JP2015011090A - 電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器 - Google Patents

電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】高い生産性を実現可能な電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、該電気光学装置用基板を適用した電気光学装置、電子機器を提供すること。【解決手段】電気光学装置用基板の製造方法としてのマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、透光性の基板の第1面をエッチングして複数の画素のそれぞれに対応した凹部を形成する工程(ステップS1)と、基板の屈折率よりも大きい屈折率を有するレンズ材料を用い、少なくとも凹部を埋めてなるマイクロレンズを含むレンズ層を形成する工程(ステップS2)と、レンズ層のマイクロレンズが形成された面に対して反対側の第2面を平坦化する工程(ステップS3)と、平坦化された第2面に、複数の画素のそれぞれが配置される表示領域を囲む遮光膜を形成する工程(ステップS4)と、遮光膜が形成された第2面を覆う透光性のパス層を形成する工程(ステップS5)と、を備える。【選択図】図6

Description

本発明は、電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置、電子機器に関する。
電気光学装置として、画素ごとにスイッチング素子が設けられたアクティブ駆動型の液晶装置が知られている。また、このようなアクティブ駆動型の液晶装置をライトバルブとして用いた液晶プロジェクターが知られている。
上記ライトバルブは、例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色光のそれぞれに対して設けられ、画像情報に基づいて該色光を変調する光変調手段である。したがって、液晶プロジェクターとして明るく鮮明な画像を投射するには、ライトバルブに入射した該色光を効率よく利用できることが求められる。
例えば、入射した光を画素に向けて集光させる集光素子と、液晶層に対して集光素子と反対側に設けられ、液晶層を透過した光の一部を射出側に反射させる光反射部とを備えた電気光学装置が開示されている(特許文献1)。
上記特許文献1によれば、集光素子としてマイクロレンズが設けられている。マイクロレンズは、液晶層を挟む一対の基板のうちのいずれかに設けられる。例えば、スイッチング素子としてのトランジスターが設けられた素子基板に対して液晶層を挟んで対向配置される対向基板にマイクロレンズを設けてもよい。その場合、該色光は、対向基板側から入射してマイクロレンズにより画素ごとに集光される。
上記特許文献1には、このようなマイクロレンズを備えた対向基板の製造方法についても記載されている。具体的には、対向基板の基板本体の表面を選択的にエッチングしてレンズ面に対応した凹部を形成する。該凹部を基板本体よりも高い屈折率を有するレンズ材料で埋めてマイクロレンズを形成する。その後、液晶層に面する側のマイクロレンズの表面(マイクロレンズの底面)を例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)処理などの方法で平坦化する。そして、基板本体とほぼ同じ屈折率を有する無機材料を用いて平坦化された表面を覆う透明なパス層を形成する。また、パス層の液晶層側の表面に画素の開口領域を規定する遮光膜を形成する。さらに、遮光膜を覆う層間膜層を形成すると共に、層間膜層を覆って透明導電膜が成膜され、該透明導電膜をパターニングして対向電極を形成している。層間膜層は、対向電極の液晶層に面する表面が平坦となるように、遮光膜を覆うとしている。
また、上記特許文献1によれば、マイクロレンズの光学条件として、次の数式(1)を満たすことが好ましいとされている。
0≦(P1×L)/W・・・・・(1)
0はマイクロレンズの焦点距離、P1は画素の配置ピッチ、Lはマイクロレンズから遮光膜までの距離(具体的には、マイクロレンズの高さとパス層の厚みとの和)、Wは遮光膜の幅である。この数式(1)を満たす条件とすることで、画素の開口領域に効率よく入射光を集光させることができるとしている。
特開2012−226069号公報
上記特許文献1に示された数式(1)によれば、マイクロレンズに入射した入射光を画素ごとに効率よく開口領域に集光させるには、形状が安定したマイクロレンズを形成するだけでなく、パス層の厚みばらつきも抑える必要がある。パス層の厚みばらつきを抑える方法としては、例えばCMP処理などの平坦化処理をパス層に施すことが好ましい。加えて、対向電極の液晶層に面する表面が平坦となるように、遮光膜を覆う層間膜層についても平坦化処理を施すことが好ましい。しかしながら、平坦化処理の工程が増えて生産性が低下する、あるいは製造工程が複雑になるという課題があった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例]本適用例に係わる電気光学装置用基板の製造方法は、透光性の基板の第1面をエッチングして複数の画素のそれぞれに対応した凹部を形成する工程と、前記基板の屈折率よりも大きい屈折率を有するレンズ材料を用い、少なくとも前記凹部を埋めてなるマイクロレンズを含むレンズ層を形成する工程と、前記レンズ層の前記マイクロレンズが形成された面に対して反対側の第2面を平坦化する工程と、平坦化された前記第2面に、前記複数の画素のそれぞれが配置される表示領域を囲む遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜が形成された前記第2面を覆う透光性のパス層を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
本適用例によれば、平坦化されたレンズ層の第2面に表示領域を囲む遮光膜を形成し、その後にパス層を形成するので、上記特許文献1に記載の遮光膜を覆う層間膜層を形成する必要がない。つまり、製造工程を簡略化し、高い生産性を実現して、複数の画素のそれぞれに対応したマイクロレンズを備えた電気光学装置用基板を製造可能な電気光学装置用基板の製造方法を提供できる。
上記適用例に係わる電気光学装置用基板の製造方法において、前記パス層の前記レンズ層に接する側に対して反対側の第3面に透明導電膜を成膜する工程を、さらに備えることを特徴とする。
この方法によれば、マイクロレンズに加えて、透明導電膜を有する電気光学装置用基板を高い生産性で製造することができる。
上記適用例に係わる電気光学装置用基板の製造方法において、前記透明導電膜を成膜する工程の前に、前記パス層の前記第3面を平坦化する工程を有することが好ましい。
この方法によれば、表面が平坦化された透明導電膜を有する電気光学装置用基板を高い生産性で製造することができる。
[適用例]本適用例に係わる電気光学装置用基板は、透光性の基板と、前記基板において、複数の画素のそれぞれに対応するように形成された凹部を、前記基板の屈折率よりも大きい屈折率のレンズ材料で埋めることで得られたレンズ面を有するマイクロレンズを含むレンズ層と、前記レンズ層の前記マイクロレンズが設けられた側に対して反対側の第2面に、少なくとも前記複数の画素が配置される表示領域を囲むように設けられた遮光膜と、前記第2面において前記遮光膜を覆うように設けられた透光性のパス層と、を備えたことを特徴とする。
本適用例に係わる電気光学装置用基板によれば、パス層の第2面に対して反対側の面に遮光膜を設ける場合に比べて、上記特許文献1に記載の遮光膜を覆う層間膜層を設ける必要がない。つまり、パス層を上記層間膜層として機能させることができる。つまり、複数の画素のそれぞれに対応する位置にマイクロレンズを備え、簡素な構成の電気光学装置用基板を提供できる。
