JP6337604B2 - 電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器に関する。

素子基板と対向基板との間に、例えば、液晶などの電気光学物質を備え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、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、入射する光の一部は遮光部で遮光されて利用されない。そこで、少なくとも一方の基板にマイクロレンズを備え、液晶装置に入射する光のうち画素同士の境界に配置された遮光部で遮光されてしまう光を集光して画素の開口部内に入射させることにより、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。

しかしながら、マイクロレンズで集光された光は収束した後に放射状に広がって射出される。この光が広がる角度が大きくなり投写レンズの飲み込み角を超えてケラレが起きると、結果として光の利用効率が低下してしまうという課題がある。このような課題に対して、２段のマイクロレンズを備えた液晶装置の構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の液晶装置では、対向基板に設けられた１段目のマイクロレンズで入射する光を集光して画素の開口部内を透過した光を、素子基板に設けられた２段目のマイクロレンズで略平行光に戻すことにより、投写レンズのケラレが抑えられるようにしている。また、素子基板と対向基板とを貼り合せる際に組ずれが生じる場合を考慮して、対向基板に設けられる遮光部（第２遮光膜）の形成領域を、素子基板に設けられる遮光部（第１遮光膜）の形成領域よりも小さく設定することとしている。

特開２００４−３２５５４６号公報

ところで、特許文献１に記載のような２段のマイクロレンズを備えた液晶装置では、素子基板と対向基板とを貼り合せる際の組ずれの他に、例えば、マイクロレンズや遮光部を形成する際の製造上のばらつきなどに起因して、画素の開口部に対して１段目のマイクロレンズと２段目のマイクロレンズとが互い違いの方向にずれてしまう場合がある。換言すれば、隣り合う画素同士の境界（または開口部の重心）に対して、一方の画素側の１段目のマイクロレンズが他方の画素側にずれ、他方の画素側の２段目のマイクロレンズが一方の画素側にずれてしまう場合がある。例えば、２段のマイクロレンズを対向基板に備えた液晶装置でこのようなずれがあると、画素同士の境界付近で１段目のマイクロレンズの端部に入射し屈折された光が２段目のマイクロレンズの端部で反対側に屈折され、画素同士の境界に配置された遮光部で遮光されてしまうことがある。そうすると、液晶装置における光の利用効率の低下を招くとともに、遮光部に光が照射されることに伴う液晶装置内部の温度上昇による寿命の劣化や、遮光部で反射された光が迷光となることによる表示品質の低下を招くおそれがある。また、このような液晶装置を備えたプロジェクターでは、例えば、１段目のマイクロレンズで画素の開口部の重心側に屈折された光が、２段目のマイクロレンズでその画素の開口部の重心と交差して拡散する方向にさらに屈折されて、投写レンズでけられてしまうことがある。そうすると、プロジェクターにおける光の利用効率の低下を招くとともに、投写レンズに光が照射されることに伴う温度上昇による投写レンズ部の熱膨張に起因して生じる表示の歪みなどの表示品質の低下を招くおそれがある。

しかしながら、特許文献１では、１段目のマイクロレンズおよび２段目のマイクロレンズと画素の開口部との相対的な位置にずれが生じた場合や、その場合の斜めに入射する光への影響については言及されていない。本発明は、このような場合でも、光の利用効率の向上を図るとともに、寿命の劣化や表示品質の低下を抑えることができる電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器を提供することを目的とする。

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の製造方法は、第１の基板に、複数の画素の各々の開口部を区画する遮光部を形成する第１の工程と、第２の基板に、前記複数の画素に対応する複数の第１のマイクロレンズおよび複数の第２のマイクロレンズを、前記複数の第１のマイクロレンズの各々と前記複数の第２のマイクロレンズの各々とが互いに平面視で重なるように形成する第２の工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記複数の画素の各々の開口部と、前記複数の第１のマイクロレンズの各々および前記複数の第２のマイクロレンズの各々と、が互いに平面視で重なるように対向させて配置し、両者の間に電気光学層を挟持して貼り合せる第３の工程と、を含み、前記第１の工程で形成される前記遮光部は、第１の方向に延在する部分と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する部分と、を有し、前記第３の工程では、平面視において、前記第１のマイクロレンズの中心と前記第２のマイクロレンズの中心とが、前記開口部の重心に対して前記第１の方向および前記第２の方向の少なくとも一方において同じ側となるように、前記第１の基板と前記第２の基板とを配置することを特徴とする。

本適用例の製造方法によれば、複数の画素の各々の開口部を区画する遮光部が設けられた第１の基板と、複数の画素に対応して複数の第１のマイクロレンズの各々と複数の第２のマイクロレンズの各々とが互いに平面視で重なるように設けられた第２の基板と、の間に電気光学層が挟持された電気光学装置が製造される。このような電気光学装置において、製造上のばらつきなどに起因して、開口部に対して第１のマイクロレンズと第２のマイクロレンズとが互い違いの方向にずれてしまう場合がある。そうすると、例えば、第２の基板側から画素同士の境界付近で第１のマイクロレンズの端部に入射し第１のマイクロレンズの中心側へ屈折された光が第２のマイクロレンズの端部で反対側に屈折されて戻され、第１の基板における画素同士の境界に配置された遮光部で遮光されてしまうことがある（詳しくは、図７参照）。

ここで、本適用例の製造方法によれば、第１のマイクロレンズの中心と第２のマイクロレンズの中心とが開口部の重心に対して第１の方向および第２の方向の少なくとも一方向において同じ側となるように、第１の基板と第２の基板とが相対的な位置をずらして貼り合せられる（詳しくは、図８参照）。換言すれば、第１のマイクロレンズと第２のマイクロレンズとが、隣り合う画素同士の境界に配置された遮光部に対して同じ側にずれるように配置される。そのため、画素同士の境界付近で第１のマイクロレンズの端部に入射し第２のマイクロレンズの端部で反対側に屈折された光を、画素の開口部内に導くことが可能となる。これにより、電気光学装置における光の利用効率の低下を抑えることができるとともに、遮光部に光が照射されることに伴う液晶装置内部の温度上昇による寿命の劣化や、遮光部で反射された光が迷光となることによる表示品質の低下を抑えることができる。

［適用例２］本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、第１の基板に、複数の画素の各々の開口部を区画する遮光部と、前記複数の画素に対応する複数の第２のマイクロレンズと、を前記複数の画素の各々の開口部と前記複数の第２のマイクロレンズの各々とが互いに平面視で重なるように形成する第１の工程と、第２の基板に、前記複数の画素に対応して複数の第１のマイクロレンズを形成する第２の工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記複数の画素の各々の開口部および前記複数の第２のマイクロレンズの各々と、前記複数の第１のマイクロレンズの各々と、が互いに平面視で重なるように対向させて配置し、両者の間に電気光学層を挟持して貼り合せる第３の工程と、を含み、前記第１の工程で形成される前記遮光部は、第１の方向に延在する部分と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する部分と、を有し、前記第３の工程では、平面視において、前記第１のマイクロレンズの中心と前記第２のマイクロレンズの中心とが、前記開口部の重心に対して前記第１の方向および前記第２の方向の少なくとも一方において同じ側となるように、前記第１の基板と前記第２の基板とを配置することを特徴とする。

本適用例の製造方法によれば、複数の画素の各々の開口部と複数の第２のマイクロレンズの各々とが互いに平面視で重なるように設けられた第１の基板と、複数の第１のマイクロレンズの各々が複数の画素の各々の開口部および複数の第２のマイクロレンズの各々と平面視で重なるように設けられた第２の基板と、の間に電気光学層が挟持された電気光学装置が製造される。このような電気光学装置において、製造上のばらつきなどに起因して、開口部に対して第１のマイクロレンズの中心と第２のマイクロレンズの中心とが互い違いの方向にずれてしまう場合がある。そうすると、例えば、第１のマイクロレンズの中心側（開口部の重心側）に屈折された光が、第２のマイクロレンズの中心を超えない位置で第２のマイクロレンズに入射してその中心側にさらに屈折されて第１の基板の法線方向に対する角度が大きくなり、拡散して利用されない光となってしまうことがある（詳しくは、図１２参照）。

ここで、本適用例の製造方法によれば、第１のマイクロレンズの中心と第２のマイクロレンズの中心とが開口部の重心に対して第１の方向および第２の方向の少なくとも一方向において同じ側となるように、第１の基板と第２の基板とが相対的な位置をずらして貼り合せられる（詳しくは、図１３参照）。そのため、第１のマイクロレンズで第１のマイクロレンズの中心側（開口部の重心側）に屈折された光を、第２のマイクロレンズの中心を超えた位置で第２のマイクロレンズに入射させ、その中心側に向けて屈折させて第１の基板の法線方向に対する角度が小さくなるように戻して射出することが可能となる。これにより、例えば、電気光学装置を投写型表示装置等の電子機器に用いる場合に、電子機器における光の利用効率の低下を抑えることができるとともに、電子機器内部の温度上昇による表示の歪みなどの表示品質の低下を抑えることができる。

