CN115113431A - 电光装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

电光装置和电子设备，显示品质优异。电光装置具有：第1基板；第2基板；以及液晶层，其配置于第1基板与第2基板之间，从第2基板入射的光从第1基板射出，在该电光装置中，具有：像素电极，其配置于液晶层与第1基板之间；遮光部，其配置于所述像素电极与所述第1基板之间；透镜，其配置于所述遮光部与所述像素电极之间的层，在俯视时与所述像素电极重叠；以及相位差补偿板，其相对于所述液晶层配置于所述光的入射侧，补偿所述液晶层中的所述光的相位差，在显示区域中，遮光性的遮光部件未设置于所述液晶层与所述相位差补偿板之间，所述透镜包含：第1层，其配置于所述遮光部侧；以及第2层，其配置于所述像素电极侧，折射率与所述第1层不同。

Description

电光装置和电子设备

技术领域

本发明涉及电光装置和电子设备。

背景技术

在投影仪等电子设备中，例如使用能够按照每个像素变更光学特性的液晶装置等电光装置。液晶装置例如具有对置基板、元件基板以及配置于这些基板之间的液晶层。

专利文献1中记载的液晶装置所具有的对置基板具有透镜层和相位差补偿层。通过设置透镜层，能够使光会聚。通过设置相位差补偿层，由液晶层产生的光的相位差得到补偿。

另外，专利文献2中记载的液晶装置所具有的元件基板具有TFT(thin filmtransistor：薄膜晶体管)和配置于TFT与液晶层之间的1层微透镜。另外，在专利文献2中记载的液晶装置所具有的对置基板和元件基板上分别设置有遮光层。该遮光层配置于有助于图像的显示的显示区域。

专利文献1：日本特开2019-3159号公报

专利文献2：日本特开2015-34860号公报

如上所述，在专利文献1的液晶装置中，在对置基板上设置有透镜层。在该结构中，在光从对置基板入射到液晶装置的情况下，光通过透镜层而会聚在液晶层，液晶层的一部分有可能劣化。其结果，耐光性的寿命有可能缩短。

另外，如上所述，在专利文献2的液晶装置中，在对置基板上设置有遮光层。在该结构中，在光从对置基板入射到液晶装置的情况下，光被对置基板所具有的遮光层散射或衍射。其结果，对比度有可能下降。

另外，如上所述，在专利文献2的液晶装置中，在TFT与液晶层之间设置1层微透镜。但是，在1层的微透镜中，透镜光焦度不充分。因此，由液晶装置显示的图像可能变暗。

发明内容

本发明的电光装置的一个方式具有：第1基板；第2基板；以及液晶层，其配置于所述第1基板与所述第2基板之间，从所述第2基板入射的光从所述第1基板射出，其中，该电光装置具有：像素电极，其配置于所述液晶层与所述第1基板之间；遮光部，其配置于所述像素电极与所述第1基板之间；透镜，其配置于所述遮光部与所述像素电极之间的层，在俯视时与所述像素电极重叠；以及相位差补偿板，其相对于所述液晶层配置于所述光的入射侧，补偿所述液晶层中的所述光的相位差，在显示区域中，遮光性的遮光部件未设置在所述液晶层与所述相位差补偿板之间，所述透镜包含：第1层，其配置于所述遮光部侧；以及第2层，其配置于所述像素电极侧，折射率与所述第1层不同。

