JP2008096616A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、動画像を表示する際に生じる残像及び尾引き等の表示上の不具合を低減する。
【解決手段】画素電極９ａ１−１の外形は略矩形であり、４つの縁部のうち画素電極９ａ２−１に面する第１縁部２９ａ１は、図中Ｘ方向に沿って延びており、その一部に凹部５０１が設けられている。画素電極９ａ２−１の外形は画素電極９ａ１−１と同様に略矩形であり、４つの縁部のうち画素電極９ａ１−１に面する第２縁部２９ａ２は、図中Ｘ方向に沿って延びており、その一部に凸部５０２が設けられている。凸部５０２は、凹部５０１によって規定された領域Ｒに重なるように第２縁部２９ａ２から第２縁部２９ａ１に向かって延びている。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば、１Ｈ反転駆動される液晶装置等の電気光学装置、及びそのような電気光学装置を備えた電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、液晶を保持する一対の基板の夫々に設けられた画素電極及び対向電極間に所定の電圧を印加することによってこれら電極間に介在する液晶分子の配向状態を制御し、画像が表示される。

この種の電気光学装置では、基板上に相隣接して配設された画素電極の夫々の電位の差に応じて当該画素電極間に発生する横電界（即ち、基板面に平行な電界或いは基板面に平行な成分を含む斜めの電界）によって液晶分子の配向不良が生じるという技術的問題点が生じる場合がある。相対向する画素電極と対向電極との間の縦電界（即ち、基板面に垂直な方向の電界）の印加が想定されている液晶等の電気光学物質に対して、このような横電界が印加されると、液晶の配向不良の如き電気光学物質の動作不良が生じ、この部分における光抜け等が発生してコントラストが低下してしまうという問題が生じる。

このような問題点を解決するための手段の一例として、特許文献１は、配向不良が生じる領域（ドメイン）における横電界を緩和するために、液晶分子の配向方向と平行に延びるソース線を備えた液晶表示装置を開示している。また、動画像を表示する際の液晶の応答性を高めることによって液晶の配向不良を見え難くする方法が採用される場合もある。

特開平９−６１８５５号公報

この種の電気光学装置では、動画像を表示した際に、横電界の影響によって画像の残像及び尾引き（動画像を表示した際に動いている物体が残像を残して、裾を引いてぼやけて見えることによってなめらかな動画像を得られない現象）が生じる。より具体的には、電気光学装置の駆動時において、対向電極と、該対向電極に対応する２つの画素電極との間に生じる縦電界、及び、これら２つの画素電極の電位差に起因して生じる横電界の夫々の電界の向きに兼ね合いによって発生した液晶のリバースチルト、及び、画素内において本来配向すべき方向でない方向に液晶の配向が規制されてしまう領域の発生によって残像等の表示上の不具合が生じると考えられている。したがって、横電界を緩和することによってリバースチルト等を低減し、高品位で画像を表示することができる技術に対する要請はより一層高まっている。

他方、この種の電気光学装置では、コントラスト向上に対する要請もあり、残像及び尾引きを低減するために画素電極の平面形状を工夫することによって生じるコントラストの低下を極力避けたいという要請もある。

よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、コントラストの低下を抑制しつつ、且つ動画像を表示する際の残像及び尾引き等の表示上の不具合が発生することを低減できる液晶装置等の電気光学装置、及びそのような電気光学装置を備えたプロジェクタ等の電子機器を提供することを課題とする。

本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された電気光学物質と、前記一対の基板の一方の基板上に、前記一方の基板の基板面における法線に沿った方向から見て間隔を隔てて相隣接して配設されており、且つ互いに異なる電位が供給される第１画素電極及び第２画素電極とを備え、前記第１画素電極は、前記第１画素電極の縁部のうち前記第２画素電極に面する第１縁部の少なくとも一部に設けられた凹部を有しており、前記第２画素電極は、前記第２画素電極の縁部のうち前記第１画素電極に面する第２縁部の少なくとも一部に設けられており、且つ前記第２縁部から前記凹部によって規定された領域に重なるように突出した凸部を有している。

