JP5445239B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクター等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置として、例えば基板上に、画素電極と、該画素電極の選択的な駆動を行うための走査線、データ線、及び画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）を備えており、アクティブマトリクス駆動を行うものがある。

上述した電気光学装置では、基板上に検査回路が設けられ、製造工程において装置を構成する各種素子の不具合が検査される場合がある。例えば特許文献１では、ソース電極と画素電極との間に電圧レベルが時間的に変化する検査電圧を印加することで、ＴＦＴを検査するという技術が開示されている。

特許第２５１６１９７号公報

本願発明者の研究によれば、電気光学装置における高品質な画像表示を実現するために、例えば画素電極の列毎に２本のデータ線を設け、各画素への書込時間を確保しようとするものが提案されている。しかしながら、このような装置に対して上述した特許文献１に係る技術をそのまま適用しようとすると、装置構成が複雑化し、製造コストも増大してしまう。更には、正常な検査が行えなくなってしまうおそれがある。即ち、上述した技術には、装置構成を部分的に変化させたものに適用することが困難であるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、高品質な画像を表示可能であると共に、高い信頼性を有する電気光学装置及び電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、第１方向及び前記第１方向と交わる第２方向に沿って配列された複数の画素電極と、前記第１方向に並んで配列された前記複数の画素電極の一の列における第１画素電極群及び第２画素電極群に画像信号を夫々供給すると共に、前記第１方向に延在する第１データ線及び第２データ線の対が列ごとに設けられた複数のデータ線対で構成されたデータ線ブロックと、前記複数のデータ線対の一端から、前記データ線ブロックを構成する前記データ線対毎に画像信号を時系列的に順次供給する画像信号供給手段と、前記複数のデータ線対の他端から、前記データ線ブロック毎に、且つ前記第１データ線及び前記第２データ線の各々に対して別々に、検査電圧を供給する検査電圧供給手段とを備える。

本発明の電気光学装置では、例えば基板上に、走査線、データ線等の配線や画素スイッチング用のトランジスタ等の電子素子が、絶縁膜を介して相互に絶縁されつつ必要に応じて積層されることで画素電極を駆動するための回路が構成され、その上層側に第１方向及び第１方向に交わる第２方向に沿って配列された（言い換えれば、マトリクス状に配列された）複数の画素電極が設けられている。

本発明の電気光学装置の動作時には、例えば走査線を通じて、画素電極に電気的に接続された画素スイッチング用のＴＦＴのスイッチング動作が制御されると共に、第１方向に沿って設けられたデータ線を通じて画像信号が供給されることで、該ＴＦＴを介して、画素電極に対し画像信号に応じた電圧が印加される。これにより、複数の画素電極が配列された画像表示領域における画像表示が可能となる。

本発明では特に、各画素に画像信号を供給するためのデータ線は、第１方向に並んで配列された複数の画素電極の一の列における第１画素電極群及び第２画素電極群に画像信号を夫々供給するデータ線対を有している。即ち、本発明では、１列の画素電極に対して２本のデータ線が設けられている。データ線対は、第１画素電極群に画像信号を供給する第１データ線、及び第２画素電極群に画像信号を供給する第２データ線によって構成されている。このような構成によれば、例えば第１画素電極群及び第２画素電極群の各々において、同時に異なる画像信号に基づいた画像を表示することができる。その結果、画像表示領域における画素数を増加させても、同時に複数の画素に対して異なる画像信号を供給することが可能となる。よって、１画素あたりの書き込み時間を十分に確保することが可能となる。

尚、上述した第１データ線及び第２データ線は、例えば基板上で平面的に見た場合に、互いに少なくとも部分的に重なるように配置される。第１データ線及び第２データ線は、例えばアルミニウムのような非透明な材料によって構成されることが多いため、このように第１データ線及び第２データ線を互いに重ねて配置することによって、画像表示領域における非開口領域の占める割合を減少させることができる。即ち、画像表示領域における開口領域が占める割合（即ち、開口率）を向上させることができる。

本発明に係るデータ線は、複数のデータ線対（即ち、第１データ線及び第２データ線の対）によってデータ線ブロックを構成しており、画像を表示するための画像信号は、複数のデータ線対の一端から、画像信号供給手段によってデータ線ブロック毎に供給される。即ち、画像信号は、一のデータ線ブロックに含まれる複数のデータ線対に対してまとめて供給される。画像信号供給手段は、複数のデータ線ブロックに対して、時系列で順次画像信号を供給する。

他方で、本発明の電気光学装置では、複数のデータ線対の他端から検査電圧供給手段によって検査電圧を供給することで、ＴＦＴ等の不具合を検査することが可能に構成されている。ここで特に、本発明に係る検査電圧供給手段によれば、データ線ブロック毎に検査電圧が供給されると共に、第１データ線及び第２データ線の各々に対して別々に検査電圧が供給される。

