JP6221480B2 - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法、および電子機器に関する。

素子基板と対向基板との間に電気光学物質（例えば、液晶など）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などを挙げることができる。このような液晶装置においては、高い光利用効率を実現することが求められている。

液晶装置は、素子基板上の画素の領域外に画素を駆動するＴＦＴ素子や配線などが設けられ、これらと平面的に重なるように遮光層が設けられる。そのため、入射する光の一部は遮光層で遮光されて利用されない。そこで、液晶装置の素子基板および対向基板の少なくとも一方に、マイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイを備えることにより、入射した光をマイクロレンズで集光して光の利用効率を高める構成が知られている。

ところで、マイクロレンズアレイを備えた液晶装置では、画素の配列ピッチに対応してマイクロレンズが規則的（周期的）に配列されているため、入射光が回折されて回折光が発生し易く、回折光が相互に干渉することで液晶装置から射出される光の広がりが大きくなることがある。このようなマイクロレンズアレイを備えた液晶装置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、液晶装置から射出される光の広がり角度が投射レンズのＦ値以上に大きくなると、光の一部が投射レンズで蹴られてしまい、スクリーンに表示される画像が暗くなるという課題がある。液晶装置の高精細化に伴い画素のサイズが小さくなると、回折光の干渉による光の広がり角度がより大きくなるため、明るさがより低下してしまうこととなる。

このような回折の影響を低減可能なマイクロレンズアレイの構成として、マイクロレンズの光学的な曲率半径を異ならせることで、マイクロレンズの規則的な配列の周期を大きくする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には、マイクロレンズと隣接する部材との屈折率差を一定としマイクロレンズの曲率半径を異ならせる構成と、マイクロレンズの曲率半径を同一としマイクロレンズと隣接する部材との屈折率差を異ならせる構成とが開示されている。いずれの構成においても、マイクロレンズの平面形状は同一であるとされている。

特開２００５−３５２３９２号公報

しかしながら、特許文献１には、上述の構成のマイクロレンズアレイを形成する方法は開示されていない。平面形状が同一であって曲率半径が異なる複数のマイクロレンズを、一般的なマスクを用いた等方性エッチング処理により同一の工程で形成することは困難であると考えられる。マイクロレンズと隣接する部材との屈折率差を異ならせる場合も、マイクロレンズ毎に屈折率の異なる材料を用いるため、製造工程が複雑なものとなる。また、マイクロレンズ毎に曲面の形状や屈折率差が異なるマイクロレンズアレイを備えた液晶装置を液晶ライトバルブとして用いると、スクリーンに表示される画像が暗くなるおそれがある。したがって、光の回折の影響を効果的に低減でき、かつ、容易に製造することが可能なマイクロレンズアレイを備えた液晶装置が求められている。

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

［適用例１］本適用例に係る電気光学装置は、遮光部で区画された複数の画素を有する電気光学装置であって、第１の基板と、前記第１の基板に対向配置された第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、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方に配置され、前記画素に対応して配列された複数のマイクロレンズと、を備え、前記複数の画素は、前記遮光部を間に挟んで互いに隣り合う第１の画素と第２の画素とを含み、前記複数のマイクロレンズは、前記第１の画素に対応する第１のマイクロレンズと、前記第２の画素に対応し前記第１のマイクロレンズとはレンズ径が異なる第２のマイクロレンズと、を含み、前記第１のマイクロレンズと前記第２のマイクロレンズとの境界は、前記遮光部と平面視で重なる領域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の画素に対応する第１のマイクロレンズのレンズ径と、第１の画素と隣り合う第２の画素に対応する第２のマイクロレンズのレンズ径とが異なっている。すなわち、レンズ径が異なる２つのマイクロレンズが隣り合うように配列されている。そのため、従来のようにレンズ径が同じマイクロレンズが配列されている場合に画素毎の繰り返しパターンであるのに対して、本適用例の構成は２画素毎の繰り返しパターンとなるので、繰り返しの周期を２倍にできる。これにより、従来のようにレンズ径が同じマイクロレンズが配列されている場合と比べて、マイクロレンズに起因する回折光の干渉による光の広がり角度を抑えることができる。また、互いにレンズ径が異なる第１のマイクロレンズと第２のマイクロレンズとは、例えば、開口部の開口径が異なるマスクを用いたエッチング処理などにより、同じ工程で形成できる。これにより、光の回折の影響を低減でき、かつ、容易に製造することが可能なマイクロレンズアレイを有する液晶装置を提供できる。

［適用例２］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記複数の画素は、第１の方向と、前記第１の方向と交差する第２の方向と、に所定のピッチで配列されていることが好ましい。

本適用例の構成によれば、複数の画素が互いに交差する第１の方向と第２の方向とに所定のピッチで配列されている。そのため、画素の開口率、遮光部や配線に対するスイッチング素子の配置などを各画素において同一条件とすることができる。したがって、画素の配置ピッチが異なる場合と比べて、明るさ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であって、前記複数のマイクロレンズは、前記第１のマイクロレンズと前記第２のマイクロレンズとを含む互いにレンズ径が異なるｍ（ｍは、１以上の自然数）×ｎ（ｎは、２以上の自然数）個のマイクロレンズを単位として繰り返し配列されていることが好ましい。

本適用例の構成によれば、互いにレンズ径が異なるｍ×ｎ個のマイクロレンズを単位として繰り返し配列されているので、ｍおよびｎの少なくとも一方を多くすることで、レンズ径が異なるマイクロレンズの繰り返しの周期をより大きくできる。これにより、光の回折の影響をより低減できる。

［適用例４］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記第１の方向に沿って前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズが繰り返し配列された第１の列と、前記第１の列と隣り合い、前記第１の方向に沿って前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズが繰り返し配列された第２の列と、を有し、前記第１の列に配列された前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズと前記第２の列に配列された前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズとは、前記第１の方向に沿って相互にずれて配置されていることが好ましい。

本適用例の構成によれば、第１の列において繰り返し配列されたｍ×ｎ個のマイクロレンズと、第１の列と隣り合う第２の列において繰り返し配列されたｍ×ｎ個のマイクロレンズとが、第１の方向に沿って相互にずれて配置されている。そのため、第１の列と第２の列とでｍ×ｎ個のマイクロレンズがずれて配置されていない場合と比べて、レンズ径が異なるマイクロレンズの繰り返しの周期をさらに大きくできる。これにより、光の回折の影響をより効果的に低減できる。

［適用例５］上記適用例に係る電気光学装置であって、前記複数のマイクロレンズを、前記第１の基板および前記第２の基板の双方に備え、前記第１の基板に配列された前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズと前記第２の基板に配列された前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズとは、平面視で前記第１の方向及び前記第２の方向の少なくとも一方向に沿って相互にずれて配置されていることが好ましい。

本適用例の構成によれば、第１の基板および第２の基板の双方に複数のマイクロレンズを備えているので、入射側の基板のマイクロレンズで光を集光して光の利用効率を向上させるとともに、集光された光の角度を射出側の基板のマイクロレンズで戻して電気光学装置から射出される光の広がりを抑えることができる。また、第１の基板と第２の基板とでｍ×ｎ個のマイクロレンズが少なくとも一方向に沿って相互にずれて配置されているので、相互にずれていない場合と比べて、マイクロレンズに起因する回折光の干渉による光の広がり角度をより小さく抑えることができる。

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

本適用例の構成によれば、光の回折の影響を効果的に低減でき、かつ、容易に製造することが可能なマイクロレンズアレイを有する電気光学装置を備えているので、表示が明るくコスト競争力に優れた電子機器を提供することができる。

