JP2006065088A - Electro-optical apparatus and electronic equipment - 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、例えば液晶プロジェクタ等の該電気光学装置を備えて構成される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 including the electro-optical device such as a liquid crystal projector.
この種の電気光学装置は、例えば液晶装置として、画像表示領域に複数の画素電極が配列されている。各画素電極には走査線及びデータ線が接続され、画像表示領域の周辺領域には、走査線を駆動する走査線駆動回路やデータ線を駆動するデータ線駆動回路等が作り込まれている。その駆動時には、データ線駆動回路内に設けられた複数のサンプリング用トランジスタが、画像信号線上の画像信号をサンプリングして各データ線に供給する。画像信号は、データ線を介して夫々の画素電極に対して供給される。 In this type of electro-optical device, for example, as a liquid crystal device, a plurality of pixel electrodes are arranged in an image display area. A scanning line and a data line are connected to each pixel electrode, and a scanning line driving circuit for driving the scanning line, a data line driving circuit for driving the data line, and the like are formed in the peripheral area of the image display area. At the time of driving, a plurality of sampling transistors provided in the data line driving circuit sample the image signal on the image signal line and supply it to each data line. The image signal is supplied to each pixel electrode via the data line.
このサンプリング用トランジスタがnチャネル型やpチャネル型といった片チャネル型であると、トランジスタのゲート容量に起因する寄生容量によりプッシュダウン電圧或いはプッシュアップ電圧が増大してしまうという技術的問題がある。その場合、データ線に画像信号が適正に供給されないことから、縦筋状の表示斑やフリッカといった表示不良が引き起こされかねない。 If this sampling transistor is a single-channel type such as an n-channel type or a p-channel type, there is a technical problem that a push-down voltage or a push-up voltage increases due to parasitic capacitance due to the gate capacitance of the transistor. In that case, since an image signal is not properly supplied to the data line, display defects such as vertical streak-like display spots and flicker may be caused.
その解決策として、サンプリング用トランジスタを相補型トランジスタで構成する方法が例えば特許文献1に記載されている。相補型トランジスタとすれば、駆動時のプッシュダウン電圧とプッシュアップ電圧とを相殺することができるとされている。
As a solution to this problem, for example,
しかしながら、相補型トランジスタは、片チャネル型トランジスタに比べてレイアウト上の占有領域が広く、回路レイアウト上不利である。そのため、画像の高品位化という当該技術分野における一般的要請による、今後の画素ピッチの微細化に対応するのが困難であるという技術的な課題がある。 However, the complementary transistor has a larger layout area than the single-channel transistor, which is disadvantageous in terms of circuit layout. Therefore, there is a technical problem that it is difficult to cope with future pixel pitch miniaturization due to a general request in the technical field for improving the quality of an image.
本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、回路レイアウトの微細化及び高品質な表示が可能な電気光学装置及び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 and an electronic apparatus capable of miniaturizing a circuit layout and displaying a high quality.
本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するために、互いに交差して延びる複数のデータ線及び複数の走査線と、前記データ線及び前記走査線の交差部分に対応して画像表示領域に配列された複数の画素電極と、画像信号を供給する画像信号線と、前記複数のデータ線の夫々に前記画像信号線から前記画像信号をサンプリングする複数のサンプリング用トランジスタと、プリチャージ信号を供給するプリチャージ供給線と、前記複数のデータ線の夫々に前記プリチャージ供給線から前記プリチャージ信号を供給する複数のプリチャージ用トランジスタとを備え、前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは、チャネルの伝導形が相互に異なる。 In order to solve the above-described problem, an electro-optical device according to an aspect of the present invention provides a plurality of data lines and a plurality of scanning lines that extend so as to intersect with each other, and an image display region corresponding to the intersection of the data lines and the scanning lines. A plurality of pixel electrodes arranged, an image signal line for supplying an image signal, a plurality of sampling transistors for sampling the image signal from the image signal line to each of the plurality of data lines, and a precharge signal are supplied And a plurality of precharge transistors for supplying the precharge signal from the precharge supply line to each of the plurality of data lines, the sampling transistor and the precharge transistor The channel conductivity types are different from each other.
本発明の電気光学装置によれば、サンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタは共に片チャネル型トランジスタであり、サンプリング用トランジスタのチャネルの伝導形はプリチャージ用トランジスタのチャネルの伝導形と相補となっている。即ち、サンプリング用トランジスタがnチャネルならば、プリチャージ用トランジスタはpチャネルで構成される。或いは、サンプリング用トランジスタがpチャネルならば、プリチャージ用トランジスタはnチャネルで構成される。 According to the electro-optical device of the present invention, both the sampling transistor and the precharge transistor are single channel transistors, and the channel conductivity type of the sampling transistor is complementary to the channel conductivity type of the precharge transistor. Yes. That is, if the sampling transistor is n-channel, the precharge transistor is p-channel. Alternatively, if the sampling transistor is a p-channel, the precharge transistor is an n-channel.
