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KR101335907B1 - 전기 광학 장치 및 전자기기 - Google Patents

전기 광학 장치 및 전자기기 Download PDF

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KR101335907B1
KR101335907B1 KR1020070017450A KR20070017450A KR101335907B1 KR 101335907 B1 KR101335907 B1 KR 101335907B1 KR 1020070017450 A KR1020070017450 A KR 1020070017450A KR 20070017450 A KR20070017450 A KR 20070017450A KR 101335907 B1 KR101335907 B1 KR 101335907B1
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data lines
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히토야 나가사와
Original Assignee
세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 데이터선군의 경계에 발생하는 스트라이프상의 휘도 편차를 저감한다.
(해결 수단) 콘덴서 C(i)－k 에 의하여, 데이터선 (14)(i)－k 에 화상 신호 VIDk 가 공급되었을 때에 발생하는 푸시다운량을 크건 작건 저감 혹은 방지할 수 있다는 것에 덧붙여, 만일 푸시다운의 발생을 배제할 수가 없는 경우에도, 제 (i) 데이터선군의 양단에 위치하는 데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－12 와, 데이터선 (14)(i)－2∼14(i)－11 의 각각에 발생하는 푸시다운량을, 실사용시에 화질에 문제가 발생하지 않을 정도로 균일하게 할 수 있다.
Figure R1020070017450
전기 광학 장치, 전자기기

Description

전기 광학 장치 및 전자기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1 은 본 실시 형태에 관련된 전기 광학 장치의 평면도.
도 2 는 도 1 의 H－H'단면도.
도 3 은 본 실시 형태에 관련된 전기 광학 장치의 주요한 전기적 접속 구성을 나타내는 블록도.
도 4 는 데이터선의 구동에 관련된 회로 구성을 나타내는 도면.
도 5 는 데이터선에서의 화상 신호 전위가 변화되는 일례를 모식적으로 나타낸 도면.
도 6 은 데이터선에서의 화상 신호 전위가 변화되는 다른 예를 모식적으로 나타낸 도면.
도 7 은 데이터선에 전기적으로 접속된 콘덴서의 평면도.
도 8 은 도 7 의 B－B'선 단면도.
도 9 는 본 실시 형태에 관련된 전자기기의 평면도.
부호의 설명
1 : 액정 장치 10 : TFT 어레이 기판
14 : 데이터선 11a : 주사선
C(i)－k : 콘덴서 Cp(i)－j, CO－1, CO－2 : 기생 용량
[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 2004－125887호
본 발명은, 예를 들어 액정 장치 등의 전기 광학 장치, 및 그러한 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 예를 들어 액정 프로젝터 등의 전자기기의 기술 분야에 관한 것이다.
이런 종류의 전기 광학 장치는, 일반적으로, 시리얼-패럴렐 변환된 화상 신호에 기초하여 구동된다. 예를 들어, 액정 장치에 있어서, 기판 상의 화상 표시 영역에 배선된 복수의 데이터선은 소정 개수별로 블록화되어 있고, 시리얼-패럴렐 변환된 화상 신호는, 블록 단위이고, 그 블록에 포함되는 데이터선에 샘플링 스위치를 통하여 공급된다. 이에 따라, 소정 개수의 데이터선이 동시에, 또한 복수의 데이터선은 소정 개수별로 순차 구동된다.
이와 같이 하여 구동되는 전기 광학 장치에서는, 서로 인접한 2개 블록의 경계선에서는, 서로 인접한 데이터선 사이의 기생 용량에 기인한 푸시다운 (즉, 화상 신호 전위의 전압 강하) 에 의하여, 블록의 경계선에서 휘도 편차가 발생하는 기술적 문제점이 있다. 특허 문헌 1 은, 이러한 기술적 문제점을 해결하는 수단의 일례로서, 모든 데이터선에 콘덴서를 형성하는 기술을 개시하고 있다.
그러나, 서로 인접한 2개 블록 (즉, 복수의 데이터선을 포함한 데이터선군) 의 경계선에서는, 블록의 단(端) 에 위치하는 데이터선에 발생하는 푸시다운과, 당해 데이터선보다 블록의 중앙 근처에 배치된 데이터선에 발생하는 푸시다운은, 화상 신호가 공급되는 타이밍의 영향에 의해 상대적으로 상이해진다. 구체적으로는, 화상 신호가 공급되는 블록에 서로 인접한 블록에서는, 당해 화상 신호가 공급되는 블록에 앞서 화상 신호의 공급이 완료된 상태, 혹은 화상 신호가 아직 공급되어 있지 않은 상태이다. 즉, 당해 서로 인접한 블록에 포함되는 데이터선이 충전되는 타이밍과, 당해 화상 신호가 공급되는 블록에 포함되는 데이터선이 충전되는 타이밍은 상이하다. 그리고, 이러한 타이밍의 상위를 한 요인으로서 당해 화상 신호가 공급되는 블록의 양단에 위치하는 데이터선과 당해 블록의 중앙 근처에 위치하는 데이터선 사이에 발생하는 푸시다운량이 상위하여, 휘도 편차가 발생한다. 특허 문헌 1 에 개시된 기술은, 데이터선의 푸시다운을 억제하기 위해서 각 데이터선에 콘덴서를 형성하고 있지만, 블록의 단의 데이터선에서의 푸시다운량의 상위를 보상하고, 서로 인접한 2개 블록의 경계에 발생하는 휘도 편차를 저감시키는 것을 완전하게 실현할 수 있는 것은 아니었다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 예를 들어 서로 인접한 블록의 경계에 발생하는 휘도 편차가 저감된 고품위의 화상을 표시 가능한 전기 광학 장치 및 그러한 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명에 관련된 전기 광학 장치는 상기 과제를 해결하기 위해서, 기판 상의 화소 영역에서 서로 교차하는 복수의 주사선 및 복수의 데이터선과, 상기 화소 영역에 있어서 상기 복수의 주사선 및 상기 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 형성된 복수의 화소와, 상기 데이터선에 형성된 유지 용량과, 상기 복수의 데이터선 중 N개의 데이터선을 1군으로하여 구성되는 복수의 데이터선군별로 공급되는 N (단, N 은 2 이상의 자연수) 계통의 시리얼-패럴렐 변환된 화상 신호를 공급하는 N개의 화상 신호선을 구비하고, 상기 유지 용량 중, 상기 N개의 데이터선보다 적게 이루어지는 상기 군의 단에 위치하는 데이터선에 형성된 제 1 유지 용량의 용량치와, 상기 N개의 데이터선 중 상기 단에 위치하는 데이터선과 상이한 데이터선에 형성된 제 2 유지 용량의 용량치는 서로 상이하다.
본 발명에 관련된 전기 광학 장치에 의하면, 그 구동시에는, 시리얼-패럴렐 변환된 N개의 화상 신호가, N개의 화상 신호선에 공급되고 또한, 예를 들어 샘플링 회로로 공급된다. N개의 화상 신호는, 예를 들어 구동 주파수의 상승을 억제하면서 고정밀 화상 표시를 실현해야 하고, 외부 회로에 의하여, 시리얼인 화상 신호가 3상, 6상, 12 상, 24상, … 등, 복수의 패럴렐인 화상 신호로 변환됨으로써 생성된다.
이러한 화상 신호의 공급과 병행하여, 예를 들어 데이터선 구동 회로에 의하여, 데이터선군에 대응하는 샘플링 스위치별로, 샘플링 신호가 순차 공급된다. 그러면, 샘플링 회로에 의하여, 복수의 데이터선에는 샘플링 신호에 따라 데이터선 군별로 N개의 화상 신호가 순차 공급된다. 따라서, 동일한 데이터선군에 속하는 데이터선은 동시에 구동되게 된다. 또한, 샘플링 스위치는, 예를 들어, 편 채널형의 TFT 에 의해 각각 구성되어 있다. 샘플링 스위치는, 드레인이 데이터선에 접속되어, 게이트에 공급된 샘플링 신호에 따라 온 상태가 되고, 화상 신호가 데이터선에 공급된다.
이와 같이 데이터선이 구동되면, 각 화소부에서는, 예를 들어, 주사선 구동 회로로부터 주사선을 통하여 공급되는 주사 신호에 따라, 스위칭 동작을 실시하는 화소 스위칭 소자를 통하여, 데이터선으로부터 화상 신호가 표시 소자에 공급된다. 이에 따라, 예를 들어 표시 소자인 액정 소자는 공급된 화상 신호에 기초하여 화상 표시를 실시한다.
