(57)【要約】【課題】光反射部としてのプリズムを有する電気光学装置において、より明るい表示を実現すること。【解決手段】複数の画素Ｐが配置される画素領域Ｅを有する電気光学装置であって、表面２１ａ側に溝７１を有し光を透過する対向基板本体２１と、表面２１ａを覆うように配置され一部が溝７１の斜面７１ａ，７１ｃと間隔を有する第１の絶縁膜７２と、画素領域Ｅの周囲に配置される遮光膜５３と、第１の絶縁膜７２を覆うように配置される第２の絶縁膜７３と、第１の絶縁膜７２及び第２の絶縁膜７３を貫通するように形成され溝７１と連通する孔６８と、第２の絶縁膜７３を覆い孔６８を塞ぐように配置される第３の絶縁膜７４と、を含み、溝７１は、複数の画素Ｐのうちの第１の画素Ｐと第１の画素Ｐに隣り合う画素Ｐとの境界に重なるように配置され、遮光膜５３は、第１の絶縁膜７２と第２の絶縁膜７３との間に配置されることを特徴とする。【選択図】図７
2014203020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が配置される画素領域を有する電気光学装置であって、
第１面の側に溝を有し、光を透過する基板と、
前記第１面を覆うように配置され、一部が前記溝の側面と間隔を有する第１の絶縁膜と、
前記画素領域の周囲に配置される遮光膜と、
前記第１の絶縁膜を覆うように配置される第２の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜を貫通するように形成され、前記溝と連通する孔と、
前記第２の絶縁膜を覆い、前記孔を塞ぐように配置される第３の絶縁膜と、
を含み、
前記溝は、前記複数の画素のうちの第１の画素と前記第１の画素に隣り合う画素との境界に重なるように配置され、
前記遮光膜は、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に配置されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第１の絶縁膜、前記第２の絶縁膜、及び前記第３の絶縁膜の膜厚の合計は、２４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記第１の絶縁膜の膜厚は２００ｎｍ以下であり、前記第２の絶縁膜の膜厚は８００ｎｍ以下であり、前記第３の絶縁膜の膜厚は１４００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第３の絶縁膜の表面は、平坦であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第３の絶縁膜は、第４の絶縁膜で覆われていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記溝は、前記画素領域の輪郭に重なるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記遮光膜は、前記画素領域の輪郭に重なるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記溝の前記側面と前記第１の絶縁膜との間には、前記基板の屈折率よりも低屈折率の材料が充填されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１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。
【請求項１０】
複数の画素が配置される画素領域を有する電気光学装置の製造方法であって、
光を透過する基板の第１面に、前記複数の画素のうちの第１の画素と前記第１の画素に隣り合う画素との境界、及び前記画素領域の輪郭に重なるように溝を形成する工程と、
前記溝の中に犠牲膜を充填する工程と、
前記第１面を覆う第１の絶縁膜を形成する工程と、
前記画素領域の周囲に配置され、前記第１の絶縁膜の上に遮光膜を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜及び前記遮光膜を覆う第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜を貫通し、前記犠牲膜に到達する孔を形成する工程と、
前記孔を介して前記犠牲膜をエッチング除去し、前記溝の側面と前記第１の絶縁膜との間に間隔を形成する工程と、
前記第２の絶縁膜を覆い、前記孔を塞ぐ第３の絶縁膜を形成する工程と、
前記第３の絶縁膜の表面に平坦化処理を施す工程と、
