JP2007156432A - Electrooptical apparatus and electronic apparatus provided with same - Google Patents
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Abstract
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.
液晶装置等の電気光学装置は、トランジスタ等が形成された素子基板等の電気光学装置用基板を検査する工程と、素子基板及び液晶等の電気光学素子を駆動するための対向電極が形成された対向基板間に液晶を封入する工程とを経て製造される。完成品である液晶装置が正常に作動するか否かの検査は、完成された液晶装置によって表示された画像が正しく表示されるか否かによって行われる。このような電気光学装置において、素子基板に形成されたトランジスタの不具合が素子基板を検査する工程で検出されなかった場合には、完成品である液晶装置に対して行う検査によって不具合が検出されることになる。 In an electro-optical device such as a liquid crystal device, a step of inspecting an electro-optical device substrate such as an element substrate on which a transistor or the like is formed, and a counter electrode for driving the element substrate and an electro-optical element such as a liquid crystal are formed. The liquid crystal is manufactured through a process of encapsulating liquid crystal between the opposing substrates. The inspection of whether or not the finished liquid crystal device operates normally is performed based on whether or not the image displayed by the completed liquid crystal device is correctly displayed. In such an electro-optical device, if a defect of the transistor formed on the element substrate is not detected in the step of inspecting the element substrate, the defect is detected by an inspection performed on the liquid crystal device which is a finished product. It will be.
完成品である液晶装置で不具合が検出された場合の対応策として、液晶装置から液晶を抜き取った後、素子基板を交換する或いは不具合箇所を修理する等の措置が考えられるが、電気光学装置を製造する際の歩留まりの低下及びコストの増大を考慮すると実質的にこれらの措置を採用することは難しい。加えて、素子基板を形成した後の工程が無駄な工程となってしまい、液晶装置等の電気光学装置を製造する際の歩留まりの低下及びコストの増大を招く問題点がある。 As countermeasures when a defect is detected in the finished liquid crystal device, measures such as exchanging the element substrate after the liquid crystal is extracted from the liquid crystal device or repairing the defective part can be considered. Considering the decrease in production yield and the increase in cost, it is substantially difficult to adopt these measures. In addition, the process after forming the element substrate becomes a useless process, resulting in a decrease in yield and an increase in cost when manufacturing an electro-optical device such as a liquid crystal device.
このような問題点を解決する手段の一つとして、例えば特許文献1では、画素アレイ内においてコンパレータに電気的に接続された2本の信号線及び走査線の全ての交差に対応して画素が配置されており、電気光学装置用基板を形成した段階で2つの画素に供給された電位情報を比較することによって画素に不良が生じているか否かを検査する技術が開示されている。
As one means for solving such a problem, for example, in
しかしながら、特許文献1に開示された技術によれば、コンパレータに電気的に接続された2本の信号線のうち一方の信号線と走査線とが交差する領域に配置された画素を検査する場合、他方の信号線及び走査線が交差する領域に配置された画素に供給された信号の電位が互いに参照電位となり、参照電位側の画素に不具合が存在することによって参照電位が変動する。これにより、正常である被検査対象の画素に不具合が存在すると判断されてしまい、1画素の不良が2画素の不良として検出されてしまう技術的問題点がある。加えて、1画素に含まれるトランジスタ等の半導体素子又はキャパシタのどの箇所にどのような不具合が発生しているかを電気的に検出することが困難である技術的問題点もある。
However, according to the technique disclosed in
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、例えば、画素の良否を一画素ずつ判定でき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。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an electro-optical device that can determine whether each pixel is good or bad, and an electronic apparatus including the electro-optical device. To do.
本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するために、基板上に、互いに交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、前記複数の走査線及び前記複数のデータ線の交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素部と、第1及び第2のノードを有し、前記第1のノードに供給される電位信号と前記第2のノードに供給される電位信号との電位を比較して、前記第1のノードに供給される電位信号が低い場合には前記第1のノードの電位をより低くし、前記第1のノードに供給される電位信号が高い場合には前記第1のノードの電位をより高くして出力する増幅器と、前記第1のノードに電気的に接続されると共に前記データ線が延在する方向に沿って配線される部分を有し、前記第1のノードに基準電位を供給するための基準電位信号線と、前記第2のノードに前記画素部に入力された電位信号を読み出して供給する供給手段とを備える。 In order to solve the above problems, the electro-optical device of the present invention corresponds to a plurality of scanning lines and a plurality of data lines intersecting each other on the substrate, and the intersection of the plurality of scanning lines and the plurality of data lines. A plurality of pixel portions arranged in a matrix and first and second nodes, and a potential of a potential signal supplied to the first node and a potential signal supplied to the second node When the potential signal supplied to the first node is low, the potential of the first node is made lower, and when the potential signal supplied to the first node is high, An amplifier that outputs the first node with a higher potential; a portion that is electrically connected to the first node and that extends along the direction in which the data line extends; Reference potential signal for supplying a reference potential to one node Comprising lines and, and a supply means for supplying read the potential signal input to the pixel portion on the second node.
本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、例えばXドライバ回路により画像信号が、データ線を介して各画素部に供給される。これと共に、Yドライバ回路により走査線を介して走査信号が各画素部に供給される。画素部毎に設けられた例えば画素スイッチング用トランジスタは、走査線にゲートが接続されており、走査信号に応じて画像信号を画素電極へ選択的に供給する。これらにより、例えば、画素電極及び対向電極間に挟持された、例えば液晶等の電気光学物質を各画素部で駆動することで、複数の画素部がマトリックス状に平面配列された、例えば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)における画像表示が行われる。この際、蓄積容量によって、画素部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。尚、画素電極としては、例えば、入射光を透過する透過型の画素電極或いは入射光を反射する反射型又は半透過反射型の画素電極が用いられる。 According to the electro-optical device of the present invention, during the operation, an image signal is supplied to each pixel unit via the data line, for example, by an X driver circuit. At the same time, a scanning signal is supplied to each pixel portion via the scanning line by the Y driver circuit. For example, a pixel switching transistor provided for each pixel portion has a gate connected to the scanning line, and selectively supplies an image signal to the pixel electrode in accordance with the scanning signal. Thus, for example, by driving an electro-optical material such as liquid crystal sandwiched between the pixel electrode and the counter electrode in each pixel unit, a plurality of pixel units are arranged in a matrix, for example, a pixel region or Image display is performed in the pixel array region (or also referred to as “image display region”). At this time, the storage capacitor improves the potential holding characteristic in the pixel portion, and the display can have high contrast. For example, a transmissive pixel electrode that transmits incident light or a reflective or transflective pixel electrode that reflects incident light is used as the pixel electrode.
本発明では特に、基準電位信号線、供給手段及び増幅器を備える。 In particular, the present invention includes a reference potential signal line, supply means, and an amplifier.
電気光学装置の動作時に先立って行われる検査時おいて、増幅器の第1のノードには、基準電位信号線を介して基準電位が供給される。一方、増幅器の第2のノードには、供給手段によって、画素部における例えば画素電極に入力された、即ち書き込まれた電位信号が読み出されて供給される。尚、このような検査は、電気光学装置が一対の基板が貼り合わされる前段階である、例えば、素子アレイ基板、素子基板又はTFTアレイ基板などと称される基板が完成した段階で好ましくは実施される。ここで、画素部から読み出される電位信号は、画素部の良否を反映した信号である。より具体的には、画素部には、例えば検査に先立ち予め検査信号が供給されており、画素部の良否に応じて検査信号の電位から変動した電位を有する信号が電位信号として出力される。「画素部の良否」とは、画素部が不具合を有しているか否かを意味し、基準電位及び電位信号の電位の高低関係は、画素部に生じた不具合に応じて異なる。 In a test performed prior to the operation of the electro-optical device, a reference potential is supplied to the first node of the amplifier via a reference potential signal line. On the other hand, the potential signal input to, for example, the pixel electrode in the pixel portion is read and supplied to the second node of the amplifier by the supply unit. Such inspection is preferably performed before the electro-optical device is bonded to the pair of substrates, for example, when a substrate called an element array substrate, an element substrate, or a TFT array substrate is completed. Is done. Here, the potential signal read from the pixel portion is a signal reflecting the quality of the pixel portion. More specifically, for example, an inspection signal is supplied to the pixel portion in advance prior to the inspection, and a signal having a potential that varies from the potential of the inspection signal according to the quality of the pixel portion is output as a potential signal. “Possibility of the pixel portion” means whether or not the pixel portion has a defect, and the level relationship between the reference potential and the potential of the potential signal varies depending on the defect occurring in the pixel portion.
増幅器は、第1のノードに供給される基準電位と第2のノードに供給される電位信号との電位を比較して、第1のノードに供給される基準電位が低い場合には第1のノードの電位をより低くし、第1のノードに供給される基準電位が高い場合には第1のノードの電位をより高くして出力する。即ち、この検査時には、例えば画素部から出力され第2のノードに供給される電位信号が基準電位信号線を介して第1のノードに供給される基準電位より僅かに低い電位を有している場合には、基準電位よりも第2のノードに供給される電位信号の電位の低いことがデータ線等の配線に印加されるノイズによって不明瞭とならないように、増幅器は第2のノードに供給される電位信号に比べて電位が低められた低電位信号を出力する。反対に、例えば画素部から出力され第2のノードに供給される電位信号の電位が基準電位信号線を介して第1のノードに供給される基準電位より僅かに高い電位を有している場合には、基準電位よりも第1のノードに供給される電位信号の電位の高いことがデータ線等の配線に印加されるノイズによって不明瞭とならないように、増幅器は第2のノードに供給される電位信号に比べて電位が高められた高電位信号を出力する。 The amplifier compares the potential of the reference potential supplied to the first node and the potential signal supplied to the second node. If the reference potential supplied to the first node is low, the amplifier When the potential of the node is lowered and the reference potential supplied to the first node is high, the potential of the first node is raised and output. That is, at the time of this inspection, for example, the potential signal output from the pixel portion and supplied to the second node has a slightly lower potential than the reference potential supplied to the first node via the reference potential signal line. In some cases, the amplifier is supplied to the second node so that the lower potential of the potential signal supplied to the second node than the reference potential is not obscured by noise applied to the wiring such as the data line. A low potential signal having a lower potential than the potential signal to be output is output. On the other hand, for example, when the potential signal output from the pixel portion and supplied to the second node has a slightly higher potential than the reference potential supplied to the first node via the reference potential signal line. The amplifier is supplied to the second node so that the potential of the potential signal supplied to the first node higher than the reference potential is not obscured by noise applied to the wiring such as the data line. A high potential signal having a higher potential than the potential signal is output.
