JP4882340B2 - Electro-optical device and electronic apparatus including the same - Google Patents
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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。 The present invention relates to a technical field of an electro-optical device such as a liquid crystal device, and an electronic apparatus such as a liquid crystal projector including the electro-optical device.
この種の電気光学装置は、一般に、シリアル−パラレル変換(或いは、「シリアル−パラレル展開」又は「相展開」とも称される)された画像信号に基づいて駆動される。例えば、液晶装置において、基板上の画像表示領域に配線された複数のデータ線は所定の本数毎にブロック化されており、シリアル−パラレル変換された画像信号は、ブロック単位で、該ブロックに含まれるデータ線にサンプリングスイッチを介して供給される。これにより、所定の本数のデータ線が同時に、且つ複数のデータ線は所定の本数毎に順次駆動される。この場合、複数の画像信号線は、複数の外部回路接続端子からサンプリングスイッチを含むサンプリング回路に至るまで、基板上で並走すると共にデータ線駆動回路を回避するように配線されるのが一般的である。例えば特許文献1に本願出願人により開示されているように、複数の画像信号線は、データ線駆動回路を構成するいずれかの膜と同一膜から夫々構成されると共に基板上で平面的に見てデータ線駆動回路と互いに重ならないように配線される。
This type of electro-optical device is generally driven based on an image signal that has undergone serial-parallel conversion (also referred to as “serial-parallel expansion” or “phase expansion”). For example, in a liquid crystal device, a plurality of data lines wired to an image display area on a substrate are divided into blocks every predetermined number, and serial-parallel converted image signals are included in the block in block units. The data line is supplied via a sampling switch. Thus, a predetermined number of data lines are simultaneously driven and a plurality of data lines are sequentially driven every predetermined number. In this case, the plurality of image signal lines are generally wired so as to run in parallel on the substrate and avoid the data line driving circuit from the plurality of external circuit connection terminals to the sampling circuit including the sampling switch. It is. For example, as disclosed in
しかしながら、上述の如く、基板上で並走すると共にデータ線駆動回路を回避するように複数の画像信号線を配線した場合には、複数の画像信号線間の配線長に比較的大きな差が生じてしまう。このため、複数の画像信号線間における配線抵抗或いは電気容量のばらつきが大きくなってしまい、画像表示において各画像信号線に対応した縦帯状のむら、言い換えれば、パラレルな画像信号により同時に駆動されるブロック単位のむらが発生してしまうという技術的問題点がある。 However, as described above, when a plurality of image signal lines are wired so as to run in parallel on the substrate and avoid the data line driving circuit, a relatively large difference occurs in the wiring length between the plurality of image signal lines. End up. For this reason, variation in wiring resistance or electric capacity between a plurality of image signal lines becomes large, and vertical band unevenness corresponding to each image signal line in image display, in other words, a block driven simultaneously by parallel image signals. There is a technical problem that unevenness of units occurs.
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、複数の画像信号線間の配線抵抗や電気容量に起因する縦帯状の表示むらを低減する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。 The present invention has been made in view of, for example, the above-described problems, and includes an electro-optical device that reduces vertical band-shaped display unevenness caused by wiring resistance or electric capacitance between a plurality of image signal lines, and the electro-optical device. It is an object to provide an electronic device.
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、画素領域に配線された複数のデータ線と、端子と、前記端子に接続され、画像信号が供給される画像信号線と、サンプリング信号を生成するデータ線駆動回路と、前記複数のデータ線と前記画像信号線との間に接続され、前記サンプリング信号に応じて制御されるサンプリング回路と、を備えており、前記画像信号線は、前記データ線駆動回路と前記サンプリング回路との間に配置される第1部分と、前記端子と前記第1部分との間を接続し、前記データ線駆動回路と重なる第2部分を有する。
Electro-optical device of the present invention, in order to solve the above problems, a substrate, a multiple data lines wired in picture element region, and the terminal is connected to the terminals, an image signal to which image signals are supplied a line, a data line drive circuit for generating a sampling signal, is connected between the image signal lines and the plurality of data lines, provided with a sampling circuit controlled in response to the sampling signal The image signal line connects the first portion disposed between the data line driving circuit and the sampling circuit, the terminal and the first portion, and overlaps the data line driving circuit. Has two parts.
本発明の電気光学装置によれば、その駆動時には、画像信号が、例えば外部回路接続端子を介して画像信号線に供給され、更に、例えば、データ線に対応して配列された複数のサンプリングスイッチを含むサンプリング回路へと供給される。尚、画像信号は、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)系列の画像信号であって、画像信号線は、これらN系列の画像信号が夫々供給されるN本の画像信号線であってもよい。例えば、N系列の画像信号は、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べく、外部回路によって、シリアルな画像信号が、3相、6相、12相、24相、・・・など、複数系列のパラレルな画像信号(即ち、パラレルな複数個の画像信号)に変換されることによって生成されてもよい。 According to the electro-optical device of the present invention, at the time of driving, the image signal is supplied to the image signal line through, for example, the external circuit connection terminal, and further, for example, a plurality of sampling switches arranged corresponding to the data line Is supplied to a sampling circuit including The image signal is a serial-parallel converted N (where N is a natural number greater than or equal to 2) series image signal, and the image signal line is supplied with N number of N series image signals. It may be an image signal line. For example, for an N-sequence image signal, a serial image signal is converted into 3-phase, 6-phase, 12-phase, 24-phase,... By an external circuit in order to realize high-definition image display while suppressing an increase in drive frequency. , Etc., may be generated by being converted into a plurality of parallel image signals (that is, a plurality of parallel image signals).
このような画像信号の供給と並行して、データ線駆動回路によって、例えばデータ線に対応するサンプリングスイッチに、サンプリング信号が順次供給される。すると、サンプリング回路によって、複数のデータ線には、サンプリング信号に応じてデータ線毎に画像信号が順次供給される。よって、複数のデータ線は、順次駆動されることとなる。尚、サンプリングスイッチは、例えば、片チャネル型のTFTにより夫々構成され、ソースが画像信号線に電気的に接続され、ドレインがデータ線に接続され、ゲートにサンプリング信号が供給されることでオン状態とされる。 In parallel with the supply of the image signal, the sampling signal is sequentially supplied to the sampling switch corresponding to the data line, for example, by the data line driving circuit. Then, the image signal is sequentially supplied to the plurality of data lines for each data line by the sampling circuit in accordance with the sampling signal. Therefore, the plurality of data lines are sequentially driven. Note that the sampling switch is composed of, for example, a single-channel TFT, and the source is electrically connected to the image signal line, the drain is connected to the data line, and the sampling signal is supplied to the gate to turn it on. It is said.
このようにデータ線が駆動されると、各画素部では、例えば、走査線駆動回路から走査線を介して供給される走査信号に応じて、スイッチング動作を行う画素スイッチング素子を介して、データ線より画像信号が表示素子に供給される。これにより、例えば表示素子である液晶素子は供給された画像信号に基づいて画素領域或いは画素アレイ領域(又は「画像表示領域」とも呼ぶ)において画像表示を行う。 When the data line is driven in this manner, in each pixel unit, for example, the data line is connected via a pixel switching element that performs a switching operation in accordance with a scanning signal supplied from the scanning line driving circuit via the scanning line. Thus, an image signal is supplied to the display element. Thus, for example, a liquid crystal element as a display element performs image display in a pixel area or a pixel array area (or also referred to as “image display area”) based on the supplied image signal.
