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JP2021124623A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

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JP2021124623A JP2020018473A JP2020018473A JP2021124623A JP 2021124623 A JP2021124623 A JP 2021124623A JP 2020018473 A JP2020018473 A JP 2020018473A JP 2020018473 A JP2020018473 A JP 2020018473A JP 2021124623 A JP2021124623 A JP 2021124623A
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Abstract

【課題】複数のレンズを構成するための膜の薄手化や、複数のレンズの位置精度の向上を行うことができる電気光学装置、および電子機器を提供すること。【解決手段】電気光学装置１の第２基板２０には、第１曲面５１０が設けられている。第１レンズ層６１は、第１曲面５１０を覆い、電気光学層８０側の面には第２曲面５２０が設けられている。第２レンズ層６２は、第２曲面５２０を覆い、電気光学層８０の側に平面を備えている。第３レンズ層６３は、電気光学層８０の側に第３曲面５３０を有している。第４レンズ層６４は、第３曲面５３０を覆い、電気光学層８０側の面には第４曲面５４０が設けられている。第５レンズ層６５は、第４曲面５４０を覆っている。第２レンズ層６２と第３レンズ層６３との間には、見切り２７ａおよびアライメント用の遮光部材２７ｂを含む遮光部材２７が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、電気光学装置、および電子機器に関するものである。
投射型表示装置のライトバルブ等として用いられる透過型の電気光学装置では、画素電極およびスイッチング素子が形成された素子基板と、共通電極が形成された対向基板との間に電気光学層が配置されている。かかる電気光学装置において、素子基板には、石英基板からなる基板本体と画素電極との間に配線等からなる格子状の遮光部材が設けられており、遮光部材で囲まれた透光領域（画素開口領域）に到達した光のみが表示に寄与する。そこで、光源からの光が入射する側の基板に対して、２つのレンズを重ね、遮光部材に向かって進行しようとする光を透光領域に導く構造が提案されている（特許文献１）。特許文献１には、２つのレンズの間に光路長調整層としての透光層を設けることによって、光路長を適正化した構造が開示されている。また、特許文献１には、基板本体側に設けたレンズ層を４つの層によって構成し、４つの層の屈折率を基板本体側から画素電極に向け順に小さくした構成が開示されている。
特開２０１６−７５７９６号公報
特許文献１に記載の構成では、レンズ層と光路長調整層との界面での屈折を利用するため、光路長調整層が必須である。また、レンズ層と光路長調整層との界面での屈折では、光線を大きく偏向させることができないため、光路長調整層を厚くして光路長を長くする必要がある。このため、光路長調整層の成膜に長い時間を要するため、生産性が低いという問題点がある。さらに、２つのレンズを重ねて設けるには、２つのレンズを精度よく重なる必要があるが、特許文献１には、２つのレンズを精度よく重なるための構成については一切記載されていない。
それ故、特許文献１に記載の構成では、レンズが形成される基板に形成される膜の薄手化や、レンズ同士の位置精度の向上を図ることができないという課題がある。
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置の一態様は、一対の基板と、前記一対の基板の間に配置された電気光学層と、を備え、前記一対の基板のうち、一方の基板は、前記電気光学層と反対側に凹んだ第１曲面を備えた基板本体と、前記第１曲面を覆い、前記電気光学層側の面に前記電気光学層と反対側に向けて凹んだ第２曲面を備えた第１レンズ層と、前記第２曲面を覆い、前記電気光学層側に平面を備えた第２レンズ層と、前記第２レンズ層に対して前記電気光学層の側に設けられ、前記電気光学層側の面に第３曲面を備えた第３レンズ層と、前記第３曲面を前記電気光学層の側から覆う第４レンズ層と、前記第２レンズ層と前記第３レンズ層との間に設けられた遮光部材と、を備え、前記基板本体と前記第１レンズ層とは屈折率が異なり、前記第１レンズ層と前記第２レンズ層とは屈折率が異なり、前記第３レンズ層と前記第４レンズ層とは屈折率が異なることを特徴とする。
本発明に係る電気光学装置は、各種電子機器に用いることができる。電子機器が投射型表示装置である場合、電子機器には、前記電気光学装置に入射する照明光を出射する光源部と、前記電気光学装置から出射された変調光を投射する投射光学系と、が設けられる。
本発明を適用した電気光学装置の一態様を示す平面図。 本発明の実施の形態１に係る電気光学装置の断面を模式的に示す説明図。 図２に示す断面の一部を拡大して示す説明図。 図１に示す電気光学パネルにおいて隣り合う複数の画素の平面図。 図４に示す電気光学パネルのＦ−Ｆ′断面図。 本発明の実施の形態２に係る電気光学装置の説明図。 本発明の実施の形態３に係る電気光学装置の説明図。 本発明の実施の形態４に係る電気光学装置の説明図。 本発明の実施の形態５に係る電気光学装置の説明図。 本発明の実施の形態６に係る電気光学装置の説明図。 本発明を適用した電気光学装置を用いた投射型表示装置の概略構成図。
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、以下の説明において、第１基板１０に形成される層を説明する際、上層側あるいは表面側とは基板本体１９が位置する側とは反対側（第２基板２０が位置する側）を意味し、下層側とは基板本体１９が位置する側を意味する。
［実施の形態１］
１．全体構成
図１は、本発明を適用した電気光学装置１の一態様を示す平面図であり、電気光学装置１を第２基板２０側からみた様子を示してある。図２は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置１の断面を模式的に示す説明図である。図３は、図２に示す断面の一部を拡大して示す説明図である。
図１、図２および図３に示すように、電気光学装置１では、第１基板１０と第２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、第１基板１０と第２基板２０とは対向している。シール材１０７は第２基板２０の外縁に沿うように枠状に設けられており、第１基板１０と第２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からなる電気光学層８０が配置されている。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。第１基板１０および第２基板２０はいずれも四角形であり、電気光学装置１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ている。
