JP2000284322A - Active matrix substrate and spacial optical modulating device - Google Patents

Active matrix substrate and spacial optical modulating device

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JP2000284322A
JP2000284322A JP11090014A JP9001499A JP2000284322A JP 2000284322 A JP2000284322 A JP 2000284322A JP 11090014 A JP11090014 A JP 11090014A JP 9001499 A JP9001499 A JP 9001499A JP 2000284322 A JP2000284322 A JP 2000284322A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spacial optical modulating device having high definition modulating pixels which are not obtd. in a conventional device. SOLUTION: This spacial modulation device consists of an active matrix substrate 102 having switching elements 101 for driving pixels, a transparent substrate 103 facing the substrate 102, and an electro-optic medium 104 held between the substrates. The electro-optic medium corresponding to the pixel 105 is equipped with at least two driving electrodes 107 to apply an electric field and with a pixel separator 106 to physically separate pixels arranged on the active matrix substrate 102.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変調装置に
関する。
[0001] The present invention relates to a spatial light modulator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の空間光変調器は、電気光学媒質の
上下に電界を与える構造であった。
2. Description of the Related Art A conventional spatial light modulator has a structure in which an electric field is applied above and below an electro-optic medium.

【0003】また、ASIA DISPLAY98 p.
371記載のFFSモードといわれる縦電界型の液晶表
示モード、SID98 DIGEST p.389に記載
のIPSモードといわれる横電界型の液晶表示モードが
開発されている。
[0003] Also, ASIA DISPLAY 98 p.
371, a vertical electric field type liquid crystal display mode called an FFS mode, SID98 DIGEST p. No. 389, a lateral electric field type liquid crystal display mode called an IPS mode has been developed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,このよ
うな従来の空間光変調器にあっては,微細な画素を実現
しようとすると、隣接画素からの漏れ電界や配向の干渉
があって、高精細な変調画素を得るのが困難であるとい
う問題があった。
However, in such a conventional spatial light modulator, when an attempt is made to realize a fine pixel, there is a leakage electric field from an adjacent pixel and interference of orientation, resulting in a high definition. There is a problem that it is difficult to obtain a proper modulation pixel.

【0005】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は、高精細な変調画
素を有する空間光変調装置を提供する点にある。
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a spatial light modulator having high-definition modulation pixels.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、複数の電極により画素が形成されてなり、各電極に
スイッチング素子が形成されてなり、前記画素がマトリ
クス状に形成されてなることを特徴とする。また、前記
スイッチング素子に接続して複数の配線が形成されてな
り、前記各配線に接続して駆動回路が形成されてなるこ
とを特徴とする。
In order to achieve the above object, a pixel is formed by a plurality of electrodes, a switching element is formed on each electrode, and the pixels are formed in a matrix. It is characterized by. Further, a plurality of wirings are formed to be connected to the switching element, and a driving circuit is formed to be connected to each of the wirings.

【0007】このような構成とすることにより、微量領
域における画素の電圧制御をスイッチング素子により行
うことができる。画素領域に存在する全電極にスイッチ
ング素子が接続されることにより、より好ましい制御が
可能となる。
[0007] With such a configuration, the voltage control of the pixel in the minute area can be performed by the switching element. More preferable control becomes possible by connecting the switching elements to all the electrodes existing in the pixel region.

【0008】また、本発明の空間変調装置は、複数の電
極により画素が形成されてなり、前記複数の電極のうち
少なくとも1つの電極にスイッチング素子が形成されて
なるアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリ
クス基板に対向して配置された基板との間に電気光学媒
体が挟持されてなる空間光変調器において、各画素には
画素領域を分割する画素分離体が形成されてなることを
特徴とする。
Further, the spatial modulation device of the present invention comprises an active matrix substrate in which pixels are formed by a plurality of electrodes, and a switching element is formed on at least one of the plurality of electrodes; In a spatial light modulator in which an electro-optical medium is sandwiched between a substrate and a substrate disposed opposite to the substrate, a pixel separator for dividing a pixel region is formed in each pixel.

【0009】これによれば、より密度の高い画素構造を
持つ空間光変調器であっても隣接画素の影響を排除した
高精度な振幅や位相に関する空間光変調器を構成可能と
する。
According to this, even if the spatial light modulator has a pixel structure with a higher density, it is possible to configure a spatial light modulator relating to amplitude and phase with high accuracy and eliminating the influence of adjacent pixels.

【0010】また、前記電極は同一もしくは近接した平
面、すなわち絶縁層を介して別の層に形成されているこ
とを特徴とする。
Further, the electrodes are formed on the same or close planes, that is, on another layer via an insulating layer.

【0011】これによれば、微細加工プロセスを自在に
応用して高密度画素を実現できる。
According to this, a high-density pixel can be realized by freely applying a fine processing process.