本发明的电子设备的一个方式具有：所述电光装置；以及控制部，其控制所述电光装置的动作。

附图说明

图1是表示作为电子设备的一例的投射型显示装置的示意图。

图2是表示第1实施方式的电光装置的概略结构的剖视图。

图3是表示图2的对置基板和密封部件的俯视图。

图4是表示图2的元件基板的电气结构的等效电路图。

图5是表示图2所示的显示面板的概略结构的剖视图。

图6是概略地表示图5所示的元件基板的一部分的俯视图。

图7是表示图5所示的显示面板的一部分的图。

图8是图7所示的透镜的立体图。

图9是参考例的透镜的立体图。

图10是示意性表示图7所示的透光层和透镜层的图。

图11是表示图10所示的透光层和透镜层的各折射率与透射率的关系的图表。

图12是表示图10所示的遮光部和顶面之间的距离与透射率的关系的图表。

图13是表示图10所示的第1层的厚度与透射率的关系的图表。

图14是表示图10所示的第1层和第2层的各深度与透射率的关系的图表。

图15是表示第2实施方式的显示面板的一部分的图。

图16是表示作为电子设备的一例的个人计算机的立体图。

图17是表示作为电子设备的一例的智能手机的俯视图。

标号说明

1：显示面板；1A：显示面板；1b：电光装置；1g：电光装置；1r：电光装置；2：元件基板；3：对置基板；4：密封部件；5：液晶层；6：相位差补偿板；11：扫描线驱动电路；12：信号线驱动电路；13：外部端子；21：第1基板；22：层叠体；23：像素电极；24：晶体管；25：透镜层；25A：透镜层；29：第1取向膜；31：第2基板；32：无机绝缘膜；33：对置电极；34：第2取向膜；35：分隔部；100：电光装置；211：绝缘膜；222：绝缘膜；223：绝缘膜；224：绝缘膜；240：遮光部；241：存储电容；244：扫描线；245：恒定电位线；246：信号线；247：遮光膜；248：触点；249：中继电极；250：透镜；250A：透镜；250x：透镜；251：第1层；251A：第1层；252：第2层；252A：第2层；258：顶面；259：棱线；259x：棱线；261：透光层；261A：透光层；2611：凹面；262：绝缘层；262A：绝缘层；4000：投射型显示装置；4001：照明光学系统；4002：照明装置；4003：光合成元件；4004：投射光学系统；4005：控制部；4006：投射面；A10：显示区域；A11：透光区域；A12：遮光区域；A20：外围区域；D1：厚度；L：最短距离；L0：距离；LL：光；O1：中心；P：像素；P11：间距；d1：深度；d2：深度；n0：折射率；n1：折射率；n2：折射率。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。另外，在附图中，各部分的尺寸或比例尺与实际适当不同，也有为了容易理解而示意性地示出的部分。此外，在以下的说明中，只要没有特别限定本发明的记载，则本发明的范围不限于这些方式。

1.投射型显示装置

图1是表示作为电子设备的一例的投射型显示装置4000的示意图。图1所示的投射型显示装置4000例如是3板式的投影仪。投射型显示装置4000具有电光装置1r、1g、1b、控制部4005、照明光学系统4001、照明装置4002、光合成元件4003和投射光学系统4004。

电光装置1r是与红色的显示色对应的电光装置100，电光装置1g是与绿色的显示色对应的电光装置100，电光装置1b是与蓝色的显示色对应的电光装置100。即，投射型显示装置4000具有与红、绿以及蓝的显示色分别对应的3个电光装置1r、1g、1b。此外，控制部4005例如包含处理器和存储器，对电光装置100的动作进行控制。

照明光学系统4001将来自作为光源的照明装置4002的射出光中的红色成分r供给至电光装置1r，将绿色成分g供给至电光装置1g，将蓝色成分b供给至电光装置1b。各电光学装置1r、1g、1b作为根据显示图像对从照明光学系统4001供给的各单色光进行调制的光阀等光调制器发挥功能。

光合成元件4003对来自各电光学装置1r、1g、1b的射出光进行合成。光合成元件4003包含分色棱镜。该分色棱镜具有相互垂直地配置的2个分色膜。此外，投射光学系统4004例如包含投射镜头。投射光学系统4004将由光合成元件4003合成的光投射到投射面4006。由此，能够在投射面4006上得到全彩图像。

以上的投射型显示装置4000具有后述的电光装置100和控制电光装置100的控制部4005。通过使用后述的电光装置100，抑制了显示品质的下降。因此，通过具有电光装置100，能够提高投射型显示装置4000的显示品质。

2.电光装置

2A.第1实施方式

2Aa.基本结构

图2是表示第1实施方式的电光装置100的概略结构的剖视图。图3是表示图2的对置基板3和密封部件4的俯视图。另外，图2相当于图3的X1-X1截面。以下为了便于说明，适当使用相互垂直的X轴、Y轴和Z轴进行说明。另外，将沿着X轴的一个方向记述为X1方向，将与X1方向相反的方向记述为X2方向。同样地，将沿着Y轴的一个方向记述为Y1方向，将与Y1方向相反的方向记述为Y2方向。将沿着Z轴的一个方向记述为Z1方向，将与Z1方向相反的方向记述为Z2方向。另外，以下，将在Z1方向或Z2方向上观察的情况设为“俯视”。

图2所示的电光装置100是有源矩阵驱动方式的透射型的液晶装置。本实施方式的电光装置100例如是VA(Vertical Alignment：垂直取向)模式的液晶装置。

电光装置100具有显示面板1和相位差补偿板6。显示面板1具有：具有透光性的元件基板2、具有透光性的对置基板3、密封部件4、液晶层5。元件基板2、液晶层5、对置基板3以及相位差补偿板6按顺序在Z1方向上排列。另外，“透光性”表示对可见光的透射性，是指优选可见光的透射率为50％以上。另外，电光装置100的俯视时的形状是四边形，但例如也可以是圆形。

在本实施方式中，如图2所示，从图1的照明装置4002射出的光LL从对置基板3入射到显示面板1。之后，光LL透过液晶层5，从元件基板2射出。在显示面板1中，入射到对置基板3的光在从元件基板2射出的期间进行调制，由此显示图像。

元件基板2是具有后述的多个TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)的基板。如图3所示，在元件基板2上配置有多个扫描线驱动电路11、信号线驱动电路12和多个外部端子13。多个外部端子13与从扫描线驱动电路11或信号线驱动电路12引出的未图示的引出布线连接。

对置基板3是与元件基板2对置配置的基板。密封部件4配置在元件基板2与对置基板3之间。密封部件4是框状的部件。密封部件4例如由包含环氧树脂等各种固化性树脂的粘接剂等而形成。为了控制元件基板2与对置基板3之间的距离，密封部件4包含由玻璃等无机材料构成的间隙材料。另外，也可以通过配置作为与密封部件4不同的部件的间隔件来控制元件基板2与对置基板3之间的距离。

液晶层5配置在由元件基板2、对置基板3以及密封部件4包围的区域内。液晶层5配置在元件基板2与对置基板3之间，是光学特性根据电场而变化的电光层。液晶层5例如包含具有负的介电各向异性的液晶分子。液晶分子的取向根据施加于液晶层5的电压而变化。

