JPH09185038A

JPH09185038A - 液晶電気光学装置及びその駆動方法

Info

Publication number: JPH09185038A
Application number: JP35332995A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; Yoshiharu Hirakata; 吉晴平形; Takeshi Nishi; 毅西; Satoshi Teramoto; 聡寺本
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1997-07-15
Anticipated expiration: 2015-12-28
Also published as: JP3608755B2

Abstract

(57)【要約】【目的】基板に平行な電界を印加して液晶材料を駆動
する液晶電気光学装置において、セル厚方向の電界分布
の不均一性を改善し、液晶材料のスイッチングのばらつ
きを無くし、良好な表示特性を得る。【構成】透光性を有する一対の基板１０１、１０２に
液晶材料が挟持された液晶電気光学装置において、一方
の基板１０１上にはスイッチング素子１１１、液晶材料
駆動用のドレイン電極１１５、コモン電極１０７、ゲー
ト電極１０５が形成されており、ドレイン電極−コモン
電極間で基板に平行な電界を印加する。また、他方の基
板１０２にも前記素子及び各電極が形成されており、一
対の基板上の電極で基板に平行な電界を形成すること
で、液晶材料を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】本発明は、良好な電気特性と視野角
特性を持ち、画面全体に均一な表示が得られる液晶電気
光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶電気光学装置の視野角を広くする方
法として、液晶に印加する電界の方向を、基板面にほぼ
平行にする方式（以下、スーパーＴＦＴ方式と呼ぶ）
が、例えば特開平６−１６０８７８により開示されてい
る。この場合、１枚の基板上に形成されたソース電極、
コモン電極間に電界を誘起させ、その電界方向に液晶分
子を配向させている。また、特開平６−２１４２４４で
は、電極をセル厚の高さとすることで、液晶に印加する
電界を均一にしている。

【０００３】このような電気光学装置では、液晶分子長
軸を基板に平行な状態を維持したままスイッチングする
ため、視野角による液晶の光学特性の変化が少ない。こ
のため、視野角による光漏れ、コントラストの低下等
が、従来のＴＮ、ＳＴＮ方式に比べ小さい。

【０００４】

【従来技術の問題点】しかしながら、従来用いられてい
るスーパーＴＦＴ方式の電極配置は、一対の基板のいず
れか一方の基板にのみ形成されており、電極に近い領域
には電界が印加されやすいが、電極直上の領域には電界
が印加されにくい構成となっており、このため液晶材料
のスイッチングがセル内でばらつくという問題があっ
た。

【０００５】これは、横方向電界を利用して液晶駆動を
行う、スーパーＴＦＴ方式において、特に顕著に現れる
欠点である。

【０００６】上記電界のばらつきを図３もって説明す
る。ここでは簡単のため、絶縁性を示す基板（３０１）
上に形成された、台形断面かつ電極間隔がそれぞれ一定
な複数の平行電極（３０２）間に、正、負、正、負、・
・・と交互に極性の異なる電圧を印加した場合の、電極
周囲の電気力線の態様について述べる。（電荷の形成す
る電気力線については、電磁気学の著書、例えば永田一
清著『電磁気学』、朝倉書店、及び後藤・山崎共編『詳
解電磁気学演習』、共立出版などを参照。）

【０００７】図３からも分かるように、電極周囲とその
周辺で電束密度が異なり、特に電極直上かつ対向基板
（３０３）近傍の点線で囲まれた領域（３０４）は、電
気力線（３０５）の分布が少なくなっている。

【０００８】ここでは、一例として断面が台形の電極間
の電界を示したが、断面が矩形等他の形状の電極間でも
同様である。なぜならば、電界は電極面に垂直に形成さ
れるものであり、電極近傍とそれ以外の部分とで電気力
線の分布が不均一になる。

【０００９】このような電気力線のばらつきは、画素微
細化の際に無視できない欠点となる。これは微細化によ
り電極数が増加し、電極間距離が小さくなると非連続的
な電界が高密度に分布してしまうからである。

【００１０】上記問題の別の解決法としては、液晶にセ
ル厚方向に一様に電界を印加するために電極をセル厚の
高さにする発明が、特開平６−２１４２４４で提案され
ている。しかし極端に高さの高い電極を作製するには、
以下の技術的困難が生じる。

【００１１】第一に、電極の高さをセル厚程度とする
と、電極の頂点と底部で、横方向の電極厚の差が大きく
なりやすい。横方向電界で液晶を駆動するスーパーＴＦ
Ｔ方式では電極厚の差は、即ち電極間距離の差となる。
従って、セル厚方向の電界強度が同一画素内で異なるた
め液晶駆動が難しくなる。

【００１２】第二に、電極高さが極端に高いと、その上
に形成される層のカバレッジが悪く、上に形成される層
が電極である場合、断線を起こしやすい。

【００１３】第三に、画素の微細化にあたっても、極端
に高さの高い電極で、横方向の膜厚を薄くし大きなテー
パー角を得るのは、技術的に困難である。

【００１４】画素の微細化にあたり、上述の問題を解決
するため、簡便な方法で作成でき、なおかつ非連続的な
電界を発生しない電極構造が求められている。

【００１５】さらに別の問題として、液晶駆動用電極及
び、共通電極をＡｌ等からなる金属電極を使用していた
ため、開口率が低下する問題があった。

【００１６】従来の液晶電気光学装置は、共通電極を対
向基板に形成しており、しかも前記共通電極は透光性を
有する材料、例えばＩＴＯ等を使用するのが一般的であ
った。しかし、横方向電界駆動方式の液晶電気光学装置
はいずれか一方の基板に液晶駆動用電極及び共通電極を
形成し、しかもいずれの電極もＡｌ等からなる遮光性の
電極を使用しており、有効表示領域が従来の液晶電気光
学装置に比べ減少してしまう欠点、即ち開口率の低下が
あった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の液晶電気光学
装置は、一対の基板上に形成された複数の電極により、
基板に平行な方向の電界（横方向電界）強度を制御し、
液晶材料を動作させる方式のものである。但し、従来の
横方向電界駆動方式にあるような、いずれか一方の基板
にのみ液晶駆動用及び共通電極を形成するものではな
く、他方の基板にも電極を形成し、液晶駆動時にこの電
極からも電界を印加し、これまで問題となっていた、電
界強度の不均一性の問題を解決するものである。

【００１８】さらに、遮光性電極を利用していたことに
よる、開口率の低下を改善を行い、視覚特性の良好な液
晶電気光学装置を提供するものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、少なくとも一方が透明な一対の基板と、
該基板の両方に形成された電極と、前記基板間に狭持さ
れた液晶層とを有し、前記電極は、基板面に平行な方向
を含む電界を形成しうる液晶駆動用の一対の電極を含
み、前記一対の電極は互いに略平行に配置された部分を
有し、前記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印
加手段を備え、前記一対の電極は、両方の基板において
互いに対向しない位置に配置されていることを特徴とす
る液晶電気光学装置である。

