KR20090091028A - 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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준이치 마스이
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

과제
고품질인 컬러 화상을 표시한다.
해결 수단
전기 광학 장치는, 주변 영역에, 서브 화소 (70R) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6R) 마다 형성되고, 화상 신호를 샘플링하여 데이터선 (6R) 에 각각 공급하는 복수의 샘플링 트랜지스터 (71R) 와, 서브 화소 (70G) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6G) 마다 형성되고, 화상 신호를 샘플링하여 데이터선 (6G) 에 각각 공급하는 복수의 샘플링 트랜지스터 (71G) 와, 서브 화소 (70B) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6B) 마다 형성되고, 화상 신호를 샘플링하여 데이터선 (6B) 에 각각 공급하는 복수의 샘플링 트랜지스터 (71B) 를 구비한다. 또한, 샘플링 트랜지스터 (71G) 는, 샘플링 트랜지스터 (71R) 및 샘플링 트랜지스터 (71B) 보다 화상 표시 영역에 가까운 측에 배치된다.
전기 광학 장치

Description

전기 광학 장치 및 전자 기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은, 예를 들어 액정 장치 등의 전기 광학 장치, 및 그 전기 광학 장치를 구비한, 예를 들어 액정 프로젝터 등의 전자 기기의 기술 분야에 관한 것이다.
이런 종류의 전기 광학 장치의 일례로서의 액정 장치는, 일반적으로 외부 회로로부터 화상 신호선에 공급되는 화상 신호에 기초하여 구동된다. 화상 신호는, 기판 상의 화소 영역 (즉, 복수의 화소가 예를 들어 매트릭스상으로 배열된 영역) 에 배선된 복수의 데이터선에, 화상 신호선으로부터 샘플링 회로를 통하여 공급된다 (예를 들어 특허 문헌 1 및 2 참조). 샘플링 회로는, 화소 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 형성되어 있고, 데이터선마다 설치된 복수의 샘플링 스위치를 포함하고 있다. 샘플링 스위치는, 일반적으로 편 (片) 채널형 또는 상보형의 박막 트랜지스터 (TFT : Thin Film Transistor) 에 의해 구성된다. 박막 트랜지스터에 의해 구성된 샘플링 스위치의 소스에는 화상 신호선이 전기적으로 접속되고, 드레인에는 데이터선이 전기적으로 접속되고, 게이트에는 샘플링 신호를 공급하는 샘플링 신호선이 전기적으로 접속된다.
예를 들어 특허 문헌 1 에서는, 복수의 데이터선 중 동시에 구동되는 n 개의 데이터선에 접속된 n 개의 샘플링 스위치의 그룹의 경계를 통하여 서로 인접하는 2 개의 샘플링 스위치에 대해, 샘플링 스위치를 구성하는 박막 트랜지스터의 게이트를 사이에 둔 소스 배선과 드레인 배선의 배열 방법이 서로 반대되도록 배치함으로써, 복수의 샘플링 스위치 상호간의 기생 용량에 기초한 화상 불량을 저감시키는 기술이 제안되어 있다. 예를 들어 특허 문헌 2 에서는, 인접하는 샘플링 스위치를 서로 그 샘플링 스위치의 길이 방향에 대하여 소정 간격을 두고 배치함으로써, 샘플링 스위치 근방에 있어서의 화상 신호선과 데이터선 사이의 기생 용량을 감소시키는 기술이 제안되어 있다.
한편, 이런 종류의 전기 광학 장치의 일례로서, R (적색), G (녹색) 및 B (청색) 의 서브 화소를 갖는 컬러 표시형 액정 장치가 있다. 이와 같은 컬러 표시형 액정 장치에서는, 1 개의 단위 화소 (도트) 를 3 개의 서브 화소로 나누고, 각 서브 화소에 대응하는 위치에 R, G 및 B 의 3 색의 컬러 필터가 배치되고, 이 R, G 및 B 의 3 색에 대응하는 3 개의 서브 화소에 의해 1 개의 단위 화소를 표시함으로써 컬러 표시가 가능해진다. 이와 같은 컬러 표시형 액정 장치에서는, R, G 및 B 의 서브 화소 각각에 대응하여 배선되는 데이터선마다 샘플링 스위치가 설치되므로, 기판 상의 주변 영역에 있어서 데이터선의 배열 방향을 따라 샘플링 스위치를 일렬로 배열하는 것이 곤란해진다. 이 해결책으로서, 상기 서술한 예를 들어 특허 문헌 2 와 같이, 복수의 샘플링 스위치는, 데이터선의 배열 방향으로 각각 배열됨과 함께 데이터선이 연장되는 방향을 따라 서로 어긋난 복수 열을 이루도록 배치되는 경우가 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 제3841074호
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2002-49331호
여기서, 상기 서술한 바와 같은 샘플링 스위치를 통하여 데이터선에 화상 신호가 공급되는 경우, 샘플링 스위치가 오프 상태 (즉, 비도통 상태) 로 되어 있는 기간 중에는, 샘플링 스위치의 출력 배선 (및 이것에 전기적으로 접속된 데이터선) 은 플로팅 (즉, 전기적으로 부유된 상태) 이 된다. 이 때문에, 샘플링 스위치의 출력 배선에는, 다른 배선과의 용량 커플링에서 기인하여 전위 변동이 발생되기 쉽다. 따라서, 샘플링 스위치의 출력 배선에 전기적으로 접속된 데이터선에 유지된 화상 신호의 전위가 변동됨으로써, 화소 영역에 있어서의 표시 이상이 발생될 우려가 있다는 기술적 문제점이 있다.
