JP4103425B2 - 電気光学装置、電子機器及び投射型表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置及び電子機器の技術分野に属し、特に、その内部に電荷が蓄積される各種容量を備えてなる電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器及び投射型表示装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【背景技術】
マトリクス状に配列された画素電極及び該電極の各々に接続された薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下適宜、「ＴＦＴ」という。）、該ＴＦＴの各々に接続され、行及び列方向にそれぞれ平行に設けられた走査線及びデータ線等を備えることによって、いわゆるアクティブマトリクス駆動が可能な電気光学装置が知られている。
【０００３】
このような電気光学装置は更に、上述したＴＦＴ、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板、これに対向し共通電極が形成された対向基板、並びにＴＦＴアレイ基板及び対向基板間に挟持された液晶等の電気光学物質（以下、「液晶」で代表する。）を備えてなる。そして、走査線及びデータ線に接続される走査線駆動回路及びデータ線駆動回路等に対して、駆動電圧、駆動信号、画像信号等を供給することで、前記画素電極を介して液晶に所定の電界を印加し、それによる該液晶の状態変化を通じた光の透過率の変化を各画素単位で生じさせることで、画像を表示することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来における電気光学装置においては、次のような問題点があった。すなわち、上述したように、電気光学装置を駆動するためには、駆動電圧、駆動信号、画像信号等が必要であるが、従来、装置電源のオフ時において、これら各種の信号の落とし方に特段の配慮がなされていなかったため、あるいは電気光学装置を運用する以上不可避的に、当該電気光学装置の内部随所において、不規則な電荷が残存するという不具合があったのである。
【０００５】
このような電荷が電気光学装置の内部において残存したままであると、該装置の電源を再びオンとした際に、画像上に前記電荷に起因する像が現れることがある。例えば、装置電源をオフする直前に、画像上に「ＡＢＣ」という文字を表示させていた場合には、次の機会に装置電源をオンすると、前使用時の「ＡＢＣ」という文字が、あたかも残像のように現れるなどというようなことである。
【０００６】
ちなみに、電荷が残存する箇所としては、前述のＴＦＴアレイ基板、液晶及び対向基板により形作られるコンデンサ（いわゆる「液晶容量」）が、まず考えられる。また、当該電気光学装置において蓄積容量が設けられる場合においては、上述の不都合がより顕著になる傾向がある。蓄積容量とは、前記画素電極に印加された電圧を、該画素電極に対し次の画像信号が印加されるまでの一定期間保持することで、当該画素電極の電位保持特性を向上させ、もって画像の品質を高める機能を果たすコンデンサである。しかしながら、このような蓄積容量を設けることは、電気光学装置内部に電荷の蓄積場所を新たに設けるに等しく、上述したような問題はより顕著に現れてしまうことになるのである。
【０００７】
しかも近年の電気光学装置においては、その小型化・高精細化を実現すべく、ＴＦＴアレイ基板及び対向基板間のセルギャップはより狭小化され、また、蓄積容量はより入り組んだ構造を有するようになっていることによって、蓄積された電荷がより放電しにくい状況となっており、上述のような不具合の発生は、より懸念される状況にある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その内部に蓄積された電荷によって画像上に残像等を発生させることなく、高品位な画像を表示させることの可能な電気光学装置及びその駆動方法並びに電子機器及び投射型表示装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、画素電極、該画素電極に接続された第１の薄膜トランジスタ、該第１の薄膜トランジスタに接続された走査線並びにデータ線、画像信号を供給する画像信号線、及び前記画像信号線から供給される画像信号を前記データ線に供給するサンプリングスイッチが形成された第１基板と、該第１基板に対向配置され共通電極を備えた第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板間に挟持された電気光学物質とを備えた電気光学装置であって、前記第１基板上の前記画素電極、前記電気光学物質及び前記第２基板上の前記共通電極により構成された容量内の電荷を放電するためのスイッチング素子を備え、前記スイッチング素子は、前記データ線を選択的にグランド電位配線に接続する第１のスイッチング素子を含み、前記サンプリングスイッチは前記データ線の一端側に設けられ、前記第１のスイッチング素子は前記データ線の他端側に設けられていることを特徴とする。
また、前記グランド電位配線は、前記画素電極が配置されるが画像表示領域の周辺に引き回されていてもよい。
【００１０】
本発明の電気光学装置によれば、走査線を通じて第１の薄膜トランジスタの動作を制御するとともに、データ線を通じて第１の薄膜トランジスタを介し画素電極に画像信号を供給することで、いわゆるアクティブマトリクス駆動が可能となる。また、共通電極を所定の電位とすることで、画素電極及び共通電極間に所定の電位差を生じさせることが可能となり、もってこれらの間に挟持される電気光学物質の状態を変化させることが可能となる。
【００１１】
ここで、本発明では特に、画素電極、電気光学物質及び共通電極により構成された容量内の電荷を放電するスイッチング素子を備えている。ここに、「容量」とは、例えば電気光学物質が液晶である場合においては、一般に、「液晶容量」がそれに該当することとなる（以下では、「容量」にあたるものとして、この「液晶容量」を代表的に使用する。）。このようなスイッチング素子によれば、これを例えば電気光学装置の電源をオンした直後及びオフする直前の少なくとも一時点において動作させることで、前記液晶容量内の電荷を放電させることが可能となる。
【００１２】
したがって、本発明によれば、電気光学装置を動作させるにあたって不可避的に蓄積されていく電荷を、有効に放電することが可能となるから、画像上に前記電荷に起因する残像等を発生させるようなことがなく、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００１３】
また、電荷を残存させないという本発明に係る電気光学装置によれば、次のような作用効果も奏されることとなる。すなわち、例えば上述の液晶容量において電荷が蓄積されることとなると、当該液晶に直流成分が絶えずかかることになるが、これを放っておくと液晶の劣化を引き起こすことがある。また、第１基板及び第２基板は通常その周囲においてシール材により貼着され、また、両基板の液晶に接する側には配向膜が形成されることが一般的であるが、前記のような電荷が液晶容量に残存していると、このシール材や配向膜の劣化をもたらすことも考えられる。
【００１４】
本発明においては、電気光学装置の内部における電荷を放電することが可能であることにより、このような、液晶、シール材及び配向膜等の劣化を未然に防止することが可能となるのである。
【００１５】
なお、本発明にいう「スイッチング素子」の具体的な態様については、例えば二端子型、三端子型等の種々の形態が考えられ得るが、本発明においては、前記液晶容量内の電荷を放電する機能を有すればそれでよく、具体的態様について特に限定する意図を有するものではない。
【００１６】
また、この「スイッチング素子」によって、液晶容量の放電を実現する具体的な方法や、その具体的な設置箇所等についても種々考えられ得るが、本発明は、これらについても限定されない。代表的には例えば、後述する本発明の各種態様で述べるような放電方法や設置箇所を選択することが有効である他、画素電極及び共通電極をともにグランドに落としたり、両者を短絡させたりすること等が考えられる。スイッチング素子は、これらを実現するような形態として備えてもよい。
【００１７】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記スイッチング素子は、前記データ線に設けられ、該データ線を選択的にグランド電位に落とす第１のスイッチング素子を含む。
【００１８】
本発明の電気光学装置によれば、第１のスイッチング素子によって、データ線をグランド電位とすることが可能となる。よって、当該データ線の配線容量、あるいは該データ線に第１の薄膜トランジスタを介して接続された画素電極等に蓄えられた電荷を除去することが可能となる。また、前記共通電極が第２基板上の全面に形成されているのであれば、データ線のみをグランド電位に落とすことによっても、前述したような第１及び第２基板間の容量、すなわち液晶容量等の放電を、相応に実現することが可能である。というのも、このような全面共通電極では、自発的な放電が生じやすく、該共通電極は、自然にグランド電位になっているということが、まま考えられるからである。
