電気光学装置及び電子機器
【課題】例えば、ＳＯＱ基板を用いてＴＦＴ等の半導体素子を形成することによってデジタル駆動方式の利点を生かし、高品位の画像を表示する。
【解決手段】液晶装置１によれば、１フレームを分割する複数のサブフレーム毎にＨｉｇｈおよびＬｏｗの一方の電位を有するデジタル信号である画像信号Ｓｎの電位Ｖｓｉｇに応じて、理想波形に近い波形を有する駆動電圧Ｖｉを各画素部の液晶に印加できる。したがって、画像信号に応じた駆動電圧で液晶を駆動でき、画素スイッチング用ＴＦＴ等の半導体素子における光リーク電流の影響を低減し、画像信号に含まれる階調データに応じて高品位で画像を表示できる。このようなデジタル駆動方式は、単結晶シリコン基板を用いて高速駆動が可能な半導体素子によって可能になる。
【解決手段】液晶装置１によれば、１フレームを分割する複数のサブフレーム毎にＨｉｇｈおよびＬｏｗの一方の電位を有するデジタル信号である画像信号Ｓｎの電位Ｖｓｉｇに応じて、理想波形に近い波形を有する駆動電圧Ｖｉを各画素部の液晶に印加できる。したがって、画像信号に応じた駆動電圧で液晶を駆動でき、画素スイッチング用ＴＦＴ等の半導体素子における光リーク電流の影響を低減し、画像信号に含まれる階調データに応じて高品位で画像を表示できる。このようなデジタル駆動方式は、単結晶シリコン基板を用いて高速駆動が可能な半導体素子によって可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ＳＯＱ（Silicon On Quartz）基板を用いて形成された液晶装置等の電気光学装置、及びそのような電気光学装置をライトバルブとして備えたプロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、複数の画素から構成される表示領域に縦横に配列された多数の走査線およびデータ線、並びにこれらの各交点に対応して多数の画素電極が基板上に設けられている。このような液晶装置は、例えば各画素に設けられた画素スイッチング用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）の動作、即ちオンオフを走査信号によって切り換えることによって、画像信号を各画素に供給するアクティブマトリクス駆動方式を採用しており、サンプルホールド回路、プリチャージ回路、走査線駆動回路、データ線駆動回路、検査回路等のＴＦＴを構成要素とする各種の周辺回路も基板上に設けられる。各回路部を構成するＴＦＴ等の半導体素子は、例えば、基板上に形成されたポリシリコン層をパターニングすることによって加工された半導体層を含んでおり、当該半導体層にチャネル領域、ソース領域及びドレイン領域が形成されている。
【０００３】
サンプルホールド回路は、例えば、基板上に形成されたＴＦＴ等のスイッチング素子によって構成されたサンプリングスイッチを有しており、アナログ信号である画像信号をサンプリング信号に応じてサンプリングし、サンプリングされた画像信号を各データ線に供給する。データ線に供給された画像信号は、各画素に形成された画素スイッチング用ＴＦＴのスイッチング動作に応じて画素電極に供給され、表示領域に画像が表示される。
【０００４】
このようにサンプルホールド回路によってサンプリングされる画像信号は、通常アナログ信号である。アナログ信号である画像信号を用いて液晶装置等の電気光学装置を駆動するアナログ駆動方式（アナログ階調方式）は、画像信号の電位の大きさに応じた画素電極の電位と、対向電極の電位との電位差によって画素の階調制御を行う駆動方式である。したがって、アナログ駆動方式によれば、基本的に各画素の階調は、画像信号の電位の大きさ（即ち、電位が連続的に設定可能なアナログ信号である駆動信号）によって設定されることになる。
【０００５】
また、アナログ駆動方式として、直流電圧印加による液晶等の電気光学物質の劣化防止、表示画像におけるクロストークやフリッカの防止などのために、各画素電極に印加される電圧極性を所定規則で反転させる反転駆動方式が採用される場合もある。加えて、反転駆動方式の一例であって、画素電極に対向配置された対向電極及び画素電極の夫々の電位の極性を任意の基準電位を基準として相互に反転させることによって液晶の配向を規制するコモン反転駆動方式によれば、伝統的な反転駆動方式に比べて、各回路に印加される電圧を半減できる利点がある。
【０００６】
この種の電気光学装置の駆動方法は、上述したアナログ信号である画像信号を用いて画像を表示する駆動方法（以下、アナログ駆動方式と称す。）の他に、デジタル信号である画像信号を用いて画像を表示するデジタル駆動方式もある。デジタル駆動方式とは、２つの電位（例えば、Ｌｏｗ及びＨｉｇｈ）のみによって特定される２値信号（即ち、デジタル信号）である画像信号を用いて画像を表示する駆動方式をいう。このため、単純なデジタル駆動方式によれば、液晶等の電気光学物質が取り得る配向状態は、画像信号の電位に応じて２つの状態のみである。したがって、通常用いられるデジタル駆動方式は、上述した単純なデジタル駆動方式と、時分割階調方式或いは面積階調方式とを組み合わせることによって多階調の画像表示を可能としている。ここで、時分割階調方式とは、１フレームを分割してなる複数のサブフレームの夫々において、液晶に加える電圧の印加時間に重みをつけ、その選択によって階調表示を行う駆動方式をいう。また、面積階調方式とは、画素内にサブ画素を設け、各サブ画素の面積に重みを付けて、その選択により階調表示を行う方法である。このようなデジタル駆動方式によれば、アナログ駆動方式に比べて、画素スイッチング用ＴＦＴ等の半導体素子に生じるリーク電流を低減でき、高品位の画像表示が可能となる。
【０００７】
一方、画素スイッチング用ＴＦＴ、及び周辺回路部を構成するＴＦＴ等の半導体素子の動作性能を高めるために、絶縁体層上に単結晶シリコン層からなる半導体層を形成し、その半導体層にトランジスタ素子等の半導体素子を形成するＳＯＩ（Silicon on Insulator）技術が知られている（特許文献１及び２参照。）。ＳＯＩ技術によれば、半導体素子の高速化や低消費電力化、高集積化が可能となり、例えば、液晶装置等の電気光学装置の表示性能を高めることが可能である。また、ＳＯＩ基板の製造技術を応用することによって、透明な石英基板（クォーツ）上に単結晶シリコン基板が形成されたＳＯＱ（Silicon On Quartz）基板の開発も進められている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２４３６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この種の電気光学装置では、ポロシリコン層を用いて形成されたＴＦＴを用いて画素回路を形成し、画像信号を２Ｖ乃至１２Ｖのアナログ信号として供給した場合、画素回路或いは表示領域の周辺に形成された周辺回路に含まれるＴＦＴ等の半導体素子の素子特性のばらつきにより、フリッカ、画素の輝度ムラ、及び画像信号を供給する供給系列の違いによって発生する筋状の表示不良、及び液晶の焼き付き等の不具合が発生する虞がある。
【００１０】
加えて、基板上に形成されたポリシリコン層を加工することによって当該基板上にＴＦＴ等の半導体素子を作り込んだ場合、上述したデジタル駆動方式の利点を生かすことが可能な動作速度を有する半導体素子を形成することは困難であり、デジタル駆動方式の利点を生かして高速且つ高品位の画像を表示できる電気光学装置を製造することが困難であった。したがって、アナログ駆動方式に比べて高品位の画像表示が可能となると考えられるデジタル駆動方式を電気光学装置に実践的に応用する発想が生じ得ない実情であった。
【００１１】
しかしながら、本願発明者は、ＳＯＱ基板の製造プロセスの改善等により、ポリシリコンに比べて、動作速度の向上が期待できる高品位の単結晶シリコンを利用してＴＦＴ等の半導体素子を形成可能なＳＯＱ基板を製造する技術が確立されつつあると考えている。
【００１２】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、デジタル駆動方式を用いて高品位の画像を表示できる電気光学装置、及びそのような電気光学装置を具備してなるプロジェクタ等の電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、下地基板と単結晶シリコン基板とが絶縁層を介して貼り合わされた素子基板を備え、前記素子基板上に、単結晶シリコン層を半導体層とする半導体素子であって、フレームを分割する複数のサブフレーム毎にデジタル信号として供給された画像信号を前記素子基板上の表示領域を構成する複数の画素部の夫々に設けられた画素電極に供給する半導体素子が形成されている。
【００１４】
本発明の第１の発明に係る電気光学装置によれば、素子基板は、例えば、石英基板、ガラス基板、或いはシリコン基板等である下地基板上に、単結晶シリコン基板を配置してなる、所謂ＳＯＱ基板である。
【００１５】
画素電極は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜であり、素子基板上の表示領域にマトリクス状に配置された画素部毎に設けられている。
【００１６】
半導体素子は、画素電極に電気的に接続されており、画像信号を当該画素電極に供給する。ここで、「電気的に接続されている」とは、他の回路或いは素子を介すことなく半導体素子が配線或いはコンタクトホール等の導電部を介して画素電極に直接電気的に接続されている場合のみをいうに限らず、配線或いは各種素子、若しくは回路を介して半導体素子及び画素電極が間接的に互いに電気的に接続されている広い意味をいう。したがって、本発明の第１の発明に係る電気光学装置では、半導体素子は、電気光学装置、或いは当該電気光学装置の外部に設けられた画像信号供給源から画像信号を画素電極に供給するための電気的な供給経路に設けられていればよい。
【００１７】
半導体素子は、フレームを分割する複数のサブフレーム毎にデジタル信号として供給された画像信号を画素電極に供給する。画像信号は、デジタル信号であるため、画像信号が取り得る電位は２つの電位（例えば、Ｈｉｇｈ電位、及び当該Ｈｉｇｈ電位より相対的に低いＬｏｗ電位）である。したがって、本発明の第１の発明に係る電気光学装置は、デジタル駆動方式によって駆動され、その駆動時には、画素部における階調がデジタル信号である画像信号に応じて制御される。このような画像信号は、半導体素子の動作に応じてサブフレーム毎に画素電極に供給されるため、デジタル駆動方式では、上述したアナログ駆動方式のようにフレーム毎に画像信号が供給される場合に比べて、駆動周波数が必然的に大きくなる。したがって、デジタル駆動方式では、画像信号を供給する半導体素子に要求される動作速度も、アナログ駆動方式に比べて格段に高くなる。
【００１８】
そこで、本発明の第１の発明に係る電気光学装置によれば、単結晶シリコン基板の一部である半導体層を有する半導体素子を用いることによって、ポリシリコン等の半導体を用いる場合に比べて、高い動作速度を実現でき、デジタル駆動方式に応じて相対的に高い周波数で供給される画像信号を画素電極に供給可能である。
【００１９】
加えて、単結晶シリコン基板の一部を半導体素子の構成要素にすることによって、膜質ばらつきが大きいポリシリコン等の半導体層を用いる場合に比べて、素子基板に形成される複数の半導体素子の素子特性のばらつきを低減でき、均一な表示性能を有する電気光学装置を量産することが可能となる。
【００２０】
このように、本発明の第１の発明に係る電気光学装置によれば、半導体素子の動作速度を高め、且つ均一にすることが可能であり、デジタル駆動方式の利点を生かして、例えばフリッカ等の表示不良が低減された高品位の画像を表示できる。
【００２１】
本発明の第２の発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、下地基板と単結晶シリコン基板とが絶縁層を介して貼り合わされた素子基板を備え、前記素子基板上に形成され、単結晶シリコン層を半導体層とする半導体素子であって、デジタル信号である画像信号を前記素子基板上の表示領域を構成する複数の画素部の夫々に設けられた画素電極に供給する半導体素子と、前記画素電極に対応するように配置された対向電極とを備え、
前記画像電極及び前記対向電極の夫々の電位は、所定の基準電位を基準として相互に逆の極性を有している。
【００２２】
本発明の第２の発明に係る電気光学装置によれば、上述した本発明の第１の発明に係る電気光学装置と同様に、素子基板、画素電極及び半導体素子を有しており、ＩＴＯ等の透明導電膜で形成された画素電極に対向するように配置された対向電極を有している。
【００２３】
本発明の第２の発明に係る電気光学装置によれば、その駆動時に、画像電極及び対向電極の夫々は、所定の基準電位を基準として相互に逆の極性の電位を有している。より具体的には、例えば、対向電極に供給される対向電極電位と、画素電極に供給される画像信号に応じた電位とは、所定の基準電位を基準として互いに逆極性となるように供給される。したがって、対向電極に供給される対向電極電位を固定電位とし、当該固定電位を基準として画素電極の電位の極性を反転させる反転駆動方式を採用する場合に比べて、液晶等の電気光学物質に印加させる駆動電圧の大きさを変更することなく、半導体素子及び各種回路部に印加される電圧を半減させることが可能である。
