JP2018163190A - Electro-optical device, electronic apparatus, and manufacturing method for electro-optical device - Google Patents

Electro-optical device, electronic apparatus, and manufacturing method for electro-optical device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electro-optical device which can efficiently guide light made incident from a counter substrate side to a pixel electrode and can suppress convergence of light in an electro-optical layer, and an electronic apparatus and a manufacturing method for the electro-optical device.SOLUTION: In an element substrate 10 used for an electro-optical device 100, a translucent layer 12 covering a boundary portion 15b interposed by adjacent pixel electrodes 9a and a plurality of pixel electrodes 9a from an electro-optical layer 80 side is formed. On a surface 120 at the electro-optical layer 80 side of the translucent layer 12, a cylindrical lens 11 having negative power is provided along a region where overlapping with the boundary portion 15b in a plan view. The cylindrical lens 11 is constituted by a concave surface 121 formed along a region where overlapping with the boundary portion 15b in the plan view on the front surface (surface 120) of the translucent layer 12 and a lens layer 13 covering the concave surface 121 from the electro-optical layer 80 side.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、入射した光を変調して出射する電気光学装置、電気光学装置を備えた電子機器、および電気光学装置の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an electro-optical device that modulates and emits incident light, an electronic device including the electro-optical device, and a method for manufacturing the electro-optical device.

プロジェクターのライトバルブ等として用いられる電気光学装置(液晶装置)では、表示領域に複数の画素がマトリクス状に配置されており、かかる画素では、素子基板において画素電極に到達した光のみが表示に寄与し、隣り合う画素電極に挟まれた境界部に到達した光は表示に寄与しない。そこで、対向基板において素子基板の画素電極と平面視で重なる領域に正のパワーを有するレンズを形成して、入射した光を画素電極に導く構成が提案されている(特許文献1参照)。なお、特許文献1に記載の電気光学装置では、素子基板において画素電極より電気光学層とは反対側にも、画素電極と平面視で重なる領域にもレンズを設けられている。かかる素子基板側のレンズは、変調した光を平行光化する役目を担っており、入射した光を画素電極に導く機能を担っていない。   In an electro-optical device (liquid crystal device) used as a light valve of a projector, a plurality of pixels are arranged in a matrix in a display area, and in such pixels, only light that reaches a pixel electrode on the element substrate contributes to display. However, the light reaching the boundary portion sandwiched between adjacent pixel electrodes does not contribute to display. Therefore, a configuration has been proposed in which a lens having positive power is formed in a region of the counter substrate that overlaps the pixel electrode of the element substrate in plan view, and the incident light is guided to the pixel electrode (see Patent Document 1). In the electro-optical device described in Patent Document 1, lenses are provided on the element substrate on the side opposite to the electro-optical layer from the pixel electrode and also in a region overlapping the pixel electrode in plan view. Such a lens on the element substrate side plays a role of collimating the modulated light, and has no function of guiding the incident light to the pixel electrode.

特開2011−118324号公報JP 2011-118324 A

特許文献1に記載の電気光学装置のように、対向基板に形成した正のパワーを有するレンズによって、入射した光を画素電極に導く構成では、素子基板と対向基板とを貼り合わせた際の対向基板側のレンズと素子基板側の画素電極との位置ずれが原因で、入射した光を画素電極に導く効率が低下することがある。また、対向基板に正のパワーを有するレンズを形成した場合、電気光学層に光が収束し、電気光学層が劣化するおそれがある。   In a configuration in which incident light is guided to a pixel electrode by a lens having a positive power formed on a counter substrate as in the electro-optical device described in Patent Document 1, the facing when the element substrate and the counter substrate are bonded together is used. Due to the positional shift between the lens on the substrate side and the pixel electrode on the element substrate side, the efficiency of guiding incident light to the pixel electrode may be reduced. In addition, when a lens having a positive power is formed on the counter substrate, light may converge on the electro-optical layer, and the electro-optical layer may be deteriorated.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、対向基板側から入射した光を画素電極に効率よく導くことができるとともに、電気光学層での光の収束を抑制することができる電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electro-optical device capable of efficiently guiding light incident from the counter substrate side to the pixel electrode and suppressing light convergence in the electro-optical layer. It is another object of the present invention to provide an electronic apparatus and a method for manufacturing an electro-optical device.

上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置は、素子基板と、前記素子基板に対向する対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に設けられた電気光学層と、を有し、前記素子基板は、基板本体と、前記基板本体に対して前記電気光学層側に設けられた複数の画素スイッチング素子と、前記複数の画素スイッチング素子に対して前記電気光学層側に設けられ、前記複数の画素スイッチング素子の各々に電気的に接続された複数の画素電極と、前記複数の画素電極のうち、隣り合う画素電極によって挟まれた境界部および前記複数の画素電極を前記電気光学層側から覆う透光層と、前記透光層の前記電気光学層側の面で前記境界部と平面視で重なる領域に沿って設けられ、負のパワーを有するシリンドリカルレンズと、を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, an electro-optical device according to the present invention includes an element substrate, a counter substrate facing the element substrate, an electro-optical layer provided between the element substrate and the counter substrate, The element substrate includes a substrate body, a plurality of pixel switching elements provided on the electro-optic layer side with respect to the substrate body, and the electro-optic layer side with respect to the plurality of pixel switching elements. A plurality of pixel electrodes electrically connected to each of the plurality of pixel switching elements, a boundary portion sandwiched between adjacent pixel electrodes among the plurality of pixel electrodes, and the plurality of pixel electrodes. A translucent layer covering from the electro-optic layer side, and a cylindrical lens having a negative power provided along a region of the translucent layer on the electro-optic layer side that overlaps the boundary portion in plan view. You It is characterized in.

本発明に係る電気光学装置において、素子基板では、隣り合う画素電極によって挟まれた境界部および複数の画素電極を電気光学層側から覆う透光層が形成されており、透光層の電気光学層側の面には、境界部と平面視で重なる領域に沿って、負のパワーを有するシリンドリカルレンズが設けられている。このため、対向基板の側から入射した光のうち、境界部に向けて進行しようとする光の一部をシリンドリカルレンズによって画素電極に導くことができる。従って、光の利用効率を向上することができる。また、シリンドリカルレンズは、素子基板の側に設けられているため、素子基板と対向基板とを貼り合わせた際に位置ずれが発生しても入射した光を画素電極に効率よく導くことができるとともに、電気光学層での光の収束を抑制することができる。   In the electro-optical device according to the present invention, the element substrate includes a boundary portion sandwiched between adjacent pixel electrodes and a light-transmitting layer that covers the plurality of pixel electrodes from the electro-optical layer side. A cylindrical lens having a negative power is provided on the surface on the layer side along a region overlapping the boundary portion in plan view. For this reason, it is possible to guide a part of the light entering from the counter substrate side toward the boundary portion to the pixel electrode by the cylindrical lens. Therefore, the light use efficiency can be improved. In addition, since the cylindrical lens is provided on the element substrate side, incident light can be efficiently guided to the pixel electrode even if a positional shift occurs when the element substrate and the counter substrate are bonded to each other. The light convergence in the electro-optic layer can be suppressed.

本発明に係る電気光学装置において、前記シリンドリカルレンズは、前記透光層の前記電気光学層側の面で前記境界部と平面視で重なる領域に沿って形成された凹曲面と、前記凹曲面を前記電気光学層側から覆い、前記透光層より屈折率が小さいレンズ層と、によって構成されている態様を採用することができる。かかる態様では、複数の画素電極、および透光層を順に形成した際に、境界部の凹形状が透光層の電気光学層側の面に反映されることにより形成された凹曲面を利用することができる。このため、フォトリソグラフィ技術やエッチング処理を利用しなくても、シリンドリカルレンズを形成することができる。また、シリンドリカルレンズが境界部に対して自己整合的に形成されるという利点がある。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the cylindrical lens includes a concave curved surface formed along a region overlapping the boundary portion in a plan view on the surface of the translucent layer on the electro-optical layer side, and the concave curved surface. It is possible to adopt an aspect in which the lens is covered with the electro-optical layer side and is configured by a lens layer having a refractive index smaller than that of the light-transmitting layer. In this aspect, when a plurality of pixel electrodes and a light-transmitting layer are sequentially formed, a concave curved surface formed by reflecting the concave shape of the boundary portion on the surface of the light-transmitting layer on the electro-optical layer side is used. be able to. For this reason, a cylindrical lens can be formed without using a photolithography technique or an etching process. Further, there is an advantage that the cylindrical lens is formed in a self-aligned manner with respect to the boundary portion.