【００１９】
したがって、本態様によれば、必要最小限の構成を擁するのみにして、液晶容量内の電荷を放電することが可能な一形態であるということができる。
【００２０】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記スイッチング素子は、前記共通電極を一定電位に保つための共通電位線に設けられ、該共通電位線を選択的にグランド電位に落とす第２のスイッチング素子とを更に備えている。
【００２１】
この態様によれば、共通電位線及び共通電極もまた、第２のスイッチング素子によってグランド電位とすることが可能となるから、液晶容量をはじめとする電気光学装置の内部に蓄積された電荷を、より有効に放電することが可能となる。したがって、上述にも増して、より高品質な画像を表示することが可能となる。
【００２２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記データ線に対して所定電圧のプリチャージ信号を、プリチャージ配線を介して供給するプリチャージ回路を更に備え、前記スイッチング素子は、前記プリチャージ配線に設けられ、該プリチャージ配線を選択的にグランド電位に落とす第３のスイッチング素子を含む。
【００２３】
この態様によれば、プリチャージ回路からデータ線に対して延設されるプリチャージ配線に、上述と略同様な作用を有する第３のスイッチング素子を備えている。これによっても、データ線及びプリチャージ配線を通じて、電気光学装置内部に蓄積された電荷を放電することが可能となるから、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００２４】
本発明の電気光学装置の他の態様では、当該電気光学装置の電源をオンした後及びオフする前の少なくとも一時点で、前記スイッチング素子を前記グランド電位に落とすように制御する制御手段を更に備えている。
【００２５】
この態様によれば、例えば、当該電気光学装置の電源をオンした後に、制御手段によって、前記スイッチング素子をグランド電位に落とすように制御することが可能であり、この場合、例えば、実際の使用に入る以前の段階において、電気光学装置の内部に蓄積された電荷を放電することが可能となる。また、当該電気光学装置の電源をオフする前に、同様な制御を行えば、それまで使用していたことにより蓄積された電荷を放電することが可能となり、次の使用時において、前記電荷の影響を受けることがない。
【００２６】
以上のように、本態様によれば、最も好適なタイミングによるスイッチング素子の動作が実現されるということができる。なお、本態様においては、例えば、電気光学装置をオフする前に一回、オンした後にも一回というような制御を行ってよいことは言うまでもない。
【００２７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１の薄膜トランジスタに接続された蓄積容量を更に備えている。
【００２８】
この態様によれば、まず、蓄積容量を備えていることから、画素電極における電位保持特性を向上させることができ、高品質な画像の表示に寄与することとなる。これは、蓄積容量を設けることによって、本来的に所期される作用効果である。
【００２９】
しかしながら、このような蓄積容量を設けることは、電源のオフ時に、電気光学装置の内部に電荷の蓄積が生じやすい箇所を新たに設けるに等しいから、既に背景技術の項で述べたように、電源オン及びオフを挟んで観察されることのある画像上の残像等を生じさせないという観点からすると、必ずしも好ましくはない場合がある。
【００３０】
しかるに、本態様によれば、上述したように、液晶容量内の電荷を放電するスイッチング素子、あるいは該スイッチング素子として含まれる、データ線、共通電位線、又はプリチャージ配線上の第１乃至第３のスイッチング素子が設けられることによって、電気光学装置の内部に蓄積された電荷を放電することが可能となっている。これは、たとえ蓄積容量に無用な電荷が蓄積されたとしても、その放電を有効に行うことができることを意味する。
【００３１】
したがって、本態様によれば、蓄積容量が本来有する上述した電位保持特性の向上に起因する画像品質の向上を享受し得るとともに、該蓄積容量が設けられることによる不具合もまた、同時に解消されることとなる。このように、本態様では、全般的に高品質な画像を表示することが可能となるのである。
【００３２】
この態様では特に、前記画素電極はマトリクス状に配列されてなるとともに、前記走査線及び前記データ線は、前記マトリクス状に対応した形状に配置されてなり、前記蓄積容量は、前記第１の薄膜トランジスタ上、かつ、前記走査線及び前記データ線が配置されてなる領域に対応して形成されているようにするとよい。
【００３３】
このような構成によれば、蓄積容量が、第１の薄膜トランジスタ等と積層構造をなし、かつ、いわば非開口領域に押し込まれるようにして形成されていることになるので、電気光学装置の開口率を向上させることが可能となり、より明るい画像を表示することが可能となる。ここで、前記マトリクス状とは、例えば、全体的に略方形状を形成するが如く、複数の画素電極が縦横に整列している場合等を想定することが可能であるが、この場合、前記非開口領域（すなわち、走査線及びデータ線が配置される領域にほぼ等しい領域）は、格子状となることになり、本構成では、蓄積容量もまた、全体的に見れば格子状に形成されることになる。
【００３４】
しかしながら一方で、このような蓄積容量にあっては、その構造がより「入り組んでいる」ということがいえ、いったん蓄積された電荷は、なかなか放電しにくくなる。しかるに、本発明は、既に述べたように、電荷の放電を有効に行いうるから、このような不具合に対しても、有効に対処することが可能となるのである。
【００３５】
以上により、本構成によれば、明るい画像の表示という作用効果と、蓄積電荷に起因する画像上のノイズ発生の抑制という作用効果とから、全体的に、高品質な画像表示を可能とするのである。
【００３６】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記スイッチング素子は前記第１基板上に形成されるとともに第２の薄膜トランジスタからなり、該第２の薄膜トランジスタを構成する半導体層は、前記第１の薄膜トランジスタを構成する半導体層と同一膜からなる。
【００３７】
この態様によれば、本発明に係るスイッチング素子たる第２の薄膜トランジスタを構成する半導体層と、前記第１の薄膜トランジスタのそれとは同一膜からなる、すなわち同一の製造工程中に同時に形成することが可能であるから、その分の製造コストを削減することが可能となる。そして、このように、薄膜トランジスタの最も基本的な構成となる半導体層が共通に製作されうるということは、薄膜トランジスタを構成するに必要な他の構成、例えばゲート絶縁膜、ゲート電極等についても、これを共通に製作しうることを意味する。したがって、製造コストの更なる低減化を図ることも可能である。
【００３８】
ちなみに、上述したような同時の形成工程は、フォトリソグラフィ法等を用いて、原膜を一括してパターニングする、等の手法によれば、容易に実現することができる。
【００３９】
また、スイッチング素子を薄膜トランジスタで構成することによれば、その動作の信頼性を向上させることが可能であることは言うまでもない。
【００４０】
本発明の第１の電気光学装置の駆動方法は、上記課題を解決するため、基板上に、画素電極と、該画素電極に接続された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに接続された走査線及びデータ線とを備えた電気光学装置の駆動方法であって、前記電気光学装置をオンした後及びオフする前の少なくとも一時点で、同一色の画像表示を内容とする画像信号を、前記画素電極に印加するステップを含む。
【００４１】
本発明の第１の電気光学装置の駆動方法によれば、例えば、画素電極等からなる構成を備えた基板（以下、便宜上「制御基板」という。）に加え、これに対向配置される共通電極を備えた対向基板と、制御基板及び対向基板間に挟持される液晶等の電気光学物質等を備えることによって、画像を表示することが可能となる。
【００４２】
すなわち、画素電極に対してデータ線を通じて適当な電圧を印加すると、該画素電極と前記共通電極との間で所定の電界が印加されることになり、該電界は前記電気光学物質の状態を変化させることになる。この際、この電界の印加ないし電気光学物質の状態の変化が行われるのは、走査線を通じて薄膜トランジスタの動作が制御され、これがＯＮとされる場合である。すると、前記電気光学物質の状態の変化に応じて、光の透過率が変化することになるから、これを制御基板上の画素単位毎に実施すれば、画像の表示が可能となる。なお、ここにいう「画素」は、画素電極がマトリクス状に配列されているのであれば、該画素電極の各々がその単位となる。
【００４３】