本発明に係る電気光学装置によれば、一対の基板間には、例えば液晶等の電気光学物質が挟持されている。一方の基板上には、一方の基板の基板面における法線に沿った方向から見て、即ち平面的に見て、間隔を隔てて相隣接して配設されており、且つ、当該電気光学装置の駆動時に互いに異なる電位が供給される第１画素電極及び第２画素電極が配設されている。

ここで、互いに「異なる電位が供給される」とは、駆動回路から画像信号に応じて互いに異なる電位を第１画素電極及び第２画素電極の夫々に供給する場合に限定されるものではなく、例えば電位を第１画素電極及び第２画素電極の夫々に供給するための配線の配線抵抗の相違によって結果的に第１画素電極及び第２画素電極に互いに異なる電位が供給される場合も含む。

第１画素電極及び第２画素電極は、例えばＴＦＴ等の半導体素子、データ線及び走査線等が形成されたＴＦＴアレイ基板である一方の基板上にマトリクス状に配列された複数の画素電極のうち相隣接して配設された２つの画素電極である。尚、一方の基板は、例えばガラス基板或いは石英基板等の透明基板及び該透明基板上に絶縁膜を含む多層構造が形成されたものであってもよい。

本発明に係る電気光学装置では、その駆動時に、第１画素電極及び第２画素電極の夫々の電位の差に応じて第１画素電極及び第２画素電極間に生じる横電界を、以下で説明する発明特有の画素電極の平面形状によって低減する。より具体的には、第１画素電極が有する第１縁部と、第２画素電極が有する縁部のうち間隔を隔てて第１縁部に面する第２縁部との間に生じる横電界を低減する。

本発明に係る電気光学装置によれば、第１画素電極が、第１画素電極の縁部のうち第２画素電極に面する第１縁部の少なくとも一部に設けられた凹部を有しており、第２画素電極が、第２画素電極の縁部のうち第１画素電極に面する第２縁部の少なくとも一部に設けられており、且つ第２縁部から凹部によって規定された領域に重なるように突出した凸部を有しているため、第１縁部及び第２縁部間に生じる横電界を少なくとも部分的に弱めることが可能である。より具体的には、第１縁部及び第２縁部の夫々が延びる方向に沿って
横電界を部分的に切断するように横電界を弱めることが可能であり、第１縁部及び第２縁部間に生じる電界強度分布を不均一にできる。このような電界強度の不均一によれば、凹部及び凸部を設けない場合に比べて、即ち、第１縁部及び第２縁部が互いに平行に延びている場合に比べて、相隣接して配設された第１画素電極及び第２画素電極間に生じる横電界を低減できる。

このような凹部及び凸部の平面形状は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。また、凹部によって規定された領域に凸部が重なっていれば、凹部及び凸部は互いに異なるサイズであってもよい。

また、本発明に係る電気光学装置によれば、第１画素電極及び第２画素電極間における電界強度分布を不均一にできる程度に第１縁部及び第２縁部の夫々の少なくとも一部に凹部及び凸部の夫々が設けられていればよいため、開口率の低下を実質的に画質のコントラストに影響が生じない範囲に抑えることが可能である。

このように本発明に係る電気光学装置によれば、開口率の低下を抑制しつつ、横電界を緩和できるため、開口率の低下に起因するコントラストの低下を抑制しつつ、横電界に起因する残像及び尾引き等の表示上の不具合を低減できる。

本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記凹部及び前記凸部は、互いに同一の平面形状を有していてもよい。

