JP2016024207A

JP2016024207A - マイクロレンズアレイ基板、電気光学装置および電子機器

Info

Publication number: JP2016024207A
Application number: JP2014145665A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　智; Satoshi Ito; 智伊藤; 雅嗣中川; Masatsugu Nakagawa; 広之及川; Hiroyuki Oikawa
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-07-16
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2016-02-08
Also published as: US20160018568A1; US9817157B2

Abstract

【課題】レンズ層と透光層（光路長調整層）との界面での反射を抑制することのできるマイクロレンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器を提供する。【解決手段】透光性基板に複数段のマイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズアレイ基板３０を構成するにあたって、透光性基板２９の一方の基板面２９１からなる第１面４１には、凹曲面からなる第１凹部２９２（第１レンズ面）が形成されている。また、透光性基板２９の一方の基板面２９１には、第１レンズ層５１、第１透光層５２（第１光路長調整層）、第２レンズ層５３、第２透光層５４（第２光路長調整層）、透光性の保護層５５、および共通電極２１が順に積層されている。第１透光層５２は、第１レンズ層５１および第２レンズ層５３と屈折率が等しい。また、保護層５５の屈折率は、第２透光層５４の屈折率と共通電極２１の屈折率との間である。【選択図】図２

Description

本発明は、マイクロレンズが形成されたマイクロレンズアレイ基板、該マイクロレンズ
アレイ基板を備えた電気光学装置、および該電気光学装置を備えた電子機器に関するもの
である。

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、配線等によって
囲まれた透光領域（画素開口領域）に到達した光のみが表示に寄与する。そこで、マイク
ロレンズアレイ基板を対向基板として用いて電気光学装置を構成することにより、光源か
らの光を透光領域に収束させる構成が提案されている。また、マイクロレンズアレイ基板
としては、透光性基板の一方の基板面に凹曲面からなる第１レンズ面を形成した後、透光
性基板と屈折率が異なる透光性の第１レンズ層によって基板面を覆い、さらに、第１レン
ズ層において透光性基板とは反対側の面に第１レンズ面が反映された凹曲面を第２レンズ
面として利用した構成が提案されている（特許文献１参照）。

また、特許文献１に記載の構成では、第２レンズ面を覆う第２レンズ層に対して透光性
基板とは反対側の面に透光性の保護層が積層されている。

特開２０１３−５７７８１号公報

マイクロレンズアレイ基板では、マイクロレンズから出射された光の収束位置を適正化
することを目的に、マイクロレンズに対して出射側に所定厚の光路長調整層（透光層）を
設けることが好ましいが、特許文献１に記載のマイクロレンズアレイ基板では、十分な厚
さの光路長調整層（透光層）が設けられていない。例えば、特許文献１に記載のマイクロ
レンズアレイ基板では、第２レンズ面を覆う第２レンズ層に対しては直接、薄い保護層が
積層されている。また、特許文献１に記載のマイクロレンズアレイ基板では、第１レンズ
層において透光性基板とは反対側の面に第１レンズ面が反映された凹曲面を第２レンズ面
として利用するため、第１レンズ面に対して十分な厚さの光路長調整層（透光層）を設け
ることが困難である。

従って、２段のマイクロレンズを設ける場合には、例えば、石英基板等からなる透光性
基板の一方の基板面に凹曲面からなる第１レンズ面を形成した後、シリコン酸窒化膜から
なる第１レンズ層、およびシリコン酸化膜からなる第１透光層（光路長調整層）を形成し
て第１マイクロレンズアレイを構成することが好ましい。また、第１透光層に対して透光
性基板とは反対側にシリコン酸窒化膜からなる第２レンズ層を形成した後、第２レンズ層
の透光性基板とは反対側の面に凸曲面からなる第２レンズ面を形成し、その後、シリコン
酸化膜からなる第２透光層（光路長調整層）を形成して第２マイクロレンズアレイを構成
することが好ましい。

しかしながら、かかる構成の場合、シリコン酸窒化膜からなる第１レンズ層とシリコン
酸化膜からなる第１透光層との界面や、シリコン酸化膜からなる第１透光層とシリコン酸
窒化膜からなる第２レンズ層との界面で反射が発生し、表示に寄与する光量の低下が発生
しやすいという問題点がある。

一方、１段のマイクロレンズを設ける場合には、石英基板等からなる透光性基板の一方
の基板面に凹曲面からなるレンズ面を形成した後、例えば、シリコン酸窒化膜からなるレ
ンズ層、シリコン酸化膜からなる透光層（光路長調整層）、保護層、およびＩＴＯ膜等か
らなる透光性電極を順に形成することになる。しかしながら、かかる構成の場合でも、シ
リコン酸窒化膜からなるレンズ層とシリコン酸化膜からなる透光層との界面で反射が発生
し、表示に寄与する光量の低下が発生しやすい。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、レンズ層と透光層（光路長調整層）との界面
での反射を抑制することのできるマイクロレンズアレイ基板、該マイクロレンズアレイ基
板を備えた電気光学装置、および該電気光学装置を備えた電子機器を提供することにある
。

上記課題を解決するために、本発明のマイクロレンズアレイ基板は、一方側の基板面に
凹曲面または凸曲面からなる第１レンズ面が形成された透光性基板と、前記基板面を覆い
、前記透光性基板と屈折率が異なる透光性の第１レンズ層と、該第１レンズ層を前記透光
性基板とは反対側で覆う第１透光層と、前記第１透光層を前記透光性基板とは反対側で覆
い、前記透光性基板とは反対側の面に凹曲面または凸曲面からなる第２レンズ面が形成さ
れた第２レンズ層と、前記第２レンズ層を前記透光性基板とは反対側で覆う第２透光層と
、を有し、前記第１透光層は、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の少なくとも一
方と屈折率が等しいことを特徴とする。

本発明における「屈折率が等しい」とは、マイクロレンズアレイ基板を透過する光の波
長域において屈折率が等しいことを意味する。また、本発明における「屈折率が等しい」
とは、屈折率が全く同一の場合を含める他、屈折率が略等しい場合も含む意味である。こ
こで、屈折率が略等しいとは、屈折率の差が±５％以下の場合である。

本発明では、第１レンズ層の透光性基板とは反対側に第１透光層（光路長調整層）が設
けられ、第２レンズ層の透光性基板とは反対側に第２透光層（光路長調整層）が設けられ
ているので、マイクロレンズから出射された光の収束位置を適正に制御することができる
。また、第１透光層は、第１レンズ層および第２レンズ層の少なくとも一方と屈折率が等
しいため、レンズ層と透光層（光路長調整層）との界面での反射を抑制することができる
。それ故、表示に寄与する光量の低下が発生しにくい。

本発明において、前記第１透光層は、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の少な
くとも一方と同一材料からなることが好ましい。かかる構成によれば、いずれの波長域に
おいても屈折率が等しい構成を容易に実現することができる。

本発明において、前記第１透光層は、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の双方
と屈折率が等しいことが好ましい。かかる構成によれば、透光層とレンズ層との界面にお
ける反射をより抑制することができる。

本発明において、前記第１透光層は、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の双方
と同一材料からなることが好ましい。かかる構成によれば、いずれの波長域においても屈
折率が等しい構成を容易に実現することができる。

本発明において、前記第２透光層を前記透光性基板とは反対側で覆う透光性の保護層と
、該保護層の前記透光性基板とは反対側の面に形成された透光性電極と、を有し、前記保
護層の屈折率は、前記第２透光層の屈折率と前記透光性電極の屈折率との間であることが
好ましい。例えば、前記第２透光層は、シリコン酸化膜（屈折率＝１．４８）からなり、
前記保護層は、アルミニウム酸化膜（屈折率＝１．６７）からなり、前記透光性電極は、
ＩＴＯ膜（屈折率＝１．９１）からなることが好ましい。かかる構成によれば、第２透光
層と透光性電極とが直接、接する構成とした場合や、保護層の屈折率が第２透光層の屈折
率と透光性電極の屈折率との間から外れている場合に比して、透光性電極の透光性基板側
での界面での反射を抑制することができる。それ故、表示に寄与する光量の低下が発生し
にくい。