이상과 같이 구동이 실시되므로, 하나의 데이터선군의 중앙 근처에 위치하는 데이터선에 화상 신호가 샘플링될 때에는, 당해 데이터선의 좌우 양방이 이웃하는 데이터선도 동시에 화상 신호가 샘플링된다. 한편, 하나의 데이터선군의 단에 위치하는 데이터선이 샘플링될 때에는, 당해 데이터선의 좌우 양방이 이웃하는 데이터선 중, 일방의 데이터선밖에 샘플링되지 않는다.
여기서, 하나의 데이터선의 전위는, 서로 이웃한 데이터선 사이에 발생하는 기생 용량에 의하여, 서로 이웃한 데이터선에 화상 신호가 샘플링되었을 때에 서로 이웃한 데이터선에 발생하는 전위 변동의 영향을 받는다. 이 때, 데이터선군의 중앙 근처에 위치하는 데이터선과 단에 위치하는 데이터선에서는, 서로 이웃한 데이터선 중에 동시에 전위 변동이 발생하는 데이터선의 수가 상이하기 때문에, 하나 의 데이터선이 기생 용량을 통하여 받는 전위 변동의 영향은, 데이터선의 위치에 따라 상이하다.
즉, 데이터선군의 단에 위치하는 데이터선의 전위 변동량은, 다른 데이터선의 전위 변동량과는 상이하다.
또한, 본 명세서에서는, 데이터선의 전위 변동을 「푸시다운」 혹은 「푸시 업」이라고 칭하고 설명한다.
그래서, 본 발명의 전기 광학 장치에 의하면, 상기 N개의 데이터선보다 적게 이루어지는 상기 군의 단에 위치하는 데이터선에 기생하는 용량치와, 상기 N개의 데이터선 중 상기 단에 위치하는 데이터선과 상이한 데이터선에 기생하는 용량치를 서로 상이하게 함으로써, 휘도 편차를 저감한다.
그래서, 상기 서술한 바와 같이, 데이터선군의 양단에 위치하는 2개의 데이터선에 관련된 샘플링 스위치의 온 오프의 전환시에 발생하는 푸시다운량이 동일한 데이터선군에 속하는 다른 데이터선에서의 푸시다운량과 상이한 경우에는, 예를 들어 이들 2개의 데이터선의 각각에 대응하는 2개의 유지 용량의 용량치를 당해 데이터선군에 포함되는 다른 데이터선에 전기적으로 접속된 다른 용량치와 상이하게 함으로써, 각 데이터선에서의 푸시다운량을 균일하게 할 수 있다.
또한, 데이터선군의 양단에 위치하는 2개의 데이터선의 각각에 대응하는 용량치를 서로 균등하게 설정함으로써, 양 방향 시프트 레지스터를 포함한 데이터선 구동 회로로부터 공급되는 샘플링 신호가 각 데이터선군에 대응하여 공급되는 순서에 좌우되지 않고, 푸시다운량의 불균일성을 억제할 수도 있다.
이상의 결과, 서로 인접한 데이터선 사이의 기생 용량의 상위에 기인하여, 표시 화면 상에 시인되는 휘도 편차의 발생을 방지할 수 있게 된다. 그 결과, 전기 광학 장치에 있어서, 고품질인 화상 표시를 실시할 수 있다.
본 발명에 관련된 전기 광학 장치의 일 양태에서는, 상기 제 1 유지 용량의 용량치는, 상기 제 2 유지 용량의 용량치에 비해 상대적으로 작아도 된다.
이 양태에 의하면, 당해 데이터선군의 양단에 위치하는 2개의 데이터선의 각각에서의 푸시다운량이, 이 2개의 데이터선을 제외하는 다른 데이터선에 발생하는 푸시다운량에 비해 상대적으로 작은 경우가 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들어 화소부에 포함되는 화소 전극의 전위, 즉, 화상 신호 전위가, 화소 전극에 대향하는 대향 전극에 공급되는 대향 전극 전위보다 높은 전위인 경우 (즉, 플러스 극성인 경우), 2개의 데이터선에서의 푸시다운량은, 다른 데이터선에 발생하는 푸시다운량에 비해 상대적으로 작아지고, 2개의 데이터선에서의 전위가, 다른 데이터선의 전위보다 상대적으로 높아진다. 이러한 경우, 2개의 데이터선에 대응하는 화소부, 즉 데이터선군의 양단에 위치하는 화소부에서는, 다른 데이터선에 대응하는 화소부에 비해 표시 소자인 액정 분자에 인가되는 전압이 상대적으로 커져, 상대적으로 다른 화소부보다 광투과율이 낮은 흑색 표시가 이루어진다.
또, 예를 들어 화소부에 포함되는 화소 전극의 전위, 즉, 화상 신호 전위가, 화소 전극에 대향하는 대향 전극에 공급되는 대향 전극 전위보다 낮은 전위인 경우 (즉, 마이너스 극성인 경우), 2개의 데이터선에서의 푸시다운량은, 다른 데이터선 에 발생하는 푸시다운량에 비해 상대적으로 작아지고, 2개의 데이터선에서의 전위가 다른 데이터선의 전위보다 상대적으로 낮아진다. 이러한 경우, 2개의 데이터선에 대응하는 화소부, 즉 데이터선군의 양단에 위치하는 화소부에서는, 다른 데이터선에 대응하는 화소부에 비해 표시 소자인 액정 분자에 인가되는 전압이 상대적으로 커져, 상대적으로 다른 화소부보다 광투과율이 높은 백색 표시가 이루어진다.
따라서, 이 양태에서는, 데이터선군의 양단에 위치하는 2개의 데이터선에 대응하는 2개의 유지 용량의 용량치를 다른 용량치의 용량치보다 작게 함으로써, 당해 2개의 데이터선에서의 푸시다운량을 다른 데이터선에서의 푸시다운량과 균일하게 한다. 이에 따라, 데이터선군의 양단, 즉 데이터선군의 경계에 발생하는 휘도 편차를 저감시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 화상 표시 영역 전체에서 테스트 패턴으로서 회색으로 표시했을 경우, 데이터선군의 경계에 있어서 흑색 표시 혹은 백색 표시 등의 다른 화소부와 상이한 휘도로 화상 표시가 실시되는 문제를 저감시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 제 1 유지 용량은, 상기 군의 일방의 단의 데이터선에 형성된 유지 용량과 타방의 단에 형성된 유지 용량을 포함하고, 상기 일방의 단의 데이터선에 형성된 유지 용량의 용량치와, 상기 타방의 단의 데이터선에 형성된 유지 용량의 용량치는 서로 상이해도 된다.
이 양태에 의하면, 예를 들어 샘플링 회로로부터 각 데이터선군에 대응하여 샘플링 공급되는 샘플링 신호의 순서에 따라, 2개의 유지 용량의 용량치를 서로 상 이하게 할 수가 있다. 보다 구체적으로는, 하나의 데이터선군에 서로 인접한 2개의 데이터선군에는, 당해 하나의 데이터선을 서로 전후하여 공급되는 샘플링 신호에 따라 화상 신호가 공급된다. 따라서, 하나의 데이터선군의 양단에 위치하는 2개의 데이터선의 각각에는, 이들 2개의 데이터선군의 각각에 전위에 대응하여 서로 상이한 푸시다운량이 발생한다. 보다 구체적으로는, 데이터선의 배열 방향을 따라 일방을 향하여 순차 공급되는 샘플링 신호에 의해 각 데이터선군에 화상 신호가 순차 공급되는 경우, 혹은 타방을 향하여 각 데이터선군에 화상 신호가 순차 공급되는 경우, 즉 샘플링 신호를 공급하는 공급 형식에 따라 구분된 전기 광학 장치의 구동 방식 (R 시프트 혹은 L 시프트) 에 따라, 2개의 유지 용량의 용량치를 서로 상이하게 하면, 샘플링 신호가 공급되는 순서에 따라 2개의 데이터선에 서로 상이한 푸시다운량을 발생하는 것을 저감시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 제 1 유지 용량의 용량치는, 당해 제 1 유지 용량의 전극을 구성하는 한쌍의 도전막 및 그 한쌍의 도전막 사이에 개재하는 유전체막이 서로 중첩되는 면적, 상기 유전체막의 두께 및 상기 유전체막의 비유전율 중 적어도 하나를 조정함으로써 설정되어 있어도 된다.