第１基板１０は、基板本体として、石英基板やガラス基板等からなる基板本体１９を有している。基板本体１９の第２基板２０側の一方面１９ｓ側において、表示領域１０ａの外側には、第１基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成され、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。端子１０２には、フレキシブル配線基板１０５が接続されており、第１基板１０には、フレキシブル配線基板を介して各種電位や各種信号が入力される。また、基板本体１９の一方面１９ｓにおいて、表示領域１０ａには、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜等からなる透光性の複数の画素電極９ａ、および複数の画素電極９ａの各々に電気的に接続するスイッチング素子（図２には図示せず）がマトリクス状に形成されている。画素電極９ａに対して第２基板２０側には第１配向膜１６が形成されており、画素電極９ａは、第１配向膜１６によって覆われている。従って、基板本体１９から第１配向膜１６までが第１基板１０に相当する。第１基板１０には、見切り２７ａと平面視で重なる領域に、画素電極９ａと同時形成されたダミー画素電極９ｂが形成されている。
第２基板２０は、基板本体として、石英基板やガラス基板等からなる基板本体２９を有している。基板本体２９において第１基板１０と対向する一方面２９ｓ側には、ＩＴＯ膜等からなる透光性の共通電極２１が形成されており、共通電極２１に対して第１基板１０側には第２配向膜２６が形成されている。共通電極２１は、基板本体２９の略全面に形成されており、第２配向膜２６によって覆われている。従って、基板本体２９から第２配向膜２６までが第２基板２０に相当する。
基板本体２９と共通電極２１との間には、樹脂、金属または金属化合物からなる遮光部材２７が形成されている。本形態において、遮光部材２７は、例えば、表示領域１０ａの外周縁に沿って延在する額縁状の見切り２７ａを含んでいる。但し、第２基板２０において、表示領域１０ａには、遮光部材２７は形成されていない。
第１基板１０には、シール材１０７より外側において第２基板２０の角部分と重なる領域に、第１基板１０と第２基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極１０９が形成されている。基板間導通用電極１０９には、導電粒子を含んだ基板間導通材１０９ａが配置されており、第２基板２０の共通電極２１は、基板間導通材１０９ａおよび基板間導通用電極１０９を介して、第１基板１０側に電気的に接続されている。このため、共通電極２１は、第１基板１０の側から共通電位が印加されている。
第１配向膜１６および第２配向膜２６は、ＳｉＯｘ（ｘ≦２）、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜である。従って、第１配向膜１６および第２配向膜２６は、カラムと称せられる柱状体が第１基板１０および第２基板２０に対して斜めに形成された柱状構造体層からなる。それ故、第１配向膜１６および第２配向膜２６は、電気光学層８０に用いた負の誘電率異方性を備えた液晶分子８０ａを第１基板１０および第２基板２０に対して斜め傾斜配向させ、液晶分子８０ａにプレチルトを付している。画素電極９ａと共通電極２１との間に電圧を印加しない状態で、第１基板１０および第２基板２０に対して垂直な方向と液晶分子８０ａの長軸方向（配向方向）とがなす角度がプレチルト角である。本形態において、プレチルト角は、例えば５°である。
このようにして、電気光学装置１は、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの電気光学装置として構成されている。かかる電気光学装置１では、画素電極９ａと共通電極２１との間に電圧が印加されると、液晶分子８０ａは、プレチルトの方向において、第１基板１０および第２基板２０に対する傾き角が小さくなる方向に変位する。かかる変位の方向がいわゆる明視方向である。本形態においては、図１に示すように、フレキシブル配線基板が接続されている側を時計の６時の方向としたとき、液晶分子８０ａの配向方向Ｐ（明視方向）は、平面視において、時計の４時３０分の方向から１０時３０分に向かう方向である。
本形態の電気光学装置１において、画素電極９ａおよび共通電極２１がＩＴＯ膜等の透光性導電膜により形成されており、電気光学装置１は、透過型電気光学装置として構成されている。透過型の電気光学装置１では、第１基板１０および第２基板２０のうちの一方の基板側から電気光学層８０に入射した光が他方の基板側を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。本実施の形態では、矢印Ｌで示すように、第１基板１０の側から電気光学層８０に入射した光が第２基板２０を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。従って、第１基板１０は光の入射側に設けられ、第２基板２０は、第１基板１０に対して光の出射側で対向している。
２．画素の具体的構成例
図４は、図１に示す電気光学パネル１００において隣り合う複数の画素の平面図である。図５は、図４に示す電気光学パネル１００のＦ−Ｆ′断面図である。なお、図４では、各層を以下の線で表してある。また、図４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５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３１ａ＝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
遮光層７ａおよび中継電極７ｂ＝細い二点鎖線
画素電極９ａ＝太い破線
図４に示すように、第１基板１０において第２基板２０と対向する面には、複数の画素の各々に画素電極９ａが形成されており、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた画素間領域に沿ってデータ線６ａおよび走査線３ａが形成されている。画素間領域は縦横に延在しており、走査線３ａは画素間領域のうち、Ｘ方向に延在する第１画素間領域に沿って直線的に延在し、データ線６ａは、Ｙ方向に延在する第２画素間領域に沿って直線的に延在している。データ線６ａと走査線３ａとの交差に対応してスイッチング素子３０が形成されており、本形態において、スイッチング素子３０は、データ線６ａと走査線３ａとの交差領域１７およびその付近を利用して形成されている。第１基板１０には容量線５ａが形成されており、かかる容量線５ａには共通電位が印加されている。容量線５ａは、走査線３ａおよびデータ線６ａに重なるように延在して格子状に形成されている。スイッチング素子３０の下層側には遮光層８ａが形成されており、かかる遮光層８ａは、走査線３ａおよびデータ線６ａと重なるように格子状に延在している。スイッチング素子３０の上層側には遮光層７ａが形成されており、遮光層８ａは、データ線６ａと重なるように延在している。
従って、表示領域１０ａにおいて、第１基板１０には、基板本体１９と画素電極９ａとの間に、遮光層８ａ、走査線３ａ、容量線５ａ、データ線６ａ、および遮光層７ａによって、格子状の遮光部材１８が設けられており、平面視において、遮光部材１８は、隣り合う画素電極９ａの間に沿って延在している。従って、遮光部材１８で囲まれた透光領域１８０を通過した光のみが画像の表示に寄与する。
図５に示すように、基板本体１９の電気光学層８０側に位置する一方面１９ｓには、層間絶縁膜４１が形成されており、基板本体１９と層間絶縁膜４１との間に遮光層８ａが形成されている。遮光層８ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。遮光層８ａは、基板本体１９とスイッチング素子３０との間において、走査線３ａおよびデータ線６ａに沿うように延在しており、画素電極９ａと平面視で重なる領域が開口部になっている。遮光層８ａは、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）、タングステン、窒化チタン等からなり、第１基板１０に入射した光が、後述する半導体層３１ａに入射してスイッチング素子３０で光電流に起因する誤動作が発生することを防止する。遮光層８ａを走査線として構成する場合もあり、この場合、後述するゲート電極３ｂと遮光層８ａを導通させた構成とする。
