JP2015141314A - 電気光学装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】コントラスト比を向上できる電気光学装置を提供する。
【解決手段】素子基板１２と、対向基板１１と、マイクロレンズアレイ３０と、電気光学層６０と、マイクロレンズアレイ３０と電気光学層６０との間に設けられた遮光体４１と、を備え、マイクロレンズアレイ３０は、複数のマイクロレンズ３１を含み、素子基板１２には、透過部７３が形成され、遮光体４１には、開口部４２が形成され、遮光体４１の開口部４２の全体は、平面視において、マイクロレンズ３１と、透過部７３と、重なり、遮光体４１の開口部４２の外形は、平面視において、マイクロレンズ３１の外形と相似形であり、入射する光のうち、許容入射角度以内の入射角度で入射する許容内入射光は、遮光体４１の開口部４２を透過し、許容入射角度より大きい入射角度で入射する許容外入射光の少なくとも一部は、遮光体４１によって遮光されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気光学装置、及び電子機器に関する。

マイクロレンズアレイと遮光パターンとを備えた液晶装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１には、遮光パターンを利用してマイクロレンズアレイを自己整合的に形成する液晶装置の製造方法が開示されている。

特開２０００−２７５６２７号公報

ところで、液晶装置の液晶層に、液晶層の法線方向に対して傾いた光（斜め光）が入射される場合には、液晶層が黒表示の配列となっている場合であっても、液晶層に入射する光を完全には遮ることができない場合があった。特に、液晶装置に設計範囲外の光が入射される場合には、黒表示配列において液晶層を透過する光の量が多くなり、液晶装置のコントラスト比が低下してしまうという問題があった。

上記の特許文献１に示したような液晶装置では、設計範囲外の光については考慮されていないため、遮光パターンによって設計範囲外の光を十分に遮ることができない場合があり、液晶装置のコントラスト比が低下してしまう場合があった。

本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて成されたものであって、コントラスト比を向上できる電気光学装置、及びそのような電気光学装置を用いた電子機器を提供することを目的の一つとする。

本発明の電気光学装置の一つの態様は、複数の信号線と複数の走査線とを備える素子基板と、前記素子基板と対向して設けられた対向基板と、前記対向基板に設けられたマイクロレンズアレイと、前記素子基板と前記対向基板との間に挟持された電気光学層と、前記マイクロレンズアレイと前記電気光学層との間に設けられた遮光体と、を備え、前記マイクロレンズアレイは、前記複数の信号線と前記複数の走査線とによって規定される複数の画素ごとに設けられた複数のマイクロレンズを含み、前記素子基板には、光を透過させる透過部が前記画素ごとに形成され、前記遮光体には、光を透過させる開口部が前記画素ごとに形成され、前記遮光体の前記開口部の全体は、平面視において、前記マイクロレンズと、前記透過部と、重なり、前記遮光体の前記開口部の外形は、平面視において、前記マイクロレンズの外形と相似形であり、前記対向基板から入射する光のうち、前記対向基板に許容入射角度以内の入射角度で入射する許容内入射光は、前記遮光体の前記開口部を透過し、前記対向基板に前記許容入射角度より大きい入射角度で入射する許容外入射光の少なくとも一部は、前記遮光体によって遮光されることを特徴とする。

本発明の電気光学装置の一つの態様によれば、遮光体によって許容外入射光の少なくとも一部が遮光されるため、電気光学層に斜め光が入射されることが抑制される。したがって、本発明の電気光学装置の一つの態様によれば、コントラスト比を向上できる電気光学装置が得られる。

前記許容外入射光における前記遮光体を通過した後の前記電気光学層の法線方向に対する角度は、前記許容外入射光のうち最大の入射角度を有する光が前記マイクロレンズの端部を通過した後の前記法線方向に対する角度よりも小さい構成としてもよい。
この構成によれば、電気光学層に入射される光の入射角度を小さくできる。

前記許容外入射光における前記電気光学層への入射角度は、前記許容外入射光のうち最大の入射角度を有する光における前記マイクロレンズの端部への入射角度よりも小さい構成としてもよい。
この構成によれば、電気光学層に入射される光の入射角度を小さくできる。

前記遮光体と前記液晶層との間には対向電極が設けられ、前記マイクロレンズアレイと前記対向電極との間には、前記遮光体を含む遮光層が設けられ、前記対向電極と、前記マイクロレンズアレイと、前記遮光層と、の屈折率は、この順に小さくなる構成としてもよい。
この構成によれば、電気光学層に入射される光の入射角度を小さくできる。

前記マイクロレンズの外形は、平面視において、前記画素の外形と内接する構成としてもよい。
この構成によれば、コントラスト比を向上できる電気光学装置が得られる。

前記マイクロレンズの外形は、平面視において、前記画素の外形からはみ出して設けられる構成としてもよい。
この構成によれば、遮光領域を小さくできる。

前記マイクロレンズの外形は、平面視において、前記遮光体の前記開口部の外形と一致する構成としてもよい。
この構成によれば、コントラスト比を向上できる電気光学装置が得られる。

