JP2018100994A - 電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光の利用効率の向上とコントラストの向上とを図ることができる電気光学装置およびその製造方法、ならびに電子機器を提供する。【解決手段】画素Ｐが配置された対向基板３０と素子基板１０との間に挟持された液晶層４０を有する液晶装置１であって、対向基板３０は、基板３１上に配置されたレンズ層３３と、レンズ層３３の液晶層４０側に配置されたレンズ層３５とを備え、素子基板１０は、基板１１上に配置されたレンズ層１４と、レンズ層１４の液晶層４０側に設けられたＴＦＴ２４と、画素Ｐ毎の開口部Ｔを有し液晶層４０側にＴＦＴ２４と平面視で重なるように設けられた遮光部Ｓとを備え、レンズ層１４は、基板１１の面１１ａの第１領域１０ａに形成された凹部１２と、凹部１２の底部１２ａに形成された凹部１３とを埋めるように設けられ、レンズ層１４の表面１４ａは、基板１１の第２領域１０ｂにおける面１１ａと連続した平面を構成している。【選択図】図３

Description

本発明は、電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法に関する。

素子基板と対向基板との間に液晶などの電気光学物質が挟持された電気光学装置が知られている。電気光学装置として、例えば、プロジェクターの液晶ライトバルブとして用いられる液晶装置を挙げることができる。液晶装置では、素子基板のスイッチング素子や配線などが配置された領域に遮光部が設けられているため、入射する光の一部は遮光部で遮光されて利用されない。また、液晶装置から射出される光が広がると、射出される光の一部はプロジェクターの投写レンズの有効投写領域以外の領域に照射されて利用されない。そこで、素子基板と対向基板との双方にマイクロレンズを備えることにより、液晶装置における光の利用効率の向上を図る構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の液晶装置は、対向基板に設けられた第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとにより、対向基板から液晶装置に入射する光を遮光部と遮光部との間の開口部に集光して液晶層（電気光学層）を透過させる。そして、素子基板に設けられた第３マイクロレンズにより、液晶層を透過した光の広がりを抑えて液晶装置から射出させる。これにより、投写レンズを大口径化することなく、光の利用効率を向上できるとされている。

特開２０１６−７５７９７号公報

ところで、一般に、素子基板の加工は複数枚取りできる大型のマザー基板の状態で行われ、第３マイクロレンズを形成した後に半導体プロセスでスイッチング素子が形成される。特許文献１に記載の液晶装置では、素子基板において第３マイクロレンズを構成する第３レンズ層が、第３レンズ面となる凹部を埋めるとともに、素子基板の表面を覆うように形成されている。そのため、マザー基板の表面を覆う第３レンズ層の厚さが、マザー基板の面内における第３レンズ面が配置された領域とそれ以外の領域とで異なっている。このようなマザー基板が半導体プロセスなどの熱処理を行う工程において高温に晒されると、マザー基板の面内における第３レンズ層の厚さの違いや、素子基板と第３レンズ層との熱膨張係数の違いなどに起因して第３レンズ層に発生する応力により、第３レンズ層のクラックや反りが生じ、液晶装置の製造工程における歩留まりの低下を招くおそれがあるという課題がある。

これに対して、第３マイクロレンズ毎に（すなわち、画素毎に）第３レンズ層を分断して応力を緩和する方法が考えられるが、この場合には、第３マイクロレンズのレンズ径が画素の配置ピッチよりも小さくなるため、液晶層を透過した光のうち第３マイクロレンズに入射せずに射出される光や、素子基板の表面に対する角度が直角に近くなる第３レンズ面の外周端部で大きく曲げられる光により、斜め光が多くなる。その結果、液晶装置から射出される光の広がりが大きくなって、プロジェクターにおける光の利用効率やコントラストの低下を招くという課題がある。

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１］本適用例に係る電気光学装置は、複数の画素が配置された第１基板と第２基板との間に挟持された電気光学層を有し、前記第１基板から前記電気光学層に光が入射する電気光学装置であって、前記第１基板は、第１基材上に前記画素毎に配置された第１マイクロレンズを有する第１レンズ層と、前記第１レンズ層の前記電気光学層側に前記画素毎に配置された第２マイクロレンズを有する第２レンズ層と、を備え、前記第２基板は、第２基材上に前記画素毎に配置された第３マイクロレンズを有する第３レンズ層と、前記第３レンズ層の前記電気光学層側に前記画素毎に設けられたスイッチング素子と、前記画素毎の開口部を有し前記スイッチング素子の前記電気光学層側に前記スイッチング素子と平面視で重なるように設けられた遮光部と、を備え、前記第３レンズ層は、前記第２基材の前記電気光学層側の一方面の前記複数の画素が配置された第１領域に形成された第１凹部と、前記第１凹部の底部に形成された前記第３マイクロレンズのレンズ面を構成する第２凹部と、を埋めるように設けられ、前記第３レンズ層の前記一方面側の表面は、前記第２基材の前記第１領域の外側に配置された第２領域における前記一方面と連続した平面を構成していることを特徴とする。

本適用例の構成によれば、第１基板に設けられた第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとにより、第１基板から電気光学装置に入射する光を画素の開口部に集光するので、遮光部で遮光されずに電気光学層を透過する光の量を多くできる。そして、第２基板に設けられた第３マイクロレンズにより、電気光学層を透過した光の広がりを抑えて液晶装置から射出させるので、光の利用効率を向上できる。

ここで、スイッチング素子が設けられた第２基板には、複数の画素が配置された第２基材上の第１領域に第１凹部が形成され、第１凹部の底部に第３マイクロレンズのレンズ面を構成する第２凹部が形成されている。そして、第１領域において第１凹部と第２凹部とを埋めるように設けられた第３レンズ層の表面と、第１領域の外側に配置された第２領域における第２基材の表面とが、連続した平面を構成している。すなわち、第３レンズ層は、第２基材の第１領域に配置されているが第２領域には配置されていない。したがって、第２基板を複数枚取りできる大型のマザー基板の状態では、第３レンズ層は第２基板の単位で分断されている。そのため、第２基板が、マザー基板の状態で第３マイクロレンズを形成した後の半導体プロセスなどにおいて高温に晒されても、第３レンズ層に生じる応力は、第２基板の表面全体に第３レンズ層が形成されている場合と比べて小さくなる。したがって、半導体プロセスなどの熱処理を行う工程において第３レンズ層のクラックや反りの発生を抑制できるので、液晶装置の製造工程における歩留まりの向上を図ることができる。

また、第３レンズ層が第２基板の単位で分断されているので、第３レンズ層を第３マイクロレンズ毎に（すなわち、画素毎に）分断する必要がない。したがって、隣り合う第３マイクロレンズ同士（第２凹部同士）が互いに接続されていてもよいので、第３レンズ層が第３マイクロレンズ毎に分断される場合と比べて、第３マイクロレンズのレンズ径を大きくすることが可能となる。これにより、各画素の領域において第３マイクロレンズが配置されない領域が小さくなるので、電気光学層を透過した光をより多く第３マイクロレンズに入射させることができる。そして、隣り合う第２凹部同士が互いに接続されることで、第２基板の表面に対する第３マイクロレンズのレンズ面の外周端部の角度が小さくなるので、第３マイクロレンズによる光の曲げ角度を小さくすることができる。この結果、液晶装置から射出される光の広がりが抑えられるので、プロジェクターにおける光の利用効率の向上とコントラストの向上とを図ることができる。

［適用例２］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記第３レンズ層の屈折率は、前記第２基材の屈折率よりも大きく、かつ、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の屈折率よりも小さいことが好ましい。

本適用例の構成によれば、第３マイクロレンズを構成する第３レンズ層の屈折率が、第２基材の屈折率よりも大きく、かつ、第１マイクロレンズを構成する第１レンズ層および第２マイクロレンズを構成する第２レンズ層の屈折率よりも小さい。そのため、第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとで集光され電気光学層を透過して第３マイクロレンズに入射する光の曲げ角度（屈折角）をより小さくできる。これにより、電気光学装置から射出される光の角度のばらつきが抑えられるので、投写される画像のコントラストを向上できる。

［適用例３］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記第３レンズ層の屈折率は１．５１以上１．６０以下であり、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の屈折率は１．５５以上１．７０以下であることが好ましい。

本適用例の構成によれば、第１レンズ層、第２レンズ層、および第３レンズ層の屈折率を上記の範囲に設定することで、光の利用効率の向上とコントラストの向上との両立を図ることができる。

［適用例４］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記第３マイクロレンズの少なくとも一部は、隣り合う前記第３マイクロレンズと接していることが好ましい。

本適用例の構成によれば、隣り合う第３マイクロレンズ同士の少なくとも一部が互いに接している。すなわち、隣り合う第３マイクロレンズ同士（第２凹部同士）が互いに接続されている。したがって、第３レンズ層が第３マイクロレンズ毎に分断される場合と比べて、画素の配置ピッチに対する第３マイクロレンズのレンズ径を大きくできる。これにより、各画素の領域において第３マイクロレンズが配置されない領域が小さくなるので、電気光学層を透過した光をより多く第３マイクロレンズに入射させることができる。そして、これにより、第３レンズ層の屈折率を小さく設定することが可能になる。

