JP2008134273A - 電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶装置等の電気光学装置において、各画素における開口領域に効率的に集光すると共に、長期間に亘って高品質な画像を表示可能とする。
【解決手段】電気光学装置用基板は、第１透明基板（２１０）と、この第１透明基板上に配置され、第１透明基板に面する側の表面における開口領域（Ｄ１）を除く非開口領域（Ｄ２）の少なくとも一部に、非開口領域に入射される光を開口領域へ向かうように屈折させるための溝（２２５）が掘られた第２透明基板（２２０）とを備える。更に、第１及び第２透明基板は、開口領域において、オプティカルコンタクトによって互いに接合される。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板、及び該電気光学装置用基板を備えてなる電気光学装置、並びに該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置では、その画像表示領域内に、データ線、走査線、容量線等の各種配線や、薄膜トランジスタ（以下適宜、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と称す）等の各種電子素子が作り込まれたＴＦＴアレイ基板と、対向基板とが、例えば液晶層等の電気光学物質層を介して対向配置されている。このため、電気光学装置に平行光を入射した場合、そのままでは、全光量のうち各画素の開口率に応じた光量しか利用できない。

そこで従来は、各画素に対応するマイクロレンズを含んでなるマイクロレンズアレイを対向基板に作り込んだり、マイクロレンズアレイ板を対向基板に貼り付けたりしている。このようなマイクロレンズによって、そのままでは各画素における開口領域を除いた非開口領域に向かって進行する筈の光を、画素単位で集光して、電気光学物質層を透過する際には、各画素の開口領域内に導かれるようにしている。この結果、電気光学装置において明るい表示が可能となる。

ここで特に、このようなマイクロレンズアレイ板は、一般的には、例えば対向基板の全面に塗布された光硬化性接着剤や熱硬化性接着剤などの接着剤によって貼り付けられる。また、対向基板にマイクロレンズアレイを作り込む場合においても、一般的には、対向基板は、マイクロレンズアレイ板とカバーガラスとを、このような接着剤によって貼り合わせることにより形成される。このような接着剤が用いられる場合、接着剤に気泡や不純物が混入し、画質が低下してしまうおそれがあるという問題点がある。そこで、例えば特許文献１では、マイクロレンズアレイ板と対向基板とを、画素が配列された画像表示領域の周辺に位置する周辺領域で接着剤によって互いに接着させ、画像表示領域には接着剤を配置しないことで、接着剤に起因した画質の低下を防止する技術が提案されている。

特開２００１−２０１７３６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術によれば、マイクロレンズアレイ板と対向基板とを互いに接着させる接着剤からなる接着層の膜厚が均一になるように、接着剤の量を制御することは困難であり、接着層の膜厚によって規定されるマイクロレンズアレイ板と対向基板との間の距離が画像表示領域において不均一になってしまうおそれがあるという技術的問題点がある。このようなマイクロレンズアレイ板と対向基板との間の距離の不均一さに伴って、対向基板とＴＦＴアレイ基板との間の距離（即ち、基板間ギャップ、言い換えれば、液晶層等の電気光学物質層の厚さ）が不均一になってしまい、画像表示領域における表示画像の明るさにむらが生じてしまうなど画質が低下してしまうおそれがある。更に、電気光学装置をプロジェクタのライトバルブとして用いる場合などのように、電気光学装置に比較的強力な光が入射される場合には、光によって接着剤の特性が劣化してしまうおそれがある。このような接着剤の特性の劣化に起因して、上述したような画質の低下が一層生じ易くなってしまうおそれがある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、各画素における開口領域に効率的に集光できると共に、長期間に亘って高品質な画像を表示可能とする電気光学装置用基板、及び該電気光学装置用基板を備えた電気光学装置、並びに該電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置用基板は上記課題を解決するために、第１透明基板と、該第１透明基板上に配置され、前記第１透明基板に面する側の表面における開口領域を除く非開口領域の少なくとも一部に、前記非開口領域に入射される光を前記開口領域へ向かうように屈折させるための溝が掘られた第２透明基板とを備え、前記第１及び第２透明基板は、前記開口領域において、オプティカルコンタクトによって互いに接合される。