［適用例７］本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、遮光部で区画された複数の画素を有し、第１の基板と、前記第１の基板に対向配置された第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、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方に配置され、前記画素に対応して配列された複数のマイクロレンズと、を備えた電気光学装置の製造方法であって、基板上にマスク層を形成する工程と、前記マスク層に前記複数の画素に対応する複数の開口部を形成する開口部形成工程と、前記マスク層を介して前記基板に等方性エッチングを施すことにより、前記基板に前記複数の開口部に対応する複数の凹部を形成する工程と、前記複数の凹部を埋め込むように透光層を形成する工程と、を含み、前記開口部形成工程において形成する前記複数の開口部のうち、第１の開口部の開口径と、前記第１の開口部と隣り合う第２の開口部の開口径と、を異ならせることを特徴とする。

本適用例の方法によれば、開口部形成工程においてマスク層に互いに隣り合い開口部の面積が異なる第１の開口部と第２の開口部とを含む複数の開口部を形成し、このマスク層を介して基板に等方性エッチングを施すことにより、基板に複数の開口部に対応する複数の凹部を形成する。そのため、等方性エッチング処理により、第１の開口部と第２の開口部とに対応して互いに面積が異なる複数の凹部を形成することができる。これらの複数の凹部を透光層の材料で埋め込むことによりマイクロレンズが構成されるので、平面視した面積が互いに異なる複数のマイクロレンズを形成できる。すなわち、互いに開口径が異なる複数の開口部を有する同一のマスク層を用いて互いに面積が異なる複数の凹部を形成し、同じ工程で互いにレンズ径が異なるマイクロレンズを形成できる。これにより、光の回折の影響を低減できるマイクロレンズアレイを有する液晶装置を容易に製造することができる。

［適用例８］本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、遮光部で区画された複数の画素を有し、第１の基板と、前記第１の基板に対向配置された第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、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方に配置され、前記画素に対応して配列された複数のマイクロレンズと、を備えた電気光学装置の製造方法であって、基板上にレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層をパターニングして、前記複数の画素に対応して島状に分断された複数のレジスト部を形成するパターニング工程と、前記複数のレジスト部に加熱処理を施すことにより、前記複数のレジスト部を球面状に変形させる工程と、前記複数のレジスト部および前記基板に異方性エッチングを施すことにより、前記基板に前記複数のレジスト部の形状を転写する工程と、を含み、前記パターニング工程において形成する前記複数のレジスト部のうち、第１のレジスト部の面積と、前記第１のレジスト部と隣り合う第２のレジスト部の面積と、を異ならせることを特徴とする。

本適用例の方法によれば、パターニング工程においてレジスト層を分断して互いに隣り合い面積が異なる第１のレジスト部と第２のレジスト部とを含む複数のレジスト部を形成し加熱処理を施すことにより球面状に変形させるので、基板上に径の異なる複数のレンズ形状が形成される。そして、異方性エッチングを施すことによりこれらの径の異なる複数のレンズ形状が基板に転写されるので、互いにレンズ径が異なるマイクロレンズを同じ工程で形成できる。これにより、光の回折の影響を低減できるマイクロレンズアレイを有する液晶装置を容易に製造することができる。

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の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略図。 第１の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略図。 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に用いるマスク層の構成を示す概略平面図。 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。 第２の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略図。 第２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２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板のパターニング工程におけるレジスト部の構成を示す概略平面図。 第３の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略図。 第３の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造に用いるマスク層の構成を示す概略平面図。 第４の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。 第４の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略平面図。 第５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。 変形例に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略平面図。

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、後述する投射型表示装置（プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。

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

図１および図３に示すように、第１の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。素子基板２０と対向基板３０とは、対向配置されている。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、額縁状の周縁部を有する遮光部としての遮光層２２，２６，３２が設けられている。遮光層２２，２６，３２は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなる。遮光層２２，２６，３２の内側は、画素Ｐ１および画素Ｐ２（図３参照）を含む複数の画素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。遮光層２２，２６は、表示領域Ｅにおいて、複数の画素Ｐ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、３２）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は、遮光層２２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の実施形態に係る液晶装置１は、複数の画素Ｐとして、第１の画素としての画素Ｐ１と、第２の画素としての画素Ｐ２とを有している。対向基板３０は、マイクロレンズアレイ基板１０と、光路長調整層３１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１０は、基板１１と、透光層１３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凹部１２ａと凹部１２ｂとを有している。凹部１２ａおよび凹部１２ｂは、その底部側から液晶層４０側に向かって広がるように形成されている。

凹部１２ａは、画素Ｐ１に対応して配置されている。凹部１２ｂは、画素Ｐ２に対応して配置されている。画素Ｐ１と画素Ｐ２とは、遮光層２２，２６と平面視で重なる遮光領域Ｓを間に挟んで互いに隣り合うように配置されている。したがって、凹部１２ａと凹部１２ｂとは、互いに隣り合うように配置されている。隣り合う凹部１２ａと凹部１２ｂとは互いに接しており、凹部１２ａと凹部１２ｂとの境界Ｋは、平面視で遮光領域Ｓと重なるように配置されている。

透光層１３は、基板１１を覆うように設けられている。透光層１３は、凹部１２ａおよび凹部１２ｂを埋め込むように形成されている。透光層１３は、光透過性を有し、基板１１とは異なる屈折率を有する材料からなる。より具体的には、透光層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。

透光層１３を形成する材料で凹部１２ａ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状のマイクロレンズＭＬ１が構成される。また、透光層１３を形成する材料で凹部１２ｂ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状のマイクロレンズＭＬ２が構成される。マイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２とはレンズ径が異なており、マイクロレンズＭＬ１のレンズ径はマイクロレンズＭＬ２のレンズ径よりも大きい。

透光層１３は凹部１２ａおよび凹部１２ｂの深さよりも厚く形成されており、透光層１３の表面は略平坦な面となっている。すなわち、透光層１３は、凹部１２ａおよび凹部１２ｂを埋めてマイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２を構成する部分と、基板１１の上面とマイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２とを覆う平坦化層の役割を果たす部分とを有している。

光路長調整層３１は、マイクロレンズアレイ基板１０を覆うように設けられている。光路長調整層３１は、光透過性を有し、例えば、基板１１とほぼ同じ屈折率を有する無機材料からなる。光路長調整層３１は、マイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズ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、光路長調整層３１の層厚は、光の波長に応じたマイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２の焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。

遮光層３２は、光路長調整層３１上に設けられている。遮光層３２は、マイクロレンズＭＬ１，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、表示領域Ｅ内にも設けられ、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。

保護層３３は、光路長調整層３１と遮光層３２とを覆うように設けられている。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。配向膜３５は、共通電極３４を覆うように設けられている。

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を覆うものであって、必須な構成要素ではなく、例えば、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。

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、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。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光が透過する領域となる。

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Ｐ１，Ｐ２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、ＴＦＴ２４と、ＴＦＴ２４に電気信号を供給する電極や配線など（図示しない）とは、平面視で遮光層２２および遮光層２６に重なる領域に設けられている。これらの電極や配線などが遮光層２２および遮光層２６を兼ねる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）側から入射し、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２によって集光される。例えば、基板１１側からマイクロレンズＭＬ１に入射する光のうち、画素Ｐ１の平面的な中心を通過する光軸に沿って入射した入射光Ｌ１は、マイクロレンズＭＬ１をそのまま直進し、液晶層４０を通過して素子基板２０側に射出される。