【００２０】また、本発明の他の構成は、少なくとも一
方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電
極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電
極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しうる液晶
駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及
び共通電極は互いに略平行に配置された部分を有し、前
記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段を
備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板
において互いに対向しない位置に配置されていることを
特徴とする液晶電気光学装置である。

【００２１】また、本発明の他の構成は、少なくとも一
方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電
極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電
極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しうる液晶
駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及
び共通電極は互いに略平行に配置された部分を有し、前
記一対の基板の少なくとも一方に形成された前記液晶駆
動用電極及び／又は共通電極は、透光性を有し、前記電
極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段を備
え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板に
おいて互いに対向しない位置に配置されていることを特
徴とする液晶電気光学装置である。

【００２２】また、本発明の他の構成は、少なくとも一
方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電
極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電
極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しうる液晶
駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及
び共通電極は互いに略平行に配置された部分を有し、前
記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段を
有し、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板
において互いに対向しない位置に配置されており、前記
基板及び電極上には平坦化膜が形成されていることを特
徴とする液晶電気光学装置である。

【００２３】また、本発明の他の構成は、少なくとも一
方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電
極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電
極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しうる液晶
駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及
び共通電極は互いに略平行に配置された部分を有し、前
記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段を
備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板
において互いに対向しない位置に配置されており、前記
一対の基板間で交互に前記液晶層に対して電界を印加す
ることを特徴とする液晶電気光学装置である。

【００２４】また、本発明の他の構成は、少なくとも一
方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電
極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電
極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しうる液晶
駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及
び共通電極は互いに略平行に配置された部分を有し、前
記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段を
備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板
において互いに対向しない位置に配置されており、前記
一対の基板間にセル厚方向において均一な電気力線を分
布せしめることを特徴とする液晶電気光学装置である。

【００２５】また、本発明の他の構成は、少なくとも一
方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電
極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電
極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しうる液晶
駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及
び共通電極は互いに略平行に配置された部分を有し、前
記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段を
備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板
において互いに対向しない位置に配置されており、前記
いずれか一方の基板の前記液晶駆動用電極及び共通電極
間に電界が印加されている間は、他方の基板の前記液晶
駆動用電極及び共通電極間には電界が印加されていない
ことを特徴とする液晶電気光学装置である。

【００２６】また、本発明の他の構成は、少なくとも一
方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電
極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電
極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しうる液晶
駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及
び共通電極は互いに略平行に配置された部分を有し、前
記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段を
備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板
において互いに対向しない位置に配置された液晶電気光
学装置において、前記一対の基板のうちの一方の基板に
設けられた前記電極と他方の基板に設けられた前記電極
とに対し、映像データが交互に入力されることで表示画
面を形成することを特徴とする液晶電気光学装置の駆動
方法である。

【００２７】本明細書に開示する発明を利用した構成の
一例を図１及び図２に示す。図１に示すのは、ネマチッ
ク液晶を用い、横方向電界で前記液晶材料を駆動し、前
記駆動素子としてｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴを用いたアクテ
ィブマトリクス型の液晶電気光学装置の画素部の概略で
あり、前記装置を上から（基板面に対して垂直な方向か
ら）見た場合であり一部の配線は重なりあって配設され
ているため、上基板の配線しか見えない。また、図２は
図１においてＡ−Ａ′方向の断面を示したものである。

【００２８】図１及び図２に示す構成において、第一の
基板（１０１）上には、下地ＳｉＯ₂ 膜（１０３）、ゲ
ート電極（１０５）、コモン電極（１０７）、ゲート絶
縁膜より延長される層（１０９）、スイッチング素子
（１１１）、ソース電極（１１３）、液晶駆動用電極
（１１５）、保護膜（１１７）、配向膜（１１９）が形
成されている。

【００２９】一方、第二の基板（１０２）には下地Ｓｉ
Ｏ₂ 膜（１０４）、ゲート電極（１０６）、コモン電極
（１０８）、ゲート絶縁膜より延長される層（１１
０）、スイッチング素子（１１２）、ソース電極（１１
４）、液晶駆動用電極（１１６）、保護膜（１１８）、
配向膜（１２０）が形成されている。また、（１２１）
は液晶層である。

【００３０】液晶駆動用電極（１１５）とコモン電極
（１０７）、あるいは液晶駆動用電極（１１６）とコモ
ン電極（１０８）は互いに略平行に配置されている。

【００３１】ここで、上記ゲート電極（１０５）、（１
０６）はゲート配線（走査線）を、また、ソース電極
（１１３）、（１１４）はソース配線（信号線）をそれ
ぞれ兼ねる機能を有する。また、前記コモン電極（１０
７）、（１０８）は上記共通電極に相当する。さらに、
液晶層（１２１）について、配向状態について述べる場
合には、液晶分子も示す。

【００３２】上記液晶電気光学装置の場合、まず第一の
基板上（１０１）に形成された液晶材料駆動用の液晶駆
動用電極（１１５）及びコモン電極（１０７）間に電界
が印加され、この電界により液晶層（１２１）中の液晶
分子が基板に対して平行な面内でスイッチングする（配
向状態が変化する）。

【００３３】しかし、第一の基板（１０１）上の電極間
にのみ電界が印加されると、第二の基板（１０２）に近
いほど電界強度が小さくなるので、液晶材料（１２１）
がスイッチングしにくくなる。さらに電極直上は図３に
示したように電気力線が非常に疎となる。

【００３４】そこで、第二の基板（１０２）上にも液晶
駆動用電極（１１６）及びコモン電極を（１０８）を設
ける。そのとき、第一の基板と第二の基板とにおいて、
電極が互いに対向しない位置に配置する。

【００３５】すなわち、第一の基板（１０１）上の液晶
駆動用電極（１１５）、コモン電極（１０７）の間に第
二の基板（１０２）の液晶駆動用電極（１１６）が、ま
た、第一の基板（１０１）上のコモン電極（１０７）、
液晶駆動用電極（１１５）の間には、第二の基板（１０
２）上のコモン電極（１０８）がそれぞれ配置されるよ
うにした。そして、第二の基板（１０２）上の液晶駆動
用電極（１１６）−コモン電極（１０８）間にも第一の
基板と同じように電界を印加する。

【００３６】すると、第一の基板（１０１）上の電極直
上の電界が疎な部分に、第二の基板（１０２）上の電極
（１１６）、（１０８）間に形成された電界の密な部分
がくることになり、セル厚方向における電界強度の不均
一性は抑制される。

【００３７】また、上記第一、第二の基板（１０１）、
（１０２）には、透光性を有し、かつ外力に対しある程
度の強度を有する材料、例えばガラス、石英などの無機
材料などが用いられる。ＴＦＴ等を形成する基板（以下
ＴＦＴ基板とする）には、無アルカリガラスや石英ガラ
スを用いる。また、液晶電気光学装置の軽量化を目的と
する場合、複屈折性の少ないフィルム、例えばＰＥＳ
（ポリエチレンサルフェート）などを用いることもでき
る。