ところで、プリチャージ用トランジスタは、書き込み前の所定期間に、データ線に所定電圧を供給するためのスイッチング素子として機能するトランジスタである。極性反転駆動方式では、各画素電極に供給される画像信号の電圧レベルを電圧振幅の中間電位を基準として変化させ、液晶駆動電圧の極性を反転させるが、その駆動時におけるデータ線の実際の電位変化には、データ線自体の寄生容量に起因して若干の時間遅れが生じる。そこで、画像信号の極性反転に先立ち、データ線を反転後の極性の電位に充放電するプリチャージ動作が行われる。具体的には、例えば中間色に対応する所定レベルのプリチャージ信号が、プリチャージ用トランジスタを介して各データ線に供給される。 Incidentally, the precharging transistor is a transistor that functions as a switching element for supplying a predetermined voltage to the data line in a predetermined period before writing. In the polarity inversion driving method, the voltage level of the image signal supplied to each pixel electrode is changed with reference to the intermediate potential of the voltage amplitude to invert the polarity of the liquid crystal driving voltage, but the actual potential of the data line at the time of driving is reversed. The change has a slight time delay due to the parasitic capacitance of the data line itself. Therefore, prior to the polarity inversion of the image signal, a precharge operation for charging / discharging the data line to the potential of the polarity after the inversion is performed. Specifically, for example, a precharge signal of a predetermined level corresponding to the intermediate color is supplied to each data line via the precharge transistor.
プリチャージ用トランジスタは、サンプリング用トランジスタと同じく、個々のデータ線に対応して複数配列するように設けられる。そのため、サンプリング用トランジスタを片チャネル型とし、プリチャージ用トランジスタをサンプリング用トランジスタとは相補な伝導形の片チャネル形とすることで、互いに相手のプッシュダウン電圧或いはプッシュダウン電圧を抑制することができる。即ち、各データ線における、画像信号の適正値からのばらつきだけでなく、プリチャージ電圧の適正値からのばらつきも抑制可能となる。 Similar to the sampling transistor, a plurality of precharge transistors are provided so as to be arranged corresponding to each data line. Therefore, by setting the sampling transistor as a single-channel type and the precharging transistor as a single-channel type of conduction complementary to the sampling transistor, it is possible to suppress the pushdown voltage or the pushdown voltage of each other. . That is, not only the variation of the image signal from the appropriate value but also the variation of the precharge voltage from the appropriate value in each data line can be suppressed.
従って、本発明の電気光学装置は、駆動中の各データ線の電位を概ね適正値とすることができ、表示斑やフリッカ等として表れる表示品質の劣化を防止することが可能である。更に、サンプリング用トランジスタ及びプリチャージ用トランジスタは、片チャネル型とされるためにスペースを増大させずに済み、回路レイアウトの微細化にとって極めて有利である。 Accordingly, the electro-optical device of the present invention can set the potential of each data line being driven to a proper value, and can prevent deterioration in display quality that appears as display spots or flicker. Further, since the sampling transistor and the precharge transistor are of a single channel type, it is not necessary to increase the space, which is extremely advantageous for miniaturization of the circuit layout.
尚、電気光学装置は一般に、データ線が、一端側に配置されたサンプリング用トランジスタによって一端から画像信号の供給を受けると共に、他端側に配置されたプリチャージ用トランジスタにより他端からプリチャージ信号の供給を受けるように構成される。但し、本発明においては、これらのトランジスタの位置関係は特に限定されない。 In general, in the electro-optical device, a data line is supplied with an image signal from one end by a sampling transistor disposed on one end side, and a precharge signal is transmitted from the other end by a precharge transistor disposed on the other end side. Configured to receive the supply. However, in the present invention, the positional relationship between these transistors is not particularly limited.
このような本発明の電気光学装置は、例えば液晶装置、有機EL装置、電子ペーパ等の電気泳動装置、電子放出素子を利用した表示装置(Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display)等の各種表示装置を実現することが可能である。 Such an electro-optical device of the present invention includes, for example, a liquid crystal device, an organic EL device, an electrophoretic device such as an electronic paper, and a display device using a field emission display and a surface-conduction electron-emitter display. Various display devices can be realized.
本発明の電気光学装置の一態様では、前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは、相等しいサイズで構成されている。 In one aspect of the electro-optical device of the present invention, the sampling transistor and the precharge transistor are configured to have the same size.
この態様によれば、サンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタとが、同じサイズで構成されているので、互いのゲート容量のデータ線に対する寄与分が等しくなり、プッシュダウン電圧或いはプッシュアップ電圧をより効果的に低減することができる。尚、ここでいう「相等しいサイズ」とは、例えば同一サイズとすることを意図した場合の製造上の誤差を含んでいる。即ち、通常の電気光学装置では、サンプリング用トランジスタに比べてプリチャージ用トランジスタの方が小さいが、本態様では、両方のサイズを合わせている。 According to this aspect, since the sampling transistor and the precharge transistor are configured with the same size, the contributions of the gate capacitance to the data line are equal, and the pushdown voltage or pushup voltage is more effective. Can be reduced. The “equal size” here includes, for example, a manufacturing error when the same size is intended. That is, in a normal electro-optical device, the precharge transistor is smaller than the sampling transistor, but in this embodiment, both sizes are matched.
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは夫々、前記画像表示領域の周辺に位置する周辺領域のうち前記画像表示領域を介して相対向する部分に形成されている。 In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, the sampling transistor and the precharge transistor may each be a portion of a peripheral area located around the image display area that is opposed to the image display area. Is formed.
この態様によれば、サンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタとは、夫々画像表示領域を介して相対向する領域に分散配置されるので、必要なスペースを増大させずに済み、回路レイアウトの微細化にとって有利である。 According to this aspect, the sampling transistor and the precharge transistor are distributed and arranged in regions facing each other via the image display region, so that it is not necessary to increase the necessary space and the circuit layout is miniaturized. Is advantageous to.