入射光Ｌ１よりも外側の平面視で遮光層２６と重なる領域からマイクロレンズＭＬ１の周縁部に入射した入射光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と透光層１３との間の光屈折率の差により、画素Ｐ１の平面的な中心側へ屈折する。液晶装置１では、このように直進した場合に遮光層２６で遮光されてしまう入射光Ｌ２も、マイクロレンズＭＬ１の集光作用により遮光層２６の開口部２６ａ内に入射させて液晶層４０を通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。

＜マイクロレンズアレイ基板＞
続いて、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０が有するマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の構成について、図４および図５を参照して説明する。図４および図５は、第１の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略図である。詳しくは、図４は、第１の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略平面図である。図５（ａ）はマイクロレンズ基板におけるマイクロレンズの配列を示す平面図であり、図５（ｂ）は図４のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。

図４に示すように、画素Ｐ１と画素Ｐ２とは、Ｘ方向およびＹ方向において交互に並ぶように配列されている。上述したように、画素Ｐ１および画素Ｐ２は、素子基板２０の遮光層２２，２６で区画されている。図４には、遮光層２２，２６が配置された遮光領域Ｓを斜線で示している。遮光層２２，２６に設けられた略矩形状の開口部２２ａ，２６ａ内が、光が透過する画素Ｐ１および画素Ｐ２の領域となっている。画素Ｐ１の領域の面積と画素Ｐ２の領域の面積とは、略同一である。

Ｘ方向における遮光層２２，２６（遮光領域Ｓ）の幅をＤｓとし、開口部２２ａ，２６ａ（画素Ｐ１，Ｐ２の領域）の幅をＤｔとすると、画素Ｐ１と画素Ｐ２とはＤ＝Ｄｓ＋Ｄｔを所定のピッチとして配列されている。Ｙ方向においても、画素Ｐ１と画素Ｐ２とはＤ＝Ｄｓ＋Ｄｔを所定のピッチとして配列されている。本実施形態では、遮光層２２，２６の幅Ｄｓは、例えば１．５μｍ程度であり、開口部２２ａ，２６ａの幅Ｄｔは、例えば７μｍ程度である。したがって、画素Ｐ１と画素Ｐ２との配置ピッチＤは、８．５μｍ程度である。

マイクロレンズＭＬ１（凹部１２ａ）とマイクロレンズＭＬ２（凹部１２ｂ）とは、画素Ｐ１，Ｐ２に対応して、Ｘ方向およびＹ方向において交互に並ぶように配列されている。マイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２の平面形状は略円形である。マイクロレンズＭＬ１のレンズ径（直径）は、マイクロレンズＭＬ２のレンズ径（直径）よりも大きい。

マイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２とは、Ｘ方向およびＹ方向において互いに接して設けられている。Ｘ方向およびＹ方向において互いに接するマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２との境界Ｋは、平面視で遮光層２２，２６（遮光領域Ｓ）と重なる領域に配置されている。したがって、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２のレンズ径は、開口部３２ａの幅Ｄｔ以上である。

ここで、各画素Ｐ１，Ｐ２の４隅における遮光層２２，２６の各交差部の中心点を結ぶ四角形をＰ０とする。Ｐ０の１辺の長さは、１／２Ｄｓ＋Ｄｔ＋１／２Ｄｓ＝Ｄとなる。四角形Ｐ０の対角線の長さをＤｗ（Ｄｗ＝√２×Ｄｓ）とすると、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２のレンズ径は、Ｐ０の対角線の長さＤｗの９５％以下であることが好ましい。

Ｘ方向およびＹ方向を２辺として構成される四角形の対角線方向（図４に示すＷ方向、およびＷ方向と交差する方向）においては、マイクロレンズＭＬ１同士またはマイクロレンズＭＬ２同士が並ぶように配列されている。隣り合うマイクロレンズＭＬ１同士またはマイクロレンズＭＬ２同士の間は、互いに離間されている。図５（ｂ）に、図４のＷ方向におけるマイクロレンズアレイ基板１０の断面を示す。

図５（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ基板１０においては、互いにレンズ径が異なるｍ（ｍは、１以上の自然数）×ｎ（ｎは、２以上の自然数）個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが繰り返し配列されている。本実施形態では、図５（ａ）に太線で囲んで示すように、一組のマイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２、すなわち１×２個のマイクロレンズをＭＬＵの構成単位としている。

Ｘ方向に沿った第１の列としての列Ｒ１と、列Ｒ１と隣り合う第２の列としての列Ｒ２とには、一組のマイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２で構成されるＭＬＵが繰り返し配列されている。列Ｒ１と列Ｒ２とでは、ＭＬＵがＸ方向に沿って相互にずれて配置されている。列Ｒ１，Ｒ２以外の列についても同様に、隣り合う列同士でＭＬＵが相互にずれて配置されている。なお、Ｘ方向とＹ方向とを置き換えた場合も同様にＭＬＵが相互にずれて配置されている。このように、マイクロレンズアレイ基板１０において、レンズ径が互いに異なるマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２がこのように配列されている理由を以下に説明する。

図示を省略するが、従来の液晶装置のマイクロレンズアレイ基板では、略同一の形状を有する複数のマイクロレンズが、画素の配列ピッチに対応して規則的（周期的）に配列されている。そのため、液晶装置に入射する入射光が、周期的に配列されたマイクロレンズにより回折されて回折光が発生し易く、発生した回折光が相互に干渉すると液晶装置から射出される光の広がりが大きくなる。

このようなマイクロレンズアレイ基板を備えた液晶装置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、液晶装置から射出される光の広がり角度が投射レンズのＦ値以上に大きくなると、光の一部が投射レンズで蹴られてしまい、スクリーンに表示される画像が暗くなるという課題がある。また、液晶装置の高精細化に伴い画素のサイズが小さくなると、回折光の干渉による光の広がり角度がより大きくなるため、明るさがより低下してしまうこととなる。

本実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０では、互いにレンズ径が異なる１×２個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが繰り返し配列されている。そのため、レンズ径が略同一のマイクロレンズが画素ごとに繰り返し配列された従来のマイクロレンズアレイ基板と比べて、Ｘ方向における一つの列あたりの繰り返しの周期を２倍にできる。さらに、隣り合う列Ｒ１と列Ｒ２とでＭＬＵが相互にずれて配置されているため、Ｘ方向およびＹ方向の両方向において繰り返しの周期を従来の２倍にできる。

換言すれば、従来の液晶装置ではマイクロレンズの繰り返しの配列パターンが１画素毎であるのに対して、本実施形態に係る液晶装置１では、マイクロレンズの繰り返しの配列パターンが４画素毎となる。これにより、本実施形態に係る液晶装置１では、従来の液晶装置と比べて、マイクロレンズに起因する回折光の干渉による光の広がり角度をより小さく抑えることができる。

＜電気光学装置の製造方法＞
次に、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０の製造方法を含む液晶装置１の製造方法について説明する。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６の各図は、図３と同様に図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図に相当するが、図３とはＺ方向における上下が反転した図となっている。図７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に用いるマスク層の構成を示す概略平面図である。

なお、図示しないが、マイクロレンズアレイ基板１０の製造工程では、マイクロレンズアレイ基板１０を複数枚取りできる大型の基板（マザー基板）で加工が行われ、最終的にそのマザー基板を切断して個片化することにより、複数のマイクロレンズアレイ基板１０が得られる。したがって、以下に説明する各工程では個片化する前のマザー基板の状態で加工が行われるが、ここでは、マザー基板の中の個別のマイクロレンズアレイ基板１０に対する加工について説明する。