이 양태에서는, 한쌍의 도전막은, 예를 들어 기판 상에서 연장된 2개의 데이터선과 일체적으로 형성된 연장부이어도 되고, 2개의 데이터선과는 별도로 형성된 도전막이 당해 2개의 데이터선의 각각에 전기적으로 접속된 것이어도 된다.
한쌍의 도전막 및 그 한쌍의 도전막 사이에 개재하는 유전체막이 서로 중첩되는 면적은, 푸시다운량 혹은 푸시업량의 상위가 각 데이터선 사이에서 저감되도 록, 기판 상에 형성되는 배선 혹은 회로의 레이아웃에 따라 정전 용량이 되도록 설정되어 있으면 된다. 이와 동일하게 유전체의 두께 및 비유전율도 설정할 수 있다.
이와 같이 하여, 2개의 유지 용량의 용량치를 적절한 값으로 확보할 수 있고, 그 데이터선이 보유해야 하는 전위에 변동이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 그 변동에 따라 각 데이터선에 전기적으로 접속된 화소 전극에 전위 변동이 발생하는 사태를 방지할 수 있고, 데이터선군의 양단에 위치하는 2개의 데이터선을 따른 스트라이프상의 휘도 편차의 발생을 최대한 억제할 수 있다.
본 발명에 관련된 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 유지 용량은 상기 기판 상에 있어서 상기 화소 영역의 주변에 위치하는 주변 영역에 배치되어 있어도 된다.
이 양태에 의하면, 당해 유지 용량 및 다른 유지 용량에 의해 화소 영역이 좁혀지지 않기 때문에, 전기 광학 장치의 사이즈를 크게 하지 않고, 표시 성능을 높일 수 있다.
본 발명에 관련된 전기 광학 장치는 상기 과제를 해결하기 위해서, 기판 상의 화소 영역에서 서로 교차하는 복수의 주사선 및 복수의 데이터선과, 상기 화소 영역에 있어서 상기 복수의 주사선 및 상기 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 형성된 복수의 화소와, 상기 복수의 데이터선 중 N개의 데이터선을 1군으로하여 구성되는 복수의 데이터선군별로 공급되는 N (단, N 은 2 이상의 자연수) 계통의 시리얼-패럴렐 변환된 화상 신호를 공급하는 N개의 화상 신호선을 구비하고, 상기 N개 의 데이터선보다 적게 이루어지는 상기 군의 단에 위치하는 데이터선에 기생하는 용량치와, 상기 N개의 데이터선 중 상기 단에 위치하는 데이터선과 상이한 데이터선에 기생하는 용량치는 서로 상이하다.
본 발명에 관련된 전기 광학 장치에 의하면, 상기 서술한 전기 광학 장치와 동일하게 휘도 편차를 저감하여, 화질을 높일 수 있다.
본 발명에 관련된 전자기기는 상기 과제를 해결하기 위해서, 상기 서술한 본 발명의 전기 광학 장치를 구비하여 이루어진다.
본 발명에 관련된 전자기기에 의하면, 상기 서술한 본 발명에 관련된 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지므로, 고품위의 표시가 가능한, 투사형 표시 장치, 휴대전화, 전자 수첩, 워드프로세서, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 워크스테이션, 화상 전화, POS 단말, 터치 패널 등의 각종 전자기기를 실현할 수 있다. 또, 본 발명에 관련된 전자기기로서, 예를 들어 전자 페이퍼 등의 전기 영동 장치 등도 실현할 수 있다.
본 발명의 이러한 작용 및 다른 이득은 다음에 설명하는 실시 형태에서 밝혀질 것이다.
이하 도면을 참조하면서 본 실시 형태의 전기 광학 장치 및 이것을 구비하여 이루어지는 전자기기를 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 본 발명의 전기 광학 장치의 일례인 액정 장치를 예로 든다.
＜1；액정 장치의 전체 구성＞
먼저, 도 1 및 도 2 를 참조하면서, 본 실시 형태에 관련된 액정 장치 (1) 의 구체적인 구성을 설명한다. 도 1 은, TFT 어레이 기판 (10) 을 그 위에 형성된 각 구성요소와 함께 대향 기판 (20) 측에서 본 액정 장치 (1) 의 개략적인 평면도이며, 도 2 는, 도 1 의 H－H'단면도이다.
도 1 및 도 2 에 있어서, 액정 장치 (1) 는, TFT 어레이 기판 (10) 과, TFT 어레이 기판 (10) 에 대향 배치된 대향 기판 (20) 을 구비하고 있다. TFT 어레이 기판 (10) 및 대향 기판 (20) 사이에는 액정층 (50) 이 봉입되어 있고, TFT 어레이 기판 (10) 및 대향 기판 (20) 은, 화상 표시 영역 (10a) 의 주위에 위치하는 시일 영역에 형성된 시일재 (52) 를 통하여 서로 접착되어 있다.
시일재 (52) 는, 양 기판을 부착하기 위한, 예를 들어 자외선 경화 수지, 열경화 수지 등으로 이루어지고, 제조 프로세스에 있어서 TFT 어레이 기판 (10) 상에 도포된 후, 자외선 조사, 가열 등에 의해 경화된 것이다. 시일재 (52) 중에는, TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 의 간격 (기판 간 갭) 을 소정 치로 하기 위한 글래스 파이버 혹은 유리 비즈 등의 갭 재료가 산포되어 있다.
시일재 (52) 가 배치된 시일 영역의 내측에 병행하여, 화상 표시 영역 (10a) 의 액자 영역을 규정하는 차광성의 액자 차광막 (53) 이, 대향 기판 (20) 측에 형성되어 있다. 단, 이러한 액자 차광막 (53) 의 일부 또는 전체는, TFT 어레이 기판 (10) 측에 내장 차광막으로서 형성되어도 된다.
화상 표시 영역 (10a) 의 주변에 위치하는 주변 영역 중, 시일재 (52) 가 배치된 시일 영역의 외측에 위치하는 영역에는, 데이터선 구동 회로 (101) 및 외부 회로 접속 단자 (102) 가 TFT 어레이 기판 (10) 의 1변을 따라 형성되어 있다. 주사선 구동 회로 (104) 는, 이 1변에 인접하는 2변 중 어느 하나를 따라, 또한, 액자 차광막 (53) 에 덮이도록 하여 형성되어 있다. 또한, 주사선 구동 회로 (104) 를, 데이터선 구동 회로 (101) 및 외부 회로 접속 단자 (102) 가 형성된 TFT 어레이 기판 (10) 의 1변에 인접하는 2변을 따라 형성되어도 된다. 이 경우, TFT 어레이 기판 (10) 이 나머지 1변을 따라 형성된 복수의 배선에 의하여, 2개의 주사선 구동 회로 (104) 는 서로 전기적으로 접속된다. 또한, 화상 표시 영역 (10a) 의 주변에 위치하는 주변 영역에는, 후술하는 각 데이터선에 전기적으로 접속된 복수의 콘덴서 (유지 용량) 가 배치되어 있다.
대향 기판 (20) 의 4개의 코너부에는, 양 기판 사이의 상하 도통 단자로서 기능하는 상하 도통재 (106) 가 배치되어 있다. 한편, TFT 어레이 기판 (10) 에는 이들의 코너부에 대향하는 영역에 있어서 상하 도통 단자가 형성되어 있다. 이들 상하 도통 단자 및 상하 도통재 (106) 에 의하여, TFT 어레이 기판 (10) 및 대향 기판 (20) 사이에 전기적인 도통을 취할 수가 있다.
도 2 에 있어서, TFT 어레이 기판 (10) 상에는, 화소 스위칭용의 TFT 나 주사선, 데이터선 등의 배선이 형성된 후의 화소 전극 (9a) 상에, 배향막이 형성되어 있다. 한편, 대향 기판 (20) 상에는, 대향 전극 (21) 이외에, 격자상 또는 스트라이프상의 차광막 (23), 나아가서는 최상층 부분에 배향막이 형성되어 있다. 액정층 (50) 은, 예를 들어 1종 또는 여러 종류의 네마틱 액정을 혼합한 액정으로 이루어지고, 이들 한쌍의 배향막 사이에서, 소정 배향 상태를 취한다. 또한, 액정 장치 (1) 는, 샘플링 회로 이외에 프리차지 회로를 구비하고 있어도 된다.
