JP2001222027A

JP2001222027A - 電気光学装置および投射型表示装置

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Publication number: JP2001222027A
Application number: JP2000032287A
Authority: JP
Inventors: Hideto Iizaka; 英仁飯坂
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】隣接する画素間での横電界の影響を抑えて液
晶を適正な方向に向かせることにより、明るくてコント
ラストの高い表示を行なうことのできる電気光学装置、
およびそれを用いた投射型表示装置を提供すること。【解決手段】電気光学装置１において、各画素１Ａの
各々には、その中央領域に第１の画素電極９１が形成さ
れ、この第１の画素電極９１を囲むように第２の画素電
極９２が形成されている。第１の画素電極９１は、ＴＦ
Ｔ３０を介してデータ線６に電気的に接続し、第２の画
素電極９２は、ＴＦＴ３０および抵抗素子９５Ａを介し
てデータ線６に電気的に接続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気光学装置およ
びこの電気光学装置を用いた投射型表示装置に関するも
のである。さらに詳しくは、電気光学装置における画素
の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種の電気光学装置のうち、たとえば、
アクティブマトリクス型の液晶装置では、図１６に示す
ように、画像表示領域に形成されている複数の画素１Ａ
の各々には、アクティブマトリクス基板（第１の基板）
に対して、画素電極９と、この画素電極９を制御するた
めのＴＦＴ３０（薄膜トランジスタ／画素スイッチング
素子）とがマトリクス状に複数形成され、これらのＴＦ
Ｔ３０のソースには、画像信号を供給するデータ線６が
電気的に接続されている。また、ＴＦＴ３０のゲートに
は走査線３が電気的に接続され、所定のタイミングで、
走査線３にパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを
印加するように構成されている。画素電極９は、ＴＦＴ
３０のドレインに電気的に接続され、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６
から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定の
タイミングで各画素１Ａに書き込む。各画素１Ａにおい
て、画素電極９を介して電気光学物質の一例としての液
晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、
…、Ｓｎは、後述する対向基板（第２の基板）に形成さ
れた対向電極との間に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。

【０００３】また、アクティブマトリクス基板には、各
画素１Ａで保持された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが
リークするのを防ぐために、容量線４などを利用して、
画素電極９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８０を付加する場合もある。

【０００４】このように構成した電気光学装置１におい
て、アクティブマトリクス基板１０では、たとえば、図
１７に示すように、各画素１Ａを構成する複数の画素電
極９（右上がりの斜線を付してある）の縦横の境界に沿
って、データ線６、走査線３および容量線４が形成され
ている。また、島状に形成された半導体膜１０Ａを利用
して、走査線３をゲート電極とするＴＦＴ３０が形成さ
れている。

【０００５】ここで、図１７のＥ−Ｅ′線における断面
は、図１８に示すように表される。図１８に示すよう
に、アクティブマトリクス基板１０には、各画素１Ａ毎
に、ＴＦＴ３０および画素電極９が１つずつ形成されて
おり、その表面側には、ラビング処理などといった所定
の配向処理が施された配向膜１４が形成されている。電
気光学装置１が透過型であれば、画素電極９は、ＩＴＯ
（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）膜などの透明な導
電膜から形成され、電気光学装置１が反射型であれば、
画素電極９は、アルミニウムなどといった反射性を有す
る導電膜から形成される。なお、液晶５０を垂直配向モ
ードで使用するときには、配向膜１４は、ポリイミド薄
膜などの有機薄膜などからなる垂直配向膜として形成さ
れる。

【０００６】また、電気光学装置１では、アクティブマ
トリクス基板１０に対して透明な対向基板２０が対向配
置されている。この対向基板２０には、その全面に渡っ
て対向電極２１が形成され、その表面側には、ラビング
処理などといった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、たとえばＩＴＯ膜
などの透明導電膜からなる。また、液晶５０を垂直配向
モードで使用するときには、配向膜２２も、ポリイミド
薄膜などの有機薄膜などからなる垂直配向膜として形成
される。さらに、対向基板２０には、ブラックマトリク
スあるいはブラックマスクなどと称せられる遮光膜２３
も形成されている。

【０００７】画素電極９と対向電極２１とが対面するよ
うに配置されたアクティブマトリクス基板１０と対向基
板２０との間には、電気光学物質の一例である液晶５０
が封入され、液晶５０の層が形成される。液晶５０は、
画素電極９からの電界が印加されていない状態で配向膜
１４、２２により所定の配向状態をとる。

【０００８】このように構成した電気光学装置１では、
直流電圧印加による液晶５０の劣化防止、表示画像にお
けるクロストークやフリッカの防止などのために、各画
素電極９に印加される電位極性を所定期間毎に反転させ
る反転駆動方式が採用されていることが多い。この反転
駆動方式では、一のフレームまたはフィールドの画像信
号に対応する表示を行う間は、奇数行に配列された画素
電極９を対向電極２１の電位を基準として正極性の電位
で駆動するとともに、偶数行に配列された画素電極９を
対向電極２１の電位を基準として負極性の電位で駆動
し、これに続く次のフレームまたはフィールドの画像信
号に対応する表示を行う間は、逆に偶数行に配列された
画素電極９を正極性の電位で駆動するととともに、奇数
行に配列された画素電極９を負極性の電位で駆動する。

【０００９】この方式において、同一行の画素電極９を
同一極性の電位により駆動しつつ、このような電位の極
性を行毎にフレームまたはフィールド周期で反転させる
方式を１Ｈ反転駆動方式といい、この方式は、制御が比
較的容易であり高品位の画像表示を可能ならしめる反転
駆動方式として用いられている。

【００１０】これに対して、同一列の画素電極９を同一
極性の電位により駆動しつつ、このような電位の極性を
列毎にフレームまたはフィールド周期で反転させる方式
は、１Ｓ反転駆動方式といい、この方式も、制御が比較
的容易であり高品位の画像表示を可能ならしめる反転駆
動方式として用いられている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように構成した電
気光学装置１において、たとえば、液晶５０を垂直配向
モードで使用すると、正面コントラストは、画素電極９
と対向電極２１との間で液晶５０に電界が印加されるこ
とにより液晶５０がすべて同一方向に倒れたときに最大
となる。しかしながら、電気光学装置を１Ｈ反転駆動あ
るいは１Ｓ反転駆動（ソースライン反転駆動）などとい
ったライン反転駆動や、ドット反転駆動を採用したとき
には、たとえ、配向処理などによって液晶５０にプレチ
ルト角を付与しておいても、隣接する画素１Ａとの電位
差によって隣接画素間に横電界が発生し、液晶５０がそ
の影響を受けるため、倒れる方向を制御できないことが
ある。このような現象が発生すると、例えばノーマリホ
ワイトモードでこの液晶を用いたとき、電界をかけてい
ない画素１Ａにおいても、隣接する画素１Ａからの横電
界の影響を受けて液晶５０が倒れてしまうので、十分な
明るさを得ることができないとともに、画素電極と対向
電極の間に電界をかけ黒表示を行おうとしたさいには、
液晶がプレチルトによって決められている所定の方向に
一様に倒れないため、十分な遮光性能を得られず、コン
トラストも低下する。

【００１２】この様子を図１９（ａ）、（ｂ）を参照し
て説明する。図１９（ａ）、（ｂ）は、１Ｓ反転駆動方
式を採用した電気光学装置１において、各画素電極９に
おける電位極性と横電界が生じる領域との関係を示す説
明図である。