本発明の電気光学装置用基板は、例えば、複数の画素が配列された画素領域（或いは「画像表示領域」とも呼ぶ）に、データ線、走査線等の各種配線や、画素スイッチング用ＴＦＴ等の各種電子素子が作り込まれた素子基板に、例えば液晶層等の電気光学物質層を介して対向配置される対向基板として用いられる。

本発明では、第１透明基板は、例えばガラス基板等の透明な基板からなる。第２透明基板は、例えばガラス基板等の透明な基板からなり、その第１透明基板に面する側（即ち、第１透明基板に接合される側）の表面における非開口領域の少なくとも一部に、溝が掘られている。ここで本発明に係る「非開口領域」とは、開口領域を除く領域をいい、本発明に係る「開口領域」とは、例えば画素領域内において画素毎に表示に寄与する光が出射する領域など、有効領域内において電気光学素子或いは電気光学物質による電気光学動作が実際に行なわれる領域をいう。言い換えれば、非開口領域とは、例えば画素領域内において画素毎に表示に寄与する光が出射しない領域など、有効領域内において電気光学素子或いは電気光学物質による電気光学動作が実際に行なわれない領域をいう。例えば、画素領域に複数の画素がマトリクス状に配列される場合、開口領域は、画素毎に対応したマトリクス状の領域として規定され、非開口領域は、画素毎の開口領域を互いに隔てる、例えば格子状の領域として規定される。第２透明基板の表面に掘られる溝は、第２透明基板上で平面的に見て、例えば開口領域を囲むように或いは開口領域の各辺に沿って掘られた、例えばＶ字溝或いはＶ溝として形成される。このような第２透明基板と第１透明基板とが互い接合されることにより、溝内に対応する光屈折部が形成される。即ち、光屈折部の内壁は、溝内における溝表面と、第１透明基板における溝表面に対向する対向表面とによって規定される。光屈折部の内部空間の状態は、第１及び第２透明基板が互いに接合される際の周囲の雰囲気に応じて、気体が封入された状態或いは真空状態とされる。このような、第２透明基板上の非開口領域内に例えばＶ字溝等として形成された溝（言い換えれば、溝表面及び対向表面によって規定される光屈折部）によって、第１透明基板側から非開口領域に入射される光を開口領域へ向かうように屈折させ、例えば素子基板における開口領域へ出射させることができる。ここで、例えばガラス基板等からなる第２透明基板と例えば気体が封入された状態或いは真空状態とされた光屈折部との屈折率の差は、例えばガラス基板と樹脂との屈折率の差と比較して大きいので、第２透明基板における開口領域に比べて狭い非開口領域内に掘られた溝を、例えばマイクロレンズの高さと比べて小さな深さを有する場合であっても、非開口領域に入射される光を開口領域に向かうように、溝（より正確には、溝表面、或いは光屈折部と第２透明基板との界面）によって屈折させることができる。言い換えれば、溝内の溝表面は、非開口領域に入射される光を開口領域へ集光させるレンズ面として機能することができる。即ち、例えば、液晶層等の電気光学物質層を介して対向配置された素子基板における画素領域に配列された複数の画素の各開口領域に効率的に集光することができる。