前記マイクロレンズは、凸レンズであり、前記マイクロレンズの前記凸となる側の先端には、平坦面が設けられている構成としてもよい。
この構成によれば、マイクロレンズアレイの厚みを小さくできる。

前記遮光体と前記電気光学層との間には、第２マイクロレンズアレイが設けられている構成としてもよい。
この構成によれば、よりコントラスト比を向上できる電気光学装置が得られる。

前記電気光学層は、液晶層である構成としてもよい。
この構成によれば、コントラスト比を向上できる液晶装置が得られる。

本発明の電子機器の一つの態様は、上記の電気光学装置を備えることを特徴とする。
本発明の電子機器の一つの態様によれば、上記の電気光学装置を備えるため、コントラスト比を向上できる電子機器が得られる。

第１実施形態の液晶装置を示す断面図である。 第１実施形態の画素を示す平面図である。 第１実施形態の配線層を示す平面図である。 第１実施形態の遮光体を示す平面図である。 第１実施形態の液晶装置に入射する光について説明するための説明図である。 第１実施形態の液晶装置に入射する光について説明するための説明図である。 第２実施形態の液晶装置を示す断面図である。 第２実施形態の画素を示す平面図である。 第３実施形態の液晶装置を示す断面図である。 第３実施形態の画素を示す平面図である。 電子機器の実施形態の一例であるプロジェクターを示す概略構成図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電気光学装置及び電子機器について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

＜電気光学装置＞
以下の説明においては、電気光学装置の実施形態の一例として、液晶装置を例示して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態の液晶装置（電気光学装置）１０を模式的に示す断面図である。図２は、画素Ｐ１１を示す平面図である。図３は、配線層７０を示す平面図である。図４は、遮光体４１を示す平面図である。図１は、図３におけるI−I線の位置における液晶装置１０の断面を示している。

なお、以下の説明においてはＸＹＺ座標系を設定し、このＸＹＺ座標系を参照しつつ各構成の位置関係を説明する。この際、素子基板１２と対向基板１１とが積層される方向（図１参照）をＺ軸方向、信号線７１が延びる方向（図３参照）をＹ軸方向、走査線７２が延びる方向（図３参照）をＸ軸方向とする。

本実施形態の液晶装置１０は、図１に示すように、素子基板１２と、対向基板１１と、液晶層（電気光学層）６０と、を備える。液晶装置１０は、本実施形態においては、例えば、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式の液晶装置である。

［素子基板］
素子基板１２は、支持基板２１と、配線層７０と、複数の画素電極５１と、を備える。
支持基板２１は、例えば、ＳｉＯ_２を形成材料とするガラス板である。
配線層７０は、支持基板２１の液晶層６０側（＋Ｚ側）に設けられている。配線層７０は、図３に示すように、複数の信号線７１と、複数の走査線７２と、図示しないスイッチング素子と、を備える。

複数の信号線７１は、互いにＸ軸方向に間隔を空けて平行に配列されている。複数の走査線７２は、信号線７１と直交するように設けられ、互いに信号線７１の延びる方向（Ｙ軸方向）に間隔を空けて平行に配列されている。複数の信号線７１と複数の走査線７２とによって、複数の画素Ｐ、例えば、図３に示す画素Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２が規定される。

配線層７０には、画素Ｐごとに透過部７３が形成されている。透過部７３は、配線層７０における光が透過する部分であり、図３においては、信号線７１と走査線７２とで囲まれる平面視（ＸＹ面視）正方形状の領域として規定されている。すなわち、透過部７３における信号線７１の延在方向（Ｙ軸方向）の長さＷ１５と、透過部７３における走査線７２の延在方向（Ｘ軸方向）の長さＷ１４とは、等しい。
なお、透過部７３は、実際には、平面視において信号線７１と走査線７２とで囲まれる領域から、図示しないスイッチング素子等を除いた部分である。

本実施形態において画素Ｐは、隣り合う信号線７１の幅方向（Ｘ軸方向）の中心線Ｃ１同士の間で、かつ、隣り合う走査線７２の幅方向（Ｙ軸方向）の中心線Ｃ２同士の間の領域として規定される。
本実施形態において画素Ｐの平面視（ＸＹ面視）形状は、正方形状である。すなわち、隣り合う信号線７１同士の距離Ｗ１１と、隣り合う走査線７２同士の距離Ｗ１２とは、等しい。距離Ｗ１１は、画素ＰのＸ軸方向の長さであり、距離Ｗ１２は、画素ＰのＹ軸方向の長さである。

なお、各画素Ｐの構成は同様であるため、以下の説明においては、代表して画素Ｐ１１についてのみ説明する場合がある。

複数のスイッチング素子は、例えば、薄膜のトランジスターにより構成され、個々の画素Ｐに対応して設けられている。スイッチング素子は、走査線７２から入力される走査信号によってオン／オフが制御される。スイッチング素子がオン状態となると、信号線７１から供給される画像信号が、画素電極５１を介して画素Ｐに書き込まれる。