具体的には、検査電圧は、例えば先ず一のデータ線ブロックに含まれる第１データ線の各々に供給される。続いて、一のデータ線ブロックに含まれる第２データ線の各々に供給される。このように、同じデータ線ブロックに含まれるデータ線であっても、第１データ線と第２データ線とでは互いに別々に検査電圧が供給される。一のデータ線ブロックに対する検査電圧の供給が終了すると、続いて他のデータ線ブロックに含まれる第１データ線、他のデータ線ブロックに含まれる第２データ線の順で、同様に検査電圧の供給が行われる。

上述した検査電圧供給手段によれば、本発明の電気光学装置のように１列の画素に対して２本のデータ線が設けられているものであっても、好適に検査を行うことが可能である。より具体的には、上述したように、複数のデータ線対を有するデータ線ブロック毎に画像信号が供給されるような装置構成においても、検査電圧供給手段における構成の複雑化やコストの増大を防止することができる。

以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、高品質な画像を表示可能であると共に、高い信頼性を実現することが可能である。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記検査電圧供給手段に、第１制御信号及び第２制御信号を夫々供給する制御信号供給手段を備え、前記検査電圧供給手段は、前記第１制御信号に基づいて前記第１データ線に前記検査電圧を供給し、前記第２制御信号に基づいて前記第２データ線に前記検査電圧を供給する。

この態様によれば、装置の検査時には、制御信号供給手段から検査電圧供給手段に対して、第１制御信号及び第２制御信号が夫々供給される。第１制御信号及び第２制御信号は、検査電圧供給手段が検査電圧を供給するタイミングを制御するための信号であり、検査電圧供給手段は、第１制御信号に基づいて第１データ線に検査電圧を供給し、第２制御信号に基づいて第２データ線に検査電圧を供給する。

より具体的には、検査電圧供給手段は、例えば第１制御信号がＨレベルであり、第２制御信号がＬレベルである場合には、第１データ線に検査電圧を供給する。また他方で、検査電圧供給手段は、第１制御信号がＬレベルであり、第２制御信号がＨレベルである場合には、第２データ線に検査電圧を供給する。

上述した第１制御信号及び第２制御信号を用いれば、第１データ線及び第２データ線の各々に対して、別々に検査電圧を供給することが極めて容易となる。従って、検査電圧による装置の検査を、極めて好適に行うことが可能となる。

上述した制御信号供給手段を備える態様では、前記第２制御信号は、前記第１制御信号の位相を反転させた反転信号にしてもよい。

このようにすれば、例えば第１制御信号がＨレベルとなる場合は、第２制御信号は第１制御信号とは異なるＬレベルとなる。同様に、第１制御信号がＬレベルとなる場合は、第２制御信号は第１制御信号とは異なるＨレベルとなる。よって、第１データ線及び第２データ線の各々に対して、別々に検査電圧を供給することが極めて容易となる。従って、検査電圧による装置の検査を、極めて好適に行うことが可能となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記検査電圧供給手段は、シフトレジスタを有している。

この態様によれば、検査電圧供給手段は、データ線ブロック毎の検査電圧の供給を、シフトレジスタによって容易且つ確実に行うことができる。即ち、検査電圧を供給すべきデータ線ブロックに対して、より好適に検査電圧を供給することができる。従って、検査電圧による装置の検査を、極めて好適に行うことが可能となる。

本発明の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（但し、その各種態様も含む）を備える。

本発明の電子機器によれば、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、高品質な画像を表示可能であると共に、信頼性の高い投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダー、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、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパーなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´線断面図である。 実施形態に係る電気光学装置の電気的な構成を示す等価回路図である。 実施形態に係る電気光学装置の内部において入出力される各種制御信号の入出力タイミングを示すタイミングチャート図である。 実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域に配置された電極及び配線等の位置関係を透過的に示した模式図である。 図５のＡ−Ａ´線断面図である。 図５のＢ−Ｂ´線断面図である。 ＴＦＴアレイ基板上の容量電極が配置された領域を、データ線及び走査線と共に示した模式図である。 検査信号供給回路の具体的な構成を示す回路図である。 非検査時の第１制御信号及び第２制御信号の状態を示すパルス図である。 検査時の第１制御信号及び第２制御信号の状態を示すパルス図である。 タイミング信号ＤＸを第１制御信号及び第２制御信号と共に示すパルス図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクターの構成を示す平面図である。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

＜電気光学装置＞
本実施形態に係る電気光学装置について図１から図１２を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、本発明の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挙げて説明する。

先ず、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る電気光学装置では、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は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板や、シリコン基板等である。対向基板２０は、例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されている。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、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と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画像表示領域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（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、ギャップ材を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。

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。尚、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。

