(57)【要約】【課題】光の透過率の低下を抑制しつつ、レンズの性能を向上させることできる光学基板、電子機器、および光学基板の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の光学基板は、透光性を有する基体と、透光性を有する透光層と、前記基体と前記透光層との間に配置され、複数のレンズを含むレンズ集合体を有するレンズ層と、を備え、前記レンズ集合体と前記基体とは、空間を介して配置されており、前記レンズ層は、厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、前記透光層は、前記貫通孔を塞いで配置されている。【選択図】図５
2020134612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する基体と、
透光性を有する透光層と、
前記基体と前記透光層との間に配置され、複数のレンズを含むレンズ集合体を有するレンズ層と、を備え、
前記レンズ集合体と前記基体とは、空間を介して配置されており、
前記レンズ層は、厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、
前記透光層は、前記貫通孔を塞いで配置されていることを特徴とする光学基板。
【請求項２】
前記透光層は、前記貫通孔を通じて前記基体に接続される接続部を備える請求項１に記載の光学基板。
【請求項３】
前記レンズ層には、厚さ方向に貫通する第２貫通孔を有する請求項１または２に記載の光学基板。
【請求項４】
前記レンズ集合体は、前記レンズ層の厚さ方向から見た平面視で、前記貫通孔と前記第２貫通孔との間に配置される請求項３に記載の光学基板。
【請求項５】
前記レンズ集合体は、前記平面視で、長手形状の外形を有し、
前記レンズ層は、前記貫通孔および前記第２貫通孔を、前記外形の長手方向に沿って配置する請求項４に記載の光学基板。
【請求項６】
前記レンズ集合体は、前記平面視で、長手形状の外形を有し、
前記レンズ層は、前記貫通孔および前記第２貫通孔を、前記外形の長手方向に直交する方向に沿って配置する請求項４に記載の光学基板。
【請求項７】
前記レンズ層は、前記厚さ方向に貫通する第３貫通孔と、前記厚さ方向に貫通する第４貫通孔と、を有し、
前記レンズ集合体は、前記平面視で、前記第３貫通孔と前記第４貫通孔との間に配置され、
前記レンズ層は、前記第３貫通孔と前記第４貫通孔を、前記長手方向に沿って配置する請求項６に記載の光学基板。
【請求項８】
前記レンズ集合体は、前記平面視で、長手形状の外形を有し、
前記レンズ層は、前記貫通孔および前記第２貫通孔を、前記外形の長手方向または前記長手方向に直交する方向に沿って配置する請求項４に記載の光学基板。
【請求項９】
前記レンズ層の厚さ方向から見た平面視で前記レンズ集合体と重ならない遮光膜を、さらに備える請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光学基板。
【請求項１０】
前記透光層に対して前記レンズ層とは反対側に配置され、透光性を有する電極と、
前記電極と前記透光層との間に配置され、透光性を有する第２透光層と、をさらに備える請求項１ないし９のいずれか１項に記載の光学基板。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光学基板を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
透光性を有する基体を形成する工程と、
前記基体上に、複数のレンズを含むレンズ集合体を有するレンズ層を形成する工程と、
前記レンズ層上に、透光性を有する透光層を形成する工程と、を有し、
前記レンズ層を形成する工程において、前記レンズ層を厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、
前記レンズ層を形成する工程の後、かつ、前記透光層を形成する工程の前に、前記貫通孔を用いてエッチングにより、前記レンズ集合体と前記基体との間に空間を形成し、
前記透光層を形成する工程において、前記透光層により前記貫通孔を塞ぐことを特徴とする光学基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学基板、電子機器、および光学基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置等の電気光学装置において、光量ロスを抑制するために、複数のレンズを備える光学基板が用いられている。特許文献１には、マイクロレンズを備える電気光学装置用基板が開示される。当該電気光学装置用基板は、凹部を有する基板と、基板の屈折率よりも高い屈折率のレンズ材料を凹部内に埋めることで得られたマイクロレンズを含むレンズ層と、を備える。凹部を有する基板は、例えば石英で構成される。レンズ層は、例えばＳｉＯＮで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レンズ性能を高める観点から、基板とレンズ層との屈折率の差を大きくすることが好ましい。屈折率の差をより大きくするためには、例えばレンズ層の屈折率を大きくすることが考えらえる。しかし、一般的に、レンズ層の屈折率を大きくするほど、光の透過率が低下する傾向がある。そのため、基板とレンズ層とが接触した従来の構成では、レンズ層の屈折率を大きくしようとすると、レンズ層における光の透過率が低下してしまう。それゆえ、光の透過率の低下を抑制しつつ、レンズの性能を向上させることが難しいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の光学基板の一態様は、透光性を有する基体と、透光性を有する透光層と、前記基体と前記透光層との間に配置され、複数のレンズを含むレンズ集合体を有するレンズ層と、を備え、前記レンズ集合体と前記基体とは、空間を介して配置されの間には、空間が設けられており、前記レンズ層は、には、厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、が設けられており、前記透光層は、前記貫通孔を塞いで配置されている。
【０００６】
本発明の光学基板の製造方法の一態様は、透光性を有する基体を形成する工程と、前記基体上に、複数のレンズを含むレンズ集合体を有するレンズ層を形成する工程と、前記レンズ層上に、透光性を有する透光層を形成する工程と、を有し、前記レンズ層を形成する工程において、前記レンズ層を厚さ方向に貫通する貫通孔を形成し、前記レンズ層を形成する工程の後、かつ、前記透光層を形成する工程の前に、前記貫通孔を用いてエッチングにより、前記レンズ集合体と前記基体との間に空間を形成し、前記透光層を形成する工程において、前記透光層により前記貫通孔を塞ぐ。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態における電気光学装置の平面図である。
【図２】第１実施形態における電気光学装置の断面図である。
【図３】第１実施形態における素子基板の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図４】第１実施形態における電気光学装置の一部拡大図である。
【図５】第１実施形態における対向基板の断面図である。
【図６】第１実施形態における導光層が有するレンズ層を説明するための図である。
