JP2021103219A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】光の利用効率の高い電気光学装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置1はトランジスター8と、トランジスター8に対応して設けられた画素電極7と、トランジスター8と画素電極7との間の層に、第1マイクロレンズアレイ39と、第1マイクロレンズアレイ39の曲面に沿って設けられ、トランジスター8と画素電極7とを電気的に接続するための第1コンタクトホール41を有する第1層間絶縁層37と、第1コンタクトホール41内に設けられた第1コンタクト部材27と、を備え、第1コンタクト部材27は、光反射性を有する材料を含み、第1マイクロレンズアレイ39側の側面に入射光45aを反射させる反射面27dを有する。【選択図】図3
Description
本発明は、電気光学装置及び電子機器に関するものである。
プロジェクターの液晶ライトバルブとして用いられる電気光学装置では、光の利用効率を高める技術が提案されている。例えば、特許文献1及び特許文献2では、スイッチング素子を有する素子基板において、画素ごとにマイクロレンズを設けることで光の利用効率を高める技術が提案されている。マイクロレンズはスイッチング素子と画素電極との間に設けられていた。
しかしながら、特許文献1、特許文献2では、光の利用効率の観点で改善の余地があった。詳しくは、マイクロレンズがスイッチング素子と画素電極との間に設けられているため、スイッチング素子と画素電極との間には両者を電気的に接続する配線が必要となる。特許文献1、特許文献2のいずれにも、この配線に関する記載は見当たらず、光の利用効率の高い電気光学装置が求められていた。
他方、本来の集光方向と異なる方向に進む迷光は輝度ムラ等の表示品質低下に繋がる場合もあるため、光の利用効率の向上と表示品質の確保とを両立する技術も求められていた。
他方、本来の集光方向と異なる方向に進む迷光は輝度ムラ等の表示品質低下に繋がる場合もあるため、光の利用効率の向上と表示品質の確保とを両立する技術も求められていた。
電気光学装置は、トランジスターと、前記トランジスターに対応して設けられた画素電極と、前記トランジスターと前記画素電極との間の層に、第1レンズ部材と、前記第1レンズ部材の曲面に沿って設けられ、前記トランジスターと前記画素電極とを電気的に接続するための第1コンタクトホールを有する第1層間絶縁層と、前記第1コンタクトホール内に設けられた第1コンタクト部材と、を備え、前記第1コンタクト部材は、光反射性を有する材料を含み、前記第1レンズ部材側の側面に入射光を反射させる反射面を有する。
電気光学装置は、トランジスターと、前記トランジスターに対応して設けられた画素電極と、前記トランジスターと前記画素電極との間の層に、第1レンズ部材と、前記第1レンズ部材の曲面に沿って設けられ、前記トランジスターと前記画素電極とを電気的に接続するための第1コンタクトホールを有する第1層間絶縁層と、前記第1コンタクトホール内に設けられた第1コンタクト部材と、前記トランジスターと前記第1コンタクト部材との間に、透光性の中継層と、前記トランジスターと前記中継層との間の層に、第2レンズ部材と、前記第2レンズ部材の曲面に沿って設けられ、前記トランジスターと前記中継層とを電気的に接続するための第2コンタクトホールを有する第2層間絶縁層と、前記第2コンタクトホール内に設けられた第2コンタクト部材と、を備え、前記第1コンタクト部材及び前記第2コンタクト部材の側面にはそれぞれ光吸収部材が設けられている。
電子機器は、上記のいずれか一項に記載の電気光学装置を備える。
第1の実施形態
本実施形態では電気光学装置の例としてアクティブマトリックス型の液晶表示装置について説明する。アクティブマトリックス型の液晶表示装置は画素をスイッチングする素子にトランジスターを備えている。トランジスターはTFT(Thin Film Transistor)という。この液晶表示装置は、例えば、投射型表示装置としての液晶プロジェクターの光変調素子としての液晶ライトバルブに用いられる。
本実施形態では電気光学装置の例としてアクティブマトリックス型の液晶表示装置について説明する。アクティブマトリックス型の液晶表示装置は画素をスイッチングする素子にトランジスターを備えている。トランジスターはTFT(Thin Film Transistor)という。この液晶表示装置は、例えば、投射型表示装置としての液晶プロジェクターの光変調素子としての液晶ライトバルブに用いられる。
