(57)【要約】【課題】液晶パネルを用いた投写型表示装置において、ブラックマトリクスを低減すると共に、大規模な駆動回路の搭載も可能にする。【解決手段】投写型表示装置１０に含まれる液晶パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂは、各々のデータ線２０２と走査線２０３の交差に対応して形成される複数の画素２０１を備え、画素２０１は非開口部２０４と開口部２０５を有し、走査線２０３に平行な方向における非開口部２０４の幅が、走査線２０３に平行な方向における開口部２０５の幅より大きい。投写型表示装置１０によって表示領域に表示される画像では、液晶パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂの開口部２０５に対応する部分がそれぞれ隣接し、液晶パネル２００Ｒの非開口部２０４に対応する部分と、液晶パネル２００Ｇ，２００Ｂの開口部２０５に対応する部分とが重なる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１データ線と、
前記第１データ線と隣合う第２データ線と、
前記第１及び第２データ線と交差する第１走査線と、
前記第１及び第２データ線と交差し、前記第１走査線と隣合う第２走査線と、を有し、
前記第１及び第２データ線、並びに前記第１及び第２走査線に囲まれた画素領域に、光を透過する開口部と、光を透過しない非開口部とが形成され、
前記非開口部にトランジスタが形成され、
前記トランジスタが画素電極に電気的に接続され、
前記開口部が前記画素電極と重なる位置にあり、
前記非開口部の面積が前記開口部の面積より大きい、ことを特徴とする液晶パネル。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶パネルにおいて、
前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記開口部の幅が、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記非開口部の幅と、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１データ線の幅との合計より小さい、ことを特徴とする液晶パネル。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶パネルにおいて、
前記非開口部に保持容量が形成されている、ことを特徴とする液晶パネル。
【請求項４】
請求項１または２に記載の液晶パネルにおいて、
前記非開口部にＳＲＡＭが形成されている、ことを特徴とする液晶パネル。
【請求項５】
画像を形成する電子機器であって、
第１液晶パネルと、
第２液晶パネルと、を含み、
前記画像がマトリクス状に配置された複数の画素を有し、
前記複数の画素の各々が互いに隣接する第１サブ画素と第２サブ画素とを有し、
前記第１サブ画素の表示が前記第１液晶パネルの駆動によって制御され、
前記第２サブ画素の表示が前記第２液晶パネルの駆動によって制御され、
前記第１液晶パネルが、第１データ線と、前記第１データ線と隣合う第２データ線と、前記第１及び第２データ線と交差する第１走査線と、前記第１及び第２データ線と交差し、前記第１走査線と隣合う第２走査線と、を有し、前記第１及び第２データ線、並びに前記第１及び第２走査線に囲まれた第１画素領域に光を透過する第１開口部と、光を透過しない第１非開口部とが形成されている、ことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電子機器において、
前記第２液晶パネルが、第３データ線と、前記第３データ線と隣合う第４データ線と、前記第３及び第４データ線と交差する第３走査線と、前記第３及び第４データ線と交差し、前記第３走査線と隣合う第４走査線と、を有し、前記第３及び第４データ線、並びに前記第３及び第４走査線に囲まれた第２画素領域に光を透過する第２開口部と、光を透過しない第２非開口部とが形成され、
前記第１サブ画素の面積が前記第２サブ画素の面積より大きく、前記第１開口部の面積が前記第２開口部の面積より大きい、ことを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項５に記載の電子機器において、
前記第２液晶パネルが、第３データ線と、前記第３データ線と隣合う第４データ線と、前記第３及び第４データ線と交差する第３走査線と、前記第３及び第４データ線と交差し、前記第３走査線と隣合う第４走査線と、を有し、前記第３及び第４データ線、並びに前記第３及び第４走査線に囲まれた第２画素領域に光を透過する第２開口部と、光を透過しない第２非開口部とが形成され、
前記画素における前記第１開口部に対応する部分と、前記第２開口部に対応する部分とが接する、ことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項５に記載の電子機器において、