【図７】第１実施形態における導光層が有する遮光膜を説明するための図である。
【図８】第１実施形態における対向基板の製造方法を説明するためのフローである。
【図９】第１実施形態における第２基体形成工程を説明するための断面図である。
【図１０】第１実施形態における第２基体形成工程を説明するための平面図である。
【図１１】第１実施形態における犠牲層形成工程を説明するための断面図である。
【図１２】第１実施形態における犠牲層形成工程を説明するための断面図である。
【図１３】第１実施形態における犠牲層形成工程を説明するための断面図である。
【図１４】第１実施形態における犠牲層形成工程を説明するための平面図である。
【図１５】第１実施形態におけるレンズ層形成工程を説明するための断面図である。
【図１６】第１実施形態におけるレンズ層形成工程を説明するための断面図である。
【図１７】第１実施形態における空間形成工程を説明するための断面図である。
【図１８】第１実施形態における空間形成工程を説明するための平面図である。
【図１９】第１実施形態における空間形成工程を説明するための断面図である。
【図２０】第１実施形態における空間形成工程を説明するための断面図である。
【図２１】第１実施形態における第１透光層形成工程および遮光膜形成工程を説明するための断面図である。
【図２２】第１孔および第２孔を有さないレンズ層を有する構造体を示す断面図である。
【図２３】第２実施形態におけるレンズ層を説明するための図である。
【図２４】第３実施形態におけるレンズ層を説明するための図である。
【図２５】第４実施形態におけるレンズ層を説明するための図である。
【図２６】電子機器の一例であるパーソナルコンピューターを示す斜視図である。
【図２７】電子機器の一例であるスマートフォンを示す斜視図である。
【図２８】電子機器の一例であるプロジェクターを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法や縮尺は実際のものと適宜異なり、理解を容易にするために模式的に示す部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
【０００９】
１．電気光学装置
１−１．第１実施形態
本発明の電気光学装置の一例として、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置を例に説明する。
【００１０】
１−１ａ．基本構成
図１は、第１実施形態における電気光学装置１００の概略平面図である。図２は、第１実施形態における電気光学装置１００の概略断面図であって、図１中のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１および図２のそれぞれに示す互いに直交するｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸を適宜用いて説明する。
【００１１】
図１および図２に示す電気光学装置１００は、透過型の液晶表示装置である。図２に示すように、電気光学装置１００は、透光性を有する素子基板２と、透光性を有する「光学基板」としての対向基板４と、枠状のシール部材８と、液晶層９とを有する。シール部材８は、素子基板２と対向基板４との間に配置される。液晶層９は、素子基板２、対向基板４およびシール部材８によって囲まれる領域内に配置される。ここで、素子基板２、液晶層９および対向基板４の並ぶ方向がｚ方向であり、対向基板４の表面がｘ−ｙ平面に平行である。また、対向基板４が有する後述のレンズ層４２の厚さ方向に平行なｚ方向からみることを「平面視」と言う。
【００１２】
本実施形態では、電気光学装置１００に対して光ＬＬが対向基板４から入射し、液晶層９を透過して素子基板２から出射される場合を例に説明する。なお、本明細書では、電気光学装置１００に入射する入射光、電気光学装置１００を透過する光、および電気光学装置１００から出射される出射光は、区別せずに光ＬＬとして示す。また、光ＬＬは可視光であり、本明細書において、透光性とは、可視光に対する透過性を意味し、好ましくは可視光の透過率が５０％以上であることをいう。また、図１に示すように、電気光学装置１００は、平面視で、四角形状をなすが、電気光学装置１００の平面視形状はこれに限定されず、例えば円形等であってもよい。
【００１３】
図１に示すように、素子基板２は、平面視で対向基板４を包含する大きさである。図２に示すように、素子基板２は、第１基体２１と、配線層２６と、複数の画素電極２８と、第１配向膜２９とを有する。第１基体２１、配線層２６、複数の画素電極２８および第１配向膜２９は、この順に並ぶ。第１配向膜２９が最も液晶層９側に位置する。第１基体２１は、透光性および絶縁性を有する平板で構成される。第１基体２１は、例えばガラスまたは石英で構成される。画素電極２８は、透光性を有しており、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電材料で構成される。第１配向膜２９は、液晶層９の液晶分子を配向させる。第１配向膜２９の構成材料としては、例えばポリイミドおよび酸化ケイ素等が挙げられる。なお、配線層２６の具体的な構成については、後で説明する。
【００１４】
図２に示すように、対向基板４は、「基体」としての第２基体４１と、導光層４０と、対向電極４５と、第２配向膜４６と、を有する。第２基体４１、導光層４０、対向電極４５および第２配向膜４６は、この順に並ぶ。第２配向膜４６が最も液晶層９側に位置する。第２基体４１は、透光性および絶縁性を有する平板で構成される。第２基体４１は、例えば、ガラスまたは石英等で構成される。対向電極４５は、例えばＩＴＯまたはＩＺＯ等の透明導電材料で構成される。第２配向膜４６は、液晶層９の液晶分子を配向させる。
第２配向膜４６の構成材料としては、例えばポリイミドおよび酸化ケイ素等が挙げられる。なお、対向基板４の具体的な構成については、後で説明する。
【００１５】
シール部材８は、例えばエポキシ樹脂等の各種硬化性樹脂を含む接着剤等を用いて形成される。シール部材８は、素子基板２および対向基板４のそれぞれに対して固着される。シール部材８の一部には、液晶分子を含む液晶材を注入するための注入口８１が形成されており、注入口８１は各種樹脂材料を用いて形成される封止材８０により封止される。
【００１６】
液晶層９は、正または負の誘電異方性を有する液晶分子を含む。液晶層９は、液晶分子が第１配向膜２９および第２配向膜４６の双方に接するように素子基板２および対向基板４によって挟持される。液晶層９が有する液晶分子の配向は、液晶層９に印加される電圧に応じて変化する。液晶層９は、印加される電圧に応じて光ＬＬを変調させることで階調表示を可能とする。
【００１７】
また、素子基板２の対向基板４側の面には、図１に示すように、複数の走査線駆動回路１１と信号線駆動回路１２と、複数の外部端子１４とが配置される。外部端子１４には、走査線駆動回路１１および信号線駆動回路１２のそれぞれから引き回される引回し配線１５が接続される。
【００１８】
かかる構成の電気光学装置１００は、画像等を表示する表示領域Ａ１０と、表示領域Ａ１０を平面視で囲む周辺領域Ａ２０と有する。表示領域Ａ１０には、行列状に配列される複数の画素Ｐが設けられる。周辺領域Ａ２０には、走査線駆動回路１１および信号線駆動回路１２等が配置される。
【００１９】
１−１ｂ．電気的な構成