相位差补偿板6相对于液晶层5配置在与元件基板2相反的一侧、即光LL的入射侧。在图2所示的例子中，相位差补偿板6相对于显示面板1配置在Z1方向上。相位差补偿板6补偿液晶层5中的相位差。相位差补偿板6为板状，相对于光LL的光轴倾斜。通过使相位差补偿板6的板面相对于光LL的光轴倾斜，与相对于光轴垂直的情况相比，能够更有效地补偿上述相位差。另外，相位差补偿板6的板面也可以与光轴垂直。

如图3所示，电光装置100具有显示区域A10和俯视时位于显示区域A10的外侧的外围区域A20。显示区域A10是显示图像的区域。在显示区域A10设置有排列成矩阵状的多个像素P。外围区域A20是俯视时包围显示区域A10的框状的区域。在外围区域A20配置有扫描线驱动电路11以及信号线驱动电路12。

该电光装置100例如应用于前述的投射型的投影仪。在该情况下，电光装置100作为光阀等光调制器发挥功能。另外，电光学装置100例如应用于后述的个人计算机以及智能手机等进行彩色显示的显示装置。在应用于该显示装置的情况下，对电光装置100适当使用滤色器。

2Ab.元件基板2的电气结构

图4是表示图2的元件基板2的电气结构的等效电路图。如图4所示，元件基板2具有多个晶体管24、多个像素电极23、n条扫描线244、m条信号线246和n条恒定电位线245。多个像素电极23是“多个电极”的例示。n和m分别是2以上的整数。

晶体管24和像素电极23按照每个像素P设置。各晶体管24例如是作为开关元件发挥功能的TFT。各晶体管24包含栅极、源极以及漏极。各像素电极23与对应的晶体管24的漏极电连接。

n条扫描线244分别沿X1方向延伸，n条扫描线244沿Y2方向等间隔地排列。n条扫描线244分别与对应的多个晶体管24的栅极电连接。n条扫描线244与图3所示的扫描线驱动电路11电连接。从扫描线驱动电路11向1～n条扫描线244按照线顺序供给扫描信号G1、G2、……、Gn。

图4所示的m条信号线246分别在Y2方向上延伸，m条信号线246在X1方向上以等间隔排列。m条信号线246分别与对应的多个晶体管24的源极电连接。m条信号线246与图3所示的信号线驱动电路12电连接。从信号线驱动电路12向1～m条信号线246并行地供给图像信号S1、S2、……、Sm。

图4所示的n条扫描线244和m条信号线246相互电绝缘，在俯视时配置成格子状。由相邻的2条扫描线244和相邻的2条信号线246包围的区域与像素P对应。

n条恒定电位线245分别在X1方向上延伸，n条恒定电位线245在Y2方向上等间隔地排列。另外，n条恒定电位线245相对于m条信号线246以及n条扫描线244电绝缘，相对于它们隔开间隔地配置。对各恒定电位线245施加地电位等固定电位。n条恒定电位线245与对应的存储电容241电连接。存储电容241是用于保持像素电极23的电位的电容元件。

扫描信号G1、G2、……、Gn按顺序成为有效，当按顺序选择n条扫描线244时，与所选择的扫描线244连接的晶体管24成为导通状态。于是，经由m条信号线246将与应显示的灰度对应的大小的图像信号S1、S2、……、Sm取入到与所选择的扫描线244对应的像素P，并施加到像素电极23。由此，对在像素电极23与对置基板3所具有的后述的对置电极33之间形成的液晶电容施加与应显示的灰度对应的电压，液晶分子的取向根据所施加的电压而变化。另外，通过存储电容241保持所施加的电压。通过这样的液晶分子的取向的变化，光LL被调制，能够进行灰度显示。

2Ac.显示面板1的结构

图5是表示图2所示的显示面板1的概略结构的剖视图。图6是概略地表示图5所示的元件基板2的一部分的俯视图。

如图5所示，显示面板1的显示区域A10具有多个透光区域A11和遮光区域A12。各透光区域A11是光LL透过的区域。如图6所示，多个透光区域A11相互分离，在俯视时配置成矩阵状。遮光区域A12是在俯视时包围多个透光区域A11的格子状的区域。

2Ac-1.元件基板2

如图5所示，元件基板2具有第1基板21、层叠体22、透光层261、透镜层25、绝缘层262、多个像素电极23以及第1取向膜29。第1基板21、层叠体22、透光层261、透镜层25、绝缘层262、多个像素电极23以及第1取向膜29按顺序在Z1方向上层叠。此外，如上所述，多个像素电极23是“多个电极”的例示。另外，在层叠体22设置有多个晶体管24以及遮光性的遮光部240。“遮光性”表示对可见光的遮光性，是指优选可见光的透射率小于50％、更优选为10％以下。

第1基板21是具有透光性和绝缘性的平板。第1基板21例如由玻璃或石英形成。在图4所示的例子中，层叠体22具有绝缘膜211、222、223以及224。绝缘膜211、222、223以及224朝向像素电极23按顺序配置。绝缘膜211、222、223以及224分别是例如通过热氧化或CVD(chemical vapor deposition：化学气相沉积)法等成膜的氧化硅膜。