＜2；액정 장치의 전기적인 구성＞
다음으로, 도 3 을 참조하면서, 액정 장치 (1) 의 전기적인 접속 구성을 설명한다. 도 3 은, 액정 장치 (1) 의 주요한 전기적 접속 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3 에 있어서, 액정 장치 (1) 는, TFT 어레이 기판 (10) 의 주변 영역에 주사선 구동 회로 (104), 데이터선 구동 회로 (101), 샘플링 회로 (200), 검사 회로 (701), 화상 신호선 (171) 및 용량부 (CA) 를 구비하고 있다.
주사선 구동 회로 (104) 는, Y스타트 펄스 DY 가 입력되면, Y 클록 신호 CLY 및 반전 Y 클록 신호 CLYinv 에 기초하는 타이밍으로, 주사 신호 Y1, …, Ym 을 순차 생성하여 출력한다. 데이터선 구동 회로 (101) 는, X스타트 펄스 DX 가 입력되면, X 클록 신호 CLX 및 반전 X 클록 신호 XCLXinv 에 기초하는 타이밍으로, 샘플링 신호 S1, S2, …, Sn 을 순차 생성하여 출력한다. 주사선 구동 회로 (104) 및 데이터선 구동 회로 (101) 의 각각은, TFT 어레이 기판 (10) 상에서의 화상 표시 영역 (10a) 의 주변 영역에 형성된 복수의 TFT 를 포함한 시프트 레지스터 등의 신호 처리 수단을 구비하고 있다.
샘플링 회로 (200) 는 데이터선 (14) 별로 형성된 복수의 샘플링 스위치 (202) 를 구비하고 있다. 샘플링 스위치 (202) 는, 예를 들어, 전기적으로 직렬로 접속된 2개의 TFT 로 구성되어 있고, 이들 TFT 의 P 채널형 또는 N 채널형의 편 채널형 TFT 이다.
액정 장치 (1) 는, TFT 어레이 기판 (10) 의 중앙을 점하는 화상 표시 영역 (10a) 에, 가로 세로로 배선된 데이터선 (14), 주사선 (11a) 및 용량 배선 (400) 을 구비하고 있다. 데이터선 (14) 및 주사선 (11a) 이 서로 교차하는 교점에 대응하는 위치에 매트릭스상으로 화소부 (70) 가 형성되어 있다. 화소부 (70) 는, 액정 소자 (118), 화소 전극 (9a), 및 화소 전극 (9a) 을 스위칭 제어하기 위한 TFT (116), 그리고 유지 용량 (119) 을 구비하다. 용량 배선 (400) 은 도시 생략된 정전위원에 전기적으로 접속되어 있다. 용량 배선 (400) 에 공급되는 전원의 전위는, 화소 전극 (9a) 에 대향 배치된 대향 전극에 공급되는 대향 전극 전위 LCCOM 이다. 용량 배선 (400) 은, 유지 용량 (119) 을 구성하는 일방의 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 이 일방의 전극의 전위는, 액정 장치 (1) 의 구동시에 대향 전극 전위 LCCOM 에 유지된다. 유지 용량 (119) 는, 액정 소자 (118) 와 병렬로 부가되어 있다. 화소 전극 (9a) 의 전압은, 소스 전압이 인가된 시간보다, 예를 들어 3자리수나 긴 시간만큼 유지 용량 (119) 에 의해 유지되므로, 유지 특성이 개선되는 결과, 높은 콘트라스트비가 실현된다.
화상 신호선 (171) 의 각각은, 샘플링 회로 (200) 를 통하여 각각 대응하는 데이터선에 전기적으로 접속되어 있다. 외부 회로로부터 공급된 1 계통의 입력 화상 데이터 VID 를 시리얼-패럴렐 변환하여 얻을 수 있는 N 계통의 화상 신호는, 샘플링 신호 Si 에 따라 온 오프가 전환되는 샘플링 스위치 (202) 를 통하여 화상 신호선 (171) 의 각각에 공급된다. N 계통의 화상 신호는, 예를 들어, 도시 생략된 화상 신호 공급 회로 등의 신호 변환 수단을 사용하여 1 계통의 입력 화상 데 이터를 변환함으로써 생성된다.
본 실시 형태에서는, 12 계통, 즉 12 상 (N=12) 의 화상 신호 VID1∼VID12 가 생성되고, 이들 12 상의 화상 신호에 대응하여 화상 신호선 (171) 은 12개 형성되어 있다. 또한, 도시 생략된 화상 신호 공급 회로에 있어서, 화상 신호 VID1∼VID12 의 각각의 전압이, 기준 전위인 대향 전극 전위 LCCOM 에 대해서 플러스 극성 및 마이너스 극성으로 반전되고, 이와 같이 극성 반전된 화상 신호 VID1∼VID12 가 출력되어도 된다.
검사 회로 (701) 는, 데이터선 (14) 에 전기적으로 접속되어 있고, 검사 신호를 각 화소부 (70) 에 공급한다.
용량부 (CA) 는, 복수의 콘덴서 C(i)－k (i=1, 2, …, n, n 은 2 이상의 자연수이며, k=1, 2, …, N 이다) 를 구비하고 있다. 복수의 콘덴서 C(i)－k 는, 용량 배선 (400) 및 각 데이터선 (14) 에 전기적으로 접속되어 있고, 샘플링 스위치 (202) 가 온 상태로 전환되었을 때에, 데이터선 (14) 에 공급된 화상 신호 전위가 본래의 화상 신호 전위에 비하여, 작아지는 것 (즉, 푸시다운) 을 저감 혹은 방지한다.
＜3；액정 장치의 동작 원리＞
다음으로, 도 3 을 참조하면서, 액정 장치 (1) 의 동작 원리를 설명한다. 액정 장치 (1) 는, 라인 반전 방식의 일례인 1H 반전 구동 방식으로 구동된다.
도 3 에 있어서, TFT (116) 는, 데이터선 (14) 으로부터 공급되는 화상 신호를 선택 화소에 인가하기 위하여 형성되어 있다. TFT (116) 의 게이트는 주사 선 (11a) 에 전기적으로 접속되어 있고, 소스는 데이터선 (14) 에 전기적으로 접속되어 있다. TFT (116) 의 드레인은 화소 전극 (9a) 에 접속되어 있다. 화소 전극 (9a) 은, 후술하는 대향 전극 (21) 사이에 형성되는 액정 용량을 화상 신호에 따라 일정 기간 유지한다. 유지 용량 (119) 의 일방의 전극은, 화소 전극 (9a) 과 병렬하여 TFT (116) 의 드레인에 전기적으로 접속되고, 타방의 전극은 대향 전극 전위 LCCOM 가 공급된 용량 배선 (400) 에 접속되어 정전위에 유지된다.
액정 장치 (1) 는, 예를 들어 TFT 액티브 매트릭스 구동 방식을 채용하여, 주사선 구동 회로 (104) 로부터 각 주사선 (11a) 에 주사 신호 Y1, Y2, …, Ym 을 선 순차로 인가함과 함께, TFT (116) 가 온 상태가 되는 수평 방향의 선택 화소 영역의 열에, 데이터선 구동 회로 (101) 로부터 데이터선 (14) 에 화상 신호를 인가하도록 되어 있다. 이 때, 화상 신호를 각 데이터선 (14) 에 선 순차로 공급해도 된다. 이에 따라, 화상 신호가 선택 화소 영역의 화소 전극 (9a) 에 공급된다. 액정 장치 (1) 는, TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 이 액정층 (50) 을 통하여 대향 배치되어 있기 때문에 (도 2 참조), 이상과 같이 하여 구획 배열된 화소 영역별로 액정층 (50) 에 전계를 인가함으로써, 양 기판 사이의 투과광량이 화소 영역별로 제어되어 화상이 계조 표시된다. 이 때, 각 화소 영역에 유지된 화상 신호는, 유지 용량 (119) 에 의해 리크가 방지된다.
12 상에 시리얼-패럴렐 전개된 화상 신호 VID1∼VID12 는, N개, 본 실시 형태에서는 12개의 화상 신호선 (171) 을 통하여 각 화소부 (70) 에 공급된다. 데이터선 (14) 은, 이하에 설명한 바와 같이, 화상 신호선 (171) 의 개수에 대응하 는 12개의 데이터선 (14) 을 1군으로 하는 데이터선군별로 순차 구동된다.
데이터선 구동 회로 (101) 로부터, 데이터선군에 대응하는 샘플링 스위치 (202)별로 샘플링 신호 Si(i=1, 2, …, n) 가 순차 공급되고, 샘플링 신호 Si 에 따라 각 샘플링 스위치 (202) 는 온 상태가 된다.