図３は、第１実施形態における素子基板２の電気的な構成を示す等価回路図である。図３に示すように、素子基板２には、ｎ本の走査線２６１とｍ本の信号線２６２とｎ本の容量線２６３とが設けられる。ｎおよびｍはそれぞれ２以上の整数である。ｎ本の走査線２６１とｍ本の信号線２６２との各交差に対応してスイッチング素子としてのＴＦＴ２６０が配置される。
【００２０】
ｎ本の走査線２６１は、それぞれｙ方向に延在し、ｘ方向に等間隔で並ぶ。走査線２６１は、ＴＦＴ２６０のゲートに電気的に接続される。また、ｎ本の走査線２６１は、図１に示す走査線駆動回路１１に電気的に接続される。ｎ本の走査線２６１には、走査線駆動回路１１から走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、およびＧｎが線順次で供給される。
【００２１】
図３に示すｍ本の信号線２６２は、それぞれｘ方向に延在し、ｙ方向に等間隔で並ぶ。信号線２６２は、ＴＦＴ２６０のソースに電気的に接続される。また、ｍ本の信号線２６２は、図１に示す信号線駆動回路１２に電気的に接続される。ｍ本の信号線２６２には、図１に示す信号線駆動回路１２から画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、およびＳｍが並行に供給される。
【００２２】
図３に示すｎ本の走査線２６１とｍ本の信号線２６２とは、互いに絶縁され、平面視で格子状をなす。隣り合う２つの走査線２６１と隣り合う２つの信号線２６２とで囲まれる領域が画素Ｐに対応する。１つの画素Ｐには、１つの画素電極２８が形成される。画素電極２８は、ＴＦＴ２６０に電気的に接続される。
【００２３】
ｎ本の容量線２６３は、それぞれｙ方向に延在し、ｘ方向に等間隔で並ぶ。また、ｎ本の容量線２６３は、複数の信号線２６２および複数の走査線２６１と絶縁され、これらに対して離間して形成される。容量線２６３には、グランド電位等の固定電位が印加される。また、容量線２６３と画素電極２８との間には、液晶容量に保持される電荷のリークを防止するために蓄積容量２６４が液晶容量と並列に配置される。
【００２４】
走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、およびＧｎが順次アクティブとなり、ｎ本の走査線２６１が順次選択されると、選択される走査線２６１に接続されるＴＦＴ２６０がオン状態となる。すると、ｍ本の信号線２６２を介して表示すべき階調に応じた大きさの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、およびＳｍが、選択される走査線２６１に対応する画素Ｐに取り込まれ、画素電極２８に印加される。これにより、画素電極２８と図２に示す対向基板４が有する対向電極４５との間に形成される液晶容量に、表示すべき階調に応じた電圧が印加され、印加される電圧に応じて液晶分子の配向が変化する。また、蓄積容量２６４によって、印加される電圧が保持される。このような液晶分子の配向の変化によって光ＬＬが変調され階調表示が可能となる。
【００２５】
１−１ｃ．電気光学装置１００の具体的な構成
図４は、第１実施形態における電気光学装置１００の一部拡大図であって、図１中の領域Ｂにおける一部拡大図である。
【００２６】
１−１ｃＡ．素子基板２の構成
素子基板２は、第１基体２１と、配線層２６と、画素電極２８と、第１配向膜２９とを有する。配線層２６は、遮光層２６９、ＴＦＴ２６０、走査線２６１、容量線２６３、信号線２６２、および絶縁体２５を有する。なお、図４に示すＴＦＴ２６０、走査線２６１、容量線２６３および信号線２６２の並び順は一例であって、これらの並び順は図示の例に限定されない。また、前述のように、信号線２６２はｘ方向に延在するが、図４では、理解を容易にするよう信号線２６２の配置は実際の配置と異なる。また、図４では、ＴＦＴ２６０、走査線２６１、容量線２６３および信号線２６２以外の各種配線等の図示は省略する。
【００２７】
絶縁体２５は、透光性および絶縁性を有する。絶縁体２５は、第１層間絶縁膜２５１、第２層間絶縁膜２５２、第３層間絶縁膜２５３、第４層間絶縁膜２５４および第５層間絶縁膜２５５を有する。第１層間絶縁膜２５１は、第１基体２１上に配置され、遮光性を有する遮光層２６９とＴＦＴ２６０との間に位置する。第２層間絶縁膜２５２は、第１層間絶縁膜２５１上に配置され、ＴＦＴ２６０と走査線２６１との間に位置する。第３層間絶縁膜２５３は、第２層間絶縁膜２５２上に配置され、走査線２６１と容量線２６３との間に位置する。第４層間絶縁膜２５４は、第３層間絶縁膜２５３上に配置され、容量線２６３と信号線２６２との間に配置される。第５層間絶縁膜２５５は、第４層間絶縁膜２５４上に配置され、信号線２６２を覆う。
【００２８】
ＴＦＴ２６０、走査線２６１、容量線２６３および信号線２６２等の各種配線と、遮光層２６９とは、それぞれ、例えば金属または金属化合物等で構成される。また、絶縁体２５が有する各層は、例えば酸化ケイ素等のケイ素系の無機材料で構成される。なお、図示はしないが、第１基体２１と絶縁体２５との間に、例えば透光性および絶縁性を有するケイ素系の無機材料で構成された層が配置されてもよい。
【００２９】
かかる配線層２６は、光ＬＬが透過する複数の透光領域Ａ１１と、各種配線が配置される配線領域Ａ１２とを有する。透光領域Ａ１１は、平面視でほぼ四角形状をなす。複数の透光領域Ａ１１は、平面視で行列状に配置される。また、配線領域Ａ１２は、光ＬＬを遮断する。配線領域Ａ１２は、平面視で格子状をなす。配線領域Ａ１２は、平面視で透光領域Ａ１１を囲む。
【００３０】
配線層２６上には、複数の画素電極２８が配置される。１つの画素電極２８と１つの透光領域Ａ１１とは、平面視で重なる。１つの画素Ｐに対して、１つの画素電極２８および１つの透光領域Ａ１１が設けられる。
【００３１】
なお、素子基板２は、光ＬＬを収束または発散させる光学部材を備えていないが、当該光学部材を備えてもよい。
【００３２】
１−１ｃＢ．対向基板４の構成
対向基板４は、第２基体４１と、導光層４０と、対向電極４５と、第２配向膜４６と、を有する。図５は、第１実施形態における対向基板４の断面図である。図６は、第１実施形態における導光層４０が有するレンズ層４２を説明するための図である。図７は、第１実施形態における導光層４０が有する遮光膜４７を説明するための図である。なお、図５および図６に示すレンズ４２１の数は、説明の便宜上、図２における対向基板４でのものと異なる。
【００３３】
図５に示すように、第２基体４１は、凹部４１１を有する。凹部４１１は、第２基体４１の−ｚ側の表面に形成された窪みである。凹部４１１は、平面視で四角形状をなす。
【００３４】
第２基体４１上には、導光層４０が配置される。導光層４０は、レンズ層４２と、「透光層」としての第１透光層４３と、遮光膜４７と、第２透光層４４とを有する。第２透光層４４上には対向電極４５が配置される。
【００３５】
レンズ層４２は、第２基体４１上に配置される。レンズ層４２は、複数のレンズ４２１を有するレンズ集合体４２０を備える。レンズ４２１は、第２基体４１側に向かって突出し、凸曲面を有する凸レンズで構成される。レンズ４２１は、半球状をなす。複数のレンズ４２１は、互いに密接して配置される。また、レンズ集合体４２０は、凹部４１１の底面と離間している。そのため、レンズ集合体４２０と第２基体４１との間には、空間Ｓが形成される。なお、レンズ層４２のうち平面視でレンズ集合体４２０よりも外側の部分は、第２基体４１に接触している。