を備えていることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第３の絶縁膜の表面に平坦化処理を施す工程は、
研磨工程と、
前記研磨工程の後で研磨面をエッチングする工程と、
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、当該電気光学装置を搭載した電子機器、及び当該電気光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学装置として、例えば液晶プロジェクターの光変調素子（ライトバルブ）に用いられる透過型のアクティブ液晶装置が知られている。当該液晶装置は、画素電極が設けられた素子基板、対向電極が設けられた対向基板、及び素子基板と対向基板とで挟持された液晶層などを有している。当該液晶装置では、光が透過する開口領域と光が遮られる非開口領域とを有し、開口領域に入射する光が変調され表示光として射出される。また、表示光が射出される領域が表示領域となる。
【０００３】
例えば、対向基板の非開口領域に光の反射部としてのプリズムを設け、非開口領域に入射する光をプリズムで開口領域に反射し、表示光の一部に利用することによって、光の利用効率を向上させる液晶装置が提案されている（特許文献１）。
特許文献１では、対向基板を構成する石英基板に光軸方向（深さ方向）に長くなった断面Ｖ字形状の溝が形成され、溝の開口部分が封止部材で塞がれ、溝の内部に石英基板よりも低屈折の材料（空気層）が密封されている。その結果、溝の斜面を光の反射面としたプリズムが形成される。このようなプリズムが形成された石英基板には、遮光膜、絶縁膜、対向電極、及び配向膜が順に積層されている。
【０００４】
図１５は、特許文献１に記載の液晶装置に入射する光の振る舞いを示す模式図である。同図では、光の振る舞いを分かりやすくするために、対向電極、画素電極、配向膜、及び薄膜トランジスターなどの図示が省略されている。図中で、Ｄ４は非開口領域（遮光領域）を示し、Ｄ３は光が変調される開口領域（透過領域）を示している。
図１５に示すように、液晶装置１は、素子基板８０、素子基板８０に対向配置された対向基板９０、及び素子基板８０と対向基板９０とで挟持された液晶層８５を有している。素子基板８０には遮光層８１が設けられ、遮光層８１が設けられた領域が非開口領域Ｄ４となる。対向基板９０は、対向基板本体９１、遮光膜９６、及び絶縁膜９７がこの順に積層されている。対向基板本体９１の非開口領域Ｄ４には、光反射部としてのプリズム９５が設けられている。プリズム９５は、溝９２と、対向基板本体９１よりも低屈率の低屈折率層９３と、封止層９４とで構成される。溝９２は、斜面９２ａと先端９２ｂとを有し、斜面９２ａが光の反射面となる。なお、遮光膜９６は、表示領域の見切りとして表示領域の周囲にも額縁状に設けられている（図示省略）。
【０００５】
光源（図示省略）から発した光は、対向基板９０から素子基板８０に向かう方向に進行（入射）する。対向基板９０に入射した光は、対向基板９０の光が射出される側の面９７ａを通過し、素子基板８０に入射する。以降、対向基板９０の光が射出される側の面９７ａを、射出面９７ａと称す。また、射出面９７ａに対する法線方向が、液晶プロジェクターの光軸となる。光源から発した光の進行方向は、液晶プロジェクターにおける投射光学系のＦナンバーで決まる。例えばＦナンバーが１．８であると、光源から発せられ液晶装置１００に入射する光と光軸とがなす角度は、０度〜１５．５度である。
【０００６】
図１５には、光軸に対して交差する方向の光が図示され、光軸に沿った方向の光の図示が省略されている。光軸に対して交差する方向に進行し表示光となる光は、プリズム９５によって遮られず開口領域Ｄ３を通過する光Ｌ３と、プリズム９５によって反射され開口領域Ｄ３を通過する光Ｌ４とが存在する。また、図中で光Ｌ３は網掛けで、光Ｌ４は破線で示されている。図示を省略するが、光軸に沿って進行し表示光となる光も、同様にプリズム９５によって遮られずに開口領域Ｄ３を通過する光と、プリズム９５によって反射され開口領域Ｄ３を通過する光とが存在する。