前記第２液晶パネルが、第３データ線と、前記第３データ線と隣合う第４データ線と、前記第３及び第４データ線と交差する第３走査線と、前記第３及び第４データ線と交差し、前記第３走査線と隣合う第４走査線と、を有し、前記第３及び第４データ線、並びに前記第３及び第４走査線に囲まれた第２画素領域に光を透過する第２開口部と、光を透過しない第２非開口部とが形成され、
前記画素における前記第１非開口部に対応する部分と、前記第２開口部に対応する部分とが重なる、ことを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項５に記載の電子機器において、
前記第２液晶パネルが、第３データ線と、前記第３データ線と隣合う第４データ線と、前記第３及び第４データ線と交差する第３走査線と、前記第３及び第４データ線と交差し、前記第３走査線と隣合う第４走査線と、を有し、前記第３及び第４データ線、並びに前記第３及び第４走査線に囲まれた第２画素領域に光を透過する第２開口部と、光を透過しない第２非開口部とが形成され、
前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１開口部の幅が、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１非開口部の幅と、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１データ線の幅との合計より小さく、
前記第３データ線から前記第４データ線へ前記第３走査線が延在する方向における前記第２開口部の幅が、前記第３データ線から前記第４データ線へ前記第３走査線が延在する方向における前記第２非開口部の幅と、前記第３データ線から前記第４データ線へ前記第３走査線が延在する方向における前記第３データ線の幅との合計より小さく、
前記画素における前記第１非開口部に対応する部分と、前記第２開口部に対応する部分とが重なる、ことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項５に記載の電子機器において、
さらに、第３の液晶パネルと、を含み、
前記複数の画素の各々が第３のサブ画素を有し、前記第３のサブ画素の表示が前記第３の液晶パネルの駆動によって制御され、
前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１開口部の幅が、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１画素領域の幅と、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１データ線の幅と、の合計の３分の１である、ことを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
画像を形成する電子機器であって、
第１〜第ＮのＮ枚の液晶パネルを備え、
前記第１〜第Ｎの液晶パネルの各々は、複数のデータ線と、前記複数のデータ線に交差して配置された複数の走査線と、前記複数のデータ線と前記複数の走査線の交差に対応して形成される複数の画素領域と、を備え、
前記複数の画素領域の各々は、開口部と非開口部を有し、
前記画像のうち、前記第１〜第Ｎの液晶パネルの各々に備えられた前記開口部に対応する部分が互いに重ならずに隣接し、
前記第１〜第Ｎの前記液晶パネルの各々に備えられた前記開口部の前記走査線に平行な方向の幅と前記非開口部の前記走査線に平行な方向の幅との比が、１対（Ｎ−１）であり、
前記画像のうち、前記第１液晶パネルに備えられた非開口部に対応する部分と、前記第２〜第Ｎ液晶パネルに備えられた開口部に対応する部分とが重なることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項５ないし１１のいずれかに記載の電子機器において、
さらに、投写レンズを含み、前記画像を表示領域に投写するものである、ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶パネルおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像を形成する電子機器のうち、例えば画像を投写して表示する投写型表示装置には、液晶パネルが用いられている。特許文献１等に開示されている従来の投写型表示装置では、一画素分の光が各色に対応した液晶パネルから各々供給され、それらの光が重なり合って所望の色を再現している。このとき各画素に対応した領域の周囲にはブラックマトリクスと呼ばれる光を通さない領域が形成される。これは、データ線や走査線、トランジスタや容量など、液晶を制御するための駆動回路に対応する領域であるが、画質の低下の一因となっている。一方で、動作速度の高速化などの要求にこたえるために駆動回路の規模の増大も必要であるが、駆動回路の領域を広くするとブラックマトリクスも増加し、画質が悪くなる恐れがある。