ここで特に、データ線駆動回路は、典型的には、画素領域の周辺に位置する周辺領域において基板上の一辺に沿って配置される。一方、画像信号線は、典型的には、外部回路との電気的な接続のために周辺領域における基板の縁(例えば、前記一辺)に近い領域に配列された外部回路接続端子から複数のデータ線に夫々対応する複数のサンプリングスイッチまで配線される。即ち、外部回路接続端子は、典型的には、基板上で平面的に見て、データ線駆動回路に対して、画素領域とは反対側に位置する。このため、仮に何らの対策も施さねば、画像信号線は、基板上で平面的に見て、データ線駆動回路を回避するように、即ち、データ線駆動回路の周囲を迂回するように配線しなければならず、画像信号線の配線長が比較的長くならざるを得ない。従って、画像信号線の配線抵抗或いは電気容量が大きくなってしまう。或いは、画像信号線が例えばN(但し、Nは、2以上の自然数)系列の画像信号を供給するためのN本の画像信号線である場合には、外回りと内回りとの差異によりN本の画像信号線間の配線長の差異が比較的大きくならざるを得ない。従って、N本の画像信号線間の配線抵抗或いは電気容量の差異に起因して、画像表示において縦帯状のむら、言い換えれば、パラレルな画像信号により同時に駆動されるブロック単位のむらが発生してしまう。 Here, in particular, the data line driving circuit is typically arranged along one side on the substrate in a peripheral region located around the pixel region. On the other hand, the image signal line typically has a plurality of data from an external circuit connection terminal arranged in a region close to the edge of the substrate (for example, the one side) in the peripheral region for electrical connection with an external circuit. A plurality of sampling switches corresponding to the lines are wired. In other words, the external circuit connection terminal is typically located on the opposite side of the pixel area with respect to the data line driving circuit as viewed in plan on the substrate. Therefore, if no countermeasures are taken, the image signal lines are wired so as to avoid the data line driving circuit in a plan view on the substrate, that is, to bypass the periphery of the data line driving circuit. The wiring length of the image signal lines must be relatively long. Accordingly, the wiring resistance or electric capacity of the image signal line is increased. Alternatively, when the image signal lines are N image signal lines for supplying, for example, N (where N is a natural number greater than or equal to 2) series image signals, the difference between the outer circuit and the inner circuit causes N lines The difference in the wiring length between the image signal lines must be relatively large. Therefore, due to the difference in wiring resistance or capacitance between the N image signal lines, uneven vertical stripes in image display, in other words, uneven block units driven simultaneously by parallel image signals are generated.
しかるに本発明では特に、画像信号線は、データ線駆動回路と互いに重なる第1部分を有する。即ち、画像信号線は、例えば、データ線駆動回路を構成する導電膜に対して層間絶縁膜を介して相異なる層に位置する導電膜から形成されており、基板上で平面的に見て、データ線駆動回路と部分的に互いに重なる。よって、上述した、画像信号線が、基板上で平面的に見て、データ線駆動回路を回避するように配線される場合と比較して、画像信号線の配線長を短くすることができる。或いは、画像信号線が例えばN系列の画像信号を供給するためのN本の画像信号線である場合には、N本の画像信号線間の配線長の差異を殆ど或いは実践的な意味で完全に無くすことができる。即ち、基板上で平面的に見て、基板上におけるデータ線駆動回路の縁側(即ち、外部回路接続端子に近い側)から中央側(即ち、画素部に近い側)へと、画像信号線が、データ線駆動回路上や下或いはデータ線駆動回路中を通過するように構成すれば、基板上で平面的に見てデータ線駆動回路と互いに重なる第1部分を有する分だけ、画像信号線の配線長を短くすることが可能であると共に配線の自由度が高い。或いは、画像信号線が例えばN系列の画像信号を供給するためのN本の画像信号線である場合には、N本の画像信号線間の配線長の差異を殆ど或いは実践的な意味で完全に無くすことができる。従って、N本の画像信号線間の配線抵抗或いは電気容量の差異に起因して生じる縦帯状の表示むらを殆ど或いは実践的な意味で完全に無くすことが可能となる。 However, in the present invention, in particular, the image signal line has a first portion overlapping with the data line driving circuit. That is, the image signal line is formed of a conductive film located in a different layer via an interlayer insulating film with respect to the conductive film constituting the data line driving circuit, for example, when viewed in plan on the substrate, The data line driving circuit partially overlaps with each other. Therefore, the wiring length of the image signal line can be shortened as compared with the case where the above-described image signal line is wired so as to avoid the data line driving circuit when viewed in plan on the substrate. Alternatively, when the image signal lines are, for example, N image signal lines for supplying N-series image signals, the difference in wiring length between the N image signal lines is almost completely or in a practical sense. Can be eliminated. That is, when viewed in plan on the substrate, the image signal lines are arranged from the edge side of the data line driving circuit on the substrate (ie, the side close to the external circuit connection terminal) to the center side (ie, the side close to the pixel portion). If the data line driving circuit is configured so as to pass over or under the data line driving circuit or in the data line driving circuit, the image signal line of the image signal line is equivalent to the first line overlapping the data line driving circuit when viewed in plan on the substrate. The wiring length can be shortened and the degree of freedom of wiring is high. Alternatively, when the image signal lines are, for example, N image signal lines for supplying N-series image signals, the difference in wiring length between the N image signal lines is almost completely or in a practical sense. Can be eliminated. Therefore, it is possible to eliminate vertical band-like display unevenness caused by a difference in wiring resistance or capacitance between the N image signal lines almost or completely in a practical sense.
更に、第1部分は、基板上で平面的に見てデータ線駆動回路と互いに重なるので、上述した、画像信号線が基板上で平面的に見てデータ線駆動回路を回避するように配線される場合と比較して、画像信号線を配線するのに必要な基板上の面積を小さくすることができる。よって、基板のサイズを小さくすることにより電気光学装置を小型化する、或いは、基板上の面積を有効利用し、例えば他の配線或いは回路を配置することにより電気光学装置を高性能化することも可能となる。 Furthermore, since the first portion overlaps the data line driving circuit when viewed in plan on the substrate, the image signal lines are wired so as to avoid the data line driving circuit when viewed in plan on the substrate. As compared with the case where the image signal lines are provided, the area on the substrate necessary for wiring the image signal lines can be reduced. Therefore, the electro-optical device can be reduced in size by reducing the size of the substrate, or the electro-optical device can be improved in performance by effectively using the area on the substrate and arranging other wirings or circuits, for example. It becomes possible.
本発明の電気光学装置の一態様では、前記第2部分は、前記データ線駆動回路を構成する第1の導電膜に対して層間絶縁膜を介して相異なる層に位置する第2の導電膜から形成される。
In one aspect of the electro-optical device of the present invention, the second portion, the second conductive located in different layers via an interlayer insulating film on the first conductive film that make up the data line driving circuit Formed from a film.
この態様によれば、画像信号線とデータ線駆動回路を構成する複数の第1の導電膜とを電気的に接続することなく、即ち互いに絶縁させつつ、画像信号線及びデータ線駆動回路を、基板上で平面的に見て、互いに部分的に重ねることができる。よって、画像信号線の配線長を短くすることが可能であると共に配線の自由度が高い。 According to this aspect, the image signal line and the data line driving circuit are connected without electrically connecting the image signal line and the plurality of first conductive films constituting the data line driving circuit, that is, while being insulated from each other. They can be partially overlapped with each other when viewed in plan on the substrate. Therefore, the wiring length of the image signal line can be shortened and the degree of freedom of wiring is high.
