JP2009116215A - Liquid crystal device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、反射型液晶装置等の液晶装置、及びそのような液晶装置を具備してなるプロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a liquid crystal device such as a reflective liquid crystal device and an electronic apparatus such as a projector including such a liquid crystal device.
液晶装置の一例である透過型液晶装置では、光源から出射された光源光を液晶で変調することによって画像表示領域に所望の画像が表示される。より具体的には、各々透明な画素電極及び対向電極間に挟持された液晶をこれら電極間に加わる電圧に応じて駆動することによって、光を変調し、光透過率の変化に応じて画像の輝度が調整される。このような液晶装置では、画素電極の電位を保持するための保持容量が、画素領域の開口領域、即ち、不透明な配線或いは遮光膜によって囲まれた領域を避けるように設けられている。このため、透過型液晶装置では、保持容量の容量値を高めることを目的として保持容量のサイズを大きくしようとしても開口領域が狭められてしまい、画像表示領域の輝度を低下させてしまう。したがって、透過型液晶装置では、画像表示領域の輝度を保つために、保持容量の容量値が制限されてしまう。 In a transmissive liquid crystal device which is an example of a liquid crystal device, a desired image is displayed in an image display region by modulating light source light emitted from a light source with liquid crystal. More specifically, the liquid crystal sandwiched between the transparent pixel electrode and the counter electrode is driven according to the voltage applied between these electrodes, thereby modulating the light and changing the light transmittance. The brightness is adjusted. In such a liquid crystal device, a storage capacitor for holding the potential of the pixel electrode is provided so as to avoid an opening region of the pixel region, that is, a region surrounded by an opaque wiring or a light shielding film. For this reason, in the transmissive liquid crystal device, even if an attempt is made to increase the size of the storage capacitor for the purpose of increasing the capacitance value of the storage capacitor, the opening region is narrowed, and the luminance of the image display region is reduced. Therefore, in the transmissive liquid crystal device, the capacity value of the storage capacitor is limited in order to maintain the luminance of the image display area.
一方、画素領域に入射した光を画素電極で反射することによって画像表示領域に画像を表示する反射型液晶装置では、画素電極が光を反射する反射膜として機能するため、画素電極の下層側において画素電極に重なるように保持容量を設けることが可能である。したがって、反射型液晶装置では、平面的に見て、画素電極と略同一サイズの保持容量を設けることが可能であり、透過型液晶装置より保持容量の容量値を大きくする設定することが可能である(例えば、特許文献1乃至5参照。)。
On the other hand, in a reflective liquid crystal device that displays an image in an image display area by reflecting light incident on the pixel area at the pixel electrode, the pixel electrode functions as a reflective film that reflects light. A storage capacitor can be provided so as to overlap with the pixel electrode. Therefore, in the reflection type liquid crystal device, it is possible to provide a storage capacitor having substantially the same size as the pixel electrode in a plan view, and the capacitance value of the storage capacitor can be set larger than that of the transmission type liquid crystal device. (For example, refer to
しかしながら、反射型液晶装置では、光反射膜として機能する画素電極に対向するように配置された対向電極は、通常、ITO等の透明導電材料を用いて構成されており、光反射膜として機能するようにアルミニウム等の金属膜で構成された画素電極とは異なる材料を用いて構成されている。したがって、画素電極及び対向電極の夫々の構成材料の相違に起因して様々な問題が生じる。より具体的には、例えば、金属膜で構成された画素電極及びITO等の透明導電材料で構成された対向電極の夫々と液晶との間に生じる接触電位が、各電極の構成材料の相違に応じて相互に異なり、液晶の焼き付き、及びフリッカ等の表示不良を招く問題点が生じる。加えて、画素電極及び対向電極の夫々が液晶に接する接触電位の相違に起因して、金属膜で構成された画素電極が腐食してしまう問題点も生じる。また、画素電極の劣化に起因して、液晶の応答速度の低下、及び信頼性の低下を招く問題点も生じる。これらの問題点を解消するために、例えば、画素電極上を保護する保護膜を形成した場合には、保護膜を形成した分、液晶の駆動電圧が高める必要が生じ、消費電力の増大、対向電極に供給される固定電位の増大(オフセット電圧の上昇)及び回路構成の煩雑化を招く。 However, in the reflective liquid crystal device, the counter electrode disposed so as to face the pixel electrode that functions as a light reflecting film is usually configured using a transparent conductive material such as ITO and functions as a light reflecting film. Thus, the pixel electrode is made of a material different from that of the pixel electrode made of a metal film such as aluminum. Therefore, various problems occur due to differences in the constituent materials of the pixel electrode and the counter electrode. More specifically, for example, the contact potential generated between the liquid crystal and each of the pixel electrode formed of a metal film and the counter electrode formed of a transparent conductive material such as ITO is different in the constituent material of each electrode. Accordingly, they are different from each other, causing problems such as liquid crystal burn-in and flickering. In addition, due to the difference in contact potential at which the pixel electrode and the counter electrode are in contact with the liquid crystal, there is a problem that the pixel electrode made of a metal film is corroded. Further, due to the deterioration of the pixel electrode, there arises a problem that the response speed of the liquid crystal is lowered and the reliability is lowered. In order to solve these problems, for example, when a protective film for protecting the pixel electrode is formed, it is necessary to increase the driving voltage of the liquid crystal as much as the protective film is formed. This increases the fixed potential supplied to the electrodes (increases the offset voltage) and complicates the circuit configuration.