【００３８】また、液晶材料（１２１）の駆動方法とし
てはマルチプレックス方式でもアクティブマトリクス方
式でも良い。

【００３９】マルチプレックス方式では第一の基板（１
０１）上に形成するのは液晶駆動用電極、共通電極の２
種だけでよいが、アクティブマトリクス方式の場合、こ
のほかにスイッチング素子（１１１）、（１１２）とし
て非線形素子、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やダ
イオードを各画素毎に形成する。薄膜トランジスタの場
合、ドレイン電極を液晶駆動用電極（１１５）、（１１
６）に接続し、共通電極はコモン電極（１０７）、（１
０８）として別に設ける。

【００４０】ＴＦＴとしては活性層にアモルファスシリ
コン又はポリ（多結晶）シリコンを用いたトランジスタ
を用いることが出来る。アクティブマトリクス方式の場
合上記駆動素子の構成は、スタガー型、逆スタガー型と
いった公知の構成を利用することが出来る。また、ポリ
シリコンを用いたトランジスタを用いた場合、液晶材料
を駆動する周辺駆動回路をＴＦＴを作製した基板に形成
することが可能である。周辺駆動回路はＴＦＴを作製す
るのと同じプロセスで作製することが可能となる。この
周辺駆動回路は、ｎ−ｃｈ及びｐ−ｃｈトランジスタを
組み合わせた相補型素子から形成される。

【００４１】なお、スイッチング素子（１１１）はｐｏ
ｌｙ−Ｓｉ型ＴＦＴを用いることが望ましい。特にｐｏ
ｌｙ−ＳｉをＴＦＴ活性層に用いた場合は、ａ−Ｓｉを
ＴＦＴ活性層に用いた場合に比べ活性層の移動度が大き
く、ａ−Ｓｉと同等の特性をより小さい素子領域で得ら
れるため、各素子の微細化、ひいては高開口率化が可能
となる。また、横方向電界印加にあたっても、キャリヤ
移動度の大きいｐｏｌｙ−ＳｉをＴＦＴ活性層に用いた
場合の方が、高速応答が実現できる。さらに、ｐｏｌｙ
−Ｓｉを用いた場合、基板上に液晶材料を駆動するため
の周辺駆動回路をも形成することが可能となり、装置作
製プロセスの低減、歩留りの向上、装置価格の低下に寄
与する。

【００４２】前記素子電極としては、ゲート電極（１０
５）、ソース電極（１１３）はＡｌ、Ｔｉ、Ｔａ等から
なる金属、金属を含有する材料、金属酸化物、またはＳ
ｉ、Ｓｉに燐、ホウ素などが含有された材料、カーボ
ン、カーボンを含有する材料等を利用することが出来
る。画素高密度化の際にはゲート、ソース両電極（１０
５）、（１１３）での信号遅延が無視できなくなるの
で、体積抵抗率の低い材料を利用することが望ましい。
また、液晶駆動用電極（１１５）及びコモン電極（１０
７）は前記各種材料の他、ＩＴＯ等を使用することも出
来る。特にＩＴＯのような透光性を有する材料を用いる
と、画素開口率を向上させることができる。

【００４３】前記電極断面形状は、矩形、台形、または
曲断面（側部または上部の一部に曲線を有する断面）を
とるようにする。矩形、台形の断面の時には公知のパタ
ーニング・エッチング法によればよく、また曲断面形成
の方法として、異方性プラズマエッチング、等方性プラ
ズマエッチング等を組み合わせ、電極断面をなだらかな
断面もしくは曲断面を有するようにしても良い。本明細
書に示す、なだらかな面もしくは曲面を持つ断面を作製
する方法としては、ドライプロセス、ウエットプロセス
のいずれの方法でも可能である。なお、前記方法は、な
だらかな曲断面を持つ電極の作製方法の一例であり、な
だらかな曲断面を持つ電極の作製方法は、これらの方法
に限定されるわけではない。

【００４４】また、各層間絶縁膜（１１０）、ＴＦＴ保
護膜（１１８）としては酸化珪素（ＳｉＯ₂ ）または窒
化珪素（ＳｉＮ）を用いることが可能である。さらにア
クリル系樹脂、ポリイミド等からなる有機樹脂を使用す
ることも可能である。

【００４５】図８には有機樹脂をＴＦＴ保護膜として使
用し、その他の構成は上記に示したのと同じである液晶
電気光学装置の断面概略図を示す。特にＴＦＴ保護膜と
して有機樹脂を使用すると、基板表面を平滑化する平坦
化膜（８０１）とすることもできる。本発明の液晶電気
光学装置は液晶材料の複屈折を利用しているため、前記
一対の基板間隔がばらつくと色むらの発生を引き起こ
す。従って前記基板間隔は装置全体にわたって一定であ
ることが重要であり、前記平坦化処理は装置作製の歩留
りを向上させるのに重要なプロセスとなる。

【００４６】次に、第二の基板（１０２）については第
一の基板（１０１）と同種の材料を用いることが可能で
ある。また、第二の基板（１０２）にも液晶材料（１２
１）を駆動するための電極を形成する。この時の電極材
料としては第一の基板（１０１）上の素子（１１１）、
各電極（１０５）、（１０７）、（１１３）、（１１
５）を形成するのに使用した材料を使用することが出来
る。

【００４７】また、電極の配設パターンは、第一の基板
（１０１）の駆動用電極（１１５）、及びコモン電極
（１０７）が交互に等間隔に配列するようにする。

【００４８】さらに、基本的には第一の基板（１０１）
の駆動用電極（１１５）、及びコモン電極（１０７）の
間に、第二の基板（１０２）の電極（１１６）、（１０
８）が配設されるようにする。また、第一の基板（１０
１）と同様にスイッチング素子（１１２）を形成する。

【００４９】また、両方の基板（１０１）、（１０２）
に前記素子（１１１）、（１１２）及び前記各電極（１
０５）、（１０６）、（１０７）、（１０８）、（１１
３）、（１１４）、（１１５）、（１１６）を形成する
ため、有効表示領域即ち開口率をできるだけ大きくする
ために、例えば図１のように前記一対の基板（１０
１）、（１０２）上のゲート（１０５）、（１０６）、
（１１３）、（１１４）及びソース（１１３）、（１１
４）各配線は重なりあうような位置に成るように配設す
ればよい。このようにすることで、従来の液晶電気光学
装置のようないずれか一方の基板にゲート、ソース各配
線が形成された場合と同様な開口率を得ることができ
る。

【００５０】また、第一の基板（１０１）上もしくは第
二の基板（１０２）あるいは両方の基板上にコントラス
ト向上のため表示に関わらない部分を遮光するため、Ｃ
ｒ等の金属もしくは黒色の顔料が分散された樹脂材料な
どにより、ブラックマトリクスを形成する（図示せ
ず）。さらに、カラー表示の場合には各画素に対応する
位置にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）もしくはＣ（シア
ン）、Ｍ（マジェンダ）、Ｙ（黄）のカラーフィルター
を形成する。カラーフィルターの各色の配置はストライ
プ配置又はデルタ配置などが利用できる。