【００３６】
図６に示すように、レンズ集合体４２０は、平面視で凹部４１１に包含される。すなわち、レンズ集合体４２０は平面視で凹部４１１と重なり、かつ、レンズ集合体４２０の平面視での外形４２０１は凹部４１１の開口縁４１１０よりも小さい。図６では、理解を容易にするために、外形４２０１を太線で示す。また、複数のレンズ４２１は、平面視において、ｘ方向およびｙ方向に行列状に配列される。なお、複数のレンズ４２１の配列は行列状に限定されない。また、レンズ４２１の数は、複数であればよく、図示の数に限定されない。
【００３７】
また、レンズ層４２は、「貫通孔」としての第１孔４２２と、「第２貫通孔」としての第２孔４２３とを有する。第１孔４２２と第２孔４２３との間には、平面視でレンズ集合体４２０が位置する。第１孔４２２および第２孔４２３は、それぞれ、平面視でレンズ集合体４２０と離間する。また、第１孔４２２および第２孔４２３は、それぞれ、平面視で凹部４１１と重なる。図示では、第１孔４２２のｙ方向に沿った長さＬ１と、第２孔４２３のｙ方向に沿った長さＬ２とは、それぞれ、レンズ集合体４２０のｙ方向に沿った長さＬ０とほぼ等しい。なお、長さＬ１および長さＬ２は、それぞれ、長さＬ０よりも長くても短くてもよい。また、長さＬ１および長さＬ２は、ほぼ等しいが、互いに異なっていてもよい。また、第１孔４２２の幅および第２孔４２３の幅は、ほぼ等しいが、互いに異なっていてもよい。当該幅は、ｘ方向に沿った長さである。
【００３８】
図５に示すように、レンズ層４２上には、第１透光層４３が配置される。第１透光層４３は、透光性および絶縁性を有する。第１透光層４３は、平板状をなす透光性基部４３１と、第１接続部４３２と、第２接続部４３３とを有する。第１接続部４３２は、「接続部」の一例である。透光性基部４３１は、レンズ層４２の−ｚ軸側の面上に配置される。すなわち、透光性基部４３１と第２基体４１との間にレンズ層４２が配置される。
【００３９】
第１接続部４３２は、第１接続部４３２の＋ｚ軸側の部分から第２基体４１側に向かって延び、第１孔４２２内を通じて凹部４１１の底面に接触している。同様に、第２接続部４３３は、透光性基部４３１の＋ｚ軸側の部分から第２基体４１側に向かって延び、第２孔４２３内を通じて凹部４１１の底面に接触している。図６に示すように、第１接続部４３２と第２接続部４３３との間には、平面視でレンズ集合体４２０が位置する。また、第１接続部４３２は、第１孔４２２内を埋めている。同様に、第２接続部４３３は、第２孔４２３内を埋めている。
【００４０】
かかる第１透光層４３は、第１孔４２２および第２孔４２３を塞いでいる。そのため、前述の空間Ｓは、気密空間となっている。空間Ｓ内は、空気等の気体、または真空で構成される。なお、空間Ｓは気密空間でなくてもよい。
【００４１】
図５に示すように、第１透光層４３上には、平板状の第２透光層４４が配置される。第２透光層４４は、透光性および絶縁性を有する。第２透光層４４は、レンズ４２１を透過する光ＬＬの光路長を調整する。第２透光層４４の平面視での形状は、透光性基部４３１の平面視での形状に対応している。具体的には、第２透光層４４は、平面視で四角形状をなす。
【００４２】
また、前述のレンズ層４２、第１透光層４３および第２透光層４４は、それぞれ透光性を有する材料で構成されていればよいが、具体的には、酸化ケイ素および酸窒化ケイ素等のケイ素系の無機材料で構成されることが好ましい。かかる無機材料が用いられることで、樹脂材料を用いる場合に比べ、光学特性に優れるとともに充分に薄いレンズ層４２が形成され易い。なお、第１透光層４３および第２透光層４４についても同様である。
【００４３】
また、ケイ素系の無機材料の中でも、レンズ層４２、第１透光層４３および第２透光層４４は、それぞれ酸化ケイ素を主として構成されることが好ましい。酸化ケイ素を用いることで、例えば窒化ケイ素を用いる場合に比べ、透光性を高くすることができる。また、第２透光層４４が主として酸化ケイ素で構成されることで、主として窒化ケイ素で構成される場合に比べて、製造時に第２透光層４４がそれ以外の他の層に含まれる材料等を吸収することを抑制することができる。そのため、第２透光層４４の膜質の低下を抑制することができる。なお、第１透光層４３および第２透光層４４についても同様である。また、レンズ層４２が窒化ケイ素を主として構成されることで、酸化ケイ素を主として形成される場合に比べ、レンズ性能を高めることができる。また、レンズ層４２、第１透光層４３および第２透光層４４は、それぞれ樹脂材料で構成されてもよい。
【００４４】
また、レンズ層４２、第１透光層４３および第２透光層４４は、互いに異なる材料で構成されてもよいが、同材料で構成されることが好ましい。これらが同材料であることで、これらが互いに異なる材料である場合に比べ、界面反射等を抑制することができる。
【００４５】
また、第１透光層４３と第２透光層４４との間には、遮光性を有する遮光膜４７が配置される。当該遮光性とは、可視光に対する遮光性を意味し、具体的には、可視光の透過率が１０％以下であること、好ましくは５％以下であることをいう。遮光膜４７は、例えば、金属または金属化合物で構成される。図７に示すように、遮光膜４７は、平面視で四角形の枠状をなす。なお、図７では、理解を容易にするために、遮光膜４７にドットが付されている。遮光膜４７は、平面視で、レンズ集合体４２０を囲む。また、遮光膜４７は、平面視で、第１孔４２２および第２孔４２３と重なる。それゆえ、遮光膜４７は、平面視で、第１接続部４３２および第２接続部４３３と重なる。なお、遮光膜４７の平面視での形状は、図示の四角形の枠状に限定されない。
【００４６】
以上説明したように、対向基板４は、透光性を有する第２基体４１と、透光性を有する第１透光層４３と、第２基体４１と第１透光層４３との間に配置され、複数のレンズ４２１を含むレンズ集合体４２０を有するレンズ層４２とを備える。そして、レンズ集合体４２０と第２基体４１との間には、空間Ｓが設けられている。空間Ｓが設けられていることで、レンズ集合体４２０が第２基体４１に接触している場合に比べて、レンズ層４２における光ＬＬの透過率の低下を抑制しつつレンズ性能を高めることができる。これは、レンズ層４２と空間Ｓとの屈折率の差が、レンズ層４２と第２基体４１との屈折率の差よりも大きいためである。また、空間Ｓを備えているため、従来のようにレンズ層４２の屈折率を高くしなくても、レンズ４２１と空間Ｓとの屈折率差を充分に大きくすることができる。そのため、レンズ層４２の屈折率を高くすることによるレンズ層４２の透光性の低下を防ぐことができる。
【００４７】
また、前述のように、レンズ層４２には、厚さ方向に貫通する第１孔４２２と、厚さ方向うに貫通する第２孔４２３とが設けられている。そして、第１透光層４３は、第１孔４２２および第２孔４２３を塞いでいる。第１孔４２２および第２孔４２３を塞ぐ第１透光層４３を備えることで、第１透光層４３を備えていない場合に比べ、レンズ性能に優れる対向基板４を容易かつ高精度に製造することができる。なお、対向基板４の具体的な製造方法について後で詳述する。なお、第１孔４２２の配置は、図示の例に限定されず任意である。第２孔４２３についても同様である。また、レンズ層４２は、少なくとも第１孔４２２を有すればよく、第２孔４２３は省略してもよい。
【００４８】