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画像信号線は、前記複数のデータ線を、N(但し、Nは2以上の自然数)本のデータ線を1群とするデータ線群毎に駆動するために、N系列のシリアル−パラレル変換された画像信号が前記端子を介して供給されるN本の画像信号線を含み、
前記データ線駆動回路は、前記画素領域の周辺に位置する周辺領域において前記基板の一辺に沿って配置されており、
前記端子は、前記周辺領域において前記一辺に沿って且つ前記データ線駆動回路に対して前記画素領域と反対側に配列されており、前記N本の画像信号線は、前記周辺領域において前記一辺の方向に延在し且つ前記データ線駆動回路と前記サンプリング回路との間に配線された第1部分を夫々有し、前記第2部分は、前記端子から前記第1部分まで、前記一辺と交わる方向に配線される。
In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the image signal lines, the plurality of data lines, N (where, N is the natural number of 2 or more) data line group of the book data line and 1 group to drive each of N series serial - includes an image signal line of the N the parallel converted image signal is supplied through the terminal,
The data line driving circuit is disposed along one side of the substrate in a peripheral region located around the pixel region,
Before SL pin, said the peripheral along said one side in the region and the pixel region to the data line driving circuit are arranged on the opposite side, the image signal lines of the N present, the in the peripheral region a first portion that is wired between said sampling circuit extending Mashimashi and the data line driving circuit in the direction of one side have respectively the second portion, from said terminal to said first portion, said side Wired in the intersecting direction.
この態様によれば、その駆動時には、シリアル−パラレル変換されたN系列の画像信号が、外部回路接続端子を介してN本の画像信号線に供給され、更に、例えば、複数のサンプリングスイッチを含むサンプリング回路へと供給される。このような画像信号の供給と並行して、データ線駆動回路によって、データ線群に対応するサンプリングスイッチ毎に、サンプリング信号が順次供給される。すると、サンプリング回路によって、複数のデータ線には、サンプリング信号に応じてデータ線群毎にN系列の画像信号が順次供給される。よって、同一のデータ線群に属するデータ線は同時に駆動されることとなる。言い換えれば、複数のデータ線は、所定の本数毎にブロック化されており、ブロック単位で、同時に駆動されることとなる。本態様では特に、第1部分は、基板の一辺に沿って配列された外部回路接続端子から、基板上で平面的に見て、データ線駆動回路と互いに重なるように、一辺と交わる方向に配線され、一辺の方向に延在した(言い換えれば、データ線駆動回路に沿った)第2部分まで配線される。よって、N本の画像信号線が、基板上で平面的に見て、データ線駆動回路を回避するように配線される場合と比較して、N本の画像信号線間の配線長の差異を殆ど或いは実践的な意味で完全に無くすことを、第1部分を形成することによって一層有効にできる。尚、第1部分及び第2部分は、同一の導電膜から一体的に形成されてもよいし、相異なる導電膜から形成されると共に例えば層間絶縁膜に開孔されたコンタクトホールを介して電気的に接続されてもよい。 According to this aspect, at the time of driving, N-series image signals subjected to serial-parallel conversion are supplied to the N image signal lines via the external circuit connection terminals, and further include, for example, a plurality of sampling switches. Supplied to the sampling circuit. In parallel with the supply of the image signal, the data line driving circuit sequentially supplies the sampling signal for each sampling switch corresponding to the data line group. Then, the N-series image signals are sequentially supplied to the plurality of data lines for each data line group according to the sampling signal by the sampling circuit. Therefore, data lines belonging to the same data line group are driven simultaneously. In other words, the plurality of data lines are divided into blocks every predetermined number, and are driven simultaneously in units of blocks. In this aspect, in particular, the first portion is wired from the external circuit connection terminals arranged along one side of the substrate in a direction intersecting with one side so as to overlap with the data line driving circuit when viewed in plan on the substrate. Then, the wiring is extended to the second portion extending in the direction of one side (in other words, along the data line driving circuit). Therefore, compared with the case where N image signal lines are wired so as to avoid the data line driving circuit when viewed in plan on the substrate, the difference in wiring length between the N image signal lines is reduced. It can be made more effective by forming the first part that it is completely or practically eliminated. The first portion and the second portion may be integrally formed from the same conductive film, or may be formed from different conductive films and electrically connected via, for example, a contact hole opened in the interlayer insulating film. May be connected.
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素領域において、前記基板上で前記複数のデータ線よりも上層側に、下側電極、誘電体膜及び上側電極が順に積層されてなる蓄積容量を備え、前記第1の導電膜は、前記複数のデータ線又は前記下層電極のいずれか一方と同一膜からなり、前記第2の導電膜は、前記上側電極と同一膜からなる。
In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, in the pixel region, a storage capacitor in which a lower electrode, a dielectric film, and an upper electrode are sequentially stacked on the substrate on the upper layer side of the plurality of data lines. The first conductive film is made of the same film as any one of the plurality of data lines or the lower layer electrode, and the second conductive film is made of the same film as the upper electrode.
この態様によれば、データ線駆動回路を構成する複数の配線は、データ線及び下側電極を夫々構成する第1及び第2導電膜のうち少なくとも一方の導電膜と同一膜からなり、第1部分は、上側電極を構成する第3導電膜と同一膜からなる。即ち、データ線駆動回路を構成する第1の導電膜は、第1及び第2導電膜のうち少なくとも一方と同一膜であり、第1部分を構成する第2の導電膜は、第3導電膜と同一膜である。ここで、「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、同一種類の膜である。尚、「同一膜である」とは、一枚の膜として連続していることまでも要求する趣旨ではなく、基本的に、同一膜のうち相互に分断されている膜部分であれば足りる趣旨である。よって、データ線駆動回路を構成する複数の配線は、データ線及び下側電極のうち少なくとも一方の形成と同一機会に形成することができ、更に、第1部分は、上側電極の形成と同一機会に形成することができる。即ち、製造工程の複雑化を招くことなく、データ線駆動回路を構成する複数の配線を第1及び第2導電膜のうち少なくとも一方から形成できると共に第1部分を第3導電膜から形成できる。従って、基板上で平面的に見て、データ線駆動回路と重なるように第1部分を確実に形成できる。 According to this aspect, the plurality of wirings constituting the data line driving circuit are made of the same film as at least one of the first and second conductive films constituting the data line and the lower electrode, respectively. The portion is made of the same film as the third conductive film constituting the upper electrode. That is, the first conductive film constituting the data line driving circuit is the same film as at least one of the first and second conductive films, and the second conductive film constituting the first portion is the third conductive film. Is the same film. Here, the “same film” means films formed on the same occasion in the manufacturing process and are the same type of film. Note that the phrase “same film” does not mean that the film is continuous as a single film, but basically a film part of the same film that is separated from each other is sufficient. It is. Therefore, the plurality of wirings constituting the data line driving circuit can be formed at the same opportunity as the formation of at least one of the data line and the lower electrode, and the first portion has the same opportunity as the formation of the upper electrode. Can be formed. That is, without complicating the manufacturing process, the plurality of wirings constituting the data line driving circuit can be formed from at least one of the first and second conductive films, and the first portion can be formed from the third conductive film. Therefore, the first portion can be reliably formed so as to overlap with the data line driving circuit when viewed in plan on the substrate.
尚、蓄積容量によって、例えば画素部を構成する画素電極における電位保持特性が向上し、表示の高コントラスト化が可能となる。 Note that the storage capacitor improves, for example, the potential holding characteristic of the pixel electrode constituting the pixel portion, and the display can have high contrast.