そして、本発明では特に、電気光学装置をオンとした後及びオフとする前の少なくとも一時点に、同一色の画像表示を内容とする画像信号を、画素電極に対して印加する。ここで、「同一色の画像表示を内容とする画像信号（以下、便宜上、「同色信号」という。）」とは、具体的には、２５５階調表示が可能であるような場合においては、その任意の一階調のみの表示を内容とする画像信号ということであり、好ましくは、該２５５階調中その１９番目の階調よりも高い階調のいずれかに対応する画像信号を利用すれば、後述する作用効果が相応に得られることが確認されている（ただし、これは後述する「ノーマリホワイトモード」の場合である。ノーマリブラックモードの場合には、その逆になる。）。更に好ましくは例えば、白又は黒等のように階調上、その最も極端にある一色のみからなる画像表示を内容とする信号であるとよい。つまり、前記電気光学物質が液晶である場合には、その液晶分子の配向状態を、完全に光を透過する状態とするか、又は完全に光を遮蔽する状態とするかのいずれかである。
【００４４】
このような同色信号を、例えば、装置電源をオンとした後、あるいはオフとする前（より好ましくは、オンとした後であって実際に画像表示を行わせる実使用時前、すなわち「オンとした直後」、あるいは実際の画像表示を終了させた実使用時後であってオフとする前、すなわち「オフとする直前」、以下同じ。）に印加することによって、電気光学物質の状態は、当該時点において同一の状態をとり、かつ、データ線及び画素電極は同電位になることとなり、これにより電気光学装置内部に蓄積された電荷を放電することが可能となる。
【００４５】
したがって、本発明に係る駆動方法によれば、前使用時において蓄積された電荷に起因して、後の使用時、画像上にその残像が現れるというようなことがなく、高品位な画像を表示することが可能となるのである。
【００４６】
なお、同色信号を印加するステップは、電気光学装置をオフする前及びオンした後の両時点で実施するようにしてよいことは言うまでもない。また、場合によっては、電気光学装置をオンした後、随時に、同色信号の印加を実施するようにしてもよい。このようにすれば、その時点時点において、電荷の放電を行うことが可能である。
【００４７】
また、例えば電気光学装置をオフする前に同色信号を印加する場合においては、場合により、画面上に最後に表示されていた何らかの画像及び文字等に対応する画素についてのみ同色信号を印加するような形態も考えられなくはないが、電荷の蓄積が本来的に不規則なものであることからすると、全画面の画素電極に対して、上述の同色信号が印加されるようにする方が好ましい。
【００４８】
さらに、本発明において、同色信号を「画素電極に印加するステップ」では、前記薄膜トランジスタをＯＮにするステップが含まれていれば好ましい。この場合、場合により、当該ステップの実施時間をほぼ瞬時としうるからである。ただし、仮に、薄膜トランジスタをＯＮにするステップを含まないとしても、同色信号をデータ線に通じさせれば、完全に理想的なスイッチング素子ではあり得ない薄膜トランジスタを介して、同信号が画素電極に対して印加されると考えることもできるし、そのような作用効果が十分には望めなくても、データ線の配線容量等の電荷を除去することは可能であるから、相応の作用効果を達成することが可能である。したがって、本発明に係る前記ステップでは、薄膜トランジスタをＯＮにするステップを必ずしも含む必要はない。
【００４９】
本発明の第１の電気光学装置の駆動方法の一態様では、前記電気光学物質は液晶を含んでなり、当該電気光学装置は、前記画素電極に対し印加された電圧に応じて、前記液晶の配向状態が光の透過率を小さくさせる方向に変化するノーマリホワイトモードで駆動される場合において、前記画像信号は、全画面において白色表示がなされる全白信号である。
【００５０】
この態様によれば、印加された電圧に応じて光の透過率が減少するモード、すなわちノーマリホワイトモードの場合には、全画面が白色で表示される全白信号が利用されることになる。これにより、全画素について、電圧が全くかからないか、あるいは最小電圧が印加されることになるから、液晶容量、あるいは蓄積容量等に蓄積された電荷を有効に放電させることが可能となる。
【００５１】
また、本発明の第１の電気光学装置の駆動方法の別の一態様では、前記電気光学物質は液晶を含んでなり、当該電気光学装置は、前記画素電極に対し印加された電圧に応じて、前記液晶の配向状態が光の透過率を大きくさせる方向に変化するノーマリブラックモードで駆動される場合において、前記画像信号は、全画面において黒色表示がなされる全黒信号である。
【００５２】
この態様によれば、上述とはちょうど逆の関係にあり、電気光学装置がノーマリブラックモードで駆動される場合には、全画面において黒色表示がなされる全黒信号が利用されることで、上述と同様に、液晶容量、あるいは蓄積容量等に蓄積された電荷を有効に放電させることが可能となるのである。
【００５３】
本発明の第１の電気光学装置の駆動方法の他の態様では、前記画像信号を、前記データ線を通じて前記画素電極に印加するステップは、前記電気光学装置をオフする前に実施されるとともに、当該ステップの後に、駆動電圧又は駆動信号をオフするステップを含む。
【００５４】
この態様によれば、例えば、上述の全白信号を利用する例に基づいて説明すると、該全白信号が入力されて液晶に電界が印加されない状態が現出された後に、駆動電圧又は駆動信号がオフされることになるので、蓄積される電荷の残存量を極力小さくすることが可能となる。なお、本態様にいう「駆動電圧又は駆動信号をオフするステップ」とは、駆動電圧のみ、駆動信号のみをオフするステップという意味の他、両者をオフするステップという意味をも含む。すぐ後に述べる本発明の他の態様においても同様である。
【００５５】
本発明の第１の電気光学装置の駆動方法の他の態様では、前記画像信号を、前記データ線を通じて前記画素電極に印加するステップは、前記電気光学装置をオンした後に実施されるとともに、当該ステップの前に、駆動電圧又は駆動信号をオンするステップを含む。
【００５６】
この態様によれば、上述とはちょうど逆の関係になり、駆動電圧又は駆動信号がオンとされた状態において、全白信号、全黒信号等の同色信号が印加されることになり、通常の画像情報を載せた画像信号が入力される前に、電気光学装置を、いわばリセットすることが可能となる。
【００５７】
本発明の第２の電気光学装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、基板上に、画素電極と、該画素電極に接続された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに接続された走査線及びデータ線とを備えた電気光学装置の駆動方法であって、前記電気光学装置をオンした後及びオフする前の少なくとも一時点で、前記データ線をグランド電位にするステップを含む。
【００５８】
本発明の第２の電気光学装置の駆動方法によれば、電気光学装置をオンした後及びオフする前の少なくとも一時点で、データ線をグランド電位にするステップを含むから、液晶容量等に蓄積された電荷は、これをデータ線を通じて放電させることが可能となる。この場合、上述した本発明の電気光学装置のうち、データ線をグランド電位に落とす態様について説明を加えたように、データ線のみをグランド電位に落とすだけでも、液晶容量内の電荷の放電が行われることは十分にあり得る。
【００５９】
本発明の第２の電気光学装置の駆動方法の一態様では、前記基板に対して、電気光学物質を挟持して対向配置された対向基板上に形成された共通電極を一定電位に保つために接続された共通電位線をグランド電位にするステップを更に含む。
【００６０】
本発明の第２の電気光学装置の駆動方法の一態様によれば、共通電位線及び共通電極もまた、グランド電位とされることになるから、電気光学装置の内部に蓄積された電荷の放電を、より有効に実現することが可能となる。したがって、上述にも増して、より高品質な画像を表示することが可能となる。
【００６１】
なお、データ線及び共通電位線をグランド電位とする場合において、いずれが先に実施されるかについて、本発明は特に限定されるものではない。むろんデータ線及び共通電位線が同時にグランド電位とされる場合も、本発明の含むところであるのはいうまでもない。
【００６２】
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述の本発明の電気光学装置（ただし、その各種態様を含む。）を具備してなる。
【００６３】
本発明の電子機器によれば、上述の本発明の電気光学装置を具備してなるから、その内部に蓄積された電荷を有効に放電することが可能となるから、該電荷に起因する像を画像上に表示させるなどといったことのない、高品質な画像を表示することの可能な、液晶テレビ、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、タッチパネル等の各種電子機器を実現することができる。
【００６４】
本発明の投射型表示装置は、上記課題を解決するために、上述の本発明の電気光学装置（ただし、その各種態様を含む。）からなるライトバルブと、該ライトバルブに投射光を入射する光源と、該ライトバルブから出射した前記投射光を投射する光学系とを備えている。
【００６５】
本発明の投射型表示装置によれば、上述した電子機器の一例たる投射型表示装置（液晶プロジェクタ）を構成するライトバルブに対して、本発明の電気光学装置が適用されている。