まず、図６（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、多結晶シリコンなどで、マスク層６０を形成する。マスク層６０は、例えば、化学気相成膜法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）、スパッタリング法などを用いて形成できる。続いて、例えば、スピンコート法によりマスク層６０上にレジストを塗布してレジスト層６４を形成する。そして、フォトリソグラフィ法によりレジスト層６４をパターニングして、レジスト層６４に開口部６５ａと開口部６５ｂとを形成する。開口部６５ａと開口部６５ｂとは、図７に示すマスク層６０の開口部６１ａと開口部６１ｂとのそれぞれに対応して形成される。

次に、図６（ｂ）に示すように、レジスト層６４をエッチング用マスクとしてマスク層６０にドライエッチング処理を施す（開口部形成工程）。これにより、マスク層６０の開口部６５ａと重なる領域に第１の開口部としての開口部６１ａが形成され、開口部６５ｂと重なる領域に第２の開口部としての開口部６１ｂが形成される。ドライエッチング処理が終了した後、マスク層６０からレジスト層６４を除去する。

図７は、基板１１上に形成されたマスク層６０を、マスク層６０の表面上方から見た平面図である。なお、図７は、図４がＺ方向の上方からみた平面図であるのに対して、Ｚ方向の下方からみた平面図に相当するが、図４と画素Ｐ１，Ｐ２の配列が同じとなる部分が示されている。図７において、画素Ｐ１，Ｐ２の領域を２点鎖線で示し、後の工程で凹部１２ａおよび凹部１２ｂが形成される位置を破線で示している。

図７に斜線で示すマスク層６０において、開口部６１ａは画素Ｐ１に対応して設けられ、開口部６１ｂは画素Ｐ２に対応して設けられる。すなわち、開口部６１ａは凹部１２ａが形成される位置に対応して設けられ、開口部６１ｂは凹部１２ｂが形成される位置に対応して設けられる。開口部６１ａおよび開口部６１ｂは、画素Ｐ１および画素Ｐ２のそれぞれの平面的な中心となる位置に配置される。開口部６１ａおよび開口部６１ｂの平面形状は、略円形である。

開口部６１ａの開口径は、開口部６１ｂの開口径よりも大きい。遮光層２２，２６の開口部２２ａ，２６ａ（画素Ｐ１，Ｐ２）の幅Ｄｔが７μｍ程度である場合（図４参照）、例えば、開口部６１ａの開口径を１．２μｍ程度とし、開口部６１ｂの開口径を０．８μｍ程度とすることができる。なお、開口部６１ａ，６１ｂの開口径は、これらの数値に限定されるものではなく、例えば、０．５μｍ〜１．５μｍ程度の範囲で設定してもよい。また、開口部６１ａ，６１ｂの平面形状を、四角形としてもよい。

次に、図６（ｂ）に示す状態から、マスク層６０を介して基板１１に、例えばフッ酸溶液などのエッチング液を用いた、ウエットエッチングなどの等方性エッチング処理を施す。このエッチング処理により、基板１１が上面側から開口部６１ａおよび開口部６１ｂを中心として等方的にエッチングされる。この結果、図６（ｃ）に示すように、基板１１に、開口部６１ａに対応して凹部１２ａが形成され、開口部６１ｂに対応して凹部１２ｂが形成される。

図７に示すように、このエッチング処理において、凹部１２ａは平面視で開口部６１ａを中心として同心円状に形成され、凹部１２ｂは開口部６１ｂを中心として同心円状に形成される。開口部６１ａの端部からの平面方向（Ｘ方向およびＹ方向）におけるエッチング量と、開口部６１ｂの端部からの平面方向におけるエッチング量とは略同一である。そのため、平面視した凹部１２ａの径は凹部１２ｂの径よりも大きくなる。

凹部１２ａの径がマイクロレンズＭＬ１のレンズ径となり、凹部１２ｂの径がマイクロレンズＭＬ２のレンズ径となる。したがって、マスク層６０における開口部６１ａおよび開口部６１ｂの開口径を適宜設定し、等方性エッチング処理の条件を適宜調整することで、同一のマスク層６０を用いたエッチング処理工程において、マイクロレンズＭＬ１のレンズ径およびマイクロレンズＭＬ２のレンズ径をそれぞれ所望の大きさとすることができる。

なお、エッチング処理においては、凹部１２ｂよりも大きく形成される凹部１２ａの径が、遮光層２２，２６の各交差部の中心点を結ぶ四角形Ｐ０の対角線の長さＤｗ（図４参照）の９５％以下の状態でエッチング処理を停止することが好ましい。対角線の長さＤｗの９５％を超えるまでエッチング処理を行ってしまうと、マスク層６０を支持する基板上面の残された部分の面積が小さくなって、エッチング処理中にマスク層６０の浮きが生じて基板１１からマスク層６０が剥がれてしまうおそれがある。

図６（ｃ）に示すように、エッチング処理において、開口部６１ａにおける基板１１の上面からの厚さ方向（Ｚ方向）のエッチング量と、開口部６１ｂにおける基板１１の上面からの厚さ方向のエッチング量とは略同一である。したがって、凹部１２ａの深さと凹部１２ｂの深さとは略同一となる。

凹部１２ａのうち開口部６１ａと平面視で重なる部分は略平坦な部分１２ｅとなり、凹部１２ｂのうち開口部６１ｂと平面視で重なる部分は略平坦な部分１２ｆとなる。また、凹部１２ａのうち略平坦な部分１２ｅを除く部分は略球面状となり、凹部１２ｂのうち略平坦な部分１２ｆを除く部分も略球面状となる。凹部１２ａの略球面状の部分と凹部１２ｂの略球面状の部分とは、半径をｒとする球面に近似することができる。なお、凹部１２ｂは、略平坦な部分１２ｆがなく略球面状の部分のみの状態で形成されていてもよい。エッチング処理が終了した後、基板１１からマスク層６０を除去する。

次に、図６（ｄ）に示すように、基板１１の全領域を覆い凹部１２ａと凹部１２ｂとを埋め込むように、光透過性を有し、基板１１よりも高い屈折率を有する無機材料からなる透光層１３を形成する。透光層１３は、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。透光層１３は基板１１の上面に堆積するように形成されるため、透光層１３の表面は基板１１の凹部１２ａおよび凹部１２ｂに起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。

次に、図６（ｄ）に示す透光層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、透光層１３の上層の凹凸が形成された部分（図６（ｄ）に示す２点鎖線より上方の部分）を研磨して除去することにより、透光層１３の上面が平坦化される。

透光層１３に平坦化処理を施した結果、図６（ｅ）に示すように、透光層１３の上面が平坦化されて、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において、凹部１２ａに透光層１３の材料が埋め込まれてマイクロレンズＭＬ１が構成され、凹部１２ｂに透光層１３の材料が埋め込まれてマイクロレンズＭＬ２が構成される。

以降の工程は、詳細な図示を省略し、図３を参照して説明する。次に、公知の技術を用いて、マイクロレンズアレイ基板１０上に、光路長調整層３１と、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。また、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とを順に形成して素子基板２０を得る。

次に、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る。これにより、素子基板２０と対向基板３０とが接合されて、液晶装置１が完成する。

上述のように、本実施形態に係る液晶装置１の製造方法では、マイクロレンズアレイ基板１０に互いにレンズ径が異なるマイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２を形成することで、マイクロレンズの繰り返しの配列パターンを１画素毎よりも大きくして、マイクロレンズに起因する光の回折の影響を低減している。

