CN1172282C - 电光板及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明的课题是提供一种能够有效地发挥每个象素使用2个晶体管元件的结构的特征的电光板及采用了该电光板的电子设备。一个象素，备有栅电极与扫描线112a连接的P沟道TFT116p及栅电极与扫描线112b连接的N沟道TFT116n。当P沟道TFT116p及N沟道TFT116n变为导通状态时，将通过数据线114供给的图象信号的电压写入保持电容HC和液晶电容LC。保持电容HC与N沟道TFT116n的漏电极连接。保持电容HC还通过配线L与P沟道TFT116p的漏电极连接。由于配线L由低电阻材料构成，所以能够减小通过P沟道TFT116p写入保持电容HC时的时间常数。

Description

电光板及电子设备

技术领域

本发明涉及每一个象素具有2个晶体管元件的电光板及采用了该电光板的电子设备。

背景技术

现有的液晶显示板，由元件基板、对置基板、及夹持在这两个基板之间的液晶构成。并且，在元件基板的图象显示区域内，形成着多条数据线、多条扫描线，并在与数据线和扫描线的交叉点对应地按矩阵状配置的各象素内设置着薄膜晶体管(Thin Film Transistor：以下，简称为TFT)。

对于象素的电路结构已提出了各种方案，作为其中一种方案，是将P沟道TFT和N沟道TFT组合使用。图26是表示在现有的液晶装置中使用的与元件基板上的一个象素相当的电路的电路图。在该图中，将P沟道TFT1和N沟道TFT2的源电极与数据线6连接，另一方面，将P沟道TFT1的栅电极与扫描线5a连接，并将N沟道TFT2的栅电极与扫描线5b连接。

另外，P沟道TFT1及N沟道TFT2的各漏电极，与象素电极3连接，而N沟道TFT2的漏电极还与保持电容4连接。这里，由象素电极3、在对置基板上形成的公用电极及液晶形成液晶电容7。

在这种结构中，当P沟道TFT1及N沟道TFT2变为导通状态时，将通过数据线6供给的图象信号写入液晶电容7和保持电容4。然后，当P沟道TFT1及N沟道TFT2变为关断状态时，将所写入的电压保持在液晶电容7和保持电容4内。由于液晶的透射率随施加电压而变化，所以可以按灰度等级进行显示。

这里，之所以除液晶电容7外还设置一个保持电容4，是为了防止因P沟道TFT1及N沟道TFT2的漏泄而引起的对液晶的施加电压的降低并防止纵向串扰。

可是，在上述的象素结构中，图象信号对保持电容4的写入路径，在经由P沟道TFT1时和经由N沟道TFT2时是不同的。即，如图27和图28所示，当经由P沟道TFT1时，将图象信号通过象素电极3写入保持电容4，与此不同，当经由N沟道TFT2时，将图象信号直接写入保持电容4，而不通过象素电极3。

图27是表示经由N沟道TFT2而将图象信号写入保持电容4时的等效电路的电路图，图28是表示经由P沟道TFT1而将图象信号写入保持电容4时的等效电路的电路图。在这两个图中，Ron是P沟道TFT1及N沟道TFT2的导通电阻值，Rito是象素电极3的等效电阻值、Ch是保持电容4的电容值。

从这两个图可以清楚地看出，经由N沟道TFT2时的时间常数为「Ron·Ch」，而经由P沟道TFT1时的时间常数为「(Ron+Rito)·Ch」。这里，象素电极3的等效电阻值Rito，大于导通电阻值Ron。

因此，当从P沟道TFT1写入图象信号时，与从N沟道TFT2写入图象信号时相比，时间常数变大。所以，如保持电容4的电压与图象信号的电压相差较大，则当经由P沟道TFT1写入时就不能充分地写入图象信号，因而存在着不能得到高的对比度的问题。

特别是，当显示高清晰度的图象时，扫描线5a、5b和数据线6的条数增多，但扫描线5a、5b和数据线6的条数增加得越多、扫描线5a、5b和数据线6的选择周期越短，所以因时间常数的不同而造成的写入不充分就成为重要的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而开发的，其目的是提供一种能够有效地发挥每个象素使用2个晶体管元件的结构的特征的电光板及采用了该电光板的电子设备。

为达到上述目的，本发明的电光板，具有元件基板、对置基板及由上述元件基板和对置基板夹持的电光物质，该电光板的特征在于：上述元件基板，备有多条成对的扫描线、多条数据线、与上述扫描线和上述数据线的交叉点对应地按矩阵状配置并分别配置在成对的一条上述扫描线和另一条上述扫描线之间的象素电极、将栅电极与成对的上述扫描线中的一条连接、将源电极与上述数据线连接并将漏电极与上述象素电极连接的第1晶体管元件、将栅电极与成对的上述扫描线中的另一条连接、将源电极与上述数据线连接并将漏电极与上述象素电极连接的第2晶体管元件、与上述第2晶体管元件的漏电极连接的电容元件、及将上述第1晶体管元件的漏电极与上述第2晶体管元件的漏电极连接的配线。

按照该发明，由于备有将第1晶体管元件的漏电极与第2晶体管元件的漏电极连接的配线，所以可以通过与象素电极不同的路径将第1晶体管元件的漏电极与第2晶体管元件的漏电极连接。因此，两个漏电极间的等效电阻值比没有设置配线时小，所以能够减小将信号通过第1晶体管元件写入保持电容时的时间常数。