この態様によれば、凹部及び凸部を互いに異なる平面形状に形成する場合に比べて、第１画素電極及び第２画素電極のパターニングと容易となる。加えて、凹部及び凸部間の間隔の設定も容易となる。即ち、第１画素電極及び第２画素電極の夫々のサイズが可能な限り大きくなるように、且つ凹部及び凸部が接触しないように第１画素電極及び第２画素電極を形成できる。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記一対の基板の他方の基板上に形成されており、且つ前記第１画素電極及び前記第２画素電極に対向する対向電極とを備え、前記互いに異なる電位は、前記対向電極に供給される共通電位を基準として互いに異なる極性の電位であってもよい。

この態様によれば、例えば、各画素電極に印加される電位の極性を対向電極の基準電位に対して所定規則で反転させる反転駆動方式が採用した場合でも、横電界を緩和でき、残像及び尾引きを低減できる。このような反転駆動方式として、例えば一のフレーム又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を所定の基準電位に対して正極性の電位で駆動すると共に偶数行に配列された画素電極を基準電位に対して負極性の電位で駆動し、これに続く次のフレーム又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を正極性の電位で駆動すると共に奇数行に配列された画素電極を負極性の電位で駆動する（即ち、同一行の画素電極を同一極性の電位により駆動しつつ、係る電位極性を行毎にフレーム又はフィールド周期で反転させる）１Ｈ反転駆動方式、或いは列毎に反転させる１Ｓ反転駆動方式、又は画素毎に電位の極性を反転させるドット反転方式を採用できる。この態様によれば、このような反転駆動方式を用いて動画像を表示する場合でも、残像及び尾引きの発生を効果的に低減できる。

本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を備えている。

本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品位の表示が可能な、投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。

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形態から明らかにされる。

以下、図面を参照しながら本発明に係る電気光学装置及び電子機器の各実施形態を説明する。

＜１：電気光学装置＞
＜１−１：電気光学装置の全体構成＞
先ず、図１及び図２を参照しながら本実施形態に係る電気光学装置を説明する。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電気光学装置の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。本実施形態では、電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例に挙げる。

図１及び図２において、液晶装置１では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素部が設けられる画素領域たる画像表示領域１０ａ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。

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。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（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が散布されている。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。

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１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。尚、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域が存在する。言い換えれば、本実施形態においては特に、ＴＦＴアレイ基板１０の中心から見て、この額縁遮光膜５３より以遠が周辺領域として規定されている。

周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、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いる。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング素子としてのＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、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、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。本発明の「電気光学物質」の一例である液晶を含む液晶層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。

ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板、あるいはシリコン基板等の半導体基板である。対向基板２０もＴＦＴアレイ基板１０と同様に透明基板である。

ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。例えば、画素電極９ａはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜である。配向膜は斜方蒸着法を用いて形成された無機配向膜であってもよい。

対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。配向膜２２は、配向膜１６と同様の材料及び膜形成方法によって形成されている。

対向基板２０には、格子状又はストライプ状の遮光膜を設けるようにしてもよい。このような構成を採ることで、ＴＦＴアレイ基板１０に設けられたＴＦＴ等の半導体素子を遮光である。

画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が形成されている。液晶層５０は、画素電極９ａから電界が印加されていない状態で配向膜により所定の配向状態をとる。

尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。

＜１−２：画素部の電気的な接続構成＞
次に、図３を参照しながら、液晶装置１の画素部の電気的な接続構成を詳細に説明する。図３は、液晶装置１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における各種素子、配線等の等価回路である。

図３において、液晶装置１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の夫々には、画素電極９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、液晶装置１の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、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、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

ＴＦＴ３０のゲートに走査線１１ａが電気的に接続されており、液晶装置１は、所定のタイミングで、走査線１１ａ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が所定のタイミングで書き込まれる。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２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。

液晶層５０に含まれる液晶は、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、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置から画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、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が付加されている。これにより、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラストやフリッカといった表示特性の向上が可能となる。