このような回折光の影響を低減可能なマイクロレンズアレイの構成として、特許文献１に記載のように、マイクロレンズの光学的な曲率半径を異ならせることで規則的な配列の周期を大きくする構成が提案されている。しかしながら、平面形状が同一であって曲率半径が異なる複数のマイクロレンズを、一般的なマスクを用いた等方性エッチング処理により同一の工程で形成することは困難であると考えられる。マイクロレンズと隣接する部材との屈折率差を異ならせる場合も、マイクロレンズ毎に屈折率の異なる材料を用いるため、製造工程が複雑なものとなる。また、マイクロレンズ毎に曲面の形状や屈折率差が異なるマイクロレンズアレイを備えた液晶装置を液晶ライトバルブとして用いると、スクリーンに表示される画像が暗くなるおそれがある。

これに対して、第１の実施形態に係る液晶装置１（マイクロレンズアレイ基板１０）の製造方法によれば、互いにレンズ径が異なるマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２を、開口径が異なる開口部６１ａ，６１ｂを有するマスク層６０を用いたエッチング処理により、同じ工程で形成できる。これにより、光の回折の影響を低減でき、かつ、容易に製造することが可能なマイクロレンズアレイ基板１０を有する液晶装置１を提供できる。また、マイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２とは、略平坦な部分１２ｅ，１２ｆを除いて略球面状の形状を有し、基板１１と透光層１３との屈折率差も同一である。したがって、特許文献１に記載の液晶装置と比べて、スクリーンに表示される画像をより明るくすることができる。

（第２の実施形態）
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、マイクロレンズアレイ基板の構成が異なる点以外はほぼ同様の構成を有している。ここでは、主にマイクロレンズアレイ基板の構成および製造方法について、第１の実施形態に対する相違点を説明する。図８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。図９は、第２の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略図である。詳しくは、図９（ａ）は第２の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略平面図であり、図９（ｂ）はマイクロレンズ基板におけるマイクロレンズの配列を示す平面図である。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。

＜電気光学装置＞
図８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２０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、マイクロレンズアレイ基板１０Ａを備えている。第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ａは、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０に対して、レンズ径が異なる４つのマイクロレンズを備え、各マイクロレンズが凸部で構成されている点が異なっている。

第２の実施形態に係る液晶装置１Ａは、複数の画素Ｐとして、画素Ｐ１と画素Ｐ２（図９（ａ）参照）と画素Ｐ３（図９（ａ）参照）と画素Ｐ４とを有している。第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ａは、基板１４と透光層１６とを備えている。

＜マイクロレンズアレイ基板＞
基板１４は、例えばＳｉＯＮなどの光透過性を有する無機材料からなる。基板１４の液晶層４０側の面には、凸部１５ａと凸部１５ｂ（図９（ａ）参照）と凸部１５ｃ（図９（ａ）参照）と凸部１５ｄとが基板１４と一体で設けられている。凸部１５ａ、凸部１５ｂ、凸部１５ｃ、および凸部１５ｄの断面形状は、略球面または略楕円球面である。

透光層１６は、基板１４を覆い、凸部（凸部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）同士の間を埋め込むように形成されている。透光層１６は、光透過性を有し、基板１４よりも光屈折率の低いＳｉＯ₂などの無機材料からなる。透光層１６の表面は、略平坦な面となっている。透光層１６は、マイクロレンズアレイ基板１０Ａにおける平坦化層の役割も有している。

図９（ａ）に示すように、画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対応して、それぞれ凸部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが設けられている。凸部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが、それぞれマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４である。例えば、Ｘ方向に沿った一つの列ではマイクロレンズＭＬ３とマイクロレンズＭＬ２とが交互に配置され、その一つの列と隣り合う列ではマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ４とが交互に配置されている。なお、画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、第１の実施形態と同様に所定の配置ピッチＤで配列されている。

マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４は、略矩形の平面形状を有し、各マイクロレンズの平面的な中心を頂点として盛り上がった凸状の断面形状を有している。各マイクロレンズのレンズ径（対角線の長さ）は、ＭＬ４＜ＭＬ３＜ＭＬ２＜ＭＬ１の順に大きくなっている。マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４の１辺の長さは、開口部３２ａ（画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の領域）の幅Ｄｔ以上である。

マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４は、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＷ方向のいずれにおいても互いに隣り合うマイクロレンズ同士の間が離間され配置されている。Ｘ方向およびＹ方向において互いに隣り合うマイクロレンズ同士の境界Ｋは、平面視で遮光層２２，２６（遮光領域Ｓ）と重なる領域に配置されている。

図９（ｂ）に太線で囲んで示すように、マイクロレンズアレイ基板１０Ａにおいては、互いにレンズ径が異なるマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４からなる２×２個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが繰り返し配列されている。本実施形態では、この２×２個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが繰り返し配列されて列Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｎ（図示しない）が構成される。列Ｒ１と列Ｒ２とでは、２×２個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが相互にずれることなく配列されている。

本実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ａでは、互いにレンズ径が異なる２×２個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが繰り返し配列されているので、マイクロレンズの繰り返しの配列パターンが４画素毎となる。これにより、本実施形態に係る液晶装置１Ａでは、従来の液晶装置と比べて、マイクロレンズに起因する回折光の干渉による光の広がり角度をより小さく抑えることができる。

次に、第２の実施形態に係る液晶装置１Ａの製造方法について説明する。第２の実施形態に係る液晶装置１Ａの製造方法は、第１の実施形態に対して、マイクロレンズアレイ基板１０Ａの製造方法が異なる点以外は、ほぼ同様の構成を有している。ここでは、第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ａの製造方法を説明する。

＜電気光学装置の製造方法＞
図１０は、第２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。図１０の各図は、図８と同様に図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図に相当するが、図８とはＺ方向における上下が反転した図となっている。図１１は、第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板のパターニング工程におけるレジスト部の構成を示す概略平面図である。

まず、図１０（ａ）に示すように、ＳｉＯＮなどからなる光透過性を有する基板１４の上面に、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される。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。

続いて、レジスト層７４をパターニングする（パターニング工程）。より具体的には、遮光部７１ａおよび遮光部７１ｄを含む面積が互いに異なる４種類の遮光部を有するマスク７０を介して、レジスト層７４を露光し現像する。遮光部７１ａおよび遮光部７１ｄを含む遮光部は、凸部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄのそれぞれが形成される位置に対応して設けられる。レジスト層７４のうち、遮光部７１ａおよび遮光部７１ｄを含む遮光部と重なる領域以外の領域が露光される。

次に、図１０（ｂ）に示すように、レジスト層７４のうち露光された部分を現像して除去する。これにより、レジスト層７４のうち、遮光部７１ａおよび遮光部７１ｄを含む遮光部と重なった部分が島状に分断されて残留する。この結果、遮光部７１ａと重なった部分である第１のレジスト部としてのレジスト部７４ａと、遮光部７１ｄと重なった部分である第２のレジスト部としてのレジスト部７４ｄとを含む複数のレジスト部が形成される。

図１１は、基板１４上に形成された複数のレジスト部（レジスト層７４）を、上方から見た平面図である。図１１において、斜線で示す部分が複数のレジスト部（レジスト層７４）である。画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の領域を２点鎖線で示す。図１１に示すように、画素Ｐ１に対応してレジスト部７４ａが設けられている。同様に、画素Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対応して、それぞれレジスト部７４ｂ，７４ｃ，７４ｄが設けられている。

