JP2016151735A - レンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器、並びにレンズアレイ基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光の利用効率の向上を図りつつ生産性を向上することができるレンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器、並びにレンズアレイ基板の製造方法を提供する。【解決手段】マイクロレンズアレイ基板１０は、面１１ａの表示領域Ｅに複数の凹部１２を有する基板１１と、面１１ａを覆い複数の凹部１２を埋め込むように形成された第１レンズ層１３と、第１レンズ層１３を覆うように形成された中間層１４と、中間層１４上の見切り領域ＢＳに形成された遮光部３１と、中間層１４と遮光部３１とを覆うように形成され、各々の凹部１２と平面的に重なるように配置された複数の凸部１６と、遮光部３１と平面的に重なるように配置された複数の凸部１７と、を有する第２レンズ層１５と、第２レンズ層１５を覆うように形成され略平坦な表面を有する光路長調整層３２とを備え、複数の凸部１７は複数の凸部１６を囲むように一列に配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は、レンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器、並びにレンズアレイ基板の製造方法に関する。

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、一方の基板にレンズ（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（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

特許文献１に記載の液晶装置では、表示領域の周囲の見切り領域（周辺見切り）に、クロム、ニッケル、アルミニウムなどの金属材料で遮光膜が形成されている。そして、表示領域には基板から外側に膨らむ凸状のマイクロレンズが配置され、見切り領域には遮光膜と平面視で重なるように基板から外側に膨らむ凸状のダミーマイクロレンズが配置されている。基板から外側に膨らむマイクロレンズは、感光性材料を感光させてパターニングし熱処理を施して形成したレンズ形状を、異方性エッチングにより基板に転写して形成される。この異方性エッチングの際、最外周部ではその内側よりも除去量が多くなりマイクロレンズの形状に差異が生じるため、マイクロレンズの特性にばらつきが生じてしまう。そこで、マイクロレンズの周囲に表示に寄与しないダミーマイクロレンズを配置することで、表示領域内でマイクロレンズの形状の差異が生じないようにしている。なお、ダミーマイクロレンズは、１水平走査方向の片側に複数形成され、その数は特に制限されていない。

特許文献２に記載の液晶装置では、基板の表示領域に凹部が形成され、見切り領域に溝部が形成されている。そして、樹脂や無機材料からなるレンズ層（充填層）で基板の凹部を充填することにより基板側に膨らむ凸状のマイクロレンズが形成され、レンズ層を覆うように、マイクロレンズの焦点距離を調整するための光路長調整層（カバー層）が樹脂や無機材料により形成される。見切り領域に溝部が形成されていない場合、見切り領域ではレンズ層が盛り上がるように形成されるため、表示領域と見切り領域とでレンズ層の表面に大きな段差が生じるので、レンズ層の表面を平坦化する研磨などの処理工数の増大を招いてしまう。そのため、見切り領域に溝部を形成することで、表示領域と見切り領域とでレンズ層の表面の段差を抑え、研磨などの平坦化処理の工数低減を図っている。

特開平１１−２０２３１４号公報 特開２００９−２７１４６８号公報

ところで、特許文献１に記載の液晶装置では、感光性材料を感光させる際、見切り領域では金属材料で形成された遮光膜での反射光が加わることにより、感光性材料に照射される光の光量が表示領域よりも多くなる。そのため、見切り領域に形成されるダミーマイクロレンズの径は表示領域内のマイクロレンズの径よりも小さくなる。そうすると、凸状のマイクロレンズを覆うように光路長調整層を形成する場合、光路長調整層の表面には、表示領域のマイクロレンズと見切り領域の径が小さいダミーマイクロレンズとの異なる形状が反映される。そのため、光路長調整層の表面を平坦化する工程においては、このマイクロレンズとダミーマイクロレンズとの径の違いにより、研磨する際の光路長調整層の材料の単位体積当たりの密度が表示領域と見切り領域とで異なるため、平坦化処理の工数が増大する。しかしながら、特許文献１は、基板のマイクロレンズが形成された側にカバーガラスを接着剤で貼り合せる構造のため、マイクロレンズを覆うように光路長調整層を形成する場合の平坦化処理については考慮されていない。

また、見切り領域において、ダミーマイクロレンズの周囲に、特許文献２に記載のような溝部をさらに形成することで、光路長調整層の表面に生じるダミーマイクロレンズが配置された領域とその外側の領域との大きな段差を抑えることが可能となる。しかしながら、その場合、マイクロレンズが配置された表示領域と、その周囲のダミーマイクロレンズが配置された領域と、さらにその周囲の溝部が形成された領域とで、光路長調整層の表面を平坦化する工程における光路長調整層の材料の単位体積当たりの密度が３段階で異なることとなる。そのため、溝部の深さや幅などの設定によっては、光路長調整層の表面を平坦化する研磨などの処理工数が増大し、生産性が低下してしまうおそれがある。

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］本適用例に係るレンズアレイ基板は、第１面の第１領域に複数の凹部を有する基板と、前記第１面を覆い前記複数の凹部を埋め込むように前記基板とは異なる光屈折率を有する材料で形成された第１レンズ層と、前記第１レンズ層を覆うように形成された第１透光層と、前記第１透光層上の前記第１領域を囲む第２領域に形成された遮光部と、前記第１透光層と前記遮光部とを覆うように形成され、前記第１領域に各々の前記凹部と平面的に重なるように配置された複数の第１凸部と、前記第２領域に前記遮光部と平面的に重なるように配置された複数の第２凸部と、を有する第２レンズ層と、前記第２レンズ層を覆うように前記第２レンズ層とは異なる光屈折率を有する材料で形成され、略平坦な表面を有する第２透光層と、を備え、前記複数の第２凸部は、前記複数の第１凸部を囲むように一列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、レンズアレイ基板は、第１領域に、基板の凹部を第１レンズ層で埋め込むことにより構成される基板側に膨らむレンズと、第２レンズ層の第１凸部を第２透光層で覆うことにより構成される基板とは反対側に膨らむレンズと、の２段のレンズアレイを有する。そして、レンズアレイ基板は、第２領域に、第２レンズ層の第１凸部の周囲に配置された第２凸部を第２透光層で覆うことにより構成され、遮光部と平面的に重なるダミーレンズを有している。したがって、感光性材料を感光させてパターニングし熱処理を施して形成したレンズ形状を異方性エッチングにより第２レンズ層に転写して第１凸部を形成する際、第１凸部の周囲に第２凸部を形成するので、第２凸部を形成しない場合と比べて、第１領域に配置される第１凸部の形状の差異を小さくしてレンズの特性を均一にできる。

このようなレンズアレイ基板において、感光性材料を感光させてレンズ形状を形成する際、遮光部と平面的に重なる第２凸部の径は、遮光部での反射光が加わることにより第１凸部の径よりも小さくなる。そのため、第１凸部の形状と第２凸部の形状とが反映される第２透光層の表面を平坦化する際、第１凸部と第２凸部とが隣り合う部分では、第２透光層の材料の単位体積当たりの密度に差が生じる。ここで、本適用例では第１凸部の周囲に配置される第２凸部が一列であるので、第２凸部が複数列配置される場合と比べて、第１凸部が配置された第１領域と第２凸部が配置された第２領域とにおける第２透光層の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。これにより、レンズアレイ基板の表層となる第２透光層の表面の平坦性を向上できる。また、レンズアレイ基板を製造する工程における第２透光層の平坦化処理の工数を低減できるので、レンズアレイ基板の生産性を向上させることができる。

［適用例２］上記適用例に係るレンズアレイ基板であって、前記第２レンズ層は、前記第２領域に前記遮光部と平面的に重なるように設けられ、前記複数の第２凸部を囲むように配置された第３凸部を有していることが好ましい。

