JP3956562B2 - 電気光学装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置等の電気光学装置の技術分野に属し、特に液晶等の電気光学物質を挟持する一対の基板のうち一方の基板面上に画像信号線等の配線が設けられており、他方の基板面上に該配線に対向する部分を含む対向電極が形成されてなる電気光学装置の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
この種の電気光学装置は、データ線や走査線などの各種配線、画素電極、画素スイッチング用の薄膜トランジスタ（以下適宜、ＴＦＴと称する）や薄膜ダイオード（以下適宜、ＴＦＤと称する）などのスイッチング素子等が形成された素子アレイ基板と、ストライプ状や全面的に形成された対向電極、カラーフィルタ等が形成された対向基板とが対向配置されている。これら一対の基板間で、液晶等の電気光学物質がシール材により包囲されており、平面的に見てシール材が存在するシール領域の内側にあるシール内領域に、複数の画素電極が配置されている。
【０００３】
ここで特に、素子アレイ基板上においては、平面的に見てシール領域の外側にあるシール外領域に、外部信号源から入力端子を介して画像信号が供給される画像信号線が設けられている。そして、画像信号線からシール領域を介してシール内領域に配線されたデータ線に至る引き出し線が設けられている。他方、対向基板上においては、シール内領域には対向電極が設けられており、シール領域には、該対向電極の端部が設けられている。そして、対向電極の端部は、シール外領域において上下導通材により素子アレイ基板側に設けられた上限導通端子に接続されている。
【０００４】
このように構成された電気光学装置においては、近時における表示画像の高精細化に対処すべく画像信号の引き出し線とデータ線との間に、ＴＦＴ等をスイッチとするサンプリング回路が設けられており、共通の画像信号線に接続される複数のデータ線間における画像信号のクロストークを、各サンプリングスイッチの開閉動作により防止する構成が一般に採用されている。更に表示画像の高精細化を図るべくシリアルーパラレル展開された複数の画像信号（更に、カラー表示の場合には、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）別に夫々分けられた画像信号）を、外部信号源から複数の画像信号線に供給する構成も採用されている。これらによりデータ線は、例えば６本同時駆動、１２本同時駆動のように複数本同時駆動することも可能とされており、所謂ＸＧＡ、ＳＶＧＡ等の高周波駆動方式による画像表示を良好に行える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した電気光学装置によれば、シール領域やその付近において、素子アレイ基板上の画像信号線、その引き出し線等の配線と、対向電極とは、シール材や液晶等の誘電物質を介して対向しているため、両者間で容量カップリング（寄生容量）が生じている。
【０００６】
本願発明者の研究によれば、このような容量カップリングは、表示画像における横クロストークやゴーストという画像劣化の一要因となることが判明している。ここで図９に示すように、サンプリング回路５００を備えた６本同時駆動方式の液晶装置において、中間調の背景６０１中に黒いウインドウ（矩形画像）６０２が存在する画像６００を表示する場合を例にとり説明する。尚、図９は、上半分に表示画像を示し、下半分にこれに対応する画素部分を拡大して各画素を駆動するための配線や回路と共に示す図式的概念図である。
【０００７】
図９において、ウインドウ６０２から見て、走査方向（サンプリングスイッチのシフト方向）の下流側には、中間調の背景６０１を表示すべき表示領域に、黒いウインドウ６０２に隣接して中間調よりも白いブロックゴースト（以下、反転ゴーストという）６１１が発生し、更にこれに隣接して中間調よりも黒いブロックゴースト（以下、単にブロックゴーストという）６１２が発生する。より詳細には、反転ゴースト６１１は、一の画像信号線５０１の引き出し線５０１ａに接続されており、同一のサンプリングスイッチ駆動信号線５０２により同時駆動される複数のデータ線５０３の途中に、ウインドウ６０２の輪郭線（但し、走査方向に対して黒から中間調に変化する部分における輪郭線）が位置する場合に発生する。ブロックゴースト６１２は、この反転ゴースト６１１を発生させるデータ線５０３の次に同時駆動される複数のデータ線５０３に対応する画素で発生する。
【０００８】
ここで、図１０のタイミングチャートに示す通りに、あるＥＮＢ期間（各サンプリングスイッチがオンされて画素電極と対向電極との間に電圧が印加される期間）では、黒のウインドウ６０２を表示すべく画像信号ＶＩＤは、黒に対応する電位レベルにあり、対向電極の電位ＬＣＣＯＭは、一定電位に保たれているとする。その後、画像信号ＶＩＤが、中間調の背景６０１を表示すべく中間調に対応する電位レベルに変化されると、この変化の時点で、一定電位に維持されることが想定されている対向電極の電位ＬＣＣＯＭが、図中矢印で示すように上述した容量カップリングにより変動し、時定数で一定電位に復帰する。しかしながら、このように一定電位に復帰する以前に、次のＥＮＢ期間に至ってしまう場合には、ブロックゴースト６１２が生じるものと考察される。従って、図９に示したブロックゴースト６１２に限らず、容量カップリングの大きさや対向電極における時定数によっては、反転ゴースト６１１を発生させるデータ線５０２の次に同時駆動される複数のデータ線５０２に対応する画素のみならず、更にその次に同時駆動される複数のデータ線５０２に対応する画素でも、ブロックゴーストが発生する可能性もある。
【０００９】
以上の例では、サンプリング回路５００を備えた複数本同時駆動方式の電気光学装置について説明したが、より一般には、一方の基板面上に画像信号線等の配線が設けられており、他方の基板面上に該配線に対向する部分を含む対向電極が形成されている電気光学装置では、これら配線と対向電極との間の容量カップリングに起因して、対向電極の電位が配線の電位に応じて変動することにより、画像劣化が起きるという問題点がある。