【0012】さらに、前記電極は反射特性を有すること
を特徴とする。
Further, the electrode has a reflection characteristic.

【0013】これによれば、前記アクティブマトリクス
基板は透明である必要がなく、反射型の高密度画素が実
現できる。
According to this, the active matrix substrate does not need to be transparent, and a high density reflective pixel can be realized.

【0014】また、前記電気光学媒体は液晶であること
を特徴とする。
Further, the electro-optical medium is a liquid crystal.

【0015】これによれば、隣接画素の配向の影響を前
記画素分離体によって遮断した高密度画素が実現でき
る。
According to this, it is possible to realize a high-density pixel in which the influence of the orientation of adjacent pixels is blocked by the pixel separator.

【0016】さらに、前記画素分離体は光重合された高
分子重合体であることを特徴とする空間光変調器が提供
される。
Further, there is provided a spatial light modulator, wherein the pixel separator is a photopolymerized polymer.

【0017】これによれば、隣接画素間を微細に区分け
ができ、隣接した画素の配向の影響をなくすことができ
る。
According to this, the adjacent pixels can be finely divided, and the influence of the orientation of the adjacent pixels can be eliminated.

【0018】また、前記アクティブマトリクス基板はM
OSトランジスタを形成されたシリコンウェーファーで
あることを特徴とする。
Further, the active matrix substrate is made of M
It is a silicon wafer on which an OS transistor is formed.

【0019】これによれば、Siの微細加工プロセスを
自在に応用して高精細画素を実現できる。
According to this, a high-definition pixel can be realized by freely applying the Si fine processing process.

【0020】また、画素を構成する前記電極のうち少な
くとも1つの電極は、スイッチング素子に接続されてい
ることを特徴とする。
Further, at least one of the electrodes constituting the pixel is connected to a switching element.

【0021】これによれば、隣接画素の影響を排除した
高精度な振幅や位相に関する光変調を可能とする。
According to this, high-precision light modulation with respect to amplitude and phase without the influence of adjacent pixels can be performed.

【0022】さらに、画素を構成する前記電極のうち少
なくとも1つの電極は、スイッチング素子に接続され、
他の駆動電極は特定電位をもつ配線に接続されることを
特徴とする。
Further, at least one of the electrodes constituting the pixel is connected to a switching element,
The other drive electrode is connected to a wiring having a specific potential.

【0023】これによれば、隣接画素の影響を排除した
高精度な振幅や位相に関する光変調を可能とする。
According to this, it is possible to perform light modulation on amplitude and phase with high accuracy while eliminating the influence of adjacent pixels.

【0024】また、画素を構成する特定電位をもつ配線
に接続される電極は、隣接した選択信号線に接続される
ことを特徴とする。
Further, an electrode connected to a wiring having a specific potential constituting a pixel is connected to an adjacent selection signal line.

【0025】これによれば、より少ない配線で同等なデ
バイス構造を実現できる。
According to this, an equivalent device structure can be realized with less wiring.

【0026】また、スイッチング素子、配線、補助容量
は前記画素分離体と平面的に重なる位置に設置されるこ
とを特徴とする。
Further, the switching element, the wiring, and the storage capacitor are provided at positions overlapping the pixel separator in plan view.

【0027】これによれば、開口率の低下を抑え、さら
に開口率が電極の大きさに左右されない高精細画素が実
現できる。
According to this, it is possible to suppress a decrease in the aperture ratio, and to realize a high-definition pixel whose aperture ratio does not depend on the size of the electrode.

【0028】また、画素を構成する前記電極は、隣接す
る画素駆動用のスイッチング素子に各々接続されている
ことを特徴とする。
Further, the electrodes constituting the pixel are connected to switching elements for driving adjacent pixels.

【0029】これによれば、より少ない配線、少ない素
子で同等なデバイス構造を実現できる。
According to this, an equivalent device structure can be realized with less wiring and fewer elements.

【0030】さらに、画素を構成する前記電極が接続さ
れた画素駆動用のスイッチング素子に表示データを送る
信号線には、表示データ列の差電位に対応した信号を与
える駆動信号を与えることを特徴とする。
Further, a driving signal for giving a signal corresponding to a difference potential of a display data column is applied to a signal line for sending display data to a pixel driving switching element to which the electrode constituting the pixel is connected. And

【0031】これによれば、横隣接画素間の漏れ電界の
少ないデバイス構造を実現できる。
According to this, a device structure with a small leakage electric field between horizontally adjacent pixels can be realized.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】[液晶パネルの構成]図11および図12
はそれぞれ、本形態に係る空間光変調装置に用いた液晶
パネルを対向基板の側からみた平面図、および図1のH
−H′線で切断したときの液晶パネルの断面図である。
[Configuration of Liquid Crystal Panel] FIGS. 11 and 12
1 is a plan view of the liquid crystal panel used in the spatial light modulator according to the present embodiment, as viewed from the counter substrate side, and FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal panel when cut along a line −H ′.