본 발명은, 예를 들어 상기 서술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 데이터선에 발생될 수 있는 전위 변동에 의한 표시에 대한 악영향이 잘 시인되지 않아, 고품질인 컬러 화상을 표시할 수 있는 전기 광학 장치 및 그 전기 광학 장치를 구비한 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 전기 광학 장치는 상기 과제를 해결하기 위해, 기판 상에, 적색, 녹색 및 청색의 각 색에 대응하는 서브 화소에 의해 각각 구성되는 복수의 단위 화소와, 그 복수의 단위 화소가 배열된 화소 영역에 일 방향을 따라 각각 배선되고, 상기 서브 화소에 상기 각 색별로 각각 전기적으로 접속된 복수의 데이터선과, 상기 화소 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 형성되고, 화상 신호를 공급하는 화 상 신호선과, 상기 주변 영역에, 상기 복수의 데이터선 중 상기 적색에 대응하는 서브 화소에 전기적으로 접속된 적색용 데이터선마다 설치되고, 상기 화상 신호를 샘플링하여 상기 적색용 데이터선에 각각 공급하는 복수의 적색용 샘플링 스위치와, 상기 주변 영역에, 상기 복수의 데이터선 중 상기 녹색에 대응하는 서브 화소에 전기적으로 접속된 녹색용 데이터선마다 설치되고, 상기 화상 신호를 샘플링하여 상기 녹색용 데이터선에 각각 공급하는 복수의 녹색용 샘플링 스위치와, 상기 주변 영역에, 상기 복수의 데이터선 중 상기 청색에 대응하는 서브 화소에 전기적으로 접속된 청색용 데이터선마다 설치되고, 상기 화상 신호를 샘플링하여 상기 청색용 데이터선에 각각 공급하는 복수의 청색용 샘플링 스위치를 구비하고, 상기 복수의 녹색용 샘플링 스위치는, 상기 복수의 적색용 샘플링 스위치 및 상기 복수의 청색용 샘플링 스위치보다 상기 화소 영역에 가까운 측에 배치된다.
본 발명의 전기 광학 장치에 의하면, 적색용 샘플링 스위치, 녹색용 샘플링 스위치 및 청색용 샘플링 스위치 각각은, 예를 들어 편채널형 또는 상보형의 박막 트랜지스터에 의해 구성된다. 적색용 샘플링 스위치의 소스에는 화상 신호선이 전기적으로 접속되고, 드레인에는 적색용 데이터선이 전기적으로 접속되고, 게이트에는 예를 들어 샘플링 신호를 공급하는 샘플링 신호선이 전기적으로 접속된다. 녹색용 샘플링 스위치의 소스에는 화상 신호선이 전기적으로 접속되고, 드레인에는 녹색용 데이터선이 전기적으로 접속되고, 게이트에는 예를 들어 샘플링 신호를 공급하는 샘플링 신호선이 전기적으로 접속된다. 청색용 샘플링 스위치의 소스에는 화상 신호선이 전기적으로 접속되고, 드레인에는 청색용 데이터선이 전기적으 로 접속되고, 게이트에는 예를 들어 샘플링 신호를 공급하는 샘플링 신호선이 전기적으로 접속된다.
본 발명의 전기 광학 장치의 동작시에는, 예를 들어 데이터선 구동 회로로부터 샘플링 신호가 샘플링 신호선을 통하여 적색용 샘플링 스위치, 녹색용 샘플링 스위치 및 청색용 샘플링 스위치 각각의 게이트에 공급된다. 화상 신호선에 공급되는 화상 신호는, 적색용 샘플링 스위치, 녹색용 샘플링 스위치 및 청색용 샘플링 스위치에 의해 샘플링 신호에 따라 각각 샘플링되고, 복수의 데이터선 (즉, 적색용 데이터선, 녹색용 데이터선 및 청색용 데이터선) 에 대하여 공급된다. 한편으로, 예를 들어 주사선 구동 회로로부터 주사 신호가 주사선에 대하여 순차적으로 공급된다. 이들에 의해, 예를 들어 화소 스위칭 소자, 화소 전극, 축적 용량 등을 구비한 서브 화소에서는, 예를 들어 액정 구동 등의 전기 광학 동작이 서브 화소 단위로 실시된다. 그 결과, 화소 영역에 있어서의 컬러 표시가 가능해진다.
본 발명에서는 특히, 복수의 녹색용 샘플링 스위치는, 복수의 적색용 샘플링 스위치 및 복수의 청색용 샘플링 스위치보다 화소 영역에 가까운 측에 배치된다.
전형적으로는, 복수의 녹색용 샘플링 스위치는, 다른 방향 (즉, 일 방향에 교차하는 방향, 예를 들어 주사선이 연장되는 방향 혹은 X 방향) 으로 배열되고, 복수의 적색용 샘플링 스위치 및 복수의 청색용 샘플링 스위치는, 그 복수의 녹색용 샘플링 스위치의 배열보다 화소 영역에서 먼 측에, 그 복수의 녹색용 샘플링 스위치의 배열을 따라 각각 배열된다. 즉, 복수의 녹색용 샘플링 스위치, 복수의 적색용 샘플링 스위치 및 복수의 청색용 샘플링 스위치는, 3 개의 열을 이루도록 또한 녹색용 샘플링 스위치가 적색용 샘플링 스위치 및 청색용 샘플링 스위치보다 화소 영역에 가깝게 되도록, 각 색별로 다른 방향으로 각각 배열됨과 함께 일 방향에 어긋나 배치된다.
