KR101562394B1 - 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

과제

액정 장치 등의 전기 광학 장치에 있어서, 단판식으로 고품위의 컬러 표시를 실시하여 고정세화를 도모한다.

해결 수단

전기 광학 장치는, 기판 (10) 상에, 복수의 주사선 (11) 및 데이터선 (6) 과, R, G 또는 B 에 대응하는 복수의 서브 화소부 (70) 와, 일렬로 배열된 3 개의 샘플링 회로 (71) 가, 복수 배열되어 이루어지는 샘플링 수단을 구비한다. 샘플링 회로는, 박막 트랜지스터로 구성됨과 함께, 게이트 전극 (72) 을 공용으로 갖고, 소스 또는 드레인에 전기적으로 접속되어 있는 화상 신호선은, 게이트 전극과 중첩 부분을 포함한다.

주사선, 데이터선, 게이트 전극

Description

전기 광학 장치 및 전자 기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은 예를 들어 단판식 (短板式) 으로 컬러 표시 가능한, 액정 장치 등의 전기 광학 장치, 및 그러한 전기 광학 장치를 구비한, 예를 들어 액정 프로젝터 등의 전자 기기의 기술 분야에 관한 것이다.

이런 종류의 전기 광학 장치에서는, 1 개의 화소부를 구성하는 RGB (즉, 적색, 녹색, 청색) 각각의 3 개의 서브 화소부는, 전형적으로는 1 개의 화소 내에서 가로 방향 혹은 X 방향으로 나열된다. RGB 각각의 화상 신호는, 서로 인접하는 3 개의 데이터선을 통하여, 이들 3 개의 서브 화소부에 동시에 공급된다. 또한, 구동 주파수를 높이는 등의 목적에서, 시리얼-패럴렐 변환 혹은 전개 (즉, 상 (相) 전개) 가 이용되는 경우에는, RGB 각각의 화상 신호는 가로 방향으로 나열되는 복수의 화소부에 대하여 동시에 공급된다. 특히, 이와 같이 화상 신호를 공급하는 경우에 발생하기 쉬운 것으로 되어 있는, RGB 계열 내에 있어서의 세로 줄무늬를 저감하기 위하여, 데이터선 혹은 소스선에 부가 용량을 부가하는 기술도 제안되어 있다 (특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 2007－256909호

이런 종류의 전기 광학 장치에서는, 고정세화라는 일반적 요청하에서 화소 피치를 작게 하면, RGB 별도로 형성되는 샘플링 회로를, 동일 피치로 가로 방향으로 나열한 채로 기판 상에 배치하는 것이 현저하게 곤란해진다. 이에 대하여 먼저, 본원 발명자의 연구에 따르면, RGB 각각의 3 개의 샘플링 회로를 세로 방향으로 나열하는, 즉 세로 방향으로 3 단으로 하여 배치하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 배경 기술 등에 있는 전기 광학 장치에 있어서, 3 단의 샘플링 회로를 배치하면, 3 단의 샘플링 회로의 상호간에, 데이터선에 이르기까지의 배선 길이, 배선 경로, 기생 용량 등에 무시할 수 없는 차가 생긴다. 따라서, RGB 계열 내뿐만 아니라 계열간에 있어서의 줄무늬 편차, 바꿔 말하면 세로 줄무늬가 크든 작든 발생한다. 특히, 전형적으로 그렇듯이, 샘플링 회로를 박막 트랜지스터로 구성하면, RGB 계열간에 소스의 푸쉬 다운량에 무시할 수 없는 차가 생긴다. 이 때문에, 예를 들어 액정에 대한 국소적인 직류 성분의 인가에 의해 혹은 대향 전극의 전위 설정에 이상이 생김으로써, 번인 (burn-in) 도 발생하기 쉬워진다는 기술적 문제점이 있다.

본 발명은 예를 들어, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 단판식으로 고품위의 컬러 표시를 실시하는 것이 가능하고, 또한 고정세화에 적합한 전기 광학 장치, 및 그러한 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치는 상기 과제를 해결하기 위하여, 기판 상에, 화소 영역에 있어서 제 1 방향으로 각각 연장되고 또한 그 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향으로 배열되어 있으며, 주사 신호를 순차 공급하기 위한 복수의 주사선과, 상기 화소 영역에 있어서 상기 제 2 방향으로 각각 연장되고 또한 상기 제 1 방향으로 배열되어 있으며, RGB 각각의 화상 신호를 공급하기 위한 복수의 데이터선과, 상기 복수의 데이터선 및 상기 복수의 주사선의 교점에 대응하여 서브 화소마다 형성되어 있고, 각각이 R, G 또는 B 에 대응하는 복수의 서브 화소부와, 상기 복수의 데이터선 중 R, G 및 B 에 대응하는 3 개의 서로 인접하는 데이터선에 대하여 상기 화상 신호를 공급함과 함께 상기 제 2 방향으로 일렬로 배열된 3 개의 샘플링 회로가, 상기 제 1 방향으로 복수 배열되어 이루어지는 샘플링 수단을 구비하고, 상기 3 개의 샘플링 회로는 각각, 박막 트랜지스터로 구성됨과 함께, 상기 제 2 방향으로 연장되는 게이트 전극을 공용으로 갖고, 상기 3 개의 샘플링 회로의 각각에 있어서, 상기 박막 트랜지스터의 소스 또는 드레인에 전기적으로 접속되어 있고 샘플링 전 또는 후에 있어서의 상기 화상 신호를 공급하기 위한 화상 신호선은, 상기 기판 상에서 평면적으로 볼 때 상기 게이트 전극에 겹쳐지고 또한 상기 제 2 방향으로 연장되는 중첩 부분을 포함한다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치에 의하면, 그 동작시에는, 예를 들어 전원 신호, 데이터 신호, 제어 신호 등의 각종 신호가 입출력되면, 예를 들어 기판 상에 배치된 내장 구동 회로 또는 외부 장착된 구동 회로에 의해, 주사 신호가 주사선에 대하여 순차 공급된다. 이와 병행하여 화상 신호가 데이터선에 대하여, 예를 들어 서로 인접하는 3 개의 데이터선마다 동시에, 혹은 추가로 시리얼-패럴렐 변환 혹은 전개에 의해, 3 × n (단, n 은 2 이상의 자연수) 개의 데이터선마다 동시에 공급된다. 구체적으로는, 제 2 방향 (즉 전형적으로는 세로 방향 또는 Y 방향) 으로 일렬로 배열된 3 개의 샘플링 회로로부터, R, G 및 B 에 대응하는 3 개의 서로 인접하는 데이터선에 대하여, RGB 각각의 화상 신호가 동시에 또는 순서대로 공급된다. 이와 같은 각종 신호의 입출력에 의해, 제 1 전기 광학 장치에 있어서, 예를 들어 액정 표시, EL (ElectroLuminescence) 표시, 플라즈마 표시 등의 전기 광학 동작이 액티브 매트릭스 방식으로 실시된다. 본 발명에서는 특히, 화소 영역에, 전형적으로는 RGB (적녹청) 각각의 컬러 필터가 화소마다 형성되어 있고, 각 화소에서는, RGB 각각의 3 개의 서브 화소부로 구성되는 화소부에 의해, 화소 단위로 RGB 의 합성에 의한 컬러 표시가 가능해져, 화소 영역 전체적으로는 단판식으로 컬러 표시 혹은 풀 컬러 표시가 이루어진다.

또한, 본원에 있어서 「화소 영역」이란 개개의 화소가 차지하는 영역을 의미하는 것이 아니라, 종횡으로 배열된 다수의 화소로 구성되는 영역의 전체를 의미하고, 전형적으로는 「화상 표시 영역」을 의미한다.