非開口領域Ｄ４に向かう光は、プリズム９５が形成されていない場合表示光として利用されないが、プリズム９５を形成することによって表示光として利用される。すなわち、プリズム９５を形成することによって光の利用効率が向上し、明るい表示が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２２６０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１５において光Ｌ３と射出面９７ａとが交差する領域が、光Ｌ３の照射面となる。光Ｌ３の照射面の面積は、溝９２の先端９２ｂの位置によって変化する。例えば、溝９２の先端９２ｂの位置が低くなると、つまり先端９２ｂと射出面９７ａとの間隔が小さくなると、光Ｌ３の照射面の面積が大きくなり、光Ｌ３の輝度が大きくなる。特許文献１では、先端９２ｂと射出面９７ａとの間隔を小さくし、光Ｌ３の輝度を大きくすることが難しいという課題があった。
【０００９】
詳しくは、溝９２の先端９２ｂと射出面９７ａとの間には、溝９２、封止層９４、遮光膜９６、及び絶縁膜９７が配置されている。このうち遮光膜９６は、表示領域の見切りとして表示領域の周囲のみに設けることが可能である。よって、溝９２の先端９２ｂと射出面９７ａとの間に、溝９２、封止層９４、及び絶縁膜９７を配置することが最低限必要となる。溝９２及び封止層９４はプリズム９５の構成要素であり、絶縁膜９７は遮光膜９６の段差の影響を軽減するための構成要素であり、いずれも形状（寸法）を小さくすることが難しい。すなわち、溝９２の先端９２ｂと射出面９７ａとの間に配置される構成要素の寸法を小さくすることが難しいため、先端９２ｂと射出面９７ａとの間隔を小さくし、光Ｌ３の輝度を大きくすること（より明るい表示を実現すること）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】
【００１０】
本発明は、上述した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。
【００１１】
［適用例１］本適用例に係る電気光学装置は、複数の画素が配置される画素領域を有する電気光学装置であって、第１面の側に溝を有し光を透過する基板と、前記第１面を覆うように配置され一部が前記溝の側面と間隔を有する第１の絶縁膜と、前記画素領域の周囲に配置される遮光膜と、前記第１の絶縁膜を覆うように配置される第２の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜を貫通するように形成され前記溝と連通する孔と、前記第２の絶縁膜を覆い、前記孔を塞ぐように配置される第３の絶縁膜と、を含み、前記溝は、前記複数の画素のうちの第１の画素と前記第１の画素に隣り合う画素との境界に重なるように配置され、前記遮光膜は、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に配置されることを特徴とする。
【００１２】
本適用例に係る電気光学装置では、基板の第１面に溝が設けられ、基板の第１面には第１の絶縁膜と第２の絶縁膜と第３の絶縁膜とが順に積層される。第１の絶縁膜と第２の絶縁膜と第３の絶縁膜とは、溝の内部に基板と異なる屈折率の材料を密封する封止層となる。溝の側面は、異なる屈折率の材料で構成される界面となり、光の反射性を有する。すなわち、溝と封止層（第１の絶縁膜、第２の絶縁膜、第３の絶縁膜）と異なる屈折率の材料とで、光の反射部が形成される。その結果、基板の第１面から第３の絶縁膜に向かって進行する光を溝の側面で反射し、表示に寄与する光（表示光）の一部として活用できるので、光の利用効率を向上することができる。表示光は、光の反射部で反射される光（表示光１）、及び光の反射部で反射されず（遮られず）に基板を通過する光（表示光２）で構成される。表示光１の輝度は、光の反射面（溝の側面）が広い方が大きくなる。表示光２は光の反射部で遮られない光であるので、表示光２の輝度は、光の反射部の寸法（光の反射部の高さ）が小さい方が大きくなる。つまり、表示光２の輝度は、封止層（第１の絶縁膜、第２の絶縁膜、第３の絶縁膜）の膜厚が小さい方が大きくなる。遮光膜は、第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に配置され、表示光以外の光を遮光する見切りとなる。遮光膜は、第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に配置され、遮光膜の段差の影響は、第２の絶縁膜及び第３の絶縁膜によって軽減される。換言すれば、遮光膜は、封止層の中に配置され、遮光膜の段差の影響は、封止層の構成要素によって軽減される。仮に、封止層の上に遮光膜を配置すると、遮光膜の段差の影響を軽減するために新たな絶縁膜が必要となる。当該新たな絶縁膜によって光の反射部の高さが大きくなり、本適用例の構成と比べて、表示光２の輝度が小さくなる。従って、本適用例に係る電気光学装置では、封止層の中に遮光膜を配置する構成を有し、当該封止層の上に遮光膜を配置する構成と比べて、表示光２の輝度が大きくなり、より明るい表示を実現することができる。