或いは、前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは夫々、前記画像表示領域の周辺に位置する周辺領域のうち、前記画像表示領域の同じ側に位置する部分に形成されている。 Alternatively, the sampling transistor and the precharge transistor are each formed in a portion located on the same side of the image display area in a peripheral area located around the image display area.
この態様によれば、サンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタとは、夫々周辺領域のうち画像表示領域に対して同じ側に配置されるので、プリチャージ供給線を画像信号線と一本化する“ビデオプリチャージ”方式を採用するなどにより回路構成を簡素化したり、サンプリング用トランジスタに接続する配線とプリチャージ用トランジスタに接続する配線とを同じ領域に引き回すことで省スペース化を図ったりすることが可能である。 According to this aspect, the sampling transistor and the precharge transistor are arranged on the same side of the peripheral region with respect to the image display region, so that the precharge supply line is unified with the image signal line. The circuit configuration may be simplified by adopting the “video precharge” method, etc., or the wiring connected to the sampling transistor and the wiring connected to the precharging transistor may be routed to the same region to save space. Is possible.
この態様では、前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは、夫々の各一つで相補型トランジスタを構成するようにしてもよい。 In this aspect, each of the sampling transistor and the precharge transistor may constitute a complementary transistor.
この場合、チャネルの伝導形が相異なるサンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタとを効率よく集積させることができ、回路レイアウトを一層微細化することが可能である。 In this case, the sampling transistor and the precharge transistor having different channel conductivity types can be efficiently integrated, and the circuit layout can be further miniaturized.
尚、このような場合、サンプリング用トランジスタとプリチャージ用トランジスタとはデータ線に対して同じ側に配置されることになるので、プリチャージ供給線を画像信号線と一本化する“ビデオプリチャージ”方式を採用してもよいし、プリチャージ供給線を画像信号線と並行に延在させ、プリチャージ用トランジスタとサンプリング用トランジスタとが夫々から信号の供給を受けるようにしてもよい。 In such a case, since the sampling transistor and the precharge transistor are arranged on the same side with respect to the data line, the “video precharge” unites the precharge supply line with the image signal line. Alternatively, the precharge supply line may be extended in parallel with the image signal line, and the precharge transistor and the sampling transistor may be supplied with signals from each other.
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数の画素電極の夫々に対する前記画像信号の供給タイミングを制御する複数の画素スイッチング用トランジスタを含み、前記画素スイッチング用トランジスタは、前記プリチャージ用トランジスタとチャネルの伝導形が同じであるように構成されている。 In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the electro-optical device includes a plurality of pixel switching transistors that control the supply timing of the image signal to each of the plurality of pixel electrodes, and the pixel switching transistor is the precharge transistor. And the channel conductivity type are the same.
この態様によれば、サンプリング用トランジスタは、プリチャージ用トランジスタのみならず、画素スイッチング用トランジスタともチャネルの伝導形が異なっている。前述のように、通常はサンプリング用トランジスタに比べてプリチャージ用トランジスタの方が小さいので、本態様では、その不足分を画素スイッチング用トランジスタで補っている。この場合、接続された殆ど全てのトランジスタがデータ線に与える影響を、総合的に考慮することができる。 According to this aspect, the sampling transistor is different not only in the precharge transistor but also in the channel conductivity type from the pixel switching transistor. As described above, since the precharge transistor is usually smaller than the sampling transistor, in this embodiment, the shortage is compensated by the pixel switching transistor. In this case, the influence of almost all the connected transistors on the data line can be comprehensively considered.
この態様では、前記サンプリング用トランジスタ、前記プリチャージ用トランジスタ、及び前記画素スイッチング用トランジスタは夫々、前記複数のデータ線の夫々の印加電圧の誤差に対する前記サンプリング用トランジスタの寄与分と、前記プリチャージ用トランジスタ及び前記画素スイッチング用トランジスタの寄与分とが相互に打ち消しあうようにサイズが設定されていてもよい。 In this aspect, each of the sampling transistor, the precharge transistor, and the pixel switching transistor includes a contribution of the sampling transistor to an error in an applied voltage of each of the plurality of data lines, and the precharge transistor. The size may be set so that the contributions of the transistor and the pixel switching transistor cancel each other.
この場合、接続されたトランジスタがデータ線に与える影響を、総合的に打ち消しあうことが可能である。 In this case, it is possible to comprehensively cancel the influence of the connected transistors on the data line.
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数のプリチャージ用トランジスタは、前記複数のデータ線の所定本を一グループとして前記グループ毎に一括してプリチャージ信号を供給する。 In another aspect of the electro-optical device according to the aspect of the invention, the plurality of precharging transistors collectively supply a precharge signal for each group with a predetermined number of the plurality of data lines as one group.
この態様によれば、前記複数のデータ線がグループ毎に一括してプリチャージされる。このような場合にも、データ線におけるプッシュダウン電圧或いはプッシュダウン電圧を抑制することができる。尚、グループ毎に駆動されるために、データ線1本あたりのプリチャージと書き込みの所要時間を相対的に長くすることができる。 According to this aspect, the plurality of data lines are precharged collectively for each group. Even in such a case, the pushdown voltage or the pushdown voltage in the data line can be suppressed. In addition, since it is driven for each group, the time required for precharging and writing per data line can be relatively increased.