여기서 본 발명에서는 특히, 3 개의 샘플링 회로는 각각, 화소 스위칭용 소자인 박막 트랜지스터와 동일 또는 상이한 적층 구조를 갖는 박막 트랜지스터로 구성되어 있고, 제 2 방향으로 연장되는 게이트 전극을 공용으로 갖는다. 또한, 박막 트랜지스터의 소스 또는 드레인에 전기적으로 접속된 화상 신호선은, 샘플링 전 또는 후에 있어서의 화상 신호를 공급하기 위하여, 게이트 전극과 겹쳐지고 또한 제 2 방향으로 연장되는 중첩 부분을 포함한다. 따라서, 화상 신호선의 폭방향에 대하여 말하면, 중첩 부분을 포함하므로, 중첩 부분이 없이 박막 트랜지스터의 측면을 화상 신호선이 모두 통과하는 경우와 비교하여, 현격히 폭이 좁아도 된다. 따라서, 화소 피치 혹은 데이터선의 배선 피치의 미세화에 대응하여, 샘플링 수단에 있어서의 폭을 좁히는 것이 용이해지므로, 고정세화에 매우 적합한 샘플링 수단이 실현되게 된다.

또한, 3 개의 서로 인접하는 데이터선의 상호간에 있어서의, 화상 신호선에 의한 기여분도 포함한 기생 용량의 차는, 중첩 부분의 존재에 의해 커질 수도 있다. 그러나, 예를 들어, 중첩 부분 및 게이트 전극 사이의 층간 거리를 (예를 들어, 양자 사이에 개재하는 층간 절연막의 막두께를) 크게 취함으로써 혹은 양자 사이에 전자 실드층을 형성함으로써, 또는 후술하는 양태와 같이 부가 용량을 데이터선마다 형성함과 함께 그 용량값을 그 기생 용량의 차가 작아지도록 조정함으로써, 그 기생 용량의 차를 작게 할 수 있다. 즉, 그 기생 용량의 차에서 기인하는 세로 줄무늬 혹은 번인을 미연 방지하거나 또는 비교적 용이하게 저감시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 고정세화를 용이하게 도모하면서, 단판식으로 고품위의 컬러 표시를 실시하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 일 양태에서는, 상기 복수의 데이터선에 각각, 전기적으로 접속된 부가 용량을 추가로 구비하고, 상기 3 개의 서로 인접하 는 데이터선의 상호간에 있어서의, 각각에 전기적으로 접속된 상기 화상 신호선에 의한 기여분도 포함한 기생 용량의 차를 저감하도록, 상기 부가 용량의 값이 상기 상호간에 상이한 값으로 되어 있다.

이 양태에 의하면, 3 개의 서로 인접하는 데이터선의 상호간에 있어서의 기생 용량의 차가, 만일 중첩 부분의 존재에 의해 커졌다고 해도, 데이터선마다 형성된 부가 용량의 용량값을 그 기생 용량의 차가 작아지도록 조정함으로써, 그 기생 용량의 차를 작게 할 수 있다. 즉, 그 기생 용량의 차에서 기인하는 세로 줄무늬 혹은 번인을 미연 방지 또는 저감시킬 수 있다. 부가 용량은, 바람직하게는, 데이터선의 선단이나 근원 등, 화소 영역에 있어서의 표시 동작 등의 전기 광학 동작의 방해가 되지 않는 영역에 배치되면 된다.

이 양태에서는, 상기 부가 용량은, 상기 기판과 한 쌍을 이루는 대향 기판 상에 형성된 대향 전극에 전기적으로 접속된 하나의 용량 전극과, 상기 복수의 데이터선의 선단에 형성된 다른 용량 전극이 서로 대향함으로써 구축되어 있고, 상기 하나 및 다른 용량 전극의 평면 사이즈가 상기 상호간에 상이하게 되어 있음으로써, 상기 차가 저감되도록 구성해도 된다.

이와 같이 구성하면, 전형적으로는 LCCOM 등으로 불리는 고정 전위 또는 일정 주기로 직사각형파적으로 반전되는 소정 전위인 대향 전극 전위로 떨어지는 대향 전극에 전기적으로 접속된 하나의 용량 전극을 이용하여 부가 용량을 실현할 수 있다. 이 때, 용량 전극의 평면 사이즈를 변경하는 것만으로, 전술한 기생 용량의 차를 저감시킬 수 있으므로 실시가 매우 용이하다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 복수의 서브 화소부는, 상기 제 2 방향으로 일렬로 배열된 R 에 대응하는 열, 상기 제 2 방향으로 일렬로 배열된 G 에 대응하는 열, 및 상기 제 2 방향으로 일렬로 배열된 B 에 대응하는 열이, 순서대로 상기 제 1 방향으로 배열되어 이루어지고,

상기 3 개의 데이터선 중, 상기 R 에 대응하는 1 개의 데이터선이, 상기 R 에 대응하는 열에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 G 에 대응하는 1 개의 데이터선이, 상기 G 에 대응하는 열에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 B 의 화상 신호를 공급하기 위한 1 개의 데이터선이, 상기 B 에 대응하는 열에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 복수의 서브 화소부 중 상기 3 개의 데이터선에 전기적으로 접속됨과 함께 상기 제 1 방향으로 서로 인접하는 3 개의 서브 화소부로 1 개의 화소부가 구성된다.

이 양태에 의하면, 제 2 방향을 따라, 즉 전형적으로는 세로 스트라이프상의, 소위“스트라이프 배열”의 컬러 필터를 채용하면서, RGB 각각의 3 개의 서브 화소부로 각각 구성되는 화소부를 화소로 하여 컬러 표시가 가능해진다. 이 때, 세로 줄무늬나 번인이 저감되어 있으므로, 고품위의 컬러 표시가 가능해져 고정세도로 하기도 용이하다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 3 개의 샘플링 회로 중 하나의 샘플링 회로에 관한 상기 화상 신호선은, 상기 기판 상에서 평면적으로 볼 때, 상기 3 개의 샘플링 회로 중 다른 샘플링 회로를 구성하는 상기 박막 트랜지스터의 측면을 상기 제 2 방향으로 통과하는 부분을 갖는다.

이 양태에 의하면, 기판 상에서 평면적으로 볼 때, R, G 및 B 에 대응하는 3 개의 서로 인접하는 데이터선에 접속되어 있는 각 샘플링 회로가 형성되어 있는 주변 영역 부분에 대하여, 일방의 편측에 샘플링 회로가 가까이 배치됨과 함께 타방의 편측에 통과하는 부분이 가까이 배치된다. 따라서, 이 주변 영역 부분에 대해서는, 샘플링 회로 및 화상 신호선의 레이아웃 효율이 매우 높아진다.

이 양태에서는, 상기 샘플링 수단 및 상기 화상 신호선은, 상기 통과하는 부분이, 상기 측면으로서 상기 3 개의 샘플링 회로에 대하여 동일측에 있는 측면을 통과하도록 배치되어 있도록 구성해도 된다.

이와 같이 구성하면, 기판 상에서 평면적으로 볼 때, R, G 및 B 에 대응하는 3 개의 서로 인접하는 데이터선에 접속되어 있는 3 개의 샘플링 회로가 형성되어 있는 주변 영역 부분에 대하여, 일방의 편측에 샘플링 회로가 가까이 배치됨과 함께 타방의 편측에 통과하는 부분이 가까이 배치된다. 따라서, 이 주변 영역 부분에 대해서는, 샘플링 회로 및 화상 신호선의 레이아웃 효율이 매우 높아진다. 또한, 이 주변 영역 부분이 제 1 방향으로 복수 배열되어 있으므로, 주변 영역의 전역으로서도, 샘플링 회로 및 화상 신호선의 레이아웃 효율이 매우 높아진다.