【００１３】
［適用例２］上記適用例に係る電気光学装置は、前記第１の絶縁膜、前記第２の絶縁膜、及び前記第３の絶縁膜の膜厚の合計は、２４００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
上述したように、表示光は、光の反射部で反射される光（表示光１）、及び光の反射部で反射されずに基板を通過する光（表示光２）で構成され、表示光２の輝度は、光の反射部の寸法（光の反射部の高さ）が小さい方が大きくなる。つまり、表示光２の輝度は、封止層（第１の絶縁膜、第２の絶縁膜、第３の絶縁膜）の膜厚が小さい方が大きくなる。従って、より明るい表示を実現するためには、封止層（第１の絶縁膜、第２の絶縁膜、第３の絶縁膜）の膜厚が小さい方が好ましい。具体的には、第１の絶縁膜、第２の絶縁膜、及び第３の絶縁膜の膜厚の合計は、２４００ｎｍ以下が好ましい。
【００１５】
［適用例３］上記適用例に係る電気光学装置は、前記第１の絶縁膜の膜厚は２００ｎｍ以下であり、前記第２の絶縁膜の膜厚は８００ｎｍ以下であり、前記第３の絶縁膜の膜厚は１４００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
上述したように、表示光は、光の反射部で反射される光（表示光１）、及び光の反射部で反射されずに基板を通過する光（表示光２）で構成され、表示光２の輝度は、光の反射部の寸法（光の反射部の高さ）が小さい方が大きくなる。つまり、表示光２の輝度は、封止層（第１の絶縁膜、第２の絶縁膜、第３の絶縁膜）の膜厚が小さい方が大きくなる。従って、より明るい表示を実現するためには、封止層（第１の絶縁膜、第２の絶縁膜、第３の絶縁膜）の膜厚が小さい方が好ましい。具体的には、第１の絶縁膜の膜厚は２００ｎｍ以下であり、第２の絶縁膜の膜厚は８００ｎｍ以下であり、及び第３の絶縁膜の膜厚は１４００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
［適用例４］上記適用例に係る電気光学装置は、前記第３の絶縁膜の表面は、平坦であることが好ましい。
【００１８】
基板の第１面から第３の絶縁膜に向かって進行する光は、第３の絶縁膜の表面から射出され、表示光となる。すなわち、第３の絶縁膜の表面は、光の射出面となる。第３の絶縁膜の表面に平坦処理が施され、第３の絶縁膜の表面は平坦であるので、第３の絶縁膜の表面から射出される光の乱れ（散乱）を抑制することができる。
【００１９】
［適用例５］上記適用例に係る電気光学装置は、前記第３の絶縁膜は、第４の絶縁膜で覆われていることが好ましい。
【００２０】
基板の第１面から第４の絶縁膜に向かって進行する光は、第４の絶縁膜の表面から射出され、表示光となる。すなわち、第４の絶縁膜の表面は、光の射出面となる。第３の絶縁膜の表面に平坦化処理が施され、第３の絶縁膜の表面は平坦になっている。ところが、当該平坦化処理によって、第３の絶縁膜の表面に微小な傷が発生する場合がある。仮に第３の絶縁膜の表面に微小な傷が発生しても、第３の絶縁膜の表面を第４の絶縁膜で覆うことによって、当該微小な傷（凹凸）の影響が軽減され、滑らかな（平滑な）面となる。すなわち、平坦化処理が施された第３の絶縁膜の表面を第４の絶縁膜で覆うことによって、平坦化処理による微小な傷の影響が抑制された平滑な面を安定して形成することができる。さらに、第４の絶縁膜の表面は平滑であるので、第４の絶縁膜の表面から射出される光の乱れ（散乱）を抑制することができる。
【００２１】
［適用例６］上記適用例に係る電気光学装置は、前記溝は、前記画素領域の輪郭に重なるように配置されていることが好ましい。
【００２２】
上記適用例に係る電気光学装置では、基板の第１面から第３の絶縁膜に向かって進行する光を、溝の側面で反射させ表示光の一部とすることで、光の利用効率を向上させている。光の利用効率をより向上させるためには、画素が配置された領域の全般に溝を形成することが好ましい。すなわち、溝を、複数の画素のうちの第１の画素と当該第１の画素に隣り合う画素との境界に重なるように配置することに加えて、画素領域の輪郭に重なるように配置することが好ましい。
【００２３】
［適用例７］上記適用例に係る電気光学装置は、前記遮光膜は、前記画素領域の輪郭に重なるように配置されていることが好ましい。
【００２４】