尚、ここでいう「所定本」とは、データ線の総数をN本(但し、Nは2以上の自然数)としたときの、M本(但し、Mは2以上且つN未満の自然数)を意味する。例えば、データ線の全てを一括にプリチャージすること(即ち、N=Mに設定すること)も可能である。 The “predetermined number” referred to here is M (where M is a natural number of 2 or more and less than N) when the total number of data lines is N (where N is a natural number of 2 or more). means. For example, it is possible to precharge all of the data lines at once (that is, set N = M).
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数のプリチャージ用トランジスタは、前記複数のデータ線の夫々に対し順次書き込み直前にプリチャージ信号を供給する。 In another aspect of the electro-optical device of the present invention, the plurality of precharge transistors supply a precharge signal to each of the plurality of data lines immediately before writing.
この態様によれば、データ線の1つ1つが、データを書き込まれる直前にプリチャージされる。即ち、複数のプリチャージ用トランジスタと複数のサンプリング用トランジスタとが、交互に1つずつ動作する。このような場合にも、データ線におけるプッシュダウン電圧或いはプッシュダウン電圧を抑制することができる。 According to this aspect, each data line is precharged immediately before data is written. That is, a plurality of precharging transistors and a plurality of sampling transistors operate alternately one by one. Even in such a case, the pushdown voltage or the pushdown voltage in the data line can be suppressed.
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、その各種態様を含む)を具備する。 In order to solve the above-described problems, an electronic apparatus of the present invention includes the above-described electro-optical device of the present invention (including various aspects thereof).
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備しているので、高品位の表示が可能であり、回路レイアウトの微細化が可能である。この電子機器は、例えば、液晶装置、電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出素子を用いた表示装置(Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display)等の各種表示装置、投射型又は反射型のプロジェクタ、テレビジョン受像機、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、タッチパネル等の各種機器として実現可能である。 According to the electronic apparatus of the present invention, since the above-described electro-optical device of the present invention is provided, high-quality display is possible and circuit layout can be miniaturized. The electronic apparatus includes, for example, various display devices such as a liquid crystal device, an electrophoretic device such as electronic paper, a display device using an electron-emitting device (Field Emission Display and Surface-Conduction Electron-Emitter Display), a projection type or a reflection type. It can be realized as various devices such as a projector, a television receiver, a mobile phone, an electronic notebook, a word processor, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a workstation, a video phone, a POS terminal, and a touch panel.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。尚、以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the electro-optical device of the present invention is applied to a liquid crystal device.
<液晶装置の構成>
本発明の電気光学装置に係る実施形態について図1から図5を参照して説明する。
<Configuration of liquid crystal device>
An embodiment according to an electro-optical device of the invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
先ず、本実施形態に係る液晶装置の構成を図1から図4を参照して説明する。ここに図1は、対向基板側から見た液晶装置の平面図であり、図2は、図1のH−H’断面図である。図3は、当該液晶装置における、データ線への信号供給に関わるトランジスタに着目した駆動回路の構成を表している。図4は、図3のうちデータ線駆動回路の具体的構成例を表している。尚、本実施形態に係る液晶装置は、駆動回路内蔵型の表示パネル100と、全体の駆動制御や画像信号に対する各種処理を行う回路部とから構成されている。
First, the configuration of the liquid crystal device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of the liquid crystal device viewed from the counter substrate side, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line H-H ′ of FIG. 1. FIG. 3 illustrates a configuration of a driving circuit focusing on a transistor related to signal supply to the data line in the liquid crystal device. FIG. 4 shows a specific configuration example of the data line driving circuit in FIG. Note that the liquid crystal device according to the present embodiment includes a
図1及び図2における表示パネル100では、TFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との間には液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、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。シール材52は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材52中には、TFTアレイ基板10と対向基板20との間隔(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。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。但し、このような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
In the