本適用例の構成によれば、第２レンズ層の第２凸部の周囲に第３凸部が配置されているので、第２凸部が配置された領域とさらにその周囲の第３凸部が配置された領域とにおける第２透光層の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。これにより、レンズアレイ基板の表面の平坦性をより向上できる。また、レンズアレイ基板を製造する工程における第２透光層の平坦化処理の工数をより低減できる。

［適用例３］上記適用例に係るレンズアレイ基板であって、前記第３凸部は、枠状に設けられていることが好ましい。

本適用例の構成によれば、第１領域の周囲に一列に配置された第２凸部の周囲に第３凸部が枠状に設けられているので、枠状の各辺の位置において、一列に並ぶ第２凸部と連続する第３凸部が対向するように配置される。そのため、枠状の各辺の位置において、第２凸部が配置された領域と第３凸部が配置された領域とにおける第２透光層の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。

［適用例４］上記適用例に係るレンズアレイ基板であって、前記凹部と前記第１凸部と前記第２凸部とは、第１方向と前記第１方向と交差する第２方向とに沿って、略同一の配置ピッチで配置されており、前記第３凸部の前記第１方向に沿った部分の幅と前記第２方向に沿った部分の幅とは、前記配置ピッチの１／２以下であることが好ましい。

本適用例の構成によれば、第２凸部は第１方向と第２方向とに沿って略同一の配置ピッチで配置され、その周囲に枠状に配置された第３凸部の第１方向に沿った幅と第２方向に沿った幅とは、第２凸部の配置ピッチの１／２以下である。したがって、第３凸部の枠状の各辺の位置において、略同一の配置ピッチで一列に並ぶ第２凸部と、配置ピッチの１／２以下の幅で連続する第３凸部とが対向するように配置されるので、第２凸部が配置された領域と第３凸部が配置された領域とにおける第２透光層の材料の単位体積当たりの密度の差をより小さくすることができる。

［適用例５］上記適用例に係るレンズアレイ基板であって、前記第２凸部の径は、前記第１凸部の径よりも小さくてもよい。

本適用例の構成によれば、第２凸部を第２透光層で覆うことにより構成されるダミーレンズは、遮光部と平面的に重なるように配置されているので、レンズアレイ基板に入射する光はダミーレンズを透過しない。したがって、第１凸部の径に対して第２凸部の径が小さいことにより、第１領域に配置されたレンズに対してダミーレンズの特性が異なっても、レンズアレイ基板を透過する光に影響を与えることはない。

［適用例６］本適用例に係る電気光学装置は、画素毎に設けられた複数のスイッチング素子を有する第１基板と、請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズアレイ基板を含み、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された電気光学層と、を備え、前記凹部と前記第１凸部とは、前記画素の領域と平面的に重なるよう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、電気光学装置は、スイッチング素子を有する第１基板と、第１基板と対向するように配置された第２基板と、両者の間に配置された電気光学層とを備えている。第２基板は上記適用例のレンズアレイ基板を含むので、第２基板の表面の平坦性が向上するとともに、第２レンズ層の第１凸部で構成され均一な特性を有するレンズが画素の領域と平面的に重なるように配置される。これにより、明るい表示と優れた表示品質とを得ることができる電気光学装置を提供できる。

［適用例７］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、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。

［適用例８］本適用例に係るレンズアレイ基板の製造方法は、基板の第１面の第１領域に複数の凹部を形成する工程と、前記基板上に、前記基板とは異なる光屈折率を有する材料で前記第１面を覆い前記複数の凹部を埋め込むように第１レンズ層を形成する工程と、前記第１レンズ層を覆うように第１透光層を形成する工程と、前記第１透光層上の前記第１領域を囲む第２領域に遮光部を形成する工程と、前記第１透光層と前記遮光部とを覆うように第２レンズ層を形成する工程と、前記第２レンズ層を覆うように感光性材料層を形成する工程と、前記感光性材料層を感光させて分断し、前記第１領域に各々の前記凹部と平面的に重なるように配置された複数の第１島状部と、前記第２領域に前記遮光部と平面的に重なるとともに前記複数の第１島状部を囲むように一列に配置された複数の第２島状部と、前記複数の第２島状部を囲むように枠状に配置された枠状部と、を形成するパターニング工程と、前記複数の第１島状部と前記複数の第２島状部と前記枠状部とを加熱する熱処理工程と、前記複数の第１島状部と前記複数の第２島状部と前記枠状部と前記第２レンズ層とに異方性エッチングを施して、前記第２レンズ層の表面に、前記複数の第１島状部の形状が反映された複数の第１凸部と、前記複数の第２島状部の形状が反映された複数の第２凸部と、前記枠状部の形状が反映された第３凸部と、を形成するエッチング工程と、前記第３凸部の周縁部を前記第２レンズ層の表面側から所定の厚さ分だけ除去する工程と、前記第２レンズ層とは異なる光屈折率を有する材料で前記第２レンズ層を覆うように第２透光層を形成する工程と、前記第２透光層の表面を研磨して平坦化する平坦化処理工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例の製造方法によれば、パターニング工程で感光性材料層を分断して第１島状部と第２島状部とを形成し、熱処理工程で第１島状部と第２島状部とをレンズ状の形状にして、エッチング工程でレンズ状の第１島状部の形状とレンズ状の第２島状部の形状とを第２レンズ層に転写する。エッチング工程において、最外周部ではその内側よりも除去量が多くなるが、第１島状部の周囲に第２島状部が配置されているので、第２島状部がない場合と比べて、第１島状部の形状が反映された第１凸部の形状の差異を小さくできる。これにより、第１領域に配置され、第１島状部の形状が反映された第２レンズ層の第１凸部と第２透光層とで構成されるレンズの特性を均一にできる。

また、パターニング工程で遮光部と平面的に重なるように配置される第２島状部の径が遮光部での反射光が加わることにより第１島状部の径よりも小さくなるため、エッチング工程で第２島状部の形状を反映して形成される第２凸部の径は、第１島状部の形状を反映して形成される第１凸部の径よりも小さくなる。そのため、平坦化処理工程で第１凸部の形状と第２凸部の形状とが反映された第２透光層の表面を平坦化する際、第１凸部と第２凸部とが隣り合う部分では、第２透光層の材料の単位体積当たりの密度に差が生じる。また、第２凸部の周囲に第３凸部が配置されているため、第２透光層の表面を平坦化する際、第２凸部と第３凸部とが隣り合う部分でも、第２透光層の材料の単位体積当たりの密度に差が生じる。ここで、本適用例では第１凸部の周囲に配置される第２凸部が一列であるので、第２凸部が複数列配置される場合と比べて、第１凸部が配置された第１領域と第２凸部が配置された領域とにおける第２透光層の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。また、第３凸部の周縁部が第２レンズ層の表面側から所定の厚さ分だけ除去されているので、第２凸部が配置された領域と第３凸部が配置された領域とにおける第２透光層の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。これにより、平坦化処理工程における研磨量が少なくなり処理工数を低減できるので、レンズアレイ基板の生産性を向上させることができる。また、レンズアレイ基板（第２透光層）の表面の平坦性を向上できる。

本実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図。 本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。 本実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。 本実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略図。 本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図。 本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図。 本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図。 本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図。 本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図。 本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。

＜電気光学装置＞
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（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、本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、本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、本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、本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１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。

枠状に配置されたシール材４２の内側には、素子基板２０に設けられた遮光部２２，２６と、対向基板３０に設けられた遮光部３１とが配置されている。遮光部３１は枠状であり、遮光部２２，２６は遮光部３１と平面視で重なる枠状の周縁部を有している。枠状の遮光部３１および遮光部２２，２６の枠状の部分の内側は、複数の画素Ｐが配列された第１領域としての表示領域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２０に設けられた遮光部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。表示領域Ｅの周囲は、枠状に設けられた遮光部３１および遮光部２２，２６の枠状の部分と平面視で重なり、実質的に表示に寄与しない第２領域としての見切り領域ＢＳとなっている（図３参照）。