본 발명의 제 1 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 기판 상에서 채널 영역, 상기 소스 및 상기 드레인을 포함하는 반도체층, 게이트 절연막, 그리고 상기 게이트 전극이 이 순서로 적층되어 이루어지고, 상기 게이트 전극 상에는, 하나의 층간 절연막, 및 상기 화상 신호선을 구성하는 하나의 도전막이 이 순서로 적층되어 있다.

이 양태에 의하면, 기판 상에는, 박막 트랜지스터를 구성하는 반도체층, 게이트 절연막, 게이트 전극, 하나의 층간 절연막, 및 화상 신호선을 구성하는 하나의 도전막이 이 순서로 적층되어 있고, 기판 상에 있어서의 적층 구조 및 제조 공정을 간략화할 수 있어 실천상 매우 유리하게 된다.

이 양태에서는, 상기 하나의 도전막 및 상기 게이트 전극 사이에 상기 하나의 층간 절연막 및 다른 층간 절연막을 개재하여 협지되어 있음과 함께 다른 도전막으로 구성되어 있고, 상기 화상 신호선을 중계 접속하는 중계 배선을 추가로 구비해도 된다.

이와 같이 구성하면, 중계 배선을 이용하여, 상이한 화상 신호선이 교차하는 개소에 대해서도 문제 없이, 전기적으로 접속된 상태를 구축할 수 있으므로 실천상 매우 유리하다. 또한, 이와 같은 중계 배선은, 도전성 금속막으로 구성되어도 되고, 도전성 폴리실리콘 등의 비금속성의 도전성 재료로 구성되어도 된다.

본 발명의 제 2 전기 광학 장치는 상기 과제를 해결하기 위하여, 기판 상에, 화소 영역에 제 1 방향으로 각각 연장되고 또한 그 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향으로 배열되어 있으며, 주사 신호를 순차 공급하기 위한 복수의 주사선과, 상기 화소 영역에 상기 제 2 방향으로 각각 연장되고 또한 상기 제 1 방향으로 배열되어 있으며, RGB 각각의 화상 신호를 공급하기 위한 복수의 데이터선과, 상기 복수의 데이터선 및 상기 복수의 주사선의 교점에 대응하여 서브 화소마다 형성되어 있고, 각각이 R , G 또는 B 에 대응하는 복수의 서브 화소부와, 상기 복수의 데이터선 중 R, G 및 B 에 대응하는 3 개의 서로 인접하는 데이터선에 대하여 상기 화상 신호를 공급함과 함께 상기 제 2 방향으로 일렬로 배열된 3 개의 샘플링 회로가, 상기 제 1 방향으로 복수 배열되어 이루어지는 샘플링 수단과, 상기 복수의 데이터선에 각각 전기적으로 접속된 부가 용량을 구비하고, 상기 3 개의 서로 인접하는 데이터선의 상호간에 있어서의, 각각에 전기적으로 접속된 상기 화상 신호선에 의한 기여분도 포함한 기생 용량의 차를 저감하도록, 상기 부가 용량의 값이 상기 상호간에 상이한 값으로 되어 있다.

본 발명의 제 2 전기 광학 장치에 의하면, 그 동작시에는, 상기 서술한 본 발명에 관한 제 1 전기 광학 장치의 경우와 마찬가지로, 예를 들어 액정 표시, EL (ElectroLuminescence) 표시, 플라즈마 표시 등의 전기 광학 동작이 액티브 매트릭스 방식으로 실시된다.

여기서 본 발명에서는 특히, 부가 용량이, 복수의 데이터선에 각각 전기적으로 접속되어 있고, 또한, 3 개의 서로 인접하는 데이터선의 상호간에 있어서의, 화상 신호선에 의한 기여분도 포함한 기생 용량의 차를 저감하도록, 부가 용량의 값이 상호간에 상이한 값으로 되어 있다. 따라서, 3 개의 서로 인접하는 데이터선의 상호간에 있어서의 기생 용량의 차가, 만일 무시할 수 없을 정도로 컸다고 해도, 데이터선마다 형성된 부가 용량의 용량값을 그 기생 용량의 차가 작아지도록 조정함으로써 그 기생 용량의 차를 작게 할 수 있다. 즉, 그 기생 용량의 차에서 기인하는 세로 줄무늬 혹은 번인을 미연 방지 또는 저감시킬 수 있다. 부가 용량은, 바람직하게는, 데이터선의 선단이나 근원 등, 화소 영역에 있어서의 표시 동작 등의 전기 광학 동작의 방해가 되지 않는 영역에 배치되면 된다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 고정세화를 용이하게 도모하면서, 단판식으로 고품위의 컬러 표시를 실시하는 것이 가능해진다.

본 발명의 전자 기기는 상기 과제를 해결하기 위하여, 상기 서술한 본 발명의 전기 광학 장치 (단, 그 각종 양태를 포함한다) 를 구비한다.

본 발명의 전자 기기에 의하면, 상기 서술한 본 발명의 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지기 때문에, 고품질의 화상 표시를 실시하는 것이 가능한, 투사형 표시 장치, 텔레비젼, 휴대 전화, 전자 수첩, 워드프로세서, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 워크스테이션, 화상 전화, POS 단말, 터치 패널 등의 각종 전자 기기를 실현할 수 있다. 또, 본 발명의 전자 기기로서, 예를 들어 전자 페이퍼 등의 전기 영동 장치, 전자 방출 장치 (Field Emission Display 및 Conduction Electron-Emitter Display), 이들 전기 영동 장치, 전자 방출 장치를 사용한 표시 장치를 실현하는 것도 가능하다.

본 발명의 작용 및 다른 이득은 다음에 설명하는 실시하기 위한 최선의 형태로부터 분명해진다.

이하에서는, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

＜1 : 전기 광학 장치＞

본 발명의 전기 광학 장치의 일례인 구동 회로 내장형의 TFT 액티브 매트릭스 구동 방식의 액정 장치 (100) 를 예로 들어 설명한다.

먼저, 본 실시형태에 관한 액정 장치 (100) 의 구체적인 구성에 대하여, 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한다. 여기서 도 1 은, 액정 장치 (100) 의 전체 구성을 나타내는 평면도이며, 도 2 는, 도 1 의 H－H' 선 단면도이다.

도 1 및 도 2 에 있어서, 본 실시형태에 관한 전기 광학 장치에서는, TFT 어레이 기판 (10) 과, 대향 기판 (20) 이 대향 배치되어 있다. TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 사이에는, 액정층 (50) 이 봉입되어 있다. 액정층 (50) 은, 예를 들어 일종 또는 여러 종류의 네마틱 액정을 혼합한 액정으로 이루어진다. TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 은, 복수의 화소부가 형성되는 표시 영역인 화상 표시 영역 (10a) 의 주위에 위치하는 시일 영역에 형성된 시일재 (52) 에 의해 서로 접착되어 있다.

시일재 (52) 는, 양 기판을 접합하기 위한, 예를 들어 자외선 경화 수지, 열 경화 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 간격을 소정값으로 하기 위한 글래스 파이버 혹은 유리 비즈 등의 갭재가 살포되어 있다. 또한, 갭재를, 시일재 (52) 에 혼입되는 것에 추가하거나 혹은 대신하여, 화상 표시 영역 (10a) 또는 화상 표시 영역 (10a) 의 주변에 위치하는 주변 영역에 배치하도록 해도 된다.

시일재 (52) 가 배치된 시일 영역의 내측에 병행하여, 화상 표시 영역 (10a) 의 프레임 영역을 규정하는 차광성의 프레임 차광막 (53) 이 대향 기판 (20) 측에 형성되어 있다. 단, 이와 같은 프레임 차광막 (53) 의 일부 또는 전부는, TFT 어레이 기판 (10) 측에 내장 차광막으로서 형성되어도 된다. 또한, 화상 표시 영역 (10a) 의 주변에 위치하는 주변 영역이 존재한다. 바꿔 말하면, 본 실시형태에 있어서는 특히, TFT 어레이 기판 (10) 의 중심으로부터 볼 때, 이 프레임 차광막 (53) 보다 먼 곳이 주변 영역으로서 규정되어 있다.