層間絶縁膜４１の上層側には、半導体層３１ａを備えたスイッチング素子３０が形成されている。スイッチング素子３０は、データ線６ａの延在方向に長辺方向を向けた半導体層３１ａと、半導体層３１ａの長さ方向と直交する方向に延在して半導体層３１ａの長さ方向の中央部分に重なるゲート電極３ｂとを備えている。本形態において、ゲート電極３ｂは走査線３ａの一部からなる。スイッチング素子３０は、半導体層３１ａとゲート電極３ｂとの間に透光性のゲート絶縁膜３２を有している。半導体層３１ａは、ゲート電極３ｂに対してゲート絶縁膜３２を介して対向するチャネル領域３１ｇを備えているとともに、チャネル領域３１ｇの両側にソース領域３１ｂおよびドレイン領域３１ｃを備えている。本形態において、スイッチング素子３０は、ＬＤＤ構造を有している。従って、ソース領域３１ｂおよびドレイン領域３１ｃは各々、チャネル領域３１ｇの両側に低濃度領域を備え、低濃度領域に対してチャネル領域３１ｇとは反対側で隣接する領域に高濃度領域を備えている。
半導体層３１ａは、ポリシリコン膜等によって構成されている。ゲート絶縁膜３２は、半導体層３１ａを熱酸化したシリコン酸化膜からなる第１ゲート絶縁膜３２ａと、減圧ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜からなる第２ゲート絶縁膜３２ｂとの２層構造からなる。ゲート電極３ｂおよび走査線３ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等を含む遮光性の導電膜からなる。
ゲート電極３ｂの上層側にはシリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４２が形成され、層間絶縁膜４２の上層にはドレイン電極４ａが形成されている。ドレイン電極４ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等を含む遮光性の導電膜からなる。ドレイン電極４ａは、半導体層３１ａのドレイン領域３１ｃと一部が重なるように形成されており、層間絶縁膜４１およびゲート絶縁膜３２を貫通するコンタクトホール４２ａを介してドレイン領域３１ｃに導通している。
ドレイン電極４ａの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性のエッチングストッパー層４９、および透光性の誘電体膜４８が形成されており、かかる誘電体膜４８の上層側には容量線５ａが形成されている。誘電体膜４８としては、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等のシリコン化合物を用いることができる。容量線５ａは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等を含む遮光性の導電膜からなる。容量線５ａは、誘電体膜４８を介してドレイン電極４ａと重なっており、保持容量５ｃを構成している。
容量線５ａの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４３が形成されており、層間絶縁膜４３の上層側には、データ線６ａと中継電極６ｂとが同一の導電膜により形成されている。データ線６ａおよび中継電極６ｂは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等を含む遮光性の導電膜からなる。データ線６ａは、層間絶縁膜４３、エッチングストッパー層４９、層間絶縁膜４２およびゲート絶縁膜３２を貫通するコンタクトホール４３ａを介してソース領域３１ｂに導通している。中継電極６ｂは、層間絶縁膜４３を貫通するコンタクトホール４３ｂを介してドレイン電極４ａに導通している。
データ線６ａおよび中継電極６ｂの上層側にはシリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４４が形成されており、かかる層間絶縁膜４４の上層側に遮光層７ａおよび中継電極７ｂが形成されている。遮光層７ａおよび中継電極７ｂは、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等を含む遮光性の導電膜からなる。中継電極７ｂは、層間絶縁膜４３を貫通するコンタクトホール４３ａを介して中継電極６ｂに導通している。遮光層７ａは、共通電位が印加されており、シールド層としても機能する。なお、遮光層７ａを容量線として構成することもある。層間絶縁膜４４の表面は、層間絶縁膜４４に対するＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学機械研磨）等によって平坦化されている。
遮光層７ａおよび中継電極７ｂの上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜４５が形成されており、層間絶縁膜４５の上層側にはＩＴＯ膜等からなる画素電極９ａが形成されている。層間絶縁膜４５には、中継電極７ｂまで到達したコンタクトホール４５ａが形成されており、画素電極９ａは、コンタクトホール４５ａを介して中継電極７ｂに電気的に接続している。その結果、画素電極９ａは、中継電極７ｂ、中継電極６ｂおよびドレイン電極４ａを介してスイッチング素子３０のドレイン領域３１ｃに電気的に接続している。層間絶縁膜４５の表面は、層間絶縁膜４５に対するＣＭＰ等によって平坦化されている。画素電極９ａの表面側には、ポリイミドや無機配向膜からなる透光性の第１配向膜１６が形成されている。
なお、層間絶縁膜４５と画素電極９ａとの間に、ボロンドープドシリケートガラス（ＢＳＧ膜）からなる保護層が形成されることがある。なお、コンタクトホール４５ａの内部では、画素電極９ａがコンタクトホール４５ａの底部で中継電極７ｂと電気的に接続しているが、コンタクトホール４５ａの内部をタングステン等の金属膜をプラグとして充填し、画素電極９ａがコンタクトホール４５ａの内部のプラグを介して中継電極７ｂと電気的に接続している構成を採用してもよい。
３．第２基板２０のレンズの構成
本形態の電気光学装置１において、第１基板１０および第２基板２０のうちの一方の基板にはレンズが構成されている。本形態および後述する実施形態２、３では、第２基板２０にレンズが構成され、後述する実施形態４、５、６では、第１基板１０にレンズが構成される。本形態では、図３に示すように、表示領域１０ａにおいて、第２基板２０には４つのレンズ面５１、５２、５３、５４が平面視で重なるように形成されており、４つのレンズ面５１、５２、５３、５４は各々、画素電極９ａに平面視で重なる。
かかる構成を実現するために、第２基板２０において、基板本体２９の一方面２９ｓの側には、基板本体２９の側から電気光学層８０の側に向けて、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、第４レンズ層６４、第５レンズ層６５が順に設けられている。
基板本体２９の一方面２９ｓには、画素電極９ａと平面視で重なる位置に、電気光学層８０と反対側に凹んだ第１曲面５１０が設けられている。第１レンズ層６１は、第１曲面５１０を覆っており、電気光学層８０側の面には、電気光学層８０と反対側に向けて凹んだ第２曲面５２０が設けられている。第２曲面５２０は、第１レンズ層６１を成膜した際、第１曲面５１０の形状が反映された凹部である。第２レンズ層６２は、第２曲面５２０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６２０を備えている。平面６２０は、第２レンズ層６２に対するＣＭＰ等によって形成される。