【００１３】図１９（ａ）に示すように、１Ｓ反転駆動
方式を採用した電気光学装置１では、ｎ（但し、ｎは自
然数）番目のフィールドあるいはフレームの画像信号を
表示する期間中には、画素電極９毎に「＋」または
「−」で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、列毎に
同一極性で画素電極９が駆動される。その後、図１９
（ｂ）に示すように、ｎ＋１番目のフィールドあるいは
１フレームの画像信号を表示するに際しては、各画素電
極９における液晶駆動電位の極性は反転され、このｎ＋
１番目のフィールドあるいは１フレームの画像信号を表
示する期間中には、画素電極９毎に「＋」または「−」
で示す液晶駆動電位の極性は反転されず、列毎に同一極
性で画素電極９が駆動される。そして、図１９（ａ）、
（ｂ）に示す状態が、１フィールドまたは１フレームの
周期で繰り返されて１Ｓ反転駆動方式による駆動が行わ
れる。このような方法により、直流電圧印加による液晶
５０の劣化を避けつつ、表示全体としてはクロストーク
や印加電圧の極性差などに起因するフリッカが低減され
た画像表示を得ることができる。但し、１Ｓ反転駆動方
式を採用した電気光学装置１では、図１８および図１９
（ａ）、（ｂ）からわかるように、横方向（Ｘ方向）に
相隣接する画素電極９間の境界領域は、横電界の発生領
域Ｃ２となる。この横電界の大きさは、それぞれの画素
に印加する「＋」あるいは「−」の電界の大きさが大きいほ
ど強くなる。従って、１Ｓ反転駆動方式を採用した電気
光学装置１では、データ線６を挟む両側の画素１Ａ間で
液晶５０に対して横電界がかかる。それ故、ノーマリホ
ワイトモードで用いたとき、ある画素１Ａで白表示を行
なおうとしたときでも、この画素１Ａの液晶５０が横電
界の影響を受けて倒れてしまい、輝度が低下するととも
に、コントラストも低下するのである。

【００１４】このような横電界の影響は、ライン反転駆
動方式を用いた場合に限らず、隣接する画素１Ａ間で、
印加された画像信号に電位差があるときにも少なからず
発生する。

【００１５】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
隣接する画素間での横電界の影響を抑えて液晶を適正な
方向に向かせることにより、明るくてコントラストの高
い表示を行なうことのできる電気光学装置、およびそれ
を用いた投射型表示装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、マトリクス状に形成された複数の走査線
および複数のデータ線、該複数の走査線および複数のデ
ータ線にそれぞれ電気的に接続された複数の画素スイッ
チング素子、および該複数の画素スイッチング素子にそ
れぞれ電気的に接続された複数の画素電極を備える第１
の基板と、対向電極が形成された第２の基板と、前記第
１の基板と前記第２の基板との間に挟持された電気光学
物質とを有する電気光学装置において、前記第１の基板
は、複数の画素の各々が、前記データ線からの信号伝達
経路の時定数が異なる複数の領域に分かれた画素電極を
備えていることを特徴とする。

【００１７】本発明において、前記電気光学物質は、た
とえば液晶である。また、本発明は、電気光学物質とし
て、とくに垂直配向モードの液晶を用いたときに効果的
である。なぜならば、垂直配向モードの液晶はその性質
上、プレチルトによって液晶が倒れる向きを制御するこ
とが難しく、横電界の影響を受け易いからである。

【００１８】本発明に係る電気光学装置において、デー
タ線から画素電極に対して画像信号が供給されたとき、
いずれの画素においても、まず、時定数の小さな信号伝
達経路に接続する画素電極領域に対して画像信号が急峻
に書き込まれる。このときこの領域を各々の画素の中央
部に配置しておくことによって、この画素電極と対向電
極との間に位置する液晶などの電気光学物質は、隣接画
素による横電界の影響を受けずに所定の配向状態とな
る。これに対して、時定数の大きな信号伝達経路に接続
する画素電極領域に対しては、遅れて画像信号が書き込
まれるが、この画素電極領域と対向電極との間に位置す
る液晶などの電気光学物質は、隣接画素による横電界の
影響と、先に配向し終えた画素中央部の電気光学物質の
影響の両方を受けて配向することになる。そのため画素
全体としては、単一領域で一度に電界を印加した場合に
比べ、横電界によって液晶の配向が不均一になる領域は
小さくなる。よって、ライン反転駆動方式を用いた場合
でも、隣接する画素間での横電界の影響を抑えて、液晶
などの電気光学物質を適正に配向させることができるの
で、明るくてコントラストの高い表示を行なうことがで
きる。

【００１９】本発明において、前記第１の基板は、前記
複数の画素の各々に、前記画素電極として、前記画素ス
イッチング素子に電気的に接続する第１の画素電極と、
該第１の画素電極に対して抵抗素子を介して電気的に接
続する第２の画素電極とを備えている。

【００２０】この場合に、前記抵抗素子としては、導電
性を備える半導体膜を用いることができる。また、前記
抵抗素子としては、前記第１の画素電極および前記第２
の画素電極と同一材料で、かつ、前記第１の画素電極と
前記第２の画素電極とを電気的に接続する膜を利用する
ことができる。これらのいずれの形態を採用したときで
も、製造工程数を増やすことなく抵抗素子を形成して信
号伝達経路の時定数を変えることができるので、製造コ
ストの増大を防止することができる。

【００２１】本発明において、前記第１の基板は、前記
複数の画素の各々に、前記画素電極として、前記画素ス
イッチング素子としての第１の画素スイッチング素子を
介して前記データ線に電気的に接続する第１の画素電極
と、前記スッチング素子として、前記第１の画素スイッ
チング素子よりもオン抵抗の大きな第２のスイッチング
素子を介して前記データ線に電気的に接続する第２の画
素電極とを備えている構成であってもよい。本形態を採
用したときでも、製造工程数を増やすことなく、信号伝
達経路の時定数を変えることができるので、製造コスト
の増大を防止することができる。

【００２２】本発明において、前記第１の画素電極は、
少なくとも画素中心に配置され、前記第２の画素電極
は、少なくとも前記第１の画素電極の両側で当該第１の
画素電極を挟むように配置されていることが好ましい。

【００２３】本発明は、前記複数の画素は、第１の周期
で反転駆動されるための第１の画素群と、前記第１の周
期と相補の第２の周期で反転駆動されるための第２の画
素群とからなる場合に効果的である。

【００２４】本発明において、電気光学装置を透過型で
構成する場合には、前記画素電極としては、透明な導電
膜を用いる。

【００２５】これに対して、電気光学装置を反射型で構
成する場合には、前記画素電極としては、反射性を備え
る導電膜を用いる。このような反射型に構成すると、複
数の画素の各々において、画素電極の下層側にスイッチ
ング素子などを追加しても、出射光の光量が低下しない
ので、明るい表示を行なうことができる。

【００２６】本発明に係る電気光学装置は、コントラス
トが高く、かつ、明るい表示が可能であるので、光源
と、該光源から出射された光を光変調する光変調手段
と、該光変調手段で光変調された光を投射する投射光学
系とを有する投射型表示装置において、光変調手段とし
て本発明に係る電気光学装置として用いることが好まし
い。

【００２７】

【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。以下の各実施形態は、電気光学装置
の代表的な一例である液晶装置に本発明を適用したもの
である。なお、各実施形態毎の説明に先立って、各実施
形態において共通な電気光学装置の全体構成を説明す
る。また、各実施形態の説明にあたっては、図１６ない
し図１８を参照して説明した従来構成と共通する機能を
有する部分には同一の符号を付して説明するとともに、
各図においては、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。

【００２８】［全体構成］図１は、本発明を適用した駆
動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の
電気光学装置を対向基板の側から見た平面図である。図
２は、図１のＨ−Ｈ´の断面図である。

【００２９】図１および図２において、電気光学装置１
は、画素電極９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１０（第１の基板）と、対向電極２１が
形成された対向基板２０（第２の基板）と、これらの基
板１０、２０間に封入、挟持されている液晶５０（電気
光学物質）とから概略構成されている。

【００３０】アクティブマトリクス基板１０と対向基板
２０とは、対向基板２０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５２によって所定の間隙を介し
て貼り合わされている。また、アクティブマトリクス基
板１０と対向基板２０との間には、ギャップ材含有のシ
ール材５２によって液晶封入領域３９が区画形成され、
この内側に液晶５０が封入されている。シール材５２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、ギャップ材としては、約２μ
ｍ〜約１０μｍの無機あるいは有機質のファイバ若しく
は球を用いることができる。

【００３１】対向基板２０はアクティブマトリクス基板
１０よりも小さく、アクティブマトリクス基板１０の周
辺部分は、対向基板２０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２０
の駆動回路（走査線駆動回路７０やデータ線駆動回路６
０）や入出力端子４５は対向基板２０から露出した状態
にある。

【００３２】シール材５２は部分的に途切れて液晶注入
口２４１が構成されている。対向基板２０とアクティブ
マトリクス基板１０とを貼り合わせた後、液晶注入口２
４１から液晶を封入した後、液晶注入口２４１を封止剤
２４２で塞ぐ。