【００５１】第一の基板（１０１）及び第二の基板（１
０２）上に、配向処理が施されている。前記配向処理は
液晶分子が基板に対して平行かつ一軸に配向するように
行う。前記配向処理としては基板面を直接、もしくはナ
イロン、ポリイミド等の有機樹脂よりなる膜（配向膜）
（１１９）、（１２０）を塗布後前記樹脂面上を、一方
向に擦るラビング処理が有効である。なお、前述の有機
樹脂によるＴＦＴ保護膜（平坦化膜（８０１））の表面
をそのままラビング処理等の配向処理をすることで前記
の配向膜を形成するプロセスをなくすことも可能であ
る。

【００５２】図５及び図６にはラビング方向（５０
２）、（５０３）を示した。ラビング方向については使
用する液晶材料（１２１）により異なる。第一の基板
（１０１）側は、誘電率異方性が正の材料の場合、電界
方向に非平行であって、電界方向に４５゜またはそれよ
り電界方向に近い角度をなす方向とする。さらにまた、
誘電率異方性が負の材料の場合、電界に非垂直であっ
て、電界に垂直な方向に４５°またはそれより電界に垂
直な方向に近い角度をなす方向とする。また第二の基板
（１０２）側のラビング処理は、第一の基板（１０１）
のラビング方向に平行、もしくは反平行をなすようにな
される。

【００５３】このようにして作製された前記一対の基板
（１０１）、（１０２）は、一定の間隔をもって重ね合
わせ、これを液晶セルとする。前記一対の基板（１０
１）、（１０２）のいずれか一方に、接着剤としてシー
ル剤（図示せず）を所望のパターンに形成する。シール
剤としては熱硬化型、紫外線硬化型等の樹脂材料を使用
する。前記樹脂材料としてはエポキシ系、ウレタンアク
リレート系などの材料を使用することが可能である。ま
た、他方の基板には前記一対の基板の間隔をセル全体に
一定に保持するためスペーサー（図示せず）を散布す
る。

【００５４】シール剤硬化後、液晶材料（１２１）を液
晶セルに真空注入法等により注入する。なお、シール剤
を形成する前に予め一方の基板に液晶層（１２１）を形
成し、その後シール剤を形成して他方の基板を重ね合わ
せてもよい。

【００５５】本発明で利用できる液晶材料としては、ネ
マチック、コレステリック、スメクチック性を示す材料
が挙げられるが、特にネマチック材料を用いることが望
ましい。さらに、ネマチック液晶の中でも、駆動方法に
よって誘電異方性が正もしくは負を示すものを適宜選択
して使用する。さらに、屈折率異方性が小さいものを用
いると、より広い視野角が得られる。

【００５６】また、本発明の液晶電気光学装置の液晶材
料の配向状態について、図５及び図６に概略を示す。こ
こでは一例として、誘電異方性が負の材料を使用した場
合を示した。図５は無電界時、図６は電界印加時の配向
状態である。なお、この図では概略図として前記一対の
基板上の構成物として電極（１０７）、（１１５）、
（１１６）、及び配向膜（１１９）、（１２０）のみを
示し、その他の素子、配線等は省略した。

【００５７】前記液晶電気光学装置は、液晶材料の複屈
折性を利用して表示を行うため、一対の偏光板（５０
１）、（５０２）をその光軸（５０５）、（５０６）が
直交するように配置し、前記一対の偏光板の間に液晶セ
ルを挟む。この時液晶材料（１２１）の配向方向は、図
５、図６において光源が基板（１０１）側にある場合、
検光子（５０１）即ち光源に近い方の偏光板の光軸（５
０５）に平行である。

【００５８】このようにして作製された液晶電気光学装
置について、液晶材料（１２１）の配向は、無電界時に
は図５に示すように、液晶分子（１２１）は長軸を基板
に平行かつラビング方向（５０３）、（５０４）に平行
に一軸配向している。

【００５９】次に、電極（１０７）、（１１５）、（１
０８）、（１１６）に電界印加時は、図６に示すよう
に、配向規制力が強い配向膜界面近傍の液晶分子（１２
２）は、ラビング方向（５０３）、（５０４）に平行な
向きを維持し、配向規制力が弱い液晶層中央近傍の液晶
分子（１２３）は電界により光軸が変化する。誘電異方
性が正の液晶材料を用いた場合には液晶分子（１２３）
の長軸が電界方向に対して平行になるような向きとな
り、誘電異方性が負の場合には図６のように、液晶分子
の長軸（１２３）が電界方向に対して垂直になるような
向きとなる。

【００６０】このため、液晶電気光学装置を透過する光
について、無電界時に液晶材料（１２１）の配向はセル
内で検光子（５０１）の光軸（５０５）に平行となるた
め、入射光は偏光子（５０２）を透過できず、この時の
透過光量はゼロとなる。一方、電界印加時は液晶材料
（１２１）の光軸の向きが変化することで入射光は楕円
偏光となり、偏光子（５０２）を透過する。

【００６１】表示を行う場合、まず第一の基板のゲート
電極（１０５）に、任意の期間で選択信号（走査信号）
が印加され、ソース電極（１１３）に印加された映像デ
ータは選択期間中にスイッチング素子（１１１）が導通
状態となるため液晶駆動用電極（１１５）に印加され
る。一方コモン電極（１０７）は接地しておくか、ある
いは任意の波形を印加しておく。

【００６２】すると、液晶駆動用電極（１１５）−コモ
ン電極（１０７）間に基板面に平行かつ液晶駆動用電極
（１１５）、コモン電極（１０７）の長手方向に対して
垂直な方向の成分を有する電界が形成され、この電界に
より液晶分子（１２１）が基板（１０１）、（１０２）
に対して平行な面内でスイッチングし（配向状態が変化
し）、画素に映像データが書き込まれた状態となる。

【００６３】選択期間終了後、スイッチング素子（１１
１）は非導通状態となる。液晶駆動用電極（１１５）−
コモン電極（１０７）間には先程印加された電界が保持
され、書き込まれた映像データが保存される。

【００６４】以下、第一の基板（１０１）上のゲート電
極（１０５）に次々に走査信号を印加させ、基板全体に
映像データを書き込む。

【００６５】しかしながら、第一の基板（１０１）上の
電極（１１５）、（１０７）にのみ電界を印加すると第
一の基板（１０１）の電極（１１５）、（１０７）近傍
は電界強度が強くなるが、第二の基板（１０２）に近づ
くにつれ電界強度が低下してしまう。そこで、第一の基
板（１０１）に映像データを書き込んだのち、今度は第
二の基板（１０２）に設けられた液晶駆動用電極（１１
６）、コモン電極（１０８）に対して、第一の基板（１
０１）で映像データを書き込んだときと同様の方法で映
像データを印加する。