【0034】図11および図12において、液晶パネル
1は、電極がマトリクス状に形成されたアクティブマト
リクス基板200と、対向電極532および必要に応じ
て形成された遮光膜531が形成された対向基板400
と、これらの基板間に封入、挟持されている液晶539
とから概略構成されている。アクティブマトリクス基板
200と対向基板400とは、対向基板400の外周縁
に沿って形成されたギャップ材含有のシール材552に
よって所定の間隙を介して貼り合わされている。
11 and 12, a liquid crystal panel 1 has an active matrix substrate 200 on which electrodes are formed in a matrix, and a counter substrate 400 on which a counter electrode 532 and a light-shielding film 531 formed as necessary are formed.
And a liquid crystal 539 sealed and sandwiched between these substrates.
It is schematically composed of The active matrix substrate 200 and the opposing substrate 400 are bonded together with a predetermined gap therebetween by a sealing material 552 including a gap material formed along the outer peripheral edge of the opposing substrate 400.

【0035】また、アクティブマトリクス基板200と
対向基板400との間には、シール材552によって液
晶封入領域540が区画形成され、この液晶封入領域5
40内に液晶539が封入されている。この液晶封入領
域540内において、アクティブマトリクス基板200
と対向基板400と間にはスペーサ537を介在させる
こともある。シール材552としては、エポキシ樹脂や
各種の紫外線硬化樹脂などを用いることができる。ま
た、シール材552に配合されるギャップ材としては、
約2μm〜約10μmの無機あるいは有機質のファイバ
若しくは球などが用いられる。
Between the active matrix substrate 200 and the counter substrate 400, a liquid crystal sealing region 540 is defined by a sealing material 552.
Liquid crystal 539 is sealed in 40. In the liquid crystal sealed area 540, the active matrix substrate 200
A spacer 537 may be interposed between the substrate and the counter substrate 400. As the sealant 552, an epoxy resin, various ultraviolet curable resins, or the like can be used. Further, as a gap material to be mixed with the sealing material 552,
An inorganic or organic fiber or sphere of about 2 μm to about 10 μm is used.

【0036】ここで、シール材552は部分的に途切れ
ているので、この途切れ部分によって、液晶注入口54
1が構成されている。このため、対向基板400とアク
ティブマトリクス基板200とを貼り合わせた後、シー
ル材552の内側領域を減圧状態にすれば、液晶注入口
541から液晶539を減圧注入でき、液晶539を封
入した後、液晶注入口541を封止剤542で塞げばよ
い。対向基板400には、シール材552の内側におい
て画像表示領域80を見切りするための遮光膜555も
形成されている。対向基板400のコーナー部のいずれ
にも、アクティブマトリクス基板200と対向基板40
0との間で電気的導通をとるための上下導通材556が
形成されている。また、対向基板400およびアクティ
ブマトリクス基板200の光入射側の面あるいは光出射
側には、使用する液晶539の種類、動作モードや、ノ
ーマリホワイトモード/ノーマリ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
所定の向きに配置される。
Here, since the sealing material 552 is partially interrupted, the interrupted portion causes the liquid crystal injection port 54 to break.
1 is configured. For this reason, after the opposing substrate 400 and the active matrix substrate 200 are bonded to each other, if the inside region of the sealant 552 is set in a reduced pressure state, the liquid crystal 539 can be injected under reduced pressure from the liquid crystal injection port 541. The liquid crystal injection port 541 may be closed with the sealant 542. The opposing substrate 400 is also provided with a light shielding film 555 for cutting off the image display area 80 inside the sealant 552. The active matrix substrate 200 and the opposing substrate 40
An upper / lower conductive material 556 for establishing electrical continuity between the upper and lower conductive members is formed. Further, depending on the type of liquid crystal 539 to be used, the operation mode, and whether the liquid crystal 539 is normally white mode or normally black mode, a polarizing film is provided on the light incident side surface or the light emission side of the counter substrate 400 and the active matrix substrate 200. , A retardation film, a polarizing plate and the like are arranged in a predetermined direction.

【0037】本形態において、対向基板400はアクテ
ィブマトリクス基板200よりも小さく、アクティブマ
トリクス基板200の周辺部分は、対向基板400の外
周縁よりはみ出た状態に貼り合わされる。従って、アク
ティブマトリクス基板200の駆動回路(走査線駆動回
路70やデータ線駆動回路60)や入出力端子545は
対向基板400から露出した状態にある。
In this embodiment, the opposing substrate 400 is smaller than the active matrix substrate 200, and the peripheral portion of the active matrix substrate 200 is stuck so as to protrude from the outer peripheral edge of the opposing substrate 400. Accordingly, the driving circuits (the scanning line driving circuit 70 and the data line driving circuit 60) and the input / output terminals 545 of the active matrix substrate 200 are in a state of being exposed from the counter substrate 400.