주변 영역 중, 시일재 (52) 가 배치된 시일 영역의 외측에 위치하는 영역에는, 데이터선 구동 회로 (101) 및 접속 단자 (102) 가 TFT 어레이 기판 (10) 의 한 변을 따라 형성되어 있다. 주사선 구동 회로 (104) 는, 이 한 변에 인접하는 두 변을 따라, 또한 프레임 차광막 (53) 에 덮이도록 하여 형성되어 있다.

TFT 어레이 기판 (10) 상에는, 대향 기판 (20) 의 4 개의 코너부에 대향하는 영역에, 양 기판 사이를 상하 도통재 (107) 로 접속하기 위한 상하 도통 단자 (106) 가 배치되어 있다. 이들에 의해, TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 사이에서 전기적인 도통을 취할 수 있다.

도 2 에 있어서, TFT 어레이 기판 (10) 상에는, 화소 스위칭용의 TFT 나 주사선, 데이터선 등의 배선이 배치된 적층 구조가 형성된다. 화상 표시 영역 (10a) 에는, 화소 스위칭용의 TFT 나 주사선, 데이터선 등의 배선의 상층에 화소 전극 (9) 이 매트릭스상으로 형성되어 있다.

또한, TFT 어레이 기판 (10) 상에는, 데이터선 구동 회로 (101), 주사선 구동 회로 (104) 등의 구동 회로에 추가로, 화상 신호선 상의 화상 신호를 샘플링하여 데이터선에 공급하는 샘플링 회로 (71) 가 형성되어 있다. 그 외, 이 TFT 어레이 기판 (10) 상에는, 복수의 데이터선에 소정 전압 레벨의 프리차지 신호를 화상 신호에 선행하여 각각 공급하는 프리차지 회로, 제조 도중이나 출하시의 당해 전기 광학 장치의 품질, 결함 등을 검사하기 위한 검사 회로 등을 형성해도 된다.

한편, 대향 기판 (20) 에 있어서의 TFT 어레이 기판 (10) 과의 대향면 상에는, 컬러 필터 (26) 가 각 화소 전극 (9) 에 대향하도록 소정의 두께로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 1 개의 단위 화소는, 3 개의 서브 화소로 구성되어 있고, 그 서브 화소마다 상기 서술한 화소 전극 (9), 화소 스위칭용의 TFT, 컬러 필터 (26) 등이 형성되어 있다. 단위 화소를 구성하는 3 개의 서브 화소에는, 적색 (R) 의 컬러 필터, 녹색 (G) 의 컬러 필터 및 청색 (B) 의 컬러 필터가 각각 형성되어 있다. 적색의 컬러 필터는, 적색의 광 (즉, 예를 들어 625 ∼ 740㎚ 의 파장을 갖는 광) 만을 통과시키는 컬러 필터이고, 녹색의 컬러 필터는, 녹색의 광 (즉, 예를 들어 500 ∼ 565㎚ 의 파장을 갖는 광) 만을 통과시키는 컬러 필터이며, 청색의 컬러 필터는, 청색의 광 (즉, 예를 들어 450 ∼ 485㎚ 의 파장을 갖는 광) 만을 통과시키는 컬러 필터이다. 또한, 컬러 필터 (26) 는, TFT 어레이 기판 (10) 측에 형성되어도 된다.

대향 기판 (20) 에는 차광막 (23) 이 형성되어 있다. 차광막 (23) 은, 예를 들어 차광성 금속막 등으로 형성되어 있고, 대향 기판 (20) 상의 화상 표시 영역 (10a) 내에서 격자상 등으로 패터닝되어 있다. 그리고, 컬러 필터 (26) 및 차광막 (23) 상에 형성된 보호막 (도시 생략) 상에, ITO (Indium Tin Oxide) 등의 투명 재료로 이루어지는 대향 전극 (21) 이, TFT 어레이 기판 (10) 측에 형성된 복수의 화소 전극 (9) 과 대향하여 베타상 (beta shape) 으로 형성되어 있다.

다음으로, 본 실시형태에 관한 액정 장치의 전기적인 구성에 대하여, 도 3 을 참조하여 설명한다. 여기서 도 3 은, 본 실시형태에 관한 액정 장치 (100) 의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 액정 장치 (100) 의 TFT 어레이 기판 (10) 은, 화상 표시 영역 (10a) 에 있어서, 종횡으로 배선된 데이터선 (6 : 즉, 데이터선 (6R, 6G 및 6B)) 및 주사선 (11) 을 구비하고 있고, 그들의 교점에 대응하여 서브 화소 (70) 가 형성되어 있다. 각 서브 화소 (70) 는, 액정 소자 (118) 의 화소 전극 (9), 및 화소 전극 (9) 을 스위칭 제어하기 위한 TFT (30), 그리고 축적 용량 (119) 을 구비하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 주사선 (11) 의 총 개수를 m 개 (단, m 은 2 이상의 자연수) 로 하고, 데이터선 (6) 의 총 개수를 n 개 (단, n 은 2 이상의 자연수) 로 하여 설명한다.

본 실시형태에서는, 단위 화소 (80) 는, 주사선 (11) 이 연장되는 방향 (즉, X 방향) 으로 서로 이웃하는 3 개의 서브 화소 (70 : 즉, 서브 화소 (70R, 70G 및 70B)) 에 의해 구성되어 있다. 대향 기판 (20) 측에, 서브 화소 (70R) 의 화소 전극 (9) 에 대향하도록 적색의 컬러 필터 (26) 가 형성되고, 서브 화소 (70G) 의 화소 전극 (9) 에 대향하도록 녹색의 컬러 필터 (26) 가 형성되고, 서브 화소 (70B) 의 화소 전극 (9) 에 대향하도록 청색의 컬러 필터 (26) 가 형성되어 있다. 이로써 단위 화소 (80) 마다의 컬러 표시가 가능하게 되어 있다.

적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터 (26) 는, 데이터선 (6) 이 연장되는 방향 (즉, Y 방향) 을 따른 스트라이프상으로 형성되어 있다. 하나의 데이터선 (6) 에는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 일 색의 서브 화소 (70) 가 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 데이터선 (6R) 에는, 적색의 서브 화소 (70R) 가 전기적으로 접속되고, 데이터선 (6G) 에는, 녹색의 서브 화소 (70G) 가 전기적으로 접속되며, 데이터선 (6B) 에는, 청색의 서브 화소 (70B) 가 전기적으로 접속되어 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 액정 장치 (100) 는, 그 TFT 어레이 기판 (10) 상의 주변 영역에, 주사선 구동 회로 (104), 데이터선 구동 회로 (101), 샘플링 회로 (71) 및 화상 신호선 (500) 을 구비하고 있다.

주사선 구동 회로 (104) 에는, 외부 회로로부터 외부 회로 접속 단자 (102 : 도 1 참조) 를 통하여 Y 클록 신호 (CLY), 반전 Y 클록 신호 (CLYinv), 및 Y 스타트 펄스 (DY) 가 공급된다. 주사선 구동 회로 (104) 는, Y 스타트 펄스 (DY) 가 입력되면, Y 클록 신호 (CLY) 및 반전 Y 클록 신호 (CLYinv) 에 근거하는 타이밍으로, 주사 신호 (Y1, …, Ym) 를 순차 생성하여 출력한다.