多个晶体管24和遮光部240配置在第1基板21与多个像素电极23之间。具体而言，多个晶体管24以及遮光部240被配置于层叠体22的膜间。另外，在图5中，示意性地图示了晶体管24以及遮光部240。晶体管24例如具有：半导体层，其具有LDD(Lightly Doped Drain：轻掺杂漏极)结构；栅极绝缘层；以及栅电极。

遮光部240是包含上述图4所示的多个存储电容241、多个扫描线244以及多个信号线246等的遮光性膜的集合体。在图5中，以多条信号线246为代表进行图示。另外，遮光部240具有多个中继电极249、多个遮光膜247和多个触点248。各中继电极249与晶体管24的漏极电连接。各遮光膜247是为了防止来自Z1方向的光向晶体管24的入射而设置的。另外，多个触点248与多个像素电极23以1对1的方式连接。触点248连接像素电极23和中继电极249。

另外，遮光部240配置于在俯视时包围多个透光区域A11的格子状的遮光区域A12。如图6所示，遮光部240在俯视时的形状是包围多个透光区域A11的框状。此外，遮光部240所具有的触点248配置于遮光区域A12，但触点248的一部分也可以位于透光区域A11。另外，触点248也可以设置在俯视时与扫描线244重叠的区域、或者与信号线246重叠的区域。

遮光部240所具有的存储电容241、扫描线244、信号线246以及触点248等例如使用钨(W)、钛(Ti)、铬(Cr)、铁(Fe)以及铝(Al)等金属、金属硅化物、或者金属化合物来形成。

如图5所示，透光层261配置在层叠体22上。透光层261具有绝缘性和透光性。在透光层261上配置有透镜层25。透镜层25具有透光性和绝缘性，使光LL会聚。在透镜层25上配置有绝缘层262。绝缘层262具有透光性和绝缘性。绝缘层262例如是为了使透镜层25的特性稳定而设置的。另外，绝缘层262也可以省略。关于透光层261和透镜层25，之后将详细叙述。

在绝缘层262上配置有多个像素电极23。多个像素电极23与多个透光区域A11对应地配置。像素电极23与透光区域A11以1对1的方式配置。各像素电极23用于向液晶层5施加电场。各像素电极23例如由ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)或IZO(Indium Zinc Oxide：氧化铟锌)等透明导电材料构成。多个像素电极23在俯视时配置成矩阵状。

以覆盖多个像素电极23的方式配置第1取向膜29。第1取向膜29是用于使液晶分子取向的膜。作为第1取向膜29的材料，例如可列举聚酰亚胺和氧化硅等。

2Ac-2.对置基板3

如图5所示，对置基板3具有第2基板31、无机绝缘膜32、对置电极33、第2取向膜34以及分隔部35。第2基板31、无机绝缘膜32、对置电极33以及第2取向膜34按顺序在Z2方向上层叠。

第2基板31是具有透光性和绝缘性的平板。第2基板31例如由玻璃或石英形成。在第2基板31与前述的第1基板21之间配置有液晶层5。此外，无机绝缘膜32具有透光性和绝缘性。无机绝缘膜32例如由氧化硅等含有硅的无机材料形成。

在无机绝缘膜32配置有具有遮光性的分隔部35。分隔部35以在俯视时包围多个像素电极23的方式配置于图3所示的外围区域A20。分隔部35在俯视时的形状为框状。分隔部35是为了遮挡可入射到显示区域A10的光LL的一部分而设置的。分隔部35例如由钨、铬以及铝等金属、金属硅化物、或者金属化合物形成。

对置电极33是隔着液晶层5相对于多个像素电极23配置的公共电极。对置电极33用于向液晶层5施加电场。对置电极33在多个像素P中公共地设置。对置电极33例如由ITO或IZO等透明导电材料形成。另外，第2取向膜34是用于使液晶层5的液晶分子取向的膜。作为第2取向膜34的材料，例如可列举聚酰亚胺和氧化硅等。

该对置基板3在显示区域A10内未配置具有遮光性的遮光部件以及使光LL折射的透镜部件。

2Ad.透光层261和透镜层25

图7是表示图5所示的显示面板1的一部分的图。以下将详细叙述透光层261和透镜层25。

如图7所示，透光层261具有多个弯曲状的凹面2611。在每个透光区域A11设置有一个凹面2611。透光层261具有调整从透镜层25向Z2方向射出的光线的焦点位置的作用。透光层261的材料例如是氧化硅、氮氧化硅或氮化硅等包含硅的无机材料。

在透光层261上，以填埋多个凹面2611的内侧的方式配置透镜层25。透镜层25例如由氮氧化硅等含有硅的无机材料形成。透镜层25的折射率与透光层261的折射率不同。在本实施方式中，透镜层25的折射率比透光层261的折射率大。

透镜层25具有与多个透光区域A11对应地配置的多个透镜250。多个透镜250包含透镜面。该透镜面是与透光层261的凹面2611接触的弯曲状的凸面。各透镜250从绝缘层262向Z2方向突出。透镜250设置于每个透光区域A11。通过利用透镜250使光LL折射并会聚，能够抑制光LL向晶体管24的入射。