【0038】次に、図1は本発明の概要を示す断面図で
ある。画素駆動用のスイッチング素子101を持つアク
ティブマトリクス基板102と透明基板103との間に
電気光学媒体104である液晶が挟持され、画素105
に対応した電気光学媒体はアクティブマトリクス基板上
の少なくとも2つの電極によって駆動される。さらに画
素105は画素分離体106により隣接画素と区分けさ
れ、隣接画素の液晶配向の影響をうけにくい構造になっ
ている。電気光学媒体はアクティブマトリクス基板に設
けられた少なくとも2つの駆動電極107により駆動電
界が与えられる。一つの画素内には少なくとも2つの駆
動電極が配置され、電極間の電位によって横電界、もし
くは縦電界が電気光学媒体に加わる。画素は画素分離体
によって1画素1画素に各画素間を物理的に分割されて
いる。これにより周囲画素の配向変化の影響が排除され
る。この効果は画素ピッチが小さくなり隣接画素からの
漏れ電界や配向変化の影響が顕在化する高密度デバイス
において、より発揮される。図2は本発明の空間光変調
装置の一部を正面からみた拡大図である。1画素201
は画素分離体203によって分離され、画素の電気光学
媒体は駆動電極202によって電界が与えられる。動作
が可能な電気光学媒体として、たとえばLiNbO3や
ポーリングされた有機高分子膜、SmA液晶、高分子に
分散されたネマチック液晶、ネマチック液晶、などがあ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing an outline of the present invention. A liquid crystal, which is an electro-optical medium 104, is sandwiched between an active matrix substrate 102 having a switching element 101 for driving a pixel and a transparent substrate 103.
Is driven by at least two electrodes on the active matrix substrate. Further, the pixel 105 is separated from the adjacent pixel by the pixel separator 106, and has a structure that is hardly affected by the liquid crystal alignment of the adjacent pixel. A driving electric field is applied to the electro-optical medium by at least two driving electrodes 107 provided on the active matrix substrate. At least two drive electrodes are arranged in one pixel, and a horizontal electric field or a vertical electric field is applied to the electro-optical medium depending on a potential between the electrodes. The pixels are physically divided into one pixel by one pixel by a pixel separator. This eliminates the influence of the change in the orientation of the surrounding pixels. This effect is more prominent in high-density devices in which the pixel pitch becomes smaller and the effects of leakage electric fields from adjacent pixels and changes in orientation become apparent. FIG. 2 is an enlarged view of a part of the spatial light modulator of the present invention as viewed from the front. One pixel 201
Are separated by a pixel separator 203, and an electric field is applied to the electro-optical medium of the pixel by a drive electrode 202. The operable electro-optical medium includes, for example, LiNbO3, a poled organic polymer film, an SmA liquid crystal, a nematic liquid crystal dispersed in a polymer, and a nematic liquid crystal.

【0039】駆動電極は図1、図2の場合、同じ平面上
に形成されているが、電極間に絶縁層を挟んだ準平面的
な構造としても良い。
Although the drive electrodes are formed on the same plane in FIGS. 1 and 2, they may have a quasi-planar structure in which an insulating layer is interposed between the electrodes.

【0040】本実施例で採用したより具体的な構成を表
1に示す。
Table 1 shows a more specific configuration employed in this embodiment.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】Siウェーハーを用いたアクティブマトリ
クス基板は、日経エレクトロニクス1981年 2.1
6号 p.164に記載のものと同様な製造法により作
られたが、画素に対応する電極配置が図1、図2のよう
に異なっている。
An active matrix substrate using a Si wafer is described in Nikkei Electronics 1981, 2.1.
No. 6 p. 164, but the electrode arrangement corresponding to the pixel is different as shown in FIGS.

【0043】また、画素分離体はSID96 DIGE
ST p.611に記載された光感光性モノマーを液晶
中に溶解し、液晶とポリマーの相分離を利用して形成す
る方法や、直接モノマーに紫外光をマスク露光し光重合
して形成する方法を採用した。
The pixel separator is SID96 DIGE
ST p. 611, a method of dissolving the photosensitive monomer in the liquid crystal and forming it by utilizing phase separation of the liquid crystal and the polymer, or a method of forming the monomer by directly exposing the monomer to UV light by mask exposure and photopolymerization. .