데이터선 구동 회로 (101) 에는, 외부 회로로부터 외부 회로 접속 단자 (102 : 도 1 참조) 를 통하여 X 클록 신호 (CLX), 반전 X 클록 신호 (CLXinv) 및 X 스타트 펄스 (DX) 가 공급된다. 데이터선 구동 회로 (101) 는, X 스타트 펄스 (DX) 가 입력되면, X 클록 신호 (CLX) 및 반전 X 클록 신호 (CLXinv) 에 근거하는 타이밍으로, 샘플링 신호 (S1, …, Sn) 를 순차 생성하여 출력한다.

샘플링 회로 (71) 는, 데이터선 (6) 마다 형성된 복수의 박막 트랜지스터 (71 : 이하, 샘플링 트랜지스터라고 한다) 를 구비하고 있다. 보다 상세하게는, 샘플링 회로 (71) 는, 적색의 서브 화소 (70R) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6R) 마다 형성된 복수의 샘플링 트랜지스터 (71R) 와, 녹색의 서브 화소 (70G) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6G) 마다 형성된 복수의 샘플링 트랜지스터 (71G) 와, 청색의 서브 화소 (70B) 에 전기적으로 접속된 데이터선 (6B) 마다 형성된 복수의 샘플링 트랜지스터 (71B) 를 구비하고 있다. 또한, 샘플링 트랜지스터 (71R, 71G 및 71B) 의 TFT 어레이 기판 (10) 상에 있어서의 레이아웃에 대해서는 나중에 상세하게 설명한다.

화상 신호선 (500) 은, 본 실시형태에서는 12 개 형성되어 있다. 1 계통의 화상 신호가 외부의 화상 처리 회로에 의해 12 개의 상 (相) 으로 시리얼-패럴렐 전개 (혹은 상전개) 된 화상 신호 (VID1 ∼ VID12) 가, 12 개의 화상 신호선 (500) 을 통하여 전기 광학 장치 (100) 에 공급된다. 그리고, n 개의 데이터선 (6) 은, 이하에 설명하는 바와 같이, 화상 신호선 (500) 의 개수에 대응하는 12 개의 데이터선 (6) 을 1 군으로 하는 데이터선군마다 순차 구동된다.

데이터선 구동 회로 (101) 로부터, 데이터선군에 대응하는 샘플링 트랜지스터 (71) 마다 샘플링 신호 (Si : i ＝ 1, 2, …, n) 가 순차 공급되고, 샘플링 신호 (Si) 에 따라 각 샘플링 트랜지스터 (71) 는 온 상태 (즉, 도통 상태) 및 오프 상태 (즉, 비도통 상태) 가 전환된다. 12 개의 화상 신호선 (500) 으로부터 화상 신호 (VID1 ∼ VID12) 가, 온 상태가 된 샘플링 트랜지스터 (71) 를 통하여, 데이터선군에 속하는 데이터선 (6) 에 동시에 또한 데이터선군마다 순차 공급된다. 이로써, 하나의 데이터선군에 속하는 데이터선 (6) 은 서로 동시에 구동되게 된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 12 개의 데이터선 (6) 을 데이터선군마다 구 동하기 때문에, 구동 주파수를 억제할 수 있다.

도 3 중, 1 개의 서브 화소 (70) 의 구성에 주목하면, TFT (30) 의 소스 전극에는, 화상 신호 (VIDk : 단, k ＝ 1, 2, 3, …, 12) 가 공급되는 데이터선 (6) 이 전기적으로 접속되어 있는 한편, TFT (30) 의 게이트 전극에는, 주사 신호 (Yj : 단, j ＝ 1, 2, 3, …, m) 가 공급되는 주사선 (11) 이 전기적으로 접속됨과 함께, TFT (30) 의 드레인 전극에는 액정 소자 (118) 의 화소 전극 (9) 이 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, 각 서브 화소 (70) 에 있어서, 액정 소자 (118) 는, 화소 전극 (9) 과 대향 전극 (21) 사이에 액정을 협지하여 이루어진다.

여기서, 유지된 화상 신호가 리크되는 것을 방지하기 위하여, 축적 용량 (119) 이 액정 소자 (118) 와 병렬로 부가되어 있다. 축적 용량 (119) 에 의하면, 화소 전극 (9) 에 있어서의 전위 유지 특성이 향상되고, 콘트라스트 향상이나 플리커의 저감이라는 표시 특성의 향상이 가능해진다.

주사선 구동 회로 (104) 로부터 출력되는 주사 신호 (Y1, …, Ym) 에 의해, 각 주사선 (11) 은 선 (線) 순차로 선택된다. 선택된 주사선 (11) 에 대응하는 서브 화소 (70) 에 있어서, TFT (30) 에 주사 신호 (Yj) 가 공급되면, TFT (30) 는 온 상태가 되고, 당해 서브 화소 (70) 는 선택 상태가 된다. 액정 소자 (118) 의 화소 전극 (9) 에는, TFT (30) 를 일정 기간만 그 스위치를 닫음으로써, 데이터선 (6) 으로부터 화상 신호 (VIDk) 가 소정의 타이밍으로 공급된다. 이로써, 액정 소자 (118) 에는, 화소 전극 (9) 및 대향 전극 (21) 의 각각의 전위에 의해 규정되는 인가 전압이 인가된다. 액정은, 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집 합의 배향이나 질서가 변화됨으로써, 광을 변조하여 계조 표시를 가능하게 한다.

또, 서로 인접하는 데이터선 (6) 의 상호간에 있어서의 기생 용량의 차를, 각 데이터선 (6) 에 대하여 동등하게 하기 위하여, 부가 용량 (120) 이 데이터선 (6) 마다 부가되어 있다. 이로써, 그 기생 용량의 차에서 기인하는 세로 줄무늬 혹은 번인을 방지할 수 있다. 또한, 부가 용량 (120) 은, 화상 표시 영역 (10a) 에 있어서의 화소 배치의 방해가 되지 않도록, 화상 표시 영역 (10a) 의 주변 영역에 배치되어 있다.

다음으로, 본 실시형태에 관한 액정 장치의 샘플링 트랜지스터의 레이아웃에 대하여 설명한다. 여기서 도 4 는, 본 실시형태에 관한 액정 장치 (100) 의 샘플링 트랜지스터의 레이아웃을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 5 는, 본 실시형태에 관한 액정 장치의 샘플링 트랜지스터의 배선 레이아웃을 구체적으로 나타낸 평면도이다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수의 샘플링 트랜지스터 (71 : 즉, 샘플링 트랜지스터 (71R, 71G 및 71B)) 는, 단위 화소 (80) 가 매트릭스상으로 배열된 화상 표시 영역 (10a) 의 주변에 위치하는 주변 영역에, 대응하는 서브 화소 (70) 의 색별로, X 방향으로 배열됨과 함께 Y 방향으로 서로 어긋나 배치되어 있다. 즉, 녹색에 대응하는 복수의 샘플링 트랜지스터 (71G) 가 X 방향으로 배열되고, 그 배열보다 화상 표시 영역 (10a) 으로부터 Y 방향을 따라 먼 측에, 적색에 대응하는 복수의 샘플링 트랜지스터 (71R) 가 X 방향을 따라 배열되고, 그 배열보다 화상 표시 영역 (10a) 으로부터 Y 방향을 따라 먼 측에, 청색에 대응하는 복수의 샘플링 트랜지스터 (71B) 가 X 방향을 따라 배열되어 있다. 동일한 단위 화소 (80) 를 구성하는 서브 화소 (70G, 70R 및 70B) 에 대응하는 샘플링 트랜지스터 (71G, 71R 및 71B) 는 Y 방향을 따라 배열되어 있다.

즉, 본 실시형태에서는, 복수의 샘플링 트랜지스터 (71) 는, X 방향을 따라 1 열로 배열되는 것이 아니라, 대응하는 서브 화소 (70) 의 색별로 X 방향을 따른 3 열로 배열되어 있다. 이 때문에, 서브 화소 (70) 의 배열 피치가 작은 경우에도, 샘플링 트랜지스터 (71) 의 사이즈를 충분히 확보하면서 복수의 샘플링 트랜지스터 (71) 를 주변 영역에 용이하게 배치할 수 있다.

