동 회로(120)에 의해 주사선(155)을 구동하도록 하여도 좋다.
또한, 대향 기판(200)에는, 전기 광학 장치의 용도에 따라 컬러 필터가 마련되고, 인접하는 컬러 필터 사이에는 Cr, Ni, Al 등의 금속 재료 또는 C(카본)이나 Ti(티탄) 등을 포토 레지스트에 분산시킨 수지 블랙 등의 차광층이 마련된다. 또, 전기 광학 장치를, 예컨대, 프로젝터의 광 밸브 등의 색광 변조 소자로서 이용하는 경우에는, 대향 기판(200)에는, 컬러 필터는 마련되지 않고 차광막이 형성된다. 또한, 필요에 따라서 전기 광학 장치에 광을 조사하는 프런트라이트나 백라이트를 마련하여도 좋다.
또한, 전기 광학 장치의 액정층(50)에는, TN 액정, STN 액정 등과 같이 초기의 배향 상태를 배향막에 의해 규정되는 것 외에, 고분자 중에 액정 분자를, 배향 상태가 랜덤하게 되도록 분산시킨 고분자 분산형 액정을 이용할 수도 있다. 또한, 상술한 설명에 있어서는, 전기 광학 장치를, 액정 장치로서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한하는 것이 아니라, 전계 발광(EL), 디지털 마이크로 미러 장치(DMD) 또는 플라즈마 발광이나 전자 방출에 의한 형광 등을 이용한 여러 가지 전기 광학 소자를 이용한 전기 광학 장치 및 해당 전기 광학 장치를 구비한 전자 기기에 대해서도 적용 가능한 것은 말할 필요도 없다.
본 발명에 따르면, 고속 구동 하에서의 화상 신호의 왜곡을 방지할 수 있다.

Claims (7)

  1. 전기 광학 장치로서,
    복수의 화소부와, 상기 복수의 화소부를 구동하는 주변 구동 회로와, 상기 주변 구동 회로의 일부를 구성하고, 또한 상기 복수의 화소부에 화상 신호를 공급하는 샘플링 스위치를 갖는 액티브 매트릭스 기판과,
    상기 액티브 매트릭스 기판에 프레임 형상의 밀봉재를 사이에 두고 대향 배치되고, 상기 복수의 화소부로 이루어지는 표시 영역의 외주를 따라 금속 재료로 형성된 차광막과, 상기 차광막을 덮도록 형성된 공통 전극을 갖는 대향 기판과,
    상기 액티브 매트릭스 기판과 상기 대향 기판 사이에 유지된 액정층
    을 구비하되,
    상기 샘플링 스위치는 상기 밀봉재가 형성된 영역과 상기 차광막이 형성된 영역 사이에 마련되어 있고, 또한 상기 공통 전극과 겹치지 않도록 마련되어 있는 전기 광학 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액티브 매트릭스 기판 상에, 상기 화소 신호의 기입 부하를 감소시키기 위한 프리차지 회로가 더 마련되어 있고,
    상기 프리차지 회로는 상기 차광막과 상기 밀봉재 사이에 마련되어 있으며, 상기 공통 전극과 겹치지 않도록 마련되어 있는
    전기 광학 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변 구동 회로는 단결정 실리콘으로 형성되는 채널 영역을 갖는 박막 트랜지스터를 구비하는 전기 광학 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변 구동 회로에 입력되는 구동 신호 중 상기 적어도 하나의 구동 회로의 주파수는 10MHz 이상인 전기 광학 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액티브 매트릭스 기판 상에, 상기 주변 구동 회로에 신호를 공급하는 배선이 더 마련되어 있고,
    상기 배선의 적어도 일부는 상기 밀봉재가 형성된 영역과 상기 차광막이 형성된 영역 사이에 마련되어 있으며, 또한 상기 공통 전극과 겹치지 않도록 마련되어 있는
    전기 광학 장치.
  6. 전기 광학 장치의 제조 방법으로서,
    액티브 매트릭스 기판의 한 면에, 복수의 화소부와, 상기 복수의 화소부를 구동하는 주변 구동 회로와, 상기 주변 구동 회로의 일부를 구성하고, 또한 상기 복수의 화소부에 화상 신호를 공급하는 샘플링 스위치를 형성하는 공정과,
    대향 기판의 한 면에, 상기 복수의 화소부로 이루어지는 표시 영역의 외주를 따라 차광막을 금속 재료에 의해 형성하고, 상기 차광막을 덮도록 공통 전극을 형성하는 공정과,
    상기 대향 기판의 상기 공통 전극 중, 상기 샘플링 스위치와 겹치는 부분을 제거하는 공정과,
    상기 액티브 매트릭스 기판과 상기 대향 기판을 프레임 형상의 밀봉재에 의해 일정 간격을 유지하고 접합시키는 공정과,
    상기 액티브 매트릭스 기판과 상기 대향 기판과 상기 밀봉재에 의해 형성되는 공간에 액정을 주입하여 액정층을 형성하는 공정
    을 구비하되,
    상기 샘플링 스위치는 상기 밀봉재가 형성된 영역과 상기 차광막이 형성된 영역 사이에 마련되어 있고, 또한 상기 공통 전극과 겹치지 않도록 형성되어 있는 전기 광학 장치의 제조 방법.
  7. 청구항 1에 기재된 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기.
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