［適用例３］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法であって、前記第３の工程では、前記第１のマイクロレンズの中心と前記第２のマイクロレンズの中心とが、前記開口部の重心に対して前記第１の方向および前記第２の方向において同じ側となるように前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合せることが好ましい。

本適用例の製造方法によれば、第１のマイクロレンズの中心と第２のマイクロレンズの中心とが開口部の重心に対して第１の方向および第２の方向の両方向において同じ側となるように、第１の基板と第２の基板とが相対的な位置をずらして貼り合せられる。そのため、第１の基板に遮光部が設けられ第２の基板に第１のマイクロレンズと第２のマイクロレンズとが設けられた構成では、第１の方向および第２の方向の両方向において隣り合う画素同士の境界付近で第１のマイクロレンズの端部に入射し、第２のマイクロレンズの端部で反対側に屈折された光を画素の開口部内に導くことが可能となる。また、第１の基板に遮光部と第１のマイクロレンズとが設けられ第２の基板に第２のマイクロレンズが設けられた構成では、第１の方向および第２の方向の両方向において第２のマイクロレンズの中心側に屈折された光を第１のマイクロレンズで第１の基板の法線方向に対する角度が小さくなるように戻して射出することが可能となる。

［適用例４］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法であって、前記第３の工程では、前記第１のマイクロレンズおよび前記第２のマイクロレンズのうち、前記第１の基板および前記第２の基板の厚さ方向において前記遮光部から遠い方のマイクロレンズの中心と前記開口部の重心との平面視における距離が、前記遮光部に近い方のマイクロレンズの中心と前記開口部の重心との平面視における距離よりも小さくなるように、前記第１の基板と前記第２の基板とを配置することが好ましい。

本適用例の製造方法によれば、厚さ方向において遮光部から遠い方のマイクロレンズの中心と開口部の重心との平面視における距離が、遮光部に近い方のマイクロレンズの中心と開口部の重心との平面視における距離よりも小さくなるように、第１の基板と第２の基板とが貼り合せられる。光が同じ角度で屈折される場合、厚さ方向において遮光部から遠いマイクロレンズの方が、そのマイクロレンズで屈折されて遮光部が形成された面に到達する光と開口部の重心との平面視における距離は大きくなるので、遮光部で遮光されるリスクが大きくなる。したがって、遮光部から遠い方のマイクロレンズの中心を開口部の重心により近付けることにより、遮光部が形成された面に到達する光が遮光部で遮光されるリスクを小さく抑えることができる。

［適用例５］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法であって、前記第１の工程は、前記第１の基板の前記遮光部と平面視で重なる領域に、前記複数の画素に対応して複数のスイッチング素子を形成する工程を含むことが好ましい。

本適用例の製造方法によれば、遮光部と平面視で重なる領域にスイッチング素子が配置されるので、遮光部の領域を小さくして開口率を高めても、遮光部でスイッチング素子を遮光することができる。

［適用例６］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法であって、前記複数の第１のマイクロレンズと前記複数の第２のマイクロレンズとを、それぞれ前記第１の方向および前記第２の方向において連続するように形成することが好ましい。

本適用例の製造方法によれば、第１の方向および第２の方向において隣り合う第１のマイクロレンズ同士および第２のマイクロレンズ同士が互いに接続されるように設けられる。隣り合う第１のマイクロレンズ同士および第２のマイクロレンズ同士が分断されていると、第１のマイクロレンズ同士の間の部分および第２のマイクロレンズ同士の間の部分に入射した光は開口部内へ導かれないため、光の利用効率が低下する。そして、開口部に対して第１のマイクロレンズの中心と第２のマイクロレンズの中心とがずれた場合に、開口部を透過する光の量の低下や開口部内における明るさの分布の偏りが生じ易くなる。これに対して、隣り合う第１のマイクロレンズ同士および第２の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で、入射した光がより多く開口部内へ導かれるので、光の利用効率を向上できる。また、開口部に対して第１のマイクロレンズの中心と第２のマイクロレンズの中心とがずれた場合に、開口部を透過する光の量の低下や開口部内における明るさの分布の偏りを小さく抑えることができる。

［適用例７］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法であって、前記開口部の輪郭形状は、前記第１の方向および前記第２の方向の少なくとも一方において線対称な形状であることが好ましい。

本適用例の製造方法によれば、開口部の輪郭形状が第１の方向および第２の方向の少なくとも一方において線対称な形状であると、第１の方向および第２の方向の両方において非線対称な形状である場合と比べて、開口部に対して第１のマイクロレンズの中心と第２のマイクロレンズの中心とがずれた場合に、開口部内における明るさの分布の偏りや開口部を透過する光の量のばらつきを小さく抑えることができる。

［適用例８］本適用例に係る電気光学装置は、複数の画素の各々の開口部を区画する遮光部が設けられた第１の基板と、前記第１の基板に対向するように配置され、複数の第１のマイクロレンズの各々と複数の第２のマイクロレンズの各々とが前記複数の画素の各々の開口部と平面視で重なるように設けられた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された電気光学層と、を備え、前記遮光部は、第１の方向に延在する部分と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する部分と、を有し、平面視において、前記第１のマイクロレンズの中心と前記第２のマイクロレンズの中心とが、前記開口部の重心に対して前記第１の方向および前記第２の方向の少なくとも一方において同じ側に配置されていることを特徴とする。

本適用例の構成によれば、第１のマイクロレンズと第２のマイクロレンズとが、隣り合う画素同士の境界に配置された遮光部に対して同じ側にずれるように配置されている。そのため、画素同士の境界付近で第１のマイクロレンズの端部に入射し第２のマイクロレンズの端部で反対側に屈折された光を、画素の開口部内に導くことが可能となる。これにより、電気光学装置における光の利用効率の低下を抑えることができるとともに、遮光部に光が照射されることに伴う液晶装置内部の温度上昇による寿命の劣化や、遮光部で反射された光が迷光となることによる表示品質の低下を抑えることができる。

［適用例９］本適用例に係る電気光学装置は、複数の画素の各々の開口部を区画する遮光部が設けられ、複数の第２のマイクロレンズの各々が前記複数の画素の各々の開口部と平面視で重なるように設けられた第１の基板と、前記第１の基板に対向するように配置され、複数の第１のマイクロレンズの各々が前記複数の画素の各々の開口部および前記複数の第２のマイクロレンズの各々と平面視で重なるように設けられた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された電気光学層と、を備え、前記遮光部は、第１の方向に延在する部分と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する部分と、を有し、平面視において、前記第１のマイクロレンズの中心と前記第２のマイクロレンズの中心とが、前記開口部の重心に対して前記第１の方向および前記第２の方向の少なくとも一方において同じ側に配置されていることを特徴とする。

本適用例の構成によれば、第１のマイクロレンズの中心と第２のマイクロレンズの中心とが開口部の重心に対して第１の方向および第２の方向の少なくとも一方向において同じ側に配置されている。そのため、第２のマイクロレンズで第２のマイクロレンズの中心側（開口部の重心側）に屈折された光を、第１のマイクロレンズの中心を超えた位置で第１のマイクロレンズに入射させ、その中心側に向けて屈折させて第１の基板の法線方向に対する角度が小さくなるように戻して射出することが可能となる。これにより、例えば、電気光学装置を投写型表示装置等の電子機器に用いる場合に、電子機器における光の利用効率の低下を抑えることができるとともに、電子機器内部の温度上昇による表示の歪みなどの表示品質の低下を抑えることができる。

［適用例１０］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記複数の第１のマイクロレンズおよび前記複数の第２のマイクロレンズは、それぞれ前記第１の方向および前記第２の方向において連続するように形成されており、前記開口部の輪郭形状は、前記第１の方向および前記第２の方向の少なくとも一方において線対称な形状であることが好ましい。

本適用例の構成によれば、第１の方向および第２の方向において互いに隣り合う第１のマイクロレンズ同士および第２のマイクロレンズ同士が互いに接続されるように設けられ、開口部の輪郭形状が第１の方向および第２の方向の少なくとも一方において線対称な形状である。そのため、隣り合う第１のマイクロレンズ同士および第２のマイクロレンズ同士が互いに離間されている場合や、開口部の輪郭形状が第１の方向および第２の方向の両方において非線対称な形状である場合と比べて、開口部に対して第１のマイクロレンズの中心と第２のマイクロレンズの中心とがずれた場合に、開口部内における明るさの分布の偏りや開口部を透過する光の量のばらつきを小さく抑えることができる。

［適用例１１］本適用例に係る電子機器は、上記適用例の電気光学装置の製造方法で製造された電気光学装置、また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、明るい表示と優れた表示品質とを有する電子機器を提供することができる。

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の実施形態に係る液晶装置の遮光部と画素の開口部とを示す概略平面図。 第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。 第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。 ２段のマイクロレンズに位置ずれが生じた場合を説明する概略断面図。 第１の実施形態に係る位置ずれの補正方法を説明する概略断面図。 ２段のマイクロレンズに位置ずれが生じた場合を説明する概略断面図。 第１の実施形態に係る位置ずれの補正方法を説明する概略断面図。 第２の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。 ２段のマイクロレンズに位置ずれが生じた場合を説明する概略断面図。 第２の実施形態に係る位置ずれの補正方法を説明する概略断面図。 第３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。 変形例１に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。 変形例２に係る液晶装置の遮光部と画素の開口部とを示す概略平面図。 従来の液晶装置の遮光部と画素の開口部との一例を示す概略平面図。

