JP7306232B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。

従来、マイクロレンズアレイを備えた電気光学装置としての液晶装置が知られていた。このような液晶装置は、マイクロレンズアレイによって光の利用効率を確保しやすく、明るく鮮明な投射画像が求められるプロジェクターなどの電子機器に採用されている。

例えば、特許文献１には、基板本体の凹部にマイクロレンズが形成された液晶装置が開示されている。特許文献２には、光の入射側にマイクロレンズが形成された液晶表示装置が開示されている。特許文献３には、空気などの媒質から成る間隙との界面に、反射防止膜が形成されたマイクロレンズアレイを含む液晶パネルユニットが開示されている。

特開２０１５－１１０９０号公報 特開２００７－３２９０９９号公報 特開２００６－１３８９８７号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の液晶装置では、光の利用効率を向上させることが難しいという課題があった。詳しくは、光の利用効率を向上させるには、マイクロレンズアレイにおける屈折力や透過率を大きくする方策がある。屈折力は、レンズと媒質との屈折率差をレンズ面の曲率半径で除した値である。したがって、屈折率差を大きくすると屈折力も大きくなる。特許文献１の液晶装置では、酸化アルミニウムなどのレンズ層と石英の基板本体とが接しているため、屈折率差が最大でも約０．３であり、屈折力を大きくすることが難しかった。レンズ層にこれ以上に大きな屈折率を有する形成材料を用いると、レンズ層の透過率が低下することがあった。また、特許文献２の液晶表示装置では、マイクロレンズの表面反射によって透過率が低下する場合があった。

特許文献３に記載の液晶パネルユニットでは、レンズの精度を向上させることが難しいという課題があった。詳しくは、該液晶パネルユニットは、マイクロレンズアレイとカバーガラスとが組み立てられて成る。そのため、マイクロレンズアレイとカバーガラスとにおいて、間隙の距離や平行度などを精度よく組み立てることが難しかった。これによって、マイクロレンズアレイを構成する個々のレンズにおいて、焦点距離などにばらつきが生じる可能性があった。以上から、従来よりも光の利用効率およびレンズの精度が向上する電気光学装置が求められていた。

電気光学装置は、液晶層と、前記液晶層の光入射側に、空洞を有する凹部が設けられた基板本体と、前記液晶層と前記基板本体との間に、前記凹部の底面と離間して設けられたレンズ部材と、前記レンズ部材と前記凹部の前記空洞との間及び前記凹部の前記底面を含む内面に設けられた反射防止部材と、を備える。

上記の電気光学装置において、反射防止部材は、基板本体における凹部の底面を含む内面に設けられていることが好ましい。

上記の電気光学装置は、レンズ部材における空洞と反対側に透光性部材を備えることが好ましい。

上記の電気光学装置において、反射防止部材は、レンズ部材における空洞と反対側には設けられていないことが好ましい。

また、電気光学装置は、液晶層と、前記液晶層の光入射側に、空洞を有する凹部が設け
られた基板本体と、前記液晶層と前記基板本体との間に、前記凹部の底面と離間して設け
られたレンズ部材と、前記レンズ部材と前記凹部の前記空洞との間に設けられ、前記レン
ズ部材における前記空洞と反対側には設けられていない反射防止部材と、前記レンズ部材
における前記空洞と反対側に設けられた透光性部材と、前記透光性部材における前記レン
ズ部材と反対側に設けられたトランジスターと、を備える。

上記の電気光学装置において、反射防止部材は、酸化シリコン層と窒化シリコン層とが積層されていることが好ましい。

電子機器は、上記の電気光学装置を備える。

第１実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置の構成を示す概略平面図。 液晶装置の構成を示す模式断面図。 液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 素子基板の構成を示す模式断面図。 液晶装置の製造方法のうち、素子基板の製造方法を示す工程フロー図。 素子基板の製造方法を示す模式断面図。 素子基板の製造方法を示す模式断面図。 素子基板の製造方法を示す概略平面図。 素子基板の製造方法を示す模式断面図。 素子基板の製造方法を示す模式断面図。 素子基板の製造方法を示す概略平面図。 素子基板の製造方法を示す模式断面図。 素子基板の製造方法を示す模式断面図。 素子基板の製造方法を示す模式断面図。 素子基板の製造方法を示す模式断面図。 素子基板の製造方法を示す模式断面図。 第２実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置における対向基板の模式断面図。 第３実施形態に係る電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図。

以下の各図においては、必要に応じて相互に直交する座標軸としてＸＹＺ軸を付し、各矢印が指す方向を＋方向とし、＋方向と反対の方向を－方向とする。なお、＋Ｚ方向を上方ということもあり、＋Ｚ方向から見ることを平面視あるいは平面的という。また、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせている。

１．第１実施形態
１．１．液晶装置の構成
本実施形態では、電気光学装置として薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を備えたアクティブ駆動型の液晶装置を例示する。まず、本実施形態に係る液晶装置１００の構成について図１から図３を参照して説明する。なお、図２は、図１の線分Ｈ－Ｈ’を含み、ＹＺ平面に沿う断面を示している。

図１に示すように、本実施形態に係る液晶装置１００は、素子基板１０および対向基板２０を備える。素子基板１０と対向基板２０とは、略矩形であって、対向基板２０の外縁に沿って配置されるシール材６０を介して重ねられて接合される。シール材６０の内側には、マトリクス状に配列された複数の画素Ｐを含む表示領域Ｅが設けられる。

素子基板１０は、データ線駆動回路１０１、２つの走査線駆動回路１０２、検査回路１０３、および複数の外部接続用端子１０４を有する。素子基板１０は平面的に対向基板２０よりも大きい。素子基板１０には、対向基板２０と重ならない領域に複数の外部接続用端子１０４が設けられ、複数の外部接続用端子１０４とシール材６０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられる。

シール材６０と表示領域Ｅとの間には、表示領域Ｅを囲む見切り部２４が設けられる。見切り部２４は、略矩形であって、２辺がＹ軸に沿い、他の２辺がＸ軸に沿う。Ｙ軸に沿う上記２辺には、各々走査線駆動回路１０２が平面的に重ねられて配置される。２つの走査線駆動回路１０２は、配線１０７を介して電気的に接続される。Ｘ軸に沿う上記２辺のうち、＋Ｙ方向の１辺には検査回路１０３が平面的に重ねられて配置される。検査回路１０３は、後述するデータ線と電気的に接続される。

データ線駆動回路１０１および２つの走査線駆動回路１０２は、外部接続用端子１０４と電気的に接続される。対向基板２０の四隅には上下導通部１０６が設けられる。

図２に示すように、素子基板１０、対向基板２０およびシール材６０に囲まれた領域に液晶層５０が封入される。液晶層５０は正または負の誘電異方性を有する液晶を含む。素子基板１０は、基板本体としての基板１０ｓ、導光部７０、ＴＦＴ３０を含む配線層４０、画素電極１５、および配向膜１８を含み、これらの構成が基板１０ｓから液晶層５０に向かって上記の順番で設けられる。素子基板１０の詳細な構成は後述する。