따라서, 화상 신호 VID1∼VID12 는, 온 상태로 전환 샘플링 스위치 (202) 를 통하여 12개의 화상 신호선 (171) 의 각각으로부터 데이터선군에 속하는 데이터선 (14) 에 동시에, 또한 데이터선군별로 순차 공급되고, 하나의 데이터선군에 속하는 데이터선 (14) 은 서로 동시에 구동된다. 따라서, 본 실시 형태의 액정 장치 (1) 에 의하면, 데이터선 (14) 을 데이터선군별로 구동하기 때문에, 구동 주파수를 억제할 수 있다.
액정 소자 (118) 에는, 화소 전극 (9a) 및 대향 전극 (21) 의 각각의 전위에 의해 규정되는 인가 전압이 인가된다. 액정은, 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화함으로써, 광을 변조하여, 계조 표시를 가능하게 한다. 노멀리 화이트 모드이면, 각 화소의 단위에서 인가된 전압에 따라 입사광에 대한 투과율이 감소되고, 노멀리 블랙 모드이면, 각 화소의 단위에서 인가된 전압에 따라 입사광에 대한 투과율이 증가되어 전체적으로 액정 장치 (1) 로부터 화상 신호 VID1∼VID12 에 따른 콘트라스트를 갖는 광이 출사되어 화상이 표시된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 1H 반전 구동 방식이 채용되어 있으므로, m번째 (단 m 은 자연수) 의 필드 혹은 프레임의 화상 표시 기간 중, Y축 방향 (도면 중, 데이터선 (14) 을 따른 방향) 으로 병렬된 화소 전극 (9a) 의 각 행에, 인접하는 열과는 기준 전압에 대한 극성이 상이한 전압이 인가되고, 화소 영역은, 행별로 역극성의 액정 구동 전압이 인가된 상태로서 구동된다. 보다 구체적으로는, m번째의 필드에 계속되는 m＋1번째의 필드 혹은 프레임의 화상 표시 기간으로는, 액정 구동 전압의 극성을 반전시킨다. m＋2번째의 필드 혹은 프레임 이후는, m번째 및 m＋1번째와 동일한 상태가 주기적으로 반복된다. 이와 같이 액정층 (50) 에 대한 인가 전압의 극성을 주기적으로 반전시키면, 액정에 직류 전압이 인가되는 것이 방지되고, 액정의 열화가 억제된다. 추가로, 화소 전극 (9a) 의 행별로 인가 전압의 극성을 반대로 하고 있기 때문에, 크로스토크 또는 플리커가 저감된다. 유지 용량 (119) 을 구성하는 한쌍의 전극 중 용량 배선 (400) 에 전기적으로 접속된 전극 (즉, 상기 서술한 일방의 전극) 의 전위는, 대향 전극 전위 LCCOM 에 유지되어 있기 때문에 일정하지만, 용량 배선 (400) 에 전기적으로 접속되어 있지 않은 전극 (즉, 상기 서술한 일방의 전극) 의 전위는, 고정 전위인 대향 전극 전위 LCCOM 에 대한 인가 전압, 즉 화상 신호 전위의 극성 반전에 의해 주기적으로 역극성의 전위가 된다.
본 실시 형태에서는, 액정 장치 (1) 의 구동 방식으로서 1H 반전 구동을 예로 들고 있지만, 구동 방식은 화소열별로 역극성의 전압을 인가하는 1S 반전 구동 방식, 혹은 인접하는 화소별로 역극성의 전압을 인가하는 도트 반전 구동 방식을 채용해도 되는 것은 말할 필요도 없다.
다음으로, 도 4 내지 도 6 을 참조하면서, 데이터선 (14) 의 구동에 관련된 주요한 구성을 설명한다. 도 4 는, 데이터선 (14) 의 구동에 관련된 회로 구성을 나타내는 도면이다. 도 5 및 도 6 은, 하나의 데이터선군에 포함되는 각 데이터선에서의 화상 신호 전위의 변화를 모식적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는, m개의 데이터선 (14) 의 배열 방향을 따라 편 방향으로, 데이터선 (14) 이 데이터선군별로 순차 구동되는 경우를 예로 든다. 보다 구체적으로는, 데이터선 구동 회로 (101) 로부터 제 (i－1) 번째, 제 i 번째 및 제 (i＋1) 번째로 출력되는 3개의 샘플링 신호 Si－1, Si, Si＋1 에 기초하여 구동되는 3개의 데이터선군 중, 특히 제 i 번째의 샘플링 신호 Si 에 기초하여 구동되는 제 i 데이터선군의 구성에 주목하여 설명한다.
도 4 에 있어서, 액정 장치 (1) 는, 12개의 데이터선으로 이루어지는 제 (i) 데이터선군 및 용량부 (CA) 를 구비하고 있다.
제 (i) 데이터선군에 속하는 데이터선 (14)(i)－k(k=1, 2, …, 12) 는 화상 신호 VID1∼VID12 의 각각과 샘플링 스위치 (202) 및 분기 배선 E1∼E12 를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 12개의 분기 배선 E1∼E12 의 일단은 화상 신호선 (171) 에 각각 전기적으로 접속되어 있고, 타단은 샘플링 스위치 (202) 를 통하여 데이터선 (14)(i)－k(k=1, 2, …, 12) 에 전기적으로 접속되어 있다. 각 샘플링 스위치 (202) 는 예를 들어 TFT 로 구성되고, 소스가 분기 배선 Ek(k=1, 2, …, 12) 에 전기적으로 접속됨과 함께, 드레인이 데이터선 (14)(i)－k 에 전기적으로 접속된다. 샘플링 스위치 (202) 의 게이트는, 제어 배선 X1∼X12 를 통하여 데이터선 구동 회로 (101) 에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제어 배선 X1∼ X12 에는 제 i 번째의 샘플링 신호 Si 가 데이터선 구동 회로 (101) 로부터 일괄적으로 공급된다.
용량부 (CA) 는, 각 데이터선 (14)(i)－k 에 대응하여 형성된 콘덴서 C(i)－k 를 구비하고 있다. 콘덴서 C(i)－k 는, 각 데이터선 (14)(i)－k 및 용량 배선 (400) 사이에 전기적으로 접속되어 있고, 데이터선 (14)(i)－k 에 화상 신호 VIDk 를 공급하기 전 또는 공급할 때에, 후술하는 기생 용량 Cp(i)－k, CO－1, CO－2 를 통하여 데이터선 (14)(i)－k 에 전위 변동이 발생하는 것을 저감 혹은 방지한다.
여기서, 도 4 에 나타내는 복수의 데이터선 (14)(i)－k 의 각각에는, 서로 인접한 다른 데이터선 (14)(i)－k 사이에 기생 용량 Cp(i)－j (j=1, 2, …, 11) 가 존재하고 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 제 (i) 데이터선군에 속하는 데이터선 (14)(i)－11 과, 이 데이터선에 서로 인접한 다른 데이터선 (14)(i)－10 및 데이터선 (14)(i)－12 사이에는, 기생 용량 Cp(i)－10 및 기생 용량 Cp(i)－11 이 존재한다.
한편, 제 (i) 데이터선군의 배열 방향을 따라 제 (i) 데이터선군의 양단에 위치하는 2개의 데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－12 중, 데이터선 (14)(i)－1 과, 제 (i－1) 번째의 샘플링 신호 Si－1 에 기초하여 화상 신호가 공급되는 제 (i－1) 데이터선군에 속하는 데이터선 (14)(i－1)－12 사이에는, 기생 용량 CO－1이 존재한다. 데이터선 (14)(i)－12 와, 제 (i＋1) 번째의 샘플링 신호 Si＋1 에 기초하여 화상 신호가 공급되는 제 (i＋1) 데이터선군에 속하는 데 이터선 (14)(i＋1)－1 사이에는, 기생 용량 CO－2 가 존재한다.
본 실시 형태에서는, 제 (i) 데이터선군에 화상 신호 VID1∼VID12 가 공급되는 타이밍에 서로 전후하는 타이밍으로, 제 (i－1) 데이터선군 및 제 (i＋1) 데이터선군의 각각에 화상 신호 VID1∼VID12 가 일괄적으로 공급된다.