本発明の別の形態に係るマイクロレンズアレイ基板は、一方側の基板面に凹曲面または
凸曲面からなるレンズ面が形成された透光性基板と、前記基板面を覆い、前記透光性基板
と屈折率が異なる透光性のレンズ層と、該レンズ層を前記透光性基板とは反対側で覆う透
光層と、を有し、前記透光層は、前記レンズ層と屈折率が等しいことが好ましい。

本発明では、レンズ層の透光性基板とは反対側に透光層（光路長調整層）が設けられて
いるので、マイクロレンズアレイから出射された光の収束位置を適正に制御することがで
きる。また、透光層は、レンズ層と屈折率が等しいため、レンズ層と透光層（光路長調整
層）との界面での反射を抑制することができる。それ故、表示に寄与する光量の低下が発
生しにくい。

本発明において、前記透光層は、前記レンズ層と同一材料からなることが好ましい。か
かる構成によれば、いずれの波長域においても屈折率が等しい構成を容易に実現すること
ができる。

本発明において、前記透光層を前記透光性基板とは反対側で覆う透光性の保護層と、該
保護層の前記透光性基板とは反対側の面に形成された透光性電極と、を有し、前記保護層
の屈折率は、前記透光層の屈折率と前記透光性電極の屈折率との間であることが好ましい
。例えば、前記透光層は、シリコン酸窒化膜（屈折率＝１．５８〜１．６４）からなり、
前記保護層は、アルミニウム酸化膜（屈折率＝１．６７）からなり、前記透光性電極は、
ＩＴＯ膜（屈折率＝１．９１）からなることが好ましい。かかる構成によれば、透光層と
透光性電極とが直接、接する構成とした場合や、保護層の屈折率が透光層の屈折率と透光
性電極の屈折率との間から外れている場合に比して、透光性電極の透光性基板側での界面
での反射を抑制することができる。それ故、表示に寄与する光量の低下が発生しにくい。

本発明を適用したマイクロレンズアレイ基板は電気光学装置に用いられ、電気光学装置
は、前記マイクロレンズアレイ基板に前記基板面側で対向する基板と、該基板と前記マイ
クロレンズアレイ基板との間に配置された電気光学層と、を有する。

かかる電気光学装置は、例えば、投射型表示装置のライトバルブや直視型表示装置とし
て用いられる。本発明に係る電気光学装置を投射型表示装置に用いる場合、投射型表示装
置には、前記電気光学装置に供給される光を出射する光源部と、前記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。

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。図１に示す電気光学装置の断面構成を模式的に示す説明図である。図１に示す電気光学装置におけるマイクロレンズと遮光層との平面的な位置関係を示す説明図である。本発明の実施の形態１に係るマイクロレンズアレイ基板の製造に用いるマザー基板の説明図である。本発明の実施の形態１に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。本発明の実施の形態１に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。本発明の実施の形態１に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。本発明の実施の形態１に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。本発明の実施の形態１に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。本発明の実施の形態１に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す工程断面図である。本発明の実施の形態２に係る電気光学装置の断面構成を模式的に示す説明図である。本発明の実施の形態１に係る電気光学装置を用いた投射型表示装置（電子機器）の概略構成図である。

図面を参照して、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。

［実施の形態１］
（電気光学装置の構成）
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、図１（ａ）
、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置１００を各構成要素と共に対
向基板の側から見た平面図、およびその断面図である。

図１に示すように、電気光学装置１００は、透光性の素子基板１０と透光性の対向基板
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。かかるシール材１０７としては、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、
アクリル変性樹脂系、エポキシ変性樹脂系等の光硬化性接着剤（紫外光硬化型接着剤／Ｕ
Ｖ硬化型接着剤）を用いることができる。

素子基板１０および対向基板２０はいずれも四角形であり、電気光学装置１００の略中
央には、表示領域１０ａが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、
シール材１０７も略四角形に設けられ、シール材１０７の内周縁と表示領域１０ａの外周
縁との間には、矩形枠状の周辺領域１０ｂが設けられている。

素子基板１０の対向基板２０側の面において、表示領域１０ａの外側には、素子基板１
０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。

また、素子基板１０の対向基板２０側の面において、表示領域１０ａには、ＩＴＯ（In
dium 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
続する画素トランジスター（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。また、素子基板１０において
、周辺領域１０ｂには、画素電極９ａと同時形成されたダミー画素電極９ｂが形成されて
いる。

対向基板２０において素子基板１０と対向する面側には、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に対して素子基板１０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。

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、ＳｉＯ_x（ｘ＜２）、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ
₂、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅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。

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１
０９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１
０９ａ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ている。

本形態の電気光学装置１００において、画素電極９ａおよび共通電極２１が透光性導電
膜により形成されており、電気光学装置１００は、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、素子基板１０および対向基板２０のうち、一方側の基
板から入射した光が他方側の基板を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。
本形態では、矢印Ｌで示すように、対向基板２０から入射した光が素子基板１０を透過し
て出射される間に電気光学層８０によって画素毎に変調され、画像を表示する。

（金属層１０８の構成）
図２は、図１に示す電気光学装置１００の断面構成を模式的に示す説明図である。図１
および図２に示すように、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性の金属層１０８が形成されている。金属
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。また、金属層１０８は、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた領
域と平面視で重なる領域に遮光層１０８ｂとして形成されている。さらに、金属層１０８
は、周辺領域１０ｂ等にアライメントマーク１０８ｃとして形成されている。本形態では
、周辺領域１０ｂのうち、見切り１０８ａの外周縁とシール材１０７の内周縁とに挟まれ
たマーク形成領域１０ｃにアライメントマーク１０８ｃが設けられている。

（マイクロレンズアレイ基板３０の構成）
図３は、図１に示す電気光学装置１００におけるマイクロレンズ３０ａと遮光層１０８
ｂとの平面的な位置関係を示す説明図である。

図２に示すように、素子基板１０は、透光性基板１９を有しているとともに、透光性基
板１９の対向基板２０側の面には複数の層間絶縁膜１８が積層されている。また、素子基
板１０では、透光性基板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の間と重なる領域に沿って延在する配線１７や、画素トランジ
スター１４が形成されており、配線１７や画素トランジスター１４は光を透過しない。

このため、素子基板１０では、画素電極９ａと平面視で重なる領域のうち、配線１７や
画素トランジスター１４と平面視で重なる領域や、隣り合う画素電極９ａに挟また領域と
平面視で重なる領域は、光を透過しない遮光領域１５ｂになっており、画素電極９ａと平
面視で重なる領域のうち、配線１７や画素トランジスター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
過した光のみが画像の表示に寄与し、遮光領域１５ｂに向かう光は、画像の表示に寄与し
ない。

そこで、本形態では、対向基板２０は、複数の画素電極９ａに対して平面視で１対１で
重なる複数のマイクロレンズ３０ａが形成されたマイクロレンズアレイ基板３０として構
成されており、マイクロレンズアレイ基板３０は、光源からの光を開口領域１５ａに収束
させる。また、本形態の対向基板２０（マイクロレンズアレイ基板３０）には、光の進行
方向に沿って複数段のマイクロレンズアレイが構成されており、本形態では、光の入射側
に位置する第１マイクロレンズアレイ３１と、第１マイクロレンズアレイ３１に対して素
子基板１０の側に位置する第２マイクロレンズアレイ３２とが構成されている。このため
、本形態の電気光学装置１００では、第１マイクロレンズアレイ３１および第２マイクロ
レンズアレイ３２によって、光源からの光を開口領域１５ａに収束させるとともに、電気
光学層８０に入射する光を平行光化している。それ故、電気光学層８０に入射する光の光
軸の傾きが小さいので、電気光学層８０での位相ずれを低減でき、透過率やコントラスト
の低下を抑制することができる。特に本形態では、電気光学装置１００をＶＡ（Vertical
Alignment）モードの液晶装置として構成したため、電気光学層８０に入射する光の光軸
の傾斜によって、コントラストの低下等が発生しやすいが、本形態によれば、コントラス
トの低下等が発生しにくい。