対向基板２０は、基板２０ｓ、見切り部２４、絶縁層２５、対向電極２１、および配向膜２２を含み、これらが基板２０ｓから液晶層５０に向かって上記の順番で設けられる。

絶縁層２５は、例えば、酸化シリコンなどの透光性の無機材料から成る。なお、本明細書において透光性とは、可視光の透過率が５０％以上であることをいう。

対向電極２１は、共通電極であって、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜から成る。対向電極２１は、上述した上下導通部１０６を介して、素子基板１０の配線層４０の信号配線と電気的に接続される。

配向膜１８，２２には、酸化シリコンなどの無機配向膜、またはポリイミドなどの有機配向膜が用いられる。基板１０ｓ，２０ｓには、例えば、ガラス基板や石英基板などの透光性および絶縁性を有する平板が用いられる。

液晶装置１００は、透過型であって、光Ｌが素子基板１０から入射し、液晶層５０を介して対向基板２０から出射される。液晶装置１００には、ノーマリーホワイトモードやノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。液晶装置１００は、光Ｌの入射側と出射側とに偏光素子を備えていてもよい。

図３に示すように、液晶装置１００は、互いに絶縁された信号配線として、データ線６、走査線３および容量線８を各々複数有する。走査線３はＸ軸に沿って延在し、データ線６および容量線８はＹ軸に沿って延在する。

画素電極１５、ＴＦＴ３０および容量素子１６は、走査線３とデータ線６および容量線８とによって区分された領域に画素Ｐごと設けられ、画素Ｐの画素回路を構成する。走査線３、データ線６および容量線８などの信号配線類は、上述の配線層４０に設けられる。

走査線３は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続される。データ線６は、ＴＦＴ３０のデータ線側ソースドレイン領域に電気的に接続される。走査線３は、同一行に設けられたＴＦＴ３０のオン、オフを一斉に制御する。画素電極１５は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域に電気的に接続される。

データ線６は、上述のデータ線駆動回路１０１に電気的に接続され、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号を画素Ｐに供給する。画像信号は、各データ線６へ線順次に供給されてもよく、隣り合う複数のデータ線６へグループごとに供給されてもよい。

走査線３は、上述の走査線駆動回路１０２に電気的に接続され、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号を画素Ｐに供給する。走査信号は、走査線３へ所定のタイミングにてパルス的に線順次で供給される。

走査信号の入力によりＴＦＴ３０が一定期間オン状態とされ、画像信号が所定のタイミングで画素電極１５に書き込まれる。画像信号は、画素電極１５を介して液晶層５０に所定レベルで書き込まれ、画素電極１５と液晶層５０を挟んだ対向電極２１との間で一定期間保持される。保持された画像信号がリークするのを防ぐため、画素電極１５と対向電極２１との間に設けられた液晶容量に対して、容量素子１６が電気的に並列接続される。容量素子１６は、ＴＦＴ３０と容量線８との間の層に設けられる。

１．２．素子基板の構成
素子基板１０の詳細な構成について図４を参照して説明する。図４では、図１の線分Ｊ－Ｊ’を含み、ＸＺ平面に沿う断面の一部を拡大して示している。また、図４では、図示の便宜上、導光部７０のマイクロレンズアレイにおける個々のレンズの数が実際とは異なる。

図４に示すように、素子基板１０は、絶縁性基板１１０、配線層４０、画素電極１５、および配向膜１８を備える。絶縁性基板１１０は、基板１０ｓと導光部７０とを含む。

基板１０ｓには、空洞Ｓを有する凹部１１が設けられる。凹部１１は、基板１０ｓの上方の表面に設けられた窪みである。凹部１１は平面視にて略矩形である。空洞Ｓは、凹部１１と導光部７０とに囲まれた気密空間である。空洞Ｓは、空気などの気体を含んでもよく、真空であってもよい。なお、空洞Ｓは気密空間でなくてもよい。

基板１０ｓの上方に導光部７０が配置される。導光部７０は、レンズ部材７２と、第１透光層７４および第２透光層７６と、遮光層７０１とを有する。

レンズ部材７２は、基板１０ｓと一体に、且つ凹部１１の底面１０ｔと空洞Ｓを介して離間して設けられる。レンズ部材７２は、複数のレンズ７２１を有するマイクロレンズアレイ７２０を含む。レンズ７２１は、基板１０ｓ側に向かって突出する凸状レンズであって、断面形状が略半円状の曲面を有する。複数のレンズ７２１は、上述した複数の画素Ｐのそれぞれに、平面的に対応して配置される。複数のレンズ７２１が平面的にマトリクス状に配置されて、マイクロレンズアレイ７２０が形成される。レンズ部材７２の形成材料としては、酸化シリコン、窒化シリコンなどが挙げられる。本実施形態では、レンズ部材７２は酸化シリコンから成る。

レンズ部材７２は、貫通孔７２２，７２３を有する。貫通孔７２２，７２３はレンズ部材７２を±Ｚ方向に貫通する。貫通孔７２２は、マイクロレンズアレイ７２０の＋Ｘ方向に設けられる。貫通孔７２３は、マイクロレンズアレイ７２０の－Ｘ方向に設けられる。

レンズ部材７２と凹部１１の空洞Ｓとの間、すなわちレンズ部材７２における空洞Ｓに面する表面と、凹部１１の底面１０ｔを含む内面とに、反射防止部材８０が設けられる。反射防止部材８０は、上記の箇所の他に、後述する第１透光層７４の接続部７４２，７４３とレンズ部材７２との界面などにも設けられる。なお、反射防止部材８０は、上記の箇所に全て設けられることが好ましいが、レンズ部材７２における空洞Ｓ側の表面以外には設けられずともよい。

レンズ部材７２は、空洞Ｓに対して反射防止部材８０を介して配置される。マイクロレンズアレイ７２０は、空洞Ｓ側から入射する光Ｌを画素Ｐごとに集光する。各画素Ｐの平面的な中心または重心と各レンズ７２１の主点とが、対応されて配置される。例えば、光Ｌのうち、各レンズ７２１の主点を通過するように－Ｚ方向からマイクロレンズアレイ７２０に入射する成分は、マイクロレンズアレイ７２０内を直進して図示しない液晶層５０へ出射される。

一方、各レンズ７２１に対して、平面的に上記主点と重ならない領域に入射した光Ｌの成分は、空洞Ｓとレンズ部材７２との屈折率差によって画素Ｐの平面的な中心側へ向かって屈折される。すなわち、光Ｌのうちで、マイクロレンズアレイ７２０がない場合に配線層４０の信号配線類などに遮られる成分を、マイクロレンズアレイ７２０で屈折させることによって活用可能となる。