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。遮光部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、遮光部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、素子基板２０は、基板２１と、遮光部２２と、絶縁層２３と、ＴＦＴ２４と、絶縁層２５と、遮光部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。

遮光部２２は、基板２１上に設けられている。遮光部２２は、上層の遮光部２６に平面視で重なるように格子状に形成されている。遮光部２２および遮光部２６は、例えば、金属や金属化合物などで形成される。遮光部２２および遮光部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。遮光部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。

遮光部２２および遮光部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。画素Ｐの領域のうち遮光部２２および遮光部２６と平面視で重なる領域が、光が透過しない遮光領域Ｓとなる。遮光部２２に囲まれた領域（開口部２２ａ内）、および、遮光部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領域Ｔとなる。

絶縁層２３は、基板２１と遮光部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、遮光部２２および遮光部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、遮光部２６が設けられている。そして、絶縁層２５と遮光部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、遮光部２２の開口部２２ａおよび遮光部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、平面視で遮光部２２および遮光部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。遮光部２２や遮光部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。

対向基板３０は、後述するレンズアレイ基板としてのマイクロレンズアレイ基板１０と、共通電極３４と、配向膜３５とを備えている。マイクロレンズアレイ基板１０は、各画素Ｐに第１マイクロレンズＭＬ１および第２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。共通電極３４は、マイクロレンズアレイ基板１０（光路長調整層３２）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。配向膜３５は、共通電極３４を覆うように設けられている。

＜マイクロレンズアレイ基板＞
続いて、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板について、図３および図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略図である。詳しくは、図４（ａ）はマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略断面図であり、図４（ｂ）はマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略平面図である。なお、図４（ａ）は、図３の部分拡大図に相当し、図３とは上下方向（Ｚ方向）が反転している。図４（ｂ）は、マイクロレンズアレイ基板１０を、光路長調整層３２を除いた状態で第２レンズ層１５側から見た概略平面図である。

図４（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ基板１０は、基板１１と、第１レンズ層１３と、第１透光層としての中間層１４と、遮光部３１と、第２レンズ層１５と、第２透光層としての光路長調整層３２とを備えている。図４（ｂ）において、右下向きの斜線を付してある領域が遮光部３１が設けられた領域、すなわち見切り領域ＢＳである。

図４（ａ）に示す基板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の液晶層４０（図３参照）と対向する側の面を、第１面としての面１１ａとする。基板１１は、面１１ａの表示領域Ｅ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毎に設けられ、表示領域Ｅに平面視でマトリックス状に配列されている（図４（ｂ）参照）。Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う凹部１２同士は互いに接していることが好ましい。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。

第１レンズ層１３は、基板１１の面１１ａを覆い凹部１２を埋め込むように、凹部１２の深さよりも厚く形成されている。第１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、第１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。

第１レンズ層１３を形成する材料で各凹部１２を埋め込むことにより、基板１１側に膨らむ凸形状の第１マイクロレンズＭＬ１が構成される。したがって、各第１マイクロレンズＭＬ１は、画素Ｐに対応して設けられている。複数の第１マイクロレンズＭＬ１により１段目のマイクロレンズアレイが構成される。第１レンズ層１３の表面は、基板１１の面１１ａに略平行で平坦な面となっている。

基板１１から第１マイクロレンズＭＬ１の中央部（曲面部）に入射する入射光は、基板１１と第１レンズ層１３との光屈折率の差（正の屈折力）により、第１マイクロレンズＭＬ１の中心（曲面部の焦点）へ向けて集光される。また、第１マイクロレンズＭＬ１の周縁部（傾斜面）に入射する入射光は、入射角度が略同一であれば略同一の角度で第１マイクロレンズＭＬ１の中心側へ屈折される。したがって、第１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、第１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、第１マイクロレンズＭＬ１から第２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、光の波長に応じた第１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、第１レンズ層１３と同じ材料で形成されていてもよいし、第２レンズ層１５と同じ材料で形成されていてもよい。

遮光部３１は、中間層１４上に形成されている。遮光部３１は、例えばアルミニウム（Ａｌ）などの金属あるいは金属酸化物などで形成されている。遮光部３１は、上述したように、表示領域Ｅを囲む見切り領域ＢＳに枠状に設けられている。見切り領域ＢＳに入射する光は、遮光部３１で遮光または反射される。

第２レンズ層１５は、中間層１４と遮光部３１とを覆うように形成されている。第２レンズ層１５は、基板１１とは反対側（図３に示す液晶層４０側）に形成された、複数の第１凸部としての凸部１６と、複数の第２凸部としての凸部１７と、第３凸部としての凸部１８とを有している。凸部１６および凸部１７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。凸部１８の断面形状は、例えば、略楕円球面の略半分の円弧状である。

図４（ｂ）に示すように、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、表示領域Ｅに各凹部１２と平面視で重なるようにマトリックス状に配列されている。凸部１６のＸ方向およびＹ方向における配置ピッチは、凹部１２のＸ方向およびＹ方向における配置ピッチと略同一である。本実施形態では、Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う凸部１６同士は互いに接しており、Ｘ方向およびＹ方向における凸部１６の配置ピッチは、凸部１６の径Ｄ１と同一である。

凸部１７および凸部１８は、見切り領域ＢＳに設けられている。凸部１７は、マトリックス状に配列された凸部１６を囲むように一列に配置されている。換言すれば、凸部１７は、表示領域Ｅの周囲に、Ｘ方向およびＹ方向それぞれに一列に配置されている。凸部１７の配置ピッチは、凸部１６の配置ピッチ（Ｄ１）と略同一である。Ｘ方向およびＹ方向における凸部１７の径Ｄ２は、凸部１６の径Ｄ１よりも小さい。凸部１７の径Ｄ２は、凸部１６の径Ｄ１に対して、例えば４％〜６％程度小さい。

凸部１８は、Ｘ方向およびＹ方向に一列に配置された凸部１７の周囲に枠状に設けられている。換言すれば、凸部１８は、一対のＸ方向に延在する部分と一対のＹ方向に延在する部分とが互いに接続された平面形状を有している。凸部１８のＸ方向に延在する部分とＹ方向に延在する部分とは、同じ幅Ｗを有している。凸部１８のＸ方向に延在する部分およびＹ方向に延在する部分の幅Ｗは、凸部１６の配置ピッチの１／２以下である。

図４（ａ）に戻り、第２レンズ層１５は、中間層１４側から構成された下地レンズ層１５ａと表層レンズ層１５ｂとで構成されている。下地レンズ層１５ａは、複数の凸部１６ａと、凸部１６ａの周囲に一列に配置された凸部１７ａと、凸部１７ａの周囲に枠状に配置された凸部１８ａとを有している。なお、下地レンズ層１５ａと表層レンズ層１５ｂとの境界では、第２レンズ層１５に入射する入射光の屈折や反射はほとんど無視することができる。

第２レンズ層１５（表層レンズ層１５ｂ）の凸部１６と凸部１７と凸部１８とは、下地レンズ層１５ａ上に表層レンズ層１５ｂを積層することで、凸部１６ａと凸部１７ａと凸部１８ａとの形状が拡大されて形成されたものである。したがって、凸部１６ａの径は凸部１６の径Ｄ１よりも小さく、凸部１７ａの径は凸部１７の径Ｄ２よりも小さく、凸部１８ａの幅は凸部１８の幅Ｗよりも小さい。

第２レンズ層１５（表層レンズ層１５ｂ）は、凸部１８の外側に、中間層１４からの高さが凸部１８の高さよりも低い略平坦な面を有する平坦部１９を有している。図４（ｂ）において、左下向きの斜線を付してある領域が平坦部１９が設けられた領域である。平坦部１９は、第２レンズ層１５の周縁部に、枠状の凸部１８を囲むように設けられている。