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装置としてDLP(Digital Light Processing)等を実現することも可能である。 Since the electronic apparatus of the present invention includes the above-described electro-optical device of the present invention, a projection display device, a television, a mobile phone, an electronic notebook, a word processor, a view capable of performing high-quality image display. Various electronic devices such as a finder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a touch panel can be realized. In addition, as an electronic apparatus of the present invention, for example, an electrophoretic device such as electronic paper, an electron emission device (Field Emission Display and a Conduction Electron-Emitter Display), an electrophoretic device, and a device using the electron emission device, DLP (Digital Light Processing) and the like can also be realized.
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よう。 The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a driving circuit built-in type TFT active matrix driving type liquid crystal device, which is an example of the electro-optical device of the present invention, is taken as an example.
(第1実施形態)
第1実施形態に係る液晶装置について、図1から図11を参照して説明する。
(First embodiment)
The liquid crystal device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
先ず、図1及び図2を参照して、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について説明する。ここに図1は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図2は、図1のH−H´線での断面図である。 First, the overall configuration of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the liquid crystal device according to this embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line H-H 'in FIG.
図1及び図2において、本実施形態に係る液晶装置では、TFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、本発明に係る「画素領域」の一例としての画像表示領域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。
1 and 2, in the liquid crystal device according to the present embodiment, a
図1において、シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域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。周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、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。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路7が額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。また、走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。また、TFTアレイ基板10上には、対向基板20の4つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材107で接続するための上下導通端子106が配置されている。これらにより、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。
In FIG. 1, a light-shielding frame light-shielding
TFTアレイ基板10上には、外部回接続端子102と、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、上下導通端子106等とを電気的に接続するための引回配線90が形成されている。
On the
本実施形態では特に、引回配線90には、後述する第1部分及び第2部分を有する画像信号線が含まれている。即ち、引回配線90は、図1において、データ線駆動回路101を縦に横切る画像信号線を含むが、これについては後に詳述する。
Particularly in the present embodiment, the
図2において、TFTアレイ基板10上には、駆動素子である画素スイッチング用のTFT(Thin Film Transistor)や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。画像表示領域10aには、画素スイッチング用TFTや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極9aが設けられている。他方、対向基板20におけるTFTアレイ基板10との対向面上に、遮光膜23が形成されている。そして、遮光膜23上に、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明材料からなる対向電極21が複数の画素電極9aと対向して形成される。また、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。
In FIG. 2, on the
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、検査用パターン等が形成されていてもよい。
Although not shown here, in addition to the data line driving
次に、液晶装置の全体構成について、図3を参照して説明する。ここに図3は、液晶装置の全体構成を示すブロック図である。 Next, the overall configuration of the liquid crystal device will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the liquid crystal device.
図3に示すように、液晶装置は、液晶パネル100を備えると共に、外部回路として設けられた画像信号供給回路720、タイミング制御回路730、及び電源回路710を備える。
As shown in FIG. 3, the liquid crystal device includes a
タイミング制御回路730は、各部で使用される各種タイミング信号を出力するように構成されている。タイミング制御回路730の一部であるタイミング信号出力手段により、最小単位のクロックであり各画素を走査するためのドットクロックが作成され、このドットクロックに基づいて、Yクロック信号CLY、反転Yクロック信号CLYinv、Xクロック信号CLX、反転Xクロック信号XCLinv、YスタートパルスDY及びXスタートパルスDXが生成される。
The
画像信号供給回路720には、外部から1系統の入力画像データVIDが入力される。画像信号供給回路720は、1系統の入力画像データVIDをシリアル−パラレル変換して、N相(但し、Nは2以上の自然数)、本実施形態では6相(N=6)の画像信号VID1〜VID6を生成する。更に、画像信号供給回路720において、画像信号VID1〜VID6の各々の電圧が、所定の基準電位に対して正極性及び負極性に反転され、このように極性反転された画像信号VID1〜VID6が出力されるようにしてもよい。
One line of input image data VID is input to the image
また、電源回路710は、所定の共通電位LCCの共通電源を、図2に示す対向電極21に供給する。本実施形態において、対向電極21は、図2に示す対向基板20の下側に、複数の画素電極9aと対向するように形成されている。
Further, the
次に、液晶パネルにおける電気的な構成について、図4を参照して説明する。ここに図4は、液晶パネルの電気的な構成を示すブロック図である。 Next, the electrical configuration of the liquid crystal panel will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the electrical configuration of the liquid crystal panel.
図4に示すように、液晶パネル100には、そのTFTアレイ基板10の周辺領域に、走査線駆動回路104、データ線駆動回路101及びサンプリング回路7を含む内部駆動回路が設けられている。
As shown in FIG. 4, the
走査線駆動回路104には、Yクロック信号CLY、反転Yクロック信号CLYinv、及びYスタートパルスDY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CLYinvに基づくタイミングで、走査信号G1、・・・、Gmを順次生成して出力する。
The scanning
データ線駆動回路101には、Xクロック信号CLX、反転Xクロック信号CLXinv、及びXスタートパルスDXが供給される。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XCLXinvに基づくタイミングで、サンプリング信号S1、・・・、Snを順次生成して出力する。
The data line driving
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7sを複数備える。
The
液晶パネル100は更に、そのTFTアレイ基板の中央を占める画像表示領域10aに、縦横に配線されたデータ線6a及び走査線11aを備え、それらの交点に対応する各画素部700に、マトリクス状に配列された液晶素子118の画素電極9a、及び画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30を備える。尚、本実施形態では特に、走査線11aの総本数をm本(但し、mは2以上の自然数)とし、データ線6aの総本数をn本(但し、nは2以上の自然数)として説明する。
The
6相にシリアル−パラレル展開された画像信号VID1〜VID6は、N本、本実施形態では6本の画像信号線170を介して液晶パネル100に供給される。そして、n本のデータ線6aは、以下に説明するように、画像信号線170の本数に対応する6本のデータ線6aを1群とするデータ線群毎に、順次駆動される。
The image signals VID1 to VID6 that are serial-parallel-developed in six phases are supplied to the
データ線駆動回路101から、データ線群に対応するサンプリングスイッチ7s毎にサンプリング信号Si(i=1、2、・・・、n)が順次供給され、サンプリング信号Siに応じて各サンプリングスイッチ7sはオン状態となる。後述するように、各サンプリングスイッチ7sは、分岐配線を介して画像信号線170に接続されている。尚、この分岐配線の詳細な構成は後述する。
A sampling signal Si (i = 1, 2,..., N) is sequentially supplied from the data line driving
よって、6本の画像信号線170から画像信号VID1〜VID6が、オン状態となったサンプリングスイッチ7sを介して、データ線群に属するデータ線6aに同時に、且つデータ線群毎に順次供給される。よって、データ線群に属するデータ線6aは互いに同時に駆動されることとなる。従って、本実施形態では、n本のデータ線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。
Therefore, the image signals VID1 to VID6 are supplied from the six
図4中、一つの画素部700の構成に着目すれば、TFT30のソース電極には、画像信号VIDk(但し、k=1、2、3、・・・、6)が供給されるデータ線6aが電気的に接続されている一方、TFT30のゲート電極には、走査信号Yj(但し、j=1、2、3、・・・、m)が供給される走査線11aが電気的に接続されるとともに、TFT30のドレイン電極には、液晶素子118の画素電極9aが接続されている。ここで、各画素部700において、液晶素子118は、画素電極9aと対向電極21との間に液晶を挟持してなる。従って、各画素部700は、走査線11aとデータ線6aとの各交点に対応して、マトリクス状に配列されることになる。
In FIG. 4, when attention is paid to the configuration of one
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700において、TFT30に走査信号Yjが供給されると、TFT30はオン状態となり、当該画素部700は選択状態となる。液晶素子118の画素電極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、液晶素子118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、全体として液晶パネル100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。
Each
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、蓄積容量70が、液晶素子118と並列に付加されている。蓄積容量70の一方の電極は、画素電極9aと並列して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。
Here, in order to prevent the held image signal from leaking, a
次に、データ線の駆動に係る主要な構成について、図5を参照して説明する。ここに図5は、データ線の駆動に係る回路構成を示す回路図である。 Next, a main configuration relating to driving of the data line will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit configuration relating to driving of the data lines.