ここで、マイクロレンズ３０ａは、図３に示すように、隣り合うマイクロレンズ３０ａ
が接するように配列されており、４つのマイクロレンズ３０ａによって囲まれた領域に平
面視で重なる領域に、図１および図２に示す遮光層１０８ｂが形成されている。このため
、図１（ｂ）では、図３のＡ−Ａ′線での断面であるとして遮光層１０８ｂが図示されて
いるが、図２では、図３のＢ−Ｂ′線での断面であるとして遮光層１０８ｂが図示されて
いない。なお、遮光層１０８ｂは、マイクロレンズ３０ａの端部に平面視で重なっている
場合があるが、マイクロレンズ３０ａの中央に平面視で重ならないように形成される。

（マイクロレンズアレイ基板３０の詳細構成）
再び図２において、本形態では、マイクロレンズアレイ基板３０（対向基板２０）を構
成するにあたって、透光性基板２９の一方の基板面２９１（素子基板１０と対向する面側
）からなる第１面４１には、凹曲面からなる第１凹部２９２（第１レンズ面）が複数形成
されている。また、透光性基板２９の一方の基板面２９１（第１面４１）には、以下に説
明する透光性の第１レンズ層５１、第１透光層５２、透光性の第２レンズ層５３、第２透
光層５４、および透光性の保護層５５が順に積層されている。第１凹部２９２は、画素電
極９ａに平面視で重なっている。

かかる複数の透光膜のうち、第１レンズ層５１は、透光性基板２９の基板面２９１（第
１面４１）を覆う面５１１（第２面４２）と、面５１１（第２面４２）とは反対側に位置
する平坦面５１２（第３面４３）とを備えている。また、第１レンズ層５１の面５１１（
第２面４２）は、透光性基板２９の第１凹部２９２を埋める半球状の第１凸部５１３を有
している。

ここで、透光性基板２９と第１レンズ層５１とは屈折率が相違しており、第１凹部２９
２および第１凸部５１３は、第１マイクロレンズアレイ３１のマイクロレンズ３１ａ（マ
イクロレンズ３０ａ）を構成している。本形態において、第１レンズ層５１の屈折率は、
透光性基板２９の屈折率より大である。例えば、透光性基板２９は石英基板（シリコン酸
化物、ＳｉＯ_２）からなり、屈折率が１．４８であるのに対して、第１レンズ層５１は、
シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）からなり、屈折率が１．５８〜１．６８である。それ故、
マイクロレンズ３１ａは、光源からの光を収束させるパワーを有している。

第１透光層５２は、第１レンズ層５１を透光性基板２９とは反対側で覆っており、第１
レンズ層５１の平坦面５１２（第３面４３）を覆う面５２１（第４面４４）と、面５２１
（第４面４４）とは反対側に位置する面５２２（第５面４５）とを備えている。本形態に
おいて、第１透光層５２は、第１レンズ層５１と同一の屈折率を有している。より具体的
には、第１透光層５２は、第１レンズ層５１と同様、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）から
なる。但し、第１透光層５２は、第１レンズ層５１と窒素含有量がわずかに相違しており
、屈折率が１．５８〜１．６４である。かかる第１透光層５２は、第１マイクロレンズア
レイ３１から第２マイクロレンズアレイ３２までの光路長を調整する第１光路長調整層で
ある。

第２レンズ層５３は、第１透光層５２を透光性基板２９とは反対側で覆っており、第１
透光層５２の面５２２（第５面４５）を覆う面５３１（第６面４６）と、面５３１（第６
面４６）とは反対側の面５３２（第７面４７）とを有している。面５３２（第７面４７）
には、第１凹部２９２と平面視で重なる位置に、透光性基板２９とは反対側に向けて突出
した凸曲面、または透光性基板２９に向けて凹んだ凹曲面が形成されている。

本形態において、第２レンズ層５３の面５３２（第７面４７）には、第１凹部２９２と
平面視で重なる位置に、透光性基板２９とは反対側に向けて半球状に突出した第２凸部５
３３（第２レンズ面）が複数形成されている。

第２透光層５４は、第２レンズ層５３を透光性基板２９とは反対側で覆っており、第２
レンズ層５３の面５３２（第７面４７）を覆う面５４１（第８面４８）には、第２レンズ
層５３の第２凸部５３３が内側に位置する凹曲面からなる第２凹部５４３が形成されてい
る。第２透光層５４は、面５４１（第８面４８）とは反対側に平坦面５４２（第９面４９
）を備えている。

ここで、第２レンズ層５３と第２透光層５４とは屈折率が相違しており、第２凹部５４
３および第２凸部５３３は、第２マイクロレンズアレイ３２のマイクロレンズ３２ａ（マ
イクロレンズ３０ａ）を構成している。本形態において、第２レンズ層５３の屈折率は、
第２透光層５４の屈折率より大である。例えば、第２レンズ層５３は、シリコン酸窒化膜
（ＳｉＯＮ）からなり、屈折率が１．５８〜１．６４であるのに対して、第２透光層５４
は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_x）からなり、屈折率が１．４８である。それ故、マイクロ
レンズ３１ａは、光源からの光を収束させるパワーを有している。本形態において、第２
透光層５４は、第２マイクロレンズアレイ３２から素子基板１０までの光路長を調節する
第２光路長調整層である。

本形態において、第２透光層５４の平坦面５４２（第９面４９）には、透光性の保護層
５５が形成されており、かかる保護層５５に対して第２透光層５４や透光性基板２９とは
反対側に透光性の共通電極２１（透光性電極）が形成されている。また、共通電極２１に
対して保護層５５や透光性基板２９とは反対側に配向膜２６が形成されている。

ここで、保護層５５の屈折率は、第２透光層５４の屈折率と透光性電極の屈折率との間
である。より具体的には、第２透光層５４は、シリコン酸化膜（屈折率＝１．４８）から
なり、保護層５５は、アルミニウム酸化膜（屈折率＝１．６７）からなり、共通電極２１
（透光性電極）は、ＩＴＯ膜（屈折率＝１．９１）からなる。

（金属膜１０８の詳細構成）
本形態のマイクロレンズアレイ基板３０において、金属層１０８（見切り１０８ａ、遮
光層１０８ｂ、アライメントマーク１０８ｃ）は、以下に説明するように、上記の透光膜
の層間に形成された第１金属層５６、第２金属層５７および第３金属層５８によって構成
されている。

具体的には、マイクロレンズアレイ基板３０には、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、第１レンズ層５１の平坦面５１２（第３面４３）
と第１透光層５２の面５２１（第４面４４）との間には第１金属層５６からなる見切り５
６ａが形成され、第１透光層５２の面５２２（第５面４５）と第２レンズ層５３の面５３
１（第６面４６）との間には第２金属層５７からなる見切り５７ａが形成されている。

また、マーク形成領域１０ｃには、アライメントマーク１０８ｃとして、第１透光層５
２の面５２２（第５面４５）と第２レンズ層５３の面５３１（第６面４６）との間に、第
２金属層５７からなるアライメントマーク５７ｃが形成されており、アライメントマーク
５７ｃは、第２レンズ層５３の面５３２（第７面４７）に第２凸部５３３を形成する際の
位置合わせに用いられる。さらに、マーク形成領域１０ｃには、アライメントマーク１０
８ｃとして、透光性基板２９の基板面２９１（第１面４１）と第１レンズ層５１の面５１
１（第２面４２）との間に、第３金属層５８からなるアライメントマーク５８ｃが形成さ
れており、アライメントマーク５８ｃは、透光性基板２９の基板面２９１（第１面４１）
に第１凹部２９２を形成する際の位置合わせに用いられる。

また、表示領域１０ａでは、図１（ｂ）および図３に示す遮光層１０８ｂとして、第２
金属層５７からなる遮光層５７ｂが形成されている。遮光層５７ｂは、マイクロレンズ３
０ａの端部に平面視で重なっている場合があるが、マイクロレンズ３０ａの中央には平面
視で重なっていない。