TFTアレイ基板10上における、画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域では、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102が、TFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿い、且つ、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域10aの両側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐため、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿い、且つ額縁遮光膜53に覆われるようにして複数の配線105が設けられている。また、TFTアレイ基板10及び対向基板20の間には、両基板間の電気的導通を確保するための上下導通端子106が配置されている。
In the peripheral region located around the image display region 10 a on the
図2において、TFTアレイ基板10は、例えば石英基板、ガラス基板或いはシリコン基板等からなり、その上面の画像表示領域10aには、画素スイッチング用トランジスタや各種配線の上に、画素電極9aが区画配列するように形成され、更にその上から配向膜が形成されている。他方、対向基板20は、例えば石英基板、ガラス基板等からなり、その上には、液晶層50を介して複数の画素電極9aと対向する対向電極21が形成されている。画素電極9aと対向電極21は夫々に電圧が印加されることで、その間に液晶保持容量が形成される。対向電極21上には格子状又はストライプ状の遮光膜23が形成され、更にその上を配向膜が覆っている。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
尚、ここでは図示しないが、TFTアレイ基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104の他に、後述するサンプリング回路7等が形成されている。これに加えて、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。また、対向基板20の投射光が入射する側及びTFTアレイ基板10の出射光が出射する側には各々、例えば、TN(ツイステッドネマティック)モード、 STN(スーパーTN)モード、D−STN(ダブル−STN)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード/ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
Although not shown here, in addition to the data line driving
図3において、画像表示領域10aには画素電極9a(図示せず)が区画配列されている。画素電極9aは、個々の画素部に対応して配置されており、同じく画素部毎に設けられた画素スイッチング用トランジスタ30を介してデータ線3から画像信号が印加される。表示パネル100は、画素電極9aに印加される電圧を制御し、液晶層50(図示せず)にかかる電界を画素部毎に変調するように駆動される。これにより、両基板間の透過光量が変化し、画像が階調表示される。表示パネル100はTFTアクティブマトリクス駆動方式を採り、TFTアレイ基板10側の画素表示領域10aには、マトリクス状に配置された複数の画素電極9aと、互いに交差して配列された複数の走査線2及びデータ線3とが形成され、画素に対応する画素部が構築されている。尚、ここでは図示しないが、各画素電極9aとデータ線3との間には、走査線2を介して夫々供給される走査信号に応じて導通、非導通が制御されるTFTや、画素電極9aに印加した電圧を維持するための蓄積容量が形成されている。
In FIG. 3,
また、画像表示領域10aの周辺領域には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、及びプリチャージ回路80が形成されている。データ線駆動回路101は、本発明の「サンプリング用トランジスタ」の一例たるサンプリングトランジスタ71を、後述のタイミング信号により駆動し、画像信号線6に供給される画像信号VIDをサンプリングさせ、データ線3に印加するように構成されている。具体的には、データ線駆動回路101は、サンプリング回路駆動信号Vi(i=1、…、n)を順次出力するように構成される。サンプリングトランジスタ71は、データ線3の夫々に対応して、その配列方向にn個設けられている。サンプリングトランジスタ71は、図示したようにNチャネルTFTで構成され、ソース−ドレイン間が画像信号線6とデータ線3とに接続され、ゲートにサンプリング回路駆動信号Vi(i=1、…、n)が入力される。
A data
走査線駆動回路104は、マトリクス状に配置された複数の画素電極9aを走査線2の配列方向に走査するために、走査信号を生成し、複数の走査線2に線順次に印加するように構成されている。その際には、2つの走査線駆動回路104から、各走査線2の両端に対して同時に電圧が印加される。
The scanning
プリチャージ回路80は、本発明の「プリチャージ用トランジスタ」の一例たるプリチャージトランジスタ81を後述のタイミング信号により駆動し、プリチャージ信号線82に供給されるプリチャージ信号NRSサンプリングさせ、データ線3に印加するように構成されている。即ち、本実施形態においては、各データ線3はプリチャージトランジスタ81にも接続されている。プリチャージトランジスタ81は、ソース−ドレイン間がプリチャージ信号NRSを供給するプリチャージ信号線82とデータ線3とに接続され、ゲートに、シフトレジスタ83から供給されるプリチャージタイミング信号Pi(i=1、…、n)が入力される。このプリチャージトランジスタ81は、サンプリングトランジスタ71とは反対にPチャネルTFTから構成されている。
The
尚、図3においては、プリチャージトランジスタ81とサンプリングトランジスタ71とは、画像表示領域10aを介して相対向する領域に配置されているが、同図は概念的な構成を表しており、後述するように、実際の位置関係を問題としてはいない(勿論、実際に図3のように構築されていてもよい)。また、同図のプリチャージ回路80では、プリチャージタイミング信号Pi(i=1、…、n)をシフトレジスタ83が供給するものとしたが、その他に、全てのプリチャージトランジスタ81のゲートを一本のプリチャージ供給線に並列接続しておき、単一のプリチャージNRGによって全データ線3を一括してプリチャージするようにしてもよい。その場合の構成例は、公知かつ極めて簡易であるために図示を省略する。
In FIG. 3, the
サンプリングトランジスタ71及びプリチャージトランジスタ81は共に片チャネルで構成されているので、通常であれば、駆動中にこれらのゲート容量に起因する寄生容量が生じ、データ線3に対するプッシュダウン電圧或いはプッシュアップ電圧が顕在化することになる。但し、ここでは、サンプリングトランジスタ71及びプリチャージトランジスタ81の夫々が、個々のデータ線3に接続されており、相補な伝導形のTFTであるために、互いに相手のプッシュダウン電圧或いはプッシュダウン電圧を抑制することができる。
Since both the
従って、この表示パネル100は、駆動中のデータ線3の電位を適正値に近づけることができ、表示斑やフリッカ等として表れる表示品質の劣化を防止することが可能である。尚、サンプリングトランジスタ71とプリチャージトランジスタ81とは、互いのゲート容量がデータ線3に及ぼす影響が等しくすることでプッシュダウン電圧とプッシュアップ電圧とを相殺できることから、互いのサイズが相等しいことが好ましい。
Therefore, the
このような利点は、従来は相補型トランジスタを用いることで解決されていたが、ここでは、サンプリングトランジスタ71及びプリチャージトランジスタ81は共に片チャネル型であることから、スペースを増大させずに済み、回路レイアウトの微細化にとって極めて有利である。
Conventionally, such advantages have been solved by using complementary transistors. However, since both the
尚、以上の表示パネル100において、サンプリング回路駆動信号Vi(i=1、…、n)や走査信号を生成するのに用いられるクロック信号等の各種タイミング信号は、図示しないタイミングジェネレータにて生成され、上記各回路に供給される。また、各駆動回路の駆動に必要な電源電圧等もまた外部回路から供給される。
In the
<駆動系の具体的な構成例1>
以上に説明した液晶装置は、例えば以下のように構成することができる。次に、実施形態に係る液晶装置のうちデータ線の駆動系の、より具体的な構成例及びその動作について図4及び図5を参照して説明する。図4は、図3のうちデータ線の駆動系の詳細な構成を表しており、図5は、そのタイミングチャートである。
<Specific configuration example 1 of drive system>
The liquid crystal device described above can be configured as follows, for example. Next, a more specific configuration example and operation of the data line drive system in the liquid crystal device according to the embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows a detailed configuration of the data line drive system in FIG. 3, and FIG. 5 is a timing chart thereof.