【００１０】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、画像信号線等の配線における電位変動に起因した対向電極の電位変動による画像劣化が低減された電気光学装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、一対の第１及び第２基板間に電気光学物質が挟持され、画像信号に規定された画像を画像表示領域に表示する電気光学装置であって、第１基板は、画像表示領域を形成する複数の画素電極、および各画素電極に画像信号を供給するための複数の配線を有し、第１基板の画素電極と、第２基板に設けられた対向電極とが対向するように画像表示領域の外周に沿った接着しろであるシール領域にて、第１及び第２基板を固着するシール材と、シール領域の少なくとも一部において、配線と、対向電極との間に設けられた導電性のシールド層と、を備え、シールド層には、電気光学装置を駆動するための周辺回路に供給されている定電位源からの定電位が印加されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、シール領域の少なくとも一部において、配線と、対向電極との間に介在する導電性のシールド層に、電気光学装置を駆動するための周辺回路に供給されている定電位源からの定電位を印加することにより、安定したシールド性能を得ることができる。
よって、画像信号線等の配線における電位変動に起因した対向電極の電位変動による画像劣化が低減された電気光学装置を提供することができる。
【００１３】
本発明の電気光学装置によれば、第１基板は、画素電極ごとに対となるスイッチング素子と、画像信号をサンプリングし、各スイッチング素子に供給する複数のサンプリングスイッチを備えたサンプリング回路と、サンプリング回路のサンプリングタイミングを定めるサンプリング回路駆動信号を生成するデータ線駆動回路と、画素電極に画像信号を書き込むタイミングを定めた走査線信号を生成する走査線駆動回路と、をさらに備えるとともに、シールド層を前記配線の上層部に配し、周辺回路には、データ線駆動回路および走査線駆動回路が含まれることが好ましい。
【００１４】
本発明の電気光学装置によれば、配線は、外部の信号源から供給される画像信号を伝達する画像信号線と、画像信号線からサンプリング回路に至る引き出し線と、サンプリング回路駆動信号をサンプリング回路に伝達するためのサンプリング回路駆動信号線と、を含み、画像信号線は、画像信号として信号源からシリアル−パラレル展開された複数の展開信号が夫々供給される並列に配列された複数の並列部分を含み、引き出し線は、画像信号線の複数の並列部分と少なくとも部分的に相交差し、画像信号線とは異なる導電層からなることが好ましい。
【００１５】
本発明の電気光学装置によれば、周辺回路は、第１基板における画像表示領域の周辺部位に設けられ、サンプリング回路は、第１基板と、シールド層との間に配置されることが好ましい。
【００１６】
本発明の電気光学装置によれば、画像信号の電圧極性は、所定周期で反転されることが好ましい。
【００１７】
本発明の電気光学装置によれば、シールド層は、第１基板上に画素電極と同一工程にて形成された導電性薄膜であることが好ましい。
【００１８】
本発明の電気光学装置によれば、シールド層は、第２基板における第１基板に面した対向電極の上層部に絶縁膜を介して設けられることが好ましい。
【００１９】
本発明の電気光学装置によれば、シール材は、第１及び第２基板間のギャップを規定するギャップ材を含んでおり、シールド層が形成されていないシール領域には、シールド層と同一層からなるダミー層が形成されていることが好ましい。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、一対の第１及び第２基板間に電気光学物質が挟持され、シリアル−パラレル展開された複数相の画像信号に規定された画像を画像表示領域に表示する電気光学装置であって、第１基板には、画像表示領域を形成する複数の画素電極と、画素電極ごとに対となるスイッチング素子と、画像信号をサンプリングし、各スイッチング素子に供給する複数のサンプリングスイッチを備えたサンプリング回路と、複数相に相展開された画像信号を伝達する複数の画像信号線、およびサンプリング回路のサンプリングタイミングを定めるサンプリング回路駆動信号をサンプリング回路に伝達するサンプリング回路駆動信号線を含む複数の配線とが、少なくとも設けられ、第１基板の画素電極と、第２基板に設けられた対向電極とが対向するように画像表示領域の外周に沿った接着しろであるシール領域にて、第１及び第２基板を固着するシール材と、シール領域の少なくとも一部において、配線と、対向電極との間に設けられた導電性のシールド層と、を備え、シールド層には、電気光学装置を駆動するための周辺回路に供給されている定電位源からの定電位が印加されていることを特徴とする。
この構成によれば、シール領域の少なくとも一部において、配線と、対向電極との間に介在する導電性のシールド層に、電気光学装置を駆動するための周辺回路に供給されている定電位源からの定電位を印加することにより、安定したシールド性能を得ることができる。
よって、画像信号線等の配線における電位変動に起因した対向電極の電位変動による画像劣化が低減された電気光学装置を提供することができる。
【００２１】
本発明の電気光学装置によれば、シールド層は、第１基板上に画素電極と同一工程にて形成された導電性薄膜であることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、画素電極を形成する際に、これと同一膜（例えば、ＩＴＯ膜）からシールド層を形成することも可能となり、第１基板上における積層構造及び製造プロセスを簡略化する上で有利である。
特に、画像表示領域に形成される画素電極と、画像表示領域の周囲に形成されるシールド層とは、隣接しており重ならないことから、画素電極とシールド層とを同一膜により形成しても、画素電極の構成や機能の妨げとはならないので大変有利である。
【００２３】