【0044】図3は本実施例で採用した空間光変調器の
画素回路構成の例である。トランジスタ301はソース
線302、ゲート線303そしてドレインがトランジス
タ側画素電極304と補助容量305に接続されてい
る。もう一方の画素電極306は共通電位線307に接
続されている。共通電位線はソース振幅のほぼ中点に電
位が固定され、トランジスタ側画素電極の電位変化に応
じた電界が電極をまたいで設置されている電気光学媒体
に印加される。したがって1画素は309で示した領域
となる。基本的な駆動は、薄膜トランジスタ(以下、T
FTという)を用いたアクティブマトリクス基板により
行う。また、アクティブマトリクス基板を用いたLCD
や、MOSトランジスタを基板上に形成したマトリクス
型LCDと同様に行うことができる。
FIG. 3 shows an example of the pixel circuit configuration of the spatial light modulator employed in this embodiment. The transistor 301 has a source line 302, a gate line 303, and a drain connected to the transistor-side pixel electrode 304 and the auxiliary capacitor 305. The other pixel electrode 306 is connected to the common potential line 307. The potential of the common potential line is fixed at a substantially middle point of the source amplitude, and an electric field corresponding to a potential change of the transistor-side pixel electrode is applied to the electro-optical medium provided across the electrodes. Therefore, one pixel is an area indicated by 309. The basic drive is a thin film transistor (hereinafter, T
This is performed using an active matrix substrate using FT. LCD using active matrix substrate
Alternatively, it can be performed in the same manner as a matrix LCD in which MOS transistors are formed on a substrate.

【0045】前述したように電気光学媒体には電極間に
平行に生じる横電界、もしくは電極上(紙面に平行)に
平行に生じる縦電界が加わる。表1に示したECBモー
ドやTNモード液晶を、典型的な電気光学媒体として採
用できる。通常これらの液晶モードは、画素電極に対向
して設置された共通電極とのあいだに発生する縦電界を
用いるが、本実施例ではアクティブマトリクス基板上の
少なくとも2つの画素電極間で発生する電界を利用す
る。その一方で隣接画素の配向の影響を画素分離体によ
って遮断している。
As described above, a horizontal electric field generated in parallel between the electrodes or a vertical electric field generated in parallel on the electrodes (parallel to the paper) is applied to the electro-optical medium. An ECB mode or TN mode liquid crystal shown in Table 1 can be adopted as a typical electro-optical medium. Normally, in these liquid crystal modes, a vertical electric field generated between a common electrode provided opposite to a pixel electrode is used. In this embodiment, an electric field generated between at least two pixel electrodes on an active matrix substrate is used. Use. On the other hand, the influence of the orientation of the adjacent pixels is blocked by the pixel separator.

【0046】図3ではアクティブマトリクス基板上で液
晶が308となる初期配向処理を行い、横電界により液
晶のダイレクターが面内でねじれる動きをするようにし
た。対向基板側の配向処理は308と反平行でも、基板
に対し垂直な処理でも作用する。
In FIG. 3, an initial alignment process is performed so that the liquid crystal becomes 308 on the active matrix substrate, and the director of the liquid crystal is twisted in a plane by a lateral electric field. The alignment treatment on the counter substrate side may be performed in an anti-parallel manner to 308 or a treatment perpendicular to the substrate.

【0047】図4は共通電位線407を両側の電極と共
有した画素回路構成の例である。簡単のためにトランジ
スタのドレインにつながる補助容量は描いていない。画
素409は共通電位側の電極とトランジスタ側の電極を
またいでいる。基本的な動作は図3と同様である。
FIG. 4 shows an example of a pixel circuit configuration in which the common potential line 407 is shared with electrodes on both sides. For simplicity, the auxiliary capacitance connected to the transistor drain is not shown. The pixel 409 straddles the electrode on the common potential side and the electrode on the transistor side. The basic operation is the same as in FIG.

【0048】図5は共通電位線を用いずに前X画素行の
ゲート線電位を利用した画素回路の構成例である。簡単
のため、トランジスタのドレインにつながる補助容量は
描いていない。動作は図3の場合と同様である。
FIG. 5 shows a configuration example of a pixel circuit using the gate line potential of the previous X pixel row without using the common potential line. For simplicity, the auxiliary capacitance connected to the transistor drain is not shown. The operation is the same as in FIG.

【0049】図6は共通電位線を用いずにすべての電極
電位をトランジスタで制御する構造の例である。簡単の
ためにトランジスタのドレインにつながる補助容量は描
いていない。図3、図4、図5の構成ではトランジスタ
側電極とペアになる電極の電位は基本的に固定した電位
となるが、図6ではすべての電極が独立に電位を与えら
れる。1画素609は電極間の差電位で駆動されるの
で、駆動時のソース信号は、表示したいデータの差を入
れることになる。これについては後述する。
FIG. 6 shows an example of a structure in which all electrode potentials are controlled by transistors without using a common potential line. For simplicity, the auxiliary capacitance connected to the transistor drain is not shown. In the configurations of FIGS. 3, 4, and 5, the potential of the electrode paired with the transistor-side electrode is basically fixed, but in FIG. 6, all the electrodes are independently supplied with the potential. Since one pixel 609 is driven by a potential difference between the electrodes, the source signal at the time of driving includes a difference in data to be displayed. This will be described later.