図4において、データ線駆動回路101は、シフトレジスタ51、イネーブル回路55及びプリチャージ信号切替スイッチ52を含んでなる。シフトレジスタ51は、データ線駆動回路101内に入力される所定周期のクロック信号CL(及びその反転信号CL’)、シフトレジスタスタート信号DX等に基づき、各段から転送信号を順次出力するように構成されている。
In FIG. 4, the data
イネーブル回路55は、例えばAND回路として構成され(この場合、NAND回路とその後段のインバータにより論理積が出力されるように構成されている)、シフトレジスタ51からの転送信号と共に、2本のイネーブル供給線の夫々からイネーブル信号ENB1及びENB2が供給される。このイネーブル回路55は、転送信号のパルス波形を2系列のイネーブル信号ENB1及びENB2に基づいて整形し、サンプリング回路駆動信号Qi(i=1、…、n/6)を出力する機能を有している。即ち、イネーブル信号ENB1及びENB2のパルス幅は、少なくとも転送信号のパルス幅よりは狭い所定幅である。
The enable
また、上述のサンプリング回路駆動信号Vi(i=1、…、n)が各データ線3に対して出力されたのに対し、この場合には、サンプリング回路駆動信号Qi(i=1、…、n/6)は、6本のデータ線3からなるグループ毎に出力されるように構成されている。即ち、データ線3は、書き込み時にはグループ毎に駆動される。これに呼応して、この場合の画像信号VID1〜VID6は夫々、6本の画像信号線6を介して6つのサンプリングトランジスタ71に同時に供給される。先の図3では、説明の簡便のために画像信号線6は一本とし、いずれのサンプリングトランジスタ71もこの画像信号線6から画像信号VIDを供給されるようにしたが、この場合の画像信号VID1〜VID6は6相にシリアル−パラレル展開(即ち、相展開)されている。このように複数の画像信号線に対し、シリアルな画像信号を変換して得たパラレルな画像信号を同時供給すると、データ線3への画像信号入力をグループ毎に行うことができ、駆動周波数が抑えられる。
In addition, the sampling circuit driving signal Vi (i = 1,..., N) described above is output to each
チャージ信号切替スイッチ52は、シフトレジスタ51からの転送信号に基づき、プリチャージタイミング信号Ni(i=1、…、n/6)を順次生成し、出力する機能を有している。即ち、図3におけるプリチャージ回路80は、シフトレジスタ51とチャージ信号切替スイッチ52とから構成されている。これは、サンプリングトランジスタ71及びプリチャージトランジスタ81が、各一つが夫々対をなし、対毎に相補型トランジスタで構成されているためである。従って、この場合のサンプリングトランジスタ71及びプリチャージトランジスタ81は、夫々を別々に形成するよりは、狭いピッチで回路を作製することが可能である。
The charge
また、プリチャージタイミング信号Ni(i=1、…、n/6)は、サンプリング回路駆動信号Qi(i=1、…、n/6)と同様、データ線3の6本のグループ毎に出力される。プリチャージ信号線82は、画像信号線6と並行に延在すると共に全データ線3に並列に接続されており、プリチャージ信号NRSを適宜に供給可能に構成されている。
Further, the precharge timing signal Ni (i = 1,..., N / 6) is output for each of the six groups of the
次に、この液晶装置の動作について図5を参照して説明する。図5のタイミングチャートに示したように、クロック信号CL(及びその反転信号CL’)、シフトレジスタスタート信号DXに基づいて、シフトレジスタ51から転送信号が順次出力される。ここで、転送信号は、イネーブル回路55と共に、プリチャージ信号切替スイッチ52にも入力される。
Next, the operation of the liquid crystal device will be described with reference to FIG. As shown in the timing chart of FIG. 5, transfer signals are sequentially output from the
プリチャージ信号切替スイッチ52は、プリチャージタイミング信号Ni(i=1、…、n/6)を、イネーブル回路55から出力されるサンプリング回路駆動信号Qi(i=1、…、n/6)に先行するタイミングで出力し、プリチャージトランジスタ81に供給する。
The precharge
プリチャージタイミング信号Ni(i=1、…、n/6)は、プリチャージトランジスタ81をグループ毎に駆動する。一グループ内の6個のプリチャージトランジスタ81は、夫々が接続されたデータ線3に対して、プリチャージ信号線82からプリチャージ信号NRSを同時に供給する。例えば、プリチャージタイミング信号N1によって、図4中左から1番目から6番目までのプリチャージトランジスタ81が一斉にスイッチングし、1番目から6番目までのデータ線3がプリチャージされる。こうして、プリチャージトランジスタ81がグループ毎にプリチャージ信号NRSをデータ線3に印加して、プリチャージが行われる。
The precharge timing signal Ni (i = 1,..., N / 6) drives the
一方、イネーブル回路55では、入力された転送信号とイネーブル信号ENB1又はENB2との論理積を、サンプリング回路駆動信号Qi(i=1、…、n/6)として出力する。転送信号は、シフトレジスタ51に入力されるクロック信号CL等に応じて出力されることから、その高周波化にはクロック周期による制限のために一定の限界があるが、このようにイネーブル回路55でイネーブル信号との論理積をとることでパルス幅を制限すれば、狭小化できる。
On the other hand, the enable
サンプリング回路駆動信号Qi(i=1、…、n/6)は、サンプリングトランジスタ71をグループ毎に駆動する。一グループ内の6個のサンプリングトランジスタ71は、夫々が接続されたデータ線3に対して、画像信号線6から画像信号VID1〜VID6を同時に供給する。画像信号VID1〜VID6の夫々は、データ線3から選択画素列の画素電極9aに印加され、データの書き込みが行われる。例えば、サンプリング回路駆動信号Q1によって、図4中左から1番目から6番目までのサンプリングトランジスタ71が一斉にスイッチングし、1番目から6番目までのデータ線3によるデータの書き込みが行われる。