这里，上述配线的电阻值，最好小于连接上述第1晶体管元件的漏电极和上述第2晶体管元件的漏电极的上述象素电极的等效电阻值。进一步，从低电阻的观点考虑，作为配线，最好采用铝、银、或铬之类的高熔点材料。这样，通过减小配线的电阻值，可以更进一步地减小将信号通过第1第晶体管元件写入保持电容时的时间常数。当扫描线和数据线的选择周期短时，必须将通过数据线供给的图象信号在短时间内写入保持电容，但当按如上所述的方式设置使漏电极间短路的配线时，可以减小将图象信号通过第1第晶体管元件写入保持电容时的时间常数。

其结果是，可以在短时间内将图象信号充分地写入保持电容，所以能够得到高的对比度，并能显示具有不同色调的鲜明图象。此外，即使因扫描线和数据线的条数增加而使选择周期缩短，也仍可以在这样短的选择周期中将图象信号可靠地写入保持电容，所以能以高的质量显示高清晰度的图象。

进一步，还可以大幅度地减低因时间常数差而引起的显示不均。由于使对保持电容的写入变得容易，所以可以减小供给数据线的图象信号的信号振幅。与此同时，还能减小扫描线信号的振幅。因此，可以减低驱动电路的电源电压，因而能减低电力消耗。

另外，在上述对置基板上形成公用电极及栅格状的黑底，上述配线，也可以配置成与上述黑底重叠。由于配线部分不透光，所以如只简单地设置配线则使数值孔径减小，但如按本发明所示将配线配置成与黑底重叠，则可以减小写入时间常数而不会使数值孔径受到影响。

其次，本发明的电光板，具有元件基板、对置基板及由上述元件基板和对置基板夹持的电光物质，该电光板的特征在于：上述元件基板，备有多条成对的扫描线、多条数据线、与上述扫描线和上述数据线的交叉点对应地按矩阵状配置并分别配置在成对的一条上述扫描线和另一条上述扫描线之间的象素电极、将栅电极与成对的上述扫描线中的一条连接并将源电极与上述数据线连接的第1晶体管元件、将栅电极与成对的上述扫描线中的另一条连接并将源电极与上述数据线连接的第2晶体管元件、及将上述第1晶体管元件的漏电极与上述第2晶体管元件的漏电极连接的配线，并将上述第1晶体管元件的漏电极和上述第2晶体管元件的漏电极中的任何一个与上述象素电极连接。

按照该发明，虽然将第1晶体管元件和第2晶体管元件的任何一个的漏电极与上述象素电极连接，但由于另外设置着连接各漏电极的配线，所以可以将与图象信号对应的电压施加于象素电极。此外，还可以在一个部位进行漏电极与象素电极的连接。

这里，也可以备有与上述第2晶体管元件的漏电极连接的电容元件。在这种情况下，可以将图象信号通过配线写入电容元件。

另外，在上述电光板中，上述第1和第2晶体管元件，备有由源区、栅区及漏区构成的多晶硅层、在上述多晶硅层上形成的栅极绝缘膜，上述漏电极，通过在上述栅极绝缘膜上形成的第1接触孔与上述漏区连接，上述象素电极与上述漏电极，通过第2接触孔连接，上述配线的电阻值，最好小于上述第1接触孔的等效电阻值或上述第2接触孔的等效电阻值。按照该发明，通过减小配线的电阻值，可以更进一步地减小将信号通过第1第晶体管元件写入保持电容时的时间常数。

另外，上述第1和第2晶体管元件，备有由源区、栅区及漏区构成的多晶硅层、在上述多晶硅层上形成的栅极绝缘膜，上述漏电极，通过在上述栅极绝缘膜上形成的第1接触孔与上述漏区连接，上述象素电极与上述漏电极，通过第2接触孔连接，在上述对置基板上形成公用电极及栅格状的黑底，并最好将上述第2接触孔配置成与上述黑底重叠。由于第2接触孔和电光物质的接触状态与象素电极不同，所以该区域上施加于电光物质的电场的状态与象素电极不同。但是，按照该发明，由于第2接触孔被黑底覆盖，所以能够遮蔽到使人的眼睛看不出该亮度不同的区域。

另外，上述第1晶体管元件，可以由P型薄膜晶体管元件构成，上述第2晶体管元件，由N型薄膜晶体管元件构成。相反，上述第1晶体管元件，也可以由N型薄膜晶体管元件构成，上述第2晶体管元件由P型薄膜晶体管元件构成。

进一步，上述电容元件，最好在靠近上述的另一条扫描线形成的电容线与上述第2晶体管元件的漏区之间构成。

为构成保持电容，需要彼此相对的2个电极，但在本例中，由于将一个电极与第2晶体管元件的漏区兼用，所以就没有必要再设置一个电极和用于将该电极与漏区连接的导线了。因此，能简化制造工序，同时可以通过缩小设置保持电容的面积而提高数值孔径。

在本发明中，上述象素电极，例如由透光性导电膜构成。

另外，在本发明中，上述象素电极，由透光性导电膜构成，同时使上述电光物质侧位于其一个表面侧，在另一个表面侧，有时备有反射入射光的反射层，在这种情况下，上述配线，相对于上述反射层而在与上述象素电极相反的一侧形成。上述反射层的与上述象素电极相反一侧的空间不透过入射光，通过将配线设在该空间内，可以减小图象信号的写入时间常数，而不会使数值孔径降低。

这里，当在反射层的一部分上设置使光透过的开孔部时，最好将上述配线配置成不与上述开孔部重叠。由于使光透过开孔部，所以如将配线设在该区域内则将导致数值孔径降低，但按照本发明，则不会使数值孔径降低。