【００６６】また電界の印加方法について、第一の基板
（１０１）及び第二の基板（１０２）に同時に電界が印
加されると横方向電界の他に、従来の液晶電気光学装置
と同様な縦方向電界が印加され、液晶分子が基板に対し
て斜めもしくは垂直に配向する部分が発生してしまう。
例えば、図６において、電極（１１５）、（１１６）
間、もしくは（１０７）、（１１６）間にこのような配
向部分が発生すると表示不良の原因となる。

【００６７】従って、電界はいずれか一方の基板のみに
印加されるよう、第一の基板（１０１）と第二の基板
（１０２）とで電界印加のタイミングを制御する。これ
を高速に繰り返すことで、実効的に図４に示すような、
基板に平行な成分を有する電界が一対の基板間の各部分
で形成され、電界強度が疎な部分が無くなるようにな
る。

【００６８】なお、上記には偏光板を２枚使用した構成
としたが、前記一対の基板（１０１）、（１０２）のう
ちいずれか一方に金属等からなる反射板を形成すれば、
偏光板を１枚しか用いずに液晶電気光学装置を作製する
ことが可能となり、明るいディスプレイを実現できる。
また上記金属性の反射板は画素等の電極を兼ねることも
可能である。

【００６９】

【作用】本明細書に示す液晶電気光学装置の構成とする
と、従来の横方向電界駆動方式の液晶電気光学装置に比
べ、セル内のセル厚方向の電束密度は均一になる。これ
により、ほとんどの液晶分子は、電界印加によりセル厚
方向において同様な動作をする。その結果、表示の立ち
上がり、応答特性が向上する。

【００７０】この電界の連続性は、電極に電圧を印加し
た場合の、電極周囲の電気力線の態様を見れば明らかで
ある。以下、図４をもって電極周囲の電気力線の態様を
説明する。

【００７１】上記の駆動方法によりセル内に電界を印加
した場合、電気力線は実効的に図４に示すように形成さ
れる。従って、本発明の液晶電気光学装置の電気力線の
分布は、いずれが一方の基板にのみ電極を形成する場合
より、均一となる。

【００７２】上記では一例として電極断面が台形のもの
について説明したが、これに限定されることはなく、電
極断面が円、楕円の曲率を利用したものでも同様の効果
が得られる。また、断面形状が正半円なだけでなく、円
弧をなすようにしても同様の効果が得られる。さらに電
極のエッジ断面が円弧等の曲面を有するようにしても良
い。もちろん、境界変化の緩やかな多角形形状を有する
断面を持つ電極でも良い。

【００７３】さらに、なだらかな曲断面を持つ電極等薄
膜の上に成膜される膜は、薄膜の丸みのため、カバレッ
ジも良好である。そのため、カバレッジの悪さに起因す
る、不純物の混入、断線等を防ぐ効果もある。

【００７４】なお、本発明では、液晶材料に横方向電界
を印加する方式の液晶電気光学装置について述べたが、
これに限ることなく、例えば従来のＴＮ方式等の縦電界
を印加する方式の液晶電気光学装置に用いることでも、
セル内の電界の乱れを低減することが出来、また、カバ
レッジの良い電気光学装置を作製することが出来る。以
下に、本発明の実施例を図をもって説明する。

【００７５】

【実施例】

〔実施例１〕本実施例では、周辺駆動回路をも基板上に
形成するモノリシック型アクティブマトリクス回路とし
た。この制作工程について、図７を用いて説明する。図
７は周辺駆動回路付近の概略図であり、左側に駆動回路
のＴＦＴの作製工程を、右側にアクティブマトリクス回
路のＴＦＴの作製工程をそれぞれ示した。なお、この工
程は低温ポリシリコンプロセスのものである。

【００７６】まず、第一の絶縁基板（１０１）としてコ
ーニング＃１７３７の上に、下地酸化膜（１０３）を形
成した。この酸化珪素膜の形成方法は、酸素雰囲気中で
のスパッタ法やプラズマＣＶＤ法を用いればよい。

【００７７】その後、プラズマＣＶＤ法やＬＰＣＶＤ法
によってアモルファスのシリコン膜を３００〜１５００
Å、好ましくは５００〜１０００Åに形成した。そし
て、５００℃以上、好ましくは、５００〜６００℃の温
度で熱アニールを行い、シリコン膜を結晶化させた、も
しくは、結晶性を高めた。熱アニールによって結晶化の
のち、光（レーザーなど）アニールをおこなって、さら
に結晶化を高めてもよい。また、熱アニールによる結晶
化の際に特開平６−２４４１０３、同６−２４４１０４
に記述されているように、ニッケル等のシリコンの結晶
化を促進させる元素（触媒元素）を添加してもよい。

【００７８】次にシリコン膜をエッチングして島状に形
成し、駆動回路のＴＦＴの活性層（７０１）（Ｐチャネ
ル型ＴＦＴ用）、（７０２）（Ｎチャネル型ＴＦＴ用）
とマトリクス回路のＴＦＴ（画素ＴＦＴ) の活性層（７
０３）を形成した。さらに、酸素雰囲気中でのスパッタ
法によって厚さ５００〜２０００Åの酸化珪素のゲート
絶縁膜（７０４）を形成した。ゲート絶縁膜の形成方法
としては、プラズマＣＶＤ法を用いてもよい。プラズマ
ＣＶＤ法によって酸化珪素膜を形成する場合には、原料
ガスとして、一酸化二窒素（Ｎ₂ Ｏ）もしくは酸素（Ｏ
₂ ）とモノシラン（ＳｉＨ₄ ）を用いることが好ましか
った。

【００７９】その後、厚さ２０００〜６０００Åのアル
ミニウムをスパッタ法によって基板全面に形成した。こ
こでアルミニウムはその後の熱プロセスによってヒロッ
クが発生するのを防止するため、シリコンまたはスカン
ジウム、パラジウムなどを含有するものを用いてもよ
い。そして、等方性プラズマエッチングを行いゲート電
極（７０５）、（７０６）、（７０７）と、コモン電極
（７０８）（共通電極）を形成した（図７（Ａ））。こ
の時、放電ガス電圧を適切に設定し、電極に曲面を持た
せた。その後、イオンドーピング法によって、全ての島
状活性層に、ゲート電極をマスクとして自己整合的に、
フォスフィン（ＰＨ₃ ）をドーピングガスとして、燐が
注入される。ドーズ量は１×１０¹²〜５×１０¹³原子／
ｃｍ² する。この結果、弱いＮ型領域（７０９）、（７
１０）、（７１１) が形成された。（図７（Ｂ））

【００８０】次にＰチャネル型の活性層を覆うフォトレ
ジストのマスク（７１２）及び画素ＴＦＴの活性層（７
１３）のうち、ゲート電極に平行にゲート電極（７０
８）の端から３μｍ離れた部分まで覆うフォトレジスト
のマスク（７１３) が形成される。そして、再びイオン
ドーピング法によってフォスフィンをドーピングガスと
して燐を注入する。ドーズ量は１×１０¹⁴〜５×１０¹⁵
原子／ｃｍ2 とする。この結果として、強いＮ型領域
（ソース、ドレイン）（７１４）、（７１５）が形成さ
れる。画素ＴＦＴ上のフォトレジスト（７１３）に覆わ
れていた領域（７１６）は、今回のドーピングでは燐が
注入されないので、弱いＮ型のままとなる。（図７（C
））