本形態において、金属層１０８（第１金属層５６、第２金属層５７および第３金属層５
８）は各々、Ｔｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステ
ン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｄ（パラジウム）等の金属膜や、それ
らの窒化膜等の金属化合物膜からなる。また、金属層１０８は、上記の金属膜や金属化合
物膜の単層膜あるいは複層膜のいずれであってもよい。

（マイクロレンズアレイ基板３０の製造方法）
図４は、本発明の実施の形態１に係るマイクロレンズアレイ基板３０の製造に用いるマ
ザー基板３００の説明図である。図５〜図１０は、本発明の実施の形態１に係るマイクロ
レンズアレイ基板３０の製造方法を示す工程断面図である。なお、図５〜図１０では、図
１（ｂ）および図２とは逆に、マイクロレンズアレイ基板３０に用いた透光性基板２９の
基板面２９１（マザー基板３００の基板面３１０）を図面に向かって上向きに表してある
。

図４に示すように、本形態のマイクロレンズアレイ基板３０を製造するには、マイクロ
レンズアレイ基板３０より大型の石英基板からなるマザー基板３００を用いる。マザー基
板３００は、マイクロレンズアレイ基板３０として切り出される複数の領域３００ｓを備
えており、領域３００ｓに、図２を参照して説明した第１マイクロレンズアレイ３１、第
２マイクロレンズアレイ３２、共通電極２１および配向膜２６等を形成した後、マザー基
板３００を領域３００ｓに沿って切断し、単品サイズのマイクロレンズアレイ基板３０を
得る。従って、マザー基板３００では、複数のマイクロレンズアレイ基板３０が切り出さ
れる領域（一点鎖線Ｌｙで囲んだ領域）が有効領域３００ｙであり、それ以外の領域は、
切断工程で除去される除材領域３００ｚである。

このようなマザー基板３００を用いてマイクロレンズアレイ基板３０を製造するにあた
って、本形態では、以下の工程等
第３金属層成膜工程
第３金属層パターニング工程
凹部形成工程
第１レンズ層成膜工程
第１平坦化工程
第１金属層成膜工程
第１金属層パターニング工程
第１透光層成膜工程
第２金属層成膜工程
第２金属層パターニング工程
第２レンズ層成膜工程
第２レンズ形成工程
第２透光層成膜工程
第２平坦化工程
を順に行う。

まず、図５（ａ）に示す第３金属層成膜工程において、スパッター法や蒸着法等により
、マザー基板３００の基板面３１０に金属または金属化合物からなる第３金属層５８を形
成する。第３金属層５８は、例えば、チタン窒化物とアルミニウムとの積層膜からなる。

次に、図５（ｂ）に示す第３金属層パターニング工程において、第３金属層５８のマザ
ー基板３００とは反対側の面にエッチングマスク（図示せず）を形成した状態で第３金属
層５８をエッチングし、少なくとも第１凹部２９２（図２参照）の中央に平面視で重なる
位置から第３金属層５８を除去する。また、少なくともマザー基板３００の全周の端部３
９０を含む除材領域３００ｚの全体に第３金属層５８を第３バッファー層５８ｒとして残
す。本形態では、マイクロレンズアレイ基板３０が得られる領域３００ｓのうち、表示領
域１０ａ全体から第３金属層５８を除去し、マーク形成領域１０ｃには第３金属層５８を
アライメントマーク５８ｃとして残す。

次に、図５（ｃ）、（ｄ）に示す凹部形成工程において、マザー基板３００の基板面３
１０に第１凹部２９２（第１レンズ面）を形成する。より具体的には、図５（ｃ）に示す
ように、マザー基板３００の基板面３１０に、第１凹部２９２の中央に平面視で重なる領
域が開口部６１０になっているエッチングマスク６１を形成した後、ふっ酸を含むエッチ
ング液を利用して等方性エッチングを行う。その結果、マザー基板３００の基板面３１０
には、開口部６１０を中心とする凹曲面からなる第１凹部２９２が形成される。その後、
図５（ｄ）に示すように、エッチングマスク６１を除去する。かかる凹部形成工程におい
て、エッチングマスク６１を形成する際のフォトリソグラフィ工程では、アライメントマ
ーク５８ｃを基準に露光マスク等の位置合わせを行う。

次に、図５（ｅ）に示す第１レンズ層成膜工程において、プラズマＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition）法等により、マザー基板３００と屈折率が異なる透光性の第１レンズ
層５１を基板面３１０全体に形成する。その際、第１レンズ層５１のマザー基板３００と
は反対側の面５１０には、第１凹部２９２に起因する凹部が形成されるので、図５（ｆ）
に示す第１平坦化工程において、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等を利
用して第１レンズ層５１の面５１０を平坦化し、平坦面５１２とする。本形態において、
第１レンズ層５１は、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）からなる。

次に、図６（ａ）に示す第１金属層成膜工程において、スパッター法や蒸着法等により
、第１レンズ層５１の平坦面５１２に、金属または金属化合物からなる第１金属層５６を
形成する。第１金属層５６は、例えば、チタン窒化物とアルミニウムとの積層膜からなる
。

次に、図６（ｂ）に示す第１金属層パターニング工程において、第１金属層５６のマザ
ー基板３００とは反対側の面にエッチングマスク（図示せず）を形成した状態で第１金属
層５６をエッチングし、少なくとも第１凹部２９２の中央に平面視で重なる位置から第１
金属層５６を除去する。また、少なくともマザー基板３００の全周の端部３９０を含む除
材領域３００ｚの全体に第１金属層５６を第１バッファー層５６ｒとして残す。本形態で
は、マイクロレンズアレイ基板３０が得られる領域３００ｓのうち、表示領域１０ａには
、第１金属層５６を見切り５６ａとして残す。

次に、図６（ｃ）に示す第１透光層成膜工程において、プラズマＣＶＤ法等により、第
１レンズ層５１および第１金属層５６のマザー基板３００とは反対側の面に第１透光層５
２を形成する。なお、第１透光層５２のマザー基板３００とは反対側の面５２０には、Ｃ
ＭＰ処理等を利用して平坦化処理を行ってもよいが、本形態では、第１透光層５２に対す
る平坦化処理を省略する。本形態において、第１透光層５２は、第１レンズ層５１と同様
、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）からなる。

次に、図７（ａ）に示す第２金属層成膜工程において、スパッター法や蒸着法等により
、第１透光層５２の面５２２に、金属または金属化合物からなる第２金属層５７を形成す
る。第２金属層５７は、例えば、チタン窒化物とアルミニウムとの積層膜からなる。

次に、図７（ｂ）に示す第２金属層パターニング工程において、第２金属層５７のマザ
ー基板３００とは反対側の面にエッチングマスク（図示せず）を形成した状態で第２金属
層５７をエッチングし、少なくとも第１凹部２９２の中央に平面視で重なる位置から第２
金属層５７を除去する。また、少なくともマザー基板３００の全周の端部３９０を含む除
材領域３００ｚの全体に第２金属層５７を第２バッファー層５７ｒとして残す。本形態で
は、マイクロレンズアレイ基板３０が得られる領域３００ｓのうち、表示領域１０ａには
、第２金属層５７を見切り５７ａとして残すとともに、図１（ｂ）および図３に示す遮光
層５７ｂを残す。また、マーク形成領域１０ｃには第２金属層５７をアライメントマーク
５７ｃとして残す。

次に、図７（ｃ）に示す第２レンズ層成膜工程において、プラズマＣＶＤ法等により、
第１透光層５２および第２金属層５７（見切り５７ａ、遮光層５７ｂおよびアライメント
マーク５７ｃ）のマザー基板３００とは反対側の面に第２レンズ層５３を形成する。なお
、第２レンズ層５３のマザー基板３００とは反対側の面５３０には、ＣＭＰ処理等を利用
して平坦化処理を行ってもよい。本形態において、第２レンズ層５３は、第１レンズ層５
１および第１透光膜５０と同様、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）からなる。