在本发明中，上述象素电极，有时由光反射性导电膜构成。

另外，本发明的电光板，也可以在上述元件基板上形成依次选择成对的扫描线的扫描线驱动电路、及将图象信号供给上述各数据线的数据线驱动电路。

其次，本发明的电子设备，其特征在于；备有上述的电光板，例如，可以是摄像机中使用的寻象器、携带式电话机、笔记本电脑、投影电视机等。

附图的简单说明

图1是表示本发明的液晶装置的总体结构的框图。

图2是用于说明液晶显示板的结构的斜视图。

图3是用于说明液晶显示板的结构的局部断面图。

图4是表示该显示板的象素机理结构的一例的平面图。

图5是表示图4中的A-A’断面的断面图。

图6是表示与图4所示象素结构对应的象素等效电路的电路图。

图7是表示该液晶装置的动作的时间图。

图8是表示应用例的象素机理结构的另一例的平面图。

图9是表示图8中的B-B’断面的断面图。

图10是表示反射型液晶装置中的象素机理结构的一例的平面图。

图11是表示半透反射型液晶装置中的象素机理结构的一例的平面图。

图12是表示图10的C-C’断面及图11的D-D’断面的断面图。

图13是表示反射型液晶装置中将反射板和象素电极兼用时的象素机理结构的一例的平面图。

图14是表示图13的C1-C1’断面的断面图。

图15是表示反射型液晶装置中将接触孔省略1个时的象素机理结构的一例的平面图。

图16是表示图15的E-E’断面的断面图。

图17是表示与图15所示象素结构对应的象素等效电路的电路图。

图18是表示反射型液晶装置中将反射板和象素电极兼用、且将接触孔省略1个时的象素机理结构的一例的平面图。

图19是表示图18的E1-E1’断面的断面图。

图20是表示反射型液晶装置中将接触孔和保持电容省略时的象素机理结构的一例的平面图。

图21是表示图20的F-F’断面的断面图。

图22是表示与图20所示象素结构对应的象素等效电路的电路图。

图23是作为应用了该液晶装置的电子设备的一例的投影电视机的断面图。

图24是作为应用了该液晶装置的电子设备的一例的个人计算机的结构的斜视图。

图25是作为应用了该液晶装置的电子设备的一例的携带式电话的结构的斜视图。

图26是表示在现有的液晶装置中使用的与元件基板上的一个象素相当的电路的电路图。

图27是表示在该象素中经由N沟道TFT2而将图象信号写入保持电容时的等效电路的电路图。

图28是表示在该象素中经由P沟道TFT1而将图象信号写入保持电容时的等效电路的电路图。

发明的具体实施形态

以下，参照附图说明本发明的实施形态。

<1：液晶装置的结构>

<1-1：液晶装置的总体结构>

首先，作为电光装置的一例，举例说明透射型的液晶装置。

图1是表示液晶装置的电气结构的框图。如该图所示，液晶装置，备有液晶显示板100、定时信号发生器200、及图象信号处理电路300。此外，液晶装置，在与液晶显示板100的显示面相反的一侧还备有背照灯(图中未示出)，来自背照灯的光由液晶显示板100调制后，从显示面射出。

定时信号发生器200，输出由各部使用的定时信号(根据需要在后文中说明)。此外，图象信号处理电路300内部的相展开电路302，当输入一个系统的图象信号VID时，将其展为N相(图中N＝6)的图象信号并以并行的方式输出，该电路相当于将图象信号变换为N个并行信号的串并联变换电路。这里，将图象信号展为N相的原因是，延长由后文所述的采样电路对起着开关元件作用的TFT的源电极施加图象信号的时间，从而确保对数据线的配线电容的充分的写入时间。

另一方面，放大·反相电路304，对相展开后的图象信号中的必需反相的部分进行反相，然后，将其适当的放大并作为图象信号VID1～VID6而以并行的方式供给液晶显示板100。此外，至于是否进行反相，通常根据数据信号是哪一种施加方式决定，即①以扫描线为单位的极性反相、②以数据信号线为单位的极性反相、③以象素为单位的极性反相、④以画面为单位的极性反相，其反相周期，设定为1个水平扫描周期或1个垂直扫描周期。

另外，相展开后的图象信号VID1～VID6对液晶显示板100的供给时序，在图1所示的液晶装置中为同时进行，但也可以与点时钟信号同步地依次移位，在这种情况下，只需由后文所述的采样电路对N相的图象信号依次进行采样即可。

<1-2：液晶显示板的结构>

以下，参照图2和图3说明液晶显示板100的简略结构。这里，图2是用于说明液晶显示板100的结构的斜视图，图3是用于说明液晶显示板100的结构的局部断面图。如这两个图所示，液晶显示板100的结构为，由混入了间隔物S的密封材料105使形成了象素电极118等的由玻璃或半导体等构成的元件基板101和形成了公用电极108等的由玻璃等构成的透明的对置基板102保持一定的间隙，使电极形成面彼此相对地粘合在一起，并在该间隙内封入了液晶106。

另外，在元件基板101的对置面上的密封材料105的外侧，形成着包括后文所述的扫描线驱动电路130、采样电路140、及数据线驱动电路150等的驱动电路群120。此外，在这里还形成外部连接电极(图中省略)，用于输入来自定时信号发生器200及图象信号处理电路300的各种信号。对置基板102的公用电极108，利用设在与元件基板101的粘合部分的4个角部中的至少一个部位的导通材料实现与从元件基板101的外部连接电极延伸的配线的电气导通。