更に、第１及び第２透明基板は、開口領域において、オプティカルコンタクトによって互いに接合される。即ち、第１及び第２透明基板は、少なくとも開口領域において高精度に研磨され高度な平面性或いは平滑性を有しており、例えば樹脂接着剤等の接着剤を用いないで、互いに接合或いは接着される。ここで本発明に係る「オプティカルコンタクトによって互いに接合」とは、高精度に研磨された２つの基板表面を、接着剤等を使わずに互いに接合することを意味する。よって、当該電気光学装置用基板と例えば素子基板との間の距離（即ち、基板間ギャップ）を、画素領域において殆ど或いは完全に均一に制御することができる。即ち、仮に、第１及び第２透明基板を例えば熱硬化性樹脂接着剤或いは光硬化性樹脂接着剤等の樹脂接着剤によって互いに接着させる場合には必要である接着剤からなる接着層の膜厚の制御が不要となる。従って、例えば接着層の膜厚の制御の困難性或いは接着層の経時劣化に起因して、接着層の膜厚が不均一となってしまい、基板間ギャップが画素領域において不均一になってしまう事態を回避できる。加えて、接着層に気泡や不純物が混入し、画質に悪影響を及ぼしてしまうことを防止できる。これらにより、例えば光が照射されることなどによる接着剤の経時劣化に起因した、画質の経時劣化を防止できる。つまり、本発明の電気光学装置用基板によれば、光に対する耐光性に優れ、長期間に亘って明るく高品質な画像表示が可能となる。

以上説明したように、本発明の電気光学装置用基板によれば、第２透明基板における非開口領域に設けられた溝によって、各画素における開口領域に効率的に集光できる。更に、第１及び第２透明基板はオプティカルコンタクトによって互いに接合されるので、第１及び第２透明基板間に接着層が介在しない。よって、例えば接着層の膜厚制御の困難性や接着層の劣化に起因した画質への悪影響がない。従って、長期間に亘って高品質な画像を表示可能な電気光学装置を提供できる。

本発明の電気光学装置用基板の一態様では、前記第１及び第２透明基板が前記接合されることで形成され、前記溝内における溝表面によって内壁の一部分が規定されると共に前記第１透明基板における前記溝表面に対向する対向表面によって前記内壁の他の部分が規定される光屈折部の内部空間は、真空状態である。

この態様によれば、光屈折部の内部空間は、真空状態であるので、仮に、光屈折部の内部空間が、気体が封入された状態である場合と比較して、光屈折部の屈折率を小さくすることができる。よって、光屈折部と第２透明基板との屈折率差を、より大きくすることができる。従って、光屈折部によって、光を一層効率的に屈折させることができる。つまり、比較的小さな光屈折部によって、開口領域に集光させることができる。

尚、本発明に係る「真空状態」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされている空間の状態を包括する概念である。

本発明の電気光学装置用基板の他の態様では、前記第２透明基板上の前記第１透明基板に面する側とは反対側の表面における前記非開口領域の少なくとも一部に、遮光膜が形成される。

この態様によれば、遮光膜によって、例えば、当該電気光学装置用基板に対向配置される素子基板における非開口領域内に作り込まれた、例えば画素スイッチング用ＴＦＴを遮光することができる。

上述した、遮光膜が形成される態様では、前記溝は、前記非開口領域のうち少なくとも前記遮光膜が形成された遮光領域に形成されるように構成してもよい。

この場合には、溝によって、非開口領域のうち少なくとも遮光領域に入射される光を確実に、開口領域に向かうように屈折させることができる。よって、非開口領域に入射される光を開口領域に、より確実に集光させることができる。

上述した、溝が少なくとも遮光領域に形成される様では、前記遮光膜は、前記非開口領域を規定する格子状のパターンとして形成され、前記溝は、前記遮光領域に形成されるように構成してもよい。

この場合には、遮光膜は、いわゆるブラックマトリクスとして機能できる。更に、溝は、遮光領域に対応して、例えば格子状のパターンとして形成される。よって、非開口領域に入射される光を開口領域に、より確実に集光させることができる。

本発明の電気光学装置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用基板（但し、各種態様を含む）を備える。