【特許文献１】特開２００５−２７５１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明は、液晶パネルを用いた電子機器において、ブラックマトリクスを低減すると共に、大規模な駆動回路の搭載も可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る液晶パネルは、第１データ線と、前記第１データ線と隣合う第２データ線と、前記第１及び第２データ線と交差する第１走査線と、前記第１及び第２データ線と交差し、前記第１走査線と隣合う第２走査線と、を有し、前記第１及び第２データ線、並びに前記第１及び第２走査線に囲まれた画素領域に、光を透過する開口部と、光を透過しない非開口部とが形成され、前記非開口部にトランジスタが形成され、前記トランジスタが画素電極に電気的に接続され、前記開口部が前記画素電極と重なる位置にあり、前記非開口部の面積が前記開口部の面積より大きい、ことを特徴とする。
【０００５】
これによれば、非開口部に駆動回路を配置することができ、さらに非開口部の面積が開口部の面積よりも大きいため、大規模な駆動回路の搭載も可能となる。また、トランジスタの数や容量の大きさは変えずに、液晶パネルの画素領域を小さくすることも可能なため、液晶パネル全体を小さくすることができる。また、液晶パネルの大きさが同じであれば、画像の解像度を高めることもできる。また、解像度が同じであれば、非開口部の面積を広くとることにより、入射光がトランジスタに直接当りにくくなり、トランジスタに光があたることによって発生するリーク電流を抑えることができ、階調ずれを解消することもできる。
【０００６】
上記液晶パネルにおいて、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記開口部の幅が、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記非開口部の幅と、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１データ線の幅との合計より小さい、ことが好ましい。
【０００７】
これによれば、非開口部に駆動回路を配置することができ、さらに非開口部の面積が開口部の面積よりも大きいため、大規模な駆動回路の搭載も可能となる。
【０００８】
上記液晶パネルにおいて、前記非開口部に保持容量が形成されている、ことが好ましい。
【０００９】
これによれば、非開口部に駆動回路を配置することができるため、例えば保持容量の大きさを拡大することができ、回路の安定性が向上する。
【００１０】
上記液晶パネルにおいて、前記非開口部にＳＲＡＭが形成されている、ことが好ましい。
【００１１】
これによれば、非開口部に駆動回路を配置することができるため、例えば保持容量に替えてＳＲＡＭ等のメモリを形成することもできる。
【００１２】
本発明に係る電子機器は、画像を形成する電子機器であって、第１液晶パネルと、第２液晶パネルと、を含み、前記画像がマトリクス状に配置された複数の画素を有し、前記複数の画素の各々が互いに隣接する第１サブ画素と第２サブ画素とを有し、前記第１サブ画素の表示が前記第１液晶パネルの駆動によって制御され、前記第２サブ画素の表示が前記第２液晶パネルの駆動によって制御され、前記第１液晶パネルが、第１データ線と、前記第１データ線と隣合う第２データ線と、前記第１及び第２データ線と交差する第１走査線と、前記第１及び第２データ線と交差し、前記第１走査線と隣合う第２走査線と、を有し、前記第１及び第２データ線、並びに前記第１及び第２走査線に囲まれた第１画素領域に光を透過する第１開口部と、光を透過しない第１非開口部とが形成されている、ことを特徴とする。
【００１３】
これによれば、液晶パネルの画素領域において非開口部を利用することができるため、液晶パネルに大規模な駆動回路を搭載させることができる。また、トランジスタの数や容量の大きさは変えずに、液晶パネルの画素領域を小さくすることも可能なため、液晶パネル全体を小さくすることができる。また、液晶パネルの大きさが同じであれば、画像の解像度を高めることもできる。また、解像度が同じであれば、非開口部の面積を広くとることにより、入射光がトランジスタに直接当りにくくなり、トランジスタに光があたることによって発生するリーク電流を抑えることができ、階調ずれを解消することもできる。
【００１４】
上記電子機器において、前記第２液晶パネルが、第３データ線と、前記第３データ線と隣合う第４データ線と、前記第３及び第４データ線と交差する第３走査線と、前記第３及び第４データ線と交差し、前記第３走査線と隣合う第４走査線と、を有し、前記第３及び第４データ線、並びに前記第３及び第４走査線に囲まれた第２画素領域に光を透過する第２開口部と、光を透過しない第２非開口部とが形成され、前記第１サブ画素の面積が前記第２サブ画素の面積より大きく、前記第１開口部の面積が前記第２開口部の面積より大きい、ことが好ましい。