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、反射型液晶装置において画素電極及び対向電極の構成材料の相違に起因して生じる問題点を解消可能な液晶装置、及びそのような液晶装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems and the like, for example, a liquid crystal device capable of solving the problems caused by the difference in constituent materials of the pixel electrode and the counter electrode in the reflective liquid crystal device, and An object is to provide an electronic device including such a liquid crystal device.
本発明に係る液晶装置は上記課題を解決するために、第1基板と、前記第1基板に対向するように配置された第2基板と、前記第1基板上の表示領域を構成する複数の画素領域に各々形成されており、透明導電材料からなる複数の画素電極と、前記複数の画素電極に対向するように、前記第2基板の両面のうち前記第1基板に臨む一方の面に形成されており、前記透明導電材料からなる対向電極と、前記第1基板及び前記第2基板間に挟持された液晶層と、前記画素領域において前記画素電極の下層側に形成され、且つ前記画素電極に電気的に接続された駆動素子と、前記第1基板上において前記駆動素子及び前記画素電極間に形成されており、前記第1基板から見て前記第2基板の側から前記画素領域に入射する光を前記第2基板の側に反射する導電性反射膜と、前記画素電極及び前記導電性反射膜間に形成された絶縁膜とを備えている。 In order to solve the above problems, a liquid crystal device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate arranged to face the first substrate, and a plurality of display regions on the first substrate. A plurality of pixel electrodes made of a transparent conductive material, each formed in a pixel region, and formed on one surface of the second substrate facing the first substrate so as to face the plurality of pixel electrodes A counter electrode made of the transparent conductive material; a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate; and the pixel electrode in a lower layer side of the pixel electrode, and the pixel electrode A drive element electrically connected to the first substrate and formed between the drive element and the pixel electrode on the first substrate, and incident on the pixel region from the second substrate side when viewed from the first substrate. The light to be reflected to the second substrate side A conductive reflective film, wherein formed between the pixel electrode and the conductive reflective film and an insulating film.
本発明に係る液晶装置によれば、第2基板は、例えば、ガラス基板等の透明基板であり、当該第2基板側から各画素領域に入射する光を遮らない基板材料で構成されている。 According to the liquid crystal device of the present invention, the second substrate is a transparent substrate such as a glass substrate, for example, and is made of a substrate material that does not block light incident on each pixel region from the second substrate side.
複数の画素電極の夫々は、ITO等の透明導電材料を用いて構成されており、第1基板上の表示領域を構成するように、例えばマトリクス状に配列された複数の画素領域に形成されている。 Each of the plurality of pixel electrodes is formed using a transparent conductive material such as ITO, and is formed in a plurality of pixel regions arranged in a matrix, for example, so as to form a display region on the first substrate. Yes.