本発明の電気光学装置によれば、シールド層は、第２基板における第１基板に面した対向電極の上層部に絶縁膜を介して設けられることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、第２基板上に金属膜を蒸着、スパッタリング等で形成することにより、導電性のシールド層を比較的容易且つ安価に製造することも可能となる。
さらに、シールド層は、対向電極の上層部に絶縁膜を介して設けられることから、シールド層と対向電極との短絡などを防止することができる。
【００２５】
本発明の電気光学装置によれば、シール材は、第１及び第２基板間のギャップを規定するギャップ材を含んでおり、シールド層が形成されていないシール領域には、シールド層と同一層からなるダミー層が形成されていることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、シール領域には、一部にシールド層が設けられているが、シールド層が設けられていないシール領域には、シールド層と同一層からなる（従って同一層厚を持つ）ダミー層が形成されている。このため、当該シール領域においてシール材に含まれるギャップ材を用いて、第１及び第２基板間のギャップ制御を精度良く行うことができる。
【００２７】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、一対の第１及び第２基板間に電気光学物質が挟持され、シリアル−パラレル展開された複数相の画像信号に規定された画像を画像表示領域に表示する電気光学装置であって、第１基板には、画像表示領域を形成する複数の画素電極と、画素電極ごとに対となるスイッチング素子と、画像信号をサンプリングし、各スイッチング素子に供給する複数のサンプリングスイッチを備えたサンプリング回路と、複数相に相展開された画像信号を伝達する複数の画像信号線、およびサンプリング回路のサンプリングタイミングを定めるサンプリング回路駆動信号をサンプリング回路に伝達するサンプリング回路駆動信号線を含む複数の配線とが、少なくとも設けられ、第１基板の画素電極と、第２基板に設けられた対向電極とが対向するように画像表示領域の外周に沿った接着しろであるシール領域にて、第１及び第２基板を固着するシール材と、シール領域の少なくとも一部において、配線と、対向電極との間に設けられた、電気光学装置を駆動するための周辺回路にて用いられる定電位が印加された導電性のシールド層と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、シールド層には、周辺回路にて用いられている電源電位などの安定した定電位が印加されることから、反転駆動方式の種別に拘らず、安定したシールド性能を得ることができる。
さらに、配線には、相展開された複数の並列部分を含む画像信号線、およびサンプリング回路駆動信号線が含まれることから、当該配線と、対向電極間の容量カップリングを、当該間に介在する安定したシールド性能を有するシールド層により低減することができる。
これにより、図１０に示すような配線における電位変動があった場合であっても、容量カップリングによりシールド層に伝達された当該電位変動は、安定したシールド層に吸収されてしまうことになる。または、シールド層の電位に微小な影響を及ぼしたとしても、電気的に接続されていない対向電極にまで影響を及ぼすことはない。
よって、画像信号線等の配線における電位変動に起因した対向電極の電位変動による画像劣化が低減された電気光学装置を提供することができる。
【００２９】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記シールド層は、定電位源に接続されている。
【００３０】
この態様によれば、第１基板上の周辺回路の電源等である定電位源に接続されたシールド層により、シールド層を介して対向する対向電極と配線との間における容量カップリングを一層低減することが可能となる。
【００３１】
この態様では、前記シールド層は、接地電位とされてもよい。
【００３２】
このように構成すれば、第１基板上の周辺回路の電源等である接地電位とされたシールド層により、シールド層を介して対向する対向電極と配線との間における容量カップリングをより確実に低減することが可能となる。
【００３３】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記シール材は、前記第１及び第２基板間のギャップを規定するギャップ材を含んでおり、前記シールド層が形成されていない前記シール領域には、前記シールド層と同一層からなり、各配線に対向する部分毎に分断された複数のダミー層が形成されている。
【００３４】
この態様によれば、シール領域には、その一部にシールド層が設けられているが、シールド層が設けられていないシール領域には、シールド層と同一層からなる（従って同一層厚を持つ）ダミー層が形成されている。このため、当該シール領域においてシール材に含まれるギャップ材を用いて、第１及び第２基板間のギャップ制御を精度良く行える。しかも、ダミー層は、分断されているので、ダミー層を形成することによりシール領域における配線や対向電極で短絡や断線等が発生する可能性も低減されている。
【００３５】
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。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
（電気光学装置の全体構成）
先ず、本実施形態の電気光学装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここでは、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の透過型の液晶装置を例にとる。
【００３８】
図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【００３９】