上記適用例に係わる電気光学装置用基板において、前記パス層の前記遮光膜の側に対して反対側の第3面を覆う透明導電膜をさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、マイクロレンズに加えて、電極として利用できる透明導電膜を備えた電気光学装置用基板を提供できる。
上記適用例に係わる電気光学装置用基板において、前記パス層の前記第3面に平坦化処理が施されていることが好ましい。
この構成によれば、表面が平坦な透明導電膜を備えた電気光学装置用基板を提供できる。
上記適用例に係わる電気光学装置用基板において、前記レンズ層の前記第2面に平坦化処理が施されていることが好ましい。
この構成によれば、第2面に平坦化処理が施されていない場合に比べて、安定した集光性能を有するマイクロレンズを備えた電気光学装置用基板を提供できる。
上記適用例に係わる電気光学装置用基板において、前記凹部は、前記基板の第1面をエッチングすることにより形成されたことを特徴とする。
この構成によれば、例えば第1面を切削して凹部を形成する方法に比べて、滑らかなレンズ面としての凹部を実現できる。つまり、より安定した集光性能を有するマイクロレンズを備えた電気光学装置用基板を提供できる。
上記適用例に係わる電気光学装置用基板において、前記遮光膜は、前記第2面における前記複数の画素のそれぞれの対角方向において、前記マイクロレンズが設けられていない前記レンズ層の部分と重なるように配置された部分を含むことが好ましい。
この構成によれば、例えば、平面視で略円形のマイクロレンズを画素に対応して配置すると、対角方向に隣り合う画素間には、レンズ層においてマイクロレンズが設けられていない部分が生ずるので、当該部分と重なるように遮光膜を配置することで、画素間での光漏れが低減された電気光学装置用基板を提供できる。
上記適用例に係わる電気光学装置用基板において、前記遮光膜は、前記第2面において、前記複数の画素のそれぞれの開口領域を規定するように設けられた部分を含むとしてもよい。
この構成によれば、画素の開口領域の周辺から入射する光を遮光膜によって遮光することができる。したがって、本適用例の電気光学装置用基板を用いれば、明るい表示が可能であると共に、高いコントラストを有する電気光学装置を実現できる。
[適用例]本適用例に係わる電気光学装置は、一対の基板と、前記一対の基板により挟持された液晶層とを備えた電気光学装置であって、前記一対の基板のうちの一方の基板として、上記適用例に記載の電気光学装置用基板の製造方法を用いて製造された電気光学装置用基板が用いられていることを特徴とする。
[適用例]本適用例に係わる電気光学装置は、一対の基板と、前記一対の基板により挟持された液晶層とを備えた電気光学装置であって、前記一対の基板のうちの一方の基板として、上記適用例に記載の電気光学装置用基板が用いられていることを特徴とする。
これらの適用例によれば、明るい表示が可能であると共に、高い生産性で製造可能となることから、優れたコストパフォーマンスを有する電気光学装置を提供できる。
[適用例]本適用例に係わる電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、明るい表示が可能であると共に、高い生産性で製造可能となることから、優れたコストパフォーマンスを有する電子機器を提供することができる。
第1実施形態に係わる液晶装置の構成を示す概略平面図。 第1実施形態に係わる液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 図1のA−A’線に沿った液晶装置の構造を示す概略断面図。 (a)はマイクロレンズアレイ基板におけるマイクロレンズの配置を示す概略平面図、(b)はマイクロレンズに対する遮光膜の配置を示す概略平面図。 (a)は図4(b)のB−B’線で切ったマイクロレンズアレイ基板の要部断面図、(b)は図4(b)のC−C’線で切ったマイクロレンズアレイ基板の要部断面図。 マイクロレンズアレイ基板の製造方法を示すフローチャート。 (a)〜(d)はマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。 (e)〜(h)はマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。 投射型表示装置の構成を示す概略図。 変形例のマイクロレンズに対する遮光膜の配置を示す概略平面図。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
(第1実施形態)
<電気光学装置>
本実施形態の電気光学装置として、薄膜トランジスター(Thin Film Transistor;TFT)を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、後述する投射型表示装置(液晶プロジェクター)の光変調素子(液晶ライトバルブ)として好適に用いることができるものである。
まず、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置について、図1、図2及び図3を参照して説明する。図1は第1実施形態に係わる液晶装置の構成を示す概略平面図、図2は第1実施形態に係わる液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図、図3は図1のA−A’線に沿った液晶装置の構造を示す概略断面図である。
図1および図3に示すように、本実施形態の液晶装置100は、対向配置された素子基板20および対向基板30と、素子基板20と対向基板30との間に配置された液晶層40とを有する。図1に示すように、素子基板20は対向基板30よりも一回り大きく、両基板は、対向基板30の外縁に沿って額縁状に配置されたシール材42を介して貼り合わされている。
液晶層40は、素子基板20と対向基板30とシール材42とによって囲まれた空間に封入された、正または負の誘電異方性を有する液晶で構成されている。シール材42は、例えば熱硬化性または紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤からなる。シール材42には、素子基板20と対向基板30との間隔を一定に保持するためのスペーサー(図示省略)が混入されている。
額縁状に配置されたシール材42の内側には、マトリックス状に配列した複数の画素Pを含む表示領域Eが設けられている。また、シール材42と表示領域Eとの間に表示領域Eを取り囲んで見切り部14が設けられている。見切り部14は、例えば遮光性の金属あるいは金属化合物などからなる。なお、表示領域Eは、表示に寄与する複数の画素Pに加えて、複数の画素Pを囲むように配置されたダミー画素を含むとしてもよい。また、詳しくは後述するが、表示領域Eにおいて複数の画素Pのそれぞれに対応して配置された集光手段としてのマイクロレンズと遮光膜とが対向基板30に設けられている。
素子基板20には、複数の外部接続端子54が配列した端子部が設けられている。素子基板20の該端子部に沿った第1の辺部とシール材42との間にデータ線駆動回路51が設けられている。また、第1の辺部に対向する第2の辺部に沿ったシール材42と表示領域Eとの間に検査回路53が設けられている。さらに、第1の辺部と直交し互いに対向する第3及び第4の辺部に沿ったシール材42と表示領域Eとの間に走査線駆動回路52が設けられている。第2の辺部のシール材42と検査回路53との間に、2つの走査線駆動回路52を繋ぐ複数の配線55が設けられている。なお、検査回路53の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路51と表示領域Eとの間のシール材42の内側に沿った位置に設けてもよい。
