JP6179235B2 - Electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents
Electro-optical device and electronic apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6179235B2 JP6179235B2 JP2013149176A JP2013149176A JP6179235B2 JP 6179235 B2 JP6179235 B2 JP 6179235B2 JP 2013149176 A JP2013149176 A JP 2013149176A JP 2013149176 A JP2013149176 A JP 2013149176A JP 6179235 B2 JP6179235 B2 JP 6179235B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microlens
- substrate
- light
- layer
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、および電子機器に関する。 The present invention relates to an electro-optical device, a method for manufacturing the electro-optical device, and an electronic apparatus.
素子基板と対向基板との間に電気光学物質(例えば、液晶など)を備えた電気光学装置が知られている。電気光学装置として、例えば、プロジェクターの液晶ライトバルブとして用いられる液晶装置などを挙げることができる。このような液晶装置においては、高い光利用効率を実現することが求められている。 There is known an electro-optical device including an electro-optical material (for example, liquid crystal) between an element substrate and a counter substrate. Examples of the electro-optical device include a liquid crystal device used as a liquid crystal light valve of a projector. Such a liquid crystal device is required to realize high light utilization efficiency.
液晶装置は、素子基板および対向基板とこれら2つの基板を接合するシール材とで構成された空間の内部に液晶が封入された構成を有している。そして、素子基板上の画素の領域外に画素を駆動するTFT素子や配線などが設けられ、これらと平面的に重なるように遮光層が設けられる。そのため、入射する光の一部は遮光層で遮光されて利用されない。そこで、液晶装置の素子基板および対向基板の少なくとも一方にマイクロレンズを備えることにより、入射した光をマイクロレンズで集光して光の利用効率を高める構成が知られている。 The liquid crystal device has a configuration in which liquid crystal is sealed in a space formed by an element substrate, a counter substrate, and a sealing material that joins these two substrates. Then, TFT elements and wirings for driving the pixels are provided outside the pixel area on the element substrate, and a light shielding layer is provided so as to overlap with these in a plane. Therefore, a part of the incident light is shielded by the light shielding layer and is not used. Therefore, a configuration is known in which at least one of the element substrate and the counter substrate of the liquid crystal device is provided with a microlens, whereby incident light is collected by the microlens and light utilization efficiency is increased.
素子基板または対向基板にマイクロレンズを形成する方法は、例えば、基板上にフォトリソグラフィ法などを用いてレンズ面を構成する凹部を複数形成する。そして、基板の凹部が形成された面に、凹部を埋めるように基板とは屈折率が異なる透光層を形成して、基板の凹部に起因して凹凸状となった透光層の表面にCMP処理等の平坦化処理を施すことにより、マイクロレンズが形成される。 As a method for forming a microlens on an element substrate or a counter substrate, for example, a plurality of concave portions constituting a lens surface are formed on a substrate by using a photolithography method or the like. Then, a light-transmitting layer having a refractive index different from that of the substrate is formed on the surface of the substrate where the concave portion is formed, and the surface of the light-transmitting layer that is uneven due to the concave portion of the substrate is formed. A microlens is formed by performing a planarization process such as a CMP process.
ところで、マイクロレンズのレンズ面を構成する凹部は、液晶装置において表示に寄与する表示領域に設けられるが、表示領域の外側のシール材が配置されるシール領域には設けられない。そのため、凹部が設けられた表示領域では透光層が凹部を埋めて形成されるが、凹部が設けられていないシール領域では表示領域に対して透光層が盛り上がるように形成されるため、透光層の表面に大きな段差が生じてしまうこととなる。その結果、透光層の表面を平坦化する工程の工数が増加するという課題がある。また、段差が大きいことにより透光層の表面を平坦化することが困難な場合があるという課題がある。 By the way, the concave portion constituting the lens surface of the microlens is provided in a display region contributing to display in the liquid crystal device, but is not provided in a seal region where a sealant outside the display region is disposed. For this reason, the light-transmitting layer is formed so as to fill the concave portion in the display region provided with the concave portion, but the light-transmitting layer is formed so as to rise in the display region in the seal region where the concave portion is not provided. A large step is generated on the surface of the optical layer. As a result, there exists a subject that the man-hour of the process of planarizing the surface of a translucent layer increases. Moreover, there is a problem that it may be difficult to flatten the surface of the light-transmitting layer due to a large step.
そこで、基板のシール領域に溝部を形成し、凹部と溝部とを埋めるように透光層(充填層)を塗布することで、透光層における表示領域とシール領域との段差を抑えることにより、透光層の表面を平坦化する工程の工数を低減するとともに、平坦性の向上を図る方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の方法では、基板に凹部を形成するエッチング工程の前に、溝部を形成するエッチング工程が行われる。
Therefore, by forming a groove portion in the sealing region of the substrate and applying a light-transmitting layer (filling layer) so as to fill the recess and the groove portion, by suppressing the step between the display region and the sealing region in the light-transmitting layer, There has been proposed a method for reducing the number of steps for flattening the surface of the light-transmitting layer and improving the flatness (for example, see Patent Document 1). In the method described in
しかしながら、特許文献1の方法では、凹部と溝部とを別々のエッチング工程で形成するため、エッチング工程の増加を招く。また、凹部を形成するエッチング工程において、エッチング用のマスクをパターニングするために、例えばスピンコート法によりレジストを塗布する際に、基板の凹部が形成される面に先に形成された溝部により段差が生じているため、段差の角部でレジストの濡れ広がりが阻害されて塗りムラや塗り残し(十分に塗布されていない部分)ができるおそれがある。
However, in the method of
そこで、凹部を形成するエッチング工程において、シール領域にも凹部を形成すれば、エッチング工程の増加が避けられ、表示領域とシール領域との段差によるレジストの塗りムラや塗り残しが回避できるとともに、透光層の表面の平坦性をより向上させることができる。しかしながら、このような方法では、シール領域にもマイクロレンズが配置されるため、素子基板と対向基板とを接合するシール材に光硬化性樹脂を用いる場合、マイクロレンズの集光効果により樹脂を硬化させるための光の照射が強くなる部分と弱くなる部分とができることとなる。そのため、シール材内に硬化が十分でない部分や未硬化部分が生じ、その部分からシール材の内部に水分が侵入して液晶層が劣化し液晶装置の信頼性低下を招いてしまうという課題がある。 Therefore, in the etching process for forming the recesses, if the recesses are also formed in the seal region, an increase in the etching process can be avoided, and uneven coating of the resist due to a step between the display region and the seal region can be avoided, and the residual coating can be avoided. The flatness of the surface of the optical layer can be further improved. However, in such a method, since the microlens is also arranged in the seal region, when a photocurable resin is used as a sealing material for joining the element substrate and the counter substrate, the resin is cured by the light collecting effect of the microlens. Therefore, a portion where the irradiation of light for making it stronger becomes a portion and a portion where it becomes weaker. Therefore, there is a problem that a part that is not sufficiently cured or an uncured part is generated in the sealing material, and moisture enters the inside of the sealing material from the part to deteriorate the liquid crystal layer, leading to a decrease in the reliability of the liquid crystal device. .
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。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る電気光学装置は、第1の基板と、前記第1の基板に対向配置された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられ、環状に形成された光硬化性樹脂からなるシール材と、前記第1の基板と前記第2の基板との間における前記シール材で囲まれた空間に配置された電気光学層と、を備え、前記第1の基板は、表示領域に設けられた複数の第1のマイクロレンズと、前記シール材と重なる領域に設けられた複数の第2のマイクロレンズと、を有し、前記複数の第2のマイクロレンズの集光度は、前記複数の第1のマイクロレンズの集光度よりも小さいことを特徴とする。 Application Example 1 An electro-optical device according to this application example includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, the first substrate, and the second substrate. A sealing material made of a photo-curing resin formed in an annular shape and an electro-optical layer disposed in a space surrounded by the sealing material between the first substrate and the second substrate And the first substrate has a plurality of first microlenses provided in a display area and a plurality of second microlenses provided in an area overlapping the sealing material, The concentration of the plurality of second microlenses is smaller than the concentration of the plurality of first microlenses.
本適用例の構成によれば、第1の基板は、表示領域に複数の第1のマイクロレンズを有し、環状に形成されたシール材と重なる領域に複数の第2のマイクロレンズを有している。そのため、第1の基板上の表示領域には複数の第1のマイクロレンズに起因する凹凸が存在し、シール材と重なる領域には複数の第2のマイクロレンズに起因する凹凸が存在する。したがって、シール材と重なる領域に第2のマイクロレンズが設けられていない場合と比べて、表示領域とシール材と重なる領域とに亘って複数の第1のマイクロレンズと複数の第2のマイクロレンズとを覆う平坦化層を形成する場合に、平坦化層の表面に大きな段差が生じることが抑えられるので、平坦化層の表面の平坦性を向上できる。これにより、電気光学層が配置される第1の基板と第2の基板との間のギャップの均一性を向上できるので、電気光学装置の表示品質を向上させることができる。 According to the configuration of this application example, the first substrate has a plurality of first microlenses in the display region, and has a plurality of second microlenses in a region overlapping the annularly formed sealing material. ing. Therefore, the display region on the first substrate has unevenness due to the plurality of first microlenses, and the region overlapping with the sealing material has unevenness due to the plurality of second microlenses. Therefore, as compared with the case where the second microlens is not provided in the region overlapping with the sealing material, the plurality of first microlenses and the plurality of second microlenses extend over the display region and the region overlapping with the sealing material. In the case of forming a flattening layer that covers the surface of the flattening layer, it is possible to suppress the occurrence of a large step on the surface of the flattening layer. Thereby, the uniformity of the gap between the first substrate and the second substrate on which the electro-optic layer is disposed can be improved, and the display quality of the electro-optic device can be improved.
また、第2のマイクロレンズの集光度は第1のマイクロレンズの集光度よりも小さいので、シール材と重なる領域における単位面積当たりの光が通過する面積は、表示領域における単位面積当たりの光が通過する面積よりも大きくなる。したがって、第2のマイクロレンズの集光度が第1のマイクロレンズの集光度と同じ場合と比べて、光硬化性樹脂からなるシール材を光で硬化させる際に、シール材内に硬化が十分でない部分や未硬化部分が生じにくくなる。これにより、シール材の内部に配置された電気光学層への水分の侵入が抑えられるので、電気光学装置の信頼性を向上させることができる。 In addition, since the concentration of the second microlens is smaller than that of the first microlens, the area through which light per unit area in the region overlapping with the sealing material passes is the light per unit area in the display region. It becomes larger than the passing area. Therefore, compared with the case where the condensing degree of the second microlens is the same as the condensing degree of the first microlens, when the sealing material made of the photocurable resin is cured with light, the sealing material is not sufficiently cured. Parts and uncured parts are less likely to occur. Thereby, since the penetration | invasion of the water | moisture content to the electro-optical layer arrange | positioned inside a sealing material is suppressed, the reliability of an electro-optical apparatus can be improved.
さらに、第1の基板に第1のマイクロレンズと第2のマイクロレンズとを同一の工程で形成することができるので、第1のマイクロレンズを形成する工程の前にシール材と重なる領域に溝部を形成する工程を有する場合と比べて、工程を少なくすることができる。そして、第1のマイクロレンズを形成する工程では溝部による段差が生じていないので、段差に起因するレジストの塗りムラや塗り残しの発生を抑えることができる。 Further, since the first microlens and the second microlens can be formed on the first substrate in the same process, the groove portion is formed in the region overlapping with the sealing material before the process of forming the first microlens. The number of steps can be reduced as compared with the case of having the step of forming. In the step of forming the first microlens, there is no step due to the groove portion, so that it is possible to suppress the occurrence of resist coating unevenness or unpainted due to the step.
[適用例2]上記適用例に係る電気光学装置であって、前記第1のマイクロレンズおよび前記第2のマイクロレンズは平坦部を有しており、前記第2のマイクロレンズの単位面積当たりの前記平坦部の面積は、前記第1のマイクロレンズの単位面積当たりの前記平坦部の面積よりも大きいことが好ましい。 Application Example 2 In the electro-optical device according to the application example described above, the first microlens and the second microlens have a flat portion, and the unit area of the second microlens is per unit area. The area of the flat part is preferably larger than the area of the flat part per unit area of the first microlens.
本適用例の構成によれば、第2のマイクロレンズの単位面積当たりの平坦部の面積は、第1のマイクロレンズの単位面積当たりの平坦部の面積よりも大きい。マイクロレンズの平坦部は集光効果がないので、第1のマイクロレンズよりも単位面積当たりの平坦部の面積が大きい第2のマイクロレンズの集光度を、第1のマイクロレンズの集光度よりも小さくできる。 According to the configuration of this application example, the area of the flat portion per unit area of the second microlens is larger than the area of the flat portion per unit area of the first microlens. Since the flat part of the microlens has no light condensing effect, the condensing degree of the second microlens having a larger area of the flat part per unit area than the first microlens is greater than the condensing degree of the first microlens. Can be small.