また、前述のように、第１透光層４３は、第１孔４２２を通じて第２基体４１に接続される第１接続部４３２と、第２孔４２３を通じて第２基体４１に接続される第２接続部４３３とを備える。第１接続部４３２を備えることで、これを備えていない場合に比べ、第１孔４２２を好適に塞ぐことができる。同様に、第２接続部４３３を備えることで、これを備えていない場合に比べ、第２孔４２３を好適に塞ぐことができる。そのため、第１接続部４３２および第２接続部４３３を備えることで、これらを備えていない場合に比べ、空間Ｓ内の状態が維持され易い。なお、第１透光層４３は、透光性基部４３１のみで構成されてもよい。つまり、第１透光層４３は、第１接続部４３２および第２接続部４３３を備えていなくてもよい。
【００４９】
また、前述のように、対向基板４は、レンズ層４２の厚さ方向から見た平面視でレンズ集合体４２０と重ならない遮光膜４７を、さらに備える。遮光膜４７は、レンズ集合体４２０を透過しない光ＬＬを遮断する。遮光膜４７を備えることで、当該光ＬＬの迷光を抑制することができる。なお、本実施形態では、遮光膜４７は、平面視でレンズ集合体４２０と重ならないが、遮光膜４７の一部は、平面視でレンズ集合体４２０と重なってもよい。
【００５０】
また、前述のように、第１透光層４３に対してレンズ層４２とは反対側に配置され、透光性を有する「電極」としての対向電極４５と、対向電極４５と第１透光層４３との間に配置され、透光性を有する第２透光層４４と、をさらに備える。前述のように、第２透光層４４は、レンズ２２１を透過する光ＬＬの光路長を調整する。そのため、第２透光層４４を備えることで、レンズ層４２を透過する光ＬＬの集光位置を所望の位置に設定することができる。具体的には、第２透光層４４の厚さを調整することで、レンズ４２１による光ＬＬの集光位置を所望の位置に調整することができる。なお、第２透光層４４の屈折率が調整されることによって、光ＬＬの光路長が調整されてもよい。また、第２透光層４４の厚さおよび透光性基部４３１の厚さが調整されることによって、光ＬＬの光路長が調整されてもよい。また、第２透光層４４は省略されてもよい。その場合には、透光性基部４３１の厚さが調整されることによって、光ＬＬの光路長が調整されてもよい。
【００５１】
また、前述したように、本実施形態では、第２基体４１から対向電極４５に向かって光ＬＬが透過する。別の言い方をすれば、レンズ４２１の凸レンズ面は、空間Ｓからレンズ４２１内に向かって光ＬＬを入射させる入射面として機能する。ここで、前述のように、レンズ層４２と空間Ｓとの屈折率の差が、レンズ層４２と第２基体４１との屈折率の差よりも大きい。そのため、空間Ｓからレンズ４２１内に向かって光ＬＬを入射させることで、スネルの法則により、レンズ４２１の凸レンズ面で光ＬＬが収束するように光Ｌｌを、より大きく屈折させることができる。それゆえ、ＴＦＴ２６０への入射を低減できるので、光利用効率を向上させることができる。また、電気光学装置１００の温度低減を図ることができる。
【００５２】
１−１ｄ．対向基板４の製造方法
図８は、第１実施形態における対向基板４の製造方法を示すフローである。図８に示すように、対向基板４の製造方法は、第２基体形成工程Ｓ１１と、犠牲層形成工程Ｓ１２と、レンズ層形成工程Ｓ１３と、空間形成工程Ｓ１４と、第１透光層形成工程Ｓ１５と、遮光膜形成工程Ｓ１６と、第２透光層形成工程Ｓ１７と、対向電極形成工程Ｓ１８と、第２配向膜形成工程Ｓ１９とを有する。
【００５３】
図９は、第１実施形態における第２基体形成工程Ｓ１１を説明するための断面図である。第２基体形成工程Ｓ１１では、例えば石英基板に凹部４１１が形成されることにより、図９に示す第２基体４１が形成される。凹部４１１の形成は、例えば、エッチングにより行われる。また、凹部４１１は、その深さＤ１が後述の図１５に示すレンズ４２１の厚さＤ２によりも大きくなるように形成される。図１１は、第１実施形態における第２基体形成工程を説明するための平面図である。図１１に示すように、第２基体４１の凹部４１１は、例えば平面視で四角形状に形成される。なお、凹部４１１の平面視での形状は図示の形状に限定されない。
【００５４】
図１１〜図１３は、それぞれ、第１実施形態における犠牲層形成工程Ｓ１２を説明するための断面図である。図１４は、それぞれ、第１実施形態における犠牲層形成工程Ｓ１２を説明するための平面図である。犠牲層形成工程Ｓ１２では、まず、図１１に示すように、第２基体４１上に第１犠牲層５１が形成される。第１犠牲層５１は、第２基体４１のうち凹部４１１が形成された−ｚ軸側の面を覆うように形成される。第１犠牲層５１は、例えばＣＶＤ（chemical vapor deposition）法等の蒸着法により形成される。第１犠牲層５１は、例えばシリコンを含む。
【００５５】
次に、図１２に示すように、第１犠牲層５１上に第２犠牲層５２が形成され、その後、第１犠牲層５１および第２犠牲層５２の各−ｚ軸側の面に対して平坦化処理が行われる。また、第２犠牲層５２は、例えばＣＶＤ法等の蒸着法により形成される。平坦化処理としては、例えばＣＭＰ（chemical mechanical polishing）法等の研磨処理が挙げられる。第２犠牲層５２は、例えば酸化ケイ素を含む。第２犠牲層５２は、第１犠牲層５１とは異なる材料であることが好ましい。
【００５６】
次に、図１３に示すように、第２犠牲層５２の−ｚ軸側の面に凹レンズ群５１０が形成され、その後、第２犠牲層５２上に第３犠牲層５３が形成される。凹レンズ群５１０は、複数のレンズ用凹部５１１を含む。レンズ用凹部５１１は、レンズ４２１を形成するために、第２犠牲層５２に形成される窪みである。レンズ用凹部５１１は、半球状をなす。図１４に示すように、複数のレンズ用凹部５１１は、平面視において、ｘ方向およびｙ方向に行列状に配列される。また、複数のレンズ用凹部５１１は、平面視において凹部４１１と重なる。複数のレンズ用凹部５１１の形成は、例えばエッチングにより行われる。また、図１３に示すように、第３犠牲層５３は、凹レンズ群５１０を覆うように形成される。第３犠牲層５３は、例えばＣＶＤ法等の蒸着法により形成される。第３犠牲層５３は、例えばシリコンを含む。また、第３犠牲層５３は、第１犠牲層５１と同一材料であることが好ましい。
【００５７】
図１５および図１６は、それぞれ、第１実施形態におけるレンズ層形成工程Ｓ１３を説明するための断面図である。レンズ層形成工程Ｓ１３では、まず、図１５に示すように、第３犠牲層５３上に、複数のレンズ４２１を有するレンズ集合体４２０を備えるレンズ層４２が形成される。レンズ層４２は、例えば酸化ケイ素等を含む。レンズ層４２は、例えばＣＶＤ法等の蒸着法により形成される。次に、図１６に示すように、レンズ層４２に第１孔４２２および第２孔４２３が形成される。第１孔４２２および第２孔４２３の各形成は、例えばエッチングにより行われる。
【００５８】
図１７、図１９および図２０は、それぞれ、第１実施形態における空間形成工程Ｓ１４を説明するための断面図である。図１８は、第１実施形態における空間形成工程Ｓ１４を説明するための平面図である。空間形成工程Ｓ１４では、まず、図１７に示すように、レンズ層４２上に第４犠牲層５４が形成される。その後、第１空間用孔５０２および第２空間用孔５０３が形成される。第４犠牲層５４は、例えばＣＶＤ法等の蒸着法により形成される。第４犠牲層５４は、例えばシリコンを含む。第４犠牲層５４は、第３犠牲層５３と同一材料であることが好ましい。
【００５９】