これらデータ線駆動回路51、走査線駆動回路52に繋がる配線は、第1の辺部に沿って配列した複数の外部接続端子54に接続されている。以降、第1の辺部に沿った方向をX方向とし、第3の辺部に沿った方向をY方向として説明する。X方向は、図1のA− A’線に沿った方向である。また、X方向およびY方向と直交し、図1における上方に向かう方向をZ方向とする。本明細書では、液晶装置100の対向基板30の表面11b(図3参照)の法線方向(Z方向)から見ることを「平面視」という。
次に図2を参照して、液晶装置100の電気的な構成について説明する。液晶装置100は、少なくとも表示領域Eにおいて互いに絶縁されて直交する信号配線としての複数の走査線2及び複数のデータ線3と、走査線2に沿って平行に配置された容量線4とを有する。走査線2が延在する方向がX方向であり、データ線3が延在する方向がY方向である。
走査線2、データ線3及び容量線4と、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極28と、TFT24と、蓄積容量5とが設けられ、これらが画素Pの画素回路を構成している。
走査線2はTFT24のゲートに電気的に接続され、データ線3はTFT24のソースに電気的に接続されている。画素電極28はTFT24のドレインに電気的に接続されている。
データ線3はデータ線駆動回路51(図1参照)に接続されており、データ線駆動回路51から供給される画像信号D1,D2,…,Dnを画素Pに供給する。走査線2は走査線駆動回路52(図1参照)に接続されており、走査線駆動回路52から供給される走査信号G1,G2,…,Gmを画素Pに供給する。
データ線駆動回路51からデータ線3に供給される画像信号D1〜Dnは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線3同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路52は、走査線2に対して、走査信号G1〜Gmを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
液晶装置100は、スイッチング素子であるTFT24が走査信号G1〜Gmの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線3から供給される画像信号D1〜Dnが所定のタイミングで画素電極28に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極28を介して液晶層40に書き込まれた所定レベルの画像信号D1〜Dnは、画素電極28と液晶層40を介して対向配置された共通電極34(図3参照)との間で一定期間保持される。画像信号D1〜Dnの周波数は例えば60Hzである。
保持された画像信号D1〜Dnがリークするのを防止するため、画素電極28と共通電極34との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量5が接続されている。蓄積容量5は、TFT24のドレインと容量線4との間に設けられている。
なお、図1に示した検査回路53には、データ線3が接続されており、液晶装置100の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶装置100の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図2の等価回路では図示を省略している。
本実施形態における画素回路を駆動制御する周辺回路は、データ線駆動回路51、走査線駆動回路52、検査回路53を含んでいる。また、周辺回路は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線3に供給するサンプリング回路、データ線3に所定電圧レベルのプリチャージ信号を上記画像信号に先行して供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。
次に、図3を参照して、液晶装置100の構造について説明する。図3に示すように、素子基板20は、透光性の基板本体21と、基板本体21上に設けられた、第1遮光層22と、絶縁膜23と、TFT24と、第1層間絶縁膜25と、第2遮光層26と、第2層間絶縁膜27と、画素電極28と、配向膜29とを備えている。基板本体21は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料が用いられている。
第1遮光層22及び第2遮光層26は、例えば、Al(アルミニウム)、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)などの金属のうちの少なくとも1つを含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらが積層されたものを用いることができ、遮光性と導電性とを兼ね備えている。
第1遮光層22は、上層の第2遮光層26に平面視で重なるように格子状に形成されており、素子基板20の厚さ方向(Z方向)において、TFT24を間に挟むように配置されている。第1遮光層22および第2遮光層26により、TFT24への光の入射が抑制される。第1遮光層22及び第2遮光層26に囲まれた領域(開口部22a,26a内)は、光が素子基板20を透過する開口領域となる。
絶縁膜23は、基板本体21と第1遮光層22とを覆うように設けられている。絶縁膜23は、例えば、SiO2などの無機材料からなる。TFT24は、絶縁膜23上に設けられている。図示を省略するが、TFT24は、半導体層、ゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極を有している。
ゲート電極は、素子基板20において平面視で半導体層のチャネル領域と重なる領域に第1層間絶縁膜25の一部(ゲート絶縁膜)を介して対向配置されている。
第1遮光層22は、その一部が走査線2(図2参照)として機能するようにパターニングされている。ゲート電極は、ゲート絶縁膜と絶縁膜23を貫通するコンタクトホールを介して下層側に配置された走査線2に電気的に接続されている。
第1層間絶縁膜25は、絶縁膜23とTFT24とを覆うように設けられている。第1層間絶縁膜25は、例えば、SiO2などの無機材料からなる。第1層間絶縁膜25は、TFT24の半導体層とゲート電極との間を絶縁するゲート絶縁膜を含む。第1層間絶縁膜25により、TFT24に起因する表面の凹凸が緩和される。
第1層間絶縁膜25上には、第2遮光層26が設けられている。第2遮光層26は、TFT24に電気的に接続される、例えば、データ線3や容量線4、あるいは蓄積容量5の電極のいずれかとして機能するようにパターニングされている。そして、第1層間絶縁膜25と第2遮光層26とを覆うように、無機材料からなる第2層間絶縁膜27が設けられている。
画素電極28は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電膜からなり、第2層間絶縁膜27上に、画素Pに対応して設けられている。画素電極28は、第1遮光層22の開口部22aおよび第2遮光層26の開口部26aに平面視で重なる領域に配置されている。また、画素電極28の外縁は、平面視で第2遮光層26と重なるように配置されている。
画素電極28を覆う配向膜29は、正の誘電異方性を有する液晶(液晶分子)を略水平配向させることが可能な例えばポリイミドなどの有機樹脂材料や、負の誘電異方性を有する液晶(液晶分子)を略垂直配向させることが可能な例えば酸化シリコンなどの無機材料を用いることができる。