図４（ａ）に示すように、凸部１７と凸部１８との間の底部に対する凸部１８の最上部の高さをＨ１とし、凸部１８の最上部と平坦部１９との段差をＨ２とすると、段差Ｈ２は、例えば凸部１８の高さＨ１の１／２よりも小さい。換言すれば、平坦部１９の中間層１４からの高さは、凸部１８の高さＨ１の１／２よりも大きい。なお、本実施形態では、凸部１８の高さＨ１は、凸部１６および凸部１７の高さと同程度である。

下地レンズ層１５ａは、凸部１８の周囲に略平坦な面を有する平坦部１９ａを有している。第２レンズ層１５（表層レンズ層１５ｂ）の平坦部１９は、下地レンズ層１５ａ上に表層レンズ層１５ｂを積層することで平坦部１９ａが反映されて形成されたものである。

第２レンズ層１５（下地レンズ層１５ａおよび表層レンズ層１５ｂ）は、例えば、第１レンズ層１３と同程度の光屈折率を有し、第１レンズ層１３と同様の材料で形成されている。下地レンズ層１５ａと表層レンズ層１５ｂとは、同一の材料で形成されており、同一の光屈折率を有する。

光路長調整層３２は、凸部１６同士の間、凸部１６と凸部１７との間、凸部１７と凸部１８との間、および平坦部１９を埋めて第２レンズ層１５（表層レンズ層１５ｂ）を覆うように、凸部１８の高さＨ１よりも厚く形成されている。光路長調整層３２は、光透過性を有し、例えば、第２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。

光路長調整層３２で凸部１６を覆うことにより、基板１１とは反対側（図３に示す液晶層４０側）に膨らむ凸形状の第２マイクロレンズＭＬ２が構成される。各第２マイクロレンズＭＬ２は、画素Ｐに対応して設けられている。複数の第２マイクロレンズＭＬ２により２段目のマイクロレンズアレイが構成される。第２マイクロレンズＭＬ２から光路長調整層３２に入射する入射光は、第２レンズ層１５と光路長調整層３２との光屈折率の差（正の屈折力）により、第２マイクロレンズＭＬ２の中心側へ向けて集光される。

また、光路長調整層３２で凸部１７を覆うことにより、基板１１とは反対側に膨らむ凸形状のダミーマイクロレンズＭＬｄが構成される。後述するが、ダミーマイクロレンズＭＬｄは、表示領域Ｅに配置される第２マイクロレンズＭＬ２の形状のばらつきを抑えるためのものである。ダミーマイクロレンズＭＬｄは、見切り領域ＢＳに、遮光部３１と平面視で重なるように配置される。そのため、ダミーマイクロレンズＭＬｄに入射する光はマイクロレンズアレイ基板を透過しない。したがって、ダミーマイクロレンズＭＬｄは、液晶装置１の表示に寄与しない。

光路長調整層３２は、第２マイクロレンズＭＬ２から遮光部２６（図３参照）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、光路長調整層３２の層厚は、光の波長に応じた第２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。

光路長調整層３２は、第２レンズ層１５側から積層された第１光路長調整層３２ａと第２光路長調整層３２ｂとで構成されている。第１光路長調整層３２ａの表面は、略平坦な面となっている。第１光路長調整層３２ａは、隣り合う第２マイクロレンズＭＬ２同士の間の谷部（境界部）から液晶層４０（図３参照）側に延びるスリット３３を有している。スリット３３は、平面視で第２マイクロレンズＭＬ２を囲むように設けられている。

スリット３３は、第１光路長調整層３２ａを各第２マイクロレンズＭＬ２に対応する部分に区画している。このスリット３３によって区画されて隣り合う第１光路長調整層３２ａの材料同士は、互いに接触しつつ結合関係を有していない。したがって、スリット３３は隣り合う第１光路長調整層３２ａの材料同士の界面となり、スリット３３に入射する光は反射される。

第２光路長調整層３２ｂは、第１光路長調整層３２ａ上に積層形成されている。第２光路長調整層３２ｂの表面は、略平坦な面となっている。スリット３３は、第１光路長調整層３２ａと第２光路長調整層３２ｂとの境界で途切れている。したがって、第２光路長調整層３２ｂはスリット３３を有していない。

図３に戻り、本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、マイクロレンズアレイ基板１０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第１マイクロレンズＭＬ１の中心に入射した光Ｌ１は、直進して第２マイクロレンズＭＬ２の中心に入射し、そのまま直進して画素Ｐの開口領域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。

第１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部２６で遮光されてしまうが、基板１１と第１レンズ層１３との間の光屈折率の差（正の屈折力）により、第１マイクロレンズＭＬ１の中心側へ屈折して第２マイクロレンズＭＬ２に入射する。そして、第２マイクロレンズＭＬ２に入射した光Ｌ２は、第２レンズ層１５と光路長調整層３２との間の光屈折率の差（正の屈折力）により、第２マイクロレンズＭＬ２の中心側へさらに屈折して、画素Ｐの開口領域Ｔ内を透過し素子基板２０側に射出される。

第１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、第１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第２マイクロレンズＭＬ２の外側へ逸れてしまうが、第１マイクロレンズＭＬ１により中心側へ屈折して第２マイクロレンズＭＬ２に入射する。第２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遮光部２６で遮光されてしまうが、第２マイクロレンズＭＬ２の中心側へさらに屈折し、画素Ｐの開口領域Ｔ内を透過して素子基板２０側に射出される。

第１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、第１マイクロレンズＭＬ１の外側から中心に向かって入射した光Ｌ４は、屈折により法線方向に対してより大きく傾いて第１マイクロレンズＭＬ１の中心と第２マイクロレンズＭＬ２の中心とを結ぶ線（図３に１点鎖線で示す）と交差し、第２マイクロレンズＭＬ２に入射する。第２マイクロレンズＭＬ２に入射した光Ｌ４は、仮にそのまま直進した場合遮光部２６で遮光されてしまうが、第２マイクロレンズＭＬ２により屈折して中心側へ戻され、法線方向に対する傾きが小さくなって画素Ｐの開口領域Ｔ内を透過し素子基板２０側に射出される。

第１マイクロレンズＭＬ１の端部に法線方向に対してより大きく傾いて斜めに、かつ、第１マイクロレンズＭＬ１の中心から外側に向かって入射した光Ｌ５は、第１マイクロレンズＭＬ１および第２マイクロレンズＭＬ２のそれぞれで中心側へ屈折されるものの、屈折が十分でなく第２マイクロレンズＭＬ２の端部から射出される。第２マイクロレンズＭＬ２から射出された光Ｌ５は、仮にそのまま直進した場合遮光部２６で遮光されてしまうが、スリット３３で反射されて画素Ｐの開口領域Ｔ内を透過し素子基板２０側に射出される。

第１マイクロレンズＭＬ１の端部に法線方向に対し光Ｌ５と同様に大きく傾いて斜めに、かつ、第１マイクロレンズＭＬ１の外側から中心に向かって入射した光Ｌ６は、法線方向に対してより大きく傾いて第１マイクロレンズＭＬ１の中心と第２マイクロレンズＭＬ２の中心とを結ぶ線（図３に１点鎖線で示す）と交差し、第２マイクロレンズＭＬ２の端部に入射する。第２マイクロレンズＭＬ２から射出された光Ｌ６は、屈折が十分でなく仮にそのまま直進した場合隣の画素Ｐ側へ逸れてしまうが、スリット３３で反射されて画素Ｐの開口領域Ｔ内を透過し素子基板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領域Ｓで遮光されてしまう光Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を、２段の第１マイクロレンズＭＬ１および第２マイクロレンズＭＬ２の作用により、画素Ｐの開口領域Ｔの中心側へ屈折させて開口領域Ｔ内を透過させることができる。また、２段の第１マイクロレンズＭＬ１および第２マイクロレンズＭＬ２で屈折されても遮光領域Ｓで遮光されてしまう光Ｌ５や隣の画素Ｐ側へ逸れてしまう光Ｌ６を、スリット３３の作用により、画素Ｐの開口領域Ｔの中心側へ屈折させて開口領域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、本実施形態では、光路長調整層３２の光屈折率が第２レンズ層１５の光屈折率よりも低い構成としたが、光路長調整層３２の光屈折率が第２レンズ層１５の光屈折率よりも高い構成としてもよい。このような構成にすると、第２マイクロレンズＭＬ２に入射する光は、第２レンズ層１５と光路長調整層３２との間の光屈折率の差（負の屈折力）により、第２マイクロレンズＭＬ２の中心側から外側へ拡散される。したがって、第１マイクロレンズＭＬ１により集光され法線方向に対して傾いた光の角度を、第２マイクロレンズＭＬ２により小さくして法線方向に近付けることができる。