另外，透镜层25具有第1层251和第2层252。第1层251和第2层252彼此接触。第1层251配置在透光层261与第2层252之间，与透光层261和第2层252接触。第1层251沿着透光层261的凹面2611的形状形成。第2层252相对于第1层251配置在与透光层261相反的一侧。在本实施方式中，第2层252配置在第1层251与多个像素电极23之间。第2层252填埋凹面2611的内侧的区域中的第1层251以外的部分。另外，第1层251的折射率与第2层252的折射率互不相同。在本实施方式中，第2层252的折射率比第1层251的折射率高。另外，第2层252的折射率也可以低于第1层251的折射率。

在透镜层25与多个像素电极23之间配置有绝缘层262。绝缘层262的材料例如为氧化硅或氮氧化硅等包含硅的无机材料。此外，绝缘层262例如也可以具有由BSG(Borosilicate Glass：硼硅酸盐玻璃)等具有透光性和吸湿性的无机材料形成的膜。

这里，如上所述，在电光装置100中，从第2基板31入射的光LL从第1基板21射出。此外，电光装置100具有相位差补偿板6，相位差补偿板6相对于液晶层5配置在与第1基板21相反的一侧，对液晶层5中的光LL的相位差进行补偿。通过具有相位差补偿板6，在光LL入射到液晶层5之前，光LL入射到相位差补偿板6，能够补偿由液晶层5的预倾斜引起的相位偏差。因此，能够降低视角依赖性，能够抑制包含正面方向在内的大范围的方向上的对比度下降。

并且，在显示区域A10中，具有遮光性的遮光部件未设置在液晶层5与相位差补偿板6之间。即，在对置基板3上，在显示区域A10内未配置遮光部件。因此，在透过相位差补偿板6的光LL入射到液晶层5之前，不会被该遮光部件散射或衍射。因此，能够适当地发挥使用相位差补偿板6所带来的效果，抑制对比度的下降。

另外，在显示区域A10中，透镜部件未设置在液晶层5与相位差补偿板6之间。即，在对置基板3上，在显示区域A10内未配置透镜部件。因此，透过相位差补偿板6的光LL不会因该透镜部件而在液晶层5内会聚。因此，由于抑制了由会聚引起的液晶层5的劣化，所以不会因会聚而导致耐光性寿命变短。特别是，在高光束的投影仪中，当通过相对于液晶层5配置在光LL的入射侧的透镜部件使入射到液晶层5的光LL会聚时，有可能对耐光性寿命产生不良影响。因此，将具备不具有透镜部件的对置基板3的电光装置100用于投影仪是特别有用的。

另外，对置基板3在显示区域A10中不具有透镜部件以及遮光部件，因此与对置基板3具有这些部件的情况相比，元件基板2与对置基板3的成组偏移的影响较少。另外，由于在元件基板2设置有透镜层25以及遮光部240双方，因此难以产生透镜层25与遮光部240的位置偏移。

另外，电光装置100具有配置在液晶层5与第1基板21之间的透镜层25。因此，能够通过透镜层25使透过了液晶层5的光LL会聚。另外，透镜层25具有第1层251和折射率与第1层的折射率不同的第2层252。因此，与透镜层25由一层构成的情况相比，能够精细地调整透镜光焦度。因此，能够抑制光LL入射到遮光部240的可能性，能够增加透过第1基板21的光的量，同时能够使光较多地入射到投射光学系统4004所具有的投射镜头。其结果，能够得到更明亮的图像。

由此，根据电光装置100，能够抑制对比度的下降以及耐光性寿命的下降，并且显示比以往明亮的图像。因此，能够提供显示品质优异的电光装置100。

图8是图7所示的透镜250的立体图。图8是表示多个透镜250中的1个透镜250的图。图9是参考例的透镜250x的立体图。

如图8所示，透镜250具有平坦的顶面258。因此，多个透镜250分别具有平坦的顶面258。如图7所示，顶面258与X-Y平面平行。顶面258与像素电极23的表面平行。如图6所示，顶面258在俯视时位于透镜250的中央部。

另一方面，如图9所示，透镜250x不具有平坦的顶面258。当透镜250x的曲率过大时，有时难以利用透过电光装置100的光LL。例如，当透镜250x的曲率过大时，透过电光装置100的光LL的一部分有可能不会入射到图1所示的投射光学系统4004所具有的投射镜头。因此，位于多个透镜250的中央部的顶面258优选为平坦。另外，透镜250也可以不具有平坦的顶面258。

另外，如图6所示，顶面258在俯视时存在于透光区域A11内。而且，顶面258的边缘与遮光部240的边缘在俯视时的最短距离L优选满足下述式(1)。

L＞L0×tanθ+x···(1)

式(1)中的x是多个透镜250与遮光部240在俯视时的位置偏移误差。即，x是透镜层25与遮光部240在制造上的误差。如图7所示，L0是透镜250的顶面258与遮光部240中最靠近透镜250配置的中继电极249之间的距离。另外，式(1)中的θ是入射到显示面板1的光的入射角度相对于垂直入射到显示面板1的光LL的光轴的最大值。

通过满足式(1)，与不满足的情况相比，能够抑制对比度的下降。另外，在将电光装置100用于投影仪的情况下，能够抑制图1所示的投射光学系统4004所具有的投射镜头的渐晕。另外，最短距离L也可以不满足上述式(1)。