次に、図８（ａ）、（ｂ）に示す第２レンズ形成工程において、第２レンズ層５３のマ
ザー基板３００とは反対側の面において第１凹部２９２と平面視で重なる位置に、マザー
基板３００とは反対側に向けて突出した凸曲面またはマザー基板３００側に向けて凹んだ
凹曲面を形成する。本形態では、第２レンズ層５３のマザー基板３００とは反対側の面５
３０において第１凹部２９２と平面視で重なる位置に、マザー基板３００とは反対側に向
けて半球状に突出した第２凸部５３３（第２レンズ面、凸曲面）を形成する。

より具体的には、図８（ａ）に示すように、第２レンズ層５３のマザー基板３００とは
反対側の面５３０のうち、第１凹部２９２と平面視で重なる位置に半球状の凸部６２を形
成した後、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasmas：誘導結合型プラズマ）装置等を用い
たドライエッチングにより、凸部６２および第２レンズ層５３のマザー基板３００とは反
対側の面５３０をエッチングする。その結果、図８（ｂ）に示すように、第２レンズ層５
３のマザー基板３００とは反対側の面５３０に第２凸部５３３が形成される。

上記の凸部６２の形成については、例えば、ポジ型の感光性樹脂を１０μｍ程度塗布し
、グレースケールマスクなどを用いて感光性樹脂を露光し、その後現像する。その際、グ
レースケールマスクとしては、例えば、露光時に用いる露光装置の解像限界以下のグリッ
ドサイズ内に微小な孔を形成し、孔のサイズを変えることにより光の透過率を制御する種
類のものを用いる。なお、光の透過率は、中央部から外周部に向けて高くなるように予め
設計しておく。また、凸部６２を形成する手法としては、上記のフォトリソグラフィ法の
他、加熱によるリフロー処理を行うリフロー法や、開口部の径が段階的に変化する複数の
フォトマスクを用いた多重露光法等を例示することができる。

次に、図９（ａ）に示す第２透光層成膜工程において、プラズマＣＶＤ法等により、第
２レンズ層５３のマザー基板３００とは反対側の面に第２透光層５４に形成する。その際
、第２透光層５４のマザー基板３００とは反対側の面５４０には、第２凸部５３３に起因
する凸部が形成されるので、図９（ｂ）に示す第２平坦化工程において、ＣＭＰ処理等を
利用して第２透光層５４の面５４０を平坦化し、平坦面５４２とする。本形態において、
第２透光層５４は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_x）からなる。

次に、図１０（ａ）に示すように、アルミニウム酸化膜からなる保護層５５、ＩＴＯ膜
からなる共通電極２１および配向膜２６を形成する。

次に、図１０（ｂ）に示す切断工程において、マザー基板３００を切断してマイクロレ
ンズアレイ基板３０を得た後、マイクロレンズアレイ基板３０を対向基板２０として用い
て電気光学装置１００を製造する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、第１レンズ層５１の透光性基板２９とは反対側に第
１透光層５２（光路長調整層）が設けられ、第２レンズ層５３の透光性基板２９とは反対
側に第２透光層５４（光路長調整層）が設けられているので、マイクロレンズ３１ａ，３
２ａから出射された光の収束位置を適正に制御することができる。

また、第１透光層５２は、第１レンズ層５１および第２レンズ層５３と同一材料からな
り、第１レンズ層５１および第２レンズ層５３と屈折率が等しい。このため、第１透光層
５２と、第１レンズ層５１との界面での反射を抑制することができるとともに、第１透光
層５２と第２レンズ層５３との界面での反射を抑制することができる。それ故、表示に寄
与する光量の低下が発生しにくい。

また、第２透光層５４は、シリコン酸化膜（屈折率＝１．４８）からなり、保護層５５
は、アルミニウム酸化膜（屈折率＝１．６７）からなり、共通電極２１（透光性電極）は
、ＩＴＯ膜（屈折率＝１．９１）からなる。このため、保護層５５の屈折率は、第２透光
層５４の屈折率と共通電極２１の屈折率との間である。従って、第２透光層５４と共通電
極２１とが直接、接する構成とした場合や、保護層５５の屈折率が第２透光層５４の屈折
率と共通電極２１の屈折率との間から外れている場合に比して、界面での屈折率差が小さ
い、従って、共通電極２１の透光性基板２９側での界面（保護層５５側での界面）での反
射を抑制することができる。それ故、表示に寄与する光量の低下が発生しにくい。

また、本形態では、マイクロレンズアレイ基板３０の製造工程において、マザー基板３
００に第１レンズ層５１、第１透光層５２、第２レンズ層５３、第２透光層５４をこの順
に積層する。その際、第１レンズ層５１と第１透光層５２との層間に第１金属層５６を形
成し、かかる第１金属層５６については、第１金属層パターニング工程において、少なく
ともマザー基板３００の端部３９０に残す。このため、マザー基板３００の端部３９０で
は、第１レンズ層５１、第１金属層５６、第１透光層５２、第２レンズ層５３、第２透光
層５４がこの順に積層された状態となる。ここで、マザー基板３００の端部３９０に形成
された第１金属層５６は、第１レンズ層５１、第１透光層５２、第２レンズ層５３、第２
透光層５４を構成する膜に比して、ポアソン比が大きく、応力を吸収する第１バッファー
層５６ｒとして機能する。例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_x）やシリコン酸窒素膜（Ｓ
ｉＮＯ）のポアソン比は０．２以下であるのに対して、第１金属層５６のポアソン比は０
．３以上であり、厚さ方向に加わった応力を第１金属層５６において吸収することができ
る。

特に本形態では、第１レンズ層５１、第１透光層５２、第２レンズ層５３、第２透光層
５４がこの順に積層された積層膜は、厚さ方向において第１金属層５６（第１バッファー
層５６ｒ）によって適度に分割されるため、第１金属層５６（第１バッファー層５６ｒ）
に対してマザー基板３００の側、およびマザー基板３００に対して反対側に積層される透
光膜の厚さを薄くすることができる。

従って、第１レンズ層５１を形成した後、第１透光層５２、第２レンズ層５３、第２透
光層５４を形成した際、既に成膜した下層側の透光膜に応力が加わった場合でも、マザー
基板３００の端部３９０において、透光性基板２９と第１レンズ層５１との界面や、第１
レンズ層５１と第１透光層５２との界面にクラックが発生しにくい。それ故、第１レンズ
層５１や第１透光層５２の剥離等が発生しにくい。

また、本形態では、第１透光層５２と第２レンズ層５３との間に第２金属層５７が形成
されており、マザー基板３００の端部３９０に形成された第２金属層５７は、応力を吸収
する第２バッファー層５７ｒとして機能する。従って、第１透光層５２を形成した後、第
２レンズ層５３、第２透光層５４を形成した際、既に成膜した下層側の透光膜に応力が加
わった場合でも、マザー基板３００の端部３９０において、透光性基板２９と第１レンズ
層５１との界面や、第１レンズ層５１と第１透光層５２との界面、第１透光層５２と第２
レンズ層５３との界面等にクラックが発生しにくい。それ故、第１レンズ層５１、第１透
光層５２、第２レンズ層５３の剥離等が発生しにくい。

さらに、本形態では、透光性基板２９と第１レンズ層５１との間に第３金属層５８が形
成されており、マザー基板３００の端部３９０に形成された第３金属層５８は、応力を吸
収する第３バッファー層５８ｒとして機能する。従って、マザー基板３００の端部３９０
において、マザー基板３００（透光性基板２９）と第１レンズ層５１との界面にクラック
が発生しにくい。それ故、第１レンズ層５１の剥離等が発生しにくい。

［実施の形態１の変形例］
上記実施の形態１では、第１凹部２９２によって第１レンズ面を構成したが、凸曲面（
凸部）からなる第１レンズ面を透光性基板に形成した場合に本発明を適用してもよい。ま
た、第２レンズ層５３に第２凸部５３３（第２レンズ面）を形成したが、第２凸部５３３
に代えて、第２レンズ層５３に凹曲面（第２レンズ面）を形成した場合に本発明を適用し
てもよい。