[適用例3]上記適用例に係る電気光学装置であって、前記第2のマイクロレンズの曲率半径は、前記第1のマイクロレンズの曲率半径よりも大きいことが好ましい。 Application Example 3 In the electro-optical device according to the application example described above, it is preferable that the radius of curvature of the second microlens is larger than the radius of curvature of the first microlens.
本適用例の構成によれば、第2のマイクロレンズの曲率半径は第1のマイクロレンズの曲率半径よりも大きい。曲率半径が大きい程マイクロレンズの焦点距離が長くなるので、第1のマイクロレンズよりも曲率半径が大きい第2のマイクロレンズの集光度を、第1のマイクロレンズの集光度よりも小さくできる。 According to the configuration of this application example, the radius of curvature of the second microlens is larger than the radius of curvature of the first microlens. Since the focal length of the microlens increases as the radius of curvature increases, the condensing degree of the second microlens having a larger radius of curvature than that of the first microlens can be made smaller than the condensing degree of the first microlens.
[適用例4]上記適用例に係る電気光学装置であって、前記シール材と重なる領域における前記複数の第2のマイクロレンズを構成するレンズ材料の単位体積当たりの密度は、前記表示領域における前記複数の第1のマイクロレンズを構成するレンズ材料の単位体積当たりの密度と略同一であることが好ましい。 Application Example 4 In the electro-optical device according to the application example described above, the density per unit volume of the lens material constituting the plurality of second microlenses in the region overlapping the sealing material is the density in the display region. It is preferable that the density per unit volume of the lens material constituting the plurality of first microlenses is substantially the same.
第1の基板上の表示領域には第1のマイクロレンズに起因する凹凸が存在しシール材と重なる領域には第2のマイクロレンズに起因する凹凸が存在するので、表示領域とシール材と重なる領域とに亘って平坦化層を形成する場合、平坦化層の表面には第1のマイクロレンズに起因する凹凸と第2のマイクロレンズに起因する凹凸とが反映される。本適用例の構成によれば、シール材と重なる領域におけるレンズ材料の単位体積当たりの密度が表示領域におけるレンズ材料の単位体積当たりの密度と略同一である。したがって、平坦化層の表面にCMP処理等の平坦化処理を施す際に、平坦化層のうち除去される凹凸がある部分の量が表示領域とシール材と重なる領域とで略同一となるので、平坦化層の表面の平坦性をより向上させることができる。 Since the unevenness due to the first microlens exists in the display area on the first substrate and the unevenness due to the second microlens exists in the area overlapping with the sealing material, the display area overlaps with the sealing material. When the planarization layer is formed over the region, the unevenness due to the first microlens and the unevenness due to the second microlens are reflected on the surface of the planarization layer. According to the configuration of this application example, the density per unit volume of the lens material in the region overlapping with the sealing material is substantially the same as the density per unit volume of the lens material in the display region. Therefore, when the surface of the flattening layer is subjected to a flattening process such as a CMP process, the amount of the uneven portion to be removed in the flattening layer is substantially the same in the display region and the region overlapping the sealant. Further, the flatness of the surface of the planarizing layer can be further improved.
[適用例5]上記適用例に係る電気光学装置であって、前記第2のマイクロレンズのレンズ径は、前記第1のマイクロレンズのレンズ径よりも大きく、隣り合う前記第2のマイクロレンズ同士の間隔は、隣り合う前記第1のマイクロレンズのレンズ同士の間隔よりも大きいことが好ましい。 Application Example 5 In the electro-optical device according to the application example described above, the lens diameter of the second microlens is larger than the lens diameter of the first microlens, and the adjacent second microlenses are adjacent to each other. Is preferably larger than the distance between adjacent lenses of the first microlens.
第2のマイクロレンズのレンズ径が第1のマイクロレンズのレンズ径よりも大きいので、第2のマイクロレンズの平面積は第1のマイクロレンズの平面積よりも大きい。そのため、隣り合う第2のマイクロレンズ同士の間隔が隣り合う第1のマイクロレンズ同士の間隔と同じであると、シール材と重なる領域におけるレンズ材料の単位体積当たりの密度は表示領域におけるレンズ材料の単位体積当たりの密度よりも小さくなる。本適用例の構成によれば、隣り合う第2のマイクロレンズ同士の間隔が隣り合う第1のマイクロレンズ同士の間隔よりも大きいので、レンズ材料の単位体積当たりの密度を表示領域とシール材と重なる領域とで略同一とすることが可能となる。 Since the lens diameter of the second microlens is larger than the lens diameter of the first microlens, the plane area of the second microlens is larger than the plane area of the first microlens. Therefore, if the distance between the adjacent second microlenses is the same as the distance between the adjacent first microlenses, the density per unit volume of the lens material in the region overlapping with the sealing material is the same as that of the lens material in the display region. It becomes smaller than the density per unit volume. According to the configuration of this application example, since the interval between the adjacent second microlenses is larger than the interval between the adjacent first microlenses, the density per unit volume of the lens material is set to the display area and the sealing material. It can be made substantially the same in the overlapping region.
[適用例6]上記適用例に係る電気光学装置であって、前記シール材と重なる領域に、前記表示領域の1辺に沿って複数の前記第2のマイクロレンズが一列に配置された第1の列と、前記第1の列と隣り合うように前記1辺に沿って複数の前記第2のマイクロレンズが一列に配置された第2の列と、を有し、前記第1の列に含まれる前記第2のマイクロレンズと前記第2の列に含まれる前記第2のマイクロレンズとは、前記1辺に沿った方向に相互にずれて配置されていることが好ましい。 Application Example 6 In the electro-optical device according to the application example described above, a plurality of the second microlenses are arranged in a line along one side of the display area in an area overlapping with the sealing material. And a second row in which a plurality of the second microlenses are arranged in a row along the one side so as to be adjacent to the first row, and the first row It is preferable that the second microlens included and the second microlens included in the second row are arranged so as to be shifted from each other in the direction along the one side.
第2のマイクロレンズの集光効果により、万一シール材内に硬化が十分でない部分や未硬化部分が生じてしまった場合、これらの部分では水分が侵入し易くなる。本適用例の構成によれば、第1の列に含まれる第2のマイクロレンズと、第1の列と隣り合う第2の列に含まれる第2のマイクロレンズとが、表示領域の1辺に沿った方向に相互にずれて配置されているので、ずれて配置されていない場合と比べて、シール材の水分が侵入し易い部分も相互にずれて配置される。そのため、シール材の内側への水分の侵入経路を長くできるので、シール材の内側への水分の侵入をより効果的に抑えることができる。 If a portion that is not sufficiently cured or an uncured portion is generated in the sealing material due to the light condensing effect of the second microlens, moisture easily penetrates into these portions. According to the configuration of this application example, the second microlens included in the first column and the second microlens included in the second column adjacent to the first column are one side of the display region. Therefore, the portions of the sealing material into which moisture easily enters are also displaced from each other as compared with the case where they are not displaced. Therefore, since the moisture intrusion path inside the sealing material can be lengthened, the invasion of moisture inside the sealing material can be more effectively suppressed.
[適用例7]上記適用例に係る電気光学装置であって、前記第2の基板は、前記表示領域に形成された複数の第3のマイクロレンズと、前記シール材と重なる領域に形成され前記第3のマイクロレンズの集光度よりも小さい集光度を有する複数の第4のマイクロレンズと、を有し、前記第2のマイクロレンズと前記第4のマイクロレンズとは、平面視で少なくとも一方向に相互にずれて配置されていることが好ましい。 Application Example 7 In the electro-optical device according to the application example described above, the second substrate is formed in a region overlapping with the plurality of third microlenses formed in the display region and the sealing material. A plurality of fourth microlenses having a light condensing degree smaller than that of the third microlens, and the second microlens and the fourth microlens are at least in one direction in plan view It is preferable that they are arranged so as to be shifted from each other.
本適用例の構成によれば、第2の基板は、表示領域に第3のマイクロレンズを有し、環状に形成されたシール材と重なる領域に第3のマイクロレンズの集光度よりも小さい集光度を有する第4のマイクロレンズを有している。そのため、第2の基板においても第1の基板と同様に、表示領域とシール材と重なる領域とに亘って複数の第3のマイクロレンズと複数の第4のマイクロレンズとを覆う平坦化層を形成する場合に、工数を増加させることなく、平坦化層の表面の平坦性を向上させることができる。また、第2のマイクロレンズと第4のマイクロレンズとが平面視で相互にずれて配置されているので、第1の基板および第2の基板の双方の側から光を照射してシール材を硬化させる際に、第2のマイクロレンズの集光効果により通過する光が強くなる部分および弱くなる部分の位置と、第4のマイクロレンズの集光効果により通過する光が強くなる部分および弱くなる部分の位置とが相互にずれる。そのため、第2のマイクロレンズと第4のマイクロレンズとがずれていない場合と比べて、シール材において光が通過する面積が広くなるので、シール材内に生じる硬化が十分でない部分や未硬化部分を少なくすることができる。 According to the configuration of this application example, the second substrate has the third microlens in the display region, and the second substrate has a concentration smaller than the condensing degree of the third microlens in the region overlapping the annular seal material. It has the 4th micro lens which has luminous intensity. Therefore, as in the first substrate, a planarization layer that covers the plurality of third microlenses and the plurality of fourth microlenses over the display region and the region overlapping with the sealant is provided on the second substrate as well. In the case of forming, the planarity of the surface of the planarization layer can be improved without increasing the number of steps. Further, since the second microlens and the fourth microlens are arranged so as to be shifted from each other in plan view, the sealing material is applied by irradiating light from both the first substrate side and the second substrate side. When curing, the position of the portion where the light passing through the condensing effect of the second microlens becomes strong and weak, and the portion where the light passing through the condensing effect of the fourth microlens becomes strong and weakening The positions of the parts are shifted from each other. Therefore, compared with the case where the second microlens and the fourth microlens are not displaced, the area through which light passes in the sealing material is widened, so that the portion that is not sufficiently cured or uncured in the sealing material Can be reduced.
[適用例8]本適用例に係る電子機器は、上記適用例の電気光学装置を備えていることを特徴とする。 Application Example 8 An electronic apparatus according to this application example includes the electro-optical device according to the application example.
本適用例の構成によれば、表示品質および信頼性に優れた電気光学装置を備えているので、表示品質および信頼性に優れた電子機器を提供することができる。 According to the configuration of this application example, since the electro-optical device having excellent display quality and reliability is provided, an electronic apparatus having excellent display quality and reliability can be provided.
[適用例9]本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、対向配置された第1の基板と第2の基板との間に環状に配置された光硬化性樹脂からなるシール材と、前記第1の基板と前記第2の基板との間における前記シール材で囲まれた空間に配置された電気光学層と、を備えた電気光学装置の製造方法であって、前記第1の基板の表示領域に第1のマイクロレンズを複数形成するとともに、前記第1の基板の前記シール材と重なる領域に前記第1のマイクロレンズの集光度よりも小さい集光度を有する第2のマイクロレンズを複数形成する工程と、前記第1のマイクロレンズと前記第2のマイクロレンズとを覆うように平坦化層を形成する工程と、前記平坦化層の表面を平坦化する工程と、を備えたこと特徴とする。 Application Example 9 A method for manufacturing an electro-optical device according to this application example includes a sealing material made of a photocurable resin arranged in an annular shape between a first substrate and a second substrate that are arranged to face each other, An electro-optic device manufacturing method comprising: an electro-optic layer disposed in a space surrounded by the sealant between the first substrate and the second substrate, wherein the first substrate A plurality of first microlenses are formed in the display area, and a second microlens having a light condensing degree smaller than the light condensing degree of the first microlens is provided in an area overlapping the sealing material of the first substrate. A step of forming a plurality of layers, a step of forming a planarization layer so as to cover the first microlens and the second microlens, and a step of planarizing the surface of the planarization layer. Features.