対向電極は、例えば、配向膜及び液晶を介して画素電極に対向するように第2基板に形成されている。対向電極は、画素電極と同じITO等の透明導電材料を用いて形成されて構成されている。したがって、本発明に係る液晶装置によれば、画素電極及び対向電極が相互に同じ材料を用いて構成されているため、画素電極及び対向電極の夫々と液晶との間に生じる接触電位が、相互に等しくなり、液晶の焼き付き、及びフリッカ等の表示不良を低減することが可能である。加えて、画素電極が腐食してしまうことも低減できる。また、画素電極の劣化に起因して生じる液晶の応答速度の低下、及び信頼性の低下も抑制できる。したがって、画素電極上を保護する保護膜を形成する必要もなく、保護膜を形成することによって生じる消費電力の増大、対向電極に供給される固定電位の増大(オフセット電圧の上昇)及び回路構成の煩雑化を招くこともない。 For example, the counter electrode is formed on the second substrate so as to face the pixel electrode through the alignment film and the liquid crystal. The counter electrode is formed by using the same transparent conductive material such as ITO as the pixel electrode. Therefore, according to the liquid crystal device of the present invention, since the pixel electrode and the counter electrode are configured using the same material, the contact potential generated between the pixel electrode and the counter electrode and the liquid crystal is mutually reduced. It is possible to reduce display defects such as image sticking and flicker. In addition, corrosion of the pixel electrode can be reduced. Further, it is possible to suppress a decrease in the response speed of the liquid crystal and a decrease in the reliability caused by the deterioration of the pixel electrode. Therefore, it is not necessary to form a protective film for protecting the pixel electrode, and an increase in power consumption caused by the formation of the protective film, an increase in the fixed potential supplied to the counter electrode (an increase in offset voltage), and a circuit configuration There is no complication.
駆動素子は、例えば、画素スイッチング用素子として動作するトランジスタ素子であり、例えば、第1基板上に形成されたデータ線駆動回路及び走査線駆動回路の動作に応じてデータ線に供給される画像信号を走査信号の供給に応じてデータ線から画素電極に供給する。 The drive element is, for example, a transistor element that operates as a pixel switching element. For example, the image signal supplied to the data line according to the operation of the data line drive circuit and the scan line drive circuit formed on the first substrate. Is supplied from the data line to the pixel electrode in response to the supply of the scanning signal.
導電性反射膜は、例えば、アルミニウム、銀等の金属膜であり、前記第1基板上において前記駆動素子及び前記画素電極間に形成されており、前記第1基板から見て前記第2基板の側から前記画素領域に入射する光を前記第2基板の側に反射する。このような導電性反射膜によって反射された光を液晶素子が変調することによって表示領域に所望の画像を表示可能になる。尚、このような導電性反射膜は、平面的に見て画素電極と同等のサイズ、或いはそれ以上のサイズに形成することが可能であり、後述するように、保持容量を高めることが可能になる。 The conductive reflective film is, for example, a metal film such as aluminum or silver, and is formed between the driving element and the pixel electrode on the first substrate. The conductive reflective film is formed on the second substrate as viewed from the first substrate. Light incident on the pixel region from the side is reflected to the second substrate side. A liquid crystal element modulates the light reflected by such a conductive reflective film, so that a desired image can be displayed in the display area. Note that such a conductive reflective film can be formed in a size equivalent to or larger than that of the pixel electrode in plan view, and can increase the storage capacity as will be described later. Become.
絶縁膜は、前記画素電極及び前記導電性反射膜を一対の容量電極とする保持容量の誘電体膜を構成するように前記画素電極及び前記導電性反射膜間に延びている。したがって、本発明に係る液晶装置によれば、透過型液晶装置に設けられる保持容量に比べて相対的に保持容量の容量値を大きく設定することが可能であり、画素電極の電位を保持する保持性能が高められている。したがって、本発明に係る液晶装置によれば、透過型液晶装置に比べて、表示性能が高められている。 The insulating film extends between the pixel electrode and the conductive reflective film so as to form a dielectric film of a storage capacitor having the pixel electrode and the conductive reflective film as a pair of capacitive electrodes. Therefore, according to the liquid crystal device of the present invention, it is possible to set the capacitance value of the storage capacitor relatively larger than the storage capacitor provided in the transmissive liquid crystal device, and to hold the potential of the pixel electrode. Performance is enhanced. Therefore, according to the liquid crystal device according to the present invention, the display performance is improved as compared with the transmissive liquid crystal device.
よって、本発明に係る液晶装置によれば、画素電極及び対向電極の夫々の構成材料が相互に異なることによって生じる各種問題点を一括で解消できることに加え、画素電極の電位の保持特性向上により、表示性能を高めることも可能である。 Therefore, according to the liquid crystal device according to the present invention, various problems caused by different constituent materials of the pixel electrode and the counter electrode can be solved in a lump, and the potential holding characteristics of the pixel electrode can be improved. It is also possible to improve display performance.