도 4 에 있어서의 샘플링 트랜지스터 (71G, 71R 및 71B) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 반도체층 (75R, 75G 및 75B) 과, Y 방향으로 연장되는 공용의 게이트 전극 (72) 으로 형성되어 있다. 게이트 전극 (72) 에는, 데이터선 구동 회로 (101) 로부터 소정의 타이밍으로 샘플링 신호 (Si) 가 공급되고, 샘플링 트랜지스터 (71G, 71R 및 71B) 는 동시에 온 상태 및 오프 상태가 전환된다.

샘플링 트랜지스터 (71G) 의 소스 배선 (71Gs) 은, 샘플링 트랜지스터 (71G) 를 구성하는 반도체 (75G) 의 소스 영역에, 컨택트홀 (182g) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 소스 배선 (71Gs) 은, 반도체 (75R) 상에 위치하는 게이트 전극 (72) 과의 중첩 부분을 거쳐, 샘플링 트랜지스터 (71B) 를 구성하는 반도체 (75B) 의 드레인 영역의 측면을 Y 방향으로 통과하도록 형성되어 있다. 또한, 소스 배선 (71Gs) 은, 반도체 (75G) 에 접속되는 측과 반대의 타단측에 있어서, 대응하는 화상 신호선 (500) 과 예를 들어 컨택트홀을 통하여 서로 전기적으로 접속 되어 있다 (도 3 참조). 샘플링 트랜지스터 (71G) 의 드레인 배선 (71Gd) 은, 샘플링 트랜지스터 (71G) 를 구성하는 반도체 (75G) 에 있어서의 드레인 영역에 컨택트홀 (183g) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 드레인 배선 (71Gd) 은, 그 샘플링 트랜지스터 (71G) 에 접속되는 측과 반대의 타단측에 있어서, 대응하는 데이터선 (6G) 과 컨택트홀 (181g) 을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다.

샘플링 트랜지스터 (71R) 의 소스 배선 (71Rs) 은, 샘플링 트랜지스터 (71R) 를 구성하는 반도체 (75R) 에 있어서의 소스 영역에 컨택트홀 (182r) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 소스 배선 (71Rs) 은, 반도체 (75B) 상에 위치하는 게이트 전극 (72) 과의 중첩 부분을 거쳐, 샘플링 트랜지스터 (71R) 에 접속되는 측과 반대의 타단측에 있어서, 대응하는 화상 신호선 (500) 과 예를 들어 컨택트홀을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다 (도 3 참조). 샘플링 트랜지스터 (71R) 의 드레인 배선 (71Rd) 은, 샘플링 트랜지스터 (71R) 를 구성하는 반도체 (75R) 에 있어서의 드레인 영역에 컨택트홀 (183r) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 드레인 배선 (71Rd) 은, 샘플링 트랜지스터 (71G) 를 구성하는 반도체 (75G) 의 드레인 영역의 측면을 Y 방향으로 통과하도록 형성되어 있다. 그리고, 반도체 (75R) 에 접속되는 측과 반대의 타단측에 있어서, 대응하는 데이터선 (6R) 과 컨택트홀 (181r) 을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다.

샘플링 트랜지스터 (71B) 의 소스 배선 (71Bs) 은, 샘플링 트랜지스터 (71B) 를 구성하는 반도체 (75B) 에 있어서의 소스 영역에, 컨택트홀 (182b) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 소스 배선 (71Bs) 은, 반도체 (75B) 에 접속되는 측과 반대의 타단측에 있어서, 대응하는 화상 신호선 (500) 과 예를 들어 컨택트홀을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다 (도 3 참조). 샘플링 트랜지스터 (71B) 의 드레인 배선 (71Bd) 은, 샘플링 트랜지스터 (71B) 를 구성하는 반도체 (75B) 에 있어서의 드레인 영역에 컨택트홀 (183b) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 드레인 배선 (71Bd) 은, 샘플링 트랜지스터 (71R) 를 구성하는 반도체 (75R) 의 드레인 영역의 측면을 Y 방향으로 통과하고, 반도체 (75B) 상에 위치하는 게이트 전극 (72) 과 중첩 부분을 갖도록 형성되어 있다. 반도체 (75B) 에 접속되는 측과 반대의 타단측에 있어서, 대응하는 데이터선 (6B) 과 컨택트홀 (181b) 을 통하여 서로 전기적으로 접속되어 있다.

본 실시형태에서는 특히, 중계 배선 (73) 을 사용함으로써, TFT 어레이 기판 (10) 상에서 평면적으로 볼 때, 샘플링 트랜지스터 (71) 가 공용하는 게이트 전극 (72) 이 차지하는 영역에, 소스 또는 드레인에 전기적으로 접속된 화상 신호선 (샘플링 트랜지스터 (71G) 와 샘플링 트랜지스터 (71R) 의 소스 배선, 샘플링 트랜지스터 (71B) 의 드레인 배선) 을 중첩적으로 배치하고 있다. 즉, 중계 배선 (73) 에 의해, 트랜지스터 (71) 주위의 전기적 배선을 입체적으로 배치함으로써, 화상 신호선이 국소적으로 상호 교차하는, 도 5 에 도시한 트랜지스터 (71) 의 레이아웃 패턴을 실현하고 있다. 이로써, 트랜지스터 (71) 주위의 배선이 샘플링 트랜지스터의 측면을 주회할 필요가 없어져, 그 레이아웃 패턴에 있어서의 X 방향의 폭을 좁힐 수 있다. 그 결과, 샘플링 회로 (71) 를 공간 절약화하는 것이 가능해지고, 화소 피치 혹은 데이터선의 배선 피치의 미세화에 대응한 고품질의 전 기 광학 장치를 실현할 수 있다.

다음으로, 도 6 및 도 7 을 참조하여, 도 5 에 나타낸 레이아웃 패턴의 적층 구조에 대하여 상세하게 설명한다. 도 6 은, 도 5 의 V1－V1' 사이 단면도이다. 도 7 은, 도 5 의 V2－V2' 사이 단면도이다.

도 6 에 있어서, TFT 어레이 기판 (10) 상에 적층된 하지 절연막 (41) 상에, 반도체 (75R) 가 배치되어 있다. 반도체 (75R) 는, 게이트 절연막으로서 기능하는 산화막 (42) 으로 덮여 있고, 게이트 전극 (72) 과 전기적으로 절연되어 있다. 또한, 반도체 (75R) 에는, LDD 층 (79) 을 형성해도 된다. 소스 배선 (71Rs) 및 드레인 배선 (71Rd) 은, 컨택트홀 (182r 및 183r) 을 통하여 반도체 (75R) 와 전기적으로 각각 접속되어 있다.

샘플링 트랜지스터 (71B) 의 드레인 배선 (71Bd), 샘플링 트랜지스터 (71R) 의 드레인 배선 (71Rd), 샘플링 트랜지스터 (71G) 의 소스 배선 (71Gs) 은, 게이트 전극 (72) 을 덮도록 적층된 층간 절연막 (43, 44) 상에, 각각 알루미늄으로 동일층에 형성되어 있다. 게이트 전극 (72) 과, 게이트 전극 (72) 과 중첩하여 형성되어 있는 샘플링 트랜지스터 (71G) 의 소스 배선 (71Gs) 의 거리는, 층간 절연막 (43 및 44) 에 의해 크게 확보되어 있다. 그 거리는, 본 실시형태에 있어서, 예를 들어 800㎚ 이다. 이와 같이, 샘플링 트랜지스터 (71G) 의 소스 배선 (71Gs) 과, 게이트 전극 (72) 의 거리를 충분히 취함으로써, 3 개의 서로 인접하는 데이터선 (6) 의 상호간에 있어서의 기생 용량을 작게 할 수 있다. 그 결과, 그 기생 용량의 차에서 기인하는 세로 줄무늬 혹은 번인을 미연 방지하거나 또는 저감하는 것이 가능해진다.

