JP5211985B2 - 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ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイ基板と対向基板との間に電気光学物質である液晶層を挟持してなるものがある。ＴＦＴアレイ基板上には、マトリクス状に配列された複数の画素電極が備えられ、これらの配列された平面領域が画像表示領域とされる。但し、平面配列された複数の画素電極のうち、上下左右の端或いはその付近に配置された画素電極において、中央付近に配置された画素電極と同じように良好な電気光学動作を行うことは困難である。このため、平面配列された複数の画素電極のうち縁付近配置されたものは、画像表示に寄与しないダミー画素電極として用いられる場合がある（特許文献１参照）。

また他方で、画像表示領域の周辺に位置する周辺回路部において、画像表示とは関係の無い電界が発生することにより、液晶等が劣化してしまうことが知られている。このような電界の発生を抑制するために、例えば周辺回路部における金属遮光層の電位を、対向電極及び補助容量の電位と等しくするという技術が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００５−７７６３６号公報 特許第３４７５４２１号公報

上述したダミー画素電極は、表示される画像には寄与しないものの、典型的には画素電極と同様に駆動される。しかしながら、ダミー画素電極に画素電極と同様の電圧が印加されてしまうと、上述したように、直流電流が流れてしまうことに起因する液晶層の劣化を招いてしまうおそれがある。即ち、ダミー画素電極を設けるという技術には、画像表示には不要である電界が発生してしまうことにより、装置の信頼性を低下させてしまうおそれが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、信頼性の高い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、基板及び対向基板間に電気光学物質が挟持されてなる電気光学装置であって、前記基板上の画素領域に、透明材料からなる画素電極及び該画素電極に対応して設けられたトランジスタを含む画素部と、前記画素領域の周囲を少なくとも部分的に占めるダミー画素領域に、透明材料からなるダミー画素電極及び該ダミー画素電極に対応して設けられたダミートランジスタを含むダミー画素部と、前記ダミー画素領域の周囲を少なくとも部分的に占める周辺領域に、前記ダミー画素電極と少なくとも部分的に電気的に接続され、透明材料からなる周辺電極と、前記対向基板上に設けられた対向電極に供給される電位が供給され、前記周辺電極と電気的に接続された電位中継層とを備え、前記画素領域に、前記画素電極の第１辺に沿って第１方向に延在する第１遮光膜と、前記画素電極の第１辺と交差する第２辺に沿って前記第１方向と交差する第２方向に延在する島状の第２遮光膜と、前記ダミー画素領域に、前記ダミー画素電極の第１辺に沿って前記第１方向に延在する第３遮光膜と、前記ダミー画素電極の第１辺と交差する第２辺に沿って前記第２方向に延在する島状の第４遮光膜とを備え、前記第３遮光膜は、前記ダミー画素電極及び前記ダミー画素電極と隣り合う他のダミー画素電極と重なるように、且つ、前記第１遮光膜よりも幅広となるように両側に突出した部分を有し、前記第４遮光膜は、隣り合う前記第３遮光膜の突出していない部分の間を前記第２方向に延在し、前記第２遮光膜よりも幅広に形成されている。
また、前記ダミー画素領域に、隣り合う前記第３遮光膜の突出した部分の間を覆うと共に、前記第３遮光膜と前記第４遮光膜との間を覆う遮光層を備える。

本発明の電気光学装置によれば、例えばデータ線及び走査線等の各種配線や電極が形成された基板と、この基板に対向するように配置された対向基板間に液晶等の電気光学物質が挟持されており、基板間に電圧を印加させることで電気光学物質を制御し画像を表示させる。

基板上における画素領域（即ち、画像表示を行う領域）には、画素電極及び該画素電極への画像信号の供給を制御するトランジスタを含む画素部が、画素毎に設けられている。画素部では、例えば走査線からトランジスタに対して走査信号が供給され、データ線から画素電極への画像信号の供給が制御される。これにより、所謂アクティブマトリクス方式による画像表示が行われる。