［適用例５］本適用例に係る電気光学装置であって、前記第３マイクロレンズのレンズ径は、前記画素の対角線の長さの８５％以上１１０％以下であることが好ましい。

本適用例の構成によれば、レンズ径を画素の対角線の長さの８５％以上とすることで、レンズ径を画素の配置ピッチよりも大きくできるので、矩形状の画素の互いに交差する２つの辺のそれぞれに沿った方向において、隣り合う第３マイクロレンズ同士が互いに接続された構成とすることができる。そのため、画素の開口部のうち第３マイクロレンズに光が入射しない領域を小さくできる。そして、レンズ径を画素の対角線の長さの１１０％以下とすることで、第３マイクロレンズで入射する光をマイクロレンズＭＬ３の中心側へ曲げ戻すための有効部分が画素の開口部に対して小さくならないようにすることができる。

［適用例６］本適用例に係る電子機器は、上記適用例の電気光学装置を備えていることを特徴とする。

本適用例の構成によれば、光の利用効率の向上とコントラストの向上とを両立できる電気光学装置を備えているので、明るく表示品位が高い画像を投写できる電子機器を提供することができる。

［適用例７］本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、複数の画素が配置された第１基板と第２基板との間に挟持された電気光学層を有し、前記第１基板から前記電気光学層に光が入射する電気光学装置の製造方法であって、前記第１基板の第１基材の一方面に前記画素毎に凹部を形成する工程と、前記第１基材の前記一方面を覆い前記凹部を埋めるように第１レンズ層を形成する工程と、前記第１レンズ層の表面を平坦化する工程と、前記第１レンズ層上に第２レンズ層を形成する工程と、前記第２レンズ層の表面を選択的に除去して前記画素毎に凸部を形成する工程と、前記第２基板の第２基材の一方面の前記複数の画素が配置された第１領域に第１凹部を形成する工程と、前記第１凹部の底部に前記画素毎に第２凹部を形成する工程と、前記第２基材の前記一方面を覆い前記第１凹部と前記第２凹部とを埋めるように第３レンズ層を形成する工程と、前記第３レンズ層の表面を前記第１領域の外側に配置された第２領域において前記第２基材が露出するまで除去して、前記第１領域における前記第３レンズ層の表面と前記第２領域における前記第２基材の表面とが連続した平面となるように平坦化する工程と、前記第３レンズ層上に、前記画素毎にスイッチング素子を形成する工程と、前記スイッチング素子上に、前記画素毎の開口部を有し前記スイッチング素子と平面視で重なるように設けられた遮光部を形成する工程と、前記第１基板の前記第２レンズ層が形成された側の面と、前記第２基板の前記遮光部が形成された側の面と、を前記電気光学層を挟んで貼り合せる工程と、を有することを特徴とする。

本適用例の製造方法によれば、第１基板の第１基材の一方面に形成した凹部を第１レンズ層で埋めることで第１マイクロレンズが構成され、第２レンズ層の表面に凸部を形成することで第２マイクロレンズが構成される。そして、第２基板の第２基材の一方面に形成した第２凹部を第３レンズ層で埋めることで第３マイクロレンズが構成される。これにより、第１基板から電気光学装置に入射する光を第１マイクロレンズと第２マイクロレンズとで画素の開口部に集光し、電気光学層を透過した光の広がりを第３マイクロレンズで抑えて射出することで、光の利用効率が向上する電気光学装置を製造できる。

ここで、第３レンズ層の表面を平坦化する工程において、第２基材の一方面を覆い第１凹部とその底部に形成された第２凹部とを埋める第３レンズ層のうち、第１領域の外側に配置された第２領域において第２基材の一方面を覆う部分を除去する。そのため、第２基板を複数枚取りできる大型のマザー基板の状態で加工する場合、第３レンズ層を第２基板の単位で分断した後スイッチング素子を形成する。そのため、第２基板が半導体プロセスなどにおいて高温に晒されても、第３レンズ層に生じる応力は、第２基板の表面全体に第３レンズ層が形成されている場合と比べて小さくなる。したがって、半導体プロセスなどの熱処理を行う工程において第３レンズ層にクラックや反りが生じることを抑制できる。

また、第３レンズ層を第２基板の単位で分断するため、隣り合う第３マイクロレンズ同士（第２凹部同士）が互いに接続されていてもよいので、第３レンズ層が第３マイクロレンズ毎に分断される場合と比べて、第３マイクロレンズのレンズ径を大きくすることが可能となる。これにより、電気光学層を透過した光のより多くが第３マイクロレンズに入射するので、電気光学装置から射出される光の広がりを抑えることができる。そして、第３レンズ層が第３マイクロレンズ毎に分断される場合と比べて、より多くの光が第３マイクロレンズに入射することで、第３レンズ層の屈折率を小さくすることが可能になる。これらの結果、光の利用効率の向上とコントラストの向上とを図ることができる。

第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図。 第１の実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。 第１の実施形態に係る第３マイクロレンズの概略平面図。 図４に示す第３マイクロレンズの概略断面図。 第１の実施形態に係る第３マイクロレンズの概略平面図。 図６に示す第３マイクロレンズの概略断面図。 第３レンズ層の屈折率と光の透過率との関係を示すグラフ。 第３レンズ層の屈折率と透過率の比との関係を示すグラフ。 マザー基板の概略平面図。 素子基板の製造方法を示す概略断面図。 素子基板の製造方法を示す概略断面図。 素子基板の製造方法を示す概略断面図。 素子基板の製造方法を示す概略断面図。 素子基板の製造方法を示す概略断面図。 素子基板の製造方法を示す概略断面図。 素子基板の製造方法を示す概略断面図。 素子基板の製造方法を示す概略断面図。 素子基板の製造方法を示す概略断面図。 素子基板の製造方法を示す概略断面図。 対向基板の製造方法を示す概略断面図。 対向基板の製造方法を示す概略断面図。 対向基板の製造方法を示す概略断面図。 対向基板の製造方法を示す概略断面図。 対向基板の製造方法を示す概略断面図。 対向基板の製造方法を示す概略断面図。 対向基板の製造方法を示す概略断面図。 対向基板の製造方法を示す概略断面図。 対向基板の製造方法を示す概略断面図。 対向基板の製造方法を示す概略断面図。 第２の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。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、縮小、あるいは誇張して表示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。

（第１の実施形態）
＜電気光学装置＞
第１の実施形態では、電気光学装置として、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、例えば、後述する投写型表示装置（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。

まず、第１の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置について、図１、図２、および図３を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図である。図２は、第１の実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図３は、第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。詳しくは、図３は、図１のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。

図１および図３に示すように、本実施形態に係る液晶装置１は、第２基板としての素子基板１０と、素子基板１０に対向配置された第１基板としての対向基板３０と、シール材４２と、電気光学層としての液晶層４０とを備えている。図１に示すように、素子基板１０は対向基板３０よりも大きく、両基板は、対向基板３０の縁部に沿って枠状に配置されたシール材４２を介して接合されている。

液晶層４０は、素子基板１０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１０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。

枠状に配置されたシール材４２の内側には、素子基板１０に設けられた遮光層２２，２６と、対向基板３０に設けられた遮光層３８，３９とが配置されている。遮光層２２，２６，３８，３９は、枠状の周縁部を有し、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などで形成されている。枠状の遮光層２２，２６，３８，３９の内側は、複数の画素Ｐが配列された表示領域Ｅとなっている。画素Ｐは、略多角形の平面形状を有している。画素Ｐは、例えば、略矩形状を有し、マトリックス状に配列されている。

表示領域Ｅは、液晶装置１において、実質的に表示に寄与する領域である。素子基板１０に設けられた遮光層２２，２６は、表示領域Ｅにおいて、複数の画素Ｐの開口領域を平面的に区画するように、例えば格子状に設けられている。なお、液晶装置１は、表示領域Ｅの周囲を囲むように設けられた、実質的に表示に寄与しないダミー領域を備えていてもよい。

素子基板１０の第１辺に沿って形成されたシール材４２の表示領域Ｅと反対側には、第１辺に沿ってデータ線駆動回路５１および複数の外部接続端子５４が設けられている。また、その第１辺に対向する他の第２辺に沿ったシール材４２の表示領域Ｅ側には、検査回路５３が設けられている。さらに、これらの２辺と直交し互いに対向する他の２辺に沿ったシール材４２の内側には、走査線駆動回路５２が設けられている。

検査回路５３が設けられた第２辺のシール材４２の表示領域Ｅ側には、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。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、複数の外部接続端子５４に接続されている。また、対向基板３０の角部には、素子基板１０と対向基板３０との間で電気的導通をとるための上下導通部５６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と表示領域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。

以下の説明では、データ線駆動回路５１が設けられた第１辺に沿った方向をＸ方向とし、この第１辺と直交し互いに対向する他の２辺に沿った方向をＹ方向とする。Ｘ方向は、図１のＡ−Ａ’線に沿った方向である。遮光層２２，２６は、Ｘ方向とＹ方向とに沿った格子状に設けられている。画素Ｐの開口領域は、遮光層２２，２６によって格子状に区画され、Ｘ方向とＹ方向とに沿ったマトリックス状に配列されている。

また、Ｘ方向およびＹ方向と直交し図１における手前に向かう方向をＺ方向とする。なお、本明細書では、液晶装置１の対向基板３０側表面の法線方向（Ｚ方向）から見ることを「平面視」という。

図２に示すように、表示領域Ｅには、走査線２とデータ線３とが互いに交差するように形成され、走査線２とデータ線３との交差に対応して画素Ｐが設けられている。画素Ｐのそれぞれには、画素電極２８と、スイッチング素子としてのＴＦＴ２４とが設けられている。