画素電極５１は、図１に示すように、配線層７０の液晶層６０側（＋Ｚ側）の面に、画素Ｐごとに設けられている。画素電極５１は、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の光透過率の高い導電材料を用いて形成された透明電極である。画素電極５１の液晶層６０側（＋Ｚ側）の面には、図示しない垂直配向膜が設けられている。

［対向基板］
対向基板１１は、素子基板１２と対向して設けられている。対向基板１１は、支持基板２０と、マイクロレンズアレイ３０と、遮光層４０と、対向電極５０と、を備える。
支持基板２０は、例えば、ガラス基板である。支持基板２０の液晶層６０側（−Ｚ側）には、マイクロレンズアレイ３０が設けられている。

マイクロレンズアレイ３０は、複数のマイクロレンズ３１で構成されるレンズ層である。各マイクロレンズ３１は、それぞれ独立して形成されており、液晶装置１０の各画素Ｐに対応するように配置されている。各マイクロレンズ３１は、互いに接して設けられている。

マイクロレンズ３１は、支持基板２０側（＋Ｚ側）が凸状となっている球面平凸レンズである。マイクロレンズ３１は、支持基板２０よりも屈折率が大きく、かつ、支持基板２０よりも高い光透過率を有する材料によって形成されている。マイクロレンズ３１の形成材料としては、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）を選択できる。

本実施形態においてマイクロレンズ３１の平面視（ＸＹ面視）における外形は、図２に示すように、円形状であり、画素Ｐ１１の外形に内接して設けられている。すなわち、マイクロレンズ３１の平面視における直径Ｄ１は、画素Ｐ１１の平面視における外形の一辺の長さＷ１１，Ｗ１２と等しい。

マイクロレンズアレイ３０の製造方法としては、特に限定されず、いかなる製造方法を用いてもよい。マイクロレンズアレイの３０の製造方法としては、例えば、後述する遮光体４１の開口部４２を画素Ｐに対応して形成した後に、その開口部４２を利用して自己整合的にマイクロレンズアレイ３０を形成する方法（例えば、特開２０００−２７５６２７号公報参照）としてもよいし、ガラス基板（支持基板２０）を開口パターンが形成されたマスクを用いてエッチングし、エッチングにより得られたレンズ形状の凹部にマイクロレンズアレイ３０の形成材料、例えば、酸窒化シリコンを充填することにより形成する方法としてもよい。
マイクロレンズアレイ３０の液晶層６０側（＋Ｚ側）には、遮光層４０が設けられている。

遮光層４０は、図１に示すように、遮光体４１と、調整層４３と、を備える。
遮光体４１は、例えば、遮光性を有する金属等から形成される層状部材である。遮光体４１は、調整層４３の間に設けられている。

遮光体４１は、図４に示すように、画素電極５１同士の間と平面視において重なっている。すなわち、遮光体４１の開口部４２同士の間の距離Ｗ１６は、画素電極５１同士の間の距離Ｗ１３よりも大きい。
遮光体４１には、図１及び図４に示すように、画素Ｐごとに厚み方向（Ｚ軸方向）に貫通する開口部４２が形成されている。

開口部４２の平面視（ＸＹ面視）における外形は、図２及び図４に示すように、マイクロレンズ３１の平面視における外形と相似形である。すなわち、開口部４２の平面視における外形は、円形状である。開口部４２は、平面視において、マイクロレンズ３１の外形と同心に設けられている。開口部４２の全体は、平面視において、マイクロレンズ３１と重なっている。開口部４２の直径Ｄ２は、マイクロレンズ３１の直径Ｄ１よりも小さい。

また、開口部４２の全体は、図３に示すように、透過部７３とも重なる。開口部４２の直径Ｄ２は、透過部７３の一辺の長さＷ１４，Ｗ１５よりも小さい。
遮光体４１の開口部４２は、対向基板１１に入射する光のうち後述する許容入射角度θ１１以下の入射角度を有する光が開口部４２を通過し、許容入射角度θ１１よりも大きい入射角度を有する光の少なくとも一部が遮光体４１によって遮光されるように形成される。

なお、本明細書において「相似形」とは、同一の形状を意味するものとし、スケールが同一である形状も、スケールが異なる形状も含まれるものとする。
また、本明細書において、形状が「同一」であるとは、厳密に同じ形状であることのみを意味するものではなく、ある程度の誤差は許容される。例えば、形状が「同一」であるとは、その形状の各寸法の比が、０．９倍から１．１倍程度の範囲内まで許容される。

調整層４３は、図１に示すように、マイクロレンズ３１と遮光体４１との距離、及び遮光体４１と対向電極５０との距離を調整するために設けられる層である。調整層４３は、透光性を有し、マイクロレンズ３１よりも屈折率が低い。調整層４３形成材料は、例えば、支持基板２０と同じである。すなわち、調整層４３の形成材料は、例えば、ＳｉＯ_２である。
遮光層４０の液晶層６０側（−Ｚ側）には、対向電極５０が形成されている。

