JP2016080810A - 電気光学装置、開口要素の位置の補正方法、電気光学装置の製造方法、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】一対の基板の貼り合わせにおけるずれを考慮して画素の開口要素の位置を補正し表示ムラが生じ難い電気光学装置、開口要素の位置の補正方法、電気光学装置の製造方法、電子機器を提供する。【解決手段】電気光学装置は、一対の基板と、一対の基板のうち一方の基板において画素の開口部の大きさや位置を規定する第１開口要素と、一対の基板のうち他方の基板において画素の開口部の大きさや位置を規定する第２開口要素（マイクロレンズＭＬ）とを備え、一方の基板の第１開口要素の位置を基準とした他方の基板の第２開口要素（マイクロレンズＭＬ）の位置が、複数の画素が配置される画素領域Ｅの中心から画素領域Ｅの縁部に向かう一方向において、画素領域Ｅの中心側から離れるにしたがって徐々に大きくずれるように補正されている。【選択図】図１２

Description

本発明は、複数の画素を有する電気光学装置、画素における開口要素の位置の補正方法、電気光学装置の製造方法、電子機器に関する。

電気光学装置としての液晶表示装置は、一対の基板を対向配置し、その隙間に液晶層を挟持して、複数の画素を構成することにより表示を可能としている。一対の基板は、一般的に接着剤を用いて所定の位置で貼り合わされるものの、所定の位置に対して、一対の基板が相対的に許容以上ずれて接着されると、所望の光学特性が得られなくなるという課題がある。

このような課題に対して、例えば、特許文献１には、対向配置されてマトリクス状に画素が構成される一対の基板のうち少なくとも一方の基板の画素のピッチが周辺に向かって連続的に変化する基板同士を貼り合わせる工程と、一対の基板に対する熱処理工程とを具備した電気光学装置の製造方法が開示されている。また、画素のピッチが周辺に向かって連続的に変化する基板とは、画素位置を補正して形成した基板であることが示されている。さらに、画素位置の補正値を求める方法として、画素位置が補正されていない一対の基板を対向配置して貼り合わせる工程と、貼り合わせた一対の基板に対する接着工程及び加熱工程終了後に、一対の基板同士の変形量のずれを計測するずれ量計測工程と、ずれ量計測工程の計測結果に基づいて、一対の基板のうちの一方の基板についてマトリクス状の画素の各画素位置における補正値を求める補正値算出工程とを具備する補正値算出方法が開示されている。

特開２００４−６１６３３号公報

上記特許文献１では、シール材を用いて一対の基板を接着する際の両基板の熱膨張における変形量の差に起因して、画素位置を規定するところの、遮光膜及びマイクロレンズの各位置と、遮光エリア及び開口領域の各位置とがずれて、開口領域を通過する光の透過率の低下が起こることを画素のピッチを補正することで改善する例が示されている。
しかしながら、一対の基板の熱膨張に起因するずれ量を考慮して一方の基板の画素のピッチを補正すると、熱膨張による変形以外の一対の基板における位置決めのずれがある場合、上記透過率の低下による表示ムラが比較的容易に生じた。つまり単純な組立ずれに対して表示ムラが生じ易い電気光学装置となるおそれがあった。

また、受光型の電気光学装置の場合、照明光は、必ずしも一定の方向（例えば、電気光学装置を構成する基板の法線方向）から入射するわけではなく、照明光が電気光学装置に入射する入射角度による強度分布を有していることもある。したがって、上記特許文献１の電気光学装置の製造方法を用いたとしても、上記透過率の低下を効果的に改善できず、表示ムラが顕著になるおそれがあった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例］本適用例に係る電気光学装置は、一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板において画素の開口部の大きさや位置を規定する第１開口要素と、前記一対の基板のうち他方の基板において前記画素の開口部の大きさや位置を規定する第２開口要素とを備えた電気光学装置であって、前記一方の基板の前記第１開口要素の位置を基準とした前記他方の基板の前記第２開口要素の位置が、複数の前記画素が配置される画素領域の中心から前記画素領域の縁部に向かう一方向において、前記画素領域の中心側から離れるにしたがって徐々に大きくずれるように補正されていることを特徴とする。

本適用例によれば、一方の基板の第１開口要素の位置を基準として、他方の基板の第２開口要素の位置が補正されているため、補正がなされていない場合に比べて、一方の基板と他方の基板とを貼り合わせて電気光学装置を構成する際の双方の基板の相対的な位置ずれの許容量を大きくすることができる。また、画素領域に入射する入射光が入射角度による強度分布を有していたとしても、入射光の光軸が画素領域の中心を通るように設定される場合、上記入射光の強度分布の影響で表示ムラが生じ難い電気光学装置を提供することができる。

上記適用例に記載の電気光学装置において、前記画素領域は設計上で複数の補正領域に分割され、前記一方向において、前記画素領域の中心から最も離れた位置にある所定画素の前記第２開口要素の位置の補正量を、前記複数の補正領域の位置に応じて配分された補正値が、当該補正領域に含まれる画素の前記第２開口要素に適用されていることを特徴とする。
この構成によれば、複数の画素のそれぞれにおいて、補正値を求めて適用する場合に比べて、補正値が複数の補正領域ごとに設定されるので、第２開口要素の位置の補正を容易に行える。

上記適用例に記載の電気光学装置において、前記複数の補正領域のうち、前記画素領域の中心を含む補正領域における画素の前記第２開口要素の前記補正値はゼロであるとしてもよい。
この構成によれば、入射光の光軸が画素領域の中心を通るように設定される場合、光軸周りでは画素領域に入射する入射光の入射角度による強度が変動し難いので、画素領域の中心を含む補正領域において補正値をゼロとしても表示ムラが生じ難い。言い換えれば、より簡素な第２開口要素の位置の補正を実現できる。

上記適用例に記載の電気光学装置において、前記第１開口要素及び前記第２開口要素のそれぞれは、マイクロレンズ、プリズム、カラーフィルター、ブラックマトリックスのいずれかであることを特徴とする。
この構成によれば、開口要素としてマイクロレンズ、プリズム、カラーフィルター、ブラックマトリックスのいずれかを含んでいても、表示ムラが生じ難い電気光学装置を提供できる。

［適用例］本適用例に係る開口要素の位置の補正方法は、一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板において画素の開口部の大きさや位置を規定する第１開口要素と、前記一対の基板のうち他方の基板において前記画素の開口部の大きさや位置を規定する第２開口要素とを備えた電気光学装置の複数の画素における開口要素の位置の補正方法であって、複数の前記画素が配置される画素領域の中心を通る一方向において、前記画素領域の中心から最も離れた位置にある所定画素における入射光の入射角度別強度分布を求めるステップＳ１と、前記ステップＳ１の結果から、前記所定画素の前記第１開口要素の位置を基準として、前記所定画素の明るさが最大となる前記所定画素の前記第２開口要素のずらし方向と位置の補正量とを求めるステップＳ２と、前記所定画素の前記第２開口要素の前記ずらし方向と前記位置の補正量に基づいて、前記複数の画素ごとに、前記画素領域における座標に応じて、前記第２開口要素のずらし方向と位置の補正値とを求めるステップＳ３と、を備えたことを特徴とする。

本適用例によれば、画素領域に入射する入射光が入射角度別強度分布を有していても、画素の開口部の大きさや位置を規定する第２開口要素の位置が、第１開口要素の位置を基準として補正されるので、複数の画素のそれぞれの開口部を通過する入射光の光量のばらつきが低減され、電気光学装置において表示ムラが生じ難い開口要素の位置の補正方法を提供できる。