本発明において、前記レンズ層の前記電気光学層側の面と前記凹曲面の外側に形成されている前記透光層の前記電気光学層側の面とが連続した平面を構成している態様を採用することができる。かかる態様によれば、画素電極と電気光学層との間に介在する膜を薄くすることができる。また、シリンドリカルレンズの外側でのレンズ層と透光層との界面での反射を防止することができる。   In the present invention, the surface on the electro-optic layer side of the lens layer and the surface on the electro-optic layer side of the translucent layer formed outside the concave curved surface constitute a continuous plane. Can be adopted. According to this aspect, the film interposed between the pixel electrode and the electro-optical layer can be thinned. Further, reflection at the interface between the lens layer and the light transmitting layer outside the cylindrical lens can be prevented.

本発明に係る電気光学装置において、前記シリンドリカルレンズの幅は、前記境界部の幅より広い態様を採用することができる。かかる態様によれば、対向基板の側から入射した光のうち、境界部に向けて斜めに進行しようとする光の一部をシリンドリカルレンズによって画素電極に導くことができる。従って、光の利用効率を向上することができる。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, it is possible to adopt an aspect in which the width of the cylindrical lens is wider than the width of the boundary portion. According to this aspect, it is possible to guide a part of the light incident from the counter substrate side toward the boundary portion to the pixel electrode by the cylindrical lens. Therefore, the light use efficiency can be improved.

本発明に係る電気光学装置において、前記対向基板には、前記境界部と平面視で重なる領域に沿って遮光層が設けられ、前記遮光層の幅は、前記シリンドリカルレンズの幅より狭い態様を採用することができる。かかる態様によれば、対向基板に対して境界部と平面視で重なる領域に沿って遮光層を設けた場合でも、境界部に向けて進行しようとする光の一部をシリンドリカルレンズによって画素電極に導くことができる。従って、光の利用効率を向上することができる。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the counter substrate is provided with a light shielding layer along a region overlapping the boundary portion in a plan view, and the width of the light shielding layer is narrower than the width of the cylindrical lens. can do. According to such an aspect, even when the light shielding layer is provided along the area overlapping the boundary portion in plan view with respect to the counter substrate, a part of the light that travels toward the boundary portion is transferred to the pixel electrode by the cylindrical lens. Can lead. Therefore, the light use efficiency can be improved.

本発明に係る電気光学装置において、前記画素電極は、透過性を有している態様を採用することができる。本発明に係る電気光学装置において、前記画素電極は、反射性を有している態様を採用してもよい。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, it is possible to adopt a mode in which the pixel electrode has transparency. In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the pixel electrode may have a reflectivity.

本発明を適用した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、投射型表示装置には、電気光学装置に供給される光を出射する光源部と、電気光学装置によって変調された光を投射する投射光学系と、が設けられる。   The electro-optical device to which the present invention is applied can be used in various electronic apparatuses. When the electronic apparatus is a projection display device, the projection display device includes a light source unit that emits light supplied to the electro-optical device, and a projection optical system that projects light modulated by the electro-optical device. Provided.

本発明は、素子基板と、前記素子基板に対向する対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に設けられた電気光学層と、を有する電気光学装置の製造方法において、前記素子基板の製造工程では、前記素子基板の基板本体に対して前記電気光学層側に、複数の画素スイッチング素子、前記複数の画素スイッチング素子の各々に電気的に接続された複数の画素電極、および透光層を順に形成した後、前記透光層の前記電気光学層側の面に対して、前記複数の画素電極のうち、隣り合う画素電極によって挟まれた境界部と平面視で重なる領域に沿って負のパワーを有するシリンドリカルレンズを形成するレンズ形成工程を行うことを特徴とする。本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、素子基板では、隣り合う画素電極によって挟まれた境界部および複数の画素電極を電気光学層側から覆う透光層が形成され、透光層の電気光学層側の面には、境界部と平面視で重なる領域に沿って、負のパワーを有するシリンドリカルレンズが設けられる。このため、対向基板の側から入射した光のうち、境界部に向けて進行しようとする光の一部をシリンドリカルレンズによって画素電極に導くことができる。従って、光の利用効率を向上することができる。また、シリンドリカルレンズは、素子基板の側に設けられているため、素子基板と対向基板とを貼り合わせた際に位置ずれが発生しても入射した光を画素電極に効率よく導くことができるとともに、電気光学層での光の収束を抑制することができる。   The present invention provides an element substrate, a counter substrate facing the element substrate, and an electro-optical layer provided between the element substrate and the counter substrate. In the manufacturing process, a plurality of pixel switching elements, a plurality of pixel electrodes electrically connected to each of the plurality of pixel switching elements, and a light transmission are provided on the electro-optic layer side with respect to the substrate body of the element substrate. After the layers are formed in order, the surface of the translucent layer on the electro-optic layer side, along a region overlapping with the boundary portion sandwiched between adjacent pixel electrodes in the plurality of pixel electrodes in plan view A lens forming step of forming a cylindrical lens having negative power is performed. According to the electro-optical device manufacturing method of the present invention, the element substrate is formed with the boundary portion sandwiched between adjacent pixel electrodes and the light-transmitting layer that covers the plurality of pixel electrodes from the electro-optical layer side. A cylindrical lens having negative power is provided on the surface of the electro-optical layer side along a region overlapping the boundary portion in plan view. For this reason, it is possible to guide a part of the light entering from the counter substrate side toward the boundary portion to the pixel electrode by the cylindrical lens. Therefore, the light use efficiency can be improved. In addition, since the cylindrical lens is provided on the element substrate side, incident light can be efficiently guided to the pixel electrode even if a positional shift occurs when the element substrate and the counter substrate are bonded to each other. The light convergence in the electro-optic layer can be suppressed.

本発明に係る電気光学装置の製造方法において、前記レンズ形成工程では、前記透光層を形成した際に前記透光層の前記電気光学層側の面に前記境界部と平面視で重なる領域に沿って形成される凹曲面を覆うように、前記透光層より屈折率が小さいレンズ層を形成する態様を採用することができる。かかる態様では、複数の画素電極、および透光層を順に形成した際に、境界部の凹形状が透光層の電気光学層側の面に反映されることにより形成された凹曲面を利用する。このため、フォトリソグラフィ技術やエッチング処理を利用しなくても、シリンドリカルレンズを形成することができる。また、シリンドリカルレンズが境界部に対して自己整合的に形成されるという利点がある。   In the electro-optical device manufacturing method according to the aspect of the invention, in the lens forming step, when the light-transmitting layer is formed, the light-transmitting layer overlaps the surface of the light-transmitting layer on the electro-optical layer side in a plan view. It is possible to adopt a mode in which a lens layer having a refractive index smaller than that of the light transmitting layer is formed so as to cover the concave curved surface formed along. In this aspect, when a plurality of pixel electrodes and a light-transmitting layer are sequentially formed, a concave curved surface formed by reflecting the concave shape of the boundary portion on the surface of the light-transmitting layer on the electro-optical layer side is used. . For this reason, a cylindrical lens can be formed without using a photolithography technique or an etching process. Further, there is an advantage that the cylindrical lens is formed in a self-aligned manner with respect to the boundary portion.