ＴＦＴアレイ基板１０上における、画像表示領域１０ａの周辺には、デマルチプレクサ７、走査線駆動回路１０４及び外部回路接続端子１０２等が夫々形成されている。

ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見てシール領域材５２より内側には、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿う画像表示領域１０ａの一辺に沿って且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにしてデマルチプレクサ７が配置されている。尚、デマルチプレクサ７は、本発明の「画像信号供給手段」の一例である。

また、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。

ＴＦＴアレイ基板１０上における対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域には、両基板間を上下導通材で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。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、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる画素電極９が、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。

画素電極９は、対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面する側の表面、即ち画素電極９上には、配向膜１６が画素電極９を覆うように形成されている。

対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上には、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば対向基板２０における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が、例えばプロジェクター用のランプや直視用のバックライトから出射された光を透過させる開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。

遮光膜２３上には、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９と対向するように形成されている。また遮光膜２３上には、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルターが形成されるようにしてもよい。対向基板２０の対向面上における、対向電極２１上には、配向膜２２が形成されている。

尚、ここでは図示を省略しているが、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、上述したデマルチプレクサ７、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、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が設けられる。この検査回路については、後に詳しく説明する。

次に、本実施形態に係る電気光学装置の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る電気光学装置の電気的な構成を示す等価回路図である。

図３において、本実施形態に係る電気光学装置は、ＴＦＴアレイ基板１０上に、デマルチプレクサ７、走査線駆動回路１０４及び駆動信号線１７１を備えている。ＴＦＴアレイ基板１０上の外部回路接続端子１０２のうち画像信号端子１０２ｖには、外部回路としての画像信号供給回路５００が電気的に接続されている。

走査線駆動回路１０４は、シフトレジスタを有しており、走査線１１ａに、走査信号走査信号Ｇｉ（ｉ＝１、…、ｍ）を供給する。詳細には、走査線駆動回路１０４は以下に説明する所定の順番でｍ本の走査線１１を選択するとともに、当該選択した走査線１１への走査信号を選択電圧に相当するＨレベルとし、それ以外の走査線への走査信号を非選択電圧に相当するＬレベルとする。

画像信号供給回路５００は、ＴＦＴアレイ基板１０とは別体構成であり、表示動作の際には、画像信号端子１０２ｖを介してＴＦＴアレイ基板１０と電気的に接続される。画像信号供給回路５００は、走査線駆動回路１０４によって選択された走査線１１と、デマルチプレクサ７によって選ばれるデータ線６とに対応する画素電極９に対し、当該画素電極９が含まれる画素の階調に応じた電圧の画像信号を出力する。

画像表示領域１０ａにおいてデータ線６は、Ｙ方向に沿って延在して形成されている。ここでデータ線６は、ｎ（ｎは２以上の自然数である）本の上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂを含んでなる。上層側データ線６ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、下層側データ線６ｂに重なるように配置されている。ここで特に、上層側データ線６ａは、本発明の「第１データ線」の一例であり、下層側データ線６ｂは、本発明の「第２データ線」の一例である。尚、以下の説明において単に「データ線６」と言及する場合には、上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂの双方を意味するものとする。

データ線６には、画像信号供給回路５００からデマルチプレクサ７を介して画像データ信号Ｓｉｊが供給される。ここで、デマルチプレクサ７は、複数のトランジスタ７７を含んで構成されている。トランジスタ７７は、上層側データ線６ａに対応する上層側トランジスタ７７ａと、下層側データ線６ｂに対応する下層側トランジスタ７７ｂとを含んでなる。

トランジスタ７７のゲート電極には、駆動信号線１７１が接続されており、当該駆動信号線１７１から供給される駆動信号ＤＲＶに基づくタイミングでトランジスタ７７を駆動することができる。

ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見た場合に互いに重なる一対のデータ線６（即ち、上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂ）に接続された、一対のトランジスタ７７のゲート電極は、共通の一の駆動信号線１７１に電気的に接続されている。そのため、この一対のトランジスタは同じタイミングで駆動されることとなる。

６本の駆動信号線１７１は、６対のトランジスタ７７のゲート電極に夫々接続されている。例えば、６本の駆動信号線１７１の上方側から順に駆動信号を供給することによって、これら６対のトランジスタ７７を一対ずつ順次駆動することができる。

このようにトランジスタ７７が駆動されるタイミングに同期させて、画像信号供給回路５００からは、上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂに対して、夫々対応する画像データ信号Ｓｉｊが供給される。具体的には、画像信号供給回路５００からは、互いに異なる、上層側データ線６ａに対応する画像データ信号Ｓｉ１と、下層側データ線６ｂに対応する画像データ信号Ｓｉ２とを、夫々上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂが接続されている画素に対して夫々供給される。