以下では、データ線6aの駆動に係る主要な構成について、n本のデータ線6aが、その配列方向に沿って片方向に或いは双方向のうちの一方の方向にデータ線群毎に順次駆動される際、データ線駆動回路101から第(i−1)番目、第i番目、及び第(i+1)番目に出力される3つのサンプリング信号Si−1、Si、Si+1に基づいて駆動される3つのデータ線群のうち、特に第i番目のサンプリング信号Siに基づいて駆動される第iデータ線群の構成に着目して説明する。尚、以下に説明する第iデータ線群に係る構成は、第(i−1)データ線群及び第(i+1)データ線群についても同様である。
In the following, regarding the main configuration related to driving of the
図5において、第iデータ線群に属するデータ線6ae(即ち、データ線6ae−1〜6ae−6)の配列に対応して、分岐配線175のうち6本の分岐配線E1〜E6が配列されている。また、6本の画像信号線170−1〜170−6は、データ線6aeの配列方向に交差する方向に沿って配列されている。そして、6本の分岐配線E1〜E6の一端は、6本の画像信号線170−1〜170−6のうち対応する一本に、夫々電気的に接続されると共に、これら6本の分岐配線E1〜E6の他端は夫々サンプリングスイッチ7sを介してデータ線6aeに電気的に接続される。各サンプリングスイッチを構成するTFT7sは、ソースが分岐配線Ekに接続されると共に、ドレインがデータ線6aeに電気的に接続される。また、各TFT7sのゲートは、制御配線X1〜X6を介してデータ線駆動回路101に電気的に接続されている。尚、制御配線X1〜X6には第i番目のサンプリング信号Siがデータ線駆動回路101から供給される。
In FIG. 5, six branch lines E1 to E6 of the
TFTアレイ基板10上において、6本の画像信号線170−1〜170−6は、後に詳述するが、例えば、データ線6ae、或いは蓄積容量70を構成する電極と同一膜から形成される。また、制御配線X1〜X6は、画像信号線170−1〜170−6と交差する方向であってデータ線6aeの延びる方向に配線され、例えばポリシリコン膜によって形成されている。また、各分岐配線E1〜E6は、対応する画像信号線170−kに電気的に接続される一端側よりデータ線6aeの延びる方向に、配線されている。そして、各分岐配線E1〜E6の一部はサンプリングスイッチ7sのソース電極を形成し、第iデータ線群に属するデータ線6aeの各々の一部はサンプリングスイッチ7sのドレイン電極を形成し、各制御配線X1〜X6の一部はサンプリングスイッチ7sのゲート電極を形成している。
On the
次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の具体的な構成について、図6から図8を参照して説明する。ここに図6及び図7は、TFTアレイ基板上の画素部に係る部分構成を表す平面図であり、夫々、後述する積層構造のうち下層部分(図6)と上層部分(図7)に相当する。図8は、図6及び図7を重ね合わせた場合のA−A´断面図である。尚、図8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。 Next, a specific configuration of the pixel portion of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7 are plan views showing a partial configuration related to the pixel portion on the TFT array substrate, which respectively correspond to a lower layer portion (FIG. 6) and an upper layer portion (FIG. 7) in a laminated structure to be described later. To do. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA ′ when FIGS. 6 and 7 are overlapped. In FIG. 8, the scale of each layer / member is different for each layer / member so that each layer / member can be recognized on the drawing.
図6から図8では、図4を参照して上述した画素部700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上に構築されている。TFTアレイ基板10は、例えば、ガラス基板、石英基板、SOI基板、半導体基板等からなり、例えばガラス基板や石英基板からなる対向基板20と対向配置されている。また、各回路要素は、下から順に、走査線11aを含む第1層、TFT30等を含む第2層、データ線6a等を含む第3層、蓄積容量70等を含む第4層、画素電極9a等を含む第5層からなる。また、第1層−第2層間には下地絶縁膜12、第2層−第3層間には第1層間絶縁膜41、第3層−第4層間には第2層間絶縁膜42、第4層−第5層間には第3層間絶縁膜43がそれぞれ設けられ、前述の各要素間が短絡することを防止している。尚、このうち、第1層から第3層が下層部分として図6に示され、第4層から第5層が上層部分として図7に示されている。
6 to 8, each circuit element of the
(第1層の構成―走査線等―)
第1層は、走査線11aで構成されている。走査線11aは、図6のX方向に沿って延びる本線部と、データ線6aが延在する図6のY方向に延びる突出部とからなる形状にパターニングされている。このような走査線11aは、例えば導電性ポリシリコンからなり、その他にもチタン(Ti)、クロム(Cr)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等により形成することができる。
(Structure of the first layer-scanning lines, etc.)
The first layer is composed of
走査線11aは、TFT30の下層側に、チャネル領域1a´に対向する領域を含むように配置されており、導電膜からなる。
The
(第2層の構成―TFT等―)
第2層は、TFT30で構成されている。TFT30は、例えばLDD(Lightly Doped Drain)構造とされ、ゲート電極3a、半導体層1a、ゲート電極3a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。ゲート電極3aは、例えば導電性ポリシリコンで形成される。半導体層1aは、例えばポリシリコンからなり、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からなる。尚、TFT30は、LDD構造を有することが好ましいが、低濃度ソース領域1b、低濃度ドレイン領域1cに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極3aをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。
(Second layer configuration-TFT, etc.)
The second layer is composed of the
TFT30のゲート電極3aは、その一部分3bにおいて、下地絶縁膜12に形成されたコンタクトホール12cvを介して走査線11aに電気的に接続されている。下地絶縁膜12は、例えばシリコン酸化膜等からなり、第1層と第2層の層間絶縁機能の他、TFTアレイ基板10の全面に形成されることで、基板表面の研磨による荒れや汚れ等が惹き起こすTFT30の素子特性の変化を防止する機能を有している。
The
尚、本実施形態に係るTFT30は、トップゲート型であるが、ボトムゲート型であってもよい。
The
(第3層の構成―データ線等―)
第3層は、データ線6a及び中継層600で構成されている。
(3rd layer configuration-data lines, etc.)