本発明に係る電気光学装置において、前記素子基板は、前記基板本体と前記複数の画素電極との間に、前記複数の画素電極が前記電気光学層側の面に形成された層間絶縁膜を有し、前記層間絶縁膜の前記電気光学層側の面には、前記境界部に沿って凹部が形成されている態様を採用してもよい。かかる態様によれば、透光層の電気光学層側の面では、画素電極の厚さと凹部の深さとを加算した深さの凹部の形状が反映される。従って、凹曲面は大きく凹んだ形状となるので、凹部の深さによってシリンドリカルレンズのパワーを調整することができる。この場合、電気光学装置の製造方法では、前記画素電極の形成工程において、前記画素電極をエッチングによりパターニングした際に前記境界部で露出する層間絶縁膜の表面をエッチングして前記層間絶縁膜に凹部を形成する。従って、シリンドリカルレンズを境界部に対して自己整合的に形成することができ、かつ、新たな工程を追加する必要がない。   In the electro-optical device according to the present invention, the element substrate includes an interlayer insulating film in which the plurality of pixel electrodes are formed on the surface on the electro-optical layer side between the substrate body and the plurality of pixel electrodes. And you may employ | adopt the aspect by which the recessed part is formed in the surface by the side of the said electro-optic layer of the said interlayer insulation film along the said boundary part. According to this aspect, the shape of the concave portion having a depth obtained by adding the thickness of the pixel electrode and the depth of the concave portion is reflected on the surface of the translucent layer on the electro-optical layer side. Therefore, since the concave curved surface has a large concave shape, the power of the cylindrical lens can be adjusted by the depth of the concave portion. In this case, in the electro-optical device manufacturing method, in the pixel electrode forming step, the surface of the interlayer insulating film exposed at the boundary when the pixel electrode is patterned by etching is etched to form a recess in the interlayer insulating film. Form. Therefore, the cylindrical lens can be formed in a self-aligned manner with respect to the boundary portion, and there is no need to add a new process.

本発明の実施の形態1に係る電気光学装置の説明図である。1 is an explanatory diagram of an electro-optical device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 図1に示す電気光学装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the electro-optical device shown in FIG. 1. 図1に示す電気光学装置の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of the electro-optical device illustrated in FIG. 1. 図1に示す素子基板の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part of element substrate shown in FIG. 図3に示す素子基板にシリンドリカルレンズを形成する方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the method of forming a cylindrical lens in the element substrate shown in FIG. 本発明の実施の形態2に係る電気光学装置の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of an electro-optical device according to a second embodiment of the invention. 本発明の実施の形態3に係る電気光学装置の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of an electro-optical device according to a third embodiment of the invention. 図7に示す素子基板の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part of element substrate shown in FIG. 本発明の実施の形態4に係る電気光学装置の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of an electro-optical device according to a fourth embodiment of the invention. 本発明を適用した透過型の電気光学装置を用いた投射型表示装置(電子機器)の説明図である。It is explanatory drawing of the projection type display apparatus (electronic device) using the transmissive | pervious electro-optical apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用した反射型の電気光学装置を用いた投射型表示装置(電子機器)の説明図である。It is explanatory drawing of the projection type display apparatus (electronic device) using the reflection type electro-optical apparatus to which this invention is applied.

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。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings to be referred to in the following description, the scales are different for each layer and each member so that each layer and each member have a size that can be recognized on the drawing.

[実施の形態1]
(電気光学装置の基本構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の説明図であり、電気光学装置100を各構成要素と共に対向基板20の側から見た平面図である。図2は、図1に示す電気光学装置100の断面図である。
[Embodiment 1]
(Basic configuration of electro-optical device)
FIG. 1 is an explanatory diagram of the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention, and is a plan view of the electro-optical device 100 together with each component viewed from the counter substrate 20 side. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electro-optical device 100 shown in FIG.

図1に示すように、電気光学装置100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は、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。   As shown in FIG. 1, in the electro-optical device 100, the element substrate 10 and the counter substrate 20 are bonded together with a sealant 107 through a predetermined gap, and the element substrate 10 and the counter substrate 20 are opposed to each other. . The sealing material 107 is provided in a frame shape along the outer edge of the counter substrate 20, and an electro-optical layer made of a liquid crystal layer is provided in a region surrounded by the sealing material 107 between the element substrate 10 and the counter substrate 20. 80 is arranged. The sealing material 107 is a photo-curing adhesive or a photo-curing and thermo-curing adhesive, such as glass fiber or glass beads for setting the distance between both substrates to a predetermined value. Gap material is blended.

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。本形態では、シール材107の一部が注入口105として途切れており、注入口105は、電気光学材料を注入した後、封止材103によって封止される。なお、素子基板10および対向基板20の一方に電気光学材料を滴下した後、他方を重ねることによって、素子基板10と対向基板20との間に電気光学材料を設ける場合があり、この場合、シール材107に注入口105および封止材103を設ける必要はない。   The element substrate 10 and the counter substrate 20 are both square, and a display area 10 a is provided as a square area in the approximate center of the electro-optical device 100. Corresponding to this shape, the sealing material 107 is also provided in a substantially square shape, and a rectangular frame-shaped peripheral region 10b is provided between the inner peripheral edge of the sealing material 107 and the outer peripheral edge of the display region 10a. In this embodiment, a part of the sealing material 107 is interrupted as the injection port 105, and the injection port 105 is sealed by the sealing material 103 after injecting the electro-optic material. The electro-optical material may be provided between the element substrate 10 and the counter substrate 20 by dropping the electro-optical material on one of the element substrate 10 and the counter substrate 20 and then overlapping the other. It is not necessary to provide the inlet 105 and the sealing material 103 in the material 107.

素子基板10は、基板本体19として石英基板等の透光性基板を有している。基板本体19において、電気光学層80側(対向基板20側)には、表示領域10aの外側に、素子基板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が形成されており、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(図示せず)が接続されており、素子基板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。   The element substrate 10 has a light-transmitting substrate such as a quartz substrate as the substrate body 19. In the substrate body 19, a data line driving circuit 101 and a plurality of terminals 102 are formed along one side of the element substrate 10 outside the display region 10 a on the electro-optic layer 80 side (opposing substrate 20 side). A scanning line driving circuit 104 is formed along another side adjacent to this one side. A flexible wiring board (not shown) is connected to the terminal 102, and various potentials and various signals are input to the element substrate 10 through the flexible wiring board.

図1および図2に示すように、基板本体19の電気光学層80側において、表示領域10aには、ITO(Indium Tin Oxide)膜等からなる透光性の画素電極9a、および画素電極9aに電気的に接続する画素スイッチング素子(図示せず)がマトリクス状に形成されており、画素電極9aに対して対向基板20側には配向膜16が形成されている。素子基板10において、画素電極9aは周辺領域10bにも形成されており、複数の画素電極9aのうち、周辺領域10bに形成された画素電極9aは、画像の表示に直接寄与しないダミー画素電極9bである。   As shown in FIGS. 1 and 2, on the electro-optic layer 80 side of the substrate body 19, the display region 10a has a light-transmitting pixel electrode 9a made of an ITO (Indium Tin Oxide) film or the like, and a pixel electrode 9a. Pixel switching elements (not shown) to be electrically connected are formed in a matrix, and an alignment film 16 is formed on the counter substrate 20 side with respect to the pixel electrode 9a. In the element substrate 10, the pixel electrode 9a is also formed in the peripheral region 10b. Among the plurality of pixel electrodes 9a, the pixel electrode 9a formed in the peripheral region 10b does not directly contribute to image display. It is.

対向基板20は、基板本体29として石英基板等の透光性基板を有している。基板本体29において、電気光学層80側(素子基板10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に対して電気光学層80側には配向膜26が形成されている。本形態において、共通電極21は、対向基板20の略全面に形成されている。   The counter substrate 20 has a light transmitting substrate such as a quartz substrate as the substrate body 29. In the substrate body 29, a translucent common electrode 21 made of an ITO film or the like is formed on the electro-optic layer 80 side (element substrate 10 side), and the electro-optic layer 80 side with respect to the common electrode 21. An alignment film 26 is formed. In this embodiment, the common electrode 21 is formed on substantially the entire surface of the counter substrate 20.

配向膜16、26は、ポリイミド等の樹脂膜、あるいはシリコン酸化膜等の斜方蒸着膜からなる。本形態において、配向膜16、26は、SiOx(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al23、In23、Sb23、Ta25等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜(垂直配向膜)であり、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を傾斜配向させ、電気光学装置100をVA(Vertical Alignment)モードの液晶装置として動作させる。 The alignment films 16 and 26 are made of a resin film such as polyimide or an oblique deposition film such as a silicon oxide film. In this embodiment, the alignment films 16 and 26 are obliquely formed of SiO x (x <2), SiO 2 , TiO 2 , MgO, Al 2 O 3 , In 2 O 3 , Sb 2 O 3 , Ta 2 O 5 or the like. An inorganic alignment film (vertical alignment film) made of a vapor deposition film, in which the liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy used in the electro-optical layer 80 are tilted and aligned to make the electro-optical device 100 a VA (Vertical Alignment) mode. Operate as a liquid crystal device.