このように増幅器から出力された低電位信号又は高電位信号は、上述した画素部の良否を反映した信号である。例えば、予め画素部に供給された電位信号が基準電位より高い場合に、増幅器から高電位信号が出力されれば第2のノードに電気的に接続されたデータ線に対応する画素部に不具合が発生していないと判断される。一方、予め画素部に供給された電位信号が基準電位より高い場合に、増幅器から低電位信号が出力されれば第2のノードに電気的に接続された信号線に対応する画素部に何らかの不具合が発生していると判断される。反対に、例えば、予め画素部に供給された電位信号が基準電位より低い場合に、増幅器から低電位信号が出力されれば第2のノードに電気的に接続されたデータ線に対応する画素部に不具合が発生していないことを意味する。一方、予め画素部に供給された電位信号が基準電位より低い場合に増幅器から高電位信号が出力されればデータ線に電気的に接続された画素部に何らかの不具合が発生していると判断される。 The low potential signal or the high potential signal output from the amplifier in this way is a signal reflecting the quality of the pixel portion described above. For example, if the potential signal supplied in advance to the pixel portion is higher than the reference potential and the high potential signal is output from the amplifier, the pixel portion corresponding to the data line electrically connected to the second node is defective. It is determined that it has not occurred. On the other hand, if the potential signal supplied in advance to the pixel portion is higher than the reference potential and the low potential signal is output from the amplifier, there is some problem in the pixel portion corresponding to the signal line electrically connected to the second node. Is determined to have occurred. On the other hand, for example, when the potential signal supplied to the pixel portion in advance is lower than the reference potential, if the low potential signal is output from the amplifier, the pixel portion corresponding to the data line electrically connected to the second node This means that no problem has occurred. On the other hand, if the potential signal supplied in advance to the pixel portion is lower than the reference potential, if a high potential signal is output from the amplifier, it is determined that some trouble has occurred in the pixel portion electrically connected to the data line. The
更に、本発明では特に、基準電位信号線は、第1のノードに電気的に接続され、基準電位が供給される。即ち、第1のノードには、例えば外部回路から、基準電位信号線を介して基準電位が供給される。よって、基準電位を外部から安定して供給することができるので、確実に画素部の良否を判定することができる。即ち、画素部の不良を画素部毎に不良として検出することができる。更に、各画素部に含まれる画素スイッチング用トランジスタ又は蓄積容量のどの箇所にどのような不具合が発生しているかを電気的に検出することができる。 Further, particularly in the present invention, the reference potential signal line is electrically connected to the first node and supplied with the reference potential. In other words, the reference potential is supplied to the first node from, for example, an external circuit via the reference potential signal line. Therefore, since the reference potential can be stably supplied from the outside, it is possible to reliably determine the quality of the pixel portion. That is, a defect in the pixel portion can be detected as a defect for each pixel portion. Further, it is possible to electrically detect what kind of trouble occurs in which part of the pixel switching transistor or the storage capacitor included in each pixel portion.
更に、本発明では特に、基準電位信号線は、データ線が延在する方向に沿って配線される部分を有する。典型的には、基板上で平面的に見て、データ線に並んで、且つ、第1のノードから第1のノードとは複数の画素部が配列された画素領域に対して反対側まで配線された部分を有する。即ち、基準電位信号線は、画素領域において、データ線と交互に並んで配線されている。言い換えれば、基準電位信号線は、データ線と殆ど同様のパターンで、即ち基板上で平面的に見てデータ線に沿って或いは理想的には平行に配線されている。この際、基準電位信号線は、基板上で平面的に見てデータ線に部分的に又は完全に重なっていてもよいし、横並びに配線されていてもよい。尚、基準電位信号線及びデータ線の例えば長さ及び幅が殆ど或いは完全に等しいことが望ましい。よって、データ線及び基準電位信号線間の配線容量の差を殆ど或いは実践上完全に無くすことができる。更に、画素領域において何らかの電気的なノイズが発生した場合には、データ線及び基準電位信号線の両方に殆ど或いは完全に同じノイズによる影響が発生するので、増幅器で第1のノードに供給される基準電位と第2のノードに供給される電位信号の電位との高低関係がノイズの影響によって逆転してしまうことを低減或いは防止することができる。従って、増幅器が誤作動することを防止して、正確な比較結果を得ることができる。 Further, particularly in the present invention, the reference potential signal line has a portion wired along the direction in which the data line extends. Typically, when viewed in plan on the substrate, the wiring is arranged in line with the data line and extends from the first node to the opposite side to the pixel region where the plurality of pixel portions are arranged. It has the part which was made. That is, the reference potential signal line is wired alternately with the data line in the pixel region. In other words, the reference potential signal line is wired in almost the same pattern as the data line, that is, along the data line or ideally in parallel when viewed in plan on the substrate. At this time, the reference potential signal line may partially or completely overlap the data line when viewed in plan on the substrate, or may be wired side by side. It is desirable that the reference potential signal line and the data line have, for example, almost or completely the same length and width. Therefore, the difference in wiring capacitance between the data line and the reference potential signal line can be eliminated almost or completely in practice. Further, when some electrical noise occurs in the pixel region, the data line and the reference potential signal line are affected almost or completely by the same noise, and are supplied to the first node by the amplifier. It can be reduced or prevented that the level relationship between the reference potential and the potential of the potential signal supplied to the second node is reversed due to the influence of noise. Therefore, the amplifier can be prevented from malfunctioning, and an accurate comparison result can be obtained.
以上説明したように、本発明に係る電気光学装置によれば、画素部の不良を画素部毎に不良として検出することができる。更に、各画素部に含まれる画素スイッチング用トランジスタ又は蓄積容量のどの箇所にどのような不具合が発生しているかを電気的に検出することができる。加えて、データ線及び基準電位信号線間の配線容量の差による影響或いは画素領域におけるノイズによる影響を殆ど或いは全く受けずに、画素部の良否を判定することができる。 As described above, according to the electro-optical device according to the invention, it is possible to detect a defect in the pixel unit as a defect for each pixel unit. Further, it is possible to electrically detect what kind of trouble occurs in which part of the pixel switching transistor or the storage capacitor included in each pixel portion. In addition, the quality of the pixel portion can be determined with little or no influence from the difference in wiring capacitance between the data line and the reference potential signal line or the noise in the pixel region.
本発明の電気光学装置の一態様では、前記複数の画素部の各々は、反射型又は半透過反射型の画素電極を備え、前記基準電位信号線は、前記画素電極よりも層間絶縁膜を介して下層側に、且つ、前記基板上で平面的に見て、前記画素電極と互いに重なるように配線される。 In one aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, each of the plurality of pixel portions includes a reflective or transflective pixel electrode, and the reference potential signal line is interposed between the pixel electrode and an interlayer insulating film. Then, the pixel electrodes are wired so as to overlap each other when viewed in plan on the lower layer side and on the substrate.
この態様によれば、各画素部は、アルミニウム等より少なくともなる反射型の画素電極を備えており、又は、光透過用の孔や隙間が開けられたアルミニウム等より少なくともなる半透過反射型の画素電極を備えており、例えばLCOS(Liquid Crystal On Silicon)等の反射型又は半透過反射型の液晶装置である。基準電位信号線は、このような画素電極よりも下層側に配線されているので、反射型又は半透過反射型の液晶装置による表示に影響を与えずに比較的自由に配線することができる。即ち、透過型の液晶装置における場合と比較して、開口率を殆ど或いは全く低下させることなく、基準電位信号線を配線することができる。 According to this aspect, each pixel unit includes a reflective pixel electrode made of aluminum or the like, or a transflective pixel made of aluminum or the like having a hole or gap for light transmission. The liquid crystal device is provided with an electrode and is a reflective or transflective liquid crystal device such as LCOS (Liquid Crystal On Silicon). Since the reference potential signal line is wired on the lower layer side than such a pixel electrode, it can be relatively freely wired without affecting the display by the reflective or transflective liquid crystal device. That is, the reference potential signal line can be wired with little or no decrease in the aperture ratio as compared with the case of the transmissive liquid crystal device.
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記基準電位信号線及び前記データ線に電気的に接続され、前記画素部に供給される電位信号と前記基準電位信号線に供給される電位信号との論理和を前記データ線に出力する論理回路を備え、前記基準電位信号線には、該基準電位信号線及び前記データ線をプリチャージするためのプリチャージ信号が供給される。 In another aspect of the electro-optical device of the present invention, a potential signal that is electrically connected to the reference potential signal line and the data line and is supplied to the pixel portion and a potential signal supplied to the reference potential signal line, Is supplied to the data line, and a precharge signal for precharging the reference potential signal line and the data line is supplied to the reference potential signal line.