図１及び図２において、電気光学装置は、透明な第１基板の一例としてのＴＦＴアレイ基板１０と透明な第２基板の一例としての対向基板２０との間に液晶層５０が封入されてなり、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０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。
【００４０】
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、当該電気光学装置がプロジェクタ用途のように小型で拡大表示を行う電気光学装置であれば、両基板間の距離（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（スペーサ）が散布されてもよい。或いは、当該電気光学装置が液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う電気光学装置であれば、このようなギャップ材は、液晶層５０中に含まれてよい。
【００４１】
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１０の額縁領域を規定する第１遮光膜５３が対向基板２０上に設けられている。
【００４２】
シール材５２が配置されたシール領域の外側の周辺領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも一個所において、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０６が設けられている。
【００４３】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線、容量線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、ポリイミド系材料からなる配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、カラーフィルタ、第１遮光膜５３等が形成された最上層部分（図２で最下に位置する層）に、ポリイミド系材料からなる配向膜が形成されている。これらの一対の配向膜は夫々、製造プロセスにおいてポリイミド系材料を塗布し、焼成した後、液晶層５０中の液晶を所定方向に配向させると共に液晶に所定のプレチルト角を付与するように配向処理が施されている。
【００４４】
また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００４５】
本実施形態では特に、図１に示すように平面的に見てシール材５２の下辺の大部分を囲む太線で示した矩形領域には、図２に示すようにシール材５２とＴＦＴアレイ基板１０との間に、導電体からなるシールド層８０が形成されている。特にシールド層８０は、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された後述の画像信号線及びその引き出し線並びにサンプリング回路駆動信号線と対向基板２０上に形成された対向電極２１との間に介在しており、後者を前者から電気的シールドするように構成されている。
【００４６】
尚、本実施形態では、図１では図示していないが、シールド層８０が設けられていないシール領域には、図２に示すように、シールド層８０と同一層からなる（従って同一層厚を持つ）ダミー層８０’が形成されている。このため、シール領域におけるＴＦＴアレイ基板１０の最上層の表面は、シール領域の全周に渡って高さが殆ど一定となり、当該シール領域においてシール材５２に含まれるギャップ材を用いた場合にも、両基板間のギャップ制御を精度良く行える。逆に言えば、シールド層８０を形成することによる基板間ギャップ制御の精度を落とすことは殆どない。しかも、ダミー層８０’は、好ましくは、平面的に見てダミー層８０’が重ねられる後述の走査線、容量線等の配線に対向する部分毎に分断されているので、ダミー層８０’を形成することによりシール領域における配線や対向電極で短絡や断線等が発生する可能性も低減されている。但し、ダミー層８０’を、シールド層８０とは異なるがシールド層８０と同一層厚を持つ絶縁層から形成すれば、この様に分断する必要はない。
【００４７】
（電気光学装置の回路構成）
本実施形態による電気光学装置の回路構成について、図３を参照して説明する。ここに、図３は、本実施形態による電気光学装置のブロック図である。
【００４８】
図３は、電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上において画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路及び画像表示領域の周辺に位置する周辺回路を示している。
【００４９】
図３において、本実施形態による電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素は、画素電極９aを制御するためのＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを、Ｎ（但し、Ｎは２以上の自然数）個の信号にシリアル−パラレル変換し、Ｎ本の画像信号線１１５から相隣接するＮ本のデータ線６ａ同士に対してグループ毎に供給するようにしてもかまわない。
【００５０】
また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極（図２参照）との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過不可能とされ、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。例えば、画素電極９ａの電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量７０により保持される。これにより、保持特性は更に改善され、コントラスト比の高い電気光学装置が実現できる。尚、蓄積容量７０を形成する方法としては、容量を形成するための配線である容量線３ｂを設けても良いし、前段の走査線３ａとの間で容量を形成しても良いことは言うまでもない。
【００５１】