따라서, 화상 신호 VID1∼VID12 가 공급되었을 때에, 제 (i) 데이터선군에 포함되는 데이터선 중, 단에 위치하는 데이터선 이외의 데이터선, 예를 들어 데이터선 (14)(i)－2 에 화상 신호가 공급될 때에는, 동시에 오른쪽 옆의 데이터선 (14)(i)－1 과, 왼쪽 옆의 데이터선 (14)(i)－3 의 양방에 화상 신호가 공급된다. 즉, 데이터선 (14)(i)－2 에 화상 신호가 공급되고, 데이터선 (14)(i)－2 의 전위가 변화할 때에는, 동시에 양방이 이웃하는 데이터선의 전위도 변화한다.
한편, 제 (i) 데이터선군의 단에 위치하는 데이터선, 예를 들어 데이터선 (14)(i)－1 에 화상 신호가 공급될 때에는, 왼쪽 옆의 데이터선 (14)(i－1)－12 에의 화상 신호를 공급하는 것은 이미 종료되어 있다. 따라서, 데이터선 (14)(i)－1 에 화상 신호가 공급되고, 데이터선 (14)(i)－1 의 전위가 변화할 때에는, 왼쪽 옆의 데이터선의 전위는 변화하지 않고, 오른쪽 옆의 데이터선의 전위가 변화한다.
이 때문에, 데이터선군의 단에 위치하는 데이터선과, 그 외의 데이터선은, 기생 용량을 통하여 받는 인접한 데이터선의 전위 변화의 영향의 크기가 상이하다. 이 결과적으로, 데이터선군의 단에 있는 데이터선은 다른 데이터선과 비교하여 푸시다운량이 상이하게 된다.
구체적으로는, 데이터선 (14)(i)－2 는, 화상 신호가 공급될 때, 기생 용량 Cp(i)－1 및 기생 용량 Cp(i)－2 의 각각을 통하여, 데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－3 의 전위 변화의 영향을 받는다. 즉, 데이터선 (14)(i)－2 는 양방이 이웃하는 데이터선으로부터 영향을 받는다. 데이터선 (14)(i)－3∼14(i)－11 도 동일하다.
이에 대하여, 데이터선 (14)(i)－1 은, 화상 신호가 공급될 때, 기생 용량 Cp(i)－1 로부터 데이터선 (14)(i)－2 의 전위 변화의 영향을 받는다. 한편, 데이터선 (14)(i－1)－12 의 전위는 변화하고 있지 않으므로, 데이터선 (14)(i)－1 은, 기생 용량 CO－1 로부터는 어떠한 영향을 받지 않는다. 즉, 데이터선 (14)(i)－1 은 편측의 데이터선만으로부터 영향을 받는다. 데이터선 (14)(i)－12 에 대해서도 동일하게 성립된다.
이 결과, 데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－12 에 발생하는 푸시다운량과 데이터선 (14)(i)－2 내지 데이터선 (14)(i)－11 에 발생하는 푸시다운량은 서로 상이하다. 이러한 푸시다운량의 상위는, 제 (i) 데이터선군의 양단에 위치하는 데이터선에 따라, 스트라이프상의 표시 이상을 발생시키는 한 요인이 된다.
또한, 표시 이상의 예로서는, 테스트 패턴으로서 액정 장치 (1) 에 회색 표시했을 때에, 상대적으로 어두운 부분, 즉 검은 부분이 데이터선을 따라 스트라이프상로 표시되는 문제나, 검은 부분 대신에 상대적으로 주위보다 밝은 부분, 즉 흰 부분이 데이터선을 따라 스트라이프상으로 표시되는 문제 등이 있다.
여기서, 도 5 및 도 6 을 참조하면서, 제 (i) 데이터선군에 포함되는 데이터 선에 발생하는 푸시다운량을 보다 구체적으로 설명한다.
도 5 는, 대향 전극 전위 LCCOM 에 대해서 플러스 극성의 화상 신호 VID1∼VID12 가 공급된 데이터선의 전위를 모식적으로 나타내고 있다. 도 6 은, 대향 전극 전위 LCCOM 에 대해서 마이너스 극성의 화상 신호 VID1∼VID12 가 공급된 데이터선의 전위를 모식적으로 나타내고 있다.
도 5(a) 에 있어서, 데이터선 (14)(i)－1∼14(i)－12 의 각각에 공급되는, 대향 전극 전위 LCCOM 을 기준 전위로 한 본래의 화상 신호 VID1∼VID12 의 화상 신호 전위에 비하여, 데이터선 (14)(i)－2∼14(i)－11 에서의 실제로 공급된 화상 신호 VID2∼VID11 의 화상 신호 전위는 기생 용량에 따라 데이터선 (14)(i)－2∼14(i)－11 에 발생한 푸시다운량 PD1 분만큼 낮아진다.
도 5(b) 에 있어서, 데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－12 에서는, 다른 데이터선 (14)(i)－2∼14(i)－11 에 발생하는 푸시다운량 PD1 에 비해 상대적으로 작은 푸시다운량 PD2 가 발생하고 있다.
따라서, 노멀리 화이트의 경우, 도 5(a) 및 도 5(b) 에 나타낸 전위의 상위에 의하여, 제 (i) 데이터선군의 양단에 위치하는 데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－12 를 따라 흑색에 가까운 표시가 이루어지는 문제가 발생한다.
도 6(a) 에 있어서, 데이터선 (14)(i)－1∼14(i)－12 의 각각에 공급되는 대향 전극 전위 LCCOM 을 기준 전위로 한 본래의 화상 신호 VID1∼VID12 의 화상 신호 전위에 비하여, 데이터선 (14)(i)－2∼14(i)－11 에 있어서 실제로 공급된 화상 신호 VID2∼VID11 의 화상 신호 전위는, 데이터선 (14)(i)－2∼14(i)－11 에 발생 한 푸시업량 PU3 분만큼 높아진다.
도 6(b) 에 있어서, 데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－12 에서는, 다른 데이터선 (14)(i)－2∼14(i)－11 에 발생하는 푸시업량 PU3 에 비해 상대적으로 작은 푸시업량 PU4 가 발생하고 있다.
따라서, 도 6(a) 및 도 6(b) 에 나타낸 전위의 상위에 의하여, 제 (i) 데이터선군의 양단에 위치하는 데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－12 를 따라 흑색에 가까운 표시가 이루어는 문제가 발생한다.
이에 대하여, 본 실시 형태의 액정 장치 (1) 는, 데이터선 (14)(i)－k 에 화상 신호 VIDk 가 공급되었을 때에 발생하는 푸시다운량 (혹은 푸시업량) 을 저감 혹은 방지하는 것에 덧붙여, 만일 푸시다운의 발생을 배제할 수가 없는 경우에도, 제 (i) 데이터선군의 양단에 위치하는 데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－12 와, 데이터선 (14)(i)－2∼14(i)－11 과의 각각에 발생하는 푸시다운량의 상위를, 화상 표시로 문제가 발생하지 않을 정도로 균일하게 할 수 있는 것이다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 「제 1 유지 용량」및 「제 2 유지 용량」의 각각 일례인 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 는 콘덴서 C(i)－2∼C(i)－11 에 비해 상이한 정전 용량을 가지고 있다. 즉, 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 각각의 정전 용량은, 기생 용량 Cp(i)－1∼Cp(i)－11 과 기생 용량 CO－1 및 기생 용량 CO－2 를 개재한 전위 변동의 영향의 상위를 상쇄하도록, 콘덴서 C(i)－2∼C(i)－11 과 상이한 정전 용량으로 설정되어 있다. 예를 들어, 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 정전 용량은, 콘덴서 C(i)－2∼C(i)－11 의 정전 용량 에 비해 상대적으로 작아지도록 설정되어 있다.
이와 같이 제 (i) 데이터선군의 중앙 근처에 위치하는 데이터선 (14)(i)－2∼14(i)－11 에 전기적으로 접속된 콘덴서 C(i)－2∼C(i)－11 과 제 (i) 데이터선군의 양단에 위치하는 데이터선 (14)(i)－1∼14(i)－12 에 대응하는 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 정전 용량을 서로 상이한 값으로 설정함으로써, 복수의 데이터선 사이에 발생하는 푸시다운량의 불균일성을 저감 혹은 방지할 수 있고, 데이터선군의 경계에 발생하는 흑색 표시 혹은 백색 표시 등의 표시 이미지의 문제를 저감시킬 수 있다.
또한, 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 정전 용량은, 흑색 표시 혹은 백색 표시 등의 스트라이프상의 휘도 편차가 발생하지 않도록, 혹은 실질적으로 화질을 저하시키지 않도록, 실험적, 이론적 혹은 시뮬레이션적으로 설정되어 있으면 된다.