【００３３】対向基板２０には、ブラックマトリクスな
どと称せられる遮光膜２３が形成されているとともに、
その表面には対向電極２１が形成されている。また、対
向基板２０には、シール材５２の内側において画像表示
領域７を見切りするための表示見切り用の遮光膜５５も
形成されている。さらに、対向基板２０のコーナー部の
いずれにも、アクティブマトリクス基板１０と対向基板
２０との間で電気的な導通をとるための上下導通材５６
が形成されている。

【００３４】［実施の形態１］図３は、本形態の電気光
学装置１において、画像表示領域を構成するマトリクス
状の複数の画素に設けられた各種素子、配線などの等価
回路図である。図４は、図３に示す電気光学装置におい
て、データ線、走査線、画素電極などが形成されたアク
ティブマトリクス基板の相隣接する複数の画素群の一部
を示す平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ′線におけ
るアクティブマトリクス基板１０の断面図である。図６
は、データ線６からＴＦＴ３０を介して画素電極９と対
向電極２１との間に電位が印加されていく様子を示す説
明図である。

【００３５】図３において、本形態の電気光学装置１は
透過型の液晶装置であり、画像表示領域７（図１参照）
を構成する複数の画素１Ａの各々には、画素電極９と、
この画素電極９を制御するためのＴＦＴ３０（画素スイ
ッチング素子）とがマトリクス状に複数形成され、これ
らのＴＦＴ３０のソースには、画像信号を供給するデー
タ線６が電気的に接続されている。また、ＴＦＴ３０の
ゲートには走査線３が電気的に接続されており、所定の
タイミングで、走査線３にパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ
２、…、Ｇｍを印加するように構成されている。また、
画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続さ
れている。

【００３６】本形態の電気光学装置１において、各画素
１Ａを駆動するにあたっては、図１９（ａ）、（ｂ）を
参照して説明した１Ｓ反転駆動方式が採用されている。
この駆動方式については図１９（ａ）、（ｂ）を参照し
て説明したので、ここでは説明を省略するが、ゲート線
走査によりＴＦＴ３０を一定期間だけ選択することによ
り、データ線６から各画素１Ａの画素電極９に対して画
像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで供給
される。このような信号供給によって、画素電極９を介
して各画素１Ａに書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ
１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向
電極２１と画素電極９との間に一定期間保持される。液
晶５０（図２参照）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１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。

【００３７】また、本形態では、保持された画像信号が
リークするのを防ぐために、容量線４を用いて、画素電
極９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８０が付加されている。

【００３８】各画素電極９の詳細な構成については、図
４を参照して後述するが、本形態において、画素電極９
は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続された第１の
画素電極９１と、ＴＦＴ３０のドレインに対して、後述
する抵抗素子９５Ａを介して電気的に接続された第２の
画素電極９２とから構成されている。このため、ＴＦＴ
３０をオン状態にしたとき、データ線６から供給される
画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、まず、第１の画素電
極９１に急峻に書き込まれるとともに、第２の画素電極
９２に対しては、抵抗素子９５Ａの時定数分だけ遅れて
書き込まれる。

【００３９】図４に示すように、本形態のアクティブマ
トリクス基板１０では、いずれの画素１Ａにおいても、
ＩＴＯ膜などからなる複数の透明な画素電極９がマトリ
クス状に形成されており、画素電極９の縦横の境界に沿
って、データ線６、走査線３および容量線４が形成され
ている。

【００４０】画素電極９は、第１の画素電極９１と第２
の画素電極９２とによって構成され、これらの画素電極
９１、９２のうち、第１の画素電極９１は、画素１Ａの
略中央領域に形成され、第２の画素電極９２は、第１の
画素電極９２の４辺のうちの３辺を囲むようにコの字形
状に形成されている。このため、画素電極９は、横方向
（Ｘ方向）に相隣接する画素１Ａとの境界領域に近い領
域に第２の画素電極９２を有している。

【００４１】本形態において、データ線６は、ポリシリ
コン膜などからなる半導体膜１０Ａのうち、ＴＦＴ３０
のソース領域１６に対してコンタクトホールを介して電
気的に接続している。また、ＴＦＴ３０のチャネル領域
１５に対向するように走査線３がゲート電極として延び
ている。なお、蓄積容量８０は、ＴＦＴ３０を形成する
ための半導体膜１０Ａの延設部分に相当する半導体膜４
０Ａを導電化したものを下電極４１とし、この下電極４
１に対して容量線４が上電極として重なった構造になっ
ている。

【００４２】図５において、アクティブマトリクス基板
１０の表面には下地絶縁膜１０１の上に島状の半導体膜
１０Ａ、４０Ａが形成されている。また、半導体膜１０
Ａの表面にはシリコン酸化膜などからなるゲート絶縁膜
１３が形成され、このゲート絶縁膜１３の上に走査線３
（ゲート電極）が形成されている。半導体膜１０Ａのう
ち、走査線３に対してゲート絶縁膜１３を介して対峙す
る領域がチャネル領域１５になっている。このチャネル
領域１５に対して一方側には、低濃度ソース領域１６１
および高濃度ソース領域１６２を備えるソース領域１６
が形成され、他方側には低濃度ドレイン領域１７１およ
び高濃度ドレイン領域１７２を備えるドレイン領域１７
が形成されている。

【００４３】このようにして構成されたＴＦＴ３０につ
いては、前記のとおりＬＤＤ構造をもつことが好ましい
が、オフセット構造であってもよいし、走査線３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
高濃度ソースおよびドレイン領域を形成したセルフアラ
イン型のＴＦＴであってもよい。

【００４４】ＴＦＴ３０の表面側には、第１の層間絶縁
膜１９１および第２の層間絶縁膜１９２が形成され、第
１の層間絶縁膜１９１の表面に形成されたデータ線６
は、第１の層間絶縁膜１９１に形成されたコンタクトホ
ールを介して高濃度ソース領域１６２に電気的に接続し
ている。また、高濃度ドレイン領域１７２から延設され
た半導体膜４０Ａには低濃度領域からなる下電極４１が
形成され、この下電極４１に対しては、ゲート絶縁膜１
３と同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して容量線
４が対向している。このようにして蓄積容量８０が形成
されている。

【００４５】また、アクティブマトリクス基板１０にお
いて、画素電極９の表面側にはポリイミド系材料からな
る配向膜１４が形成されている。

【００４６】これに対して、対向基板２０の側には、透
明な対向電極２１の他、各画素１Ａ毎の非開口領域を規
定する遮光膜２３が形成され、対向電極２１の表面には
ポリイミド系材料からなる配向膜２２が形成されてい
る。

【００４７】これらの配向膜１４、２２はそれぞれ、液
晶５０を垂直配向モードで使用することを目的に、ポリ
イミド系材料などからなる垂直配向膜として形成されて
いるとともに、液晶５０に所定のプレチルト角を付与す
るようにラビング処理などといった配向処理が施されて
いる。従って、液晶５０は、電界を印加されていない状
態で液晶分子がその長軸方向を基板の厚さ方向（基板に
対して垂直方向）に向けて起立してホメオトロピック配
向するとともに、負の誘電率異方性を有する液晶５０の
場合には、電界を印加すると、液晶分子は、配向膜１
４、２２のプレチルトで規定されながら基板に対して平
行な方向に倒れてホモジニアス配向する。

【００４８】また、本形態では、画素電極９は、第１の
画素電極９１と第２の画素電極９２とによって構成さ
れ、これらの画素電極９１、９２のうち、第１の画素電
極９１は、第２の層間絶縁膜１９２に形成されたコンタ
クトホールを介してドレイン電極１８に電気的に接続し
ている。このドレイン電極１８は、第１の層間絶縁膜１
９１に形成されたコンタクトホールを介してドレイン領
域１７の高濃度ドレイン領域１７２に電気的に接続して
いる。