【００８１】次に、Ｎチャネル型ＴＦＴの活性層（７０
２）、（７０３）をフォトレジストのマスク（７１７）
で覆い、ジボラン（Ｂ₂ Ｈ₆ ）をドーピングガスとし
て、イオンドーピング法により、島状領域（７０１）に
硼素が注入される。ドーズ量は５×１０¹⁴〜８×１０¹⁵
原子／ｃｍ² とする。このドーピングでは、硼素のドー
ズ量が図７（Ｃ）における燐のドーズ量が上回るため、
先に形成されていた弱いＮ型領域（７０８）は強いＰ型
領域（７１８）に反転する。以上のドーピングにより、
強いＮ型領域（ソース／ドレイン）（７１４）、（７１
５）、強いＰ型領域（ソース／ドレイン）（７１８）、
弱いＮ型領域（低濃度不純物領域）（７１６）が形成さ
れる。（図７（Ｄ））

【００８２】その後、４５０〜８５０℃で０. ５〜３時
間の熱アニールを施すことにより、ドーピングによるダ
メージを回復せしめ、ドーピング不純物を活性化、シリ
コンの結晶性を回復させた。その後、全面に層間絶縁物
（７１９）として、プラズマＣＶＤ法によって酸化珪素
膜を厚さ３０００〜６０００Å形成した。これは、窒化
珪素膜あるいは酸化珪素膜と窒化珪素膜の多層膜であっ
てもよい。そして、層間絶縁膜（７１９）をウエットエ
ッチング法またはドライエッチング法によって、エッチ
ングして、ソース／ドレインにコンタクトホールを形成
した。

【００８３】そして、スパッタ法によって厚さ２０００
〜６０００Åのアルミニウム膜、もしくはチタンとアル
ミニウムの多層膜を形成する。これをレジストをマスク
として用い等方性プラズマエッチングした。この時、放
電ガス電圧を適切に設定し、電極に曲面を持たせ、周辺
回路の電極・配線（７２０）、（７２１）、（７２２）
および画素ＴＦＴの電極・配線（７２３）、（７２４）
を形成した。電極（７２４）は液晶駆動用電極（１１
５）を兼ねるような配線パターンとした。さらに、プラ
ズマＣＶＤ法によって、厚さ１０００〜３０００Åの窒
化珪素膜（７２５）が層間膜として形成された。（図７
（Ｅ））

【００８４】また、第二の基板（１０２）上にも第一の
基板（１０１）と同様にＴＦＴ及び共通電極を形成し
た。第一の基板（１０１）と第二の基板（１０２）上の
各素子、配線電極のパターンは図２に示すように、まず
液晶駆動用電極（１１５）、（１１６）とコモン電極
（１０７）、（１０８）の間隔が一定になるようなパタ
ーンを基本とし、ゲート電極（１０５）、（１０６）、
ソース電極（１１３）、（１１４）及びＴＦＴ（１１
１）、（１１２）については、画素の開口率が最も大き
くなるように適切な位置に配設した。

【００８５】また、第一の基板（１０１）上もしくは第
二の基板（１０２）あるいは両方の基板上には、コント
ラスト向上のため表示に関わらない部分を遮光するた
め、Ｃｒ等の金属もしくは黒色の顔料が分散された樹脂
材料などにより、ブラックマトリクスを形成した。

【００８６】その後、第一の基板（１０１）及び第二の
基板（１０２）に、ポリイミドよりなる配向膜（１１
９）、（１２０）を形成した。配向膜としてはポリイミ
ドを公知のスピンコート法もしくはＤＩＰ法などにより
形成した。次に配向膜表面をラビングした。

【００８７】ラビング方向（５０３）、（５０４）につ
いては使用する液晶材料（１２１）により異なり、第一
の基板（１０１）側の方向（５０３）は、誘電率異方性
が正の材料の場合、電界方向に非平行であって、電界方
向に４５゜またはそれより電界方向に近い角度をなす方
向とする。さらにまた、誘電率異方性が負の材料の場
合、電界に非垂直であって、電界に垂直な方向に４５°
またはそれより電界に垂直な方向に近い角度をなす方向
とする。また第二の基板（１０２）側のラビング処理
（５０３）は、第一の基板（１０１）のラビング方向に
平行、もしくは反平行をなすようになされる。

【００８８】図５及び図６にはラビング方向（５０
２）、（５０３）を示した。ラビング方向については使
用する液晶材料（１２１）により異なる。第一の基板
（１０１）側は、また第二の基板（１０２）側のラビン
グ処理は、第一の基板（１０１）のラビング方向に平
行、もしくは反平行をなすようになされる。

【００８９】このようにして形成された第一の基板（１
０１）と第二の基板（１０２）を重ね合わせて液晶パネ
ルを形成した。前記一対の基板（１０１）、（１０２）
は、基板間に直径３μｍの球状スペーサーを挟むことで
パネル面内全体で均一な基板間隔となるようにした。ま
た、前記一対の基板（１０１）、（１０２）を接着固定
するためにエポキシ系の接着剤でシールした。シールの
パターンは画素領域、周辺駆動回路領域を囲むようにし
た。この後所定の形状に前記一対の基板（１０１）、
（１０２）を切断した後、基板間に液晶材料（１２１）
を注入した。

【００９０】次に偏光板（５０１）、（５０２）を基板
の外側に二枚貼り合わせた。偏光板の配置ついて、一対
の偏光板をその光軸（５０５）、（５０６）が直交する
ように配置し、いずれか一方の偏光板の光軸、例えば偏
光板（５０１）の光軸（５０５）を、ラビング方向（５
０３）に平行にした。

【００９１】この液晶電気光学装置の光学特性を測定し
たところ、従来の電極形状からなる液晶ディスプレイよ
り、立ち上がり特性のバラツキの少ない良好な表示が得
られた。

【００９２】本実施例における構成とすれば、駆動回路
を画素部ＴＦＴと同一基板内に作製しているため、作製
コストが少なくてすむという利点がある。

【００９３】〔実施例２〕図８に本実施例の液晶電気光
学装置の断面図を示す。本実施例では、第一の基板（１
０１）及び第二の基板（１０２）として、実施例１と同
様に画素ＴＦＴ及び周辺駆動回路を形成した。但し、Ｔ
ＦＴ保護膜形成後直接配向膜を形成するのではなく、平
坦化膜（８０１）を形成し、その後配向膜（１１９）、
（１２０）を形成した。