本発明に係る液晶装置の一の態様では、前記導電性反射膜は、前記複数の画素領域に渡って延びていてもよい。 In one aspect of the liquid crystal device according to the present invention, the conductive reflective film may extend over the plurality of pixel regions.
この態様によれば、導電性反射膜は、例えば、対向電極に供給される固定電位と同電位の電位が供給される。また、対向電極は、表示領域全体に重なるように形成されるため、例えば、導電性反射膜を表示領域全体に重なるように形成することによって、対向電極及び導電性反射膜の夫々のサイズの相違に起因して対向電極及び導電性反射膜の夫々の電位に差が生じることを低減できる。したがって、画素電極及び導電性反射膜を一対の容量電極とする保持容量によって画素電極の電位が保持可能になり、液晶装置の表示性能を高めることが可能になる。 According to this aspect, for example, the conductive reflective film is supplied with the same potential as the fixed potential supplied to the counter electrode. In addition, since the counter electrode is formed so as to overlap the entire display region, for example, by forming the conductive reflective film so as to overlap the entire display region, a difference in size between the counter electrode and the conductive reflective film can be achieved. It is possible to reduce the occurrence of a difference in potential between the counter electrode and the conductive reflective film due to the above. Therefore, the potential of the pixel electrode can be held by the storage capacitor using the pixel electrode and the conductive reflective film as a pair of capacitor electrodes, and the display performance of the liquid crystal device can be improved.
本発明に係る液晶装置の他の態様では、前記導電性反射膜に形成された開口部とを備え、前記画素電極及び前記駆動素子は、前記開口部に形成された接続部を介して相互に電気的に接続されていてもよい。 In another aspect of the liquid crystal device according to the present invention, the pixel electrode and the drive element are connected to each other via a connection portion formed in the opening. It may be electrically connected.
この態様によれば、開口部に形成された、例えばコンタクトホール等の接続部を介して画素電極及び駆動素子が相互に電気的に接続されていることによって、表示領域に重なる導電性反射膜の重なり部分の面積の減少を可能な限り抑制できる。加えて、導電性反射膜によってその下層側に設けられたトランジスタ素子等の駆動素子を射光できるため、光リーク電流を起因する表示性能の低下を抑制可能である。 According to this aspect, the pixel electrode and the driving element are electrically connected to each other via a connection portion such as a contact hole formed in the opening, so that the conductive reflective film overlapping the display region is formed. A reduction in the area of the overlapping portion can be suppressed as much as possible. In addition, since a driving element such as a transistor element provided on the lower layer side can be illuminated by the conductive reflective film, it is possible to suppress a decrease in display performance due to light leakage current.
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の液晶装置を備えている。 In order to solve the above problems, an electronic device according to the present invention includes the above-described liquid crystal device of the present invention.
本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、高品位の表示が可能な、フロントプロジェクタ或いはリアプロジェクタ等の投射型表示装置、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表示装置、或いは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。 According to the electronic apparatus according to the present invention, since the liquid crystal device according to the present invention described above is included, a projection display device such as a front projector or a rear projector capable of high-quality display, a mobile phone, and an electronic notebook. It is possible to realize various electronic devices such as a word processor, a viewfinder type or a monitor direct-view type display device, or a video tape recorder, a workstation, a videophone, a POS terminal, a touch panel. In addition, as an electronic apparatus according to the present invention, for example, an electrophoretic device such as electronic paper can be realized.