데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－12 에서의 화상 신호 VID1 및 화상 신호 VID12 의 화상 신호 전위에 대한 푸시다운량이, 다른 데이터선에 공급되는 화상 신호에 대한 푸시다운량보다 작은 경우에는, 푸시다운량의 차이를 상쇄하도록, 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 정전 용량을 다른 콘덴서보다 상대적으로 작게 설정하면 된다. 예를 들어, 콘덴서 C(i)－2∼C(i)－11 의 정전 용량을 2 내지 3pF 정도로 설정하고, 이에 대하여, 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 정전 용량을, 푸시다운량의 상위 1V 당 0.1pF 정도 작게 설정하면 된다.
콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 각각의 정전 용량은, 액정 장치 (1) 의 구동 방식에 따라 서로 동일하게 설정되어 있어도 되고, 서로 상이한 값으로 설정되어 있어도 된다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 정전 용량을 서로 동일하게 설정함으로써, 양 방향 시프트 레지스터를 포함한 데이터선 구동 회로로부터 공급되는 샘플링 신호가 각 데이터선군에 대응하여 공급되는 순서에 좌우되지 않아, 푸시다운량의 불균일성을 저감시킬 수 있다.
또, 본 실시 형태의 액정 장치 (1) 가 채용한 구동 방식과 같이, 일 방향을 따라 순차 각 데이터선군에 화상 신호를 공급하는 경우 (소위 R 시프트 방식, 혹은 L 시프트 방식) 에는, 화상 신호가 순차 공급되는 방향에 따라 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 각각의 정전 용량을 상이하게 설정함으로써, 데이터선군의 양단에 위치하는 2개의 데이터선의 각각에서 서로 상이한 푸시다운량이 발생한 경우에도, 이들 푸시다운량과, 다른 데이터선에서 발생하는 푸시다운량을 균일하게 할 수 있다. 이에 따라, 데이터선군의 양단에 발생하는 스트라이프상의 휘도 편차 등의 표시 이미지의 문제를 보다 효과적으로 저감 혹은 방지할 수 있다.
이상의 결과, 본 실시 형태에 관련된 액정 장치에 의하면, 서로 인접한 데이터선 사이의 기생 용량을 개재한 전위 변화의 영향의 상위에 기인하여 표시 화면 상에 시인되는 흑색 표시 혹은 백색 표시 등의 휘도 편차의 발생을 저감 혹은 방지할 수 있다. 그 결과, 액정 장치 등의 전기 광학 장치에 있어서, 고품질인 화상 표시를 실시할 수가 있다.
＜4；콘덴서의 구체적 구성＞
다음으로, 도 7 및 도 8 을 참조하면서, 데이터선에 전기적으로 접속된 콘덴서의 구체적인 구성을 설명한다. 도 7 은, 데이터선에 전기적으로 접속된 콘덴서의 평면도이며, 도 8 은, 도 7 의 B－B'선 단면도이다. 또한, 도 7 은 제 (i) 데이터선군의 구체적인 평면 구조를 나타내고 있다.
도 7 에 있어서, 콘덴서 C(i)－k(k=1, 2, …, 12) 는, TFT 어레이 기판 (10) 상에 있어서 화상 표시 영역 (10a) 의 주변에 위치하는 주변 영역에 형성되어 있다. 또한, 데이터선 (14) 의 도 4 중 하단 측에는 샘플링 회로 (200) 및 데이터선 구동 회로 (101) 가 접속되어 있다 (도 4 에 있어서 도시 생략, 도 3 참조).
콘덴서 C(i)－k 는, 데이터선 (14) 에 전기적으로 접속된 제 1 도전막 (511) 을 일방의 전극으로 하여, 데이터선 (14) 에 교차하는 방향으로 연장하고, 대향 전극 전위 LCCOM 에 전위가 유지된 콘덴서 전극용 배선 (503) 에 전기적으로 접속된 제 2 도전막 (512) 을 타방의 전극으로 함과 함께, 이들 사이에 도 8 에 나타내는 유전체막 (75) 을 사이에 두고 구성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 각각이 갖는 제 1 도전막 (511－1) 및 제 1 도전막 (511－12) 는, 다른 제 1 도전막 (511－2∼511－11) 에 비해 작은 면적이 되도록 형성되어 있다. 제 1 도전막 (511－1) 및 제 1 도전막 (511－12) 이 제 2 도전막 (512) 및 유전체막 (75) 과 중첩하는 면적은, 다른 콘덴서 C(i)－2 내지 콘덴서 C(i)－11 보다 작다. 따라서, 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 각각의 정전 용량은, 다른 콘덴서 C(i)－2 내지 콘덴서 C(i)－11 의 정전 용량보다 상대적으로 작게 설정되어 있다.
도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 제 1 도전막 (511) 은, 제 1 층간 절연막 (41) 상에 형성되어 있다. 제 1 도전막 (511) 은, 컨택트홀 (581) 및 컨택트홀 (582), 그리고 우회층 (520) 을 통하여 데이터선 (14) 과 서로 전기적으로 접속되어 있다. 컨택트홀 (581) 은, 제 1 층간 절연막 (41) 및 제 2 층간 절연막 (42) 을 관통하여 개공된 것으로서, 컨택트홀 (582) 은 제 1 층간 절연막 (41) 에 개공된 것이다. 우회층 (520) 은, 하지 절연막 (12) 상에 형성된 것으로서, 주사선 (11a) 과 동일 막으로서 형성되어 있다. 이에 따라, 제 1 도전막 (511) 은, 데이터선 (14) 과 동일한 전위를 갖는다.
우회층 (520) 에는, 컨택트홀 (583) 을 통하여, 검사 회로용 배선 (60a) 이 접속되어 있다. 검사 회로용 배선 (60a) 은, 데이터선 (14) 과 동일 막으로 형성되어 있다. 검사 회로용 배선 (60a) 의 끝에는, 도 3 에 나타낸 검사 회로 (701) 가 접속되어 있고, 검사 회로 (701) 는 복수의 TFT (702) 를 포함하는 것으로 되어 있다. TFT (702) 에는, 검사 회로용 배선 (60a) 과는 별도로, 배선 (703) 이 접속되어 있다.
도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 제 2 도전막 (512) 은 제 1 도전막 (511) 상에 형성된 유전체막 (75) 상에, 그 제 1 도전막 (511) 과 대향하도록 형성되어 있다. 제 2 도전막 (512) 은, 제 2 층간 절연막 (42) 상에 형성된 콘덴서 전극용 배선 (503) 에 컨택트홀 (584) 을 통하여 접속되어 있다.
콘덴서 전극용 배선 (503) 은, 데이터선 (6a) 에 교차하는 방향으로 연장되고 데이터선 (14) 과 동일 막으로서 형성되어 있다. 또한, 제 1 도전막 (511) 및 콘덴서용 전극 배선 (503) 과, 검사 회로용 배선 (60a) 의 3가지는, 도 8 에 나타내는 바와 같이 동일 막으로서 형성되어 있다.
콘덴서 전극용 배선 (503) 은, 대향 전극 (21) 에 대향 전극 전위 LCCOM 을 공급하기 위해서, 도 3 에 나타내는 용량 배선 (400) 에 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 제 2 도전막 (512) 의 전위는 대향 전극 전위 LCCOM 에 유지되어 있다.
따라서, 화상 신호 VID1∼VID12 가 각 데이터선 (14) 에 공급되었을 때에는, 제 1 도전막 (511), 제 2 도전막 (512) 및 유전체막 (75) 의 중첩 면적에 따라 각 콘덴서의 정전 용량이 상이하게 된다. 보다 구체적으로는, 다른 콘덴서보다 제 1 도전막의 면적이 작은 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 정전 용량은 다른 콘덴서 C(i)－2 및 콘덴서 C(i)－11 보다 상대적으로 작게 설정되어 있다.
이러한 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 에 의하면, 이미 서술한 바와 같이, 제 (i) 데이터선군의 양단의 데이터선을 따라 표시되는 스트라이프상의 휘도 편차를 저감시킬 수 있어 고품위의 화상을 표시할 수 있다. 또한, 콘덴서 C(i)－1 및 콘덴서 C(i)－12 의 정전 용량을 다른 콘덴서와 상이한 정전 용량으로 설정하기 위해서는, 유전체막 (75) 의 두께 혹은 비유전율 등의 정전 용량을 규정하는 특성을 조정하는 것도 가능하다.