本適用例の方法によれば、第1の基板の表示領域に第1のマイクロレンズを形成し、同じ工程で、シール材と重なる領域に第2のマイクロレンズを形成する。そのため、第1の基板上の表示領域には第1のマイクロレンズに起因する凹凸ができ、シール材と重なる領域には第2のマイクロレンズに起因する凹凸ができる。したがって、シール材と重なる領域に第2のマイクロレンズが設けられていない場合と比べて、表示領域とシール材と重なる領域とに亘って平坦化層を形成する工程において、平坦化層の表面に大きな段差が生じることが抑えられるので、平坦化層の表面を平坦化する工程において平坦化層の平坦性を向上できる。これにより、電気光学層が配置される第1の基板と第2の基板との間のギャップの均一性を向上できるので、電気光学装置の表示品質を向上させることができる。 According to the method of this application example, the first microlens is formed in the display region of the first substrate, and the second microlens is formed in the region overlapping with the sealing material in the same process. Therefore, unevenness due to the first microlens is formed in the display region on the first substrate, and unevenness due to the second microlens is formed in the region overlapping with the sealing material. Therefore, compared to the case where the second microlens is not provided in the region overlapping with the sealing material, in the step of forming the planarizing layer over the display region and the region overlapping with the sealing material, the surface of the planarizing layer is formed. Since the occurrence of a large step is suppressed, the flatness of the planarization layer can be improved in the step of planarizing the surface of the planarization layer. Thereby, the uniformity of the gap between the first substrate and the second substrate on which the electro-optic layer is disposed can be improved, and the display quality of the electro-optic device can be improved.
また、第2のマイクロレンズの集光度は第1のマイクロレンズの集光度よりも小さいので、シール材と重なる領域における単位面積当たりの光が通過する面積は、表示領域における単位面積当たりの光が通過する面積よりも大きくなる。したがって、第2のマイクロレンズの集光度が第1のマイクロレンズの集光度と同じ場合と比べて、光硬化性樹脂からなるシール材を光で硬化させる際に、シール材内に硬化が十分でない部分や未硬化部分が生じにくくなる。これにより、シール材の内部に配置された電気光学層への水分の侵入が抑えられるので、電気光学装置の信頼性を向上させることができる。 In addition, since the concentration of the second microlens is smaller than that of the first microlens, the area through which light per unit area in the region overlapping with the sealing material passes is the light per unit area in the display region. It becomes larger than the passing area. Therefore, compared with the case where the condensing degree of the second microlens is the same as the condensing degree of the first microlens, when the sealing material made of the photocurable resin is cured with light, the sealing material is not sufficiently cured. Parts and uncured parts are less likely to occur. Thereby, since the penetration | invasion of the water | moisture content to the electro-optical layer arrange | positioned inside a sealing material is suppressed, the reliability of an electro-optical apparatus can be improved.
さらに、第1の基板に第1のマイクロレンズと第2のマイクロレンズとを同一の工程で形成することができるので、第1のマイクロレンズを形成する工程の前にシール材と重なる領域に溝部を形成する工程を有する場合と比べて、工程を少なくすることができる。そして、第1のマイクロレンズを形成する工程では溝部による段差が生じていないので、段差に起因するレジストの塗りムラや塗り残しの発生を抑えることができる。 Further, since the first microlens and the second microlens can be formed on the first substrate in the same process, the groove portion is formed in the region overlapping with the sealing material before the process of forming the first microlens. The number of steps can be reduced as compared with the case of having the step of forming. In the step of forming the first microlens, there is no step due to the groove portion, so that it is possible to suppress the occurrence of resist coating unevenness or unpainted due to the step.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。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、縮小、あるいは誇張して表示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. The drawings to be used are appropriately enlarged, reduced or exaggerated so that the part to be described can be recognized. In addition, illustrations of components other than those necessary for the description may be omitted.
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。 In the following embodiments, for example, when “on the substrate” is described, the substrate is disposed so as to be in contact with the substrate, or is disposed on the substrate via another component, or the substrate. It is assumed that a part is arranged so as to be in contact with each other and a part is arranged via another component.
(第1の実施形態)
<電気光学装置>
ここでは、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(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。
(First embodiment)
<Electro-optical device>
Here, as an electro-optical device, an active matrix liquid crystal device including a thin film transistor (TFT) as a pixel switching element will be described as an example. This liquid crystal device can be suitably used, for example, as a light modulation element (liquid crystal light valve) of a projection display device (projector) described later.
まず、第1の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置について、図1、図2、および図3を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図である。図2は、第1の実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図3は、第1の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。詳しくは、図3は、図1のA−A’線に沿った概略断面図である。 First, a liquid crystal device as an electro-optical device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. Specifically, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 1.
図1および図3に示すように、第1の実施形態に係る液晶装置1は、第1の基板としての素子基板20と、素子基板20に対向配置された第2の基板としての対向基板30と、シール材42と、液晶層40とを備えている。素子基板20と対向基板30とは、対向配置されている。図1に示すように、素子基板20は対向基板30よりも大きく、両基板は、対向基板30の縁部に沿って額縁状に配置されたシール材42を介して接合されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
液晶層40は、素子基板20と対向基板30との間におけるシール材42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、例えば光硬化性(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。シール材42は、素子基板20と対向基板30とを接合する機能とともに、液晶層40への水分の侵入を抑止する機能を有する。
The
シール材42は、シール領域Sに配置されている。シール材42の内側には、遮光層22(26、32)が設けられている。遮光層22(26、32)は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなる。遮光層22(26、32)は額縁状の周縁部を有しており、遮光層22(26、32)の周縁部と重なるように、ダミー領域Dが配置されている。
The
ダミー領域Dの内側は、複数の画素Pが配列された表示領域Eとなっている。表示領域Eは、液晶装置1において実質的に表示に寄与する領域である。一方、ダミー領域Dは実質的に表示に寄与しない領域である。シール領域Sは、表示領域Eおよびダミー領域Dの周囲を囲むように配置されている。
Inside the dummy area D is a display area E in which a plurality of pixels P are arranged. The display area E is an area that substantially contributes to display in the
画素Pは、例えば、略矩形状を有し、表示領域E内にマトリックス状に配列されている。遮光層22(26、32)は、表示領域Eにおいて、複数の画素Pを平面的に区画するように、例えば格子状に設けられている。 The pixels P have, for example, a substantially rectangular shape, and are arranged in a matrix in the display area E. The light shielding layer 22 (26, 32) is provided, for example, in a lattice shape in the display region E so as to partition the plurality of pixels P in a plane.
素子基板20の第1辺に沿って形成されたシール材42の表示領域Eと反対側には、第1辺に沿ってデータ線駆動回路51および複数の外部接続端子54が設けられている。また、その第1辺に対向する他の第2辺に沿ったシール材42の表示領域E側には、検査回路53が設けられている。さらに、これらの2辺と直交し互いに対向する他の2辺に沿ったシール材42の内側には、走査線駆動回路52が設けられている。
A data
検査回路53が設けられた第1辺のシール材42の内側には、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。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、複数の外部接続端子54に接続されている。また、対向基板30の角部には、素子基板20と対向基板30との間で電気的導通をとるための上下導通部56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。
A plurality of
以下の説明では、データ線駆動回路51が設けられた第1辺に沿った方向をX方向とし、この第1辺と直交し互いに対向する他の2辺に沿った方向をY方向とする。X方向は、図1のA−A’線に沿った方向である。遮光層22(26、32)は、X方向とY方向とに沿った格子状に設けられている。画素Pは、遮光層22によって格子状に区画され、X方向とY方向とに沿ったマトリックス状に配列されている。
In the following description, the direction along the first side where the data line driving
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。なお、本明細書では、液晶装置1の対向基板30側表面の法線方向(Z方向)から見ることを「平面視」という。
Further, a direction perpendicular to the X direction and the Y direction and directed upward in FIG. In this specification, viewing from the normal direction (Z direction) of the surface of the
図2に示すように、表示領域Eには、走査線2とデータ線3とが互いに交差するように形成され、走査線2とデータ線3との交差に対応して画素Pが設けられている。画素Pのそれぞれには、画素電極28と、スイッチング素子としてのTFT24(Thin Film Transistor:薄膜トランジスター)とが設けられている。
As shown in FIG. 2, in the display area E, the
TFT24のソース電極(図示しない)は、データ線駆動回路51から延在するデータ線3に電気的に接続されている。データ線3には、データ線駆動回路51(図1参照)から画像信号(データ信号)S1、S2、…、Snが線順次で供給される。TFT24のゲート電極(図示しない)は、走査線駆動回路52から延在する走査線2の一部である。走査線2には、走査線駆動回路52から走査信号G1、G2、…、Gmが線順次で供給される。TFT24のドレイン電極(図示しない)は、画素電極28に電気的に接続されている。
A source electrode (not shown) of the
画像信号S1、S2、…、Snは、TFT24を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線3を介して画素電極28に所定のタイミングで書き込まれる。このようにして画素電極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は、対向基板30に設けられた共通電極34(図3参照)との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。
The image signals S1, S2,..., Sn are written to the
なお、保持された画像信号S1、S2、…、Snがリークするのを防止するため、走査線2に沿って形成された容量線4と画素電極28との間に蓄積容量5が形成され、液晶容量と並列に配置されている。このように、各画素Pの液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶の配向状態が変化する。これにより、液晶層40(図3参照)に入射した光が変調されて階調表示が可能となる。
In order to prevent the retained image signals S1, S2,..., Sn from leaking, a
液晶層40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。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1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。
The liquid crystal constituting the
図3に示すように、素子基板20は、マイクロレンズアレイ基板10と、光路長調整層21と、遮光層22と、絶縁層23と、スイッチング素子のTFT24と、絶縁層25と、遮光層26と、絶縁層27と、画素電極28と、配向膜29とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
マイクロレンズアレイ基板10は、基板11と、透光層14とを備えている。基板11は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する無機材料からなる。基板11は、液晶層40側の面に形成された凹部12と凹部13とを有している。凹部12および凹部13は、その底部側から液晶層40側に向かって広がるように形成されている。
The
凹部12は、表示領域Eとダミー領域Dとに配置されている。表示領域Eには、複数の凹部12が画素Pに対応して配置されている。また、ダミー領域Dには、複数の凹部12が、表示領域Eにおける凹部12の配置ピッチと略同一の配置ピッチで配置されている。凹部13は、シール領域Sに配置されている。
The