空洞Ｓの屈折率は１．００であり、本実施形態におけるレンズ部材７２の屈折率は約１．４６である。したがって、空洞Ｓとマイクロレンズアレイ７２０との屈折率差は約０．４６となる。酸化アルミニウムのレンズ層と石英の基板本体とから成る従来の構成と比べて、本実施形態では屈折率差が大きくなり屈折力が大きくなる。すなわち、光Ｌをより有効に活用することができる。なお、酸化シリコンは十分な透過率を有している。ここで、本明細書における屈折率とは、特に限定されないが、例えば波長が５８９．３ｎｍのナトリウムのＤ線における屈折率をいう。

反射防止部材８０には－Ｚ方向から光Ｌが入射する。反射防止部材８０は、界面における光Ｌの反射を低減して、素子基板１０における光Ｌの透過率を向上させる。上記界面とは、具体的には、基板１０ｓと空洞Ｓとの界面、および空洞Ｓとレンズ部材７２との界面を指す。

反射防止部材８０の形成材料としては、ＴＦＴ３０などを形成する際の高温プロセスなどに対する耐熱性や不純物汚染防止、レンズ部材７２への被覆性が確保可能であれば特に限定されない。本実施形態では、反射防止部材８０は、酸化シリコン層と窒化シリコン層とが積層された誘電体多層膜から成る。

詳しくは、本実施形態の反射防止部材８０では、レンズ部材７２の表面および底面１０ｔから空洞Ｓ側に向かって、厚さ約３０ｎｍの窒化シリコン、厚さ約２０ｎｍの酸化シリコン、厚さ約６０ｎｍの窒化シリコン、厚さ約９０ｎｍの酸化シリコンの順番で４層が積層される。酸化シリコンおよび窒化シリコンでは、上記高温プロセスに対する耐熱性が確保され、不純物汚染を防止できる。これに加えて、付き回り性が良好な減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて設けることが可能であり、良好な被覆性も得られる。ここで、本明細書における厚さとは、底面１０ｔなどの基材表面の法線方向における層厚をいう。なお、基材がレンズ７２１のように断面形状が平面でない場合には、基材の形状に沿った層厚をいう。

光Ｌの波長を５５０ｎｍとした場合に、空気と酸化シリコンとの界面の反射率は約３．５％となる。これに対して反射防止部材８０を設けることにより、空洞Ｓとレンズ部材７２との界面における反射率は約０．５％まで低減されて、光Ｌの透過率が向上する。また、光Ｌが凹部１１の底面１０ｔから空洞Ｓへ出射される際にも、反射防止部材８０によって、上記と同様に反射率が低減されて透過率が向上する。なお、反射防止部材８０の厚さや層数は上記に限定されず、素子基板１０の光学的設計に基づいて適宜調整されてよい。

レンズ部材７２における空洞Ｓと反対側、すなわちマイクロレンズアレイ７２０上方には、遮光層７０１、および透光性部材としての、第１透光層７４および第２透光層７６が配置される。詳しくは、レンズ部材７２の上方を被覆して第１透光層７４が設けられる。第１透光層７４は透光性および絶縁性を有する。第１透光層７４は、平板状の基部７４１および接続部７４２，７４３を有する。基部７４１は、マイクロレンズアレイ７２０の上方に接している。接続部７４２は、レンズ部材７２の貫通孔７２２を介して－Ｚ方向へ延在し、底面１０ｔと反射防止部材８０を介して接する。接続部７４３は、レンズ部材７２の貫通孔７２３を介して－Ｚ方向へ延在し、底面１０ｔと反射防止部材８０を介して接する。

反射防止部材８０は、レンズ部材７２における空洞Ｓと反対側、すなわちレンズ部材７２の上方と基部７４１との間には設けられていない。これは、マイクロレンズアレイ７２０と基部７４１との間に反射防止部材８０が介在すると、反射率が増加して光Ｌの透過率が低下するためである。

第１透光層７４の上方には、平面的にマイクロレンズアレイ７２０と重ならない位置に遮光層７０１が設けられる。遮光層７０１は、平面視にてマイクロレンズアレイ７２０を略矩形の枠状に囲む。遮光層７０１は遮光性を有する。本明細書において遮光性とは、可視光の透過率が１０％以下であることをいう。なお、好ましい遮光性は可視光の透過率が５％以下である。遮光層７０１の形成材料には、例えば、金属または金属化合物が採用可能である。

遮光層７０１および第１透光層７４の上方を被覆して、第２透光層７６が設けられる。第２透光層７６は透光性および絶縁性を有する。第２透光層７６は、マイクロレンズアレイ７２０を透過する光Ｌの光路長を調整する。第２透光層７６の層の厚さを調整することで、マイクロレンズアレイ７２０による光Ｌの集光位置を所望の位置に調整可能である。なお、光Ｌの光路長は、基部７４１および第２透光層７６の厚さ、または第２透光層７６の屈折率の変更によって調整されてもよい。

第１透光層７４および第２透光層７６の形成材料としては、酸化シリコン、窒化シリコンなどが挙げられ、これらの中でも酸化シリコンを主に含むことが好ましい。これによって、第１透光層７４および第２透光層７６における光Ｌの透過率が向上する。また、窒化シリコンを主に含む場合と比べて、液晶装置１００の製造時などに、素子基板１０を構成する他の層に含まれる成分が第１透光層７４および第２透光層７６に移行することが抑えられる。そのため、第１透光層７４および第２透光層７６における劣化の進行が抑えられる。なお、レンズ部材７２、第１透光層７４および第２透光層７６には、同じ形成材料を用いることが好ましい。これによれば、異なる形成材料を用いる場合と比べて、各々が接する界面において反射が低減されて透過率が向上する。

第１透光層７４および第２透光層７６におけるレンズ部材７２と反対側、すなわち第２透光層７６の上方に、トランジスターとしてのＴＦＴ３０を含む配線層４０が備わる。配線層４０は、遮光層４６１、ＴＦＴ３０、走査線３、容量線８、およびデータ線６などの信号配線類と、絶縁体４５とを有する。なお、図４における、上記信号配線類の配置は一例であって、これに限定されない。また、図４では、容量素子１６などの上記以外の信号配線類の図示を省略すると共に、図示の便宜上、データ線６の延在方向が実際とは異なっている。

絶縁体４５は、透光性および絶縁性を有する。絶縁体４５は、第１層間絶縁層４５１、第２層間絶縁層４５２、第３層間絶縁層４５３、第４層間絶縁層４５４、および第５層間絶縁層４５５を含む。第１層間絶縁層４５１は、第２透光層７６上に設けられ、遮光性を有する遮光層４６１とＴＦＴ３０との間に配置される。第２層間絶縁層４５２は、第１層間絶縁層４５１上に設けられ、ＴＦＴ３０と走査線３との間に配置される。第３層間絶縁層４５３は、第２層間絶縁層４５２上に設けられ、走査線３と容量線８との間に配置される。第４層間絶縁層４５４は、第３層間絶縁層４５３上に設けられ、容量線８とデータ線６との間に配置される。第５層間絶縁層４５５は、第４層間絶縁層４５４上に配置され、データ線６を被覆する。