図1に示すように、電気光学装置としての液晶表示装置1は、対向基板3及び対向基板3と対向する素子基板2を備えている。そして、素子基板2と対向基板3との間には素子基板2の平面視で四角形の液晶層4が配置されている。液晶層4を囲んでシール材5が設けられている。シール材5は素子基板2と対向基板3との間に配置されている。シール材5は素子基板2と対向基板3とを接着して固定する。素子基板2から対向基板3に向かう方向を+Z方向とする。素子基板2の隣り合う2辺に沿う方向をX方向及びY方向とする。図中右側を+X方向とし、上側を+Y方向とする。
素子基板2は第1基材6を備えている。第1基材6には透明基板が用いられる。+Z方向から見て素子基板2は対向基板3よりも面積が大きい基板である。第1基材6の+Z方向側の面には、透光性の画素電極7及びトランジスターとしてのトランジスター8(TFT:Thin Film Transistor)がマトリックス状に設けられている。
シール材5の内縁より内側には、複数の画素9がマトリックス状に配列した表示領域11が設けられている。1つの画素9にはトランジスター8及び1つの画素電極7が設けられている。画素電極7はトランジスター8に対応して設けられる。
素子基板2の−Y方向側の辺と−Y方向側のシール材5との間にはデータ線駆動回路12が設けられている。また、表示領域11の+Y方向側と+Y方向側のシール材5との間には検査回路13が設けられている。さらに、表示領域11の+X方向側と+X方向側のシール材5との間には第1走査線駆動回路14が設けられている。表示領域11の−X方向側と−X方向側のシール材5との間には第2走査線駆動回路15が設けられている。検査回路13と+Y方向側のシール材5との間には第1走査線駆動回路14と第2走査線駆動回路15とを接続する配線16が設けられている。
素子基板2の−Y方向側の辺とデータ線駆動回路12との間には辺に沿って外部接続用端子17が配列されている。データ線駆動回路12、検査回路13、第1走査線駆動回路14及び第2走査線駆動回路15は外部接続用端子17と配線16により接続されている。
対向基板3は平面視で四角形の第2基材18を備えている。第2基材18には透明基板が用いられる。対向基板3の−Z方向側の面には枠状の遮光層19が設けられている。遮光層19はシール材5の内側に表示領域11を囲むように設けられる。遮光層19にはハッチングが施されている。+Z方向から見た対向基板3の平面視で検査回路13、第1走査線駆動回路14、第2走査線駆動回路15及び配線16の一部と重なる位置に遮光層19が設けられている。対向基板3側からこれらの回路に入射する光を遮光層19が遮蔽して、回路が光によって誤動作することを遮光層19が防止する。迷光が表示領域11に入射しないように遮光層19が迷光を遮蔽する。そして、遮光層19は表示領域11のコントラストを高くする。
対向基板3には−Z方向側の面に対向電極21が設けられている。対向電極21には、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜が用いられる。対向電極21の四隅には上下導通部22が設置され、上下導通部22は対向電極21と素子基板2側の配線16とを電気的に接続する。
図2に示すように、表示領域11に、複数の画素9がマトリックス状に配置されている。各画素9には画素電極7及びトランジスター8が設けられている。トランジスター8のソース領域はデータ線駆動回路12から延在する第1遮光部材としてのデータ線23と電気的に接続されている。各データ線23にはデータ線駆動回路12から画像信号24が順次供給される。トランジスター8のゲート電極は、第1走査線駆動回路14または第2走査線駆動回路15から延在する第2遮光部材としての走査線25と電気的に接続されている。各走査線25には第1走査線駆動回路14または第2走査線駆動回路15から走査信号26が順次供給される。トランジスター8のドレイン領域は、第1コンタクト部材27を介して画素電極7と電気的に接続されている。
トランジスター8を一定期間だけオン状態とすることにより画像信号24はデータ線23を介して画素電極7に所定のタイミングで書き込まれる。画素電極7を介して液晶層4に印加された画像信号24の電圧レベルは、画素電極7と対向基板3に設けられた対向電極21との間に形成される電気容量で一定期間保持される。
保持された画像信号24がリークするのを防止するため、画素電極7と第2遮光部材としての容量線28との間に蓄積容量29が形成され、液晶容量と並列に配置されている。このように、各画素9の液晶に電圧信号が印加される。印加された電圧レベルに応じて液晶の配向状態が変化することで、液晶層4に入射した光が変調される。従って、電圧信号により階調表示が可能となる。データ線23、走査線25及び容量線28は遮光性の材料で構成されるので、遮光部材として機能する。
液晶表示装置1では素子基板2と対向基板3とがシール材5によって貼り合わされる。図3に示すように、液晶層4が素子基板2及び対向基板3に挟まれる。