＜１−３：電気光学装置の具体的構成＞
次に、図４乃至図６を参照しながら、上述の動作が実現される液晶装置１の具体的な構成を説明する。

図４乃至図６において、上述の回路要素及び画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、ガラス基板、石英基板、ＳＯＩ基板、半導体基板等からなり、例えばガラス基板や石英基板からなる対向基板２０と対向配置されている。回路要素は画素電極９ａを駆動するために設けられ、ここでは、ＴＦＴアレイ基板１０の直上から画素電極９ａの直下までの範囲内に積層された、走査線１１ａから第４層間絶縁膜４４までを指している（図６参照）。画素電極９ａ（図５中、太線９ａ´で輪郭が示されている）は縦横に区画配列された画素領域の各々に配置され、その境界にデータ線６ａ及び走査線１１ａが格子状に配列するように形成されている（図４及び図５参照）。

各回路要素を構成するパターニングされた導電膜は、下から順に走査線１１ａを含む第１層、ゲート電極３ａを含む第２層、蓄積容量７０の固定電位側容量電極を含む第３層、データ線６ａ等を含む第４層、容量配線４００等を含む第５層からなる。第１層−第２層間には下地絶縁膜１２、第２層−第３層間には第１層間絶縁膜４１、第３層−第４層間には第２層間絶縁膜４２、第４層−第５層間には第３層間絶縁膜４３、第５層と画素電極９ａの間には第４層間絶縁膜４４が夫々設けられ、前述の各要素間が短絡することを防止している。尚、このうち、第１層から第３層が下層部分として図４に示され、第４層、第５層及び画素電極９ａが上層部分として図５に示されている。

＜第１層の構成−走査線等−＞
第１層は、走査線１１ａで構成される。走査線１１ａは、図４のＸ方向に沿って延びる本線部と、データ線６ａ或いは容量配線４００が延在する図４のＹ方向に延びる突出部とからなる形状にパターニングされている。このような走査線１１ａは、例えば導電性ポリシリコンからなり、その他にもＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ等の高融点金属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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等により形成することができる。

＜第２層の構成−ＴＦＴ等−＞
第２層は、ＴＦＴ３０及び中継電極７１９で構成されている。ＴＦＴ３０は、例えばＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とされ、ゲート電極３ａ、半導体層１ａ、ゲート電極３ａと半導体層１ａを絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜２を備えている。ゲート電極３ａは、例えば導電性ポリシリコンで形成される。半導体層１ａは、チャネル領域１ａ´、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅからなる。尚、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有することが好ましいが、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極３ａをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。また、中継電極７１９は、例えばゲート電極３ａと同一膜として形成される。

ＴＦＴ３０のゲート電極３ａは、下地絶縁膜１２に形成されたコンタクトホール１２ｃｖを介して走査線１１ａに電気的に接続されている。下地絶縁膜１２は、例えばシリコン酸化膜等からなり、第１層と第２層の層間絶縁機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることで、基板表面の研磨による荒れや汚れ等が惹き起こすＴＦＴ３０の素子特性の変化を防止する機能を有している。

＜第３層の構成−蓄積容量等−＞
第３層は、蓄積容量７０で構成されている。蓄積容量７０は、容量電極３００と下部電極７１とが誘電体層を介して対向配置された構成となっている。容量電極３００は、容量配線４００に電気的に接続されている。下部電極７１は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａの夫々に電気的に接続されている。

下部電極７１と高濃度ドレイン領域１ｅとは、第１層間絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホール８３を介して接続されている。また、下部電極７１と画素電極９ａとは、コンタクトホール８８１、８８２、８０４、及び中継電極７１９、第２中継電極６ａ２、第３中継電極４０２により各層を中継し、コンタクトホール８９において電気的に接続されている。

このような容量電極３００、及び下部電極７１には、例えば導電性のポリシリコンが用いられ、誘電体層には酸化シリコンが用いられる。第１層間絶縁膜４１は、例えば、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）によって形成されている。その他、第１層間絶縁膜４１には、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）等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。