【００１５】
これによれば、サブ画素の大きさが色によって異なるものであっても、対応する液晶パネルの開口部の大きさをそれぞれ異ならせることで、各液晶パネルに大規模な駆動回路を搭載させることができる。
【００１６】
上記電子機器において、前記第２液晶パネルが、第３データ線と、前記第３データ線と隣合う第４データ線と、前記第３及び第４データ線と交差する第３走査線と、前記第３及び第４データ線と交差し、前記第３走査線と隣合う第４走査線と、を有し、前記第３及び第４データ線、並びに前記第３及び第４走査線に囲まれた第２画素領域に光を透過する第２開口部と、光を透過しない第２非開口部とが形成され、前記画素における前記第１開口部に対応する部分と、前記第２開口部に対応する部分とが接する、ことが好ましい。
【００１７】
これによれば、液晶パネルの画素領域において非開口部を利用することができるため、液晶パネルに大規模な駆動回路を搭載させることができる。さらに、電子機器が形成する画像において、液晶パネルの開口部に対応する部分が他の液晶パネルの開口部に対応する部分と接するため、ふたつの部分の間からいわゆるブラックマトリクスとなる領域を消去でき、画像の解像度を高めることができる。
【００１８】
上記電子機器において、前記第２液晶パネルが、第３データ線と、前記第３データ線と隣合う第４データ線と、前記第３及び第４データ線と交差する第３走査線と、前記第３及び第４データ線と交差し、前記第３走査線と隣合う第４走査線と、を有し、前記第３及び第４データ線、並びに前記第３及び第４走査線に囲まれた第２画素領域に光を透過する第２開口部と、光を透過しない第２非開口部とが形成され、前記画素における前記第１非開口部に対応する部分と、前記第２開口部に対応する部分とが重なる、ことが好ましい。
【００１９】
これによれば、液晶パネルの画素領域において非開口部を利用することができるため、液晶パネルに大規模な駆動回路を搭載させることができる。さらに、電子機器が形成する画像において、液晶パネルの非開口部に対応する部分が他の液晶パネルの開口部に対応する部分と重なるため、画像の各画素でいわゆるブラックマトリクスとなる領域を減少させることができ、画像の解像度を高めることができる。
【００２０】
上記電子機器において、前記第２液晶パネルが、第３データ線と、前記第３データ線と隣合う第４データ線と、前記第３及び第４データ線と交差する第３走査線と、前記第３及び第４データ線と交差し、前記第３走査線と隣合う第４走査線と、を有し、前記第３及び第４データ線、並びに前記第３及び第４走査線に囲まれた第２画素領域に光を透過する第２開口部と、光を透過しない第２非開口部とが形成され、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１開口部の幅が、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１非開口部の幅と、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１データ線の幅との合計より小さく、前記第３データ線から前記第４データ線へ前記第３走査線が延在する方向における前記第２開口部の幅が、前記第３データ線から前記第４データ線へ前記第３走査線が延在する方向における前記第２非開口部の幅と、前記第３データ線から前記第４データ線へ前記第３走査線が延在する方向における前記第３データ線の幅との合計より小さく、前記画素における前記第１非開口部に対応する部分と、前記第２開口部に対応する部分とが重なる、ことが好ましい。
【００２１】
これによれば、液晶パネルの画素領域において非開口部を利用することができるため、液晶パネルに大規模な駆動回路を搭載させることができる。さらに、電子機器が形成する画像において、液晶パネルの非開口部に対応する部分が他の液晶パネルの開口部に対応する部分と重なるため、画像の各画素でデータ線に沿ったいわゆるブラックマトリクスとなる領域を減少させることができ、画像の解像度を高めることができる。また、走査線に対応して形成されるブラックマトリクスを細くすることができる。これは、駆動回路部に保持容量が形成できるため、走査線上に保持容量を形成する必要がなく、走査線を細くすることが可能だからである。
【００２２】
上記電子機器において、さらに、第３の液晶パネルと、を含み、前記複数の画素の各々が第３のサブ画素を有し、前記第３のサブ画素の表示が前記第３の液晶パネルの駆動によって制御され、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１開口部の幅が、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１画素領域の幅と、前記第１データ線から前記第２データ線へ前記第１走査線が延在する方向における前記第１データ線の幅と、の合計の３分の１である、ことが好ましい。