ＴＦＴ３０、走査線３、容量線８、およびデータ線６などの各種信号配線類と、遮光層４６１とは、例えば、導電性を有する金属または金属化合物などを含む。絶縁体４５に含まれる上述した各層は、例えば、酸化シリコンなどのシリコン系の無機材料を含む。

配線層４０は、光Ｌが透過する複数の透光領域Ａ１１と、各種信号配線類が配置される複数の配線領域Ａ１２とを有する。透光領域Ａ１１は平面的に略矩形である。複数の透光領域Ａ１１は、画素Ｐに対応して、平面視にてマトリクス状に配置される。配線領域Ａ１２は光Ｌを遮蔽する。配線領域Ａ１２は、平面的に透光領域Ａ１１を囲んで格子状に配置される。

配線層４０上には、複数の画素電極１５が配置される。１つの画素電極１５と１つの透光領域Ａ１１とは平面的に重なる。すなわち、１つの画素Ｐに対して、１つの画素電極１５および１つの透光領域Ａ１１が配置される。画素電極１５は、例えば、上述した対向電極２１と同様にＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電膜から成る。画素電極１５を被覆して配向膜１８が設けられる。

上述したように光Ｌは、マイクロレンズアレイ７２０を直進し、あるいはマイクロレンズアレイ７２０で屈折され、透光領域Ａ１１から配向膜１８を介して、図示しない液晶層５０へ出射される。本実施形態では、素子基板１０から光Ｌが入射する構成を例示したが、これに限定されない。光Ｌの入射は対向基板２０からであってもよい。また、本発明のレンズ部材７２、空洞Ｓおよび反射防止部材８０は、対向基板２０に配置されてもよい。

１．３．液晶装置の製造方法
本実施形態に係る液晶装置１００の製造方法について、図５から図１６を参照して説明する。なお、以下の説明においては図４も参照する。

ここで、図６、図７、図９、図１０、図１２から図１６の模式断面図では、図４に相当する領域を拡大して示している。また、図８、図１１の概略平面図では、素子基板１０における、表示領域Ｅおよびその周辺の領域を示している。なお、以降参照する各図においては、図４と同様にマイクロレンズアレイ７２０における各レンズ７２１の数が実際とは異なる。また、特に断りがない限り、上記概略平面図の説明は平面視した状態を述べるものとする。

液晶装置１００の製造方法は、以下に述べる素子基板１０の製造方法を含み、素子基板１０の製造方法に備わる工程以外では公知の技術が採用可能である。そのため、以下の説明では、素子基板１０の製造方法についてのみ述べることとする。また、素子基板１０の製造方法においても、特に断りがない限り公知の技術が採用可能である。

図５に示すように、素子基板１０の製造方法は、工程Ｓ１から工程Ｓ１１を備えている。以下、工程Ｓ１から工程Ｓ１１の各工程について説明する。なお、図５に示した工程フローは一例であって、これに限定されるものではない。

工程Ｓ１では、基板１０ｓに凹部１１を形成する。本実施形態では、基板１０ｓに平板状の石英基板を用いて、乾式エッチングまたは湿式エッチンにより凹部１１を設ける。凹部１１の平面的な形状は略矩形とする。このとき、後に設けるマイクロレンズアレイ７２０の各レンズ７２１が、凹部１１内の上方の表面である底面１０ｔと離間するように、凹部１１のＺ軸に沿う深さを調整する。そして工程Ｓ２へ進む。

工程Ｓ２では、凹部１１内に空洞Ｓを設けるための犠牲層を形成する。犠牲層は、第１犠牲層５１と第２犠牲層５２とを含む。まず、凹部１１内および基板１０ｓの上方の表面に、第１犠牲層５１を設ける。第１犠牲層５１は、例えば、多結晶シリコンを形成材料として含み、ＣＶＤ法を用いて設けられる。次いで、凹部１１内および基板１０ｓに設けられた第１犠牲層５１を被覆して、第２犠牲層５２を設ける。第２犠牲層５２は、例えば、酸化シリコンを形成材料として含み、ＣＶＤ法を用いて設けられる。第１犠牲層５１と第２犠牲層５２とは、後工程にて別々に除去するため、異なる形成材料を用いることが好ましい。

次いで、図６に示すよう、基板１０ｓの上方の面に平坦化する。詳しくは、第１犠牲層５１および第２犠牲層５２が設けられた基板１０ｓの上方の面に対して、ＣＭＰ（Chemical＆Mechanical Polishing）処理などの平坦化処理を施す。平坦化処理によって、第１犠牲層５１および第２犠牲層５２は、凹部１１内にのみ残り、それ以外の基板１０ｓの上方からは除去される。

次いで、図７に示すよう、マイクロレンズアレイ７２０を設けるための凹レンズ群５１０を、第２犠牲層５２に形成する。凹レンズ群５１０は、マイクロレンズアレイ７２０の複数のレンズ７２１に対応するレンズ用凹部５１１を含む。複数のレンズ用凹部５１１は、複数のレンズ７２１と平面的に重なるようにマトリクス状に配置される。複数のレンズ用凹部５１１は、半球状の窪みであって、例えばエッチングによって凹部１１内の第２犠牲層５２に設けられる。

次いで、図８に示すように、凹レンズ群５１０を含む基板１０ｓの上方を被覆して第３犠牲層５３を設ける。第３犠牲層５３は凹部１１よりもやや広く配置される。第３犠牲層５３は、例えば、多結晶シリコンを形成材料として含み、ＣＶＤ法を用いて設けられる。第３犠牲層５３には、第１犠牲層５１と同一の形成材料を用いることが好ましい。そして工程Ｓ３へ進む。

工程Ｓ３では、レンズ部材７２を形成する。まず、第３犠牲層５３の上方を、例えばＣＶＤ法を用いてレンズ部材７２で被覆する。これにより、レンズ部材７２のマイクロレンズアレイ７２０は、第３犠牲層５３を介して凹レンズ群５１０の形状に倣って設けられる。レンズ部材７２は、上述したように酸化シリコンから成る。レンズ部材７２を設けた後に、レンズ部材７２の上方の面にＣＭＰ処理などの平坦化処理を施す。

次いで、図９に示すように、例えばエッチングによって、レンズ部材７２に貫通孔７２２，７２３を設ける。貫通孔７２２，７２３は、マイクロレンズアレイ７２０の両端に設けられる。このとき、第３犠牲層５３がエッチングストッパーとして機能する。そのため、貫通孔７２２，７２３により、レンズ部材７２を貫通して第３犠牲層５３が上方に露出する。そして工程Ｓ４に進む。