ＴＦＴ２４のソース電極（図示しない）は、データ線駆動回路５１から延在するデータ線３に電気的に接続されている。データ線３には、データ線駆動回路５１（図１参照）から画像信号（データ信号）Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎが線順次で供給される。ＴＦＴ２４のゲート電極（図示しない）は、走査線駆動回路５２から延在する走査線２の一部である。走査線２には、走査線駆動回路５２から走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍが線順次で供給される。ＴＦＴ２４のドレイン電極（図示しない）は、画素電極２８に電気的に接続されている。

画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎは、ＴＦＴ２４を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線３を介して画素電極２８に所定のタイミングで書き込まれる。このようにして画素電極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は、対向基板３０に設けられた共通電極４４（図３参照）との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。

なお、保持された画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎがリークするのを防止するため、走査線２に沿って形成された容量線４と画素電極２８との間に蓄積容量５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Ｐの液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶の配向状態が変化する。これにより、液晶層４０（図３参照）に入射した光が変調されて階調表示が可能となる。

液晶層４０を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、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１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。

図３に示すように、液晶装置１は、素子基板１０と、対向基板３０と、素子基板１０と対向基板３０との間に挟持された液晶層４０と、を有している。液晶装置１では、光（図３に矢印で示すＬ１，Ｌ２，Ｌ３）は、対向基板３０側から入射し、液晶層４０を透過して、素子基板１０側から射出される。

対向基板３０は、第１基材としての基板３１と、第１レンズ層としてのレンズ層３３と、遮光層３８と、中間層３４と、遮光層３９と、第２レンズ層としてのレンズ層３５と、透光層３７と、保護層４３と、共通電極４４と、配向膜４５とを備えている。レンズ層３３は、第１マイクロレンズとしてのマイクロレンズＭＬ１を有している。レンズ層３５は、第２マイクロレンズとしてのマイクロレンズＭＬ２を有している。したがって、対向基板３０は、マイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２との２段のマイクロレンズを備えている。

基板３１は、例えば、ガラスや石英などの光透過性を有する無機材料からなる。基板３１の液晶層４０側の一方面を、面３１ａとする。基板３１は、面３１ａに形成された複数の凹部３２を有している。各凹部３２は、画素Ｐ毎に設けられている。凹部３２の断面形状は、例えば、半円や半楕円などの曲面となっている。凹部３２は、マイクロレンズＭＬ１のレンズ面を構成する。

レンズ層３３は、凹部３２を埋めて基板３１の面３１ａを覆うように、凹部３２の深さよりも厚く形成されている。レンズ層３３は、光透過性を有し、基板３１とは異なる屈折率を有する材料からなる。本実施形態では、レンズ層３３は、基板３１よりも屈折率が大きい無機材料からなる。レンズ層３３の屈折率は、１．５５以上１．７０以下であることが好ましい。このような無機材料としては、例えばＳｉＯＮなどが挙げられる。

レンズ層３３を形成する材料で凹部３２を埋め込むことにより、マイクロレンズＭＬ１が構成される。すなわち、レンズ層３３のうち、凹部３２を埋めて基板３１側（光が入射する側）に突出する凸状の部分がマイクロレンズＭＬ１である。各マイクロレンズＭＬ１は、画素Ｐ毎に配置されている。レンズ層３３の表面は、基板３１の面３１ａに略平行で平坦な面となっている。なお、マイクロレンズＭＬ１に入射する入射光は、マイクロレンズＭＬ１の中心（曲面の焦点）へ向けて集光される。

遮光層３８は、レンズ層３３上に設けられている。遮光層３８は、マイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２が配置された表示領域Ｅ（図１参照）の周囲を囲むように設けられている。遮光層３８は、例えば、金属や金属化合物などで形成される。遮光層３８は、表示領域Ｅ内に、素子基板１０の遮光層２２および遮光層２６に平面視で重なるように設けられていてもよい。この場合、遮光層３８は、格子状、島状、またはストライプ状などに形成されていてもよいが、平面視で遮光層２２および遮光層２６よりも狭い範囲に配置されていることが好ましい。

中間層３４は、レンズ層３３と遮光層３８とを覆うように形成されている。中間層３４は、光透過性を有し、例えば、レンズ層３５とほぼ同じ光屈折率を有する無機材料からなる。このような無機材料としては、例えばＳｉＯＮなどが挙げられる。中間層３４は、マイクロレンズＭＬ１からマイクロレンズＭＬ２までの距離を所望の値に合わせる機能を有する。中間層３４の層厚は、光の波長に応じたマイクロレンズＭＬ１の焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。

遮光層３９は、中間層３４上に、遮光層３８と平面視で重なるように設けられている。遮光層３９は、遮光層３８と同じ材料で形成されている。

レンズ層３５は、中間層３４と遮光層３９との上に形成されている。レンズ層３５は、例えば、レンズ層３３と同様の材料で形成されている。レンズ層３５の屈折率は、レンズ層３３の屈折率と同様に、１．５５以上１．７０以下であることが好ましい。また、レンズ層３５の屈折率は、レンズ層３３の屈折率よりも大きいことが好ましい。

レンズ層３５は、液晶層４０側（マイクロレンズＭＬ１とは反対側）に突出する複数の凸部３６を有している。凸部３６は、マイクロレンズＭＬ２のレンズ面を構成する。すなわち、レンズ層３５のうち凸部３６がマイクロレンズＭＬ２である。各凸部３６は、画素Ｐ毎に設けられ、各凹部３２と平面視で重なるように配置されている。したがって、マイクロレンズＭＬ２はマイクロレンズＭＬ１と平面視で重なるように配置されている。凸部３６の断面形状は、半円や半楕円などの曲面となっている。

透光層３７は、凸部３６同士の間や凸部３６の周囲を埋めてレンズ層３５を覆うように、凸部３６の高さよりも厚く形成されている。透光層３７は、光透過性を有し、例えば、レンズ層３５よりも低い屈折率を有する無機材料からなる。このような無機材料としては、例えばＳｉＯ₂などが挙げられる。透光層３７で凸部３６を覆うことにより、液晶層４０側に突出する凸形状のマイクロレンズＭＬ２が構成される。各マイクロレンズＭＬ２は、画素Ｐ毎に配置されている。

透光層３７は、レンズ層３５の表面の凹凸を平坦化するとともに、マイクロレンズＭＬ２から遮光層２６までの距離を所望の値に合わせる機能を有する。透光層３７の層厚は、光の波長に応じたマイクロレンズＭＬ２の焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。

透光層３７を覆うように、保護層４３が設けられている。共通電極４４は、保護層４３を覆うように設けられている。共通電極４４は、複数の画素Ｐに跨って形成されている。共通電極４４は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜からなる。配向膜４５は、共通電極４４を覆うように設けられている。

素子基板１０は、第２基材としての基板１１と、第３レンズ層としてのレンズ層１４と、透光層２１と、遮光層２２と、絶縁層２３と、ＴＦＴ２４と、絶縁層２５と、遮光層２６と、絶縁層２７と、画素電極２８と、配向膜２９とを備えている。レンズ層１４は、第３マイクロレンズとしてのマイクロレンズＭＬ３を有している。すなわち、素子基板１０は、マイクロレンズＭＬ３を備えている。したがって、液晶装置１は、マイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２とマイクロレンズＭＬ３との３段のマイクロレンズを備えている。

素子基板１０は、そのＸ−Ｙ平面領域として、第１領域１０ａと第２領域１０ｂとを有している。第１領域１０ａは、画素Ｐが配置された表示領域Ｅ（図１参照）を含む領域である。第２領域１０ｂは、第１領域１０ａの外側の領域である。

基板１１は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料からなる。基板１１の液晶層４０側の一方面を、面１１ａとする。基板１１は、面１１ａにおける第１領域１０ａに形成された第１凹部としての凹部１２を有している。凹部１２の底部１２ａには、複数の第２凹部としての凹部１３が設けられている。各凹部１３は、画素Ｐ毎に設けられている。凹部１３の断面形状は、例えば、半円や半楕円などの曲面となっている。凹部１３は、マイクロレンズＭＬ３のレンズ面を構成する。

レンズ層１４は、基板１１上の第１領域１０ａに、凹部１２と凹部１３とを埋めるように形成されている。レンズ層１４は、光透過性を有し、基板１１とは異なる屈折率を有する無機材料からなる。本実施形態では、レンズ層１４の屈折率は、基板１１の屈折率よりも大きく、かつ、レンズ層３３およびレンズ層３５の屈折率よりも小さい。レンズ層１４の屈折率は、１．５１以上１．６０以下であることが好ましい。このような無機材料としては、例えばＳｉＯＮなどが挙げられる。

レンズ層１４を形成する材料で凹部１３を埋め込むことにより、マイクロレンズＭＬ３が構成される。すなわち、レンズ層１４のうち凹部１３を埋めて基板１１側（光が射出される側）に突出する凸状の部分がマイクロレンズＭＬ３である。各マイクロレンズＭＬ３は、画素Ｐ毎に配置されている。マイクロレンズＭＬ３は、マイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２と平面視で重なるように配置されている。

レンズ層１４の表面１４ａは、第２領域１０ｂにおける基板１１の面１１ａと連続した平面を構成している。すなわち、レンズ層１４は、第１領域１０ａに配置されており、第２領域１０ｂには配置されていない。このように、素子基板１０においてレンズ層１４が第１領域１０ａのみに配置される構成は、ＴＦＴ２４を形成するための半導体プロセスなどの熱処理を行う工程においてレンズ層１４のクラックや反りが生じることを抑制するためである。この点については、後述する電気光学装置の製造方法において説明する。