【００２４】
加えて、本発明の第２の発明に係る電気光学装置は、デジタル信号である画像信号を用いてデジタル駆動方式を採用するため、上述した電気光学装置と同様に、アナログ駆動方式に比べて高品位の画像を表示できる。
【００２５】
本発明の第１及び第２の発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記半導体素子は、前記半導体層にチャネル領域を含むトランジスタ素子であってもよい。
【００２６】
この態様によれば、トランジスタ素子は、単結晶シリコンを用いて構成されたチャネル領域を有しているため、ポリシリコン等の半導体層にチャネル領域を形成する場合に比べて、チャネル領域における電子等の電荷の移動度が高められている。したがって、デジタル信号である画像信号がサブフレームの周期に応じて高周波数で供給された場合でも、トランジスタ素子の動作速度は、当該画像信号の供給タイミングに追従可能である。
【００２７】
この態様では、前記トランジスタ素子は、前記画素電極に電気的に接続された画素スイッチング用トランジスタであってもよい。
【００２８】
この態様によれば、例えば、ゲートに印加された走査信号に応じて画素スイッチング用トランジスタがオンオフされ、データ線を介して供給された画像信号を画素電極に供給可能である。
【００２９】
この態様では、前記画素スイッチング用トランジスタに電気的に接続されており、前記画像信号に応じた画素電極電位を保持する保持容量とを備えていてもよい。
【００３０】
この態様によれば、画素スイッチング用トランジスタ素子及び保持容量によって、所謂
ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)を構成できる。保持容量は、サブフレーム毎に供給される画像信号に応じた画素電極電位を当該サブフレーム期間において維持できるため、サブフレーム毎に画像信号に応じた駆動電圧を液晶等の電気光学物質に印加し続けることが可能である。したがって、この態様によれば、サブフレーム期間において駆動電圧が低下することによって生じる画質の劣化を低減可能である。加えて、後述するＳＲＡＭに比べて回路構成を簡便、且つ小型化できるため、画素において実質的に光が透過する領域の割合を示す開口率を高めることが可能である。
【００３１】
本発明に係る第１及び第２の発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記トランジスタ素子は、前記画素電極に電気的に接続されたＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）の一部を構成していてもよい。
【００３２】
この態様によれば、ＳＲＡＭは、上述したＤＲＡＭに比べて高速駆動が可能であるため、例えば、サブフレーム数を増大させ、デジタル信号である画像信号が供給される周期が短くなった場合でも、ＳＲＡＭの動作速度は、当該画像信号の供給タイミングに追従できる。
【００３３】
本発明に係る第１及び第２の発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記トランジスタ素子は、前記素子基板上における前記表示領域の周辺に位置する周辺領域に配置された周辺回路部に含まれていてもよい。
【００３４】
この態様によれば、例えば、画像信号をサンプリングするためのサンプリング信号を生成するデータ線駆動回路、サンプリング信号に応じて画像信号線から画像信号をサンプリングし、データ線に供給するサンプリング回路、或いは画素スイッチング用ＴＦＴのオンオフを切り換えるための走査信号を走査線に供給する走査線駆動回路等の各種回路部に含まれるトランジスタ素子を単結晶シリコン基板の一部を用いて形成できる。
【００３５】
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備してなる。
【００３６】
本発明に係る電子機器によれば、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、高品位の表示が可能な、単板式或いは複板式のプロジェクタ等の投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型の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、上述した電気光学装置を電子ビューファインダ（ＥＶＦ；Electrical View Finder）に応用したデジタルカメラ等の電子機器も実現可能である。
【００３７】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照しながら本発明の第１及び第２の発明に係る電気光学装置、及びそのような電気光学装置を具備してなる、本発明に係る電子機器の各実施形態を説明する。
【００３９】
＜第１実施形態＞
先ず、図１乃至図９を参照しながら、本発明の第１の発明に係る電気光学装置の実施形態を説明する。
【００４０】
＜１−１：電気光学装置の全体構成＞
図１及び図２を参照しながら本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を説明する。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共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。本実施形態では、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例に挙げる。
【００４１】
図１及び図２において、液晶装置１では、本発明の「素子基板」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と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０には、複数の画素部が設けられる、本発明の「表示領域」の典型例である画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００４２】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
【００４３】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。尚、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域が存在する。言い換えれば、本実施形態においては特に、ＴＦＴアレイ基板１０の中心から見て、この額縁遮光膜５３より以遠が周辺領域として規定されている。
【００４４】
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。
【００４５】
対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０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。
【００４６】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング素子としてのＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。液晶を含む液晶層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。
【００４７】
ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、或いはガラス基板等の透明基板を下地基板として、当該下地基板と単結晶シリコン基板とを絶縁層を介して貼り合わせたＳＯＱ基板を用いて形成されている。より具体的には、後述するように、ＴＦＴアレイ基板１０は、ＳＯＱ基板に含まれる単結晶シリコン基板に各種回路及び素子が形成されてなる。対向基板２０もＴＦＴアレイ基板１０と同様に透明基板を用いて形成されている。
【００４８】
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が設けられている。例えば、画素電極９ａはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜である。配向膜は斜方蒸着法を用いて形成された無機配向膜であってもよい。
【００４９】
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、配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。配向膜２２は、配向膜１６と同様の材料及び膜形成方法によって形成されている。
【００５０】
対向基板２０には、格子状又はストライプ状の遮光膜を設けるようにしてもよい。このような構成を採ることで、ＴＦＴアレイ基板１０に設けられたＴＦＴ等の半導体素子を遮光できる。
【００５１】
画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が形成されている。液晶層５０は、画素電極９ａから電界が印加されていない状態で配向膜により所定の配向状態をとる。
【００５２】
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。
【００５３】
＜１−２：電気光学装置の電気的構成＞
次に、図３を参照しながら、本実施形態に係る電気光学装置の電気的構成を説明する。図３は、液晶装置１の電気的構成を、当該液晶装置１に各種信号を供給する信号供給部の電気的構成と共に示したブロック図である。
【００５４】
図３において、液晶装置１は、複数の画素部１０ｐを含む表示パネル部１００ｐ、走査線駆動回路１０４、及びデータ線駆動回路１０１を備えている。データ線駆動回路１０１は、シフトレジスタ１０１ａ、第１ラッチ回路１０１ｂ及び第２ラッチ回路１０１ｃを有している。液晶装置１は、画像信号源２０１、デジタル信号処理ＩＣ２０２、フレームメモリ２０３及びフレーム分割回路２０４からなる信号供給回路に電気的に接続されている。
【００５５】
表示パネル部１００ｐは、データ線駆動回路１０１に電気的に接続された複数のデータ線６ａ、及び走査線駆動回路１０４に電気的に接続された複数の走査線１１ａを有している。データ線６ａ及び走査線１１ａは、表示パネル部１００の画像表示領域１０ａにおいて図中縦横に沿って相互に交差している。複数の画素部１０ｐの夫々は、走査線１１ａ及びデータ線６ａの交差に対応してマトリクス状に画像表示領域１０ａに配置されている。
【００５６】
画素部１０ｐに含まれる液晶は、データ線６ａを介してデータ線駆動回路１０１から供給された画像信号に応じて駆動される。後述するように、液晶装置１は、デジタル駆動方式を採用しているため、各画素における光の透過率、即ち輝度は、１フレームを分割する複数のサブフィールド毎に供給される画像信号に含まれる階調データによって規定される。
【００５７】
画像信号源２０１は、デジタル信号処理ＩＣ２０２に水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、ドットクロックＤＯＴＣＬＫ、アナログ信号である画像信号ＤＩＶ−ａを供給する。
【００５８】
デジタル信号処理ＩＣ２０２は、タイミング制御回路（不図示）を含む制御部を含んでおり、最小単位のクロックであり各画素を走査するためのドットクロックＤＯＴＣＬＫに基づいて、Ｙクロック信号ＣＬＹ、反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ、Ｘクロック信号ＣＬＸ、反転Ｘクロック信号ＣＬＸｉｎｖ、ＹスタートパルスＤＹ及びＸスタートパルスＤＸ、並びに複数系列のイネーブル信号ＥＮＢ１及びＥＮＢ２、並びにデジタル信号に変換された画像信号ＤＩＶ−ｄを生成する。デジタル信号処理ＩＣ２０２は、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、及びドットクロックＤＯＴＣＬＫをフレーム分割回路２０４に供給すると共に、画像信号ＤＩＶ−ｄをフレームメモリ２０３に供給する。フレーム分割回路２０４は、フレームメモリ２０３から画像信号ＤＩＶ−ｄを読み出すと共に、各フレームを分割する複数のサブフレームに対応する画像信号ＤＩＶ−ｄ´を不図示の画像信号線を介してデータ線駆動回路１０１に供給する。
【００５９】
加えて、フレーム分割回路２０４は、シフトレジスタ１０１ａにＸクロック信号ＣＬＸ、反転Ｘクロック信号ＣＬＸｉｎｖ、及びＸスタートパルスＤＸを供給すると共に、Ｙクロック信号ＣＬＹ、反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ、ＹスタートパルスＤＹ、並びにイネーブル信号ＥＮＢ１及びＥＮＢ２を一対の走査線駆動回路１０４に供給する。
【００６０】
第１ラッチ回路１０１ｂ及び第２ラッチ回路１０１ｃは、シフトレジスタ１０１ａから供給された転送信号Ｐに応じて、サンプリング信号を生成し、当該サンプリング信号に応じて画像信号ＤＩＶ−ｄ´をサンプリングし、データ線６ａ毎に画像信号Ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を供給する。