따라서, 녹색용 샘플링 스위치의 출력 배선 (즉, 주변 영역에 배치된 녹색용 샘플링 스위치와 화소 영역에 배선된 데이터선을 전기적으로 접속시키기 위해, 주변 영역에 있어서 녹색용 샘플링 스위치에서 데이터선까지 선회되는 배선) 을, 복수의 적색용 샘플링 스위치 및 복수의 청색용 샘플링 스위치 각각의 출력 배선보다 짧게 할 수 있다. 따라서, 녹색용 샘플링 스위치, 적색용 샘플링 스위치, 청색용 샘플링 스위치 각각의 출력 배선 중, 녹색용 샘플링 스위치의 출력 배선을 다른 배선과의 용량 커플링에서 기인하는 전위 변동이 가장 발생되기 어렵게 할 수 있다. 이로써, 인간의 시감도 (혹은 시감 효율) 가 높은 녹색에 대응하는 녹색용 데이터선에 있어서의 전위 변동을 억제할 수 있다. 여기서, 적색 및 청색 각각에 대응하는 적색용 데이터선 및 청색용 데이터선에 있어서의 전위 변동이 발생되었다 하더라도, 적색 및 청색은 녹색에 비해 인간의 시감도가 낮으므로, 표시에 대한 악영향은 거의 혹은 실천상 전혀 없다. 그 결과, 고품질인 컬러 화상을 표시할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 전기 광학 장치에 의하면, 데이터선에 발생될 수 있는 전위 변동에 의한 표시에 대한 악영향이 잘 시인되지 않아, 고품질인 컬러 화상을 표시할 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치의 일 양태에서는, 상기 복수의 청색용 샘플링 스위치는, 상기 복수의 적색용 샘플링 스위치보다 상기 화소 영역에서 먼 측에 배치된다.
이 양태에 의하면, 적색용 데이터선에 있어서의 전위 변동을 청색용 데이터선에 있어서의 전위 변동보다 저감시킬 수 있다. 여기서, 청색은 적색에 비해 인간의 시감도가 낮으므로, 가령 복수의 적색용 샘플링 스위치가, 복수의 청색용 샘플링 스위치보다 화소 영역에서 먼 측에 배치된 경우와 비교하여, 데이터선에 발생될 수 있는 전위 변동에 의한 표시에 대한 악영향이 잘 시인되지 않게 할 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 복수의 적색용 샘플링 스위치, 상기 복수의 녹색용 샘플링 스위치 및 상기 복수의 청색용 샘플링 스위치는, 상기 일 방향에 교차하는 다른 방향으로 각각 배열됨과 함께 상기 일 방향에 서로 어긋나 배치된다.
이 양태에 의하면, 복수의 적색용 샘플링 스위치, 복수의 녹색용 샘플링 스위치 및 복수의 청색용 샘플링 스위치는, 각각 다른 방향을 따른 1 열을 이루도록 배열되고, 각 열이 일 방향으로 나란한 3 열로서 배열된다. 따라서, 적색용 샘플링 스위치, 녹색용 샘플링 스위치 및 청색용 샘플링 스위치를, 서브 화소보다 큰 사이즈를 갖는 박막 트랜지스터에 의해 각각 구성하면서 주변 영역에 용이하게 배치할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는 상기 과제를 해결하기 위해, 상기 서술한 본 발명의 전기 광학 장치 (단, 그 각종 양태도 포함한다) 를 구비한다.
본 발명의 전자 기기에 의하면, 상기 서술한 본 발명의 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지므로, 고품질인 컬러 표시를 실시할 수 있는, 투사형 표시 장치, 텔레비전, 휴대 전화, 전자 수첩, 워드 프로세서, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 워크 스테이션, 텔레비전 전화, POS 단말, 터치 패널 등의 각종 전자 기기를 실현할 수 있다. 또한, 본 발명의 전자 기기로서, 예를 들어 전자 페이퍼 등의 전기 영동 장치, 전자 방출 장치 (Field Emission Display 및 Conduction Electron-Emitter Display), 이들 전기 영동 장치, 전자 방출 장치를 사용한 표시 장치를 실현할 수도 있다.
본 발명의 작용 및 다른 이득은 다음에 설명하는 실시하기 위한 최선의 형태로부터 분명해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 전기 광학 장치에 의하면, 데이터선에 발생될 수 있는 전위 변동에 의한 표시에 대한 악영향이 잘 시인되지 않아, 고품질인 컬러 화상을 표시할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 실시형태에서는, 본 발명의 전기 광학 장치의 일례인 구동 회로 내장형의 TFT 액티브 매트릭스 구동 방식의 액정 장치를 예로 든다.
<제 1 실시형태>
제 1 실시형태에 관련된 액정 장치에 대해, 도 1 내지 도 5 를 참조하여 설명한다.
먼저, 본 실시형태에 관련된 액정 장치의 전체 구성에 대해, 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한다. 여기에 도 1 은 본 실시형태에 관련된 액정 장치의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 2 는 도 1 의 H-H' 선 단면도이다.
도 1 및 도 2 에 있어서, 본 실시형태에 관련된 액정 장치 (100) 에서는, TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 이 대향 배치되어 있다. TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 사이에 액정층 (50) 이 봉입되어 있고, TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 은, 본 발명에 관련된 「화소 영역」의 일례로서의 화상 표시 영역 (10a) 의 주위에 위치하는 시일 영역에 형성된 시일재 (52) 에 의해 서로 접착되어 있다.
도 1 에 있어서, 시일재 (52) 가 배치된 시일 영역의 내측에 평행하여, 화상 표시 영역 (10a) 의 프레임 영역을 규정하는 차광성의 프레임 차광막 (53) 이 대향 기판 (20) 측에 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 화상 표시 영역 (10a) 의 주변을 규정하는 주변 영역이 존재한다. 바꿔 말하면, 본 실시형태에서는, TFT 어레이 기판 (10) 의 중심에서 봤을 때, 프레임 차광막 (53) 보다 먼 쪽이 주변 영역으로서 규정되어 있다.