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＞
ここでは、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、図３、および図４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４は、第１の実施形態に係る液晶装置の遮光部と画素の開口部とを示す概略平面図である。また、図１７は、従来の液晶装置の遮光部と画素の開口部との一例を示す概略平面図である。

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１の基板としての素子基板２０と、素子基板２０に対向配置された第２の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２０は対向基板３０よりも大きく、両基板は、対向基板３０の縁部に沿って額縁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、素子基板２０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３２とが配置されている。遮光層２２，２６，３２は、額縁状の周縁部を有し、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。額縁状の遮光層２２，２６，３２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、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２０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２０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２０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辺に沿った方向を第１の方向としてのＸ方向とし、この第１辺と直交し互いに対向する他の２辺に沿った方向を第２の方向としての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における上方に向かう方向を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３４（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、第１の実施形態に係る対向基板３０は、マイクロレンズアレイ基板１０と、遮光層３２と、保護層３３と、共通電極３４と、配向膜３５とを備えている。第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０は、１段目のマイクロレンズＭＬ１および２段目のマイクロレンズＭＬ２の２段のマイクロレンズを備えている。

マイクロレンズアレイ基板１０は、基板１１と、レンズ層１３と、中間層１４と、レンズ層１５と、平坦化層１７と、を備えている。基板１１は、例えば、ガラスや石英などの光透過性を有する無機材料からなる。基板１１は、液晶層４０側の面に形成された複数の凹部１２を有している。各凹部１２は、画素Ｐに対応して設けられている。凹部１２の断面形状は、例えば、その中央部が曲面部であり、曲面部を囲む周縁部が傾斜面（いわゆるテーパー状の面）となっている。

レンズ層１３は、凹部１２を埋めて基板１１を覆うように、凹部１２の深さよりも厚く形成されている。レンズ層１３は、光透過性を有し、基板１１とは異なる光屈折率を有する材料からなる。本実施形態では、レンズ層１３は、基板１１よりも光屈折率の高い無機材料からなる。このような無機材料としては、例えばＳｉＯＮ、Ａｌ₂Ｏ₃などが挙げられる。

レンズ層１３を形成する材料で凹部１２を埋め込むことにより、第１のマイクロレンズとしての凸形状のマイクロレンズＭＬ１が構成される。したがって、各マイクロレンズＭＬ１は、画素Ｐに対応して設けられている。また、複数のマイクロレンズＭＬ１によりマイクロレンズアレイＭＬＡ１が構成される。レンズ層１３の表面は、略平坦な面となっている。

なお、マイクロレンズＭＬ１の中央部（曲面部）に入射する入射光は、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１（図４参照）側へ集光される。また、マイクロレンズＭＬ１の周縁部（傾斜面）に入射する入射光は、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１側へ屈折される。周縁部では、入射角度が略同一であれば入射光は略同一の角度で屈折されるので、マイクロレンズＭＬ１全体が曲面部で構成される場合と比べて、入射する光の過度の屈折が抑えられ、液晶層４０に入射する光の角度のばらつきが抑えられる。

中間層１４は、レンズ層１３を覆うように形成されている。中間層１４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。中間層１４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。したがって、中間層１４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。なお、中間層１４は、レンズ層１３と同じ材料で形成されていてもよいし、レンズ層１５と同じ材料で形成されていてもよい。

レンズ層１５は、中間層１４を覆うように形成されている。レンズ層１５は、液晶層４０側に形成された複数の凸部１６を有している。各凸部１６は、画素Ｐに対応して設けられている。したがって、各凸部１６は、各凹部１２と平面視で重なるように配置されている。凸部１６の断面形状は、例えば、略楕円球面などの曲面となっている。レンズ層１５は、例えば、レンズ層１３と同程度の光屈折率を有し、レンズ層１３と同様の材料で形成されている。

平坦化層１７は、凸部１６同士の間や凸部１６の周囲を埋めてレンズ層１５を覆うように、凸部１６の高さよりも厚く形成されている。平坦化層１７は、光透過性を有し、例えば、レンズ層１５よりも低い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ＳｉＯ₂などが挙げられる。平坦化層１７で凸部１６を覆うことにより、第２のマイクロレンズとしての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に対応して設けられている。また、複数のマイクロレンズＭＬ２によりマイクロレンズアレイＭＬＡ２が構成される。

平坦化層１７は、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。したがって、平坦化層１７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。平坦化層１７の表面は、略平坦な面となっている。

遮光層３２は、マイクロレンズアレイ基板１０（平坦化層１７）上に設けられている。遮光層３２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３２は、例えば、金属や金属化合物などで形成される。遮光層３２は、表示領域Ｅ内に、素子基板２０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３２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。

マイクロレンズアレイ基板１０（平坦化層１７）と遮光層３２とを覆うように、保護層３３が設けられている。共通電極３４は、保護層３３を覆うように設けられている。共通電極３４は、複数の画素Ｐに跨って形成されている。共通電極３４は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜からなる。なお、保護層３３は共通電極３４の液晶層４０側の表面が平坦となるように遮光層３２を覆うものであるが、保護層３３を設けることなく導電性の遮光層３２を直接覆うように共通電極３４を形成してもよい。配向膜３５は、共通電極３４を覆うように設けられている。

素子基板２０は、基板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。基板２１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。

遮光層２２は、基板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。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および遮光層２６が設けられていることにより、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、基板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に対応して設けられている。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２０側の配向膜２９と対向基板３０側の配向膜３５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。

第１の実施形態に係る液晶装置１では、例えば、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１１）側から入射する。入射する光のうち、対向基板３０（基板１１）の表面の法線方向に沿ってマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１に入射した光Ｌ１は、直進してマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２（図４参照）に入射し、そのまま直進して画素Ｐの開口部Ｔ内を透過し素子基板２０側に射出される。

なお、以下では、対向基板３０（基板１１）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２０（基板２１）の法線方向と略同一の方向である。

マイクロレンズＭＬ１の端部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、基板１１とレンズ層１３との間の光屈折率の差（正の屈折力）により、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１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、レンズ層１５と平坦化層１７との間の光屈折率の差（正の屈折力）により、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側へさらに屈折し、画素Ｐの開口部Ｔ内を透過して素子基板２０側に射出される。

マイクロレンズＭＬ１の端部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Ｌｃ１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、破線で示すように遮光層３２で遮光されてしまうが、基板１１とレンズ層１３との間の光屈折率の差により、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１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、レンズ層１５と平坦化層１７との間の光屈折率の差により、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側へさらに屈折し、画素Ｐの開口部Ｔ内を透過して素子基板２０側に射出される。

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３２や遮光層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の作用により中心Ｌｃ１，Ｌｃ２側、すなわち、画素Ｐの開口部Ｔの重心Ｔｃ（図４参照）側へ屈折させて開口部Ｔ内を透過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を多くできるので、光の利用効率を高めることができる。

なお、中間層１４がレンズ層１３やレンズ層１５よりも光屈折率が低い材料で構成されている場合、レンズ層１３と中間層１４との界面、および、中間層１４とレンズ層１５との界面においても光の屈折は起きる。しかしながら、これらの界面における光の屈折は、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２による光の屈折と比べてわずかなため、ここでは無視するものとする。

図４に示すように、液晶装置１の表示領域Ｅには、複数の画素Ｐが所定の配置ピッチでマトリックス状に配列されている。図４には、互いに隣り合う４つの画素Ｐが図示されている。画素Ｐの各々は略矩形の平面形状を有し、Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う画素Ｐ同士は互いに接するように配列されている。

画素Ｐの対角同士を結ぶ２つの対角線を、それぞれＤＬａ，ＤＬｂとする。対角線ＤＬａと対角線ＤＬｂとの交点が、画素Ｐの中心Ｐｃである。なお、対角線ＤＬｂに沿った方向をＷ方向とする。Ｗ方向は、Ｘ方向およびＹ方向で構成される平面において、Ｘ方向およびＹ方向と交差する方向である。

図４に斜線を付して示すように、液晶装置１の表示領域Ｅには、遮光部Ｓが格子状に設けられている。遮光部Ｓは、遮光層２２と遮光層２６とで構成される。換言すれば、遮光部Ｓには、遮光層２２および遮光層２６の少なくとも一つが配置されている。各画素Ｐの領域のうち、遮光部Ｓと平面視で重なる領域は光を透過しない非開口領域であり、開口部Ｔと平面視で重なる領域は光が透過する開口領域である。ＴＦＴ２４は、遮光部Ｓと平面視で重なる領域に配置されている。