第１空間用孔５０２および第２空間用孔５０３は、それぞれ、第４犠牲層５４の一部および第３犠牲層５３の一部を除去することにより得られる。なお、図示では、当該除去の際に、第２犠牲層５２の一部も除去されている。第４犠牲層５４の構成材料と第３犠牲層５３の構成材料とを同一とすることで、第４犠牲層５４および第３犠牲層５３を一括して除去することができる。また、図１８に示すように、第１空間用孔５０２は、平面視で第１孔４２２に包含される。すなわち、第１空間用孔５０２は平面視で第１孔４２２と重なり、かつ、第１空間用孔５０２の平面積は第１孔４２２の平面積よりも大きい。同様に、第２空間用孔５０３は、平面視で第２孔４２３に包含される。すなわち、第２空間用孔５０３は平面視で第２孔４２３と重なり、かつ、第２空間用孔５０３の平面積は第２孔４２３の平面積よりも大きい。
【００６０】
次に、図１９に示すように、第１孔４２２、第２孔４２３、第１空間用孔５０２および第２空間用孔５０３を用いて、エッチングにより第２犠牲層５２が除去される。第２犠牲層５２を除去するには後述する第１犠牲層５１および第３犠牲層５３に対して高い選択比を持つガス等による加工が有益である。例えば、第２犠牲層５２が酸化ケイ素で構成される場合、フッ化水素（ＨＦ）等のフッ素系のエッチングガスを用いたガスエッチング、また、フッ化水素（ＨＦ）等のフッ素系のエッチング液を用いたウェットエッチングであることが好ましい。また、当該エッチングの際、第１犠牲層５１、第３犠牲層５３および第４犠牲層５４は、第２基体４１およびレンズ層４２を保護する保護層として機能する。保護層としての機能を好適に発揮するために、第１犠牲層５１、第３犠牲層５３および第４犠牲層５４の各構成材料は、第２犠牲層５２の構成材料と異なることが好ましい。特に、第２犠牲層５２を除去する際に用いられるエッチングガスに対する第１犠牲層５１のエッチングレートは、当該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よりも遅いことが好ましい。第３犠牲層５３および第４犠牲層５４についても同様である。
【００６１】
次に、図２０に示すように、第１孔４２２および第２孔４２３を用いて、第１犠牲層５１、第３犠牲層５３および第４犠牲層５４がエッチングにより除去される。これにより、レンズ集合体４２０と第２基体４１との間に空間Ｓが形成される。例えば、第２犠牲層５２がシリコンで構成される場合、六フッ化硫黄（ＳＦ６）等のフッ素系ガスを用いたドライエッチング、フッ硝酸等を用いたウェットエッチング、または三フッ化塩素（ＣｌＦ３）等のフッ素系ガスを用いたガスエッチングであることが好ましい。また、第１犠牲層５１の構成材料、第３犠牲層５３の構成材料および第４犠牲層５４の構成材料を同一とすることで、第４犠牲層５４および第３犠牲層５３を一括して除去することができる。なお、上記ガスエッチングとは、単にガスを供給することによるエッチングである。また、上記ドライエッチングとは、プラズマエッチングおよびイオンビームエッチング等を含み、ガスエッチングを含まない。
【００６２】
図２１は、第１実施形態における第１透光層形成工程Ｓ１５および遮光膜形成工程Ｓ１６を説明するための断面図である。第１透光層形成工程Ｓ１５では、レンズ層４２上に第１透光層４３が形成される。第１透光層４３は、例えばＣＶＤ法等の蒸着法により、例えば酸化ケイ素等を含む透光性膜が形成され、当該透光性膜に対してＣＭＰ法等の研磨処理による平坦化処理が行なわれることにより形成される。第１透光層４３の形成の際、第１接続部４３２が形成されるとともに、第２接続部４３３が形成される。第１接続部４３２は、第１孔４２２を通じて、第２基体４１に接触する。第２接続部４３３は、第２孔４２３を通じて、第２基体４１に接触する。
【００６３】
次に、遮光膜形成工程Ｓ１６では、第１透光層４３上に遮光膜４７が形成される。遮光膜４７は、レンズ集合体４２０を平面視で囲むように形成される。遮光膜４７は、例えば金属または金属化合物を含む層がＣＶＤ法等の蒸着法により形成され、その後、当該層がマスクを用いてパターニングされることにより形成される。
【００６４】
次に、第２透光層形成工程Ｓ１７では、図示はしないが、第１透光層４３上に遮光膜４７を覆う第２透光層４４を形成する。第２透光層４４は、例えば酸化ケイ素を含む。第２透光層４４は、例えばＣＶＤ法等の蒸着法により透光性膜が形成され、当該透光性膜に対してＣＭＰ法等の研磨処理による平坦化処理が行われることにより形成される。
【００６５】
次に、対向電極形成工程Ｓ１８では、図示はしないが、第２透光層４４上に対向電極４５が形成される。対向電極４５は、例えば金属または金属化合物を含む。対向電極４５は、例えばＣＶＤ法等の蒸着法により形成される。
【００６６】
次に、第２配向膜形成工程Ｓ１９では、例えば、ポリイミドからなる層がＣＶＤ法等の蒸着法により形成され、その後にラビング処理が施されることにより、第２配向膜４６が形成される。以上により、図５に示す対向基板４が形成される。
【００６７】
前述したように、対向基板４の製造方法は、第２基体形成工程Ｓ１１と、レンズ層形成工程Ｓ１３と、第１透光層形成工程Ｓ１５と、を有する。第２基体形成工程Ｓ１１では、透光性を有する第２基体４１が形成される。レンズ層形成工程Ｓ１３では、第２基体４１上に、複数のレンズ４２１を含むレンズ集合体４２０を有するレンズ層４２が形成される。第１透光層形成工程Ｓ１５では、レンズ層４２上に、透光性を有する第１透光層４３が形成される。また、レンズ層形成工程Ｓ１３において、レンズ層４２を厚さ方向に貫通する第１孔４２２が形成される。本実施形態では、第１孔４２２とともに第２孔４２３が形成される。また、対向基板４の製造方法は、レンズ層形成工程Ｓ１３の後、かつ、第１透光層形成工程Ｓ１５の前に、空間形成工程Ｓ１４を有する。空間形成工程Ｓ１４では、第１孔４２２および第２孔４２３を用いてエッチングにより、レンズ集合体４２０と第２基体４１との間に空間Ｓが形成される。また、第１透光層形成工程Ｓ１５において、第１透光層４３により第１孔４２２および第２孔４２３が塞がれる。
【００６８】
かかる製造方法によれば、レンズ性能に優れる対向基板４を効率良くかつ高精度に形成することができる。さらに、図示はしないが、複数の対向基板４を形成するためのマザー基板を形成した後に当該マザー基板を個片化することにより、複数の対向基板４を、効率よくかつ高精度に形成することができる。
【００６９】
図２２は、第１孔４２２および第２孔４２３を有さないレンズ層４２ｘを有する構造体４０ｘを示す断面図である。図２２に示すように、第２基体４１とレンズ層４２ｘとで構成される構造体４０ｘにより、前述の第１透光層４３を用いずとも、複数のレンズ４２１ｘと第２基体４１との間に空間Ｓｘを設けることができると考えらえる。当該構造体４０ｘは、例えば、第２基体４１に対してレンズ層４２ｘを接着剤により張り合わせることにより形成される。しかし、接着剤の厚さにはバラつきが生じるおそれがあり、レンズ層４２ｘが第２基体４１から剥離等するおそれが高くなり易い。特に、マザー基板を個片化して複数の構造体４０ｘを形成する場合、個片化する際、レンズ層４２ｘが第２基体４１から剥離等するおそれがある。そのため、かかる方法では、レンズ性能に優れた構造体４０ｘを効率良くかつ高精度に形成することが難しい。
【００７０】