第３レンズ層６３は、第２レンズ層６２に直接、重なっている。従って、第３レンズ層６３は、電気光学層８０と反対側に平面６３０を備えており、電気光学層８０の側には、画素電極９ａと平面視で重なる第３曲面５３０を有している。本形態において、第３曲面５３０は、電気光学層８０の側に突出した凸曲面である。第４レンズ層６４は、第３曲面５３０を覆っており、電気光学層８０側の面には、電気光学層８０の側に突出した第４曲面５４０が設けられている。第４曲面５４０は、第４レンズ層６４を成膜した際、第３曲面５３０の形状が反映された凸部である。第５レンズ層６５は、第４曲面５４０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６５０を備えている。平面６５０は、第５レンズ層６５に対するＣＭＰ等によって形成される。
ここで、基板本体２９と第１レンズ層６１とは屈折率が異なり、第１レンズ層６１と第２レンズ層６２とは屈折率が異なり、第３レンズ層６３と第４レンズ層６４とは屈折率が異なり、第４レンズ層６４と第５レンズ層６５とは屈折率が異なる。従って、第１曲面５１０、第２曲面５２０、第３曲面５３０、および第４曲面５４０は各々、レンズ面５１、５２、５３、５４を構成している。
本形態において、基板本体２９は石英基板であり、第５レンズ層６５は酸化シリコン（ＳｉＯ２）である。従って、基板本体２９、および第５レンズ層６５は屈折率が１．４８である。第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、および第４レンズ層６４は酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）であり、酸窒化シリコンの屈折率は１．５８〜１．６８である。従って、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、および第４レンズ層６４は、基板本体２９、および第５レンズ層６５より屈折率が大きい。また、酸窒化シリコンは、窒素含有量が多い程、屈折率が大きい。従って、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、および第４レンズ層６４では、酸窒化シリコンを成膜する際に窒素が含有量を相違させることにより、屈折率を相違させてある。
本形態において、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、および第４レンズ層６４の屈折率は、以下の条件を満たすようになっている。
基板本体２９＜第１レンズ層６１
第１レンズ層６１＞第２レンズ層６２
第３レンズ層６３＞第４レンズ層６４＞第５レンズ層６５
具体的には、第１レンズ層６１は、基板本体２９より屈折率が大きい。第１レンズ層６１は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。第３レンズ層６３は、第４レンズ層６４より屈折率が大きい。第４レンズ層６４は、第５レンズ層６５より屈折率が大きい。従って、レンズ面５１、５３、５４は各々、光を収束させる正のパワーを有するレンズを構成しており、レンズ面５２は、光を発散させる負のパワーを有するレンズを構成している。
第２レンズ層６２および第３レンズ層６３については、屈折率が等しい態様、および屈折率が異なる態様のいずれであってもよく、本形態において、第３レンズ層６３は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。
このような構成によれば、第２基板２０の側から入射した照明光は、３つのレンズ面５１、５３、５４によって収束され、第１基板１０に入射した際、遮光部材１８に向かおうとする光を透光領域１８０に効率よく導くことができる。このため、電気光学装置１からの出射光量を増やすことができるので、明るい画像を表示することができる。また、照明光は、３つのレンズ面５１、５３、５４によって収束されるため、第２基板２０における光路長を調整するための分厚いパス層と称せられる光路長調整層を設ける必要がない。従って、第２基板２０における基板本体２９から共通電極２１までの総厚を例えば２０μｍ以下に設定することができる。従って、成膜時間を短縮することができるので、生産性を向上することができる。
また、レンズ面５２が負のパワーを有しているため、照明光が電気光学層８０で合焦する等の事態を回避することができる。
また、基板本体２９の第１曲面５１０の形状に倣うように第１レンズ層６１を設けることにより、第１レンズ層６１と第２レンズ層６２との間にレンズ面５２を構成し、第３レンズ層６３の第３曲面５３０の形状に倣うように第４レンズ層６４を設けることにより、第３レンズ層６３と第４レンズ層６４との間にレンズ面５４を構成している。その点でも、第１レンズ層６１、および第４レンズ層６４の膜厚を薄くすることができる。従って、成膜時間を短縮することができるので、生産性を向上することができる。
４．遮光部材２７の構成
本形態では、第２レンズ層６２が、電気光学層８０の側に平面６２０を備えていることから、第２レンズ層６２と第３レンズ層６３との間に遮光部材２７が設けられている。より具体的には、遮光部材２７は、第２レンズ層６２の電気光学層８０の側の平面６２０に設けられており、平面６２０に接している。本形において、遮光部材２７は、見切り２７ａを含むとともに、表示領域１０ａの外側に設けられたアライメント用の遮光部材２７ｂを含む。従って、第３曲面５３０を形成する工程において、フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジストを露光する際、アライメント用の遮光部材２７ｂを基準に露光マスクの位置を合わせることができる。また、第２レンズ層６２と第３レンズ層６３との間に見切り２７ａを設けたため、第５レンズ層６５と共通電極２１との間に見切りを設ける工程を実施する必要がない。
５．第２基板２０の製造方法
図３に示す第２基板２０の製造工程では、まず、基板本体２９に開口部を有するレジストマスクを形成した後、開口部から等方性エッチングを行い、第１曲面５１０を形成する。
次に、第１レンズ層６１および第２レンズ層６２を順次形成した後、第２レンズ層６２の表面をＣＭＰ等によって平坦化し、平面６２０を形成する。次に、第２レンズ層６２の平面６２０に遮光部材２７を形成する。
次に、第３レンズ層６３を形成した後、第３レンズ層６３の表面に所定形状のレジストマスクを形成した状態でドライッチングを行い、レジストマスクの形状を第３レンズ層６３の表面に転写する。
次に、第４レンズ層６４および第５レンズ層６５を形成した後、第２レンズ層６２の表面をＣＭＰ等によって平坦化し、平面６５０を形成する。次に、共通電極２１および第２配向膜２６を形成する。
［実施形態１の変形例１］
第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、第４レンズ層６４、および第５レンズ層６５については、例えば、以下の条件を満たす態様であってもよい。この場合、第３曲面５３０は、負のパワーを有するレンズを構成する。
基板本体２９＜第１レンズ層６１
第１レンズ層６１＞第２レンズ層６２＞第３レンズ層６３
第３レンズ層６３＜第４レンズ層６４
第４レンズ層６４＞第５レンズ層６５
［実施形態２］
図６は、本発明の実施形態２に係る電気光学装置１の説明図である。なお、本形態および後述する実施形態の基本的な構成は、実施形態１と同様であるため、共通する部分に同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
実施形態１では、５つのレンズ層によって、４段のレンズ面が構成されていたが、本形態では、以下に説明するように、４つのレンズ層によって、３段のレンズ面が構成されている。具体的には、図６に示すように、第２基板２０において、基板本体２９の一方面２９ｓの側には、基板本体２９の側から電気光学層８０の側に向けて、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、第４レンズ層６４が順にされている。