上記適用例に記載の開口要素の位置の補正方法において、前記ステップＳ３では、前記画素領域を設計上で複数の補正領域に分割し、前記一方向において、前記画素領域の中心から最も離れた位置にある前記所定画素の前記第２開口要素の位置の補正量を、前記複数の補正領域ごとに、前記画素領域における位置に応じて配分した前記補正値を求め、当該補正領域に含まれる画素に当該補正値を適用するとしてもよい。
この方法によれば、複数の画素のそれぞれにおいて、補正値を求めて適用する場合に比べて、補正値が複数の補正領域ごとに設定され、複数の画素における第２開口要素の位置の補正を容易に行うことができる。

上記適用例に記載の開口要素の位置の補正方法において、前記第１開口要素の位置を基準として、前記第２開口要素の位置の前記補正値が、前記画素領域の中心から前記画素領域の縁部に向かう一方向に行くほど大きくなっていることを特徴とする。
この方法によれば、画素領域に入射する入射光が画素領域の中心から離れるほど強度が強くなる強度分布を有していたとしても、入射光の光軸が画素領域の中心を通るように設定される場合、上記入射光の強度分布の影響で表示ムラが生じ難い電気光学装置の開口要素の位置の補正方法を提供できる。

上記適用例に記載の開口要素の位置の補正方法において、前記複数の補正領域のうち、前記画素領域の中心を含む補正領域における画素の前記第２開口要素の位置の前記補正値はゼロであるとしてもよい。
この方法によれば、入射光の光軸が画素領域の中心を通るように設定される場合、光軸周りでは画素領域に入射する入射光の入射角度による強度が変動し難いので、画素領域の中心を含む補正領域において補正値をゼロとしても表示ムラが生じ難い。言い換えれば、より簡素な第２開口要素の位置の補正方法を提供できる。

上記適用例に記載の開口要素の位置の補正方法において、前記第１開口要素及び前記第２開口要素のそれぞれは、マイクロレンズ、プリズム、カラーフィルター、ブラックマトリックスのいずれかが用いられていることを特徴とする。
この方法によれば、開口要素としてマイクロレンズ、プリズム、カラーフィルター、ブラックマトリックスのいずれかを含んでいても、表示ムラが生じ難い電気光学装置の開口要素の位置の補正方法を提供できる。

［適用例］本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板において画素の開口部の大きさや位置を規定する第１開口要素と、前記一対の基板のうち他方の基板において前記画素の開口部の大きさや位置を規定する第２開口要素とを備えた電気光学装置の製造方法であって、上記適用例に記載の開口要素の位置の補正方法を用いて、前記一方の基板の前記第１開口要素の位置を基準とした前記第２開口要素の位置を補正して前記他方の基板を形成する工程と、前記一方の基板と前記他方の基板とを電気光学素子を介して対向配置し、貼り合わせる工程と、を備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、一方の基板の第１開口要素の位置を基準として、第２開口要素の位置を補正して他方の基板が形成されているため、他方の基板において第２開口要素の位置の補正を行わない場合に比べて、一方の基板と他方の基板とを電気光学素子を介して貼り合わせる際の双方の基板の相対的な位置ずれの許容量を大きくすることができる。また、画素領域に入射する入射光が入射角度による強度分布を有していたとしても、入射光の光軸が画素領域の中心を通るように設定される場合、上記入射光の強度分布の影響で表示ムラが生じ難い電気光学装置を製造することができる。

［適用例］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。

［適用例］本適用例に係る他の電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置の製造方法を用いて製造された電気光学装置を備えたことを特徴とする。
これらの適用例によれば、一対の基板の相対的な位置ずれに起因する表示ムラが生じ難い電気光学装置を備え、優れた表示品質を有する電子機器を提供することができる。

投写型表示装置の構成を示す概略図。 液晶装置の構成を示す概略平面図。 液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 図２のＡ−Ａ’線に沿った液晶装置の構造を示す概略断面図。 素子基板における画素の配置を示す概略断面図。 （ａ）及び（ｂ）は対向基板における画素に対応したマイクロレンズの配置を示す概略平面図。 投写型表示装置における表示ムラを説明するための概略図。 投写映像の明るさを計測する方法を説明するための平面図。 （ａ）は素子基板側の開口部Ｐｓと対向基板側の開口部Ｐｍの位置ずれを説明する平面図、（ｂ）は開口部Ｐｓと開口部Ｐｍの位置ずれと投写映像の明るさとの関係を示すグラフ。 （ａ）は画素領域に入射する入射光の入射角度別強度分布を光学的シミュレーションによって求めた結果を示す図、（ｂ）はスクリーン上の番号０４の領域と、番号０６の領域とに対応する画素領域の一方向における入射角度別強度を示すグラフ。 （ａ）はスクリーン上の各領域における組ずれと明るさ（透過率）との関係を示すグラフ、（ｂ）は同図（ａ）のスクリーン上の番号０４の領域における組ずれと明るさ（透過率）との関係を示すグラフ、（ｃ）は同図（ａ）のスクリーン上の番号０６の領域における組ずれと明るさ（透過率）との関係を示すグラフ。 （ａ）及び（ｂ）は画素領域における画素の開口要素の位置の補正の仕方を示す図。 変形例の第２開口要素（開口部Ｐｍ）を示す概略平面図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。

本実施形態では、薄膜トランジスター（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）を画素のスイッチング素子として備えた電気光学装置としてのアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、以降に説明する投写型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。

＜電子機器＞
まず、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置が適用された電子機器としての投写型表示装置について、図１を参照して説明する。図１は投写型表示装置の構成を示す概略図である。

図１に示すように、本実施形態の電子機器としての投写型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置された偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投写レンズ１２０７とを備えている。

偏光照明装置１１００は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。

ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。

ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。
ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。
ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。

液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム１２０６に向けて射出される。このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投写され、画像が拡大されて表示される。

液晶ライトバルブ１２１０は、後述する液晶装置１００（図２参照）が適用されたものである。液晶装置１００の色光の入射側と射出側とにクロスニコルに配置された一対の偏光素子が隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２０，１２３０も同様である。

このような投写型表示装置１０００によれば、液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０として、後述する液晶装置１００が用いられているので、一対の基板の相対的な位置ずれに起因する表示ムラが生じ難く、明るい表示が可能な投写型表示装置１０００を提供することができる。

＜電気光学装置＞
次に、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置１００について、図２〜図４を参照して説明する。図２は液晶装置の構成を示す概略平面図、図３は液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図、図４は図２のＡ−Ａ’線に沿った液晶装置の構造を示す概略断面図である。

図２及び図４に示すように、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置１００は、対向配置された一対の基板としての素子基板２０および対向基板３０と、素子基板２０と対向基板３０との間に配置された電気光学素子としての液晶層４０とを有する。図２に示すように、素子基板２０は対向基板３０よりも一回り大きく、両基板は、対向基板３０の外縁に沿って額縁状に配置されたシール材４２を介して貼り合わされている。

液晶層４０は、素子基板２０と対向基板３０とシール材４２とによって囲まれた空間に封入された、正または負の誘電異方性を有する液晶分子で構成されている。シール材４２は、例えば熱硬化性または紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤からなる。シール材４２には、素子基板２０と対向基板３０との間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。

額縁状に配置されたシール材４２の内側には、マトリックス状に配列した複数の画素Ｐを含む画素領域Ｅが設けられている。また、シール材４２と画素領域Ｅとの間に画素領域Ｅを取り囲んで見切り部１４が設けられている。見切り部１４は、例えば遮光性の金属あるいは金属化合物などからなる。なお、画素領域Ｅは、表示に寄与する複数の画素Ｐに加えて、複数の画素Ｐを囲むように配置されたダミー画素を含むとしてもよい。また、詳しくは後述するが、画素領域Ｅにおいて複数の画素Ｐの開口部の大きさや位置を規定する開口要素が素子基板２０と対向基板３０とにそれぞれ設けられている。