素子基板10には、シール材107より外側において対向基板20の角部分と重なる領域に、素子基板10と対向基板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、対向基板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、素子基板10側に電気的に接続されている。このため、共通電極21は、素子基板10の側から共通電位が印加される。   On the element substrate 10, an inter-substrate conduction electrode 109 is formed in a region overlapping the corner portion of the counter substrate 20 on the outer side of the sealing material 107 to establish electrical continuity between the element substrate 10 and the counter substrate 20. ing. The inter-substrate conducting electrode 109 is provided with an inter-substrate conducting material 109 a containing conductive particles, and the common electrode 21 of the counter substrate 20 is connected via the inter-substrate conducting material 109 a and the inter-substrate conducting electrode 109. It is electrically connected to the element substrate 10 side. For this reason, a common potential is applied to the common electrode 21 from the element substrate 10 side.

本形態の電気光学装置100において、共通電極21および画素電極9aはITO膜等の透光性導電膜により形成されている。従って、電気光学装置100は、透過型電気光学装置(透過型液晶装置)として構成されている。かかる電気光学装置100では、対向基板20の側の入射した光L2が素子基板10の画素電極9aを透過した後、素子基板10から出射される間に変調されて画像を表示する。   In the electro-optical device 100 of this embodiment, the common electrode 21 and the pixel electrode 9a are formed of a light-transmitting conductive film such as an ITO film. Accordingly, the electro-optical device 100 is configured as a transmissive electro-optical device (transmissive liquid crystal device). In the electro-optical device 100, the incident light L2 on the counter substrate 20 side is transmitted through the pixel electrode 9a of the element substrate 10 and then modulated while being emitted from the element substrate 10, thereby displaying an image.

対向基板20には、共通電極21に対して素子基板10とは反対側には、金属または金属化合物からなる遮光層108が形成されている。遮光層108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108aとして形成されている。遮光層108は、図7を参照して後述するように、隣り合う画素電極9aにより挟まれた境界部と平面視で重なる領域にブラックマトリクスとして形成されることもある。遮光層108は、例えば、素子基板10と反対側の面が反射性を有するように構成されている。   On the counter substrate 20, a light shielding layer 108 made of a metal or a metal compound is formed on the opposite side of the common electrode 21 from the element substrate 10. The light shielding layer 108 is formed, for example, as a frame-shaped parting 108a that extends along the outer peripheral edge of the display region 10a. As will be described later with reference to FIG. 7, the light shielding layer 108 may be formed as a black matrix in a region overlapping a boundary portion sandwiched between adjacent pixel electrodes 9 a in plan view. For example, the light shielding layer 108 is configured such that the surface opposite to the element substrate 10 has reflectivity.

(素子基板10の詳細構成)
図3は、図1に示す電気光学装置100の一部を拡大して示す断面図である。図4は、図1に示す素子基板10の一部を拡大して示す平面図である。図3に示すように、素子基板10の基板本体19において、電気光学層80側には複数の画素スイッチング素子14が形成され、画素スイッチング素子14に対して電気光学層80側には、複数の画素スイッチング素子14の各々と電気的に接続された複数の画素電極9aが形成されている。より具体的には、基板本体19の電気光学層80側には複数の層間絶縁膜18が積層されており、複数の層間絶縁膜18のうち、最も電気光学層80に形成された層間絶縁膜18の電気光学層80側の面に画素電極9aが形成されている。また、素子基板10では、基板本体19と層間絶縁膜18との間や、層間絶縁膜18の間等を利用して、隣り合う画素電極9aによって挟まれた境界部15bに沿って延在する配線17や、画素スイッチング素子14が形成されており、画素スイッチング素子14と画素電極9aとは、層間絶縁膜18に形成されたコンタクトホール(図示せず)を介して画素電極9aと電気的に接続されている。
(Detailed configuration of element substrate 10)
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the electro-optical device 100 shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged plan view showing a part of the element substrate 10 shown in FIG. As shown in FIG. 3, in the substrate body 19 of the element substrate 10, a plurality of pixel switching elements 14 are formed on the electro-optic layer 80 side, and a plurality of pixel switching elements 14 are formed on the electro-optic layer 80 side with respect to the pixel switching elements 14. A plurality of pixel electrodes 9a electrically connected to each of the pixel switching elements 14 are formed. More specifically, a plurality of interlayer insulating films 18 are laminated on the electro-optical layer 80 side of the substrate body 19, and among the plurality of interlayer insulating films 18, the interlayer insulating film formed most on the electro-optical layer 80. A pixel electrode 9 a is formed on the surface of the 18 on the electro-optic layer 80 side. Further, the element substrate 10 extends along the boundary portion 15b sandwiched between adjacent pixel electrodes 9a using the substrate body 19 and the interlayer insulating film 18, the interlayer insulating film 18, or the like. A wiring 17 and a pixel switching element 14 are formed. The pixel switching element 14 and the pixel electrode 9a are electrically connected to the pixel electrode 9a through a contact hole (not shown) formed in the interlayer insulating film 18. It is connected.

ここで、配線17や画素スイッチング素子14は光を透過しない。このため、素子基板10では、隣り合う画素電極9aによって挟また境界部15bや、配線17および画素スイッチング素子14と平面視で重なる領域は、遮光部15cになっている。これに対して、画素電極9aと平面視で重なる領域のうち、配線17や画素スイッチング素子14と平面視で重ならない領域は光を透過する開口領域15a(透光領域)になっている。従って、開口領域15aを透過した光が画像の表示に寄与し、境界部15bに向かう光は、画像の表示にほぼ寄与しない。   Here, the wiring 17 and the pixel switching element 14 do not transmit light. For this reason, in the element substrate 10, a region sandwiched between adjacent pixel electrodes 9 a and overlapping with the boundary portion 15 b and the wiring 17 and the pixel switching element 14 in a plan view is a light shielding portion 15 c. On the other hand, of the region overlapping the pixel electrode 9a in plan view, the region not overlapping with the wiring 17 and the pixel switching element 14 in plan view is an opening region 15a (translucent region) that transmits light. Therefore, the light transmitted through the opening region 15a contributes to the image display, and the light traveling toward the boundary portion 15b hardly contributes to the image display.

そこで、本形態では、素子基板10には、画素電極9aに対して電気光学層80の側には、境界部15bおよび複数の画素電極9aを電気光学層80側から覆う透光層12と、透光層12の電気光学層80側の面120において境界部15bと平面視で重なる領域に沿って延在するシリンドリカルレンズ11とが設けられている。従って、透光層12に対して電気光学層80側の面120に配向膜16が形成されている。シリンドリカルレンズ11は、境界部15bの延在方向に対して直交する方向に負のパワーを有している。   Therefore, in the present embodiment, the element substrate 10 includes, on the electro-optic layer 80 side with respect to the pixel electrode 9a, the light transmitting layer 12 that covers the boundary portion 15b and the plurality of pixel electrodes 9a from the electro-optic layer 80 side, A cylindrical lens 11 is provided that extends along a region overlapping the boundary portion 15b in plan view on the surface 120 of the translucent layer 12 on the electro-optic layer 80 side. Therefore, the alignment film 16 is formed on the surface 120 on the electro-optic layer 80 side with respect to the light-transmitting layer 12. The cylindrical lens 11 has a negative power in a direction orthogonal to the extending direction of the boundary portion 15b.

本形態において、シリンドリカルレンズ11は、透光層12の電気光学層80側の面120で境界部15bと平面視で重なる領域に沿って形成された凹曲面121(レンズ面)と、凹曲面121を電気光学層80側から覆う透光性のレンズ層13とによって構成されており、レンズ層13は、透光層12より屈折率が小さい。例えば、透光層12は、シリコン酸窒化膜(SiON)からなり、屈折率が1.58〜1.64である。レンズ層13は、シリコン酸化膜(SiOx)からなり、屈折率が1.48である。なお、透光層12には、シリコン窒化膜(屈折率=2.0)等を用いることもできる。 In this embodiment, the cylindrical lens 11 includes a concave curved surface 121 (lens surface) formed along a region overlapping the boundary portion 15b in a plan view on the surface 120 of the translucent layer 12 on the electro-optical layer 80 side, and a concave curved surface 121. Is formed from a translucent lens layer 13 that covers from the electro-optic layer 80 side, and the lens layer 13 has a refractive index smaller than that of the translucent layer 12. For example, the translucent layer 12 is made of a silicon oxynitride film (SiON) and has a refractive index of 1.58 to 1.64. The lens layer 13 is made of a silicon oxide film (SiO x ) and has a refractive index of 1.48. Note that a silicon nitride film (refractive index = 2.0) or the like can be used for the light transmitting layer 12.