素子基板2は第1基材6を備える。第1基材6はシリコン酸化物を含む石英基板である。第1基材6上には第2マイクロレンズアレイ32が配置される。第2マイクロレンズアレイ32はシリコン酸窒化物を含み、シリコン酸化物に覆われている。シリコン酸窒化物の屈折率は1.58〜1.68である。石英基板及びシリコン酸化物は屈折率が1.46である。シリコン酸窒化物はシリコン酸化物より屈折率が大きいので第2マイクロレンズアレイ32はレンズとして機能する。
第2マイクロレンズアレイ32を構成する各レンズの間の+Z方向側には遮光部材33が配置される。遮光部材33は第1遮光層34、トランジスター8、データ線23、走査線25、容量線28、第2遮光層35等が層間絶縁層36を挟んで配置される。第2マイクロレンズアレイ32と対向する部分には層間絶縁層36と同じシリコン酸化物が配置される。
遮光部材33の+Z方向側には第1層間絶縁層37及び画素電極7が重ねて配置される。従って、トランジスター8と画素電極7との間に第1層間絶縁層37が配置される。第1層間絶縁層37には画素電極7と重なる位置に、第1レンズ部材としての凸状の第1マイクロレンズアレイ39が設けられる。第1マイクロレンズアレイ39の曲面に沿って第1層間絶縁層37が設けられている。
第2マイクロレンズアレイ32及び第1マイクロレンズアレイ39は第1基材6上にフォトリソグラフィの技術を用いて製造されるので、光軸が精度良く一致している。第1マイクロレンズアレイ39の材質はシリコン酸窒化物である。第1マイクロレンズアレイ39はシリコン酸化物に囲まれているのでレンズとして機能する。
第1層間絶縁層37にはトランジスター8と画素電極7とを電気的に接続するための第1コンタクトホール41が配置される。第1層間絶縁層37の第1コンタクトホール41内には第1コンタクト部材27が設けられる。遮光部材33にはトランジスター8のドレイン領域と第1コンタクト部材27とは電気的に接続されている。
第1コンタクトホール41の深さは約2μmである。第1コンタクトホール41の形成方法にはフォトリソグラフィ法及びドライエッチング法が用いられる。第1コンタクト部材27の材質は光反射性を有する材料を含む。本実施形態では、例えば、第1コンタクト部材27の材質にアルミニウムやタングステンが用いられる。第1コンタクト部材27の両端には窒化チタンの膜が形成される。第1コンタクト部材27の形成方法にはスパッタ法、蒸着法、CVD法(chemical vapor deposition)が用いられる。
画素電極7の+Z方向側には液晶層4が配置される。液晶層4の+Z方向側には対向基板3が配置される。素子基板2及び対向基板3の液晶層4側の面には無機配向膜が形成される。無機配向膜は斜方蒸着膜である。無機配向膜の表面には+Z方向に対して斜めの柱状体が多数形成される。
液晶層4には液晶分子4aが多数含まれる。液晶分子4aの長軸方向は無機配向膜により+Z方向に対して約5度傾斜して配置される。従って、液晶表示装置1はVA(Vertical Alignment)モードになっている。
対向基板3では第2基材18の−Z方向側に対向電極21が配置される。対向電極21はITO膜等の透光性の膜である。対向電極21は対向基板3の表示領域11の全面に形成される。対向電極21は無機配向膜によって覆われる。第2基材18の+Z方向側には光学補償板44が配置される。光学補償板44では酸化シリコン層と窒化シリコン層とが積層されている。光学補償板44は光45の位相を調整する。
光45は対向基板3側から入射される。光45は対向基板3及び液晶層4を通過して第1マイクロレンズアレイ39を照射される。第1マイクロレンズアレイ39は凸レンズである。第1マイクロレンズアレイ39は光45を集光する。光45は次に第2マイクロレンズアレイ32を通過する。第2マイクロレンズアレイ32は集光した光45を平行光にする。第1マイクロレンズアレイ39及び第2マイクロレンズアレイ32は光45が遮光部材33に照射されて減衰することを抑制する。
図4に示すように、画素電極7がマトリックス状に配置される。データ線23は隣り合う画素電極7の間を+Y方向に延びる。走査線25及び容量線28は隣り合う画素電極7の間を+X方向に延びる。第1コンタクト部材27は画素電極7に接している。第1コンタクト部材27には四角形部材27a、三角形部材27b及びアングル形部材27cが含まれる。第1遮光層34及び第2遮光層35はデータ線23、走査線25及び容量線28と重ねて配置されており、第1遮光部材及び第2遮光部材として機能する。
図4及び図5に示すように、第1コンタクト部材27の1つである四角形部材27aの断面は四角形の各辺がへこんだ形状である。四角形の各辺がへこんだ形状を形成することが難しいときには、四角形の各辺がへこんでいない形状でも良い。第1コンタクト部材27は第1マイクロレンズアレイ39側の側面に入射光45aを反射させる反射面27dを有する。第1コンタクト部材27で反射する光45は第1マイクロレンズアレイ39を通過する。従って、第1マイクロレンズアレイ39を通過する光45には第1コンタクト部材27で反射する光が含まれる為、液晶表示装置1は光利用効率を向上させることができる。