この態様によれば、例えばOR回路である論理回路によって、例えば画像信号線を介して供給される画像信号と基準電位信号線を介して供給されるプリチャージ信号との論理和がデータ線に出力される。よって、検査時には、例えば画素部に予め電位信号を書き込んだ後、基準電位信号線を介して、基準電位信号線及びデータ線をプリチャージすることができる。更に、通常表示時には、帰線期間において、基準電位信号線を介してデータ線をプリチャージすることができる。即ち、基準電位信号線は、検査時において増幅器に基準電位を供給すると共に、検査時及び通常表示時において基準電位信号線或いはデータ線をプリチャージするプリチャージ供給線として機能することができる。 According to this aspect, a logical sum of, for example, an image signal supplied via an image signal line and a precharge signal supplied via a reference potential signal line is output to the data line by a logic circuit which is an OR circuit, for example. Is done. Therefore, at the time of inspection, for example, after a potential signal is written in advance in the pixel portion, the reference potential signal line and the data line can be precharged via the reference potential signal line. Further, at the time of normal display, the data line can be precharged via the reference potential signal line in the blanking period. That is, the reference potential signal line supplies a reference potential to the amplifier at the time of inspection, and can function as a precharge supply line for precharging the reference potential signal line or the data line at the time of inspection and normal display.
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。 In order to solve the above problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device according to the present invention (including various aspects thereof).
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表示装置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 Conduction Electron-Emitter Display), and a display device using these electrophoretic device and electron emission device are realized. Is also possible.
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, an active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit, 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15を参照して説明する。
先ず、本実施形態に係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、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 Embodiment>
The liquid crystal device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
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 HH ′ of 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、素子基板10と対向基板20とが対向配置されている。素子基板10と対向基板20との間に液晶層50が封入されており、素子基板10と対向基板20とは、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, the
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、Xドライバ回路101及び外部回路接続端子102が素子基板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77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、Yドライバ回路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、素子基板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、素子基板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
素子基板10上には、外部回接続端子102と、Xドライバ回路101、Yドライバ回路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
図2において、素子基板10上には、駆動素子である画素スイッチング用のトランジスタや走査線、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トランジスタや走査線、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。尚、本実施形態では、画素電極9aとして、入射光を反射する反射型の画素電極が用いられている。或いは、画素電極9aは、外光である入射光を反射すると共に、暗所ではバックライトからの光源光を透過するように構成された半透過反射型の画素電極であってもよい。他方、対向基板20における素子基板10との対向面上に、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明材料より少なくともなる対向電極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, a stacked structure is formed on the
尚、ここでは図示しないが、素子基板10上には、Xドライバ回路101、Yドライバ回路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、後述するように、本発明に係る「供給手段」の一部を構成するプリチャージ及びリファレンス回路13、本発明に係る「増幅器」の一例としての差動増幅回路4a等が形成されている。
Although not shown here, in addition to the
次に、本実施形態に係る液晶装置の回路構成について、図3及び図4を参照して説明する。ここに図3は、本実施形態に係る液晶装置の主要な回路構成を示したブロック図である。図4は、画素部の電気的な構成を示す回路図である。 Next, the circuit configuration of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram showing the main circuit configuration of the liquid crystal device according to this embodiment. FIG. 4 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the pixel portion.
図3において、本実施形態の液晶装置は、素子基板10上に画素部2a、サンプリング回路77、Yドライバ回路104、Xドライバ回路101、表示データ読み出し回路4、トランスミッションゲート60及びプリチャージ及びリファレンス回路13を備えている。
3, the liquid crystal device according to the present embodiment includes a
画素部2aは、画像表示領域10aにn行×m列のマトリックス状に2次元に配置されている。ここで、m、nはそれぞれ自然数である。より具体的には、図3に示すように、画素部2aは、画像表示領域10aにおける右側から第1列、第2列、・・・、第m列で、上側から第1行、第2行、・・・、第n行のマトリック状に配置されている。即ち、データ線S(即ち、S1、S2、・・・Sm)及び走査線G(即ち、G1、G2、・・・、Gn)の交点に対応して単位表示素子である画素部2aが設けられている。
The
図4に示すように、画素部2aは、トランジスタ30、液晶容量Clc及び付加容量Csを備えている。
As shown in FIG. 4, the
液晶容量Clcは、画素電極9a、対向電極21及び液晶層50(図2参照)による容量である。
The liquid crystal capacitance Clc is a capacitance due to the
付加容量Csは、液晶容量Clcに並列に電気的に接続されている。 The additional capacitor Cs is electrically connected in parallel with the liquid crystal capacitor Clc.
トランジスタ30は、ソース端子sがデータ線Sに電気的に接続され、ゲート端子gが走査線Gに電気的に接続されている。トランジスタ30は、Yドライバ回路104から供給される所定の電圧信号によってオンオフが切り換えられる。
The
トランジスタ30のドレインは、液晶容量Clc及び付加容量Csの各々の一端に電気的に接続され、付加容量Csの他端は、共通固定電位CsCOMに電気的に接続されている。トランジスタ30のゲート端子gに所定の電圧信号が入力されてトランジスタ30がオンすると、データ線Sに電気的に接続されたトランジスタ30のソース端子sに印加されている電圧が液晶容量Clc及び付加容量Csに印加され、供給された所定の電位が維持される。これにより、画像表示が行われる際に画素部2aに供給された画像信号(或いは「画素信号」とも呼ぶ。)を長時間保持することが可能となっている。
The drain of the
再び図3において、サンプリング回路77は、複数のサンプリングスイッチ77sを備えており、Xドライバ回路101からの出力タイミング信号に応じて、ビデオ信号線7から入力される画像信号をデータ線S1、S2、・・・、Smに供給する。ビデオ信号線7は、マトリックス状の複数の画素部2aの奇数列に信号を供給する信号線と、偶数列に信号を供給する信号線とを有し、端子ino及びineに夫々電気的に接続されている。データ線S1、S2、・・・、Smは各列のn個の画素部2aに夫々電気的に接続されており、データ線S1、S2、・・・、Smからの画像信号は、ライン毎に画素部2a(より具体的には、各画素部2aが有する液晶容量Clc及び付加容量Cs)に書き込まれるようになっている。
In FIG. 3 again, the
図3に示すように、ビデオ信号線7には、カレントミラーアンプを含む差動増幅器110が設けられている。差動増幅器110は、ビデオ信号7自体のもつ容量成分等によってハイレベル信号(以下、「HIGH信号」という)及びローレベル信号(以下、「LOW信号」という)の差が小さくなることを防止するために設けられており、HIGH信号及びLOW信号を明確にして出力信号outo及びouteを高速に精度良く出力する。
As shown in FIG. 3, the
表示データ読み出し回路4は、画素部2aの検査のために素子基板10上に設けられており、素子基板10上で平面的に見て、画像表示領域10aに設けられた複数の画素部2aと表示データ読み出し回路4との間には、本発明に係る「供給手段」の一部を構成するトランスミッションゲート60が設けられている。
The display data reading circuit 4 is provided on the
表示データ読み出し回路4は、複数の差動増幅回路4aを有しており、差動増幅回路4aの2つの入力ノードse及びsoに、検査対象の画素部から読み出した電位と検査の基準となる基準電位(或いは「リファレンス」とも呼ぶ)とが夫々与えられるようになっている。
The display data readout circuit 4 has a plurality of
ここで、表示データ読み出し回路が有する差動増幅回路について、図3及び図5を参照して説明する。ここに図5は、差動増幅回路の電気的な構成を示す回路図である。 Here, the differential amplifier circuit included in the display data reading circuit will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the differential amplifier circuit.