透光層14は、基板11上に表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとに亘って設けられている。透光層14は、凹部12および凹部13を埋め込むように形成されている。透光層14は、光透過性を有し、基板11とは異なる屈折率を有する材料からなる。より具体的には、透光層14は、基板11よりも光屈折率の高い無機材料からなる。このような無機材料としては、例えばSiON、Al2O3などが挙げられる。
The
透光層14を形成する材料で凹部12を埋め込むことにより、第1のマイクロレンズとしての凸状のマイクロレンズML1が構成される。また、透光層14を形成する材料で凹部13を埋め込むことにより、第2のマイクロレンズとしての凸状のマイクロレンズML2が構成される。マイクロレンズML2の集光度は、マイクロレンズML1の集光度よりも小さい。本実施形態では、透光層14の材料がマイクロレンズML1,ML2のレンズ材料となる。
By embedding the
透光層14は凹部12および凹部13の深さよりも厚く形成されており、透光層14の表面は略平坦な面となっている。すなわち、透光層14は、凹部12および凹部13を埋めてマイクロレンズML1およびマイクロレンズML2を構成する部分と、基板11の上面とマイクロレンズML1およびマイクロレンズML2とを覆う平坦化層の役割を果たす部分と有している。
The
詳細は後述するが、表示領域Eの外側に凹部12が配置されたダミー領域Dを設けることで、表示領域Eの外縁部において、透光層14の表面、すなわちマイクロレンズアレイ基板10の表面の平坦性が向上する。これにより、表示領域Eにおいて液晶層40の層厚をより均一にでき、入射光の屈折などの光学条件を同じにできるので、液晶装置1の画像品質を向上させることができる。
Although details will be described later, by providing a dummy region D in which the
また、シール領域Sに凹部13を設けることで、基板11上に透光層14の材料を配置した際に、シール領域S、ダミー領域D、および表示領域Eに亘って透光層14の表面の段差が抑えられるので、凹部13が設けられていない場合と比べて透光層14の表面をより容易に平坦化することができ、その結果、透光層14の表面の平坦性も向上する。これにより、マイクロレンズアレイ基板10の全領域に亘って表面の平坦性を向上させることができる。
Further, by providing the
光路長調整層21は、マイクロレンズアレイ基板10を覆うように設けられている。光路長調整層21は、光透過性を有し、例えば、基板11とほぼ同じ屈折率を有する無機材料からなる。光路長調整層21は、マイクロレンズML1から遮光層22までの距離を所望の値に合わせる機能を有する。したがって、光路長調整層21の層厚は、光の波長に応じたマイクロレンズML1の焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。
The optical path
遮光層22は、光路長調整層21上に設けられている。遮光層22は、上層の遮光層26に平面視で重なるように格子状に形成されている。遮光層22および遮光層26は、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。遮光層22は、TFT24の少なくともチャネル領域と平面視で重なっている。遮光層22および遮光層26が設けられていることにより、TFT24への光の入射が抑制される。遮光層22に囲まれた領域(開口部22a内)、および、遮光層26に囲まれた領域(開口部26a内)は、平面視で互いに重なっており光が透過する領域となる。
The
絶縁層23は、光路長調整層21と遮光層22とを覆うように設けられている。絶縁層23は、例えば、SiO2などの無機材料からなる。
The insulating
TFT24は、絶縁層23上に設けられている。TFT24は、画素電極28を駆動するスイッチング素子である。TFT24は、図示しない半導体層、ゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極で構成されている。半導体層には、ソース領域、チャネル領域、およびドレイン領域が形成されている。チャネル領域とソース領域、又は、チャネル領域とドレイン領域との界面にはLDD(Lightly Doped Drain)領域が形成されていてもよい。
The
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絶縁層25の一部(ゲート絶縁膜)を介して形成されている。図示を省略するが、ゲート電極は、下層側に配置された走査線にコンタクトホールを介して電気的に接続されており、走査信号が印加されることによってTFT24をオン/オフ制御している。
The gate electrode is formed on the
絶縁層25は、絶縁層23とTFT24とを覆うように設けられている。絶縁層25は、例えば、SiO2などの無機材料からなる。絶縁層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。絶縁層25により、TFT24によって生じる表面の凹凸が緩和される。絶縁層25上には、遮光層26が設けられている。そして、絶縁層25と遮光層26とを覆うように、無機材料からなる絶縁層27が設けられている。
The insulating
画素電極28は、絶縁層27上に、画素Pに対応して設けられている。画素電極28は、遮光層22の開口部22aおよび遮光層26の開口部26aに平面視で重なる領域に配置されている。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る。配向膜29は、画素電極28を覆うように設けられている。
The
なお、TFT24と、TFT24に電気信号を供給する電極や配線など(図示しない)とは、平面視で遮光層22および遮光層26に重なる領域に設けられている。これらの電極や配線などが遮光層22および遮光層26を兼ねる構成であってもよい。
Note that the
対向基板30は、基板31と、遮光層32と、保護層33と、共通電極34と、配向膜35とを備えている。基板31は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料からなる。遮光層32は、素子基板20の遮光層22および遮光層26に平面視で重なるように格子状に形成されている。遮光層32に囲まれた領域(開口部32a内)は、光が透過する領域となる。
The
保護層33は、基板31と遮光層32とを覆うように設けられている。共通電極34は、保護層33を覆うように設けられている。共通電極34は、複数の画素Pに跨って形成されている。共通電極34は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電膜からなる。配向膜35は、共通電極34を覆うように設けられている。液晶層40は、素子基板20側の配向膜29と対向基板30側の配向膜35との間に封入されている。
The
なお、保護層33は共通電極34の液晶層40に面する表面が平坦となるように、遮光層32を覆うものであって、必須な構成要素ではなく、例えば、導電性の遮光層32を直接覆うように共通電極34を形成してもよい。
The
第1の実施形態に係る液晶装置1では、例えば光源などから発せられた光は、マイクロレンズML1,ML2を備える素子基板20(基板11)側から入射し、マイクロレンズML1,ML2によって集光される。例えば、基板11側から表示領域E内のマイクロレンズML1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ML1をそのまま直進し、液晶層40を通過して対向基板30側に射出される。
In the
表示領域E内で入射光L1よりも外側の平面視で遮光層22と重なる領域からマイクロレンズML1の周縁部に入射した入射光L2は、仮にそのまま直進した場合、破線で示すように遮光層22で遮光されてしまうが、基板11と透光層14との間の光屈折率の差により、画素Pの平面的な中心側へ屈折する。液晶装置1では、このように直進した場合に遮光層22で遮光されてしまう入射光L2も、マイクロレンズML1の集光作用により遮光層22の開口部22a内に入射させて液晶層40を通過させることができる。この結果、対向基板30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。
In the display area E, the incident light L2 incident on the peripheral edge of the microlens ML1 from a region overlapping the
一方、シール領域S内のマイクロレンズML2は、凹部13の平面的な中心に平坦部13b(図4(a)参照)を有しており、この平坦部13bに入射した入射光L1は、マイクロレンズML2をそのまま直進し、シール材42を通過して対向基板30側に射出される。また、マイクロレンズML2の曲面部13a(図4(a)参照)に入射した入射光L2は、基板11と透光層14との間の光屈折率の差により、凹部13の平面的な中心側へ屈折する。なお、ダミー領域D内のマイクロレンズML1に入射する光(図示省略)は、遮光層22,26,32により遮光される。
On the other hand, the microlens ML2 in the seal region S has a
<マイクロレンズ>
続いて、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10が有するマイクロレンズML1,ML2の構成について、図4を参照して説明する。図4は、第1の実施形態に係るマイクロレンズの構成を示す概略図である。詳しくは、図4(a)はマイクロレンズML1およびマイクロレンズML2の模式平面図であり、図4(b)はマイクロレンズML1とマイクロレンズML2とを比較して示す模式断面図である。
<Micro lens>
Next, the configuration of the microlenses ML1 and ML2 included in the
図4(a)に示すように、表示領域Eおよびダミー領域Dにおいては、マイクロレンズML1(凹部12)がマトリックス状に配列されている。シール領域Sにおいては、マイクロレンズML2(凹部13)が、表示領域EのX方向に沿った1辺および表示領域EのY方向に沿った1辺に沿って配列されている。凹部12および凹部13は、平面視で略円形である。平面視した凹部13の面積は、凹部12の面積よりも大きい。したがって、マイクロレンズML2のレンズ径は、マイクロレンズML1のレンズ径よりも大きい。
As shown in FIG. 4A, in the display area E and the dummy area D, the microlenses ML1 (recesses 12) are arranged in a matrix. In the seal region S, the microlenses ML2 (recesses 13) are arranged along one side along the X direction of the display region E and one side along the Y direction of the display region E. The
X方向およびY方向において隣り合う凹部12同士および隣り合う凹部13同士は、図4(a)に示すように互いに接していてもよいし、離間されていてもよい。X方向およびY方向で構成される表示領域Eの対角線方向であるW方向において隣り合う凹部12同士および隣り合う凹部13同士の間は離間されている。
The
W方向において隣り合う凹部12同士の間、すなわち各凹部12の四隅は基板11の上面であり、この部分を11aとする。また、W方向において隣り合う凹部13同士の間、すなわち各凹部13の四隅も基板11の上面であり、この部分を11bとする。遮光層22、26、32(図3参照)は、X方向およびY方向において隣り合うマイクロレンズML1(凹部12)同士の境界と重なるように配置される。
Between the
なお、図3および図4(a)では、マイクロレンズアレイ基板10の構成をわかりやすく示すため、シール領域SにマイクロレンズML2を2列しか図示していないが、実際にはシール領域SにマイクロレンズML2が配列された多数の列を有しているものとする。
3 and 4 (a), only two rows of microlenses ML2 are shown in the seal region S in order to show the configuration of the
図4(b)では、表示領域EにおけるマイクロレンズML1のW方向に沿った断面とシール領域SにおけるマイクロレンズML2のW方向に沿った断面とを比較して示している。図4(b)に示すように、マイクロレンズML1(凹部12)は、曲面部12aと平坦部12bとを有している。平坦部12bは、凹部12の平面的な中心に位置する部分である。平坦部12bは、X方向とY方向とで構成される平面に略平行で略平坦な部分であり、集光作用を有していない。曲面部12aは、平坦部12bの周囲を囲む球面等の曲面で構成される部分であり、集光作用を有している。
In FIG. 4B, a cross section along the W direction of the microlens ML1 in the display area E and a cross section along the W direction of the microlens ML2 in the seal area S are shown in comparison. As shown in FIG. 4B, the micro lens ML1 (concave portion 12) has a
Z方向に沿って平坦部12bに入射する光は、光L1のようにマイクロレンズML1をそのまま直進する。Z方向に沿って曲面部12aに入射する光は、集光作用により、光L2のようにマイクロレンズML1の平面的な中心に向かって集光される。なお、凹部12の形状は、後述するレンズ面形成工程におけるマスク層60の開口部61(図6参照)の大きさやエッチングを施す時間等によって異なる場合があり、凹部12が平坦部12bを有しておらず曲面部12aのみで構成されていてもよい。
The light incident on the
マイクロレンズML2(凹部13)は、曲面部13aと平坦部13bとを有している。平坦部13bは、凹部13の平面的な中心に位置する部分である。平坦部13bは、X方向とY方向とで構成される平面に略平行で略平坦な部分であり、集光作用を有していない。曲面部13aは、平坦部13bの周囲を囲む球面等の曲面で構成される部分であり、集光作用を有している。曲面部13aの断面を球面に近似した時の曲率半径は、曲面部12aの断面を球面に近似した時の曲率半径と略同一である。なお、対角線方向(W方向)において隣り合う凹部13同士の間の部分は平坦な上面である部分11bとなっているので、この部分に入射する光は光L1と同様にそのまま直進する。
The microlens ML2 (concave portion 13) has a
凹部13における単位面積当たりの平坦部13bの面積は、凹部12における単位面積当たりの平坦部12bの面積よりも大きい。したがって、マイクロレンズML2では、マイクロレンズML1と比べて、入射する光のうちマイクロレンズML2をそのまま直進する光L1の量が多い。すなわち、シール材42(図3参照)が配置されたシール領域Sにおける単位面積当たりの光が通過する面積は、液晶層40(図3参照)が配置された表示領域Eにおける単位面積当たりの光が通過する面積よりも大きい。換言すれば、マイクロレンズML2の集光度は、マイクロレンズML1の集光度よりも小さい。
The area of the
基板11のうち、基板11の上面から凹部12および凹部13の底部までの厚さに対応する部分11cには、凹部12および凹部13を埋め込む透光層14の材料(レンズ材料)と、隣り合う凹部12同士の間および隣り合う凹部13同士の間に残された基板11の材料とが存在する。この基板11の部分11cにおいて、凹部12が形成された表示領域Eにおける基板11の材料の単位体積当たりの密度と、凹部13が形成されシール領域Sにおける基板11の材料の単位体積当たりの密度とが略同一であることが好ましい。換言すれば、表示領域Eにおけるレンズ材料の単位体積当たりの密度と、シール領域Sにおけるレンズ材料の単位体積当たりの密度とが略同一であることが好ましい。また、そのため、シール領域Sにおいて隣り合う凹部13同士の間の距離13dは、表示領域Eにおいて隣り合う凹部12同士の間の距離12dよりも大きいことが好ましい。
Of the
上述した通り、マイクロレンズML2のレンズ径(凹部13の径)はマイクロレンズML1のレンズ径(凹部12の径)よりも大きい。したがって、隣り合う凹部13同士の間の部分11bの面積を隣り合う凹部12同士の間の部分11aの面積よりも大きくすることで、シール領域Sにおける基板11の単位体積当たりの密度と表示領域Eにおける基板11の単位体積当たりの密度とを略同一にすることができる。なお、凹部12が形成されたダミー領域Dにおける基板11の単位体積当たりの密度は、表示領域Eにおける基板11の単位体積当たりの密度と略同一となる。
As described above, the lens diameter of the microlens ML2 (diameter of the recess 13) is larger than the lens diameter of the microlens ML1 (diameter of the recess 12). Therefore, the density per unit volume of the
<電気光学装置の製造方法>
次に、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10の製造方法を含む液晶装置1の製造方法について説明する。図5は、第1の実施形態に係る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。詳しくは、図5の各図は、図1のA−A’線に沿った断面図に相当する。図6は、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造に用いるマスクの構成を示す概略平面図である。
<Method of manufacturing electro-optical device>
Next, a manufacturing method of the
なお、図示しないが、マイクロレンズアレイ基板10の製造工程では、マイクロレンズアレイ基板10を複数枚取りできる大型の基板(マザー基板)で加工が行われ、最終的にそのマザー基板を切断して個片化することにより、複数のマイクロレンズアレイ基板10が得られる。したがって、以下に説明する各工程では個片化する前のマザー基板の状態で加工が行われるが、ここでは、マザー基板の中の個別のマイクロレンズアレイ基板10に対する加工について説明する。
Although not shown, in the manufacturing process of the
まず、図5(a)に示すように、石英などからなる光透過性を有する基板11の上面に、例えば、多結晶シリコンなどで、マスク層60を形成する。マスク層60は、例えば、化学気相成膜法(CVD:Chemical Vapor Deposition)、スパッタリング法などを用いて形成できる。続いて、例えば、スピンコート法によりマスク層60上にレジストを塗布してレジスト層64を形成する。そして、フォトリソグラフィ法によりレジスト層64をパターニングして、レジスト層64に開口部65と開口部66とを形成する。開口部65と開口部66とは、図6に示すマスク層60の開口部61と開口部62とのそれぞれに対応して形成される。
First, as shown in FIG. 5A, a
次に、図5(b)に示すように、レジスト層64をエッチング用マスクとしてマスク層60にドライエッチング処理を施す。これにより、マスク層60の開口部65と重なる領域に開口部61が形成され、開口部66と重なる領域に開口部62が形成される。ドライエッチング処理が終了した後、マスク層60からレジスト層64を除去する。
Next, as shown in FIG. 5B, the
図6は、基板11上に形成されたマスク層60を上方から見た平面図である。図6において、後の工程で凹部12および凹部13が形成される位置を破線で示す。図6に示すように、マスク層60において、開口部61は、凹部12が形成される位置に対応して表示領域Eとダミー領域Dとに設けられる。開口部61は、凹部12の平面的な中心となる位置に配置される。したがって、表示領域Eにおいては、開口部61は画素Pの平面的な中心となる位置に配置される。開口部62は、凹部13が形成される位置に対応してシール領域Sに設けられる。開口部62は、凹部13の平面的な中心となる位置に配置される。開口部62の開口面積は、開口部61の開口面積よりも大きい。