The sampling circuit drive signal Qi (i = 1,..., N / 6) drives the
ここでは、データ線3はこのようにグループ毎に駆動され、グループ毎にプリチャージタイミング信号Ni(i=1、…、n/6)の印加によりプリチャージされ、引き続いてサンプリング回路駆動信号Qi(i=1、…、n/6)の印加により書き込みが行われる。以上の動作が、一画面毎に繰り返されることになる。
Here, the
<駆動系の具体的な構成例2>
データ線の駆動系は、上記以外にも例えば以下のように構成することができる。以下、駆動系の具体的な構成例及びその動作について図6及び図7を参照して説明する。図6は、図3のうちデータ線の駆動系の詳細な構成を表しており、図7は、そのタイミングチャートである。
<Specific configuration example 2 of drive system>
In addition to the above, the data line drive system can be configured as follows, for example. Hereinafter, a specific configuration example and operation of the drive system will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a detailed configuration of the data line drive system in FIG. 3, and FIG. 7 is a timing chart thereof.
図6において、この駆動系は、プリチャージ信号切替スイッチ52が出力するプリチャージタイミング信号Pi(i=1、…、n)とイネーブル回路55が出力するサンプリング回路駆動信号Xi(i=1、…、n)とが、夫々、個々のプリチャージトランジスタ81及びサンプリングトランジスタ71に入力されるように構成されている。即ち、上記例がブロック毎にデータ線3を同時駆動する場合であるのに対し、この例は、データ線3を個別に駆動する場合を表している。
6, this drive system includes a precharge timing signal Pi (i = 1,..., N) output from the precharge
この場合に、液晶装置は、図7のタイミングチャートに示したように動作する。即ち、上記例においてブロック毎に行った駆動を、データ線3毎に行う。プリチャージタイミング信号Pi(i=1、…、n)は順次出力され、それに応じて各データ線3が順次プリチャージされる。例えば、プリチャージタイミング信号P1によって、図6中左から1番目のプリチャージトランジスタ81がスイッチングし、これに接続されたデータ線3がプリチャージ信号NRSを印加されてプリチャージされる。プリチャージ後には、引き続きサンプリング回路駆動信号Xi(i=1、…、n)が順次出力され、それに応じて各データ線3を介した書き込みが順次実行される。例えば、サンプリング回路駆動信号X1によって、図6中左から1番目のサンプリングトランジスタ71がスイッチングし、これに接続されたデータ線3から画像信号VID1〜VID6のいずれかが選択画素列の画素電極9aに印加され、データの書き込みが行われる。以上の動作が、一画面毎に繰り返されることになる。
In this case, the liquid crystal device operates as shown in the timing chart of FIG. That is, the driving performed for each block in the above example is performed for each
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明はそれに限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施形態では、サンプリングトランジスタ71をnチャネルTFT、プリチャージトランジスタ81をpチャネルTFTとして説明したが、逆にサンプリングトランジスタ71をpチャネル型、プリチャージトランジスタ81をnチャネル型としても構わない。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to it, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、サンプリングトランジスタ71とプリチャージトランジスタ81とが相補の伝導形である場合について説明したが、サンプリングトランジスタ71に対し、プリチャージトランジスタ81と画素スイッチング用トランジスタ30(図3参照)とが相補の伝導形であるように設定することもできる。これら3種類のトランジスタのサイズは、例えば、データ線3におけるプッシュダウン電圧或いはプッシュアップ電圧に互いのゲート容量の寄与分を考慮して設定するとよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上記実施形態では、データ線3の所定本数毎又は一本毎にプリチャージを行い、その都度、書き込みを行う駆動方式を採用する場合について説明したが、全データ線3に対してデータ書き込み期間の前にまとめてプリチャージを行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the precharge is performed for each predetermined number of
<電子機器>
以上に説明した液晶装置は、例えばプロジェクタに適用される。ここでは、上記実施形態の液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。
<Electronic equipment>
The liquid crystal device described above is applied to, for example, a projector. Here, a projector using the liquid crystal device of the above embodiment as a light valve will be described.