尚、この場合の蓄積容量７０は、図４の平面図からわかるように、画素電極９ａの形成領域にほぼ対応する画素領域に至らないように（遮光領域内に収まるように）形成されているので、画素の開口率が比較的大きく維持されている。

＜第４層の構成−データ線等−＞
第４層は、データ線６ａで構成されている。データ線６ａは、下から順にアルミニウム、窒化チタン、窒化シリコンの三層膜として形成されている。窒化シリコン層は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターニングされている。また、第４層には、データ線６ａと同一膜として、容量配線用中継層６ａ１及び第２中継電極６ａ２が形成されている。これらは、図５に示すように互いに分断されるように形成されている。

データ線６ａは、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８１を介して、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続されている。

容量配線用中継層６ａ１は、第２層間絶縁膜４２に開孔されたコンタクトホール８０１を介して容量電極３００と電気的に接続され、容量電極３００と容量配線４００との間を中継している。容量配線用中継層６ａ２は、前述したように、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８８２を介して中継電極７１９に電気的に接続されている。このような層間絶縁膜４２は、例えばＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等によって形成することができる。

＜第５層の構成−容量配線等−＞
第５層は、容量配線４００及び第３中継電極４０２により構成されている。容量配線４００は、表示パネルの画像表示領域の周囲にまで延設され、定電位源と電気的に接続されることで、固定電位とされている。図５に示すように、容量配線４００は、図中Ｘ方向及びＹ方向の夫々に沿って延在する格子状に形成され、Ｘ方向に延在する部分には、第３中継電極４０２の形成領域を確保するために切り欠きが設けられている。また、容量配線４００は、その下層のデータ線６ａ、走査線１１ａ、ＴＦＴ３０等を覆うように、これら回路要素の構造よりも幅広に形成されている。これにより、各回路要素は遮光され、入射光を反射させて投射画像における画素の輪郭がぼやける等の悪影響が防止されている。

更に、容量配線４００のＸ方向延在部分とＹ方向延在部分とが丁度交差する角部は、略三角形の庇部がわずかに突き出すような形状となっている。この庇部により、ＴＦＴ３０の半導体層１ａに対する光の遮蔽を効果的に行うことができる。即ち、半導体層１ａに対して斜め上方から進入する光を、庇部が反射又は吸収することにより、ＴＦＴ３０における光リーク電流の発生を抑制し、フリッカ等のない高品質な画像を表示することが可能となる。

容量配線４００は、第３層間絶縁膜４３に開孔されたコンタクトホール８０３を介して、容量配線用中継層６ａ１と電気的に接続されている。また、第４層には、容量配線４００と同一膜として、第３中継電極４０２が形成されている。第３中継電極４０２は、前述のように、コンタクトホール８０４及びコンタクトホール８９を介して、第２中継電極６ａ２及び画素電極９ａ間を中継している。尚、これら容量配線４００及び第３中継電極４０２は、例えばアルミニウム、窒化チタンを積層した二層構造となっている。

第４層の上には、全面に第４層間絶縁膜４４が形成されている。第４層間絶縁膜４４には、画素電極９ａ及び第３中継電極４０２間を電気的に接続するためのコンタクトホール８９が開孔されている。

＜１−４：画素電極の平面形状＞
次に、図５を参照しながら、画素電極９ａの平面形状を詳細に説明しつつ、液晶装置１の駆動時に画素電極９ａ間に生じる横電界が低減される効果を説明する。尚、本実施形態では説明を簡便にするため、画素電極９ａのうち相隣接して配設された４つの画素電極を例に挙げている。