除此以外，根据液晶显示板100的用途，在对置基板102上，第1，例如设置按带状、嵌花状、三角形状等配置的彩色滤光器，第2，在对置基板102上，例如设置将铬和镍等金属材料或碳和钛等分散到光致抗蚀剂中的树脂黑色材料等的黑底，第3，在对置基板102上，设置使光照射液晶显示板100的背照灯。特别是，在彩色光调制的用途中，在对置基板102上设置黑底而不形成彩色滤光器。

进一步，在元件基板101及对置基板102的相对面上，设置各自按规定方向进行了研磨处理的取向膜等，另一方面，在其各背面侧，分别粘贴或以一定间隙设置与取向方向对应的偏振片103、104。但是，作为液晶106，如采用按微小颗粒分散在高分子中的高分子分散型液晶，则不需要上述的取向膜、偏振片等，因此可以提高光利用效率，所以在提高亮度和降低耗电量上是有利的。

接着，将说明再回到图1，对液晶显示板100的电气结构进行说明。在液晶显示板100的元件基板101上形成图象显示区域AA。在该区域内，沿图中的X方向平行地配置和形成着多条成对的扫描线。在以下的说明中，为了区别一对扫描线，将其中一条称为扫描线112a，将另一条称为112b。此外，沿着与扫描线112a、112b正交的Y方向平行地形成着多条(6n条)数据线114。

另外，由这些扫描线112a、112b和数据线114围出的部分构成一个象素。因此，各象素，与扫描线112a、112b和数据线114的各交叉点相对应并按矩阵状排列。

另外，各象素，备有P沟道TFT116p、N沟道TFT116n、液晶电容LC、保持电容HC、及配线L。P沟道TFT116p的栅电极与扫描线112a连接，其源电极与数据线114连接，其漏电极与象素惦记118连接。另一方面，N沟道TFT116n的栅电极与扫描线112b连接，其源电极与数据线114连接，其漏电极与象素惦记118连接。

此外，保持电容HC的一端，与N沟道TFT116n的漏电极连接，在保持电容HC的另一端，供给公用电极电压Vcom，以使其与公用电极108具有相同的电位。

进一步，配线L，将P沟道TFT116p的漏电极与N沟道TFT116n的漏电极连接。

在这种象素结构中，在选择该象素的周期内，分别对扫描线112a供给低电平的扫描信号、对扫描线112b供给高电平的扫描信号，对数据线114供给图象信号。在该周期中，P沟道TFT116p和N沟道TFT116n都处于导通状态，因而可将图象信号写入液晶电容LC和保持电容HC。

其次，驱动电路群120，包括扫描线驱动电路130、采样电路140、及数据线驱动电路150，如上所述，在元件基板101上形成。这些电路，利用与象素的TFT共同的制造工艺而由TFT形成。因此，在集成化和制造成本方面是有利的。此外，在该例中，将数据线驱动电路150和采样电路140作为分别设置的电路进行说明，但当然也可以将两者合为一体而构成用于驱动数据线114的数据线驱动电路。

另外，扫描线驱动电路130，具有移位寄存器，根据来自定时信号发生器200的Y时钟信号YCK、其反相Y时钟信号YCKB、Y传送开始脉冲DY等，依次将扫描线信号Y1a、Y1b、Y2a、Y2b、…、Yma、Ymb(选择信号)输出到各扫描线112。

另一方面，采样电路140，将6条数据线114作为1组，根据采样信号SR1～SRn对图象信号VID1～VID6分别进行采样并供给属于这些组的数据线114。在采样电路140中，由TFT构成的开关141，设在各数据线114的一端，同时，各开关141的源电极，与供给图象信号VID1～VID6中的任何一个的信号线连接，而各开关141的漏电极，与1条数据线114连接。进一步，与属于各组的数据线114连接的各开关141的栅电极，与对该组供给采样信号SR1～SRn的信号线中的任何一条连接。如上所述，由于同时供给图象信号VID1～VID6，所以可以由采样信号S1同时进行采样。

另外，数据线驱动电路150，根据来自定时信号发生器200的X时钟信号XCK、其反相X时钟信号XCKB、X传送开始脉冲DX等，依次输出采样信号SR1～SRn(选择信号)。

<1-3：象素的结构>

以下，对象素的结构进行说明。图4是表示象素机理结构的平面图，图5是表示图4中的A-A’断面的断面图。

扫描线112a、112b，形成凸型(参照图4)，各凸出部构成为P沟道TFT116p和N沟道TFT116n的栅电极。

另外，在P沟道TFT116p内，高浓度杂质区域20中的源区23，通过在接触孔CH1上形成的源电极25与数据线114连接(参照图5)。另一方面，P沟道TFT116p的漏区21，通过接触孔CH2与漏电极24连接，进一步，漏电极24，通过在第2层间绝缘膜33上形成的接触孔CH3与象素电极118连接。P沟道TFT116p的高浓度杂质区域20，通过用离子注入法等从多晶硅膜上掺杂Al(铝)、B(硼)等III族元素的掺杂剂而形成。

与P沟道TFT116p一样，在N沟道TFT116n内，高浓度杂质区域10中的源区11，通过在接触孔CH4上形成的源电极15与数据线114连接。另一方面，N沟道TFT116n的漏区13，通过接触孔CH5与漏电极16连接，进一步，漏电极16，通过接触孔CH6与象素电极118连接。N沟道TFT116n的高浓度杂质区域10，通过用离子注入法等从多晶硅膜上掺杂Sb(锑)、As(砷)、P(磷)等V族元素的掺杂剂而形成。

这里，对应P沟道TFT116p和N沟道TFT116n，最好在P沟道TFT116p中加宽沟道宽度、或在N沟道TFT116n中延长沟道长度，从而调整双方的I-V特性的均衡。