透光層２１は、基板１１の面１１ａとレンズ層１４の表面１４ａとを覆うように形成されている。透光層２１は、光透過性を有し、例えば、基板１１とほぼ同じ光屈折率を有する、例えばＳｉＯ₂などの無機材料からなる。透光層２１は、レンズ層１４を保護するとともに、マイクロレンズＭＬ２からマイクロレンズＭＬ３までの距離を所望の値に合わせる機能を有する。透光層２１の層厚は、光の波長に応じたマイクロレンズＭＬ２の焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。

遮光層２２は、透光層２１上に設けられている。遮光層２２は、上層の遮光層２６に平面視で重なるように格子状に形成されている。遮光層２２および遮光層２６は、例えば、金属や金属化合物などで形成される。遮光層２２および遮光層２６は、素子基板１０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。遮光層２２は、ＴＦＴ２４の少なくともチャネル領域と平面視で重なっている。

遮光層２２により基板１１側からのＴＦＴ２４への光の入射が抑制され、遮光層２６により液晶層４０側からのＴＦＴ２４への光の入射が抑制されるので、ＴＦＴ２４における光リーク電流の増大や光による誤動作を抑えることができる。遮光層２２と遮光層２６とで遮光部Ｓが構成される。遮光層２２に囲まれた領域（開口部２２ａ内）、および、遮光層２６に囲まれた領域（開口部２６ａ内）は、平面視で互いに重なっており、画素Ｐの領域のうち光が透過する開口部Ｔとなる。

絶縁層２３は、透光層２１と遮光層２２とを覆うように設けられている。絶縁層２３は、例えば、ＳｉＯ₂などの無機材料からなる。

ＴＦＴ２４は、絶縁層２３上に設けられており、遮光層２２および遮光層２６と平面視で重なる領域に配置されている。ＴＦＴ２４は、画素電極２８を駆動するスイッチング素子である。ＴＦＴ２４は、図示しない半導体層、ゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極で構成されている。半導体層には、ソース領域、チャネル領域、およびドレイン領域が形成されている。チャネル領域とソース領域、又は、チャネル領域とドレイン領域との界面にはＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域が形成されていてもよい。

ゲート電極は、素子基板１０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絶縁層２５の一部（ゲート絶縁膜）を介して形成されている。図示を省略するが、ゲート電極は、下層側に配置された走査線にコンタクトホールを介して電気的に接続されており、走査信号が印加されることによってＴＦＴ２４をオン／オフ制御している。

絶縁層２５は、絶縁層２３とＴＦＴ２４とを覆うように設けられている。絶縁層２５は、例えば、ＳｉＯ₂などの無機材料からなる。絶縁層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。絶縁層２５により、ＴＦＴ２４によって生じる表面の凹凸が緩和される。絶縁層２５上には、遮光層２６が設けられている。そして、絶縁層２５と遮光層２６とを覆うように、無機材料からなる絶縁層２７が設けられている。

画素電極２８は、絶縁層２７上に、画素Ｐ毎に設けられている。画素電極２８は、遮光層２２の開口部２２ａおよび遮光層２６の開口部２６ａに平面視で重なる領域に配置されている。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る。配向膜２９は、画素電極２８を覆うように設けられている。液晶層４０は、素子基板１０側の配向膜２９と対向基板３０側の配向膜４５との間に封入されている。

なお、図示を省略するが、平面視で遮光層２２および遮光層２６に重なる領域には、ＴＦＴ２４に電気信号を供給するための電極、配線、中継電極や、蓄積容量５（図２参照）を構成する容量電極などが設けられている。遮光層２２や遮光層２６がこれらの電極、配線、中継電極、容量電極などを含む構成であってもよい。

本実施形態に係る液晶装置１では、光源などから発せられた光は、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２を備える対向基板３０（基板３１）側から入射し、マイクロレンズＭＬ３を備える素子基板１０（基板１１）側から射出される。液晶装置１が、プロジェクターの液晶ライトバルブとして用いられる場合、液晶装置１に入射する光は、対向基板３０（基板３１）の表面の法線方向に沿った平行光が多くなる。

なお、以下では、対向基板３０（基板３１）の表面の法線方向を単に「法線方向」という。「法線方向」は、図３のＺ方向に沿った方向であり、素子基板１０（基板１１）の法線方向と略同一の方向である。

液晶装置１に入射する光のうち、法線方向に沿って１段目のマイクロレンズＭＬ１の中心に入射した光Ｌ１は、直進して２段目のマイクロレンズＭＬ２の中心に入射し、そのまま直進して液晶層４０を透過する。そして、光Ｌ１は、画素Ｐの開口部Ｔ内を透過して３段目のマイクロレンズＭＬ３の中心に入射し、そのまま直進して素子基板１０側から射出される。

マイクロレンズＭＬ１の端部付近に法線方向に沿って入射した光Ｌ２は、仮にそのまま直進した場合、破線で示すように遮光層２６で遮光されてしまうが、マイクロレンズＭＬ１の屈折力（基板３１とレンズ層３３との間の屈折率の差）により、マイクロレンズＭＬ１の中心側へ屈折してマイクロレンズＭＬ２に入射する。そして、マイクロレンズＭＬ２に入射した光Ｌ２は、マイクロレンズＭＬ２の屈折力（レンズ層３５と透光層３７との間の屈折率の差）により、マイクロレンズＭＬ２の中心側へさらに屈折し、法線方向に対して斜めに進んで開口部Ｔ内を透過する。

マイクロレンズＭＬ２で屈折し法線方向に対して斜めにマイクロレンズＭＬ３に入射する光Ｌ２は、仮にそのまま直進した場合、破線で示すようにマイクロレンズＭＬ３の中心に対して外側に向かい、画素Ｐの領域の外側へ広がる光となってしまう。しかしながら、マイクロレンズＭＬ３の屈折力（基板１１とレンズ層１４との間の屈折率の差）により、マイクロレンズＭＬ３に入射した光Ｌ２は、マイクロレンズＭＬ３の中心側へ曲げ戻されて、素子基板１０側から射出される。

液晶装置１に入射する光の中には、光Ｌ３のように、法線方向に対して斜めに入射する光も存在する。マイクロレンズＭＬ１の端部付近に法線方向に対して斜めに、かつ、マイクロレンズＭＬ１の中心に対して外側に向かって入射した光Ｌ３は、仮にそのまま直進した場合、破線で示すように隣の画素Ｐ側に向かってしまうが、マイクロレンズＭＬ１の屈折力によりマイクロレンズＭＬ１の中心側へ屈折してマイクロレンズＭＬ２に入射する。

マイクロレンズＭＬ２に入射した光Ｌ３は、仮にそのまま直進した場合、破線で示すように遮光層２６で遮光されてしまうが、マイクロレンズＭＬ２の屈折力により、マイクロレンズＭＬ２の中心側へ屈折して開口部Ｔ内を透過してマイクロレンズＭＬ３に入射し、素子基板１０側から射出される。

このように、液晶装置１では、そのまま直進した場合に遮光層２６で遮光されてしまう光Ｌ２，Ｌ３を、２段のマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２で集光することにより、開口部Ｔ内を透過させることができる。そして、そのまま直進した場合に画素Ｐの領域の外側へ向かってしまう光Ｌ３を、マイクロレンズＭＬ３で内側へ曲げ戻すことにより、素子基板１０側から射出される光の広がりを抑えることができる。

また、本実施形態では、マイクロレンズＭＬ１で集光してマイクロレンズＭＬ２に入射する光を多くし、さらにマイクロレンズＭＬ２で集光して開口部Ｔ内を透過させるようにすることが望ましい。マイクロレンズＭＬ１の屈折率が大き過ぎると、マイクロレンズＭＬ１により光がマイクロレンズＭＬ２の中央部に集中してしまい、画素Ｐの領域内の明るさが不均一になってしまう。したがって、マイクロレンズＭＬ１（レンズ層３３）の屈折率は、マイクロレンズＭＬ２（レンズ層３５）の屈折率よりも小さいことが好ましい。

一方、マイクロレンズＭＬ３は、マイクロレンズＭＬ２で集光され開口部Ｔ内を透過して画素Ｐの領域の外側へ向かう光を曲げ戻す役割を有する。しかしながら、マイクロレンズＭＬ３による光の曲げ角度が大き過ぎると、かえって斜め光が増えてしまうおそれがある。そのため、マイクロレンズＭＬ３（レンズ層１４）の屈折率は、マイクロレンズＭＬ１（レンズ層３３）およびマイクロレンズＭＬ２（レンズ層３５）の屈折率よりも小さいことが好ましい。

液晶装置１に入射する光のうち、遮光部Ｓ（遮光層２６）で遮光されて開口部Ｔを透過しない光は、利用されない光となる。また、液晶装置１から射出される光の広がりが大きいと、プロジェクターの投写レンズの有効投写領域以外の領域に照射される光が多くなるので、プロジェクターにおける光の利用効率やコントラストの低下を招いてしまう。液晶装置１の構成によれば、対向基板３０側から入射する光をマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２で開口部Ｔ内に集光するので、遮光部Ｓに遮光されずに透過する光の量を多くできる。そして、マイクロレンズＭＬ３で光の広がりを抑えて素子基板１０側から射出するので、プロジェクターにおける光の利用効率とコントラストとを向上できる。