素子基板２０には、複数の外部接続端子５４が配列した端子部が設けられている。素子基板２０の該端子部に沿った第１の辺部とシール材４２との間にデータ線駆動回路５１が設けられている。また、第１の辺部に対向する第２の辺部に沿ったシール材４２と画素領域Ｅとの間に検査回路５３が設けられている。さらに、第１の辺部と直交し互いに対向する第３及び第４の辺部に沿ったシール材４２と画素領域Ｅとの間に走査線駆動回路５２が設けられている。第２の辺部のシール材４２と検査回路５３との間に、２つの走査線駆動回路５２を繋ぐ複数の配線５５が設けられている。なお、検査回路５３の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路５１と画素領域Ｅとの間のシール材４２の内側に沿った位置に設けてもよい。

これらデータ線駆動回路５１、走査線駆動回路５２に繋がる配線は、第１の辺部に沿って配列した複数の外部接続端子５４に接続されている。以降、第１の辺部に沿った方向をＸ方向とし、第３の辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。Ｘ方向は、図２のＡ− Ａ’線に沿った方向である。また、Ｘ方向およびＹ方向と直交し、図２における上方に向かう方向をＺ方向とする。本明細書では、液晶装置１００の対向基板３０の表面１１ｂ（図４参照）の法線方向（Ｚ方向）から見ることを「平面視」という。

次に図３を参照して、液晶装置１００の電気的な構成について説明する。液晶装置１００は、少なくとも画素領域Ｅにおいて互いに絶縁されて直交する信号配線としての複数の走査線２及び複数のデータ線３と、走査線２に沿って平行に配置された容量線４とを有する。走査線２が延在する方向がＸ方向であり、データ線３が延在する方向がＹ方向である。

走査線２、データ線３及び容量線４と、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極２８と、ＴＦＴ２４と、蓄積容量５とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。

走査線２はＴＦＴ２４のゲートに電気的に接続され、データ線３はＴＦＴ２４のソースに電気的に接続されている。画素電極２８はＴＦＴ２４のドレインに電気的に接続されている。

データ線３はデータ線駆動回路５１（図２参照）に接続されており、データ線駆動回路５１から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線２は走査線駆動回路５２（図２参照）に接続されており、走査線駆動回路５２から供給される走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍを画素Ｐに供給する。

データ線駆動回路５１からデータ線３に供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線３同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路５２は、走査線２に対して、走査信号Ｇ１〜Ｇｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。

液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ２４が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線３から供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極２８に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極２８を介して液晶層４０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画素電極２８と液晶層４０を介して対向配置された共通電極３４（図４参照）との間で一定期間保持される。画像信号Ｄ１〜Ｄｎの周波数は例えば６０Ｈｚである。

保持された画像信号Ｄ１〜Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極２８と共通電極３４との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量５が接続されている。蓄積容量５は、ＴＦＴ２４のドレインと容量線４との間に設けられている。

なお、図２に示した検査回路５３には、データ線３が接続されており、液晶装置１００の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶装置１００の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図３の等価回路では検査回路５３の図示を省略している。

本実施形態における画素回路を駆動制御する周辺回路は、データ線駆動回路５１、走査線駆動回路５２、検査回路５３を含んでいる。また、周辺回路は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線３に供給するサンプリング回路、データ線３に所定電圧レベルのプリチャージ信号を上記画像信号に先行して供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。

次に、図４を参照して、液晶装置１００の構造について説明する。図４に示すように、素子基板２０は、基板本体２１と、基板本体２１上に設けられた、第１遮光層２２と、絶縁膜２３と、ＴＦＴ２４と、第１層間絶縁膜２５と、第２遮光層２６と、第２層間絶縁膜２７と、画素電極２８と、配向膜２９とを備えている。基板本体２１は、例えばガラスや石英などの可視光波長領域における光の透過率が９０％以上の透光性を有する材料が用いられている。

第１遮光層２２及び第２遮光層２６は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）などの金属のうちの少なくとも１つを含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらが積層されたものを用いることができ、遮光性と導電性とを兼ね備えている。
第１遮光層２２は、上層の第２遮光層２６に平面視で重なるように格子状に形成されており、素子基板２０の厚さ方向（Ｚ方向）において、ＴＦＴ２４を間に挟むように配置されている。第１遮光層２２および第２遮光層２６により、ＴＦＴ２４への光の入射が抑制される。第１遮光層２２及び第２遮光層２６により囲まれた領域（開口部２２ａ，２６ａ内）は、光が素子基板２０を透過する開口領域となる。

絶縁膜２３は、基板本体２１と第１遮光層２２とを覆うように設けられている。絶縁膜２３は、例えば、ＳｉＯ₂などの無機材料からなる。ＴＦＴ２４は、絶縁膜２３上に設けられている。図示を省略するが、ＴＦＴ２４は、半導体層、ゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極を有している。

ゲート電極は、素子基板２０において平面視で半導体層のチャネル領域と重なる領域に第１層間絶縁膜２５の一部（ゲート絶縁膜）を介して対向配置されている。
第１遮光層２２は、その一部が走査線２（図３参照）として機能するようにパターニングされている。ゲート電極は、ゲート絶縁膜と絶縁膜２３を貫通するコンタクトホールを介して下層側に配置された走査線２に電気的に接続されている。

第１層間絶縁膜２５は、絶縁膜２３とＴＦＴ２４とを覆うように設けられている。第１層間絶縁膜２５は、例えば、ＳｉＯ₂などの無機材料からなる。第１層間絶縁膜２５は、ＴＦＴ２４の半導体層とゲート電極との間を絶縁するゲート絶縁膜を含む。第１層間絶縁膜２５により、ＴＦＴ２４に起因する表面の凹凸が緩和される。
第１層間絶縁膜２５上には、第２遮光層２６が設けられている。第２遮光層２６は、ＴＦＴ２４に電気的に接続される、例えば、データ線３や容量線４、あるいは蓄積容量５の電極のいずれかとして機能するようにパターニングされている。そして、第１層間絶縁膜２５と第２遮光層２６とを覆うように、無機材料からなる第２層間絶縁膜２７が設けられている。

画素電極２８は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜からなり、第２層間絶縁膜２７上に、画素Ｐに対応して設けられている。

画素電極２８を覆う配向膜２９は、正の誘電異方性を有する液晶（液晶分子）を略水平配向させることが可能な例えばポリイミドなどの有機樹脂材料や、負の誘電異方性を有する液晶（液晶分子）を略垂直配向させることが可能な例えば酸化シリコンなどの無機材料を用いることができる。

液晶層４０を構成する液晶分子は、画素電極２８と共通電極３４との間に印加される電圧レベルにより配向状態が変化することにより、液晶層４０に入射する光を変調し、階調表示を可能とする。例えば、ノーマリーホワイトモードの場合、各画素Ｐの単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少する。ノーマリーブラックモードの場合、各画素Ｐの単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加し、全体として液晶装置１００からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が射出される。本実施形態では、対向基板３０側から光が入射して液晶層４０を透過し、素子基板２０側から射出されることを前提に、液晶装置１００が構成されている。

対向基板３０は、マイクロレンズアレイ基板１０と、共通電極３４と、配向膜３５とを備えている。マイクロレンズアレイ基板１０は、基板本体１１と、複数の画素Ｐのそれぞれに対応して設けられたマイクロレンズＭＬを含むレンズ層１３と、遮光膜としての見切り部１４と、光路長調整層であるパス層３１とを含んでいる。なお、マイクロレンズアレイ基板１０は、共通電極３４を含む構成としてもよいし、共通電極３４及び配向膜３５を含む構成としてもよい。
共通電極３４は少なくとも画素領域Ｅに亘って形成され、対向基板３０の４つの角部に設けられた上下導通部材５６（図２参照）を介して素子基板２０側の配線に電気的に接続されている。