対向電極５０は、画素電極５１と同様にして、例えば、ＩＴＯ等で形成された透明電極である。対向電極５０の液晶層６０側（−Ｚ側）の面には、図示しない垂直配向膜が設けられている。対向電極５０の屈折率は、マイクロレンズ３１の屈折率、及び調整層４３（遮光層４０）の屈折率よりも大きい。すなわち、対向電極５０と、マイクロレンズ３１（マイクロレンズアレイ３０）と、調整層４３（遮光層４０）との屈折率は、この順で小さくなる。

［液晶層］
液晶層６０は、素子基板１２と対向基板１１とに挟持されて設けられている。液晶層６０は、図示しない液晶によって構成されている。液晶は、例えば、負の誘電率異方性を有する垂直配向型の液晶である。液晶は、例えば、１種または数種類のネガ型ネマティック液晶を混合したものとできる。

次に、液晶装置１０に入射される光について説明する。
図５は、許容内入射光の屈折について説明するための断面図である。
図５に示す対向基板１１から液晶装置１０に入射される光Ｌ１は、許容入射角度θ１１で支持基板２０に入射され、マイクロレンズ３１の端部を通過する光である。

許容入射角度θ１１は、液晶装置１０の対向基板１１に光を射出する光学系を設計する際に、支持基板２０への入射角度として許容される角度の最大値である。許容される入射角度とは、マイクロレンズ３１に入射した光が、そのマイクロレンズ３１に対応する画素Ｐにおける透過部７３を透過する角度を意味する。すなわち、例えば、許容入射角度θ１１よりも小さい入射角度で対向基板１１に入射する光が、画素Ｐ１１におけるマイクロレンズ３１に入射された場合には、画素Ｐ１１における透過部７３を通過して、素子基板１２から射出される。

許容入射角度θ１１よりも大きい入射角度で画素Ｐ１１のマイクロレンズ３１に入射する光は、遮光層４０や配線層７０等で遮光される、あるいは、画素Ｐ１１とは異なる画素、例えば、隣り合う画素Ｐ１２における透過部７３を通過して、素子基板１２から射出される。許容入射角度θ１１よりも大きい入射角度を有する光（許容入射角度外の光）は、例えば、入射光学系の外部から入射される光や、入射光学系において生じる設計範囲外の角度を有する光である。

以下の説明においては、対向基板１１に許容入射角度θ１１以下の入射角度で入射する光（許容入射角度内の光）を、許容内入射光と呼称し、対向基板１１に許容入射角度θ１１より大きい入射角度で入射する光（許容入射角度外の光）を、許容外入射光と呼称する場合がある。

なお、本明細書において、マイクロレンズ３１の端部とは、マイクロレンズ３１におけるレンズとして機能する最も外縁の部分を意味する。

図５に示すように、空気中から支持基板２０に入射された光Ｌ１は、屈折され入射角度θ１２でマイクロレンズ３１の端部に入射される。入射角度θ１２の値は、支持基板２０の屈折率が空気の屈折率よりも大きいため、許容入射角度θ１１の値よりも小さくなる。

マイクロレンズ３１の端部に入射された光Ｌ１は、マイクロレンズ３１と遮光層４０における調整層４３との界面で屈折し、液晶層６０の法線方向（Ｚ軸方向）に対して角度θ１３だけ傾いて調整層４３内を進む。調整層４３の屈折率は、マイクロレンズ３１の屈折率よりも小さいため、角度θ１３は入射角度θ１２よりも大きい。そして、光Ｌ１は、遮光体４１の開口部４２内を通り、入射角度θ１３で対向電極５０に入射する。

対向電極５０に入射された光Ｌ１は、遮光層４０と対向電極５０との界面で屈折され、入射角度θ１４で液晶層６０に入射する。対向電極５０の屈折率は、遮光層４０（調整層４３）の屈折率よりも大きいため、入射角度θ１４は、入射角度θ１３よりも小さい。その後、光Ｌ１は、液晶層６０及び画素電極５１を介して、入射したマイクロレンズ３１が設けられた画素Ｐ１１と同様に画素Ｐ１１に設けられた透過部７３を通過し、支持基板２１から射出される。

光Ｌ２は、支持基板２０に入射角度０°で入射し、マイクロレンズ３１の端部を通過する光である。すなわち、光Ｌ２は、許容内入射光のうち支持基板２０に最小の入射角度で入射する光である。

光Ｌ２は、支持基板２０の面に対して垂直に入射されるため、空気と支持基板２０との界面では屈折されず、直進する。そして、マイクロレンズ３１の端部において屈折され、液晶層６０の法線方向（Ｚ軸方向）に対して角度θ２１だけ傾いて調整層４３内を進む。そして、光Ｌ２は、遮光体４１の開口部４２内を通り、入射角度θ２１で対向電極５０に入射する。対向電極５０に入射された光Ｌ２は、屈折され、入射角度θ２２で液晶層６０に入射する。