另外，P沟道TFT116p和N沟道TFT116n的结构，也可以是自调准结构、偏移栅结构、LDD结构中的任何一种。

其次，电容线160，靠近扫描线112配置。在N沟道TFT116n的高浓度杂质区域10内，与漏区13接续的一部分区域14，隔着栅极绝缘膜31与电容线160相对。此外，该区域14也可以看作是漏区13的一部分。保持电容HC，在该重叠区域形成。由于将上述的与漏区13接续的一部分区域14用作保持电容HC，所以N沟道TFT116n的漏电极16与保持电容HC直接连接。电容元件由相对的2个电极及夹持在其间的电介质构成，但在该例中将一个电极与漏区(一部分区域14)兼用，所以不需要另外设置一个电极，因而可以简化液晶显示板100的结构和制造工序。

另外，配线L，以铝、银等高熔点金属为材料，用于连接P沟道TFT116p的漏电极24和N沟道TFT116n的漏电极16。此外，漏电极24和16，通过在第1层间绝缘膜32上形成接触孔CH2、CH5并在其中进行铝电极配线而形成。即，配线L，与源电极15、25及漏电极16、24在同一层间同时形成。此外，配线L，有时也具有从下层侧起按其顺序层叠钛层、铝合金层、氮化钛层等的多层结构。

另外，配线L，当从对置基板102侧观察液晶显示板100时，配置成使其一部分或全部与设在其上的栅格状的黑底重叠。黑底，通过用黑框围绕各象素而用于使图象显示鲜明，但该部分不使光透过。另一方面，由于将配线L配置成使其一部分或全部与黑底重叠而使其也不透过光，所以能够防止数值孔径的降低。

可是，该例的象素电极118，由ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)等透明导电膜构成。配线L，以高熔点金属为材料，所以与ITO相比每单位面积的电阻值极小。因此，利用配线L，可以使P沟道TFT116p的漏电极24与保持电容HC之间产生的等效电阻值变得极小。

另外，连接漏电极16和24及漏区13和21的接触孔CH5和CH2，最先与多晶硅层10和20连接，所以一般称为第1接触孔。将漏电极16和24与象素电极118连接的接触孔CH6和CH3，一般称为第2接触孔。在第1和第2接触孔内，由于使种类不同的材料接触而实现导通，所以在接触面上电阻增大。

与此不同，配线L，与漏电极16和24在同一工序中作为一体形成，而且采用低电阻材料。因此，配线L的等效电阻值，小于第1接触孔或第2接触孔的电阻值。当没有设置配线L时，因第2接触孔的等效电阻值而使将图象信号写入保持电容HC时的时间常数增大，但通过设置配线L，可以使时间常数减小。

图6是表示与图4所示象素结构对应的象素等效电路的电路图。在该图中，连接点Z1～Z6，分别与上述的接触孔CH1～CH6相对应。

<2：液晶装置的动作>

以下，说明液晶装置的动作。图7是表示液晶装置的动作的时间图。如该图所示，Y传送开始脉冲DY，是将1半帧周期1F作为1个周期的脉冲。扫描线驱动电路130，以与Y时钟信号YCK及反相Y时钟信号YCKB同步的方式将Y传送开始脉冲DY依次移位而生成扫描线信号Y1a、Y1b、Y2a、Y2b、…、Yma、Ymb。扫描线信号Y1a、Y2a、…、Yma，供给各扫描线112a，而扫描线信号Y1b、Y2b、…、Ymb，供给扫描线112b。

另一方面，X传送开始脉冲DX，是将各扫描线信号为激活电平的1个水平扫描周期1H作为1个周期的脉冲。数据线驱动电路150，以与X时钟信号XCK及反相X时钟信号XCKB同步的方式将X传送开始脉冲DX依次移位而依次生成采样信号SR1、SR2、…、SRn。

例如，考虑将图象信号写入与第i对扫描线112a、112b和属于第j组的数据线114的交叉点对应的象素的情况。在这种情况下，扫描线信号Yia、Yib为激活电平，因此使P沟道TFT116p和N沟道TFT116n都处于导通状态。在该状态下，当第j个采样信号SRj变为激活电平时，与第j组对应的采样开关141变为导通状态，因而将图象信号VID1～VID6供给各数据线114，并写入该象素的液晶电容LC和保持电容HC。

假定，如现有技术中所述没有设置图5所示的配线L，则对保持电容HC的图象信号的写入方式如下。首先，当经由N沟道TFT116n时，写入路径为数据线114→源电极15(接触孔CH4)→源区11→沟道区12→漏区13→保持电容HC。另一方面，当经由P沟道TFT116p时，写入路径为数据线114→源电极25(接触孔CH1)→源区23→沟道区22→漏区21→漏电极24(接触孔CH2)→接触孔CH3→象素电极118→接触孔CH6→漏电极16(接触孔CH5)→漏区13→保持电容HC。

即，从P沟道TFT116p的写入路径，与从N沟道TFT116n的写入路径相比，要多出「漏电极24(接触孔CH2)→接触孔CH3→象素电极118→接触孔CH6→漏电极16(接触孔CH5)」的长度。在该写入路径中，电阻值最大的是象素电极118。

与此不同，  当如本实施形态所示设置配线L时，经由N沟道TFT116n时虽与上述路径相同，但当经由P沟道TFT116p时，写入路径将变为数据线114→源电极25(接触孔CH1)→源区23→沟道区22→漏区21→漏电极24(接触孔CH2)→配线L→漏电极16(接触孔CH5)→漏区13→保持电容HC。