【００９４】平坦化膜（８０１）はアクリル系樹脂もし
くはポリイミド系の樹脂から成る材料、ここではアクリ
ル系樹脂を使用した。アクリル系樹脂は２液性の熱硬化
型のものを使用した。平坦化膜の形成は公知のスピンコ
ート法等により行い、膜厚は１〜２μｍ、ここでは最大
で１．５μｍとなるようにした。その結果、ＴＦＴ等の
素子を形成することで生じた基板表面の段差は大幅に低
減した。

【００９５】その後実施例１と同様に配向膜（１１
９）、（１２０）を形成し、ラビング処理を行った。ラ
ビングの方向（５０３）、（５０４）は実施例１と同様
前記一対の基板（１０１）、（１０２）間で平行もしく
は反平行の関係を成すようにした。

【００９６】このようにして作製された第一の基板（１
０１）および第二の基板（１０２）は、実施例１と同様
な方法で液晶セルとしてセル組され液晶材料（１２１）
を前記一対の基板（１０１）、（１０２）で挟んだ。さ
らに、偏光板（５０１）、（５０２）を実施例１と同様
に配置した。

【００９７】上記の液晶電気光学装置はセル厚のむらに
よる色むらの発生もなく良好な装置を歩留り良く作製す
ることが出来た。

【００９８】なお、本実施例ではＴＦＴ保護膜形成後平
坦化膜（８０１）を形成する例を示したが、前記保護膜
の代わりに前記平坦化膜（８０１）を利用し、ＴＦＴ保
護膜が同時に基板表面の平坦化を兼ね備えるような機能
を持たせてもよい。また、平坦化膜（８０１）形成後、
配向膜（１１９）、（１２０）を形成しラビング等の配
向処理をするのではなく、平坦化膜（８０１）上を直接
ラビングしてもよい。このようにすることでＴＦＴ保護
膜及び配向膜（１１９）、（１２０）を形成する必要が
なくなり、作製工程を大幅に少なくすることが可能とな
る。

【００９９】〔実施例３〕本実施例では実施例１及び実
施例２と同様に周辺駆動回路をも基板上に形成したアク
ティブマトリクス回路とした。図９に本実施例のアクテ
ィブマトリクス基板の作製工程を示す。本実施例では、
第一の基板（１０１）及び第二の基板（１０２）として
実施例１と基本的には同様に画素ＴＦＴ及び周辺駆動回
路を形成した。但し、画素電極として、液晶駆動用電極
（９０１）及びコモン電極（９０２）に、ＩＴＯを使用
した。

【０１００】基板上の各素子、各電極の作製工程として
は、ゲート電極用のアルミニウム等から成る層を形成す
るところまでは実施例１と同様の工程で行い、等方性プ
ラズマエッチングでゲート電極（７０５）、（７０
６）、（７０７）を形成したのち、公知の方法でＩＴＯ
を１０００〜３０００Å成膜し、等方性プラズマエッチ
ングでコモン電極（９０２）を形成した（図９
（Ａ））。

【０１０１】その後周辺駆動回路等の配線用のアルミニ
ウム等からなる層を形成するところまでは実施例１と同
様の工程で行い、等方性プラズマエッチングで周辺駆動
回路の電極・配線（７２０）、（７２１）、（７２２）
及び画素ＴＦＴの電極・配線（７２３）、（７２４）を
形成したのち、公知の方法でＩＴＯを１０００〜３００
０Å成膜し、等方性プラズマエッチングで液晶駆動用電
極（９０１）を形成した。この電極は画素ＴＦＴのドレ
イン電極（７２４）と接続している（図９（Ｅ））。

【０１０２】次に、ＴＦＴ保護膜として実施例１の窒化
珪素膜（７２２）を形成した。その後平坦化膜として実
施例２のような有機樹脂膜（８０１）を形成してもよ
い。

【０１０３】一方、第二の基板（１０２）にも上記と同
じ工程で各素子、各電極等が形成された。第一の基板
（１０１）と第二の基板（１０２）の配線パターンの関
係は実施例１と同様である。

【０１０４】このようにして素子・電極等が形成された
一対の基板（１０１）、（１０２）は、実施例１に示さ
れる方法で配向処理、シール印刷、基板重ね合わせ・接
着、液晶注入、偏光板設置といった、一連の液晶パネル
作製工程を経て、液晶電気光学装置が作製された。

【０１０５】前記液晶電気光学装置は画素電極として透
光性を有するＩＴＯを使用したため、画素開口率が高
く、光源からの光を有効利用できる明るいディスプレイ
となった。

【０１０６】〔実施例４〕本実施例では、実施例１、及
び実施例２、及び実施例３で作製した液晶電気光学装置
について、表示を行った例を示す。

【０１０７】図１０は本発明の液晶電気光学装置で点順
次駆動を行った場合の各信号と表示画面の関係を示した
タイミングチャートである。本実施例の場合、１画面を
形成するのに必要な映像信号を印加する時間（１フレー
ム）を２分割し、２つの映像データで１画面とした。図
１０ではＡ₀ Ｂ₀ で１フレーム、以下フレーム毎にＣ₀
Ｄ₀ 、Ｅ₀ Ｆ₀ 、・・・という組み合わせとなる。

【０１０８】また本実施例では、前記２つの映像データ
を、前記一対の基板で交互に印加し、例えば始めの区間
（Ａ₀ 、Ｃ₀ 、Ｅ₀ 、・・・）で下基板に映像データが
印加され、次の区間（Ｂ₀ 、Ｄ₀ 、Ｆ₀ 、・・・）で上
基板に映像データが印加し、これにより１つのフレーム
が形成され以後これを繰り返すようにした。なお、映像
データと、前記データが印加される基板の関係は前記と
逆になっても構わない。

【０１０９】１つの区間では、一方の基板のゲート線に
走査信号が順次印加され、１本のゲート線が選択されて
いる期間内にサンプリングパルスによってサンプリング
された映像データがソース線に順次ホールドされその直
後にそれぞれの画素に映像データが書き込まれる。画素
に書き込まれた映像データは、液晶および容量成分によ
り１区間保持される。この間他方の基板のには映像デー
タは印加されない。次の区間では他方の基板に対して同
様に映像データが書き込まれ、前区間で映像データが印
加された基板には今度は映像データが印加されない。

【０１１０】本実施例では、フレーム周波数を６０Ｈｚ
とした。従って、１つの区間の周波数は１２０Ｈｚとな
る。このようにすることで、本実施例のように上下の基
板で映像データの出力をスイッチングしても肉眼では認
識することはできず、あたかも１つの画面が形成・表示
されているように見られた。

【０１１１】なお、本実施例では点順次駆動を例として
述べたが、線順次駆動を行ってもよい。その場合のタイ
ミングチャートを図１１に示した。

【０１１２】

【発明の効果】上記で述べたように本発明は、従来の横
方向電界駆動方式の液晶電気光学装置と比べ、液晶の立
ち上がり特性がよく、簡便な工程で液晶電気光学装置が
得られる。さらに本発明は、画素部の微細化にも対応で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における液晶電気光学装置の画素領
域の概略を示す図。