レンズ層13の電気光学層80側の面130と、凹曲面121の外側に形成されている透光層12の電気光学層80側の面120とは連続した平面を構成している。また、シリンドリカルレンズ11の幅Waは、境界部15bの幅Wbより広い。また、図4に示すように、シリンドリカルレンズ11(凹曲面121)は、境界部15bのうち、X方向に延在する部分15bx、およびY方向に延在する部分15byの双方に形成されている。従って、シリンドリカルレンズ11は、境界部15bに沿って格子状に形成されている。   The surface 130 on the electro-optic layer 80 side of the lens layer 13 and the surface 120 on the electro-optic layer 80 side of the translucent layer 12 formed outside the concave curved surface 121 constitute a continuous plane. Further, the width Wa of the cylindrical lens 11 is wider than the width Wb of the boundary portion 15b. As shown in FIG. 4, the cylindrical lens 11 (concave surface 121) is formed in both the portion 15bx extending in the X direction and the portion 15by extending in the Y direction in the boundary portion 15b. . Therefore, the cylindrical lens 11 is formed in a lattice shape along the boundary portion 15b.

本形態において、図5を参照して素子基板10の製造方法を以下に説明するように、画素電極9aを島状に形成した際に境界部15bが凹部となっており、かかる凹部の深さは、画素電極9aの厚さに相当する。本形態では、透光層12を形成した際、透光層12の電気光学層80の面120に境界部15b(凹部)の形状が反映される凹曲面121を利用してシリンドリカルレンズ11を形成する。   In this embodiment, as will be described below with reference to FIG. 5, when the pixel electrode 9 a is formed in an island shape, the boundary portion 15 b is a recess, and the depth of the recess is as described below. Corresponds to the thickness of the pixel electrode 9a. In this embodiment, when the light transmitting layer 12 is formed, the cylindrical lens 11 is formed by using the concave curved surface 121 in which the shape of the boundary portion 15b (recessed portion) is reflected on the surface 120 of the electro-optical layer 80 of the light transmitting layer 12. To do.

(電気光学装置100の製造方法)
図5は、図3に示す素子基板10にシリンドリカルレンズ11を形成する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、単品サイズの基板本体19より大型の石英基板からなるマザー基板を用い、以下の工程を行った後、マザー基板を切断して複数の素子基板10を得る。但し、以下の説明では、単品サイズの基板本体19とマザー基板とを区別せずに「基板本体19」として説明する。
(Method of manufacturing electro-optical device 100)
FIG. 5 is a process sectional view showing a method of forming the cylindrical lens 11 on the element substrate 10 shown in FIG. In order to manufacture the element substrate 10, a mother substrate made of a quartz substrate larger than the single-size substrate body 19 is used, and after performing the following steps, the mother substrate is cut to obtain a plurality of element substrates 10. . However, in the following description, the single-size board body 19 and the mother board will be described as “substrate body 19” without distinction.

本形態の素子基板10の製造工程では、まず、図5に示す工程ST1のように、基板本体19の一方面側(電気光学層80)側に、複数の画素スイッチング素子14、および複数の画素電極9aを順に形成する。   In the manufacturing process of the element substrate 10 of this embodiment, first, as in step ST1 shown in FIG. 5, the plurality of pixel switching elements 14 and the plurality of pixels are provided on the one surface side (electro-optical layer 80) side of the substrate body 19. The electrodes 9a are formed in order.

次に、図5に示すレンズ形成工程ST2では、透光層形成工程ST21において、プラズマCVD法等により、画素電極9aの境界部15b、および画素電極9aを覆うシリコン酸窒化膜等からなる透光層12を形成する。その結果、透光層12の面120には、境界部15bと平面視で重なる領域に沿って、境界部15bの凹形状が反映された凹曲面121が形成される。   Next, in the lens formation step ST2 shown in FIG. 5, in the light transmission layer formation step ST21, the light transmission made of a silicon oxynitride film or the like covering the boundary portion 15b of the pixel electrode 9a and the pixel electrode 9a by plasma CVD or the like. Layer 12 is formed. As a result, a concave curved surface 121 reflecting the concave shape of the boundary portion 15b is formed on the surface 120 of the translucent layer 12 along a region overlapping the boundary portion 15b in plan view.

次に、レンズ層形成工程ST22では、プラズマCVD法等により、凹曲面121を覆うようにシリコン酸化膜等からなるレンズ層13を形成する。その結果、レンズ層13の面130(表面)には、凹曲面121に起因する凹部131が形成される。従って、図5に示す平坦化工程ST23において、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理等を行ってレンズ層13の面130を平坦化し、平坦面とする。   Next, in the lens layer forming step ST22, the lens layer 13 made of a silicon oxide film or the like is formed so as to cover the concave curved surface 121 by a plasma CVD method or the like. As a result, a concave portion 131 caused by the concave curved surface 121 is formed on the surface 130 (front surface) of the lens layer 13. Therefore, in the planarization step ST23 shown in FIG. 5, the surface 130 of the lens layer 13 is planarized by performing CMP (Chemical Mechanical Polishing) processing or the like.

その後、配向膜16を形成し、素子基板10を得る。このように形成した素子基板10については、例えば、マザー基板の状態のまま、対向基板20を貼り合せた後、切断し、電気光学装置100を得る。   Thereafter, the alignment film 16 is formed to obtain the element substrate 10. For the element substrate 10 formed in this manner, for example, the counter substrate 20 is bonded together in the state of the mother substrate, and then cut to obtain the electro-optical device 100.

(本形態の作用および効果)
以上説明したように、本形態の電気光学装置100に用いた素子基板10では、隣り合う画素電極9aによって挟まれた境界部15bおよび複数の画素電極9aを電気光学層80側から覆う透光層12が形成されており、透光層12の電気光学層80側の面120には、境界部15bと平面視で重なる領域に沿って、負のパワーを有するシリンドリカルレンズ11が設けられている。このため、図3に示すように、対向基板20の側から入射した光のうち、境界部15bに向けて進行しようとする光の一部L12をシリンドリカルレンズ11によって画素電極9aに導くことができる。従って、光の利用効率を向上することができる。また、シリンドリカルレンズ11は、素子基板10の側に設けられているため、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせた際に位置ずれが発生しても入射した光を画素電極9aに効率よく導くことができる。また、電気光学層80での光の収束を抑制することができるので、電気光学層80の劣化を抑制することができる。
(Operation and effect of this embodiment)
As described above, in the element substrate 10 used in the electro-optical device 100 of the present embodiment, the boundary portion 15b sandwiched between the adjacent pixel electrodes 9a and the plurality of pixel electrodes 9a are covered from the electro-optical layer 80 side. 12 is formed, and the cylindrical lens 11 having negative power is provided on the surface 120 of the translucent layer 12 on the electro-optic layer 80 side along a region overlapping the boundary portion 15b in plan view. For this reason, as shown in FIG. 3, a part L12 of the light entering from the counter substrate 20 side and traveling toward the boundary portion 15b can be guided to the pixel electrode 9a by the cylindrical lens 11. . Therefore, the light use efficiency can be improved. In addition, since the cylindrical lens 11 is provided on the element substrate 10 side, incident light is efficiently applied to the pixel electrode 9a even if a positional shift occurs when the element substrate 10 and the counter substrate 20 are bonded together. Can lead. In addition, since the convergence of light in the electro-optical layer 80 can be suppressed, deterioration of the electro-optical layer 80 can be suppressed.

また、シリンドリカルレンズ11は、透光層12の表面(面120)で境界部15bと平面視で重なる領域に沿って形成された凹曲面121と、凹曲面121を電気光学層80側から覆うレンズ層13とによって構成されている。このため、複数の画素電極9a、および透光層12を順に形成した際に、境界部15bの凹形状が透光層12の面120に反映されることにより形成された凹曲面121を利用することができる。従って、フォトリソグラフィ技術やエッチング処理を利用しなくても、シリンドリカルレンズ11を形成することができる。また、シリンドリカルレンズ11を境界部15bに対して自己整合的に形成することができるという利点がある。   The cylindrical lens 11 includes a concave curved surface 121 formed along a region overlapping the boundary 15b on the surface (surface 120) of the translucent layer 12, and a lens that covers the concave curved surface 121 from the electro-optic layer 80 side. And the layer 13. For this reason, when the plurality of pixel electrodes 9a and the light transmissive layer 12 are sequentially formed, the concave curved surface 121 formed by reflecting the concave shape of the boundary portion 15b on the surface 120 of the light transmissive layer 12 is used. be able to. Therefore, the cylindrical lens 11 can be formed without using a photolithography technique or an etching process. Further, there is an advantage that the cylindrical lens 11 can be formed in a self-aligned manner with respect to the boundary portion 15b.