工程Ｓ４では、空洞Ｓを形成する。まず、レンズ部材７２と貫通孔７２２，７２３内の第３犠牲層５３との上方を被覆して、第４犠牲層５４を設ける。第４犠牲層５４は、例えば、多結晶シリコンを形成材料として含み、ＣＶＤ法を用いて設けられる。

次いで、図１０に示すように、例えばエッチングを用いて、貫通孔７２２，７２３内の第４犠牲層５４および第３犠牲層５３を貫通する開口部５０２，５０３を設ける。開口部５０２，５０３は、貫通孔７２２，７２３内において、第２犠牲層５２を上方に露出させる。このとき、開口部５０２，５０３内では、第２犠牲層５２の一部も－Ｚ方向にエッチングされる。図１１に示すように、開口部５０２は貫通孔７２２に包含され、開口部５０３は貫通孔７２３に包含される。換言すれば、開口部５０２の面積は貫通孔７２２の面積より小さく、開口部５０３の面積は貫通孔７２３の面積より小さい。

次いで、開口部５０２，５０３を介したエッチングによって、凹部１１内の第２犠牲層５２を除去する。該エッチングには、第１犠牲層５１および第３犠牲層５３に対して高い選択比を有するガスなどを用いる。具体的には、例えば、第２犠牲層５２が酸化シリコンである場合には、フッ化水素エッチングガスなどのフッ素ガスによるガスエッチング、またはフッ化水素などのフッ素系溶液を用いた湿式エッチングを用いる。特に、第２犠牲層５２の除去にガスエッチングを用いる際には、エッチングガスに対する第２犠牲層５２のエッチングレートは、第１犠牲層５１、第３犠牲層５３および第４犠牲層５４の各エッチングレートよりも速いことが好ましい。これによって、第２犠牲層５２を除去し、第１犠牲層５１、第３犠牲層５３および第４犠牲層５４を残すことが可能となる。

次いで、第１犠牲層５１、第３犠牲層５３および第４犠牲層５４をエッチングにより除去する。このとき、凹部１１内の第１犠牲層５１および第３犠牲層５３は、貫通孔７２２，７２３を介して除去する。これにより、図１２に示すように、凹部１１内の空洞Ｓと共に、空洞Ｓに面するマイクロレンズアレイ７２０が設けられる。なお、図示を省略するが、マイクロレンズアレイ７２０を含むレンズ部材７２は、貫通孔７２２，７２３以外の領域で基板１０ｓと一体に形成される。

具体的なエッチングの方法としては、例えば、第１犠牲層５１、第３犠牲層５３および第４犠牲層５４が多結晶シリコンから成る場合には、上記エッチングは、六フッ化硫黄などのフッ素系ガスによる乾式エッチング、フッ酸および硝酸の混合液などを用いた湿式エッチング、あるいは三フッ化塩素などのフッ素系エッチングガスを用いたガスエッチングを用いることが好ましい。第１犠牲層５１、第３犠牲層５３および第４犠牲層５４に同一の形成材料を用いることによって、これらを一括で除去することができる。なお、本明細書においては、ガスエッチングとは単にガスを供給して行うエッチングをいい、乾式エッチングとはプラズマエッチングおよびイオンビームエッチングを含みガスエッチングを含まない。そして工程Ｓ５へ進む。

工程Ｓ５では、図１３に示すように反射防止部材８０を形成する。反射防止部材８０は、上述したように、酸化シリコン層および窒化シリコン層を含む４層から成り、減圧ＣＶＤ法を用いて設けられる。これにより、底面１０ｔを含む凹部１１内、マイクロレンズアレイ７２０の空洞Ｓ側の表面、貫通孔７２２，７２３の壁面、およびレンズ部材７２の上方の面が反射防止部材８０で被覆される。そして工程Ｓ６へ進む。

工程Ｓ６では、第１透光層７４を形成する。まず、図１４に示すように、レンズ部材７２の上方を被覆して、接続部７４２，７４３を設けるための接続層７４０を設ける。接続層７４０は、例えば、酸化シリコンを形成材料として含み、ＣＶＤ法を用いて設けられる。このとき、貫通孔７２２，７２３を介して、凹部１１の底面１０ｔまで接続層７４０を到達させる。これにより、接続層７４０の一部が、底面１０ｔと反射防止部材８０を介して接する接続部７４２，７４３となる。接続部７４２，７４３は貫通孔７２２，７２３とも反射防止部材８０を介して接して設けられるため、空洞Ｓが閉塞された空間となる。

次いで、図１５に示すように、レンズ部材７２上方の接続層７４０を除去する。接続層７４０の除去には、例えばＣＭＰ処理などを用いる。このとき、レンズ部材７２の上方の反射防止部材８０まで除去する。これにより、接続層７４０は、接続部７４２，７４３を除いて除去される。

次いで、図１６に示すように、レンズ部材７２および接続部７４２，７４３の上方に、第１透光層７４を形成する。第１透光層７４は、例えば、酸化シリコンを形成材料として含み、ＣＶＤ法を用いて設けられる。第１透光層７４には、形成した後に上方の面に対してＣＭＰ処理などの平坦化処理を施す。そして工程Ｓ７へ進む。

工程Ｓ７では、第１透光層７４の上方に遮光層７０１を形成する。遮光層７０１は、例えば、金属または金属化合物を形成材料として含む。遮光層７０１は、ＣＶＤ法を用いて設けられた後に、平面視にてマイクロレンズアレイ７２０を囲む形状にマスクを用いてパターニングされる。そして工程Ｓ８へ進む。

工程Ｓ８では、第１透光層７４および遮光層７０１の上方を被覆して、第２透光層７６を形成する。第２透光層７６は、例えば、酸化シリコンを形成材料として含み、ＣＶＤ法を用いて設けられる。第２透光層７６には、形成した後に上方の面に対してＣＭＰ処理などの平坦化処理を施す。第１透光層７４および第２透光層７６の厚さは、上述したように液晶装置１００における光学的な設計に応じて設定される。そして工程Ｓ９へ進む。

工程Ｓ９では、配線層４０を形成する。これらの形成には公知の製造方法が採用可能である。例えば、遮光層４６１、ＴＦＴ３０、走査線３、容量線８、およびデータ線６などの信号配線類は、スパッタリング法または蒸着法によって金属層を形成した後に、レジストマスクを用いたエッチングによってパターニングされる。また、ＴＦＴ３０は、公知の方法にて半導体層を含む構成で設けられる。配線層４０のうち絶縁体４５が含む複数の層は、例えば、各々が酸化シリコンを含み、ＣＶＤ法などを用いて設けられ後にマスクを用いてパターニングされる。そして工程Ｓ１０へ進む。

工程Ｓ１０では、配線層４０上に画素電極１５を形成する。画素電極１５は、例えばＣＶＤ法などを用いて設けられ後にマスクを用いてパターニングされる。そして工程Ｓ１１へ進む。