주변 영역 중, 시일재 (52) 가 배치된 시일 영역의 외측에 위치하는 영역에는, 데이터선 구동 회로 (101) 및 외부 회로 접속 단자 (102) 가 TFT 어레이 기판 (10) 의 일 변을 따라 형성되어 있다. 이 일 변을 따른 시일 영역보다 내측에, 샘플링 회로 (7) 가 프레임 차광막 (53) 에 덮이도록 하여 형성되어 있다. 또한, 주사선 구동 회로 (104) 는, 이 일 변에 인접하는 2 변을 따른 시일 영역의 내측에, 프레임 차광막 (53) 에 덮이도록 하여 형성되어 있다. 또한, TFT 어레이 기판 (10) 상에는, 대향 기판 (20) 의 4 개의 코너부에 대향하는 영역에, 양 기판 사이를 상하 도통재 (107) 로 접속시키기 위한 상하 도통 단자 (106) 가 배치되어 있다. 이들에 의해, TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 사이에서 전기적인 도통을 취할 수 있다.
TFT 어레이 기판 (10) 상에는, 외부 회로 접속 단자 (102) 와 데이터선 구동 회로 (101), 주사선 구동 회로 (104), 상하 도통 단자 (106) 등을 전기적으로 접속시키기 위한 선회 배선 (90) 이 형성되어 있다.
도 2 에 있어서, TFT 어레이 기판 (10) 상에는, 화소 스위칭용 TFT 나 주사선, 데이터선 등의 배선이 배치된 적층 구조가 형성된다. 화상 표시 영역 (10a) 에는, 화소 스위칭용 TFT 나 주사선, 데이터선 등의 배선 상층에 화소 전극 (9) 이 매트릭스상으로 형성되어 있다. 화소 전극 (9) 상에는 배향막이 형성되어 있다. 한편, 대향 기판 (20) 에 있어서의 TFT 어레이 기판 (10) 과의 대향면 상에, 컬러 필터 (26) 가 각 화소 전극 (9) 에 대향하도록 소정의 두께로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 1 개의 단위 화소는 3 개의 서브 화소로 구성되어 있고, 그 서브 화소마다 상기 서술한 화소 전극 (9), 화소 스위칭용 TFT, 컬러 필터 (26) 등이 형성되어 있다. 단위 화소를 구성하는 3 개의 서브 화소에는, 적색 (R) 의 컬러 필터, 녹색 (G) 의 컬러 필터 및 청색 (B) 의 컬러 필터가 각각 형성되어 있다. 적색의 컬러 필터는, 적색의 광 (즉, 예를 들어 625 ∼ 740㎚ 의 파장을 갖는 광) 만을 통과시키는 컬러 필터이고, 녹색의 컬러 필터는, 녹색의 광 (즉, 예를 들어 500 ∼ 565㎚ 의 파장을 갖는 광) 만을 통과시키는 컬러 필터이며, 청색의 컬러 필터는, 청색의 광 (즉, 예를 들어 450 ∼ 485㎚ 의 파장을 갖는 광) 만을 통과시키는 컬러 필터이다. 또한, 컬러 필터 (26) 는 TFT 어레이 기판 (10) 측에 형성되어도 된다.
대향 기판 (20) 에 있어서의 TFT 어레이 기판 (10) 과의 대향면 상에 있어서의 서로 이웃하는 컬러 필터 (26) 사이에는 차광막 (23) 이 형성되어 있다. 차광막 (23) 은, 예를 들어 차광성 금속막 등으로 형성되어 있고, 대향 기판 (20) 상의 화상 표시 영역 (10a) 내에서, 예를 들어 격자상 등으로 패터닝되어 있다. 그리고, 컬러 필터 (26) 및 차광막 (23) 상에 형성된 보호막 (도시 생략) 상에, ITO (Indium Tin Oxide) 등의 투명 재료로 이루어지는 대향 전극 (21) 이 복수의 화소 전극 (9) 과 대향하여 베타상으로 (solidly) 형성되어 있다. 대향 전극 (21) 상에는 배향막이 형성되어 있다. 또한, 액정층 (50) 은, 예를 들어 1 종 또는 수 종류의 네마틱 액정을 혼합한 액정으로 이루어지고, 이들 1 쌍의 배향막 사이에서 소정의 배향 상태를 취한다.
또한, 여기서는 도시되지 않지만, TFT 어레이 기판 (10) 상에는 데이터선 구동 회로 (101), 주사선 구동 회로 (104) 외에, 제조 도중이나 출하시의 당해 액정 장치의 품질, 결함 등을 검사하기 위한 검사 회로, 검사용 패턴 등이 형성되어 있어도 된다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 액정 장치의 전기적인 구성에 대해, 도 3 을 참조하여 설명한다. 여기에 도 3 은 본 실시형태에 관련된 액정 장치의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 액정 장치 (100) 는, 그 TFT 어레이 기판 (10) 의 중앙을 차지하는 화상 표시 영역 (10a) 에, 종횡으로 배선된 데이터선 (6) (즉, 데이터선 (6R, 6G 및 6B)) 및 주사선 (11) 을 구비하고, 그들의 교점에 대응하여 서브 화소 (70) 가 형성되어 있다. 각 서브 화소 (70) 는, 액정 소자 (118) 의 화소 전극 (9) 및 화소 전극 (9) 을 스위칭 제어하기 위한 TFT (30), 그리고 축적 용량 (119) 을 구비하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 주사선 (11) 의 총 개수를 m 개 (단, m 은 2 이상의 자연수) 로 하고, 데이터선 (6) 의 총 개수를 n 개 (단, n 은 2 이상의 자연수) 로 하여 설명한다.
