JP2001183696A - 電気光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶装置等の電気光学装置において、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を低減する。 【解決手段】 一対のＴＦＴアレイ基板（１０）及び対
向基板（２０）間に液晶層（５０）が挟持されてなる。
対向基板に面する側におけるＴＦＴアレイ基板上に、画
像表示領域に配置された画素電極（９ａ）と、画素電極
に画像信号を供給するため画像信号線（１１５）及びそ
の引き出し線（１１５ａ）とを備える。対向基板上に、
画素電極に対向する対向電極（２１）を備える。平面的
に見て両基板がシール材（５３）により固着されたシー
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
及び配線間には、導電性のシールド層（８０）を介在さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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５０
０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）６１
２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６
１２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】本発明の電気光学装置は
上記課題を解決するために、一対の第１及び第２基板間
に電気光学物質が挟持されており、前記第１基板上に、
画素電極及び該画素電極に画像信号を供給するための配
線と、前記第２基板上に、前記画素電極に対向する対向
電極と、前記画素電極が形成された面と前記対向電極が
形成された面とが対向するように前記第１及び第２基板
をそれらの周囲に沿って固着するシール材と、平面的に
見て前記シール材により固着されたシール領域の少なく
とも一部において相互に重なる前記対向電極及び前記配
線間に介在する導電性のシールド層とを備える。

【００１２】本発明の電気光学装置によれば、その動作
時には、画像信号線、その引き出し線、サンプリング回
路駆動信号線等の配線により、画像信号が画素電極に供
給される。すると、画素電極と対向電極との間に存在す
る液晶等の電気光学物質に電圧が印加されて、電気光学
物質が駆動される。ここで特に、平面的に見てシール領
域の少なくとも一部において、対向電極及び配線は相互
に重なっている。このため、何らの対策も施さねば、両
者間における容量カップリングに起因して、配線の電位
変動により対向電極の電位変動が引き起こされて、例え
ば図９で説明した如き画像劣化が生じてしまう。しかる
に本発明では、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及び配線間には、導
電性のシールド層が介在する。このため、両者間におけ
る容量カップリングは低減され、配線の電位変動による
対向電極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。

【００１３】本発明の電気光学装置の一の態様では、相
交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、前記画像
信号をサンプリングして前記複数のデータ線に夫々供給
する複数のサンプリングスイッチを含むサンプリング回
路とを更に備えており、前記画素電極には、前記データ
線を介して前記サンプリングされた画像信号が供給さ
れ、前記配線は、信号源から前記画像信号が供給される
画像信号線と、該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を駆動する
ためのサンプリング回路駆動信号線とを含む。

【００１４】本発明の電気光学装置によれば、その動作
時には、画像信号は、画像信号線及びその引き出し線を
介してサンプリング回路に供給される。そして、この画
像信号は、サンプリング回路駆動信号線を介して供給さ
れる駆動信号に応じて駆動されるサンプリング回路の各
サンプリングスイッチを介して、各データ線に供給され
る。各画素電極では、例えば、走査線を介して走査信号
が供給されるタイミングで、画像信号が画素電極に印加
され、画素電極と対向電極との間に存在する液晶等の電
気光学物質に電圧が印加されて、電気光学物質が駆動さ
れる。ここで特に、平面的に見てシール領域の少なくと
も一部において、画像信号線、その引き出し線、サンプ
リング回路駆動信号線を含む配線及び対向電極は相互に
重なっているが、両者間には、導電性のシールド層が介
在する。このため、両者間における容量カップリングは
低減され、配線の電位変動による対向電極の電位変動が
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、特
にサンプリング回路、走査線、データ線等を用いての高
周波数駆動により、高精細で高品位の画像表示が可能と
なる。

【００１５】この態様では、前記画素電極に設けられ、
前記走査線及び前記データ線に接続されたスイッチング
素子を更に備えてもよい。

【００１６】このように構成すれば、各画素電極におい
て、例えば走査線を介して走査信号が供給されるタイミ
ングでＴＦＴ等のスイッチング素子がオンされ、データ
線を介して供給される画像信号が、オンされたスイッチ
ング素子を介して画素電極に印加される。即ち、各画素
に設けられたＴＦＴ、ＴＦＤ等のスイッチング素子を用
いたアクティブマトリクス駆動方式により、高精細で高
品位の画像表示が可能となる。

【００１７】このサンプリング回路、走査線及びデータ
線を備えた態様では、前記配線は、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
導電層からなってもよい。

【００１８】このように構成すれば、シリアルーパラレ
ル展開された複数の展開信号が画像信号線を介してサン
プリング回路に供給されるので、展開数に応じた同時駆
動を行える。この際、引き出し配線は、画像信号線と異
なる導電層からなるため、複数の展開信号を供給するた
めの配線レイアウトには特に問題は生じない。しかも、
平面的に見てシール領域の少なくとも一部において、相
互に重なる画像信号線や引き出し線と対向電極との間に
は、導電性のシールド層が介在するため、両者間におけ
る容量カップリングは低減されている。これらの結果、
高精細で高品位の画像表示が可能となる。

【００１９】本発明の電気光学装置の他の態様では、前
記画像信号の電圧極性は、所定周期で反転される。

【００２０】この態様によれば、画像信号における１フ
レームや１フィールド毎にその電圧極性が反転されるビ
デオ反転駆動方式、更に走査線毎に反転される１Ｈ反転
駆動方式又はデータ線毎に反転される１Ｓ反転駆動方
式、若しくはドット（画素）毎に反転されるドット反転
駆動方式等の反転駆動方式により、直流電圧印加による
液晶等の電気光学物質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、最終的に、高精細で高品位
の画像表示が可能となる。