【００６６】
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の形態から明らかにされる。
【００６７】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものであって、該液晶装置を更に、投射型表示装置に適用したものである。
【００６８】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る電気光学装置について、図１乃至図３を参照しながら説明する。ここに図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板２０の側からみた平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´断面図である。また、図３は、ＴＦＴアレイ基板上に形成される画素電極並びに走査線及びデータ線等の回路構成や、これらとその周囲に形成される各種回路の接続態様等を、図式的に示す平面図である。
【００６９】
まず、第１実施形態に係る電気光学装置の概形は、図１及び図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されて形作られている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、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。
【００７０】
ここで、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマテッィク液晶を混合した液晶からなり、後述する一対の配向膜１６及び２２間で、所定の配向状態をとるものである。また、画像表示領域１０ａは、額縁遮光膜５３によってその周囲が規定される領域であって、後に図３を参照して説明するように、画素電極９ａ、走査線及びデータ線等が形成されることで、画像表示に寄与する光が透過する領域である。さらに、シール材５２は、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、画像表示領域１０ａの周囲を囲むように、平面的にみて、「ロ」の字状に設けられている。ただし、その一部においては、図１の下方に示すように、両基板間の間隙に液晶を導入するための液晶注入口５２ａが設けられている。完成された電気光学装置においては、該液晶注入口５２ａが存在する部分に対応して、前記間隙に導入された液晶が外部に漏れることのないようにするため、例えば紫外線硬化型アクリル系樹脂からなる封止材５４が設けられる。
【００７１】
また、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１６が形成されている。他方、対向基板２０上には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電性材料からなる対向電極２１のほか、該対向電極２１上に、前記画素電極９ａがＴＦＴアレイ基板１０上でマトリクス状に配列されていることに対応して、格子状に形成された上側遮光膜２３が配されるとともに、該上側遮光膜２３上には、配向膜２２が形成されている。なお、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間の間隔（セルギャップ）を所定の値に保つため、前記シール材５２の中には、スペーサの一種たるギャップ材（不図示）が混入されている。このギャップ材は、例えばグラスファイバ、あるいはガラスビーズ等からなり、略球状の形状を有するものを利用するのが一般的である。
【００７２】
このような外形形状を有する第１実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０上に、図３に示すような各種回路構成等を備えている。図３において、画像表示領域１０ａ内には、行及び列方向にそれぞれ平行に設けられ、互いに交差する複数の走査線３ａと複数のデータ線６ａと格子状に形成されるとともに、この格子状に対応するように、画素電極９ａがマトリクス状に配列されている。走査線３ａは例えばドープトシリコン膜等で構成され、データ線６ａは例えばアルミニウム膜等の金属膜あるいは合金膜で構成されている。また、画素電極９ａは、ＩＴＯ、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電性材料からなる。画像表示領域１０ａは、このような走査線３ａ及びデータ線６ａ並びに画素電極９ａが形成されている領域全体でもって規定される。なお、この電気光学装置においては、図に示すとおりに、画素電極９ａの一々でもって、画素の一単位が定義されることになる。
【００７３】
これら走査線３ａ、データ線６ａ及び画素電極９ａは、図３に示すように、互いに、スイッチング素子としてのＴＦＴ３０（本発明にいう「第１の薄膜トランジスタ」に該当する。）を介して接続されている。すなわち、ＴＦＴ３０のソースにはデータ線６ａが、ドレインには画素電極９ａが、ゲートには走査線３ａがそれぞれ接続されている。これにより、ある行に存在する走査線３ａに走査信号を供給したときには、当該行に存在するＴＦＴ３０はＯＮとなり、データ線６ａを通じて供給される画像信号が画素電極９ａに対して書き込まれ、これにより、液晶層５０に対して当該画像信号に対応した所定の電界が印加されることになる。
【００７４】
また、第１実施形態に係る電気光学装置においては、画素電極９ａに付随して蓄積容量７０が形成されている。蓄積容量７０は、誘電体膜を挟持してなる一対の電極からなり、その一方の電極はＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極が固定電位に維持された容量線３００に接続された構成となっている。これにより、ＴＦＴ３０がＯＮとされて、画素電極９ａに所定の画像信号が印加されると、これと同時に、当該画像信号に対応した所定の電界が蓄積容量７０に蓄えられることになる。したがって、画素電極９ａないし液晶層５０の電位保持特性は顕著に向上することとなって、高品質な画像を表示することが可能となる。
【００７５】
他方、ＴＦＴアレイ基板１０上における画像表示領域１０ａの外側領域（周辺部分）には、図３及び図１に示すように、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４が形成されている。このうち、データ線駆動回路１０１には、複数のデータ線６ａが接続されており、走査線駆動回路１０４には、複数の走査線３ａが接続されている。
【００７６】
より詳しくは、データ線駆動回路１０１には、Ｘ側シフトレジスタ回路（不図示）等が備えられている。また、データ線駆動回路１０１の周辺回路ないし配線として、Ｘ側シフトレジスタ回路から出力された信号に基づいて動作するアナログスイッチとしてのＴＦＴ１１１を備えるサンプルホールド回路１１０や、６相に展開された各画像信号ＶＤ１〜ＶＤ６に対応する６本の画像信号線１２０等が形成されている。なお、図１においてそのすべてが図示されているわけではないが、データ線駆動回路１０１には、前記のＸ側シフトレジスタ回路が何相構成であるかなどに応じて、スタート信号ＤＸ、クロック信号ＣＬＸ１〜ＣＬＸｎ（ｎは相数）、及び、その反転クロック信号ＣＬＸ１バー〜ＣＬＸｎバー等が、外部回路接続端子１０２を介して外部から供給されるようになっている。一方、走査線駆動回路１０４には、外部回路接続端子１０２を介して外部からスタート信号ＤＹ、クロック信号ＣＬＹ、及びその反転クロック信号ＣＬＹバー等が供給されるようになっている。ただし、図３においては、紙幅の都合上、一つの外部回路接続端子１０２のみが走査線駆動回路１０４と接続されていることを図示し、その余については図示を省略した。
【００７７】
このようなデータ線駆動回路１０１及びその周辺回路等によれば、前記のＸ側シフトレジスタ回路から出力された信号に基づいて各ＴＦＴ１１１が動作し、画像信号線１２０を介して供給される画像信号ＶＤ１〜ＶＤ６を、所定のタイミングでデータ線６ａに供給することが可能となる。また、走査線駆動回路１０１によれば、所定のタイミングで各行の走査線３ａに対して走査線信号が供給されることで、当該各行単位でＴＦＴ３０のＯＮ・ＯＦＦが行われ、前述したように、ＴＦＴ３０がＯＮとされるときには、データ線６ａを通じて供給されてきた画像信号を、画素電極９ａに供給することが可能となる。
【００７８】
なお、図３等においては、走査線駆動回路１０４が走査線３ａの両端部に二つ用意されており、走査線３ａに送給すべき走査信号遅延の問題を解消することが可能となっている。ただし、本発明は、そのような形態に限定されるものではなく、そのような問題が顕在化しないならば、走査線駆動回路１０４を一つのみ設けるような形態としてよい。
【００７９】