走査線駆動回路１０４からは、Ｘ方向に沿ってｍ（ｍは２以上の自然数である）本の走査線１１が延在している。走査線１１の各々は、ＴＦＴ３０のゲート電極に電気的に接続されており、走査信号の供給タイミングに基づいて、当該走査線１１上に配置されたＴＦＴ３０を駆動させることができる。奇数行目の走査線１１上にゲート電極が接続されたＴＦＴ３０のソース領域は、上層側データ線６ａに電気的に接続されている。一方、偶数行目の走査線１１上にゲート電極が接続されたＴＦＴ３０のソース領域は、下層側データ線６ｂに電気的に接続されている。

画像表示領域１０ａにおいて、画素は、データ線６及び走査線１１の交差に対応してマトリクス状に配列されている。一の画素は、対向電極２０と液晶５０を挟持することによって液晶素子を形成する画素電極９（図２参照）、画素スイッチング用のＴＦＴ３０、及び蓄積容量７０を備えている。

ＴＦＴ３０のゲート電極は、走査線１１に電気的に接続されることによって、走査信号に応じてＴＦＴ３０はスイッチング制御される。ＴＦＴ３０がオン駆動されている場合、データ線６に電気的に接続されたソース領域に供給される画像データ信号Ｓｉｊは、ＴＦＴ３０のドレイン領域から画素電極９に供給される。

蓄積容量７０を構成する一方の電極は、共通電位線９１に電気的に接続されている。共通電位線９１は、周辺領域にまで延在しており、接続端子１０２ｃに接続されている。尚、接続端子１０２ｃは、外部接続端子１０２の一部である（図１参照）。そして、外部接続端子１０２に接続される外部装置に内蔵されており、ＬＣＣＯＭ電圧を出力する電源回路によって、接続端子１０２ｃはＬＣＣＯＭ電圧に保持される。

尚、本実施形態では画像信号供給回路５００を外部回路として外部接続端子１０２の一部である１０２ｖに接続することによって画像データ信号を取り込んでいるが、画像データ信号を出力するデータ信号供給回路を、ＴＦＴアレイ基板１０上に併せて形成してもよい。即ち、画像信号供給回路５００は、液晶装置内部にデータ信号供給回路として組み込まれていてもよい。

また、本実施形態に係る電気光学装置では特に、データ線６の画像信号が供給される側とは反対側（即ち、図３における上方側）には、検査信号を供給するための検査信号供給回路６００が設けられている。検査信号供給回路６００は、本発明の「検査信号供給手段」の一例であり、上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂの各々に電気的に接続されている。検査信号供給回路６００の具体的な構成及び動作については、後に詳述する。

ここで、本実施形態に係る電気光学装置の内部において入出力される各種制御信号について、図３に加えて図４を参照して具体的に説明する。図４は、本実施形態に係る電気光学装置の内部において入出力される各種制御信号の入出力タイミングを示すタイミングチャート図である。

まず、図４（ａ）を参照して、走査線駆動回路１０４から走査線１１を介して各画素に供給される走査信号Ｇｍの供給タイミングについて説明する。

ｍ本の走査線１１のうち、互いに隣り合う２本の走査線１１には、同じタイミングで走査信号Ｇｍが供給される。つまり、連続する２本の走査線１１上に配置された画素は、夫々同じタイミングで駆動される。具体的には、走査線１１から所定のタイミングで、パルス的に走査信号Ｇ１及びＧ２、Ｇ３及びＧ４、…、Ｇｍ−１及びＧｍの順で印加される。

次に、図４（ｂ）及び（ｃ）を参照して、駆動信号線１７１からデマルチプレクサ７のトランジスタ７７に駆動信号ＤＲＶが供給されるタイミング、及び画像表示領域１０ａに配列された画素に書き込まれる電位について説明する。

走査線１１に走査信号Ｇ１及びＧ２が供給されている間（図４における期間１を参照）、６本の駆動信号線１７１には、駆動信号ＤＲＶ１、ＤＲＶ２、…、ＤＲＶ６が順次供給される。

図３に示すように、駆動信号ＤＲＶ１が供給されると、画素１００（１１）及び１００（２１）に対応するトランジスタ７７が駆動され、当該画素１００（１１）及び１００（２１）が書き込み可能な状態になる。また、同時に駆動信号ＤＲＶ１は、画素１００（１７）及び１００（２７）などの、他のデータ線グループに属する画素に対応するトランジスタ７７にも供給されるため、これらの画素もまた書き込み可能な状態になる。

続いて、駆動信号ＤＲＶ２が供給されると、画素１００（１２）及び１００（２２）に対応するトランジスタ７７が駆動され、当該画素１００（１２）及び１００（２２）が書き込み可能な状態になる。また、同時に駆動信号ＤＲＶ１は、画素１００（１８）及び１００（２８）などの、他のデータ線グループに属する画素に対応するトランジスタ７７にも供給されるため、これらの画素もまた書き込み可能な状態になる。書き込み可能な状態にある画素には、データ線駆動回路から供給された画像データ信号Ｓｉｊが印加される。このようにして、画像表示領域１０ａにおける全ての画素に対して書き込みが終了すると、再び上記動作を繰り返すことにより、フィールド毎に表示画像を更新する。尚、画素に書き込まれた画像データ信号Ｓｉｊは、次のフィールドにおいて再び書き込みが行われるまで保持される。