レジスト部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄの平面形状は略矩形である。レジスト部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄは、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＷ方向のいずれにおいても互いに隣り合うレジスト部同士の間が離間され配置されている。レジスト部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄの対角線の長さは、画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の領域の対角線の長さよりも大きく、７４ｄ＜７４ｃ＜７４ｂ＜７４ａの順に大きくなっている。したがって、レジスト部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄの面積は互いに異なっている。

レジスト部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄのうち、レジスト部７４ａが後の工程で形成されるマイクロレンズＭＬ１に対応する。同様に、レジスト部７４ｂ，７４ｃ，７４ｄが、それぞれマイクロレンズＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４に対応する。

なお、レジスト部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄの平面形状は、略矩形に限定されるものではなく、略円形など他の形状であってもよい。例えば、レジスト部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄの平面形状を略円形とすると、後の工程で形成されるマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４の平面形状も略円形となる。なお、レジスト部７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄの平面形状は、レジスト層７４をパターニングするマスク７０における遮光部の平面形状によって所望の形状に設定することが可能である。

次に、レジスト部７４ａおよびレジスト部７４ｄを含む複数のレジスト部を、リフロー処理して加熱することにより軟化（溶融）させる。溶融した各レジスト部は、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１０（ｃ）に示すように、基板１４上に残留したレジスト部７４ａおよびレジスト部７４ｄを含む複数のレジスト部から略球面状または略楕円球面状の凸部７５ａおよび凸部７５ｄを含む複数の凸部が形成される。

なお、曲面状に形成された凸部７５ａおよび凸部７５ｄを含む複数の凸部の厚さ（高さ）は、図１０（ａ）に示す工程において形成されたレジスト層７４の厚さよりも厚くなってもよい。また、凸部７５ａと凸部７５ｄとでは、加熱する前のレジスト部７４ａの体積がレジスト部７４ｄの体積よりも大きいため、凸部７５ａが凸部７５ｄよりも厚くなってもよい。

なお、レジスト層７４から凸部７５ａおよび凸部７５ｄを含む複数の凸部を形成する方法として、上記のリフロー処理する方法以外の方法を用いてもよい。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から複数の凸部を形成することができる。

次に、図１０（ｄ）に示すように、凸部７５ａおよび凸部７５ｄを含む複数の凸部と基板１４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７５ａおよび凸部７５ｄを含む複数の凸部が徐々に除去され、複数の凸部の除去に伴って基板１４の露出する部分がエッチングされる。この結果、凸部７５ａおよび凸部７５ｄを含む複数の凸部の形状が基板１４に転写されて、基板１４に凸部１５ａおよび凸部１５ｄを含む複数の凸部が形成される。

なお、異方性エッチングにおいて、凸部７５ａおよび凸部７５ｄを含む複数の凸部（レジスト層７４）と基板１４とを略同一のレートでエッチングできる条件とすることで、レジスト層７４から形成された各凸部と基板１４上に形成される各凸部とを略同一の形状とすることができる。

次に、図１０（ｅ）に示すように、凸部１５ａおよび凸部１５ｄを含む複数の凸部が形成された基板１４を覆うように、光透過性を有し、基板１４の材料よりも低い屈折率を有する無機材料からなる透光層１６を形成する。透光層１６は、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。透光層１６は凸部１５ａおよび凸部１５ｄを含む複数の凸部が形成された基板１４の上に堆積するように形成されるため、透光層１６の上層の部分は複数の凸部に起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。

続いて、図１０（ｅ）に示す透光層１６に対してＣＭＰ処理などの平坦化処理を施し、透光層１６の上層の凹凸が形成された部分（１０（ｅ）に示す２点鎖線より上方の部分）を研磨して除去することにより、透光層１６の上面を平坦化する。透光層１６に平坦化処理を施した結果、図８に示すように、透光層１６の上面が平坦化されて、マイクロレンズアレイ基板１０Ａが完成する。

以降の工程は、第１の実施形態と同様であり、マイクロレンズアレイ基板１０Ａ上に各層を形成して対向基板３０Ａを得る。そして、素子基板２０と対向基板３０Ａとを接合することで液晶装置１Ａが完成する。

第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ａの製造方法においても、互いにレンズ径が異なるマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４を同じ工程で形成できる。すなわち、レジスト層７４を対角線の長さが異なる４種類のレジスト部に分断し加熱してそれぞれのレジスト部から凸部を形成し、これらのレジスト部の形状を基板１４に転写することによりマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４を形成できる。これにより、光の回折の影響を低減でき、かつ、容易に製造することが可能なマイクロレンズアレイ基板１０Ａを有する液晶装置１Ａを提供できる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る液晶装置は、第２の実施形態に対して、第１の実施形態と同様に基板に形成した凹部でマイクロレンズを構成する点と、マイクロレンズがずれて配置される点とが異なる点以外は、ほぼ同様の構成を有している。ここでは、主にマイクロレンズアレイ基板の構成および製造方法について、上記の実施形態に対する相違点を説明する。

＜マイクロレンズアレイ基板＞
図１２は、第３の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略図である。詳しくは、図１２（ａ）は第３の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略平面図であり、図１２（ｂ）はマイクロレンズ基板におけるマイクロレンズの配列を示す平面図である。上記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１２（ａ）に示すように、第３の実施形態に係る液晶装置１Ｂは、対向基板３０Ｂにマイクロレンズアレイ基板１０Ｂを備えている。マイクロレンズアレイ基板１０Ｂは、第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ａと同様に、画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対応して、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４を備えている。

マイクロレンズアレイ基板１０Ｂでは、画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対応して、基板１１に凹部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが設けられている。マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４は、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０と同様に、透光層１３（図３参照）を形成する材料で凹部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを埋め込むことにより構成される。

マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４は、第１の実施形態と同様に、略円形の平面形状を有している。マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４のレンズ径（直径）は、いずれも開口部３２ａの幅Ｄｔ以上であり、ＭＬ４＜ＭＬ３＜ＭＬ２＜ＭＬ１の順に大きくなっている。

マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４は、Ｘ方向およびＹ方向において互いに隣り合うマイクロレンズ同士が接して設けられている。Ｘ方向およびＹ方向において互いに接するマイクロレンズ同士の境界Ｋは、平面視で遮光層２２，２６（遮光領域Ｓ）と重なる領域に配置されている。マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４は、Ｗ方向においては互いに隣り合うマイクロレンズ同士の間が離間されている。

図１２（ｂ）に太線で囲んで示すように、マイクロレンズアレイ基板１０Ｂにおいては、互いにレンズ径が異なるマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４からなる２×２個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが繰り返し配列されている。本実施形態では、第２の実施形態に対して、隣り合う列Ｒ１と列Ｒ２とで、２×２個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵがＸ方向に沿って相互にずれて配列されている。

本実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ｂでは、互いにレンズ径が異なる２×２個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが、隣り合う列Ｒ１と列Ｒ２とでＸ方向に沿って相互にずれて繰り返し配列されているので、マイクロレンズの繰り返しの配列パターンが８画素毎となる。これにより、本実施形態に係る液晶装置１Ｂでは、上記実施形態と比べて、マイクロレンズに起因する回折光の干渉による光の広がり角度をより小さく抑えることができる。

＜電気光学装置の製造方法＞
次に、第３の実施形態に係る液晶装置１Ｂの製造方法について説明する。第３の実施形態に係る液晶装置１Ｂ（マイクロレンズアレイ基板１０Ｂ）の製造方法は、第１の実施形態に対して、基板に凹部を形成する際に用いるマスク層の構成が異なる点以外は、ほぼ同様である。ここでは、第３の実施形態に係るマスク層６０Ａの構成を説明する。図１３は、第３の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造に用いるマスク層の構成を示す概略平面図である。