図５において、複数の画素電極９ａのうち図中左上に配置された画素電極９ａ１−１及び図中右下に配置された画素電極９ａ１−２の夫々が本発明の「第１画素電極」の一例である。複数の画素電極９ａのうち図中左下に配置された画素電極９ａ２−１及び図中右上に配置された画素電極９ａ２−２の夫々が、本発明の「第２画素電極」の一例である。ここでは、特に画素電極９ａ１−１及び９ａ２−１に注目する。尚、後に詳細に説明するように、液晶装置１の駆動時に、画素電極９ａ１−１及び９ａ２−１の夫々には、対向電極２１に供給される電位を基準として互いに異なる極性の電位が供給される。

画素電極９ａ１−１の外形は略矩形であり、４つの縁部のうち画素電極９ａ２−１に面する第１縁部２９ａ１は、図中Ｘ方向に沿って延びており、その一部に凹部５０１が設けられている。画素電極９ａ２−１の外形は画素電極９ａ１−１と同様に略矩形であり、４つの縁部のうち画素電極９ａ１−１に面する第２縁部２９ａ２は、図中Ｘ方向に沿って延びており、その一部に凸部５０２が設けられている。凸部５０２は、凹部５０１によって規定された領域Ｒに重なるように第２縁部２９ａ２から第２縁部２９ａ１に向かって延びている。

したがって、間隔を隔てて互いに対向する第１縁部２９ａ１及び第２縁部２９ａ２の夫々は、Ｘ方向に沿って延びる第２縁部２９ａ１及び第２縁部２９ａ２と異なる不規則な部分である凹部５０１及び凸部５０２を有していることになる。このような凹部５０１及び凸部５０２によれば、液晶装置１の駆動時に画素電極９ａ１−１及び９ａ２−１の夫々の電位の差に起因して生じる電界強度分布がＸ方向に沿って部分的に切断されるように乱されるため、該電界強度分布を不均一にすることができ、画素電極９ａ１−１及び９ａ２−１間に生じる横電界を低減できる。

凹部５０１及び凸部５０２の平面形状は、本実施形態のように互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。特に、本実施形態のように、凹部５０１及び凸部５０２が互いに同一の平面形状を有している場合、凹部及び凸部を互いに異なる平面形状に形成する場合に比べて、画素電極９ａ１−１及び９ａ２−１のパターニングと容易となる。加えて、凹部５０１及び凸部５０２間の間隔の設定も容易となる。即ち、画素電極９ａ１−１及び９ａ２−１の夫々のサイズが可能な限り大きくなるように、且つ凹部５０１及び凸部５０２が互いに接触しないように画素電極９ａ１−１及び９ａ２−１を形成できる。したがって、画素電極間の間隔を広げることによって生じる開口率の低下を生じさせることがなく、コントラストの低下を抑制できる。

また、凹部５０１によって規定された領域に凸部５０２が重なっていれば、凹部５０１及び凸部５０２が互いに異なるサイズであっても画素電極９ａ１−１及び９ａ２−１間に生じる横電界を低減できる。加えて、凹部５０１及び凸部５０２の夫々は、凹部５０１によって規定された領域に凸部５０２が重なるように設けられていればよいため、Ｘ方向に沿って各画素電極の縁部の中央部及び端部の何れの部分に設けられていても、横電界を低減する効果は得られる。

本実施形態に係る液晶装置１によれば、画素電極９ａ１−１及び９ａ２−１間における電界強度分布を不均一にできる程度に第１縁部２９ａ１及び第２縁部２９ａ２の夫々の少なくとも一部に凹部及び凸部が設けられていればよいため、互いに隣接する画素電極の間隔を広げることによって横電界を低減した場合に生じる開口率の低下を、実質的に画質のコントラストに影響が生じない範囲に抑えることが可能である。

このように、凹部５０１及び凸部５０２によれば、凹部５０１及び凸部５０２を設けない場合に比べて、即ち、第１縁部２９ａ１及び第２縁部２９ａ２がＸ方向に沿って互いに平行に延びている場合に比べて、相隣接して配設された画素電極９ａ１−１及び９ａ２−１間に生じる横電界を低減できる。