FIG. 6 is a plan view of the
次に、図5(c)に示すように、基板11に凹部12および凹部13を形成する。第1の実施形態では、図5(b)に示すマスク層60を介して基板11に、例えばフッ酸溶液などのエッチング液を用いた、ウエットエッチングなどの等方性エッチング処理を施す。このエッチング処理により、基板11が上面側から開口部61および開口部62を中心として等方的にエッチングされる。この結果、図5(c)に示すように、表示領域Eとダミー領域Dとに開口部61に対応して凹部12が形成され、基板11のシール領域Sに開口部62に対応して凹部13が形成される。
Next, as shown in FIG. 5C, the
このエッチング処理において、凹部12は平面視で開口部61を中心として同心円状に形成され、凹部13は開口部62を中心として同心円状に形成される。開口部61の端部からの平面方向(X方向およびY方向)におけるエッチング量H1と、開口部62の端部からの平面方向におけるエッチング量H2とは略同一である(図6参照)。したがって、平面視した凹部13の面積は凹部12の面積よりも大きくなり、凹部13の平坦部13bの面積は凹部12の平坦部12bの面積よりも大きくなる(図4(b)参照)。なお、凹部12は、平坦部12bがなく曲面部12aのみの状態で形成されていてもよい。
In this etching process, the
また、エッチング処理において、開口部61における基板11の上面からの厚さ方向(Z方向)のエッチング量と、開口部62における基板11の上面からの厚さ方向のエッチング量とは略同一である。したがって、凹部12の深さと凹部13の深さとは略同一となる。エッチング処理が終了した後、基板11からマスク層60を除去する。
In the etching process, the etching amount in the thickness direction (Z direction) from the upper surface of the
なお、エッチング処理においては、表示領域Eにおいて隣り合う凹部12同士の間に基板11の部分11aが残り、シール領域Sにおいて隣り合う凹部13同士の間に基板11の部分11bが残っている状態でエッチング処理を停止する。基板11の上面である部分11a,11bがなくなるまでエッチング処理を行ってしまうと、エッチング処理中にマスク層60の浮きが生じて基板11からマスク層60が剥がれてしまうおそれがある。
In the etching process, the
また、エッチング処理が終了した状態で、基板11の上面から凹部12および凹部13の底部までの厚さに対応する部分11c(図4(b)参照)において、凹部12が形成された表示領域Eにおける基板11の単位体積当たりの密度と、凹部13が形成されシール領域Sにおける基板11の単位体積当たりの密度とが略同一であることが好ましい。この理由については、次の平坦化処理の工程で説明する。なお、凹部12が形成されたダミー領域Dにおける基板11の単位体積当たりの密度は、表示領域Eにおける基板11の単位体積当たりの密度と略同一となる。
In the state where the etching process is completed, the display region E in which the
次に、図5(d)に示すように、基板11の全領域を覆い凹部12と凹部13とを埋め込むように、光透過性を有し、基板11よりも高い屈折率を有する無機材料からなる透光層14を形成する。透光層14は、例えばCVD法を用いて形成することができる。透光層14は基板11の上面に堆積するように形成されるため、透光層14の上層の部分14aは基板11の凹部12および凹部13に起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。
Next, as shown in FIG. 5 (d), an inorganic material having optical transparency and a higher refractive index than that of the
ここで、基板11のシール領域Sに凹部13が形成されていない場合、シール領域Sでは透光層14が表示領域Eおよびダミー領域Dよりも高く盛り上がるように形成されるため、透光層14の上面に大きな段差が生じることとなる。シール領域Sに凹部13が形成されておらず、かつ、ダミー領域Dが設けられていない場合は、表示領域Eとシール領域Sとの間に大きな段差が生じることとなる。本実施形態では、表示領域Eとシール領域Sとの間に凹部12が形成されたダミー領域Dが設けられ、シール領域Sに凹部13が形成されているので、このような透光層14の上面の大きな段差が抑えられる。
Here, when the
また、上述したように、表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとで基板11の単位体積当たりの密度が略同一であると、基板11の凹凸が反映された透光層14の上層の部分14aにおいても、表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとで透光層14の単位体積当たりの密度が略同一となる。なお、ダミー領域Dおよび表示領域Eには凹部12が形成されるため、ダミー領域Dと表示領域Eとにおける透光層14の単位体積当たりの密度は略同一となる。
Further, as described above, if the density per unit volume of the
次に、図5(d)に示す透光層14に対して平坦化処理を施す。平坦化処理では、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理などを用いて、透光層14の上層の凹凸が形成された部分14aを研磨して除去することにより、透光層14の上面を平坦化する。
Next, a planarization process is performed on the
このとき、シール領域Sに凹部13が形成されていない場合、透光層14の上面に大きな段差ができてしまい、透光層14の上面の平坦化処理の工数が増加するとともに、十分な平坦性を得ることが困難であるという課題がある。本実施形態では、このような透光層14の上面の大きな段差が抑えられるので、平坦化処理の工数を低減できるとともに、透光層14の上面の平坦性を向上できる。
At this time, when the
さらに、表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとで透光層14の上層の部分14aにおける単位体積当たりの密度が略同一であると、CMP処理で研磨して除去される透光層14の単位体積当たりの密度が、表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとで略同一となる。そのため、表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとで透光層14の単位体積当たりの密度が異なる場合と比べて、透光層14の上面の平坦性をより向上させることができる。
Further, if the density per unit volume in the
透光層14に平坦化処理を施した結果、図5(e)に示すように、透光層14の上面が平坦化されて、マイクロレンズアレイ基板10が完成する。マイクロレンズアレイ基板10において、凹部12に透光層14が埋め込まれてマイクロレンズML1が構成され、凹部13に透光層14が埋め込まれてマイクロレンズML2が構成される。
As a result of performing the planarization process on the
以降の工程は、詳細な図示を省略し、図3を参照して説明する。次に、公知の技術を用いて、マイクロレンズアレイ基板10上に、光路長調整層21と、遮光層22と、絶縁層23と、TFT24と、絶縁層25と、遮光層26と、絶縁層27と、画素電極28と、配向膜29とを順に形成して素子基板20を得る。また、基板31上に、遮光層32と、保護層33と、共通電極34と、配向膜35とを順に形成して対向基板30を得る。
Subsequent steps will be described with reference to FIG. Next, using a known technique, the optical path
次に、素子基板20と対向基板30との間のシール領域Sに、例えば紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤をシール材42として配置して、シール材42に、例えば素子基板20側から紫外光を照射する。マイクロレンズML2を通過する紫外光の一部は、図3に示すL1のように直進してシール材42を通過し、一部はL2のように集光されてシール材42を通過する。紫外光の照射により、シール材42が硬化して素子基板20と対向基板30とが接合されて、液晶装置1が完成する。
Next, an adhesive such as an ultraviolet curable epoxy resin is disposed as a
以上述べたように、本実施形態に係る液晶装置1では、シール領域Sにも凹部13を設けることにより、マイクロレンズアレイ基板10(透光層14)の上面の平坦性を向上させている。
As described above, in the
透光層14の表面の平坦性を向上させる方法としては、特許文献1に記載のようにシール領域Sに溝部を設ける方法が提案されているが、この方法では、シール領域Sに溝部を形成するエッチング工程と、表示領域Eに凹部12を形成するエッチング工程とが別々の工程となるため、エッチング工程が増加してしまう。また、凹部12を形成する工程において、エッチング用のマスク層60をパターニングするために、例えばスピンコート法によりマスク層60上にレジストを塗布する際に、基板11の凹部12が形成される面に先に形成された溝部により段差が生じているため、段差の角部でレジストの濡れ広がりが阻害されて塗りムラや塗り残し(十分に塗布されていない部分)ができるおそれがある。
As a method for improving the flatness of the surface of the
さらに、特許文献1に記載の方法では、基板11上に透光層14を形成した際の上面の段差を抑えることはできるが、透光層14の上面に平坦化処理を施す際に、凹部12が形成された表示領域Eと溝部が形成されたシール領域Sとでは単位体積当たりの透光層14の密度が異なるため、十分な平坦性が得られにくいと考えられる。
Furthermore, in the method described in
本実施形態に係る液晶装置1の製造方法では、表示領域Eに凹部12を形成する工程で、同一のマスク層60を用いたエッチング処理によりシール領域Sに凹部13を形成するので、特許文献1に記載の方法と比べて工数を低減できる。また、基板11上にマスク層60を形成する際に、基板11に先に形成された溝部による段差が生じていないので、段差に起因するレジストの塗りムラや塗り残しの発生が抑えられる。さらに、透光層14の上面に平坦化処理を施す際に、凹部12が形成された表示領域Eと凹部13が形成されたシール領域Sとで単位体積当たりの透光層14の密度が略同一であるため、平坦性を向上させることができる。
In the method of manufacturing the
ところで、透光層14の表面の平坦性を向上させるためだけであれば、基板11のシール領域Sにも表示領域Eと同様の凹部12を形成する方法が考えられる。そうすれば、容易に基板11の単位面積当たりの密度を表示領域E、ダミー領域D、およびシール領域Sに亘って略同一にでき、透光層14の単位体積当たりの密度もダミー領域D、およびシール領域Sに亘って略同一にできる。しかしながら、シール領域Sにも表示領域Eと同様の凹部12を形成すると、以下に述べるように別の課題が生じてしまうこととなる。
By the way, if it is only for improving the flatness of the surface of the
図14を参照して、基板11のシール領域Sに表示領域Eと同様の凹部12を形成した場合と、本実施形態とを比較して説明する。図14は、比較例に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。図14に示す液晶装置9は、本実施形態に係る液晶装置1に対して、基板11のシール領域Sに凹部12が形成されている点、すなわちシール領域SにマイクロレンズML1を備えている点が異なるが、それ以外の構成は同じである。
With reference to FIG. 14, the case where the recessed
図14に示すように、比較例に係る液晶装置9は、素子基板20にマイクロレンズアレイ基板10Cを備えている。マイクロレンズアレイ基板10Cは、表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域SとにマイクロレンズML1を備えている。シール領域SにもマイクロレンズML1を備えているので、素子基板20側からシール領域Sに入射する光は表示領域Eに入射する光と同様に集光される。そのため、シール材42を硬化させる工程でシール領域Sに紫外光を照射すると、紫外光はマイクロレンズML1により集光されてシール材42を通過する。
As shown in FIG. 14, the liquid crystal device 9 according to the comparative example includes a
マイクロレンズML1で集光された場合のシール材42における単位面積当たりの紫外光が通過する面積は、本実施形態に係る液晶装置1におけるマイクロレンズML2で集光された場合のシール材42における単位面積当たりの紫外光が通過する面積よりも小さい。したがって、液晶装置9においてシール材42のうち紫外光が照射されないため硬化しない部分の面積は、液晶装置1においてシール材42のうち紫外光が照射されないため硬化しない部分の面積よりも大きくなる。そのため、シール材42内の硬化が十分でない部分や未硬化部分から、シール材42の内部に配置された液晶層40に水分が侵入して液晶層40が劣化し、液晶装置9の信頼性低下を招いてしまうという課題がある。
The area through which the ultraviolet light per unit area in the sealing
これに対して、本実施形態に係る液晶装置1の構成によれば、比較例に係る液晶装置9と比べて、シール材42内に硬化が十分でない部分や未硬化部分が生じにくくなる。その結果、シール材42の内部に配置された液晶層40への水分の侵入が抑えられるので、液晶装置1の信頼性を向上させることができる。
On the other hand, according to the configuration of the
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る液晶装置は、マイクロレンズアレイ基板の構成が異なる点以外は、第1の実施形態とほぼ同様の構成を有している。ここでは、主にマイクロレンズアレイ基板の構成および製造方法について、第1の実施形態に対する相違点を説明する。図7は、第2の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。図8は、第2の実施形態に係るマイクロレンズの構成を示す概略図である。詳しくは、図8は第2の実施形態に係るマイクロレンズML1のW方向に沿った断面とマイクロレンズML2のW方向に沿った断面とを比較して示す模式断面図である。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
(Second Embodiment)
The liquid crystal device according to the second embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment except that the configuration of the microlens array substrate is different. Here, the difference from the first embodiment will be mainly described with respect to the configuration and manufacturing method of the microlens array substrate. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the liquid crystal device according to the second embodiment. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a configuration of a microlens according to the second embodiment. Specifically, FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of the microlens ML1 according to the second embodiment along the W direction and a cross section of the microlens ML2 along the W direction. Constituent elements common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
<マイクロレンズアレイ基板>
図7に示すように、第2の実施形態に係る液晶装置1Aは、素子基板20と、対向基板30と、シール材42と液晶層40とを備えている。第2の実施形態に係る素子基板20は、マイクロレンズアレイ基板10Aを備えている。第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Aは、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10に対して、凸部16からなるマイクロレンズML1および凸部17からなるマイクロレンズML2を有している点が異なっている。
<Microlens array substrate>
As shown in FIG. 7, the
第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Aは、基板15と透光層18とを備えている。基板15は、例えばSiONなどの光透過性を有する無機材料からなる。基板15の液晶層40側の面には、凸部16と凸部17とが基板15と一体で設けられている。
A
第2の実施形態では、凸部16が第1のマイクロレンズとしてのマイクロレンズML1であり、凸部17が第2のマイクロレンズとしてのマイクロレンズML2である。したがって、本実施形態では、基板15の材料がマイクロレンズML1,ML2のレンズ材料となる。
In the second embodiment, the
マイクロレンズML1(凸部16)は、表示領域Eとダミー領域Dとに配置されている。マイクロレンズML2(凸部17)は、シール領域Sに配置されている。マイクロレンズML2の集光度は、マイクロレンズML1の集光度よりも小さい。マイクロレンズML1の厚さ(凸部16の高さ)とマイクロレンズML2の厚さ(凸部17の高さ)とは略同一であることが好ましいが、マイクロレンズML2がマイクロレンズML1よりも厚く形成されていてもよい。 The microlens ML1 (convex portion 16) is disposed in the display area E and the dummy area D. The microlens ML2 (convex portion 17) is disposed in the seal region S. The condensing degree of the microlens ML2 is smaller than the condensing degree of the microlens ML1. The thickness of the microlens ML1 (the height of the convex portion 16) and the thickness of the microlens ML2 (the height of the convex portion 17) are preferably substantially the same, but the microlens ML2 is thicker than the microlens ML1. It may be formed.