The third layer is composed of a
データ線6aは、下から順にアルミニウム、窒化チタン、窒化シリコンの3層膜として形成されている。データ線6aは、TFT30のチャネル領域1a´を部分的に覆うように形成されている。このため、チャネル領域1a´に近接配置可能なデータ線6aによって、上層側からの入射光に対して、TFT30のチャネル領域1a´を遮光できる。また、データ線6aは、第1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の高濃度ソース領域1dと電気的に接続されている。
The
尚、データ線6aにおけるチャネル領域1aに対向する側には、データ線6aの本体を構成するAl膜等の導電膜に比べて反射率が低い導電膜を形成してもよい。このようにすれば、データ線6aにおけるチャネル領域1aに対向する側の面、即ちデータ線6aの下層側の面で前述した戻り光が反射して、これから多重反射光や迷光等が発生することを防止できる。よって、チャネル領域1aに対する光の影響を低減することができる。このようなデータ線6aは、データ線6aにおけるチャネル領域1aに対向する側の面、即ち、データ線6aの下層側の面に、データ線6aの本体を構成するAl膜等よりも反射率が低い材質のメタル、或いは、バリアメタルを形成するとよい。尚、Al膜等よりも反射率の低い材質のメタル、或いは、バリアメタルとしては、クロム(Cr)、チタン(Ti)、窒化チタン(TiN)、タングステン(W)等を用いることができる。
Note that a conductive film having a lower reflectance than a conductive film such as an Al film constituting the main body of the
中継層600は、データ線6aと同一膜として形成されている。中継層600とデータ線6aとは、図6に示したように、夫々が分断されるように形成されている。また、中継層600は、第1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の高濃度ドレイン領域1eと電気的に接続されている。
The
第1層間絶縁膜41は、例えばNSG(ノンシリケートガラス)によって形成されている。その他、第1層間絶縁膜41には、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、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。
The first
(第4層の構成―蓄積容量等―)
第4層は、蓄積容量70で構成されている。蓄積容量70は、本発明に係る「上側電極」の一例としての容量電極300と本発明に係る「下側電極」の一例としての下部電極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。
(Fourth layer configuration-storage capacity, etc.)
The fourth layer includes a
容量電極300の延在部は、第2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。
The extending portion of the
容量電極300又は下部電極71は、例えば、Ti、Cr、W、Ta、Mo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、或いは好ましくはタングステンシリサイドからなる。
誘電体膜75は、図7に示すように、TFTアレイ基板10上で平面的に見て画素毎の開口領域の間隙に位置する非開口領域に形成されている、即ち、開口領域に殆ど形成されていない。誘電体膜75は、透過率を考慮せず、誘電率が高いシリコン窒化膜等から形成されている。尚、誘電体膜としては、シリコン窒化膜の他、例えば、酸化ハフニュウム(HfO2)、アルミナ(Al2O3)、酸化タンタル(Ta2O5)等の単層膜又は多層膜を用いてもよい。
As shown in FIG. 7, the
第2層間絶縁膜42は、例えばNSGによって形成されている。その他、第2層間絶縁膜42には、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。第2層間絶縁膜42の表面は、化学的研磨処理(Chemical Mechanical Polishing:CMP)や研磨処理、スピンコート処理、凹への埋め込み処理等の平坦化処理がなされている。よって、下層側のこれらの要素に起因した凹凸が除去され、第2層間絶縁層42の表面は平坦化されている。尚、このような平坦化処理は、他の層間絶縁膜の表面に対して行ってもよい。
The second
(第5層の構成―画素電極等―)
第4層の全面には第3層間絶縁膜43が形成され、更にその上に、第5層として画素電極9aが形成されている。第3層間絶縁膜43は、例えばNSGによって形成されている。その他、第3層間絶縁膜43には、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。第3層間絶縁膜43の表面は、第2層間絶縁膜42と同様にCMP等の平坦化処理がなされている。
(Fifth layer configuration-pixel electrode, etc.)
A third
画素電極9a(図7中、破線9a´で輪郭が示されている)は、縦横に区画配列された画素領域の各々に配置され、その境界にデータ線6a及び走査線11aが格子状に配列するように形成されている(図6及び図7参照)。また、画素電極9aは、例えばITO等の透明導電膜からなる。
The
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、容量電極300の延在部と電気的に接続されている(図8参照)。よって、画素電極9aの直ぐ下の導電膜である容量電極300の電位は、画素電位となっている。従って、液晶装置の動作時に、画素電極9aとその下層の導電膜との間の寄生容量により、画素電位が悪影響を受けることはない。
The
更に上述したように、容量電極300の延在部と中継層600と、及び、中継層600とTFT30の高濃度ドレイン領域1e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の高濃度ドレイン領域1eとは、中継層600及び容量電極300の延在部を中継して中継接続されている。
Further, as described above, the extended portion of the
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。
An
以上が、TFTアレイ基板10側の画素部の構成である。
The above is the configuration of the pixel portion on the
他方、対向基板20には、その対向面の全面に対向電極21が設けられており、更にその上(図8では対向電極21の下側)に配向膜22が設けられている。対向電極21は、画素電極9aと同様、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。尚、対向基板20と対向電極21の間には、TFT30における光リーク電流の発生等を防止するため、少なくともTFT30と正対する領域を覆うように遮光膜23が設けられている。
On the other hand, the
このように構成されたTFTアレイ基板10と対向基板20の間には、液晶層50が設けられている。液晶層50は、基板10及び20の周縁部をシール材により封止して形成した空間に液晶を封入して形成される。液晶層50は、画素電極9aと対向電極21との間に電界が印加されていない状態において、ラビング処理等の配向処理が施された配向膜16及び配向膜22によって、所定の配向状態をとるようになっている。
A
以上に説明した画素部の構成は、図6及び図7に示すように、各画素部に共通である。前述の画像表示領域10a(図1参照)には、かかる画素部が周期的に形成されていることになる。
The configuration of the pixel portion described above is common to each pixel portion as shown in FIGS. Such pixel portions are periodically formed in the
次に、本実施形態に係る液晶装置のデータ線駆動回路の具体的な構成について、図9を参照して説明する。ここに図9は、データ線駆動回路用TFT、及び画像信号線の第1部分配線を含む断面図である。尚、図9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。ここでは、データ線駆動回路を構成する駆動素子であるデータ線駆動回路用TFTの具体的構成を中心に説明する。 Next, a specific configuration of the data line driving circuit of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view including the TFT for the data line driving circuit and the first partial wiring of the image signal line. In FIG. 9, the scale of each layer / member is different for each layer / member so that each layer / member can be recognized on the drawing. Here, a specific configuration of a TFT for a data line driving circuit, which is a driving element constituting the data line driving circuit, will be mainly described.
図9に示すように、データ線駆動回路101は、画素部700と同様な積層構造からなる。即ち、TFTアレイ基板10上に第1層として、走査線11aと同層に位置する遮光膜110aが形成されている。その上層側に第1層間絶縁膜41を介して、第2層として、画素スイッチング用TFT30と同層に位置するデータ線駆動回路用TFT202が形成されている。データ線駆動回路用TFT202は、画素スイッチング用TFT30と同様に、例えばLDD構造とされ、ゲート電極202ga、半導体層202a、ゲート電極202gaと半導体層202a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。ゲート電極202gaは、画素スイッチング用TFT30のゲート電極3aと同層に形成され、半導体層202aは、画素スイッチング用TFT30の半導体層1aと同層に形成される。半導体層202aは、チャネル領域202a´、低濃度ソース領域202b及び低濃度ドレイン領域202c、並びに高濃度ソース領域202d及び高濃度ドレイン領域202eからなる。尚、データ線駆動回路用TFT202は、LDD構造を有することが好ましいが、低濃度ソース領域202b、低濃度ドレイン領域202cに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極202gaをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。
As shown in FIG. 9, the data
データ線駆動回路用TFT202のゲート電極202gaは、その一部分202gbにおいて、下地絶縁膜12に形成されたコンタクトホール14cvを介して遮光膜110aに電気的に接続されている。尚、本実施形態に係るデータ線駆動回路用TFT202は、トップゲート型であるが、ボトムゲート型であってもかまわない。
The gate electrode 202ga of the data line driving
データ線駆動回路用TFT202の上層側には、第1層間絶縁膜41を介して、第3層として、ソース配線204s及びドレイン配線204dが形成されている。尚、ソース配線204s及びドレイン配線204dは、本発明に係る「複数の配線」の一例である。ソース配線204sは、第1層間絶縁膜41に開孔されたコンタクトホール810を介して、データ線駆動回路用TFT202の高濃度ソース領域202dと電気的に接続されている。ドレイン配線204dは、第1層間絶縁膜41に開孔されたコンタクトホール830を介して、データ線駆動回路用TFT202の高濃度ドレイン領域202eと電気的に接続されている。
On the upper layer side of the data line driving
次に、本実施形態に係る液晶装置の画像信号線の具体的な構成について、図9から図11を参照して説明する。ここに図10は、画像信号線及びデータ線駆動回路のTFTアレイ基板上におけるレイアウトを示す平面図である。図11は、画像信号線の第2部分配線の構成を示す斜視図である。 Next, a specific configuration of the image signal lines of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a plan view showing the layout of the image signal line and data line driving circuit on the TFT array substrate. FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the second partial wiring of the image signal line.