基板本体２９の一方面２９ｓには、電気光学層８０と反対側に凹んだ第１曲面５１０が設けられている。第１レンズ層６１は、第１曲面５１０を覆っており、電気光学層８０側の面には、電気光学層８０と反対側に向けて凹んだ第２曲面５２０が設けられている。第２レンズ層６２は、第２曲面５２０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６２０を備えている。第３レンズ層６３は、第２レンズ層６２に重なっている。第３レンズ層６３は、電気光学層８０の側に第３曲面５３０を有している。本形態において、第３曲面５３０は、電気光学層８０の側に突出した凸曲面である。第４レンズ層６４は、第３曲面５３０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６４０を備えている。平面６２０は、第２レンズ層６２に対するＣＭＰ等によって形成され、平面６４０は、第４レンズ層６４に対するＣＭＰ等によって形成される。本形態において、第２レンズ層６２の電気光学層８０の側の平面６２０には、見切り２７ａおよびアライメント用の遮光部材２７ｂを含む遮光部材２７が設けられており、遮光部材２７は平面６２０に接している。従って、第２レンズ層６２と第３レンズ層６３との間には、見切り２７ａおよびアライメント用の遮光部材２７ｂを含む遮光部材２７が設けられている。
ここで、基板本体２９、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、および第４レンズ層６４の屈折率は、以下の条件を満たすようになっている。
基板本体２９＜第１レンズ層６１
第１レンズ層６１＞第２レンズ層６２
第３レンズ層６３＞第４レンズ層６４
具体的には、第１レンズ層６１は、基板本体２９より屈折率が大きい。第１レンズ層６１は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。第３レンズ層６３は、第４レンズ層６４より屈折率が大きい。従って、レンズ面５１、５３は各々、光を収束させる正のパワーを有するレンズを構成しており、レンズ面５２は、光を発散させる負のパワーを有するレンズを構成している。
第２レンズ層６２および第３レンズ層６３については、屈折率が等しい態様、および屈折率が異なる態様のいずれであってもよく、本形態において、第３レンズ層６３は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。
このような構成によれば、第２基板２０の側から入射した照明光は、２つのレンズ面５１、５３によって収束され、第１基板１０に入射した際、遮光部材１８に向かおうとする光を透光領域１８０に効率よく導くことができる。このため、電気光学装置１からの出射光量を増やすことができるので、明るい画像を表示することができる。また、照明光は、２つのレンズ面５１、５３によって収束されるため、第２基板２０における光路長を調整するための分厚いパス層と称せられる光路長調整層を設ける必要がない。従って、第２基板２０における基板本体２９から共通電極２１までの総厚を例えば２０μｍ以下に設定することができる。従って、成膜時間を短縮することができるので、生産性を向上することができる等、実施形態１と同様な効果を奏する。
［実施形態３］
図７は、本発明の実施形態３に係る電気光学装置１の説明図である。実施形態２において、第３曲面５３０が電気光学層８０に向けて突出した凸曲面であったが、本形態では、図７に示すように、第３曲面５３０が基板本体２９に向けて凹んだ凹曲面である。より具体的には、図７に示すように、第２基板２０において、基板本体２９の一方面２９ｓの側には、基板本体２９の側から電気光学層８０の側に向けて、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、第４レンズ層６４が順にされている。
基板本体２９の一方面２９ｓには、電気光学層８０と反対側に凹んだ第１曲面５１０が設けられている。第１レンズ層６１は、第１曲面５１０を覆っており、電気光学層８０側の面には、電気光学層８０と反対側に向けて凹んだ第２曲面５２０が設けられている。第２レンズ層６２は、第２曲面５２０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６２０を備えている。第３レンズ層６３は、第２レンズ層６２に重なっている。第３レンズ層６３は、電気光学層８０の側に第３曲面５３０を有している。本形態において、第３曲面５３０は、基板本体２９に向けて凹んだ凹曲面である。第４レンズ層６４は、第３曲面５３０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６４０を備えている。本形態において、第２レンズ層６２と第３レンズ層６３との間には、見切り２７ａおよびアライメント用の遮光部材２７ｂを含む遮光部材２７が設けられている。
ここで、基板本体２９、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、および第４レンズ層６４の屈折率は、以下の条件を満たすようになっている。
基板本体２９＜第１レンズ層６１
第１レンズ層６１＞第２レンズ層６２
第３レンズ層６３＜第４レンズ層６４
具体的には、第１レンズ層６１は、基板本体２９より屈折率が大きい。第１レンズ層６１は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。第４レンズ層６４は、第３レンズ層６３より屈折率が大きい。従って、レンズ面５１、５３は各々、光を収束させる正のパワーを有するレンズを構成しており、レンズ面５２は、光を発散させる負のパワーを有するレンズを構成している。
第２レンズ層６２および第３レンズ層６３については、屈折率が等しい態様、および屈折率が異なる態様のいずれであってもよく、本形態において、第３レンズ層６３は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。
このような構成によれば、第２基板２０の側から入射した照明光は、２つのレンズ面５１、５３によって収束され、第１基板１０に入射した際、遮光部材１８に向かおうとする光を透光領域１８０に効率よく導くことができる等、実施形態２と同様な効果を奏する。また、第３曲面５３０が基板本体２９の側に凹んだ凹曲面である場合、第４レンズ層６４の表面を平坦化する際、研磨し過ぎても、レンズ面５３が損傷しにくいので、第４レンズ層６４を薄くすることができる。なお、実施形態１のように、第５レンズ層６５を設けた場合に第３曲面５３０を基板本体２９の側に凹んだ凹曲面とすれば、第５レンズ層６５の表面を平坦化する際、研磨し過ぎても、レンズ面５４が損傷しにくいので、第５レンズ層６５を薄くすることができる。
［実施形態４］
図８は、本発明の実施形態４に係る電気光学装置１の説明図である。実施形態１−３において、レンズ面が第２基板２０に設けられていたが、本実施形態では、図８に示すように、表示領域１０ａにおいて、第１基板１０には４つのレンズ面５１、５２、５３、５４が平面視で重なるように形成されており、４つのレンズ面５１、５２、５３、５４は各々、画素電極９ａに平面視で重なる。
より具体的には、図８に示すように、第１基板１０において、基板本体１９と遮光部材１８との間には、基板本体１９の側から遮光部材１８の側に向けて、第１レンズ層６１、および第２レンズ層６２が順に形成され、遮光部材１８と画素電極９ａとの間には、遮光部材１８の側から電気光学層８０の側に向けて、第３レンズ層６３、第４レンズ層６４、および第５レンズ層６５が順に形成されている。本形態では、第２基板２０にはレンズ層が設けられないため、見切り２７ａと共通電極２１との間には保護層２２を設ける。