次に、本実施形態に係る電気光学装置におけるＴＦＴアレイ基板１０上に形成された積層構造について、図５から図７を参照して詳細に説明する。ここに、図５は、本実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域１０ａにおいて、電気光学動作を行うために配置された電極及び配線等の位置関係を透過的に示した模式図である。図６及び図７は夫々、図５のＡ−Ａ´線及びＢ−Ｂ´における断面図である。尚、図５から図７では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。また、図示された内容の理解を容易にするために、図５から図７に表された構造の一部を部分的に省略している。

ここで、補足して説明すると、図６は、図３において、ｍ本の走査線１１のうち奇数行の走査線１１に対応する画素（即ち、ＴＦＴ３０が下層側データ線６ｂに接続されている画素）の積層構造を示す断面図である。また、図７に示す断面図は、図３において、ｍ本の走査線１１のうち偶数行の走査線１１に対応する画素（即ち、ＴＦＴ３０が上層側データ線６ａに接続されている画素）の積層構造を示す断面図である。

先ず、図５及び図６を参照して、ｍ本の走査線１１のうち奇数行の走査線１１に対応する画素の積層構造について説明する。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、走査線１１が形成されている。ここで、走査線１１は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見てＸ方向に延在するように形成されている。走査線１１は、遮光性の導電材料、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）等から形成されており、ＴＦＴアレイ基板１０の裏側（即ち図５において下方側から）から入射しようとする光を遮光することにより、走査線１１より上層側に形成された配線、素子等が光に曝されることを防止する。

本実施形態では、ＴＦＴ３０の半導体層が光に曝されることにより、リーク電流が発生し、ＴＦＴの保持特性が低下することを抑制するために、走査線１１はＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、ＴＦＴ３０が形成されている領域よりも幅広に形成されている。このように走査線１１を幅広に形成することにより、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクター等で他の電気光学装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などの戻り光に対して、ＴＦＴ３０の半導体層を殆ど或いは完全に遮光できる。その結果、電気光学装置の動作時に発生する光リーク電流は低減される。従って、表示画像のコントラスト比が向上され、高品位の画像表示が可能となる。

走査線１１の上層側には、第１層間絶縁膜１２を介して、ＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、Ｘ方向に延在するように形成された走査線１１と、Ｙ方向に延在するように形成されたデータ線６との交差に対応するように、画素毎に配置されている。

ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａと、その上層側にゲート絶縁膜１３を介して配置されたゲート電極３０ｂとを含んで構成されている。ここで、半導体層３０ａは、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２及びドレイン領域３０ａ３から構成されている（図６参照）。尚、チャネル領域３０ａ２とソース領域３０ａ１、又は、チャネル領域３０ａ２とドレイン領域３０ａ３との界面にはＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域が形成されていてもよい。

ゲート電極３０ｂは、ゲート絶縁膜１３を介して半導体層３０ａの上層側に、チャネル領域３０ａ２に対向するように形成されている。そして、ゲート電極３０ｂは、層間絶縁膜１２及びゲート絶縁膜１３に開孔されたコンタクトホール５１を介して、走査線１１に電気的に接続されている（図５参照）。

ソース領域３０ａ１は、ゲート絶縁膜１３及び第２層間絶縁膜１４に開孔されたコンタクトホール３２を介して、ソース領域３０ａより上層側に形成された下層側データ線６ｂに電気的に接続されている。下層側データ線６ｂは、遮光性の導電材料、例えば、Ａｌ（アルミニウム）等から形成されており、ＴＦＴアレイ基板１０の表側（即ち図５において上方側から）から入射しようとする光を遮光することにより、下層側データ線６ｂより下層側に形成された配線、素子等が光に曝されることを防止する。その結果、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクター等で他の電気光学装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などの戻り光に対して、ＴＦＴ３０を殆ど或いは完全に遮光でき、高品位の画像表示が可能となる。

ドレイン領域３０ａ３は、ゲート絶縁膜１３及び第２層間絶縁膜１４に開孔されたコンタクトホール３５を介して、第１中継層４１に電気的に接続されている。ここで第１中継層４１は、下層側データ線６ｂと同層に形成されている。第１中継層４１は下層側データ線６ｂと同種の材料から形成されており、例えば第２層間絶縁膜１４上にベタ状に形成された導電層をパターニングすることにより、下層側データ線６ｂと同層に形成されている。