遮光部Ｓは、Ｘ方向に延在する部分とＹ方向に延在する部分とを有している。本実施形態では、遮光部Ｓは、４つの角部に開口部Ｔ側に張り出した部分を有している。この遮光部Ｓの張り出した部分には、例えば、ＴＦＴ２４の一部や図示しない中継電極や容量電極などが配置されている。遮光部Ｓをこのような形状とすることで、遮光部Ｓの領域を小さくして開口率を高めても、ＴＦＴ２４を確実に遮光することができる。

遮光部Ｓは、複数の画素Ｐの各々に対応する開口部Ｔを有している。開口部Ｔは、略矩形状の４つの角部が窪んだ輪郭形状を有している。開口部Ｔは、Ｘ方向に沿った直線およびＹ方向に沿った直線に対して線対称な輪郭形状を有している。開口部Ｔは、平面視で開口部２２ａと開口部２６ａとが重なる領域である。なお、遮光層３２が表示領域Ｅにも設けられている場合、遮光部Ｓは遮光層２２と遮光層２６と遮光層３２とで構成され、開口部Ｔは平面視で開口部２２ａと開口部２６ａと遮光層３２の開口部とが重なる領域となる。

開口部ＴをＸ方向に沿って面積が互いに等しい２つの領域に分割する直線をＨＬとする。直線ＨＬは、開口部ＴのＹ方向における中央部を通り、Ｘ方向に平行な直線である。また、開口部ＴをＹ方向に沿って面積が互いに等しい２つの領域に分割する直線をＶＬとする。直線ＶＬは、開口部ＴのＸ方向における中央部を通り、Ｙ方向に平行な直線である。本実施形態では、直線ＨＬおよび直線ＶＬは、ともに画素Ｐの中心Ｐｃを通る。

開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃは、開口部Ｔ上に一様に質量を分布させた場合における質量中心であり、直線ＨＬと直線ＶＬとの交点として定めることができる。本実施形態では、開口部ＴがＸ方向に沿った直線およびＹ方向に沿った直線に対して線対称な輪郭形状を有しているため、開口部Ｔの重心Ｔｃは、画素Ｐの中心Ｐｃと平面視で重なるように配置される。

図４に破線で示すように、複数のマイクロレンズＭＬ１（凹部１２）の各々と複数のマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）の各々とは、複数の画素Ｐの各々に対応して、同じ配置ピッチで配列されている。したがって、マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）とマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）とは互いに平面視で重なるように配置されている。マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）およびマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）は、略矩形の平面形状を有している。マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）およびマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）の外形は、画素Ｐに内接する大きさである。

Ｘ方向およびＹ方向において隣り合うマイクロレンズＭＬ１（凹部１２）同士およびマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）同士は互いに接続されており、その境界は遮光部ＳのＸ方向に延在する部分またはＹ方向に延在する部分と平面視で重なる領域に配置されている。また、マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）およびマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）の４隅の角部は、遮光部ＳのＸ方向に延在する部分とＹ方向に延在する部分とが交差する部分に配置されている。

マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）の４隅の角部は、丸く形成されていることが好ましい。すなわち、対角線ＤＬａ，ＤＬｂに沿った方向（Ｗ方向）において隣り合うマイクロレンズＭＬ１（凹部１２）同士は、互いに離間されていることが好ましい。マイクロレンズＭＬ２（凸部１６）の４隅の角部は、丸く形成されていなくてもよい。すなわち、対角線ＤＬａ，ＤＬｂに沿った方向（Ｗ方向）において隣り合うマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）が互いに接続されていてもよい。

マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）の平面的な中心Ｌｃ１およびマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）の平面的な中心Ｌｃ２の設計上の位置は、開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃと平面視で重なるように配置されている。したがって、本実施形態では、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の中心Ｌｃ１，Ｌｃ２は、画素Ｐの中心Ｐｃと平面視で重なるように配置されている。マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の領域において、中心Ｌｃ１，Ｌｃ２付近は光の密度が高くなる。

ここで、従来の液晶装置には、図１７に示す例のように、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の外形が画素Ｐより小さく、隣り合うマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２同士がＸ方向およびＹ方向において互いに離間されているものや、画素Ｐの開口部ＴがＸ方向に沿った直線およびＹ方向に沿った直線に対して非線対称な輪郭形状を有しているものがある。

図１７に示す例のように、隣り合うマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２同士が互いに離間されていると、隣り合うマイクロレンズＭＬ１同士の間およびマイクロレンズＭＬ２同士の間に入射する光は開口部Ｔ内へ導かれないため、光の利用効率が低下する。また、このような非線対称な輪郭形状を有する開口部Ｔに対して、光の密度が高いマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の中心Ｌｃ１，Ｌｃ２が画素Ｐの中心Ｐｃと平面視で重なるように配置されると、開口部Ｔ内における明るさの分布に偏りが生じるおそれがある。

第１の実施形態に係る液晶装置１では、隣り合うマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２同士がＸ方向およびＹ方向において互いに接続されており、入射した光をより多く開口部Ｔ内へ導くことができるので、図１７に示す例と比べて、光の利用効率を向上できる。また、開口部ＴがＸ方向に沿った直線およびＹ方向に沿った直線に対して線対称な輪郭形状を有しているので、図１７に示す例と比べて、開口部Ｔ内における明るさの分布に偏りが生じにくくなる。

＜電気光学装置の製造方法＞
次に、第１の実施形態に係る液晶装置１の製造方法を説明する。液晶装置１の製造方法は、素子基板２０を形成する第１の工程と、対向基板３０を形成する第２の工程と、素子基板２０と対向基板３０とを貼り合せる第３の工程とを含む。第２の工程は、マイクロレンズアレイ基板１０を形成する工程を含む。

第１の工程では、図３に示すように、基板２１上に、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とを順に公知の方法を用いて形成することにより、素子基板２０を得る。

なお、図示を省略するが、基板２１には、遮光層２２，２６を形成する際の位置の基準となるマークや、素子基板２０と対向基板３０とを貼り合せる際の位置決めの基準となるマークが、例えば、ポリシリコンや金属または金属化合物などで形成される。これらのマークは、例えば、基板２１の周縁部に形成される。これらのマークは、個別に形成されてもよいし、同一のマークとして形成されていてもよい。

次に、第２の工程では、まず、マイクロレンズアレイ基板１０を形成する。以下に、マイクロレンズアレイ基板１０の製造方法を説明する。図５および図６は、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図である。詳しくは、図５および図６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。

図５（ａ）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の上面に、例えば、ＳｉＯ₂などの酸化膜からなる制御膜７０を形成する。制御膜７０は、等方性エッチングにおけるエッチングレートが基板１１と異なっており、凹部１２を形成する際の深さ方向（Ｚ方向）のエッチングレートに対して幅方向（図４に示すＷ方向、Ｘ方向、およびＹ方向）のエッチングレートを調整する機能を有する。

制御膜７０を形成した後、所定の温度で制御膜７０のアニールを行う。制御膜７０のエッチングレートは、アニール時の温度により変化する。したがって、アニール時の温度を適宜設定することにより、制御膜７０のエッチングレートを調整することができる。

次に、制御膜７０上にマスク層７２を形成する。そして、マスク層７２をパターニングして、マスク層７２に開口部７２ａを形成する。この開口部７２ａの平面的な中心の位置が、形成される凹部１２における中心Ｌｃとなる。続いて、マスク層７２の開口部７２ａを介して、制御膜７０で覆われた基板１１に等方性エッチングを施す。図示を省略するがこの等方性エッチングにより、制御膜７０の開口部７２ａと重なる領域に開口部が形成され、その開口部を介して基板１１がエッチングされる。

等方性エッチングには、制御膜７０のエッチングレートの方が基板１１のエッチングレートよりも大きくなるようなエッチング液（例えば、フッ酸溶液）を用いる。これにより、等方性エッチングにおける制御膜７０の単位時間当たりのエッチング量が基板１１の単位時間当たりのエッチング量よりも多くなるので、制御膜７０に形成された開口部の拡大に伴って、基板１１の幅方向におけるエッチング量が深さ方向におけるエッチング量よりも多くなる。

等方性エッチングにより、開口部７２ａから制御膜７０と基板１１とがエッチングされ、図５（ｂ）に示すように、基板１１に凹部１２が形成される。上述したエッチングレートの設定により、凹部１２の幅方向が深さ方向よりも拡大されて、凹部１２の周縁部にテーパー状の斜面が形成される。なお、図５（ｂ）には、マスク層７２および制御膜７０が除去され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１２同士が互いに接続され、Ｗ方向において隣り合う凹部１２同士が互いに離間されている状態で等方性エッチングを終了する（図４参照）。Ｗ方向において隣り合う凹部１２同士が互いに接続されるまで等方性エッチングを行うと、マスク層７２が基板１１から浮いて剥がれてしまうおそれがある。本実施形態では、隣り合う凹部１２同士の間に基板１１の上面が残っている状態で等方性エッチングを終了するので、等方性エッチングが終了するまでマスク層７２を支持することができる。これにより、凹部１２の平面形状は、４隅の角部が丸くなった略矩形状となる。