또, 본 실시 형태에 있어서는, 콘덴서 전극용 배선 (503) 내지 제 2 도전막 (512) 을 고정 전위로 하기 위해서는, 대향 전극 (21) 을 고정 전위로 하기 위한 전원, 또는 데이터선 구동 회로 혹은 주사선 구동 회로에 공급되는 고정 전위를 공급하기 위한 전원 중 어느 하나를 사용할 수 있고, 여하튼, 그 콘덴서 전극용 배선 (503) 내지 제 2 도전막 (512) 을 위해서, 특별히 전원을 형성할 필요가 없는 만큼, 장치 구성을 간략화할 수 있다.
추가로, 유전체막 (75) 은, 화소부 (70) 가 구비하는 유지 용량 (119) 에 포함되는 유전체막과 동일 막을 공용할 수 있다. 따라서, 별도 장치 구성을 번잡하게 하지 않고, 콘덴서 C(i)－k 를 구성할 수 있고, 데이터선에서의 화상 신호 전위의 상위에 따라 발생하는 휘도 편차를 저감시킬 수 있다.
(변형예)
데이터선 (14)(i)－1 및 데이터선 (14)(i)－12 에는 콘덴서를 형성하지 않고, 데이터선 (14)(i)－2∼14(i)－11 에는 콘덴서를 형성하고, 당해 콘덴서의 용량치를 최적화하여도, 상기 서술한 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또, 상기 서술한 실시 형태는, 데이터선에 부가적으로 콘덴서를 형성하는 것이었다. 그러나, 데이터선 그 자체나 각 데이터선에 대응하는 샘플링 스위치 (202) 에도 기생 용량이 존재하고 있으므로, 이들의 기생 용량을 사용하여 상기 서술한 형태와 동일한 효과를 나타낼 수도 있다.
데이터선의 기생 용량이란, 예를 들어, 데이터선과 화소 전극 사이에 존재하는 용량이나, 데이터선과 다른 배선 혹은 회로 사이에 존재하는 용량, 혹은 데이터선 자체가 갖는 배선 용량이다.
이들의 기생 용량이 블록 단에 위치하는 데이터선에 대해 상이하게 해도 된다. 예를 들어, 블록 단에 위치하는 데이터선에 대해서는, 다른 데이터선에 비하여, 배선폭을 가늘게 형성하고, 혹은 길이를 짧게 하거나 하여, 면적을 작게 함 으로써, 배선 용량을 작게 하도록 해도 된다.
이렇게 함으로써, 데이터선에 부가적으로 형성된 콘덴서의 용량치를 블록 단의 데이터선과 상이한 데이터선으로 상이하게 했을 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(전자기기)
다음으로, 상기 서술한 액정 장치를 각종의 전자기기에 적용하는 경우에 대해 설명한다. 도 9 는, 액정 장치를 라이트 밸브로서 사용한 프로젝터의 구성예를 나타내는 평면도이다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 프로젝터 (1100) 내부에는 할로겐 램프 등의 백색 광원을 적어도 갖는 램프 유닛 (1102) 이 형성되어 있다. 이 램프 유닛 (1102) 으로부터 사출된 투사광은, 라이트 가이드 (1104) 내에 배치된 4장의 미러 (1106) 및 2장의 다이크로익 미러 (1108) 에 의해 RGB 의 3원색으로 분리되고, 각 원색에 대응하는 라이트 밸브로서의 액정 패널 (1110R, 1110B, 1110G) 에 입사된다.
액정 패널 (1110R, 1110B, 1110G) 의 구성은, 상기 서술한 액정 장치 (1) 와 동등하고, 화상 신호 처리 회로로부터 공급되는 R, G, B 의 원색 신호에 의해 각각 구동되는 것이다. 그리고, 이들의 액정 패널에 의해 변조된 광은, 다이크로익 프리즘 (1112) 에 3 방향으로부터 입사된다. 이 다이크로익 프리즘 (1112) 에서는, R 및 B 의 광이 90도로 굴절하는 반면, G의 광이 직진한다. 따라서, 각 색의 화상이 합성되는 결과, 투사 렌즈 (1114) 를 통하여, 스크린 등에 컬러 화상이 투여된다.
여기서, 각 액정 패널 (1110R, 1110B, 1110G) 에 의한 표시 이미지에 대해 주목하면, 액정 패널 (1110G) 에 의한 표시 이미지는, 액정 패널 (1110R, 1110B) 에 의한 표시 이미지에 대해서 좌우 반전하는 것이 필요하다.
또한, 액정 패널 (1110R, 1110B, 1110G) 에는, 다이크로익 미러 (1108) 에 의하여, R, G, B 의 각 원색에 대응하는 광이 입사되므로, 컬러 필터를 형성할 필요는 없다.
이러한 프로젝터 (1100) 는, 상기 서술한 액정 장치 (1) 를 구비하여 이루어지므로, 스트라이프상의 휘도 편차가 억제된 고품위의 화상을 표시할 수 있다.
본 발명에 의하면, 서로 인접한 데이터선 사이의 기생 용량의 상위에 기인하여, 표시 화면 상에 시인되는 휘도 편차의 발생을 방지할 수 있게 된다. 그 결과, 전기 광학 장치에 있어서, 고품질인 화상 표시를 실시할 수 있다.

Claims (8)

  1. 화소 영역에,
    서로 교차하는 복수의 주사선 및 복수의 데이터선과,
    상기 복수의 주사선 및 상기 복수의 데이터선의 각각의 교차에 대응하여 형성된 복수의 화소와,
    상기 화소 영역의 외측에,
    상기 복수의 데이터선의 각각과 전기적으로 접속된 복수의 유지 용량과,
    상기 복수의 데이터선의 각각과 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 복수의 유지 용량과 전기적으로 접속된 콘덴서 전극용 배선과,
    상기 복수의 데이터선의 각각과 상기 콘덴서 전극용 배선을 우회하도록 형성된 우회층을 통하여 전기적으로 접속된 복수의 검사 회로용 배선과,
    N개 (단, N 은 2 이상의 자연수) 의 데이터선을 1 군으로 하여 구성되는 복수의 데이터선군별로 N 계통의 시리얼-패럴렐 변환된 화상 신호를 공급하는 N개의 화상 신호선을 구비하고,
    상기 유지 용량은, 상기 우회층과 중첩되도록 형성되어 있고,
    상기 유지 용량 중, 상기 N개의 데이터선으로 이루어지는 상기 군의 단에 위치하는 데이터선에 전기적으로 접속된 제 1 유지 용량의 용량치와, 상기 N개의 데이터선 중 상기 단에 위치하는 데이터선과 상이한 데이터선에 전기적으로 접속된 제 2 유지 용량의 용량치는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유지 용량의 용량치는, 상기 제 2 유지 용량의 용량치에 비해 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유지 용량은, 상기 군의 일방의 단의 데이터선에 전기적으로 접속된 유지 용량과 타방의 단에 전기적으로 접속된 유지 용량을 포함하고,
    상기 일방의 단의 데이터선에 전기적으로 접속된 유지 용량의 용량치와, 상기 타방의 단의 데이터선에 전기적으로 접속된 유지 용량의 용량치는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유지 용량의 용량치는, 당해 제 1 유지 용량의 전극을 구성하는 한쌍의 도전막 및 그 한쌍의 도전막 사이에 개재하는 유전체막이 서로 중첩되는 면적, 상기 유전체막의 두께 및 상기 유전체막의 비유전율 중 적어도 하나를 조정함으로써 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  5. 삭제
  6. 기판 상의 화소 영역에서 서로 교차하는 복수의 주사선 및 복수의 데이터선,
    상기 화소 영역에 있어서 상기 복수의 주사선 및 상기 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 형성된 복수의 화소, 및
    상기 복수의 데이터선 중 N개의 데이터선을 1군으로하여 구성되는 복수의 데이터선군별로 공급되는 N (단, N 은 2 이상의 자연수) 계통의 시리얼-패럴렐 변환 된 화상 신호를 공급하는 N개의 화상 신호선을 구비하고,
    상기 N개의 데이터선으로 이루어지는 상기 군의 단에 위치하는 데이터선에 기생하는 용량치와, 상기 N개의 데이터선 중 상기 단에 위치하는 데이터선과 상이한 데이터선에 기생하는 용량치와는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항, 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  8. 삭제
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