基板上における画素領域の周囲を少なくとも部分的に占めるダミー画素領域には、ダミー画素電極及びダミートランジスタを含むダミー画素部が、画素領域における画素を模擬するダミー画素毎に設けられている。ダミー画素領域は、画像表示に寄与しない領域であり、例えばデータ線等に対する画像信号等の書き込み始めに位置し、かかる配線の電位が安定し難い部分や、製造時に配向膜に対するラビング処理の削りカスが除去され難く残存し易い部分等が含まれる。このため、ダミー画素領域にダミー画素部を設けることで、より安定した画像表示を行うことが可能となる。

ダミー画素部は、液晶等の電気光学物質を制御しないように、又は画素部とは異なる制御（例えば、黒表示）が行われるように構成される。或いは、画素部と同様に駆動されるが、遮光領域とされることで画像に寄与しないように構成される。尚、ダミー画素部は、画素部と概ね同様の構成とされるが、部分的に異なる構成とされてもよい。即ち、画素部と同様の駆動を行うことで、上述した安定した画像表示を行えるという効果が得られる範囲であれば、画素部と多少異なるように構成されていても構わない。

基板上におけるダミー画素領域の周囲を少なくとも部分的に占める周辺領域には、周辺電極が設けられている。周辺電極は、例えば画素部における画素電極及びダミー画素部におけるダミー画素電極と同一層に形成される電極であり、一対の基板間に挟持される電気光学物質に配向膜等を介して対向するように配置されている。

ここで特に、周辺電極は、ダミー画素電極と少なくとも部分的に電気的に接続されている。尚、ここでの「部分的に」とは、少なくとも周辺電極の一部とダミー画素電極の一部とが電気的に接続されていることを意味している。即ち、広義においては、周辺電極及びダミー画素電極が夫々複数存在している場合に、一の電極と一のダミー画素電極とが電気的に接続されている状態も含まれる。但し、典型的には、全ての周辺電極及び全てのダミー画素電極が電気的に接続される。即ち、全ての周辺電極及び全てのダミー画素電極が同電位となるように構成される。

周辺電極には、電位供給手段によって電位が供給される。これにより、周辺電極と電気的に接続されたダミー画素電極にも、電位供給手段からの電位が供給される。電位供給手段は、対向基板上に設けられた対向電極に、周辺電極に対して供給する電位と同一の電位を供給している。よって、対向電極と周辺電極及びダミー画素電極とは互いに同一の電位となる。尚、ここでの「同一」とは、厳密に同じ値であることを要せず、互いの値が、実質的に同じ値と呼べるまでに近い値であることを意味している。言い換えれば、周辺電極に供給される電位と対向電極に供給される電位とを近付ける（即ち、対向電極の電位と周辺電極及びダミー画素電極の電位とを近付ける）ことによっても、後述する本発明の効果は相応に得られる。

対向電極の電位と周辺電極及びダミー画素電極の電位とが同一とすることで、対向電極とダミー画素電極との間に直流電流が流れることを防止することが可能となる。ここで仮に、対向電極とダミー画素電極との間に直流電流が流れてしまうと、対向電極及びダミー画素電極間に存在する電気光学物質が劣化することにより、表示不良や不具合を引き起こすおそれがある。しかるに本発明では、電位供給線が対向電極及び周辺電極に対して夫々同一の電位を供給するように構成されているため、装置の信頼性を向上させることが可能である。

尚、上述した効果は、典型的には、画素領域により近い位置である程顕著に発揮される。よって、複数のダミー画素電極に対して、部分的に対向電極と同一の電位が供給されるようにする場合には、画素領域により近い位置に存在するダミー画素電極に対して、対向電極と同一の電位が供給されるようにすることが望ましい。

以上説明したように、本発明の電気光学装置によれば、対向電極とダミー画素電極との間に直流電流が流れてしまうことを防止することができる。従って、装置の信頼性を極めて効果的に向上させ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、前記ダミー画素電極は、互いに隣り合うように配置された他のダミー画素電極と電気的に接続されている。

この態様によれば、互いに隣り合うように配置されたダミー画素電極が互いに電気的に接続されているため、一のダミー画素電極が周辺電極と電気的に接続されていれば、一の電極に電気的に接続された他のダミー画素電極にも、周辺電極に供給された電位が供給される。よって、周辺電極及びダミー画素電極間を電気的に接続する接続部の数を減少させることができる。また、複数のダミー画素電極の各々における電位を互いに均一にすることが可能である。従って、より好適に対向電極とダミー画素電極との間に直流電流が流れてしまうことを防止することが可能である。