上記のほか、第１実施形態に係る電気光学装置においては、対向基板２０のコーナ部の少なくとも一箇所において、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的に導通をとるための上下導通材１０６が設けられている。この上下導通材１０６には、外部回路接続端子１０２をその一端として、共通電位線７０１が接続されており、ある一定値に固定された、いわゆるＬＣＣＯＭ（Liquid Crystal COMmon）電位が供給されるようになっている。したがって、対向基板２０上の対向電極２１は、このＬＣＣＯＭ電位に維持されるようになっている。また、上述した容量線３００もまた、図３に示すように、共通電位線７０１に接続されており、これにより固定電位（＝ＬＣＣＯＭ電位）が維持されるようになっている。
【００８０】
ここで、第１実施形態においては特に、図３に示すように、データ線６ａ及び共通電位線７０１にスイッチング素子としてのＴＦＴ８０１及び８０２（本発明にいう「第２の薄膜トランジスタ」に該当する。）がそれぞれ接続されている。このＴＦＴ８０１及び８０２は、その一端が、接地されたＧＮＤ配線８１０に接続されており、制御配線８１１を通じて供給された制御信号の入力如何によって、データ線６ａ又は共通電位線７０１がＧＮＤ配線８１０に接続されるかどうか、つまり該データ線６ａ又は該共通電位線７０１がグランドとされるか否かが決まるようになっている。
【００８１】
なお、第１実施形態に係る電気光学装置においては、上述の他、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その他の構成を形成してもよい。
【００８２】
さて、第１実施形態に係る電気光学装置の具体的な構成は、以上述べたとおりであるが、本実施形態では更に、この電気光学装置が、電子機器の一例たる投射型表示装置のライトバルブとして適用されている。図４は、その投射型表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタの回路構成を示すブロック図であり、図５は、そのカラー液晶プロジェクタの図式的断面図である。
【００８３】
まず、第１実施形態の投射型カラー表示装置の回路構成について、図４のブロック図を参照して説明する。なお、図４は、投射型カラー表示装置における３枚のライトバルブのうちの１枚に係る回路構成を示したものである。ここに、これら３枚のライトバルブのそれぞれに、上述した電気光学装置が使用されている。これら３枚のライトバルブは、基本的にどれも同じ構成を持つので、ここでは１枚の回路構成に係る部分について説明を加えるものである。ただし、厳密には、３枚のライトバルブでは、入力信号がそれぞれ異なり（すなわち、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用の信号でそれぞれ駆動され）、更にＧ用のライトバルブに係る回路構成では、Ｒ用及びＢ用の場合と比べて、画像を反転して表示するように画像信号の順番を各フィールド又はフレーム内で逆転させるか、又は水平若しくは垂直走査方向を逆転させる点も異なる。
【００８４】
図４において、投射型カラー表示装置は、表示情報出力源１０００、表示情報処理回路１００２、駆動回路１００４、ライトバルブ１００、クロック発生回路１００８、電源回路１０１０及び制御回路１０１２を備えて構成されている。
【００８５】
表示情報出力源１０００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、光ディスク装置等のメモリ、画像信号を同調して出力する同調回路等を含み、クロック発生回路１００８からのクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の表示情報を表示情報処理回路１００２に出力する。表示情報処理回路１００２は、増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種処理回路を含んで構成されており、クロック信号に基づいて入力された表示情報からデジタル信号を順次生成し、クロック信号ＣＬＫとともに駆動回路１００４に出力する。
【００８６】
駆動回路１００４は、上述のデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４がそれに該当し、ライトバルブ１００を駆動する。電源回路１０１０は、上述の各回路に所定電源を供給する。そして、制御回路１０１２は、上述の各構成の調和的な動作を実現するため、これらを統合的に制御する。この制御回路１０１２は、必要に応じて、所定のシーケンスに則った処理を行えるように、あるいは適当なプログラム言語により一の結果を生むために組まれたプログラムによって、制御内容の変更を受け得る構成を持ってよいことは勿論である。
【００８７】
なお、ライトバルブ１００を構成するＴＦＴアレイ基板１０の上には、駆動回路１００４を搭載してもよく、これに加えて表示情報処理回路１００２を搭載してもよい。
【００８８】
次に、図５を参照して、本実施形態の投射型カラー表示装置の全体構成（特に、光学的な構成）について説明する。
【００８９】
図５において、第１実施形態における投射型表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路１００４等がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを３個用意し、それぞれＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。
【００９０】
液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。
【００９１】
また、この投射型カラー表示装置では、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに対する送風を行う送風ファン１１４１が装着されている。この送風ファン１１４１は、ランプユニット１１０２から発せられる強力な光を主な原因とする、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにおける熱の蓄積を緩和する目的を有している。また、この送風ファン１１４１は、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに対する電源がオフされた後も、暫く回転を続行するような構成となっている。これは、本実施形態に係る投射型表示装置の使用直後には、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂ内に相当程度の熱が蓄積されていることによる。このことから、第１実施形態において、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに対する電源オフの時点と、投射型表示装置の電源オフの時点とはずれることとなる。
【００９２】
以下では、このような構成となる電気光学装置ないし投射型表示装置の駆動方法、その中でも特に、これらの電源をオフとする方法は、図６に示すようなものとなる。ここに、図６は、第１実施形態に係る投射型表示装置をオフする場合における処理の流れを示すフローチャートである。
【００９３】
第１実施形態に係る投射型表示装置の電源をオフするときには、まず、装置使用者によって、電源スイッチをオフするという手動の操作が行われる（ステップＳ１１）。この際、ランプユニット１１０２がオフされ、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに対する光の投射は行われなくなり、したがって、画像の表示も行われなくなる。以下は、自動的に装置側で、より具体的には、制御回路１０１２が予め定められたプログラム等に則って、図６に示すような処理が行われることになる。
【００９４】
すなわち第一に、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに対する外部入力信号が遮断される（ステップＳ１２）。ここで、外部入力信号（ステップＳ１２）とは、図４に示した表示情報出力源１０００及び表示情報処理回路１００２を介して発せられた信号のことである。つまり、簡単にいえば、投射型表示装置の通常使用時において、表示されるべき画像（むろん動画を含む。）を表す信号のことをいう。なお、画像信号のソースとしては、上述した他、例えば第１実施形態に係る投射型表示装置に接続されたビデオデッキやＤＶＤプレーヤ等により、これらに装着されたビデオテープやＤＶＤから読み取られた信号等もまた、該当し得ることは言うまでもない。
【００９５】
そして第二に、上述したＴＦＴ８０１及び８０２を閉じて、データ線６ａ及び共通電位線７０１がグランド電位とされる（ステップＳ１３）。このとき、ＴＦＴ８０１及び８０２が閉とされることによって、データ線６ａ及び共通電位線７０１がグランド電位とされることになるから、液晶層５０を挟持するＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間、すなわち画素電極９ａ及び対向電極２１間に保持された電荷は、該データ線６ａ並びに該対向電極２１及び該上下導通材１０６を通じて放電されることになる。さらに、第１実施形態においては、容量線３００が共通電位線７０１に接続されていたことにより、共通電位線７０１をグランド電位とすることで、蓄積容量７０内に蓄えられた電荷をも放電することが可能となる。