【００６１】
走査線駆動回路１０４は、ドットクロックＤＯＴＣＬＫ及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣに応じたタイミングで、走査信号ＳｃＬ１〜ＳｃＬｎを走査線１１ａに送り出す。走査信号ＳｃＬ１〜ＳｃＬｎによって、ある１本の走査線１１ａに電気的に接続された画素部１０ｐに画像信号Ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）が供給可能となる。
【００６２】
＜１−３：画素部の電気的な接続構成＞
次に、図４を参照しながら、液晶装置１の画素部の電気的な接続構成を詳細に説明する。図４は、液晶装置１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、配線等の等価回路である。
【００６３】
図４において、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素部１０ｐの夫々には、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、液晶装置１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。
【００６４】
ＴＦＴ３０のゲートに走査線１１ａが電気的に接続されており、液晶装置１は、所定のタイミングで、走査線１１ａ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。
【００６５】
画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間、即ちサブフィールドに対応する期間だけ保持される。なお、各画素部１０ｐにおける透過率、即ち輝度は、画像信号Ｓｎが供給されたサブフィールド数によって規定される。ノーマリーホワイトモードであれば、各フレームにおいて画素に供給された画像信号の時間幅、即ちサブフィールド数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、ノーマリーホワイトとは逆に透過率が増加され、全体として液晶装置１から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との間に形成される液晶容量と並列に保持容量７０が付加されている。したがって、画素部１０ｐは、ＴＦＴ３０及び保持容量７０からなるＤＲＡＭを有していることになり、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラストやフリッカといった表示特性の向上が可能となる。
【００６６】
加えて、ＴＦＴ３０及び保持容量７０からなるＤＲＡＭによれば、ＳＲＡＭに比べてサイズを小さくできるため、ＳＲＡＭを設ける場合に比べて画素の開口率を大きくできる。尚、液晶装置１は、保持容量７０及びＴＦＴ３０の代わりに、単結晶シリコンを用いて形成された半導体層を有するＴＦＴを複数備えたＳＲＡＭが設けられていてもよい。ＳＲＡＭは、ＤＲＡＭに比べて動作速度が高いため、デジタル駆動方式の利点をより一層生かすことが可能である。
【００６７】
＜１−４：電気光学装置の駆動方法＞
次に、図５及び図６を参照しながら、液晶装置１の駆動方法を説明する。図５は、１フレーム期間において画素部に印加される駆動電圧の理想波形（図５（ａ））、アナログ駆動方式において画素部に印加される駆動電圧の波形（図５（ｂ）、及び液晶装置１が採用するデジタル駆動方式において画素部に印加される駆動電圧の波形（図５（ｃ）を比較した概念図である。
【００６８】
先ず、図５を参照しながら、画素部に印加される駆動電圧の波形について検討する。図５において、対向電極電位Ｖｃｏｍが固定電位である場合、図５（ａ）に示すように、画像信号に応じて任意の画素部に印加された画素電極電位Ｖｓｉｇは、理想的には１フレーム期間で一定である。画素部に含まれる液晶には、画素電極電位Ｖｓｉｇ及び対向電極電位Ｖｃｏｍの差である駆動電圧Ｖｉが印加され、１フレーム期間に渡って駆動電圧Ｖｉに応じた透過率、即ち輝度が当該画素部において維持される。
【００６９】
一方、図５（ｂ）に示すように、アナログ駆動方式によれば、画素スイッチング用ＴＦＴにおいて発生する光リーク電流の影響等により、１フレーム期間において液晶に印加される駆動電圧が低下してしまい、当該画素部に供給された画像信号に応じた透過率、即ち輝度が実現されないことが困難となる。より具体的には、１フレーム期間において、時間経過に伴い駆動電圧ＶｉよりΔＶｉだけ低下してしまい、駆動電圧Ｖｉに応じた透過率で画像が表示されないことになる。
【００７０】
そこで、図５（ｃ）に示すように、本実施形態に係る液晶装置１によれば、１フレームを分割する複数のサブフレーム毎にＨｉｇｈおよびＬｏｗの一方の電位を有するデジタル信号である画像信号に応じて、理想波形に近い波形を有する駆動電圧Ｖｉを各画素部の液晶に印加できる。したがって、画像信号に応じた駆動電圧で液晶を駆動でき、画素スイッチング用ＴＦＴ等の半導体素子における光リーク電流の影響を低減し、画像信号に含まれる階調データに応じて高品位で画像を表示できる。尚、図５（ｃ）では、サブフィールド毎に供給された画像信号Ｓｎの電位Ｖｓｉｇは全てＨｉｇｈの電位を有しているため、例えば、ノーマリーブラックモードでは、画素の透過率、即ち輝度は最大となる。
【００７１】
次に、図６を参照しながら、デジタル信号である画像信号Ｓｎが画素部に供給されるタイミングを説明する。図６は、１６階調（４ビット）で画素部の階調が制御される場合において、走査信号に応じて画像信号が画素部に供給されるタイミングを示したタイミングチャートである。ここでは、走査線の本数が２７本である場合を例に挙げ、１つのフレームを分割する複数のサブフレームのうち１から７サブフレーム（ＳＦ）までの範囲において画像信号が画素部に供給されるタイミング（図中黒丸で示したタイミング）を示している。
【００７２】
図６に示すように、１ＳＦ期間において、２７本の走査線に順位走査信号が供給され、当該走査信号が供給された画素部に画像信号が供給される。そして、同じ手順で７ＳＦまで順次走査信号が供給され、画素部に画像信号が供給される。これにより、図５（ｃ）に示したように、サブフレーム毎に画素部に画像信号が供給され、アナログ駆動方式に比べて高品位の画像が表示可能になる。
【００７３】
＜１−５：電気光学装置の具体的構成＞
次に、図７乃至図９を参照しながら、上述の動作が実現される液晶装置１の具体的な構成を説明する。
【００７４】
図７乃至図９において、上述の回路要素及び画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、ガラス基板、或いは石英基板と単結晶シリコン基板とを絶縁層を介して貼り合わせたＳＯＱ基板を用いて形成されており、例えばガラス基板や石英基板からなる対向基板２０と対向配置されている。回路要素は画素電極９ａを駆動するために設けられ、ここでは、ＴＦＴアレイ基板１０の直上から画素電極９ａの直下までの範囲内に積層された、ＴＦＴ３０から第４層間絶縁膜４４までを指している（図９参照）。画素電極９ａ（図８中、太い点線９ａ´で輪郭が示されている）は縦横に区画配列された画素の各々に配置され、その境界にデータ線６ａ及び走査線１１ａが格子状に配列するように形成されている（図７及び図８参照）。
【００７５】
各回路要素を構成するパターニングされた導電膜は、ゲート電極３ａを含む第１層、保持容量７０の固定電位側容量電極を含む第２層、データ線６ａ等を含む第３層、容量配線４００等を含む第４層からなる。第１層からＴＦＴアレイ基板１０までには、ＴＦＴ３０が形成される前段階で単結晶シリコン基板が形成されており、当該単結晶シリコン基板を所定の形状にパターニングすることによってＴＦＴ３０の半導体層１ａが形成されている。
第１層−第２層間には第１層間絶縁膜４１、第２層−第３層間には第２層間絶縁膜４２、第３層−第４層間には第３層間絶縁膜４３、第４層と画素電極９ａとの間には第４層間絶縁膜４４が夫々設けられ、前述の各要素間が短絡することを防止している。尚、このうち、第１層から第２層が下層部分として図７に示され、第３層、第４層及び画素電極９ａが上層部分として図８に示されている。
【００７６】
＜第１層の構成−ＴＦＴ等−＞
第１層は、ＴＦＴ３０及び中継電極７１９で構成されている。ＴＦＴ３０は、例えばＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とされ、ゲート電極３ａ、半導体層１ａ、ゲート電極３ａと半導体層１ａを絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜２を備えている。ゲート電極３ａは、例えば導電性ポリシリコンで形成される。半導体層１ａは、チャネル領域１ａ´、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からなり、ＴＦＴアレイ基板１０上に当初形成されていた単結晶シリコン基板を加工することによって形成されている。したがって、ＴＦＴ３０によれば、ポリシリコン等の半導体層を用いてＴＦＴ３０を形成する場合に比べて、デジタル駆動方式に対応しうる高速駆動が可能になる。
【００７７】
尚、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有することが好ましいが、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極３ａをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。また、中継電極７１９は、例えばゲート電極３ａと同一膜として形成される。加えて、データ線駆動回路部１０１等の周辺回路部に含まれるＴＦＴ等の半導体素子も、単結晶シリコン基板を加工して形成されていてもよい。
【００７８】
ＴＦＴ３０のゲート電極３ａは、コンタクトホール１２ｃｖを介して走査線１１ａに電気的に接続されている。尚、第１層と同層、或いは異なる層には走査線１１ａが形成されている。走査線１１ａは、図７のＸ方向に沿って延びる本線部と、データ線６ａ或いは容量配線４００が延在する図７のＹ方向に延びる突出部とからなる形状にパターニングされている。このような走査線１１ａは、例えば導電性ポリシリコン、単結晶シリコン、或いはＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等により形成することができる。
【００７９】
＜第２層の構成−保持容量等−＞
第２層は、保持容量７０で構成されている。保持容量７０は、容量電極３００と下部電極７１とが誘電体層を介して対向配置された構成となっている。容量電極３００は、容量配線４００に電気的に接続されている。下部電極７１は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａの夫々に電気的に接続されている。
【００８０】
下部電極７１と高濃度ドレイン領域１ｅとは、第１層間絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホール８３を介して接続されている。また、下部電極７１と画素電極９ａとは、コンタクトホール８８１、８８２、８０４、及び中継電極７１９、第２中継電極６ａ２、第３中継電極４０２により各層を中継し、コンタクトホール８９において電気的に接続されている。
【００８１】
このような容量電極３００、及び下部電極７１には、例えば導電性のポリシリコンが用いられ、誘電体層には酸化シリコンが用いられる。第１層間絶縁膜４１は、例えば、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）によって形成されている。その他、第１層間絶縁膜４１には、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。
【００８２】
尚、この場合の保持容量７０は、図７に示すように、画素電極９ａの形成領域にほぼ対応する画素領域に至らないように（遮光領域内に収まるように）形成されているので、画素の開口率が比較的大きく維持されている。
【００８３】
＜第３層の構成−データ線等−＞
第３層は、データ線６ａで構成されている。データ線６ａは、下から順にアルミニウム、窒化チタン、窒化シリコンの三層膜として形成されている。窒化シリコン層は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターニングされている。また、第４層には、データ線６ａと同一膜として、容量配線用中継層６ａ１及び第２中継電極６ａ２が形成されている。これらは、図８に示すように互いに分断されるように形成されている。
【００８４】
データ線６ａは、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８１を介して、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続されている。
【００８５】