本発明の電気光学装置によれば、上述した本発明の電気光学装置用基板を備えるので、長期間に亘って高品質な画像を表示することができる。尚、本発明の電気光学装置は、例えば、上述した本発明の電気光学装置用基板と、例えば、複数の画素が配列された画素領域に、データ線、走査線等の各種配線や、画素スイッチング素子等の各種電子素子が作り込まれた素子基板とが、例えば液晶層等の電気光学物質層を介して対向配置されてなる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備してなる。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

以下では、本発明の電気光学装置用基板及び電気光学装置、並びに電子機器の各実施形態を説明する。尚、本実施形態では、本発明の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。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る液晶装置について、図１から図６を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と本発明に係る「電気光学装置用基板」の一例としての対向基板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。

図１において、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。画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域のうち、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。また、この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、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。また、ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。

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ＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９ａがマトリクス状に設けられている。画素電極９ａ上には、配向膜（図示省略）が形成されている。他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、後述する図５に示すように、対向基板２０上の画像表示領域１０ａ内で、格子状にパターニングされている。そして、遮光膜２３を覆うように、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して対向基板２０のほぼ全面に形成されている。対向電極２１上には配向膜（図示省略）が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。

尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。

次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の電気的な接続構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。

図３において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の夫々には、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、液晶装置の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して液晶層５０（図２参照）に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極２１（図２参照）との間で一定期間保持される。

液晶層５０を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が電気的に接続されている。蓄積容量７０を構成する一方の電極は、画素電極９ａと電気的に接続されており、他方の電極は、固定電位を供給する容量線３００と電気的に接続されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。

次に、上述した本実施形態に係る液晶装置が備える対向基板の詳細な構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、一つの画素について、図２に示す断面の構成をより詳細に示す断面図である。図５は、対向基板における、遮光膜及び溝の配置関係を模式的に示す平面図である。尚、図４では、一つの画素についてのみ示しているが、他の画素も同様に構成されている。

図４において、対向基板２０は、透明基板２１０及び２２０が互いに接合されることによって形成されている。

透明基板２１０は、本発明に係る「第１透明基板」の一例であり、ガラス基板からなる。

透明基板２２０は、本発明に係る「第２透明基板」の一例であり、透明基板２１０よりも薄い厚さを有するガラス基板からなる。透明基板２２０の表面のうち透明基板２１０に面する側（即ち、透明基板２１０に接合される側、つまり図中、上側）の表面における非開口領域Ｄ２に溝２２５が掘られている。一方、透明基板２２０の表面のうち透明基板２１０に面しない側（即ち、透明基板２１０に接合される側とは反対側、つまり図中、下側）の表面における非開口領域Ｄ２に、図２を参照して上述した遮光膜２３が形成されている。更に、遮光膜２３を覆うように、図２を参照して上述した対向電極２１が透明基板２２０のほぼ全面に形成されている。対向電極２１上には配向膜（図示省略）が形成されている。

図５に示すように、遮光膜２３は、格子状の平面パターンを有するように形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域Ｄ２が規定され（即ち、遮光膜２３が形成された遮光領域２３ａが非開口領域Ｄ２として規定され）、遮光膜２３によって区切られた領域が開口領域Ｄ１となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられる容量線３００やデータ線６ａ等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。

図４において、溝２２５は、遮光膜２３と互いに重なるように、Ｖ字溝として形成されている。

図５に示すように、溝２２５は、遮光膜２３と概ね同様に、格子状の平面パターンを有するように形成されている。尚、図５では、溝２２５におけるＶ字溝の中心２２５ｃ（図４も参照）の位置のみを示している。溝２２５は、遮光膜２３の幅と概ね同じ幅を有するように形成されている。

再び図４において、このような溝２２５が掘られた透明基板２２０と透明基板２１０とが互い接合されることにより、対向基板２０には、溝２２５内に対応する光屈折部２３０が形成されている。即ち、光屈折部２３０の内壁は、溝２２５内における溝表面２２５ａと、透明基板２１０における溝表面２２５ａに対向する対向表面２１０ａとによって規定されている。光屈折部２３０の内部空間は、真空状態となっている。光屈折部２３０は、開口領域Ｄ１を囲む、格子状の平面パターンを有することになる。