また、第１レンズ層５１と第１透光層５２との間に第１金属層５６を設けない場合には
、第１レンズ層５１と第１透光層５２とを連続して形成してもよく、第１透光層５２と第
２レンズ層５３との間に第２金属層５７を設けない場合には、第１透光層５２と第２レン
ズ層５３とを連続して形成してもよい。さらには、第１金属層５６および第２金属層５７
を設けない場合、第１レンズ層５１、第１透光層５２および第２レンズ層５３を連続して
形成してもよい。このような場合、連続する透光膜の一部がレンズ層とされ、残りが光路
長調整用の透光膜とされる。

上記実施の形態１では、第１透光層５２が、第１レンズ層５１および第２レンズ層５３
と同一材料からなる構成であった。但し、第１透光層５２が、第１レンズ層５１と同一材
料からなるが、第２レンズ層５３と異なる材料からなる形態を採用してもよく、この場合
、第１透光層５２は、第１レンズ層５１と屈折率が等しいが、第２レンズ層５３と屈折率
が異なることになる。また、第１透光層５２が、第２レンズ層５３と同一材料からなるが
、第１レンズ層５１と異なる材料からなる形態を採用してもよく、この場合、第１透光層
５２は、第２レンズ層５３と屈折率が等しいが、第１レンズ層５１と屈折率が異なること
になる。

上記実施の形態１では、第１金属層５６、第２金属層５７および第３金属層５８の一部
を各々、バッファー層（第１バッファー層５６ｒ、第２バッファー層５７ｒおよび第３バ
ッファー層５８ｒ）として利用したが、第１金属層５６（第１バッファー層５６ｒ）およ
び第２金属層５７（第２バッファー層５７ｒ）のみを利用した形態や、第１金属層５６（
第１バッファー層５６ｒ）のみを利用した形態を採用してもよい。

上記実施の形態１では、見切り１０８ａを形成するにあたって、第１金属層５６の一部
（見切り５６ａ）および第２金属層５７の一部（見切り５７ａ）を利用したが、見切り５
６ａ、５７ａのうちの一方のみを形成してもよい。また、見切り１０８ａについては、第
３金属層５８の一部のみを利用した形態や、第２金属層５７の一部（見切り５７ａ）と第
３金属層５８の一部とを利用した形態を採用してもよい。この場合、マザー基板３００を
切断して得たマイクロレンズアレイ基板３０には、第１金属層５６が残らない形態となる
。

上記実施の形態においては、マザー基板３００の端部３９０にバッファー層（第１バッ
ファー層５６ｒ、第２バッファー層５７ｒおよび第３バッファー層５８ｒ）を残したが、
マイクロレンズアレイ基板３０の端部（マザー基板３００の領域３００ｓの端部）にも、
バッファー層を残してもよい。

［実施の形態２］
図１１は、本発明の実施の形態２に係る電気光学装置１００の断面構成を模式的に示す
説明図である。

図１１に示すように、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、
対向基板２０は、複数の画素電極９ａに対して平面視で１対１で重なる複数のマイクロレ
ンズ３０ａが形成されたマイクロレンズアレイ基板３０として構成されており、マイクロ
レンズアレイ基板３０は、光源からの光を開口領域１５ａに収束させる。本形態の対向基
板２０（マイクロレンズアレイ基板３０）には、光の進行方向に沿って１段のマイクロレ
ンズアレイが形成されている。

ここで、マイクロレンズアレイは、実施の形態１で説明した第１マイクロレンズアレイ
３１と同一の構成を有していることから、マイクロレンズアレイを構成する「凹部」、「
レンズ層」、「透光層」を各々、「第１凹部２９２」、「第１レンズ層５１」、「第１透
光層５２」として説明する。

本形態では、マイクロレンズアレイ基板３０（対向基板２０）を構成するにあたって、
透光性基板２９の一方の基板面２９１からなる第１面４１には、凹曲面からなる第１凹部
２９２（レンズ面）が形成されており、透光性基板２９の一方の基板面２９１（第１面４
１）には、以下に説明する透光性の第１レンズ層５１、第１透光層５２、および透光性の
保護層５５が順に積層されている。

本形態でも、実施の形態１と同様、第１レンズ層５１は、透光性基板２９の基板面２９
１（第１面４１）を覆う面５１１（第２面４２）と、面５１１（第２面４２）とは反対側
に位置する平坦面５１２（第３面４３）とを備えている。また、第１レンズ層５１の面５
１１（第２面４２）は、透光性基板２９の第１凹部２９２を埋める半球状の第１凸部５１
３を有している。ここで、透光性基板２９と第１レンズ層５１とは屈折率が相違しており
、第１凹部２９２および第１凸部５１３は、第１マイクロレンズアレイ３１のマイクロレ
ンズ３１ａ（マイクロレンズ３０ａ）を構成している。本形態において、第１レンズ層５
１の屈折率は、透光性基板２９の屈折率より大である。例えば、透光性基板２９は石英基
板（シリコン酸化膜、ＳｉＯ_２）からなり、屈折率が１．４８であるのに対して、第１レ
ンズ層５１は、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）からなり、屈折率が１．５８〜１．６８で
ある。それ故、マイクロレンズ３１ａは、光源からの光を収束させるパワーを有している
。

第１透光層５２は、第１レンズ層５１を透光性基板２９とは反対側で覆っており、第１
レンズ層５１の平坦面５１２（第３面４３）を覆う面５２１（第４面４４）と、面５２１
（第４面４４）とは反対側に位置する面５２２（第５面４５）とを備えている。本形態に
おいて、第１透光層５２は、実施の形態１と同様、第１レンズ層５１と同一の屈折率を有
している。より具体的には、第１透光層５２は、第１レンズ層５１と同様、シリコン酸窒
化膜（ＳｉＯＮ）からなる。但し、第１透光層５２は、第１レンズ層５１と窒素含有量が
わずかに相違しており、屈折率が１．５８〜１．６４である。かかる第１透光層５２は、
第１マイクロレンズアレイ３１から第２マイクロレンズアレイ３２までの光路長を調整す
る光路長調整層である。

本形態において、第１透光層５２の平坦面５２２（第５面４５）には、透光性の保護層
５５が形成されており、かかる保護層５５に対して第１透光層５２や透光性基板２９とは
反対側に透光性の共通電極２１（透光性電極）が形成されている。また、共通電極２１に
対して保護層５５や透光性基板２９とは反対側に配向膜２６が形成されている。

ここで、保護層５５の屈折率は、第１透光層５２の屈折率と透光性電極の屈折率との間
である。より具体的には、第１透光層５２は、シリコン酸窒化膜（屈折率＝１．５８〜１
．６４）からなり、保護層５５は、アルミニウム酸化膜（屈折率＝１．６７）からなり、
共通電極２１（透光性電極）は、ＩＴＯ膜（屈折率＝１．９１）からなる。

また、本形態のマイクロレンズアレイ基板３０には、上記の透光膜の層間に第１金属層
５６および第３金属層５８が形成されている。具体的には、マイクロレンズアレイ基板３
０には、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、第１
レンズ層５１の平坦面５１２（第３面４３）と第１透光層５２の面５２１（第４面４４）
との間には第１金属層５６からなる見切り５６ａが形成されている。また、表示領域１０
ａでは、図１（ｂ）および図３に示す遮光層１０８ｂとして、第１金属層５６からなる遮
光層（図示せず）が形成されている。

また、マーク形成領域１０ｃには、アライメントマーク１０８ｃとして、透光性基板２
９の基板面２９１（第１面４１）と第１レンズ層５１の面５１１（第２面４２）との間に
、第３金属層５８からなるアライメントマーク５８ｃが形成されており、アライメントマ
ーク５８ｃは、透光性基板２９の基板面２９１（第１面４１）に第１凹部２９２を形成す
る際の位置合わせに用いられる。

このように構成したマイクロレンズアレイ基板３０の製造工程では、図５〜図１０を参
照して説明した工程のうち、以下の工程等
第３金属層成膜工程
第３金属層パターニング工程
凹部形成工程
第１レンズ層成膜工程
第１平坦化工程
第１金属層成膜工程
第１金属層パターニング工程
第１透光層成膜工程
第１平坦化工程
を順に行う。