次に、図５（ｃ）に示すように、基板１１の上面側を覆い凹部１２を埋め込むように、光透過性を有し、基板１１よりも高い光屈折率を有する無機材料を堆積してレンズ材料層１３ａを形成する。レンズ材料層１３ａは、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。凹部１２を埋め込むように形成されるため、レンズ材料層１３ａの表面は、基板１１の凹部１２に起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。

次に、図５（ｄ）に示すように、レンズ材料層１３ａ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、レンズ材料層１３ａの上層の凹凸が形成された部分を研磨して除去することにより、上面が平坦化されてレンズ層１３が形成される。そして、凹部１２にレンズ層１３の材料が埋め込まれることにより、マイクロレンズＭＬ１が構成される。

次に、図５（ｅ）に示すように、レンズ層１３を覆うように、光透過性を有し、例えば基板１１と同程度の光屈折率を有する無機材料を堆積して中間層１４を形成する。そして、中間層１４の上面側を覆うように、光透過性を有し、基板１１よりも高い光屈折率を有する無機材料を堆積してレンズ材料層１５ａを形成する。中間層１４およびレンズ材料層１５ａは、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。

続いて、レンズ材料層１５ａ上に、レジスト層７３を形成する。レジスト層７３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７３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。そして、図示を省略するが、凸部１６が形成される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７３を露光して現像する。

レジスト層７３を露光して現像することにより、図６（ａ）に示すように、レジスト層７３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除去され、後の工程で凸部１６が形成される位置に対応する部分７４が残留する。したがって、残留した部分７４同士は、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＷ方向において互いに離間される。部分７４の平面形状は、例えば、略矩形状である。

次に、レジスト層７３のうち残留した部分７４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７４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６（ｂ）に示すように、レンズ材料層１５ａ上に残留した部分７４から略球面状の凸部７５が形成される。凸部７５の底部側（レンズ材料層１５ａ側）は平面視で略矩形状であるが、凸部７５の略球面状の先端側（上方）は平面視で略同心円状に形成される。

なお、凸部７５の形状に加工する方法として、上記の加熱処理を施す方法以外の方法を用いてもよい。例えば、図５（ｅ）に示すレジスト層７３に、グレイスケールマスクや面積階調マスクを用いて露光する方法、多段階露光する方法などを用いて、レジスト層７３から凸部７５の形状に加工することができる。

次に、図６（ｃ）に示すように、凸部７５とレンズ材料層１５ａ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７５が徐々に除去され、凸部７５の除去に伴ってレンズ材料層１５ａの露出する部分がエッチングされる。これにより、レンズ材料層１５ａに凸部７５の形状が転写されて、凸部１５ｂが形成される。

本工程では、異方性エッチングにおける凸部７５の材料（レジスト）のエッチングレートとレンズ材料層１５ａの材料のエッチングレートとを略同一にできる条件とすることで、凸部７５と凸部１５ｂとを略同一の形状とすることができる。凸部１５ｂは、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＷ方向において互いに離間される。

次に、図６（ｄ）に示すように、凸部１５ｂ（レンズ材料層１５ａ）と同じ材料を、例えばＣＶＤ法を用いて、中間層１４と凸部１５ｂとを覆うように堆積させる。この結果、凸部１５ｂに対応する凸部１６を有するレンズ層１５が形成される。この結果、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＷ方向において隣り合う凸部１６同士は互いに接続される。

次に、図６（ｅ）に示すように、レンズ層１５を覆うように、光透過性を有し、例えば基板１１と同程度の光屈折率を有する無機材料を堆積して平坦化層１７を形成する。そして、平坦化層１７に対して平坦化処理を施す。凸部１６を平坦化層１７で覆うことにより、マイクロレンズＭＬ２が構成される。以上により、マイクロレンズアレイ基板１０が完成する。

第２の工程では、マイクロレンズアレイ基板１０が完成した後、公知の技術を用いて、マイクロレンズアレイ基板１０上に、遮光層３２と、保護層３３と、共通電極３４と、配向膜３５とを順に形成して対向基板３０を得る。

なお、図示を省略するが、基板１１には、マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）およびマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）を形成する際の位置の基準となるマークや、素子基板２０と対向基板３０とを貼り合せる際の位置決めの基準となるマークが、例えば、ポリシリコンや金属または金属化合物などで形成される。これらのマークは、例えば、基板１１の周縁部に形成される。これらのマークは、それぞれ個別に形成されてもよいし、同一のマークとして形成されていてもよい。

次に、第３の工程では、素子基板２０と対向基板３０とを上述したマークを基準として位置決めし、素子基板２０と対向基板３０との間に熱硬化性または光硬化性の接着剤をシール材４２（図１参照）として配置して硬化させて貼り合せる。そして、素子基板２０と対向基板３０とシール材４２とで構成される空間に液晶を封入して挟持することにより、液晶装置１が完成する。素子基板２０と対向基板３０とを貼り合せる前にシール材４２で囲まれた領域に液晶を配置することとしてもよい。

ところで、マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）およびマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）を形成する際の製造上のばらつきなどに起因して、上述のマークに対してマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２とが互い違いの方向にずれてしまう場合がある。すなわち、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１の位置とマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２の位置とが、図４に示す設計上の位置に対して互い違いの方向にずれてしまう場合がある。このようなずれは、例えば、露光機の露光精度やマスクの配置精度などによって生じ得る。また、素子基板２０と対向基板３０とを貼り合せる際の組ずれが生じる場合もある。これらの位置ずれが生じた場合、開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃに対してマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１とマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２とが相対的に互い違いの方向にずれてしまうことがある。

＜位置ずれの補正方法＞
ここで、第１の実施形態に係る液晶装置１の製造方法では、開口部Ｔに対するマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２との相対的な位置ずれが生じてしまった場合に、その位置ずれを補正することが可能である。以下に、第１の実施形態に係る液晶装置１の製造方法における位置ずれ補正の方法を説明する。

図７は、２段のマイクロレンズに位置ずれが生じた場合を説明する概略断面図である。図８は、第１の実施形態に係る位置ずれの補正方法を説明する概略断面図である。なお、図７および図８は、図３のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図に相当するが、主要な構成要素以外の図示を省略している。

図７には、互いに隣り合う２つの画素Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）が図示されている。２つの画素Ｐを識別するため、図７に示す−Ｘ方向（左）側の画素を画素Ｐ１とし、＋Ｘ方向（右）側の画素を画素Ｐ２とする。１段目のマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１は、画素Ｐ１，Ｐ２の開口部Ｔの重心Ｔｃに対して＋Ｘ方向（右）側にずれている。また、２段目のマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２は、画素Ｐ１，Ｐ２の開口部Ｔの重心Ｔｃに対して−Ｘ方向（左）側にずれている。換言すれば、隣り合う画素Ｐ１，Ｐ２の境界に対して、画素Ｐ１側のマイクロレンズＭＬ１が画素Ｐ２側にずれ、画素Ｐ２側のマイクロレンズＭＬ２が画素Ｐ１側にずれている。

対向基板３０側から光Ｌ４が画素Ｐ１側のマイクロレンズＭＬ１のうち＋Ｘ方向側（画素Ｐ２に入り込んだ側）の端部に斜めに入射すると、光Ｌ４はマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１側へ屈折される。光Ｌ４の入射角度によっては、屈折された光Ｌ４が画素Ｐ２側のマイクロレンズＭＬ２のうち−Ｘ方向側（画素Ｐ１に入り込んだ側）の端部に入射する。そうすると、光Ｌ４は、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側へ屈折され、画素Ｐ１，Ｐ２の境界に配置された遮光層２６で遮光されてしまう。

図示を省略するが、２段のマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の双方にずれがない場合は、光Ｌ４は、画素Ｐ２側のマイクロレンズＭＬ１の端部に入射してマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１側へ屈折され、画素Ｐ２側のマイクロレンズＭＬ２の端部に入射してマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側へさらに屈折される。したがって、図７に示すようなずれがなければ、光Ｌ４は遮光層２６で遮光されることなく開口部Ｔ内を透過する。

このように、本来開口部Ｔ内へ導かれるはずの光Ｌ４が遮光されてしまうと、液晶装置１における光の利用効率が低下する。また、遮光層２６に光が照射されることで遮光層２６が発熱し液晶装置１内部の温度が上昇するため、液晶装置１の寿命が劣化するおそれがある。液晶装置１内部の温度上昇を抑えるため、液晶装置１の放熱構造を強化すると、液晶装置１の大型化やコスト上昇を招いてしまう。さらに、遮光層２６で反射された光が迷光となり、ＴＦＴ２４における光リーク電流の増大や誤動作、および表示品質の低下を招くおそれがある。

本実施形態では、第３の工程において素子基板２０と対向基板３０とを位置決めする際に図７に示すようなずれがある場合、素子基板２０と対向基板３０との相対的な位置をずらして配置することにより、位置ずれの補正を行う。より具体的には、平面視において、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１とマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２とが、開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃに対してＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方において同じ側となるように、素子基板２０と対向基板３０とを配置する。