【0050】図7は同様な差信号で駆動する別の構成で
ある。図6は1画素を2トランジスタ、2電極で構成し
たが、図7の構成では画素分離体によって隣接画素電極
の一部を駆動電極として物理的に分割している。したが
って1画素は実効的に1トランジスタ、1電極となり、
図6の構成よりもトランジスタ数が半分に削減できると
ころがメリットである。また、トランジスタ、ソース配
線、ゲート配線、補助容量を画素分離体の下、アクティ
ブマトリクス側、つまり平面的に重なる位置に設置でき
ることから、画素領域割合(開口率)の低下を抑えるこ
とができる。さらに開口率が電極の大きさに限定されな
い効果もある。隣接画素と同電位なので漏れ電界の影響
が少ないこともメリットである。さらにアクティブマト
リクス基板をTFTを形成した透明基板とすると、トラ
ンジスタ、ソース配線、ゲート配線、補助容量部分を覆
う遮光層を画素分離体形成時のセルフアラインマスクと
して用いることができる。
FIG. 7 shows another configuration driven by a similar difference signal. In FIG. 6, one pixel is composed of two transistors and two electrodes, but in the configuration of FIG. 7, a part of adjacent pixel electrodes is physically divided by a pixel separator as a drive electrode. Therefore, one pixel is effectively one transistor and one electrode,
An advantage is that the number of transistors can be reduced by half compared to the configuration of FIG. In addition, since the transistor, the source wiring, the gate wiring, and the storage capacitor can be provided below the pixel separator, at the active matrix side, that is, at a position overlapping in a plane, a reduction in the pixel area ratio (opening ratio) can be suppressed. Further, there is an effect that the aperture ratio is not limited to the size of the electrode. Since the potential is the same as that of the adjacent pixel, there is also an advantage that the influence of the leakage electric field is small. Further, when the active matrix substrate is a transparent substrate on which a TFT is formed, a light-shielding layer covering a transistor, a source wiring, a gate wiring, and an auxiliary capacitance portion can be used as a self-alignment mask when forming a pixel separator.

【0051】図8は補助容量の接地先として隣接した選
択信号線(たとえば前のXラインである画素行に対応す
るゲート配線)とした画素回路構成の例である。つまり
前ラインが選択された後、前ラインのゲート配線は固定
電位に設定されることが多いためである。
FIG. 8 shows an example of a pixel circuit configuration in which an adjacent selection signal line (for example, a gate line corresponding to a pixel row which is the previous X line) is used as a ground destination of an auxiliary capacitor. That is, after the previous line is selected, the gate wiring of the previous line is often set to a fixed potential.

【0052】次に、図6、図7、図8で用いる差電位を
利用した駆動法を説明する。
Next, a driving method using a difference potential used in FIGS. 6, 7 and 8 will be described.

【0053】図9は差電位を与える駆動ソース線信号の
一例である。ある画素行の表示データ列901が…11
010010…であったとすると、表示データを送る信
号線である、駆動ソース線信号902は、表示データ列
の差電位に対応した…010011100…となる。簡
単のためここでは2値の信号を駆動信号として与えた
が、特定の電位から差を計算して与えればよいので多値
やアナログ信号も取り扱える。
FIG. 9 shows an example of a drive source line signal for giving a difference potential. The display data column 901 of a certain pixel row is ... 11
010010 ..., the drive source line signal 902, which is a signal line for sending display data, becomes .010011100... Corresponding to the difference potential of the display data sequence. Although a binary signal is given here as a drive signal for simplicity, a multivalued or analog signal can be handled since a difference may be calculated from a specific potential and given.

【0054】図10は横電界を用いた場合、電界の方向
を情報として加えることができる例である。電界の方向
に応じて0、+1、−1の3レベルの電界を与えること
ができる。図中矢印1001は電界の方向を示してい
る。電界の方向を利用する液晶モードに強誘電性液晶や
反強誘電性液晶があり、これの駆動に適している。
FIG. 10 shows an example in which the direction of an electric field can be added as information when a horizontal electric field is used. An electric field of three levels 0, +1 and -1 can be given according to the direction of the electric field. An arrow 1001 in the figure indicates the direction of the electric field. Liquid crystal modes that use the direction of an electric field include ferroelectric liquid crystals and antiferroelectric liquid crystals, which are suitable for driving these.