即，从P沟道TFT116p的写入路径，与从N沟道TFT116n的写入路径相比，仅多出「漏电极24(接触孔CH2)→配线L→漏电极16(接触孔CH5)」的长度。

但是，对配线L采用的是铝或银之类的低电阻材料。如上所述，配线L的电阻值，远小于象素电极118的电阻值或接触电阻值，所以，按照本实施形态，可以大幅度地减小通过P沟道TFT116p写入图象信号时的时间常数。

图象信号必需在数据线的选择周期中写入保持电容HC，由于将时间常数大幅度地减小，所以即使选择周期的长度短，也能将图象信号充分地写入保持电容HC。因此，能够得到高的对比度，并能显示具有不同色调的鲜明图象。此外，即使因扫描线的条数和数据线的条数增加而使选择周期缩短，也不会使对比度降低，因而能以高的质量显示高清晰度的图象。

另外，由于可以减小经由N沟道TFT116n写入时和经由P沟道TFT116p写入时的时间常数差，所以能够大幅度地减低因时间常数差而引起的显示不均。

进一步，由于使对保持电容HC的写入变得容易，所以可以减小供给数据线114的图象信号的信号振幅。与此同时，还能减小扫描线信号Y1a、Y1b、Y2a、Y2b、…、Yma、Ymb的振幅，同时还可以减小采样信号SR1、SR2、…、SRn的振幅。因此，可以减低放大·反相电路304、扫描线驱动电路130、及数据线驱动电路150的电源电压，因而能减低电力消耗。

<3：变形例>

以下，说明本实施形态的变形例。

<3-1：其他象素结构>

在上述实施形态中，与N沟道TFT116n邻接地设置电容线，并在与N沟道TFT116n的漏区邻接的区域和电容线之间形成保持电容HC，但本发明并不限定于这种结构，也可以将电容线与P沟道TFT116p邻接设置，并在该处形成保持电容HC。图8是表示象素机理结构的另一例的平面图，图9是表示图8中的B-B’断面的断面图。

如图8所示，电容线160，靠近扫描线112a配置。另外，如图9所示，在P沟道TFT116p的高浓度杂质区域20内，与漏区21接续的一部分区域24，隔着栅极绝缘膜31与电容线160相对。在区域24内用离子注入法等掺杂B(硼)等III族元素的掺杂剂。保持电容HC，在该重叠区域形成。P沟道TFT116p的漏电极24，与保持电容HC连接。

其次，配线L，与上述实施形态一样，以铝、银等高熔点金属为材料，用于连接P沟道TFT116p的漏电极24和N沟道TFT116n的漏电极16。即，源电极15、25、漏电极16、24及配线L，在同一层间同时形成。因此，能以低的电阻将N沟道TFT116n的漏电极16与保持电容HC连接。

按照该例，对保持电容HC的图象信号的写入方式如下。首先，当经由P沟道TFT116p时，写入路径为数据线114→源电极25(接触孔CH1)→源区23→沟道区22→漏区21→保持电容HC。另一方面，当经由N沟道TFT116n时，写入路径为数据线114→源电极15(接触孔CH4)→源区23→沟道区22→漏电极24(接触孔CH2)→接触孔CH3→象素电极118→接触孔CH6→漏电极16(接触孔CH5)→漏区13→保持电容HC。

即，在从P沟道TFT116p的写入路径中，将图象信号直接写入保持电容HC，与此不同，在从N沟道TFT116n的写入路径中，通过配线L将图象信号直接写入保持电容HC。

但是，由于配线L采用低电阻材料，所以其电阻值远小于象素电极118的电阻值。因此，与在上述实施形态中通过P沟道TFT116p写入图象信号时一样，可以大幅度地减小通过N沟道TFT116n写入图象信号时的时间常数。其结果是，在应用例中，也能够得到高的对比度，并可以显示具有不同色调的鲜明图象。此外，即使因扫描线的条数和数据线的条数增加而使选择周期缩短，也不会使对比度降低，因而能以高的质量显示高清晰度的图象。

<3-2：反射型·半透反射型液晶装置>

在上述实施形态中，对透射型的液晶装置进行了说明，但本发明不限定于此，也可以应用于反射型液晶装置和半透反射型液晶装置。

图10是表示反射型液晶装置中的象素机理结构的一例的平面图，图11是表示半透反射型液晶装置中的象素机理结构的一例的平面图，图12是表示图10的C-C’断面及图11的D-D’断面的断面图。

首先，在反射型液晶装置中，在第2层间绝缘膜33上形成以铝或银等为材料的反射层119，进一步，形成由ITO膜(透明导电膜)构成的象素电极118，使其覆盖反射层119。反射层119和象素电极118，在图11等平面图中省略，但不是如上述实施形态所示的平面状，而是具有凹凸不平的面。因此，可以对入射光进行漫反射，从而获得均匀的显示光。这种凹凸不平，可以先在下层侧用感光性树脂层形成规定的凹凸图案，然后用上层侧感光性树脂层覆盖其表面而形成。

为提高数值孔径，必需尽可能加大反射层119的面积。因此，在该例中，将配线L在反射层119的下侧形成。反射层119的下侧，是入射光不能达到的盲区，通过将配线L设在这种盲区内，可以减小将图象信号写入保持电容时的时间常数而不会使数值孔径受到影响。

其次，在半透反射型液晶装置中，如图11所示，在反射层119的一部分上形成开孔部119’。设置开孔部119’，是为了使背照灯的光透过。由于配线L不透光，所以假如将配线L形成为使其横穿开孔部开孔部119’，则将使显示光的利用效率降低。因此，在该例中，将配线L配置成避开开孔部119’。因此，可以减小将图象信号写入保持电容时的时间常数而不会使数值孔径受到影响。