基板本体１９の一方面１９ｓには、画素電極９ａと平面視で重なる位置に、電気光学層８０と反対側に凹んだ第１曲面５１０が設けられている。第１レンズ層６１は、第１曲面５１０を覆っており、電気光学層８０側の面には、電気光学層８０と反対側に向けて凹んだ第２曲面５２０が設けられている。第２曲面５２０は、第１レンズ層６１を成膜した際、第１曲面５１０の形状が反映された凹部である。第２レンズ層６２は、第２曲面５２０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６２０を備えている。平面６２０は、第２レンズ層６２に対するＣＭＰ等によって形成される。
第３レンズ層６３は、第２レンズ層６２に対して画素電極９ａの側に設けられている。より具体的には、第３レンズ層６３は、層間絶縁膜４５の電気光学層８０の側の平面４５０に積層されており、第３レンズ層６３の電気光学層８０と反対側の面は平面６３０になっている。第３レンズ層６３は、電気光学層８０の側に、画素電極９ａと平面視で重なる第３曲面５３０を有している。本形態において、第３曲面５３０は、電気光学層８０の側に突出した凸曲面である。第４レンズ層６４は、第３曲面５３０を覆っており、電気光学層８０側の面には、電気光学層８０の側に突出した第４曲面５４０が設けられている。第４曲面５４０は、第４レンズ層６４を成膜した際、第３曲面５３０の形状が反映された凸部である。第５レンズ層６５は、第４曲面５４０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６５０を備えている。平面６５０は、第５レンズ層６５に対するＣＭＰ等によって形成される。
本形態でも、実施形態１と同様、基板本体１９と第１レンズ層６１とは屈折率が異なり、第１レンズ層６１と第２レンズ層６２とは屈折率が異なり、第３レンズ層６３と第４レンズ層６４とは屈折率が異なり、第４レンズ層６４と第５レンズ層６５とは屈折率が異なる。従って、第１曲面５１０、第２曲面５２０、第３曲面５３０、および第４曲面５４０は各々、レンズ面５１、５２、５３、５４を構成している。
本形態において、基板本体１９、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、および第４レンズ層６４の屈折率は、以下の条件を満たすようになっている。
基板本体１９＜第１レンズ層６１
第１レンズ層６１＞第２レンズ層６２
第３レンズ層６３＞第４レンズ層６４＞第５レンズ層６５
具体的には、第１レンズ層６１は、基板本体１９より屈折率が大きい。第１レンズ層６１は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。第３レンズ層６３は、第４レンズ層６４より屈折率が大きい。第４レンズ層６４は、第５レンズ層６５より屈折率が大きい。従って、レンズ面５１、５３、５４は各々、光を収束させる正のパワーを有するレンズを構成しており、レンズ面５２は、光を発散させる負のパワーを有するレンズを構成している。
第２レンズ層６２および第３レンズ層６３については、屈折率が等しい態様、および屈折率が異なる態様のいずれであってもよく、本形態において、第３レンズ層６３は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。
このような構成によれば、第１基板１０の側から入射した照明光は、正のパワーを有するレンズ面５１によって収束され、遮光部材１８に向かおうとする光を透光領域１８０に効率よく導くことができる。このため、電気光学装置１からの出射光量を増やすことができるので、明るい画像を表示することができる。また、格子状の遮光部材１８と画素電極９ａとの間には正のパワーを有するレンズ面５２、５３が設けられている。このため、電気光学装置１から出射される光線の傾きをレンズ面５２、５３によって適正化することができる。従って、電気光学装置１を後述する投射型表示装置のライトバルブとして用いた際、投射光学系によるケラレを抑制することができる。このため、明るくて品位の高い画像を表示することができる。また、照明光は、レンズ面５１、５３、５４によって収束されるため、第１基板１０における光路長を調整するための分厚いパス層と称せられる光路長調整層を設ける必要がない。従って、第１基板１０におけるレンズ層の総厚を例えば２０μｍ以下に設定することができる。従って、成膜時間を短縮することができるので、生産性を向上することができる。
また、レンズ面５２が負のパワーを有しているため、照明光が電気光学層８０で合焦する等の事態を回避することができる。
また、基板本体２９の第１曲面５１０の形状に倣うように第１レンズ層６１を設けることにより、第１レンズ層６１と第２レンズ層６２との間にレンズ面５２を構成し、第３レンズ層６３の第３曲面５３０の形状に倣うように第４レンズ層６４を設けることにより、第３レンズ層６３と第４レンズ層６４との間にレンズ面５４を構成している。その点でも、第１レンズ層６１、および第４レンズ層６４の膜厚を薄くすることができる。従って、成膜時間を短縮することができるので、生産性を向上することができる。
本形態では、第２レンズ層６２が、電気光学層８０の側に平面６２０を備えていることから、第２レンズ層６２と第３レンズ層６３との間には、表示領域１０ａの外側にアライメント用の遮光部材７ｄ、８ｂが設けられている。より具体的には、第２レンズ層６２の電気光学層８０側の平面６２０には、遮光層８ａと同一の導電膜からなる遮光部材８ｂが設けられ、遮光層８ａおよび遮光部材８ｂは平面６２０に接している。また、層間絶縁膜４４の電気光学層８０側の平面４４０には、遮光層７ａと同一の導電膜からなる遮光部材７ｄが設けられており、遮光層７ａおよび遮光部材７ｄは、平面４４０と接している。従って、各種配線を形成する工程において、フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジストを露光する際、アライメント用の遮光部材８ｂを基準に露光マスクの位置を合わせることができる。また、第３曲面５３０を形成する工程において、フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジストを露光する際、アライメント用の遮光部材７ｄを基準に露光マスクの位置を合わせることができる。
［実施形態４の変形例１］
基板本体１９、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、第４レンズ層６４、および第５レンズ層６５については、例えば、以下の条件を満たす態様であってもよい。この場合、第３曲面５３０は、負のパワーを有するレンズを構成する。
基板本体１９＜第１レンズ層６１
第１レンズ層６１＞第２レンズ層６２
第３レンズ層６３＜第４レンズ層６４
第４レンズ層６４＞第５レンズ層６５
［実施形態５］
図９は、本発明の実施形態５に係る電気光学装置１の説明図である。実施形態１では、５つのレンズ層によって、４段のレンズ面が構成されていたが、本形態では、以下に説明するように、４つのレンズ層によって、３段のレンズ面が構成されている。具体的には、図８に示すように、第１基板１０において、基板本体１９の一方面１９ｓの側には、基板本体１９の側から電気光学層８０の側に向けて、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、第４レンズ層６４が順にされている。
また、基板本体１９の一方面１９ｓには、電気光学層８０と反対側に凹んだ第１曲面５１０が設けられている。第１レンズ層６１は、第１曲面５１０を覆っており、電気光学層８０側の面には、電気光学層８０と反対側に向けて凹んだ第２曲面５２０が設けられている。第２レンズ層６２は、第２曲面５２０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６２０を備えている。第３レンズ層６３は、電気光学層８０の側に第３曲面５３０を有している。本形態において、第３曲面５３０は、電気光学層８０の側に突出した凸曲面である。第４レンズ層６４は、第３曲面５３０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６４０を備えている。平面６２０は、第２レンズ層６２に対するＣＭＰ等によって形成され、平面６４０は、第４レンズ層６４に対するＣＭＰ等によって形成される。本形態において、第２レンズ層６２の電気光学層８０の側の平面６２０には、遮光部材８ａが設けられている。また、層間絶縁膜４４の電気光学層８０側の平面４４０には遮光部材７ｄが設けられている。従って、第２レンズ層６２と第３レンズ層６３との間には、遮光部材１８、７ｄ、８ｂが設けられている。