＜第３マイクロレンズの構成＞
次に、第３マイクロレンズとしてのマイクロレンズＭＬ３の構成について、図４、図５、図６、および図７を参照して説明する。図４および図６は、第１の実施形態に係る第３マイクロレンズの概略平面図である。図５は、図４に示す第３マイクロレンズの概略断面図である。図７は、図６に示す第３マイクロレンズの概略断面図である。なお、図５および図７には、マイクロレンズＭＬ３のＸ−Ｚ断面を示すが、マイクロレンズＭＬ３のＹ−Ｚ断面も同様の断面となる。

図４には、素子基板１０における１つの画素Ｐを示している。図４に示すように、画素Ｐは、略矩形の平面形状を有している。このような形状を有する複数の画素Ｐは、Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う画素Ｐ同士が互いに接するように配列されている。画素Ｐの周縁部には、画素Ｐの外周に沿って遮光部Ｓ（遮光層２２，２６）が配置されている。遮光部Ｓは、Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う画素Ｐ同士の境界に沿うように配置されている。画素Ｐにおいて、遮光部Ｓの内側が、光が透過する開口部Ｔとなっている。

画素Ｐの対角線の長さをＤとし、画素ＰのＸ方向の１辺の長さをＧとする。Ｘ方向における画素Ｐの配置ピッチはＧとなる。画素Ｐの平面形状が正方形であるとすると、画素ＰのＹ方向の１辺の長さ（配置ピッチ）もＧであり、画素Ｐの対角線の長さＤは、配置ピッチＧの√２倍である。例えば、画素Ｐの配置ピッチＧが１０μｍであれば、画素Ｐの対角線の長さＤは１４μｍ程度となる。

素子基板１０が備えるマイクロレンズＭＬ３のレンズ形状を構成する凹部１３は、仮想的には２点鎖線で示す略円形の平面形状を有している。このマイクロレンズＭＬ３（凹部１３）の仮想的な外形は、画素Ｐの内接円よりも大きい。すなわち、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径（凹部１３の直径）Φは、画素Ｐの配置ピッチＧよりも大きい。換言すれば、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φは、画素Ｐの対角線の長さＤの７１％（１／√２）よりも大きい。

図４には、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φが画素Ｐの配置ピッチＧよりも大きく、かつ、対角線の長さＤよりも小さい例を示している。図４に示す例では、マイクロレンズＭＬ３（凹部１３）の外周端部１３ｂは、画素Ｐの対角線方向においては画素Ｐ内に配置されているが、Ｘ方向およびＹ方向においては画素Ｐ内に配置されていない。すなわち、画素Ｐの対角線方向において隣り合うマイクロレンズＭＬ３（凹部１３）同士は互いに離間されているが、Ｘ方向およびＹ方向において隣り合うマイクロレンズＭＬ３（凹部１３）同士は互いに接続されている。換言すれば、マイクロレンズＭＬ３の少なくとも一部は、隣り合うマイクロレンズＭＬ３と接している。

画素Ｐの対角線方向において隣り合うマイクロレンズＭＬ３同士が互いに離間されているので、画素Ｐの４隅に、マイクロレンズＭＬ３と平面視で重ならない領域Ｐａが存在する。この領域Ｐａには、レンズ層１４は配置されているが、レンズ面となる凹部１３は配置されていない。そのため、領域Ｐａにおいて開口部Ｔに入射する光は、マイクロレンズＭＬ３に入射せず、そのまま素子基板１０から射出される。

ここで、図示を省略するが、マイクロレンズＭＬ３の外形が画素Ｐの内接円よりも小さい場合、すなわち、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φが画素Ｐの配置ピッチＧよりも小さい（レンズ径Φが画素Ｐの対角線の長さＤの７１％よりも小さい）場合を考える。このような場合は、Ｘ方向およびＹ方向においても隣り合うマイクロレンズＭＬ３同士が互いに離間されるため、マイクロレンズＭＬ３と平面視で重ならない領域Ｐａが画素Ｐの４隅だけでなく全周に亘って存在することになる。

その結果、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２で集光された斜め光のうち、マイクロレンズＭＬ３に入射せず集光されない（曲げ戻されない）光が多くなるため、液晶装置１から射出される光の広がりが大きくなって、プロジェクターにおける光の利用効率やコントラストの低下を招くこととなる。したがって、画素Ｐの領域における領域Ｐａは、できるだけ小さいことが望ましい。

図５に、図４に示すマイクロレンズＭＬ３のＸ−Ｚ断面を示す。図５に示すように、マイクロレンズＭＬ３の断面形状は半円や半楕円などの曲面である。そのため、マイクロレンズＭＬ３のレンズ面（凹部１３）と、基板１１（図３参照）の面１１ａと連続した平面であるレンズ層１４の表面１４ａとがなす角度は、マイクロレンズＭＬ３の中心から仮想的な外周端部１３ｂに向かうほど大きくなる。

したがって、法線方向に沿ってマイクロレンズＭＬ３に入射する光のうち、マイクロレンズＭＬ３の外周端部１３ｂ側に入射する光ほど、レンズ面に対する入射角が大きくなるので屈折角（光の曲げ角度）も大きくなる。すなわち、マイクロレンズＭＬ３のうち、外周端部１３ｂ寄りの部分が入射光をマイクロレンズＭＬ３の中心側へ曲げて集光するために有効な部分である。

しかしながら、外周端部１３ｂにおいては、レンズ面と表面１４ａとがなす角度が直角に近くなるため、入射する光の曲げ角度が大きくなって斜め光が生じ易く、反射光も生じ易くなる。レンズ面で反射された反射光は、迷光の原因となる。そのため、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φが画素Ｐの配置ピッチＧよりも小さい場合は、マイクロレンズＭＬ３の外周端部１３ｂが全周に亘って画素Ｐの領域内に配置されるので、斜め光や迷光の原因となる反射光が生じ易くなる。

本実施形態では、マイクロレンズＭＬ３の外形を画素Ｐの内接円よりも大きくすることで、すなわち、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φを画素Ｐの対角線の長さＤの７１％よりも大きくすることで、各画素ＰにおけるマイクロレンズＭＬ３が配置されない領域Ｐａの面積を小さくできる。これにより、マイクロレンズＭＬ３に入射して集光される（曲げ戻される）光の量を多くできるので、光の利用効率やコントラストを向上できる。そして、このことは、マイクロレンズＭＬ３の集光力が大きくなることを意味するので、レンズ層１４の屈折率を小さくすることが可能となる。

また、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φを画素Ｐの対角線の長さＤの７１％よりも大きくすることで、斜め光が生じ易く反射光も生じ易くなる外周端部１３ｂが、画素Ｐの４隅には配置されるが（図４参照）、Ｘ方向およびＹ方向においては配置されなくなる。これにより、斜め光や、迷光の原因となる反射光を少なくすることができる。

本実施形態では、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径（凹部１３の直径）Φは、画素Ｐの対角線の長さＤの８５％以上１１０％以下であることが好ましく、画素Ｐの対角線の長さＤの９０％以上１００％以下であることがより好ましい。

マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φを画素Ｐの対角線の長さＤの８５％以上とすることで、画素Ｐの領域における領域Ｐａを小さくしてマイクロレンズＭＬ３に入射する光を多くできる。また、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φを画素Ｐの対角線の長さＤの９０％以上とすることで、領域Ｐａをより小さくしてマイクロレンズＭＬ３に入射する光をより多くできる。

図６には、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φが画素Ｐの対角線の長さＤよりも大きい例を示している。図６に示すように、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φが画素Ｐの対角線の長さＤの１００％を超えると、Ｘ方向およびＹ方向だけでなく対角線方向においても隣り合うマイクロレンズＭＬ３同士が互いに離間される。そのため、マイクロレンズＭＬ３と平面視で重ならない領域Ｐａが無くなるので、開口部Ｔを透過する光はマイクロレンズＭＬ３に入射する。また、画素Ｐの領域内にマイクロレンズＭＬ３の外周端部１３ｂが配置されなくなるので、斜め光や反射光が少なくなる。

しかしながら、画素Ｐに対してマイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φが大き過ぎると、マイクロレンズＭＬ３の集光力が低下することとなる。以下に、この理由を説明する。

上述したように、法線方向に沿ってマイクロレンズＭＬ３に入射する光のうち、マイクロレンズＭＬ３の外周端部１３ｂ側に入射する光ほど、屈折角（光の曲げ角度）が大きくなる。図７に示すようにマイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φがさらに大きくなると、図５に示す場合と比べて、Ｘ方向におけるマイクロレンズＭＬ３の仮想的な外周端部１３ｂは画素Ｐに対してさらに外側に位置することとなる。そのため、図５に示す場合と比べて、Ｘ方向におけるマイクロレンズＭＬ３の実際の外周端部１３ａにおいてレンズ面と表面１４ａとがなす角度がより小さくなるので、外周端部１３ａ付近に入射する光の屈折角はより小さくなる。

マイクロレンズＭＬ３の外周端部１３ａ付近に入射する光の屈折角が小さくなることは、図３に示す光Ｌ２のように法線方向に対して斜めに入射する光をマイクロレンズＭＬ３の中心側へ曲げ戻す力が弱くなることを意味する。すなわち、画素Ｐに対してマイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φが大きくなり過ぎると、マイクロレンズＭＬ３のうち入射光をマイクロレンズＭＬ３の中心側へ曲げて集光するために有効な外周端部１３ｂ寄りの部分が小さくなるので、液晶装置１から射出される光の広がりを抑える効果が低減されてしまう。