【図２】実施例１における液晶電気光学装置の断面の
概略を示す図。

【図３】従来の液晶電気光学装置において、電極間に
電界が印加された場合の電気力線を示す図。

【図４】実施例１における液晶電気光学装置におい
て、電極に電界が印加された場合の電気力線を示す図。

【図５】実施例１における液晶電気光学装置の無電界
時の液晶の配向の概略を示す図。

【図６】実施例１における液晶電気光学装置の電界印
加時の液晶の配向の概略を示す図。

【図７】実施例１における液晶電気光学装置の断面の
概略を示す図。

【図８】実施例２における液晶電気光学装置の断面の
概略を示す図。

【図９】実施例３における液晶電気光学装置の断面の
概略を示す図。

【図１０】実施例４において、実施例１及び実施例２
及び実施例３の液晶電気光学装置により点順次駆動で画
像表示を行う場合の映像データのタイミングチャートを
示す図。

【図１１】実施例４において、実施例１及び実施例２
及び実施例３の液晶電気光学装置により線順次駆動で画
像表示を行う場合の映像データのタイミングチャートを
示す図。

【符号の説明】

１０１、１０２基板１０３、１０４下地膜１０５、１０６ゲート電極１０７、１０８コモン電極１０９、１１０ゲート絶縁膜１１１、１１２スイッチング素子１１３、１１４ソース電極１１５、１１６液晶駆動用電極１１７、１１８保護膜１１９、１２０配向膜１２１液晶層（液晶分子）１２２、１２３液晶分子３０１、３０３基板３０２電極３０４電気力線の疎な領域３０５、３０６電気力線５０１偏光板（検光子）５０２偏光板（偏光子）５０３、５０４ラビング方向５０５、５０６偏光板の光軸７０１、７０２、７０３活性層７０４ゲート絶縁膜（酸化珪素）７０５、７０６、７０７ゲート線７０８、９０２コモン（共通）電極７０９、７１０、７１１弱いＮ型領域７１２、７１３フォトレジストのマスク７１４、７１５強いＮ型領域（ソース／ドレ
イン）７１６低濃度不純物領域７１７フォトレジストのマスク７１８強いＰ型領域（ソース／ドレ
イン）７１９層間絶縁膜７２０〜７２４、９０１周辺駆動回路、画素ＴＦＴの
電極・配線７２５窒化珪素膜８０１平坦化膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺本聡神奈川県厚木市長谷398番地株式会社半導体エネルギー研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しう
る液晶駆動用の一対の電極を含み、前記一対の電極は互いに略平行に配置された部分を有
し、前記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段
を備え、前記一対の電極は、両方の基板において互いに対向しな
い位置に配置されていることを特徴とする液晶電気光学
装置。
【請求項２】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しう
る液晶駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及び共通電極は互いに略平行に配置
された部分を有し、前記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段
を備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板におい
て互いに対向しない位置に配置されていることを特徴と
する液晶電気光学装置。
【請求項３】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しう
る液晶駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及び共通電極は互いに略平行に配置
された部分を有し、前記一対の基板の少なくとも一方に形成された前記液晶
駆動用電極及び／又は共通電極は、透光性を有し、前記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段
を備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板におい
て互いに対向しない位置に配置されていることを特徴と
する液晶電気光学装置。
【請求項４】少なくとも一方が透明な一対の基板と、該基板の両方に形成された電極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しう
る液晶駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及び共通電極は互いに略平行に配置
された部分を有し、前記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段
を有し、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板におい
て互いに対向しない位置に配置されており、前記基板及び電極上には平坦化膜が形成されていること
を特徴とする液晶電気光学装置。
【請求項５】請求項２乃至４において、電極は曲断面
を有することを特徴とする液晶電気光学装置。
【請求項６】請求項２乃至４において、一対の基板の
一方もしくは両方には遮光層が形成されていることを特
徴とする液晶電気光学装置。
【請求項７】請求項２乃至４において、電極には非線
型素子が接続されていることを特徴とする液晶電気光学
装置。
【請求項８】請求項２乃至４において、一対の基板の
一方もしくは両方には、周辺駆動回路が形成されている
ことを特徴とする液晶電気光学装置。
【請求項９】請求項４において、平坦化膜表面には配
向処理が施されていることを特徴とする液晶電気光学装
置。
【請求項１０】請求項４において、平坦化膜は有機樹
脂からなることを特徴とする液晶電気光学装置。
【請求項１１】少なくとも一方が透明な一対の基板
と、該基板の両方に形成された電極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しう
る液晶駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及び共通電極は互いに略平行に配置
された部分を有し、前記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段
を備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板におい
て互いに対向しない位置に配置されており、前記一対の基板間で交互に前記液晶層に対して電界を印
加することを特徴とする液晶電気光学装置。
【請求項１２】少なくとも一方が透明な一対の基板
と、該基板の両方に形成された電極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しう
る液晶駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及び共通電極は互いに略平行に配置
された部分を有し、前記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段
を備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板におい
て互いに対向しない位置に配置されており、前記一対の基板間にセル厚方向において均一な電気力線
を分布せしめることを特徴とする液晶電気光学装置。
【請求項１３】請求項１２において、電気力線は前記
一対の基板に平行な成分を有することを特徴とする液晶
電気光学装置。
【請求項１４】少なくとも一方が透明な一対の基板
と、該基板の両方に形成された電極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しう
る液晶駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及び共通電極は互いに略平行に配置
された部分を有し、前記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段
を備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板におい
て互いに対向しない位置に配置されており、前記いずれか一方の基板の前記液晶駆動用電極及び共通
電極間に電界が印加されている間は、他方の基板の前記
液晶駆動用電極及び共通電極間には電界が印加されてい
ないことを特徴とする液晶電気光学装置。
【請求項１５】少なくとも一方が透明な一対の基板
と、該基板の両方に形成された電極と、前記基板間に狭持された液晶層とを有し、前記電極は、基板面に平行な方向を含む電界を形成しう
る液晶駆動用電極及び共通電極を含み、前記液晶駆動用電極及び共通電極は互いに略平行に配置
された部分を有し、前記電極を介して液晶層に電界を印加する電界印加手段
を備え、前記液晶駆動用電極及び共通電極は、両方の基板におい
て互いに対向しない位置に配置された液晶電気光学装置
において、前記一対の基板のうちの一方の基板に設けられた前記電
極と他方の基板に設けられた前記電極とに対し、映像デ
ータが交互に入力されることで表示画面を形成すること
を特徴とする液晶電気光学装置の駆動方法。
【請求項１６】請求項１５において映像データをいず
れが一方の基板に設けられた電極に印加し、その後他方
の基板に設けられた電極に映像データを入力し、これら
を組み合わせて１フレームを成すように映像データを形
成することを特徴とする液晶電気光学装置の駆動方法。
【請求項１７】請求項１５において点順次駆動を行う
ことを特徴とする液晶電気光学装置の駆動方法。
【請求項１８】請求項１５において線順次駆動を行う
ことを特徴とする液晶電気光学装置の駆動方法。