ここでは、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１とマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２とが、開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃに対してＸ方向において同じ側となるように補正する。Ｘ方向は、走査線２（図２）に沿った方向である。対向基板３０と素子基板２０との相対的な位置をずらす際は、素子基板２０に設けられたマークと対向基板３０に設けられたマークとを基準として、ずらす方向およびずらし量を調整する。

図８に示す例では、対向基板３０に対する素子基板２０の相対的な位置を、図８に矢印で示す−Ｘ方向（左）側へずらして位置合わせする。そうすると、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１とマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２とがともに、開口部Ｔの重心Ｔｃの＋Ｘ方向（右）側に配置される。そのため、図７と同様に画素Ｐ１側のマイクロレンズＭＬ１のうち＋Ｘ方向側の端部に入射する光Ｌ４は、中心Ｌｃ１側へ屈折され、画素Ｐ２側のマイクロレンズＭＬ２のうち−Ｘ方向側の端部に入射して中心Ｌｃ２側へ屈折されて、遮光層２６で遮光されることなく開口部Ｔ内を透過する。

これにより、液晶装置１における光の利用効率の低下を抑えることができる。また、遮光層２６に光が照射されることに伴う液晶装置１内部の温度上昇による寿命の劣化が抑えられるので、液晶装置１の大型化やコスト上昇を抑えることができる。さらに、遮光層２６で反射された光が迷光となることによるＴＦＴ２４における光リーク電流の増大や誤動作、および表示品質の低下を抑えることができる。

特に、画素Ｐのピッチ（画素Ｐの大きさ）や開口部Ｔの開口率（画素Ｐに対する開口部Ｔの相対的な大きさ）が小さい液晶装置においては、上述した位置ずれの影響がより大きくなるため、本実施形態のように位置ずれの補正を行うことで、液晶装置の製造歩留まりを向上させることができる。

なお、開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃに対してマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１とマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２とが、上述のようにＸ方向だけでなく、Ｘ方向およびＹ方向の両方向において同じ側となるように、素子基板２０と対向基板３０とを配置することが好ましい。これにより、位置ずれに起因して遮光層２６で遮光されてしまう光をより多く開口部Ｔ内に導くことができる。

本実施形態に係る位置ずれの補正方法によれば、入射光の入射角度によって上述とは異なる効果を奏する場合もある。入射光の入射角度が図７および図８とは異なる場合について、図９および図１０を参照して説明する。図９は、２段のマイクロレンズに位置ずれが生じた場合を説明する概略断面図である。図１０は、第１の実施形態に係る位置ずれの補正方法を説明する概略断面図である。

図９では、図７と同様に、隣り合う画素Ｐ１，Ｐ２の境界に対して、画素Ｐ１側のマイクロレンズＭＬ１が画素Ｐ２側にずれ、画素Ｐ２側のマイクロレンズＭＬ２が画素Ｐ１側にずれている。光Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７は、対向基板３０の表面の法線方向に対して斜めに入射するが、互いに略平行である。

マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１付近に入射する光Ｌ５は、中心Ｌｃ１側へ屈折されて法線方向に対する角度が小さくなるものの、中心Ｌｃ１から離れる側（−Ｘ方向側）へ屈折されて、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２よりも−Ｘ方向側に入射する。そうすると、光Ｌ５は、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側（＋Ｘ方向側）へ屈折されるため、法線方向に対する角度を小さくして素子基板２０から射出される。

マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１よりも＋Ｘ方向側に入射する光Ｌ６は、入射する際よりも法線方向に対する角度が小さくなるものの、光Ｌ５と交差して、マイクロレンズＭＬ２の光Ｌ５よりも−Ｘ方向側の位置に入射する。そうすると、光Ｌ６は、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側（＋Ｘ方向側）へ屈折されるため、法線方向に対する角度を小さくして素子基板２０から射出される。

マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１よりも−Ｘ方向側に入射する光Ｌ７は、中心Ｌｃ１側へ屈折され、光Ｌ５と交差して、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２よりも＋Ｘ方向側の位置に入射する。そうすると、光Ｌ７は、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側（−Ｘ方向側）へ屈折されるため、法線方向に対する角度を小さくして素子基板２０から射出される。

このように、２段のマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の作用により、対向基板３０側から斜めに入射する光Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７は、法線方向に対する角度を小さくして素子基板２０から射出されるため、液晶装置１から射出される光の角度のばらつきが抑えられる。しかしながら、光Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７は、マイクロレンズＭＬ２から射出されると開口部Ｔの重心Ｔｃから偏った位置を透過する。そうすると、画素Ｐの開口部Ｔにおける明るさの分布に偏りが生じてしまうこととなる。

図１０は、図８と同様に、対向基板３０に対する素子基板２０の相対的な位置を、矢印で示す−Ｘ方向側へずらして位置合わせした状態を示している。そうすると、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１とマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２とがともに、開口部Ｔの重心Ｔｃの＋Ｘ方向側に配置される。したがって、光Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７は、マイクロレンズＭＬ２から射出されると開口部Ｔの重心Ｔｃにより近い位置を透過する。これにより、画素Ｐの開口部Ｔ内における明るさの分布の偏りを緩和できる。

ここで、図１７に示す従来の液晶装置の例のように、隣り合うマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２同士がＸ方向およびＹ方向において互いに離間されていると、開口部Ｔに対するマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の相対的な位置ずれが生じてしまった場合には、開口部Ｔを透過する光の量が低下してしまう。また、画素Ｐの開口部ＴがＸ方向に沿った直線およびＹ方向に沿った直線に対して非線対称な輪郭形状を有していると、位置ずれが生じてしまった場合には、位置ずれの方向やその大きさによって、画素Ｐの開口部Ｔ内における明るさの分布の偏りが大きくなる。

そして、図１７に示す液晶装置の例では、マイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２に位置ずれがない場合であっても、素子基板２０と対向基板３０とを貼り合せる際の組ずれが生じると、開口部Ｔを透過する光の量の低下や、画素Ｐの開口部Ｔ内における明るさの分布の偏りが大きくなってしまう。

これに対して、第１の実施形態に係る液晶装置１では、隣り合うマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２同士が互いに接続されており、開口部ＴがＸ方向に沿った直線およびＹ方向に沿った直線に対して線対称な輪郭形状を有している。したがって、開口部Ｔに対するマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２との相対的な位置ずれが生じた場合や、素子基板２０と対向基板３０とを貼り合せる際の組ずれが生じた場合でも、図１７に示す従来の液晶装置と比べて、開口部Ｔを透過する光の量の低下や開口部Ｔ内における明るさの分布の偏りを小さく抑えることができる。

（第２の実施形態）
＜電気光学装置＞
第２の実施形態に係る液晶装置は、第１の実施形態に対して、対向基板に１段目のマイクロレンズを備え素子基板に２段目のマイクロレンズを備えている点が異なる。図１１は、第２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。第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図１１に示すように、第２の実施形態に係る液晶装置１Ａは、素子基板２０Ａと対向基板３０Ａと液晶層４０とを備えている。第２の実施形態に係る対向基板３０Ａは、１段目のマイクロレンズＭＬ１を備えるマイクロレンズアレイ基板１０Ａと、遮光層３２と、保護層３３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１０Ａは、基板１１と、レンズ層１３と、光路長調整層１８と、を備えている。光路長調整層１８は、光透過性を有し、レンズ層１３よりも低い光屈折率、例えば基板１１とほぼ同じ光屈折率を有する無機材料からなる。光路長調整層１８は、マイクロレンズＭＬ１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。

第２の実施形態に係る素子基板２０Ａは、２段目のマイクロレンズＭＬ２を備えるマイクロレンズアレイ基板６０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。マイクロレンズアレイ基板６０は、基板６１と、レンズ層６３とを備えている。基板６１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６１は、液晶層４０側の面に形成された複数の凹部６２を有している。各凹部６２は、画素Ｐに対応して設けられており、マイクロレンズＭＬ１を構成する凹部１２と同様の断面形状を有している。レンズ層６３は、凹部６２を埋めて基板６１を覆うように、凹部６２の深さよりも厚く形成されている。レンズ層６３は、例えば、レンズ層１３と同じ材料からなり、基板６１よりも光屈折率の高い無機材料からなる。レンズ層６３の表面は、略平坦な面となっている。レンズ層６３を形成する材料で凹部６２を埋め込むことにより、第２のマイクロレンズとしての凸形状のマイクロレンズＭＬ２が構成される。

第２の実施形態に係る液晶装置１Ａでは、例えば、光源などから発せられた光は、マイクロレンズＭＬ１を備える対向基板３０Ａ（マイクロレンズアレイ基板１０Ａ）側から入射する。基板１１側から入射する光のうち、法線方向に沿ってマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１（図１３参照）に入射した光Ｌ１は、直進して画素Ｐの開口部Ｔ内を透過する。そして、光Ｌ１は、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２（図１３参照）に入射し、そのまま直進して素子基板２０Ａ側に射出される。