尚、互いに電気的に接続されるダミー画素電極は、複数のダミー画素電極の一部であってもよい。即ち、全てのダミー画素電極が互いに電気的に接続されていなくとも、上述した効果は相応に得られる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ダミー画素電極は、前記ダミートランジスタと電気的に接続されないように形成されている。

この態様によれば、ダミー画素電極がダミートランジスタと電気的に接続されないように形成されているため、電位供給線から周辺電極を介してダミー画素電極に供給された電位が、ダミートランジスタに供給されてしまうことを防止できる。また、ダミートランジスタを駆動する際にデータ線等から供給される画像信号がダミー画素に供給されてしまうことによって、ダミー画素が対向電極と同一の電位とならなくなってしまうことを防止できる。よって、より確実に対向電極とダミー画素電極との間に直流電流が流れてしまうことを防止することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記周辺電極は、前記画素電極及び前記ダミー画素電極の少なくとも一方と同一の形状にパターニングされている。

この態様によれば、周辺電極が、画素電極及びダミー画素電極の少なくとも一方と同一の形状にパターニングされているため、周辺電極をより容易に形成できる。即ち、周辺電極を、画素電よく及びダミー画素電極を形成する工程と同様の工程において形成することができるため、製造における工程数及びコストの増加を防止することができる。

上述した周辺電極がパターニングされている態様では、前記周辺電極は、互いに隣り合うように配置された他の周辺電極と電気的に接続されるように構成してもよい。

このように構成すれば、互いに隣り合うように配置された周辺電極同士が互いに電気的に接続されるため、電位供給線が、パターニングされた一の周辺電極に電気的に接続されていれば、一の周辺電極と電気的に接続された他の周辺電極にも、電位供給線からの電位が供給される。よって、電位供給線を、パターニングされた全ての周辺電極に対して電気的に接続せずに済む。従って、装置構成が複雑化してしまうことを効果的に防止できる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極及び前記トランジスタ間を電気的に接続する島状の中継層と、前記中継層と同一層に、前記中継層の周囲を占める開口を隔てて、前記中継層を少なくとも部分的に囲うように形成される容量線とを更に備える。

この態様によれば、画素部における画素電極及びトランジスタは、島状の中継層を介して互いに電気的に接続される。例えば中継層は、画素電極が形成される層と、トランジスタが形成される層との間に位置する層として形成され、画素電極及びトランジスタに対して夫々コンタクトホールを介して電気的に接続される。これにより、画素電極及びトランジスタが互いに電気的に接続される。

中継層と同一層には、中継層の周囲を占める開口を隔てて、中継層を少なくとも部分的に囲うように容量線が形成される。即ち、容量線は中継層と同一層に形成されるが、開口を隔てることによって、中継層と電気的に接続されないように形成されている。尚、ここでの「同一層」とは、同一の成膜工程によって形成される層であることを意味しており、層の厚さや位置などは異なっていても構わない。容量線は、例えば容量電極に電気的に接続する、或いは容量線の一部が容量電極として機能することで、蓄積容量を形成する。

上述した中継層及び容量線を設けることにより、画素電極及びトランジスタ間を確実に電気的に接続すると共に、蓄積容量を形成することが可能となるため、より高品質な画像を表示することが可能となる。尚、中継層及び容量線は、典型的には、画素領域及びダミー画素領域の両方の領域に設けられる。但し、画素領域においては、開口領域を狭めないように（即ち、開口率が低下しないように）形成されることが望ましい。

上述した中継層及び容量線を更に備える態様では、前記中継層及び前記容量線より下層側に、前記基板上で平面的に見て、前記開口を少なくとも部分的に覆うように形成された遮光層を更に備えるように構成してもよい。

このように構成すれば、遮光層によって、中継層及び容量線間に生じている開口を通過しようとする光を遮光することができる。このため、遮光領域（即ち、画像の表示に寄与しないように光を通過させない領域）として規定されたダミー画素領域において、入射した光が通過してしまうことを防止することができる。従って、装置を通過すべきでない光が通過してしまうことにより、表示不良が発生してしまうことを防止することが可能である。