【００４９】これに対して、第２の画素電極９２は、Ｔ
ＦＴ３０を構成するシリコン膜の低濃度領域からなる抵
抗素子９５Ａを介してＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域
１７２に電気的に接続している。すなわち、ＴＦＴ３０
のドレイン側では、高濃度ドレイン領域１７２から第２
の画素電極９２と重なる位置まで抵抗素子９５Ａを構成
する低濃度領域が延設されており、この延設領域には、
第１の層間絶縁膜１９１のコンタクトホールを介して中
継電極１２が電気的に接続し、この中継電極１２に対し
ては、第２の層間絶縁膜１９２のコンタクトホールを介
して第２の画素電極９２が電気的に接続している。ここ
で、抵抗素子９５Ａを構成する延設領域は、ＴＦＴ３０
の低濃度ソース領域１６１および低濃度ドレイン領域１
７１と同時形成された低濃度領域であり、低濃度ソース
領域１６１および低濃度ドレイン領域１７１と同一の不
純物が同一濃度で導入されている。

【００５０】このように構成した第２の画素電極１９２
は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１７２との間に低
濃度領域からなる延設部分（抵抗素子９５Ａ）が介在し
ている分、第１の画素電極９１と比較して、大きな電気
的抵抗をもってＴＦＴ３０のドレイン領域１７に電気的
に接続している。それ故、本形態において、第２の画素
電極９２は、ＴＦＴ３０および抵抗素子９５Ａを備える
電気的抵抗（時定数）の大きな信号伝達経路を介してデ
ータ線６に電気的に接続しているのに対して、第１の画
素電極９１は、第２の画素電極９２と比較して、抵抗素
子９５Ａを備えていない分、電気的抵抗（時定数）の小
さな信号伝達経路を介してデータ線６に電気的に接続し
ている。

【００５１】このように構成した電気光学装置１におい
て、データ線６からＴＦＴ３０を介して各画素１Ａに対
して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが供給されたとき、
いずれの画素１Ａにおいても、第１の画素電極９１は、
ＴＦＴ３０のドレイン領域１７に対してかなり小さな電
気的抵抗を介して電気的に接続されているため、図６に
実線Ｌ１で示すように、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎ
は急峻に書き込まれる。このとき、第１の画素電極９１
は、画素１Ａの中央に形成され、隣接する画素１Ａから
大きく離れているため、第１の画素電極９１と対向電極
２１との間に位置する部分の液晶５０は、隣接する画素
１Ａから横電界の影響を受けない。よって、第１の画素
電極９１と対向電極２１との間に位置する部分の液晶５
０は、電界が印加されたときに、配向膜１４、２２のプ
レチルトにより規定される方向に一律に倒れる。

【００５２】これに対して、第２の画素電極９２は、第
１の画素電極９１と比較して大きな電気的抵抗を介して
ＴＦＴ３０のドレイン領域１７に電気的に接続されてい
る。このため、第２の画素電極９２に対しては、図６に
点線Ｌ２で示すように、第１の画素電極９１と比較して
遅れて画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが書き込まれる。
従って、第２の画素電極９２と対向電極２１との間に位
置する液晶５０は、第１の画素電極９１と対向電極２１
との間ですでに倒れた液晶５０の影響を受けて倒れるこ
とになる。

【００５３】ここで、本形態の電気光学装置１では、１
Ｓ反転駆動方式が採用されているので、同一の走査線３
に沿って並ぶ各画素１Ａでは極性が反転した信号が印加
される結果、図５および図１９（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、横方向（Ｘ方向）に相隣接する画素１Ａ（画素電
極９）の境界領域は、横電界の発生領域Ｃ２となる。従
って、従来であれば、画素１Ａの縁部分の液晶５０は、
隣接する画素１Ａからの横電界の影響をそのまま受けて
液晶５０の倒れ具合に乱れが発生するのに対して、本形
態では、画素１Ａの縁部分の液晶５０（第２の画素電極
９２と対向電極２１との間に位置する液晶５０）は、隣
接する画素１Ａから横電界がかかっても、第１の画素電
極９１と対向電極２１との間ですでに横電界の影響を受
けずに倒れた液晶分子の影響も受けながら倒れることに
なる。このため、画素１Ａの縁部分においても、隣接す
る画素１Ａからの横電界の影響によって液晶５０の倒れ
具合に大きな乱れが発生しない。よって、本形態の電気
光学装置１によれば、十分な明るさを得ることができる
とともに、コントラストも高い。

【００５４】［実施の形態２］図７は、本形態の電気光
学装置１において、画像表示領域を構成するマトリクス
状の複数の画素１Ａに設けられた各種素子、配線などの
等価回路図である。図８は、図７に示す電気光学装置に
おいて、データ線、走査線、画素電極などが形成された
アクティブマトリクス基板の相隣接する複数の画素群の
一部を示す平面図である。図９は、図８のＢ−Ｂ′線に
おけるアクティブマトリクス基板の断面図である。

【００５５】図７において、本形態の電気光学装置１も
透過型の液晶装置であり、実施の形態１と同様、画像表
示領域７（図１参照）を構成する複数の画素１Ａの各々
には、画素電極９と、この画素電極９を制御するための
ＴＦＴ３０（画素スイッチング素子）とがマトリクス状
に複数形成され、これらのＴＦＴ３０のソースには、画
像信号を供給するデータ線６が電気的に接続されてい
る。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３が電気的に
接続されており、所定のタイミングで、走査線３にパル
ス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを印加するように
構成されている。また、画素電極９は、ＴＦＴ３０のド
レインに電気的に接続されている。

【００５６】本形態の電気光学装置１においても、実施
の形態１と同様、各画素１Ａを駆動するにあたっては、
図１９（ａ）、（ｂ）を参照して説明した１Ｓ反転駆動
方式が採用されている。また、本形態でも、保持された
画像信号がリークするのを防ぐために、容量線４を利用
して、画素電極９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８０が付加されている。

【００５７】本形態でも、各画素電極９の詳細な構成に
ついては、図８を参照して後述するが、本形態におい
て、画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接
続された第１の画素電極９１と、この第１の画素電極９
１に対して、後述する抵抗素子９５Ｂを介して電気的に
接続された第２の画素電極９２とから構成されている。
このため、ＴＦＴ３０をオン状態にしたとき、データ線
６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、第
１の画素電極９１に書き込まれるとともに、抵抗素子９
５Ｂの時定数分だけ遅れて第２の画素電極９２に対して
書き込まれる。

【００５８】図８に示すように、本形態のアクティブマ
トリクス基板１０では、いずれの画素１Ａにおいても、
ＩＴＯ膜などからなる複数の透明な画素電極９がマトリ
クス状に形成されており、画素電極９の縦横の境界に沿
って、データ線６、走査線３および容量線４が形成され
ている。

【００５９】画素電極９は、第１の画素電極９１と第２
の画素電極９２とによって構成され、これらの画素電極
９１、９２のうち、第１の画素電極９１は、画素１Ａの
略中央領域に形成され、第２の画素電極９２は、第１の
画素電極９２の４辺のうちの３辺を囲むようにコの字形
状に形成されている。このため、画素電極９は、横方向
（Ｘ方向）に相隣接する画素１Ａとの境界領域に近い領
域に第２の画素電極９２を有している。

【００６０】本形態でも、データ線６は、半導体膜１０
Ａのうち、ＴＦＴ３０のソース領域１６に対してコンタ
クトホールを介して電気的に接続している。また、ＴＦ
Ｔ３０のチャネル領域１５に対向するように走査線３が
ゲート電極として延びている。なお、蓄積容量８０は、
ＴＦＴ３０を形成するための半導体膜１０Ａの延設部分
に相当する半導体膜４０Ａを導電化したものを下電極４
１とし、この下電極４１に対して容量線４が上電極とし
て重なった構造になっている。

【００６１】図９において、本形態でも、アクティブマ
トリクス基板１０の表面には下地絶縁膜１０１の上に島
状の半導体膜１０Ａ、４０Ａが形成されている。また、
半導体膜１０Ａの表面にはゲート絶縁膜１３が形成さ
れ、このゲート絶縁膜１３の上に走査線３（ゲート電
極）が形成されている。半導体膜１０Ａのうち、走査線
３に対してゲート絶縁膜１３を介して対峙する領域がチ
ャネル領域１５になっている。このチャネル領域１５に
対して一方側には、低濃度ソース領域１６１および高濃
度ソース領域１６２を備えるソース領域１６が形成さ
れ、他方側には低濃度ドレイン領域１７１および高濃度
ドレイン領域１７２を備えるドレイン領域１７が形成さ
れている。