第２中継層４２は、第１中継層７より上層側に形成されており、第３層間絶縁膜１５に開孔されたコンタクトホール３６を介して第１中継層４１に電気的に接続されている。

第３中継層４３は、第２中継層４２より更に上層側に形成されており、第４層間絶縁膜１６に開孔されたコンタクトホール３７を介して第２中継層４２に電気的に接続されている。

画素電極９は、第３中継層４３より上層側に形成されており、第５層間絶縁膜１７及び第６層間絶縁膜１８に開孔されたコンタクトホール３８を介して第３中継層４３に電気的に接続されている。このように、画素電極９は、第１中継層４１、第２中継層４２及び第３中継層４３を介して、ＴＦＴ３０のドレイン領域３０ａ３に電気的に接続されている。その結果、ＴＦＴ３０がオン駆動されるタイミングで、画素電極９には、画像信号が供給される。

画素電極９より容量絶縁膜７２を介して下層側には容量電極７１が形成されている。即ち、画素電極９及び容量電極７１が容量絶縁膜７２を挟持することにより、蓄積容量７０が形成されている。

本実施形態では特に、画素電極９及び容量電極７１は共にＩＴＯから形成されている。ＩＴＯは透明な導電性材料であるため、容量電極を開口領域に広く形成することができ、大きな容量値を有する蓄積容量７０を形成することができる。

ここで図８は、ＴＦＴアレイ基板１０上の容量電極７１が配置された領域を、データ線６及び走査線１１と共に示した模式図である。図８では、説明の便宜上、容量電極７１の下層側に形成されているデータ線６及び走査線１１を透過的に示しており、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

データ線６及び走査線１１は夫々、Ｙ方向及びＸ方向に延在している。各画素は、データ線６及び走査線１１によって区分けされている。容量電極７１は画素毎に開口領域５ａを有しており、当該開口領域５ａは、その内側にコンタクトホール３８が位置するように形成されている。開口領域５ａは、コンタクトホール３８に比べて広く形成されているので、画素電極９及び第３中継層４３を、コンタクトホール３８を介して電気的に接続しても、画素電極９及び第３中継層４３間を、容量電極７１に短絡することなく安全に接続することができる。

また、上述したように、容量電極７１は透明な導電性材料であるＩＴＯから形成されているため、図８に示すように画像表示領域の広い範囲に渡って形成することができる。その結果、比較的大きな容量値を有する蓄積容量７０を形成することができ、画素の保持特性を高めることが可能となる。

また本実施形態では、データ線６が二重に渡って形成されているため、ＴＦＴアレイ基板１０付近の積層構造が複雑になる傾向にある。このような場合に、比較的積層構造がシンプルな画素電極９側に蓄積容量７０を形成することで、容易に蓄積容量７０を付加することができる。特に、画素電極９を、蓄積容量７０を構成する一方の電極として利用すれば、積層構造が複雑化することを効果的に抑制することができる。

下層側データ線６ｂの上層側には、第３層間絶縁膜１５を介してシールド層８が形成されている。シールド層８は、下層側データ線６ｂが、シールド層８より更に上層側に第４層間絶縁膜１６を介して形成された上層側データ線６ａとの間でカップリングが生じること（即ち、上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂ間の電位差に起因して生じる電界によって、夫々印加されている画像信号が乱れてしまうこと）を抑制又は防止するために形成されている。

ここで図５に示すように、シールド層８は、データ線６及び走査線１１が交差する交差領域を除く非開口領域において、データ線６より幅広に形成されている。上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂとの間に生じる電界は、ＴＦＴアレイ基板１０に平行な面方向の成分を多かれ少なかれ有するため、その一部はシールド層８の端部を回りこむこととなる。このような場合であっても、シールド層８を上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂに比べて十分大きく形成することによって、端部の外側を回りこむ電界を効果的に減少させることができる。

尚、ｍ本の走査線１１のうち奇数行の走査線１１に対応する画素において、上層側データ線６ａは、何ら電気的に接続されていない。

続いて、図５及び図７を参照して、ｍ本の走査線１１のうち偶数行の走査線１１に対応する画素の積層構造について説明する。尚、ｍ本の走査線１１のうち奇数行の走査線１１に対応する画素の積層構造と共通する配線及び素子等に関しては、その説明を適宜省略し、共通の符号を付すこととする。

ソース領域３０ａ１は、ゲート絶縁膜１３及び第２層間絶縁膜１４に開孔されたコンタクトホール３２を介して、ソース領域３０ａより上層側に形成された第４中継層４４に電気的に接続されている。第４中継層４４は、第３層間絶縁膜１５を介して更に上層側に形成された第５中継層４５にコンタクトホール３３を介して電気的に接続されている。そして、第５中継層４５は、第４層間絶縁膜１６を介して更に上層側に形成された上層側データ線６ａにコンタクトホール３４を介して電気的に接続されている。