容量配線用中継層６ａ１は、第２層間絶縁膜４２に開孔されたコンタクトホール８０１を介して容量電極３００と電気的に接続され、容量電極３００と容量配線４００との間を中継している。容量配線用中継層６ａ２は、前述したように、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８８２を介して中継電極７１９に電気的に接続されている。このような層間絶縁膜４２は、例えばＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等によって形成することができる。
【００８６】
＜第４層の構成−容量配線等−＞
第４層は、容量配線４００及び第３中継電極４０２により構成されている。容量配線４００は、表示パネルの画像表示領域の周囲にまで延設され、定電位源と電気的に接続されることで、固定電位とされている。図８に示すように、容量配線４００は、図中Ｘ方向及びＹ方向の夫々に沿って延在する格子状に形成され、Ｘ方向に延在する部分には、第３中継電極４０２の形成領域を確保するために切り欠きが設けられている。また、容量配線４００は、その下層のデータ線６ａ、走査線１１ａ、ＴＦＴ３０等を覆うように、これら回路要素の構造よりも幅広に形成されている。これにより、各回路要素は遮光され、入射光を反射させて投射画像における画素の輪郭がぼやける等の悪影響が防止されている。
【００８７】
更に、容量配線４００のＸ方向延在部分とＹ方向延在部分とが丁度交差する角部は、略三角形の庇部がわずかに突き出すような形状となっている。この庇部により、ＴＦＴ３０の半導体層１ａに対する光の遮蔽を効果的に行うことができる。即ち、半導体層１ａに対して斜め上方から進入する光を、庇部が反射又は吸収することにより、ＴＦＴ３０における光リーク電流の発生を抑制し、フリッカ等のない、より高品質な画像を表示することが可能となる。
【００８８】
容量配線４００は、第３層間絶縁膜４３に開孔されたコンタクトホール８０３を介して、容量配線用中継層６ａ１と電気的に接続されている。また、第４層には、容量配線４００と同一膜として、第３中継電極４０２が形成されている。第３中継電極４０２は、前述のように、コンタクトホール８０４及びコンタクトホール８９を介して、第２中継電極６ａ２及び画素電極９ａ間を中継している。尚、これら容量配線４００及び第３中継電極４０２は、例えばアルミニウム、窒化チタンを積層した二層構造となっている。
【００８９】
第４層の上には、全面に第４層間絶縁膜４４が形成されている。第４層間絶縁膜４４には、画素電極９ａ及び第３中継電極４０２間を電気的に接続するためのコンタクトホール８９が開孔されている。
【００９０】
以上、説明したように、本実施形態に係る液晶装置１によれば、ＴＦＴアレイ基板１０の一部として当初形成されていた単結晶シリコン基板を用いて、ＴＦＴアレイ基板１０上に設けられるべきＴＦＴ３０等の半導体素子を形成することによって、デジタル駆動方式に対応しうるＴＦＴ３０等の半導体素子を形成可能である。このような半導体素子によれば、アナログ駆動方式に比べて、駆動周波数が高いデジタル駆動方式によって高品位の画像を表示可能である。
【００９１】
＜第２実施形態＞
次に、図１０及び図１１を参照しながら、本発明の第２の発明に係る電気光学装置の実施形態を説明する。本実施形態に係る電気光学装置は、上述の第１実施形態に係る電気光学装置に比べて、対向電極電位の電位と、画素電極電位の電位とが基準電位を基準として互いに逆極性となるように駆動される点に特徴を有している。したがって、以下で説明する本実施形態に係る液晶装置１Ａのうち第１実施形態に係る液晶装置１と共通する部分に共通の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００９２】
図１０を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置１Ａの電気的な構成を説明する。図１０は、液晶装置１Ａの電気的な構成を当該液晶装置１Ａに各種信号を供給する信号供給部の電気的な構成と共に示したブロック図である。
【００９３】
図１０において、データ線駆動回路４０１は、シフトレジスタ４０１ａ、第１ラッチ回路４０１ｂ及び第２ラッチ回路４０１ｃを有しており、図１１に示す基準電位Ｖ０を基準として対向電極電位Ｖｃｏｍと逆極性の画像信号Ｓｎ´がデータ線６ａに供給されるように、対向電極電位に対して画像信号ＤＩＶ−ｄ´の極性を反転させた後、データ線６ａに供給する。
【００９４】
尚、液晶装置１Ａは、第１実施形態に係る液晶装置１と同様に、単結晶シリコン基板を用いて形成された画素スイッチング用素子を有している。また、液晶装置１Ａでは、データ線駆動回路４０１に含まれるＴＦＴ等の半導体素子が単結晶シリコン基板を用いて形成されていてもよい。
【００９５】
次に、図１１を参照しながら、画素部に供給される画像信号Ｓｉ´（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）の電位と、対向電極に供給される対向電極電位との相対的な電位の高低関係を説明する。図１１は、対向電極に供給される対向電極電位信号（図中、対向電極電位Ｖｃｏｍ１で示す波形）及び、画像信号Ｓｉ´（図中画素電極電位Ｖｓｉｇ１で示す波形）を概念的に示したタイミングチャートである。
【００９６】
図１１において、液晶装置１Ａによれば、その駆動時に、画像電極９ａ及び対向電極２１の夫々は、所定の基準電位Ｖ０を基準として相互に逆の極性の電位（画素電極電位Ｖｓｉｇ１及び対向電極電位Ｖｃｏｍ１）が供給される。したがって、対向電極２１に供給される対向電極電位を固定電位とし、当該固定電位を基準として画素電極９ａの電位の極性を反転させる反転駆動方式を採用する場合に比べて、液晶等の電気光学物質に印加させる駆動電圧の大きさを変更することなく、半導体素子及び各回路部に印加される電圧を半減させることが可能である。より具体的には、駆動電圧Ｖｉ１を液晶に印加する際に、画素電極９ａの電位を、従来の反転駆動方式を採用した場合に比べて半減させることができる。これにより、画像信号によって液晶装置１Ａの各回路部が加わる負荷を低減できる。加えて、液晶装置１Ａは、デジタル駆動方式を採用しているため、アナログ駆動方式を採用した場合に比べてフリッカ等の表示不良が低減された高品位の画像を表示可能である。
【００９７】
＜電子機器＞
次に、以上詳細に説明した電気光学装置を電子機器に適用する場合について説明する。
【００９８】
ここでは、上述した電気光学装置たる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１２は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図１２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、ライトガイド内に配置された４枚のミラー１１０６および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装置１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇに入射される。液晶装置１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇの構成は上述した液晶装置と同等であり、それぞれにおいて画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号が変調される。これらの液晶装置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。ダイクロイックプリズム１１１２では、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。これにより各色の画像が合成され、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン１１２０等に高品位のカラー画像が投写される。
【００９９】
以上では、本発明の第１及び第２の発明に係る電気光学装置の一具体例として液晶装置を挙げて説明したが、本発明の第１及び第２の発明に係る電気光学装置は、その他にも例えば電子ペーパなどの電気泳動装置や、電子放出素子を用いた表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等として実現することができる。また、本発明に係る電気光学装置は、先に説明した複板式のプロジェクタの他にも、単板式のプロジェクタ、テレビジョン受像機や、ビューファインダ型或いは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の各種の電子機器に適用可能である。また、本発明に係る電気光学装置は、デジタルカメラの電子ビューファインダにも応用可能である。
【０１００】
尚、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、及びそのような電気光学装置を具備してなる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。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】第１実施形態に係る電気光学装置を各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。
【図３】第１実施形態に係る電気光学装置の電気的な構成を、当該電気光学装置に各種信号を供給する信号供給部の電気的な構成と共に示したブロック図である。
【図４】第１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、配線等の等価回路である。
【図５】１フレーム期間において画素部に印加される駆動電圧の波形を示した概念図である。
【図６】走査信号に応じて画像信号が画素部に供給されるタイミングを示したタイミングチャートの一例である。
【図７】第１実施形態に係る電気光学装置の具体的な構成を表す部分平面図（その１）である。
【図８】第１実施形態に係る電気光学装置の具体的な構成を表す部分平面図（その２）である。
【図９】図７及び図８のＩＸ−ＩＸ´線断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る電気光学装置の電気的な構成を、当該電気光学装置に各種信号を供給する信号供給部の電気的な構成と共に示したブロック図である。
【図１１】第２実施形態に係る電気光学装置において画素部に印加される駆動電圧の波形を示した概念図である。
【図１２】本発明に係る電子機器の一実施形態である液晶プロジェクタの構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１，１Ａ・・・液晶装置、９ａ・・・画素電極、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、２０・・・対向基板、２１・・・対向電極、３０・・・ＴＦＴ、５０・・・液晶層、７０・・・保持容量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ＳＯＱ（Silicon On Quartz）基板を用いて形成された液晶装置等の電気光学装置、及びそのような電気光学装置をライトバルブとして備えたプロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、複数の画素から構成される表示領域に縦横に配列された多数の走査線およびデータ線、並びにこれらの各交点に対応して多数の画素電極が基板上に設けられている。このような液晶装置は、例えば各画素に設けられた画素スイッチング用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）の動作、即ちオンオフを走査信号によって切り換えることによって、画像信号を各画素に供給するアクティブマトリクス駆動方式を採用しており、サンプルホールド回路、プリチャージ回路、走査線駆動回路、データ線駆動回路、検査回路等のＴＦＴを構成要素とする各種の周辺回路も基板上に設けられる。各回路部を構成するＴＦＴ等の半導体素子は、例えば、基板上に形成されたポリシリコン層をパターニングすることによって加工された半導体層を含んでおり、当該半導体層にチャネル領域、ソース領域及びドレイン領域が形成されている。
【０００３】
サンプルホールド回路は、例えば、基板上に形成されたＴＦＴ等のスイッチング素子によって構成されたサンプリングスイッチを有しており、アナログ信号である画像信号をサンプリング信号に応じてサンプリングし、サンプリングされた画像信号を各データ線に供給する。データ線に供給された画像信号は、各画素に形成された画素スイッチング用ＴＦＴのスイッチング動作に応じて画素電極に供給され、表示領域に画像が表示される。
【０００４】
このようにサンプルホールド回路によってサンプリングされる画像信号は、通常アナログ信号である。アナログ信号である画像信号を用いて液晶装置等の電気光学装置を駆動するアナログ駆動方式（アナログ階調方式）は、画像信号の電位の大きさに応じた画素電極の電位と、対向電極の電位との電位差によって画素の階調制御を行う駆動方式である。したがって、アナログ駆動方式によれば、基本的に各画素の階調は、画像信号の電位の大きさ（即ち、電位が連続的に設定可能なアナログ信号である駆動信号）によって設定されることになる。