したがって、画素Ｐにおける領域Ｐａを小さくしてマイクロレンズＭＬ３に入射する光を多くしつつ、射出される光の広がりを抑える力を保持するためには、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φを画素Ｐの対角線の長さＤの８５％以上１１０％以下とすることが好ましく、画素Ｐの対角線の長さＤの９０％以上１００％以下とすることがより好ましい。

次に、マイクロレンズＭＬ３を構成するレンズ層１４の屈折率について、図８および図９を参照して説明する。図８は、第３レンズ層の屈折率と光の透過率との関係を示すグラフである。図９は、第３レンズ層の屈折率と透過率の比との関係を示すグラフである。

図８は、液晶装置１を適用したプロジェクターにおいて、マイクロレンズＭＬ１を構成するレンズ層３３の屈折率とマイクロレンズＭＬ２を構成するレンズ層３５の屈折率とを固定し、レンズ層１４の屈折率を異ならせた場合の、投写レンズを透過する光の透過率の違いを示している。

図８において、横軸は、投写レンズの有効口径（ｍｍ）である。縦軸は、投写レンズを透過した光の透過率（％）である。入射レンズの有効口径は１８ｍｍとしている。図８では、マイクロレンズＭＬ３を構成するレンズ層１４の屈折率を、１．４６、１．５５、１．５８、１．６１の４段階で異ならせている。なお、屈折率１．４６は、材料が石英である場合の基板１１の屈折率と同じである。したがって、レンズ層１４の屈折率が１．４６の場合は、素子基板１０がマイクロレンズＭＬ３を備えていないことと同意である。

焦点距離が同じであれば、投写レンズの有効口径が大きくなるほど、入射する光の量が多くなるため、光の透過率が高くなり、投写される画像は明るくなる。しかしながら、投写レンズの有効口径が大きくなると、入射する斜め光（外側へ広がる光）が増えることにより、コントラストの低下が生じ易くなる。また、投写レンズの有効口径が大きくなるほど、投写レンズのＦ値は小さくなり、投写レンズのコストが上昇する。本実施形態では、投写レンズの有効口径が小さい範囲（例えば、１８ｍｍ以下）において、光の透過率が大きくなる（画像が明るくなる）ように、レンズ層１４の屈折率を設定することが望ましい。

図８に示すように、レンズ層１４の屈折率が１．５５の場合の透過率は、投写レンズの有効口径が２２ｍｍよりも小さい範囲において、屈折率が１．４６の場合の透過率よりも高い。レンズ層１４の屈折率が１．５８の場合の透過率は、投写レンズの有効口径が１６ｍｍよりも小さい範囲において、屈折率が１．４６の場合の透過率よりも高い。一方、レンズ層１４の屈折率が１．６１の場合の透過率は、投写レンズの有効口径の範囲にかかわらず、屈折率が１．４６の場合の透過率よりも低い。

図９は、図８の結果を、レンズ層１４の屈折率が１．４６の場合の透過率に対する相対比率で表したグラフである。図９に示すように、レンズ層１４の屈折率を１．４６よりも大きくして１．５５とすると、光の透過率は、屈折率が１．４６の場合と比べて１５％程度向上する。レンズ層１４の屈折率を１．５５よりも大きくして１．５８とすると、光の透過率は、屈折率が１．４６の場合と比べて５％程度向上するが、屈折率が１．５５の場合よりも低下する。そして、屈折率が１．６１まで大きくなると、光の透過率は、屈折率が１．４６の場合よりも低下する。上述の結果より、マイクロレンズＭＬ３を構成するレンズ層１４の屈折率は、１．５１以上１．６０以下の範囲内に設定することが好ましい。

＜電気光学装置の製造方法＞
次に、第１の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置１の製造方法を説明する。まず、図１０から図２０を参照して素子基板１０の製造方法を説明する。図１０は、マザー基板の概略平面図である。図１１から図２０は、素子基板の製造方法を示す概略断面図である。なお、図１１から図２０の各図は、図３のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図に相当する。

図１０に示すように、素子基板１０の製造工程では、素子基板１０を複数枚取りできる大型のマザー基板６０の状態で加工が行われる。そして、最終的にそのマザー基板６０からＸ方向に沿ったスクライブラインＳＬ１とＹ方向に沿ったスクライブラインＳＬ２とに沿って切り出して個片化することにより、複数の素子基板１０が得られる。したがって、以下に説明する各工程では個片化する前のマザー基板６０の状態で加工が行われるが、ここでは個々の素子基板１０に対する加工内容を説明する。

まず、図１１に示すように、石英などからなる光透過性を有する基板１１（マザー基板６０）の表面１１ｂに、第１領域１０ａと第２領域１０ｂとに亘って、マスク層７０を形成する。マスク層７０としては、特に限定されないが、例えば、Ｗ（タングステン）やＷＳｉ（タングステンシリサイド）などの金属材料からなるハードマスクを用いることができる。そして、マスク層７０をパターニングして、マスク層７０における第１領域１０ａに開口部７０ａを形成する。これにより、開口部７０ａ内（第１領域１０ａ）に基板１１の表面１１ｂが露出する。図１１には、開口部７０ａを形成した状態を示している。

続いて、マスク層７０の開口部７０ａを介して、基板１１に、例えばウエットエッチングなどの等方性エッチングを施す。これにより、図１２に示すように、開口部７０ａを介して基板１１がエッチングされ、第１領域１０ａに、底部１２ａを有する凹部１２が形成される。エッチング終了後、マスク層７０を除去する。図１２には、マスク層７０を除去した状態を示している。このとき、図１０に示すマザー基板６０の状態では、素子基板１０の単位毎の第１領域１０ａに凹部１２が独立して形成される。

続いて、図１３に示すように、基板１１の第１領域１０ａと第２領域１０ｂとに亘って、マスク層７２を形成する。マスク層７２は、基板１１の表面１１ｂと凹部１２全体とを覆うように形成される。そして、マスク層７２をパターニングして、マスク層７２における凹部１２の底部１２ａを覆う領域内に複数の開口部７２ａを形成する。各開口部７２ａの平面的な中心の位置が、形成される凹部１３における中心となる。

続いて、マスク層７２の開口部７２ａを介して、基板１１に等方性エッチングを施す。これにより、図１４に示すように、開口部７２ａを介して基板１１がエッチングされ、凹部１２の底部１２ａに複数の凹部１３が形成される。エッチング終了後、マスク層７２を除去する。図１４には、マスク層７２を除去した状態を示している。なお、本工程では、Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う凹部１３同士が互いに接続されるまで等方性エッチングを実行する。

続いて、図１５に示すように、基板１１の表面１１ｂ側を覆い凹部１２と凹部１３とを埋め込むように、光透過性を有し、基板１１よりも大きい屈折率を有する無機材料（例えばＳｉＯＮ）を堆積してレンズ層１４を形成する。レンズ層１４は、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。このとき、マザー基板６０の状態では、レンズ層１４はマザー基板６０の表面全体を覆うように形成される。凹部１２と凹部１３とを埋め込んで形成されたレンズ層１４の表面は、基板１１の凹部１２と凹部１３とに起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。なお、レンズ層１４は、１回の成膜で形成してもよいし、複数回の成膜で形成してもよい。

次の図１６および図１７に示す工程は、図１８に示す平坦化工程において、凹部１２および凹部１３が形成された第１領域１０ａと、その外側の第２領域１０ｂとの間に生じる段差（いわゆる、グローバル段差）を予め補正するための工程である。図１６に示す工程では、レンズ層１４上の第１領域１０ａと重なる領域にマスク層７４を配置する。図１７に示す工程では、レンズ層１４のうちマスク層７４に覆われていない部分にエッチングを施すことにより、凹部１４ｂを形成する。

なお、図１６に示す工程におけるマスク層７４の第１領域１０ａに対する大きさ（面積）や、図１７に示す凹部１４ｂのエッチング量（深さ）は、この補正を行わない場合に生じるグローバル段差の大きさに応じて適宜設定される。

続いて、図１８に示すように、基板１１上の第１領域１０ａと第２領域１０ｂとに形成されたレンズ層１４に対して平坦化処理を施す。平坦化処理では、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理などを用いて、レンズ層１４の凹凸が形成された部分を研磨して除去する。

本実施形態では、第２領域１０ｂにおいて基板１１が露出するまで平坦化処理を施す。より具体的には、基板１１の表面１１ｂが露出した後、さらに基板１１の表面１１ｂよりも下方側へ（例えば、図１８に２点鎖線で示すレベルまで）研磨を進める。これにより、第１領域１０ａにおいてレンズ層１４が研磨されるとともに、第２領域１０ｂにおいてレンズ層１４が除去されて基板１１が研磨される。

平坦化処理の結果、図１９に示すように、第１領域１０ａにおけるレンズ層１４の表面１４ａと、第２領域１０ｂにおける基板１１の面１１ａとが連続した平面となる。すなわち、レンズ層１４は、基板１１の第１領域１０ａのみに配置され、第１領域１０ａの外側の第２領域１０ｂには配置されていない。レンズ層１４の凹部１３を埋め込む部分により、マイクロレンズＭＬ３が構成される。