液晶装置１をプロジェクターの液晶ライトバルブとして用いる場合、液晶装置１から射出される光の多くが法線方向に対して傾いた光であると、投写レンズの飲み込み角を超えてケラレが起きてしまい、結果として光の利用効率が低下してしまう場合がある。このような場合には、第２マイクロレンズＭＬ２が負の屈折力を持つ構成としてもよい。

また、本実施形態では、遮光部３１が見切り領域ＢＳに枠状に設けられている構成としたが、遮光部３１は、枠状の部分に加えて、ＴＦＴ２４に光が入射することを抑制するため、素子基板２０の遮光部２２および遮光部２６（図３参照）と平面視で重なる格子状の部分を有していてもよい。しかしながら、液晶装置１では第１光路長調整層３２ａにスリット３３を備えており、第１マイクロレンズＭＬ１および第２マイクロレンズＭＬ２による屈折が十分でなく開口領域Ｔ外へ向かって進んでしまう光をスリット３３で反射させて開口領域Ｔへ入射させることができるので、ＴＦＴ２４に光が入射することを十分に抑制できる。

さらに、本実施形態では第２マイクロレンズＭＬ２側（第２レンズ層１５）のみにダミーマイクロレンズＭＬｄを有する構成としたが、第１マイクロレンズＭＬ１側にもダミーマイクロレンズを有する構成としてもよい。

＜マイクロレンズアレイ基板の製造方法＞
次に、本実施形態に係る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〜図９は、本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図である。なお、図５〜図８の各図は、図４（ａ）に示す概略断面に相当する。また、図９（ａ）および（ｂ）は、図４（ｂ）に示す概略平面に相当する。

まず、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の面１１ａ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（ｂ）に示す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の面１１ａ側に凹部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が除去された後の状態を示している。

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るまで等方性エッチングを行う。なお、等方性エッチングは、Ｘ方向およびＹ方向と交差する対角線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、すなわち対角線方向において隣り合う凹部１２同士の間に基板１１の面１１ａが残された状態で終了することが好ましい。

対角線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。隣り合う凹部１２同士の間に基板１１の面１１ａが残っている状態で等方性エッチングを終了すれば、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（図４（ｂ）参照）。

なお、本実施形態では、周縁部にテーパー状の斜面を有する凹部１２を形成するが、周縁部にテーパー状の斜面を有しておらず全体が曲面部で構成された凹部１２を形成するようにしてもよい。この場合には、凹部１２を形成する際に制御膜７０を設けなくてもよい。

次に、図５（ｃ）に示すように、基板１１の面１１ａ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第１レンズ層１３を形成する。第１レンズ層１３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、第１レンズ層１３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。

なお、基板１１と第１レンズ層１３との間に、第１マイクロレンズＭＬ１と第２マイクロレンズＭＬ２との位置合わせや、マイクロレンズアレイ基板１０（対向基板３０）と素子基板２０との位置合わせのためのアライメントマークを形成してもよい。アライメントマークは、図５（ｅ）に示す工程において遮光部３１が形成される見切り領域ＢＳに配置される。

次に、図５（ｄ）に示すように、第１レンズ層１３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、第１レンズ層１３の上方側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、上面が平坦化される。そして、凹部１２に第１レンズ層１３の材料が埋め込まれることにより、第１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、第１レンズ層１３を覆って、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。中間層１４は、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。そして、中間層１４上に、アルミニウム（Ａｌ）などの金属あるいは金属酸化物などで遮光部３１を形成する。遮光部３１は、凹部１２が形成された領域の周囲に枠状に形成される。遮光部３１と平面視で重なる領域が見切り領域ＢＳとなり、見切り領域ＢＳに囲まれた領域が表示領域Ｅとなる。

次に、図６（ａ）に示すように、中間層１４と遮光部３１とを覆うように、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下地レンズ層１５ａを形成する。下地レンズ層１５ａは、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。

次に、図６（ｂ）に示すように、下地レンズ層１５ａ上に、感光性材料層としてのレジスト層７４を形成する。レジスト層７４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７４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、凸部１６、凸部１７、凸部１８が形成されるそれぞれの位置に対応して遮光部７５ａ，７５ｂ，７５ｃが設けられたマスク７５を介して、レジスト層７４を露光して現像する。マスク７５において、凸部１６に対応する遮光部７５ａの大きさ（Ｘ方向およびＹ方向における径）は、凸部１７に対応する遮光部７５ｂの大きさと同じである。

図６（ｂ）に矢印で示すように、マスク７５の上方から露光光を照射してレジスト層７４を露光し現像する（パターニング工程）。これにより、図６（ｃ）に示すように、レジスト層７４のうち、マスクの遮光部７５ａ，７５ｂ，７５ｃと重なる領域以外の領域が露光されて除去され、遮光部７５ａ，７５ｂ，７５ｃと重なる部分がそれぞれ島状に残留する。すなわち、レジスト層７４がパターニングされて、第１島状部としての部分７６と、第２島状部としての部分７７と、枠状部としての部分７８とが形成される。

図９（ａ）に、レジスト層７４にパターニングを行った後の図６（ｃ）の状態における平面図を示す。図９（ａ）に示すように、下地レンズ層１５ａ上に部分７６と部分７７と部分７８とが形成されている。部分７６同士、部分７７同士、部分７６と部分７７と部分７８とは、Ｘ方向、Ｙ方向、および対角線方向において互いに離間されている。部分７６、部分７７、部分７８は、それぞれ、後の工程で形成される凸部１６、凸部１７、凸部１８に対応する。

部分７６は、Ｘ方向およびＹ方向に凸部１６の配置ピッチ（Ｄ１）と同じ配置ピッチでマトリックス状に配列される。部分７７は、部分７６と同じ配置ピッチで部分７６の周囲に一列に配置される。部分７８は、部分７７の周囲に枠状に配置される。

部分７６および部分７７の平面形状は、例えば、４隅の角部が丸く形成された略矩形状である。なお、部分７６および部分７７の４隅の角部を丸く形成する方法は、レジスト層７４を露光する際のマスクにおいて４隅の角部を丸くしてもよいし、マスクでは矩形の状態としてレジスト層７４を露光する際に４隅の角部を丸く形成するようにしてもよい。部分７８の平面形状は、一対のＸ方向に延在する部分と一対のＹ方向に延在する部分とが互いに接続された枠状である。

ところで、レジスト層７４を露光する工程において、表示領域Ｅでは、レジスト層７４に照射された光は基板１１側へ透過する。一方、図９（ａ）に右下向きの斜線を付して示す見切り領域ＢＳでは、下地レンズ層１５ａと中間層１４との間に遮光部３１が配置されているので、レジスト層７４に照射された光は遮光部３１で遮光されるが、遮光部３１で反射された反射光がレジスト層７４側に戻る。したがって、レジスト層７４において、遮光部７５ｂと重なる部分の露光量は、遮光部７５ａと重なる部分の露光量よりも多くなる。