본 실시형태에서는, 단위 화소 (80) 는, 주사선 (11) 이 연장되는 방향 (즉, X 방향) 으로 서로 이웃하는 3 개의 서브 화소 (70) (즉, 서브 화소 (70R, 70G 및 70B)) 에 의해 구성되어 있다. 대향 기판 (20) 측에, 서브 화소 (70R) 의 화소 전극 (9) 에 대향하도록 적색의 컬러 필터 (26) 가 형성되고, 서브 화소 (70G) 의 화소 전극 (9) 에 대향하도록 녹색의 컬러 필터 (26) 가 형성되고, 서브 화소 (70B) 의 화소 전극 (9) 에 대향하도록 청색의 컬러 필터 (26) 가 형성되어 있다. 이로써 단위 화소 (80) 마다의 컬러 표시가 가능해졌다. 또한, 본 실시형태에서는, 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터 (26) 는, 데이터선 (6) 이 연장되는 방향 (즉, Y 방향) 을 따른 스트라이프상으로 형성되어 있다. 하나의 데이터선 (6) 에는, 적색, 녹색 및 청색 중 어느 색의 서브 화소 (70) 가 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 데이터선 (6B) 에는 적색의 서브 화소 (70R) 가 전기적으로 접속되고, 데이터선 (6G) 에는 녹색의 서브 화소 (70G) 가 전기적으로 접속되고, 데이터선 (6B) 에는 청색의 서브 화소 (70B) 가 전기적으로 접속되어 있다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 액정 장치 (100) 는, 그 TFT 어레이 기판 (10) 상의 주변 영역에 주사선 구동 회로 (104), 데이터선 구동 회로 (101), 샘플링 회로 (7) 및 화상 신호선 (500) 을 구비하고 있다.
주사선 구동 회로 (104) 에는, 외부 회로로부터 외부 회로 접속 단자 (102) (도 1 참조) 를 통하여 Y 클록 신호 (CLY), 반전 Y 클록 신호 (CLYinv) 및 Y 스타트 펄스 (DY) 가 공급된다. 주사선 구동 회로 (104) 는, Y 스타트 펄스 (DY) 가 입력되면 Y 클록 신호 (CLY) 및 반전 Y 클록 신호 (CLYinv) 에 기초한 타이밍으로, 주사 신호 (Y1, …, Ym) 를 순차적으로 생성하여 출력한다.
데이터선 구동 회로 (101) 에는, 외부 회로로부터 외부 회로 접속 단자 (102) (도 1 참조) 를 통하여 X 클록 신호 (CLX), 반전 X 클록 신호 (CLXinv) 및 X 스타트 펄스 (DX) 가 공급된다. 데이터선 구동 회로 (101) 는, X 스타트 펄스 (DX) 가 입력되면 X 클록 신호 (CLX) 및 반전 X 클록 신호 (CLXinv) 에 기초한 타이밍으로, 샘플링 신호 (S1, …, Sn) 를 순차적으로 생성하여 출력한다.
샘플링 회로 (7) 는, 데이터선 (6) 마다 형성된 복수의 샘플링 트랜지스터 (71) 를 구비하고 있다. 보다 상세하게는, 샘플링 회로 (7) 는, 적색의 서브 화소 (70R) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6R) 마다 형성된 복수의 샘플링 트랜 지스터 (71R) 와, 녹색의 서브 화소 (70G) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6G) 마다 형성된 복수의 샘플링 트랜지스터 (71G) 와, 청색의 서브 화소 (70B) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6B) 마다 형성된 복수의 샘플링 트랜지스터 (71B) 를 구비하고 있다. 샘플링 트랜지스터 (71R, 71G 및 71B) 는, 편채널형의 TFT 로 각각 구성되어 있다. 또한, 샘플링 트랜지스터 (71R) 는 본 발명에 관련된 「적색용 샘플링 스위치」의 일례이고, 샘플링 트랜지스터 (71G) 는 본 발명에 관련된 「녹색용 샘플링 스위치」의 일례이며, 샘플링 트랜지스터 (71B) 는 본 발명에 관련된 「청색용 샘플링 스위치」의 일례이다. 샘플링 트랜지스터 (71R, 71G 및 71B) 의 TFT 어레이 기판 (10) 상에 있어서의 레이아웃에 대해서는, 이후에 상세하게 설명한다.
화상 신호선 (500) 은, 본 실시형태에서는 12 개 형성되어 있다. 1 계통의 화상 신호가 외부의 화상 처리 회로에 의해 12 상으로 시리얼-패럴렐 전개 (혹은 상 전개) 된 화상 신호 (VID1 ∼ VID12) 가, 12 개의 화상 신호선 (500) 을 통하여 액정 장치 (100) 에 공급된다. 그리고, n 개의 데이터선 (6) 은, 이하에 설명하는 바와 같이, 화상 신호선 (500) 의 개수에 대응하는 12 개의 데이터선 (6) 을 1 군으로 하는 데이터선군마다 순차적으로 구동된다.
데이터선 구동 회로 (101) 로부터, 데이터선군에 대응하는 샘플링 트랜지스터 (71) 마다 샘플링 신호 (Si (i = 1, 2, …, n)) 가 순차적으로 공급되고, 샘플링 신호 (Si) 에 따라 각 샘플링 트랜지스터 (71) 는 온 상태 (즉, 도통 상태) 및 오프 상태 (즉, 비도통 상태) 가 전환된다. 12 개의 화상 신호선 (500) 으로부 터 화상 신호 (VID1 ∼ VID12) 가, 온 상태가 된 샘플링 트랜지스터 (71) 를 통하여 데이터선군에 속하는 데이터선 (6) 에 동시에, 또한 데이터선군마다 순차적으로 공급된다. 이로써, 하나의 데이터선군에 속하는 데이터선 (6) 은 서로 동시에 구동되게 된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 12 개의 데이터선 (6) 을 데이터선군마다 구동시키기 때문에, 구동 주파수가 억제된다.