【００６２】このように構成されたＴＦＴ３０の表面側
には、第１の層間絶縁膜１９１および第２の層間絶縁膜
１９２が形成され、第１の層間絶縁膜１９１の表面に形
成されたデータ線６は、第１の層間絶縁膜１９１に形成
されたコンタクトホールを介して高濃度ソース領域１６
２に電気的に接続している。また、高濃度ドレイン領域
１７２から延設された半導体膜４０Ａには低濃度領域か
らなる下電極４１が形成され、この下電極４１に対して
は、ゲート絶縁膜１３と同時形成された絶縁膜（誘電体
膜）を介して容量線４が対向している。

【００６３】また、アクティブマトリクス基板１０にお
いて、画素電極９の表面側にはポリイミド系材料からな
る配向膜１４が形成されている。

【００６４】これに対して、対向基板２０の側には、Ｉ
ＴＯ膜からなる透明な対向電極２１の他、各画素１Ａ毎
の非開口領域を規定する遮光膜２３が形成され、対向電
極２１の表面にはポリイミド系材料からなる配向膜２２
が形成されている。

【００６５】これらの配向膜１４、２２は、実施の形態
１と同様、液晶５０を垂直配向モードで使用することを
目的に、ポリイミド系材料などからなる垂直配向膜とし
て形成されているとともに、液晶５０に所定のプレチル
ト角を付与するようにラビング処理などといった配向処
理が施されている。

【００６６】また、本形態でも、画素電極９は、第１の
画素電極９１と第２の画素電極９２とによって構成さ
れ、これらの画素電極９１、９２のうち、第１の画素電
極９１は、第２の層間絶縁膜１９２に形成されたコンタ
クトホールを介してＴＦＴ素子のドレイン電極１８に電
気的に接続している。このドレイン電極１８は、第１の
層間絶縁膜１９１に形成されたコンタクトホールを介し
てドレイン領域１７の高濃度ドレイン領域１７２に電気
的に接続している。

【００６７】これに対して、第２の画素電極９２は、こ
れらの画素電極と同様、第２の層間絶縁膜１９２の表面
に形成されたＩＴＯ膜からなる抵抗素子９５Ｂを介して
第１の画素電極９１に電気的に接続している。すなわ
ち、第２の層間絶縁膜１９２の表面では、第１の画素電
極９１、第２の画素電極９２、および抵抗素子９５Ｂが
一体のＩＴＯ膜から構成され、このＩＴＯ膜の狭い幅の
部分が、大きな電気的抵抗をもって第１の画素電極９１
と第２の画素電極９２とを接続する抵抗素子９５Ｂとし
て利用されている。

【００６８】それ故、本形態において、第２の画素電極
９２は、ＴＦＴ３０および抵抗素子９５Ｂを備える電気
的抵抗（時定数）の大きな信号伝達経路を介してデータ
線６に電気的に接続している。これに対して、第１の画
素電極９１は、第２の画素電極９２と比較して、抵抗素
子９５Ｂを備えていない分、電気的抵抗（時定数）の小
さな信号伝達経路を介してデータ線６に電気的に接続し
ている。

【００６９】このように構成した電気光学装置１におい
て、データ線６からＴＦＴ３０を介して各画素１Ａに対
して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが供給されたとき、
いずれの画素１Ａにおいても、第１の画素電極９１は、
ＴＦＴ３０のドレイン領域１７に対してかなり小さな電
気的抵抗を介して電気的に接続されているため、図６に
実線Ｌ１で示すように、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎ
は急峻に書き込まれる。このとき、第１の画素電極９１
は、画素１Ａの中央に形成され、隣接する画素１Ａから
大きく離れているため、第１の画素電極９１と対向電極
２１との間に位置する部分の液晶５０は、隣接する画素
１Ａからの横電界の影響を受けない。従って、第１の画
素電極９１と対向電極２１との間に位置する部分の液晶
５０は、電界が印加されたときに、配向膜１４、２２の
プレチルトにより規定される方向に一律に倒れる。

【００７０】これに対して、第２の画素電極９２は、第
１の画素電極９１に対して抵抗素子９５Ｂを介して接続
しており、ＴＦＴ３０のドレイン領域１７に直接、接続
された構造にはなっていない。このため、第２の画素電
極９２に対しては、図６に点線Ｌ２で示すように、第１
の画素電極９１と比較して遅れて画像信号Ｓ１、Ｓ２、
…、Ｓｎが書き込まれる。従って、第２の画素電極９２
と対向電極２１との間に位置する液晶５０は、第１の画
素電極９１と対向電極２１との間ですでに倒れた液晶５
０の影響を受けて倒れることになる。

【００７１】それ故、本形態の電気光学装置１では、１
Ｓ反転駆動方式を採用したとき、図９および図１９
（ａ）、（ｂ）に示すように、横方向（Ｘ方向）に相隣
接する画素１Ａ（画素電極９）の境界領域が、横電界の
発生領域Ｃ２となるとしても、画素１Ａの縁部分の液晶
５０（第２の画素電極９２と対向電極２１との間に位置
する液晶５０）は、第１の画素電極９１と対向電極２１
との間ですでに横電界の影響を受けずに倒れた液晶分子
の影響も受けながら倒れることになる。このため、画素
１Ａの縁部分においても、隣接する画素１Ａからの横電
界の影響によって液晶５０の倒れ具合に大きな乱れが発
生しない。よって、本形態の電気光学装置１によれば、
十分な明るさを得ることができるとともに、コントラス
トも高い。

【００７２】［実施の形態３］図１０は、本形態の電気
光学装置１において、画像表示領域を構成するマトリク
ス状の複数の画素１Ａに設けられた各種素子、配線など
の等価回路図である。図１１は、図１０に示す電気光学
装置において、データ線、走査線、画素電極などが形成
されたアクティブマトリクス基板の相隣接する複数の画
素群の一部を示す平面図である。図１２は、図１１のＣ
−Ｃ′線におけるアクティブマトリクス基板の断面図で
ある。図１３は、図１１のＤ−Ｄ′線におけるアクティ
ブマトリクス基板の断面図である。

【００７３】図１０において、本形態の電気光学装置１
は反射型の液晶装置であり、画像表示領域７（図１参
照）を構成する複数の画素１Ａの各々には、第１の画素
電極９１および第２の画素電極９２からなる画素電極９
と、第１の画素電極９１を制御するための第１のＴＦＴ
３０Ａ（画素スイッチング素子）と、第２の画素電極９
２を制御するための第２のＴＦＴ３０Ｂ（画素スイッチ
ング素子）とがマトリクス状に複数形成されている。ま
た、第１のＴＦＴ３０のソースおよび第２のＴＦＴ３０
Ｂのソースには、共通のデータ線６が電気的に接続され
ている。また、第１のＴＦＴ３０Ａのゲートおよび第２
のＴＦＴ３０Ｂのゲートには共通の走査線３が電気的に
接続されており、所定のタイミングで、走査線３にパル
ス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを印加するように
構成されている。また、第１の画素電極９１は、第１の
ＴＦＴ３０Ａのドレインに電気的に接続され、第２の画
素電極９２は、第２のＴＦＴ３０Ｂのドレインに電気的
に接続されている。

【００７４】本形態の電気光学装置１において、各画素
１Ａを駆動するにあたっては、図１９（ａ）、（ｂ）を
参照して説明した１Ｓ反転駆動方式が採用されている。
この駆動方式については図１９（ａ）、（ｂ）を参照し
て説明したので、ここでの説明を省略するが、第１のＴ
ＦＴ３０Ａおよび第２のＴＦＴ３０Ｂを、ゲート線の走
査により一定期間だけ選択することにより、データ線６
から各画素１Ａの第１の画素電極９１および第２の画素
電極９２に対して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定
のタイミングで供給される。

【００７５】また、本形態では、保持された画像信号が
リークするのを防ぐために、容量線４を利用して、第１
の画素電極９１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８０Ａが付加され、第２の画素電極９
２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８０Ｂが付加されている。