光Ｌ２は、許容内入射光のうち最小の入射角度を有する光であるため、マイクロレンズ３１の端部で屈折された後の法線方向（Ｚ軸方向）に対する角度θ２１は最小となる。遮光体４１の開口部４２は、光Ｌ２が通過できる範囲内で大きさが最小となるように形成されることが好ましい。すなわち、遮光体４１の開口部４２は、図５に示すように、光Ｌ２が開口部４２の端部を通過するように形成されることが好ましい。このように開口部４２を形成することにより、許容内入射光は通過させつつ、許容外入射光の少なくとも一部を遮光体４１によって好適に遮光できる。

以上、図５を用いて説明したように、本実施形態における遮光体４１の開口部４２は、許容内入射光、すなわち、支持基板２０に入射角度が、０°以上、許容入射角度θ１１以下で入射する光（許容入射角度内の光）を通過させる。

図６は、許容外入射光の屈折について説明するための断面図である。
図６に示す光Ｌ３及び光Ｌ４は、マイクロレンズ３１の端部を通過する許容外入射光である。光Ｌ４は、許容外入射光のうちで最大の入射角度を有する光である。

光Ｌ３は、図６に示すように、入射角度θ３１で支持基板２０に入射し、空気と支持基板２０との界面で屈折され、入射角度θ３２でマイクロレンズ３１の端部に入射する。マイクロレンズ３１の端部に入射された光Ｌ３は屈折され、法線方向（Ｚ軸方向）に対して角度θ３３だけ傾いて遮光層４０内を進む。光Ｌ３は、遮光体４１の開口部４２の端部を通過して、入射角度θ３３で画素電極５１に入射する。光Ｌ３は、遮光層４０と画素電極５１との界面で屈折され、入射角度θ３４で液晶層６０に入射する。

光Ｌ３は、許容外入射光であるため、支持基板２０への入射角度θ３１が大きい。これにより、図６に示すように、開口部４２を通過した後の光Ｌ３は、入射したマイクロレンズ３１が設けられた画素Ｐ１１の隣の画素Ｐ１２における液晶層６０に入射する。

光Ｌ４は、入射角度θ４１で支持基板２０に入射し、空気と支持基板２０との界面で屈折され、入射角度θ４２でマイクロレンズ３１の端部に入射する。マイクロレンズ３１の端部に入射された光Ｌ４は屈折され、法線方向（Ｚ軸方向）に対して角度θ４３だけ傾いて遮光層４０内を進む。そして、光Ｌ４は、遮光体４１によって遮光される。

以上、図６を用いて説明したように、本実施形態における遮光体４１は、許容外入射光の少なくとも一部、すなわち、支持基板２０に入射角度が許容入射角度θ１１より大きい角度で入射する光（許容入射角度外の光）の少なくとも一部を遮光する。すなわち、本実施形態においては、以下の関係が成り立つ。

許容外入射光における遮光体４１を通過した後の法線方向（Ｚ軸方向）に対する角度、例えば、角度θ３３は、許容外入射光のうち最大の入射角度θ４１を有する光Ｌ４がマイクロレンズ３１の端部を通過した後の法線方向（Ｚ軸方向）に対する角度θ４３よりも小さい。

また、許容外入射光における液晶層６０への入射角度、例えば、入射角度θ３４は、許容外入射光のうち最大の入射角度θ４１を有する光Ｌ４におけるマイクロレンズ３１の端部への入射角度θ４２よりも小さい。

本実施形態によれば、許容外入射光の少なくとも一部を遮光体４１によって遮光できるため、液晶装置１０のコントラスト比を向上できる。以下、詳細に説明する。

液晶層６０に、液晶層６０の法線方向（Ｚ軸方向）に対して傾いた光（斜め光）が入射される場合には、液晶層６０が黒表示の配列となっている場合であっても、液晶層６０に入射する光を完全には遮ることができない場合がある。特に、液晶装置１０に許容外入射光が入射される場合には、黒表示の配列において液晶層６０を透過する光の成分が多くなり、液晶装置１０のコントラスト比が低下してしまうという問題があった。

これに対して、本実施形態によれば、許容外入射光の少なくとも一部が遮光体４１に遮光されるため、液晶層６０に入射角度が大きい斜め光が入射されることが抑制される。これより、液晶層６０が黒表示となっている際に、液晶層６０に入射される光を好適に遮ることができ、液晶装置１０のコントラスト比を向上できる。

なお、遮光される斜め光は、液晶装置に偏光板が設けられている場合に、偏光板の偏光軸に対して方位角が４５°方向となる光の成分であることが好ましい。偏光軸に対して方位角が４５°となる方向は、偏光板の視野角特性や、液晶層を構成する液晶のプレチルト角による残留位相差に応じて決まる。
上記のような斜め光を遮光できれば、偏光板を介して射出される光のコントラスト比を向上できる。本実施形態においては、上述したように、許容外入射光の少なくとも一部を遮光できるため、偏光板の偏光軸に対して方位角が４５°方向となる光の成分の少なくとも一部も遮光することができる。