도 3 중, 하나의 서브 화소 (70) 의 구성에 착안하면, TFT (30) 의 소스 전극에는, 화상 신호 (VIDk (단, k = 1, 2, 3, …, 12)) 가 공급되는 데이터선 (6) 이 전기적으로 접속되어 있는 한편, TFT (30) 의 게이트 전극에는, 주사 신호 (Yj (단, j = 1, 2, 3, …, m)) 가 공급되는 주사선 (11) 이 전기적으로 접속됨과 함께, TFT (30) 의 드레인 전극에는, 액정 소자 (118) 의 화소 전극 (9) 이 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, 각 서브 화소 (70) 에 있어서, 액정 소자 (118) 는 화소 전극 (9) 과 대향 전극 (21) 사이에 액정을 끼워 이루어진다. 여기서, 유지된 화상 신호가 리크되는 것을 방지하기 위해, 축적 용량 (119) 이 액정 소자 (118) 와 병렬로 부가되어 있다.
주사선 구동 회로 (104) 로부터 출력되는 주사 신호 (Y1, …, Ym) 에 의해, 각 주사선 (11) 은 선 순차적으로 선택된다. 선택된 주사선 (11) 에 대응하는 서브 화소 (70) 에 있어서, TFT (30) 에 주사 신호 (Yj) 가 공급되면, TFT (30) 는 온 상태가 되고, 당해 서브 화소 (70) 는 선택 상태가 된다. 액정 소자 (118) 의 화소 전극 (9) 에는, TFT (30) 를 일정 기간만큼 그 스위치를 닫음으로써, 데이터선 (6) 으로부터 화상 신호 (VIDk) 가 소정의 타이밍으로 공급된다. 이로써, 액정 소자 (118) 에는, 화소 전극 (9) 및 대향 전극 (21) 각각의 전위에 의해 규정되는 인가 전압이 인가된다. 액정은, 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화됨으로써, 광을 변조하여, 계조 표시를 가능하게 한다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 액정 장치의 샘플링 트랜지스터의 레이아웃에 대해, 도 4 및 도 5 를 참조하여 설명한다. 여기에 도 4 는 본 실시형태에 관련된 액정 장치의 샘플링 트랜지스터의 레이아웃을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 5 는 본 실시형태에 관련된 액정 장치의 샘플링 트랜지스터 배선의 레이아웃을 나타내는 평면도이다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수의 샘플링 트랜지스터 (71) (즉, 복수의 샘플링 트랜지스터 (71R, 71G 및 71B)) 는, 단위 화소 (80) 가 매트릭스상으로 배열된 화상 표시 영역 (10a) 의 주변에 위치하는 주변 영역에, 대응하는 서브 화소 (70) 의 색별로, X 방향으로 배열됨과 함께 Y 방향으로 서로 어긋나 배치되어 있다. 즉, 녹색에 대응하는 복수의 샘플링 트랜지스터 (71G) 가 X 방향으로 배열되고, 그 배열보다 화상 표시 영역 (10a) 으로부터 Y 방향을 따라 먼 측에, 적색에 대응하는 복수의 샘플링 트랜지스터 (71R) 가 X 방향을 따라 배열되고, 그 배열보다 화상 표시 영역 (10a) 으로부터 Y 방향을 따라 먼 측에, 청색에 대응하는 복수의 샘플링 트랜지스터 (71B) 가 X 방향을 따라 배열되어 있다. 동일한 단위 화소 (80) 를 구성하는 서브 화소 (70G, 70R 및 70B) 에 대응하는 샘플링 트랜지스터 (71G, 71R 및 71B) 는, Y 방향을 따라 배열되어 있다.
즉, 본 실시형태에서는, 복수의 샘플링 트랜지스터 (71) 는, X 방향을 따라 1 열로서 배열되는 것이 아니라, 대응하는 서브 화소 (70) 의 색별로 X 방향을 따른 3 열로서 배열되어 있다. 이 때문에, 서브 화소 (70) 의 배열 피치가 작은 경우에도, 샘플링 트랜지스터 (71) 의 사이즈를 충분히 확보하면서 복수의 샘플링 트랜지스터 (71) 를 주변 영역에 용이하게 배치할 수 있다.
도 5 에 있어서, 샘플링 트랜지스터 (71G) 의 소스 배선 (71Gs) 은, 샘플링 트랜지스터 (71G) 를 구성하는 반도체층에 있어서의 소스 영역에 콘택트홀 (182g) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 소스 배선 (71Gs) 은, 그 샘플링 트랜지스터 (71G) 에 접속되는 측과 반대인 타단측에 있어서, 대응하는 화상 신호선 (500) 과 예를 들어 콘택트홀을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다 (도 3 참조). 샘플링 트랜지스터 (71G) 의 드레인 배선 (71Gd) 은, 샘플링 트랜지스터 (71G) 를 구성하는 반도체층에 있어서의 드레인 영역에 콘택트홀 (183g) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 드레인 배선 (71Gd) 은, 그 샘플링 트랜지스터 (71G) 에 접속되는 측과 반대인 타단측에 있어서, 대응하는 데이터선 (6G) 과 콘택트홀 (181g) 을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다.