【００９６】
後は、駆動電圧・駆動信号をオフ（電気光学装置をオフ）した後（ステップＳ１４）、最後に、送風ファン１１４１をオフする（ステップＳ１５）ことで、投射型表示装置の電源オフに係る処理は終了する。
【００９７】
ここで、駆動電圧とは、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂを駆動するための電圧で、より具体的には例えば、いわゆる１Ｈ反転駆動を実行する場合においては、前記ＬＣＣＯＭ電位を挟んで、絶対値Ｖだけ離れた＋Ｖボルト及び−Ｖボルト（正確には、（ＬＣＣＯＭ＋Ｖ）ボルト及び（ＬＣＣＯＭ−Ｖ）ボルト）の二種の電圧のことである。この場合、１フィールドごとに、液晶層５０に印加される電圧のレベルを反転させることが可能となるので、液晶の劣化を防ぐことが可能となる。さらに、駆動信号とは、上述で幾つか触れたように、スタート信号ＤＸ及びＤＹ、クロック信号ＣＬＸ１〜ＣＬＸｎ等、データ線駆動回路１０４及び走査線駆動回路１０１等を所定のタイミングで駆動するための信号のことである。ちなみに、これら駆動電圧及び駆動信号をオフするということは、実質的に、その時点においてライトバルブないし電気光学装置の電源がオフされるというように考えることができる。
【００９８】
このように、第１実施形態における電気光学装置、あるいは投射型表示装置においては、ＴＦＴ８０１及び８０２によって、データ線６ａ及び共通電位線７０１をグランド電位とすることが可能となっていることから、電気光学装置内部の液晶容量、蓄積容量７０等に蓄えられた電荷を有効に放電することが可能となる。そして、このような処理を、図６に示したように、電気光学装置をオフする直前に実施すれば、当該使用時に蓄えられた前述のような電荷を有効に放電することが可能となるから、後の使用時（すなわち、再び電源を投入して改めて使用する時）において、前記電荷に起因する残像等が画像上に表示されるというようなことを未然に防止することが可能となる。以上のように、第１実施形態によれば、高品質な画像を表示することが可能となるのである。
【００９９】
なお、上述においては、電気光学装置をオフする前に、データ線６ａ及び共通電位線７０１をグランド電位とする態様について説明したが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。場合によっては、電気光学装置をオンした後、上述したような処理を実施してもよい。また、例外的ではあるものの、時には、装置使用中において、データ線６ａ及び共通電位線７０１をグランド電位とするような態様も、本発明は積極的に排除するものではない。
【０１００】
また、上述では、ＴＦＴ８０１及び８０２を備えた電気光学装置を、投射型表示装置のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして適用した例について説明したが、本発明は、そのような形態に限定されるものではない。例えば、液晶ディスプレイや携帯電話の表示装置等の各種の電子機器について、本発明に係る電気光学装置を適用することは当然に可能である。この点については、後述する第２実施形態以降についても全く同様に当てはまる。
【０１０１】
さらに、上述では、データ線６ａ及び共通電位線７０１をグランド電位とする形態について述べたが、本発明は、このような形態に限定されるわけではない。例えば、画像信号に先行して、複数のデータ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号をプリチャージ配線を介して供給するプリチャージ回路が設けられる場合においては、前記プリチャージ配線のレベルをグランドにするスイッチング素子（本発明にいう「第３のスイッチング素子」に該当する。）ないしこれを含む回路を設けるような形態としてもよい。このような形態であっても、上述と略同様な作用効果が得られることが明らかである。
【０１０２】
加えて、上述では、ＴＦＴ８０１及び８０２が、画素電極９ａ、走査線３ａ及びデータ線６ａ等とともに、ＴＦＴアレイ基板１０に一挙に形成されるような形態となっていたが、本発明は、このような形態にも限定されるわけではない。例えば、ＴＦＴアレイ基板１０の外において、ＴＦＴ８０１及び８０２と略同様なスイッチング素子等を設け、これと外部接続端子１０２とによって、データ線６ａ、あるいは共通電位線７０１等に対し、グランド電位を供給しうるような構成としてもよい。ただ、上述のように、ＴＦＴ８０１及び８０２をＴＦＴアレイ基板１０上に形成する形態によれば、例えば、該ＴＦＴ８０１及び８０２と、第１の薄膜トランジスタたる画素スイッチング用のＴＦＴ３０とを同時に形成することが可能となるから、これらを別途に形成する場合に比べて、製造上の手間やコスト等を省くことが可能となるし、また、一般に装置の小型化にも資すると考えられる。つまり、第１実施形態では、このような利点を享受することが可能である点は特筆できよう。
【０１０３】
（第２実施形態）
以下では、本発明の第２の実施形態について、図７を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る投射型表示装置をオフする場合における処理の流れを示すフローチャートである。なお、第２実施形態に係る電気光学装置、あるいは投射型表示装置の構成は、上記第１実施形態と全く同様である。ただし、後の説明からも明らかなとおり、第２実施形態においては、第１実施形態において特徴的な要素であったＴＦＴ８０１及びＴＦＴ８０２、ＧＮＤ配線８１０、並びに制御配線８１１を設けないとしても、その作用効果には何ら影響を及ぼさない。
【０１０４】
図７においてまず、第２実施形態では、ステップＳ１１及びステップＳ１２における電源スイッチのオフ、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに対する外部入力信号の遮断は、全く同様に行われる。
【０１０５】
第２実施形態では特に、上記の処理の後、同一色の画像表示を内容とする画像信号、すなわち「同色信号」を、画素電極９ａに対して供給する（ステップＳ２３）。これは、制御回路１０１２をはじめ、表示情報出力源１０００、表示情報処理回路１００２、画像信号線１２０、サンプリングホールド回路１１０及びデータ線駆動回路１０１等の作用を通じ、データ線６ａを介して行われる。ここで、この同色信号の具体的態様は、当該ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの駆動モードによって決まる。すなわち、液晶層５０を構成する液晶分子の配向状態が、印加された電圧に応じて光の透過率を減少させる方向に変化するノーマリホワイトモードであれば、同色信号は「全白信号」となり、その逆の場合、すなわちノーマリブラックモードであれば、「全黒信号」となる。なお、第２実施形態において、同色信号は、画像表示領域１０ａ内に存在するすべての画素電極９ａに対して供給される。
【０１０６】
このような同色信号を印加することにより、画素電極９ａには電圧が印加されない状態が現出されることになるから、画像表示領域１０ａ内に存在する各液晶容量及び蓄積容量７０に蓄えられた電荷は有効に放電され得ることになる。
【０１０７】
この後の処理は、上記第１実施形態と同様に、駆動電圧・駆動信号をオフ（電気光学装置をオフ）した後（ステップＳ１４）、最後に、送風ファン１１４１をオフする（ステップＳ１５）ことで、第２実施形態に係る投射型表示装置の電源オフに係る処理は終了する。
【０１０８】
このように、第２実施形態では、上述した第１実施形態のように、データ線６ａ及び共通電位線７０１をグランド電位にすることはないものの、同色信号を利用することで、同様な作用効果、すなわち電気光学装置の内部に蓄えられた電荷の放電を達成することが可能となる。この点、第１実施形態では、ハード的な処理で電荷放電を実現する形態であるということがいえるのに対して、この第２実施形態においては、いわばソフト的な処理のみでもって電荷放電を行う形態であるということがいえよう。
【０１０９】
いずれにしても、第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様、当該使用時における電荷に起因して、後の使用時の画像上に残像等を表示させるようなことはない。
【０１１０】
なお、いままで述べたところから明らかなように、第２実施形態においては、第１実施形態で述べたＴＦＴ８０１及び８０２等のスイッチング素子を設ける必要は必ずしもない。これらを設けないとしても、全白信号、あるいは全黒信号といった同色信号を画素電極９aに対して印加するという制御は、現状の電気光学装置においても、制御回路１０１２のプログラム等を変更することによって行い得るからである。ただし、前記ＴＦＴ８０１及び８０２を設けることでデータ線６ａ及び共通電位線７０１等をグランド電位に落とすことが可能である形態に加え、第２実施形態に係る同色信号の印加という形態をも併せ行うような形態は、当然に本発明の範囲内にある。この場合では、ソフト的及びハード的な処理によって、電気光学装置の内部に蓄積された電荷を放電することが可能となるから、より高品質な画像表示に帰することとなるのは容易に予測されるところである。