図4に示すように、画素電極7の隅部7aと重なる位置に第1コンタクト部材27が設けられている。画素電極7の隅部7aに進行する光45を第1コンタクト部材27が反射させる。第1コンタクト部材27は反射する光45を第1マイクロレンズアレイ39に好適に集光させることができる。
+Y方向を第1方向46とし、+X方向を第2方向47とする。第2方向47は第1方向46と交差する。画素電極7に対応する画素9の1つを第1画素9aとする。第1画素9aと第1方向46において隣り合う画素9を第2画素9bとする。第1画素9aと第2方向47において隣り合う画素9を第3画素9cとする。第2画素9b及び第3画素9cと隣り合う画素9を第4画素9dとする。第1コンタクト部材27は第1画素9a、第2画素9b、第3画素9c及び第4画素9dにそれぞれ入射光45aを反射させる反射面27dを有する。
第1コンタクト部材27の反射面27dは第1画素9aからの入射光45aを第1画素9aに反射する。同様に、第1コンタクト部材27の反射面27dは第2画素9b、第3画素9c及び第4画素9dからの入射光45aをそれぞれ第2画素9b、第3画素9c及び第4画素9dに反射する。従って、各画素9を通過する光45には第1コンタクト部材27で反射する光45が含まれる為、1つの第1コンタクト部材27が4つの画素9に光45反射させて光利用効率を向上させることができる。
図6に示すように、第4画素9dには第1コンタクト部材27の1つである三角形部材27bが配置される。画素電極7の+X方向側の辺を第1辺7bとする。画素電極7の−Y方向側の辺を第2辺7cとする。第1辺7bと第2辺7cとは交差する。三角形部材27bは、画素電極7の第1辺7bに沿って設けられた第1反射面27eと、画素電極7の第2辺7cに沿って設けられた第2反射面27fと、を有する。
図7に示すように、第3画素9cには第1コンタクト部材27の1つであるアングル形部材27cが配置される。アングル形部材27cは、画素電極7の第1辺7bに沿って設けられた第1反射面27eと、画素電極7の第2辺7cに沿って設けられた第2反射面27fと、を有する。
三角形部材27b及びアングル形部材27cでは第1反射面27e及び第2反射面27fの各面が光45を反射する。2つの面に入射される光45をそれぞれ画素9に向かって反射させて光利用効率を向上させることができる。
第2の実施形態
第1の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図8に示すように、電気光学装置としての液晶表示装置51では第1方向46にデータ線23が延在する。第2方向47に走査線25や容量線28が延在する。隣り合うデータ線23の間に画素電極7の一辺に沿って第1コンタクト部材52が設けられる。
第1の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図8に示すように、電気光学装置としての液晶表示装置51では第1方向46にデータ線23が延在する。第2方向47に走査線25や容量線28が延在する。隣り合うデータ線23の間に画素電極7の一辺に沿って第1コンタクト部材52が設けられる。
本実施形態では第1の実施形態での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
第1コンタクト部材52は画素電極7の一辺に沿って設けられる。従って、第1コンタクト部材52は画素電極7の一辺に向かって進行する光45の一部を第1マイクロレンズアレイ39に向けて反射できる。
第1コンタクト部材52は画素電極7の一辺に沿って設けられる。従って、第1コンタクト部材52は画素電極7の一辺に向かって進行する光45の一部を第1マイクロレンズアレイ39に向けて反射できる。
第3の実施形態
第1の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図9に示すように、電気光学装置としての液晶表示装置55は素子基板56及び対向基板3を備える。液晶層4が素子基板56及び対向基板3に挟まれる。素子基板56は遮光部材33及び第1層間絶縁層37を備える。遮光部材33にはトランジスター8が配置される。第1層間絶縁層37に設けられた第1コンタクトホール41内には第1コンタクト部材27が配置される。
第1の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図9に示すように、電気光学装置としての液晶表示装置55は素子基板56及び対向基板3を備える。液晶層4が素子基板56及び対向基板3に挟まれる。素子基板56は遮光部材33及び第1層間絶縁層37を備える。遮光部材33にはトランジスター8が配置される。第1層間絶縁層37に設けられた第1コンタクトホール41内には第1コンタクト部材27が配置される。