図１３は、基板１１上に形成されたマスク層６０Ａを、マスク層６０Ａの表面上方から見た平面図である。図１３において、画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の領域を２点鎖線で示し、後の工程で凹部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが形成される位置を破線で示している。

図１３に斜線で示すマスク層６０Ａにおいて、開口部６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄが、それぞれ凹部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが形成される位置に対応して設けられる。開口部６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄは、画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のそれぞれの平面的な中心となる位置に配置される。開口部６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄの平面形状は、略円形である。

開口部６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄの開口径は、６１ｄ＜６１ｃ＜６１ｂ＜６１ａの順に大きくなっている。開口部６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄの開口径は、例えば、順に１．４μｍ程度、１．２μｍ程度、１．０μｍ程度、０．８μｍ程度とすることができる。このような開口部６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄを有するマスク層６０Ａを介して基板１１に等方性エッチング処理を施すことにより、互いに径が異なる凹部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを同じ工程で形成することができる。これにより、光の回折の影響をより低減でき、かつ、容易に製造することが可能なマイクロレンズアレイ基板１０Ｂを有する液晶装置１Ｂを提供できる。

なお、第３の実施形態において、第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ａと同様に基板１４に形成した凸部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄでマイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４を構成し、２×２個のマイクロレンズ（ＭＬＵ）が隣り合う列同士でＸ方向に沿って相互にずれて繰り返し配列された構成としてもよい。このような構成においても、同様の効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る液晶装置は、第１の実施形態に対して、素子基板にもマイクロレンズアレイ基板を備えている点以外はほぼ同様の構成を有している。図１４は、第４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。図１５は、第４の実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す概略平面図である。詳しくは、図１５（ａ）は対向基板３０が備えるマイクロレンズアレイ基板１０におけるマイクロレンズの配列を示す平面図である。図１５（ｂ）は素子基板２０Ａが備えるマイクロレンズアレイ基板１０Ｃにおけるマイクロレンズの配列を示す平面図である。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。

＜電気光学装置＞
図１４に示すように、第４の実施形態に係る液晶装置１Ｃは、素子基板２０Ａと、対向基板３０と、液晶層４０とを備えている。第４の実施形態に係る素子基板２０Ａは、マイクロレンズアレイ基板１０Ｃを備えている。すなわち、液晶装置１Ｃは、光が入射する側と光が射出される側との双方にマイクロレンズアレイ基板を備えている。

素子基板２０Ａは、マイクロレンズアレイ基板１０Ｃと、光路長調整層１８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１０Ｃは、凹部１２ａと凹部１２ｂとが設けられた基板１１Ａと透光層１３とを有しており、これらにより構成されたマイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２とを有している。光路長調整層１８は、マイクロレンズアレイ基板１０の光路長調整層３１と同様の構成および役割を有している。

基板１１Ａでは、画素Ｐ１に対応して凹部１２ｂが配置され、画素Ｐ２に対応して凹部１２ａが配置されている。したがって、マイクロレンズアレイ基板１０Ｃでは、マイクロレンズアレイ基板１０に対して、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の配列が異なっている。すなわち、対向基板３０（マイクロレンズアレイ基板１０）と素子基板２０Ａ（マイクロレンズアレイ基板１０Ｃ）とで、マイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２とが対向するように配置されている。

第４の実施形態に係る対向基板３０では、遮光層３２が、表示領域Ｅ内に素子基板２０Ａの遮光層２２，２６に平面視で重なるように格子状に設けられている。遮光層３２に囲まれた領域（開口部３２ａ内）は、遮光層２２，２６に囲まれた領域（開口部２２ａ，２６ａ内）と平面視で重なっており光が透過する領域となる。

第４の実施形態に係る液晶装置１Ｃでは、光源などから発せられた光のうち、画素Ｐ１におけるマイクロレンズＭＬ１の周縁部に入射した入射光Ｌ２は、マイクロレンズＭＬ１の集光作用により画素Ｐ１の平面的な中心側へ屈折され、遮光層３２で遮光されることなく遮光層３２の開口部３２ａ内に入射する。そして、入射光Ｌ２は、液晶層４０を通過しマイクロレンズＭＬ１の焦点を通過した後、放射状に広がって素子基板２０Ａ（マイクロレンズアレイ基板１０Ｃ）のマイクロレンズＭＬ２に入射する。

放射状に広がってマイクロレンズＭＬ２に入射する入射光Ｌ２は、仮にそのまま直進した場合、破線で示すようにさらに放射状に広がってしまうが、マイクロレンズＭＬ２により画素Ｐ１の平面的な中心側へ再び屈折する。これにより、入射光Ｌ２の広がりを抑えて素子基板２０Ａから射出させることができる。このように、液晶装置１Ｃでは、遮光層３２で遮光されてしまう入射光を集光して通過させることで光の利用効率を高めるとともに、射出する光の広がりを抑えることができる。

図１５（ａ）に太線で囲んで示すように、マイクロレンズアレイ基板１０では、第１の実施形態と同様に、一組のマイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２からなる単位ＭＬＵが、隣り合う列Ｒ１と列Ｒ２とで相互にずれて繰り返し配列されている。

一方、図１５（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイ基板１０Ｃでも、一組のマイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２からなる単位ＭＬＵが、隣り合う列Ｒ１と列Ｒ２とで相互にずれて繰り返し配列されている。したがって、液晶装置１Ｃでは、２つのマイクロレンズアレイ基板を備えた構成において、マイクロレンズに起因する回折光の干渉による光の広がり角度をより小さく抑えることができる。

また、マイクロレンズアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ基板１０Ｃとでは、一組のマイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２を単位とするＭＬＵが、列Ｒ１および列Ｒ２の双方において、Ｘ方向に沿って相互にずれて配置されている。そのため、マイクロレンズアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ基板１０ＣとでＭＬＵがずれていない場合と比べて、マイクロレンズに起因する回折光の干渉による光の広がり角度をより小さく抑えることができる。

なお、第４の実施形態において、対向基板３０と素子基板２０Ａとの双方に、第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ａを備える構成や、第３の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ｂを備える構成としてもよい。あるいは、対向基板３０と素子基板２０Ａとで、異なる組み合わせのマイクロレンズアレイ基板を備える構成としてもよい。

（第５の実施形態）
＜電子機器＞
次に、第５の実施形態に係る電子機器について図１６を参照して説明する。図１６は、第５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１６に示すように、第５の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクター（投射型表示装置）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、投射レンズ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Ｌ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、投射光学系である投射レンズ１１７によってスクリーン１３０上に投射され、画像が拡大されて表示される。

液晶ライトバルブ１２１は、上述した各実施形態の液晶装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ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５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、入射した色光を効率よく利用可能でマイクロレンズに起因する回折光の干渉による光の広がり角度がより小さく抑えられた液晶装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃを備えているので、品質が高く明るいプロジェクター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，１Ｂ，１Ｃは、マイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにレンズ径が互いに異なる１×２個または２×２個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが繰り返し配列された構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、図１７（ａ）に太線で囲んで示すように、３×３個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが繰り返し配列された構成としてもよい。

３×３個のマイクロレンズを単位とすることで、列Ｒ１、列Ｒ２、および列Ｒ３でＭＬＵをずらさないで配列した場合でも、マイクロレンズの繰り返しの配列パターンを９画素毎とすることができる。このように、繰り返しの配列パターンを構成するｍ×ｎのマイクロレンズの数を増やすことで、マイクロレンズに起因する回折光の干渉による光の広がり角度をより小さく抑えることができる。さらに、図１７（ａ）に示すように、列Ｒ１、列Ｒ２、および列Ｒ３で３×３個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵを相互にずらして配列された構成とすることで、マイクロレンズの繰り返しの配列パターンを２７画素毎とすることができる。