另外，如图8所示，透镜250的棱线259为直线状。因此，多个透镜250各自的棱线259为直线状。棱线259是多个透镜250彼此的边界，是各透镜250的谷部。另一方面，如图9所示，透镜250x的棱线259x为曲线状。

如图8所示，通过以各透镜250的棱线259成为直线状的方式使多个透镜250彼此分离，能够使图8所示的透镜250的透镜面的面积比图9所示的透镜250x的透镜面的面积大。因此，能够减少入射到遮光部240的光LL，并且增加透过电光装置100的光LL的量。

图10是示意性表示图7所示的透光层261和透镜层25的图。如上所述，图10所示的第2层252的折射率n2高于第1层251的折射率n1。因此，与折射率n2为折射率n1以下的情况相比，能够增加透过电光装置100的光LL的量。即，能够提高电光装置100的透射率。因此，能够显示更明亮的图像。

而且，按照透光层261的折射率n0、第1层251的折射率n1以及第2层252的折射率n2的顺序依次增大。即，透光层261的折射率n0、第1层251的折射率n1以及第2层252的折射率n2满足n0＜n1＜n2的关系。通过满足n0＜n1＜n2的关系，与不满足的情况相比，能够提高电光装置100的透射率。

图11是表示图10所示的透光层261以及透镜层25的各折射率与透射率的关系的图表。在图表的纵轴上，透光层261和透镜层25的透射率向上而增大。

如图11所示，在折射率n0、n1以及n2满足n0＜n1＜n2的关系的情况下，透射率最高。因此，通过满足n0＜n1＜n2的关系，与不满足该关系的情况相比，能够显示更明亮的图像。

另外，折射率n0、n1及n2也可以不满足n0＜n1＜n2的关系。例如，折射率n0、n1及n2也可以满足n0＜n2＜n1的关系。

另外，透镜层25的材料优选为氮氧化硅(SiON)。因此，第1层251及第2层252的各材料优选为氮氧化硅。通过使用氮氧化硅，能够在低温下形成透镜层25，因此能够简单地实现高折射率的透镜层25。此外，使用氮氧化硅，由此通过对氧与氮的含有比率进行调节，能够简单地使第1层251的折射率n1和第2层252的折射率n2不同。

此外，透光层261的材料优选为氮氧化硅或氧化硅，更优选为氧化硅。使用氮氧化硅，由此通过对氧与氮的含有比率进行调节，能够简单地使第1层251的折射率n1、第2层252的折射率n2以及透光层261的折射率n0不同。另外，通过使透光层261的材料为氧化硅，能够使透光层261的折射率n0特别简单地小于第1层251的折射率n1以及第2层252的折射率n2。

此外，透镜层25以及透光层261的各材料例如也可以是氧化铝或者树脂材料等。

另外，将上述的像素电极23与中继电极249连接的触点248优选为填埋形成于层叠体22的贯通孔即接触孔的柱状。通过为柱状，与沿着该接触孔的壁面形成的所谓沟槽状的情况相比，能够减小接触部的各配置空间。因此，能够抑制开口率的下降、即透光区域A11的面积减小。此外，触点248例如也可以为沟槽状。另外，触点248优选含有钨。通过含有钨，能够容易地形成高精细的柱状的接触部。

另外，图10所示的遮光部240与顶面258之间的距离L0优选为图6所示的多个透光区域A11的间距P11的60％以下。间距P11是在X1方向或Y1方向上相邻的2个透镜250的中心O1彼此的距离。

图12是表示图10所示的遮光部240与顶面258之间的距离L0与透射率的关系的图表。在图表的横轴上，为距离L0向右增大而饱和的趋势。另外，图12所示的横轴表示距离L0相当于间距P11的56％以上且70％以下的范围。在图表的纵轴上，透光层261和透镜层25的透射率向上而增大。

如图12所示，在距离L0相当于间距P11的56％以上且70％以下的范围内，几乎看不到透射率的下降。因此，即使距离L0增大，也几乎看不到透光性的下降。但是，距离L0越厚，则触点248的形成越困难。因此，为了容易地形成触点248，优选的是，距离L0不会变得过大。具体而言，如上所述，距离L0优选为间距P11的60％以下。通过为间距P11的60％以下，与距离L0超过间距P11的60％的情况相比，容易形成触点248，并且能够充分确保透光层261和透镜层25的透射率。此外，在距离L0超过间距P11的60％的情况下，有可能难以形成用于形成触点248的接触孔、以及难以在该接触孔内填充触点248。

另外，从提高透射率的观点出发，第1层251的厚度D1优选为间距P11的30％以上。

另外，图10所示的第1层251的厚度D1优选为图6所示的多个透光区域A11的间距P11的2倍以下。另外，厚度D1为第1层251的平均膜厚。

图13是表示图10所示的第1层251的厚度D1与透射率的关系的图表。在图表的横轴上，厚度D1向右而增大。在图表的纵轴上，透光层261和透镜层25的透射率向上而增大。

如图13所示，第1层251的厚度D1越厚，透射率越大。但是，厚度D1越厚，则触点248的形成变得越难。考虑到这些，为了提高透射率、容易形成触点248，第1层251的厚度D1优选为间距P11的2倍以下。另外，从提高透射率的观点出发，第1层251的厚度D1优选为间距P11的1.0倍以上。