【００２１】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、前記第１基板上に形成された金属膜か
らなる。

【００２２】この態様によれば、第１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。

【００２３】この態様では、前記画素電極及び前記シー
ルド層は、同時に形成された膜からなってもよい。

【００２４】このように構成すれば、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、画素電極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は形成される。このため画
素電極と同一膜からシールド層を形成しても、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。

【００２５】或いはこのシールド層が金属膜からなる態
様では、前記画素電極及び前記シールド層は異なる金属
膜からなり、前記第１基板上の積層構造中で前記シール
ド層は前記第２基板よりも前記第１基板に近い側に位置
しており、前記シールド層と前記第２基板との間には透
明絶縁膜が形成されてもよい。

【００２６】このように構成すれば、例えば、画素電極
を透明なＩＴＯ膜から形成し、シールド層を非透明なＴ
ｉ（チタン）等の金属膜から形成できる。そして、シー
ルド層と第２基板との間には、透明絶縁膜（パッシベー
ション膜）が介在しているので、例えばシール材への異
物の侵入時に発生する可能性の高いシール領域における
シールド層による配線や対向電極の短絡や断線等を効果
的に防止できる。

【００２７】或いは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、前記第２基板上に形成された金
属膜からなる。

【００２８】この態様によれば、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。尚、この場合にも、シール領域におけるシー
ルド層による配線や対向電極の短絡や断線等を防止する
観点からは、シールド層とシール材との間に透明絶縁膜
（パッシベーション膜）を介在させるのが好ましい。

【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ＴＦ
Ｔ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Ｔ
ＦＴ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、ＴＦ
Ｔ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８
０’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ＴＦＴ
３０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１
０１、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１１５
ａ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１
２、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１１
５ａ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２
１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１
１５ａ、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１
１５、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２
１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９
ａ（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ＴＦ
Ｔ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、ＴＦ
Ｔアレイ基板１０と対向基板２０とを備えている。ＴＦ
Ｔ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。ＴＦ
Ｔ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、Ｉ
ＴＯ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９
ａ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ＬＤ
Ｄ（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１
０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ＴＦＴ３
０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ＴＦＴ３
０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１
１ａは定電位源に電気的接続されており、第２遮光膜１
１ａ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１
２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１
０の外面には各々、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）
モード、ＶＡ(Vertically Aligned)モード、ＰＤＬＣ(P
olymer 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H089 HA04 KA15 LA48 NA24 NA60 QA10 QA11 QA12 RA05 RA08 TA01 TA03 TA09 2H092 GA64 JA25 JA29 JA38 JA42 JA44 JA46 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB51 JB57 JB63 JB69 KA04 KA07 KB23 KB25 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA27 NA01 NA24 NA25 NA27 NA29 NA30 PA01 PA04 PA06 QA07 QA15 QA18 5C094 AA03 AA21 BA03 BA43 CA19 CA24 DA09 DA13 EA03 EA07 EC10 FB12 GA10

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の第１及び第２基板間に電気光学物
   質が挟持されており、 前記第１基板上に、画素電極及び該画素電極に画像信号
   を供給するための配線と、 前記第２基板上に、前記画素電極に対向する対向電極
   と、 前記画素電極が形成された面と前記対向電極が形成され
   た面とが対向するように前記第１及び第２基板をそれら
   の周囲に沿って固着するシール材と、 平面的に見て前記シール材により固着されたシール領域
   の少なくとも一部において相互に重なる前記対向電極及
   び前記配線間に介在する導電性のシールド層とを備えた
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 【請求項２】 相交差する複数の走査線及び複数のデー
   タ線と、 前記画像信号をサンプリングして前記複数のデータ線に
   夫々供給する複数のサンプリングスイッチを含むサンプ
   リング回路とを更に備えており、 前記画素電極には、前記データ線を介して前記サンプリ
   ングされた画像信号が供給され、 前記配線は、信号源から前記画像信号が供給される画像
   信号線と、該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を駆動するため
   のサンプリング回路駆動信号線とを含むことを特徴とす
   る請求項１に記載の電気光学装置。
3. 【請求項３】 前記画素電極に設けられ、前記走査線及
   び前記データ線に接続されたスイッチング素子を更に備
   えたことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 【請求項４】 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又は３に記載の電気光学
   装置。
5. 【請求項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. 【請求項６】 前記シールド層は、前記第１基板上に形
   成された金属膜からな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. 【請求項７】 前記画素電極及び前記シールド層は、同
   時に形成された膜からなることを特徴とする請求項６に
   記載の電気光学装置。
8. 【請求項８】 前記画素電極及び前記シールド層は異な
   る金属膜からなり、前記第１基板上の積層構造中で前記
   シールド層は前記第２基板よりも前記第１基板に近い側
   に位置しており、前記シールド層と前記第２基板との間
   には透明絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求
   項６に記載の電気光学装置。
9. 【請求項９】 前記シールド層は、前記第２基板上に形
   成された金属膜からな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。
10. 【請求項１０】 前記シールド層は、定電位源に接続さ
    れていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一
    項に記載の電気光学装置。
11. 【請求項１１】 前記シールド層は、接地電位とされて
    いることを特徴とする請求項１０に記載の電気光学装
    置。
12. 【請求項１２】 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
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記
    載の電気光学装置。