샘플링 트랜지스터 (71R) 의 소스 배선 (71Rs) 은, 샘플링 트랜지스터 (71R) 를 구성하는 반도체층에 있어서의 소스 영역에 콘택트홀 (182r) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 소스 배선 (71Rs) 은, 그 샘플링 트랜지스터 (71R) 에 접속되는 측과 반대인 타단측에 있어서, 대응하는 화상 신호선 (500) 과 예를 들어 콘택트홀을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다 (도 3 참조). 샘플링 트랜지스터 (71R) 의 드레인 배선 (71Rd) 은, 샘플링 트랜지스터 (71R) 를 구성하는 반 도체층에 있어서의 드레인 영역에 콘택트홀 (183r) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 드레인 배선 (71Rd) 은, 샘플링 트랜지스터 (71R) 에 접속되는 측과 반대인 타단측에 있어서, 대응하는 데이터선 (6R) 과 콘택트홀 (181r) 을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다.
샘플링 트랜지스터 (71B) 의 소스 배선 (71Bs) 은, 샘플링 트랜지스터 (71B) 를 구성하는 반도체층에 있어서의 소스 영역에 콘택트홀 (182b) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 소스 배선 (71Bs) 은, 그 샘플링 트랜지스터 (71B) 에 접속되는 측과 반대인 타단측에 있어서, 대응하는 화상 신호선 (500) 과 예를 들어 콘택트홀을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다 (도 3 참조). 샘플링 트랜지스터 (71B) 의 드레인 배선 (71Bd) 은, 샘플링 트랜지스터 (71B) 를 구성하는 반도체층에 있어서의 드레인 영역에 콘택트홀 (183b) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 드레인 배선 (71Bd) 은, 샘플링 트랜지스터 (71B) 에 접속되는 측과 반대인 타단측에 있어서, 대응하는 데이터선 (6B) 과 콘택트홀 (181b) 을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다.
도 5 에 있어서, 샘플링 신호선 (75) 은, 동일한 단위 화소 (80) 를 구성하는 서브 화소 (70G, 70R 및 70B) 에 대응하는 샘플링 트랜지스터 (71G, 71R 및 71B) 각각의 게이트 전극을 포함하도록 형성되어 있다. 샘플링 신호선 (75) 은, 그 게이트 전극을 포함하는 측과 반대인 타단측에 있어서 데이터선 구동 회로 (101) 에 전기적으로 접속되어 있다 (도 3 참조). 액정 장치 (100) 의 동작시에는, 샘플링 신호선 (75) 에는 데이터선 구동 회로 (101) 로부터 소정의 타이밍으 로 샘플링 신호 (Si) 가 공급된다.
도 4 및 도 5 에 있어서, 본 실시형태에서는 특히 복수의 샘플링 트랜지스터 (71G) 는, 복수의 샘플링 트랜지스터 (71R) 및 복수의 샘플링 트랜지스터 (71B) 보다 화상 표시 영역 (10a) 에 가까운 측에 배치되어 있다.
따라서, 샘플링 트랜지스터 (71G) 의 드레인 배선 (71Gd) 을, 샘플링 트랜지스터 (71R 및 71B) 각각의 드레인 배선 (71Rd 및 71Bd) 보다 짧게 할 수 있다. 따라서, 샘플링 트랜지스터 (71G, 71R 및 71B) 각각의 드레인 배선 (71Gd, 71Rd 및 71Bd) 중, 샘플링 트랜지스터 (71G) 의 드레인 배선 (71Gd) 을 다른 배선과의 용량 커플링에서 기인하는 전위 변동이 가장 발생되기 어렵게 할 수 있다. 이로써, 적색, 청색 및 녹색 중 인간의 시감도가 가장 높은 (즉, 인간의 눈이 가장 감지하기 쉬운) 녹색에 대응하는 서브 화소 (70G) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6G) 에 있어서의 전위 변동을 억제할 수 있다. 여기서, 적색 및 청색 각각에 대응하는 서브 화소 (70R 및 70B) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6R 및 6B) 에 있어서의 전위 변동이 발생되었다 하더라도, 적색 및 청색은 녹색에 비해 인간의 시감도가 낮으므로, 표시에 대한 악영향은 거의 혹은 실천상 전혀 없다. 그 결과, 고품질인 컬러 화상을 표시할 수 있게 된다.
또한 본 실시형태에서는 특히, 복수의 샘플링 트랜지스터 (71B) 는, 복수의 트랜지스터 (71R) 보다 화상 표시 영역 (10a) 에서 먼 측에 배치되어 있다.
따라서, 적색에 대응하는 서브 화소 (70R) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6R) 에 있어서의 전위 변동을, 청색에 대응하는 서브 화소 (70B) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6B) 에 있어서의 전위 변동보다 저감시킬 수 있다. 여기서, 청색은 적색에 비해 인간의 시감도가 낮으므로, 가령 복수의 샘플링 트랜지스터 (71R) 가, 복수의 트랜지스터 (71B) 보다 화상 표시 영역 (10a) 에서 먼 측에 배치된 경우와 비교하여, 데이터선 (6) 에 발생될 수 있는 전위 변동에 의한 표시에 대한 악영향을 잘 시인되지 않게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 액정 장치에 의하면, 데이터선 (6) 에 발생될 수 있는 전위 변동에 의한 표시에 대한 악영향이 잘 시인되지 않아, 고품질인 화상을 표시할 수 있다.
<전자 기기>
다음으로, 상기 서술한 전기 광학 장치인 액정 장치를 각종 전자 기기에 적용하는 경우에 대해 설명한다.