另外，图10所示的第1层251的深度d1与第2层252的深度d2优选相等。另外，该相等是指实质上相等，也包含深度d1与深度d2之差为±5％以内的差。并且，第1层的深度d1和第2层252的深度d2分别优选为图6所示的多个透光区域A11的间距P11的30％以上60％以下。深度d1是顶面258与棱线259在Z1方向上的距离。深度d2是凹面2611的内侧的第2层252在Z1方向的长度。

图14是表示图10所示的第1层251和第2层252的各深度与透射率的关系的图表。图表的横轴表示深度d1或d2。在图表的横轴上，深度d1或深度d2向右而增大。在图表的纵轴上，透光层261和透镜层25的透射率向上而增大。

如图14所示，当第1层251的深度d1和第2层252的深度d2过小时，透射率下降。另外，第1层251的深度d1和第2层252的深度d2过大时，透射率也会下降。研究深度d1及D2与透射率的关系的结果是，深度d1及D2优选为图6所示的多个透光区域A11的间距P11的30％以上且60％以下。通过在该范围内，与在该范围外的情况相比，透射率的大幅下降得到抑制。因此，通过在该范围内，与在范围外的情况相比，能够实现透射率的提高。

此外，深度d1与深度d2也可以互不相同。

另外，触点248在Z1方向的长度没有特别限定，但优选为图6所示的间距P11的长度的3倍以下。通过为3倍以下，与超过3倍的情况相比，触点248的形成容易。

2B.第2实施方式

对第2实施方式进行说明。另外，在以下的各例示中，对于功能与第1实施方式相同的要素，沿用在第1实施方式的说明中使用的标号，适当省略各要素的详细说明。

图15是表示第2实施方式的显示面板1A的一部分的图。本实施方式的显示面板1A具有透光层261A、透镜层25A以及绝缘层262A来代替第1实施方式的透光层261、透镜层25以及绝缘层262。另外以下，关于透光层261A、透镜层25A以及绝缘层262A，对与第1实施方式的透光层261、透镜层25以及绝缘层262不同的事项进行说明，适当省略相同事项的说明。

如图15所示，绝缘层262A配置在层叠体22上。透镜层25A配置在绝缘层262A上。透光层261A配置在透镜层25A上，与透镜层25A接触。在透光层261A上配置有多个像素电极23。因此，遮光部240、绝缘层262A、透镜层25A、透光层261A以及多个像素电极23在Z1方向上按顺序配置。

透镜层25A具有多个透镜250A。各透镜250A从绝缘层262A向Z1方向突出。另外，透镜层25A具有第1层251A和第2层252A。第1层251A配置在透光层261A与第2层252A之间，与透光层261A和第2层252A接触。第2层252A相对于第1层251A配置在与透光层261A相反的一侧。在本实施方式中，第2层252A配置于第1层251A与遮光部240之间。

此外，在本实施方式中，也与第1实施方式同样地，第1层251A的折射率n1与第2层252的折射率n2互不相同。具体而言，第2层252A的折射率n2高于第1层251A的折射率n1。而且，透光层261的折射率n0、第1层251的折射率n1以及第2层252的折射率n2满足n0＜n1＜n2的关系。通过满足n0＜n1＜n2的关系，与不满足的情况相比，能够提高电光装置100的透射率。

另外，在本实施方式中，也与第1实施方式同样地，透镜层25A的材料优选为氮氧化硅。另外，透光层261A的材料优选为氮氧化硅或氧化硅，更优选为氧化硅。

另外，在本实施方式中，也与第1实施方式同样地，图15所示的遮光部240与顶面258之间的距离L0优选为图6所示的间距P11的60％以下。另外，第1层251A的厚度D1与图6所示的间距P11的关系、以及第1层251A的深度d1和第2层252A的深度d2与图6所示的间距P11的关系也与第1实施方式相同。

根据以上的第2实施方式，也与第1实施方式同样地，能够抑制对比度的下降以及耐光性寿命的下降，并且显示比以往明亮的图像。因此，能够提供显示品质优异的电光装置100。

2.变形例

以上例示的实施方式能够进行多种变形。以下例示可应用于上述实施方式的具体变形方式。从以下的例示中任意选择的两个以上的方式可以在不相互矛盾的范围内适当合并。

在上述的各实施方式中，相位差补偿板6与显示面板1分体设置。但是，相位差补偿板6例如也可以设置在对置基板3内。在该情况下，相位差补偿板6可以不相对于光LL的光轴倾斜，也可以相对于光轴垂直。

在上述的各实施方式中，透镜层25或25A为2层结构，但也可以由3层以上构成。

在上述的实施方式中，在遮光部240与多个像素电极23之间配置有透镜层25或25A。但是，除了透镜层25或25A以外，可以在第1基板21与遮光膜247之间还配置其他透镜层。该其他透镜层例如是为了使由透镜层25或25A会聚的光LL接近平行光，使光较多地入射到投射光学系统4004所具有的投射镜头而设置的。

在上述的各实施方式中，晶体管24是TFT，但例如也可以是MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。