尚、本実施形態では、画素電極９ａ１−１の４つの縁部に凹部５０１が設けられており、画素電極９ａ１−１と、これら４つの縁部の夫々に面するように画素電極９ａ１−１と互いに隣接する４つの画素電極との間に生じる横電界を低減可能である。画素電極９ａ１−２、９ａ２−１、及び９ａ２−２も、画素電極９ａ１−１と同様に、これら画素電極と、これら画素電極と互いに隣接する４つの画素電極との間に生じる横電界を低減可能である。

＜１−５：電気光学装置の駆動方法＞
次に、図７を参照しながら、液晶装置１の駆動方法の一例を説明する。ここで、本実施形態では液晶装置１の駆動方式として一例として１Ｈ反転駆動方式が採用している。図７は、本実施形態における電気光学装置の１Ｈ反転駆動方式における動作状態を説明するための図である。尚、図７では、説明の便宜上、画素電極の平面形状を矩形としている。

図７において、図中Ｘ方向及びＹ方向に沿って配列された複数の画素電極９ａは、ｎ番目（但しｎは自然数）のフィールド或いはフレームの画像表示期間中、Ｙ軸方向に並列した画素電極９ａの各行に、隣接する列とは基準電圧に対する極性が相異なる電圧を印加することにより、画素領域は、行毎に逆極性の液晶駆動電圧が印加された状態で駆動される。その様子を図７（ａ）に示す。続くｎ＋１番目のフィールド或いはフレームの画像表示期間では、図７（ｂ）に示したように、液晶駆動電圧の極性を反転させる。ｎ＋２番目のフィールド或いはフレーム以降は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した状態が周期的に繰り返される。このように液晶層５０への印加電圧の極性を周期的に反転させると、液晶に直流電圧が印加されるのが防止され、液晶の劣化が抑制される。また、画素電極９ａの行毎に印加電圧の極性を逆としているので、クロストークやフリッカが低減される。

ここで、仮に、Ｙ方向に相隣接する（即ち、相異なる行に属する）画素電極９ａ１及び９ａ２の夫々に凹部５０１及び凸部５０２の夫々が設けられていない場合、即ちこれら画素電極の縁部のうち互いに対向する縁部が一方向に延びている場合、画素電極９ａ１及び９ａ２は基準電圧に対して互いに逆の極性の電位で駆動されるため、その間の領域Ｃ１には横電界と呼ばれる基板面に平行な成分を持つ電界が発生する。加えて、相隣接する行の画素電極９ａのうち異なる列に属する画素電極９ａ１及び９ａ２間にも横電界が発生する。したがって、液晶装置１の動作時には、図中Ｃ１で示した走査線１１ａが延びる領域に沿った領域全体に横電界が発生する。このままでは、横電界によって液晶分子のチルト角の規制が阻害され、動画像を表示した際に残像及び尾引きが生じてしまう。

より具体的には、図８に示すように、互いに隣接する画素電極９ａ１及び９ａ２のうち画素電極９ａ２に駆動電圧Ｖが印加され、画素電極９ａ１が非駆動状態（例えば、画素電極９ａ１の電位が対向電極２１の電位と一致している場合）にある場合、画素電極９ａ１及び９ａ２間には、これら画素電極の電位の差に起因して横電界Ｅが生じる。このような横電界Ｅによれば、駆動状態にある画素電極９ａ２及び対向電極２１間において、これら電極の電位の差に応じて本来取るべき配向状態として液晶５０ａのチルト角が規制された領域Ｄ３、横電界Ｅによって液晶にリバースチルトが生じた領域Ｄ１、並びに、領域Ｄ１及びＤ３の間で不安定な配向状態として液晶５０ａのチルト角が規制された領域Ｄ２が形成される。このような領域Ｄ１及びＤ２の存在によって、液晶装置が動画像を表示した際に残像或いは尾引き等の表示上の不具合が生じると考えられる。