【００２３】
これによれば、液晶パネルの画素領域において非開口部を利用することができるため、液晶パネルに大規模な駆動回路を搭載させることができる。他の液晶パネルを用いて形成された他のサブ画素とあわせて利用することで、開口部の大きさを３分の１に抑えることもできる。この場合、他の液晶パネルも同様の構成にすることができ、製造コストを低減することもできる。
【００２４】
また、本発明に係る電子機器は、画像を形成する電子機器であって、
第１〜第ＮのＮ枚の液晶パネルを備え、前記第１〜第Ｎの液晶パネルの各々は、複数のデータ線と、前記複数のデータ線に交差して配置された複数の走査線と、前記複数のデータ線と前記複数の走査線の交差に対応して形成される複数の画素領域と、を備え、前記複数の画素領域の各々は、開口部と非開口部を有し、前記画像のうち、前記第１〜第Ｎの液晶パネルの各々に備えられた前記開口部に対応する部分が互いに重ならずに隣接し、前記第１〜第Ｎの前記液晶パネルの各々に備えられた前記開口部の前記走査線に平行な方向の幅と前記非開口部の前記走査線に平行な方向の幅との比が、１対（Ｎ−１）であり、前記画像のうち、前記第１液晶パネルに備えられた非開口部に対応する部分と、前記第２〜第Ｎ液晶パネルに備えられた開口部に対応する部分とが重なることを特徴とする。
【００２５】
これにより、画像のうち、第１の液晶パネルの非開口部に起因するブラックマトリクスを、残りのＮ−１枚の液晶パネルの開口部に対応した部分で隠すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明による電子機器として、投写型表示装置１０の構成を示す図である。投写型表示装置１０は、光源装置１０１、ダイクロイックミラー１１２，１１４と、ミラー１１６，１２２，１２４、本発明による液晶パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂ、クロスダイクロイックプリズム１６０、および投写レンズ系１８０を備えている。
【００２７】
光源装置１０１から射出された照明光は、ダイクロイックミラー１１２に入射する。ダイクロイックミラー１１２は、照明光の赤色光成分（Ｒ）のみを透過させ、緑色光成分（Ｇ）および青色光成分（Ｂ）を反射する。ダイクロイックミラー１１２を透過した赤色光は、ミラー１１６で反射され、赤色光用の液晶パネル２００Ｒに達する。ダイクロイックミラー１１２で反射された青色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー１１４によって反射され、緑色光用の液晶パネル２００Ｇに達する。一方、青色光はダイクロイックミラー１１４を透過し、ミラー１２２，１２４で反射されて青色光用の液晶パネル２００Ｂに達する。
【００２８】
液晶パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂは、与えられた画像情報（画像信号）に従って、３色の色光をそれぞれ変調する。クロスダイクロイックプリズム１６０は、３枚の液晶パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂでそれぞれ変調された３色の色光を合成してカラー画像を形成する。クロスダイクロイックプリズム１６０で生成された合成光は、投写レンズ系１８０の方向に射出される。投写レンズ系１８０は、クロスダイクロイックプリズム１６０で生成された合成光を投写スクリーンＳＣ上に拡大投写して、カラー画像を表示する。
【００２９】
図２は、本発明による液晶パネル２００の回路構成を示す図である。液晶パネルは、少なくとも複数の走査線２０３と、複数のデータ線２０２と、各走査線２０３と各データ線２０２の交点に対応して設けられた画素２０１とを含むアクティブマトリクス型の表示装置である。
各データ線２０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路２０６が接続されている。各走査線２０３には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路２０７が接続されている。
複数の画素２０１の各々は画素領域を含む。各画素領域は、２つの走査線２０３と２つのデータ線２０２とに囲まれた領域であって、走査線２０３のうちデータ線２０２と交差する方向に延在する部分、及びデータ線２０２のうち走査線２０３と交差する方向に延在する部分とに重ならない領域である。各画素領域は、光を透過する開口部２０５と、光を透過しない非開口部２０４とを含む。
なお、本発明において、画素とは、開口部における光の透過を調整するための一群の構造を含む単位を意味し、後述するトランジスタ、保持容量、画素電極を含むものである。また、当該トランジスタのオン／オフを制御する走査線の一部、当該トランジスタにデータ信号を供給するデータ線の一部、当該保持容量の一対の電極をなす配線の一部も、画素の構成に含むものであってもよい。また、開口部とは、液晶パネルにおいて、光を透過することのできる部分を意味する。