基板本体１１は、表面１１ｂとは反対側の液晶層４０側の表面１１ａに形成された複数の凹部１２を有している。各凹部１２は、各画素Ｐに対応して設けられている。凹部１２は、その底部に向かって先細りとなる曲面状に形成され、マイクロレンズＭＬにおける凸状のレンズ面を構成するものである。したがって、以降、レンズ面１２と呼ぶこともある。基板本体１１は、例えばガラスや石英などの透光性を有する材料が用いられている。

レンズ層１３は、基板本体１１の一方の表面１１ａ側に、複数の画素Ｐのそれぞれに対応して形成された複数の凹部１２を埋めてなる複数のマイクロレンズＭＬを含んでいる。レンズ層１３は、透光性を有し、基板本体１１よりも屈折率ｎが高い無機のレンズ材料からなる。例えば、基板本体１１の屈折率ｎがおよそ１．４６の石英基板であるとすると、レンズ層１３を構成するレンズ材料としては、ＳｉＯＮ（屈折率ｎ＝１．５５〜１．６４）、Ａｌ₂Ｏ₃（屈折率ｎ＝１．７６）などが挙げられる。なお、屈折率ｎは、基板本体１１やレンズ層１３を透過する光の波長に依存する。

レンズ層１３は、基板本体１１の一方の表面１１ａを選択的にエッチングして凹部１２を形成し、上述したレンズ材料で凹部１２を埋めることにより形成された凸状のマイクロレンズＭＬを含む。また、複数のマイクロレンズＭＬによりマイクロレンズアレイＭＬＡが構成される。

レンズ層１３のマイクロレンズＭＬと反対側の平坦な表面１３ａに見切り部１４が設けられている。見切り部１４は、複数のマイクロレンズＭＬが設けられた画素領域Ｅを囲む周辺領域に設けられている。また、詳しくは後述するが、画素領域Ｅには、見切り部１４と同層において、マイクロレンズＭＬの配置に対応した遮光膜が設けられている。したがって、見切り部１４を説明の都合上、単に遮光膜１４と呼ぶこともある。

見切り部１４は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）、Ｃｒ（クロム）などの遮光性を有する材料、あるいはこれらの材料の中から選ばれた少なくとも２つの材料の積層体で構成することができる。図４では、詳細な図示を省略しているが、本実施形態では、見切り部１４は、レンズ層１３の表面１３ａ側から順に積層されたＡｌ（アルミニウム）とＴｉＮ（窒化チタン）の二層構造となっている。

見切り部１４及びレンズ層１３の表面１３ａを覆ってパス層３１が設けられている。パス層３１は、透光性を有し、例えば、基板本体１１とほぼ同じ屈折率ｎを有する無機材料からなる。パス層３１は、マイクロレンズアレイ基板１０の液晶層４０に面する側の表面を平坦化すると共に、マイクロレンズＭＬの焦点を所望の位置に合わせるために設けられている。したがって、パス層３１の層厚は、光の波長に応じたマイクロレンズＭＬの焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。

パス層３１を覆って共通電極３４が設けられている。共通電極３４は、複数の画素Ｐに跨って形成され、液晶層４０を挟んで画素電極２８と対向する対向電極である。共通電極３４は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜が用いられる。共通電極３４は、液晶層４０を挟んで複数の画素電極２８と対向して配置されるので、画素Ｐごとに所望の光学特性を実現するためには、共通電極３４の表面が平坦であることが好ましい。

共通電極３４を覆って配向膜３５が設けられている。配向膜３５は、素子基板２０側の配向膜２９と同様に、例えばポリイミドなどの有機樹脂材料や、酸化シリコンなどの無機材料を用いて形成される。前述したように、配向膜２９，３５の材料選択や配向処理の方法は、液晶装置１００の光学設計に基づく液晶の選定や表示モードによる。

液晶装置１００では、光（照明光）は、マイクロレンズＭＬを備える対向基板３０（基板本体１１の表面１１ｂ）側から入射し、マイクロレンズＭＬによって画素Ｐごとに集光される。例えば、基板本体１１の表面１１ｂ側から凸状のマイクロレンズＭＬに入射する光のうち、光軸に沿って入射し画素Ｐの平面的な中心を通過する入射光Ｌ１は、マイクロレンズＭＬをそのまま直進し、液晶層４０を通過して素子基板２０側に射出される。

入射光Ｌ１よりも外側でマイクロレンズＭＬの周縁部に入射した入射光Ｌ２は、基板本体１１とレンズ層１３との屈折率ｎの差により、画素Ｐの平面的な中心側へ屈折する。入射光Ｌ２が仮にそのまま直進すると、液晶層４０や素子基板２０を通過することで、わずかに屈折し、第２遮光層２６（あるいは第１遮光層２２）に入射して遮光されてしまうおそれがある。

液晶装置１００では、このように第２遮光層２６（あるいは第１遮光層２２）で遮光されてしまうおそれがある入射光Ｌ２も、マイクロレンズＭＬの集光作用により液晶層４０を通過させて第２遮光層２６の開口部２６ａ（あるいは第１遮光層２２の開口部２２ａ）内に入射させることができる。この結果、素子基板２０側から射出される光の量が多くなるので、光の利用効率を高めることができる。

＜画素の開口要素＞
次に、素子基板２０及び対向基板３０のそれぞれにおける画素Ｐの開口部の大きさや位置を規定するところの開口要素について、図５及び図６を参照して説明する。図５は素子基板における画素の配置を示す概略断面図、図６（ａ）及び（ｂ）は対向基板における画素に対応したマイクロレンズの配置を示す概略平面図である。

図５に示すように、素子基板２０には、Ｘ方向とＹ方向とにマトリックス状に配置される複数の画素Ｐのそれぞれにおける開口部Ｐｓの大きさや位置を規定する第１開口要素としての遮光部が設けられている。遮光部は、主にＸ方向に延在する第１遮光層２２と、主にＹ方向に延在する第２遮光層２６とが平面視で重なり合うことによって格子状に設けられている。よって、符号２２，２６を付して遮光部２２，２６と呼ぶこととする。格子状の遮光部２２，２６の交差部２２ｂ，２６ｂは、他のＸ方向やＹ方向に延在する部分に比べて幅が大きくなっている。交差部２２ｂ，２６ｂの平面視の形状は正方形であり、角部が開口部Ｐｓ側に突出した状態となっている。
遮光部２２，２６によって規定される開口部Ｐｓは、第１遮光層２２の開口部２２ａと、第２遮光層２６の開口部２６ａとが重なり合うことで規定される開口領域であり、平面視で略正方形である。
画素電極２８は、平面視で開口部Ｐｓよりも大きい正方形であって、開口部Ｐｓと重なるように配置されている。また、画素電極２８の外縁が平面視で遮光部２２，２６と重なるように配置されている。

図６（ａ）に示すように、対向基板３０におけるマイクロレンズＭＬは、画素Ｐの配列に対応して、Ｘ方向とＹ方向とにマトリックス状に配置されている。前述したように、マイクロレンズＭＬは、基板本体１１の凹部１２（図４参照）をレンズ材料で埋めて構成されており、凹部１２は、その底部に向かって先細りとなる半球面状に形成されている。したがって、凹部１２の底部の位置すなわちマイクロレンズＭＬの中心Ｃ１は、画素Ｐの平面的な中心とほぼ一致する。このような凹部１２をレンズ面１２と呼ぶこともある。
本実施形態では、画素Ｐにおいてより多くの光を取り込めるように、平面視で円形のマイクロレンズＭＬがＸ方向とＹ方向とにおいて一部が重なり合うように配置されている。このため、Ｘ方向とＹ方向とに隣り合うマイクロレンズＭＬの境界において直線となる陵を有している。その一方で、マイクロレンズアレイ基板１０は、Ｘ方向及びＹ方向に対して交差する対角方向において、マイクロレンズＭＬが存在しない部分１１ｃを有している。
本実施形態におけるマイクロレンズＭＬの直径は、画素Ｐの対角線の長さに対して例えば９５％の長さとなるように設定されている。なお、マイクロレンズＭＬの直径を画素Ｐの対角線の長さに対して１００％の長さとなるように設定してもよい。