図示は省略するが、マイクロレンズML1(凸部16)およびマイクロレンズML2(凸部17)は、平面視で略矩形である。平面視した凸部17の面積は、凸部16の面積よりも大きい。したがって、マイクロレンズML2のレンズ径(矩形状の対角線の長さ)はマイクロレンズML1のレンズ径(矩形状の対角線の長さ)よりも大きい。なお、マイクロレンズML1およびマイクロレンズML2の平面的な配置は、第1の実施形態と同じである。
Although illustration is omitted, the microlens ML1 (convex portion 16) and the microlens ML2 (convex portion 17) are substantially rectangular in plan view. The area of the
透光層18は、基板15上に表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとに亘って設けられている。透光層18は、基板15を覆い、凸部16同士の間および凸部17同士の間を埋め込むように形成されている。透光層18は、光透過性を有し、凸部16および凸部17よりも光屈折率の低いSiO2などの無機材料からなる。透光層18の表面は、略平坦な面となっている。透光層18は、マイクロレンズアレイ基板10Aにおける平坦化層の役割も有している。
The
図8に示すように、マイクロレンズML1(凸部16)およびマイクロレンズML2(凸部17)は略球面状に形成されている。マイクロレンズML2の曲率半径R2はマイクロレンズML1の曲率半径R1よりも大きい。したがって、マイクロレンズML2の焦点距離はマイクロレンズML1の焦点距離よりも長い。 As shown in FIG. 8, the microlens ML1 (convex portion 16) and the microlens ML2 (convex portion 17) are formed in a substantially spherical shape. The curvature radius R2 of the microlens ML2 is larger than the curvature radius R1 of the microlens ML1. Therefore, the focal length of the microlens ML2 is longer than the focal length of the microlens ML1.
図7に示すように、第2の実施形態に係るマイクロレンズML1は、第1の実施形態に係るマイクロレンズML1と同様に、マイクロレンズML1の周縁部に入射し遮光層22で遮光されてしまう光L2を開口部22a内に入射させて、光の利用効率を高める役割を果たす。また、第2の実施形態に係るマイクロレンズML2は、第1の実施形態に係るマイクロレンズML2と同様に、マイクロレンズアレイ基板10A(透光層18)の表面の平坦性を向上させる役割を果たす。
As shown in FIG. 7, the microlens ML <b> 1 according to the second embodiment enters the peripheral portion of the microlens ML <b> 1 and is shielded by the
マイクロレンズML2の焦点位置はマイクロレンズML1の焦点位置よりも遠くなるので、マイクロレンズML2の周縁部に入射した入射光L2が凸部17の平面的な中心側へ屈折する角度は、マイクロレンズML1の周縁部に入射した入射光L2が凸部16の平面的な中心側へ屈折する角度よりも小さい。これにより、シール材42が配置されたシール領域Sにおける単位面積当たりの光が通過する面積は、液晶層40が配置された表示領域Eにおける単位面積当たりの光が通過する面積よりも大きくなる。
Since the focal position of the microlens ML2 is farther than the focal position of the microlens ML1, the angle at which the incident light L2 incident on the peripheral edge of the microlens ML2 is refracted toward the planar center of the
なお、図7では、シール領域SにマイクロレンズML2を2列しか図示していないが、実際にはシール領域SにマイクロレンズML2が配列された多数の列を有しているものとする。 In FIG. 7, only two rows of microlenses ML2 are shown in the seal region S, but in actuality, it is assumed that the seal region S has a number of rows in which the microlenses ML2 are arranged.
図8に示すように、透光層18のうち凸部16および凸部17の高さに対応する部分18aには、凸部16および凸部17のレンズ材料(基板15の材料)と、隣り合う凸部16同士の間および隣り合う凸部17同士の間を埋め込む透光層18の材料とが存在する。この透光層18の部分18aにおいて、表示領域Eにおける凸部16のレンズ材料の単位体積当たりの密度と、シール領域Sにおける凸部17のレンズ材料の単位体積当たりの密度とが略同一であることが好ましい。また、そのため、シール領域Sにおいて隣り合う凸部17同士の間の距離17dは、表示領域Eにおいて隣り合う凸部16同士の間の距離16dよりも大きいことが好ましい。なお、ダミー領域D(図7参照)における凸部16のレンズ材料の単位体積当たりの密度は、表示領域Eにおける凸部16のレンズ材料の単位体積当たりの密度と略同一となる。
As shown in FIG. 8, a
<電気光学装置の製造方法>
次に、第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Aの製造方法を含む液晶装置1Aの製造方法について説明する。図9は、第2の実施形態に係る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。図9の各図は、図1のA−A’線に沿った断面図に相当する。
<Method of manufacturing electro-optical device>
Next, a manufacturing method of the
まず、図9(a)に示すように、SiONなどからなる光透過性を有する基板15の上面に、レジスト層75を形成する。レジスト層75は、例えば、露光部分が現像により除去されるポジ型の感光性レジストで形成される。レジスト層75は、例えば、スピンコート法やロールコート法などで形成することができる。
First, as shown in FIG. 9A, a resist
続いて、遮光部71と遮光部72とを有するマスク70を介して、レジスト層75を露光する。遮光部71は、凸部16が形成される位置に対応して、表示領域Eとダミー領域Dとに設けられる。遮光部72は、凸部17が形成される位置に対応して、シール領域Sに設けられる。レジスト層75のうち、マスク70の遮光部71と重なる領域および遮光部72と重なる領域以外の領域が露光される。
Subsequently, the resist
次に、図9(b)に示すように、レジスト層75のうち露光された部分を現像して除去する。これにより、レジスト層75のうち、マスク70の遮光部71と重なった第1の部分76aと、マスク70の遮光部72と重なった第2の部分77aとが基板15上に残留する。第1の部分76aおよび第2の部分77aの平面形状は略矩形である。
Next, as shown in FIG. 9B, the exposed portion of the resist
なお、第1の部分76aおよび第2の部分77aの平面形状を円形など他の形状としてもよい。このようにすると、後の工程で形成されるマイクロレンズML1(凸部16)およびマイクロレンズML2(凸部17)の平面形状も、第1の部分76aおよび第2の部分77aの平面形状と同様となる。
The planar shape of the
次に、第1の部分76aと第2の部分77aとを、リフロー処理して加熱することにより軟化(溶融)させる。溶融した第1の部分76aと第2の部分77aとは、流動状態となり、表面張力の作用で表面が曲面状に変形する。これにより、図9(c)に示すように、基板15上に残留した第1の部分76aから略球面状の凸部76が形成され、同様に基板15上に残留した第2の部分77aから略球面状の凸部77が形成される。なお、曲面状に形成された凸部76および凸部77の厚さ(高さ)は、図9(a)に示す工程において形成されたレジスト層75の厚さよりも厚くなる場合がある。
Next, the
なお、レジスト層75から凸部76および凸部77の形状に加工する方法として、上記のリフロー処理する方法以外の方法を用いてもよい。例えば、グレイスケールマスクや面積階調マスクを用いて露光する方法、多段露光する方法などを用いて、レジスト層75から凸部76および凸部77の形状に加工することができる。
As a method for processing the resist
次に、図9(d)に示すように、凸部76および凸部77と基板15とに上方側から、例えば、ドライエッチングなどの異方性エッチングを施す。これにより、レジストからなる凸部76および凸部77が徐々に除去され、凸部76および凸部77の除去に伴って基板15の露出する部分がエッチングされる。この結果、凸部76および凸部77の形状が基板15に転写されて、基板15に凸部16と凸部17とが形成される。なお、異方性エッチングにおいて、凸部76および凸部77(レジスト層75)と基板15とを略同一のレートでエッチングできる条件とすることで、凸部76および凸部77と凸部16および凸部17とをそれぞれ略同一の形状とすることができる。
Next, as shown in FIG. 9D, anisotropic etching such as dry etching is performed on the
次に、図9(e)に示すように、凸部16および凸部17が形成された基板15を覆うように、光透過性を有し、凸部16および凸部17のレンズ材料(基板15の材料)よりも低い屈折率を有する無機材料からなる透光層18を形成する。透光層18は、例えばCVD法を用いて形成することができる。透光層18は凸部16および凸部17が形成された基板15の上に堆積するように形成されるため、透光層18の上層の部分18bは凸部16および凸部17に起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。
Next, as shown in FIG. 9 (e), the lens material (substrate) having light transmittance is provided so as to cover the
ここでは、上述したように、表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとで凸部16および凸部17のレンズ材料の単位体積当たりの密度が略同一であると、透光層18の上層の部分18bにおいても、表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとで透光層18の材料の単位体積当たりの密度が略同一となる。
Here, as described above, when the density per unit volume of the lens material of the
次に、図9(e)に示す透光層18に対してCMP処理などの平坦化処理を施し、透光層18の上層の凹凸が形成された部分18bを研磨して除去することにより、透光層18の上面を平坦化する。
Next, the light-transmitting
このとき、シール領域Sに凸部17が形成されているため、凸部17が形成されていない場合に生じるような透光層18の上面の大きな段差が抑えられるので、平坦化処理の工数を低減できるとともに、透光層18の上面の平坦性を向上できる。
At this time, since the
さらに、表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとで凸部16および凸部17のレンズ材料の単位体積当たりの密度が略同一であると、CMP処理で研磨して除去される透光層18の上層の部分18bにおける透光層18の材料の単位体積当たりの密度が、表示領域Eおよびダミー領域Dとシール領域Sとで略同一となる。そのため、透光層18の上面の平坦性をより向上させることができる。
Further, if the density per unit volume of the lens material of the
透光層18に平坦化処理を施した結果、図7に示すように、透光層18の上面が平坦化されて、マイクロレンズアレイ基板10Aが完成する。以降の工程は、第1の実施形態と同様であり、素子基板20と対向基板30との間のシール領域Sに、紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤をシール材42として配置して、シール材42に素子基板20側から紫外光を照射して硬化させる。
As a result of performing the planarization process on the
第2の実施形態に係る液晶装置1Aにおいても、シール材42が配置されたシール領域Sにおける単位面積当たりの光が通過する面積は、液晶層40が配置された表示領域Eにおける単位面積当たりの光が通過する面積よりも大きい。そのため、シール材42内に硬化が十分でない部分や未硬化部分が生じにくくなり、シール材42の内部に配置された液晶層40への水分の侵入が抑えられるので、液晶装置1Aの信頼性を向上させることができる。
Also in the
(第3の実施形態)
第3の実施形態に係る液晶装置は、シール領域SにおけるマイクロレンズML2の配置が異なる点以外は、第1の実施形態とほぼ同様の構成を有している。図10は、第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略平面図である。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
(Third embodiment)
The liquid crystal device according to the third embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment except that the arrangement of the microlenses ML2 in the seal region S is different. FIG. 10 is a schematic plan view showing the configuration of the microlens array substrate according to the third embodiment. Constituent elements common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
<マイクロレンズアレイ基板>
図10に示すように、第3の実施形態に係る液晶装置1Bは、マイクロレンズアレイ基板10Bを備えている。マイクロレンズアレイ基板10Bは、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10と同様に、表示領域Eおよびダミー領域Dに設けられたマイクロレンズML1(凹部12)と、シール領域Sに設けられたマイクロレンズML2(凹部13)とを有している。
<Microlens array substrate>
As shown in FIG. 10, the
マイクロレンズアレイ基板10Bは、シール領域Sにおいて、表示領域EのY方向に沿った1辺に沿って、複数のマイクロレンズML2が一列に配置された第1の列M1と、第1の列M1と隣り合うように表示領域EのY方向に沿った1辺に沿って複数のマイクロレンズML2が一列に配置された第2の列M2と、を有している。表示領域E側に位置する第1の列M1に含まれるマイクロレンズML2と、第1の列M1の表示領域Eとは反対側に位置する第2の列M2に含まれるマイクロレンズML2とは、Y方向に相互にずれて配置されている。
The
また、マイクロレンズアレイ基板10Bは、表示領域EのX方向に沿った1辺に沿って、複数のマイクロレンズML2が一列に配置された第1の列N1と、第1の列N1と隣り合うように表示領域EのX方向に沿った1辺に沿って複数のマイクロレンズML2が一列に配置された第2の列N2と、を有している。表示領域E側に位置する第1の列N1に含まれるマイクロレンズML2と、第1の列N1の表示領域Eとは反対側に位置する第2の列N2に含まれるマイクロレンズML2とは、X方向に相互にずれて配置されている。第1の列M1と第2の列M2とのずれ量、および第1の列N1と第2の列N2とのずれ量は、例えば、マイクロレンズML2の配置ピッチの略1/2程度である。