工程Ｓ１１では、画素電極１５上を被覆して配向膜１８を形成する。配向膜１８は、例えば、ポリイミドを形成材料として含み、ＣＶＤ法を用いて設けられた後にラビング処理が施される。以上により、図４に示した素子基板１０が製造される。

本実施形態の液晶装置１００によれば、従来よりも光Ｌの利用効率およびレンズ部材７２の精度を向上させることができる。詳しくは、レンズ部材７２が空洞Ｓに面して設けられるため、レンズ部材７２が接する媒質である空気の屈折率は約１となる。そのため、レンズ部材７２と媒質との屈折率差を大きくして、実質的にレンズ部材７２の屈折力を大きくすることができる。また、レンズ部材７２の空洞Ｓ側には反射防止部材８０が設けられるため、レンズ部材７２と媒質との界面における光Ｌの反射が低減される。そのため、光Ｌの反射による損失が抑えられて透過率を向上させることができる。

レンズ部材７２は、基板１０ｓと一体に設けられるため、接合などの手法でレンズ部材７２と基板１０ｓとを組み立てる場合と比べて、凹部１１の底面１０ｔとレンズ部材７２との間隔、および基板１０ｓとレンズ部材７２との平行度などの精度を向上させることができる。以上によって、光Ｌの利用効率およびレンズ７２１の精度が向上する液晶装置１００を提供することができる。

反射防止部材８０は、基板１０ｓにおける凹部１１の底面１０ｔを含む内面に設けられているため、底面１０ｔと空洞Ｓとの界面においても光Ｌの反射が低減されて、透過率をさらに向上させることができる。

レンズ部材７２における空洞Ｓと反対側に第１透光層７４および第２透光層７６を備えるため、液晶装置１００を透過する光Ｌの波長に応じて第１透光層７４および第２透光層７６の厚さを設定することにより、レンズ部材７２の焦点距離を調節することができる。

反射防止部材８０は、レンズ部材７２における空洞Ｓと反対側には設けられていない。そのため、レンズ部材７２における空洞Ｓと反対側に、レンズ部材７２の焦点距離を調節するための第１透光層７４や第２透光層７６を設ける際に、透過率の低下を抑制することができる。詳しくは、反射防止部材８０がレンズ部材７２と上記の層との間に互いに接して介在すると、それらの界面で光Ｌの反射が起きやすくなる。そのため、反射防止部材８０を設けないことで透過率の低下が抑えられる。

第１透光層７４および第２透光層７６におけるレンズ部材７２と反対側にＴＦＴ３０を備えるため、ＴＦＴ３０をスイッチング素子として用いて、液晶装置１００の階調を調整することができる。

反射防止部材８０は、酸化シリコン層と窒化シリコン層とが積層されて成るため、液晶装置１００の製造工程において、ＴＦＴ３０形成などの高温プロセスに対する反射防止部材８０の耐熱性が確保される。そのため、反射防止部材８０における熱による変質や劣化を抑えることができる。また、酸化シリコン層および窒化シリコン層は減圧ＣＶＤ法を用いて設けることが可能である。減圧ＣＶＤ法は他の成膜法と比べて被覆性が良好であるため、マイクロレンズアレイ７２０などに対する反射防止部材８０の被覆性を向上させることができる。

２．第２実施形態
本実施形態では、第１実施形態と同様に、電気光学装置として画素ごとにＴＦＴを備えたアクティブ駆動型の液晶装置を例示する。本実施形態に係る液晶装置は、第１実施形態の液晶装置１００に対して、マイクロレンズアレイを含むレンズ部材を対向基板に配置したものである。そのため、第１実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。

２．１．対向基板の構成
本実施形態の液晶装置に備わる対向基板２２０の構成について、図１７を参照して説明する。図１７では、第１実施形態の図１における線分Ｊ－Ｊ’に相当する部位の対向基板を拡大して示している。また、図１７では、図示の便宜上、導光部のマイクロレンズアレイにおける個々のレンズの数が実際とは異なる。

図１７に示すように、対向基板２２０は、基板本体としての基板２２０ｓ、導光部９０、対向電極２２１、および配向膜２２２を備える。基板２２０ｓには、空洞Ｓ’を有する凹部２１１が設けられる。凹部２１１は、基板２２０ｓの－Ｚ方向の表面に設けられた窪みである。凹部２１１は、平面視にて略矩形である。空洞Ｓ’は、凹部２１１と導光部９０とに囲まれた気密空間である。空洞Ｓ’は、空気などの気体を含んでもよく、真空であってもよい。なお、空洞Ｓ’は気密空間でなくてもよい。

基板２２０ｓの－Ｚ方向に導光部９０が配置される。導光部９０は、レンズ部材９２と、第１透光層９４および第２透光層９６と、見切り部２２４とを有する。

レンズ部材９２は、基板２２０ｓと一体に、且つ凹部２１１の底面２２０ｔと空洞Ｓ’を介して離間して設けられる。レンズ部材９２は、複数のレンズ９２１を有するマイクロレンズアレイ９２０を含む。レンズ９２１は、上方に向かって突出する凸状レンズであって、断面形状が略半円状の曲面を有する。複数のレンズ９２１は、上述した複数の画素Ｐのそれぞれに平面的に対応して配置される。複数のレンズ９２１が平面的にマトリクス状に配置されて、マイクロレンズアレイ９２０が形成される。レンズ部材９２には、第１実施形態のレンズ部材７２と同様な形成材料が採用可能である。

レンズ部材９２は、貫通孔９２２，９２３を有する。貫通孔９２２，９２３はレンズ部材９２を±Ｚ方向に貫通する。貫通孔９２２は、マイクロレンズアレイ９２０の＋Ｘ方向に設けられる。貫通孔９２３は、マイクロレンズアレイ９２０の－Ｘ方向に設けられる。

レンズ部材９２と凹部２１１の空洞Ｓ’との間、すなわちレンズ部材９２における空洞Ｓ’に面する表面と、凹部２１１の底面２２０ｔを含む内面とに、反射防止部材２８０が設けられる。反射防止部材２８０は、上記の箇所の他に、後述する第１透光層９４の接続部９４２，９４３とレンズ部材９２との間などにも設けられる。なお、反射防止部材２８０は、上記の箇所に全て設けられることが好ましいが、レンズ部材９２における凹部２１１の空洞Ｓ’側の表面以外には、設けられずともよい。

レンズ部材９２は、空洞Ｓ’に対して反射防止部材２８０を介して配置される。マイクロレンズアレイ９２０は、空洞Ｓ’側から入射する光Ｌを画素Ｐごとに集光する。各画素Ｐの平面的な中心と各レンズ９２１の主点とは、平面的に重なる。例えば、光Ｌのうち、各レンズ９２１の主点を通過するように＋Ｚ方向からマイクロレンズアレイ９２０に入射する成分は、マイクロレンズアレイ９２０内を直進して図示しない液晶層５０へ出射される。