【００３０】
図３は、各画素２０１の回路構成図である。各画素２０１はトランジスタを有する。トランジスタは第１の端子と第２の端子とゲート電極とを有する。第１の端子はデータ線と電気的に接続される。第２の端子は画素電極及び保持容量の一方の電極と電気的に接続される。ゲート電極は走査線と電気的に接続される。走査線２０３を介して走査信号がゲート電極に供給され、トランジスタのオン／オフを制御する。トランジスタがオンのとき、データ線２０２からデータ信号が第１の端子（ソース領域）及び第２の端子（ドレイン領域）を介して画素電極に供給される。そのとき、データ信号は保持容量２０９に保持される。データ信号が画素電極に供給されると、画素電極と対向電極との間の液晶層にデータ信号の電位に応じた電圧がかかり、液晶層を構成する分子の向きを調整することが可能となる。例えば偏光板と組み合わせることで、光透過状態と光遮断状態とを制御することがでる。また、保持容量２０９にもデータ信号が供給されて駆動電圧が保持されるため、トランジスタ２０８がオフになっても画素電極に印加される駆動電圧が保持される。
【００３１】
図４は、画素２０１の構成を示す平面図である。図に示すように、トランジスタ２０８（チャネル領域２０８１、ソース領域２０８２、ドレイン領域２０８３を含む。）は、平面視において、データ線２０２と重なる位置に形成されている。また、走査線２０３の延在する方向における開口部２０５の幅は、走査線２０３の延在する方向における画素領域の幅と、走査線２０３の延在する方向における１本のデータ線２０２の幅との合計の３分の１になるよう設定されている。
【００３２】
本発明の液晶パネルでは、図５の断面図に示すように、保持容量２０９を走査線２０３の形成と同一の層に同時に形成し、ドレイン領域２０８３との接続部分を容易に形成することができる。
【００３３】
図６は、画素２０１の素子基板の構成を示す他の平面図である。画素２０１の画素領域における開口部は、画素電極２１０と重なり、少なくとも、走査線２０３、データ線２０２、及び、ドレイン電極と画素電極とを接続するコンタクトホール２１１と重ならない領域となっている。
【００３４】
画素領域には、トランジスタ２０８の少なくとも一部と、保持容量２０９の少なくとも一部と、画素電極２１０の少なくとも一部とが配置されている。トランジスタ２０８は、チャネル領域２０８１、ソース領域２０８２、ドレイン領域２０８３を含むものであり、このうちソース領域２０８２の一部はデータ線２０２と重なっている。保持容量２０９はドレイン電極の延在部分（図中ａで示す部分）を一方の電極とし、走査線２０３の延在部分を他方の電極としている。画素電極２１０は、一部が走査線２０３及びデータ線２０２に重なるように形成されている。
【００３５】
図６の構成をとれば、画素領域に保持容量２０９を形成することができるので、保持容量のサイズを大きくすることができる。また、保持容量２０９が画素領域にのみ形成されているが、これに限られず、走査線２０３と重なるよう延在していてもよい。この場合、保持容量をさらに大きく設計することもでき、画素２０１における保持容量の占有面積を開口部の占有面積より大きくすることも可能である。
【００３６】
また、図６において、図示はないが、開口部以外の領域を遮光層と重ねることができる。この場合、平面視において、画素領域における遮光層の占有面積が開口部の占有面積よりも大きいため、トランジスタのチャネル領域に対する遮光機能を高めることができる。
【００３７】
また、図６において、走査線の延在する方向における開口部の幅は、走査線の延在する方向における画素領域の幅と、走査線の延在する方向における１本のデータ線の幅との合計の３分の１になるよう設定されている。この構成をとる液晶パネルを本発明の投写型表示装置に用いた場合、各液晶パネルの開口部を通じてスクリーン等に投写された光の領域を近接して並べることで、データ線に起因するブラックマトリクスの領域を減少または消去することができる。
【００３８】
図７は、図６の断面図を示すものである。
図７（Ａ）は図６のＡ−Ｂにおける断面である。素子基板と対向基板との間に液晶層７０６が挟持されている。
【００３９】
素子基板は、少なくとも、第１基板７０１と、第１基板７０１上に積層された第１〜４絶縁層（７０２〜７０５）とを含む。第１基板７０１と第１絶縁層７０２との間には第１遮光層７１１が位置する。第１絶縁層７０２と第２絶縁層７０３との間にはトランジスタの半導体層７１２が位置する。第２絶縁層７０３と第３絶縁層７０４との間にはデータ線とドレイン電極とが位置する。第３絶縁層７０４と第４絶縁層７０５との間には走査線が位置する。第４絶縁層７０５上には透明電極からなる画素電極２１０と第２遮光層７１３とが位置する。対向基板は、少なくとも、第２基板７０８と、第２基板上に成膜された透明電極７０７からなる対向電極とを含む。
【００４０】