図8は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図に示されるように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド内に配置された4枚のミラー1106及び2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶装置100R、100B及び100Gに入射される。液晶装置100R、100B及び100Gの構成は上述した液晶装置と同等であり、それぞれにおいて画像信号処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号が変調される。これらの液晶装置によって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。ダイクロイックプリズム1112では、各色の画像が合成され、カラー画像として射出される。カラー画像は、投射レンズ1114を介して、スクリーン1120等に投写される。
FIG. 8 is a plan view showing a configuration example of the projector. As shown in this figure, a
この投射型カラー表示装置では、上記実施形態の液晶装置を用いたことにより、輝度斑が少ない或いは殆ど生じない、高品位な表示が可能である。 In this projection type color display device, by using the liquid crystal device of the above-described embodiment, a high-quality display with little or almost no luminance unevenness is possible.
尚、上記実施形態の液晶装置は、プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー表示装置に適用することもできる。その場合、対向基板20上における画素電極9aに対向する領域に、RGBのカラーフィルタをその保護膜と共に形成すればよい。或いは、TFTアレイ基板10上のRGBに対向する画素電極9a下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。更に、以上の各場合において、対向基板20上に画素と1対1に対応するマイクロレンズを設けるようにすれば、入射光の集光効率が向上し、表示輝度を向上させることができる。更にまた、対向基板20上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用してRGB色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るい表示が可能となる。
The liquid crystal device of the above embodiment can also be applied to a direct-view type or reflective type color display device other than the projector. In that case, an RGB color filter may be formed together with the protective film in a region facing the
以上では、液晶装置及び液晶プロジェクタを例に挙げて本発明について説明したが、液晶装置以外のマトリクス駆動が可能な電気光学装置も本発明の適用範囲である。そのような電気光学装置としては、例えば、エレクトロルミネッセンス装置や電気泳動装置、電子放出素子を利用した表示装置(Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display)等が挙げられる。また、本発明の電子機器は、このような本発明の電気光学装置を備えることで実現され、上述したプロジェクタの他に、テレビジョン受像機や、ビューファインダ型或いは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の各種の電子機器として実現可能である。 In the above, the present invention has been described by taking the liquid crystal device and the liquid crystal projector as examples, but an electro-optical device capable of matrix driving other than the liquid crystal device is also within the scope of the present invention. Examples of such an electro-optical device include an electroluminescence device, an electrophoresis device, and a display device (Field Emission Display and Surface-Conduction Electron-Emitter Display) using an electron-emitting device. The electronic apparatus of the present invention is realized by including the electro-optical device of the present invention. In addition to the projector described above, a television receiver, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, It can be realized as various electronic devices such as a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a workstation, a video phone, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel.
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、ある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 embodiments, 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, electronic devices are also included in the technical scope of the present invention.
2…走査線、3…データ線、6…画像信号線、10a…画像表示領域、30…画素スイッチング用トランジスタ、51…シフトレジスタ、52…プリチャージ信号切替スイッチ、55…イネーブル回路、71…サンプリングトランジスタ、80…プリチャージ回路、81…プリチャージトランジスタ、82…プリチャージ信号線、83…シフトレジスタ、101…データ線駆動回路、104…走査線駆動回路、N1〜Nn/6、P1〜Pn…プリチャージタイミング信号、Q1〜Qn/6、X1〜Xn…サンプリング回路駆動信号、ENB1、ENB2…イネーブル信号、VID1〜VID6…画像信号、NRS…プリチャージ信号。
2 ... scanning line, 3 ... data line, 6 ... image signal line, 10a ... image display area, 30 ... pixel switching transistor, 51 ... shift register, 52 ... precharge signal selector switch, 55 ... enable circuit, 71 ... sampling
Claims (10)
前記データ線及び前記走査線の交差部分に対応して画像表示領域に配列された複数の画素電極と、
画像信号を供給する画像信号線と、
前記複数のデータ線の夫々に前記画像信号線から前記画像信号をサンプリングする複数のサンプリング用トランジスタと、
プリチャージ信号を供給するプリチャージ供給線と、
前記複数のデータ線の夫々に前記プリチャージ供給線から前記プリチャージ信号を供給する複数のプリチャージ用トランジスタと
を備え、
前記サンプリング用トランジスタと前記プリチャージ用トランジスタとは、チャネルの伝導形が相互に異なることを特徴とする電気光学装置。 A plurality of data lines and a plurality of scanning lines extending crossing each other;
A plurality of pixel electrodes arranged in an image display area corresponding to the intersection of the data lines and the scanning lines;
An image signal line for supplying an image signal;
A plurality of sampling transistors for sampling the image signal from the image signal line to each of the plurality of data lines;
A precharge supply line for supplying a precharge signal;
A plurality of precharge transistors for supplying the precharge signal from the precharge supply line to each of the plurality of data lines;
The electro-optical device, wherein the sampling transistor and the precharging transistor have different channel conductivity types.
前記画素スイッチング用トランジスタは、前記プリチャージ用トランジスタとチャネルの伝導形が同じであるように構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の電気光学装置。 A plurality of pixel switching transistors for controlling the supply timing of the image signal to each of the plurality of pixel electrodes;
6. The electro-optical device according to claim 1, wherein the pixel switching transistor is configured to have the same channel conductivity type as that of the precharge transistor.
An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to any one of claims 1 to 9.
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