図６（ｂ）に示すように、遮光膜１４は、マイクロレンズＭＬが存在しない部分１１ｃに重なるように設けられている。遮光膜１４の形状は正方形である。
なお、図６（ｂ）では、マイクロレンズＭＬの形状を示すために同心円を用いたが、この同心円はマイクロレンズＭＬのＺ方向における高さの等高線を示すものである。
遮光膜１４で覆われたマイクロレンズＭＬが存在しない部分を除いた領域に入射した光は、マイクロレンズＭＬによって集光され、液晶層４０を介して素子基板２０の開口部Ｐｓ（開口部２２ａ，２６ａ）に導かれる（図４参照）。つまり、対向基板３０において画素Ｐごとに光を入射させる開口部Ｐｍの大きさや位置を規定する第２開口要素は、マイクロレンズＭＬ及び遮光膜１４である。
なお、マイクロレンズＭＬは、レンズ面１２の形状が半球面状であることに限定されず、直線的な側面と半球面とが組み合わされた非球面レンズや、平底部と半球面とが組み合わされた平底レンズ、あるいは集光位置が段階的に変化するグラデーションレンズであってもよい。

次に、液晶ライトバルブとして用いられる液晶装置１００における一対の基板（素子基板２０と対向基板３０）の相対的な位置ずれに起因する表示ムラについて、図７〜図９を参照して説明する。図７は投写型表示装置における表示ムラを説明するための概略図、図８は投写映像の明るさを計測する方法を説明するための平面図、図９（ａ）は素子基板側の開口部Ｐｓと対向基板側の開口部Ｐｍの位置ずれを説明する平面図、図９（ｂ）は開口部Ｐｓと開口部Ｐｍの位置ずれと投写映像の明るさとの関係を示すグラフである。
なお、図７は、図１に示した投写型表示装置１０００における緑（Ｇ）の色光が入射する液晶ライトバルブ１２２０を含む投写光学系をＹ方向から見た概略図である。図７において、実線または破線の矢印は、液晶装置１００への入射光あるいは液晶装置１００からの射出光（表示光）を示すものであって、矢印の幅が光の強度を示し、矢印の幅が大きいほど強度が強いことを示す。また、実線の矢印は破線の矢印よりも強度が強いことを示すものである。

図７に示すように、液晶ライトバルブとして機能する液晶装置１００において、素子基板２０における画素Ｐの開口部Ｐｓの位置を基準として、例えば対向基板３０における画素Ｐの開口部Ｐｍの位置をＸ方向の（−）側にわずかにずらした状態とする。このとき、この投写光学系におけるシステム光軸Ｌは、素子基板２０の画素領域Ｅの中心を通るように設定されている。この場合の「わずかにずらした状態」とは、位置ずれの許容限界で素子基板２０と対向基板３０とを貼り合わせた状態である。許容限界の値は、例えば、画素ピッチの８％〜１３％程度の値である。

図１に示したように、偏光照明装置１１００から発せられた光は、緑（Ｇ）の色光（偏光）に変換され、リレーレンズ１２０４により集光されて、液晶装置１００の対向基板３０側から入射する。したがって、完全な平行光として対向基板３０に入射する場合に比べて、画素領域Ｅの外周側に入射する色光の強度は、実線の矢印で示すように画素領域Ｅの中央部に入射する色光の強度に比べて強くなる。前述したように、素子基板２０に対して対向基板３０はＸ方向の（−）側にわずかにずれているため、図７のＸ方向の（−）側の端に位置する対向基板３０の開口部Ｐｍを通過して投写レンズ１２０７に向かう色光は、Ｘ方向の（−）側から入射する色光ほど素子基板２０の開口部Ｐｓを透過し易くなるので、画素Ｐを透過する色光の量が多くなる。一方で図７のＸ方向の（＋）側の端に位置する対向基板３０の開口部Ｐｍを通過して投写レンズ１２０７に向かう色光は、Ｘ方向の（＋）側から入射する色光ほど素子基板２０の開口部Ｐｓを透過し難くなることから画素Ｐを透過する色光の量が少なくなる。したがって、投写レンズ１２０７を介してスクリーン１３００に投写された映像は、Ｘ方向の（＋）側に行くほど明るくなり、Ｘ方向の（−）側に行くほど暗くなる傾向が生ずる。

このようなスクリーン１３００上における単色映像（緑色の映像）の表示ムラとしての明るさのむらは、例えば、図８に示すように、スクリーン１３００に投写された単色映像の領域をＸ方向とＹ方向とにそれぞれ３分割し、番号０１〜番号０９までの合計９つの領域（ＡＮＳＩ９点）における単色映像の明るさを計測することで数値化できる。また、このような単色映像の明るさのむらは、色むらとして認識される。上述したように、素子基板２０の開口部Ｐｓの位置を基準として、対向基板３０の開口部ＰｍがＸ方向の（−）側にわずかにずれた状態とすると、図８に示したスクリーン１３００上では、Ｘ方向の中央側における番号０２、番号０５、番号０８の各領域に対して、左側に位置する番号０１、番号０４、番号０７の各領域が暗く認識される。また、中央側の番号０２、番号０５、番号０８の各領域に対して、右側に位置する番号０３、番号０６、番号０９の各領域が明るく認識される。その一方で、上下方向（Ｙ方向）における、例えば番号０４の領域に対して番号０１や番号０７の領域の明るさはほぼ同等に認識される。他の列の上下方向（Ｙ方向）における領域間の明るさもほぼ同等に認識される。つまり、左右方向（Ｘ方向）の明るさのむらは認識し易いが、上下方向（Ｙ方向）の明るさのむらは認識し難いという事実がある。

なお、図８は、投写される単色映像として緑色の映像を例に示したが、他の青色の映像及び赤色の映像についても、Ｘ方向（左右方向）での明暗が顕在化し、Ｙ方向（上下方向）では明るさのむらは認識し難いものである。また、投写される単色映像の色によっては光学配置の関係上（クロスダイクロイックプリズムと液晶ライトバルブの配置関係上）、Ｘ方向（左右方向）での明暗の生じ方が逆になる。例えば、前述した投写型表示装置１０００では、投写される青色と赤色の単色映像は左側が明るく右側が暗くなり、緑色の単色映像は左側が暗く右側が明るくなる。

実際に素子基板２０と対向基板３０とを貼り合わせる際に生ずる位置ずれ（以降、組ずれと称す）は、上述したようなＸ方向に単純にずれるとは限らない。素子基板２０側の開口部Ｐｓ（簡易的に破線でしめした）と対向基板３０側の開口部Ｐｍ（簡易的に実線で示した）との組ずれは、例えば図９（ａ）に示すようにＸ方向とＹ方向とにわずかにずれた状態が考えられる。そこで、複数の液晶装置１００のサンプルを用意し、組ずれと左右の明るさのむらについて解析した。