以上説明したように、本形態では、第１レンズ層５１の透光性基板２９とは反対側に第
１透光層５２（光路長調整層）が設けられ、第２レンズ層５３の透光性基板２９とは反対
側に第１透光層５２（光路長調整層）が設けられているので、マイクロレンズ３１ａ，３
２ａから出射された光の収束位置を適正に制御することができる。

また、第１透光層５２は第１レンズ層５１と同一材料からなり、第１レンズ層５１と屈
折率が等しい。このため、第１透光層５２と、第１レンズ層５１との界面での反射を抑制
することができる。それ故、表示に寄与する光量の低下が発生しにくい。

また、第１透光層５２は、シリコン酸窒化膜（屈折率＝１．５８〜１．６４）からなり
、保護層５５は、アルミニウム酸化膜（屈折率＝１．６７）からなり、共通電極２１（透
光性電極）は、ＩＴＯ膜（屈折率＝１．９１）からなる。このため、保護層５５の屈折率
は、第１透光層５２の屈折率と共通電極２１の屈折率との間である。従って、第１透光層
５２と共通電極２１とが直接、接する構成とした場合や、保護層５５の屈折率が第１透光
層５２の屈折率と共通電極２１の屈折率との間から外れている場合に比して、界面での屈
折率差が小さい、従って、共通電極２１の透光性基板２９側での界面（保護層５５側での
界面）での反射を抑制することができる。それ故、表示に寄与する光量の低下が発生しに
くい。

［実施の形態２の変形例］
上記実施の形態２では、第１凹部２９２によってレンズ面を構成したが、凸曲面状の凸
部（レンズ面）を透光性基板に形成した場合に本発明を適用してもよい。

上記実施の形態２では、見切り１０８ａを形成するにあたって、第１金属層５６の一部
（見切り５６ａ）を利用したが、第３金属層５８の一部のみを利用して見切り１０８ａを
形成してもよい。

［他の電気光学装置への適用例］
上記実施の形態では、電気光学装置として液晶装置を例に挙げて説明したが、本発明は
これに限定されず、有機エレクトロルミネッセンス表示用パネル、プラズマディスプレイ
パネル、ＦＥＤ（Field Emission Display）パネル、ＳＥＤ（Surface-Conduction Elect
ron-Emitter Display）パネル、ＬＥＤ（発光ダイオード）表示パネル、電気泳動表示パ
ネル等を用いた電気光学モジュールに本発明を適用してもよい。

［電子機器への搭載例］
図１２は、本発明を適用した電気光学装置１００を用いた投射型表示装置（電子機器）
の概略構成図である。なお、以下の説明では、互いに異なる波長域の光が供給される複数
の電気光学装置１００が用いられているが、いずれの電気光学装置１００にも、本発明を
適用した電気光学装置１００が用いられている。

図１２に示す投射型表示装置１１０は、透過型の電気光学装置１００を用いた液晶プロ
ジェクターであり、スクリーン等からなる被投射部材１１１に光を照射し、画像を表示す
る。投射型表示装置１１０は、装置光軸Ｌに沿って、照明装置１６０と、照明装置１６０
から出射された光が供給される複数の電気光学装置１００（液晶ライトバルブ１１５〜１
１７）と、複数の電気光学装置１００から出射された光を合成して出射するクロスダイク
ロイックプリズム１１９（光合成光学系）と、クロスダイクロイックプリズム１１９によ
り合成された光を投射する投射光学系１１８とを有している。また、投射型表示装置１１
０は、ダイクロイックミラー１１３、１１４、およびリレー系１２０を備えている。投射
型表示装置１１０において、電気光学装置１００およびクロスダイクロイックプリズム１
１９は、光学ユニット２００を構成している。

照明装置１６０では、装置光軸Ｌに沿って、光源部１６１、フライアイレンズ等のレン
ズアレイからなる第１インテグレーターレンズ１６２、フライアイレンズ等のレンズアレ
イからなる第２インテグレーターレンズ１６３、偏光変換素子１６４、およびコンデンサ
ーレンズ１６５が順に配置されている。光源部１６１は、赤色光Ｒ、緑色光Ｇおよび青色
光Ｂを含む白色光を出射する光源１６８と、リフレクター１６９とを備えている。光源１
６８は超高圧水銀ランプ等により構成されており、リフレクター１６９は、放物線状の断
面を有している。第１インテグレーターレンズ１６２および第２インテグレーターレンズ
１６３は、光源部１６１から出射された光の照度分布を均一化する。偏光変換素子１６４
は、光源部１６１から出射された光を、例えばｓ偏光のような特定の振動方向を有する偏
光にする。

ダイクロイックミラー１１３は、照明装置１６０から出射された光に含まれる赤色光Ｒ
を透過させるとともに、緑色光Ｇおよび青色光Ｂを反射する。ダイクロイックミラー１１
４は、ダイクロイックミラー１１３で反射された緑色光Ｇおよび青色光Ｂのうち、青色光
Ｂを透過させるとともに緑色光Ｇを反射する。このように、ダイクロイックミラー１１３
、１１４は、照明装置１６０から出射された光を赤色光Ｒ、緑色光Ｇおよび青色光Ｂに分
離する色分離光学系を構成している。

液晶ライトバルブ１１５は、ダイクロイックミラー１１３を透過して反射ミラー１２３
で反射した赤色光Ｒを画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。液晶ライトバ
ルブ１１５は、λ／２位相差板１１５ａ、第１偏光板１１５ｂ、電気光学装置１００（赤
色用電気光学装置１００Ｒ）、および第２偏光板１１５ｄを備えている。ここで、液晶ラ
イトバルブ１１５に入射する赤色光Ｒは、ダイクロイックミラー１１３を透過しても光の
偏光は変化しないことから、ｓ偏光のままである。

λ／２位相差板１１５ａは、液晶ライトバルブ１１５に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換
する光学素子である。第１偏光板１１５ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光
板である。電気光学装置１００（赤色用電気光学装置１００Ｒ）は、ｐ偏光を画像信号に
応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっ
ている。第２偏光板１１５ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。従
って、液晶ライトバルブ１１５は、画像信号に応じて赤色光Ｒを変調し、変調した赤色光
Ｒをクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する。λ／２位相差板１１５ａお
よび第１偏光板１１５ｂは、偏光を変換させない透光性のガラス板１１５ｅに接した状態
で配置されており、λ／２位相差板１１５ａおよび第１偏光板１１５ｂが発熱によって歪
むのを回避することができる。

液晶ライトバルブ１１６は、ダイクロイックミラー１１３で反射した後にダイクロイッ
クミラー１１４で反射した緑色光Ｇを画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である
。液晶ライトバルブ１１６は、液晶ライトバルブ１１５と同様に、第１偏光板１１６ｂ、
電気光学装置１００（緑色用電気光学装置１００Ｇ）、および第２偏光板１１６ｄを備え
ている。液晶ライトバルブ１１６に入射する緑色光Ｇは、ダイクロイックミラー１１３、
１１４で反射されて入射するｓ偏光である。第１偏光板１１６ｂは、ｐ偏光を遮断してｓ
偏光を透過させる偏光板である。電気光学装置１００（緑色用電気光学装置１００Ｇ）は
、ｓ偏光を画像信号に応じた変調によってｐ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）
に変換する構成となっている。第２偏光板１１６ｄは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過さ
せる偏光板である。従って、液晶ライトバルブ１１６は、画像信号に応じて緑色光Ｇを変
調し、変調した緑色光Ｇをクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する。