【００７６】図１１に示すように、本形態の電気光学装
置１に用いたアクティブマトリクス基板１０では、いず
れの画素１Ａにおいても、画素電極９は、第１の画素電
極９１と第２の画素電極９２とによって構成され、これ
らの画素電極９１、９２のうち、第１の画素電極９１
は、画素１Ａの略中央領域に形成され、第２の画素電極
９２は、第１の画素電極９２の４辺のうちの３辺を囲む
ようにコの字形状に形成されている。このため、画素電
極９は、横方向（Ｘ方向）に相隣接する画素１Ａの境界
領域に近い領域に第２の画素電極９２を有している。

【００７７】本形態において、第１の画素電極９１およ
び第２の画素電極９２はいずれも、アルミニウム膜など
といった反射性を有する導電膜から構成されている。こ
のため、電気光学装置１は反射型構造を有している。従
って、以下に説明するように、複数の画素１Ａの各々に
おいて、画素電極９の下層側に２つのスイッチング素子
を追加しても、出射光の光量が低下しないので、明るい
表示を行なうことができる。

【００７８】ここで、第１のＴＦＴ３０Ａと第２のＴＦ
Ｔ３０Ｂとを比較すると、第１のＴＦＴ３０Ａのチャネ
ル幅よりも第２のＴＦＴ３０Ｂのチャネル幅が狭い。こ
のため、第１のＴＦＴ３０Ａよりも第２のＴＦＴ３０Ｂ
の方がオン抵抗が大である。すなわち、第２の画素電極
９２は、オン抵抗の大きなＴＦＴ３０Ｂを備える信号伝
達経路を介してデータ線６に電気的に接続しているのに
対して、第１の画素電極９１は、オン抵抗の小さなＴＦ
Ｔ３０Ａを備える信号伝達経路を介してデータ線６に電
気的に接続している。従って、第１のＴＦＴ３０Ａおよ
び第２のＴＦＴ３０Ｂをオン状態にしたとき、データ線
６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、第
１の画素電極９１には急峻に書き込まれるとともに、第
２のＴＦＴ３０Ｂのオン抵抗が大きな分だけ遅れて、第
２の画素電極９２に対して書き込まれる。

【００７９】本形態において、データ線６は、ＴＦＴ３
０を形成するためのポリシリコン膜等の半導体膜１０
Ｂ、１０Ｃのうち、ソース領域１６Ａ、１６Ｂに対して
コンタクトホールを介して電気的に接続している。ま
た、第１のＴＦＴ３０Ａおよび第２のＴＦＴ３０Ｂの各
チャネル領域１５Ａ、１５Ｂに対向するように走査線３
からはゲート電極が延びている。なお、蓄積容量８０
Ａ、８０Ｂは、第１のＴＦＴ３０Ａおよび第２のＴＦＴ
３０Ｂを形成するための各半導体膜１０Ｂ、１０Ｃの延
設部分に相当する半導体膜４０Ｂ、４０Ｃを導電化した
ものを下電極４１Ａ、４１Ｂとし、これらの下電極４１
Ａ、４１Ｂに対して共通の容量線４が上電極として重な
った構造になっている。

【００８０】図１２において、本形態では、アクティブ
マトリクス基板１０の表面には下地絶縁膜１０１の上に
島状の半導体膜１０Ｂ、４０Ｂが形成されている。ま
た、半導体膜１０Ｂの表面にはゲート絶縁膜１３が形成
され、このゲート絶縁膜１３の上に走査線３（ゲート電
極）が形成されている。

【００８１】半導体膜１０Ｂのうち、走査線３に対して
ゲート絶縁膜１３を介して対峙する領域がチャネル領域
１５Ａになっている。このチャネル領域１５Ａに対して
一方側には、低濃度ソース領域１６１Ａおよび高濃度ソ
ース領域１６２Ａを備えるソース領域１６Ａが形成さ
れ、他方側には低濃度ドレイン領域１７１Ａおよび高濃
度ドレイン領域１７２Ａを備えるドレイン領域１７Ａが
形成されている。

【００８２】このように構成された第１のＴＦＴ３０Ａ
の表面側には、第１の層間絶縁膜１９１および第２の層
間絶縁膜１９２が形成され、第１の層間絶縁膜１９１の
表面に形成されたデータ線６は、第１の層間絶縁膜１９
１に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ソース
領域１６２Ａに電気的に接続している。また、第２の層
間絶縁膜１９２の表面に形成された第１の画素電極９１
は、第２の層間絶縁膜１９２に形成されたコンタクトホ
ールを介してドレイン電極１８Ａに電気的に接続し、こ
のドレイン電極１８Ａは、第１の層間絶縁膜１９１に形
成されたコンタクトホールを介してドレイン領域１７Ａ
の高濃度ドレイン領域１７２Ａに電気的に接続してい
る。第１の画素電極９１はアルミニウムなどの反射性金
属で形成され、平面的には下層に形成されたＴＦＴ素子
や各種配線とオーバーラップするように配置されてい
る。さらに、高濃度ドレイン領域１７２Ａから延設され
た半導体膜４０Ｂには低濃度領域からなる下電極４１Ａ
が形成され、この下電極４１Ａに対しては、ゲート絶縁
膜１３と同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して容
量線４が対向している。このようにして蓄積容量８０Ａ
が形成されている。

【００８３】また、アクティブマトリクス基板１０で
は、画素電極９１の表面側にはポリイミド系材料からな
る配向膜１４が形成されている。

【００８４】これに対して、対向基板２０の側には、透
明な対向電極２１の他、各画素毎に非開口領域を規定す
る一般にブラックマスクまたはブラックマトリクスと称
される遮光膜２３が形成され、この表面にはポリイミド
系材料からなる配向膜２２が形成されている。

【００８５】これらの配向膜１４、２２はそれぞれ、実
施の形態１と同様、液晶５０を垂直配向モードで使用す
ることを目的に、ポリイミド系材料などからなる垂直配
向膜として形成されているとともに、液晶５０に所定の
プレチルト角を付与するようにラビング処理などといっ
た配向処理が施されている。

【００８６】また、図１３において、アクティブマトリ
クス基板１０の表面には下地絶縁膜１０１の上に、島状
の半導体膜１０Ｂ、４０Ｂと同層の島状の半導体膜１０
Ｃ、４０Ｃが形成されている。また、半導体膜１０Ｃの
表面にもゲート絶縁膜１３が形成され、このゲート絶縁
膜１３の上に走査線３（ゲート電極）が形成されてい
る。半導体膜１０Ｃのうち、走査線３に対してゲート絶
縁膜１３を介して対峙する領域がチャネル領域１５Ｂに
なっている。このチャネル領域１５Ｂに対して一方側に
は、低濃度ソース領域１６１Ｂおよび高濃度ソース領域
１６２Ｂを備えるソース領域１６Ｂが形成され、他方側
には低濃度ドレイン領域１７１Ｂおよび高濃度ドレイン
領域１７２Ｂを備えるドレイン領域１７Ｂが形成されて
いる。

【００８７】第２のＴＦＴ３０Ｂの側において、第１の
層間絶縁膜１９１の表面に形成されたデータ線６は、第
１の層間絶縁膜１９１に形成されたコンタクトホールを
介して高濃度ソース領域１６２Ｂに電気的に接続してい
る。また、第２の層間絶縁膜１９２の表面に形成された
第２の画素電極９２は、第２の層間絶縁膜１９２に形成
されたコンタクトホールを介してドレイン電極１８Ｂに
電気的に接続し、このドレイン電極１８Ｂは、第１の層
間絶縁膜１９１に形成されたコンタクトホールを介して
ドレイン領域１７Ｂの高濃度ドレイン領域１７２Ｂに電
気的に接続している。第２の画素電極９２はアルミニウ
ムなどの反射性金属で形成され、平面的には下層に形成
されたＴＦＴ素子や各種配線とオーバーラップするよう
に配置されている。さらに、高濃度ドレイン領域１７２
Ｂから延設された半導体膜４０Ｃには低濃度領域からな
る下電極４１Ｂが形成され、この下電極４１Ｂに対して
は、ゲート絶縁膜１３と同時形成された絶縁膜（誘電体
膜）を介して容量線４が対向している。このようにして
蓄積容量８０Ｂが形成されている。