素子基板２０側の開口部Ｐｓの中心Ｃ２を通る中心線を境として、画像解析により、開口部Ｐｓと開口部Ｐｍとが重なっていない領域（あるいは開口部Ｐｓと開口部Ｐｍとが重なっている領域）の左右の面積の差Δ（Ｌ−Ｒ）を求めた。また、図８のスクリーン１３００において左側の領域である、番号０１、番号０４、番号０７の領域の明るさと、スクリーン１３００において右側の領域である番号０３、番号０６、番号０９の領域の明るさとをそれぞれ照度測定して、左側の明るさ（平均値）と右側の明るさ（平均値）との比（Ｌ／Ｒ）を求めた。上記左右の面積の差Δ（Ｌ−Ｒ）を横軸とし、左右の明るさの比（Ｌ／Ｒ）を縦軸とすると、図９（ｂ）に示すような緩やかなＳ字カーブを描く近似曲線が得られた。具体的には、差Δ（Ｌ−Ｒ）が「０．０」すなわち、開口部Ｐｓと開口部Ｐｍとがずれていないときは、左右の明るさの比（Ｌ／Ｒ）は「１．０」となる。差Δ（Ｌ−Ｒ）が（＋）側にシフトすると左右の明るさの比（Ｌ／Ｒ）は「１．０」よりも大きくなり、右側に比べて左側が明るくなる。差Δ（Ｌ−Ｒ）が（−）側にシフトすると、左右の明るさの比（Ｌ／Ｒ）は「１．０」よりも小さくなり、左側に比べて右側が明るくなる。つまり、左右の明るさのむら（色むら）は、組ずれの方向と組みずれ量に応じて変化する。

従来、このような組ずれによる左右の明るさのむらが認められる場合、スクリーン１３００上で明るく表示される側の液晶装置１００における画素Ｐについて駆動電圧を調整して、明るさのむらを解消する方法が採用されていた。例えば、液晶装置１００の光学設計がノーマリーブラックの場合、明るく表示される側の画素Ｐの駆動電圧を下げてＯＮ時の透過率を低下させることで、明るさのむらを解消していた。言い換えれば、均一な表示品質を実現するために、このような明るさのむらを解消するステップ（工程）が必要であるという課題があった。また、駆動電圧を調整することは、液晶装置１００が本来備えている光学特性を十分に発揮させることができないという課題があった。さらには、組ずれに起因する明るさのむらは、組ずれ量を飛躍的に小さくすることが難しいため、画素ピッチが小さくなればなるほど、発生し易くなるという課題があった。

組ずれに起因する左右の明るさのむら（色むら）は、光源によって液晶ライトバルブを照明する照明光学系の設計条件（Ｆ値など）の影響を受けると考えられるため、発明者らは、画素領域Ｅに入射する入射光の入射角度別強度分布に対応した開口要素の位置の補正方法を開発して、上述した課題の改善を図った。以降、本実施形態の複数の画素Ｐにおける光の入射側に位置する第２開口要素の位置の補正方法の例について説明する。

＜開口要素の位置の補正方法＞
本実施形態の開口要素の位置の補正方法について、図１０〜図１２を参照して説明する。図１０（ａ）は画素領域に入射する入射光の入射角度別強度分布を光学的シミュレーションによって求めた結果を示す図、図１０（ｂ）はスクリーン上の番号０４の領域と、番号０６の領域とに対応する画素領域の一方向における入射角度別強度を示すグラフである。図１１（ａ）はスクリーン上の各領域における組ずれと明るさ（透過率）との関係を示すグラフ、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のスクリーン上の番号０４の領域における組ずれと明るさ（透過率）との関係を示すグラフ、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のスクリーン上の番号０６の領域における組ずれと明るさ（透過率）との関係を示すグラフである。図１２（ａ）及び（ｂ）は画素領域における画素の開口要素の位置の補正の仕方を示す図である。

本実施形態の複数の画素における開口要素の位置の補正方法は、複数の画素Ｐが配置される画素領域Ｅの中心を通る一方向において、画素領域Ｅの中心から最も離れた位置にある所定画素における入射光の入射角度別強度分布を求めるステップＳ１と、ステップＳ１の結果から、所定画素の第１開口要素（開口部Ｐｓ）の位置を基準として、所定画素の明るさが最大となる所定画素の第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正量とを求めるステップＳ２と、所定画素の第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正量に基づいて、複数の画素Ｐごとに、画素領域Ｅにおける座標に応じて、第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正値とを求めるステップＳ３と、を備えている。

また、ステップＳ３では、画素領域Ｅを設計上で複数の補正領域に分割し（本実施形態では、９×９＝８１に分割；図１２（ａ）参照）、上記一方向において、画素領域Ｅの中心から最も離れた位置にある所定画素の第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置の補正量を、複数の補正領域ごとに、画素領域Ｅにおける位置に応じて配分した補正値を求め、当該補正領域に含まれる画素Ｐに当該補正値を適用する。以降、具体的に各ステップを説明する。

まず、画素領域Ｅに入射する入射光の入射角度別強度分布を求める方法について、図１０（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。画素領域Ｅに入射する入射光の入射角度別強度分布を求める方法としては、例えば吉田光学研究所が提供する照明光学系評価・設計ソフトであるＯＤＩＳを用いる方法が挙げられる。

図１０（ａ）はＯＤＩＳを用いて画素領域Ｅに入射する入射光の入射角度別強度を図８に示したＡＮＳＩ９点に対応する領域（番号０１〜番号０９）ごとに求めたものである。より具体的には図７のシステム光軸Ｌ上において、素子基板２０側から見たときの入射光の入射角度別強度を示すものである。これによれば、例えば図１０（ｂ）に示すように、番号０４の領域の画素Ｐ及び番号０６の領域の画素Ｐでは、システム光軸Ｌに沿った光の入射角度を０°とすると、一方向であるＸ方向において±２０°の範囲で光が入射している。番号０４の領域の画素Ｐでは、入射角度が０°から（＋）側にシフトしたところで強度のピークが現れている。一方で、番号０６の領域の画素Ｐでは、入射角度が０°から（−）側にシフトしたところで強度のピークが現れている。つまり、左側の番号０４の領域の画素Ｐと右側の番号０６の領域の画素Ｐとでは、それぞれ画素領域Ｅの中心を通るシステム光軸Ｌに向かって入射する入射光の強度が強くなっているのが分かる。

図１１（ａ）は、図８に示したＡＮＳＩ９点に対応する画素Ｐと、画素領域Ｅの４つの角部（Ａ〜Ｄ）に対応する画素Ｐとにおける組ずれと透過率（明るさ）との関係を求めたグラフである。図１１（ｂ）に示すように、左側の番号０４の領域の画素Ｐでは、例えば一方向であるＸ方向の組ずれによって透過率が変化し、組ずれが０から（＋）側にシフトしたところに透過率のピークが生ずる。また、組ずれが０から（＋）側または（−）側にシフトすると透過率が低下する。一方で、図１１（ｃ）に示すように、右側の番号０６の領域の画素Ｐでは、例えば一方向であるＸ方向の組ずれによって透過率が変化し、組ずれが０から（−）側にシフトしたところに透過率のピークが生ずる。また、組ずれが０から（＋）側または（−）側にシフトすると透過率が低下する。つまり、左側の番号４の領域の画素Ｐと、右側の番号０６の領域の画素Ｐとでは、透過率がピークとなる位置と、組ずれが０の位置とがずれているため、組ずれの方向によって透過率の低下の具合が異なることになる。

一方で、図１１（ａ）に示すように、投写時にＸ方向において中央側となる番号０２、番号０５、番号０８の各領域の画素Ｐでは、透過率がピークとなる位置がほぼ組ずれが０の位置と合致している。つまり、組ずれの方向が（＋）側でも（−）側でもほぼ同程度に透過率が低下することになる。投写時にＸ方向において（−）側つまり左側の番号０１、番号０４、番号０７、角部Ａ、角部Ｃの各領域における画素Ｐでは、透過率のピークは組ずれが０から（＋）側にあり、組ずれが（−）側に行くにしたがって透過率が低下する。投写時にＸ方向において（＋）側つまり右側の番号０３、番号０６、番号０９、角部Ｂ、角部Ｄの各領域における画素Ｐでは、透過率のピークは組ずれが０から（−）側にあり、組ずれが（＋）側に行くにしたがって透過率が低下する。また、透過率のピークは、中央部の番号０５からもっとも離れた角部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに行くほど、組ずれが０の位置から離れていることが分かる。したがって、素子基板２０の開口部Ｐｓの位置に対して、対向基板３０の開口部Ｐｍの位置が補正されていない場合、単純な組むずれが生ずると左右の明るさのむらが顕著になるおそれがある。