図３において、電気光学装置は、上述のようにデータ線６ａ、走査線３ａ等が形成されたＴＦＴアレイ基板上における画像表示領域の周囲に、周辺回路の例として、データ線６ａを駆動するデータ線駆動回路１０１、走査線３ａを駆動する走査線駆動回路１０４及び画像信号をサンプリングするサンプリング回路１０３を備えている。更に、画像表示領域の周囲には、外部回路接続端子から上述の如きＮ個にシリアル−パラレル変換された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するためのＮ本の画像信号線１１５が配線されている。画像信号線１１５には、図示しない制御回路から外部回路接続端子を介してＮ個にシリアル−パラレル変換された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが供給される。
【００５２】
データ線駆動回路１０１は、走査線駆動回路１０４がパルス的に走査線３ａに順番にゲート電圧を送るのに合わせて、サンプリング回路駆動信号線１１４を介してサンプリング回路駆動信号をサンプリング回路１０３を構成する各サンプリングスイッチ１０３ａの制御端子に供給する。サンプリング回路１０３は、このサンプリング回路駆動信号に応じて、画像信号線１１５上の画像信号をサンプリングして、データ線６ａに供給する。
【００５３】
本実施形態では特に、図３において太線で示した矩形領域には、シールド層８０が形成されている。特にシールド層８０は、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された画像信号線１１５及びその引き出し線１１５ａ並びにサンプリング回路駆動信号線１１４を覆っており、対向基板２０上に形成された対向電極２１（図２参照）をこれらの配線から電気的シールドするように構成されている。尚、シールド層８０を、図１及び図２に示した額縁５３が設けられた領域（即ち、好ましくは額縁５３下に隠れてサンプリング回路１０３が形成された領域）にまで形成してもよい。
【００５４】
サンプリング回路１０３は、好ましくは、平面的に見て図１に示した額縁５３下に隠れた基板上領域に形成される。即ち、この領域は、画像表示に寄与しないため、この領域をサンプリング回路１０３を形成する領域に割り当てることで、限られた基板上領域で画像表示領域を相対的に大きくとることが可能となる。また、サンプリング回路１０３を構成する各サンプリングスイッチ１０３ａは、製造効率等の観点から好ましくは、画素部におけるＴＦＴ３０と同一製造プロセスにより製造可能なｎチャネル型、ｐチャネル型、あるいは相補型等のＴＦＴから構成される。
【００５５】
また、本実施形態の電気光学装置では、画像信号線１１５を介して供給される画像信号の電圧極性は、所定周期で反転され、ビデオ反転駆動方式、１Ｈ反転駆動方式、１Ｓ反転駆動方式、又はドット反転駆動方式等の反転駆動方式により駆動されるように構成してもよい。このように構成すれば、直流電圧印加による液晶の劣化を防止しつつ、フリッカーやクロストークを低減できる。
【００５６】
次に、図４から図６を参照して、本実施形態におけるシールド層８０について詳述する。ここに、図４は、図１のＣ−Ｃ’断面におけるＴＦＴアレイ基板１０側の積層構造を拡大して示す図式的断面図である。また、図５及び図６は夫々、これに対応する個所における変形例の積層構造を拡大して示す図式的断面図である。
【００５７】
図４に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上には、後に詳述する第１、第２及び第３層間絶縁膜１２、４及び７が形成されており、データ線と同一のＡｌ等の金属膜からなる画像信号線１１５、引き出し線１１５ａ又はサンプリング回路駆動信号線１１４が第２層間絶縁膜４と第３層間絶縁膜７との間に形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０に面する最上層には、配向膜１６が形成されている。他方、対向基板２０の液晶層５０に面する最上層には、配向膜２２が形成されている。
【００５８】
本実施形態では特に、平面的に見てシール領域の少なくとも一部において相互に重なる対向電極２１と、画像信号線１１５、引き出し線１１５ａ又はサンプリング回路駆動信号線１１４との間に介在する導電性のシールド層８０を備える。従って、平面的に見てシール領域の少なくとも一部において、対向電極２１と、画像信号線１１５、引き出し線１１５ａ又はサンプリング回路駆動信号線１１４とは、相互に重なっているものの、両者間における容量カップリングは低減され、画像信号線１１５、引き出し線１１５ａ又はサンプリング回路駆動信号線１１４の電位変動による対向電極２１の電位変動が低減される。この結果、本発明の電気光学装置によれば、例えば図９で説明した如き画像劣化を低減でき、高精細で高品位の画像表示が可能となる。
【００５９】
このようなシールド層８０を形成する導電層としては、蒸着、スパッタリング等で形成可能な金属膜が挙げられる。好ましくは、シールド層８０は、画素電極９ａと同一のＩＴＯ膜からなる。このように構成すれば、画素電極９ａを形成するのと同一工程で同時に、シールド層８０を形成できる。特に、画素電極９ａは画像表示領域に形成され、平面的に見てこの周囲にシールド層８０は形成される。このため画素電極９ａと同一膜からシールド層８０を形成しても、画素電極９ａの構成や機能の妨げとはならないので大変有利である。
【００６０】
このように形成されるシールド層８０は、好ましくは接地電位等の定電位源に接続されている。この場合、定電位源としては、当該電気光学装置を駆動するための周辺回路（例えば、走査線駆動回路、データ線駆動回路等）に供給される負電源、正電源等の定電位源、接地電源、対向電極２１に供給される定電位源等が挙げられる。このように周辺回路等の電源を利用すれば、専用の電位配線や外部回路接続端子を設ける必要なく、シールド層８０を定電位にできる。従って、シールド層８０を介して対向する対向電極２１と、画像信号線１１５、引き出し線１１５ａ又はサンプリング回路駆動信号線１１４との間における容量カップリングを一層低減することが可能となる。尚、シールド層８０の容量が大きければ、シールド層８０を浮遊電位としてもシールドの効果はある程度得られる。