一方、各レンズ９２１に対して、平面的に上記主点と重ならない領域に入射した光Ｌの成分は、空洞Ｓ’とレンズ部材９２との屈折率差によって画素Ｐの平面的な中心側へ向かって屈折される。

空洞Ｓ’の屈折率は１．００であり、本実施形態の酸化シリコンから成るレンズ部材９２の屈折率は約１．４６である。したがって、空洞Ｓ’とマイクロレンズアレイ９２０との屈折率差は約０．４６となり、光Ｌをより有効に活用することができる。

反射防止部材２８０は、界面における光Ｌの反射を低減して、対向基板２２０における光Ｌの透過率を向上させる。上記界面とは、具体的には、基板２２０ｓと空洞Ｓ’との界面、および空洞Ｓ’とレンズ部材９２との界面を指す。

反射防止部材２８０の形成材料としては、レンズ部材９２への被覆性が確保可能であれば特に限定されない。本実施形態では、対向基板２２０に反射防止部材２８０を配置するため、ＴＦＴ３０形成時などの高温プロセスに対する耐熱性の制約がない。そのため、反射防止部材２８０の形成材料には、酸化シリコンおよび窒化シリコンの他に、酸化アルミニウム、酸化チタンおよび酸化ジルコニウムなども採用可能である。反射防止部材２８０には、これらのうちの１種類を単層で、あるいは２種類以上を積層して用いる。

詳しくは、本実施形態の反射防止部材２８０では、レンズ部材９２の表面および底面２２０ｔから空洞Ｓ’側に向かって、厚さ約３０ｎｍの窒化シリコン、厚さ約２０ｎｍの酸化シリコン、厚さ約６０ｎｍの窒化シリコン、厚さ約９０ｎｍの酸化シリコンの順番で４層が積層される。これらの層の形成には、上述した減圧ＣＶＤ法以外にＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法などのその他の方法も採用可能である。ＡＬＤ法によれば、減圧ＣＶＤ法と同様に、レンズ部材９２などに対する反射防止部材２８０の被覆性を向上させることができる。

レンズ部材９２における空洞Ｓ’と反対側、すなわちマイクロレンズアレイ９２０の－Ｚ方向には、遮光性を有する見切り部２２４、および透光性部材としての、第１透光層９４および第２透光層９６が配置される。詳しくは、レンズ部材９２の－Ｚ方向を被覆して第１透光層９４が設けられる。第１透光層９４は透光性および絶縁性を有する。第１透光層９４は、平板状の基部９４１および接続部９４２，９４３を有する。基部９４１は、マイクロレンズアレイ９２０の上方に接している。接続部９４２は、レンズ部材９２の貫通孔９２２を介して上方へ延在し、反射防止部材２８０を介して底面２２０ｔと接する。接続部９４３は、レンズ部材９２の貫通孔９２３を介して上方へ延在し、反射防止部材２８０を介して底面２２０ｔと接する。

ここで、反射防止部材２８０は、レンズ部材９２における空洞Ｓ’と反対側、すなわちレンズ部材９２の－Ｚ方向と基部９４１との間には設けられていない。これは、マイクロレンズアレイ９２０と基部９４１との間に反射防止部材２８０が介在すると、反射率が増加して光Ｌの透過率が低下するためである。

第１透光層９４の－Ｚ方向には、平面的にマイクロレンズアレイ９２０と重ならない位置に見切り部２２４が設けられる。見切り部２２４は、平面視にてマイクロレンズアレイ９２０を略矩形の枠状に囲む。

見切り部２２４および第１透光層９４の－Ｚ方向を被覆して、第２透光層９６が設けられる。第２透光層９６は透光性および絶縁性を有する。第２透光層９６は、マイクロレンズアレイ９２０を透過する光Ｌの光路長を調整する。第２透光層９６の層の厚さを調整することで、マイクロレンズアレイ９２０による光Ｌの集光位置を所望の位置に調整可能である。なお、光Ｌの光路長は、基部９４１および第２透光層９６の厚さ、または第２透光層９６の屈折率の変更によって調整されてもよい。第１透光層９４および第２透光層９６には、第１実施形態に第１透光層７４および第２透光層７６と同様な形成材料が採用可能である。

第１透光層９４および第２透光層９６におけるレンズ部材９２と反対側、すなわち第２透光層９６の－Ｚ方向を被覆して対向電極２２１が配置される。対向電極２２１は、共通電極であって、例えばＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電膜から成る。対向電極２２１は、図示しない上下導通部１０６を介して素子基板の信号配線と電気的に接続される。

対向電極２２１の－Ｚ方向を被覆して配向膜２２２が配置される。配向膜２２２には、第１実施形態の配向膜２２と同様な形成材料が採用可能である。

対向基板２２０の製造には公知の製造方法が採用可能であり、導光部９０の製造には第１実施形態の導光部７０と同様な製造方法が採用可能である。

本実施形態の対向基板２２０を備える液晶装置によれば、第１実施形態の液晶装置１００と同様な効果を得ることができる。

３．第３実施形態
３．１．電子機器
本実施形態の電子機器として投射型表示装置を例示する。

図１８に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置１０００は、光源としてのランプユニット１００１、色分離光学系としてのダイクロイックミラー１０１１，１０１２、電気光学パネルである３個の液晶装置１Ｂ，１Ｇ，１Ｒ、３個の反射ミラー１１１１，１１１２，１１１３、３個のリレーレンズ１１２１，１１２２，１１２３、色合成光学系としてのダイクロイックプリズム１１３０、投射光学系としての投射レンズ１１４０を備えている。

ランプユニット１００１には、例えば、放電型の光源を採用している。光源の方式はこれに限定されず、発光ダイオード、レーザーなどの固体光源を採用してもよい。

ランプユニット１００１から射出された光は、２個のダイクロイックミラー１０１１，１０１２によって、各々異なる波長域の３色の色光に分離する。３色の色光とは、略赤色の光、略緑色の光、略青色の光である。以降の説明において、上記略赤色の光を赤色光Ｒともいい、上記略緑色の光を緑色光Ｇともいい、上記略青色の光を青色光Ｂともいう。

ダイクロイックミラー１０１１は、赤色光Ｒを透過させると共に、赤色光Ｒよりも波長が短い、緑色光Ｇおよび青色光Ｂを反射させる。ダイクロイックミラー１０１１を透過した赤色光Ｒは、反射ミラー１１１１で反射され、液晶装置１Ｒに入射する。ダイクロイックミラー１０１１で反射された緑色光Ｇは、ダイクロイックミラー１０１２によって反射された後、液晶装置１Ｇに入射する。ダイクロイックミラー１０１１で反射された青色光Ｂは、ダイクロイックミラー１０１２を透過して、リレーレンズ系１１２０へ射出される。