そのため、遮光部７５ｂと重なり残留した部分７７のＸ方向およびＹ方向における径Ｄ４は、遮光部７５ａと重なり残留した部分７６のＸ方向およびＹ方向における径Ｄ３よりも小さくなる。部分７７の径Ｄ４は、部分７６の径Ｄ３に対して、例えば４％〜６％程度小さくなる。また、遮光部７５ｃと重なる部分の露光量も多くなるため、残留した部分７８の大きさも小さくなる。なお、図９（ａ）には、遮光部３１で反射された反射光がない場合の部分７７および部分７８の外形を２点鎖線で比較して示している。

次に、図７（ａ）に示すように、レジスト層７４のうち残留した部分７６，７７，７８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７６，７７，７８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、下地レンズ層１５ａ上に残留した部分７６，７７，７８から略楕円球面状の凸部７６ａ，７７ａ，７８ａが形成される。凸部７６ａ，７７ａ，７８ａの底部側（下地レンズ層１５ａ側）は平面視で４隅の角部が丸い略矩形状であるが、凸部７６ａ，７７ａ，７８ａの略球面状の先端側（上方）は平面視で略同心円状となる。

なお、図６（ｂ）に示す工程において、レジスト層７４に、例えば、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７４から図７（ａ）に示す凸部７６ａ，７７ａ，７８ａの形状に加工するようにしてもよい。

次に、図７（ｂ）に示すように、凸部７６ａ，７７ａ，７８ａと下地レンズ層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（エッチング工程）。このエッチング工程により、レジストからなる凸部７６ａ，７７ａ，７８ａが徐々に除去され、凸部７６ａ，７７ａ，７８ａの除去に伴って下地レンズ層１５ａの露出する部分がエッチングされて除去される。

凸部７６ａ，７７ａ，７８ａがすべて除去されると、下地レンズ層１５ａに凸部７６ａ，７７ａ，７８ａのそれぞれの形状が転写されて、凸部１６ａ，１７ａ，１８ａ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７６ａ，７７ａ，７８ａの材料（レジスト）のエッチングレートと下地レンズ層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、形成される凸部１６ａ，１７ａ，１８ａのそれぞれの形状を、凸部７６ａ，７７ａ，７８ａのそれぞれの形状と略同一とすることができる。

エッチング工程では、第２マイクロレンズＭＬ２を構成するための凸部１６ａは、レジスト層７４がパターニングされ凸状に成形された凸部７６ａに沿って下地レンズ層１５ａがエッチングされることで形成される。したがって、表示領域Ｅ内に形成される複数の凸部１６ａのそれぞれは、周囲の凸部１６ａの影響を受けながら形成される。

ここで、仮に、凸部１６ａだけを形成しその周囲に凸部１７ａを形成しない場合、エッチング工程において表示領域Ｅ内の最外周部に形成される凸部１６ａは、片側（外側）に隣り合う凸部１６ａが存在しないこととなる。そのため、最外周部に形成される凸部１６ａでは、周囲に隣り合う凸部１６ａが存在する凸部１６ａと比べて、エッチング工程における下地レンズ層１５ａの除去量が多くなり、形状に差異が生じる。その結果、最外周の第２マイクロレンズＭＬ２と、その内側に位置する他の第２マイクロレンズＭＬ２とで特性にばらつきが生じてしまう。

そこで、本実施形態では、表示に寄与する第２マイクロレンズＭＬ２（凸部１６ａ）の周囲に表示に寄与しないダミーマイクロレンズＭＬｄ（凸部１７ａ）を配置することで、表示領域Ｅ内において第２マイクロレンズＭＬ２（凸部１６ａ）の形状の差異が生じないようにしている。また、ダミーマイクロレンズＭＬｄ（凸部１７ａ）の周囲に枠状の凸部１８ａを配置することで、表示領域Ｅ内における第２マイクロレンズＭＬ２（凸部１６ａ）の形状の差異がより小さく抑えられる。

本実施形態では、後の工程で形成される光路長調整層３２の表面を平坦化する際の平坦化処理の工数を低減するため、第２マイクロレンズＭＬ２（凸部１６ａ）の周囲に配置されるダミーマイクロレンズＭＬｄ（凸部１７ａ）を、Ｘ方向およびＹ方向において一列のみとしている。これについては、図８（ｃ）に示す平坦化処理工程において説明する。

次に、図７（ｃ）に示すように、下地レンズ層１５ａの凸部１８ａの周縁部を表面側から所定の厚さ分だけ除去して、略平坦な面を有する平坦部１９ａを形成する。平坦部１９ａを形成する方法は、例えば、下地レンズ層１５ａのうち平坦部１９ａを形成する領域以外を保護部材などで覆い、下地レンズ層１５ａにドライエッチングなどの異方性エッチングを施す。

図９（ｂ）に、図７（ｃ）に示す工程を行った後の状態における下地レンズ層１５ａの平面図を示す。図９（ｂ）に示す凸部１６ａおよび凸部１７ａの平面形状は、図９（ａ）に示すパターニング工程を行った後の部分７６および部分７７の平面形状が転写されたものである。凸部１８ａは、Ｘ方向に延在する部分およびＹ方向に延在する枠状の部分のうち、内側の部分を幅Ｖだけ残してその外側がエッチングにより除去される。残される凸部１８ａの幅Ｖは、後の図８（ａ）に示す工程で下地レンズ層１５ａ上に表層レンズ層１５ｂを積層して形成される凸部１８の幅Ｗが凸部１６の配置ピッチの１／２以下となるように適宜設定される。

また、図７（ｃ）に示すように、平坦部１９ａを形成するために凸部１８ａの表面側から下地レンズ層１５ａを除去する所定の厚さ（深さ）をＨ３とすると、形成された平坦部１９ａと凸部１８ａの最上部との間に段差Ｈ３が形成される。段差Ｈ３は、後の図８（ａ）に示す工程で下地レンズ層１５ａ上に表層レンズ層１５ｂを積層して形成される平坦部１９と凸部１８の最上部との段差Ｈ２が凸部１８の高さＨ１の１／２よりも小さくなるように適宜設定される。

平坦部１９ａの形成は、後の工程で形成される光路長調整層３２の表面を平坦化する際の平坦化処理の工数を低減することを目的とする。これについても、図８（ｃ）に示す平坦化処理工程において説明する。

次に、図８（ａ）に示すように、下地レンズ層１５ａ上に表層レンズ層１５ｂを積層して形成する。表層レンズ層１５ｂは、下地レンズ層１５ａと同一の材料を用い同様の方法で形成する。積層された下地レンズ層１５ａと表層レンズ層１５ｂとにより、第２レンズ層１５が構成される。上述したように、下地レンズ層１５ａと表層レンズ層１５ｂとの境界における光の屈折や反射はほとんど無視することができる。

下地レンズ層１５ａの凸部１６ａ，１７ａ，１８ａを覆うように表層レンズ層１５ｂを積層することにより、第２レンズ層１５（表層レンズ層１５ｂ）の表面に、凸部１６ａ，１７ａ，１８ａがそれぞれ拡大された凸部１６，１７，１８が形成される。この結果、Ｘ方向およびＹ方向において隣り合う凸部１６同士は互いに接続される。

なお、下地レンズ層１５ａと表層レンズ層１５ｂとを光屈折率が互いに異なる材料で形成する構成としてもよい。このような構成とする場合は、下地レンズ層１５ａと表層レンズ層１５ｂとの間で光の屈折が起きることとなる。この光の屈折を利用して入射する光を集光または拡散することにより、光の利用効率向上を図ることも可能である。

次に、図８（ｂ）に示すように、第２レンズ層１５を覆うように、光透過性を有し、第２レンズ層１５とは異なる光屈折率を有する無機材料を堆積して第１光路長調整層３２ａを形成する。第１光路長調整層３２ａは、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。第１光路長調整層３２ａの表面は、第２レンズ層１５の凸部１６，１７，１８に起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。