トランジスター8と第1コンタクト部材27との間の層に中継層57が配置される。トランジスター8と中継層57との間に第2層間絶縁層58が配置される。第2層間絶縁層58には第2コンタクトホール59及び第2凹部61が形成される。第2コンタクトホール59はトランジスター8と中継層57とを電気的に接続するために設けられる。第2凹部61は画素電極7と重なる位置に形成される。中継層57はITO等の透光性の導電材により形成される。
第2コンタクトホール59内には第2コンタクト部材62が設けられる。第2層間絶縁層58の第2凹部61内には第2レンズ部材としての第2マイクロレンズアレイ63が設けられる。第2層間絶縁層58は第2マイクロレンズアレイ63の曲面に沿って設けられる。第2コンタクト部材62は、光反射性を有し、第2マイクロレンズアレイ63側の側面に入射光45aを反射させる反射面62aを有する。第2コンタクト部材62は第1コンタクト部材27と同様の方法で形成される。第2マイクロレンズアレイ63は第1マイクロレンズアレイ39と同様の方法で形成される。
本実施形態では第1の実施形態での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
液晶表示装置55は第1マイクロレンズアレイ39及び第2マイクロレンズアレイ63を備える。第2コンタクト部材62で反射する光45は第2マイクロレンズアレイ63を通過する。従って、第2マイクロレンズアレイ63を通過する光45には第2コンタクト部材62で反射する光45が含まれる為、液晶表示装置55は光利用効率を向上させることができる。
液晶表示装置55は第1マイクロレンズアレイ39及び第2マイクロレンズアレイ63を備える。第2コンタクト部材62で反射する光45は第2マイクロレンズアレイ63を通過する。従って、第2マイクロレンズアレイ63を通過する光45には第2コンタクト部材62で反射する光45が含まれる為、液晶表示装置55は光利用効率を向上させることができる。
中継層57に用いられるITOは屈折率が1.90であり、消衰係数が0.33であるので、低反射である。従って、中継層57で反射する光45は少ないので、迷光を低減できる。
第1コンタクト部材27と第2コンタクト部材62との間に中継層57を配置することにより、第1コンタクト部材27及び第2コンタクト部材62を別々に形成できる。第1コンタクト部材27と第2コンタクト部材62とがつながったときに比べて+Z方向の長さを短くできる。第1コンタクトホール41及び第2コンタクトホール59が浅くなるので、各穴に品質良く金属を充填することができる。従って、品質良く第1コンタクト部材27及び第2コンタクト部材62を形成できる。
第4の実施形態
第1の実施形態及び第2の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図10に示すように、電気光学装置としての液晶表示装置65は素子基板66及び対向基板3を備える。液晶層4が素子基板66及び対向基板3に挟まれる。素子基板66は遮光部材33、第2層間絶縁層67、中継層57、第1層間絶縁層68及び画素電極7を備える。遮光部材33にはトランジスター8が配置される。画素電極7はトランジスター8に対応して設けられる。
第1の実施形態及び第2の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図10に示すように、電気光学装置としての液晶表示装置65は素子基板66及び対向基板3を備える。液晶層4が素子基板66及び対向基板3に挟まれる。素子基板66は遮光部材33、第2層間絶縁層67、中継層57、第1層間絶縁層68及び画素電極7を備える。遮光部材33にはトランジスター8が配置される。画素電極7はトランジスター8に対応して設けられる。
第1層間絶縁層68はトランジスター8と画素電極7との間の層に配置される。第1層間絶縁層68には第1コンタクトホール69及び第1凹部38が形成される。第1コンタクトホール69はトランジスター8と画素電極7とを電気的に接続するために設けられる。第1凹部38は画素電極7と重なる位置に配置される。第1コンタクトホール69内には第1コンタクト部材71が設けられる。第1層間絶縁層68の第1凹部38内には第1マイクロレンズアレイ39が設けられる。第1層間絶縁層68は第1マイクロレンズアレイ39の曲面に沿って設けられる。
中継層57はトランジスター8と第1コンタクト部材71との間に設けられる。中継層57の材質はITOである。中継層57は透光性を有する。