また、本実施形態によれば、遮光体４１に形成されている開口部４２の平面視（ＸＹ面視）における外形は、マイクロレンズ３１の平面視における外形と相似形である。そのため、本実施形態によれば、遮光体４１によって許容外入射光を遮光しやすい。

また、本実施形態によれば、遮光体４１によって許容外入射光の少なくとも一部を遮光できるため、ドメイン部に照射される光を低減できる。
ドメイン部とは、隣り合う画素電極５１同士の間に発生する横電界に起因して生じる液晶層６０における液晶が配向不良を起こしている部分である。ドメイン部は、画素電極５１同士の間の対向基板１１側（＋Ｚ側）に生じる。ドメイン部に光が照射されると、液晶装置１０から射出される画像光に影や、線太り、色づきなどの表示劣化が生じる場合がある。

これに対して、本実施形態によれば、遮光体４１は画素電極５１同士の間と平面視（ＸＹ面視）において重なるため、ドメイン部に照射される光が低減される。その結果、本実施形態によれば、液晶装置の表示劣化を抑制できる。

また、本実施形態によれば、遮光体４１の開口部４２によって、液晶層６０に入射する光を絞れるため、画素Ｐごとに設けられた画素電極５１を小さくすることができる。そのため、隣り合う画素電極５１同士の間の距離Ｗ１３（図１参照）を大きくすることができる。距離Ｗ１３を大きくすると、隣り合う画素電極５１同士の間に横電界が生じにくく、結果として、ドメイン部が発生しにくい。したがって、本実施形態によれば、ドメイン部を低減することができる。

また、ドメイン部は液晶が配向不良を起こしている部分であるため、ドメイン部を通過する光は偏光方向がばらつく場合がある。そのため、液晶装置１０の支持基板２１側（−Ｚ側）に偏光板が設けられているような構成においては、偏光板によって吸収される余分な光が増加し、偏光板の温度が上昇する。その結果、液晶層６０の温度が上昇し、液晶装置の寿命が短くなってしまう場合があった。

本実施形態によれば、上記の通り、ドメイン部に照射される光を低減できるとともに、ドメイン部自体が生じることも低減できるため、液晶層６０を通過する光の偏光方向がばらつくことが抑制される。その結果、本実施形態によれば、液晶層６０の温度が上昇することを抑制でき、液晶装置の寿命を向上できる。

また、本実施形態によれば、遮光体４１と対向電極５０との間に容量が形成されるため、画素電極５１の電位が変動しても、対向電極５０の電位が変動することを抑制できる。

また、本実施形態によれば、対向電極５０と、マイクロレンズ３１（マイクロレンズアレイ３０）と、調整層４３（遮光層４０）との屈折率が、この順で小さくなるように設定されているため、液晶層６０に対する許容外入射光の入射角度を小さくできる。

なお、本実施形態においては、以下の構成を採用することもできる。

上記説明した実施形態においては、遮光体４１は調整層４３の間に設けられている構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、例えば、遮光体４１は、マイクロレンズアレイ３０と接して設けられていてもよい。また、本実施形態においては、調整層４３は設けられていなくてもよい。

また、上記説明した実施形態においては、マイクロレンズアレイ３０は一層のみ設けられている構成としたが、これに限られない。本実施形態においては、マイクロレンズアレイは２層以上設けられていてもよい。具体的には、例えば、上記説明した実施形態の構成に加えて、遮光体４１と液晶層６０との間にさらにマイクロレンズアレイ（第２マイクロレンズアレイ）が設けられる構成としてもよい。

（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態に対して、マイクロレンズアレイの構成が異なる。
なお、上記説明した実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。

図７は、本実施形態の液晶装置（電気光学装置）１１０を示す断面図である。図７においては、画素Ｐ２０，Ｐ２１，Ｐ２２が示されている。図８は、本実施形態における画素Ｐ２１を示す平面図である。
液晶装置１１０は、図７に示すように、素子基板１２と、対向基板１１１と、液晶層６０と、を備える。

対向基板１１１は、支持基板２０と、マイクロレンズアレイ１３０と、遮光層４０と、対向電極５０と、を備える。
マイクロレンズアレイ１３０は、複数のマイクロレンズ１３１で構成されているレンズ層である。
マイクロレンズ１３１は、支持基板２０側（＋Ｚ側）が凸状となっている球面平凸レンズである。マイクロレンズ１３１の形成材料及び製造方法は、第１実施形態におけるマイクロレンズ３１と同様とできる。
本実施形態においてマイクロレンズ１３１は、隣り合うマイクロレンズ１３１と一部が重なり合って形成されている。