この工程では、第１光路長調整層３２ａが積層されるとともに、この第１光路長調整層３２ａの内部にスリット３３が形成される。第１光路長調整層３２ａは、第２レンズ層１５の凸部１６の形状を拡大するように成長する。凸部１６同士の間の谷部においては、その両側の凸部１６から略均一に成長が進むため、狭まった部分で両側の成長方向が交錯する。交錯した部分には、成長方向の境界線としてスリット３３が形成される。スリット３３は、第１光路長調整層３２ａの内部において、積層方向（Ｚ方向）に沿って成長する。

次に、図８（ｃ）に示すように、第１光路長調整層３２ａに対して平坦化処理を施す（平坦化処理工程）。平坦化処理工程では、例えば、ＣＭＰ処理などを用いて、図８（ｂ）に示す第１光路長調整層３２ａの２点鎖線より上方側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、上面を平坦化する。平坦化処理工程においては、凸部１６，１７，１８に起因する個々の凹凸状の段差を緩和するとともに、表示領域Ｅおよび見切り領域ＢＳの全領域の大きな範囲の段差を緩和する必要がある。

ここで、凸部１７の径Ｄ２は凸部１６の径Ｄ１よりも小さい（図８（ａ）参照）ので、平坦化処理工程における第１光路長調整層３２ａの材料の単位体積当たりの密度は、凸部１６が配置された表示領域Ｅと凸部１７が配置された見切り領域ＢＳとで異なる。また、凸部１７とその周囲に配置された凸部１８との形状が異なるため、見切り領域ＢＳにおいても第１光路長調整層３２ａの材料の単位体積当たりの密度に差異が生じる。

例えば、特許文献１に記載のように凸部１６の周囲に凸部１７が複数列配置されている場合は、凸部１６が配置された表示領域Ｅと見切り領域ＢＳにおける凸部１７が配置された領域とにおける第１光路長調整層３２ａの材料の単位体積当たりの密度の差がより大きくなる。

そのため、凸部１６が配置された表示領域Ｅと、見切り領域ＢＳにおいて凸部１７が配置された領域と、見切り領域ＢＳにおいて凸部１７の周囲の凸部１８が形成された領域とで、平坦化処理工程における第１光路長調整層３２ａの材料の単位体積当たりの密度が３段階で異なることとなる。したがって、凸部１６，１７，１８に起因する個々の凹凸を緩和しつつ、表示領域Ｅおよび見切り領域ＢＳの全領域の大きな範囲の段差を緩和するために、平坦化処理における第１光路長調整層３２ａの研磨量が多くなり処理工数が増大してしまう。

本実施形態では、凸部１６の周囲に配置される凸部１７が一列であるので、凸部１７が複数列配置される場合と比べて、凸部１６が配置された表示領域Ｅと、見切り領域ＢＳにおいて凸部１７が配置された領域とにおける第１光路長調整層３２ａの材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。これにより、表示領域Ｅおよび見切り領域ＢＳの全領域の大きな範囲の密度の差に対して、凸部１７が配置された領域の密度の差の影響をより小さくできる。

また、凸部１７の周囲に凸部１８がない場合は、第２レンズ層１５の上に形成される第１光路長調整層３２ａの表面に、表示領域Ｅと見切り領域ＢＳとの大きな段差が生じるため、平坦化処理工数が増大することとなる。本実施形態では、凸部１７の周囲に凸部１８が設けられるため、凸部１８がない場合と比べて、第１光路長調整層３２ａの表面における表示領域Ｅと見切り領域ＢＳとの段差を小さくできる。

さらに、凸部１８の周縁部に平坦部１９が形成されることで、凸部１８が幅Ｗの枠状となる。その枠状のＸ方向およびＹ方向に沿った各辺の位置において、一列に並ぶ凸部１７と連続する凸部１８が対向するように配置される。そのため、枠状の各辺の位置において、凸部１７が配置された領域と凸部１８が配置された領域とにおける光路長調整層３２の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。すなわち、見切り領域ＢＳの全領域における光路長調整層３２の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。

これにより、平坦部１９が形成されない場合と比べて、表示領域Ｅと見切り領域ＢＳとにおける第１光路長調整層３２ａの材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。なお、凸部１８の最上部と平坦部１９との段差Ｈ２と、凸部１８の幅Ｗとは、表示領域Ｅと見切り領域ＢＳとにおける第１光路長調整層３２ａの材料の単位体積当たりの密度の差ができるだけ小さくなるように設定される。

この結果、本実施形態では、平坦化処理工程における第１光路長調整層３２ａの研磨量を少なくできるので、処理工数を低減できる。そして、第１光路長調整層３２ａの表面の平坦性を向上できる。

次に、図４（ａ）に示すように、第１光路長調整層３２ａ上に、第２光路長調整層３２ｂを積層して形成する。第２光路長調整層３２ｂは、第１光路長調整層３２ａと同一の材料を用い同様の方法で形成する。そして、第２光路長調整層３２ｂの表面に平坦化処理を施して表面の平坦性をさらに向上させる。なお、第２光路長調整層３２ｂは、平坦化処理された第１光路長調整層３２ａの上に形成されるので、スリット３３が延長して形成されることはない。

積層された第１光路長調整層３２ａと第２光路長調整層３２ｂとにより、光路長調整層３２が構成される。光路長調整層３２で凸部１６を覆うことにより、第２マイクロレンズＭＬ２が構成される。また、光路長調整層３２で凸部１７を覆うことにより、ダミーマイクロレンズＭＬｄ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。マイクロレンズアレイ基板１０が完成した後、図３に示すように、公知の技術を用いて、マイクロレンズアレイ基板１０上に共通電極３４と配向膜３５とを順に形成して対向基板３０を得る。また、基板２１上に、遮光部２２と、絶縁層２３と、ＴＦＴ２４と、絶縁層２５と、遮光部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。

続いて、素子基板２０と対向基板３０とを位置決めし、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。

本実施形態に係る液晶装置１は、第１マイクロレンズＭＬ１と第２マイクロレンズＭＬ２との２段のマイクロレンズアレイを有し表面の平坦性が良好なマイクロレンズアレイ基板１０を、対向基板３０に備えている。したがって、光の利用効率を向上できるとともに、素子基板２０と対向基板３０とのギャップをより均一にできるので、明るい表示と優れた表示品質とを有する液晶装置１を提供できる。

＜電子機器＞
次に、本実施形態に係る電子機器について図１０を参照して説明する。図１０は、本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１０に示すように、本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、本実施形態に係る液晶装置１が適用されたものである。

以上述べたように、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０、液晶装置１、およびプロジェクター１００、並びにマイクロレンズアレイ基板の製造方法によれば、以下の効果が得られる。

（１）第２マイクロレンズＭＬ２（凸部１６）の周囲に配置されるダミーマイクロレンズＭＬｄ（凸部１７）が一列であるので、ダミーマイクロレンズＭＬｄが複数列配置される場合と比べて、第２マイクロレンズＭＬ２が配置された表示領域ＥとダミーマイクロレンズＭＬｄが配置された見切り領域ＢＳとにおける光路長調整層３２の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。これにより、マイクロレンズアレイ基板１０（光路長調整層３２）の表面の平坦性を向上できる。また、マイクロレンズアレイ基板１０を製造する工程における光路長調整層３２の平坦化処理の工数を低減できるので、マイクロレンズアレイ基板１０の生産性を向上させることができる。

（２）第２レンズ層１５の凸部１７の周囲に凸部１８が配置されているので、見切り領域ＢＳにおける凸部１７が配置された領域とさらにその周囲の凸部１８が配置された領域とにおける光路長調整層３２の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。これにより、マイクロレンズアレイ基板１０（光路長調整層３２）の表面の平坦性をより向上できる。また、マイクロレンズアレイ基板１０を製造する工程における光路長調整層３２の平坦化処理の工数をより低減できる。

（３）一列に配置された凸部１７の周囲に凸部１８が枠状に設けられているので、その枠状のＸ方向およびＹ方向に沿った各辺の位置において、一列に並ぶ凸部１７と連続する凸部１８が対向するように配置される。そのため、枠状の各辺の位置において、凸部１７が配置された領域と凸部１８が配置された領域とにおける光路長調整層３２の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。