【0055】このような差電位を与える駆動は、大きな
塗りつぶしなどの場合であっても画素にかかる電位を交
流化しやすい特徴を持ち、電気光学媒体に与える直流印
加による劣化を防止できる。
The drive for giving such a difference potential has a characteristic that the potential applied to the pixel is easily converted into an AC even in the case of a large painting or the like, and can prevent deterioration due to the application of a DC applied to the electro-optical medium.

【0056】以上本発明の実施例について述べてきた
が、本発明は実施例に述べた単純な電極形状だけでなく
から、櫛歯型、直交型などさまざまな形状に応用可能で
ある。本発明は画素の構成を電極だけでなく物理的な分
離手段によっても区分けするため、より微細な画素の形
成が可能となる。このほかにも、広く光情報処理や表示
装置などに応用が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is applicable not only to the simple electrode shapes described in the embodiments, but also to various shapes such as a comb tooth shape and an orthogonal shape. In the present invention, the configuration of the pixel is divided not only by the electrode but also by a physical separating means, so that a finer pixel can be formed. In addition, it can be widely applied to optical information processing and display devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態にかかる空間光変調器の模
式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a spatial light modulator according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態にかかる空間光変調装置の
一部を正面からみた拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view of a part of the spatial light modulator according to the embodiment of the present invention as viewed from the front.

【図3】本発明の実施の形態にかかる空間光変調器の画
素回路の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a pixel circuit of the spatial light modulator according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態にかかる縮小投影された表
示パターン群である。
FIG. 4 is a display pattern group that is reduced and projected according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態にかかる別の画素回路の構
成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of another pixel circuit according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態にかかる1画素を2トラン
ジスタ、2電極で構成した画素回路構成を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a pixel circuit configuration in which one pixel is configured by two transistors and two electrodes according to the embodiment of the present invention;

【図7】本発明の実施の形態にかかる差信号で駆動する
別の画素回路の構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of another pixel circuit driven by a difference signal according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態にかかる隣接した選択信号
線に接地した画素回路の構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a pixel circuit grounded to an adjacent selection signal line according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態にかかる差電位を与える駆
動法の模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram of a driving method for giving a difference potential according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態にかかる電界の方向を情
報として与えた駆動法の模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram of a driving method according to an embodiment of the present invention in which the direction of an electric field is given as information.

【図11】本発明の実施形態に係る液晶パネルの平面図
を示す図である。
FIG. 11 is a plan view of the liquid crystal panel according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施形態に係る液晶パネルの断面図
を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a cross-sectional view of a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 スイッチング素子 102 アクティブマトリクス基板 103 基板 104 電気光学媒体 105 画素 106 画素分離体 107 駆動電極 201 1画素 202 駆動電極 203 画素分離体 301 トランジスタ 302 ソース線 303 ゲート線 304 トランジスタ側画素電極 305 補助容量 306 共通電位線側画素電極 307、407 共通電位線 308、409 初期配向方向 309、609 1画素領域 401、501 投影LCDパターン 901 ある画素行の表示データ列 902 駆動ソース線信号 1001 電界の方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Switching element 102 Active matrix substrate 103 Substrate 104 Electro-optical medium 105 Pixel 106 Pixel separator 107 Drive electrode 201 1 pixel 202 Drive electrode 203 Pixel separator 301 Transistor 302 Source line 303 Gate line 304 Transistor pixel electrode 305 Storage capacitor 306 Common Potential line side pixel electrode 307, 407 Common potential line 308, 409 Initial alignment direction 309, 609 1 Pixel region 401, 501 Projected LCD pattern 901 Display data column 902 in a certain pixel row Driving source line signal 1001 Direction of electric field

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/336 Fターム(参考) 2H091 FA07X FA07Z FA50X FA50Z FD08 FD10 GA08 GA13 HA07 HA12 JA01 LA16 LA30 2H092 GA25 JA24 JB22 JB31 JB67 MA09 NA01 NA07 NA25 PA03 PA10 PA11 QA07 QA13 QA14 QA15 5C094 AA05 AA09 AA10 AA45 AA53 AA54 BA03 BA43 CA19 DB04 EA04 EA06 EA10 EB05 EC03 FA01 FA02 FB01 GA10 5F110 BB01 DD03 GG02 NN02 NN73──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/336 F-term (Reference) 2H091 FA07X FA07Z FA50X FA50Z FD08 FD10 GA08 GA13 HA07 HA12 JA01 LA16 LA30 2H092 GA25 JA24 JB22 JB31 JB67 MA09 NA01 NA07 NA25 PA03 PA10 PA11 QA07 QA13 QA14 QA15 5C094 AA05 AA09 AA10 AA45 AA53 AA54 BA03 BA43 CA19 DB04 EA04 EA06 EA10 EB05 EC03 FA01 FA02 FB01 GA10 5F110 BB01 DD03 GG02 NN02