このとき、図１０に示すマザー基板６０の状態では、レンズ層１４は、素子基板１０の単位毎に分断されて、各素子基板１０の第１領域１０ａに独立した状態で配置される。第２領域１０ｂを含む、第１領域１０ａ以外の領域においては、マザー基板６０の表面（基板１１の面１１ａ）が露出している。

続いて、図２０に示すように、基板１１上の第１領域１０ａと第２領域１０ｂとに亘って、例えばＳｉＯ₂などの無機材料を堆積して透光層２１を形成する。透光層２１は、基板１１の面１１ａとレンズ層１４の表面１４ａとを覆うように形成される。

以降の工程は図示を省略するが、透光層２１上に遮光層２２を形成して画素Ｐ毎に開口部２２ａを形成し、透光層２１と遮光層２２とを覆って絶縁層２３を形成し、絶縁層２３上に画素Ｐ毎にＴＦＴ２４を形成し、絶縁層２３とＴＦＴ２４とを覆って絶縁層２５を形成する。そして、絶縁層２５上に遮光層２６を形成して画素Ｐ毎に開口部２６ａを形成し、絶縁層２５と遮光層２６とを覆って絶縁層２７を形成し、画素Ｐ毎に画素電極２８を形成して、絶縁層２７と画素電極２８とを覆って配向膜２９を形成する。上記の工程は、公知の技術を用いて行われる。以上により、素子基板１０が完成する。

ここで、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の特徴である、基板１１の第１領域１０ａに凹部１２を形成し、レンズ層１４のうち基板１１上の第２領域１０ｂに形成された部分を除去して第１領域１０ａにおいて凹部１２を埋める部分のみを残す製造方法の効果を説明する。

素子基板１０を製造する工程では、ＴＦＴ２４を形成するための半導体プロセスなどの熱処理を行う工程において、下層側に位置する基板１１やレンズ層１４は高温に晒される。仮に、レンズ層１４が基板１１の全面、すなわち図１０に示すマザー基板６０の全面に形成されていると、第１領域１０ａにおいて凹部１２と複数の凹部１３とを埋める厚い部分と第２領域１０ｂに形成された薄い部分とを有するレンズ層１４がマザー基板６０の全領域において基板１１と接して配置されることになる。

このようなマザー基板６０とレンズ層１４とが半導体プロセスにおいて高温に晒されると、マザー基板６０の面内におけるレンズ層１４の厚さの違いや、マザー基板６０とレンズ層１４との熱膨張係数の違いなどに起因してレンズ層１４に応力が発生し、レンズ層１４にクラックや反りが生じるおそれがある。レンズ層１４にクラックや反りが生じると、液晶装置１の製造工程における歩留まりの低下を招くこととなる。

本実施形態の製造工程では、レンズ層１４は素子基板１０毎に分断され、レンズ層１４のうち第１領域１０ａにおいて凹部１２と複数の凹部１３とを埋める部分のみを残して、マザー基板６０上から除去されている。そのため、マザー基板６０とレンズ層１４とが半導体プロセスにおいて高温に晒されても、レンズ層１４に生じる応力は、マザー基板６０の全面にレンズ層１４が形成されている場合と比べて小さくなる。したがって、半導体プロセスなどの熱処理を行う工程においてレンズ層１４にクラックや反りが生じることを抑制できる。これにより、液晶装置１の製造工程における歩留まりの向上を図ることができる。

なお、従来の技術では、レンズ層１４のクラックや反りを抑止する方法として、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径（凹部１３の直径）Φを画素Ｐの配置ピッチＧ（図４参照）よりも小さくする方法をとる例もある。すなわち、Ｘ方向、Ｙ方向、および対角線方向において隣り合うマイクロレンズＭＬ３同士（凹部１３同士）を離間することで、レンズ層１４を画素Ｐ毎に分断する方法である。

しかしながら、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径（凹部１３の直径）Φを画素Ｐの配置ピッチＧよりも小さくした場合、上述したように、画素Ｐの領域に占めるマイクロレンズＭＬ３と平面視で重ならない領域Ｐａが大きくなり、マイクロレンズＭＬ３の外周端部１３ｂが全周に亘って画素Ｐの領域内に配置される。そのため、領域Ｐａに入射してマイクロレンズＭＬ３で集光されない（曲げ戻されない）光や、マイクロレンズＭＬ３の外周端部１３ｂ付近に入射して大きく曲げられる光により斜め光が多くなる。また、マイクロレンズＭＬ３の外周端部１３ｂ付近に入射して反射される反射光により迷光が生じ易くなる。その結果、プロジェクターにおける光の利用効率やコントラストの低下を招くこととなる。

本実施形態の製造工程では、レンズ層１４を素子基板１０の単位で分断するため、従来のように画素Ｐ毎にレンズ層１４を分断する必要がない。すなわち、隣り合うマイクロレンズＭＬ３同士（凹部１３同士）が互いに接続されていてもよいので、画素Ｐ毎にレンズ層１４を分断する場合と比べて、マイクロレンズＭＬ３のレンズ径Φを大きくすることが可能となる。これにより、射出される光の量を多くするとともに、光の広がりを抑えることが可能な液晶装置１を製造することができる。

次に、図２１から図３０を参照して対向基板３０の製造方法を説明する。図２１から図３０は、対向基板の製造方法を示す概略断面図である。なお、図２１から図３０の各図は、図３のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図に相当し、図３とは上下方向（Ｚ方向）が反転している。対向基板３０についても、素子基板１０と同様に、素子基板１０を複数枚取りできる大型のマザー基板の状態で加工が行われる。

まず、図２１に示すように、石英などからなる光透過性を有する基板３１の面３１ａにマスク層７６を形成する。そして、マスク層７６をパターニングして、マスク層７６に複数の開口部７６ａを形成する。これにより、開口部７６ａ内に基板３１の面３１ａが露出する。各開口部７６ａの平面的な中心の位置が、形成される凹部３２における中心となる。

続いて、マスク層７６の開口部７６ａを介して、基板３１に等方性エッチングを施す。これにより、図２２に示すように、開口部７６ａを介して基板３１がエッチングされ、複数の凹部３２が形成される。エッチング終了後、マスク層７６を除去する。図２２には、マスク層７６を除去した状態を示している。なお、本工程では、素子基板１０の製造工程と同様に、Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う凹部３２同士が互いに接続されるまで等方性エッチングを実行することが好ましい。

続いて、図２３に示すように、基板３１の面３１ａ側を覆い凹部３２を埋め込むように、光透過性を有し、基板３１よりも大きい屈折率を有する無機材料（例えばＳｉＯＮ）を堆積してレンズ層３３を形成する。レンズ層３３は、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。凹部３２を埋め込むように形成されるため、レンズ層３３の表面は、基板３１の凹部３２に起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。なお、レンズ層３３は、１回の成膜で形成してもよいし、複数回の成膜で形成してもよい。

続いて、図２４に示すように、レンズ層３３に対して平坦化処理を施す。平坦化処理では、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理などを用いて、レンズ層３３の上層の凹凸が形成された部分を研磨して除去する。本工程では、基板３１の面３１ａ上にレンズ層３３が残っている状態で平坦化処理を終了する。レンズ層３３の凹部３２を埋め込む部分により、マイクロレンズＭＬ３が構成される。

続いて、図２５に示すように、レンズ層３３上に遮光層３８を形成した後、レンズ層３３と遮光層３８とを覆うように、光透過性を有し、上に形成するレンズ層３５とほぼ同じ光屈折率を有する無機材料（例えばＳｉＯＮ）で中間層３４を形成する。そして、中間層３４上に遮光層３９を形成した後、中間層３４と遮光層３９とを覆うように、光透過性を有し、基板３１よりも大きい屈折率を有する無機材料（例えばＳｉＯＮ）を堆積してレンズ層３５を形成する。さらに、レンズ層３５上に、レジスト層７８を形成する。レジスト層７８は、例えば、露光部分が現像により除去されるポジ型の感光性レジストで形成する。レジスト層７８は、例えば、スピンコート法やロールコート法などで形成することができる。

続いて、図示を省略するが、凹部３２の位置に対応して遮光部が設けられたマスクを介して、レジスト層７８を露光して現像する。これにより、図２６に示すように、レジスト層７８のうち、マスクの遮光部と重なる領域以外の領域が露光されて選択的に除去され、後の工程で凸部３６が形成される位置に対応する部分７８ａが残留する。したがって、残留した部分７８ａ同士は、Ｘ方向、Ｙ方向、対角線方向において互いに離間される。部分７８ａの平面形状は、例えば略矩形状であるが、４隅の角部が丸く形成されていてもよい。

続いて、レジスト層７８のうち残留した部分７８ａにリフロー処理などの加熱処理を施すことにより軟化（溶融）させる。溶融した部分７８ａは、流動状態となり、表面張力の作用で表面が曲面状に変形する。これにより、図２７に示すように、レンズ層３５上に残留した部分７８ａから曲面状の凸部７８ｂが形成される。なお、凸部７８ｂの底部側（レンズ層３５側）は平面視で略矩形状であるが、凸部７８ｂの先端側（上方）は平面視で略同心円状に形成される。

続いて、図２８に示すように、凸部７８ｂとレンズ層３５とに上方側から、例えば、ドライエッチングなどの異方性エッチングを施す。これにより、レジストからなる凸部７８ｂが徐々に除去され、凸部７８ｂの除去に伴ってレンズ層３５の露出する部分がエッチングされる。その結果、レンズ層３５の表面側に、凸部７８ｂの形状が反映された凸部３５ａが形成される。