【０１１１】
また、上述においては、電気光学装置の電源オフ時における態様についてのみ説明したが、本発明は、そのような形態にのみ限定されるものではない。例えば、図７に示すように、電気光学装置の電源オン時においても同様な処理を実施することが可能である。
【０１１２】
図７においては、まず、装置使用者によって、電源スイッチをオンするという手動の操作が行われると（ステップＳ５１）、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに対する駆動電圧・駆動信号がオンされ（ステップＳ５２）、その後、これらに対して上述したような「同色信号」の入力が行われる（ステップＳ５３）。この時点で、前使用時における電荷が放電されることになる。後は、ランプユニットをオンするとともに（ステップＳ５４）、外部入力信号をオンする（ステップＳ５５）。
【０１１３】
これによれば、上述で参照した図６とは同色信号が印加される時点が異なるものの、通常の使用に入る前に、電気光学装置の内部に蓄積された電荷を放電するという作用は同様に発揮されるから、上述したのと略同様な作用効果が得られることに変わりはない。
【０１１４】
（電気光学装置内のより詳細な構成）
以下では、上述では触れることのできなかった電気光学装置の内部の構成、すなわちＴＦＴ、画素電極、走査線及びデータ線等のより詳細な構成について、図９及び図１０を参照して説明する。
【０１１５】
まず、本実施形態に係る電気光学装置は、図９のＡ−Ａ´線断面図たる図１０に示すように、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。
【０１１６】
図１０に示すように、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１６が設けられている。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透明導電性膜からなる。他方、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、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。このうち対向電極２１もまた、上述の画素電極９ａと同様に、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。なお、前記の配向膜１６及び２２は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。
【０１１７】
一方、図９において、前記画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に、マトリクス状に複数設けられており（点線部９ａ´により輪郭が示されている）、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。データ線６ａは、アルミニウム膜等の金属膜あるいは合金膜からなる。また、走査線３ａは、半導体層１ａのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ´に対向するように配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。すなわち、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域１ａ´に走査線３ａの本線部がゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【０１１８】
ＴＦＴ３０は、図１０に示すように、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、その構成要素としては、上述したようにゲート電極として機能する走査線３ａ、例えばポリシリコン膜からなり走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ´、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａにおける低濃度ソース領域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を備えている。
【０１１９】
なお、既に述べたように、このようなＴＦＴ３０の半導体層１ａと、前記ＴＦＴ８０１及び８０２の半導体層とを同時に形成すれば、その相応分製造コストの削減が可能となる。
【０１２０】
また、ＴＦＴ３０は、好ましくは図１０に示したようにＬＤＤ構造をもつが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、走査線３ａの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極を、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。さらに、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層１ａを単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
【０１２１】
一方、図１０においては、蓄積容量７０が、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての中継層７１と、固定電位側容量電極としての容量線３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。
【０１２２】
中継層７１は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、中継層７１は、後に述べる容量線３００と同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。中継層７１は、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホール８３及び８５を介して、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する機能をもつ。このように中継層７１を利用すれば、層間距離が例えば２０００ｎｍ程度と長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ、比較的小径の二つ以上の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続することができ、画素開口率を高めることが可能となる。また、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【０１２３】
容量線３００は、例えば金属又は合金を含む導電膜からなり固定電位側容量電極として機能する。この容量線３００は、平面的に見ると、図９に示すように、走査線３ａの形成領域に重ねて形成されている。より具体的には容量線３００は、走査線３ａに沿って延びる本線部と、図中、データ線６ａと交差する各個所からデータ線６ａに沿って上方に夫々突出した突出部と、コンタクトホール８５に対応する個所が僅かに括れた括れ部とを備えている。このうち突出部は、走査線３ａ上の領域及びデータ線６ａ下の領域を利用して、蓄積容量７０の形成領域の増大に貢献する。
【０１２４】
このような容量線３００は、好ましくは高融点金属を含む導電性遮光膜からなり、蓄積容量７０の固定電位側容量電極としての機能のほか、ＴＦＴ３０の上側において入射光からＴＦＴ３０を遮光する遮光層としての機能をもつ。
【０１２５】
誘電体膜７５は、図１０に示すように、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量７０を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜７５は薄いほどよい。
【０１２６】
このように、本実施形態に係る電気光学装置において、蓄積容量７０は、極めて「入り組んだ」構造となっている。すなわち、蓄積容量７０は、図１０に示すようにＴＦＴ３０の上且つデータ線６ａの下に位置するように積層構造をなして形成されているとともに、図９に示すように非開口領域にいわば押し込められるように、換言すれば、各画素を通して全体的にみれば格子状になるように形成されているのである。
【０１２７】
このような構造をとることにより、開口率の向上が図られ、より明るい高品質な画像を表示するという、極めて大きな作用効果を得ることが可能となるのは確かである。しかしながら同時に、このような「入り組んだ」構造を有する蓄積容量７０にあっては、いったん蓄積された電荷は放電しにくいということがいえることになる。
【０１２８】
しかるに、本実施形態によれば、既に述べたように、ＴＦＴ８０１及び８０２を利用することにより、又は同色信号の印加を実施することにより、このような蓄積容量７０に蓄えられた電荷をも有効に放電させることが可能となるから、当該電荷に起因する残像等が画像上に表示されるといった不具合が発生する可能性を極めて低減することが可能となるのである。