液晶層40を構成する液晶は、画素電極28と共通電極34との間に印加される電圧レベルにより液晶分子の配向状態が変化することにより、液晶層40に入射する光を変調し、階調表示を可能とする。例えば、ノーマリーホワイトモードの場合、各画素P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する。ノーマリーブラックモードの場合、各画素P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し、全体として液晶装置100からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が射出される。本実施形態では、対向基板30側から光が入射して液晶層40を透過し、素子基板20側から射出されることを前提に、液晶装置100が構成されている。
対向基板30は、マイクロレンズアレイ基板10と、共通電極34と、配向膜35とを備えている。マイクロレンズアレイ基板10は、本発明の電気光学装置用基板の一例であって、透光性の基板本体11と、複数の画素Pのそれぞれに対応して設けられたマイクロレンズMLを含むレンズ層13と、遮光膜としての見切り部14と、光路長調整層であるパス層31とを含んでいる。なお、電気光学装置用基板としてのマイクロレンズアレイ基板10は、共通電極34を含む構成としてもよいし、共通電極34及び配向膜35を含む構成としてもよい。
基板本体11は、表面11bとは反対側の液晶層40側の表面11aに形成された複数の凹部12を有している。各凹部12は、各画素Pに対応して設けられている。凹部12は、その底部に向かって先細りとなる曲面状に形成され、マイクロレンズMLにおける凸状のレンズ面を構成するものである。したがって、以降、レンズ面12と呼ぶこともある。基板本体11は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料が用いられている。また、基板本体11の表面11aは、本発明における基板の第1面に相当するものである。
レンズ層13は、基板本体11の一方の表面11a側に、複数の画素Pのそれぞれに対応して形成された複数の凹部12を埋めてなる複数のマイクロレンズMLを含んでいる。レンズ層13は、光透過性を有し、基板本体11よりも屈折率nが高い無機のレンズ材料からなる。例えば、基板本体11の屈折率nがおよそ1.46の石英基板であるとすると、レンズ層13を構成するレンズ材料としては、SiON(屈折率n=1.55〜1.64)、Al23(屈折率n=1.76)などが挙げられる。なお、屈折率nは、基板本体11やレンズ層13を透過する光の波長に依存する。
レンズ層13の詳しい形成方法については後述するが、基板本体11の一方の表面11aを選択的にエッチングして凹部12を形成し、上述したレンズ材料で凹部12を埋めることにより、凸状のマイクロレンズMLが形成される。また、複数のマイクロレンズMLによりマイクロレンズアレイMLAが構成される。
レンズ層13のマイクロレンズMLと反対側の平坦な表面13aに見切り部14が設けられている。見切り部14は、複数のマイクロレンズMLが設けられた表示領域Eを囲む周辺領域に設けられている。また、図3には図示されていないが、表示領域Eには、見切り部14と同層において、マイクロレンズMLの配置に対応した遮光膜が設けられている。したがって、見切り部14を説明の都合上、単に遮光膜14と呼ぶこともある。また、レンズ層13の表面13aが本発明の第2面に相当するものである。
見切り部14は、例えば、Al(アルミニウム)、Mo(モリブデン)、W(タングステン)、Ti(チタン)、TiN(窒化チタン)、Cr(クロム)などの遮光性を有する材料、あるいはこれらの材料の中から選ばれた少なくとも2つの材料の積層体で構成することができる。図3では、詳細な図示を省略しているが、本実施形態では、見切り部14は、レンズ層13の表面13a側から順に積層されたAl(アルミニウム)とTiN(窒化チタン)の二層構造となっている。
見切り部14及びレンズ層13の表面13aを覆ってパス層31が設けられている。パス層31は、光透過性を有し、例えば、基板本体11とほぼ同じ屈折率nを有する無機材料からなる。パス層31は、マイクロレンズアレイ基板10の液晶層40に面する側の表面を平坦化すると共に、マイクロレンズMLの焦点距離を所望の値に合わせるために設けられている。したがって、パス層31の層厚は、光の波長に応じたマイクロレンズMLの焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。
パス層31を覆って共通電極34が設けられている。共通電極34は、複数の画素Pに跨って形成され、液晶層40を挟んで画素電極28と対向する対向電極である。共通電極34は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電膜が用いられる。共通電極34は、液晶層40を挟んで複数の画素電極28と対向して配置されるので、画素Pごとに所望の光学特性を実現するためには、共通電極34の表面が平坦であることが好ましい。
共通電極34を覆って配向膜35が設けられている。配向膜35は、素子基板20側の配向膜29と同様に、例えばポリイミドなどの有機樹脂材料や、酸化シリコンなどの無機材料を用いて形成される。前述したように、配向膜29,35の材料選択や配向処理の方法は、液晶装置100の光学設計に基づく液晶の選定や表示モードによる。
液晶装置100では、光は、マイクロレンズMLを備える対向基板30(基板本体11の表面11b)側から入射し、マイクロレンズMLによって画素Pごとに集光される。例えば、基板本体11の表面11b側から凸状のマイクロレンズMLに入射する光のうち、画素Pの平面的な中心を通過する光軸に沿って入射した入射光L1は、マイクロレンズMLをそのまま直進し、液晶層40を通過して素子基板20側に射出される。
入射光L1よりも外側でマイクロレンズMLの周縁部に入射した入射光L2は、基板本体11とレンズ層13との屈折率nの差により、画素Pの平面的な中心側へ屈折する。入射光L2が仮にそのまま直進すると、液晶層40や素子基板20を通過することで、わずかに屈折し、第2遮光層26(あるいは第1遮光層22)に入射して遮光されてしまうおそれがある。
液晶装置100では、このように第2遮光層26(あるいは第1遮光層22)で遮光されてしまうおそれがある入射光L2も、マイクロレンズMLの集光作用により液晶層40を通過させて第2遮光層26の開口部26a(あるいは第1遮光層22の開口部22a)内に入射させることができる。この結果、素子基板20側から射出される光の量を多くできるので、光の利用効率を高めることができる。
<電気光学装置用基板>
次に、電気光学装置用基板としてのマイクロレンズアレイ基板10について、図4及び図5を参照して、詳しく説明する。図4(a)はマイクロレンズアレイ基板におけるマイクロレンズの配置を示す概略平面図、図4(b)はマイクロレンズに対する遮光膜の配置を示す概略平面図、図5(a)は図4(b)のB−B’線で切ったマイクロレンズアレイ基板の要部断面図、図5(b)は図4(b)のC−C’線で切ったマイクロレンズアレイ基板の要部断面図である。なお、図4は液晶層40側からマイクロレンズアレイ基板を見たときの概略平面図であり、図5は図3に対してZ方向における上下を反転させた要部概略断面図である。
図4(a)に示すように、マイクロレンズMLは、画素Pの配列に対応して、X方向とY方向とにマトリックス状に配置されている。前述したように、マイクロレンズMLは、基板本体11の凹部12(図3参照)をレンズ材料で埋めて構成されており、凹部12は、その底部に向かって先細りとなる半球面状に形成されている。したがって、凹部12の底部の位置すなわちマイクロレンズMLの中心は、画素Pの平面的な中心とほぼ一致する。