また、レンズ層13の電気光学層80側の面130と凹曲面121の外側に形成されている透光層12の電気光学層80側の面120とが連続した平面を構成している。すなわち、表示領域10aでは、凹曲面121の外側にレンズ層13が形成されていない。このため、画素電極9aと電気光学層80との間に介在する膜を薄くすることができるので、画素電極9aと共通電極21との間に印加された電圧によって電気光学層80を適正に駆動することができる。また、シリンドリカルレンズ11の外側でのレンズ層13と透光層12との界面での反射を防止することができる。   Further, the surface 130 of the lens layer 13 on the electro-optical layer 80 side and the surface 120 of the translucent layer 12 formed on the outer side of the concave curved surface 121 constitute a continuous plane. That is, in the display area 10a, the lens layer 13 is not formed outside the concave curved surface 121. For this reason, since the film interposed between the pixel electrode 9a and the electro-optic layer 80 can be thinned, the electro-optic layer 80 is appropriately driven by the voltage applied between the pixel electrode 9a and the common electrode 21. can do. In addition, reflection at the interface between the lens layer 13 and the translucent layer 12 outside the cylindrical lens 11 can be prevented.

また、シリンドリカルレンズ11の幅Waは、境界部15bの幅Wbより広いため、対向基板20の側から入射した光のうち、境界部15bに向けて斜めに進行しようとする光の一部をシリンドリカルレンズ11によって画素電極9aに導くことができる。従って、光の利用効率を向上することができる。   Further, since the width Wa of the cylindrical lens 11 is wider than the width Wb of the boundary portion 15b, a part of the light incident from the counter substrate 20 side and traveling obliquely toward the boundary portion 15b is cylindrical. The lens 11 can guide the pixel electrode 9a. Therefore, the light use efficiency can be improved.

[実施の形態2]
図6は、本発明の実施の形態2に係る電気光学装置100の一部を拡大して示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1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。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the electro-optical device 100 according to Embodiment 2 of the present invention. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

実施の形態1において、画素電極9aは透過性を有していたが、本形態において、画素電極9aは、アルミニウム等の反射性金属層によって構成されている。このため、図6に示す電気光学装置100は反射型電気光学装置(反射型液晶装置)として構成されている。かかる電気光学装置100では、対向基板20の側の入射した光L1が素子基板10の画素電極9aで反射して、再び対向基板20の側から出射される間に変調されて画像を表示する。このように構成した電気光学装置100においても、実施の形態1と同様、透光層12の電気光学層80側の面120には、境界部15bと平面視で重なる領域に沿って、負のパワーを有するシリンドリカルレンズ11が設けられている。このため、対向基板20の側から入射した光のうち、境界部15bに向けて進行しようとする光の一部L11をシリンドリカルレンズ11によって画素電極9aに導くことができる。従って、光の利用効率を向上することができる等、実施の形態1と同様な効果を奏する。   In the first embodiment, the pixel electrode 9a has transparency, but in this embodiment, the pixel electrode 9a is formed of a reflective metal layer such as aluminum. For this reason, the electro-optical device 100 shown in FIG. 6 is configured as a reflective electro-optical device (reflective liquid crystal device). In the electro-optical device 100, the incident light L1 on the counter substrate 20 side is reflected by the pixel electrode 9a of the element substrate 10 and is modulated again while being emitted from the counter substrate 20 side to display an image. Also in the electro-optical device 100 configured as described above, as in the first embodiment, the surface 120 on the electro-optical layer 80 side of the light-transmitting layer 12 is negative along the region overlapping the boundary portion 15b in plan view. A cylindrical lens 11 having power is provided. Therefore, a part L11 of the light entering from the counter substrate 20 side and traveling toward the boundary portion 15b can be guided to the pixel electrode 9a by the cylindrical lens 11. Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, such as the light use efficiency being improved.

[実施の形態3]
図7は、本発明の実施の形態3に係る電気光学装置100の一部を拡大して示す断面図である。図8は、図7に示す素子基板10の一部を拡大して示す平面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1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。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the electro-optical device 100 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 8 is an enlarged plan view showing a part of the element substrate 10 shown in FIG. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

実施の形態1では、対向基板20の遮光層108が見切り108aとして形成されており、ブラックマトリクスが形成されていない。これに対して、本形態では、図7および図8に示すように、対向基板20には、遮光層108が、境界部15bと平面視で重なる領域に沿って延在するブラックマトリクス108bとして形成されている。また、本形態の電気光学装置100においても、実施の形態1と同様、透光層12の電気光学層80側の面120には、境界部15bと平面視で重なる領域に沿って、負のパワーを有するシリンドリカルレンズ11が設けられている。   In the first embodiment, the light shielding layer 108 of the counter substrate 20 is formed as a parting 108a, and a black matrix is not formed. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the light shielding layer 108 is formed on the counter substrate 20 as a black matrix 108b extending along a region overlapping the boundary portion 15b in plan view. Has been. Also in the electro-optical device 100 of the present embodiment, similarly to the first embodiment, the surface 120 on the electro-optical layer 80 side of the light transmitting layer 12 is negative along the region overlapping the boundary portion 15b in plan view. A cylindrical lens 11 having power is provided.

ここで、ブラックマトリクス108b(遮光層108)の幅Wcは、シリンドリカルレンズ11の幅Waより狭い。また、ブラックマトリクス108bの幅Wcは、境界部15bの幅Wbより狭い。このため、対向基板20の側から入射した光のうち、境界部15bに向けて進行しようとする光の一部L12をシリンドリカルレンズ11によって画素電極9aに導くことができる。また、シリンドリカルレンズ11の幅方向の中央部分に入射した光については、ブラックマトリクス108bによって遮ることができるので、素子基板10に余計な光が入射することを抑制することができる。それ故、素子基板10に入射した余計な光による素子基板10の発熱や迷光の発生を抑制することができる。   Here, the width Wc of the black matrix 108b (light shielding layer 108) is narrower than the width Wa of the cylindrical lens 11. Further, the width Wc of the black matrix 108b is narrower than the width Wb of the boundary portion 15b. For this reason, a part L12 of the light entering from the counter substrate 20 side and traveling toward the boundary portion 15b can be guided to the pixel electrode 9a by the cylindrical lens 11. Further, since the light incident on the central portion in the width direction of the cylindrical lens 11 can be blocked by the black matrix 108b, it is possible to suppress the extra light from entering the element substrate 10. Therefore, generation of heat and stray light from the element substrate 10 due to extra light incident on the element substrate 10 can be suppressed.

なお、実施の形態3に係る構造は、図6を参照して説明した反射型の電気光学装置100に適用してもよい。   The structure according to the third embodiment may be applied to the reflective electro-optical device 100 described with reference to FIG.

[実施の形態4]
図9は、本発明の実施の形態4に係る電気光学装置100の一部を拡大して示す断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1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。
[Embodiment 4]
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view illustrating a part of the electro-optical device 100 according to Embodiment 4 of the present invention. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

実施の形態1では、層間絶縁膜18のうち、最も電気光学層80側に位置する層間絶縁膜18の電気光学層80側の面が平面になっていたが、本形態では、図9に示すように、層間絶縁膜18のうち、最も電気光学層80側に位置する層間絶縁膜181の電気光学層80側の面182では、画素電極9aの間(境界部15b)と平面視で重なる部分が凹部183になっている。このため、透光層12の電気光学層80側の面120では、画素電極9aの厚さと凹部183の深さとを加算した深さの凹部の形状が反映される。従って、透光層12の電気光学層80側の面120に形成される凹曲面121は、実施の形態1よりも電気光学層80とは反対側に大きく凹んだ形状となる。このため、凹部183の深さによってシリンドリカルレンズ11のパワーを調整することができる。   In the first embodiment, the surface of the interlayer insulating film 18 that is closest to the electro-optical layer 80 side of the interlayer insulating film 18 is a plane, but in this embodiment, the surface shown in FIG. As described above, in the interlayer insulating film 18, the surface 182 of the interlayer insulating film 181 located closest to the electro-optical layer 80 side overlaps between the pixel electrodes 9 a (boundary portion 15 b) in plan view. Is a recess 183. For this reason, the surface 120 of the translucent layer 12 on the electro-optic layer 80 side reflects the shape of the recess having a depth obtained by adding the thickness of the pixel electrode 9 a and the depth of the recess 183. Accordingly, the concave curved surface 121 formed on the surface 120 on the electro-optical layer 80 side of the light-transmitting layer 12 has a shape that is greatly recessed on the opposite side of the electro-optical layer 80 from the first embodiment. For this reason, the power of the cylindrical lens 11 can be adjusted by the depth of the recess 183.