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。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る液晶装置及び電子機器の各実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of a liquid crystal device and an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
先ず、図1及び図2を参照しながら、本発明に係る液晶装置の一実施形態に係る液晶装置1の全体構成を説明する。図1は、本発明の「第1基板」の一例であるTFTアレイ基板10をその上に形成された各構成要素と共に、本発明の「第2基板」の一例である対向基板の側から見た液晶装置1の平面図であり、図2は、図1のII−II´断面図である。本実施形態に係る液晶装置1は、駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式で駆動される反射型液晶装置である。
First, an overall configuration of a
図1及び図2において、液晶装置1では、TFTアレイ基板10及び対向基板20が相互に対向配置されている。TFTアレイ基板10及び対向基板20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、複数の画素領域で構成された、本発明の「表示領域」の典型例である画像表示領域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。
1 and 2, in the
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。
The sealing
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。
A light-shielding frame light-shielding
液晶装置1は、データ線駆動回路101、及び走査線駆動回路104を備えている。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おいて、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。走査線駆動回路104は、額縁遮光膜53に覆われるように形成された複数の配線105によって相互に電気的に接続されている。
The
対向基板20の4つのコーナー部には、TFTアレイ基板10及び対向基板20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及び対向基板20間で電気的な導通をとることができる。
Vertical
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。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、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
In FIG. 2, on the
液晶装置1は、その動作時に、図中上側である対向基板20側から液晶装置1に液晶層50に入射した入射光を画素電極9aによって対向基板20側に向かって反射し、画像を表示する。
During the operation, the
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等の回路部に加えて、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が形成されていてもよい。
In addition to the data
次に、図3を参照しながら、画像表示領域10aにおける回路構成を説明する。図3は、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域における回路構成を示した回路図である。
Next, a circuit configuration in the
図3において、液晶装置1の画像表示領域10aを構成するマトリクス状に形成された複数の画素部72の夫々は、画素電極9a、本発明の「駆動素子」の一例であるTFT30、及び液晶素子50aを備えている。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し、当該制御に応じて液晶素子50aを駆動する。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。
In FIG. 3, each of the plurality of
TFT30のゲートに走査線3a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、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。
The
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、各画素部の単位で印加された電圧に応じて入射光及び反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、各画素部の単位で印加された電圧に応じて入射光及び反射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置1からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。保持容量70は、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素子50aと並列に付加されている。尚、保持容量70が有する一対の容量電極の一方は、画素電極9aであり、他方は、後述する導電性反射膜である。
The liquid crystal contained in the
次に、図4及び図5を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置1の画素部の具体的な構成を説明する。図4は、液晶装置1の画素部を拡大して示した平面図であり、図5は図4のV−V´断面図である。尚、図4では、画像表示領域10aを構成するようにマトリクス状に配列された複数の画素部のうち互いに隣接する4つの画素部を示している。
Next, a specific configuration of the pixel portion of the
図4に示すように、画素部72に設けられた画素電極9aは、互いに間隔を隔てて配列されている。導電性反射膜73は、複数の画素領域に渡って延びている。導電性反射膜73を部分的に除去して形成された開口部90には、後述する絶縁膜43及び44、並びにゲート絶縁膜42を貫通する、本発明の「接続部」の一例であるコンタクトホール82が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
図4及び図5において、画素部72は、TFTアレイ基板10上に各々形成されたTFT30、保持容量70、データ線6、走査線3a、画素電極9a、導電性反射膜73、並びに、画素電極9a及び導電性反射膜73間に延びる絶縁膜44を有している。
4 and 5, the
TFT30は、下地膜41上に形成された、例えば低温ポリシリコン層である半導体層1aを有しており、当該半導体層1aのうちゲート電極3a1に重なる部分がチャネル領域1a´となり、その両側の部分の夫々がソース領域1s、及びドレイン領域1dである。チャネル領域1a´には、走査線3aに電気的に接続されたゲート電極3a1からの電界によりチャネルが形成される。ソース領域1sは、不図示のデータ線6aに電気的に接続されている。