【００８８】このように構成した電気光学装置１におい
て、データ線６から画素電極９に対して画像信号Ｓ１、
Ｓ２、…、Ｓｎが供給されたとき、いずれの画素１Ａに
おいても、第１の画素電極９１は、データ線６に対して
オン抵抗の小さな第１のＴＦＴ３０Ａを介して電気的に
接続されているため、図６に実線Ｌ１で示すように、画
像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは急峻に書き込まれる。こ
のとき、第１の画素電極９１は、画素１Ａの中央に形成
され、隣接する画素１Ａから大きく離れているため、隣
接する画素１Ａからの横電界の影響を受けない。従っ
て、第１の画素電極９１と対向電極２１との間に位置す
る部分の液晶５０は、電界が印加されたときに、配向膜
１４、２２のプレチルトにより規定される方向に一律に
倒れる。

【００８９】これに対して、第２の画素電極９２は、デ
ータ線６に対して、第１のＴＦＴ３０Ａよりオン抵抗の
大きな第２のＴＦＴ３０Ｂを介して電気的に接続してい
るため、図６に点線Ｌ２で示すように、第１の画素電極
９１と比較して遅れて画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが
書き込まれる。従って、第２の画素電極９２と対向電極
２１との間に位置する液晶５０は、第１の画素電極９１
と対向電極２１との間ですでに倒れた液晶５０の影響を
受けて倒れることになる。

【００９０】それ故、本形態の電気光学装置１では、１
Ｓ反転駆動方式を採用したとき、図１２、図１３および
図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、横方向（Ｘ方向）
に相隣接する画素１Ａ（画素電極９）の境界領域が、横
電界の発生領域Ｃ２となるとしても、画素１Ａの縁部分
の液晶５０（第２の画素電極９２と対向電極２１との間
に位置する液晶５０）は、第１の画素電極９１と対向電
極２１との間ですでに横電界の影響を受けずに倒れた液
晶分子の影響も受けながら倒れることになる。このた
め、画素１Ａの縁部分においても、隣接する画素１Ａか
らの横電界の影響によって液晶５０の倒れ具合に大きな
乱れが発生しない。よって、本形態の電気光学装置１に
よれば、十分な明るさを得ることができるとともに、コ
ントラストも高い。

【００９１】なお、ＴＦＴ３０Ａ、３０Ｂにおいてオン
抵抗に大小を付与するにあたって、本形態では、チャネ
ル幅を変えたが、チャンネル長を変えた構成、低濃度ソ
ース・ドレイン領域の不純物導入量を変えた構成などを
採用してもよい。

【００９２】また本実施の形態においては、スイッチン
グ素子として透過型の場合と同じＴＦＴ素子を用いた場
合について説明したが、反射型で用いる場合には、Ｓｉ
基板上に形成したＭＯＳトランジスターをスイッチング
素子として用いることもできる。その場合、ＴＦＴに比
べＭＯＳトランジスターはスイッチング特性が優れてい
るので、液晶に高速に電界を印加できるようになるとと
もに、画素の微細化も容易になる。

【００９３】［その他の実施形態］上記の各実施形態で
は、データ線駆動回路６０および走査線駆動回路７０が
アクティブマトリクス基板１０の上に形成されていた
が、その代わりに、例えばＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏ
ｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）基板上に実装された駆動
用ＬＳＩがアクティブマトリクス基板１０の周辺部に対
して異方性導電フィルムなどを介して電気的および機械
的に接続するようにしてもよい。

【００９４】また、以上説明した各実施形態における電
気光学装置１は、投射型表示装置に適用されるため、３
枚の電気光学装置１がＲＧＢ用のライトバルブとして各
々用いられ、各ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用の
ダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投
射光として各々入射されることになる。従って、各実施
形態では、対向基板２０などに対してカラーフィルタが
設けられていない。しかしながら、遮光膜２２が形成さ
れていない領域のうち、画素電極９に対向する所定領域
にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜ととも、対向基
板２０の側などに形成してもよい。このようにすれば、
投射型表示装置以外の直視型や反射型のカラー電気光学
装置に対して各実施形態における電気光学装置を適用で
きる。

【００９５】さらに、以上の各実施形態において、アク
ティブマトリクス基板１０上においてＴＦＴ３０、３０
Ａ、３０Ｂに対向する位置（即ち、ＴＦＴの下側）に
も、例えば高融点金属からなる遮光膜を設けてもよい。
このような遮光膜を設ければ、アクティブマトリクス基
板１０の側からの裏面反射（戻り光）や複数の電気光学
装置をプリズムなどを介して組み合わせて一つの光学系
を構成する場合に、他の電気光学装置からプリズムなど
を突き抜けて来る投射光部分などが当該電気光学装置の
ＴＦＴに入射するのを未然に防ぐことができる。

【００９６】さらにまた、対向基板２０上に１画素につ
き１個対応するようにマイクロレンズを形成してもよ
い。あるいは、アクティブマトリクス基板１０上のＲＧ
Ｂに対向する画素電極９下にカラーレジスト等でカラー
フィルタ層を形成することも可能である。このようにす
れば、入射光の集光効率を向上することで、明るい電気
光学装置が実現できる。さらにまた、対向基板２０上
に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積すること
で、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロ
イックフィルタを形成してもよい。このダイクロイック
フィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー電気
光学装置が実現できる。

【００９７】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、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更
可能であり、そのような変更を伴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。

【００９８】［透過型投射型表示装置への適用例］図１
４は、実施の形態１、２に係る透過型の電気光学装置１
を用いた投射型表示装置の概略構成図である。

【００９９】図１４に示す投射型表示装置１１００は、
カラー画像を拡大投射するもので、実施の形態１、２を
参照して説明した透過型の電気光学装置１、偏光板およ
び位相差板などを含む液晶モジュールを３個準備し、各
電気光学装置１をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）用の透
過型のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ（光
変調手段）として用いる。従って、このタイプの表示装
置に用いる電気光学装置１には、カラーフィルタが形成
されていない。この投射型表示装置１１００において、
メタルハライドランプなどの白色光源のランプユニット
１１２０から光が出射されると、この光は、３枚のミラ
ー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８
によってＲ、Ｇ、Ｂの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、
Ｂに分離された後、対応するライトバルブ１００Ｒ、１
００Ｇ、１００Ｂに各々導かれる。この際に、青色光成
分Ｂは、光路が長いので、光損失を防ぐために入射レン
ズ１１２２、リレーレンズ１１２３、および出射レンズ
１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導か
れる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１０
０Ｂによって各々変調された３原色に対応する光成分
Ｒ、Ｇ、Ｂは、ダイクロイックプリズム１１１２（光合
成手段）に３方向から入射され、再度合成された後、投
射レンズ１１１４（投射光学系）を介してスクリーン１
１２０などにカラー画像として投射される。

【０１００】［反射型投射型表示装置への適用例］図１
５は、実施の形態３に係る反射型の電気光学装置１を用
いた投射型表示装置の概略構成図である。

【０１０１】図１５に示すように、反射型の電気光学装
置１をライトバルブ（光変調手段）として用いた投射型
表示装置２１００では、システム光軸Ｌに沿って、光源
部１１０、インテグレータレンズ１２０、偏光変換素子
１３０を備える偏光照明装置１４０と、偏光照明装置１
４０から出射された偏光光束をＳ偏光光束反射面２０１
により反射させる偏光ビームスプリッタ２００と、偏光
ビームスプリッタ２００のＳ偏光反射面２０１から反射
された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイク
ロイックミラー４１２と、分離された青色光(Ｂ)を変調
する反射型の電気光学装置１を備えるライトバルブ１０
０Ｂと、青色光が分離された後の光束のうち赤色光
（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラ
ー４１３と、分離された赤色光（Ｒ）を変調する反射型
の電気光学装置１を備えるライトバルブ１００Ｒと、ダ
イクロイックミラー４１３を透過する残りの緑色光
（Ｇ）を変調する反射型の電気光学装置１を備えるライ
トバルブ１００Ｇと、３つのライトバルブ１００Ｒ、１
００Ｇ、１００Ｂにて変調された光をダイクロイックミ
ラー４１２、４１３、偏光ビームスプリッタ２００にて
合成し（合成手段）、この合成光をスクリーン６００に
投射する投射レンズからなる拡大投射光学系５００（投
射光学系）とから構成されている。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、複数
の画素の各々に、画素電極として、データ線からの信号
伝達経路の時定数が異なる複数の画素電極が形成されて
いるので、データ線から画素電極に対して画像信号が供
給されたとき、まず、時定数の小さな信号伝達経路に接
続する画素電極に対して画像信号が急峻に書き込まれ
る。このため、この画素電極と対向電極との間に位置す
る液晶などの電気光学物質は、所定の配向状態となる。
これに対して、時定数の大きな信号伝達経路に接続する
画素電極に対しては、遅れて画像信号が書き込まれるた
め、この画素電極と対向電極との間に位置する液晶など
の電気光学物質は、先に配向し終えた液晶などの電気光
学物質の影響を受けて配向することになる。それ故、時
定数の小さな信号伝達経路に接続する画素電極を画素の
中心領域に配置し、時定数の大きな信号伝達経路に接続
する画素電極を画素の縁部分に配置すれば、画素の縁部
分においても、隣接する画素電極からの横電界の影響を
受けにくくなるので、画素の縁部分などにおいても、液
晶などの電気光学物質の配向状態に大きな乱れが発生し
ない。よって、ライン反転駆動方式を用いた場合でも、
隣接する画素間での横電界の影響を抑えて、液晶などの
電気光学物質を適正に配向させることができるので、明
るくてコントラストの高い表示を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明を適用した駆動回路内蔵型のＴ
ＦＴアクティブマトリクス駆動方式の電気光学装置を対
向基板の側から見た平面図である。