第2層間絶縁層67はトランジスター8と中継層57との間の層に設けられる。第2層間絶縁層67には第2コンタクトホール72及び第2凹部61が形成される。第2コンタクトホール72はトランジスター8と中継層57とを電気的に接続するために設けられる。第2凹部61は画素電極7と重なる位置に設けられる。第2コンタクトホール59内には第2コンタクト部材73が設けられる。第2凹部61内には第2マイクロレンズアレイ63が設けられる。第2層間絶縁層67は第2マイクロレンズアレイ63の曲面に沿って設けられる。
図11に示すように、第1コンタクト部材71及び第2コンタクト部材73は円柱状である。第1コンタクト部材71及び第2コンタクト部材73は円柱状の軸部74を備える。軸部74の材質は導電性のあるアルミニウムである。軸部74の両端には窒化チタンの膜が成膜されている。第1コンタクト部材71及び第2コンタクト部材73の側面にはそれぞれ光吸収部材75が設けられている。光吸収部材75の材質は光吸収性が良く成膜し易い材質であれば良く、本実施形態では、例えば、アモルファスシリコンを用いている。光吸収部材75の膜厚は約10〜30nmである。アモルファスシリコンの屈折率は4.0〜5.0であり、消衰係数は約2.1以下である。光吸収部材75は光吸収性の良い材質になっている。
光吸収部材75の材質は窒化チタンでも良い。光吸収部材75の膜厚を約20nmにする。窒化チタンの屈折率は2.0であり、消衰係数は約1.37である。光吸収部材75の側面を光吸収性の良い面にできる。
第1コンタクト部材71の形成方法としては、まず、第1コンタクトホール69内に光吸収部材75であるアモルファスシリコンの膜が形成される。光吸収部材75の形成方法にはスパッタ法、蒸着法、CVD法が用いられる。次に、光吸収部材75の内側にアルミニウムが配置されて軸部74になる。軸部74の形成方法にはスパッタ法、蒸着法、CVD法が用いられる。第2コンタクト部材73も第1コンタクト部材71と同様の方法で形成される。
光吸収部材75に照射される入射光45aは光吸収部材75に吸収される。従って、トランジスター8と画素電極7との間の層を斜めに進行する迷光の一部を低減することができる。光吸収部材75の側面は湾曲している。従って、光吸収部材75で反射する光45を分散させることができる。その結果、液晶表示装置65の表示品質を確保できる。
第5の実施形態
図12に示すように、電子機器としての投射型表示装置81は、前方に設けられたスクリーン82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81は、光源部83、第1ダイクロイックミラー84、第2ダイクロイックミラー85、赤色用ライトバルブ86、緑色用ライトバルブ87、青色用ライトバルブ88、投射光学系89と、クロスダイクロイックプリズム91及びリレー光学系92を備える。
図12に示すように、電子機器としての投射型表示装置81は、前方に設けられたスクリーン82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81は、光源部83、第1ダイクロイックミラー84、第2ダイクロイックミラー85、赤色用ライトバルブ86、緑色用ライトバルブ87、青色用ライトバルブ88、投射光学系89と、クロスダイクロイックプリズム91及びリレー光学系92を備える。
光源部83は赤色光93、緑色光94及び青色光95を含む光源光を供給する超高圧水銀ランプを備える。第1ダイクロイックミラー84は、光源部83からの赤色光93を透過させて緑色光94及び青色光95を反射する。第2ダイクロイックミラー85は、第1ダイクロイックミラー84で反射された緑色光94及び青色光95のうち青色光95を透過させて、緑色光94を反射する。第1ダイクロイックミラー84及び第2ダイクロイックミラー85は光源部83から射出された光を赤色光93と緑色光94と青色光95とに分離する。第1ダイクロイックミラー84と光源部83との間には、インテグレーター96及び偏光変換素子97が配置されている。インテグレーター96は光源部83から照射された光の照度分布を均一にする。偏光変換素子97は光源部83からの光を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。
第1ダイクロイックミラー84を透過して反射ミラー98で反射した赤色光93を赤色用ライトバルブ86が画像信号に応じて変調する。赤色用ライトバルブ86は変調した赤色光93をクロスダイクロイックプリズム91に射出する。
第1ダイクロイックミラー84で反射した後に第2ダイクロイックミラー85で反射した緑色光94を緑色用ライトバルブ87が画像信号に応じて変調する。緑色用ライトバルブ87は変調した緑色光94をクロスダイクロイックプリズム91に向けて射出する。
青色光95は第1ダイクロイックミラー84で反射し、第2ダイクロイックミラー85を透過する。青色光95はリレー光学系92を経て青色用ライトバルブ88に入射する。青色光95を青色用ライトバルブ88が画像信号に応じて変調する。青色用ライトバルブ88は変調した青色光95をクロスダイクロイックプリズム91に向けて射出する。