도 7 에 있어서, 샘플링 트랜지스터 (71B) 의 드레인 배선 (71Bd), 샘플링 트랜지스터 (71R) 의 드레인 배선 (71Rd), 및 샘플링 트랜지스터 (71G) 의 소스 배선 (71Gs) 이, 알루미늄으로 동일층에 각각 형성되어 있다. 도 7 에 나타내는 2 개의 드레인 배선 (71Bd) 은, 컨택트홀 (74) 에 의해 중계 배선 (73) 에 접속됨으로써 서로 전기적으로 접속되어 있다.

다음으로, 주변 영역에 형성된 부가 용량 (120 : 도 3 참조) 의 기능 및 구체적 구성에 대하여, 도 8 ∼ 도 10 을 참조하여 설명한다.

도 8 은, 화상 표시 영역의 주변 영역에 있어서의, 샘플링 트랜지스터 (71) 와 부가 용량 (120) 의 등가 회로이다. 또한, 도 8 에서는, 설명의 편의상, 화상 표시 영역에 있어서의 화소 구조 등의 상세한 등가 회로는 생략하고, 데이터선 (6) 만을 표시하고 있다.

기생 용량 (140) 은 각각, 데이터선 상호간에 있어서의 기생 용량이다. 부가 용량 (120) 은, 샘플링 회로 (71) 가 형성되어 있는 것과 반대측에 있어서의 화상 표시 영역의 주변 영역에 데이터선 (6) 마다 존재하고 있다. 이로써, 각 데이터선 (6) 에 있어서의 기생 용량 (140) 의 차가 동등해지도록 조정되어 있다. 또한, 부가 용량 (120) 은, 화상 표시 영역 (10a) 에 있어서의 화소 배치의 방해가 되지 않도록, 화상 표시 영역 (10a) 의 주변 영역에 배치되어 있다.

본 실시형태에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 샘플링 트랜지스터 (71B) 의 드레인 배선 (71Bd) 은 게이트 전극 (72) 과 중첩 부분을 갖는데, 샘플링 트랜 지스터 (71R 및 71G) 의 드레인 배선 (71Rd 및 71Gd) 은, 게이트 전극 (72) 과의 중첩 부분을 갖지 않는다. 한편, 샘플링 트랜지스터 (71B) 의 소스 배선 (71Bs) 은, 게이트 전극 (72) 과의 중첩 부분을 갖지 않지만, 샘플링 트랜지스터 (71R 및 71G) 의 소스 배선 (71Rs 및 71Gs) 은 게이트 전극 (72) 과 중첩 부분을 갖는다. 이와 같이, 데이터선 (6) 마다 구체적인 배선을 주회하는 방식이 상이하므로, 각 데이터선은 상이한 용량값을 갖는 기생 용량 (140R, 140G 및 140B) 을 갖는다.

또, 본 발명자의 연구에 의하면, 소스 배선이 게이트 전극 (72) 과 중첩 부분을 갖는 경우에는, 기생 용량 (140) 은 게이트와 소스 사이에 배치되고, 드레인 배선이 게이트 전극 (72) 과 중첩 부분을 갖는 경우에는, 기생 용량 (140) 은 게이트와 드레인 사이에 배치되는 것을 알 수 있다. 그 때문에, 도 8 에서는, 기생 용량 (140R 과 140G) 이란, 게이트와 소스 사이에 배치되어 있는데, 기생 용량 (140B) 만이 게이트와 드레인 사이에 배치되어 있다.

이와 같이, 샘플링 트랜지스터 (71) 주위 회로를 주회하는 방식에 따라, 각 데이터선 (6) 에 발생하는 기생 용량값이 상이하기 때문에, 용량값이 상이한 부가 용량 (120) 을 형성함으로써, 각 데이터선 (6) 사이에 있어서의 기생 용량값의 차를 작게 하고 있다.

다음으로 도 9 를 참조하여, 부가 용량 (120) 의 구체적 구조를 설명한다.

도 9 에 있어서, 부가 용량 (120) 은, 용량 전극 (76) 과 용량 전극 (77) 사이에 유전체막 (46) 을 협지함으로써 구성되어 있다. 부가 용량 (120) 은, 샘 플링 회로 (71) 가 형성되어 있는 것과 반대측에 있어서의 화상 표시 영역 (10a) 의 주변 영역에, 데이터선 (6 : 6R, 6G, 6B) 마다 존재하고 있다 (도 3 참조). 데이터선 (6) 은, 컨택트홀 (75) 을 통하여 용량 전극 (76) 과 전기적으로 접속되어 있다. 용량 전극 (76) 은, 도 7 에 있어서의 중계 배선 (73) 과 동일층에 형성되어 있고, 또한 동일 재료, 예를 들어 알루미늄으로 형성되어 있다. 용량 전극 (77) 은, 게이트 전극 (72) 과 동일층에 형성되어 있고, 또한 동일 재료, 예를 들어 도전성 폴리실리콘으로 형성되어 있다. 이와 같이, 동일층에 형성한 도전막을 가공함으로써, 범용의 패터닝 수법 등을 사용하여 용량 전극 (76) 을 용이하게 형성할 수 있다.

부가 용량 (120) 은, 용량 전극 (76) 또는 용량 전극 (77) 중 어느 일방의 면적을 변경함으로써 용이하게 용량값을 바꿀 수 있다. 예를 들어, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 도 9 의 경우에 비해, 샘플링 트랜지스터 (71B) 에 대응하는 용량 전극 (77) 만의 면적을 작게 함으로써, 부가 용량 (120) 의 용량값을 작게 할 수 있다.

이상의 결과, 샘플링 회로를 실현하고 있는 트랜지스터 회로의 레이아웃을, 중첩 부분을 포함하도록 구성함으로써, 화소 피치 혹은 데이터선 (6) 의 배선 피치의 미세화에 대응하여 고정세화를 도모할 수 있다. 또, 데이터선 (6) 의 상호간에 있어서의 기생 용량의 차가 작아지도록, 데이터선마다 형성된 부가 용량 (120) 의 값을 조정함으로써, 그 기생 용량의 차에서 기인하는 세로 줄무늬 혹은 번인을 미연 방지하거나 또는 저감하는 것이 가능해진다. 이와 같이 본 실시형 태에 의하면, 고정세화를 용이하게 도모하면서, 단판식으로 고품위의 컬러 표시를 실시하는 것이 가능해진다.

＜2 : 전자 기기＞

다음으로, 상기 서술한 전기 광학 장치인 액정 장치를 각종 전자 기기에 적용하는 경우에 대하여 설명한다.

먼저, 이 액정 장치를 라이트 밸브로서 사용한 프로젝터에 대하여, 도 11 을 참조하여 설명한다. 여기서 도 11 은, 프로젝터의 구성예를 나타내는 평면도이다.

도 11 에 나타내는 바와 같이, 프로젝터 (1100) 내부에는, 할로겐 램프 등의 백색 광원으로 이루어지는 램프 유닛 (1102) 이 형성되어 있다. 이 램프 유닛 (1102) 으로부터 사출된 투사광은, 라이트 가이드 (1104) 내에 배치된 3 장의 미러 (1106) 에 의해 액정 패널 (1110) 에 입사된다.

액정 패널 (1110) 의 구성은, 상기 서술한 액정 장치와 동등하고, 화상 신호 처리 회로로부터 공급되는 RGB 의 화상 신호로 구동되는 것이다. 그리고, 이 액정 패널 (1110) 에 의해 광이 변조됨으로써 표시되는 컬러 화상이, 투사 렌즈 (1114) 를 통하여 스크린 등에 투사되게 된다.