本実施形態では、画素Pにおいてより多くの光を取り込めるように、平面視で円形のマイクロレンズMLがX方向とY方向とにおいて一部が重なり合うように配置されている。このため、X方向とY方向とに隣り合うマイクロレンズMLの境界において直線となる陵を有している。その一方で、マイクロレンズアレイ基板10は、X方向及びY方向に対して交差する対角方向において、マイクロレンズMLが存在しない部分11cを有している。
本実施形態におけるマイクロレンズMLの直径は、画素Pの対角線の長さに対して例えば95%の長さとなるように設定されている。なお、マイクロレンズMLの直径を画素Pの対角線の長さに対して100%の長さとなるように設定してもよい。
図4(b)に示すように、遮光膜14は、マイクロレンズMLが存在しない部分11cとに重なるように設けられている。遮光膜14の形状は略正方形である。
なお、図4(b)では、マイクロレンズMLの形状を示すために同心円を用いたが、この同心円はマイクロレンズMLのZ方向における高さの等高線を示すものである。
図5(a)に示すように、マイクロレンズアレイ基板10のX方向において隣り合うマイクロレンズMLは、半球面状のレンズ面(基板本体11の凹部)12が互いに接している。
これに対して、図5(b)に示すように、対角方向において隣り合うマイクロレンズMLの間には、マイクロレンズMLが形成されていないレンズ層13が存在している。その部分に対応する基板本体11の表面に符号11cを付して表している。前述したように、マイクロレンズMLが形成されていない部分11cに対応したレンズ層13の表面13aに遮光膜14が配置されている。マイクロレンズMLが形成されていない部分11cに対応して配置された遮光膜14の対角方向の幅W1、つまり遮光膜14の1辺の長さは、例えば、マイクロレンズMLの直径が画素Pの対角線の長さの95%の長さであるとき、以下の数式を満たしている。
Figure 2015011090
対向基板30側から入射する光を有効に利用する観点から、遮光膜14の上記幅W1は、できるだけ小さいことが好ましい。その一方で、マイクロレンズMLが形成されていない部分11cに入射した光が液晶層40を透過して素子基板20側に入射すると、迷光となってTFT24に入射し、TFT24の光誤動作を招くおそれがあるので、マイクロレンズMLが形成されていない部分11cを確実に遮光しておくことが望ましい(図3参照)。
なお、マイクロレンズMLの形状は、半球状であることに限定されず、例えば、レンズ層13の表面13a側におけるマイクロレンズMLのレンズ面12の立ち上がり部分が、断面において直線となる部分を含む非球面状であってもよい。
<電気光学装置用基板の製造方法>
次に、本実施形態の電気光学装置用基板の製造方法の一例としてのマイクロレンズアレイ基板10の製造方法について、図6〜図8を参照して説明する。図6はマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示すフローチャート、図7(a)〜(d)及び図8(e)〜(h)はマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図である。なお、図7及び図8は図5(b)に対応した対角方向における概略断面図である。
図6に示すように、本実施形態のマイクロレンズレイ基板10の製造方法は、凹部形成工程(ステップS1)と、レンズ層形成工程(ステップS2)と、レンズ層平坦化処理工程(ステップS3)と、遮光膜形成工程(ステップS4)と、パス層形成工程(ステップS5)と、パス層平坦化処理工程(ステップS6)と、共通電極形成工程(ステップS7)とを有している。
図6のステップS1では、例えば、石英からなる光透過性を有する基板本体11の表面11aに、例えば、多結晶シリコンなどでマスク層を形成する。そして、フォトリソグラフィ技術を用いてマスク層をパターニングし、開口部71aを有するマスク71を形成する。開口部71aは、上述した画素Pの平面的な中心に対応する位置に形成する。開口部71aの平面視における形状は円形であって、その大きさは、上述した凹部12の大きさによる。本実施形態では、平面視で対角方向の長さがおよそ10μmの凹部12を形成するので、開口部71aの大きさをおよそφ1.0μmとしている。なお、開口部71aの大きさはこれに限定されるものでなく、エッチング条件との関係でさらに大きくしてもよい。図7(a)は、マスク71がパターニングされた後の状態を示している。
次に、図7(b)に示すように、マスク71の開口部71aを介して基板本体11に、等方性エッチング処理を施すことにより、基板本体11に凹部12を形成する。等方性エッチング処理として、例えば、フッ酸溶液などのエッチング液を用いたウェットエッチングが用いられる。このエッチング処理により、基板本体11の表面11a側から開口部71aを中心として等方的にエッチングされる。
図7(b)に示すように、ここでのエッチング処理は、凹部12がおよそ半球面状となったところで停止する。これにより、断面視で略半円の領域が除去されて、凹部12が形成される。凹部12は、平面視で、開口部71aを中心とする略円状に形成される(図4参照)。続いて、基板本体11からマスク71を除去する。そして、ステップS2へ進む。
次に、図6のステップS2では、図7(c)に示すように、基板の表面11a側にレンズ層13を形成する。レンズ層13は、光透過性を有し、基板本体11よりも屈折率nが大きい無機のレンズ材料を用いて、凹部12を埋め込むように形成する。本実施形態では、石英からなる基板本体11に対して、レンズ材料としてSiON(酸化窒化シリコン)を用い、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いて層厚がおよそ10μmのレンズ層13を形成した。レンズ層13の上面には、複数の凹部12に対応した凹凸が生ずる。そして、ステップS3へ進む。
図6のステップS3では、レンズ層13に対して平坦化処理を施す。この工程では、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理などを用いて、レンズ層13の上面を研磨することにより、レンズ層13を平坦化する。なお、平坦化処理の方法としては、CMP処理に限定されるものではなく、エッチバック法を用いてもよい。
ここでは、凹部12以外の表面11aを覆うレンズ層13の所定の層厚がおよそ3μmとなるように、図7(c)に2点鎖線で示す範囲までレンズ層13を研磨する。図7(d)は平坦化処理後のレンズ層13の状態を示すものである。これにより、凹部12にレンズ材料が充填されてなるマイクロレンズMLが形成されると共に、マイクロレンズMLに対して反対側のレンズ層13の表面13aが平坦化される。なお、レンズ層13の上記所定の層厚は、パス層31の層厚と合わせて、光の波長に応じたマイクロレンズMLの焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。そして、ステップS4へ進む。
図6のステップS4では、図8(e)に示すように、基板本体11の表面11a側に、遮光膜14を形成する。遮光膜14は、例えば、スパッタリング法により成膜された、Alと、TiNとの積層体である。該積層体の膜厚はおよそ2μmである。そして、平面視でマイクロレンズMLが形成されていない部分11cと重なる部分を残すように例えばフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングする。なお、図1あるいは図3に示したように表示領域Eを囲む見切り部14も同時にパターニング形成する。遮光膜14を部分的に除去する方法としては、ドライエッチングなどの異方性エッチング処理が挙げられる。そして、ステップS5へ進む。
図6のステップS5では、図8(f)に示すように、遮光膜14を覆うパス層31を形成する。パス層31は、例えば、CVD法によりSiO2(酸化シリコン)を厚膜形成する。この時点でのパス層31の層厚は、およそ12μm〜13μmである。パス層31の表面には、遮光膜14の配置に起因して凹凸が生ずる。そして、ステップS6へ進む。