また、画素領域において、開口を介してトランジスタ等に光が入射することで、リーク電流が発生してしまうことを防止することができる。従って、リーク電流に起因して装置に不具合が生じてしまうことを防止することが可能である。尚、画素領域における遮光層は、上述した容量線と同様に、開口領域を狭めないように形成されることが望ましい。

上述した遮光層を更に備える態様では、前記遮光層は、前記容量線と電気的に接続されるように構成してもよい。

このように構成すれば、遮光層及び容量線が互いに電気的に接続されるため、遮光層は、容量線としても機能する。よって、より好適に蓄積容量を形成することが可能となる。従って、より高品質な画像を表示することが可能である。尚、容量線と電気的に接続される遮光層は、部分的なものであってもよい。即ち、遮光層の全てが容量線と電気的に接続されなくともよく、容量線として機能する一の遮光層と、一の遮光層とは電気的に接続されていない他の遮光層が混在していても構わない。

上述した中継層及び容量線を更に備える態様では、前記周辺領域において、前記中継層及び前記容量線と同一層に設けられた電位中継層を更に備え、前記電位供給手段は、前記電位中継層を介して、前記周辺電極に電位を供給するように構成してもよい。

このように構成すれば、電位供給手段から供給される電位が、電位中継層を介して確実に周辺電極に供給される。従って、周辺電極と電気的に接続されたダミー画素電極の電位を、対向電極の電位と同一のものとすることができる。電位中継層は、例えば周辺電極の下層側に層間絶縁膜等を介して形成され、コンタクトホールを介して周辺電極と電気的に接続される。電位中継層は、上述した中継層及び容量線と同一層に設けられているため、比較的容易に形成することが可能である。

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、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、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、本発明の電子機器として、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最良の形態から明らかにされる。

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１０を参照して説明する。尚、以下では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。

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。尚、図１及び図２では、説明の便宜上、後に詳述するダミー画素電極及び周辺電極についての図示を省略している。

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、本発明の「基板」の一例である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、本発明の「電気光学物質」の一例である液晶層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、これら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。尚、ここでの画像表示領域１０ａは、本発明の「画素領域」の一例である。

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。

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。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、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１０７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、画素電極９ａが所定のパターンで島状に形成されている。

画素電極９ａ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９ａ上には、配向膜１６が画素電極９ａ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、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９ａ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、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。

次に、本実施形態に係る電気光学装置の画素部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、配線等の等価回路図である。

図３において、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の各々には、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、本実施形態に係る電気光学装置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のゲートには、走査線３ａが電気的に接続されており、本実施形態に係る電気光学装置は、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、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。

液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、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。例えば、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、全体として電気光学装置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。

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２１（図２参照）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。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと並列してＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に電気的に接続されている。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。

尚、ここでは画像表示領域１０ａに形成される画素電極９ａについてのみ説明を行ったが、後述するダミー画素電極も、画素電極９ａと概ね同様の構成となっている。画素電極９ａとダミー画素電極との違いについては後に詳述する。

次に、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成される複数の領域における構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成される複数の領域を概略的に示す平面図であり、図５は、画素電極、ダミー画素電極及び周辺電極の構成を示す平面図である。

図４において、ＴＦＴアレイ基板は、画像表示領域１０ａと、ダミー画素領域１０ｂと、周辺領域１０ｃとの３つの領域に分けられる。画像表示領域１０ａは、光が投射されると共に画素電極９ａに電圧が印加されることにより、画像の表示に寄与する領域である。また、ダミー画素領域１０ｂは、画素領域と同様の制御が行われるものの、画像の表示に寄与しない領域である。周辺領域１０ｃは、画像表示領域１０ａ及びダミー画素領域１０ｂの外側に形成されており、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４（図１参照）等の周辺回路が設けられる領域である。

尚、図４では、ダミー画素領域１０ｂは画像表示領域１０ａ全体を囲うように設けられているが、画像表示領域１０ａを部分的に囲うように設けられていても構わない。即ち、ダミー画素領域１０ｂが、部分的に設けられていない箇所があってもよい。これについては、周辺領域１０ｃにおいても同様のことがいえる。更に、ＴＦＴアレイ基板１０上には、上述した画像表示領域１０ａ、ダミー画素領域１０ｂ及び周辺領域１０ｃのいずれにも属さない領域が設けられていてもよい。