そこで、ステップＳ１では、ＯＤＩＳを用いて画素領域Ｅの中心から最も離れた位置にある所定画素として例えば角部Ａの画素Ｐにおける入射光の入射角度別強度分布を求める。そしてステップＳ２へ進む。

ステップＳ２では、ステップＳ１の結果から角部Ａの第１開口要素（開口部Ｐｓ）の位置を基準として、角部Ａの画素Ｐの明るさ（透過率）が最大となる第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正量とを求める。つまり、図１１（ａ）に示した角部Ａの画素Ｐにおける組ずれと透過率のグラフにおいて、組ずれの値が０に対する透過率のピークを示す組ずれの値が第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置の補正量である。また、角部Ａの画素Ｐにおける第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向は、組ずれが０のときに透過率がピークとなるあるいはピークに近づく方向であって、この場合はＸ方向の（−）側、つまり、画素領域Ｅの中心に対して画素領域Ｅの縁部に向かう方向になる。そして、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、ステップＳ２で得られた角部Ａの画素Ｐの第２開口要素（開口部Ｐｍ）の上記ずらし方向と位置の補正量に基づいて、画素領域Ｅにおける複数の画素Ｐごとの座標に応じて、当該画素Ｐの第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正値とを求める。具体的には、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、例えば画素領域ＥをＸ方向に９分割（Ａ〜Ｉ）し、Ｙ方向に同じく９分割（１〜９）して、第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置を補正する画素Ｐが含まれる複数の補正領域を定義する。角部Ａは画素領域Ｅの座標（Ａ，１）で与えられる補正領域内に位置している。画素領域Ｅの中心は座標（Ｅ，５）で与えられる補正領域に位置している。角部Ａの画素Ｐにおける第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正量は、画素領域Ｅの中心から当該画素Ｐまでの距離ｄ１に応じた、Ｘ方向の補正量とＹ方向の補正量で与えられるベクトルＡ１で表すことができる。座標（Ｂ，２）で与えられる補正領域の画素Ｐにおける第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正値は、画素領域Ｅの中心からの当該画素Ｐまでの距離ｄ２に応じベクトルＡ１を配分した、Ｘ方向の補正値とＹ方向の補正値で与えられるベクトルＢ２で表すことができる。

同様にして、例えば、座標（Ｂ，５）で与えられる補正領域の画素Ｐにおける第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正値は、画素領域Ｅの中心からの当該画素Ｐまでの距離ｄ５と角度θとに応じベクトルＡ１を配分したベクトルＢ５で表すことができる。他の例えば座標（Ｂ，８）、座標（Ｅ，２）、座標（Ｅ，８）、座標（Ｈ，２）、座標（Ｈ，５）、座標（Ｈ，８）で与えられる補正領域の画素Ｐにおける第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正値も、ベクトルＡ１に基づいて配分されたベクトルＢ８、ベクトルＥ２、ベクトルＥ５、ベクトルＨ２、ベクトルＨ５、ベクトルＨ８として表すことができる。各ベクトルＡ１，Ｂ２，Ｂ５，Ｂ８，Ｅ２，Ｅ５，Ｈ２，Ｈ５，Ｈ８は、画素領域Ｅの中心から延びる放射線上にあり、画素領域Ｅの縁部に向かっている。
このようにして、画素領域Ｅを９×９＝８１の補正領域に分割し、当該補正領域に含まれる画素Ｐに対応するベクトルに基づいて第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正値とが与えられる。

その結果、対向基板３０の第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置（言い換えれば、マイクロレンズＭＬの中心Ｃ１の位置）は、素子基板２０の第１開口要素（開口部Ｐｓ）の位置（言い換えれば、開口部Ｐｓの中心Ｃ２の位置）を基準として、画素領域Ｅの中心から縁部に向かう一方向において、画素領域Ｅの中心側から離れるにしたがって徐々に大きくずれるように補正されている。

本実施形態では、画素領域Ｅの中心を含む座標（Ｅ，５）で与えられる補正領域に含まれる画素Ｐにおいては、第１開口要素（開口部Ｐｓ）の位置を基準とした第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置をずらす（補正する）ことを行っていない。つまり、当該画素Ｐの第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置の補正値は「０（ゼロ）」である。これは、図１１（ａ）に示すように、画素領域Ｅの中心を含む番号０５の投写領域では、組ずれが「０」のときに透過率がピークとなっていることによるものである。言い換えれば、第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置を補正する必要がない。

本実施形態では、画素領域Ｅを９×９＝８１の補正領域に分割して、各補正領域における画素Ｐの第１開口要素（開口部Ｐｓ）に対する第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置を補正したが、補正領域の分割の仕方はこれに限定されるものではない。画素領域Ｅの実質的な面積に応じて面積が大きくなるほど分割数を増やすことが好ましい。
また、図８に示したＡＮＳＩ９点の明るさ（輝度）の測定を反映して、画素領域Ｅを３×３＝９の補正領域に分割する。そして、左右の明るさのむらを認識し易いＸ方向における左側と右側の補正領域に含まれる画素Ｐの第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置を補正し、中央側の補正領域では補正値を「０（ゼロ）」としてもよい。

＜電気光学装置の製造方法＞
次に、本実施形態の電気光学装置の製造方法としての液晶装置１００の製造方法について説明する。本実施形態の液晶装置１００の製造方法は、上述した開口要素の位置の補正方法を用いて、一方の基板としての素子基板２０の第１開口要素（開口部Ｐｓ）の位置を基準とした第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置を補正して他方の基板としての対向基板３０を形成する工程と、素子基板２０と対向基板３０とを電気光学素子としての液晶層４０を介して対向配置し、貼り合わせる工程と、を備えている。対向基板３０を形成する工程では、画素領域Ｅにおける複数の補正領域の座標に応じて、当該補正領域に含まれる画素Ｐの第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置、すなわちマイクロレンズＭＬの中心Ｃ１の位置と遮光膜１４の位置とを補正して形成する。

上記実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）画素領域Ｅの中心を通る一方向において、画素領域Ｅの中心から最も離れた位置にある角部Ａに含まれる画素Ｐの組ずれと透過率との関係を求め、当該画素Ｐの透過率（明るさ）が最大となる第１開口要素（開口部Ｐｓ）に対する第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正量とを求める。角部Ａに含まれる画素Ｐの第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正量とを、画素領域Ｅの複数の画素Ｐの座標に応じて配分したずらし方向と位置の補正値とを求め、これを当該画素Ｐに適用して第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置を補正する。これにより、対向基板３０において第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置の補正を行わない場合に比べて、素子基板２０と対向基板３０とを液晶層４０を介して貼り合わせる際の双方の基板の相対的な組ずれの許容量を大きくすることができる。言い換えれば、組ずれに強い液晶装置１００を提供あるいは製造することができる。また、複数の画素Ｐごとの第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置の補正値は、画素領域Ｅの中心から画素領域Ｅの縁部に向かう一方向に行くほど大きくなるように設定されている。したがって、画素領域Ｅに入射する入射光が入射角度による強度分布を有していたとしても、入射光のシステム光軸Ｌが画素領域Ｅの中心を通るように設定されている場合、入射光の強度分布の影響で明るさのむら（表示ムラ、色むら）が生じ難い液晶装置１００を提供あるいは製造することができる。
（２）画素領域Ｅを複数の補正領域に分割し、当該補正領域ごとにずらし方向と位置の補正値を求めて、当該補正領域に含まれる画素Ｐに適用するので、すべての画素Ｐに対してそれぞれ第２開口要素（開口部Ｐｍ）のずらし方向と位置の補正値を求めて適用する場合に比べて、容易に補正を行うことができる。
（３）第２開口要素（開口部Ｐｍ）の位置が補正された液晶装置１００を液晶ライトバルブに適用することで、左右の明るさのむらを解消するための液晶装置１００の駆動電圧の調整を行わなくても、明るい表示が可能であると共に明るさのむらが低減され優れた表示品質を有する投写型表示装置１０００を提供することができる。