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の電極により画素が形成されてな
り、各電極にはスイッチング素子が形成されてなり、前
記画素がマトリクス状に形成されてなることを特徴とす
るアクティブマトリクス基板。
2. An active matrix substrate comprising: a plurality of electrodes forming pixels; a switching element formed on each electrode; and the pixels being formed in a matrix.
【請求項2】 前記スイッチング素子に接続して複数の
配線が形成されてなり、前記各配線に接続して駆動回路
が形成されてなることを特徴とする請求項1に記載のア
クティブマトリクス基板。
2. The active matrix substrate according to claim 1, wherein a plurality of wirings are formed connected to the switching element, and a driving circuit is formed connected to each of the wirings.
【請求項3】 複数の電極により一画素領域が形成され
てなり、前記複数の電極のうち少なくとも1つの電極に
スイッチング素子が形成されてなるアクティブマトリク
ス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向して配置
された基板との間に電気光学媒体が挟持されてなる空間
光変調器において、各画素には画素領域を分割する画素
分離体が形成されてなることを特徴とする空間光変調装
置。
3. An active matrix substrate in which one pixel region is formed by a plurality of electrodes, and a switching element is formed on at least one of the plurality of electrodes, and the active matrix substrate is disposed to face the active matrix substrate. In a spatial light modulator in which an electro-optical medium is sandwiched between a substrate and a separated substrate, a pixel separator for dividing a pixel region is formed in each pixel.
【請求項4】 請求項3において、前記複数の電極は同
一平面に形成されてなることを特徴とする空間光変調装
置。
4. The spatial light modulator according to claim 3, wherein the plurality of electrodes are formed on the same plane.
【請求項5】 請求項3において、前記複数の電極は絶
縁層を介して別の層に形成されていることを特徴とする
空間光変調装置。
5. The spatial light modulator according to claim 3, wherein the plurality of electrodes are formed on another layer with an insulating layer interposed therebetween.
【請求項6】 請求項3乃至5のいずれかにおいて、前
記電極は反射特性を有することを特徴とする空間光変調
装置。
6. The spatial light modulator according to claim 3, wherein the electrode has a reflection characteristic.
【請求項7】 請求項3乃至5のいずれかにおいて、前
記電気光学媒体は液晶であることを特徴とする空間光変
調装置。
7. The spatial light modulator according to claim 3, wherein the electro-optical medium is a liquid crystal.
【請求項8】 請求項3乃至7のいずれかにおいて、前
記画素分離体は光重合された高分子重合体であることを
特徴とする空間光変調装置。
8. The spatial light modulator according to claim 3, wherein the pixel separator is a photopolymerized polymer.
【請求項9】 請求項3乃至8のいずれかにおいて、前
記アクティブマトリクス基板はMOSトランジスタが形
成されたシリコンウェーファーであることを特徴とする
空間光変調装置。
9. The spatial light modulator according to claim 3, wherein the active matrix substrate is a silicon wafer on which a MOS transistor is formed.
【請求項10】 請求項3乃至9のいずれかにおいて、
前記画素を構成する前記電極のうち少なくとも1つの電
極は、前記スイッチング素子に接続されてなり、他の電
極は特定電位をもつ配線に接続されてなることを特徴と
する空間光変調装置。
10. The method according to claim 3, wherein
At least one of the electrodes constituting the pixel is connected to the switching element, and the other electrode is connected to a wiring having a specific potential.
【請求項11】 請求項10において、前記特定電位を
もつ配線に接続される電極は、隣接した選択信号線に接
続されてなることを特徴とする空間光変調装置。
11. The spatial light modulator according to claim 10, wherein an electrode connected to the wiring having the specific potential is connected to an adjacent selection signal line.
【請求項12】 請求項3において、前記スイッチング
素子、前記配線、補助容量は前記画素分離体と重なるよ
うに設置されることを特徴とする空間光変調装置。
12. The spatial light modulator according to claim 3, wherein the switching element, the wiring, and the storage capacitor are provided so as to overlap the pixel separator.
【請求項13】 請求項3において、前記電極は、隣接
するスイッチング素子に各々接続されていることを特徴
とする空間光変調装置。
13. The spatial light modulator according to claim 3, wherein the electrodes are connected to adjacent switching elements, respectively.
【請求項14】 請求項13において、前記電極が接続
されたスイッチング素子に表示データを送る信号線に
は、表示データ列の差電位に対応した信号を与える駆動
信号を与えることを特徴とする空間光変調装置。
14. The space according to claim 13, wherein a drive signal for giving a signal corresponding to a potential difference between display data strings is given to a signal line for sending display data to a switching element to which said electrode is connected. Light modulation device.
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