다음으로, 상기 서술한 액정 장치를, 휴대 전화에 적용한 예에 대하여 도 12 를 참조하여 설명한다. 여기서 도 12 는, 휴대 전화의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 12 에 있어서, 휴대 전화 (1300) 는, 복수의 조작 버튼 (1302) 과 함께, 상기 서술한 액정 장치를 적용한 표시부 (1005) 를 구비하는 것이다.

또한, 도 11 및 도 12 를 참조하여 설명한 전자 기기 이외에도, 모바일형의 퍼스널 컴퓨터나, 액정 텔레비젼, 뷰파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자식 탁상 계산기, 워드프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 장치 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 각종 전자 기기에 적용 가능함은 말할 필요도 없다.

또 본 발명은 상기 서술한 실시형태에서 설명한 액정 장치 이외에도, 실리콘 기판 상에 소자를 형성하는 반사형 액정 장치 (LCOS), 플라즈마 디스플레이 (PDP), 전계 방출형 디스플레이 (FED, SED), 유기 EL 디스플레이, 디지털 마이크로 미러 디바이스 (DMD), 전기 영동 장치 등에도 적용 가능하다.

본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 특허 청구의 범위 및 명세서 전체로부터 읽어낼 수 있는 발명의 요지 혹은 사상에 반하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하며, 그러한 변경을 수반하는 전기 광학 장치, 및 그 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기도 또한, 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.

도 1 은 본 실시형태에 관한 액정 장치의 평면도.

도 2 는 도 1 의 H－H' 단면도.

도 3 은 본 실시형태에 관한 액정 장치의 전기적인 구성을 나타내는 블록도.

도 4 는 본 실시형태에 관한 액정 장치의 샘플링 트랜지스터의 레이아웃을 개략적으로 나타내는 평면도.

도 5 는 본 실시형태에 관한 액정 장치의 샘플링 트랜지스터의 배선의 레이아웃을 나타내는 평면도.

도 6 은 도 5 의 V1－V1' 단면도.

도 7 은 도 5 의 V2－V2' 단면도.

도 8 은 본 실시형태의 화상 표시 영역의 주변 영역에 있어서의, 샘플링 트랜지스터 (71) 와 부가 용량 (120) 의 등가 회로.

도 9 는 본 실시형태의 화상 표시 영역의 주변 영역에 있어서의, 부가 용량의 단면도.

도 10 은 본 실시형태의 화상 표시 영역의 주변 영역에 있어서, 부가 용량의 전극 면적의 변형예를 나타내는 단면도.

도 11 은 액정 장치를 적용한 전자 기기의 일례인 프로젝터의 구성을 나타내는 평면도.

도 12 는 액정 장치를 적용한 전자 기기의 일례인 휴대 전화의 구성을 나타내는 사시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

6a : 데이터선

11 : 주사선

9 : 화소 전극

10 : TFT 어레이 기판

10a : 화상 표시 영역

20 : 대향 기판

23 : 차광막

26 : 컬러 필터

30 : TFT

50 : 액정층

70 : 서브 화소

71 : 샘플링 회로

72 : 게이트 전극

100 : 전기 광학 장치

Claims (10)

1. 기판 상에,

   제 1 방향으로 각각 연장되고 또한 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향으로 배열되어 있으며, 주사 신호를 순차 공급하기 위한 복수의 주사선과,

   상기 제 2 방향으로 각각 연장되고 또한 상기 제 1 방향으로 배열되어 있으며, 화상 신호를 공급하기 위한 복수의 데이터선과,

   상기 복수의 데이터선 및 상기 복수의 주사선의 교차에 대응하여 형성되어 있고, 각각이 R (적색), G (녹색) 또는 B (청색) 에 대응하는 복수의 서브 화소부와,

   상기 복수의 데이터선 중 R, G 및 B 의 각각에 대응하는 3 개의 서로 인접하는 데이터선에 대하여 상기 화상 신호를 공급함과 함께 상기 제 2 방향으로 일렬로 배열된 3 개의 샘플링 회로가, 상기 제 1 방향으로 복수 배열되어 이루어지는 샘플링 수단을 구비하고,

   상기 3 개의 샘플링 회로는 각각, 박막 트랜지스터로 구성됨과 함께, 상기 제 2 방향으로 연장되는 게이트 전극을 갖고,

   상기 3 개의 샘플링 회로의 각각에 있어서, 상기 박막 트랜지스터의 소스 또는 드레인에 전기적으로 접속된 화상 신호선은, 상기 기판 상에서 평면적으로 볼 때 상기 게이트 전극에 겹쳐지고 또한 상기 제 2 방향으로 연장되는 중첩 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 데이터선에 각각, 전기적으로 접속된 부가 용량을 추가로 구비하고,

   상기 3 개의 서로 인접하는 데이터선의 상호간에 있어서의, 각각에 전기적으로 접속된 상기 화상 신호선에 의한 기여분도 포함한 기생 용량의 차를 저감하도록, 상기 부가 용량의 값이 상기 상호간에 상이한 값으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 부가 용량은, 상기 기판과 한 쌍을 이루는 대향 기판 상에 형성된 대향 전극에 전기적으로 접속된 하나의 용량 전극과, 상기 복수의 데이터선의 선단에 형성된 다른 용량 전극이 서로 대향함으로써 구축되어 있고,

   상기 하나 및 다른 용량 전극의 평면 사이즈를 상기 상호간에 상이하게 함으로써, 상기 기생 용량의 차가 저감되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 서브 화소부는, 상기 제 2 방향으로 일렬로 배열된 R 에 대응하는 열, 상기 제 2 방향으로 일렬로 배열된 G 에 대응하는 열, 및 상기 제 2 방향으로 일렬로 배열된 B 에 대응하는 열이, 순서대로 상기 제 1 방향으로 배열되어 이루어지고,

   상기 3 개의 데이터선 중, 상기 R 에 대응하는 1 개의 데이터선이, 상기 R 에 대응하는 열에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 G 에 대응하는 1 개의 데이터선이, 상기 G 에 대응하는 열에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 B 의 화상 신호를 공급하기 위한 1 개의 데이터선이, 상기 B 에 대응하는 열에 전기적으로 접속되어 있고,

   상기 복수의 서브 화소부 중 상기 3 개의 데이터선에 전기적으로 접속됨과 함께 상기 제 1 방향으로 서로 인접하는 3 개의 서브 화소부로 1 개의 화소부가 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 3 개의 샘플링 회로 중 하나의 샘플링 회로에 관한 상기 화상 신호선은, 상기 기판 상에서 평면적으로 볼 때, 상기 3 개의 샘플링 회로 중 다른 샘플링 회로를 구성하는 상기 박막 트랜지스터의 측면을 상기 제 2 방향으로 통과하는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 샘플링 수단 및 상기 화상 신호선은, 상기 통과하는 부분이, 상기 측면으로서 상기 3 개의 샘플링 회로에 대하여 동일측에 있는 측면을 통과하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 박막 트랜지스터는, 상기 기판 상에서 채널 영역, 상기 소스 및 상기 드레인을 포함하는 반도체층, 게이트 절연막, 그리고 상기 게이트 전극이 이 순서로 적층되어 이루어지고,

   상기 게이트 전극 상에는, 하나의 층간 절연막, 및 상기 화상 신호선을 구성하는 하나의 도전막이 이 순서로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 하나의 도전막 및 상기 게이트 전극 사이에 상기 하나의 층간 절연막 및 다른 층간 절연막을 개재하여 협지되어 있음과 함께 다른 도전막으로 구성되어 있고, 상기 화상 신호선을 중계 접속하는 중계 배선을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
9. 제 1 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
10. 삭제

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