图13是表示反射型液晶装置中将反射板和象素电极兼用时的象素机理结构的一例的平面图。图14是表示图13的C1-C1’断面的断面图。

在全反射型液晶装置中，如图13和图14所示，也可以将在第2层间绝缘膜33上用铝或银等光反射性导电膜形成的反射层119本身用作反射性象素电极。此外，如使反射层119具有凹凸不平的面，则可以对入射光进行漫反射，从而获得均匀的显示光。当具有这种结构时，也可以将配线L设置在反射层119的下侧，从而可以减小将图象信号写入保持电容时的时间常数而不会使数值孔径受到影响。

另外，在全反射、或半透反射型液晶装置中，如图10～14所示，象素电极118或反射层119与数据线之间存在着间隙，但也可以是使象素电极的端部与数据线以平面重叠的结构。

<3-3：接触孔的省略>

在上述的透射型、反射型、或半透反射型的液晶装置中，也可以将接触孔CH3或CH6的任何一个省略。图15是表示反射型液晶装置中将接触孔CH3省略时的象素机理结构的一例的平面图，图16是表示图15的E-E’断面的断面图。图17是表示与图15所示象素结构对应的象素等效电路的电路图。

接触孔CH3和CH6，是为了将N沟道TFT116n的漏电极16及P沟道TFT116p的漏电极24与象素电极118连接而设置的，但只要将漏电极16、24中的任何一个与象素电极118连接，就可以将图象信号写入液晶电容LC。

另外，接触孔CH3和CH6，其形状等与象素电极118不同，所以，在其形成区域内，对液晶施加的电场的状态与象素电极118不同，因此，形成接触孔CH3和CH6的区域，必须用黑底遮盖，因而将使数值孔径降低。

在该例中，由于将接触孔CH3省略，所以可以提高数值孔径。在这种情况下，当省略接触孔CH3时，虽然N沟道TFT116n的漏电极16与P沟道TFT116p的漏电极24不通过象素电极118连接。但是，漏电极16和24，通过由低电阻材料构成的配线L连接，所以，即使将接触孔CH3省略，将图象信号写入保持电容HC时的时间常数也几乎不会增大。

图18是表示反射型液晶装置中将反射板和象素电极兼用、且将接触孔CH3省略时的象素机理结构的一例的平面图。图19是表示图18的E1-E1’断面的断面图。

在全反射型液晶装置中，如图18和图19所示，也可以将在第2层间绝缘膜33上用铝或银等光反射性导电膜形成的反射层119本身用作反射性象素电极。此外，如使反射层119具有凹凸不平的面，则可以对入射光进行漫反射，从而获得均匀的显示光。当具有这种结构时，也可以将配线L设置在反射层119的下侧，从而可以减小将图象信号写入保持电容时的时间常数而不会使数值孔径受到影响。

当具有这种结构时，如将接触孔CH3省略，也可以使数值孔径提高。在这种情况下，虽然N沟道TFT116n的漏电极16及P沟道TFT116p的漏电极24不通过象素电极118连接。但是，漏电极16和24，通过由低电阻材料构成的配线L连接，所以，即使将接触孔CH3省略，将图象信号写入保持电容HC时的时间常数也几乎不会增大。

<3-4：接触孔及保持电容的省略>

进一步，在将接触孔CH3或CH6的任何一个省略的情况下，也可以将保持电容省略。图20是表示反射型液晶装置中将接触孔CH3和保持电容HC省略时的象素机理结构的一例的平面图，图21是表示图20的F-F’断面的断面图。图22是表示与图20所示象素结构对应的象素等效电路的电路图。

在该例中，由于没有保持电容HC，所以失去了将图象信号写入保持电容HC所具有的优点。但是，由于用配线L将漏电极16和24连接，所以可以将接触孔CH3或CH6的任何一个省略。

如上所述，形成接触孔CH3和CH6的区域，对液晶施加的电场的状态与向素电极118不同，所以必须用黑底遮盖该区域，但在该例中，由于将接触孔CH3省略，所以可以提高数值孔径。

<4：电子设备>

以下，说明将上述液晶装置应用于各种电子设备的情况。

<4-1：投影机>

首先，说明将该液晶装置用作光阀的投影机。图23是表示投影机的结构例的断面图。

如该图所示，在投影机1100的内部，设置着由卤素灯等白色光源构成的灯单元1102。从该灯单元1102射出的投射光，由配置在导光器1104内的4个反射镜1106及2个分色镜1108分离为RGB三基色后，入射到作为与各基色对应的光阀的液晶板1110R、1110B及1110G。

液晶板1110R、1110B及1110G的结构，与上述的液晶板100相同，分别由从图象信号处理电路(图中省略)供给的R、G、B基色信号驱动。接着，由这些液晶板调制后的光，从3个方向入射到分色棱镜1112。在该分色棱镜1112中，使R和B的光折射90度，而使G的光直线传播。因此，在将各色的图象合成后，通过投影透镜1114将彩色图象投影到屏幕等上。

这里，当注意到液晶板1110R、1110B及1110G的显示图象时，必需将液晶板1110G的显示图象相对于液晶板1110R、1110B的显示图象左右反转。

另外，由于通过分色镜1108入射与R、G、B的各基色对应的光，所以在液晶板1110R、1110B及1110G内没有必要设置彩色滤光器。

<4-2：移动使计算机>

以下，说明将该液晶板应用于移动使计算机的例。图24是表示该移动式个人计算机的结构的斜视图。在图中，计算机1200，由备有键盘1202的本体部1204及液晶显示单元1206构成。该液晶显示单元1206，通过将背照灯附加在如上所述的液晶显示板100的背面而构成。