このような構成のシリンドリカルレンズ11を形成する場合には、画素電極9aをエッチングによりパターニングする際、層間絶縁膜181の面182(表面)をオーバーエッチングして層間絶縁膜181に凹部183を形成する。このため、凹部183を形成するために新たな工程を追加する必要がない。また、凹部183を画素電極9aおよび境界部15bに対して自己整合的に形成することができるので、シリンドリカルレンズ11(凹曲面121)を境界部15bに自己整合的に形成することができる。   In the case of forming the cylindrical lens 11 having such a configuration, when the pixel electrode 9a is patterned by etching, the surface 182 (surface) of the interlayer insulating film 181 is over-etched to form a recess 183 in the interlayer insulating film 181. . For this reason, it is not necessary to add a new process to form the recess 183. Further, since the concave portion 183 can be formed in a self-aligned manner with respect to the pixel electrode 9a and the boundary portion 15b, the cylindrical lens 11 (concave surface 121) can be formed in the boundary portion 15b in a self-aligned manner.

なお、実施の形態4に係る構造は、図6を参照して説明した反射型の電気光学装置100や、実施の形態3に記載の電気光学装置100に適用してもよい。   The structure according to the fourth embodiment may be applied to the reflective electro-optical device 100 described with reference to FIG. 6 or the electro-optical device 100 described in the third embodiment.

[他の実施の形態]
上記実施の形態では、透光層12としてシリコン酸窒化膜を用い、レンズ層13としてシリコン酸化膜を用いたが、透光層12がレンズ層13より屈折率が大きければ、他の材料を用いてもよい。また、上記実施の形態では、透光層12に凹曲面121を形成したが、凸曲面(レンズ面)を形成してもよく、この場合、透光層12がレンズ層13より屈折率が小さい態様とする。また、上記実施の形態では、電気光学装置として液晶装置を例示したが、電気泳動表示パネル等に用いる素子基板10に本発明を適用してもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, a silicon oxynitride film is used as the light-transmitting layer 12, and a silicon oxide film is used as the lens layer 13. However, if the light-transmitting layer 12 has a higher refractive index than the lens layer 13, another material is used. May be. Moreover, in the said embodiment, although the concave curved surface 121 was formed in the translucent layer 12, you may form a convex curved surface (lens surface), and the refractive index of the translucent layer 12 is smaller than the lens layer 13 in this case. Let it be an aspect. In the above embodiment, the liquid crystal device is exemplified as the electro-optical device. However, the present invention may be applied to the element substrate 10 used in an electrophoretic display panel or the like.

[電子機器への搭載例]
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。ここでは、本発明に係る電子機器として、投射型表示装置(液晶プロジェクター)を例に説明する。図10は、本発明を適用した透過型の電気光学装置100を用いた投射型表示装置(電子機器)の説明図である。図11は、本発明を適用した反射型の電気光学装置100を用いた投射型表示装置(電子機器)の説明図である。
[Example of mounting on electronic devices]
An electronic apparatus using the electro-optical device 100 according to the above-described embodiment will be described. Here, as an electronic apparatus according to the present invention, a projection display device (liquid crystal projector) will be described as an example. FIG. 10 is an explanatory diagram of a projection display device (electronic apparatus) using the transmission type electro-optical device 100 to which the present invention is applied. FIG. 11 is an explanatory diagram of a projection type display device (electronic device) using the reflective electro-optical device 100 to which the present invention is applied.

図10に示す投射型表示装置2100においては、上述した透過型の電気光学装置100がライトバルブとして用いられている。投射型表示装置2100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から出射された投射光は、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に各々導かれる。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。   In the projection display device 2100 shown in FIG. 10, the above-described transmissive electro-optical device 100 is used as a light valve. The projection display apparatus 2100 is provided with a lamp unit 2102 (light source unit) having a white light source such as a halogen lamp. The projection light emitted from the lamp unit 2102 is converted into three primary colors of R (red), G (green), and B (blue) by three mirrors 2106 and two dichroic mirrors 2108 arranged inside. To be separated. The separated projection light is guided to the light valves 100R, 100G and 100B corresponding to the respective primary colors. B light has a longer optical path than other R and G colors. Therefore, in order to prevent the loss, light of B color is guided through a relay lens system 2121 having an incident lens 2122, a relay lens 2123, and an output lens 2124. It is burned.

投射型表示装置2100において、電気光学装置100を含む液晶装置がR色、G色、B色の各々に対応して3組設けられている。ライトバルブ100R、100Gおよび100Bの構成は、上述した透過型の電気光学装置100と同様である。ライトバルブ100R、100G、100Bによって変調された光は各々、ダイクロイックプリズム2112に3方向から入射する。そして、ダイクロイックプリズム2112において、R色およびB色の光は90度に反射し、G色の光は透過する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン2120には、投射レンズ群2114(投射光学系)によってカラー画像が投射される。   In the projection display device 2100, three sets of liquid crystal devices including the electro-optical device 100 are provided corresponding to each of R color, G color, and B color. The configuration of the light valves 100R, 100G, and 100B is the same as that of the transmissive electro-optical device 100 described above. Each of the lights modulated by the light valves 100R, 100G, and 100B enters the dichroic prism 2112 from three directions. In the dichroic prism 2112, the R and B light beams are reflected at 90 degrees, and the G light beam is transmitted. Accordingly, after the primary color images are combined, a color image is projected onto the screen 2120 by the projection lens group 2114 (projection optical system).

図11に示す投射型表示装置1100は、RGB用のライトバルブ100R、100G、100Bの3枚を用いた複板式カラープロジェクタとして構築されている。ライトバルブ100R、100G、100Bの各々は、上述した反射型の電気光学装置100が使用されている。投射型表示装置1100では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット1102(光源部)から投射光が発せられると、2枚のミラー1106、2枚のダイクロイックミラー1108、および3つの偏光ビームスプリッタ(PBS)1113によって、RGBの3原色に対応する光成分R、G、Bに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、100G、100Bに各々導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G、100Bにより各々変調された3原色に対応する光成分は、クロスプリズム1112により合成された後、投射レンズ群1114(投射光学系)を介してスクリーン1120にカラー映像として投射される。   A projection display device 1100 shown in FIG. 11 is constructed as a double-plate color projector using three light bulbs 100R, 100G, and 100B for RGB. Each of the light valves 100R, 100G, and 100B uses the reflective electro-optical device 100 described above. In the projection display device 1100, when projection light is emitted from a lamp unit 1102 (light source unit) of a white light source such as a metal halide lamp, two mirrors 1106, two dichroic mirrors 1108, and three polarization beam splitters (PBS) ) 1113, the light components R, G, and B corresponding to the three primary colors of RGB are divided and guided to the light valves 100R, 100G, and 100B corresponding to the respective colors. Then, the light components corresponding to the three primary colors modulated by the light valves 100R, 100G, and 100B are combined by the cross prism 1112 and then displayed on the screen 1120 as a color image via the projection lens group 1114 (projection optical system). Projected.

(他の投射型表示装置)
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。
(Other projection display devices)
In addition, about a projection type display apparatus, you may comprise the LED light source etc. which radiate | emit the light of each color as a light source part, and supply each color light radiate | emitted from this LED light source to another liquid crystal device. .