먼저, 이 액정 장치를 라이트 밸브로서 사용한 프로젝터에 대해, 도 6 을 참조하여 설명한다. 여기에 도 6 은 프로젝터의 구성예를 나타내는 평면도이다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 프로젝터 (1100) 내부에는, 할로겐 램프 등의 백색 광원으로 이루어지는 램프 유닛 (1102) 이 형성되어 있다. 이 램프 유닛 (1102) 으로부터 사출된 투사광은, 라이트 가이드 (1104) 내에 배치된 3 장의 미러 (1106) 에 의해 액정 패널 (1110) 에 입사된다.
액정 패널 (1110) 의 구성은 상기 서술한 액정 장치와 동등하고, 화상 신호 처리 회로로부터 공급되는 RGB 의 화상 신호로 구동되는 것이다. 그리고, 이 액정 패널 (1110) 에 의해 광이 변조됨으로써 표시되는 컬러 화상이 투사 렌즈 (1114) 를 통하여 스크린 등에 투사되게 된다.
다음으로, 상기 서술한 액정 장치를 휴대 전화에 적용한 예에 대해, 도 7 을 참조하여 설명한다. 여기에 도 7 은 휴대 전화의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7 에 있어서, 휴대 전화 (1300) 는, 복수의 조작 버튼 (1302) 과 함께 상기 서술한 액정 장치를 적용한 표시부 (1005) 를 구비하는 것이다.
또한, 도 6 및 도 7 을 참조하여 설명한 전자 기기 외에도, 모바일형의 퍼스널 컴퓨터나, 액정 텔레비전, 뷰파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자식 탁상 계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 텔레비전 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 장치 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 각종 전자 기기에 적용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
또한 본 발명은, 상기 서술한 실시형태에서 설명한 액정 장치 이외에도, 실리콘 기판 상에 소자를 형성하는 반사형 액정 장치 (LCOS), 플라즈마 디스플레이 (PDP), 전계 방출형 디스플레이 (FED, SED), 유기 EL 디스플레이, 디지털 마이크로 미러 디바이스 (DMD), 전기 영동 장치 등에도 적용할 수 있다.
본 발명은, 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 특허청구의 범위 및 명세서 전체로부터 이해할 수 있는 발명의 요지 혹은 사상에 반하지 않는 범위에서 적절히 변경할 수 있고, 그러한 변경을 수반하는 전기 광학 장치, 및 그 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기도 또한 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.
도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 액정 장치의 구성을 나타내는 평면도.
도 2 는 도 1 의 H-H' 선 단면도.
도 3 은 제 1 실시형태에 관련된 액정 장치의 전기적인 구성을 나타내는 블록도.
도 4 는 제 1 실시형태에 관련된 액정 장치의 샘플링 트랜지스터의 레이아웃을 개략적으로 나타내는 평면도.
도 5 는 제 1 실시형태에 관련된 액정 장치의 샘플링 트랜지스터 배선의 레이아웃을 나타내는 평면도.
도 6 은 전기 광학 장치를 적용한 전자 기기의 일례인 프로젝터의 구성을 나타내는 평면도.
도 7 은 전기 광학 장치를 적용한 전자 기기의 일례인 휴대 전화의 구성을 나타내는 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
6, 6R, 6G, 6B … 데이터선, 7 … 샘플링 회로, 9 … 화소 전극, 10 … TFT 어레이 기판, 10a … 화상 표시 영역, 11 … 주사선, 20 … 대향 기판, 70, 70R, 70G, 70B … 서브 화소, 71, 71R, 71G, 71B … 샘플링 트랜지스터, 101 … 데이터선 구동 회로, 104 … 주사선 구동 회로

Claims (4)

  1. 기판 상에,
    적색, 녹색 및 청색의 각 색에 대응하는 서브 화소에 의해 각각 구성되는 복수의 단위 화소와,
    상기 복수의 단위 화소가 배열된 화소 영역에 일 방향을 따라 각각 배선되고, 상기 서브 화소에 상기 각 색별로 각각 전기적으로 접속된 복수의 데이터선과,
    상기 화소 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 형성되고, 화상 신호를 공급하는 화상 신호선과,
    상기 주변 영역에, 상기 복수의 데이터선 중 상기 적색에 대응하는 서브 화소에 전기적으로 접속된 적색용 데이터선마다 설치되고, 상기 화상 신호를 샘플링하여 상기 적색용 데이터선에 각각 공급하는 복수의 적색용 샘플링 스위치와,
    상기 주변 영역에, 상기 복수의 데이터선 중 상기 녹색에 대응하는 서브 화소에 전기적으로 접속된 녹색용 데이터선마다 설치되고, 상기 화상 신호를 샘플링하여 상기 녹색용 데이터선에 각각 공급하는 복수의 녹색용 샘플링 스위치와,
    상기 주변 영역에, 상기 복수의 데이터선 중 상기 청색에 대응하는 서브 화소에 전기적으로 접속된 청색용 데이터선마다 설치되고, 상기 화상 신호를 샘플링하여 상기 청색용 데이터선에 각각 공급하는 복수의 청색용 샘플링 스위치를 구비하고,
    상기 복수의 녹색용 샘플링 스위치는, 상기 복수의 적색용 샘플링 스위치 및 상기 복수의 청색용 샘플링 스위치보다 상기 화소 영역에 가까운 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 청색용 샘플링 스위치는, 상기 복수의 적색용 샘플링 스위치보다 상기 화소 영역에서 먼 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 적색용 샘플링 스위치, 상기 복수의 녹색용 샘플링 스위치 및 상기 복수의 청색용 샘플링 스위치는, 상기 일 방향에 교차하는 다른 방향으로 각각 배열됨과 함께 상기 일 방향에 서로 어긋나 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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