対向基板に入射した光は、液晶層７０６を通過して素子基板から出射される。このとき、光は画素電極２１０と第１遮光層７１１とが重ならない部分である開口部を通過する。非開口部２０４の面積を広くとることにより、例えば光源装置１０１からの入射光がトランジスタ２０８に直接当りにくくなり、トランジスタに光があたることによって発生するリーク電流を抑えることができ、階調ずれが解消される。
【００４１】
なお、図６において、走査線の延在する方向に開口部と非開口部とが並ぶ構成であるが、これに限られず、データ線の延在する方向に開口部と非開口部とが並ぶ構成であってもよい。この液晶パネルを投写型表示装置に用いた場合、各液晶パネルの開口部を通じてスクリーン等に投写された光の領域を近接して並べることで、走査線に起因するブラックマトリクスの領域を減少または消去することができる。
【００４２】
図８は、図６に示す各画素２０１の回路構成図である。各画素２０１はトランジスタ２０８を有する。トランジスタは第１の端子と第２の端子とゲート電極とを有する。第１の端子はデータ線と電気的に接続される。第２の端子は画素電極及び保持容量の一方の電極と電気的に接続される。ゲート電極は走査線と電気的に接続される。走査線２０３を介して走査信号がゲート電極に供給され、トランジスタのオン／オフを制御する。トランジスタがオンのとき、データ線２０２からデータ信号が第１の端子（ソース領域）及び第２の端子（ドレイン領域）を介して画素電極に供給される。そのとき、データ信号は保持容量２０９に保持される。データ信号が画素電極に供給されると、画素電極と対向電極との間の液晶層にデータ信号の電位に応じた電圧がかかり、液晶層を構成する分子の向きを調整することが可能となる。例えば偏光板と組み合わせることで、光透過状態と光遮断状態とを制御することがでる。また、保持容量２０９にもデータ信号が供給されて駆動電圧が保持されるため、トランジスタ２０８がオフになっても画素電極に印加される駆動電圧が保持される。
【００４３】
図９は、比較例による画素の素子基板の構成を示す平面図である。図９に示す比較例では、走査線２０３が最下層になり、以後、半導体層（チャネル領域２０８１、ソース領域２０８２、ドレイン領域２０８３）、ゲート電極２１４、ドレイン電極２１８、容量線２１３、データ線２０２、画素電極２１０の順に積層されている。比較例では、画素２０１の画素領域における開口部は、画素電極２１０と重なり、少なくとも、走査線２０３、データ線２０２、及び、ドレイン電極と画素電極とを接続するコンタクトホール２１１と重ならない領域となっている。
【００４４】
比較例では、トランジスタ２０８のチャネル領域２０８１、ソース領域２０８２、ドレイン領域２０８３は全てデータ線２０２と重なっている。また、保持容量２０９はドレイン電極２１８の延在部分（図中ａで示す部分）を一方の電極とし、容量線２１３の一部を他方の電極としている。すなわち、ドレイン電極２１８と容量線２１３の重なる部分が保持容量となる。画素電極２１０は、一部が走査線２０３及びデータ線２０２に重なるように形成されている。
【００４５】
比較例では、トランジスタ２０８や保持容量２０９を配線部分と重なる領域に形成することにより、トランジスタ２０８や保持容量２０９が開口部と重ならないようにして、開口率の向上を図っている。しかし、図４及び図６に示した本発明による構成と比較すると、トランジスタ２０８や保持容量２０９を走査線２０３上に形成しているため保持容量２０９のサイズが小さくなっている。
【００４６】
図１０は、本発明による液晶パネルを用いた投写型表示装置による画像表示を説明する図、図１１は、比較例による液晶パネルを用いた投写型表示装置による画像表示を説明する図である。
本発明による液晶パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂでは、開口部２０５の面積が比較例に対して３分の１になっており、各々の液晶パネルからの光をクロスダイクロイックプリズム１６０で合成すると、図中３００に示すようになる。図に示すように、合成光では、各色が重ならずに接触して並ぶように各々の光路を調整する。各色の光の強さを調節することにより、所望の色を表現している。
【００４７】
一方、図１１に示す比較例の液晶パネルでは、それぞれの液晶パネルからの光が重なり合って所望の色を表現する合成光３００が形成される。図に示すように、一画素の周囲に光を通さない領域（ブラックマトリクス）ＢＭが形成される。ブラックマトリクスは、データ線２０２や走査線２０３や非開口部２０４などの形成されている領域であり、これらは表示画像の輝度低下や画質の低下の原因となる。
【００４８】
本発明による液晶パネルを用いた投写型表示装置では、各色の液晶パネルからの光が接触して並ぶように調整されているため、データ線２０２に平行な方向（図の縦方向）のブラックマトリクスはスクリーン上では隠され、形成されない。また、走査線２０３に平行な方向（図の横方向）のブラックマトリクスについても細くすることができる。これは、非開口部２０４に保持容量２０９が形成できるため、走査線２０３上に保持容量２０９を形成する必要がなく、走査線２０３を細くすることが可能だからである。以上のことから、本発明による液晶パネルを用いた投写型表示装置では、比較例に比べてブラックマトリクスの領域がかなり減少する。