これに対し、本実施形態の製造方法では、第２基体４１上にレンズ層４２が成膜された後、第１孔４２２および第２孔４２３を用いたエッチングにより空間Ｓが形成される。その後、第１孔４２２および第２孔４２３が第１透光層４３で塞がれる。そのため、第２基体４１にレンズ層４２を接着剤により張り合わせる処理を省略することができる。それゆえ、第２基体４１とレンズ層４２との密着性のバラつきを防ぐことができる。よって、レンズ層４２が第２基体４１から剥離等するおそれを防止または抑制することができる。そのため、本実施形態の製造方法によれば、レンズ性能に優れた対向基板４を効率良くかつ高精度に形成することができる。
【００７１】
また、前述のように、第１透光層４３は、第１孔４２２を通じて第２基体４１に接続される「接続部」としての第１接続部４３２を備える。同様に、本実施形態では、第１透光層４３は、第２孔４２３を通じて第２基体４１に接続される第２接続部４３３を備える。第１透光層４３が第１接続部４３２および第２接続部４３３を備えることで、第１透光層４３が透光性基部４３１のみで構成される場合に比べ、第２透光層４４等の製造時において、レンズ層４２が撓むことを抑制することができる。
【００７２】
また、前述のように、レンズ層４２には、第１孔４２２および第２孔４２３が設けられる。第１孔４２２に加え、さらに第２孔４２３が設けられることで、エッチングの効率を高めることができる。よって、空間形成工程Ｓ１４をより迅速に行うことができる。
【００７３】
さらに、前述のように、レンズ集合体４２０は、レンズ層４２の厚さ方向から見た平面視で、第１孔４２２と第２孔４２３との間に配置される。すなわち、平面視で、レンズ集合体４２０の両側に、第１孔４２２および第２孔４２３が配置される。かかる配置であることで、平面視でレンズ集合体４２０の片側のみ、例えば＋ｚ軸側のみに、第１孔４２２および第２孔４２３に配置されている場合に比べ、エッチングの効率を高めることができる。
【００７４】
また、前述のように、レンズ集合体４２０の平面視での外形４２０１は、長手形状である。特に、本実施形態では、レンズ集合体４２０の平面視での外形４２０１は、ほぼ四角形状をなす。第１孔４２２および第２孔４２３は、それぞれ外形４２０１の長手方向に直交する方向に沿って配置される。外形４２０１の長手方向に直交する方向は、図示ではｙ方向である。第１孔４２２および第２孔４２３がそれぞれｙ方向に沿って形成されることで、ｘ方向に沿って形成される場合に比べ、レンズ層４２の強度を高めることができる。特に、第１孔４２２が第１接続部４３２で塞がれる前におけるレンズ層４２の強度を高めることができる。そのため、特に、レンズ層形成工程Ｓ１３よりも前の工程において、レンズ層４２に生じ得る撓みが、抑制される。それゆえ、レンズ層４２および第１透光層４３の各寸法精度を高めることができる。
【００７５】
なお、本実施形態では、平面視で第１孔４２２および第２孔４２３との間に、レンズ集合体４２０が配置されたが、第１孔４２２および第２孔４２３の配置はこれに限定されず任意である。例えば、第１孔４２２および第２孔４２３は、それぞれ、平面視でほぼ四角形状をなす外形４２０１のうちの１辺のみに配置されてもよい。また、例えば、第１孔４２２が、外形４２０１のうちの長辺に沿って配置され、第２孔４２３が外形４２０１のうちの短辺に沿って配置されてもよい。また、本実施形態では、レンズ集合体４２０の平面視での外形４２０１は、長手形状をなすが、これに限定されず任意である。例えば、平面視での外形４２０１は、円形、または四角形以外の多角形等であってもよい。
【００７６】
１−２．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２３は、第２実施形態におけるレンズ層４２Ａを説明するための図である。本実施形態は、レンズ層４２Ａの構成が主に第１実施形態と異なる。なお、第２実施形態において第１実施形態と同様の事項については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明が適宜省略される。
【００７７】
図２３に示すように、レンズ層４２Ａには、第１孔４２２Ａおよび第２孔４２３Ａが設けられる。第１孔４２２Ａおよび第２孔４２３Ａは、それぞれ、外形４２０１の長手方向に沿って配置される。図示では、外形４２０１の長手方向は、ｘ方向である。第１孔４２２Ａおよび第２孔４２３Ａがｘ方向に沿って配置されることで、ｙ方向に沿って配置される場合に比べ、第１孔４２２Ａの平面積および第２孔４２３Ａの平面積を大きくし易い。そのため、エッチングの効率を高めることができ、よって、空間形成工程Ｓ１４をより迅速に行うことができる。また、第１孔４２２Ａに加え、さらに第２孔４２３Ａが設けられることで、エッチングの効率をさらに高めることができる。
【００７８】
また、第１透光層４３Ａは、第１接続部４３２Ａおよび第２接続部４３３Ａを有する。第１接続部４３２Ａは、第１孔４２２Ａ内に配置されている。同様に、第２接続部４３３Ａは、第２孔４２３Ａ内に配置されている。なお、図示では、第１孔４２２Ａの平面積および第２孔４２３Ａの平面積は、ほぼ等しいが、これらは互いに異なっていてもよい。
【００７９】
１−３．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図２４は、第３実施形態におけるレンズ層４２Ｂを説明するための図である。本実施形態は、レンズ層４２Ｂの構成が主に第１実施形態と異なる。なお、第３実施形態において第１実施形態と同様の事項については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明が適宜省略される。
【００８０】
図２４に示すように、レンズ層４２Ｂには、厚さ方向に貫通する「第３貫通孔」としての第３孔４２４と、厚さ方向に貫通する「第４貫通孔」としての第４孔４２５と、が設けられる。第３孔４２４と第４孔４２５との間には、平面視でレンズ集合体４２０が配置される。また、第３孔４２４と第４孔４２５とは、レンズ集合体４２０の長手方向に沿って配置される。ゆえに、第１孔４２２、第２孔４２３、第３孔４２４および第４孔４２５は、平面視でほぼ四角形をなすレンズ層４２Ｂの４つの辺に対応して配置される。レンズ層４２Ｂが第１孔４２２、第２孔４２３、第３孔４２４および第４孔４２５を備えることで、第３孔４２４および第４孔４２５を備えていない場合に比べ、エッチングの効率を高めることができる。そのため、空間形成工程Ｓ１４をより迅速に行うことができる。
【００８１】
また、第１透光層４３Ｂは、第３接続部４３４および第４接続部４３５を有する。第３接続部４３４は、第３孔４２４内に配置されている。同様に、第４接続部４３５は、第４孔４２５内に配置されている。
【００８２】
１−４．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図２５は、第４実施形態におけるレンズ層４２Ｃを説明するための図である。本実施形態は、レンズ層４２Ｃの構成が主に第１実施形態と異なる。なお、第４実施形態において第１実施形態と同様の事項については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明が適宜省略される。
【００８３】
図２５に示すように、レンズ層４２Ｃには、第１孔４２２Ｃおよび第２孔４２３Ｃを含む複数の孔４２９が設けられる。具体的には、レンズ層４２Ｃには、ｙ方向に沿って並んで配置される２つ以上の孔４２９と、ｘ方向に沿って並んで配置される２つ以上の孔４２９とが設けられる。また、複数の孔４２９は、「貫通孔」としての第１孔４２２Ｃと、レンズ集合体４２０の平面視での外形４２０１の長手方向に直交する方向に沿って第１孔４２２Ｃと並んで配置される第２孔４２３Ｃとを有する。なお、第１孔４２２Ｃと第２孔４２３Ｃとは、外形４２０１の長手方向に沿って並んで配置されてもよい。また、第１孔４２２Ｃは、複数の孔４２９のうちの任意の１つの孔４２９である。本実施形態のように複数の孔４２９が設けられたレンズ層４２Ｂによっても、エッチングにより空間Ｓを効率良く形成することができる。