【０００５】
また、アナログ駆動方式として、直流電圧印加による液晶等の電気光学物質の劣化防止、表示画像におけるクロストークやフリッカの防止などのために、各画素電極に印加される電圧極性を所定規則で反転させる反転駆動方式が採用される場合もある。加えて、反転駆動方式の一例であって、画素電極に対向配置された対向電極及び画素電極の夫々の電位の極性を任意の基準電位を基準として相互に反転させることによって液晶の配向を規制するコモン反転駆動方式によれば、伝統的な反転駆動方式に比べて、各回路に印加される電圧を半減できる利点がある。
【０００６】
この種の電気光学装置の駆動方法は、上述したアナログ信号である画像信号を用いて画像を表示する駆動方法（以下、アナログ駆動方式と称す。）の他に、デジタル信号である画像信号を用いて画像を表示するデジタル駆動方式もある。デジタル駆動方式とは、２つの電位（例えば、Ｌｏｗ及びＨｉｇｈ）のみによって特定される２値信号（即ち、デジタル信号）である画像信号を用いて画像を表示する駆動方式をいう。このため、単純なデジタル駆動方式によれば、液晶等の電気光学物質が取り得る配向状態は、画像信号の電位に応じて２つの状態のみである。したがって、通常用いられるデジタル駆動方式は、上述した単純なデジタル駆動方式と、時分割階調方式或いは面積階調方式とを組み合わせることによって多階調の画像表示を可能としている。ここで、時分割階調方式とは、１フレームを分割してなる複数のサブフレームの夫々において、液晶に加える電圧の印加時間に重みをつけ、その選択によって階調表示を行う駆動方式をいう。また、面積階調方式とは、画素内にサブ画素を設け、各サブ画素の面積に重みを付けて、その選択により階調表示を行う方法である。このようなデジタル駆動方式によれば、アナログ駆動方式に比べて、画素スイッチング用ＴＦＴ等の半導体素子に生じるリーク電流を低減でき、高品位の画像表示が可能となる。
【０００７】
一方、画素スイッチング用ＴＦＴ、及び周辺回路部を構成するＴＦＴ等の半導体素子の動作性能を高めるために、絶縁体層上に単結晶シリコン層からなる半導体層を形成し、その半導体層にトランジスタ素子等の半導体素子を形成するＳＯＩ（Silicon on Insulator）技術が知られている（特許文献１及び２参照。）。ＳＯＩ技術によれば、半導体素子の高速化や低消費電力化、高集積化が可能となり、例えば、液晶装置等の電気光学装置の表示性能を高めることが可能である。また、ＳＯＩ基板の製造技術を応用することによって、透明な石英基板（クォーツ）上に単結晶シリコン基板が形成されたＳＯＱ（Silicon On Quartz）基板の開発も進められている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２４３６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この種の電気光学装置では、ポロシリコン層を用いて形成されたＴＦＴを用いて画素回路を形成し、画像信号を２Ｖ乃至１２Ｖのアナログ信号として供給した場合、画素回路或いは表示領域の周辺に形成された周辺回路に含まれるＴＦＴ等の半導体素子の素子特性のばらつきにより、フリッカ、画素の輝度ムラ、及び画像信号を供給する供給系列の違いによって発生する筋状の表示不良、及び液晶の焼き付き等の不具合が発生する虞がある。
【００１０】
加えて、基板上に形成されたポリシリコン層を加工することによって当該基板上にＴＦＴ等の半導体素子を作り込んだ場合、上述したデジタル駆動方式の利点を生かすことが可能な動作速度を有する半導体素子を形成することは困難であり、デジタル駆動方式の利点を生かして高速且つ高品位の画像を表示できる電気光学装置を製造することが困難であった。したがって、アナログ駆動方式に比べて高品位の画像表示が可能となると考えられるデジタル駆動方式を電気光学装置に実践的に応用する発想が生じ得ない実情であった。
【００１１】
しかしながら、本願発明者は、ＳＯＱ基板の製造プロセスの改善等により、ポリシリコンに比べて、動作速度の向上が期待できる高品位の単結晶シリコンを利用してＴＦＴ等の半導体素子を形成可能なＳＯＱ基板を製造する技術が確立されつつあると考えている。
【００１２】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、デジタル駆動方式を用いて高品位の画像を表示できる電気光学装置、及びそのような電気光学装置を具備してなるプロジェクタ等の電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、下地基板と単結晶シリコン基板とが絶縁層を介して貼り合わされた素子基板を備え、前記素子基板上に、単結晶シリコン層を半導体層とする半導体素子であって、フレームを分割する複数のサブフレーム毎にデジタル信号として供給された画像信号を前記素子基板上の表示領域を構成する複数の画素部の夫々に設けられた画素電極に供給する半導体素子が形成されている。
【００１４】
本発明の第１の発明に係る電気光学装置によれば、素子基板は、例えば、石英基板、ガラス基板、或いはシリコン基板等である下地基板上に、単結晶シリコン基板を配置してなる、所謂ＳＯＱ基板である。
【００１５】
画素電極は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜であり、素子基板上の表示領域にマトリクス状に配置された画素部毎に設けられている。
【００１６】
半導体素子は、画素電極に電気的に接続されており、画像信号を当該画素電極に供給する。ここで、「電気的に接続されている」とは、他の回路或いは素子を介すことなく半導体素子が配線或いはコンタクトホール等の導電部を介して画素電極に直接電気的に接続されている場合のみをいうに限らず、配線或いは各種素子、若しくは回路を介して半導体素子及び画素電極が間接的に互いに電気的に接続されている広い意味をいう。したがって、本発明の第１の発明に係る電気光学装置では、半導体素子は、電気光学装置、或いは当該電気光学装置の外部に設けられた画像信号供給源から画像信号を画素電極に供給するための電気的な供給経路に設けられていればよい。
【００１７】
半導体素子は、フレームを分割する複数のサブフレーム毎にデジタル信号として供給された画像信号を画素電極に供給する。画像信号は、デジタル信号であるため、画像信号が取り得る電位は２つの電位（例えば、Ｈｉｇｈ電位、及び当該Ｈｉｇｈ電位より相対的に低いＬｏｗ電位）である。したがって、本発明の第１の発明に係る電気光学装置は、デジタル駆動方式によって駆動され、その駆動時には、画素部における階調がデジタル信号である画像信号に応じて制御される。このような画像信号は、半導体素子の動作に応じてサブフレーム毎に画素電極に供給されるため、デジタル駆動方式では、上述したアナログ駆動方式のようにフレーム毎に画像信号が供給される場合に比べて、駆動周波数が必然的に大きくなる。したがって、デジタル駆動方式では、画像信号を供給する半導体素子に要求される動作速度も、アナログ駆動方式に比べて格段に高くなる。
【００１８】
そこで、本発明の第１の発明に係る電気光学装置によれば、単結晶シリコン基板の一部である半導体層を有する半導体素子を用いることによって、ポリシリコン等の半導体を用いる場合に比べて、高い動作速度を実現でき、デジタル駆動方式に応じて相対的に高い周波数で供給される画像信号を画素電極に供給可能である。
【００１９】
加えて、単結晶シリコン基板の一部を半導体素子の構成要素にすることによって、膜質ばらつきが大きいポリシリコン等の半導体層を用いる場合に比べて、素子基板に形成される複数の半導体素子の素子特性のばらつきを低減でき、均一な表示性能を有する電気光学装置を量産することが可能となる。
【００２０】
このように、本発明の第１の発明に係る電気光学装置によれば、半導体素子の動作速度を高め、且つ均一にすることが可能であり、デジタル駆動方式の利点を生かして、例えばフリッカ等の表示不良が低減された高品位の画像を表示できる。
【００２１】
本発明の第２の発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、下地基板と単結晶シリコン基板とが絶縁層を介して貼り合わされた素子基板を備え、前記素子基板上に形成され、単結晶シリコン層を半導体層とする半導体素子であって、デジタル信号である画像信号を前記素子基板上の表示領域を構成する複数の画素部の夫々に設けられた画素電極に供給する半導体素子と、前記画素電極に対応するように配置された対向電極とを備え、
前記画像電極及び前記対向電極の夫々の電位は、所定の基準電位を基準として相互に逆の極性を有している。
【００２２】
本発明の第２の発明に係る電気光学装置によれば、上述した本発明の第１の発明に係る電気光学装置と同様に、素子基板、画素電極及び半導体素子を有しており、ＩＴＯ等の透明導電膜で形成された画素電極に対向するように配置された対向電極を有している。
【００２３】
本発明の第２の発明に係る電気光学装置によれば、その駆動時に、画像電極及び対向電極の夫々は、所定の基準電位を基準として相互に逆の極性の電位を有している。より具体的には、例えば、対向電極に供給される対向電極電位と、画素電極に供給される画像信号に応じた電位とは、所定の基準電位を基準として互いに逆極性となるように供給される。したがって、対向電極に供給される対向電極電位を固定電位とし、当該固定電位を基準として画素電極の電位の極性を反転させる反転駆動方式を採用する場合に比べて、液晶等の電気光学物質に印加させる駆動電圧の大きさを変更することなく、半導体素子及び各種回路部に印加される電圧を半減させることが可能である。
【００２４】
加えて、本発明の第２の発明に係る電気光学装置は、デジタル信号である画像信号を用いてデジタル駆動方式を採用するため、上述した電気光学装置と同様に、アナログ駆動方式に比べて高品位の画像を表示できる。
【００２５】
本発明の第１及び第２の発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記半導体素子は、前記半導体層にチャネル領域を含むトランジスタ素子であってもよい。
【００２６】
この態様によれば、トランジスタ素子は、単結晶シリコンを用いて構成されたチャネル領域を有しているため、ポリシリコン等の半導体層にチャネル領域を形成する場合に比べて、チャネル領域における電子等の電荷の移動度が高められている。したがって、デジタル信号である画像信号がサブフレームの周期に応じて高周波数で供給された場合でも、トランジスタ素子の動作速度は、当該画像信号の供給タイミングに追従可能である。
【００２７】
この態様では、前記トランジスタ素子は、前記画素電極に電気的に接続された画素スイッチング用トランジスタであってもよい。
【００２８】
この態様によれば、例えば、ゲートに印加された走査信号に応じて画素スイッチング用トランジスタがオンオフされ、データ線を介して供給された画像信号を画素電極に供給可能である。
【００２９】
この態様では、前記画素スイッチング用トランジスタに電気的に接続されており、前記画像信号に応じた画素電極電位を保持する保持容量とを備えていてもよい。
【００３０】
この態様によれば、画素スイッチング用トランジスタ素子及び保持容量によって、所謂
ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)を構成できる。保持容量は、サブフレーム毎に供給される画像信号に応じた画素電極電位を当該サブフレーム期間において維持できるため、サブフレーム毎に画像信号に応じた駆動電圧を液晶等の電気光学物質に印加し続けることが可能である。したがって、この態様によれば、サブフレーム期間において駆動電圧が低下することによって生じる画質の劣化を低減可能である。加えて、後述するＳＲＡＭに比べて回路構成を簡便、且つ小型化できるため、画素において実質的に光が透過する領域の割合を示す開口率を高めることが可能である。
【００３１】
本発明に係る第１及び第２の発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記トランジスタ素子は、前記画素電極に電気的に接続されたＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）の一部を構成していてもよい。
【００３２】
この態様によれば、ＳＲＡＭは、上述したＤＲＡＭに比べて高速駆動が可能であるため、例えば、サブフレーム数を増大させ、デジタル信号である画像信号が供給される周期が短くなった場合でも、ＳＲＡＭの動作速度は、当該画像信号の供給タイミングに追従できる。
【００３３】
本発明に係る第１及び第２の発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記トランジスタ素子は、前記素子基板上における前記表示領域の周辺に位置する周辺領域に配置された周辺回路部に含まれていてもよい。
【００３４】