液晶ライトバルブ１１７は、ダイクロイックミラー１１３で反射し、ダイクロイックミ
ラー１１４を透過した後でリレー系１２０を経た青色光Ｂを画像信号に応じて変調する透
過型の液晶装置である。液晶ライトバルブ１１７は、液晶ライトバルブ１１５、１１６と
同様に、λ／２位相差板１１７ａ、第１偏光板１１７ｂ、電気光学装置１００（青色用電
気光学装置１００Ｂ）、および第２偏光板１１７ｄを備えている。液晶ライトバルブ１１
７に入射する青色光Ｂは、ダイクロイックミラー１１３で反射してダイクロイックミラー
１１４を透過した後にリレー系１２０の２つの反射ミラー１２５ａ、１２５ｂで反射する
ことから、ｓ偏光となっている。

λ／２位相差板１１７ａは、液晶ライトバルブ１１７に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換
する光学素子である。第１偏光板１１７ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光
板である。電気光学装置１００（青色用電気光学装置１００Ｂ）は、ｐ偏光を画像信号に
応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっ
ている。第２偏光板１１７ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。従
って、液晶ライトバルブ１１７は、画像信号に応じて青色光Ｂを変調し、変調した青色光
Ｂをクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する。なお、λ／２位相差板１１
７ａ、および第１偏光板１１７ｂは、ガラス板１１７ｅに接した状態で配置されている。

リレー系１２０は、リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂと反射ミラー１２５ａ、１２５ｂ
とを備えている。リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂは、青色光Ｂの光路が長いことによる
光損失を防止するために設けられている。リレーレンズ１２４ａは、ダイクロイックミラ
ー１１４と反射ミラー１２５ａとの間に配置されている。リレーレンズ１２４ｂは、反射
ミラー１２５ａ、１２５ｂの間に配置されている。反射ミラー１２５ａは、ダイクロイッ
クミラー１１４を透過してリレーレンズ１２４ａから出射した青色光Ｂをリレーレンズ１
２４ｂに向けて反射する。反射ミラー１２５ｂは、リレーレンズ１２４ｂから出射した青
色光Ｂを液晶ライトバルブ１１７に向けて反射する。

クロスダイクロイックプリズム１１９は、２つのダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂ
をＸ字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜１１９ａは青色光Ｂを反
射して緑色光Ｇを透過する膜であり、ダイクロイック膜１１９ｂは赤色光Ｒを反射して緑
色光Ｇを透過する膜である。従って、クロスダイクロイックプリズム１１９は、液晶ライ
トバルブ１１５〜１１７のそれぞれで変調された赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとを合成
し、投射光学系１１８に向けて出射する。

なお、液晶ライトバルブ１１５、１１７からクロスダイクロイックプリズム１１９に入
射する光はｓ偏光であり、液晶ライトバルブ１１６からクロスダイクロイックプリズム１
１９に入射する光はｐ偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム１１９に入
射する光を異なる種類の偏光としていることにより、クロスダイクロイックプリズム１１
９において各液晶ライトバルブ１１５〜１１７から入射する光を合成できる。ここで、一
般に、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂはｓ偏光の反射特性に優れている。このため
、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂで反射される赤色光Ｒ、および青色光Ｂをｓ偏光
とし、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂを透過する緑色光Ｇをｐ偏光としている。投
射光学系１１８は、投影レンズ（図示略）を有しており、クロスダイクロイックプリズム
１１９で合成された光をスクリーン等の被投射部材１１１に投射する。

［他の投射型表示装置］
上記投射型表示装置においては、透過型の電気光学装置１００を用いたが、反射型の電
気光学装置１００を用いて投射型表示装置を構成してもよい。また、投射型表示装置にお
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。

［他の電子機器］
本発明を適用した電気光学装置１００については、上記の電子機器の他にも、携帯電話
機、情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルカメラ、液晶テ
レビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等
の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。

９ａ・・画素電極、１０・・素子基板、１０ａ・・表示領域、１０ｂ・・周辺領域、１０
ｃ・・マーク形成領域、１５ａ・・開口領域、１５ｂ・・遮光領域、２０・・対向基板、
２１・・共通電極、２９・・透光性基板、３０・・マイクロレンズアレイ基板、３０ａ、
３１ａ，３２ａ・・マイクロレンズ、３１・・第１マイクロレンズアレイ、３２・・第２
マイクロレンズアレイ、４１・・第１面、４２・・第２面、４３・・第３面、４４・・第
４面、４５・・第５面、４６・・第６面、４７・・第７面、４８・・第８面、４９・・第
９面、５１・・第１レンズ層（レンズ層）、５２・・第１透光層（透光層）、５３・・第
２レンズ層、５４・・第２透光層、５５・・保護層、５６・・第１金属層、５６ａ、５７
ａ、１０８ａ・・見切り、５６ｒ・・第１バッファー層、５７・・第２金属層、５７ｂ、
１０８ｂ・・遮光層、５７ｃ、５８ｃ，１０８ｃ・・アライメントマーク、５７ｒ・・第
２バッファー層、５８・・第３金属層、５８ｒ・・第３バッファー層、８０・・電気光学
層、１００・・電気光学装置、１０８・・金属層、２９１、３１０・・基板面、２９２・
・第１凹部、５３３・・第２凸部

Claims

一方側の基板面に凹曲面または凸曲面からなる第１レンズ面が形成された透光性基板と
、
前記基板面を覆い、前記透光性基板と屈折率が異なる透光性の第１レンズ層と、
該第１レンズ層を前記透光性基板とは反対側で覆う第１透光層と、
前記第１透光層を前記透光性基板とは反対側で覆い、前記透光性基板とは反対側の面に
凹曲面または凸曲面からなる第２レンズ面が形成された第２レンズ層と、
前記第２レンズ層を前記透光性基板とは反対側で覆う第２透光層と、
該第２透光層を前記透光性基板とは反対側で覆う透光性の保護層と、
該保護層の前記透光性基板とは反対側の面に形成された透光性電極と、
を有し、
前記第１透光層は、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の少なくとも一方と屈折
率が等しいことを特徴とするマイクロレンズアレイ基板。
前記第１透光層は、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の少なくとも一方と同一
材料からなることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイ基板。
前記第１透光層は、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の双方と屈折率が等しい
ことを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロレンズアレイ基板。
前記第１透光層は、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の双方と同一材料からな
ることを特徴とする請求項３に記載のマイクロレンズアレイ基板。
前記第２透光層を前記透光性基板とは反対側で覆う透光性の保護層と、
該保護層の前記透光性基板とは反対側の面に形成された透光性電極と、
前記保護層の屈折率は、前記第２透光層の屈折率と前記透光性電極の屈折率との間であ
ることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のマイクロレンズアレイ基板。
前記第２透光層は、シリコン酸化膜からなり、
前記保護層は、アルミニウム酸化膜からなり、
前記透光性電極は、ＩＴＯ膜からなることを特徴とする請求項５に記載のマイクロレン
ズアレイ基板。
一方側の基板面に凹曲面または凸曲面からなるレンズ面が形成された透光性基板と、
前記基板面を覆い、前記透光性基板と屈折率が異なる透光性のレンズ層と、
該レンズ層を前記透光性基板とは反対側で覆う透光層と、
を有し、
前記透光層は、前記レンズ層と屈折率が等しいことを特徴とするマイクロレンズアレイ
基板。
前記透光層は、前記レンズ層と同一材料からなることを特徴とする請求項７に記載のマ
イクロレンズアレイ基板。
前記透光層を前記透光性基板とは反対側で覆う透光性の保護層と、
該保護層の前記透光性基板とは反対側の面に形成された透光性電極と、
を有し、
前記保護層の屈折率は、前記透光層の屈折率と前記透光性電極の屈折率との間であるこ
とを特徴とする請求項７または８に記載のマイクロレンズアレイ基板。
前記透光層は、シリコン酸窒化膜からなり、
前記保護層は、アルミニウム酸化膜からなり、
前記透光性電極は、ＩＴＯ膜からなることを特徴とする請求項９に記載のマイクロレン
ズアレイ基板。
請求項１乃至１０の何れか一項に記載のマイクロレンズアレイ基板を備えた電気光学装
置であって、
前記マイクロレンズアレイ基板に前記基板面側で対向する基板と、
該基板と前記マイクロレンズアレイ基板との間に配置された電気光学層と、
を有することを特徴とする電気光学装置。
請求項１１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。