【００８４】
１−５．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
【００８５】
１−５ａ．第１変形例
前述の各実施形態では、レンズ４２１は凸曲面を有する凸レンズで構成されるが、レンズ４２１は、凹曲面を有する凹レンズであってもよい。
【００８６】
１−５ｂ．第２変形例
前述の各実施形態では、平面視で１つの画素電極２８に対して１つのレンズ４２１が重なるが、平面視で１つの画素電極２８に対して複数のレンズ４２１が重なってもよい。例えば、平面視で１つの画素電極２８に対して４つのレンズ４２１が重なってもよい。
【００８７】
１−５ｃ．第３変形例
前述の各実施形態では、第２基体４１は、凹部４１１を有するが、第２基体４１は凹部４１１を有していなくてもよい。例えば、レンズ層４２の＋ｚ軸側の面に、凹部が設けられてもよい。その場合、例えば当該凹部の底面にレンズ集合体４２０を設けることができる。
【００８８】
１−５ｄ．第４変形例
第２基体４１とレンズ層４２との間には、任意の要素が配置されてもよい。ただし、第２基体４１とレンズ層４２とは、図５に示すように互いに接触する部分を有することが好ましい。同様に、レンズ層４２と第１透光層４３との間には、任意の要素が配置されてもよい。ただし、レンズ層４２と第１透光層４３とは、図５に示すように互いに接触していることが好ましい。
【００８９】
１−５ｅ．第５変形例
前述の各実施形態において、「スイッチング素子」は、ＴＦＴ２６０であるが、これに限定されない。「スイッチング素子」は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）等であってもよい。
【００９０】
１−５ｆ．第６変形例
前述の各実施形態では、光ＬＬは、対向基板４から入射するが、光ＬＬは、素子基板２から入射してもよい。
【００９１】
２．電子機器
電気光学装置１００は、各種電子機器に用いることができる。
【００９２】
図２６は、電子機器の一例であるパーソナルコンピューター２０００を示す斜視図である。パーソナルコンピューター２０００は、各種の画像を表示する電気光学装置１００と、電源スイッチ２００１やキーボード２００２が設置された本体部２０１０とを有する。
【００９３】
図２７は、電子機器の一例であるスマートフォン３０００を示す斜視図である。スマートフォン３０００は、操作ボタン３００１と、各種の画像を表示する電気光学装置１００とを有する。操作ボタン３００１の操作に応じて電気光学装置１００に表示される画面内容が変更される。
【００９４】
図２８は、電子機器の一例であるプロジェクターを示す模式図である。投射型表示装置４０００は、例えば、３板式のプロジェクターである。電気光学装置１ｒは、赤色の表示色に対応する電気光学装置１００であり、電気光学装置１ｇは、緑の表示色に対応する電気光学装置１００であり、電気光学装置１ｂは、青色の表示色に対応する電気光学装置１００である。すなわち、投射型表示装置４０００は、赤、緑および青の表示色に各々対応する３個の電気光学装置１ｒ、１ｇ、１ｂを有する。
【００９５】
照明光学系４００１は、光源である照明装置４００２からの出射光のうち赤色成分ｒを電気光学装置１ｒに供給し、緑色成分ｇを電気光学装置１ｇに供給し、青色成分ｂを電気光学装置１ｂに供給する。各電気光学装置１ｒ、１ｇ、１ｂは、照明光学系４００１から供給される各単色光を表示画像に応じて変調するライトバルブ等の光変調器として機能する。投射光学系４００３は、各電気光学装置１ｒ、１ｇ、１ｂからの出射光を合成して投射面４００４に投射する。
【００９６】
前述のパーソナルコンピューター２０００、スマートフォン３０００、および投射型表示装置４０００は、それぞれ、前述の対向基板４を有する電気光学装置１００を備える。電気光学装置１００を備えるため、パーソナルコンピューター２０００、スマートフォン３０００および投射型表示装置４０００における各表示の品質を高めることができる。
【００９７】
以上、好適な実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述の各実施形態に限定されない。また、本発明の各部の構成は、前述の実施形態の同様の機能を発揮する任意の構成に置換でき、また、任意の構成を付加できる。
【００９８】
なお、本発明の光学基板が適用される電子機器としては、例示した機器に限定されず、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、車載用の表示器、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、およびＰＯＳ（Point of sale）端末等が挙げられる。さらに、本発明が適用される電子機器としては、プリンター、スキャナー、複写機、ビデオプレーヤー、またはタッチパネルを備えた機器等が挙げられる。
【００９９】
また、前述した説明では、電気光学装置の一例として液晶表示装置について説明したが、電気光学装置はこれに限定されない。例えば、電気光学装置は、イメージセンサー等にも適用することができる。また、例えば、有機ＥＬ（electro luminescence）、無機ＥＬまたは発光ポリマー等の発光素子を用いた表示パネルに対しても前述の実施形態と同様に適用され得る。また、着色された液体と当該液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを用いた電気泳動表示パネルに対しても前述の実施形態と同様に本発明が適用され得る。
【符号の説明】
【０１００】
２…素子基板、４…対向基板、８…シール部材、９…液晶層、１１…走査線駆動回路、１２…信号線駆動回路、１４…外部端子、１５…配線、２１…第１基体、２５…絶縁体、２６…配線層、２８…画素電極、２９…第１配向膜、４０…導光層、４１…第２基体、４２…レンズ層、４３…第１透光層、４４…第２透光層、４５…対向電極、４６…第２配向膜、４７…遮光膜、５１…第１犠牲層、５２…第２犠牲層、５３…第３犠牲層、５４…第４犠牲層、８０…封止材、８１…注入口、１００…電気光学装置、２２１…レンズ、２５１…第１層間絶縁膜、２５２…第２層間絶縁膜、２５３…第３層間絶縁膜、２５４…第４層間絶縁膜、２５５…第５層間絶縁膜、２６１…走査線、２６２…信号線、２６３…容量線、２６４…蓄積容量、２６９…遮光層、４１１…凹部、４２０…レンズ集合体、４２１…レンズ、４２２…第１孔、４２３…第２孔、４３１…透光性基部、４３２…第１接続部、４３３…第２接続部、４３４…第３接続部、４３５…第４接続部、５０２…第１空間用孔、５０３…第２空間用孔、５１０…凹レンズ群、５１１…レンズ用凹部、４１１０…開口縁、４２０１…外形、Ａ１０…表示領域、Ａ１１…透光領域、Ａ１２…配線領域、Ａ２０…周辺領域、ＬＬ…光、Ｐ…画素、Ｓ…空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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