図6のステップS6では、パス層31に対して平坦化処理を施す。この工程では、例えば、CMP処理などを用いて、パス層31の上面を研磨することにより、パス層31を平坦化する。なお、平坦化処理の方法としては、CMP処理に限定されるものではなく、エッチバック法を用いてもよい。
ここでは、パス層31の所定の層厚がおよそ10.5μmとなるように、図8(f)に2点鎖線で示す範囲までパス層31を研磨する。図8(g)は平坦化処理後のパス層31の状態を示すものである。これにより、遮光膜14に対して反対側のパス層31の表面31aが平坦化される。なお、パス層31の表面31aが、本発明の第3面に相当するものである。また、パス層31の上記所定の層厚は、前述したように、レンズ層13の層厚と合わせて、光の波長に応じたマイクロレンズMLの焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。そして、ステップS7へ進む。
図6のステップS7では、図8(h)に示すように、平坦化されたパス層31の表面31aを覆って、例えば、ITOやIZOなどの透明導電膜を成膜し、この透明導電膜をパターニングして、共通電極34を形成する。これによって、表面が平坦な共通電極34が形成される。共通電極34の膜厚はおよそ500nmである。
なお、この後、図3にしめしたように、共通電極34を覆う配向膜35が形成される。
本実施形態のマイクロレンズアレイ基板10の製造方法は、ステップS6のパス層平坦化工程と、ステップS7の共通電極形成工程とを含んで説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ステップS5のパス層形成工程において、遮光膜14を覆ったパス層31の表面が十分に平坦な状態ならば、ステップS6のパス層平坦化工程を省略してもよい。また、液晶装置100の光学的な設計によっては、画素電極28に対向する対向電極を対向基板30側に設けずに、素子基板20側に設ける場合が考えられる。具体的には、IPS(In Plane Switching)やFFS(Fringe Field Switching)といった方式が挙げられる。
上記第1実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)電気光学装置用基板としてのマイクロレンズアレイ基板10とその製造方法によれば、見切りの機能を有する遮光膜14は、平坦化されたレンズ層13の表面13a上に形成される。したがって、遮光膜14をパス層31の平坦化された表面31a上に形成する場合に比べて、パス層31と共通電極34との間に平坦化を目的とした層間膜層を形成する必要がないので、製造工程を簡略化できる。つまり、上記層間膜層を形成する場合に比べて、高い生産性が実現されたマイクロレンズアレイ基板10とその製造方法を提供できる。
(2)遮光膜14は、X方向とY方向とに交差する対角方向においてレンズ層13のマイクロレンズMLが形成されていない部分11cと重なるように配置されている。さらに、遮光膜14は、レンズ層13の平坦化された表面13aに形成されている。したがって、マイクロレンズMLが形成されていない部分11cに対応して遮光膜14が形成されていない場合に比べて、素子基板20に入射する不要な光を低減できる。
(3)パス層31の表面31aは平坦化処理が施されているので、表面31aを覆う共通電極34の表面も平坦化される。つまり、共通電極34の表面の凹凸に起因する表示ムラが生じ難くなる。
(4)マイクロレンズアレイ基板10を用いた液晶装置100は、明るい表示が可能であると共に、優れたコストパフォーマンスを有する。
(第2実施形態)
<電子機器>
次に、第2実施形態である電子機器としての投射型表示装置について、図9を参照して説明する。図9は投射型表示装置の構成を示す概略図である。
図9に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置1000は、システム光軸Lに沿って配置された偏光照明装置1100と、光分離素子としての2つのダイクロイックミラー1104,1105と、3つの反射ミラー1106,1107,1108と、5つのリレーレンズ1201,1202,1203,1204,1205と、3つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ1210,1220,1230と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム1206と、投射レンズ1207とを備えている。
偏光照明装置1100は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット1101と、インテグレーターレンズ1102と、偏光変換素子1103とから概略構成されている。
ダイクロイックミラー1104は、偏光照明装置1100から射出された偏光光束のうち、赤色光(R)を反射させ、緑色光(G)と青色光(B)とを透過させる。もう1つのダイクロイックミラー1105は、ダイクロイックミラー1104を透過した緑色光(G)を反射させ、青色光(B)を透過させる。
ダイクロイックミラー1104で反射した赤色光(R)は、反射ミラー1106で反射した後にリレーレンズ1205を経由して液晶ライトバルブ1210に入射する。
ダイクロイックミラー1105で反射した緑色光(G)は、リレーレンズ1204を経由して液晶ライトバルブ1220に入射する。
ダイクロイックミラー1105を透過した青色光(B)は、3つのリレーレンズ1201,1202,1203と2つの反射ミラー1107,1108とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ1230に入射する。
液晶ライトバルブ1210,1220,1230は、クロスダイクロイックプリズム1206の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ1210,1220,1230に入射した色光は、映像情報(映像信号)に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム1206に向けて射出される。このプリズムは、4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ1207によってスクリーン1300上に投射され、画像が拡大されて表示される。
液晶ライトバルブ1210は、上述した第1実施形態の液晶装置100が適用されたものである。液晶装置100の色光の入射側と射出側とにクロスニコルに配置された一対の偏光素子が隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ1220,1230も同様である。
このような投射型表示装置1000によれば、液晶ライトバルブ1210,1220,1230として、上記液晶装置100が用いられているので、光の利用効率が改善され明るい表示が可能であると共に、優れたコストパフォーマンスを有する投射型表示装置1000を提供することができる。
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置用基板、電気光学装置用基板の製造方法及び電気光学装置、ならびに該電気光学装置を適用す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。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