【００６１】
本実施形態の一の変形例としては、図５に示すように、画素電極９ａを透明なＩＴＯ膜から形成し、シールド層８０を非透明なＴｉ（チタン）等の金属膜から形成してもよい。この場合、シール領域におけるシールド層８０による画像信号線１１５、引き出し線１１５ａ、対向電極２１等の短絡や断線等を防止する観点から、シールド層８０と配向膜１６との間に透明絶縁膜（パッシベーション膜）８１を介在させるのが好ましい。
【００６２】
或いは本実施形態の他の変形例としては、図６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上にシールド層８０を形成するのに代えて、対向基板２０上に金属膜を蒸着、スパッタリング等で形成することにより、導電性のシールド層９０を形成してもよい。この場合にも、シール領域におけるシールド層９０による画像信号線１１５、引き出し線１１５ａ、対向電極２１等の短絡や断線等を防止する観点から、シールド層９０と対向電極２１との間に透明絶縁膜（パッシベーション膜）９１を介在させ、更にシールド層９０と配向膜２２との間に透明絶縁膜（パッシベーション膜）９２を介在させるのが好ましい。
【００６３】
次に、本実施形態の電気光学装置の画像表示領域内における画素部の構成について図７及び図８を参照して説明する。図７は、データ線、走査線、画素電極、第２遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、図８は、図７のＡ−Ａ’断面図である。尚、図８においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００６４】
図７において、電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介してポリシリコン膜等の半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気的接続されており、画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気的接続されている。また、半導体層１ａのうち後述のチャネル領域（図中右下りの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されている。そして、図中右上がりの斜線で示した領域に画素部における第２遮光膜１１ａが設けられている。即ち第２遮光膜１１ａは、画素部において、半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴをＴＦＴアレイ基板の側から見て各々覆う位置に設けられている。
【００６５】
図８に示すように、電気光学装置は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００６６】
他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極（共通電極）２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性薄膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００６７】
ＴＦＴアレイ基板１０には、各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。
【００６８】
対向基板２０には、各画素の開口領域以外の領域に、第３遮光膜２３を設けても良い。これにより、対向基板２０の側から入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’やＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域である低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することはない。更に、第３遮光膜２３は、コントラストの向上、色材の混色防止などの機能を有する。
【００６９】
画素スイッチング用ＴＦＴ３０に各々対向する位置においてＴＦＴアレイ基板１０と各画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、第２遮光膜１１ａが各々設けられている。第２遮光膜１１ａは、好ましくは不透明な高融点金属であるＴｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）及びＰｂ（鉛）のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等から構成される。このような材料から構成すれば、ＴＦＴアレイ基板１０上の第２遮光膜１１ａの形成工程の後に行われる画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成工程における高温処理により、第２遮光膜１１ａが破壊されたり溶融しないようにできる。第２遮光膜１１ａが形成されているので、ＴＦＴアレイ基板１０の側からの戻り光等が画素スイッチング用ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに入射する事態を未然に防ぐことができ、光電流の発生により画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性が劣化することはない。
【００７０】
更に、第２遮光膜１１ａと複数の画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、第１層間絶縁膜１２が設けられている。第１層間絶縁膜１２は、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａを第２遮光膜１１ａから電気的絶縁するために設けられるものである。更に、第１層間絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のための下地膜としての機能をも有する。即ち、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。第１層間絶縁膜１２は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープトシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）などの高絶縁性ガラス又は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等からなる。第１層間絶縁膜１２により、第２遮光膜１１ａが画素スイッチング用ＴＦＴ３０等を汚染する事態を未然に防ぐこともできる。