図5において、差動増幅回路4aは、pチャネル型のTr1及びTr2と、nチャネル型のTr3及びTr4とを備えた交差結合型の差動増幅回路である。より具体的には、Tr1及びTr2が電気的に直列に接続された直列回路と、Tr3及びTr4が電気的に直列に接続された直列回路とが電気的に並列に接続されている。Tr1及びTr3のゲートは、ノードsoに電気的に接続されている。Tr2及びTr4のゲートは、ノードseに電気的に接続されている。トランジスタTr1及びTr2のソース及びドレインの接続点は電源ノードspに電気的に接続され、トランジスタTr3及びTr4のソース及びドレインの接続点は電源ノードsnに電気的に接続されている。
In FIG. 5, a
再び図3に示すように、ノードse及びsoは、これらのノードに電位を供給するse配線4f及びso配線4gに夫々電気的に接続されている。se配線4fには、検査対象の画素部2aから読み出した信号電位が供給され、so配線4gには、リファレンス(即ち、基準電位)が供給される。電源ノードspには、電源トランジスタ4dを介して電源電圧VDDが供給され、電源ノードsnには、電源トランジスタ4eを介して基準電位点から接地電位が供給される。電源トランジスタ4d及び4eは夫々、端子4b及び4cを介して供給される駆動信号SAp−ch及びSAn−chによってオンオフ制御されるようになっている。
As shown in FIG. 3 again, the nodes se and so are electrically connected to the se
尚、端子4bには、プルアップ回路31が電気的に接続されている。図6は、プルアップ回路の電気的な構成を示す回路図である。図6に示すように、プルアップ回路31は、ゲートが接地されたpチャネル型のトランジスタ131を備えている。トランジスタ31は、端子4bに電源VDDを供給する。
Note that a pull-up
図5において、このように構成された差動増幅回路4aは、ノードse及びsoに供給された電位を、一方は電源電位まで引き上げ、他方は基準電位点の電位(例えば、接地電位)まで引き下げる。例えば、ノードseにノードsoに比べて僅かでも高い電位が供給された場合には、トランジスタTr1〜Tr4のうち、トランジスタTr4が最初にオンとなる。トランジスタTr4がオンとなるので、ノードsoの電位はノードsnの低い接地電位まで低下する。そして、ノードsoがノードsnの低い接地電位まで低下するので、ゲート端がノードsoに電気的に接続されたトランジスタTr1がオンになる。その結果、ノードseは電源ノードspの高い電源電圧VDDまで上昇する。逆に、ノードseにノードsoに比べて僅かでも低い電位が供給された場合には、トランジスタTr1〜Tr4のうち、トランジスタTr3が最初にオンとなる。トランジスタTr3がオンとなるので、ノードseの電位はノードsnの低い接地電位まで低下する。そして、ノードseがノードsnの低い接地電位まで低下するので、ゲート端がノードseに電気的に接続されたトランジスタTr2がオンになる。その結果、ノードsoは電源ノードspの高い電源電圧VDDまで上昇する。
In FIG. 5, the
このように、差動増幅器4aは、ノードse及びsoに印加される電位のうち高い方の電位をより高くし、低い方の電位をより低くするように機能する。
As described above, the
再び図3において、トランスミッションゲート60は、各データ線S1、S2、・・・Smに対応して設けられたトランジスタ60sによって構成されている。差動増幅器4aのノードseに電気的に接続されたse配線4fは、トランジスタ60sのソースに電気的に接続され、トランジスタ60sのゲートは制御端子9bに電気的に接続されている。トランジスタ60sは、制御端子9bを介して入力されるHIGHの接続制御信号によってオンとなり、データ線S1、S2、・・・、Smに、液晶装置の外部に設けられるテスト装置を接続するようになっている。
In FIG. 3 again, the
尚、制御端子9bは、プルダウン回路35が電気的に接続されている。図7は、プルダウン回路の電気的な構成を示す回路図である。図7に示すように、プルダウン回路35は、トランジスタ135を備えている。プルダウン回路35によって、制御端子9bは通常時にはLOWに維持される。これにより、通常表示時は、トランジスタ60sはオフであり、表示データ読み出し回路4は各データ線Sから切り離された状態になっている。テスト時(或いは検査時)には、接続制御端子9bにHIGHの接続制御信号を供給することで、トランジスタ60sをオンにして、データ線Sに表示データ読み出し回路4を電気的に接続するようになっている。尚、図3において、プルダウン回路32、33、34e及び34oもプルダウン回路35と同様に構成されている。
The
図3において、複数の画素部2aと表示データ読み出し回路4との間には、プリチャージ及びリファレンス回路13及びイコライズ回路8も設けられている。尚、イコライズ回路8は、プリチャージ及びリファレンス回路13及び上述したトランスミッションゲート60と共に本発明に係る「供給手段」の一例を構成している。
In FIG. 3, a precharge /
プリチャージ及びリファレンス回路13は、各差動増幅回路4aに対応して夫々2つのトランジスタ3ce及び3coを有する。トランジスタ3coは、ソースが電圧印加端子3aに後述する基準電位信号線R(即ち、基準電位信号線R1、・・・、Rm)を介して電気的に接続され、ドレインがso配線4gを介して差動増幅回路4aのノードsoに電気的に接続されている。また、トランジスタ3ceは、ソースが基準電位信号線Rを介して電圧印加端子3aに電気的に接続され、ドレインがse配線4fを介して差動増幅回路4aのノードseに電気的に接続されている。電圧印加端子3aには、プリチャージ電圧が供給されるようになっている。プリチャージ電圧は、そのままリファレンス信号としても使用される。
The precharge and
トランジスタ3ce及び3coのゲートは制御端子3be及び3boに夫々電気的に接続されており、制御端子3be及び3boには、プリチャージ制御信号PCG1及びPCG2が夫々入力されるようになっている。HIGHのプリチャージ制御信号PCG1及びPCGがトランジスタ3co及び3ceのゲートに夫々印加されることで、トランジスタ3ce及び3coは夫々オンとなり、制御端子3aに供給されるプリチャージ電圧をse配線4f及びso配線に夫々供給するようになっている。
The gates of the transistors 3ce and 3co are electrically connected to control terminals 3be and 3bo, respectively, and precharge control signals PCG1 and PCG2 are input to the control terminals 3be and 3bo, respectively. By applying HIGH precharge control signals PCG1 and PCG to the gates of the transistors 3co and 3ce, the transistors 3ce and 3co are turned on, respectively, and the precharge voltage supplied to the
即ち、差動増幅回路4aのノードsoに電気的に接続されたso配線4gは、外部からのプリチャージ電圧をリファレンス電圧として維持しノードsoに供給するためのリファレンス配線として用いられる。
That is, the
即ち、本実施形態に係る液晶装置では、差動増幅回路4aのノードseに電気的に接続された検査配線としてのse配線4fとデータ線Sとが電気的に接続されて、1つの差動増幅回路4aによって1本のデータ線Sに電気的に接続された画素部の検査が可能である。尚、差動増幅回路4aは、n行×m列のマトリックス状に配列された複数の画素部4aの列数mと同数だけ設けられている。
That is, in the liquid crystal device according to the present embodiment, the se
検査時のプリチャージ期間においては、so配線4g及びse配線4fにはプリチャージ電圧が供給される。尚、プリチャージ処理は、各種特性の検査のために、データ線S、so配線4g及びse配線4fにプリチャージ電圧を印加するためのものである。尚、プリチャージ電圧としては種々の電圧を選択することができ、例えば、電源電圧VDD或いは接地電位でもよいし、或いはこれらの中間電位でもよい。本実施形態では、プリチャージ電圧を例えば中間電位に設定している。
In the precharge period at the time of inspection, a precharge voltage is supplied to the
図3において、イコライズ回路8は、ソース、ドレインが夫々so配線4g及びse配線4fに電気的に接続されたn個のトランジスタ8aを有している。トランジスタ8aは、ゲートが制御端子8bに電気的に接続され、制御端子8bからのHIGHのイコライズ制御信号によってオンとなって、so配線4g及びse配線4f同士を同電位にするようになっている。
In FIG. 3, the equalize
ところで、本実施形態に係る液晶装置の画素部の検査においては、後述するように、各画素部2aに例えばLOW又はHIGHを書き込み、画素部2aに書き込まれた信号を読み出して差動増幅回路4aのノードseに与える。一方、差動増幅回路4aのノードsoには、電圧印加端子3aから基準電位信号線R及びso配線4gを介してリファレンスを与える。差動増幅回路4aは、上述したように、2入力(即ち、ノードso及びノードseへの入力)のうち低いレベルの電位を接地電位まで低下させ、高いレベルの電位を電源電位まで上昇させることで、微妙な2入力のレベル差を大きくして、2入力のレベルの大小の判定を容易にする。ところが、差動増幅回路4aのノードse及びsoに電気的に接続された配線同士の容量(即ち、電気容量或いは配線容量)の相異から、差動増幅器回路4aが誤動作し、画素部の良否の判定に誤りが生じてしまうおそれがある。或いは、差動増幅回路4aのノードse及びsoに電気的に接続された配線に何らかの電気的なノイズが発生した場合に、両配線に対するノイズによる影響の相違から、差動増幅回路4aが誤作動するおそれもある。
By the way, in the inspection of the pixel portion of the liquid crystal device according to the present embodiment, as described later, for example, LOW or HIGH is written in each
次に、上述した差動増幅回路の誤動作について、図3及び図8を参照して説明する。ここに図8は、差動増幅回路の誤動作について説明するためのタイミングチャートである。 Next, the malfunction of the above-described differential amplifier circuit will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a timing chart for explaining a malfunction of the differential amplifier circuit.
図8には、制御端子3beに供給されるプリチャージ制御信号PCG1、イコライズ制御信号EQ、走査線G1に供給される走査信号G1、ノードsoの電位並びにノードseの電位が示されている。 FIG. 8 shows the precharge control signal PCG1, the equalize control signal EQ supplied to the control terminal 3be, the scanning signal G1 supplied to the scanning line G1, the potential of the node so, and the potential of the node se.