(変形例1)液晶装置100において、前述したように表示領域Eには、ダミー画素を含んでいてもよいとした。したがって、マイクロレンズアレイ基板10は、ダミー画素に対応したマイクロレンズMLを有していてもよい。その場合、ダミー画素に対応して形成されたマイクロレンズMLと重なるように遮光膜14を形成することが好ましい。これにより、マイクロレンズアレイ基板10の製造方法において、表示領域Eの最外周に位置するマイクロレンズMLの形状が安定していなくても、実際の表示には寄与しないので、マイクロレンズMLの製造ばらつきに起因する集光性能の画素間ばらつきを低減できる。
(変形例2)マイクロレンズアレイ基板10において、表示領域Eにおける遮光膜14の配置は、マイクロレンズMLが形成されていない部分11cと重なるように配置されることに限定されない。図10は変形例のマイクロレンズに対する遮光膜の配置を示す概略平面図である。例えば、図10に示すように、遮光膜14は、マイクロレンズMLが形成されていない部分と、X方向及びY方向において隣り合うマイクロレンズMLの境界である陵の部分とに重なるように配置されていてもよい。このように配置することで遮光膜14は複数の画素Pのそれぞれにおいて開口領域を規定する開口部14aを有することになる。変形例の遮光膜14の配置によれば、表示領域Eにおいて遮光膜14はブラックマトリックス(BM)として機能するので、隣り合う画素間の集光ばらつきを低減し、表示品質において高いコントラストを有する液晶装置100を実現できる。
(変形例3)マイクロレンズアレイ基板10において、表示領域Eにおける遮光膜14は配置せず、見切り部14にのみ遮光膜を配置するようにしてもよい。この場合、明るい表示が可能な液晶装置100を実現できる。
(変形例4)上記液晶装置100が適用される電子機器は、投射型表示装置1000に限定されない。例えば、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)や、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)、電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、POSなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。
10…電気光学装置用基板としてのマイクロレンズアレイ基板、11…透光性の基板としての基板本体、11a…第1面としての基板本体の表面、11c…マイクロレンズが形成されていない部分、12…凹部,13…レンズ層、13a…第2面としてのレンズ層の表面、14…遮光膜(見切り部)、20…素子基板、30…対向基板、31…パス層、31a…第3面としてのパス層の表面、40…液晶層、100…電気光学装置としての液晶装置、1000…電子機器としての投射型表示装置、P…画素、ML…マイクロレンズ。

Claims (13)

  1. 透光性の基板の第1面をエッチングして複数の画素のそれぞれに対応した凹部を形成する工程と、
    前記基板の屈折率よりも大きい屈折率を有するレンズ材料を用い、少なくとも前記凹部を埋めてなるマイクロレンズを含むレンズ層を形成する工程と、
    前記レンズ層の前記マイクロレンズが形成された面に対して反対側の第2面を平坦化する工程と、
    平坦化された前記第2面に、前記複数の画素のそれぞれが配置される表示領域を囲む遮光膜を形成する工程と、
    前記遮光膜が形成された前記第2面を覆う透光性のパス層を形成する工程と、を備えることを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
  2. 前記パス層の前記レンズ層に接する側に対して反対側の第3面に透明導電膜を成膜する工程を、さらに備え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の製造方法。
  3. 前記透明導電膜を成膜する工程の前に、
    前記パス層の前記第3面を平坦化する工程を有することを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置用基板の製造方法。
  4. 透光性の基板と、
    前記基板において、複数の画素のそれぞれに対応するように形成された凹部を、前記基板の屈折率よりも大きい屈折率のレンズ材料で埋めることで得られたレンズ面を有するマイクロレンズを含むレンズ層と、
    前記レンズ層の前記マイクロレンズが設けられた側に対して反対側の第2面に、少なくとも前記複数の画素が配置される表示領域を囲むように設けられた遮光膜と、
    前記第2面において前記遮光膜を覆うように設けられた透光性のパス層と、
    を備えたことを特徴とする電気光学装置用基板。
  5. 前記パス層の前記遮光膜の側に対して反対側の第3面を覆う透明導電膜をさらに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用基板。
  6. 前記パス層の前記第3面に平坦化処理が施されていることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置用基板。
  7. 前記レンズ層の前記第2面に平坦化処理が施されていることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板。
  8. 前記凹部は、前記基板の第1面をエッチングすることにより形成されたことを特徴とする請求項4乃至7のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板。
  9. 前記遮光膜は、前記第2面における前記複数の画素のそれぞれの対角方向において、前記マイクロレンズが設けられていない前記レンズ層の部分と重なるように配置された部分を含むことを特徴とする請求項4乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板。
  10. 前記遮光膜は、前記第2面において、前記複数の画素のそれぞれの開口領域を規定するように設けられた部分を含むことを特徴とする請求項4乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板。
  11. 一対の基板と、前記一対の基板により挟持された液晶層とを備えた電気光学装置であって、
    前記一対の基板のうちの一方の基板として、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板の製造方法を用いて製造された電気光学装置用基板が用いられていることを特徴とする電気光学装置。
  12. 一対の基板と、前記一対の基板により挟持された液晶層とを備えた電気光学装置であって、
    前記一対の基板のうちの一方の基板として、請求項4乃至10のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板が用いられていることを特徴とする電気光学装置。
  13. 請求項11または12に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11137633B2 (en) 2019-02-15 2021-10-05 Seiko Epson Corporation Optical substrate, electronic apparatus, and method for manufacturing optical substrate
US11609450B2 (en) 2020-04-07 2023-03-21 Seiko Epson Corporation Electro-optical device and electronic device