図10において、本実施形態では特に、6本の画像信号線170は夫々、第1部分配線171及び第2部分配線172を有する。以下では、主として、画像信号線170−1の第1部分配線170−1及び第2部分配線170−2について説明するが、他の画像信号線170−2〜170−6も同様の構成となっている。
In FIG. 10, particularly in the present embodiment, each of the six
再び図9において、第1部分配線171−1は、上述した蓄積容量70の容量電極300(図8参照)と同一膜から形成されている。即ち、第1部分配線171−1は、データ線駆動回路101のTFT202、ソース配線204s及びドレイン配線204dを構成する導電膜に対して第2層間絶縁膜42を介して上層側に位置する導電膜から形成されている。
In FIG. 9 again, the first partial wiring 171-1 is formed of the same film as the capacitor electrode 300 (see FIG. 8) of the
一方、図10に示すように、第2部分配線172−1は、データ線駆動回路101に対して画像表示領域10aと同じ側に、データ線駆動回路101に沿って(即ち図中、左右方向に)配線されている。
On the other hand, as shown in FIG. 10, the second partial wiring 172-1 is on the same side as the
更に、図11に示すように、第2部分配線172−1は、副部分配線172−1a及び172−1bからなる2重配線構造を有している。副部分配線172−1aは、容量配線300(図8参照)と同一膜からなり、第1部分配線171−1と一体的に形成されている。副部分配線172−1bは、下部電極71(図8参照)と同一膜からなり、分岐配線175と一体的に形成されている。副部分配線172−1a及び172−1bは、誘電体膜75に開孔されたコンタクトホール61及び62を介して電気的に接続されている。よって、第2部分配線172−1は、2重配線構造を有することにより低抵抗化されている。
Further, as shown in FIG. 11, the second partial wiring 172-1 has a double wiring structure composed of the sub partial wirings 172-1a and 172-1b. The sub partial wiring 172-1a is made of the same film as the capacitor wiring 300 (see FIG. 8), and is formed integrally with the first partial wiring 171-1. The sub partial wiring 172-1b is made of the same film as the lower electrode 71 (see FIG. 8), and is formed integrally with the
尚、図11に示すように、第2部分配線172−1が、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、他の第2部分配線172−2〜172−6と電気的に接続された分岐配線175と交差する部分については、副部分配線172−1bは、部分的に途切れるように構成されている。副部分配線172−1a及び172−1bは、対応する分岐配線175毎に形成されたコンタクトホール61を介して電気的に接続されている。
As shown in FIG. 11, the second partial wiring 172-1 is electrically connected to the other second partial wirings 172-2 to 172-6 in plan view on the
更に尚、図示はしないが、例えば、第2部分配線172−2が、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、第1部分配線171−1と交差する部分については、副部分配線172−2aは、部分的に途切れるように構成されている。
Further, although not shown, for example, a portion of the second partial wiring 172-2 that intersects the first partial wiring 171-1 when viewed in plan on the
再び図10に示すように、本実施形態では特に、第1部分配線171−1〜171−6は、TFTアレイ基板10上で平面的に見てデータ線駆動回路101と互いに重なっている。即ち、第1部分配線171−1〜171−6は、TFTアレイ基板10の一辺に沿って配列された外部回路接続端子102−1〜102−6からデータ線駆動回路101に対して反対側に配線された第2部分配線172−1〜172−6まで、TFTアレイ基板10上で平面的に見てデータ線駆動回路101と重なるように配線されている。よって、6本の画像信号線が、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、データ線駆動回路101を回避するように(即ち、データ線駆動回路101と重ならないように、データ線駆動回路101の周りを迂回して)配線される場合と比較して、6本の画像信号線170−1〜170−6間の配線長の差異を殆ど或いは好ましくは完全に無くすことができる。即ち、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、TFTアレイ基板10上におけるデータ線駆動回路101の縁側(即ち、図中、下側)から中央側(即ち、図中、上側)へと、画像信号線170が、データ線駆動回路101上を通過するように構成されているので、TFTアレイ基板10上で平面的に見てデータ線駆動回路101と互いに重なる第1部分配線171を有する分だけ、6本の画像信号線170−1〜170−6の配線長を短くすることが可能であると共に配線の自由度が高いので、6本の画像信号線170−1〜170−6間の配線長の差異を殆ど或いは好ましくは完全に無くすことができる。従って、6本の画像信号線170−1〜170−6間の配線抵抗或いは電気容量の差異に起因して生じる縦帯状の表示むらを殆ど或いは好ましくは完全に無くすことが可能となっている。
As shown in FIG. 10 again, particularly in the present embodiment, the first partial wirings 171-1 to 171-6 overlap with the data line driving
更に、第1部分配線171−1は、TFTアレイ基板10上で平面的に見てデータ線駆動回路101と互いに重なるので、6本の画像信号線170−1〜170−6が、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、データ線駆動回路101を回避するように配線される場合と比較して、6本の画像信号線170−1〜170−6を配線するのに必要なTFTアレイ基板10上の面積を小さくすることができる。よって、TFTアレイ基板10のサイズを小さくすることにより液晶装置全体を小型化する、或いは、TFTアレイ基板10上の面積を有効利用し、例えば他の配線或いは回路を配置することにより液晶装置を高性能化することも可能である。
Further, since the first partial wiring 171-1 overlaps the data line driving
尚、図10に示すように、第2部分配線172における、TFTアレイ基板10上で平面的に見てコンタクトホール62よりも左側の部分179(即ち、分岐配線175と交差しない部分)を設けることによって、複数の画像信号線170間の配線抵抗或いは電気容量が一層調整可能とされている。尚、実践上、このような調整の必要が無い場合には、部分179においては分岐配線175との電気的な接続点が存在しないので、部分179をなくして構成してもよい。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る液晶装置について、図12を参照して説明する。ここに図12は、第2実施形態における図10と同趣旨の平面図である。尚、図12において、図1から図11に示した第1実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
As shown in FIG. 10, in the second partial wiring 172, a portion 179 (that is, a portion not intersecting with the branch wiring 175) on the left side of the
Second Embodiment
Next, a liquid crystal device according to a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a plan view having the same concept as in FIG. 10 in the second embodiment. In FIG. 12, the same components as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図12に示すように、第1部分配線171−1〜171−6は、データ線群毎、即ちデータ線群に対応する6本の分岐配線毎の間隔で配列されてもよい。 As shown in FIG. 12, the first partial wirings 171-1 to 171-6 may be arranged at intervals of each data line group, that is, every six branch wirings corresponding to the data line group.