上記適用例に係る電気光学装置では、表示光以外の光を遮光膜で遮ることによって、高いコントラストの表示を実現している。画素領域の周囲に遮光膜を配置することに加えて、画素領域に重なるように遮光膜を配置することによって、画素領域における表示光以外の光を確実に遮ることができる。
【００２５】
［適用例８］上記適用例に係る電気光学装置は、前記溝の前記側面と前記第１の絶縁膜との間には、前記基板の屈折率よりも低屈折率の材料が充填されていることが好ましい。
【００２６】
溝の側面と第１の絶縁膜との間に基板の屈折率よりも低屈折率の材料を充填すると、溝の側面は異なる屈折率の材料で構成された界面となり、良好な光の反射性を有するようになる。
【００２７】
［適用例９］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする。
【００２８】
本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備え、当該電気光学装置は、光の反射部としての溝を有し、より明るい表示を提供することができる。例えば、投射型表示装置、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）、直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、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、ＰＯＳなどの情報端末機器、及び電子手帳などの電子機器に、上記適用例に記載の電気光学装置を適用させることで、より明るい表示を提供することができる。
【００２９】
［適用例１０］本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、複数の画素が配置される画素領域を有する電気光学装置の製造方法であって、光を透過する基板の第１面に、前記複数の画素のうちの第１の画素と前記第１の画素に隣り合う画素との境界、及び前記画素領域の輪郭に重なるように溝を形成する工程と、前記溝の中に犠牲膜を充填する工程と、前記第１面を覆う第１の絶縁膜を形成する工程と、前記画素領域の周囲に配置され、前記第１の絶縁膜の上に遮光膜を形成する工程と、前記第１絶縁膜及び前記遮光膜を覆う第２の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜を貫通し、前記犠牲膜に到達する孔を形成する工程と、前記孔を介して前記犠牲膜をエッチング除去し、前記溝の側面と前記第１の絶縁膜との間に間隔を形成する工程と、前記第２の絶縁膜を覆い、前記孔を塞ぐ第３の絶縁膜を形成する工程と、前記第３の絶縁膜の表面に平坦化処理を施す工程と、を備えていることを特徴とする。
【００３０】
本適用例に係る電気光学装置の製造方法では、基板の第１面に溝を形成し、溝の中に犠牲膜を充填し、溝の側面が犠牲膜で保護された状態で、第１面を覆う第１の絶縁膜を形成する。次に、第１の絶縁膜の上に遮光膜を形成した後に、第１の絶縁膜及び遮光膜を覆う第２の絶縁膜を形成する。次に、第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜を貫通し犠牲膜に到達する孔を形成し、孔を介して犠牲膜をエッチング除去することで、溝の側面と第１の絶縁膜との間に間隔（空洞）を形成する。犠牲膜が充填された領域が溝の空洞となり、例えば溝の側面への第１の絶縁膜の付着が抑制され、所望の空洞を安定して形成することができる。遮光膜は、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜とで挟まれている（保護されている）ので、犠牲膜をエッチング除去する工程での浸食が抑制される。次に、孔を塞ぐ第３の絶縁膜を形成する。当該孔は、溝の開口部分である。孔を小さくすることで、第３の絶縁膜を薄くしても溝の開口部分を塞ぐことができる。つまり、溝の空洞を密封する封止層（第１の絶縁膜、第２の絶縁膜、第３の絶縁膜）の膜厚を小さくすることができる。第３の絶縁膜を形成（成膜）する過程で、第３の絶縁膜の成膜雰囲気（基板よりも低屈折率の材料）が空洞に密封される。その結果、溝と封止層（第１の絶縁膜、第２の絶縁膜、第３の絶縁膜）と空洞に密封された低屈折の材料とで、光の反射部が形成される。第３の絶縁膜には平坦化処理が施され、平坦な表面を有する。第３の絶縁膜の表面は光の射出面であり、第３の絶縁膜の表面を平坦にすることで、第３の絶縁膜の表面から射出される光の乱れ（散乱）が抑制される。
【００３１】