マイクロレンズ１３１の平面視における外形は、図８に示すように、円形状である。
ここで、本明細書において、マイクロレンズの「外形」とは、設計上のマイクロレンズの外形を意味するものである。各マイクロレンズが、第１実施形態に示したように、それぞれ独立して形成されている場合には、設計上の外形と実際の外形とは一致する。一方、本実施形態のように、各マイクロレンズが一部において重なり合って形成されている場合においては、設計上の外形と実際の外形とは異なる。

具体的には、本実施形態のマイクロレンズ１３１では、平面視（ＸＹ面視）における実際の外形は、画素Ｐ２１の外形の一部を外形としたほぼ矩形状となる。しかし、マイクロレンズ１３１は、平面視における外形が円形状になるように設計されて製造されたものであり、隣のマイクロレンズ１３１と重ならなければ、外形は図８に２点鎖線で示すような円形状として形成されたものである。したがって、本実施形態のマイクロレンズ１３１の「外形」は、円形状となる。
これにより、遮光体４１の開口部４２の平面視における外形は、マイクロレンズ１３１の平面視における外形と相似形である。

マイクロレンズ１３１の設計上の外形は、平面視（ＸＹ面視）において、画素Ｐ２１からはみ出して設けられている。すなわち、マイクロレンズ１３１の設計上の外形の直径Ｄ３は、画素Ｐ２１の一辺の長さＷ２１よりも大きい。
遮光体４１の開口部４２の全体は、平面視（ＸＹ面視）において、マイクロレンズ１３１と重なっている。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様にして、コントラスト比を向上できる液晶装置が得られる。

また、本実施形態によれば、マイクロレンズ１３１の外形が画素Ｐ２１の外形からはみ出して大きく設けられるため、開口部４２の直径Ｄ２を大きくすることができる。これにより、本実施形態によれば、許容内入射光を多くすることができ、画素Ｐ２１における遮光領域を低減できる。

（第３実施形態）
第３実施形態は、第１実施形態に対して、マイクロレンズアレイの構成が異なる。
なお、上記説明した実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。

図９は、本実施形態の液晶装置（電気光学装置）２１０を示す断面図である。図９においては、画素Ｐ３０，Ｐ３１，Ｐ３２が示されている。図１０は、本実施形態における画素Ｐ３１を示す平面図である。
液晶装置２１０は、図９に示すように、素子基板１２と、対向基板２１１と、液晶層６０と、を備える。

対向基板２１１は、支持基板２０と、マイクロレンズアレイ２３０と、遮光層２４０と、対向電極５０と、を備える。
マイクロレンズアレイ２３０は、複数のマイクロレンズ２３１で構成されている。
マイクロレンズ２３１は、支持基板２０側（＋Ｚ側）に凸となる凸レンズであり、凸となる側（＋Ｚ側）の先端には平坦面２３１ａが設けられている。平坦面２３１ａは、対向基板２１１の主面と平行（ＸＹ平面と平行）である。マイクロレンズ２３１の形成材料及び製造方法は、第１実施形態におけるマイクロレンズ３１と同様とできる。各マイクロレンズ２３１は、それぞれ独立して形成されており、互いに離間して設けられている。

マイクロレンズ２３１の平面視（ＸＹ面視）における外形は、図１０に示すように、四隅が丸み面取りされた矩形状である。マイクロレンズ２３１の全体は、平面視において、画素Ｐ３１と重なっている。マイクロレンズ２３１の平面視における幅Ｗ３３は、画素Ｐ３１の外形の一辺の長さＷ３１よりも小さい。
本実施形態においては、マイクロレンズ２３１の外形は、平面視において、遮光体２４１の開口部２４２の外形と一致している。

遮光体２４１の開口部２４２の平面視（ＸＹ面視）における外形は、マイクロレンズ２３１の外形と同様に、平面視において、四隅が丸み面取りされた矩形状である。開口部２４２の平面視における幅Ｗ３２は、マイクロレンズ２３１の平面視における幅Ｗ３３と同一である。すなわち、本実施形態においては、遮光体２４１の開口部２４２の平面視における外形は、マイクロレンズ２３１の平面視における外形とスケールが同一の相似形である。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様にして、コントラスト比を向上できる液晶装置が得られる。

また、本実施形態によれば、マイクロレンズ２３１の凸となる側（＋Ｚ側）の先端に平坦面２３１ａが設けられているため、マイクロレンズアレイ２３０の厚み（Ｚ軸方向長さ）を小さくすることができる。

なお、上記説明した第１〜第３実施形態においては、本発明の電気光学装置の実施形態として液晶装置を例示したが、これに限られない。例えば、本発明の電気光学装置の実施形態としては、反射型液晶装置（ＬＣＯＳ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔｒａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、電気泳動装置等であってもよい。

＜電子機器＞
以下の説明においては、電子機器の実施形態の一例として、プロジェクターを例示して説明する。
図１１は、本実施形態のプロジェクター１００の構成を示す概略構成図である。
本実施形態のプロジェクター１００は、第１実施形態の液晶装置１０を光変調装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとして用いた投写型画像表示装置である。