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6880701B2 (ja) * 2016-12-19 2021-06-02 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置および電子機器
US10983388B2 (en) * 2017-03-15 2021-04-20 Lg Display Co., Ltd. Display device
KR102469498B1 (ko) * 2017-12-29 2022-11-21 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
JP6631646B2 (ja) * 2018-02-27 2020-01-15 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置および電子機器
CN108445558B (zh) 2018-03-27 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 光学膜材结构、其形成方法和显示装置
CN111638600B (zh) * 2020-06-30 2022-04-12 京东方科技集团股份有限公司 一种近眼显示的方法、装置及可穿戴设备
CN114815299A (zh) * 2021-01-18 2022-07-29 京东方科技集团股份有限公司 光场显示装置的制作方法以及光场显示装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0588161A (ja) * 1991-09-26 1993-04-09 Canon Inc 液晶表示素子
JP2000180620A (ja) * 1998-12-10 2000-06-30 Seiko Epson Corp 光学基板及びその製造方法並びに表示装置
JP2004046091A (ja) * 2002-05-21 2004-02-12 Seiko Epson Corp 電気光学装置及び電子機器
JP2004163745A (ja) * 2002-11-14 2004-06-10 Seiko Epson Corp 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器
JP2006313279A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Seiko Epson Corp マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネルおよび投射型表示装置
JP2006323143A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Seiko Epson Corp マイクロレンズの製造方法及び電気光学装置の製造方法
JP2009175599A (ja) * 2008-01-28 2009-08-06 Seiko Epson Corp マイクロレンズ基板、マイクロレンズ基板の製造方法、液晶パネル及び液晶装置
JP2011252990A (ja) * 2010-06-01 2011-12-15 Sharp Corp カラーフィルタ基板および液晶表示パネル
JP2012226069A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Seiko Epson Corp 電気光学装置および電子機器
JP2013073181A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Seiko Epson Corp 電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置及び電子機器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5320979A (en) * 1987-07-20 1994-06-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Method of connecting wirings through connection hole
DE69216340T2 (de) * 1991-09-26 1997-06-26 Canon Kk Flüssigkristallanzeige und damit versehener Projektor
JP5037922B2 (ja) * 2006-12-08 2012-10-03 パナソニック株式会社 固体撮像装置
JP2011118324A (ja) * 2009-11-06 2011-06-16 Sony Corp 液晶表示素子及びその製造方法、並びに液晶表示素子を備えた投射型液晶表示装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0588161A (ja) * 1991-09-26 1993-04-09 Canon Inc 液晶表示素子
JP2000180620A (ja) * 1998-12-10 2000-06-30 Seiko Epson Corp 光学基板及びその製造方法並びに表示装置
JP2004046091A (ja) * 2002-05-21 2004-02-12 Seiko Epson Corp 電気光学装置及び電子機器
JP2004163745A (ja) * 2002-11-14 2004-06-10 Seiko Epson Corp 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器
JP2006313279A (ja) * 2005-05-09 2006-11-16 Seiko Epson Corp マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネルおよび投射型表示装置
JP2006323143A (ja) * 2005-05-19 2006-11-30 Seiko Epson Corp マイクロレンズの製造方法及び電気光学装置の製造方法
JP2009175599A (ja) * 2008-01-28 2009-08-06 Seiko Epson Corp マイクロレンズ基板、マイクロレンズ基板の製造方法、液晶パネル及び液晶装置
JP2011252990A (ja) * 2010-06-01 2011-12-15 Sharp Corp カラーフィルタ基板および液晶表示パネル
JP2012226069A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Seiko Epson Corp 電気光学装置および電子機器
JP2013073181A (ja) * 2011-09-29 2013-04-22 Seiko Epson Corp 電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置及び電子機器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11137633B2 (en) 2019-02-15 2021-10-05 Seiko Epson Corporation Optical substrate, electronic apparatus, and method for manufacturing optical substrate
US11609450B2 (en) 2020-04-07 2023-03-21 Seiko Epson Corporation Electro-optical device and electronic device

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