図５において、画像表示領域１０ａには、複数の画素電極９ａが画素毎に設けられている。ダミー画素領域１０ｂには、複数のダミー画素電極９ｂがダミー画素毎に設けられている。ダミー画素領域１０ｂにおける複数のダミー画素電極９ｂは、互いに隣り合うように配置されたもの同士で電気的に接続されるように形成されている。尚、図５では、ダミー画素領域１０ｂに、１行１列のダミー画素電極９ｂが配置される場合を示しているが、より多くの（即ち、２行以上又は２列以上の）ダミー画素電極９ｂが配置されていてもよい。周辺領域１０ｃには、複数の周辺電極９ｃが設けられている。周辺電極９ｃは、上述したダミー画素電極９ｂと同様に、互いに隣り合うように配置されたもの同士で電気的に接続されるように形成されている。更に、互いに隣り合うダミー画素電極９ｂ及び周辺電極９ｃは、互いに電気的に接続されている。

次に、上述した各領域における積層構造について、図６から図１０を参照して詳細に説明する。ここに図６は、図５のＡ−Ａ´線断面図である。また図７は、第１及び第２中継層、並びに容量線が形成される層（以下、適宜「第２層」と称する）の構成を示す平面図であり、図８は、画素電極及びダミー画素電極、並びに周辺電極が形成される層（以下、適宜「第１層」と称する）の構成を第２層の構成と共に示す透過平面図である。図９は、データ線６ａ等が形成される層（以下、適宜「第３層」と称する）の構成を第２層の構成と共に示す透過平面図であり、図１０は、遮光層が形成される層（以下、適宜「第４層」と称する）の構成を第２層の構成と共に示す透過平面図である。尚、図６では、説明の便宜上、画素電極より上層側及び遮光層より下層側に形成される部材、並びに各導電層間に形成される層間絶縁膜について図示を省略している。

図６において、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上には、複数の導電層が積層されている。以下では、ＴＦＴアレイ基板１０上の各導電層について、上層側（即ち、図中の上側にある層）から順に説明する。

ＴＦＴアレイ基板１０において、配向膜を介して液晶層５０と対向配置される第１層は、図５において説明したように、画像表示領域１０ａに形成された画素電極９ａと、ダミー画素領域１０ｂに形成されたダミー画素電極９ｂと、周辺領域１０ｃに形成された周辺電極９ｃを備えて構成されている。画素電極９ａ、ダミー画素電極９ｂ及び周辺電極９ｃは、夫々ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる。

第１層よりも層間絶縁膜を介して下層側に設けられる第２層は、本発明の「中継層」の一例である第１中継層２１０及び第２中継層２２０と、電位中継層４００とを備えて構成されている。第２層における各部材は、例えばアルミニウムや銀等の金属又は合金を含んだ非透明な金属膜から形成されており、ＴＦＴ３０を遮光する上側遮光膜（内蔵遮光膜）としても機能する。更に、第２層は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｄ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、これらを積層したもの等から構成されていてもよい。この場合には、内臓遮光膜としての機能を高めることができる。

ここで本実施形態に係る電気光学装置では特に、電位中継層４００には、対向電極２１（図２参照）に供給される電位ＬＣＣＯＭが供給される。電位中継層４００は、コンタクトホール８２を介して周辺電極９ｃに電気的に接続されている。このため、電位中継層４００に供給された電位ＬＣＣＯＭは、周辺電極に９ｃに供給される。周辺電極９ｃは、隣り合うもの同士が電気的に接続されているため、全ての周辺電極９ｃの電位がＬＣＣＯＭとなる。

また、周辺電極９ｃは、ダミー画素領域１０ｂに設けられているダミー画素電極９ｂに対して電気的に接続されている。よって、周辺電極９ｃに供給された電位ＬＣＣＯＭは、ダミー画素電極９ｂに供給される。ダミー画素電極９ｂは、周辺電極９ｃと同様に、隣り合うもの同士が電気的に接続されているため、全てのダミー画素電極９ｂの電位がＬＣＣＯＭとなる。

以上の結果、ダミー画素電極９ｂ及び周辺電極９ｃは、対向基板２０上に形成された対向電極２１と同電位（即ち、ＬＣＣＯＭ）となる。このため、ダミー画素電極９ｂが設けられているダミー画素領域１０ｂ及び周辺電極９ｃが設けられている周辺領域１０ｃにおいては、液晶層５０に対して直流電流が流れない。従って、液晶層５０の劣化を効果的に防止することが可能となるため、装置の信頼性を向上させることができる。