このような光屈折部２３０によって、透明基板２１０側から非開口領域Ｄ２に入射される光（図中、矢印Ｐ１で示す）を開口領域Ｄへ向かうように屈折させ、ＴＦＴアレイ基板１０における開口領域Ｄ２へ向かう光として（図中、矢印Ｐ２で示す）出射させることができる。ここで、ガラス基板からなる透明基板２２０（屈折率は約１．４６）と真空状態とされた光屈折部２３０（屈折率は約１．０）との屈折率の差は、例えばガラス基板（屈折率は約１．４６）と樹脂（屈折率は約１．５９など）との屈折率の差と比較して大きいので、透明基板２２０における開口領域Ｄ２に比べて狭い非開口領域Ｄ１内に掘られた溝２２５を、例えば典型的なマイクロレンズアレイ板に形成されるマイクロレンズの高さと比べて小さな深さを有する場合であっても、非開口領域Ｄ２に入射される光を開口領域Ｄ１に向かうように、溝２２５（より正確には、溝表面２２５ａ、或いは光屈折部２３０と透明基板２２０との界面）によって屈折させることができる。言い換えれば、溝２２５内の溝表面２２５ａは、非開口領域Ｄ２に入射される光を開口領域Ｄ１へ集光させるレンズ面として機能することができる。即ち、液晶層５０を介して対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０における画像表示領域１０ａに配列された複数の画素電極９ａの各開口領域Ｄ１に効率的に集光することができる。つまり、対向基板２０に入射された光のうち非開口領域Ｄ２に向かう光も、溝２２５（或いは光屈折部２３０又は溝表面２２５ａ）の集光作用により開口領域Ｄ１に効率よく入射させ、光の利用効率を高めることができる。従って、本実施形態に係る液晶装置によれば、明るく高品質な画像表示が可能となる。

更に、透明基板２１０及び２２０は、開口領域Ｄ１において、オプティカルコンタクトによって互いに接合されている。即ち、透明基板２１０及び２２０はそれぞれ、開口領域において高精度に研磨され高度な平面性或いは平滑性を有しており、例えば樹脂接着剤等の接着剤を用いないで、互いに接合或いは接着されている。よって、当該透明基板２１０及び２２０が接合されてなる対向基板２０とＴＦＴアレイ基板１０との間の距離（即ち、基板間ギャップ）を、画像表示領域１０ａにおいて殆ど或いは完全に均一に制御することができる。即ち、仮に、透明基板２１０及び２２０を例えば熱硬化性樹脂接着剤或いは光硬化性樹脂接着剤等の樹脂接着剤によって互いに接着させる場合には必要である接着剤からなる接着層の膜厚の制御が不要となる。従って、例えば接着層の膜厚の制御の困難性或いは接着層の劣化に起因して、接着層の膜厚が不均一となってしまい、基板間ギャップが画像表示領域１０ａにおいて不均一になってしまう事態を回避できる。加えて、接着層に気泡や不純物が混入し、画質に悪影響を及ぼしてしまうことを防止できる。これらにより、例えば各画素に対応したマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイ板を、接着剤によって例えば対向基板に接着する場合に生じ得る、例えば光が照射されることなどによる接着剤の劣化に起因した画質の劣化を防止できる。つまり、本実施形態に係る対向基板２０によれば、溝２２５（即ち、光屈折部２３０）によって、画素毎の開口領域Ｄ１に効率的に集光できると共に、開口領域Ｄ１におけるオプティカルコンタクトによる接合によって、装置の光に対する耐光性を向上させることができ、長期間に亘って明るく高品質な画像表示が可能となる。