The
ゲート電極3a1は、ポリシリコン膜等の導電膜や、例えば、Ti、Cr、W、Ta、Mo、Pd、Al等の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、これらを積層したもの等によって形成されており、ソース領域1s及びドレイン領域1dに重ならないようにゲート絶縁膜42を介してチャネル領域1a´上に設けられている。
The gate electrode 3a1 is made of a conductive metal such as a polysilicon film, or a simple metal, an alloy, a metal silicide, a poly, including at least one of metals such as Ti, Cr, W, Ta, Mo, Pd, and Al. It is formed of silicide, a laminate of these, and the like, and is provided on the
コンタクトホール82は、ゲート絶縁膜42、絶縁膜43、及び絶縁膜44を貫通するように形成されており、画素電極9a及びドレイン領域1dを相互に電気的に接続している。したがって、液晶装置1の動作時には、ゲート電極3a1に供給される走査信号Giに応じて、TFT30が非導通状態から導通状態に切り換えられ、TFT30及びコンタクトホール82を介して画像信号に応じた電位が画素電極9aに供給される。
The
画素電極9a及び対向電極21の夫々は、ITO等の透明導電材料で構成されており、その表面の夫々には、配向膜22及び24の夫々が形成されている。液晶層50は、配向膜22及び24間に挟持されており、液晶層50のうち各画素電極9aに重なる部分が液晶素子50aの液晶部分を構成する。液晶層50は、液晶装置1の動作時に、画素電極9a及び対向電極21間に加わる電圧によって駆動される。対向基板20側から各画素領域に入射した入射光は、導電性反射膜73によって反射され、当該反射光は液晶層50によって変調された後、画素領域から対向基板20側に出射される。このような出射光により画像表示領域10aに所望の画像が表示される。
Each of the
したがって、液晶装置1によれば、画素電極9a及び対向電極21が相互に同じ材料を用いて構成されているため、画素電極9a及び対向電極21の夫々と液晶との間に生じる接触電位が相互に等しくなり、液晶の焼き付き、及びフリッカ等の表示不良を低減することが可能である。加えて、接触電位の相違に起因して画素電極9aが腐食してしまうことも低減できる。また、画素電極9aの劣化に起因して生じる液晶の応答速度の低下、及び信頼性の低下も抑制できる。
Therefore, according to the
よって、液晶装置1によれば、画素電極9a上を保護する保護膜を形成する必要もなく、保護膜を形成することによって生じる消費電力の増大、対向電極21に供給される固定電位の増大(オフセット電圧の上昇)及び回路構成の煩雑化を招くこともない利点が得られる。
Therefore, according to the
保持容量70は、導電性反射膜73及び画素電極9a、並びに導電性反射膜73及び画素電極9a間に延びる絶縁膜44から構成されている。
The
導電性反射膜73は、不図示の配線を介して対向電極21と共通の共通電源に電気的に接続されている。液晶装置1の動作時には、対向電極21に供給される固定電位と同電位の電位が導電性反射膜73に供給される。絶縁膜44のうち画素電極9a及び導電性反射膜73に重なる部分は、誘電体膜として機能し、画素電極9a及び導電性反射膜73と共に保持容量70を構成する。
The conductive
したがって、液晶装置1によれば、入射光を反射する導電性反射膜73が透明な画素電極9aの下層側に形成されているため、平面的に見て導電性反射膜73を画素電極9aより大きく形成しておいても、画素領域において実質的に画像を表示できる領域を狭めることがない。したがって、液晶装置1によれば、透過型液晶装置に設けられる保持容量に比べて相対的に保持容量の容量値を大きく設定することが可能であり、保持容量70の容量値を大きくすることによって画素電極9aの電位を保持する保持性能が高められている。よって、液晶装置1によれば、透過型液晶装置に比べて、その表示性能を高めることが可能である。
Therefore, according to the
このように本実施形態に係る液晶装置1によれば、画素電極及び対向電極の夫々の構成材料が相互に異なることによって生じる各種問題点を一括で解消できることに加え、画素電極の電位の保持特性向上により、表示性能を高めることも可能である。
As described above, according to the
特に、図4に示すように、液晶装置1では、導電性反射膜73は、前記複数の画素領域に渡って延びているため、対向電極21及び導電性反射膜73の夫々の電位に差が生じることを低減できる。
In particular, as shown in FIG. 4, in the
より具体的には、対向電極21は、表示領域全体に重なるように形成されるため、導電性反射膜73を画像表示領域10a全体に重なるように形成することによって、対向電極21及び導電性反射膜73の夫々のサイズの相違に起因して対向電極21及び導電性反射膜73の夫々の電位に差が生じることを低減できる。液晶装置1の動作時には、導電性反射膜73には、対向電極21に供給される固定電位と同電位の電位が供給されることから、画素電極9a及び対向電極21間の液晶に印加される電圧と等しい電圧によって保持容量70に電荷が蓄電される。このような電荷が蓄電された保持容量70によれば、画素電極9aの電位を画像信号に応じた電位に保持することが可能である。したがって、このような保持容量70によれば、液晶装置1の表示性能を高めることが可能になる。
More specifically, since the
加えて、液晶装置1によれば、画素電極9a及びTFT30が、開口部90に形成されたコンタクトホール82を介して相互に電気的に接続されているため、画像表示領域10aに重なる導電性反射膜73の重なり部分の面積の減少を可能な限り抑制でき、導電性反射膜73の下層側に設けられたTFT30を遮光することが可能である。よって、TFT30に発生する光リーク電流を低減でき、光リーク電流に起因する表示性能の低下を抑制可能である。
In addition, according to the
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置1によれば、金属膜で画素電極を形成した場合に生じる各種問題点を一括で解消できる。加えて、対向電極21と異なる金属膜で構成された画素電極上を保護膜によって保護する場合に比べて、液晶の駆動電圧が上昇、これに伴う消費電力の増大、並びに対向電極に供給される固定電位の増大(オフセット電圧の上昇)及び回路構成の煩雑化を招くことなく高品位の画像表示が可能になる。
As described above, according to the
(電子機器)
次に、図6を参照しながら、上述の液晶装置をライトバルブとして用いた反射型プロジェクタを説明する。図6は、本実施形態に係る電子機器の一例である反射型プロジェクタの構成を示した図である。
(Electronics)
Next, a reflection type projector using the above-described liquid crystal device as a light valve will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a reflective projector that is an example of the electronic apparatus according to the present embodiment.