図3及び図8において、差動増幅回路4aのノードseに画素部2aからの信号電位を供給する前に、検査配線であるse配線4g及びso配線4f、並びにデータ線Sにプリチャージ電圧を供給すると共に、ノードse及びsoを同電位とする。この際、プリチャージ電圧は、電源制御端子3aから基準電位信号配線R並びにトランジスタ3ce及び3coを介して供給される。このプリチャージ及びイコライズ処理のために、トランジスタ3ce及び3coのゲートにHIGHのプリチャージ制御信号PCG1及びPCG2を夫々印加し、トランジスタ8aのゲートにHIGHのイコライズ制御信号EQを印加する。
3 and 8, before supplying the signal potential from the
差動増幅回路4aのノードseに画素部2aからの信号電位を供給する直前に、プリチャージ及びイコライズ処理を停止させるために、プリチャージ制御信号PCG1及びイコライズ制御信号EQをHIGHからLOWに切り換える(図8参照)。このHIGHからLOWへの切換に伴って、トランジスタ3ce及び8aの寄生容量により、ノードso及びseにプッシュダウン(即ち、フィールドスルーによる電位変動或いは電圧降下)が生じてしまう。
Immediately before the signal potential from the
画素部2aの検査時においては、トランジスタ60s及び3coはオンであり、トランジスタ8a及び3ceはオフである。即ち、差動増幅回路4aのノードseには、se配線4g及びデータ線Sが電気的に接続される。一方、差動増幅回路4aのノードsoには、so配線4f及び基準電位信号線Rが電気的に接続される。
At the time of inspection of the
仮に、検査時において、ノードseに電気的に接続される配線(例えば、se配線4f及びデータ線S)の配線容量が、ノードsoに電気的に接続される配線(例えば、so配線4g及び基準信号線R)の配線容量に比べて十分に大きい場合には、図8に示すように、プリチャージ制御信号PCG1及びイコライズ制御信号EQをHIGHからLOWに切り換えたタイミングにおいて、ノードseに生じるプッシュダウン(図8中、プッシュダウン量Δ1参照)は比較的小さいのに対し、ノードsoには比較的大きなプッシュダウン(図8中、プッシュダウン量Δ2参照)が生じてしまう可能性が高い。
Temporarily, at the time of inspection, the wiring capacitance of the wiring electrically connected to the node se (for example, the se
走査線G1にHIGHが供給されて画素部2aの信号がノードseに転送されると、ノードseの電位は画素部2aに書き込まれた電位に応じて変化する。図8において、画素部2aにHIGHが書き込まれた場合には、ノードseの電位は若干上昇する(図8中、ノードseの電位を示す実線部を参照)。一方、画素部2aにLOWが書き込まれた場合には、ノードseの電位は若干低下する(図8中、ノードseの電位を示す一点鎖線を参照)。差動増幅回路4aは、ノードso及びseの電位を比較する。図8に示すように、ノードsoのプッシュダウンが比較的大きく、ノードsoの電位(即ち、リファレンス)が、画素部2aにLOWが書き込まれた場合にノードseの電位よりも低くなると、差動増幅回路4aは、画素部2aに書き込んだ信号レベルにかかわらず、ノードseが常に電源電圧VDDになってしまう。このため、画素部2aの良否の判定が不能となってしまう。
When HIGH is supplied to the scanning line G1 and the signal of the
或いは仮に、検査時において、ノードseに電気的に接続される配線(例えば、se配線4f及びデータ線S)が、ノードsoに電気的に接続される配線(例えば、so配線4g及び基準信号線R)に比べて、例えば画像表示領域10aにおける電気的なノイズの影響を受けやすい場合には、両配線に夫々生ずるノイズの大きさの間の差異によって、ノードseの電位とノードsoの電位(即ち、リファレンス)との間の高低関係が逆転してしまい、画素部2aの良否の判定を誤ってしまう可能性が高い。
Alternatively, at the time of inspection, a wiring electrically connected to the node se (for example, the se
そこで、図3に示すように、本実施形態では特に、基準電位信号線Rは、データ線Sが延在する方向に沿って配線される部分を有している。より具体的には、素子基板10上で平面的に見て、データ線Sに並んで、且つ、ノードsoからノードsoとは画像表示領域10aに対して反対側まで配線された部分を有している。基準電位信号線Rがこのように配線されているので、後述するように、差動増幅回路4aが誤作動することを防止できる。
Therefore, as shown in FIG. 3, in the present embodiment, the reference potential signal line R particularly has a portion wired along the direction in which the data line S extends. More specifically, as viewed in plan on the
本実施形態に係る液晶装置は、上述したように構成されているので、製造工程において、素子基板10及び対向基板20を貼り合わせて液晶を封入する前に、複数の画素部2aの電気的特性の評価或いは検査をすることができる。尚、電気的特性の検査対象とする不良としては、例えば、各画素部2aのデータ保持用キャパシタである付加容量Csのリークによって画素部2aがLOWに固定されてしまうという不良(以下、「LOW固定不良」という。)、画素スイッチング用のトランジスタのソース・ドレイン間リークによって画素部2aがHIGHに固定されてしまう不良(以下、「HIGH固定不良」という。)がある。
Since the liquid crystal device according to the present embodiment is configured as described above, before the
次に、本実施形態に係る液晶装置の検査及び動作について、図を参照しながら説明する。 Next, the inspection and operation of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
製造工程における液晶装置の画素部の検査について説明する前に、先ず、本実施形態に係る液晶装置が、通常の画像表示を行うときの動作について、図3を参照して説明する。 Before describing the inspection of the pixel portion of the liquid crystal device in the manufacturing process, first, an operation when the liquid crystal device according to the present embodiment performs normal image display will be described with reference to FIG.
図3において、先ず、2本のビデオ信号線7には、それぞれ奇数列と偶数列の画像信号が、ビデオ信号線7の入力端子ine及びinoに入力される。それぞれの画像信号は、Xドライバ回路101からの列選択信号(即ち、出力タイミング信号)に応じて、サンプリング回路77を構成する複数のサンプリングスイッチ77sを夫々介して、各データ線Sへ供給される。
In FIG. 3, first, in two
各データ線Sに供給された画像信号は、Yドライバ回路104からの走査線GがHIGHになって選択された行の各画素部2a(より具体的には、液晶容量Clc及び付加容量Cs)に書き込まれる。即ち、選択された走査線Gにおいて、データ線Sに供給される画像信号が対応する画素部2aに表示用の画像信号として供給されて保持される。この動作を、例えば行順次で行うことにより、液晶装置の画像表示領域10aにおいて、所望の画像が表示される。
The image signal supplied to each data line S is the
プリチャージ及びリファレンス回路13は、走査線GがHIGHになる前に、プリチャージ電圧Vpreを各データ線Sに印加する。プリチャージ電圧Vpreは、プリチャージ及びリファレンス回路13の電圧印加端子3aに供給される。プリチャージ電圧Vpreを供給するタイミングは、制御端子3b1及び3b2に与えるプリチャージ制御信号PCG1及びPCG2によって決定される。
The precharge and
尚、製品或いは試作品としての液晶装置として画像表示が行われるときは、表示データ読み出し回路4は、動作せず使用されない。 When an image is displayed as a liquid crystal device as a product or a prototype, the display data reading circuit 4 does not operate and is not used.
次に、本実施形態に係る液晶装置の検査手順について、図9から図12を参照して説明する。ここに図9は、検査システムの構成図である。図10は、検査の全体の流れの例を示すフローチャートである。図11は、図10のステップST2の読み出し動作を説明するためのタイミングチャートである。図12は、検査時における各画素部の書き込み状態を示す説明図である。 Next, the inspection procedure of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a block diagram of the inspection system. FIG. 10 is a flowchart showing an example of the entire flow of inspection. FIG. 11 is a timing chart for explaining the read operation in step ST2 of FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a writing state of each pixel portion at the time of inspection.
図9に示すように、検査時における液晶装置1(即ち、対向基板20と貼り合わされる前の、複数の画素部2a及び上述した各種回路が作り込まれた素子基板10)と、画素データの書き込みと読み込みができるテスト装置15とを、接続ケーブル16を介して電気的に接続する。接続ケーブル16は、液晶装置1のビデオ信号線7の端子ino及びine、表示データ読み出し回路4の信号線の端子4b及び4d、プリチャージ及びリファレンス回路13の端子3a及び3b等をテスト装置15に電気的に接続する(図3参照)。
As shown in FIG. 9, the
テスト装置15から、後述する所定の順番で、所定の電圧を各端子に供給することによって、複数の画素部2aの電気的特性の検査を行うことができる。以下に、その検査内容として、上述した不良のうちLOW固定不良の有無についての検査を行う手順を説明する。
By supplying a predetermined voltage from the
図10に示すように、先ず、書込工程によって、ビデオ信号線7の入力端子ino及びineからセルである各画素部2aに所定の画素信号(或いは画素データ)が入力される(ステップST1)。画素部2aの検査は、基準となる列の画素部2aに対して、検査対象となる列の画素部2aが正常であるか否かを判定することにより行われる。図11に示す各タイミング信号は、テスト装置15によって生成されて各端子に供給される。
As shown in FIG. 10, first, by a writing process, a predetermined pixel signal (or pixel data) is input from the input terminals ino and ine of the
本実施形態では特に、リファレンスは、外部から供給されており、画素部2aにリファレンスを書き込む必要はない。各画素部2aには検査のための書き込みを行う。即ち、例えば、LOW固定不良の検査を行う場合には、図12に示すように、全ての走査線Gをオンして、全ての画素部2aにHIGHを書き込む。図12は、n行×m列の各画素部2aに書き込まれる画素信号が、HIGH(図12中、「H」で示してある。)であることを示している。
Particularly in the present embodiment, the reference is supplied from the outside, and it is not necessary to write the reference to the
尚、各画素部2aにLOWを書き込んだ場合には、HIGH固定不良の検査が可能である。また、以下、全画素部2aにHIGHを書き込んで、複数の画素部2aの検査を行う例を説明するが、一部の画素部についてのみ検査を行うようにしてもよい。画像信号の書き込み後、走査線Gのゲートはオフにされる。
In addition, when LOW is written in each
尚、この時点では、駆動信号SAp−chは電源電位VDDであり、駆動信号SAn−chは接地電位であり、表示データ読み出し回路4の各差動増幅回路4aは、非動作状態である。
At this time, the drive signal SAp-ch is the power supply potential VDD, the drive signal SAn-ch is the ground potential, and each
次に、図10に示すように、読出工程によって、画素信号の読み出しを行う(ステップST2)。接続制御端子9bにHIGHの接続制御信号TE(図11参照)を供給することで、トランスミッションゲート60の各トランジスタ60sをオンにする。これにより、トランジスタ60sがオンとなって、データ線S1、S2、・・・、Smと各so配線4gとが電気的に接続される。こうして、書き込まれた画素信号を行毎に読み出して、表示データ読み出し回路4に供給する。
Next, as shown in FIG. 10, pixel signals are read out by a reading process (step ST2). By supplying a high connection control signal TE (see FIG. 11) to the
このような画素信号の読み出しの直前に、プリチャージ及びイコライズ処理が行われる。即ち、全画素部2aへの上述した所定の画素信号の書き込み後に、先ず、プリチャージ及びリファレンス回路13の端子3be及び3boに供給されるプリチャージ制御信号PCG1及びPCG2が、HIGHとなる。
Immediately before reading out such pixel signals, precharge and equalization processing are performed. That is, after the above-described predetermined pixel signal is written to all the
尚、図11に示すように、データ保持時間を確保するために、プリチャージ及びリファレンス回路13の端子3be及び3boに夫々供給されるプリチャージ制御信号PCG1及びPCG2は、データ保持時間t1だけHIGHとなる。
As shown in FIG. 11, in order to secure the data holding time, the precharge control signals PCG1 and PCG2 supplied to the terminals 3be and 3bo of the precharge and
これにより、電圧印加端子3aから基準電位信号線Rを介して供給されるプリチャージ電圧Vpreが、トランジスタ3ceを介してse配線4f及び各ソース配線Sに印加され、トランジスタ3coを介してso配線4gに印加される。so配線4gでは、差動増幅回路4aが動作する際、このプリチャージ電圧Vpreがリファレンス電圧として機能する。例えば、プリチャージ電圧Vpreとしては、中間電位が選択される。
As a result, the precharge voltage Vpre supplied from the
尚、各データ線Sのプリチャージ電圧Vpreは、HIGHとLOWの中間電位にし、共通固定電位CsCOM(図4参照)をLOW電位とする。共通固定電位CsCOMをLOW電位とするのは、データ保持用キャパシタである付加容量Csがリーク不良である場合、リーク先の共通固定電位CsCOMがLOW電位となるため、読み出し電位は基準側の中間電位より低くなるようにするためである。そして、最初のプリチャージ期間は、やや長い時間を設定しておき、リーク不良による電圧変化が現れるようにする。 The precharge voltage Vpre of each data line S is set to an intermediate potential between HIGH and LOW, and the common fixed potential CsCOM (see FIG. 4) is set to the LOW potential. The common fixed potential CsCOM is set to the LOW potential because when the additional capacitor Cs, which is a data holding capacitor, has a leakage failure, the common fixed potential CsCOM at the leak destination becomes the LOW potential. This is to make it lower. Then, a slightly long time is set for the first precharge period so that a voltage change due to a leak failure appears.