更に、本実施形態では特に、光屈折部２３０の内部空間は、真空状態であるので、仮に、光屈折部２３０の内部空間が、例えば空気などの気体が封入された状態である場合と比較して、光屈折部２３０の屈折率を小さくすることができる。よって、光屈折部２３０と透明基板２２０との屈折率差を、より大きくすることができる。従って、光屈折部２３０によって、光を一層効率的に屈折させることができる。つまり、比較的小さな光屈折部２３０によって、開口領域Ｄ１に集光させることができる。

尚、光屈折部２３０の内部空間は、例えば空気などの気体が大気圧で封入された状態であってもよい。この場合には、仮に、光屈折部２３０の内部空間が、例えば樹脂などの固体或いは液体が封入された状態である場合と比較して、光屈折部２３０の屈折率を小さくすることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、本実施形態に係る対向基板２０を備えるので、透明基板２２０における非開口領域Ｄ２に設けられた溝２２５によって、各画素における開口領域Ｄ１に効率的に集光できる。更に、対向基板２０を構成する透明基板２１０及び２２０はオプティカルコンタクトによって互いに接合されるので、透明基板２１０及び２２０間に接着層が介在しない。よって、例えば接着層の膜厚制御の困難性や接着層の劣化に起因した画質への悪影響がない。従って、長期間に亘って高品質な画像を表示することができる。

＜変形例＞
図６に変形例として示すように、透明基板２２０における非開口領域Ｄ１に、レンズ曲面２２６ａを有する溝２２６を形成してもよい。ここに図６は、変形例における図４と同趣旨の断面図である。この場合にも、非開口領域Ｄ２に入射される光を開口領域Ｄ１へ集光させることができる。更に、上述した第１実施形態における溝２２５と比較して、より効率的に集光させることが可能となる。但し、構成の単純化或いは製造上の容易さという観点からは、上述した第１実施形態における溝２２５のように、Ｖ字溝として形成することが望ましい。

＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図７は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。

図７に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

尚、図７を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

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用基板、該電気光学装置用基板を備えた電気光学装置、及び該電気光学装置を備え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。

第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´線断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の複数の画素部の等価回路図である。 一つの画素について、図２に示す断面の構成をより詳細に示す断面図である。 対向基板における、遮光膜及び溝の配置関係を模式的に示す平面図である。 変形例における図４と同趣旨の断面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。

符号の説明

６ａ…データ線、７…サンプリング回路、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１１ａ…走査線、２０…対向基板、２１…対向電極、２３…遮光膜、５０…液晶層、５２…シール材、５３…額縁遮光膜、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…上下導通端子、１０７…上下導通材、２１０、２２０…透明基板、２２５…溝、２３０…光屈折部、Ｄ１…開口領域、Ｄ２…非開口領域、

Claims (7)

1. 第１透明基板と、
   該第１透明基板上に配置され、前記第１透明基板に面する側の表面における開口領域を除く非開口領域の少なくとも一部に、前記非開口領域に入射される光を前記開口領域へ向かうように屈折させるための溝が掘られた第２透明基板と
   を備え、
   前記第１及び第２透明基板は、前記開口領域において、オプティカルコンタクトによって互いに接合される
   ことを特徴とする電気光学装置用基板。
2. 前記第１及び第２透明基板が前記接合されることで形成され、前記溝内における溝表面によって内壁の一部分が規定されると共に前記第１透明基板における前記溝表面に対向する対向表面によって前記内壁の他の部分が規定される光屈折部の内部空間は、真空状態であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置用基板。
3. 前記第２透明基板上の前記第１透明基板に面する側とは反対側の表面における前記非開口領域の少なくとも一部に、遮光膜が形成され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用基板。
4. 前記溝は、前記非開口領域のうち少なくとも前記遮光膜が形成された遮光領域に形成されることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置用基板。
5. 前記遮光膜は、前記非開口領域を規定する格子状のパターンとして形成され、
   前記溝は、前記遮光領域に形成される
   ことを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置用基板。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板を備えた電気光学装置。
7. 請求項６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。

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