【００４９】
さらに、図９にも示したように、比較例ではこのブラックマトリクスの領域にトランジスタ２０８や保持容量２０９などが形成されているが、本発明の液晶パネルによれば、開口部２０５の占める面積を３分の１にしたため、非開口部２０４の面積が大きくなり、大きな保持容量２０９を形成することができ、回路の安定性が向上する。また、非開口部２０４に、複数のトランジスタを形成することも可能となり、保持容量に代えて、ＳＲＡＭ等のメモリを形成することも可能である。
【００５０】
また、トランジスタ２０８や保持容量２０９の大きさは変えずに、画素全体を小さくすることも可能なため、装置全体を小さくすることもできる。
また、非開口部２０４の面積を広くとることにより、光源装置１０１からの入射光がトランジスタ２０８に直接当りにくくなり、薄膜トランジスタに光があたることによって発生するリーク電流を抑えることができ、階調ずれが解消される。
【００５１】
本発明による液晶パネルは、透過型の液晶パネルであっても反射型の液晶パネルであってもよい。
また、投写型表示装置１０に含まれる液晶パネルの数は３枚に限らず、任意の枚数の液晶パネルから構成される投写型表示装置１０に適用できる。ｎ枚の液晶パネルから構成される場合には、開口部２０５の面積は、データ線２０２と走査線２０３によって囲まれる領域のｎ分の１とすることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、投写型表示装置１０を形成する液晶パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂは、いずれも非開口部２０４が画素２０１の左側に配置され、右側に開口部２０５が形成されているが、開口部２０５の配置位置はこれに限られない。例えば、開口部２０５を画素の中央部に配置し、両側に非開口部２０４を配置するようにしてもよい。また、開口部２０５の配置位置が液晶パネル２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂで全て同じでなくとも良い。クロスダイクロイックプリズム１６０による合成光が図１０に示す合成光３００のようになっていれば、それぞれの液晶パネルで異なる配置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明による投写型表示装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明による液晶パネルの回路構成を示す図である。
【図３】図３は、各画素の回路構成図である。
【図４】図４は、本発明による液晶パネルの画素の素子基板の構成を示す平面図である。
【図５】図５は、本発明による液晶パネルの画素の素子基板の構成を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明による液晶パネルの画素の素子基板の構成を示す他の平面図である。
【図７】図７は、本発明による液晶パネルの画素の素子基板の構成を示す他の断面図である。
【図８】図８は、各画素の回路構成図である。
【図９】図９は、比較例による画素の素子基板の構成を示す平面図である。
【図１０】図１０は、本発明による液晶パネルを用いた投写型表示装置による画像表示を説明する図である。
【図１１】図１１は、比較例による液晶パネルを用いた投写型表示装置による画像表示を説明する図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  投写型表示装置、１０１  光源装置、１１２，１１４  ダイクロイックミラー、１１６，１２２，１２４  ミラー、２００，２００Ｒ，２００Ｇ，２００Ｂ  液晶パネル、１６０  クロスダイクロイックプリズム、１８０  投写レンズ系、２０１  画素、２０２  データ線、２０３  走査線、２０４  非開口部、２０５  開口部、２０６  データ線駆動回路、２０７  走査線駆動回路、２０８  トランジスタ、２０９  保持容量、２０８１  チャネル領域、２０８２  ソース領域、２０８３  ドレイン領域、２１０  画素電極、２１１  ドレイン電極と画素電極とのコンタクトホール、２１２  液晶、２１３  容量線、２１４  ゲート電極、２１５  ソース領域とデータ線とを接続するコンタクトホール、２１６  ゲート電極と走査線とを接続するコンタクトホール、２１７  ドレイン領域とドレイン電極とのコンタクトホール、２１８  ドレイン電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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