続いて、図２９に示すように、中間層３４と凸部３５ａとを覆うように、レンズ層３５の材料を堆積する。これにより、凸部３５ａの形状が拡大された凸部３６を有するレンズ層３５が形成される。

続いて、図３０に示すように、レンズ層３５を覆うように、光透過性を有し、例えば基板３１と同程度の屈折率を有する無機材料を堆積して透光層３７を形成する。そして、透光層３７に対して平坦化処理を施す。凸部３６を透光層３７で覆うことにより、マイクロレンズＭＬ２が構成される。

以降の工程は図示を省略するが、透光層３７上に、公知の技術を用いて、保護層４３と共通電極４４と配向膜４５とを順次形成する。以上により、対向基板３０が完成する。

マザー基板の状態で加工した素子基板１０と対向基板３０との一方のシール材４２で囲まれた領域に液晶層４０となる液晶を配置し、両者をシール材４２を介して貼り合せる。そして、図１０に示すスクライブラインＳＬ１とスクライブラインＳＬ２とに沿って切り出して個片化することにより、複数の液晶装置１が得られる。なお、素子基板１０と対向基板３０とのそれぞれをマザー基板の状態から個片化した後、個別にシール材４２を介して貼り合せるようにしてもよい。

（第２の実施形態）
＜電子機器＞
次に、第２の実施形態に係る電子機器について図３１を参照して説明する。図３１は、第２の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図である。

図３１に示すように、第２の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクター（投写型表示装置）１００は、偏光照明装置１１０と、２つのダイクロイックミラー１０４，１０５と、３つの反射ミラー１０６，１０７，１０８と、５つのリレーレンズ１１１，１１２，１１３，１１４，１１５と、３つの液晶ライトバルブ１２１，１２２，１２３と、クロスダイクロイックプリズム１１６と、投写レンズ１１７とを備えている。

偏光照明装置１１０は、例えば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１０１と、インテグレーターレンズ１０２と、偏光変換素子１０３とを備えている。ランプユニット１０１と、インテグレーターレンズ１０２と、偏光変換素子１０３とは、システム光軸Ｌｘに沿って配置されている。

ダイクロイックミラー１０４は、偏光照明装置１１０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１０５は、ダイクロイックミラー１０４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１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１０６で反射した後にリレーレンズ１１５を経由して液晶ライトバルブ１２１に入射する。ダイクロイックミラー１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１１４を経由して液晶ライトバルブ１２２に入射する。ダイクロイックミラー１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１１１，１１２，１１３と２つの反射ミラー１０７，１０８とで構成される導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３に入射する。

光変調素子としての透過型の液晶ライトバルブ１２１，１２２，１２３は、クロスダイクロイックプリズム１１６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１２１，１２２，１２３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１１６に向けて射出される。

クロスダイクロイックプリズム１１６は、４つの直角プリズムが貼り合わされて構成されており、その内面には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１１７によってスクリーン１３０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１２１は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２，１２３も同様である。液晶ライトバルブ１２１，１２２，１２３は、第１の実施形態に係る液晶装置１が適用されたものである。

第２の実施形態に係るプロジェクター１００の構成によれば、複数の画素Ｐが高精細に配置されていても、光源からの入射光の利用効率が高く射出される光の広がりが抑えられる液晶装置１を液晶ライトバルブ１２１，１２２，１２３に備えているので、明るい表示と高いコントラストとを有するプロジェクター１００を提供することができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
第１の実施形態に係る液晶装置１では、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３のレンズ面が半円や半楕円などの曲面を有する構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３の少なくとも一つのレンズ面が中央部に平坦な部分を有する構成であってもよい。マイクロレンズのレンズ面が中央部に平坦な部分を有していると、法線方向に沿って平坦な部分に入射する光は屈折せずにそのままマイクロレンズを透過する。そのため、液晶装置１に平行光が入射する場合、液晶装置１から射出される光に含まれる平行光が多くなるので、プロジェクターにおけるコントラストをより向上させることができる。

（変形例２）
第１の実施形態に係る液晶装置１では、対向基板３０において、レンズ層３３上に遮光層３８が設けられ、中間層３４上に遮光層３９が設けられていたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、遮光層３８または遮光層３９のいずれか一方が設けられた構成であってもよいし、いずれか一方の遮光層が透光層３７上に設けられた構成であってもよい。

（変形例３）
第１の実施形態に係る液晶装置１では、対向基板３０において、中間層３４がレンズ層３５とほぼ同じ光屈折率を有する無機材料（ＳｉＯＮ）で形成されていたが、本発明はこのような形態に限定されない。中間層３４がレンズ層３３とほぼ同じ光屈折率を有する無機材料（ＳｉＯＮ）や、基板３１とほぼ同じ光屈折率を有する無機材料（ＳｉＯ₂）で形成されていてもよい。

（変形例４）
第１の実施形態に係る液晶装置１を適用可能な電子機器は、プロジェクター１００に限定されない。液晶装置１は、例えば、投写型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、または電子ブック、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のビデオカメラ、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好適に用いることができる。

１…液晶装置（電気光学装置）、１０…素子基板（第２基板）、１０ａ…第１領域、１０ｂ…第２領域、１１…基板（第２基材）、１１ａ…面（一方面）、１１ｂ…表面、１２…凹部（第１凹部）、１２ａ…底部、１３…凹部（第２凹部）、１４…レンズ層（第３レンズ層）、１４ａ…表面、２４…ＴＦＴ（スイッチング素子）、３０…対向基板（第１基板）、３１…基板（第１基材）、３２…凹部、３３…レンズ層（第１レンズ層）、３５…レンズ層（第２レンズ層）、３６…凸部、４０…液晶層（電気光学層）、１００…プロジェクター（電子機器）、ＭＬ１…マイクロレンズ（第１マイクロレンズ）、ＭＬ２…マイクロレンズ（第２マイクロレンズ）、ＭＬ３…マイクロレンズ（第３マイクロレンズ）、Ｐ…画素、Ｓ…遮光部、Ｔ…開口部。

Claims (7)

1. 複数の画素が配置された第１基板と第２基板との間に挟持された電気光学層を有し、前記第１基板から前記電気光学層に光が入射する電気光学装置であって、
   前記第１基板は、第１基材上に前記画素毎に配置された第１マイクロレンズを有する第１レンズ層と、前記第１レンズ層の前記電気光学層側に前記画素毎に配置された第２マイクロレンズを有する第２レンズ層と、を備え、
   前記第２基板は、第２基材上に前記画素毎に配置された第３マイクロレンズを有する第３レンズ層と、前記第３レンズ層の前記電気光学層側に前記画素毎に設けられたスイッチング素子と、前記画素毎の開口部を有し前記スイッチング素子の前記電気光学層側に前記スイッチング素子と平面視で重なるように設けられた遮光部と、を備え、
   前記第３レンズ層は、前記第２基材の前記電気光学層側の一方面の前記複数の画素が配置された第１領域に形成された第１凹部と、前記第１凹部の底部に形成された前記第３マイクロレンズのレンズ面を構成する第２凹部と、を埋めるように設けられ、
   前記第３レンズ層の前記一方面側の表面は、前記第２基材の前記第１領域の外側に配置された第２領域における前記一方面と連続した平面を構成していることを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置であって、
   前記第３レンズ層の屈折率は、前記第２基材の屈折率よりも大きく、かつ、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の屈折率よりも小さいことを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項２に記載の電気光学装置であって、
   前記第３レンズ層の屈折率は１．５１以上１．６０以下であり、前記第１レンズ層および前記第２レンズ層の屈折率は１．５５以上１．７０以下であることを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
   前記第３マイクロレンズの少なくとも一部は、隣り合う前記第３マイクロレンズと接していることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項４に記載の電気光学装置であって、
   前記第３マイクロレンズのレンズ径は、前記画素の対角線の長さの８５％以上１１０％以下であることを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
7. 複数の画素が配置された第１基板と第２基板との間に挟持された電気光学層を有し、前記第１基板から前記電気光学層に光が入射する電気光学装置の製造方法であって、
   前記第１基板の第１基材の一方面に前記画素毎に凹部を形成する工程と、
   前記第１基材の前記一方面を覆い前記凹部を埋めるように第１レンズ層を形成する工程と、
   前記第１レンズ層の表面を平坦化する工程と、
   前記第１レンズ層上に第２レンズ層を形成する工程と、
   前記第２レンズ層の表面を選択的に除去して前記画素毎に凸部を形成する工程と、
   前記第２基板の第２基材の一方面の前記複数の画素が配置された第１領域に第１凹部を形成する工程と、
   前記第１凹部の底部に前記画素毎に第２凹部を形成する工程と、
   前記第２基材の前記一方面を覆い前記第１凹部と前記第２凹部とを埋めるように第３レンズ層を形成する工程と、
   前記第３レンズ層の表面を前記第１領域の外側に配置された第２領域において前記第２基材が露出するまで除去して、前記第１領域における前記第３レンズ層の表面と前記第２領域における前記第２基材の表面とが連続した平面となるように平坦化する工程と、
   前記第３レンズ層上に、前記画素毎にスイッチング素子を形成する工程と、
   前記スイッチング素子上に、前記画素毎の開口部を有し前記スイッチング素子と平面視で重なるように設けられた遮光部を形成する工程と、
   前記第１基板の前記第２レンズ層が形成された側の面と、前記第２基板の前記遮光部が形成された側の面と、を前記電気光学層を挟んで貼り合せる工程と、を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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