リレーレンズ系１１２０は、リレーレンズ１１２１，１１２２，１１２３、反射ミラー１１１２，１１１３を有している。青色光Ｂは、緑色光Ｇや赤色光Ｒと比べて光路が長いため、光束が大きくなりやすい。そのため、リレーレンズ１１２２を用いて光束の拡大を抑えている。リレーレンズ系１１２０に入射した青色光Ｂは、反射ミラー１１１２で反射されると共に、リレーレンズ１１２１によってリレーレンズ１１２２の近傍で収束される。そして、青色光Ｂは、反射ミラー１１１３およびリレーレンズ１１２３を経て、液晶装置１Ｂに入射する。

投射型表示装置１０００における、光変調装置である液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂには、第１実施形態の電気光学装置としての液晶装置１００が適用されている。また、液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとして、第２実施形態の液晶装置を適用してもよい。

液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのそれぞれは、投射型表示装置１０００の上位回路と電気的に接続される。これにより、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの階調レベルを指定する画像信号がそれぞれ外部回路から供給され、上位回路で処理される。これにより、液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが駆動されて、それぞれの色光が変調される。

液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂによって変調された赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂは、ダイクロイックプリズム１１３０に３方向から入射する。ダイクロイックプリズム１１３０は、入射した赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂを合成する。ダイクロイックプリズム１１３０において、赤色光Ｒおよび青色光Ｂは９０度に反射され、緑色光Ｇは透過する。そのため、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂは、カラー画像を表示する表示光として合成され、投射レンズ１１４０に向かって射出される。

投射レンズ１１４０は、投射型表示装置１０００の外側を向いて配置されている。表示光は、投射レンズ１１４０を介して拡大されて射出され、投射対象であるスクリーン１２００に投射される。

本実施形態では、電子機器として投射型表示装置１０００を例示したが、これに限定されない。本発明の電気光学装置は、例えば、投射型のＨＵＤ（Head-Up Display）、直視型のＨＭＤ（Head Mounted Display）、パーソナルコンピューター、デジタルカメラ、液晶テレビなどの電子機器に適用されてもよい。

本実施形態によれば、液晶装置１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにおける光の利用効率およびレンズ部材の精度が向上して、従来よりも明るく鮮明な画像を投射する投射型表示装置１０００を提供することができる。

以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。

電気光学装置は、空洞を有する凹部が設けられた基板本体と、凹部の底面と離間して設けられたレンズ部材と、レンズ部材と凹部の空洞との間に設けられた反射防止部材と、を備える。

この構成によれば、電気光学装置において、従来よりも光の利用効率およびレンズ部材の精度を向上させることができる。詳しくは、レンズ部材が空洞に面して設けられるため、レンズ部材が接する媒質の屈折率は約１となる。そのため、レンズ部材と媒質との屈折率差を大きくして、実質的にレンズ部材の屈折力を大きくすることができる。また、レンズ部材と空洞との間には反射防止部材が設けられるため、レンズ部材と媒質との界面における光の反射が低減される。そのため、光の反射による損失が抑えられて透過率を向上させることができる。

レンズ部材は、例えば基板本体と一体に設けられるため、接合などの手法でレンズ部材と基板本体とを組み立てる場合と比べて、凹部の底面とレンズ部材との間隔、および基板本体とレンズ部材との平行度などの精度を向上させることができる。以上によって、光の利用効率およびレンズの精度が向上する電気光学装置を提供することができる。

上記の電気光学装置において、反射防止部材は、基板本体における凹部の底面を含む内面に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、凹部の底面と空洞との界面においても光の反射が低減されて、透過率をさらに向上させることができる。

上記の電気光学装置は、レンズ部材における空洞と反対側に透光性部材を備えることが好ましい。

この構成によれば、電気光学装置を透過する光の波長に応じて透光性部材の厚さを設定することにより、レンズ部材の焦点距離を調節することができる。

上記の電気光学装置において、反射防止部材は、レンズ部材における空洞と反対側には設けられていないことが好ましい。

この構成によれば、透過率の低下を抑えることができる。詳しくは、反射防止部材がレンズ部材と透光性部材との間に互いに接して介在すると、それらの界面で光の反射が起きやすくなる。そのため、反射防止部材を設けないことで透過率の低下が抑えられる。

上記の電気光学装置は、透光性部材におけるレンズ部材と反対側にトランジスターを備えることが好ましい。

この構成によれば、トランジスターをスイッチング素子として用いて、電気光学装置の階調を調整することができる。

上記の電気光学装置において、反射防止部材は、酸化シリコン層と窒化シリコン層とが積層されていることが好ましい。

この構成によれば、電気光学装置の製造工程において、トランジスター形成などの高温プロセスに対する反射防止部材の耐熱性が確保される。そのため、反射防止部材における熱による変質や劣化を抑えることができる。また、酸化シリコン層および窒化シリコン層は減圧ＣＶＤ法を用いて設けることが可能である。減圧ＣＶＤ法は他の成膜法と比べて被覆性が良好であるため、レンズ部材などに対する反射防止部材の被覆性を向上させることができる。

電子機器は、上記の電気光学装置を備える。

この構成によれば、電気光学装置における光の利用効率およびレンズの精度が向上して、従来よりも表示品質が向上する電子機器を提供することができる。

１０ｓ，２２０ｓ…基板本体としての基板、１０…素子基板、２０，２２０…対向基板、１０ｔ，２２０ｔ…底面、１１，２１１…凹部、３０…トランジスターとしてのＴＦＴ、７２，９２…レンズ部材、８０，２８０…反射防止部材、７４，９４…透光性部材としての第１透光層、７６，９６…透光性部材としての第２透光層、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射型表示装置、Ｓ，Ｓ’…空洞。

Claims (6)

1. 液晶層と、
   前記液晶層の光入射側に、空洞を有する凹部が設けられた基板本体と、
   前記液晶層と前記基板本体との間に、前記凹部の底面と離間して設けられたレンズ部材
   と、
   前記レンズ部材と前記凹部の前記空洞との間及び前記凹部の前記底面を含む内面に設け
   られた反射防止部材と、を備える電気光学装置。
2. 前記レンズ部材における前記空洞と反対側に透光性部材を備える、請求項１に記載の電
   気光学装置。
3. 前記反射防止部材は、前記レンズ部材における前記空洞と反対側には設けられていない
   、請求項２に記載の電気光学装置。
4. 液晶層と、
   前記液晶層の光入射側に、空洞を有する凹部が設けられた基板本体と、
   前記液晶層と前記基板本体との間に、前記凹部の底面と離間して設けられたレンズ部材
   と、
   前記レンズ部材と前記凹部の前記空洞との間に設けられ、前記レンズ部材における前記
   空洞と反対側には設けられていない反射防止部材と、
   前記レンズ部材における前記空洞と反対側に設けられた透光性部材と、
   前記透光性部材における前記レンズ部材と反対側に設けられたトランジスターと、を備
   える電気光学装置。
5. 前記反射防止部材は、酸化シリコン層と窒化シリコン層とが積層されている、請求項４
   に記載の電気光学装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電気光学装置を備える電子機器。

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