（４）凸部１７はＸ方向とＹ方向とに沿って略同一の配置ピッチＤ１で配置され、その周囲に枠状に配置された凸部１８のＸ方向およびＹ方向に沿った幅Ｗは、凸部１７の配置ピッチＤ１の１／２以下である。したがって、凸部１８の枠状のＸ方向およびＹ方向に沿った各辺の位置において、略同一の配置ピッチＤ１で一列に並ぶ凸部１７と、配置ピッチＤ１の１／２以下の幅Ｗで連続する凸部１８とが対向するように配置されるので、見切り領域ＢＳにおける凸部１７が配置された領域と凸部１８が配置された領域とにおける光路長調整層３２の材料の単位体積当たりの密度の差をより小さくすることができる。

（５）遮光部３１と平面的に重なる凸部１７を光路長調整層３２で覆うことにより構成されるダミーマイクロレンズＭＬｄは、遮光部３１と平面的に重なるように配置されているので、マイクロレンズアレイ基板１０に入射する光はダミーマイクロレンズＭＬｄを透過しない。したがって、凸部１６の径Ｄ１に対して凸部１７の径Ｄ２が小さいことにより、表示領域Ｅに配置された第２マイクロレンズＭＬ２に対してダミーマイクロレンズＭＬｄの特性が異なっても、マイクロレンズアレイ基板１０を透過する光に影響を与えることはない。

（６）液晶装置１は、ＴＦＴ２４を有する素子基板２０と、素子基板２０と対向するように配置された対向基板３０と、素子基板２０と対向基板３０との間に配置された液晶層４０とを備えている。対向基板３０はマイクロレンズアレイ基板１０を含むので、対向基板３０の表面の平坦性が向上するとともに、第２レンズ層１５の凸部１６で構成され均一な特性を有する第２マイクロレンズＭＬ２が画素Ｐの開口領域Ｔと平面的に重なるように配置される。これにより、明るく優れた品質を有する画像を表示する液晶装置１を提供することができる。

（７）プロジェクター１００は、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。

（８）マイクロレンズアレイ基板の製造方法では、第２レンズ層１５の凸部１６の周囲に配置される凸部１７が一列であるので、凸部１７が複数列配置される場合と比べて、凸部１６が配置された表示領域Ｅと凸部１７が配置された見切り領域ＢＳとにおける光路長調整層３２の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。また、凸部１８の周縁部が第２レンズ層１５の表面側から所定の厚さＨ２分だけ除去されているので、凸部１７が配置された領域と凸部１８が配置された領域とにおける光路長調整層３２の材料の単位体積当たりの密度の差を小さくできる。これにより、平坦化処理工程における研磨量が少なくなり処理工数を低減できるので、マイクロレンズアレイ基板１０の生産性を向上させることができる。また、マイクロレンズアレイ基板１０（光路長調整層３２）の表面の平坦性を向上できる。

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）
本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…マイクロレンズアレイ基板（レンズアレイ基板）、１１…基板、１１ａ…面（第１面）、１２…凹部、１３…第１レンズ層、１４…中間層（第１透光層）、１５…第２レンズ層、１６…凸部（第１凸部）、１７…凸部（第２凸部）、１８…凸部（第３凸部）、２０…素子基板（第１基板）、２２，２６，３１…遮光部、２４…ＴＦＴ（スイッチング素子）、３０…対向基板（第２基板）、３２…光路長調整層（第２透光層）、４０…液晶層（電気光学層）、７４…レジスト層（感光性材料層）、７６…部分（第１島状部）、７７…部分（第２島状部）、７８…部分（枠状部）、ＢＳ…見切り領域（第２領域）、Ｅ…表示領域（第１領域）、Ｐ…画素。

Claims (8)

1. 第１面の第１領域に複数の凹部を有する基板と、
   前記第１面を覆い前記複数の凹部を埋め込むように前記基板とは異なる光屈折率を有する材料で形成された第１レンズ層と、
   前記第１レンズ層を覆うように形成された第１透光層と、
   前記第１透光層上の前記第１領域を囲む第２領域に形成された遮光部と、
   前記第１透光層と前記遮光部とを覆うように形成され、前記第１領域に各々の前記凹部と平面的に重なるように配置された複数の第１凸部と、前記第２領域に前記遮光部と平面的に重なるように配置された複数の第２凸部と、を有する第２レンズ層と、
   前記第２レンズ層を覆うように前記第２レンズ層とは異なる光屈折率を有する材料で形成され、略平坦な表面を有する第２透光層と、を備え、
   前記複数の第２凸部は、前記複数の第１凸部を囲むように一列に配置されていることを特徴とするレンズアレイ基板。
2. 請求項１に記載のレンズアレイ基板であって、
   前記第２レンズ層は、前記第２領域に前記遮光部と平面的に重なるように設けられ、前記複数の第２凸部を囲むように配置された第３凸部を有していることを特徴とするレンズアレイ基板。
3. 請求項２に記載のレンズアレイ基板であって、
   前記第３凸部は、枠状に設けられていることを特徴とするレンズアレイ基板。
4. 請求項３に記載のレンズアレイ基板であって、
   前記凹部と前記第１凸部と前記第２凸部とは、第１方向と前記第１方向と交差する第２方向とに沿って、略同一の配置ピッチで配置されており、
   前記第３凸部の前記第１方向に沿った部分の幅と前記第２方向に沿った部分の幅とは、前記配置ピッチの１／２以下であることを特徴とするレンズアレイ基板。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズアレイ基板であって、
   前記第２凸部の径は、前記第１凸部の径よりも小さいことを特徴とするレンズアレイ基板。
6. 画素毎に設けられた複数のスイッチング素子を有する第１基板と、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズアレイ基板を含み、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置された電気光学層と、を備え、
   前記凹部と前記第１凸部とは、前記画素の領域と平面的に重なるように配置されていることを特徴とする電気光学装置。
7. 請求項６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。
8. 基板の第１面の第１領域に複数の凹部を形成する工程と、
   前記基板上に、前記基板とは異なる光屈折率を有する材料で前記第１面を覆い前記複数の凹部を埋め込むように第１レンズ層を形成する工程と、
   前記第１レンズ層を覆うように第１透光層を形成する工程と、
   前記第１透光層上の前記第１領域を囲む第２領域に遮光部を形成する工程と、
   前記第１透光層と前記遮光部とを覆うように第２レンズ層を形成する工程と、
   前記第２レンズ層を覆うように感光性材料層を形成する工程と、
   前記感光性材料層を感光させて分断し、前記第１領域に各々の前記凹部と平面的に重なるように配置された複数の第１島状部と、前記第２領域に前記遮光部と平面的に重なるとともに前記複数の第１島状部を囲むように一列に配置された複数の第２島状部と、前記複数の第２島状部を囲むように枠状に配置された枠状部と、を形成するパターニング工程と、
   前記複数の第１島状部と前記複数の第２島状部と前記枠状部とを加熱する熱処理工程と、
   前記複数の第１島状部と前記複数の第２島状部と前記枠状部と前記第２レンズ層とに異方性エッチングを施して、前記第２レンズ層の表面に、前記複数の第１島状部の形状が反映された複数の第１凸部と、前記複数の第２島状部の形状が反映された複数の第２凸部と、前記枠状部の形状が反映された第３凸部と、を形成するエッチング工程と、
   前記第３凸部の周縁部を前記第２レンズ層の表面側から所定の厚さ分だけ除去する工程と、
   前記第２レンズ層とは異なる光屈折率を有する材料で前記第２レンズ層を覆うように第２透光層を形成する工程と、
   前記第２透光層の表面を研磨して平坦化する平坦化処理工程と、を含むことを特徴とするレンズアレイ基板の製造方法。

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