【図２】図１のＨ−Ｈ´の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る電気光学装置にお
いて、画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画
素に設けられた各種素子、配線などの等価回路図であ
る。

【図４】図３に示す電気光学装置において、データ線、
走査線、画素電極などが形成されたアクティブマトリク
ス基板の相隣接する複数の画素群の一部を示す平面図で
ある。

【図５】図４のＡ−Ａ′線におけるアクティブマトリク
ス基板の断面図である。

【図６】本発明を適用した電気光学装置において、デー
タ線からＴＦＴを介して画素電極と対向電極との間に電
位が印加されていく様子を示す説明図である。

【図７】本発明の実施の形態２に係る電気光学装置にお
いて、画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画
素に設けられた各種素子、配線などの等価回路図であ
る。

【図８】図７に示す電気光学装置において、データ線、
走査線、画素電極などが形成されたアクティブマトリク
ス基板の相隣接する複数の画素群の一部を示す平面図で
ある。

【図９】図８のＢ−Ｂ′線におけるアクティブマトリク
ス基板の断面図である。

【図１０】本発明の実施の形態３に係る電気光学装置に
おいて、画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の
画素に設けられた各種素子、配線などの等価回路図であ
る。

【図１１】図１０に示す電気光学装置において、データ
線、走査線、画素電極などが形成されたアクティブマト
リクス基板の相隣接する複数の画素群の一部を示す平面
図である。

【図１２】図１１のＣ−Ｃ′線におけるアクティブマト
リクス基板の断面図である。

【図１３】図１１のＤ−Ｄ′線におけるアクティブマト
リクス基板の断面図である。

【図１４】透過型の電気光学装置を用いた投射型表示装
置の概略構成図である。

【図１５】反射型の電気光学装置を用いた投射型表示装
置の概略構成図である。

【図１６】従来の電気光学装置において、画像表示領域
を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種
素子、配線などの等価回路図である。

【図１７】図１６に示す電気光学装置において、データ
線、走査線、画素電極などが形成されたアクティブマト
リクス基板の相隣接する複数の画素群の一部を示す平面
図である。

【図１８】図１７のＥ−Ｅ′線におけるアクティブマト
リクス基板の断面図である。

【図１９】（ａ）、（ｂ）はいずれも、１Ｈ反転駆動方
式を採用した電気光学装置において、各画素電極におけ
る電位極性と横電界が生じる領域との関係を示す説明図
である。

【符号の説明】

１電気光学装置１Ａ画素３走査線６データ線７画像表示領域９画素電極１０アクティブマトリクス基板（第１の基板）１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ半導体膜１２中継電極１３ゲート絶縁膜１５、１５Ａ、１５Ｂチャネル領域１４、２２配向膜１６、１６Ａ、１６Ｂソース領域１７、１７Ａ、１７Ｂドレイン領域１８ドレイン電極２０対向基板（第２の基板）２１対向電極３０、３０Ａ、３０ＢＴＦＴ（画素スイッチング素
子）５０液晶（電気光学物質）６０データ線駆動回路７０走査線駆動回路８０蓄積容量９１第１の画素電極９１９２第２の画素電極９２９５Ａ、９５Ｂ抵抗素子Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍ走査信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎ画像信号

フロントページの続きＦターム(参考） 2H088 EA14 EA15 HA13 HA22 HA24 2H092 GA51 GA59 HA26 JA25 JA29 JA38 JA42 JA44 JA46 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB45 JB51 JB57 JB63 JB69 KA04 KA07 KB14 KB23 MA05 MA08 MA13 MA17 MA27 MA28 MA35 MA37 MA41 NA25 NA27 NA29 PA02 PA09 RA05 5C094 AA06 AA08 AA10 BA03 BA16 BA43 CA19 CA20 CA24 DA09 DA13 DB01 DB04 EA04 EA05 EA06 EB02 ED05 FA01 FB12 FB14 FB15 5G435 AA02 AA03 BB12 BB15 BB16 CC09 CC12 DD05 EE22 EE25 GG03 GG04 GG08 GG09 GG23 GG28 LL15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリクス状に形成された複数の走査線
および複数のデータ線、該複数の走査線および複数のデ
ータ線にそれぞれ電気的に接続された複数の画素スイッ
チング素子、および該複数の画素スイッチング素子にそ
れぞれ電気的に接続された複数の画素電極を備える第１
の基板と、対向電極が形成された第２の基板と、前記第
１の基板と前記第２の基板との間に挟持された電気光学
物質とを有する電気光学装置において、前記第１の基板は、複数の画素の各々が、前記データ線
からの信号伝達経路の時定数が異なる複数の領域に分か
れた画素電極を備えていることを特徴とする電気光学装
置。
【請求項２】請求項１において、前記電気光学物質
は、液晶であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】請求項１において、前記電気光学物質
は、垂直配向モードの液晶であることを特徴とする電気
光学装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記第１の基板は、画素毎に、前記画素電極として、前
記画素スイッチング素子に電気的に接続する第１の画素
電極と、該第１の画素電極に対して抵抗素子を介して電
気的に接続する第２の画素電極とを備えていることを特
徴とする電気光学装置。
【請求項５】請求項４において、前記抵抗素子は、導
電性を備える半導体膜であることを特徴とする電気光学
装置。
【請求項６】請求項４において、前記抵抗素子は、前
記第１の画素電極および前記第２の画素電極と同一材料
で、かつ、前記第１の画素電極と前記第２の画素電極と
を電気的に接続する膜であることを特徴とする電気光学
装置。
【請求項７】請求項１において、前記第１の基板は、
複数の画素の各々に、前記画素電極として、前記画素ス
イッチング素子としての第１のスイッチング素子を介し
て前記データ線に電気的に接続する第１の画素電極と、
前記画素スッチング素子として、前記第１のスイッチン
グ素子よりもオン抵抗の大きな第２のスイッチング素子
を介して前記データ線に電気的に接続する第２の画素電
極とを備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】請求項４ないし７のいずれかにおいて、
前記第１の画素電極は、少なくとも画素中心側に配置さ
れ、前記第２の画素電極は、少なくとも前記第１の画素
電極の両側で当該第１の画素電極を挟むように配置され
ていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれかにおいて、
前記複数の画素は、第１の周期で反転駆動されるための
第１の画素群と、前記第１の周期と相補の第２の周期で
反転駆動されるための第２の画素群とからなることを特
徴とする電気光学装置。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれかにおい
て、前記画素電極は、透明な導電膜から形成されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１１】請求項１ないし９のいずれかにおい
て、前記画素電極は、反射性を備える導電膜から形成さ
れていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】請求項１ないし１１のいずれかに規定
する電気光学装置を用いた投射型表示装置であって、光
源と、該光源から出射された光を前記電気光学装置によ
って光変調する光変調手段と、該光変調手段で光変調さ
れた光を投射する投射光学系とを有することを特徴とす
る投射型表示装置。