尚、ダミー画素領域１０ｂにおいては、上述したように液晶層５０に対して電圧が印加されないものの、ダミーＴＦＴ（即ち、ダミー画素領域１０ｂに設けられたＴＦＴ３０を模擬するトランジスタ）における駆動は、画像表示領域１０ａにおけるＴＦＴ３０と同様に行われる。よって、安定した画像表示が行い難い部分をダミー画素とすることで、画像表示領域１０ａにおける画像表示を安定させるという効果は、確実に発揮される。

図７において、第２層には更に、第１中継層２１０及び第２中継層２２０に対して開口２５０を隔てて、容量線３００が形成されている。即ち、島状に形成された第１中継層２１０及び第２中継層２２０を囲うように容量線３００が形成されると共に、第１中継層２１０、第２中継層２２０及び容量線３００の各々が互いに電気的に接続されないように、開口２５０が設けられている。但し、画像表示領域１０ａにおける容量線３００は、開口率を低下させないように、ダミー画素領域１０ｂにおける容量線３００とは異なる構成となっている。

容量線３００は、定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極であり、他の容量電極と、例えばＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、或いは窒化シリコン（ＳｉＮ）膜等から構成された誘電体膜を介して対向配置されることにより蓄積容量７０（図３参照）を形成する。

図６及び図８に示すように、第１層及び第２層では、画像表示領域１０ａにおける画素電極９ａ及び第１中継電極２１０間が、コンタクトホール８１を介して電気的に接続されている。また第１中継電極２１０は、下層側でＴＦＴ３０と電気的に接続されている。このため、データ線６ａから供給される画像信号は、中継電極２１０を介して画素電極９ａに供給されることとなる。

一方、ダミー画素領域１０ｂにおける第２中継電極２２０は、ダミー画素電極９ｂとは電気的に接続されていない。即ち、ダミートランジスタを介して第２中継層２２０に供給される画像信号は、ダミー画素電極９ｂには供給されない。よって、ダミー画素電極９ｂの電位を確実にＬＣＣＯＭと同じ値にすることができる。

図６及び図９において、第２層よりも層間絶縁膜を介して下層側に設けられる第３層は、データ線６ａと、第３中継層９１と、第３中継層９２とを備えて構成されている。第３層は、上述した第２層と異なり、画像表示領域１０ａにおける構成と、ダミー画素領域１０ｂにおける構成が概ね同様のものとなっている。

データ線６ａは、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ等のＡｌ（アルミニウム）含有材料、又はＡｌ単体、若しくはＡｌ層とＴｉＮ層等との多層膜からなる。データ線６ａは、ＴＦＴ３０に電気的に接続されており、画像を表示するための画像信号を供給する。またデータ線６ａは、ＴＦＴ３０を遮光する機能も有している。

第３中継層９１は、コンタクトホール８３を介して、第１中継層２１０又は第２中継層２２０と電気的に接続されている。第３中継層９１は、下層側においてＴＦＴ３０と電気的に接続されており、画像信号を第１中継層２１０又は第２中継層２２０へと中継する機能を有している。

第４中継層９２は、コンタクトホール８４を介して、容量線３００と電気的に接続されている。第４中継層９２は、下層側で後述する遮光層と電気的に接続されることにより、遮光層に容量線としての機能を持たせることを可能としている。

図６及び図１０において、第２層よりも層間絶縁膜を介して下層側に設けられる第３層は、遮光層５００として形成されている。遮光層は、例えばアルミニウム等の遮光性を有する金属膜によって構成されており、画像表示領域１０ａにおけるＴＦＴ３０及びダミー画素領域１０ｂにおけるダミーＴＦＴに入射しようとする光を遮光する。

ここで特に、遮光層５００は、第２層における開口２５０（即ち、第１中継層２１０及び第２中継層２２０、並びに容量線３００間の間隙）を覆うように形成されている。即ち、開口２５０を通過してしまった光を、遮光層５００において確実に遮光できるように構成されている。従って、ＴＦＴ３０等におけるリーク電流の発生が抑制され、装置の動作時に不具合が生じてしまうことを効果的に防止することが可能となる。