ここで、基板本体２９、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、および第４レンズ層６４の屈折率は、以下の条件を満たすようになっている。
基板本体１９＜第１レンズ層６１
第１レンズ層６１＞第２レンズ層６２
第３レンズ層６３＞第４レンズ層６４
具体的には、第１レンズ層６１は、基板本体１９より屈折率が大きい。第１レンズ層６１は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。第３レンズ層６３は、第４レンズ層６４より屈折率が大きい。従って、レンズ面５１、５３は各々、光を収束させる正のパワーを有するレンズを構成しており、レンズ面５２が光を発散させる負のパワーを有するレンズを構成している。
第２レンズ層６２および第３レンズ層６３については、屈折率が等しい態様、および屈折率が異なる態様のいずれであってもよく、本形態において、第３レンズ層６３は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。
このような構成によれば、第１基板１０の側から入射した照明光は、正のパワーを有するレンズ面５１によって収束され、遮光部材１８に向かおうとする光を透光領域１８０に効率よく導くことができる。このため、電気光学装置１からの出射光量を増やすことができるので、明るい画像を表示することができる。また、格子状の遮光部材１８と画素電極９ａとの間には正のパワーを有するレンズ面５３が設けられている。このため、電気光学装置１から出射される光線の傾きをレンズ面５３によって適正化することができる等、実施形態４と同様な効果を奏する。
［実施形態６］
図１０は、本発明の実施形態６に係る電気光学装置１の説明図である。実施形態５において、第３曲面５３０が電気光学層８０に向けて突出した凸曲面であったが、本形態では、図１０に示すように、第３曲面５３０が基板本体１９に向けて凹んだ凹曲面である。より具体的には、図１０に示すように、第１基板１０において、基板本体１９の一方面１９ｓの側には、基板本体２９の側から電気光学層８０の側に向けて、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、第４レンズ層６４が順にされている。
また、基板本体１９の一方面１９ｓには、電気光学層８０と反対側に凹んだ第１曲面５１０が設けられている。第１レンズ層６１は、第１曲面５１０を覆っており、電気光学層８０側の面には、電気光学層８０と反対側に向けて凹んだ第２曲面５２０が設けられている。第２レンズ層６２は、第２曲面５２０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６２０を備えている。第３レンズ層６３は、電気光学層８０の側に第３曲面５３０を有している。本形態において、第３曲面５３０は、基板本体１９に向けて凹んだ凹曲面である。第４レンズ層６４は、第３曲面５３０を覆っており、電気光学層８０の側に平面６４０を備えている。本形態において、第２レンズ層６２と第３レンズ層６３との間には、遮光部材１８、７ｄ、８ｂが設けられている。
ここで、基板本体２９、第１レンズ層６１、第２レンズ層６２、第３レンズ層６３、および第４レンズ層６４の屈折率は、以下の条件を満たすようになっている。
基板本体１９＜第１レンズ層６１
第１レンズ層６１＞第２レンズ層６２
第３レンズ層６３＜第４レンズ層６４
具体的には、第１レンズ層６１は、基板本体１９より屈折率が大きい。第１レンズ層６１は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。第４レンズ層６４は、第３レンズ層６３より屈折率が大きい。従って、レンズ面５１、５３は各々、光を収束させる正のパワーを有するレンズを構成しており、レンズ面５２が光を発散させる負のパワーを有するレンズを構成している。
第２レンズ層６２および第３レンズ層６３については、屈折率が等しい態様、および屈折率が異なる態様のいずれであってもよく、本形態において、第３レンズ層６３は、第２レンズ層６２より屈折率が大きい。
このような構成によれば、第１基板１０の側から入射した照明光は、正のパワーを有するレンズ面５１によって収束され、遮光部材１８に向かおうとする光を透光領域１８０に効率よく導くことができる。このため、電気光学装置１からの出射光量を増やすことができるので、明るい画像を表示することができる。また、格子状の遮光部材１８と画素電極９ａとの間には正のパワーを有するレンズ面５３が設けられている。このため、電気光学装置１から出射される光線の傾きをレンズ面５３によって適正化することができる等、実施形態４と同様な効果を奏する。また、第３曲面５３０を基板本体１９の側に凹んだ凹曲面としたため、第４レンズ層６４の表面を平坦化する際、研磨し過ぎても、レンズ面５３が損傷しにくいので、第４レンズ層６４を薄くすることができる。それ故、画素電極９ａをコンタクトホールを介して下層側と電気的に接続しやすくなる。なお、実施形態４のように、第５レンズ層６５を設けた場合に第３曲面５３０を基板本体１９の側に凹んだ凹曲面とすれば、第５レンズ層６５の表面を平坦化する際、研磨し過ぎても、レンズ面５４が損傷しにくいので、第５レンズ層６５を薄くすることができる。それ故、画素電極９ａをコンタクトホールを介して下層側と電気的に接続しやすくなる。
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、ＶＡモードの電気光学装置に本発明を適用したが、ＴＮモード、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード、ＯＣＢモードの電気光学装置に本発明を適用してもよい。
［電子機器への搭載例］
図１１は、本発明を適用した電気光学装置１を用いた投射型表示装置の概略構成図である。なお、以下の説明では、互いに異なる波長域の光が供給される複数のライトバルブ（赤色用ライトバルブ１（Ｒ）、緑色用ライトバルブ１（Ｇ）、および青色用ライトバルブ１（Ｂ））が用いられているが、いずれのライトバルブにも、本発明を適用した電気光学装置１が用いられる。その際、電気光学装置１に対し、第１偏光板１４１および第２偏光板１４２がクロスニコルに配置される。
図１１に示す投射型表示装置２１０は、前方に設けられたスクリーン２１１に映像を投射する前方投影型のプロジェクターである。投射型表示装置２１０は、光源部２１２と、ダイクロイックミラー２１３、２１４と、３つのライトバルブ（赤色用ライトバルブ１（Ｒ）、緑色用ライトバルブ１（Ｇ）、および青色用ライトバルブ１（Ｂ））と、投射光学系２１８と、クロスダイクロイックプリズム２１９（色合成光学系）と、リレー系２３０とを備えている。