The
マイクロレンズML2の集光度はマイクロレンズML1の集光度よりも小さいとはいえ、シール材42に紫外光を照射して硬化させる際に、マイクロレンズML2の集光効果によりシール領域S内に通過する光が強くなる部分と弱くなる部分とが生じてしまう。通過する光が強くなる部分と弱くなる部分とは、シール領域S内においてマイクロレンズML2毎に同じように分布する。通過する光が弱くなる部分ができることで、シール材42内に硬化が十分でない部分や未硬化部分が生じるおそれがあり、このような場合これらの部分では水分が侵入し易くなる。
Although the condensing degree of the microlens ML2 is smaller than the condensing degree of the microlens ML1, it passes through the seal region S due to the condensing effect of the microlens ML2 when the sealing
第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Bでは、Y方向に沿った第1の列M1と第2の列M2とが相互にずれて配置され、X方向に沿った第1の列N1と第2の列N2とが相互にずれて配置されている。そのため、万一シール材42内に硬化が十分でない部分や未硬化部分が生じてしまった場合でも、第1の列M1,N1と第2の列M2,N2とを相互にずらすことで、これらの未硬化部分も相互にずれて配置される。
In the
したがって、これらの未硬化部分から水分が侵入した場合、シール材42内の水分が侵入し易い部分が相互にずれて配置されていることで、第1の実施形態のように列がずれて配置されていない場合と比べて、水分の侵入経路を複雑にして長くできるので、シール材42の内側への水分の侵入をより効果的に抑えることができる。
Therefore, when moisture enters from these uncured portions, the portions where the moisture easily enters in the sealing
第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Bは、第1の実施形態で用いたマスク層60(図6参照)において、開口部62の列の配置を上述の第1の列M1,N1、第2の列M2,N2と同様に相互にずらすことで、製造できる。
In the
なお、図10では、マイクロレンズML2の列として、第1の列M1,N1および第2の列M2,N2のみを図示しているが、実際にはシール領域SにマイクロレンズML2が配列された多数の列を有しており、互いに隣り合う列同士でマイクロレンズML2が相互にずれて配置されているものとする。 In FIG. 10, only the first row M1, N1 and the second row M2, N2 are shown as the row of the microlens ML2, but actually the microlens ML2 is arranged in the seal region S. It is assumed that there are a large number of rows, and the microlenses ML2 are arranged so as to be shifted from each other in rows adjacent to each other.
第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Bの構成は、第2の実施形態のマイクロレンズML1(凸部16)およびマイクロレンズML2(凸部17)にも適用でき、同様の効果を得ることができる。
The configuration of the
(第4の実施形態)
第4の実施形態に係る液晶装置は、対向基板30にもマイクロレンズが設けられている以外は、第1の実施形態とほぼ同様の構成を有している。図11は、第4の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。図11は、図1のA−A’線に沿った断面図に相当する。図12は、第4の実施形態に係る液晶装置のシール領域Sを示す部分拡大図である。詳しくは、図12(a)は液晶装置のシール領域Sを示す部分断面図であり、図12(b)は液晶装置のシール領域Sを示す部分平面図である。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
(Fourth embodiment)
The liquid crystal device according to the fourth embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment except that the
<電気光学装置>
図11に示すように、第4の実施形態に係る液晶装置1Cは、素子基板20と、対向基板30Aと、シール材42と、液晶層40とを備えている。素子基板20は、第1の実施形態と同様のマイクロレンズアレイ基板10を有している。第4の実施形態に係る対向基板30Aは、マイクロレンズアレイ基板31Aを有している。
<Electro-optical device>
As shown in FIG. 11, the
マイクロレンズアレイ基板31Aは、凹部12と凹部13Aとが設けられた基板11と透光層14とを有しており、これらにより構成された第3のマイクロレンズとしてのマイクロレンズML1と、第4のマイクロレンズとしてのマイクロレンズML2Aとを有している。マイクロレンズアレイ基板10のマイクロレンズML1(凹部12)とマイクロレンズアレイ基板31AのマイクロレンズML1(凹部12)とは、平面形状および断面形状が略同一であり、表示領域Eおよびダミー領域Dにおいて平面視で互いに重なるように配置されている。
The
第4の実施形態に係る液晶装置1Cでは、対向基板30Aにもマイクロレンズアレイ基板31Aを備えているので、素子基板20側から入射しマイクロレンズアレイ基板10のマイクロレンズML1で屈折した光が、マイクロレンズアレイ基板31AのマイクロレンズML1で再び屈折する。これにより、マイクロレンズアレイ基板10のマイクロレンズML1で集光された光の光軸をマイクロレンズアレイ基板31AのマイクロレンズML1で揃えて対向基板30A側へ射出することができる。
In the
マイクロレンズアレイ基板31AのマイクロレンズML2A(凹部13A)の平面形状および断面形状は、マイクロレンズアレイ基板10のマイクロレンズML2(凹部13)と略同一である。マイクロレンズアレイ基板31AのマイクロレンズML2A(凹部13A)は、マイクロレンズアレイ基板10のマイクロレンズML2(凹部13)に対して、平面的な配置が異なっており、少なくとも一方向にずれて配置されている。
The planar shape and the cross-sectional shape of the microlens ML2A (
図12(a),(b)に示すように、本実施形態では、マイクロレンズアレイ基板31AのマイクロレンズML2Aは、マイクロレンズアレイ基板10のマイクロレンズML2に対して、X方向およびY方向の2方向にずれて配置されている。マイクロレンズML2AとマイクロレンズML2とが相互にずれて配置されることで、マイクロレンズML2Aの平面的な中心位置とマイクロレンズML2の平面的な中心位置とがずれて配置される。
As shown in FIGS. 12A and 12B, in this embodiment, the microlens ML2A of the
第4の実施形態に係る液晶装置1Cでは、図12(a)に示すように、シール材42を硬化させる際に、素子基板20側と対向基板30A側との双方の側から紫外光を照射すると、マイクロレンズML2(凹部13)の平坦部13b(図4(b)参照)に入射する紫外光L1とマイクロレンズML2Aの平坦部13bに入射する紫外光L1とは、シール材42における異なる位置に入射する。換言すれば、マイクロレンズML2AとマイクロレンズML2とで、それぞれの集光効果により光が通過しない領域あるいは光量が少ない領域が平面的にずれることとなる。
In the
そのため、マイクロレンズML2AとマイクロレンズML2とがずれて配置されていない場合と比べて、シール材42において紫外光が通過する領域を大きくし、光が通過しない領域あるいは光量が少ない領域を小さくすることができる。これにより、シール材42内に硬化が十分でない部分や未硬化部分が生じることをより効果的に抑えることができる。
Therefore, as compared with the case where the microlens ML2A and the microlens ML2 are not shifted from each other, the region through which the ultraviolet light passes in the sealing
なお、マイクロレンズML2AとマイクロレンズML2とは、少なくとも1方向にずれて配置されていればよいが、2方向にずれて配置されていることが好ましい。また、マイクロレンズML2AとマイクロレンズML2とをずらす量は、マイクロレンズML2AおよびマイクロレンズML2の配置ピッチの1/2程度であることが好ましい。このようにずらすことで、万一シール材42内に硬化が十分でない部分や未硬化部分が生じてしまった場合でも、X方向およびY方向の双方からの水分の侵入経路を長くできるので、シール材42の内側への水分の侵入をより効果的に抑えることができる。
Note that the microlens ML2A and the microlens ML2 only need to be shifted in at least one direction, but are preferably shifted in two directions. Further, the amount by which the microlens ML2A and the microlens ML2 are shifted is preferably about ½ of the arrangement pitch of the microlens ML2A and the microlens ML2. By shifting in this way, even if an insufficiently cured portion or an uncured portion is generated in the sealing
第4の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板31Aは、第1の実施形態で用いたマスク層60(図6参照)において、開口部62の列の配置をずらすことで製造できる。
The
なお、本実施形態では、マイクロレンズアレイ基板10のマイクロレンズML1とマイクロレンズアレイ基板31AのマイクロレンズML1とが同じ形状であり、マイクロレンズアレイ基板10のマイクロレンズML2とマイクロレンズアレイ基板31AのマイクロレンズML2Aとが同じ形状であるとしたが、このような構成に限定されない。マイクロレンズアレイ基板10のマイクロレンズML1とマイクロレンズアレイ基板31AのマイクロレンズML1とが異なる形状であってもよいし、マイクロレンズアレイ基板10のマイクロレンズML2とマイクロレンズアレイ基板31AのマイクロレンズML2Aとが異なる形状であってもよい。
In the present embodiment, the microlens ML1 of the
(第5の実施形態)
<電子機器>
次に、第5の実施形態に係る電子機器について図13を参照して説明する。図13は、第5の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図である。
(Fifth embodiment)
<Electronic equipment>
Next, an electronic apparatus according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration of a projector as an electronic apparatus according to the fifth embodiment.
図13に示すように、第5の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクター(投射型表示装置)100は、偏光照明装置110と、2つのダイクロイックミラー104,105と、3つの反射ミラー106,107,108と、5つのリレーレンズ111,112,113,114,115と、3つの液晶ライトバルブ121,122,123と、クロスダイクロイックプリズム116と、投射レンズ117とを備えている。
As shown in FIG. 13, a projector (projection display device) 100 as an electronic apparatus according to the fifth embodiment includes a
偏光照明装置110は、例えば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101と、インテグレーターレンズ102と、偏光変換素子103とを備えている。ランプユニット101と、インテグレーターレンズ102と、偏光変換素子103とは、システム光軸Lに沿って配置されている。
The
ダイクロイックミラー104は、偏光照明装置110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105は、ダイクロイックミラー104を透過した緑色光(G)を反射させ、青色光(B)を透過させる。
The
ダイクロイックミラー104で反射した赤色光(R)は、反射ミラー106で反射した後にリレーレンズ115を経由して液晶ライトバルブ121に入射する。ダイクロイックミラー105で反射した緑色光(G)は、リレーレンズ114を経由して液晶ライトバルブ122に入射する。ダイクロイックミラー105を透過した青色光(B)は、3つのリレーレンズ111,112,113と2つの反射ミラー107,108とで構成される導光系を経由して液晶ライトバルブ123に入射する。
The red light (R) reflected by the
光変調素子としての透過型の液晶ライトバルブ121,122,123は、クロスダイクロイックプリズム116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121,122,123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116に向けて射出される。
The transmissive liquid crystal
クロスダイクロイックプリズム116は、4つの直角プリズムが貼り合わされて構成されており、その内面には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117によってスクリーン130上に投射され、画像が拡大されて表示される。
The cross
液晶ライトバルブ121は、上述した各実施形態の液晶装置1,1A,1B,1Cのいずれかが適用されたものである。液晶ライトバルブ121は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ122,123も同様である。
The liquid crystal
第5の実施形態に係るプロジェクター100の構成によれば、複数の画素Pが高精細に配置されていても、入射した色光を効率よく利用可能な液晶装置1,1A,1B,1Cを備えているので、品質が高く明るいプロジェクター100を提供することができる。
According to the configuration of the
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。 The above-described embodiments merely show one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied within the scope of the present invention. As modifications, for example, the following can be considered.