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、対向電極２１とダミー画素電極９ｂとの間に直流電流が流れてしまうことを防止することができるため、装置の信頼性を極めて効果的に向上させることが可能である。また、開口２５０を介してＴＦＴ３０等に光が入射することで、リーク電流が発生してしまうことを防止することができる。従って、リーク電流に起因して装置に不具合が生じてしまうことを防止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１１は、プロジェクタ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について説明する。

図１１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、カラーフィルタを設ける必要はない。

尚、図１１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、ビューファインダ型、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。

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画像表示領域を構成する各種素子、配線等の等価回路図である。 ＴＦＴアレイ基板１０上に形成される複数の領域を概略的に示す平面図である。 画素電極、ダミー画素電極及び周辺電極の構成を示す平面図である。 図５のＡ−Ａ´線断面図である。 実施形態に係る電気光学装置における第２層の構成を示す平面図である。 実施形態に係る電気光学装置における第１層の構成を、第２層の構成と共に示す透過平面図である。 実施形態に係る電気光学装置における第３層の構成を、第２層の構成と共に示す透過平面図である。 実施形態に係る電気光学装置における第４層の構成を、第２層の構成と共に示す透過平面図である。 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の構成を示す平面図である。

符号の説明

３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、９ｂ…ダミー画素電極、９ｃ…周辺電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１０ｂ…ダミー画素領域、１０ｃ…周辺領域、２０…対向基板、２１…対向電極、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、７０…蓄積容量、８１，８２，８３，８４…コンタクトホール、９１…第３中継層、９２…第４中継層、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、２１０…第１中継層、２２０…第２中継層、２５０…開口、３００…容量線、４００…電位中継層、５００…遮光層

Claims (9)

1. 基板及び対向基板間に電気光学物質が挟持されてなる電気光学装置であって、
   前記基板上の画素領域に、透明材料からなる画素電極及び該画素電極に対応して設けられたトランジスタを含む画素部と、
   前記画素領域の周囲を少なくとも部分的に占めるダミー画素領域に、透明材料からなるダミー画素電極及び該ダミー画素電極に対応して設けられたダミートランジスタを含むダミー画素部と、
   前記ダミー画素領域の周囲を少なくとも部分的に占める周辺領域に、前記ダミー画素電極と少なくとも部分的に電気的に接続され、透明材料からなる周辺電極と、
   前記対向基板上に設けられた対向電極に供給される電位が供給され、前記周辺電極と電気的に接続された電位中継層とを備え、
   前記画素領域に、前記画素電極の第１辺に沿って第１方向に延在する第１遮光膜と、前記画素電極の第１辺と交差する第２辺に沿って前記第１方向と交差する第２方向に延在する島状の第２遮光膜と、
   前記ダミー画素領域に、前記ダミー画素電極の第１辺に沿って前記第１方向に延在する第３遮光膜と、前記ダミー画素電極の第１辺と交差する第２辺に沿って前記第２方向に延在する島状の第４遮光膜とを備え、
   前記第３遮光膜は、前記ダミー画素電極及び前記ダミー画素電極と隣り合う他のダミー画素電極と重なるように、且つ、前記第１遮光膜よりも幅広となるように両側に突出した部分を有し、
   前記第４遮光膜は、隣り合う前記第３遮光膜の突出していない部分の間を前記第２方向に延在し、前記第２遮光膜よりも幅広に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記ダミー画素領域に、隣り合う前記第３遮光膜の突出した部分の間を覆うと共に、前記第３遮光膜と前記第４遮光膜との間を覆う遮光層を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記ダミー画素電極は、前記他のダミー画素電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記ダミー画素電極は、前記ダミートランジスタと電気的に接続されないように形成されてい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。
5. 前記周辺電極は、前記画素電極及び前記ダミー画素電極の少なくとも一方と同一の形状にパターニングされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記周辺電極は、互いに隣り合うように配置された他の周辺電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
7. 前記第２遮光膜は、前記画素電極及び前記トランジスタ間を電気的に接続し、
   前記第１遮光膜は、前記第２遮光膜と同一層に形成された容量線を構成することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
8. 前記遮光層は、前記容量線と電気的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

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