光源部２１２は、例えば、赤色光、緑色光および青色光を含む光源光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー２１３は、光源部２１２からの赤色光ＬＲを透過させるとともに緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー２１４は、ダイクロイックミラー２１３で反射された緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢのうち青色光ＬＢを透過させるとともに緑色光ＬＧを反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー２１３、２１４は、光源部２１２から出射された光を赤色光ＬＲと緑色光ＬＧと青色光ＬＢとに分離する色分離光学系を構成する。ダイクロイックミラー２１３と光源部２１２との間には、インテグレーター２２１および偏光変換素子２２２が光源部２１２から順に配置されている。インテグレーター２２１は、光源部２１２から照射された光の照度分布を均一化する。偏光変換素子２２２は、光源部２１２からの光を例えばｓ偏光のような特定の振動方向を有する直線偏光に変換する。
赤色用ライトバルブ１（Ｒ）は、ダイクロイックミラー２１３を透過して反射ミラー２２３で反射した赤色光ＬＲ（照明光）を画像信号に応じて変調し、変調した赤色光ＬＲ（変調光）をクロスダイクロイックプリズム２１９に向けて出射する。
緑色用ライトバルブ１（Ｇ）は、ダイクロイックミラー２１３で反射した後にダイクロイックミラー２１４で反射した緑色光ＬＧ（照明光）を、画像信号に応じて緑色光ＬＧを変調し、変調した緑色光ＬＧ（変調光）をクロスダイクロイックプリズム２１９に向けて出射する。
青色用ライトバルブ１（Ｂ）は、ダイクロイックミラー２１３で反射し、ダイクロイックミラー２１４を透過した後でリレー系２３０を経た青色光ＬＢ（照明光）を画像信号に応じて変調し、変調した青色光ＬＢ（変調光）をクロスダイクロイックプリズム２１９に向けて出射する。
リレー系２３０は、リレーマイクロレンズ２２４ａ、２２４ｂと反射ミラー２２５ａ、２２５ｂとを備えている。リレーマイクロレンズ２２４ａ、２２４ｂは、青色光ＬＢの光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。リレーマイクロレンズ２２４ａは、ダイクロイックミラー２１４と反射ミラー２２５ａとの間に配置されている。
リレーマイクロレンズ２２４ｂは、反射ミラー２２５ａ、２２５ｂの間に配置されている。反射ミラー２２５ａは、ダイクロイックミラー２１４を透過してリレーマイクロレンズ２２４ａから出射した青色光ＬＢをリレーマイクロレンズ２２４ｂに向けて反射するように配置されている。反射ミラー２２５ｂは、リレーマイクロレンズ２２４ｂから出射した青色光ＬＢを青色用ライトバルブ１（Ｂ）に向けて反射するように配置されている。
クロスダイクロイックプリズム２１９は、２つのダイクロイック膜２１９ａ、２１９ｂをＸ字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜２１９ａは青色光ＬＢを反射して緑色光ＬＧを透過する。ダイクロイック膜２１９ｂは赤色光ＬＲを反射して緑色光ＬＧを透過する。
従って、クロスダイクロイックプリズム２１９は、赤色用ライトバルブ１（Ｒ）、緑色用ライトバルブ１（Ｇ）、および青色用ライトバルブ１（Ｂ）の各々で変調された赤色光ＬＲと緑色光ＬＧと青色光ＬＢとを合成し、投射光学系２１８に向けて出射するように構成されている。投射光学系２１８は、投影マイクロレンズ（図示略）を有しており、クロスダイクロイックプリズム２１９で合成された光をスクリーン２１１に投射するように構成されている。
［他の電子機器］
本発明を適用した電気光学装置１は、投射型表示装置において、光源部として、各色の光を出射するＬＥＤ光源、レーザー光源等を用い、かかる光源から出射された色光を各々、別の電気光学装置に供給するように構成してもよい。
また、電気光学装置１は、投射画像を観察する側から投射する前方投射型プロジェクターに限らず、投射画像を観察する側とは反対の側から投射する後方投射型プロジェクターに用いてもよい。
また、電気光学装置１を適用可能な電子機器は、投射型表示装置２１０に限定されない。電気光学装置１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用いてもよい。
１…電気光学装置、１（Ｒ）…赤色用ライトバルブ、１（Ｇ）…緑色用ライトバルブ、１（Ｂ）…青色用ライトバルブ、３ａ…走査線、５ａ…容量線、６ａ…データ線、７ａ…遮光層、８ａ…遮光層、８ｂ、７ｄ、２７ｂ…アライメント用の遮光部材、９ａ…画素電極、１０…第１基板、１０ａ…表示領域、１８、２７…遮光部材、１９、２９…基板本体、２０…第２基板、２１…共通電極、２７ａ…見切り、３０…スイッチング素子、３１ａ…半導体層、８０…電気光学層、５１、５２、５３、５３…レンズ面、６１…第１レンズ層、６２…第２レンズ層、６３…第３レンズ層、６４…第４レンズ層、６５…第５レンズ層、１００…電気光学パネル、１８０…透光領域、２１０…投射型表示装置、２１２…光源部、２１８…投射光学系、５１０…第１曲面、５２０…第２曲面、５３０…第３曲面、５４０…第４曲面。

Claims (8)

  1. 一対の基板と、
    前記一対の基板の間に配置された電気光学層と、
    を備え、
    前記一対の基板のうち、一方の基板は、前記電気光学層と反対側に凹んだ第１曲面を備えた基板本体と、前記第１曲面を覆い、前記電気光学層側の面に前記電気光学層と反対側に向けて凹んだ第２曲面を備えた第１レンズ層と、前記第２曲面を覆い、前記電気光学層側に平面を備えた第２レンズ層と、前記第２レンズ層に対して前記電気光学層の側に設けられ、前記電気光学層側の面に第３曲面を備えた第３レンズ層と、前記第３曲面を前記電気光学層の側から覆う第４レンズ層と、前記第２レンズ層と前記第３レンズ層との間に設けられた遮光部材と、を備え、
    前記基板本体と前記第１レンズ層とは屈折率が異なり、
    前記第１レンズ層と前記第２レンズ層とは屈折率が異なり、
    前記第３レンズ層と前記第４レンズ層とは屈折率が異なることを特徴とする電気光学装置。
  2. 請求項１に記載の電気光学装置において、
    前記第１曲面および前記第３曲面は各々、正のパワーを有するレンズを構成していることを特徴とする電気光学装置。
  3. 請求項１または２に記載の電気光学装置において、
    前記第４レンズ層は、前記電気光学層側の面に第４曲面を備え、
    前記第４レンズ層に対して前記電気光学層の側には、前記第４曲面を覆い、前記電気光学層の側に平面を備えた第５レンズ層が設けられ、
    前記第３曲面および前記第４曲面はいずれも、前記電気光学層の側に突出した凸曲面、または前記基板本体の側に凹んだ凹曲面であることを特徴とする電気光学装置。
  4. 請求項１または２に記載の電気光学装置において、
    前記第３曲面は、前記基板本体の側に凹んだ凹曲面であることを特徴とする電気光学装置。
  5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
    前記一対の基板のうち、他方の基板には画素電極が設けられ、
    前記一方の基板には共通電極が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
  6. 請求項１から４までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
    前記一方の基板には画素電極が設けられ、
    前記一対の基板のうち、他方の基板には共通電極が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
  7. 請求項１から６までの何れか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
  8. 請求項７に記載の電子機器において、
    前記電気光学装置に入射する照明光を出射する光源部と、前記電気光学装置から出射された変調光を投射する投射光学系と、を有することを特徴とする電子機器。
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