ここで、上層側データ線６ａは、下層側データ線６ｂと同様に、遮光性の導電材料、例えば、Ａｌ（アルミニウム）等から形成されている。よって、上層側データ線６ａは、ＴＦＴアレイ基板１０の表側（即ち図７において上方側から）から入射しようとする光を遮光することにより、上層側データ線６ａより下層側に形成された配線、素子等が光に曝されることを防止する。その結果、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクター等で他の電気光学装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などの戻り光に対して、ＴＦＴ３０を殆ど或いは完全に遮光でき、高品位の画像表示が可能となる。本実施形態では特に、上述の下層側データ線６ｂと併せてＴＦＴ３０の半導体層３０ａを二重に遮光することができるため、優れた遮光性を得ることができる。

図６と同様に、上層側データ線６ａの下層側には、シールド層８が形成されている。シールド層８は、上層側データ線６ａが、シールド層８より更に下層側に第３層間絶縁膜１５を介して形成された下層側データ線６ｂとの間でカップリングが生じること（即ち、上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂ間の電位差に起因して生じる電界によって、夫々印加されている画像信号が乱れてしまうこと）を抑制又は防止するために形成されている。

尚、ｍ本の走査線１１のうち偶数行の走査線１１に対応する画素において、下層側データ線６ｂは、何ら電気的に接続されていない。

ｍ本の走査線１１のうち偶数行の走査線１１に対応する画素におけるその他の積層構造は、ｍ本の走査線１１のうち奇数行の走査線１１に対応する画素における積層構造（図６を参照）と同様である（図５及び図６を参照）。

以上のように、本実施形態に係る電気光学装置によれば、データ線を二重に重ねて形成することによって、画素への書き込み効率を格段に向上させ、表示画像の高品位化を図ることができる。

次に、本実施形態に係る電気光学装置に設けられた検査信号供給回路６００（図３参照）について、図９から図１２を参照して具体的に説明する。

先ず、本実施形態に係る検査信号供給回路６００の構成について、図９を参照して説明する。ここに図９は、検査信号供給回路の具体的な構成を示す回路図である。

図９において、本実施形態に係る検査信号供給回路６００は、シフトレジスタ６１０、第１制御トランジスタ６２１、第２制御トランジスタ６２２、第３制御トランジスタ６２３、第４制御トランジスタ６２４、第１制御信号供給線６３１、第２制御信号供給線６３２、第１スイッチングトランジスタ６４１、第２スイッチングトランジスタ６４２、検査信号供給線６５０を備えて構成されている。

シフトレジスタ６１０は、入力される制御信号ＤＸに基づいて、複数のデータ線ブロックから一のデータ線ブロックを選択可能に構成されている。

第１制御トランジスタ６２１及び第４制御トランジスタ６２４は、第２制御信号ＳＳ２を供給する第２制御信号供給線６３２と夫々電気的に接続されている。第２制御トランジスタ６２２及び第３制御トランジスタ６２３は、第１制御信号ＳＳ１を供給する第１制御信号供給線６３１と夫々電気的に接続されている。第１制御トランジスタ６２１、第２制御トランジスタ６２２、第３制御トランジスタ６２３、第４制御トランジスタ６２４は、第１制御信号ＳＳ１及び第２制御信号ＳＳ２に基づいて、上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂのいずれを選択するかを決定する。

第１スイッチングトランジスタ６４１は、上層側データ線６ａ及び検査信号供給線６５０間に設けられている。第１スイッチングトランジスタ６４１がオンにされると、検査信号供給線６５０から、上層側データ線６ａに検査信号ＣＸ１〜ＣＸ６が夫々供給される。また、第２スイッチングトランジスタ６４２は、下層側データ線６ｂ及び検査信号供給線６５０間に設けられている。第２スイッチングトランジスタ６４２がオンにされると、検査信号供給線６５０から、下層側データ線６ｂに検査信号ＣＸ１〜ＣＸ６が夫々供給される。

続いて、本実施形態に係る検査信号供給回路６００の動作について、図９に加えて、図１０から図１２を参照して説明する。ここに図１０は、非検査時の第１制御信号及び第２制御信号の状態を示すパルス図であり、図１１は、検査時の第１制御信号及び第２制御信号の状態を示すパルス図である。また図１２は、タイミング信号ＤＸを第１制御信号及び第２制御信号と共に示すパルス図である。

図１０において、本実施形態に係る検査信号供給回路６００における第１制御信号線６３１及び第２制御信号線６３２には、非検査時において、夫々図に示すような第１制御信号ＳＳ１及び第２制御信号ＳＳ２が供給される。即ち、非検査時の第１制御信号ＳＳ１及び第２制御信号ＳＳ２は、常にＨレベルとされている。