リレー光学系92は、第1リレーレンズ99、第2リレーレンズ101、第1反射ミラー102、第2反射ミラー103を備えている。第1リレーレンズ99及び第2リレーレンズ101は青色光95の光損失を防止する。第1リレーレンズ99は第2ダイクロイックミラー85と第1反射ミラー102との間に配置される。
第2リレーレンズ101は第1反射ミラー102と第2反射ミラー103との間に配置される。青色光95は第2ダイクロイックミラー85及び第1リレーレンズ99を透過して第1反射ミラー102で反射する。次に、青色光95は第2リレーレンズ101を通過して第2反射ミラー103で反射する。次に、青色光95は青色用ライトバルブ88に向けて進行する。
クロスダイクロイックプリズム91は第1ダイクロイック膜91a及び第2ダイクロイック膜91bをX字形に直交配置した色合成光学系である。第1ダイクロイック膜91aは青色光95を反射して緑色光94を透過する。第2ダイクロイック膜91bは赤色光93を反射して緑色光94を透過する。
クロスダイクロイックプリズム91は赤色光93と緑色光94と青色光95とを合成して投射光学系89に向けて射出する。投射光学系89はクロスダイクロイックプリズム91で合成された光をスクリーン82に投射する。
赤色用ライトバルブ86、緑色用ライトバルブ87及び青色用ライトバルブ88は電気光学装置としての液晶表示装置104、第1偏光板105及び第2偏光板106を備える。液晶表示装置104には液晶表示装置1、液晶表示装置51、液晶表示装置55または液晶表示装置65のいずれかが用いられる。従って、投射型表示装置81は液晶表示装置1、液晶表示装置51、液晶表示装置55または液晶表示装置65のいずれかを備える。
液晶表示装置1、液晶表示装置51、液晶表示装置55は光利用効率が向上している。液晶表示装置65は表示品質が確保されている。従って、投射型表示装置81は、光利用効率が向上しているか、表示品質が確保されている液晶表示装置104を備えた機器とすることができる。
第6の実施形態
液晶表示装置1、液晶表示装置51、液晶表示装置55及び液晶表示装置65は投射型のヘッドアップディスプレイや直視型のヘッドマウントディスプレイ、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、液晶テレビ等の電子機器の表示部として用いても良い。他にも、液晶表示装置1、液晶表示装置51、液晶表示装置55及び液晶表示装置65は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(Point Of Sales system)等の電子機器の表示部として用いても良い。
液晶表示装置1、液晶表示装置51、液晶表示装置55及び液晶表示装置65は投射型のヘッドアップディスプレイや直視型のヘッドマウントディスプレイ、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、液晶テレビ等の電子機器の表示部として用いても良い。他にも、液晶表示装置1、液晶表示装置51、液晶表示装置55及び液晶表示装置65は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(Point Of Sales system)等の電子機器の表示部として用いても良い。
液晶表示装置1、液晶表示装置51、液晶表示装置55は光利用効率が向上している。液晶表示装置65は表示品質が確保されている。従って、上記の電子機器は、光利用効率が向上しているか、表示品質が確保されている液晶表示装置104を備えた機器とすることができる。
1,51,55,65,104…電気光学装置としての液晶表示装置、7…画素電極、7a…隅部、7b…第1辺、7c…第2辺、8…トランジスター、9a…第1画素、9b…第2画素、9c…第3画素、9d…第4画素、23…第1遮光部材としてのデータ線、25…第2遮光部材としての走査線、27,52,71…第1コンタクト部材、27d,62a…反射面、27e…第1反射面、27f…第2反射面、28…第2遮光部材としての容量線、37,68…第1層間絶縁層、38…第1凹部、39…第1レンズ部材としての第1マイクロレンズアレイ、41,69…第1コンタクトホール、45a…入射光、46…第1方向、47…第2方向、57…中継層、58,67…第2層間絶縁層、59,72…第2コンタクトホール、61…第2凹部、62,73…第2コンタクト部材、63…第2レンズ部材としての第2マイクロレンズアレイ、75…光吸収部材、81…電子機器としての投射型表示装置。
Claims (8)
- トランジスターと、
前記トランジスターに対応して設けられた画素電極と、