この場合にも、第1実施形態と同様に、6本の画像信号線170−1〜170−6間の配線長の差異を殆ど或いは好ましくは完全に無くすことができる。従って、6本の画像信号線170−1〜170−6間の配線抵抗或いは電気容量の差異に起因して生じる縦帯状の表示むらを殆ど或いは好ましくは完全に無くすことが可能である。 Also in this case, as in the first embodiment, the difference in wiring length between the six image signal lines 170-1 to 170-6 can be eliminated almost or preferably completely. Therefore, it is possible to almost or preferably completely eliminate the vertical band-like display unevenness caused by the difference in wiring resistance or electric capacity between the six image signal lines 170-1 to 170-6.
更に、第1部分配線171−1は、TFTアレイ基板10上で平面的に見てデータ線駆動回路101と互いに重なるので、6本の画像信号線170−1〜170−6が、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、データ線駆動回路101を回避するように配線される場合と比較して、6本の画像信号線170−1〜170−6を配線するのに必要なTFTアレイ基板10上の面積を小さくすることができる。よって、TFTアレイ基板10のサイズを小さくすることにより液晶装置全体を小型化する、或いは、TFTアレイ基板10上の面積を有効利用し、例えば他の配線或いは回路を配置することにより液晶装置を高性能化することも可能である。
<電子機器>
次に、上述した電気光学装置である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。
Further, since the first partial wiring 171-1 overlaps the data line driving
<Electronic equipment>
Next, the case where the liquid crystal device which is the above-described electro-optical device is applied to various electronic devices will be described.
まず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図13は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図13に示されるように、プロジェクタ1100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および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パネル1110R、1110Bおよび1110Gに入射される。
First, a projector using this liquid crystal device as a light valve will be described. FIG. 13 is a plan view showing a configuration example of the projector. As shown in FIG. 13, a
液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネル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。このダイクロイックプリズム1112においては、RおよびBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、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こととなる。
The configurations of the
ここで、各液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
Here, paying attention to the display images by the
尚、液晶パネル1110R、1110Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
Since light corresponding to the primary colors R, G, and B is incident on the
次に、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14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。図14において、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。この液晶表示ユニット1206は、先に述べた液晶装置1005の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
Next, an example in which the liquid crystal device is applied to a mobile personal computer will be described. FIG. 14 is a perspective view showing the configuration of this personal computer. In FIG. 14, the
更に、液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図15は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図15において、携帯電話1300は、複数の操作ボタン1302と共に、反射型の液晶装置1005を備えるものである。この反射型の液晶装置1005にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
Further, an example in which the liquid crystal device is applied to a mobile phone will be described. FIG. 15 is a perspective view showing the configuration of this mobile phone. In FIG. 15, a
尚、図13から図15を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、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などが挙げられる。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。 In addition to the electronic devices described with reference to FIGS. 13 to 15, a liquid crystal television, a viewfinder type, a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a work Examples include a station, a videophone, a POS terminal, a device equipped with a touch panel, and the like. Needless to say, the present invention can be applied to these various electronic devices.
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)、電気泳動装置等にも適用可能である。 In addition to the liquid crystal device described in the above embodiment, the present invention also includes a reflective liquid crystal device (LCOS) in which elements are formed on a silicon substrate, a plasma display (PDP), a field emission display (FED, SED), The present invention can also be applied to an organic EL display, a digital micromirror device (DMD), an electrophoresis apparatus, and the like.
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、及び該電気光学装置を備え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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification. In addition, an electronic apparatus including the electro-optical device is also included in the technical scope of the present invention.
6a…データ線、7…サンプリング回路、9a…画素電極、11a…走査線、10…TFTアレイ基板、10a…画像表示領域、41、42、43…層間絶縁膜、101…データ線駆動回路、102…外部回路接続端子、104…走査線駆動回路、170…画像信号線、171…第1部分配線、172…第2部分配線、175…分岐配線、700…画素部、VID1〜VID6…画像信号 6a ... data line, 7 ... sampling circuit, 9a ... pixel electrode, 11a ... scanning line, 10 ... TFT array substrate, 10a ... image display area, 41, 42, 43 ... interlayer insulating film, 101 ... data line drive circuit, 102 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... External circuit connection terminal, 104 ... Scanning line drive circuit, 170 ... Image signal line, 171 ... 1st partial wiring, 172 ... 2nd partial wiring, 175 ... Branch wiring, 700 ... Pixel part, VID1-VID6 ... Image signal
Claims (5)
画素領域に配線された複数のデータ線と、
端子と、
前記端子に接続され、画像信号が供給される画像信号線と、
サンプリング信号を生成するデータ線駆動回路と、
前記複数のデータ線と前記画像信号線との間に接続され、前記サンプリング信号に応じて制御されるサンプリング回路と、
を備えており、
前記画像信号線は、
前記データ線駆動回路と前記サンプリング回路との間に配置される第1部分と、
前記端子と前記第1部分との間を接続し、前記データ線駆動回路と重なる第2部分を有する
ことを特徴とする電気光学装置。 A substrate,
A plurality of data lines wired to the pixel region;
A terminal,
An image signal line connected to the terminal and supplied with an image signal;
A data line driving circuit for generating a sampling signal;
A sampling circuit connected between the plurality of data lines and the image signal line and controlled in accordance with the sampling signal;
With
The image signal line is
A first portion disposed between the data line driving circuit and the sampling circuit;
An electro-optical device comprising: a second portion that connects between the terminal and the first portion and overlaps the data line driving circuit.
前記データ線駆動回路は、前記画素領域の周辺に位置する周辺領域において前記基板の一辺に沿って配置されており、
前記端子は、前記周辺領域において前記一辺に沿って且つ前記データ線駆動回路に対して前記画素領域と反対側に配列されており、
前記N本の画像信号線は、前記周辺領域において前記一辺の方向に延在し且つ前記データ線駆動回路と前記サンプリング回路との間に配線された第1部分を夫々有し、
前記第2部分は、前記端子から前記第1部分まで、前記一辺と交わる方向に配線される
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。 The image signal line is an N-series serial-parallel conversion for driving the plurality of data lines for each data line group in which N (where N is a natural number of 2 or more) data lines. Including N image signal lines to which the image signal is supplied through the terminal;
The data line driving circuit is disposed along one side of the substrate in a peripheral region located around the pixel region,
The terminals are arranged along the one side in the peripheral region and on the side opposite to the pixel region with respect to the data line driving circuit,
The N image signal lines each have a first portion extending in the direction of the one side in the peripheral region and wired between the data line driving circuit and the sampling circuit,
The electro-optical device according to claim 1, wherein the second portion is wired in a direction intersecting the one side from the terminal to the first portion.
前記第1の導電膜は、前記複数のデータ線又は前記下層電極のいずれか一方と同一膜からなり、
前記第2の導電膜は、前記上側電極と同一膜からなる、
ことを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 In the pixel region, a storage capacitor in which a lower electrode, a dielectric film, and an upper electrode are sequentially stacked on the substrate on the upper layer side than the plurality of data lines,
The first conductive film is made of the same film as any one of the plurality of data lines or the lower layer electrode,
The second conductive film is made of the same film as the upper electrode.
The electro-optical device according to claim 2 .
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