（変形例２）
上記の実施形態に係る液晶装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、マイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにレンズ径が互いに異なるｍ×ｎ個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが繰り返し配列された構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、繰り返しの配列パターンが異なる複数のＭＬＵを組み合わせた構成としてもよい。図１７（ｂ）に、３×３個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵ１と、２×２個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵ２とを組み合わせた例を示す。

図１７（ｂ）に示す例では、マイクロレンズの繰り返しの配列パターンが９画素毎となるＭＬＵ１が表示領域Ｅの周縁部に配置され、４画素毎となるＭＬＵ２がその内側に配置されている。マイクロレンズに起因する光の回折は、中央部よりも周縁部で生じ易いことが知られている。そこで、中央部に配置するＭＬＵ２と比べて繰り返しの周期が大きいＭＬＵ１を周縁部に配置することで、マイクロレンズに起因する回折光の干渉を効果的に抑えることができる。

（変形例３）
上記の実施形態に係る液晶装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、マイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにレンズ径が互いに異なるｍ×ｎ個のマイクロレンズを単位とするＭＬＵが規則的に配列された構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、レンズ径が異なる複数のマイクロレンズが不規則に配列された構成としてもよい。このような構成であっても、マイクロレンズに起因する回折光の干渉による光の広がり角度をより小さく抑えることができる。

（変形例４）
上記の実施形態に係る液晶装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ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１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、例えば、投射型の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…液晶装置（電気光学装置）、１１，１１Ａ，１４…基板、１２ａ，１２ｂ…凹部、１３，１６…透光層、２０，２０Ａ…素子基板（第１の基板）、２２，２６，３２…遮光層（遮光部）、３０，３０Ａ…対向基板（第２の基板）、４０…液晶層（電気光学層）、６０…マスク層、６１ａ…開口部（第１の開口部）、６１ｂ…開口部（第２の開口部）、７４…レジスト層、７４ａ…レジスト部（第１のレジスト部）、７４ｂ…レジスト部（第２のレジスト部）、１００…プロジェクター（電子機器）、ＭＬ１…第１のマイクロレンズ、ＭＬ２…第２のマイクロレンズ、Ｐ…画素、Ｐ１…画素（第１の画素）、Ｐ２…画素（第２の画素）、Ｒ１…列（第１の列）、Ｒ２…列（第２の列）。

Claims (9)

1. 遮光部で区画された複数の画素を有する電気光学装置であって、
   第１の基板と、
   前記第１の基板に対向配置された第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、
   前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方に配置され、前記画素に対応して配列された複数のマイクロレンズと、を備え、
   前記複数の画素は、前記遮光部を間に挟んで互いに隣り合う第１の画素と第２の画素とを含み、
   前記複数のマイクロレンズは、前記第１の画素に対応する第１のマイクロレンズと、前記第２の画素に対応し前記第１のマイクロレンズとはレンズ径が異なる第２のマイクロレンズと、を含み、
   前記第１のマイクロレンズと前記第２のマイクロレンズとの境界は、前記遮光部と平面視で重なる領域に配置され、
   前記第１の画素と前記第２の画素には、同色の色光が入射される
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置であって、
   前記複数の画素は、第１の方向と、前記第１の方向と交差する第２の方向と、に所定のピッチで配列されていることを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項２に記載の電気光学装置であって、
   前記複数のマイクロレンズは、前記第１のマイクロレンズと前記第２のマイクロレンズとを含む互いにレンズ径が異なるｍ（ｍは、１以上の自然数）×ｎ（ｎは、２以上の自然数）個のマイクロレンズを単位として繰り返し配列されていることを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項３に記載の電気光学装置であって、
   前記第１の方向に沿って前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズが繰り返し配列された第１の列と、
   前記第１の列と隣り合い、前記第１の方向に沿って前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズが繰り返し配列された第２の列と、を有し、
   前記第１の列に配列された前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズと前記第２の列に配列された前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズとは、前記第１の方向に沿って相互にずれて配置されていることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項３または４に記載の電気光学装置であって、
   前記複数のマイクロレンズを、前記第１の基板および前記第２の基板の双方に備え、
   前記第１の基板に配列された前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズと前記第２の基板に配列された前記ｍ×ｎ個のマイクロレンズとは、平面視で前記第１の方向及び前記第２の方向の少なくとも一方向に沿って相互にずれて配置されていることを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
7. 光源と、
   前記光源からの光を第１の色光、第２の色光、第３の色光に分離するダイクロイックミラーと、
   前記第１の色光を変調する第１の電気光装置と、
   前記第２の色光を変調する第２の電気光装置と、
   前記第３の色光を変調する第３の電気光装置と、
   前記第１、第２、及び第３の電気光装置によって変調された光を合成する色光合成手段と、
   投射レンズを有するプロジェクタであって、
   前記第１、第２、第３の電気光学装置の少なくとも一つの電気光学装置は、遮光部で区画された複数の画素を有する電気光学装置であって、
   第１の基板と、
   前記第１の基板に対向配置された第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、
   前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方に配置され、前記画素に対応して配列された複数のマイクロレンズと、を備え、
   前記複数の画素は、前記遮光部を間に挟んで互いに隣り合う第１の画素と第２の画素とを含み、
   前記複数のマイクロレンズは、前記第１の画素に対応する第１のマイクロレンズと、前記第２の画素に対応し前記第１のマイクロレンズとはレンズ径が異なる第２のマイクロレンズと、を含み、
   前記第１のマイクロレンズと前記第２のマイクロレンズとの境界は、前記遮光部と平面視で重なる領域に配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
   
   
8. 遮光部で区画された同色の色光が入射される複数の画素を有し、第１の基板と、前記第１の基板に対向配置された第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、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方に配置され、前記画素に対応して配列された複数のマイクロレンズと、を備えた電気光学装置の製造方法であって、
   基板上にマスク層を形成する工程と、
   前記マスク層に前記複数の画素に対応する複数の開口部を形成する開口部形成工程と、
   前記マスク層を介して前記基板に等方性エッチングを施すことにより、前記基板に前記複数の開口部に対応する複数の凹部を形成する工程と、
   前記複数の凹部を埋め込むように透光層を形成する工程と、を含み、
   前記開口部形成工程において形成する前記複数の開口部のうち、第１の開口部の開口径と、前記第１の開口部と隣り合う第２の開口部の開口径と、を異ならせることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
9. 遮光部で区画された同色の色光が入射される複数の画素を有し、第１の基板と、前記第１の基板に対向配置された第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、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方に配置され、前記画素に対応して配列された複数のマイクロレンズと、を備えた電気光学装置の製造方法であって、
   基板上にレジスト層を形成する工程と、
   前記レジスト層をパターニングして、前記複数の画素に対応して島状に分断された複数のレジスト部を形成するパターニング工程と、
   前記複数のレジスト部に加熱処理を施すことにより、前記複数のレジスト部を球面状に変形させる工程と、
   前記複数のレジスト部および前記基板に異方性エッチングを施すことにより、前記基板に前記複数のレジスト部の形状を転写する工程と、を含み、
   前記パターニング工程において形成する前記複数のレジスト部のうち、第１のレジスト部の面積と、前記第１のレジスト部と隣り合う第２のレジスト部の面積と、を異ならせることを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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