【００７１】
本実施形態では、走査線３ａの一部からなるゲート電極と半導体層１ａとの間に設けるゲート絶縁膜２を、走査線３ａに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体層１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、更にこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００７２】
画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。高濃度ドレイン領域１ｅには、複数の画素電極９ａのうちの対応する一つが接続されている。また、走査線３ａ、ゲート絶縁膜２及び第１層間絶縁膜１２の上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第２層間絶縁膜４が形成されている。更に、データ線６ａ及び第２層間絶縁膜４の上には、高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタクトホール８が形成された第３層間絶縁膜７が形成されている。前述の画素電極９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜７の上面に設けられている。
【００７３】
画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは上述のようにＬＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を持ってよいし、ゲート電極３ａをマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度ソース及びドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。また本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の走査線３ａの一部からなるゲート電極をソース−ドレイン領域間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。
【００７４】
尚、本実施の形態では特に、第２遮光膜１１ａは定電位源に電気的接続されており、第２遮光膜１１ａは、定電位とされる。このように第２遮光膜１１ａを定電位としておけば、画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対し第２遮光膜１１ａの電位変動が実践上悪影響を及ぼすことはない。この場合、定電位源としては、当該電気光学装置を駆動するための周辺回路（例えば、走査線駆動回路、データ線駆動回路等）に供給される負電源、正電源等の定電位源、接地電源、対向電極２１に供給される定電位源等が挙げられるが、本実施の形態では、第２遮光膜１１ａは走査駆動回路の負電源に接続されるものとする。このように周辺回路等の電源を利用すれば、専用の電位配線や外部回路接続端子を設ける必要なく、第２遮光膜１１ａを定電位にできる。第１層間絶縁膜１２が十分に厚い場合は、第１遮光膜を各画素単位毎に島状に形成し、電気的にフローティングになるように構成してもよい。また、額縁領域を規定する第１遮光膜５３と第２遮光膜１１ａは電気的に接続されても良い。これにより、額縁領域を規定する第１遮光膜５３が定電位に固定されるため、データ線６ａや走査線３ａへのノイズの飛び込みを防止できる。
【００７５】
また本願発明を、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式以外の、ＴＦＤアクティブマトリクス方式、パッシブマトリクス駆動方式などいずれの方式の電気光学装置に適用しても、対向電極がシールド層により画像信号線やその引き出し線等の配線から電気的にシールドされて対向電極電位が安定するという本実施形態と同様の効果は発揮される。
【００７６】
以上説明した各実施形態における電気光学装置では、対向基板２０の外面及びＴＦＴアレイ基板１０の外面には各々、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ(Vertically Aligned)モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)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。
【００７７】
本発明は、上述した各実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう電気光学装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の電気光学装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図３】図１の電気光学装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の図１のＣ−Ｃ’断面におけるＴＦＴアレイ基板側の積層構造を拡大して示す図式的断面図である。
【図５】実施形態の一の変形例における図１のＣ−Ｃ’断面に対応する個所でのＴＦＴアレイ基板側の積層構造を拡大して示す図式的断面図である。
【図６】実施形態の他の変形例における図１のＣ−Ｃ’断面に対応する個所でのＴＦＴアレイ基板側の積層構造を拡大して示す図式的断面図である。