マイクロレンズＭＬ１の端部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、基板１１とレンズ層１３との間の光屈折率の差（正の屈折力）により、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１側へ屈折して画素Ｐの開口部Ｔ内を透過する。そして、マイクロレンズＭＬ２に入射した光Ｌ２は、レンズ層６３と基板６１との間の光屈折率の差（正の屈折力）により、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側へさらに屈折して素子基板２０Ａ側に射出される。

マイクロレンズＭＬ１の端部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Ｌｃ１側に向かって入射した光Ｌ３は、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１側へ屈折されて画素Ｐの開口部Ｔ内を透過する。そして、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ＭＬ２の中心Ｌｃ２から離れて拡散してしまうが、レンズ層６３と基板６１との間の光屈折率の差により、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側へ屈折され法線方向に対する角度を小さくして素子基板２０Ａ側に射出される。

このように、液晶装置１Ａでは、２段のマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の作用により、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を中心Ｌｃ１，Ｌｃ２側へ屈折させて画素Ｐの開口部Ｔ内を透過させることができるので、光の利用効率を高めることができる。また、そのまま直進した場合に拡散してしまう光Ｌ３を平行光に近付けることができるので、例えば、液晶装置１Ａをプロジェクターなどの電子機器に用いる場合に、電子機器における光の利用効率を高めることができる。

＜電気光学装置の製造方法＞
次に、第２の実施形態に係る液晶装置１Ａの製造方法を説明する。液晶装置１Ａの製造方法は、素子基板２０Ａを形成する第１の工程と、対向基板３０Ａを形成する第２の工程と、素子基板２０Ａと対向基板３０Ａとを貼り合せる第３の工程とを含む。第１の工程はマイクロレンズアレイ基板６０を形成する工程を含み、第２の工程はマイクロレンズアレイ基板１０Ａを形成する工程を含む。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。

第１の工程において、マイクロレンズアレイ基板６０は、第１の実施形態におけるマイクロレンズＭＬ１を形成する工程（図５（ａ）〜（ｄ））と同様の方法で形成される。そして、マイクロレンズアレイ基板６０上に、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とを順に公知の方法を用いて形成することにより、素子基板２０Ａを得る。

第２の工程において、マイクロレンズアレイ基板１０Ａは、第１の実施形態におけるマイクロレンズＭＬ１を形成する工程（図５（ａ）〜（ｄ））と同様の方法で形成され、マイクロレンズアレイ基板１０Ａ（レンズ層１３）上に光路長調整層１８が中間層１４と同様の方法で形成される。そして、マイクロレンズアレイ基板１０Ａ上に、遮光層３２と、保護層３３と、共通電極３４と、配向膜３５とを順に形成して対向基板３０Ａを得る。

＜位置ずれの補正方法＞
次に、第２の実施形態に係る液晶装置１Ａの製造方法において、開口部Ｔに対するマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２との相対的な位置ずれが生じてしまった場合に、その位置ずれを補正する方法を説明する。図１２は、２段のマイクロレンズに位置ずれが生じた場合を説明する概略断面図である。図１３は、第２の実施形態に係る位置ずれの補正方法を説明する概略断面図である。なお、図１２および図１３は、図３のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図に相当するが、主要な構成要素以外の図示を省略している。

図１２には、互いに隣り合う２つの画素Ｐ１，Ｐ２が図示されている。１段目のマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１は、画素Ｐ１，Ｐ２の開口部Ｔの重心Ｔｃに対して＋Ｘ方向側にずれている。また、２段目のマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２は、画素Ｐ１，Ｐ２の開口部Ｔの重心Ｔｃに対して−Ｘ方向側にずれている。換言すれば、隣り合う画素Ｐ１，Ｐ２の境界に対して、画素Ｐ１側のマイクロレンズＭＬ１が画素Ｐ２側にずれ、画素Ｐ２側のマイクロレンズＭＬ２が画素Ｐ１側にずれている。

対向基板３０Ａ側から光Ｌ５が画素Ｐ１側のマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１よりも＋Ｘ方向側に斜めに入射すると、光Ｌ５は法線方向に対する角度を小さくしてマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１側（−Ｘ方向側）へ屈折される。光Ｌ５の入射角度によっては、屈折された光Ｌ５がマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２よりも＋Ｘ方向側に入射する。そうすると、光Ｌ５はマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側（−Ｘ方向側）へさらに屈折されて射出され、法線方向に対する角度が大きくなり拡散してしまう。

例えば、液晶装置１Ａをプロジェクターなどの電子機器に用いる場合に、このように液晶装置１Ａから射出される光が拡散して投写レンズの光軸に対する角度が大きくなると、投写レンズでけられてしまい、電子機器における光の利用効率が低下する。また、本来画像光として投写されるはずの光が投写レンズ部に照射されることで、投写レンズ部の温度が上昇して熱膨張し、投写された表示画像が歪むなどの表示品質の低下を招いてしまう。投写レンズ部の温度上昇を抑えるため、投写レンズ部の放熱構造を強化すると、電子機器の大型化やコスト上昇を招いてしまうこととなる。

本実施形態では、例えば、第３の工程において素子基板２０Ａと対向基板３０Ａとを位置決めする際に図１２に示すようなずれがある場合、対向基板３０Ａに対する素子基板２０Ａの相対的な位置をずらして配置する。より具体的には、平面視において、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１とマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２とが、開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃに対してＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方において同じ側（−Ｘ方向側）となるように、素子基板２０Ａと対向基板３０Ａとを配置する。

図１３に示す例では、対向基板３０Ａに対する素子基板２０Ａの相対的な位置を、図１３に矢印で示す＋Ｘ方向側へずらして位置合わせする。そうすると、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１とマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２とがともに、開口部Ｔの重心Ｔｃの−Ｘ方向側に配置される。そのため、光Ｌ５が図１２と同様にマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１よりも＋Ｘ方向側に斜めに入射して中心Ｌｃ１側（−Ｘ方向側）へ屈折されると、屈折された光Ｌ５はマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２よりも−Ｘ方向側に入射する。そうすると、光Ｌ５は、マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２側（＋Ｘ方向側）へ屈折されるため、図１３に示すように拡散されず、法線方向に対する角度を小さくして素子基板２０から射出される。

これにより、液晶装置１Ａを備える電子機器における光の利用効率の低下を抑えることができる。また、投写レンズ部に光が照射されることに伴う投写レンズ部の温度上昇による熱膨張が抑えられるので、表示品質の低下を抑えることができ、電子機器の大型化やコスト上昇を抑えることができる。

なお、第２の実施形態では、素子基板２０Ａに遮光層２２，２６とマイクロレンズＭＬ２とが設けられているため、開口部Ｔの設計上の重心ＴｃとマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２との位置関係は補正できない。したがって、位置ずれの補正を行う際は、開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃを基準として、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１およびマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２が好適な位置関係となるように素子基板２０Ａと対向基板３０Ａとを配置することが望ましい。

より具体的には、液晶装置１Ａの厚さ方向（Ｚ方向）において遮光層２６から遠い方のマイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１と開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃとの平面視における距離が、遮光層２６に近い方のマイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２と開口部Ｔの重心Ｔｃとの平面視における距離よりも小さくなるように、位置ずれの補正を行うことが好ましい。

マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１と開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃとの平面視における距離が大きいと、マイクロレンズＭＬ１で屈折された光Ｌ５が、遮光層２６が形成された面に到達する際に遮光層２６で遮光されるリスクが大きくなる。マイクロレンズＭＬ２の中心Ｌｃ２よりも、マイクロレンズＭＬ１の中心Ｌｃ１と開口部Ｔの重心Ｔｃとの平面視における距離が小さくなるように配置することで、マイクロレンズＭＬ１で屈折された光Ｌ５が遮光層２６で遮光されるリスクを小さく抑えることができる。

なお、第２の実施形態に係る素子基板２０ＡにおいてマイクロレンズＭＬ２が設けられる位置は上述の形態に限定されない。例えば、マイクロレンズＭＬ２が、画素電極２８と遮光層２６との間に設けられた構成としてもよい。

（第３の実施形態）
＜電子機器＞
次に、第３の実施形態に係る電子機器について図１４を参照して説明する。図１４は、第３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１４に示すように、第３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、上述した実施形態の２段のマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２を備える液晶装置１または液晶装置１Ａのいずれかが適用されたものである。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。

第３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、明るい表示と優れた表示品質とを得ることができる液晶装置１または液晶装置１Ａのいずれかを備えているので、明るい表示と優れた表示品質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）
上記の実施形態に係る液晶装置１，１Ａは、２段のマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２を備えた構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、３段のマイクロレンズを備えた構成であってもよい。図１５は、変形例１に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図１５に示すように、変形例１に係る液晶装置１Ｂは、第１の実施形態に係る液晶装置１と同様の対向基板３０と、素子基板２０Ｂと、液晶層４０とを備えている。変形例１に係る素子基板２０Ｂは、マイクロレンズアレイ基板６０Ａ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。