基板の第１面から第３の絶縁膜に向かう方向に進行する光は、溝の側面で反射され、表示に寄与する光（表示光）の一部となるので、光の利用効率が向上し、より明るい表示が実現される。表示光は、光の反射部で反射される光（表示光１）、及び光の反射部で反射されずに基板を通過する光（表示光２）で構成される。表示光１の輝度は、溝の側面が広い方が大きくなる。表示光２の輝度は、光の反射部の寸法（光の反射部の高さ）が小さい方が大きくなる。つまり、表示光２の輝度は、封止層（第１の絶縁膜、第２の絶縁膜、第３の絶縁膜）の膜厚が小さい方が大きくなる。遮光膜は、第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に形成され、遮光膜の段差の影響は第２の絶縁膜及び第３の絶縁膜によって軽減される。換言すれば、遮光膜は封止層の中に形成され、遮光膜の段差の影響は封止層の構成要素によって軽減される。仮に、封止層の上に遮光膜を形成すると、遮光膜の段差の影響を軽減するために新たな絶縁膜が必要となる。当該新たな絶縁膜によって、光の反射部の高さが大きくなり、表示光２の輝度が小さくなる。従って、本適用例に係る電気光学装置では、封止層の中に遮光膜を配置する構成を有し、当該封止層の上に遮光膜を配置する構成と比べて、表示光２の輝度が大きくなり、より明るい表示を提供することができる。
【００３２】
［適用例１１］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法は、前記第３の絶縁膜の表面に平坦化処理を施す工程は、研磨工程と、前記研磨工程の後で研磨面をエッチングする工程と、を含むことが好ましい。
【００３３】
上記適用例に記載の第３の絶縁膜の表面に平坦化処理を施す工程は、研磨工程と、研磨工程の後で研磨面をエッチングする工程とを有している。研磨工程で生じた微小なスクラッチ傷は、研磨工程の研磨面をエッチングする工程で軽減される。従って、第３の絶縁膜の表面は、スクラッチ傷（凹凸）の影響が軽減され、滑らかな（平滑な）面を有するようになる。さらに、第３の絶縁膜の表面は平滑となるので、第３の絶縁膜の表面から射出される光の乱れ（散乱）を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態１に係る液晶装置の構成を示す概略平面図。
【図２】図１のＪ−Ｊ’線で切った液晶装置の概略断面図。
【図３】実施形態１に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図４】実施形態１に係る液晶装置の画素電極の配置を示す概略平面図。
【図５】実施形態１に係る液晶装置の溝の配置の状態を示す概略平面図。
【図６】実施形態１に係る液晶装置の遮光膜の配置の状態を示す概略平面図。
【図７】図４のＡ−Ａ’線で切った液晶装置の概略断面図。
【図８】画素寸法と効率の関係を示すグラフ。
【図９】対向基板の製造方法を示す工程フロー。
【図１０】対向基板の製造方法を示す模式断面図。
【図１１】対向基板の製造方法を示す模式断面図。
【図１２】対向基板の製造方法を示す模式断面図。
【図１３】実施形態２に係る液晶装置の概略断面図。
【図１４】実施形態３に係る投射型表示装置の構成を示す概略図。
【図１５】特許文献１に記載の液晶装置に入射する光の振る舞いを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならせしめてある。
【００３６】
（実施形態１）
「液晶装置の概要」
実施形態１に係る液晶装置１００は、電気光学装置の一例であり、薄膜トランジスター（以降、ＴＦＴと称す）３０を備えた透過型の液晶装置である。本実施形態に係る液晶装置１００は、例えば後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調素子として好適に使用することができるものである。
【００３７】
まず、本実施形態に係る液晶装置１００の全体構成について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、液晶装置の構成を示す概略平面図である。図２は、図１のＪ−Ｊ’線で切った概略断面図である。図３は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。また、図３で二点鎖線で囲まれた領域が画素Ｐである。
【００３８】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る液晶装置１００は、素子基板１０、対向基板２０、及び素子基板１０と対向基板２０とで挟持された液晶層５０などを有する。