本実施形態のプロジェクター１００は、図１１に示すように、光源装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂと、光変調装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと、合成光学系１０３と、投写レンズ１０４と、を備える。

光源装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂは、それぞれが赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）を射出する。光源装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂは、照明光を光変調装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに向かって照射する。

光変調装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、各光源装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂからの光を画像信号に応じてそれぞれ変調し、各色に対応した画像光を形成する。
光変調装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、上記説明した第１実施形態の液晶装置１０であり、各々は、各色に対応した照明光を画像情報に応じて変調した画像光を形成する。なお、各光変調装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの入射側及び射出側には、図示しない偏光板が配置されており、特定の方向の直線偏光（例えば、Ｓ偏光）の光のみを通過させるようになっている。

合成光学系１０３は、各光変調装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからの画像光を合成する。
合成光学系１０３は、クロスダイクロイックプリズムからなり、各光変調装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからの画像光が入射する。合成光学系１０３は、各色に対応した画像光を合成し、この合成された画像光を投写レンズ１０４に向かって射出する。

投写レンズ１０４は、投写レンズ群からなり、合成光学系１０３により合成された画像光をスクリーンＳＣＲに向かって拡大投写する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー映像（画像）が表示される。

本実施形態のプロジェクター１００によれば、上記説明した第１実施形態の液晶装置１０を光変調装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとして備えるため、コントラスト比を向上できるプロジェクターが得られる。

なお、本発明の電子機器の実施形態としては、上記説明したプロジェクターに限られず、例えば、モバイル型のパーソナルコンピューターや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｓａｌｅ）端末、タッチパネルを備えた装置等であってもよい。

１０，１１０，２１０…液晶装置（電気光学装置）、１１，１１１，２１１…対向基板、１２…素子基板、３０，１３０，２３０…マイクロレンズアレイ、３１，１３１，２３１…マイクロレンズ、４０，２４０…遮光層、４１，２４１…遮光体、４２，２４２…開口部、５０…対向電極、６０…液晶層（電気光学層）、７１…信号線、７２…走査線、７３…透過部、２３１ａ…平坦面、Ｌ１，Ｌ２…光（許容内入射光）、Ｌ３，Ｌ４…光（許容外入射光）、Ｐ，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２０，Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ３０，Ｐ３１，Ｐ３２…画素、θ１１…許容入射角度

Claims (11)

1. 複数の信号線と複数の走査線とを備える素子基板と、
   前記素子基板と対向して設けられた対向基板と、
   前記対向基板に設けられたマイクロレンズアレイと、
   前記素子基板と前記対向基板との間に挟持された電気光学層と、
   前記マイクロレンズアレイと前記電気光学層との間に設けられた遮光体と、
   を備え、
   前記マイクロレンズアレイは、前記複数の信号線と前記複数の走査線とによって規定される複数の画素ごとに設けられた複数のマイクロレンズを含み、
   前記素子基板には、光を透過させる透過部が前記画素ごとに形成され、
   前記遮光体には、光を透過させる開口部が前記画素ごとに形成され、
   前記遮光体の前記開口部の全体は、平面視において、前記マイクロレンズと、前記透過部と、重なり、
   前記遮光体の前記開口部の外形は、平面視において、前記マイクロレンズの外形と相似形であり、
   前記対向基板から入射する光のうち、前記対向基板に許容入射角度以内の入射角度で入射する許容内入射光は、前記遮光体の前記開口部を透過し、前記対向基板に前記許容入射角度より大きい入射角度で入射する許容外入射光の少なくとも一部は、前記遮光体によって遮光されることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記許容外入射光における前記遮光体を通過した後の前記電気光学層の法線方向に対する角度は、前記許容外入射光のうち最大の入射角度を有する光が前記マイクロレンズの端部を通過した後の前記法線方向に対する角度よりも小さい、請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記許容外入射光における前記電気光学層への入射角度は、前記許容外入射光のうち最大の入射角度を有する光における前記マイクロレンズの端部への入射角度よりも小さい、請求項１または２に記載の電気光学装置。
4. 前記遮光体と前記電気光学層との間には対向電極が設けられ、
   前記マイクロレンズアレイと前記対向電極との間には、前記遮光体を含む遮光層が設けられ、
   前記対向電極と、前記マイクロレンズアレイと、前記遮光層と、の屈折率は、この順に小さくなる、請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記マイクロレンズの外形は、平面視において、前記画素の外形と内接する、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記マイクロレンズの外形は、平面視において、前記画素の外形からはみ出して設けられる、請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 前記マイクロレンズの外形は、平面視において、前記遮光体の前記開口部の外形と一致する、請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
8. 前記マイクロレンズは、凸レンズであり、
   前記マイクロレンズの前記凸となる側の先端には、平坦面が設けられている、請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
9. 前記遮光体と前記電気光学層との間には、第２マイクロレンズアレイが設けられている、請求項１から８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
10. 前記電気光学層は、液晶層である、請求項１から９に記載の電気光学装置。
11. 請求項１から１０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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