本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及び該電気光学装置における開口要素の位置の補正方法、並びに該電気光学装置を適用する電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。

（変形例１）画素Ｐにおける第２開口要素は、マイクロレンズＭＬと遮光膜１４とで規定される開口部Ｐｍであることに限定されない。図１３は変形例の第２開口要素（開口部Ｐｍ）を示す概略平面図である。図１３に示すように、対向基板３０における第２開口要素（開口部Ｐｍ）は、マイクロレンズＭＬを有しておらず、Ｘ方向とＹ方向とに格子状に延在するブラックマトリックス（ＢＭ）であってもよい。また、第２開口要素は、画素Ｐの開口領域に入射光を集光させるプリズムや、入射光を色光に変換するカラーフィルターであってもよい。さらに、上記ブラックマトリックス（ＢＭ）に対してマイクロレンズＭＬまたはプリズム、あるいはカラーフィルターを組み合わせて第２開口要素を構成してもよい。

（変形例２）上記実施形態では、対向基板３０側に開口要素を構成するマイクロレンズＭＬを設けた例を示したが、素子基板２０側に開口要素を構成するマイクロレンズＭＬやプリズムを設け、素子基板２０側から光を入射させる場合においても、本願の開口要素の位置の補正方法を適用することができる。また、マイクロレンズＭＬやプリズムが素子基板２０と対向基板３０とにそれぞれ設けられている構成としてもよい。いずれの場合も光の入射側に位置する開口要素を第２開口要素とする。

（変形例３）上記実施形態では、素子基板２０の第１開口要素としての開口部Ｐｓは略正方形であり、設計上では素子基板２０側の開口部Ｐｓの中心Ｃ２と対向基板３０側の開口部Ｐｍの中心Ｃ１とが合致するように設定されている。ところが、開口部Ｐｓの平面的な形状が必ずしも点対称や線対称ではないことがある。その場合、開口部Ｐｓの中心は、開口部Ｐｓの平面的な重心とされる。したがって、素子基板２０側の開口部Ｐｓの重心を基準として、対向基板３０側の開口部Ｐｍの中心Ｃ１の位置を補正することもある。

（変形例４）上記実施形態の電気光学装置としての液晶装置１００が適用される電子機器は、投写型表示装置１０００に限定されない。例えば、液晶装置１００の対向基板３０において、少なくとも赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応するカラーフィルターを有し、投写型表示装置を単板構成としてもよい。また、例えば、投写型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や、ＨＭＤ（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、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、ＰＯＳなどの情報端末機器の表示部としてカラーフィルターを備えた液晶装置１００を好適に用いることができる。

１４…見切り部及び遮光膜、２０…素子基板、３０…対向基板、４０…電気光学素子としての液晶層、１００…電気光学装置としての液晶装置、１０００…電子機器としての投写型表示装置、Ｅ…画素領域、ＭＬ…マイクロレンズ、Ｐ…画素、Ｐｍ…第２開口要素としての開口部、Ｐｓ…第１開口要素としての開口部。

Claims (12)

1. 一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板において画素の開口部の大きさや位置を規定する第１開口要素と、前記一対の基板のうち他方の基板において前記画素の開口部の大きさや位置を規定する第２開口要素とを備えた電気光学装置であって、
   前記一方の基板の前記第１開口要素の位置を基準とした前記他方の基板の前記第２開口要素の位置が、複数の前記画素が配置される画素領域の中心から前記画素領域の縁部に向かう一方向において、前記画素領域の中心側から離れるにしたがって徐々に大きくずれるように補正されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記画素領域は設計上で複数の補正領域に分割され、前記一方向において、前記画素領域の中心から最も離れた位置にある所定画素の前記第２開口要素の位置の補正量を、前記複数の補正領域の位置に応じて配分された補正値が、当該補正領域に含まれる画素の前記第２開口要素に適用されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記複数の補正領域のうち、前記画素領域の中心を含む補正領域における画素の前記第２開口要素の前記補正値はゼロであることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記第１開口要素及び前記第２開口要素のそれぞれは、マイクロレンズ、プリズム、カラーフィルター、ブラックマトリックスのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板において画素の開口部の大きさや位置を規定する第１開口要素と、前記一対の基板のうち他方の基板において前記画素の開口部の大きさや位置を規定する第２開口要素とを備えた電気光学装置の複数の画素における開口要素の位置の補正方法であって、
   複数の前記画素が配置される画素領域の中心を通る一方向において、前記画素領域の中心から最も離れた位置にある所定画素における入射光の入射角度別強度分布を求めるステップＳ１と、
   前記ステップＳ１の結果から、前記所定画素の前記第１開口要素の位置を基準として、前記所定画素の明るさが最大となる前記所定画素の前記第２開口要素のずらし方向と位置の補正量とを求めるステップＳ２と、
   前記所定画素の前記第２開口要素の前記ずらし方向と前記位置の補正量に基づいて、前記複数の画素ごとに、前記画素領域における座標に応じて、前記第２開口要素のずらし方向と位置の補正値とを求めるステップＳ３と、を備えたことを特徴とする開口要素の位置の補正方法。
6. 前記ステップＳ３では、前記画素領域を設計上で複数の補正領域に分割し、前記一方向において、前記画素領域の中心から最も離れた位置にある前記所定画素の前記第２開口要素の位置の補正量を、前記複数の補正領域ごとに、前記画素領域における位置に応じて配分した前記補正値を求め、当該補正領域に含まれる画素に当該補正値を適用することを特徴とする請求項５に記載の開口要素の位置の補正方法。
7. 前記第１開口要素の位置を基準として、前記第２開口要素の位置の前記補正値が、前記画素領域の中心から前記画素領域の縁部に向かう一方向に行くほど大きくなっていることを特徴とする請求項５または６に記載の開口要素の位置の補正方法。
8. 前記複数の補正領域のうち、前記画素領域の中心を含む補正領域における画素の前記第２開口要素の位置の前記補正値はゼロであることを特徴とする請求項６に記載の開口要素の位置の補正方法。
9. 前記第１開口要素及び前記第２開口要素のそれぞれは、マイクロレンズ、プリズム、カラーフィルター、ブラックマトリックスのいずれかが用いられていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載の開口要素の位置の補正方法。
10. 一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板において画素の開口部の大きさや位置を規定する第１開口要素と、前記一対の基板のうち他方の基板において前記画素の開口部の大きさや位置を規定する第２開口要素とを備えた電気光学装置の製造方法であって、
    請求項５乃至９のいずれか一項に記載の開口要素の位置の補正方法を用いて、前記一方の基板の前記第１開口要素の位置を基準とした前記第２開口要素の位置を補正して前記他方の基板を形成する工程と、
    前記一方の基板と前記他方の基板とを電気光学素子を介して対向配置し、貼り合わせる工程と、を備えていることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
11. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
12. 請求項１０に記載の電気光学装置の製造方法を用いて製造された電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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