<4-3：携带式电话机>

进一步，说明将该液晶显示板100应用于携带式电话机的例。图25是表示该携带式电话的结构的斜视图。在图中，携带式电话机1300，备有多个操作按钮1302，同时还备有透射型液晶板1005。在该透射型液晶板1005上，根据需要在其正面设置前照灯。

另外，除参照图23～图25说明过的电子设备外，还可以举出液晶电视机、寻象器型或监视器直观型磁带录像机、导航装置、寻呼机、电子笔记本、台式电子计算器、字处理器、工作站、电视电话、POS终端、备有触摸板的装置等。而对上述各种电子设备当然可以适用。

发明的效果

如上所述，按照本发明的电光板，由于设有使第1晶体管元件和第2晶体管元件的漏电极短路的配线，所以能够减小将图象信号写入保持电容时的时间常数，并可以得到高的对比度。

Claims (16)

1.一种电光板，具有元件基板、对置基板及由上述元件基板和上述对置基板夹持的电光物质，该电光板的特征在于：上述元件基板，备有多条成对的扫描线、多条数据线、与上述扫描线和上述数据线的交叉点对应地按矩阵状配置并分别配置在成对的一条上述扫描线和另一条上述扫描线之间的象素电极、将栅电极与成对的上述扫描线中的一条连接、将源电极与上述数据线连接并将漏电极与上述象素电极连接的第1晶体管元件、将栅电极与成对的上述扫描线中的另一条连接、将源电极与上述数据线连接并将漏电极与上述象素电极连接的第2晶体管元件、与上述第2晶体管元件的漏电极连接的电容元件、及将上述第1晶体管元件的漏电极与上述第2晶体管元件的漏电极连接的配线。

2.根据权利要求1所述的电光板，其特征在于：上述配线的电阻值，小于连接上述第1晶体管元件的漏电极和上述第2晶体管元件的漏电极的上述象素电极的等效电阻值。

3.根据权利要求1所述的电光板，其特征在于：在上述对置基板上，形成公用电极及栅格状的黑底，上述配线，配置成与上述黑底重叠。

4.一种电光板，具有元件基板、对置基板及由上述元件基板和上述对置基板夹持的电光物质，该电光板的特征在于：上述元件基板，备有多条成对的扫描线、多条数据线、与上述扫描线和上述数据线的交叉点对应地按矩阵状配置并分别配置在成对的一条上述扫描线和另一条上述扫描线之间的象素电极、将栅电极与成对的上述扫描线中的一条连接并将源电极与上述数据线连接的第1晶体管元件、将栅电极与成对的上述扫描线中的另一条连接并将源电极与上述数据线连接的第2晶体管元件、及将上述第1晶体管元件的漏电极与上述第2晶体管元件的漏电极连接的配线，并将上述第1晶体管元件的漏电极和上述第2晶体管元件的漏电极的任何一个与上述象素电极连接。

5.根据权利要求4所述的电光板，其特征在于：备有与上述第2晶体管元件的漏电极连接的电容元件。

6.根据权利要求1或4所述的电光板，其特征在于：上述第1和第2晶体管元件，备有由源区、栅区及漏区构成的多晶硅层、在上述多晶硅层上形成的栅极绝缘膜，上述漏电极，通过在上述栅极绝缘膜上形成的第1接触孔与上述漏区连接，上述象素电极与上述漏电极，通过第2接触孔连接，上述配线的电阻值，小于上述第1接触孔的等效电阻值或上述第2接触孔的等效电阻值。

7.根据权利要求4所述的电光板，其特征在于：上述第1和第2晶体管元件，备有由源区、栅区及漏区构成的多晶硅层、在上述多晶硅层上形成的栅极绝缘膜，上述漏电极，通过在上述栅极绝缘膜上形成的第1接触孔与上述漏区连接，上述象素电极与上述漏电极，通过第2接触孔连接，在上述对置基板上形成公用电极及栅格状的黑底，并将上述第2接触孔配置成与上述黑底重叠。

8.根据权利要求1或5所述的电光板，其特征在于：上述第1晶体管元件，由P型薄膜晶体管元件构成，上述第2晶体管元件，由N型薄膜晶体管元件构成。

9.根据权利要求1或5所述的电光板，其特征在于：上述第1晶体管元件，由N型薄膜晶体管元件构成，上述第2晶体管元件由P型薄膜晶体管元件构成。

10.根据权利要求1或5所述的电光板，其特征在于：上述电容元件，在靠近上述的另一条扫描线形成的电容线与上述第2晶体管元件的漏区之间构成。

11.根据权利要求1或4所述的电光板，其特征在于：上述象素电极，由透光性导电膜构成。

12.根据权利要求1或4所述的电光板，其特征在于：上述象素电极，由透光性导电膜构成，同时使上述电光物质侧位于其一个表面侧，在另一个表面侧，备有反射入射光的反射层，上述配线，相对于上述反射层而在与上述象素电极相反的一侧形成。

13.根据权利要求12所述的电光板，其特征在于：在反射层的一部分上设置使光透过的开孔部，并将上述配线配置成不与上述开孔部重叠。

14.根据权利要求1或4所述的电光板，其特征在于：上述象素电极，由光反射性导电膜构成。

15.根据权利要求1或4所述的电光板，其特征在于：在上述元件基板上，形成依次选择成对的扫描线的扫描线驱动电路、及将图象信号供给上述各数据线的数据线驱动电路。

16.一种电子设备，其特征在于；备有权利要求15所述的电光板。

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