(変形例1)
上記の実施形態に係る液晶装置1,1A,1B,1Cは、マイクロレンズML2,ML2Aを構成する凹部13,13Aが曲面部13aと平坦部13bとを有する構成、またはマイクロレンズML2を構成する凸部17が略球面状である構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、凹部13,13Aや凸部17が楕円球面などの他の形状であっても、マイクロレンズML2,ML2Aの集光度がマイクロレンズML1の集光度よりも小さくなる形状であれば、上記の実施形態と同様の効果が得られる。
(Modification 1)
In the
(変形例2)
第4の実施形態に係る液晶装置1Cは、マイクロレンズアレイ基板10およびマイクロレンズアレイ基板31Aに、第1の実施形態に係るマイクロレンズML1(凹部12),ML2(凹部13),ML2A(凹部13A)を備えた構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、マイクロレンズアレイ基板10およびマイクロレンズアレイ基板31Aに、第2の実施形態に係るマイクロレンズML1(凸部16),ML2(凸部17),ML2A(凸部17)を備えた構成であってもよい。このような構成であっても、上記の実施形態と同様の効果が得られる。
(Modification 2)
The
(変形例3)
上記の実施形態に係る液晶装置1,1A,1B,1Cは、表示領域Eとダミー領域DとにマイクロレンズML1を備え、シール領域SにマイクロレンズML2,ML2Aを備えた構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、シール領域Sの外側にも、表示領域Eと同様にマイクロレンズML1を備えていてもよい。このような構成にすれば、マイクロレンズアレイ基板の平坦性をより向上させることができる。
(Modification 3)
The
(変形例4)
上記の実施形態に係る液晶装置1,1A,1B,1Cは、表示領域Eとシール領域Sとの間にダミー領域Dを有していたが、本発明はこのような形態に限定されず、ダミー領域Dを有していない構成であってもよい。液晶装置1,1A,1B,1Cがダミー領域Dを有していない場合でも、シール領域SにマイクロレンズML2,ML2Aが設けられているため、透光層14,18を形成した際の表面の段差が抑えられるので、平坦性を向上できる。しかしながら、ダミー領域Dを有していると、表示領域Eにおける外縁部と中央部との平坦性をより向上できる。
(Modification 4)
The
(変形例5)
上記の実施形態に係る液晶装置1,1A,1B,1Cでは、表示領域EにおいてマイクロレンズML1がマトリックス状に配列された構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。マイクロレンズML1の配列は、画素Pの配列に対応して、例えば、ハニカム状の配列など異なる配列であってもよい。
(Modification 5)
In the
(変形例6)
上記の実施形態に係る液晶装置1,1A,1B,1Cでは、表示領域Eにおいて一つのマイクロレンズML1が一つの画素Pに対応して設けられた構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3つの画素Pが画像を形成する際の一つの単位となる場合などに、一つのマイクロレンズML1が赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3つの画素Pに対応して設けられた構成としてもよい。
(Modification 6)
In the
(変形例7)
上記の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,31Aを適用可能な電気光学装置は、液晶装置に限定されない。マイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,31Aは、液晶装置以外の電気光学装置にも応用することができ、例えば、撮像素子(イメージセンサー)を有する撮像装置に応用することができる。マイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,31Aを備えた撮像装置では、撮像素子に入射する光をマイクロレンズML1によって集光することができる。撮像素子としては、CCD(Charge Coupled Device)型が挙げられる。
(Modification 7)
An electro-optical device to which the
(変形例8)
上記の実施形態に係る液晶装置1,1A,1B,1Cは、入射する光の利用効率を高める手段としてマイクロレンズを備えていたが、本発明はこのような形態に限定されない。本発明は、入射する光の利用効率を高める手段として、基板に形成された溝部で構成されるプリズムを備えている場合にも適用可能である。
(Modification 8)
The
(変形例9)
上記の実施形態に係る液晶装置1,1A,1B,1Cを適用可能な電子機器は、プロジェクター100に限定されない。液晶装置1,1A,1B,1Cは、例えば、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)や直視型のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)、または電子ブック、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。
(Modification 9)
The electronic apparatus to which the
1,1A,1B,1C…液晶装置(電気光学装置)、12b…平坦部、13b…平坦部、14,18…透光層、20…素子基板(第1の基板)、30,30A…対向基板(第2の基板)、40…液晶層(電気光学層)、42…シール材、100…プロジェクター(電子機器)、E…表示領域、ML1…第1のマイクロレンズ,第3のマイクロレンズ、ML2…第2のマイクロレンズ、ML2A…第4のマイクロレンズ、S…シール領域。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1の基板に対向配置された第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に設けられ、環状に形成された光硬化性樹脂からなるシール材と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間における前記シール材で囲まれた空間に配置された電気光学層と、を備え、
前記第1の基板は、表示領域に設けられた複数の第1のマイクロレンズと、前記シール材と重なる領域に設けられた複数の第2のマイクロレンズと、を有し、
前記複数の第2のマイクロレンズの集光度は、前記複数の第1のマイクロレンズの集光度よりも小さく、
前記第1のマイクロレンズおよび前記第2のマイクロレンズは平坦部を有しており、
前記第2のマイクロレンズの単位面積当たりの前記平坦部の面積は、前記第1のマイクロレンズの単位面積当たりの前記平坦部の面積よりも大きいことを特徴とする電気光学装置。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite to the first substrate;
A sealing material provided between the first substrate and the second substrate and made of a photocurable resin formed in an annular shape;
An electro-optic layer disposed in a space surrounded by the sealing material between the first substrate and the second substrate,
The first substrate includes a plurality of first microlenses provided in a display area, and a plurality of second microlenses provided in an area overlapping with the sealing material,
The concentration of the plurality of second microlenses is smaller than the concentration of the plurality of first microlenses,
The first microlens and the second microlens have a flat portion,
An electro-optical device, wherein an area of the flat portion per unit area of the second microlens is larger than an area of the flat portion per unit area of the first microlens.
前記シール材と重なる領域における前記複数の第2のマイクロレンズを構成するレンズ材料の単位体積当たりの密度は、前記表示領域における前記複数の第1のマイクロレンズを構成するレンズ材料の単位体積当たりの密度と略同一であることを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1,
The density per unit volume of the lens material constituting the plurality of second microlenses in the region overlapping with the sealing material is determined per unit volume of the lens material constituting the plurality of first microlenses in the display region. An electro-optical device having substantially the same density.
前記第2のマイクロレンズのレンズ径は、前記第1のマイクロレンズのレンズ径よりも大きく、
隣り合う前記第2のマイクロレンズ同士の間隔は、隣り合う前記第1のマイクロレンズのレンズ同士の間隔よりも大きいことを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 2,
The lens diameter of the second microlens is larger than the lens diameter of the first microlens,
The electro-optical device, wherein an interval between adjacent second microlenses is larger than an interval between adjacent lenses of the first microlens.
前記シール材と重なる領域に、前記表示領域の1辺に沿って複数の前記第2のマイクロレンズが一列に配置された第1の列と、前記第1の列と隣り合うように前記1辺に沿って複数の前記第2のマイクロレンズが一列に配置された第2の列と、を有し、
前記第1の列に含まれる前記第2のマイクロレンズと前記第2の列に含まれる前記第2のマイクロレンズとは、前記1辺に沿った方向に相互にずれて配置されていることを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to any one of claims 1 to 3,
A first row in which a plurality of the second microlenses are arranged in a row along one side of the display region in a region overlapping with the sealing material, and the one side so as to be adjacent to the first row A plurality of second microlenses arranged in a row along a second row,
The second microlens included in the first row and the second microlens included in the second row are arranged so as to be shifted from each other in the direction along the one side. Electro-optical device characterized.
前記第2の基板は、前記表示領域に形成された複数の第3のマイクロレンズと、前記シール材と重なる領域に形成され前記第3のマイクロレンズの集光度よりも小さい集光度を有する複数の第4のマイクロレンズと、を有し、
前記第2のマイクロレンズと前記第4のマイクロレンズとは、平面視で少なくとも一方向に相互にずれて配置されていることを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1,
The second substrate has a plurality of third microlenses formed in the display area and a plurality of third microlenses formed in an area overlapping with the sealing material and having a light collection degree smaller than the light collection degree of the third microlens. A fourth microlens,
The electro-optical device, wherein the second microlens and the fourth microlens are arranged so as to be shifted from each other in at least one direction in a plan view.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013149176A JP6179235B2 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Electro-optical device and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013149176A JP6179235B2 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Electro-optical device and electronic apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015022100A JP2015022100A (en) | 2015-02-02 |
JP6179235B2 true JP6179235B2 (en) | 2017-08-16 |
Family
ID=52486614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013149176A Expired - Fee Related JP6179235B2 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | Electro-optical device and electronic apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6179235B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016151735A (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | セイコーエプソン株式会社 | Lens array substrate, electro-optic device, electronic apparatus, and method for manufacturing lens array substrate |
JP6743865B2 (en) | 2018-10-30 | 2020-08-19 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid crystal device and electronic equipment |
US11685180B2 (en) * | 2019-08-19 | 2023-06-27 | Crane & Co., Inc. | Micro-optic security device with zones of color |
JP7081616B2 (en) * | 2020-03-16 | 2022-06-07 | セイコーエプソン株式会社 | Optical boards, electro-optics, and electronic devices |
JP7200979B2 (en) * | 2020-07-28 | 2023-01-10 | セイコーエプソン株式会社 | liquid crystal devices and electronic devices |
JP7243692B2 (en) * | 2020-07-28 | 2023-03-22 | セイコーエプソン株式会社 | liquid crystal devices and electronic devices |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4207599B2 (en) * | 2003-02-24 | 2009-01-14 | ソニー株式会社 | Manufacturing method of liquid crystal panel |
JP2012088418A (en) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device, projection type display device and method for manufacturing liquid crystal device |
-
2013
- 2013-07-18 JP JP2013149176A patent/JP6179235B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015022100A (en) | 2015-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6221480B2 (en) | Electro-optical device, method of manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus | |
JP6880701B2 (en) | Electro-optics and electronic equipment | |
JP6111601B2 (en) | Microlens array substrate, microlens array substrate manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus | |
JP6337604B2 (en) | Electro-optical device manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus | |
JP6175761B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
US10241363B2 (en) | Lens array substrate, method of manufacturing lens array substrate, electro-optical device, and electronic apparatus | |
JP6398164B2 (en) | Microlens array substrate manufacturing method, microlens array substrate, electro-optical device, and electronic apparatus | |
JP6299431B2 (en) | Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic device | |
JP6179235B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2018072757A (en) | Microlens array substrate and method for manufacturing the same, electro-optical device, and method for manufacturing the same, and electronic apparatus | |
JP2016151735A (en) | Lens array substrate, electro-optic device, electronic apparatus, and method for manufacturing lens array substrate | |
JP6111600B2 (en) | Manufacturing method of microlens array substrate | |
JP6398361B2 (en) | Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic device | |
JP6414256B2 (en) | Microlens array substrate, microlens array substrate manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus | |
JP2014102268A (en) | Microlens array substrate, electro-optic device, and electronic equipment | |
JP2015049468A (en) | Manufacturing method of microlens array substrate, and manufacturing method of electro-optic device | |
JP6237070B2 (en) | Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic device | |
JP6318946B2 (en) | Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic device | |
JP6299493B2 (en) | Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic device | |
JP2018072756A (en) | Microlens array substrate and method for manufacturing the same, electro-optical device and method for manufacturing the same, and electronic apparatus | |
JP2015094879A (en) | Manufacturing method for microlens array substrate, electro-optical device, and electronic device | |
JP2015210464A (en) | Electro-optic device, method for manufacturing electro-optic device, and electronic equipment | |
JP2015087571A (en) | Method for manufacturing microlens array substrate, microlens array substrate, electro-optic device, and electronic equipment | |
JP2015203744A (en) | Electro-optic device and electronic equipment | |
JP2015049412A (en) | Electro-optic device, method for manufacturing electro-optic device, and electronic equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150113 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160314 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160617 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20160624 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170307 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170411 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170516 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170530 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170620 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170703 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6179235 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |