JP6806184B2 - 電気光学装置用基板、電気光学装置、および電子機器 - Google Patents
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Description
図1は、本発明を適用した電気光学装置100の平面図である。図2は、図1に示す電気光学装置100の断面図である。図1および図2に示すように、電気光学装置100では、素子基板10と対向基板20とが所定の隙間を介してシール材107によって貼り合わされており、素子基板10と対向基板20とが対向している。シール材107は対向基板20の外縁に沿うように枠状に設けられており、素子基板10と対向基板20との間でシール材107によって囲まれた領域に液晶層等の電気光学層80が配置されている。従って、電気光学装置100は液晶装置として構成されている。シール材107は、光硬化性を備えた接着剤、あるいは光硬化性および熱硬化性を備えた接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。素子基板10および対向基板20はいずれも四角形であり、電気光学装置100の略中央には、表示領域10aが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材107も略四角形に設けられ、シール材107の内周縁と表示領域10aの外周縁との間には、矩形枠状の周辺領域10bが設けられている。
図3は、図1に示す電気光学装置100において隣り合う複数の画素の平面図である。図4は、図3に示す構成要素のうち、走査線3a、データ線6a、中継電極7b、および画素電極9a等のレイアウトを示す平面図である。図5は、図3から画素電極9aおよび中継電極7bの図示を省略した状態の平面図である。図6は、図1に示す電気光学装置100のF−F′断面図である。なお、図3、図4および図5では、各層を以下の線で表してある。また、図3、図4および図5では、互いの端部が平面視で重なり合う層については、層の形状等が分かりやすいように、端部の位置をずらしてある。また、図6では、コンタクトホール43aの位置をずらして示してある。
遮光層8a=細くて長い破線
半導体層1a=細くて短い点線
走査線3a=太い実線
ドレイン電極4a=細い実線
データ線6aおよび中継電極6b=細い一点鎖線
容量線5a=太い一点鎖線
中継電極7b=細い二点鎖線
画素電極9a=太い破線
図7は、図2に示す素子基板10の第1レンズ14および第2レンズ15の断面構成を模式的に示す説明図である。図8は、図7に示す第2レンズ15とコンタクトホール43a、44aとの平面的な位置関係等を示す説明図である。
図9は、図7等に示す第1レンズ14の製造方法を示す工程断面図である。なお、素子基板10を製造するには、第1基板19より大型の石英基板からなるマザー基板を用いる。但し、以下の説明では、マザー基板についても第1基板19として説明する。素子基板10の製造工程において、第1レンズ14を形成するには、まず、図9に示すマスク形成工程ST1において、第1基板19の一方面19sにエッチングマスク61を形成する。エッチングマスク61では、第1レンズ14の形成領域と重なる領域が開口部610になっている。次に、エッチング工程ST2では、エッチングマスク61の開口部610から第1基板19の一方面19sをエッチングし、第1レンズ用凹面191を形成し、その後、エッチングマスク61を除去する。エッチング工程ST2では、ウエットエッチングおよびドライエッチングのいずれを利用してもよい。本形態では、エッチング工程ST2において、ふっ酸を含むエッチング液を用いてウエットエッチングを行う。
図10は、図7等に示す第2レンズ15の製造方法を示す工程断面図である。素子基板10の製造工程において、第2レンズ15を形成するには、まず、中継電極7bおよび層間絶縁膜44を形成した後、図10に示す凹曲面形成工程ST11において、第2レンズ用凹面441を形成する。かかる工程では、図9を参照して説明したマスク形成工程ST1およびエッチング工程ST2と同様な工程を行う。
以上説明したように、本形態の素子基板10(電気光学装置用基板)および電気光学装置100では、光源などから発せられた光は、素子基板10側から入射する。その際、入射した光のうち、第1レンズ14に入射した光は、遮光層8aの第1開口部8cの中央側に向けて屈折する。従って、遮光層8aや遮光層13aによって遮られる光量を低減することができるので、明るい表示を行うことができる。また、第1レンズ14に入射した光は、遮光層8aの第1開口部8cに向けて屈折するので、スイッチング素子30のチャネル領域1gへの入射が抑制される。それ故、スイッチング素子30で光電流に起因する誤動作が発生しにくい。
図11は、本発明の別の実施形態に係る電気光学装置100の断面構成を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、図7等を参照して説明した構成と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。図11に示すように、本形態でも、図7に示す構成と同様、素子基板10は、第1レンズ14および第2レンズ15が設けられた電気光学装置用基板として構成されている。本形態において、対向基板20には、第1レンズ14および第2レンズ15と重なる第3レンズ24が形成されている。ここで、第3レンズ24は正のパワーを有している。従って、対向基板20から出射される光の光軸の垂直方向に対する傾斜を小さくできるので、後述する投射型表示装置2100において、投射レンズ群2114(投射光学系)でのケラレを抑制することができる。
上記実施形態では、第1レンズ14および第2レンズ15の平面サイズが等しかったが、第1レンズ14は、第2レンズ15より平面サイズが大きいことが好ましい。かかる態様によれば、素子基板10側から入射する光の利用効率を高めることができる。
上述した実施形態に係る電気光学装置100を用いた電子機器について説明する。図12は、本発明を適用した電気光学装置100を用いた投射型表示装置(電子機器)の概略構成図である。図12に示す投射型表示装置2100は、電気光学装置100を用いた電子機器の一例である。投射型表示装置2100において、電気光学装置100がライトバルブとして用いられ、装置を大きくすることなく高精細で明るい表示が可能である。この図に示されるように、投射型表示装置2100の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット2102(光源部)が設けられている。ランプユニット2102から射出された投射光は、内部に配置された3枚のミラー2106および2枚のダイクロイックミラー2108によってR(赤)色、G(緑)色、B(青)色の3原色に分離される。分離された投射光は、各原色に対応するライトバルブ100R、100Gおよび100Bにそれぞれ導かれ、変調される。なお、B色の光は、他のR色やG色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ2122、リレーレンズ2123および出射レンズ2124を有するリレーレンズ系2121を介して導かれる。
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するLED光源等を用い、かかるLED光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
本発明を適用した電気光学装置100を備えた電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置2100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)や直視型のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ等の電子機器に用いてもよい。
Claims (5)
- 基板と、
前記基板の一方面側に配置された画素電極と、
前記基板と前記画素電極との間に配置された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜と前記基板との間に配置され、コンタクトホールを介して前記画素電極に電気的に接続されたスイッチング素子と、
平面視で前記画素電極と重なり、前記層間絶縁膜の前記画素電極側の面から前記基板に向けて凹んだレンズ用凹面に配置されたレンズ層と、
を有し、
前記コンタクトホールは、前記層間絶縁膜において、平面視で前記レンズ用凹面と重ならない位置に配置され、
前記レンズ層の前記画素電極側の面と前記層間絶縁膜の前記画素電極側の面とは、連続した平面を構成していることを特徴とする電気光学装置用基板。 - 基板と、
前記基板の一方面側に配置された画素電極と、
前記基板と前記画素電極との間に配置された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜と前記基板との間に配置され、コンタクトホールを介して前記画素電極に電気的に接続されたスイッチング素子と、
平面視で前記画素電極と重なり、前記層間絶縁膜の前記画素電極側の面から前記基板に向けて凹んだレンズ用凹面に配置されたレンズ層と、
を有し、
前記コンタクトホールは、前記層間絶縁膜において、平面視で前記レンズ用凹面と重ならない位置に配置され、
前記層間絶縁膜と前記画素電極との間に絶縁性の保護層が配置されていることを特徴とする電気光学装置用基板。 - 請求項1または2に記載の電気光学装置用基板において、
前記画素電極の平面形状は略四角形状であり、
前記コンタクトホールは、前記平面視で前記画素電極の角部と重なっていることを特徴とする電気光学装置用基板。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載の電気光学装置用基板を備えた電気光学装置であって、
前記電気光学装置用基板に対向する第2基板、および前記第2基板の前記電気光学装置用基板側の面に配置された共通電極を備えた対向基板と、
前記電気光学装置用基板と前記対向基板との間に配置された電気光学層と、
を有していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項4に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
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JP2019091972A Active JP6806184B2 (ja) | 2019-05-15 | 2019-05-15 | 電気光学装置用基板、電気光学装置、および電子機器 |
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