また、図11に示すように、プリチャージ電圧Vpre及びリファレンスの印加時には、制御端子8bにもHIGHのイコライズ制御信号EQを供給しており、イコライズ回路8のトランジスタ8aもオンとなって、so配線4g及びse配線4fは同電位となる。これにより、この時点では、各データ線S及び差動増幅回路4aのノードso及びseは、中間電位の状態となっている。
Further, as shown in FIG. 11, when the precharge voltage Vpre and the reference are applied, the HIGH equalize control signal EQ is also supplied to the
次に、画素信号の読み出しの直前に、プリチャージ制御信号PCG1及びイコライズ制御信号EQをLOWにして、プリチャージ及びリファレンス処理を停止させる。この際、トランジスタ3ce及び8aのゲートがHIGHからLOWに変化することによって、プッシュダウンが生じる。尚、プリチャージ制御信号PCG2はHIGHのままであり、トランジスタ3coはオンのままである。 Next, immediately before reading out the pixel signal, the precharge control signal PCG1 and the equalize control signal EQ are set to LOW to stop the precharge and reference processing. At this time, the gates of the transistors 3ce and 8a change from HIGH to LOW to cause pushdown. Note that the precharge control signal PCG2 remains HIGH, and the transistor 3co remains on.
図3に示すように、本実施形態では特に、基準電位信号線Rは、データ線Sが延在する方向に沿って配線される部分を有している。より具体的には、素子基板10上で平面的に見て、データ線Sに並んで、且つ、ノードsoからノードsoとは画像表示領域10aに対して反対側まで配線された部分を有している。即ち、基準電位信号線Rは、画像表示領域10aにおいて、データ線Sと交互に並んで配線されている。言い換えれば、基準電位信号線Rは、データ線Sと殆ど同様のパターンで、即ち素子基板10上で平面的に見てデータ線Sに沿って実践上平行に配線されている。よって、データ線S及び基準電位信号線R間の配線容量の差は殆ど或いは実践上完全になくなっている。これにより、ノードsoのプッシュダウン量(即ち、電位降下量)とノードseのプッシュダウン量とは殆ど或いは実践上完全に同じとなる。尚、プッシュダウンによるノードso及びseの電位降下量は十分に小さいので、図11では図示が省略されている。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the reference potential signal line R has a portion wired along the direction in which the data line S extends. More specifically, as viewed in plan on the
次に、図11に示すように、データ保持時間t1経過後に、走査線G1をHIGHにして、画素信号の読み出しを開始する。尚、この時点では、駆動信号SAp−chは電源電位VDDであり、駆動信号SAn−chは接地電位であり、各差動増幅回路4aはまだ動作していない状態である。
Next, as shown in FIG. 11, after the data holding time t <b> 1 has elapsed, the scanning line G <b> 1 is set to HIGH and pixel signal readout is started. At this time, the drive signal SAp-ch is the power supply potential VDD, the drive signal SAn-ch is the ground potential, and each
走査線G1をHIGHにすると、走査線G1に接続された各画素部2aから一斉に画素信号が出力される。即ち、画素部2a(具体的には、付加容量Cs)に書き込まれて保持されていた電荷が、対応するデータ線Sに一斉に移動する。各画素部2aには、HIGHが書き込まれており、画素部2aが正常であれば、図11の実線に示すように、各データ線S及びse配線4fの電位が僅かに上昇する。仮に、付加容量Csにおいてリークが発生しており、画素部2aの画素信号がLOWに変化している場合には、各データ線Sの電位は、図11の破線で示すように僅かに降下する。一方、図11に示すように、リファレンスが供給されたノードsoの電位は、基準電位信号線Rの配線容量が付加されているので、プッシュダウン量が十分に小さく、殆ど中間電位のままである。
When the scanning line G1 is set to HIGH, pixel signals are simultaneously output from the
図11に示すように、走査線G1をHIGHにした後、接続制御端子9bへの接続制御信号TEをLOWにし、トランスミッションゲート60のトランジスタ60sを所定時間t2だけオフにする。即ち、所定時間t2において、接続制御信号TE、プリチャージ制御信号PCG1、PCG2及びイコライズ制御信号EQはいずれもLOWであり、トランジスタ9a、3ce、3co及び8aはいずれもオフとなるので、so配線4g及びse配線4fはフローティング状態となる。このため、se配線4fの中間電位及びso配線4gの僅かに上昇した電位は、se配線4f及びso配線4gにおいて夫々維持され、データ線S等の他の配線からの影響を受けない。
As shown in FIG. 11, after setting the scanning line G1 to HIGH, the connection control signal TE to the
図11に示すように、接続制御信号TEをLOWにするのと同時或いは相前後して、駆動信号SAn−chをLOWからHIGHにし、更に、駆動信号SAp−chをHIGHからLOWにする。 As shown in FIG. 11, the drive signal SAn-ch is changed from LOW to HIGH at the same time as or before or after the connection control signal TE is changed to LOW, and the drive signal SAp-ch is changed from HIGH to LOW.
画素部2aが正常な場合には、駆動信号SAn−chがHIGHになることで、接地電位が差動増幅回路4aの電源ノードsnに印加され、ノードse及びsoのうちより低い電位となっているノードsoが接地電位まで低下する(図11中、ノードsoの実線参照)。また、駆動信号SAp−chがLOWになることで、電源電圧VDDが差動増幅回路4aの電源ノードspに印加され、ノードse及びsoのうちより高い電位となっているノードseが電源電圧VDDDまで上昇する(図11中、ノードseの実線参照)。
When the
画素部2aにおいてLOW固定不良が生じている場合には、駆動信号SAn−chがHIGHになることで、接地電位が差動増幅回路4aの電源ノードsnに印加され、ノードse及びsoのうちより低い電位となっているノードseが接地電位まで低下する(図11中、ノードseの破線参照)。また、駆動信号SAp−chがLOWになることで、電源電圧VDDが差動増幅回路4aの電源ノードspに印加され、ノードse及びsoのうちより高い電位となっているノードsoが電源電圧VDDまで上昇する(図11中、ノードsoの破線参照)。即ち、ノードso及びseの電位の高低関係は、画素部2aが正常な場合における高低関係とは逆になる。
When a LOW fixing defect occurs in the
次に、再び図10に示すように、ノードse及びsoの確定した電位の比較が行われる(ステップST3)。即ち、ノードso及びseの電位がLOW又はHIGHに確定すると、ノードsoの電位を出力するために、接続制御信号TEをHIGHにしてトランスミッションゲート60のトランジスタ60sがオンにされる。
Next, as shown in FIG. 10 again, the determined potentials of the nodes se and so are compared (step ST3). That is, when the potentials of the nodes so and se are determined to be LOW or HIGH, the connection control signal TE is set to HIGH to turn on the
差動増幅回路4aのノードseの確定した電位は、se配線4fから対応するデータ線Sに供給される。サンプリング回路77の各サンプリングスイッチ77sのゲートTG1〜TGmを順に開き(即ち、Xドライバ回路101から出力タイミング信号を供給し)、ビデオ信号線7から第1行目の各画素部2aの画素信号を順番に読み出し、出力ノードouto及びouteに出力させる。
The determined potential of the node se of the
走査線G1に電気的に接続された全ての画素部の画素信号が読み出されたら、走査線G1をHIGHからLOWにし、駆動信号SAn−chをHIGHからLOWにし、駆動信号SAp−chをLOWからHIGHにして差動増幅回路4aの動作を停止させる。
When the pixel signals of all the pixel portions electrically connected to the scanning line G1 are read, the scanning line G1 is changed from HIGH to LOW, the drive signal SAn-ch is changed from HIGH to LOW, and the drive signal SAp-ch is changed to LOW. To HIGH to stop the operation of the
次に、図11に示すように、プリチャージ制御信号PCG1及びイコライズ制御信号EQをHIGHにして、全てのデータ線Sをプリチャージする。尚、この2回目以降のプリチャージ時間は、初回ほど長くなくてもよい。このプリチャージ動作の後(即ち、プリチャージ時間経過後、プリチャージ制御信号PCG1及びイコライズ制御信号EQをHIGHからLOWにした後)に第2の走査線G2の電位をHIGHにすることによって、第2行目の各画素部2aのトランジスタ30をオンにする。以降、第n行目の走査線Gnに電気的に接続された画素部2aについてまで、上述した読み出し動作を走査線G毎に繰り返し行い、最終的に全画素部2aから画素信号を読み出す。
Next, as shown in FIG. 11, the precharge control signal PCG1 and the equalize control signal EQ are set to HIGH to precharge all the data lines S. Note that the second and subsequent precharge times may not be as long as the first time. After this precharge operation (that is, after the precharge time has elapsed, after the precharge control signal PCG1 and the equalize control signal EQ are changed from HIGH to LOW), the potential of the second scanning line G2 is changed to HIGH. The
ノードso及びseの確定した電位は、出力端子outo及びouteからテスト装置15に出力される。テスト装置15は、読出工程において読み出した画素信号と、書込工程において書き込んだ画素信号とを比較する。図11に示すように、画素部2aが正常な場合には、出力端子outo及びouteには、HIGHが出力される(図11中、出力端子outo及びouteの実線参照)。一方、画素部2aにLOW固定不良が生じている場合には、LOWが出力される(図11中、出力端子outo及びouteの破線参照)。よって、テスト装置15は、検査対象の画素部2aにLOW固定不良が生じているか否かを判定することができる。
The determined potentials of the nodes so and se are output to the
次に、図10に示すように、テスト装置15は、検査対象の画素部2aから読み出した画素信号がHIGHでない画素部2a(或いは「セル」とも呼ぶ)を特定し、異常画素部(或いは異常セル)として、例えば画素部毎に対応して予め決められた画素部番号(或いはセル番号)を、図示しないモニタの画面上に表示するように出力する(ステップST4)。
Next, as shown in FIG. 10, the
このように、各差動増幅回路4aは、外部から印加されたリファレンスの電位(即ち、中間電位)と各データ線Sの電位とを比較することによる各画素部2aの良否の判定を可能とする。
In this way, each
尚、リファレンスを中間電位に設定し、検査対象の画素部2aにLOWを書き込むことによって、HIGH固定不良の検査を行うことができることは明らかである。
It is obvious that the HIGH fixed defect can be inspected by setting the reference to an intermediate potential and writing LOW in the
このように、液晶装置の製造工程において、複数の画素部2a等が作り込まれた素子基板10が対向基板20と貼り合わされる前に、複数の画素部2aの良否を判定或いは検出することができるので、歩留まり低下や製造期間の短縮が可能となり、不良品を組み立てることが少なくなって、コスト低減を図ることも可能である。特に、試作品の場合には、開発期間の短縮と開発コストの削減を期待することができる。また、素子基板10が対向基板20と貼り合わされる前に、画素部2aの良否が検出できるので、いわゆるリペアも容易となる。
As described above, in the manufacturing process of the liquid crystal device, it is possible to determine or detect the quality of the plurality of