図１１において、本実施形態に係る検査信号供給回路６００における第１制御信号線６３１及び第２制御信号線６３２には、検査時において、夫々図に示すような第１制御信号ＳＳ１及び第２制御信号ＳＳ２が供給される。即ち、第１制御信号ＳＳ１及び第２制御信号ＳＳ２は、所定間隔で交互にＨレベル又はＬレベルとされる。ここで特に、第２制御信号ＳＳ２は、第１制御信号ＳＳ１の反転信号（即ち、位相を反転させた信号）とされている。

図１１に示したような制御信号が供給されると、第１制御信号供給線６３１と電気的に接続された第２制御トランジスタ６２２及び第３制御トランジスタ６２３がオンとされる際には、第２制御信号供給線６３２と電気的に接続された第１制御トランジスタ６２１及び第４制御トランジスタ６２４はオフとされる。この場合、第２スイッチングトランジスタ６４２がオンとされ、下層側データ線６ｂに検査信号が供給される。

一方で、第１制御信号供給線６３１と電気的に接続された第２制御トランジスタ６２２及び第３制御トランジスタ６２３がオフとされる際には、第２制御信号供給線６３２と電気的に接続された第１制御トランジスタ６２１及び第４制御トランジスタ６２４はオンとされる。この場合、第１スイッチングトランジスタ６４１がオンとされ、上層側データ線６ａに検査信号が供給される。

上述したように、本実施形態に係る検査信号供給回路６００によれば、上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂに対して、別々に検査信号を供給することが可能である。

図１２において、シフトレジスタ６１０（図９参照）に入力される信号ＤＸは、同時に画像信号が供給される６本のデータ線６のブロックの各々に対応するように供給される。信号ＤＸの幅は、第１制御信号ＳＳ１及び第２制御信号ＳＳ２が夫々Ｈレベルである期間及びＬレベルである期間の合計した幅に対応している。これにより、ブロック単位で、上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂに検査信号が供給される。

具体的には、１ブロック目の上層側データ線６ａ、１ブロック目の下層側データ線６ｂ、２ブロック目の上層側データ線６ａ、２ブロック目の下層側データ線６ｂ、３ブロック目の上層側データ線６ａ・・・といった順で、夫々検査信号が供給される。

尚、画像信号供給側のＤＲＶ１〜６は、検査時には常にＨレベルとされていてよい。

以上のように、本実施形態に係る検査信号回路６００によれば、複数のデータ線６に対してブロック単位で、且つ上層側データ線６ａ及び下層側データ線６ｂ別々に検査信号を供給することができるため、本実施形態のようにデータ線を積層して設ける場合であっても、回路構成の複雑化やコストの増大を防止しつつ、好適に検査を行うことが可能である。

従って、本実施形態に係る電気光学装置によれば、高品質な画像を表示可能であると共に、高い信頼性を実現することが可能である。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図１３は、プロジェクターの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクターについて説明する。

図１３に示されるように、プロジェクター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１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び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パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネル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。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルターを設ける必要はない。

尚、図１３を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダー型、モニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、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が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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、及び該電気光学装置を備えた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。

６ａ…上層側データ線、６ｂ…下層側データ線、９…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１１…走査線、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ、３０ａ…半導体層、３０ｂ…ゲート電極、５０…液晶層、７０…蓄積容量、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、５００…画像信号供給回路、６００…検査信号供給回路、６１０…シフトレジスタ、６２１…第１制御トランジスタ、６２２…第２制御トランジスタ、６２３…第３制御トランジスタ、６２４…第４制御トランジスタ、６３１…第１制御信号供給線、６３２…第２制御信号供給線、６４１…第１スイッチングトランジスタ、６４２…第２スイッチングトランジスタ、６５０…検査信号供給線

Claims (4)

1. 第１方向及び前記第１方向と交わる第２方向に沿って配列された複数の画素電極と、
   前記第１方向に並んで配列された前記複数の画素電極の一の列における第１画素電極群及び第２画素電極群に画像信号を夫々供給すると共に、前記第１方向に延在する第１データ線及び第２データ線の対が列ごとに設けられた複数のデータ線対で構成されたデータ線ブロックと、
   前記複数のデータ線対の一端から、前記データ線ブロックを構成する前記データ線対毎に画像信号を時系列的に順次供給する画像信号供給手段と、
   前記複数のデータ線対の他端から、前記データ線ブロック毎に、且つ前記第１データ線及び前記第２データ線の各々に対して別々に、検査電圧を供給する検査電圧供給手段と、を備え、
   前記検査電圧供給手段は、第１制御信号及び第２制御信号を夫々供給する制御信号供給手段を備え、前記第１制御信号に基づいて前記第１データ線に前記検査電圧を供給し、前記第２制御信号に基づいて前記第２データ線に前記検査電圧を供給する
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記第２制御信号は、前記第１制御信号の位相を反転させた反転信号であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記検査電圧供給手段は、シフトレジスタを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項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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