この態様によれば、例えば、画像信号をサンプリングするためのサンプリング信号を生成するデータ線駆動回路、サンプリング信号に応じて画像信号線から画像信号をサンプリングし、データ線に供給するサンプリング回路、或いは画素スイッチング用ＴＦＴのオンオフを切り換えるための走査信号を走査線に供給する走査線駆動回路等の各種回路部に含まれるトランジスタ素子を単結晶シリコン基板の一部を用いて形成できる。
【００３５】
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備してなる。
【００３６】
本発明に係る電子機器によれば、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、高品位の表示が可能な、単板式或いは複板式のプロジェクタ等の投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型の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、上述した電気光学装置を電子ビューファインダ（ＥＶＦ；Electrical View Finder）に応用したデジタルカメラ等の電子機器も実現可能である。
【００３７】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照しながら本発明の第１及び第２の発明に係る電気光学装置、及びそのような電気光学装置を具備してなる、本発明に係る電子機器の各実施形態を説明する。
【００３９】
＜第１実施形態＞
先ず、図１乃至図９を参照しながら、本発明の第１の発明に係る電気光学装置の実施形態を説明する。
【００４０】
＜１−１：電気光学装置の全体構成＞
図１及び図２を参照しながら本実施形態に係る電気光学装置の全体構成を説明する。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共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。本実施形態では、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例に挙げる。
【００４１】
図１及び図２において、液晶装置１では、本発明の「素子基板」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と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０には、複数の画素部が設けられる、本発明の「表示領域」の典型例である画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００４２】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
【００４３】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。尚、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域が存在する。言い換えれば、本実施形態においては特に、ＴＦＴアレイ基板１０の中心から見て、この額縁遮光膜５３より以遠が周辺領域として規定されている。
【００４４】
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。
【００４５】
対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０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。
【００４６】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング素子としてのＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。液晶を含む液晶層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。
【００４７】
ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、或いはガラス基板等の透明基板を下地基板として、当該下地基板と単結晶シリコン基板とを絶縁層を介して貼り合わせたＳＯＱ基板を用いて形成されている。より具体的には、後述するように、ＴＦＴアレイ基板１０は、ＳＯＱ基板に含まれる単結晶シリコン基板に各種回路及び素子が形成されてなる。対向基板２０もＴＦＴアレイ基板１０と同様に透明基板を用いて形成されている。
【００４８】
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が設けられている。例えば、画素電極９ａはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜である。配向膜は斜方蒸着法を用いて形成された無機配向膜であってもよい。
【００４９】
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、配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。配向膜２２は、配向膜１６と同様の材料及び膜形成方法によって形成されている。
【００５０】
対向基板２０には、格子状又はストライプ状の遮光膜を設けるようにしてもよい。このような構成を採ることで、ＴＦＴアレイ基板１０に設けられたＴＦＴ等の半導体素子を遮光できる。
【００５１】
画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が形成されている。液晶層５０は、画素電極９ａから電界が印加されていない状態で配向膜により所定の配向状態をとる。
【００５２】
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。
【００５３】
＜１−２：電気光学装置の電気的構成＞
次に、図３を参照しながら、本実施形態に係る電気光学装置の電気的構成を説明する。図３は、液晶装置１の電気的構成を、当該液晶装置１に各種信号を供給する信号供給部の電気的構成と共に示したブロック図である。
【００５４】
図３において、液晶装置１は、複数の画素部１０ｐを含む表示パネル部１００ｐ、走査線駆動回路１０４、及びデータ線駆動回路１０１を備えている。データ線駆動回路１０１は、シフトレジスタ１０１ａ、第１ラッチ回路１０１ｂ及び第２ラッチ回路１０１ｃを有している。液晶装置１は、画像信号源２０１、デジタル信号処理ＩＣ２０２、フレームメモリ２０３及びフレーム分割回路２０４からなる信号供給回路に電気的に接続されている。
【００５５】
表示パネル部１００ｐは、データ線駆動回路１０１に電気的に接続された複数のデータ線６ａ、及び走査線駆動回路１０４に電気的に接続された複数の走査線１１ａを有している。データ線６ａ及び走査線１１ａは、表示パネル部１００の画像表示領域１０ａにおいて図中縦横に沿って相互に交差している。複数の画素部１０ｐの夫々は、走査線１１ａ及びデータ線６ａの交差に対応してマトリクス状に画像表示領域１０ａに配置されている。
【００５６】
画素部１０ｐに含まれる液晶は、データ線６ａを介してデータ線駆動回路１０１から供給された画像信号に応じて駆動される。後述するように、液晶装置１は、デジタル駆動方式を採用しているため、各画素における光の透過率、即ち輝度は、１フレームを分割する複数のサブフィールド毎に供給される画像信号に含まれる階調データによって規定される。
【００５７】
画像信号源２０１は、デジタル信号処理ＩＣ２０２に水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、ドットクロックＤＯＴＣＬＫ、アナログ信号である画像信号ＤＩＶ−ａを供給する。
【００５８】
デジタル信号処理ＩＣ２０２は、タイミング制御回路（不図示）を含む制御部を含んでおり、最小単位のクロックであり各画素を走査するためのドットクロックＤＯＴＣＬＫに基づいて、Ｙクロック信号ＣＬＹ、反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ、Ｘクロック信号ＣＬＸ、反転Ｘクロック信号ＣＬＸｉｎｖ、ＹスタートパルスＤＹ及びＸスタートパルスＤＸ、並びに複数系列のイネーブル信号ＥＮＢ１及びＥＮＢ２、並びにデジタル信号に変換された画像信号ＤＩＶ−ｄを生成する。デジタル信号処理ＩＣ２０２は、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、及びドットクロックＤＯＴＣＬＫをフレーム分割回路２０４に供給すると共に、画像信号ＤＩＶ−ｄをフレームメモリ２０３に供給する。フレーム分割回路２０４は、フレームメモリ２０３から画像信号ＤＩＶ−ｄを読み出すと共に、各フレームを分割する複数のサブフレームに対応する画像信号ＤＩＶ−ｄ´を不図示の画像信号線を介してデータ線駆動回路１０１に供給する。
【００５９】
加えて、フレーム分割回路２０４は、シフトレジスタ１０１ａにＸクロック信号ＣＬＸ、反転Ｘクロック信号ＣＬＸｉｎｖ、及びＸスタートパルスＤＸを供給すると共に、Ｙクロック信号ＣＬＹ、反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ、ＹスタートパルスＤＹ、並びにイネーブル信号ＥＮＢ１及びＥＮＢ２を一対の走査線駆動回路１０４に供給する。
【００６０】
第１ラッチ回路１０１ｂ及び第２ラッチ回路１０１ｃは、シフトレジスタ１０１ａから供給された転送信号Ｐに応じて、サンプリング信号を生成し、当該サンプリング信号に応じて画像信号ＤＩＶ−ｄ´をサンプリングし、データ線６ａ毎に画像信号Ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）を供給する。
【００６１】
走査線駆動回路１０４は、ドットクロックＤＯＴＣＬＫ及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣに応じたタイミングで、走査信号ＳｃＬ１〜ＳｃＬｎを走査線１１ａに送り出す。走査信号ＳｃＬ１〜ＳｃＬｎによって、ある１本の走査線１１ａに電気的に接続された画素部１０ｐに画像信号Ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）が供給可能となる。
【００６２】
＜１−３：画素部の電気的な接続構成＞
次に、図４を参照しながら、液晶装置１の画素部の電気的な接続構成を詳細に説明する。図４は、液晶装置１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、配線等の等価回路である。
【００６３】
図４において、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素部１０ｐの夫々には、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、液晶装置１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。
【００６４】
ＴＦＴ３０のゲートに走査線１１ａが電気的に接続されており、液晶装置１は、所定のタイミングで、走査線１１ａ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。
【００６５】
画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間、即ちサブフィールドに対応する期間だけ保持される。なお、各画素部１０ｐにおける透過率、即ち輝度は、画像信号Ｓｎが供給されたサブフィールド数によって規定される。ノーマリーホワイトモードであれば、各フレームにおいて画素に供給された画像信号の時間幅、即ちサブフィールド数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、ノーマリーホワイトとは逆に透過率が増加され、全体として液晶装置１から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との間に形成される液晶容量と並列に保持容量７０が付加されている。したがって、画素部１０ｐは、ＴＦＴ３０及び保持容量７０からなるＤＲＡＭを有していることになり、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラストやフリッカといった表示特性の向上が可能となる。
【００６６】
加えて、ＴＦＴ３０及び保持容量７０からなるＤＲＡＭによれば、ＳＲＡＭに比べてサイズを小さくできるため、ＳＲＡＭを設ける場合に比べて画素の開口率を大きくできる。尚、液晶装置１は、保持容量７０及びＴＦＴ３０の代わりに、単結晶シリコンを用いて形成された半導体層を有するＴＦＴを複数備えたＳＲＡＭが設けられていてもよい。ＳＲＡＭは、ＤＲＡＭに比べて動作速度が高いため、デジタル駆動方式の利点をより一層生かすことが可能である。
【００６７】
＜１−４：電気光学装置の駆動方法＞
次に、図５及び図６を参照しながら、液晶装置１の駆動方法を説明する。図５は、１フレーム期間において画素部に印加される駆動電圧の理想波形（図５（ａ））、アナログ駆動方式において画素部に印加される駆動電圧の波形（図５（ｂ）、及び液晶装置１が採用するデジタル駆動方式において画素部に印加される駆動電圧の波形（図５（ｃ）を比較した概念図である。
【００６８】
先ず、図５を参照しながら、画素部に印加される駆動電圧の波形について検討する。図５において、対向電極電位Ｖｃｏｍが固定電位である場合、図５（ａ）に示すように、画像信号に応じて任意の画素部に印加された画素電極電位Ｖｓｉｇは、理想的には１フレーム期間で一定である。画素部に含まれる液晶には、画素電極電位Ｖｓｉｇ及び対向電極電位Ｖｃｏｍの差である駆動電圧Ｖｉが印加され、１フレーム期間に渡って駆動電圧Ｖｉに応じた透過率、即ち輝度が当該画素部において維持される。
【００６９】
一方、図５（ｂ）に示すように、アナログ駆動方式によれば、画素スイッチング用ＴＦＴにおいて発生する光リーク電流の影響等により、１フレーム期間において液晶に印加される駆動電圧が低下してしまい、当該画素部に供給された画像信号に応じた透過率、即ち輝度が実現されないことが困難となる。より具体的には、１フレーム期間において、時間経過に伴い駆動電圧ＶｉよりΔＶｉだけ低下してしまい、駆動電圧Ｖｉに応じた透過率で画像が表示されないことになる。
【００７０】
そこで、図５（ｃ）に示すように、本実施形態に係る液晶装置１によれば、１フレームを分割する複数のサブフレーム毎にＨｉｇｈおよびＬｏｗの一方の電位を有するデジタル信号である画像信号に応じて、理想波形に近い波形を有する駆動電圧Ｖｉを各画素部の液晶に印加できる。したがって、画像信号に応じた駆動電圧で液晶を駆動でき、画素スイッチング用ＴＦＴ等の半導体素子における光リーク電流の影響を低減し、画像信号に含まれる階調データに応じて高品位で画像を表示できる。尚、図５（ｃ）では、サブフィールド毎に供給された画像信号Ｓｎの電位Ｖｓｉｇは全てＨｉｇｈの電位を有しているため、例えば、ノーマリーブラックモードでは、画素の透過率、即ち輝度は最大となる。
【００７１】
次に、図６を参照しながら、デジタル信号である画像信号Ｓｎが画素部に供給されるタイミングを説明する。図６は、１６階調（４ビット）で画素部の階調が制御される場合において、走査信号に応じて画像信号が画素部に供給されるタイミングを示したタイミングチャートである。ここでは、走査線の本数が２７本である場合を例に挙げ、１つのフレームを分割する複数のサブフレームのうち１から７サブフレーム（ＳＦ）までの範囲において画像信号が画素部に供給されるタイミング（図中黒丸で示したタイミング）を示している。
【００７２】
図６に示すように、１ＳＦ期間において、２７本の走査線に順位走査信号が供給され、当該走査信号が供給された画素部に画像信号が供給される。そして、同じ手順で７ＳＦまで順次走査信号が供給され、画素部に画像信号が供給される。これにより、図５（ｃ）に示したように、サブフレーム毎に画素部に画像信号が供給され、アナログ駆動方式に比べて高品位の画像が表示可能になる。
【００７３】
＜１−５：電気光学装置の具体的構成＞
次に、図７乃至図９を参照しながら、上述の動作が実現される液晶装置１の具体的な構成を説明する。
【００７４】
図７乃至図９において、上述の回路要素及び画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、ガラス基板、或いは石英基板と単結晶シリコン基板とを絶縁層を介して貼り合わせたＳＯＱ基板を用いて形成されており、例えばガラス基板や石英基板からなる対向基板２０と対向配置されている。回路要素は画素電極９ａを駆動するために設けられ、ここでは、ＴＦＴアレイ基板１０の直上から画素電極９ａの直下までの範囲内に積層された、ＴＦＴ３０から第４層間絶縁膜４４までを指している（図９参照）。画素電極９ａ（図８中、太い点線９ａ´で輪郭が示されている）は縦横に区画配列された画素の各々に配置され、その境界にデータ線６ａ及び走査線１１ａが格子状に配列するように形成されている（図７及び図８参照）。
【００７５】
各回路要素を構成するパターニングされた導電膜は、ゲート電極３ａを含む第１層、保持容量７０の固定電位側容量電極を含む第２層、データ線６ａ等を含む第３層、容量配線４００等を含む第４層からなる。第１層からＴＦＴアレイ基板１０までには、ＴＦＴ３０が形成される前段階で単結晶シリコン基板が形成されており、当該単結晶シリコン基板を所定の形状にパターニングすることによってＴＦＴ３０の半導体層１ａが形成されている。
第１層−第２層間には第１層間絶縁膜４１、第２層−第３層間には第２層間絶縁膜４２、第３層−第４層間には第３層間絶縁膜４３、第４層と画素電極９ａとの間には第４層間絶縁膜４４が夫々設けられ、前述の各要素間が短絡することを防止している。尚、このうち、第１層から第２層が下層部分として図７に示され、第３層、第４層及び画素電極９ａが上層部分として図８に示されている。
【００７６】
＜第１層の構成−ＴＦＴ等−＞
第１層は、ＴＦＴ３０及び中継電極７１９で構成されている。ＴＦＴ３０は、例えばＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とされ、ゲート電極３ａ、半導体層１ａ、ゲート電極３ａと半導体層１ａを絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜２を備えている。ゲート電極３ａは、例えば導電性ポリシリコンで形成される。半導体層１ａは、チャネル領域１ａ´、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からなり、ＴＦＴアレイ基板１０上に当初形成されていた単結晶シリコン基板を加工することによって形成されている。したがって、ＴＦＴ３０によれば、ポリシリコン等の半導体層を用いてＴＦＴ３０を形成する場合に比べて、デジタル駆動方式に対応しうる高速駆動が可能になる。
【００７７】
尚、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有することが好ましいが、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極３ａをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。また、中継電極７１９は、例えばゲート電極３ａと同一膜として形成される。加えて、データ線駆動回路部１０１等の周辺回路部に含まれるＴＦＴ等の半導体素子も、単結晶シリコン基板を加工して形成されていてもよい。
【００７８】
ＴＦＴ３０のゲート電極３ａは、コンタクトホール１２ｃｖを介して走査線１１ａに電気的に接続されている。尚、第１層と同層、或いは異なる層には走査線１１ａが形成されている。走査線１１ａは、図７のＸ方向に沿って延びる本線部と、データ線６ａ或いは容量配線４００が延在する図７のＹ方向に延びる突出部とからなる形状にパターニングされている。このような走査線１１ａは、例えば導電性ポリシリコン、単結晶シリコン、或いはＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等により形成することができる。
【００７９】
＜第２層の構成−保持容量等−＞
第２層は、保持容量７０で構成されている。保持容量７０は、容量電極３００と下部電極７１とが誘電体層を介して対向配置された構成となっている。容量電極３００は、容量配線４００に電気的に接続されている。下部電極７１は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａの夫々に電気的に接続されている。
【００８０】
下部電極７１と高濃度ドレイン領域１ｅとは、第１層間絶縁膜４１に開孔されたコンタクトホール８３を介して接続されている。また、下部電極７１と画素電極９ａとは、コンタクトホール８８１、８８２、８０４、及び中継電極７１９、第２中継電極６ａ２、第３中継電極４０２により各層を中継し、コンタクトホール８９において電気的に接続されている。
【００８１】
このような容量電極３００、及び下部電極７１には、例えば導電性のポリシリコンが用いられ、誘電体層には酸化シリコンが用いられる。第１層間絶縁膜４１は、例えば、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）によって形成されている。その他、第１層間絶縁膜４１には、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。
【００８２】
尚、この場合の保持容量７０は、図７に示すように、画素電極９ａの形成領域にほぼ対応する画素領域に至らないように（遮光領域内に収まるように）形成されているので、画素の開口率が比較的大きく維持されている。
【００８３】
＜第３層の構成−データ線等−＞
第３層は、データ線６ａで構成されている。データ線６ａは、下から順にアルミニウム、窒化チタン、窒化シリコンの三層膜として形成されている。窒化シリコン層は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターニングされている。また、第４層には、データ線６ａと同一膜として、容量配線用中継層６ａ１及び第２中継電極６ａ２が形成されている。これらは、図８に示すように互いに分断されるように形成されている。
【００８４】
データ線６ａは、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８１を介して、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続されている。
【００８５】
容量配線用中継層６ａ１は、第２層間絶縁膜４２に開孔されたコンタクトホール８０１を介して容量電極３００と電気的に接続され、容量電極３００と容量配線４００との間を中継している。容量配線用中継層６ａ２は、前述したように、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８８２を介して中継電極７１９に電気的に接続されている。このような層間絶縁膜４２は、例えばＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等によって形成することができる。
【００８６】
＜第４層の構成−容量配線等−＞
第４層は、容量配線４００及び第３中継電極４０２により構成されている。容量配線４００は、表示パネルの画像表示領域の周囲にまで延設され、定電位源と電気的に接続されることで、固定電位とされている。図８に示すように、容量配線４００は、図中Ｘ方向及びＹ方向の夫々に沿って延在する格子状に形成され、Ｘ方向に延在する部分には、第３中継電極４０２の形成領域を確保するために切り欠きが設けられている。また、容量配線４００は、その下層のデータ線６ａ、走査線１１ａ、ＴＦＴ３０等を覆うように、これら回路要素の構造よりも幅広に形成されている。これにより、各回路要素は遮光され、入射光を反射させて投射画像における画素の輪郭がぼやける等の悪影響が防止されている。
【００８７】
更に、容量配線４００のＸ方向延在部分とＹ方向延在部分とが丁度交差する角部は、略三角形の庇部がわずかに突き出すような形状となっている。この庇部により、ＴＦＴ３０の半導体層１ａに対する光の遮蔽を効果的に行うことができる。即ち、半導体層１ａに対して斜め上方から進入する光を、庇部が反射又は吸収することにより、ＴＦＴ３０における光リーク電流の発生を抑制し、フリッカ等のない、より高品質な画像を表示することが可能となる。
【００８８】
容量配線４００は、第３層間絶縁膜４３に開孔されたコンタクトホール８０３を介して、容量配線用中継層６ａ１と電気的に接続されている。また、第４層には、容量配線４００と同一膜として、第３中継電極４０２が形成されている。第３中継電極４０２は、前述のように、コンタクトホール８０４及びコンタクトホール８９を介して、第２中継電極６ａ２及び画素電極９ａ間を中継している。尚、これら容量配線４００及び第３中継電極４０２は、例えばアルミニウム、窒化チタンを積層した二層構造となっている。
【００８９】
第４層の上には、全面に第４層間絶縁膜４４が形成されている。第４層間絶縁膜４４には、画素電極９ａ及び第３中継電極４０２間を電気的に接続するためのコンタクトホール８９が開孔されている。
【００９０】
以上、説明したように、本実施形態に係る液晶装置１によれば、ＴＦＴアレイ基板１０の一部として当初形成されていた単結晶シリコン基板を用いて、ＴＦＴアレイ基板１０上に設けられるべきＴＦＴ３０等の半導体素子を形成することによって、デジタル駆動方式に対応しうるＴＦＴ３０等の半導体素子を形成可能である。このような半導体素子によれば、アナログ駆動方式に比べて、駆動周波数が高いデジタル駆動方式によって高品位の画像を表示可能である。
【００９１】
＜第２実施形態＞
次に、図１０及び図１１を参照しながら、本発明の第２の発明に係る電気光学装置の実施形態を説明する。本実施形態に係る電気光学装置は、上述の第１実施形態に係る電気光学装置に比べて、対向電極電位の電位と、画素電極電位の電位とが基準電位を基準として互いに逆極性となるように駆動される点に特徴を有している。したがって、以下で説明する本実施形態に係る液晶装置１Ａのうち第１実施形態に係る液晶装置１と共通する部分に共通の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００９２】
図１０を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置１Ａの電気的な構成を説明する。図１０は、液晶装置１Ａの電気的な構成を当該液晶装置１Ａに各種信号を供給する信号供給部の電気的な構成と共に示したブロック図である。
【００９３】
図１０において、データ線駆動回路４０１は、シフトレジスタ４０１ａ、第１ラッチ回路４０１ｂ及び第２ラッチ回路４０１ｃを有しており、図１１に示す基準電位Ｖ０を基準として対向電極電位Ｖｃｏｍと逆極性の画像信号Ｓｎ´がデータ線６ａに供給されるように、対向電極電位に対して画像信号ＤＩＶ−ｄ´の極性を反転させた後、データ線６ａに供給する。
【００９４】
尚、液晶装置１Ａは、第１実施形態に係る液晶装置１と同様に、単結晶シリコン基板を用いて形成された画素スイッチング用素子を有している。また、液晶装置１Ａでは、データ線駆動回路４０１に含まれるＴＦＴ等の半導体素子が単結晶シリコン基板を用いて形成されていてもよい。
【００９５】
次に、図１１を参照しながら、画素部に供給される画像信号Ｓｉ´（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）の電位と、対向電極に供給される対向電極電位との相対的な電位の高低関係を説明する。図１１は、対向電極に供給される対向電極電位信号（図中、対向電極電位Ｖｃｏｍ１で示す波形）及び、画像信号Ｓｉ´（図中画素電極電位Ｖｓｉｇ１で示す波形）を概念的に示したタイミングチャートである。
【００９６】
図１１において、液晶装置１Ａによれば、その駆動時に、画像電極９ａ及び対向電極２１の夫々は、所定の基準電位Ｖ０を基準として相互に逆の極性の電位（画素電極電位Ｖｓｉｇ１及び対向電極電位Ｖｃｏｍ１）が供給される。したがって、対向電極２１に供給される対向電極電位を固定電位とし、当該固定電位を基準として画素電極９ａの電位の極性を反転させる反転駆動方式を採用する場合に比べて、液晶等の電気光学物質に印加させる駆動電圧の大きさを変更することなく、半導体素子及び各回路部に印加される電圧を半減させることが可能である。より具体的には、駆動電圧Ｖｉ１を液晶に印加する際に、画素電極９ａの電位を、従来の反転駆動方式を採用した場合に比べて半減させることができる。これにより、画像信号によって液晶装置１Ａの各回路部が加わる負荷を低減できる。加えて、液晶装置１Ａは、デジタル駆動方式を採用しているため、アナログ駆動方式を採用した場合に比べてフリッカ等の表示不良が低減された高品位の画像を表示可能である。
【００９７】
＜電子機器＞
次に、以上詳細に説明した電気光学装置を電子機器に適用する場合について説明する。
【００９８】
ここでは、上述した電気光学装置たる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１２は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図１２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、ライトガイド内に配置された４枚のミラー１１０６および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装置１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇに入射される。液晶装置１００Ｒ、１００Ｂおよび１００Ｇの構成は上述した液晶装置と同等であり、それぞれにおいて画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号が変調される。これらの液晶装置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。ダイクロイックプリズム１１１２では、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。これにより各色の画像が合成され、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン１１２０等に高品位のカラー画像が投写される。
【００９９】
以上では、本発明の第１及び第２の発明に係る電気光学装置の一具体例として液晶装置を挙げて説明したが、本発明の第１及び第２の発明に係る電気光学装置は、その他にも例えば電子ペーパなどの電気泳動装置や、電子放出素子を用いた表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等として実現することができる。また、本発明に係る電気光学装置は、先に説明した複板式のプロジェクタの他にも、単板式のプロジェクタ、テレビジョン受像機や、ビューファインダ型或いは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の各種の電子機器に適用可能である。また、本発明に係る電気光学装置は、デジタルカメラの電子ビューファインダにも応用可能である。
【０１００】
尚、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、及びそのような電気光学装置を具備してなる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。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】第１実施形態に係る電気光学装置を各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ´断面図である。
【図３】第１実施形態に係る電気光学装置の電気的な構成を、当該電気光学装置に各種信号を供給する信号供給部の電気的な構成と共に示したブロック図である。
【図４】第１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、配線等の等価回路である。
【図５】１フレーム期間において画素部に印加される駆動電圧の波形を示した概念図である。
【図６】走査信号に応じて画像信号が画素部に供給されるタイミングを示したタイミングチャートの一例である。
【図７】第１実施形態に係る電気光学装置の具体的な構成を表す部分平面図（その１）である。
【図８】第１実施形態に係る電気光学装置の具体的な構成を表す部分平面図（その２）である。
【図９】図７及び図８のＩＸ−ＩＸ´線断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る電気光学装置の電気的な構成を、当該電気光学装置に各種信号を供給する信号供給部の電気的な構成と共に示したブロック図である。
【図１１】第２実施形態に係る電気光学装置において画素部に印加される駆動電圧の波形を示した概念図である。
【図１２】本発明に係る電子機器の一実施形態である液晶プロジェクタの構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１，１Ａ・・・液晶装置、９ａ・・・画素電極、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、２０・・・対向基板、２１・・・対向電極、３０・・・ＴＦＴ、５０・・・液晶層、７０・・・保持容量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地基板と単結晶シリコン基板とが絶縁層を介して貼り合わされた素子基板を備え、
前記素子基板上に、単結晶シリコン層を半導体層とする半導体素子であって、フレームを分割する複数のサブフレーム毎にデジタル信号として供給された画像信号を前記素子基板上の表示領域を構成する複数の画素部の夫々に設けられた画素電極に供給する半導体素子が形成されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
下地基板と単結晶シリコン基板とが絶縁層を介して貼り合わされた素子基板を備え、
前記素子基板上に形成され、単結晶シリコン層を半導体層とする半導体素子であって、デジタル信号である画像信号を前記素子基板上の表示領域を構成する複数の画素部の夫々に設けられた画素電極に供給する半導体素子と、
前記画素電極に対応するように配置された対向電極とを備え、
前記画像電極及び前記対向電極の夫々の電位は、所定の基準電位を基準として相互に逆の極性を有すること
を特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
前記半導体素子は、前記半導体層にチャネル領域を含むトランジスタ素子であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記トランジスタ素子は、前記画素電極に電気的に接続された画素スイッチング用トランジスタであること
を特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記画素スイッチング用トランジスタに電気的に接続されており、前記画像信号に応じた画素電極電位を保持する保持容量とを備えたこと
を特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記トランジスタ素子は、前記画素電極に電気的に接続されたＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）の一部を構成していること
を特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記トランジスタ素子は、前記素子基板上における前記表示領域の周辺に位置する周辺領域に配置された周辺回路部に含まれていること
を特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項８】
請求項１から７の何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。
【請求項１】
下地基板と単結晶シリコン基板とが絶縁層を介して貼り合わされた素子基板を備え、
前記素子基板上に、単結晶シリコン層を半導体層とする半導体素子であって、フレームを分割する複数のサブフレーム毎にデジタル信号として供給された画像信号を前記素子基板上の表示領域を構成する複数の画素部の夫々に設けられた画素電極に供給する半導体素子が形成されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
下地基板と単結晶シリコン基板とが絶縁層を介して貼り合わされた素子基板を備え、
前記素子基板上に形成され、単結晶シリコン層を半導体層とする半導体素子であって、デジタル信号である画像信号を前記素子基板上の表示領域を構成する複数の画素部の夫々に設けられた画素電極に供給する半導体素子と、
前記画素電極に対応するように配置された対向電極とを備え、
前記画像電極及び前記対向電極の夫々の電位は、所定の基準電位を基準として相互に逆の極性を有すること
を特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
前記半導体素子は、前記半導体層にチャネル領域を含むトランジスタ素子であること
を特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記トランジスタ素子は、前記画素電極に電気的に接続された画素スイッチング用トランジスタであること
を特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記画素スイッチング用トランジスタに電気的に接続されており、前記画像信号に応じた画素電極電位を保持する保持容量とを備えたこと
を特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記トランジスタ素子は、前記画素電極に電気的に接続されたＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）の一部を構成していること
を特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記トランジスタ素子は、前記素子基板上における前記表示領域の周辺に位置する周辺領域に配置された周辺回路部に含まれていること
を特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項８】
請求項１から７の何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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１４５４８４（Ｐ２００８−１４５４８４Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２９２２３（Ｐ２００６−３２９２２３）
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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