そこで、図５を参照して説明した本実施形態特有の平面形状を有する画素電極９ａ１及び９ａ２によれば、相隣接して配設された画素電極間に生じる横電界を緩和できる。加えて、画素電極間の拡げることによって生じる開口率の低下を生じさせることがない。

尚、本発明に係る電気光学装置を駆動する際に駆動方式は、本実施形態に係る電気光学装置の駆動方式に限定されるものではなく、相隣接する画素電極毎に電位を反転させたドット反転駆動方式等の他の駆動方式でもよく、相隣接する画素電極間に横電界が生じうる駆動方式であれば如何なる駆動方式に対しても、横電界を低減する効果は得られる。

以上説明したように、本実施形態に係る電気光学装置によれば、開口率の低下を抑制しつつ、横電界を緩和できるため、開口率の低下に起因するコントラストの低下を抑制しつつ、横電界に起因する残像及び尾引き等の表示上の不具合を低減できる。

＜２：電子機器＞
次に、以上詳細に説明した電気光学装置を電子機器に適用する場合について説明する。

ここでは、この電気光学装置たる液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図９は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図９に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド内に配置された４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ＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶装置１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇに入射される。液晶装置１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇの構成は上述した液晶装置と同等であり、それぞれにおいて画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号が変調される。これらの液晶装置によって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。ダイクロイックプリズム１１１２では、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。これにより各色の画像が合成され、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン１１２０等にカラー画像が投写される。

以上では、本発明の電気光学装置の一具体例として液晶装置を挙げて説明したが、本発明の電気光学装置は、その他にも例えば電子ペーパなどの電気泳動装置や、電子放出素子を用いた表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等として実現することができる。また、本発明に係る電気光学装置は、先に説明したプロジェクタの他にも、テレビジョン受像機や、ビューファインダ型或いはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等の各種の電子機器に適用可能である。

尚、本発明は、上述した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う電気光学装置、及びそのような電気光学装置を具備してなる電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。 本実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。 図１に示した電気光学装置の具体的な構成を表す部分平面図（その１）である。 図１に示した電気光学装置の具体的な構成を表す部分平面図（その２）である。 図４及び図５のＶＩ−ＶＩ´断面図である。 本実施形態における電気光学装置の１Ｈ反転駆動方式における動作状態を説明するための概念図である。 本実施形態に係る電気光学装置の比較例における液晶の配向状態を図式的に示した概念図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態である液晶プロジェクタの構成を表す断面図である。

符号の説明

１・・・液晶装置、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、２０・・・対向基板、９ａ・・・画素電極、５０１・・・凹部、５０２・・・凸部

Claims (4)

1. 一対の基板と、
   前記一対の基板間に挟持された電気光学物質と、
   前記一対の基板の一方の基板上に、前記一方の基板の基板面における法線に沿った方向から見て間隔を隔てて相隣接して配設されており、且つ互いに異なる電位が供給される第１画素電極及び第２画素電極とを備え、
   前記第１画素電極は、前記第１画素電極の縁部のうち前記第２画素電極に面する第１縁部の少なくとも一部に設けられた凹部を有しており、
   前記第２画素電極は、前記第２画素電極の縁部のうち前記第１画素電極に面する第２縁部の少なくとも一部に設けられており、且つ前記第２縁部から前記凹部によって規定された領域に重なるように突出した凸部を有していること
   を特徴とする電気光学装置。
2. 前記凹部及び前記凸部は、互いに同一の平面形状を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記一対の基板の他方の基板上に形成されており、且つ前記第１画素電極及び前記第２画素電極に対向する対向電極とを備え、
   前記互いに異なる電位は、前記対向電極に供給される共通電位を基準として互いに異なる極性の電位であること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 請求項１又は２に記載の電気光学装置を具備してなること
   を特徴とする電子機器。

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