更に、図3を参照して上述したように、本実施形態では特に、基準電位信号線Rは、ノードsoに電気的に接続されており、電源印加端子3aから基準電位が供給される。即ち、ノードsoには、外部のテスト装置15(図9参照)から、基準電位信号線Rを介して基準電位が供給される。よって、基準電位を外部から安定して供給することができるので、確実に画素部2aの良否を判定することができる。即ち、画素部の不良を画素部毎に不良として検出することができる。更に、各画素部2aに含まれるトランジスタ30又は付加容量Csのどの箇所にどのような不具合が発生しているかを電気的に検出することができる。
Furthermore, as described above with reference to FIG. 3, in the present embodiment, the reference potential signal line R is electrically connected to the node so, and the reference potential is supplied from the
更に、図3に示すように、本実施形態では特に、基準電位信号線Rは、データ線Sが延在する方向に沿って配線されている。具体的には、素子基板10上で平面的に見て、データ線Sに並んで、且つ、ノードsoからノードsoとは画像表示領域10aに対して反対側まで配線されている。即ち、基準電位信号線Rは、画像表示領域10aにおいて、データ線Sと交互に並んで配線されている(つまり、図3中、左側から基準電位信号線R1、データ線S1、基準電位信号線R2、データ線S2、・・・、基準電位信号線Rm、データ線Smの順に並んで、殆ど平行に配線されている)。尚、基準電位信号線Rは、素子基板10上で平面的に見てデータ線Sに部分的に又は完全に重なっていてもよいし、横並びに配線されていてもよい。また、基準電位信号線R及びデータ線Sの例えば長さ及び幅は、等しいことが望ましい。よって、データ線S及び基準電位信号線R間の配線容量の差を殆ど或いは好ましくは完全に無くすことができる。更に、画像表示領域10aにおいて何らかの電気的なノイズが発生した場合には、データ線S及び基準電位信号線Rの両方に殆ど同じノイズによる影響が発生するので、差動増幅回路4aでノードsoに供給される基準電位とノードseに供給される電位信号の電位との高低関係がノイズの影響によって逆転してしまうことを防止することができる。従って、差動増幅回路4aが誤作動することを防止して、正確な比較結果を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 3, in the present embodiment, the reference potential signal line R is wired along the direction in which the data line S extends. Specifically, when viewed in plan on the
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、画素部2aの不良を画素部毎に不良として検出することができる。更に、各画素部2aに含まれるトランジスタ30又は付加容量Csのどの箇所にどのような不具合が発生しているかを電気的に検出することができる。加えて、データ線S及び基準電位信号線R間の配線容量の差による影響或いは画像表示領域10aにおけるノイズによる影響を殆ど或いは全く受けずに、画素部2aの良否を判定することができる。
As described above, according to the liquid crystal device according to the present embodiment, it is possible to detect a defect of the
次に、画素部の具体的な構成について、図13から図15を参照して説明する。ここに図13及び図14は、素子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13)と上層部分(図14)に相当する。図15は、図13及び図14を重ね合わせた場合のA−A'断面図である。尚、図15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 will be described with reference to FIGS. FIG. 13 and FIG. 14 are plan views showing a partial configuration related to the pixel portion on the element substrate, which respectively correspond to a lower layer portion (FIG. 13) and an upper layer portion (FIG. 14) in a laminated structure described later. . FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line AA ′ when FIGS. 13 and 14 are overlapped. In FIG. 15, the scale of each layer / member is different for each layer / member so that each layer / member can be recognized on the drawing.
図13から図15では、図3及び図4を参照して上述した画素部2a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素子基板10上に構築されている。素子基板10は、例えば、単結晶シリコン基板等からなり、例えばガラス基板や石英基板より少なくともなる対向基板20と対向配置されている。また、各回路要素は、下から順に、トランジスタ30及び付加容量Csを含む第1層、データ線S、中継層600及び容量配線400等を含む第2層、中継層610及び遮光膜710等を含む第3層、遮光膜720等を含む第4層、画素電極9a等を含む第5層より少なくともなる。また、第1層−第2層間には第1層間絶縁膜41、第2層−第3層間には第2層間絶縁膜42、第3層−第4層間には第3層間絶縁膜43、第4層−第5層間には第4層間絶縁膜44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2層が下層部分として図13に示され、第3層から第5層が上層部分として図14に示されている。
13 to 15, each circuit element of the
(第1層の構成―トランジスタ30及び付加容量Cs等―)
第1層は、トランジスタ30及び付加容量Csで構成されている。
(Structure of the first layer-
The first layer includes the
トランジスタ30は、ゲート電極30a、半導体層1a、ゲート電極30a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。図13に示すように、ゲート電極30aは、X方向に沿って延びる走査線Gから延在して形成されており、例えば導電性ポリシリコンから形成されている。尚、ゲート電極30a(即ち走査線G)は、導電性ポリシリコンの他に、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。半導体層1aは、シリコン(Si)より少なくともなる素子基板10にボロン(B)、リン(P)等の不純物イオンを注入し高温拡散させることによって形成されている(図13参照)。半導体層1aは、チャネル領域1a'、ソース領域1d及びドレイン領域1eより少なくともなる、即ち、ゲート電極30aをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んでソース領域及びドレイン領域が、自己整合的に形成されている。尚、トランジスタ30は、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有していてもよい。
The
付加容量Csは、下部電極71、誘電体膜75及び容量電極300を備えている。下部電極71は、半導体層1aと同様に、素子基板10上に不純物イオンを注入し高温拡散させることによって形成されている。即ち、下部電極71及び半導体層1aは、同一機会に、素子基板10上の付加容量Cs及びトランジスタ30を形成すべき領域に不純物イオンを注入することによって夫々が分断されるように形成されている(図13参照)。誘電体膜75は、上述したゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜2と同一膜である。尚、本実施形態に係る液晶装置は、反射型の液晶装置であるので、誘電体膜75(即ち、絶縁膜2)は、透過率を考慮する必要がなく、誘電率が高いシリコン窒化膜等或いは酸化ハフニウム(HfO2)、アルミナ(Al2O3)、酸化タンタル(Ta2O5)等の単層膜又は多層膜から形成してもよい。容量電極300は、上述したゲート電極30aと同一膜、即ち、例えば導電性ポリシリコンから形成されている。
The additional capacitor Cs includes a
(第2層の構成―データ線S、中継層600及び容量配線400等―)
第2層は、データ線S、中継層600及び容量配線400で構成されている。
(Configuration of the second layer—data line S,
The second layer is composed of the data line S, the
データ線Sは、アルミニウム等の金属膜から形成されている。尚、データ線Sは、例えば下から順にアルミニウム、窒化チタン及び窒化シリコンの3層膜として形成してもよい。データ線Sは、素子基板10上で平面的に見て、図13のY方向に沿って、トランジスタ30のソース領域1dと重なる部分を有するように形成されており、第1層間絶縁膜41及び絶縁膜2を貫通するコンタクトホール81を介して、トランジスタ30のソース領域1dと電気的に接続されている。
The data line S is formed from a metal film such as aluminum. The data line S may be formed as a three-layer film of aluminum, titanium nitride, and silicon nitride, for example, in order from the bottom. The data line S is formed so as to have a portion overlapping the
中継層600及び容量配線400は、データ線Sと同一膜として形成されている。中継層600、容量配線400及びデータ線Sは、図13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及び絶縁膜2を貫通するコンタクトホール82を介して、トランジスタ30のドレイン領域1eと電気的に接続されている。更に、中継層600は、第1層間絶縁膜41に開孔されたコンタクトホール83を介して、容量電極300に電気的に接続されている。一方、容量配線400は、第1層間絶縁膜41及び誘電体膜75(即ち絶縁膜2)を貫通するコンタクトホール84を介して、下部電極71の延在部に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。第1層間絶縁膜41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。
The first
(第3層の構成―中継層610及び遮光膜710等―)
第3層は、中継層610及び遮光膜710で構成されている。
(Structure of the third layer-
The third layer includes a
中継層610は、アルミニウム等の金属膜から形成されている。中継層610は、第2層間絶縁膜42に開孔されたコンタクトホール85を介して、中継層600と電気的に接続されている。
The
遮光膜710は、中継層610と同一膜から形成されている。図14に示すように、遮光膜710は、素子基板10上で平面的に見て、中継層610を含む領域を除く画素部2aの全領域に形成されている。即ち、遮光膜710及び中継層610は夫々が分断されるように、且つ、遮光膜710が中継層610を取り囲むようにして、画素部の殆ど全領域に形成されている。尚、遮光膜710は、トランジスタ30における光リーク電流の発生等を防止するために設けられている。
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、第1層間絶縁膜41と同様に、CMP等の平坦化処理がなされている。
The second
(第4層の構成―遮光膜720等―)
第4層は、遮光膜720で構成されている。遮光膜720は、例えばチタン等より少なくともなる。図14に示すように、遮光膜720は、素子基板10上で平面的に見て、後述するコンタクトホール86が形成される領域を除く画素部2aの全領域に形成されている。即ち、遮光膜720は、素子基板10上で平面的に見て、コンタクトホール86を取り囲むようにして、画素部の殆ど全領域に形成されている。尚、遮光膜720は、遮光膜710と同様に、トランジスタ30における光リーク電流の発生等を防止するために設けられている。
(Structure of the fourth layer—
The fourth layer is composed of a
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1層間絶縁膜41と同様に、CMP等の平坦化処理がなされている。
The third
(第5層の構成―画素電極9a等―)
第5層は、画素電極9aで構成されている。画素電極9aは、例えばアルミニウム等から形成されており、図15中、上方からの入射光を反射する。図14に示すように、画素電極9aは、素子基板10上で平面的に見て、画素部2aの殆ど全領域に形成されている。尚、相隣接する画素部2aにおける画素電極9a同士が、互いに電気的にショートしないように、画素電極9aは、画素部2aにおける縁付近には形成されていない。画素電極9aは、第3層間絶縁膜43及び第4層間絶縁膜44を貫通するコンタクトホール86を介して、中継層610と電気的に接続されている。
(Fifth layer configuration-
The fifth layer is composed of
第4層間絶縁膜44は、例えばNSGによって形成されている。その他、第4層間絶縁膜44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4層間絶縁膜44の表面は、第1層間絶縁膜41と同様に、CMP等の平坦化処理がなされている。
The fourth
上述したように、画素電極9aと中継層610と、中継層610と中継層600と、並びに、中継層600とトランジスタ30のドレイン領域1eとは、夫々コンタクトホール86、85、82を介して、電気的に接続されている。即ち、画素電極9aとトランジスタ30のドレイン領域1eとは、中継層610及び中継層600を中継して中継接続されている。
As described above, 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、素子基板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15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、例えばITO膜等の透明導電性膜より少なくともなる。