【図７】データ線、走査線、画素電極、第２遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ’断面図である。
【図９】従来の電気光学装置の問題点を説明するための図式的概念図である。
【図１０】従来の電気光学装置の問題点を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
３ａ…走査線
３ｂ…容量線
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１０…画像表示領域
１１ａ…第２遮光膜
２０…対向基板
２１…対向電極
２３…第３遮光膜
３０…ＴＦＴ
５０…液晶層
５２…シール材
５３…第１遮光膜
７０…蓄積容量
８０、９０…シールド層
８１、９１、９２…絶縁膜
１０１…データ線駆動回路
１０３…サンプリング回路
１０３ａ…サンプリングスイッチ
１０４…走査線駆動回路
１１４…サンプリング回路駆動信号線
１１５…画像信号線
１１５ａ…画像信号線の引き出し線

Claims (9)

1. 一対の第１及び第２基板間に電気光学物質が挟持され、画像信号に規定された画像を画像表示領域に表示する電気光学装置であって、
   前記第１基板は、前記画像表示領域を形成する複数の画素電極、および前記各画素電極に前記画像信号を供給するための複数の配線を有し、
   前記第１基板の前記画素電極と、前記第２基板に設けられた対向電極とが対向するように前記画像表示領域の外周に沿った接着しろであるシール領域にて、前記第１及び第２基板を固着するシール材と、
   前記シール領域の少なくとも一部において、前記配線と、前記対向電極との間に設けられた導電性のシールド層と、を備え、
   前記シールド層には、前記電気光学装置を駆動するための周辺回路に供給されている定電位源からの定電位が印加されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記第１基板は、前記画素電極ごとに対となるスイッチング素子と、
   前記画像信号をサンプリングし、前記各スイッチング素子に供給する複数のサンプリングスイッチを備えたサンプリング回路と、
   前記サンプリング回路のサンプリングタイミングを定めるサンプリング回路駆動信号を生成するデータ線駆動回路と、
   前記画素電極に前記画像信号を書き込むタイミングを定めた走査線信号を生成する走査線駆動回路と、をさらに備えるとともに、前記シールド層を前記配線の上層部に配し、
   前記周辺回路には、前記データ線駆動回路および前記走査線駆動回路が含まれることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記配線は、外部の信号源から供給される前記画像信号を伝達する画像信号線と、
   前記画像信号線から前記サンプリング回路に至る引き出し線と、
   前記サンプリング回路駆動信号をサンプリング回路に伝達するためのサンプリング回路駆動信号線と、を含み
   前記画像信号線は、前記画像信号として前記信号源からシリアル−パラレル展開された複数の展開信号が夫々供給される並列に配列された複数の並列部分を含み、
   前記引き出し線は、前記画像信号線の複数の並列部分と少なくとも部分的に相交差し、
   前記画像信号線とは異なる導電層からなることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記周辺回路は、前記第１基板における前記画像表示領域の周辺部位に設けられ、
   前記サンプリング回路は、前記第１基板と、前記シールド層との間に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記画像信号の電圧極性は、所定周期で反転されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記シールド層は、前記第１基板上に前記画素電極と同一工程にて形成された導電性薄膜であ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。
7. 前記シールド層は、前記第２基板における前記第１基板に面した前記対向電極の上層部に絶縁膜を介して設けられることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
8. 前記シール材は、前記第１及び第２基板間のギャップを規定するギャップ材を含んでおり、前記シールド層が形成されていない前記シール領域には、前記シールド層と同一層からなるダミー層が形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
9. 一対の第１及び第２基板間に電気光学物質が挟持され、シリアル−パラレル展開された複数相の画像信号に規定された画像を画像表示領域に表示する電気光学装置であって、
   前記第１基板には、前記画像表示領域を形成する複数の画素電極と、
   前記画素電極ごとに対となるスイッチング素子と、
   前記画像信号をサンプリングし、前記各スイッチング素子に供給する複数のサンプリングスイッチを備えたサンプリング回路と、
   複数相に相展開された前記画像信号を伝達する複数の画像信号線、および前記サンプリング回路のサンプリングタイミングを定めるサンプリング回路駆動信号を前記サンプリング回路に伝達するサンプリング回路駆動信号線を含む複数の配線とが、少なくとも設けられ、
   前記第１基板の前記画素電極と、前記第２基板に設けられた対向電極とが対向するように前記画像表示領域の外周に沿った接着しろであるシール領域にて、前記第１及び第２基板を固着するシール材と、
   前記シール領域の少なくとも一部において、前記配線と、前記対向電極との間に設けられた導電性のシールド層と、を備え、
   前記シールド層には、前記電気光学装置を駆動するための周辺回路に供給されている定電位源からの定電位が印加されていることを特徴とする電気光学装置。

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