前記トランジスターと前記画素電極との間の層に、第1レンズ部材と、前記第1レンズ部材の曲面に沿って設けられ、前記トランジスターと前記画素電極とを電気的に接続するための第1コンタクトホールを有する第1層間絶縁層と、
前記第1コンタクトホール内に設けられた第1コンタクト部材と、を備え、
前記第1コンタクト部材は、光反射性を有する材料を含み、前記第1レンズ部材側の側面に入射光を反射させる反射面を有することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1に記載の電気光学装置であって、
前記第1コンタクト部材は、前記画素電極の隅部と重なる位置に設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1に記載の電気光学装置であって、
前記第1コンタクト部材は、前記画素電極に対応する第1画素と第1方向において隣り合う第2画素と、前記第1画素と前記第1方向と交差する第2方向において隣り合う第3画素と、前記第2画素及び前記第3画素と隣り合う第4画素とに、それぞれ入射光を反射させる前記反射面を有することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1または2に記載の電気光学装置であって、
前記第1コンタクト部材は、前記画素電極の第1辺に沿って設けられた第1反射面と、前記画素電極の前記第1辺と交差する第2辺に沿って設けられた第2反射面と、を有することを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1に記載の電気光学装置であって、
第1方向に延在する第1遮光部材と、前記第1方向と交差する第2方向に延在する第2遮光部材と、を備え、前記第1コンタクト部材は、隣り合う前記第1遮光部材の間に前記画素電極の一辺に沿って設けられることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記トランジスターと前記第1コンタクト部材との間に中継層と、
前記トランジスターと前記中継層との間の層に、第2レンズ部材と、前記第2レンズ部材の曲面に沿って設けられ、前記トランジスターと前記中継層とを電気的に接続するための第2コンタクトホールを有する第2層間絶縁層と、
前記第2コンタクトホール内に設けられた第2コンタクト部材と、を備え、
前記第2コンタクト部材は、光反射性を有し、前記第2レンズ部材側の側面に入射光を反射させる反射面を有することを特徴とする電気光学装置。 - トランジスターと、
前記トランジスターに対応して設けられた画素電極と、
前記トランジスターと前記画素電極との間の層に、第1レンズ部材と、前記第1レンズ部材の曲面に沿って設けられ、前記トランジスターと前記画素電極とを電気的に接続するための第1コンタクトホールを有する第1層間絶縁層と、
前記第1コンタクトホール内に設けられた第1コンタクト部材と、
前記トランジスターと前記第1コンタクト部材との間に、透光性の中継層と、
前記トランジスターと前記中継層との間の層に、第2レンズ部材と、前記第2レンズ部材の曲面に沿って設けられ、前記トランジスターと前記中継層とを電気的に接続するための第2コンタクトホールを有する第2層間絶縁層と、
前記第2コンタクトホール内に設けられた第2コンタクト部材と、を備え、
前記第1コンタクト部材及び前記第2コンタクト部材の側面にはそれぞれ光吸収部材が設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1〜7のいず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。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019234106A JP2021103219A (ja) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 電気光学装置及び電子機器 |
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JP2019234106A JP2021103219A (ja) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 電気光学装置及び電子機器 |
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JP2019234106A Pending JP2021103219A (ja) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 電気光学装置及び電子機器 |
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