(他の電子機器)
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1100、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。
(Other electronic devices)
The electronic apparatus including the electro-optical device 100 to which the present invention is applied is not limited to the projection display devices 1100 and 2100 of the above embodiment. For example, you may use for electronic devices, such as a projection type HUD (head-up display), a direct view type HMD (head mounted display), a personal computer, a digital still camera, and a liquid crystal television.

9a…画素電極、10…素子基板、10a…表示領域、10b…周辺領域、11…シリンドリカルレンズ、12…透光層、13…レンズ層、14…画素スイッチング素子、15a…開口領域、15b…境界部、15c…遮光部、17…配線、18…層間絶縁膜、19、29…基板本体、20…対向基板、21…共通電極、80…電気光学層、100…電気光学装置、100B、100G、100R…ライトバルブ、181…層間絶縁膜、183…凹部、1100、2100…投射型表示装置、1102、2102…ランプユニット(光源部)、1114、2114…投射レンズ群(投射光学系)L1、L2…光、ST2…レンズ形成工程、ST21…透光層形成工程、ST22…レンズ層形成工程、ST23…平坦化工程。   9a ... Pixel electrode, 10 ... Element substrate, 10a ... Display area, 10b ... Peripheral area, 11 ... Cylindrical lens, 12 ... Translucent layer, 13 ... Lens layer, 14 ... Pixel switching element, 15a ... Opening area, 15b ... Boundary 15c ... light-shielding part, 17 ... wiring, 18 ... interlayer insulating film, 19, 29 ... substrate body, 20 ... counter substrate, 21 ... common electrode, 80 ... electro-optic layer, 100 ... electro-optic device, 100B, 100G, DESCRIPTION OF SYMBOLS 100R ... Light valve, 181 ... Interlayer insulation film, 183 ... Recessed part, 1100, 2100 ... Projection type display apparatus, 1102, 2102 ... Lamp unit (light source part), 1114, 2114 ... Projection lens group (projection optical system) L1, L2 ... light, ST2 ... lens forming step, ST21 ... translucent layer forming step, ST22 ... lens layer forming step, ST23 ... flattening step.

Claims (12)

素子基板と、
前記素子基板に対向する対向基板と、
前記素子基板と前記対向基板との間に設けられた電気光学層と、
を有し、
前記素子基板は、
基板本体と、
前記基板本体に対して前記電気光学層側に設けられた複数の画素スイッチング素子と、
前記複数の画素スイッチング素子に対して前記電気光学層側に設けられ、前記複数の画素スイッチング素子の各々に電気的に接続された複数の画素電極と、
前記複数の画素電極のうち、隣り合う画素電極によって挟まれた境界部および前記複数の画素電極を前記電気光学層側から覆う透光層と、
前記透光層の前記電気光学層側の面で前記境界部と平面視で重なる領域に沿って設けられ、負のパワーを有するシリンドリカルレンズと、
を有することを特徴とする電気光学装置。
An element substrate;
A counter substrate facing the element substrate;
An electro-optic layer provided between the element substrate and the counter substrate;
Have
The element substrate is
A substrate body;
A plurality of pixel switching elements provided on the electro-optic layer side with respect to the substrate body;
A plurality of pixel electrodes provided on the electro-optic layer side with respect to the plurality of pixel switching elements and electrically connected to each of the plurality of pixel switching elements;
Among the plurality of pixel electrodes, a boundary portion sandwiched between adjacent pixel electrodes and a translucent layer that covers the plurality of pixel electrodes from the electro-optic layer side,
A cylindrical lens having a negative power provided along a region overlapping the boundary portion in a plan view on the surface of the translucent layer on the electro-optic layer side;
An electro-optical device comprising:
請求項1に記載の電気光学装置において、
前記シリンドリカルレンズは、前記透光層の前記電気光学層側の面で前記境界部と平面視で重なる領域に沿って形成された凹曲面と、前記凹曲面を前記電気光学層側から覆い、前記透光層より屈折率が小さいレンズ層と、によって構成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 cylindrical lens covers a concave curved surface formed along a region overlapping the boundary portion in a plan view on a surface of the translucent layer on the electro-optic layer side, and covers the concave curved surface from the electro-optic layer side, An electro-optical device comprising: a lens layer having a refractive index smaller than that of the light-transmitting layer.
請求項2に記載の電気光学装置において、
前記レンズ層の前記電気光学層側の面と前記凹曲面の外側に形成されている前記透光層の前記電気光学層側の面とが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。
The electro-optical device according to claim 2.
The electricity is characterized in that a surface on the electro-optic layer side of the lens layer and a surface on the electro-optic layer side of the translucent layer formed outside the concave curved surface constitute a continuous plane. Optical device.
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において、
前記シリンドリカルレンズの幅は、前記境界部の幅より広い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,
2. The electro-optical device according to claim 1, wherein the cylindrical lens is wider than the boundary.
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、
前記対向基板には、前記境界部と平面視で重なる領域に沿って遮光層が設けられ、
前記遮光層の幅は、前記シリンドリカルレンズの幅より狭い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 4,
The counter substrate is provided with a light shielding layer along a region overlapping the boundary portion in plan view,
An electro-optical device, wherein the width of the light shielding layer is narrower than the width of the cylindrical lens.
請求項1から5までの何れか一項に記載の電気光学装置において、
前記素子基板は、前記基板本体と前記複数の画素電極との間に、前記複数の画素電極が前記電気光学層側の面に形成された層間絶縁膜を有し、
前記層間絶縁膜の前記電気光学層側の面には、前記境界部に沿って凹部が形成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 5,
The element substrate includes an interlayer insulating film in which the plurality of pixel electrodes are formed on a surface on the electro-optic layer side between the substrate body and the plurality of pixel electrodes.
An electro-optical device, wherein a concave portion is formed along the boundary portion on a surface of the interlayer insulating film on the electro-optical layer side.
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において、
前記画素電極は、透過性を有し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 6,
The electro-optical device, wherein the pixel electrode has transparency.
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において、
前記画素電極は、反射性を有し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 6,
The electro-optical device, wherein the pixel electrode has reflectivity.
請求項1から8までの何れか一項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。   An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 1. 素子基板と、前記素子基板に対向する対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に設けられた電気光学層と、を有する電気光学装置の製造方法において、
前記素子基板の製造工程では、
前記素子基板の基板本体に対して前記電気光学層側に、複数の画素スイッチング素子、前記複数の画素スイッチング素子の各々に電気的に接続された複数の画素電極、および透光層を順に形成した後、
前記透光層の前記電気光学層側の面に対して、前記複数の画素電極のうち、隣り合う画素電極によって挟まれた境界部と平面視で重なる領域に沿って負のパワーを有するシリンドリカルレンズを形成するレンズ形成工程を行うことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
In an electro-optical device manufacturing method, comprising: an element substrate; a counter substrate facing the element substrate; and an electro-optical layer provided between the element substrate and the counter substrate.
In the manufacturing process of the element substrate,
A plurality of pixel switching elements, a plurality of pixel electrodes electrically connected to each of the plurality of pixel switching elements, and a light-transmitting layer are sequentially formed on the electro-optic layer side with respect to the substrate body of the element substrate. rear,
A cylindrical lens having a negative power along a region overlapping in plan view with a boundary portion sandwiched between adjacent pixel electrodes among the plurality of pixel electrodes with respect to the surface of the translucent layer on the electro-optic layer side A method of manufacturing an electro-optical device, comprising performing a lens forming step of forming a lens.
請求項10に記載の電気光学装置の製造方法において、
前記レンズ形成工程では、前記透光層を形成した際に前記透光層の前記電気光学層側の面に前記境界部と平面視で重なる領域に沿って形成される凹曲面を覆うように、前記透光層より屈折率が小さいレンズ層を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 10.
In the lens forming step, when the translucent layer is formed, so as to cover a concave curved surface formed along a region overlapping the boundary portion in plan view on the surface of the translucent layer on the electro-optical layer side, A method of manufacturing an electro-optical device, wherein a lens layer having a refractive index smaller than that of the light-transmitting layer is formed.
請求項11に記載の電気光学装置の製造方法において、
前記画素電極の形成工程では、前記画素電極をエッチングによりパターニングした際に前記境界部で露出する層間絶縁膜の表面をエッチングして前記層間絶縁膜に凹部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 11.
In the pixel electrode forming step, the surface of the interlayer insulating film exposed at the boundary when the pixel electrode is patterned by etching is etched to form a recess in the interlayer insulating film. Manufacturing method.
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