JP2021085901A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の電気光学装置の一例として、アクティブマトリクス方式の液晶装置を例に説明する。
図1は、第1実施形態に係る電気光学装置100の平面図である。図2は、図1中のA−A線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を適宜用いて説明する。また、X軸に沿う一方向をX1方向といい、X1方向とは反対の方向をX2方向という。同様に、Y軸に沿う一方向をY1方向といい、Y1方向とは反対の方向をY2方向という。Z軸に沿う一方向をZ1方向といい、Z1方向とは反対の方向をZ2方向という。
図3は、素子基板2の電気的な構成を示す等価回路図である。図3に示すように、素子基板2は、n本の走査線244と、m本のデータ線246と、n本の容量線245と、複数のトランジスター23と、複数の蓄積容量240とを有する。これらは、図2の積層体22が配置される。なお、nおよびmのそれぞれは2以上の整数である。複数の画素電極28は、複数のトランジスター23に1対1で配置される。各トランジスター23は、例えばスイッチング素子として機能するTFTである。各トランジスター23は、ゲート、ソースおよびドレインを含む。
以下の説明では、Z1方向を上方とし、Z2方向を下方として説明する。図4は、素子基板2を示す断面図である。図4に示すように、素子基板2は、第1基材21と積層体22とレンズ層25と画素電極群280と第1配向膜29とを有する。積層体22とレンズ層25と透光層26と画素電極群280とは、第1基材21から第1配向膜29に向かってこの順に配置される。ここで、画素電極群280が有する複数の画素電極28のうちの任意の画素電極28が「第1画素電極28a」であり、他の任意の画素電極28が「第2画素電極28b」である。また、素子基板2は、複数のコンタクト3と、複数の無機材料膜32と、複数の保護部33とを有する。また、素子基板2は、2個の透光部262を有する。以下、各要素について説明する。
図25は、第1実施形態の係る電気光学装置100の図1中のA−A線断面図である。図25に示すように、本実施形態では、素子基板2の複数のトランジスター23と画素電極群280との間に複数のレンズ252を有する導光部200を有するが、前述の対向基板4は、光を収束または発散させる光学部材を備えていない。しかし、素子基板2が前述の複数のレンズ252を備えるため、対向基板4が光学部材を備えずとも、光の利用効率を充分に高めることができる。したがって、明るい電気光学装置100を実現することができる。
図6は、第1実施形態に係る電気光学装置100の製造方法の流れを示す図である。図6では、電気光学装置100の製造工程のうち、主に、素子基板2が有する導光部200および複数の画素電極28の製造工程が示される。なお、電気光学装置100のうち導光部200および複数の画素電極28以外の構造は、例えば公知の方法により製造される。
以上に例示した形態は多様に変形され得る。前述の形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
電気光学装置100は、各種電子機器に用いることができる。
Claims (11)
- 第1画素電極および第2画素電極を含む画素電極群と、
複数の絶縁層を含む積層体と、
前記積層体に配置される第1トランジスターと、
前記積層体に配置される第2トランジスターと、
前記積層体の厚さ方向からみて前記第1画素電極と重なる第1レンズ、および、前記厚さ方向からみて前記第2画素電極と重なる第2レンズ、を有するレンズ層と、
前記第1トランジスターと前記第1画素電極とを電気的に接続する第1コンタクトと、
前記第2トランジスターと前記第2画素電極とを電気的に接続する第2コンタクトと、
を備え、
前記積層体と、前記レンズ層と、前記画素電極群とは、順に配置され、
前記第1レンズおよび前記第2レンズのそれぞれと、前記積層体とは、空間を介して配置され、
前記第1コンタクトおよび前記第2コンタクトのそれぞれは、前記レンズ層および前記空間を通ることを特徴とする電気光学装置。 - 前記第1コンタクトと前記第1レンズとは、前記厚さ方向からみて異なる位置に配置され、
前記第2コンタクトと前記第2レンズとは、前記厚さ方向からみて異なる位置に配置される請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記第1コンタクトおよび前記第2コンタクトのそれぞれは、タングステンプラグを有する請求項1または2に記載の電気光学装置。
- 前記第1コンタクトの外周面に接触し、ケイ素を含む無機材料で構成される第1無機材料膜と、
前記第2コンタクトの外周面に接触し、ケイ素を含む無機材料で構成される第2無機材料膜と、をさらに備える請求項1から3のいずれか1項に記載の電気光学装置。 - 前記積層体は、第1コンタクトホールと、第2コンタクトホールと、をさらに有し、
前記レンズ層は、前記厚さ方向からみて前記第1コンタクトホールと重なる第3コンタクトホールと、前記厚さ方向からみて前記第2コンタクトホールと重なる第4コンタクトホールと、をさらに有し、
前記第1コンタクトは、前記第1コンタクトホールに配置される部分と、前記第2コンタクトホールに配置される部分と、を有し、
前記第2コンタクトは、前記第3コンタクトホールに配置される部分と、前記第4コンタクトホールに配置される部分と、を有する請求項1から4のいずれか1項に記載の電気光学装置。 - 前記積層体に配置され、前記第1トランジスターに電気的に接続される第1中継電極と、
前記積層体に配置され、前記第2トランジスターに電気的に接続される第2中継電極と、
前記積層体の材料と異なる無機材料で構成され、前記第1コンタクトホールの壁面に接触する第1膜と、
前記積層体の材料と異なる無機材料で構成され、前記第2コンタクトホールの壁面に接触する第2膜と、をさらに備え、
前記第1コンタクトは、前記第1膜を貫通し、前記第1中継電極に接触し、
前記第2コンタクトは、前記第2膜を貫通し、前記第2中継電極に接触する請求項5に記載の電気光学装置。 - 前記レンズ層の材料と異なる無機材料で構成され、前記第3コンタクトホールの壁面に接触する第3膜と、
前記レンズ層の材料と異なる無機材料で構成され、前記第4コンタクトホールの壁面に接触する第4膜と、をさらに備える請求項5または6に記載の電気光学装置。 - 前記レンズ層は、前記厚さ方向からみて前記第1コンタクトおよび前記第2コンタクトと異なる位置に配置される貫通孔を有する請求項1から7のいずれか1項に記載の電気光学装置。
- 前記貫通孔を塞ぐ透光性および絶縁性の透光部を、さらに備える請求項8に記載の電気光学装置。
- 複数の絶縁層の積層される積層体、前記積層体に配置される第1トランジスター、およびを前記積層体に配置される第2トランジスターを形成する工程と、
前記積層体上に無機材料で構成される犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層上に、第1レンズおよび第2レンズを含むレンズ層を形成する工程と、
前記犠牲層および前記レンズ層を貫通する第1孔と、前記犠牲層および前記レンズ層を貫通する第2孔と、を形成する工程と、
前記第1トランジスターと電気的に接続される第1コンタクトを前記第1孔内に形成するとともに、前記第2トランジスターと電気的に接続される第2コンタクトを前記第2孔内に形成する工程と、
前記レンズ層に貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔を用いて前記犠牲層を除去することにより、前記レンズ層と前記積層体との間に空間を形成する工程と、
前記レンズ層の厚さ方向からみて前記第1レンズと重なり、前記第1コンタクトに接続される第1画素電極と、前記厚さ方向からみて前記第2レンズと重なり、前記第2コンタクトに接続される第2画素電極と、を形成する工程と、を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の電気光学装置と、
前記電気光学装置の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とする電子機器。
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