在上述的各实施方式中，例示了有源矩阵方式的电光装置100，但并不限定于此，电光装置100的驱动方式例如也可以是无源矩阵方式等。

“电光装置”的驱动方式并不限定于纵向电场方式，也可以是横向电场方式。在第1实施方式中，在元件基板2设置有像素电极23，在对置基板3设置有对置电极33，但也可以仅在元件基板2和对置基板3中的任意一方设置用于向液晶层5施加电场的电极。另外，作为横向电场方式，例如可举出IPS(In Plane Switching：平面内切换)模式。另外，作为纵电场方式，除了VA模式以外，还可举出TN(Twisted Nematic：扭曲向列)模式、PVA模式及OCB(Optically Compensated Bend：光学补偿弯曲)模式。

3.其他电子设备

电光装置100除了上述的投射型显示装置4000以外，例如还能够用于以下的各种电子设备。

图16是表示作为电子设备的一例的个人计算机2000的立体图。个人计算机2000具有显示各种图像的电光装置100、设置有电源开关2001和键盘2002的主体部2010以及控制部2003。控制部2003例如包含处理器和存储器，对电光装置100的动作进行控制。

图17是表示作为电子设备的一例的智能手机3000的俯视图。智能手机3000具有操作按钮3001、显示各种图像的电光装置100以及控制部3002。根据操作按钮3001的操作，变更在电光装置100中显示的画面内容。控制部3002例如包含处理器和存储器，对电光装置100的动作进行控制。

以上的电子设备具有上述的电光装置100和控制电光装置100的控制部2003或3002。电光装置100抑制了显示品质的下降。因此，通过具有电光装置100，能够提高个人计算机2000或智能手机3000的显示品质。

另外，作为应用本发明的电光装置的电子设备，不限于例示的设备，例如，可举出PDA(Personal Digital Assistants：个人数字助理)、数字静态照相机、电视机、摄像机、汽车导航装置、车载用的显示器、电子记事本、电子纸、计算器、文字处理器、工作站、可视电话以及POS(Point ofsale：销售点)终端等。并且，作为应用本发明的电子设备，可举出打印机、扫描仪、复印机、视频播放器或具有触摸面板的设备等。

以上，基于优选的实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式。另外，本发明的各部分的结构能够置换为发挥与上述实施方式相同功能的任意结构，并且能够附加任意的结构。

另外，在上述的说明中，作为本发明的电光装置的一例，对液晶装置进行了说明，但本发明的电光装置并不限定于此。例如，本发明的电光装置也能够应用于图像传感器等。

Claims (12)

1.一种电光装置，其特征在于，该电光装置具有：

第1基板；

第2基板，其配置于所述第1基板的光入射侧；

液晶层，其配置于所述第1基板与所述第2基板之间；

像素电极，其配置于所述液晶层与所述第1基板之间；

遮光部，其配置于所述像素电极与所述第1基板之间；

相位差补偿板，其配置于所述液晶层的光入射侧；以及

透镜，其配置于所述遮光部与所述像素电极之间的层，在俯视时与所述像素电极重叠，具有配置于所述遮光部侧的第1层、和配置于所述像素电极侧且折射率不同于所述第1层的第2层，

在显示区域中，在所述液晶层与所述相位差补偿板之间未配置遮光性的遮光部件。

2.根据权利要求1所述的电光装置，其中，

所述第2层的折射率高于所述第1层的折射率。

3.根据权利要求1或2所述的电光装置，其中，

所述透镜的材料为氮氧化硅。

4.根据权利要求1或2所述的电光装置，其中，

该电光装置还具有与所述第1层接触的透光性的透光层，

按照所述透光层的折射率、所述第1层的折射率以及所述第2层的折射率的顺序依次增大。

5.根据权利要求1或2所述的电光装置，其中，

所述透镜具有平坦的顶面。

6.根据权利要求5所述的电光装置，其中，

所述顶面的边缘与所述遮光部的边缘在俯视时的最短距离L满足下式(1)：

L＞L0×tanθ+x···(1)

式(1)中的x是所述透镜与所述遮光部在俯视时的位置偏移误差，θ是入射到所述电光装置的光相对于垂直入射到所述电光装置的光的光轴的入射角度的最大值，L0是所述顶面与所述遮光部之间的距离。

7.根据权利要求5所述的电光装置，其中，

所述显示区域具有多个透光区域和俯视时包围所述多个透光区域的格子状的遮光区域，

所述遮光部与所述顶面之间的距离为所述多个透光区域的间距的60％以下。

8.根据权利要求1或2所述的电光装置，其中，

所述显示区域具有多个透光区域和俯视时包围所述多个透光区域的格子状的遮光区域，

所述第1层的厚度为所述多个透光区域的间距的2倍以下。

9.根据权利要求1或2所述的电光装置，其中，

所述显示区域具有多个透光区域和俯视时包围所述多个透光区域的格子状的遮光区域，

所述第1层的深度与所述第2层的深度彼此相等，

所述第1层和所述第2层的各深度为所述多个透光区域的间距的30％以上且60％以下。

10.根据权利要求1或2所述的电光装置，其中，

所述透镜的棱线为直线状。

11.根据权利要求1或2所述的电光装置，其中，

所述遮光部具有与所述像素电极连接的触点，

所述触点为包含钨的柱状。

12.一种电子设备，其特征在于，该电子设备具有：

权利要求1～11中的任意一项所述的电光装置；以及

控制部，其控制所述电光装置的动作。

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