【０１２９】
図９及び図１０においては、上記のほか、ＴＦＴ３０の下側に、下側遮光膜１１ａが設けられている。下側遮光膜１１ａは、格子状にパターニングされており、これにより各画素の開口領域を規定している。なお、開口領域の規定は、開口領域の規定は、図９中のデータ線６ａと、これに交差するよう形成された容量線３００とによっても、なされている。また、下側遮光膜１１ａについても、前述の容量線３００の場合と同様に、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【０１３０】
また、ＴＦＴ３０下には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能のほか、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能を有する。
【０１３１】
加えて、走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３がそれぞれ開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。
【０１３２】
第１層間絶縁膜４１上には、中継層７１及び容量線３００が形成されており、これらの上には高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び中継層７１へ通じるコンタクトホール８５がそれぞれ開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。
【０１３３】
なお、本実施形態では、第１層間絶縁膜４１に対しては、約１０００℃の焼成を行うことにより、半導体層１ａや走査線３ａを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第２層間絶縁膜４２に対しては、このような焼成を行わないことにより、容量線３００の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【０１３４】
第２層間絶縁膜４２上には、データ線６ａが形成されており、これらの上には中継層７１へ通じるコンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３が形成されている。
【０１３５】
第３層間絶縁膜４３の表面は、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等により平坦化されており、その下方に存在する各種配線や素子等による段差に起因する液晶層５０の配向不良を低減する。ただし、このように第３層間絶縁膜４３に平坦化処理を施すのに代えて、又は加えて、ＴＦＴアレイ基板１０、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線６ａ等の配線やＴＦＴ３０等を埋め込むことにより、平坦化処理を行ってもよい。
【０１３６】
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、ある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駆動方法並びに電子機器及び投射型表示装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板の側からみた平面図である。
【図２】 図１のＨ−Ｈ´断面図である。
【図３】 ＴＦＴアレイ基板上に形成される画素電極並びに走査線及びデータ線等の回路構成及びこれらとその周囲に形成される各種回路の接続態様等を図式的に示す平面図である。
【図４】 投射型表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタの回路構成を示すブロック図である。
【図５】 投射型表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。
【図６】 第１実施形態に係る投射型表示装置をオフする場合における処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】 第２実施形態に係る投射型表示装置をオフする場合における処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】 第２実施形態に係る投射型表示装置をオンする場合における処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】 本発明の実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図１０】 図９のＡ−Ａ´断面図である。
【符号の説明】
３ａ…走査線
６ａ…データ線
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
２０…対向基板
２１…対向電極
２２…配向膜
３０…ＴＦＴ（第１の薄膜トランジスタ）
５０…液晶層
７０…蓄積容量
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
１０６…上下導通材
１１０…サンプリングホールド回路
１１１…（サンプリングホールド回路内の）ＴＦＴ
１２０…画像信号線
３００…容量線
７０１…共通電位線
８０１…ＴＦＴ（第１のスイッチング素子）
８０２…ＴＦＴ（第２のスイッチング素子）
８１０…ＧＮＤ配線
８１１…制御配線

Claims (9)

1. 画素電極、該画素電極に接続された第１の薄膜トランジスタ、該第１の薄膜トランジスタに接続された走査線並びにデータ線、画像信号を供給する画像信号線、及び前記画像信号線から供給される画像信号を前記データ線に供給するサンプリングスイッチが形成された第１基板と、
   該第１基板に対向配置され共通電極を備えた第２基板と、
   前記第１基板及び前記第２基板間に挟持された電気光学物質とを備えた電気光学装置であって、
   前記第１基板上の前記画素電極、前記電気光学物質及び前記第２基板上の前記共通電極により構成された容量内の電荷を放電するためのスイッチング素子と、
   当該電気光学装置の電源をオンした後又はオフする前に、前記スイッチング素子が設けられた配線をグランド電位に落とすように制御する制御手段とを備え、
   前記スイッチング素子は、前記データ線を選択的にグランド電位配線に接続する第１のスイッチング素子を含み、
   前記サンプリングスイッチは前記データ線の一端側に設けられ、
   前記第１のスイッチング素子は前記データ線の他端側に設けられていること
   を特徴とする電気光学装置。
2. 前記グランド電位配線は、前記画素電極が配置される画像表示領域の周辺に引き回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。
3. 前記スイッチング素子は、前記共通電極を一定電位に保つための共通電位線に設けられ、該共通電位線を選択的に前記グランド電位に落とす第２のスイッチング素子を含む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. 前記データ線に対して、所定電圧のプリチャージ信号を、プリチャージ配線を介して供給するプリチャージ回路を更に備え、
   前記スイッチング素子は、前記プリチャージ配線に設けられ、該プリチャージ配線を選択的に前記グランド電位に落とす第３のスイッチング素子を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記第１の薄膜トランジスタに接続された蓄積容量を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記画素電極はマトリクス状に配列されてなるとともに、前記走査線及び前記データ線は、前記マトリクス状に対応した形状に配置されてなり、
   前記蓄積容量は、前記第１の薄膜トランジスタ上、かつ、前記走査線及び前記データ線が配置されてなる領域に対応して形成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. 前記スイッチング素子は前記第１基板上に形成されるとともに第２の薄膜トランジスタからなり、該第２の薄膜トランジスタを構成する半導体層は、前記第１の薄膜トランジスタを構成する半導体層と同一膜からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
8. 請求項１乃至７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。
9. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置からなるライトバルブと、
   該ライトバルブに投射光を入射する光源と、
   該ライトバルブから出射した前記投射光を投射する光学系と、
   を備えたことを特徴とする投射型表示装置。

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