マイクロレンズアレイ基板６０Ａは、基板６１と、レンズ層６４とを備えている。レンズ層６４を形成する材料で基板６１の凹部６２を埋め込むことにより、第３のマイクロレンズとしての凸形状のマイクロレンズＭＬ３が構成される。マイクロレンズＭＬ３は、例えば、レンズ層６４の材料を基板６１よりも光屈折率の低い無機材料とすることで、負の屈折力を有している。

変形例１に係る液晶装置１Ｂでは、２段のマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の作用により中心Ｌｃ１，Ｌｃ２側、すなわち、画素Ｐの開口部Ｔの重心Ｔｃ側へ屈折された光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の角度を、３段目のマイクロレンズＭＬ３で法線方向側へ戻し、法線方向に対する角度がより揃うようにして射出させることができる。これにより、液晶装置１Ｂを備える電子機器における光の利用効率をより向上させることができる。

変形例１に係る液晶装置１Ｂにおいても、開口部Ｔに対するマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２とマイクロレンズＭＬ３との相対的な位置ずれが生じてしまった場合に、上記の実施形態と同様にして位置ずれの補正を行うことができる。より具体的には、図示を省略するが、マイクロレンズＭＬ１、マイクロレンズＭＬ２、およびマイクロレンズＭＬ３のそれぞれの中心が開口部Ｔの設計上の重心に対してＸ方向およびＹ方向の少なくとも一方において同じ側となるように、素子基板２０Ｂと対向基板３０とを配置すればよい。これにより、上記の実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例２）
上記の実施形態に係る液晶装置１，１Ａでは、画素Ｐの開口部ＴがＸ方向に沿った直線およびＹ方向に沿った直線に対して線対称な輪郭形状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。画素Ｐの開口部Ｔが、Ｘ方向またはＹ方向のいずれか一方に沿った直線に対して線対称な輪郭形状を有する構成であってもよい。図１６は、変形例２に係る液晶装置の遮光部と画素の開口部とを示す概略平面図である。上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図１６（ａ）に示す液晶装置１Ｃでは、遮光部ＳがＸ方向に延在する部分の中央部に開口部Ｔ側に張り出した部分を有している。また、図１６（ｂ）に示す液晶装置１Ｄでは、遮光部Ｓが４つの角部のうち２つの角部に開口部Ｔ側に張り出した部分を有している。遮光部Ｓのこのような形状は、例えば、ＴＦＴ２４の平面形状および配置が上記の実施形態と異なっていることによる。そのため、図１６（ａ），（ｂ）に示す液晶装置１Ｃ，１Ｄにおける画素Ｐの開口部Ｔは、Ｙ方向に沿った直線に対して線対称であるが、Ｘ方向に沿った直線に対しては非線対称な輪郭形状を有している。

図１６（ａ），（ｂ）に示す液晶装置１Ｃ，１Ｄにおける開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃは、開口部Ｔを面積が互いに等しい２つの部分Ｔａ，Ｔｂに分割するＸ方向に沿った直線ＨＬと、画素Ｐの中心Ｐｃを通るＹ方向に沿った直線ＶＬとの交点となる。開口部ＴがＸ方向に沿った直線に対して非線対称な輪郭形状を有しているため、開口部Ｔの設計上の重心Ｔｃは、画素Ｐの中心Ｐｃから＋Ｙ方向にずれた位置に配置される。

変形例２のような構成においても、開口部Ｔに対するマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２との相対的な位置ずれが生じてしまった場合には、上記の実施形態と同様にして位置ずれの補正を行うことで、上記の実施形態と同様の効果が得られる。また、開口部Ｔに対するマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２との相対的な位置ずれが生じた場合でも、図１７に示す従来の液晶装置と比べて、開口部Ｔを透過する光の量の低下や開口部Ｔ内における明るさの分布の偏りを小さく抑えることができる。なお、画素Ｐの開口部Ｔは、図１６（ａ），（ｂ）に示す以外の輪郭形状を有していてもよいし、Ｘ方向に沿った直線に対して線対称でありＹ方向に沿った直線に対して非線対称な輪郭形状を有していてもよい。

（変形例３）
上記の実施形態に係るマイクロレンズＭＬ１は、凹部１２の周縁部に傾斜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。例えば、マイクロレンズＭＬ１において、凹部１２の周縁部に傾斜面を有しておらず、凹部１２全体が曲面部で構成されていてもよい。このような構成であっても、開口部Ｔに対するマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２との相対的な位置ずれが生じてしまった場合には、上記の実施形態と同様にして位置ずれの補正を行うことで、上記の実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例４）
上記の実施形態に係る液晶装置の製造方法では、制御膜７０を設けることで等方性エッチングを施す工程において幅方向と深さ方向とのエッチングレートの差を制御することとにより傾斜面を有する凹部１２を形成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。例えば、基板１１上にレジスト層を形成し、グレイスケールマスクを用いた露光や多段階露光などにより、レジスト層に凹部１２の元となる形状を形成し、レジスト層と基板１１とに略同一のエッチング選択比で異方性エッチングを施すことにより、基板１１に凹部１２の形状を転写して形成してもよい。なお、この場合、制御膜７０は不要となる。

（変形例５）
上記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好適に用いることができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…液晶装置（電気光学装置）、２０，２０Ａ…素子基板（第１の基板）、２２…遮光層（遮光部）、２４…ＴＦＴ（スイッチング素子）、２６…遮光層（遮光部）、３０，３０Ａ…対向基板（第２の基板）、３２…遮光層（遮光部）、４０…液晶層（電気光学層）、１００…プロジェクター（電子機器）、Ｌｃ１，Ｌｃ２…中心、ＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３…マイクロレンズ、Ｐ…画素、Ｓ…遮光部、Ｔ…開口部、Ｔｃ…重心。

Claims (6)

1. 第１の基板に、複数の画素の各々の開口部を区画する遮光部を形成する第１の工程と、
   第２の基板に、前記複数の画素に対応する複数の第１のマイクロレンズおよび複数の第２のマイクロレンズを、前記複数の第１のマイクロレンズの各々と前記複数の第２のマイクロレンズの各々とが互いに平面視で重なるように形成する第２の工程と、
   前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記複数の画素の各々の開口部と、前記複数の第１のマイクロレンズの各々および前記複数の第２のマイクロレンズの各々と、が互いに平面視で重なるように対向させて配置し、両者の間に電気光学層を挟持して貼り合せる第３の工程と、を含み、
   前記第１の工程で形成される前記遮光部は、第１の方向に延在する部分と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する部分と、を有し、
   前記第３の工程では、平面視において、前記開口部の重心に対して前記第１のマイクロレンズの中心と前記第２のマイクロレンズの中心とが相対的に互い違いの方向にずれた場合、前記第１のマイクロレンズの中心と前記第２のマイクロレンズの中心とが、前記開口部の重心に対して前記第１の方向および前記第２の方向において同じ側となるように、前記第１の基板と前記第２の基板とをずらして位置合わせすることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
2. 第１の基板に、複数の画素の各々の開口部を区画する遮光部と、前記複数の画素に対応する複数の第２のマイクロレンズと、を前記複数の画素の各々の開口部と前記複数の第２のマイクロレンズの各々とが互いに平面視で重なるように形成する第１の工程と、
   第２の基板に、前記複数の画素に対応して複数の第１のマイクロレンズを形成する第２の工程と、
   前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記複数の画素の各々の開口部および前記複数の第２のマイクロレンズの各々と、前記複数の第１のマイクロレンズの各々と、が互いに平面視で重なるように対向させて配置し、両者の間に電気光学層を挟持して貼り合せる第３の工程と、を含み、
   前記第１の工程で形成される前記遮光部は、第１の方向に延在する部分と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する部分と、を有し、
   前記第３の工程では、平面視において、前記開口部の重心に対して前記第１のマイクロレンズの中心と前記第２のマイクロレンズの中心とが相対的に互い違いの方向にずれた場合、前記第１のマイクロレンズの中心と前記第２のマイクロレンズの中心とが、前記開口部の重心に対して前記第１の方向および前記第２の方向において同じ側となるように、前記第１の基板と前記第２の基板とをずらして位置合わせすることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の電気光学装置の製造方法であって、
   前記第３の工程では、前記第１のマイクロレンズおよび前記第２のマイクロレンズのうち、前記第１の基板および前記第２の基板の厚さ方向において前記遮光部から遠い方のマイクロレンズの中心と前記開口部の重心との平面視における距離が、前記遮光部に近い方のマイクロレンズの中心と前記開口部の重心との平面視における距離よりも小さくなるように、前記第１の基板と前記第２の基板とをずらして位置合わせすることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
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の製造方法であって、
   前記第１の工程は、前記第１の基板の前記遮光部と平面視で重なる領域に、前記複数の画素に対応して複数のスイッチング素子を形成する工程を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法であって、
   前記複数の第１のマイクロレンズと前記複数の第２のマイクロレンズとを、それぞれ前記第１の方向および前記第２の方向において連続するように形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
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の製造方法であって、
   前記開口部の輪郭形状は、前記第１の方向および前記第２の方向の少なくとも一方において線対称な形状であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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