On the other hand, the
このように構成された素子基板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、素子基板10及び対向基板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2aの構成は、各画素部に共通である。上述の画像表示領域10a(図1参照)には、かかる画素部2aが周期的に形成されている。
The configuration of the
次に、基準電位信号配線の具体的な構成について、図13及び図15を参照して説明する。 Next, a specific configuration of the reference potential signal wiring will be described with reference to FIGS.
図15に示すように、図3を参照して上述した基準電位信号配線Rは、データ線S、中継層600及び容量配線400と同一膜から形成されている。また、図13に示すように、基準電位信号線Rは、データ線Sと並んで(即ち、Y方向に沿って)殆ど平行に配線されている。更に、基準電位信号線Rの幅及び厚さは、データ線Sの幅及び厚さと夫々殆ど等しく形成されている。尚、上述したように基準電位信号配線Rの長さも、データ線Sの長さと殆ど等しく形成されている。即ち、データ線S及び基準電位信号線R間の配線容量の差が殆ど無いように形成されている。よって、上述したように、差動増幅回路4aが誤作動することを防止して、正確な比較結果を得ることができる。
As shown in FIG. 15, the reference potential signal wiring R described above with reference to FIG. 3 is formed of the same film as the data line S, the
<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16を参照して説明する。ここに図16は、第2実施形態における図3と同趣旨のブロック図である。尚、図16において、図1から図15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。
Second Embodiment
Next, a liquid crystal device according to a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a block diagram having the same concept as in FIG. 3 in the second embodiment. In FIG. 16, the same components as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 15 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
図16において、本実施形態では特に、画素部2aに供給される電位信号と基準電位信号線Rに供給される電位信号との論理和をデータ線Sに出力する論理回路700を備えている。尚、その他の構成については、第1実施形態に係る液晶装置と殆ど同様である。即ち、論理回路700の入力端子は、サンプリングスイッチ77sのドレイン、及び基準電位信号線Rと電気的に接続されており、論理回路700の出力端子は、データ線Sと電気的に接続されている。そして、サンプリングスイッチ77sのドレイン或いは基準電位信号線Rのいずれかに電位信号が供給された場合には、データ線Sに電位信号を供給するように構成されている。よって、検査時には、例えば画素部2aに予め電位信号を書き込んだ後、基準電位信号線Rを介して、基準電位信号線R及びデータ線Sをプリチャージすることができる。更に、通常表示時には、帰線期間において、電圧印加端子3aから電位信号によってデータ線Sをプリチャージすることができる。即ち、基準電位信号線Rは、検査時において差動増幅回路4aに基準電位を供給すると共に、検査時及び通常表示時において基準電位信号線R或いはデータ線Sをプリチャージするプリチャージ供給線として機能することができる。
In FIG. 16, in this embodiment, in particular, a
<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。
先ず、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17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17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、反射型の液晶装置1005の前面にフロントライトを付加することにより構成されている。
<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.
First, an example in which the liquid crystal device is applied to a mobile personal computer will be described. FIG. 17 is a perspective view showing the configuration of this personal computer. In FIG. 17, a
次に、液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図18は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図18において、携帯電話1300は、複数の操作ボタン1302とともに、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。
Next, an example in which the liquid crystal device is applied to a mobile phone will be described. FIG. 18 is a perspective view showing the configuration of this mobile phone. In FIG. 18, a
尚、図17及び図18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. 17 and 18, 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、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 includes a plasma display (PDP), a field emission display (FED, SED), an organic EL display, a digital micromirror device (DMD), an electrophoresis device, and the like. It is also applicable to.
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, and an electro-optical device with such a change, In addition, an electronic apparatus including the electro-optical device is also included in the technical scope of the present invention.
2a…画素部、4a…差動増幅回路、7…画像信号線、8…イコライズ回路、9a…画素電極、77…サンプリング回路、10…素子基板、10a…画像表示領域、13…プリチャージ及びリファレンス回路、20…対向基板、60…トランスミッションゲート、71…下部電極、75…誘電体膜、101…Xドライバ回路、104…Yドライバ回路、300…容量電極、Cs…付加容量、G…走査線、S…データ線、R…基準電位信号線、so、se…ノード。 2a ... Pixel unit, 4a ... Differential amplifier circuit, 7 ... Image signal line, 8 ... Equalize circuit, 9a ... Pixel electrode, 77 ... Sampling circuit, 10 ... Element substrate, 10a ... Image display area, 13 ... Precharge and reference Circuit: 20 ... Counter substrate, 60 ... Transmission gate, 71 ... Lower electrode, 75 ... Dielectric film, 101 ... X driver circuit, 104 ... Y driver circuit, 300 ... Capacitance electrode, Cs ... Additional capacitance, G ... Scanning line, S ... data line, R ... reference potential signal line, so, se ... node.
Claims (4)
互いに交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、
前記複数の走査線及び前記複数のデータ線の交差に対応してマトリックス状に配置された複数の画素部と、
第1及び第2のノードを有し、前記第1のノードに供給される電位信号と前記第2のノードに供給される電位信号との電位を比較して、前記第1のノードに供給される電位信号が低い場合には前記第1のノードの電位をより低くし、前記第1のノードに供給される電位信号が高い場合には前記第1のノードの電位をより高くして出力する増幅器と、
前記第1のノードに電気的に接続されると共に前記データ線が延在する方向に沿って配線される部分を有し、前記第1のノードに基準電位を供給するための基準電位信号線と、
前記第2のノードに前記画素部に入力された電位信号を読み出して供給する供給手段とを備えたことを特徴とする電気光学装置。 On the board
A plurality of scan lines and a plurality of data lines intersecting each other;
A plurality of pixel portions arranged in a matrix corresponding to intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of data lines;
The first and second nodes are provided, and the potential signal supplied to the first node is compared with the potential signal supplied to the second node, and the potential signal is supplied to the first node. When the potential signal is low, the potential of the first node is lowered, and when the potential signal supplied to the first node is high, the potential of the first node is raised and output. An amplifier;
A reference potential signal line for supplying a reference potential to the first node, the portion being electrically connected to the first node and having a portion wired along a direction in which the data line extends; ,
An electro-optical device comprising: supply means for reading out and supplying a potential signal input to the pixel portion to the second node.
前記基準電位信号線は、前記画素電極よりも層間絶縁膜を介して下層側に、且つ、前記基板上で平面的に見て、前記画素電極と互いに重なるように配線される
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 Each of the plurality of pixel portions includes a reflective or transflective pixel electrode,
The reference potential signal line is wired to be lower than the pixel electrode via an interlayer insulating film and to overlap the pixel electrode when viewed in plan on the substrate. The electro-optical device according to claim 1.
前記基準電位信号線には、該基準電位信号線及び前記データ線をプリチャージするためのプリチャージ信号が供給される
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。 A logic circuit that is electrically connected to the reference potential signal line and the data line and outputs a logical sum of a potential signal supplied to the pixel portion and a potential signal supplied to the reference potential signal line to the data line. With
3. The electro-optical device according to claim 1, wherein a precharge signal for precharging the reference potential signal line and the data line is supplied to the reference potential signal line.
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