図7において、プロジェクタ400では、光源ランプ200から出射された光(概ね白色光)は、クロスダイクロイックミラーからなる色分解ミラー201により青色光Bと赤色光R・緑色光Gに分光される。また、各光はミラー202を介して偏光ビームスプリッタ(PBS)203に入射され、PBS203によりS偏光光が色光変調用の反射型液晶ライトバルブ100B,100R,100Gに入射される。入射された色光は、各ライトバルブによって変調された後、各ライトバルブから出射される。PBS203では反射型液晶ライトバルブ100B,100R,100Gから戻ってきたS偏光成分が反射しP偏光成分を透過する。従って、各PBS203からは、液晶ライトバルブ100B,100R,100Gから出射された光の偏光軸の回転程度に応じた光量の色光が透過してくる。この光量が、各色光に割り当てられた階調レベルに応じた光量(透過率)に相当する。各PBS203を透過した色光は、色合成プリズム204内にX字状に形成された青色光反射・赤色光反射の波長選択反射層により、青色光Bと赤色光Rが反射され、緑色光Gが透過されて、カラー光が合成されて射出される。このカラー光を投射レンズ205によりスクリーン206に画像が投射される。本実施形態に係るプロジェクタ400によれば、上述の液晶装置を具備してなるので、表示性能及び信頼性の両方を向上可能に構成されていることになる。
In FIG. 7, in the
1・・・液晶装置、10・・・TFTアレイ基板、20・・・対向基板、9a・・・画素電極、50・・・液晶層、50a・・・液晶素子、73・・・導電性反射膜、90・・・開口部、400・・・プロジェクタ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1基板に対向するように配置された第2基板と、
前記第1基板上の表示領域を構成する複数の画素領域に各々形成されており、透明導電材料からなる複数の画素電極と、
前記複数の画素電極に対向するように、前記第2基板の両面のうち前記第1基板に臨む一方の面に形成されており、前記透明導電材料からなる対向電極と、
前記第1基板及び前記第2基板間に挟持された液晶層と、
前記画素領域において前記画素電極の下層側に形成され、且つ前記画素電極に電気的に接続された駆動素子と、
前記第1基板上において前記駆動素子及び前記画素電極間に形成されており、前記第1基板から見て前記第2基板の側から前記画素領域に入射する光を前記第2基板の側に反射する導電性反射膜と、
前記画素電極及び前記導電性反射膜間に形成された絶縁膜と
を備えたことを特徴とする液晶装置。 A first substrate;
A second substrate disposed to face the first substrate;
A plurality of pixel electrodes each formed in a plurality of pixel regions constituting a display region on the first substrate, and made of a transparent conductive material;
A counter electrode made of the transparent conductive material, formed on one surface of the second substrate facing the first substrate so as to face the plurality of pixel electrodes;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A driving element formed on the lower side of the pixel electrode in the pixel region and electrically connected to the pixel electrode;
Formed between the driving element and the pixel electrode on the first substrate, and reflects light incident on the pixel region from the second substrate side as viewed from the first substrate toward the second substrate side. A conductive reflective film,
A liquid crystal device comprising: an insulating film formed between the pixel electrode and the conductive reflective film.
を特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 1, wherein the conductive reflective film extends over the plurality of pixel regions.
前記画素電極及び前記駆動素子は、前記開口部に形成された接続部を介して相互に電気的に接続されていること
を特徴とする請求項1又は2に記載の液晶装置。 An opening formed in the conductive reflective film,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the pixel electrode and the driving element are electrically connected to each other through a connection portion formed in the opening.
を特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to any one of claims 1 to 3.
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