【００３９】
素子基板１０は対向基板２０よりも大きく、両基板は、平面視で額縁状に配置されたシール材５２を介して接着され、その隙間に正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層５０を構成している。シール材５２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が採用されている。シール材５２には、素子基板１０及び対向基板２０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。
【００４０】
額縁状に配置されたシール材５２の内側には、同じく額縁状の遮光膜５３が設けられている。遮光膜５３は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光膜５３で囲まれた領域が、表示領域Ｖとなる。
【００４１】
素子基板１０の複数の外部接続用端子１０２が配列された第１辺と該第１辺に沿ったシール材５２との間には、データ線駆動回路１０１が設けられている。該第１辺と直交し互いに対向する他の第２辺、第３辺に沿ったシール材５２と表示領域Ｖとの間には、走査線駆動回路１０４が設けられている。該第１辺と対向する他の第４辺に沿ったシール材５２と表示領域Ｖとの間には、２つの走査線駆動回路１０４を繋ぐ複数の配線１０５が設けられている。これらデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４に繋がる配線は、上述の複数の外部接続用端子１０２に接続されている。
以降、該第１辺に沿った方向をＸ方向、該第１辺と直交し互いに対向する他の２辺（第２辺、第３辺）に沿った方向をＹ方向、素子基板１０から対向基板２０に向かう方向をＺ方向、及び対向基板２０から素子基板１０に向かう方向をＺ（−）方向として説明する。
【００４２】
図２に示すように、素子基板１０は、素子基板本体１１、並びに素子基板本体１１の液晶層５０側の面に形成されたＴＦＴ３０や画素電極１７、及び画素電極１７を覆う配向膜１８などを有している。素子基板本体１１は、例えば石英基板やガラス基板などの透明基板で構成されている。
素子基板１０の詳細は後述する。
【００４３】
対向基板２０は、対向基板本体２１、対向基板本体２１の液晶層５０側の面２１ａに順に積層された第１の絶縁膜７２、遮光膜５３、第２の絶縁膜７３、第３の絶縁膜７４、第４の絶縁膜７５、対向電極２３、及び配向膜２４などを有している。
【００４４】
対向基板本体２１には、例えば石英基板が使用されている。対向基板本体２１は、酸化シリコンを主成分とする透光性の絶縁基板であればよく、石英基板の他にガラス基板などを使用することができる。対向基板本体２１の液晶層５０側の面２１ａには、溝７１が形成されている。
対向基板本体２１は、本発明における「光を透過する基板」の一例である。対向基板本体２１の液晶層５０側の面２１ａは、本発明における「第１面」の一例である。以降、対向基板本体２１の液晶層５０側の面２１ａを、表面２１ａと称す。
【００４５】
第１の絶縁膜７２、第２の絶縁膜７３、第３の絶縁膜７４、及び第４の絶縁膜７５は、透光性の無機絶縁材料で構成され、例えばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いて形成された酸化シリコンを使用することができる。
【００４６】
遮光膜５３は、例えばチタンナイトライドで構成され、遮光性を有している。図１に示すように、遮光膜５３は、平面的に走査線駆動回路１０４と重なる位置に額縁状に設けられている。これにより対向基板２０側から素子基板１０側に入射する光を遮光して、走査線駆動回路１０４の光による誤動作を防止している。
【００４７】
対向電極２３は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜からなり、表示領域Ｖに亘って形成される。図１に示すように、対向電極２３は、対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部１０６によって、素子基板１０側の配線（図示省略）に電気的に接続されている。
【００４８】
画素電極１７を覆う配向膜１８及び対向電極２３を覆う配向膜２４は、液晶装置１００の光学設計に基づいて設定されており、本実施形態では、酸化シリコンなどの無機材料の斜め蒸着膜（無機配向膜）が使用されている。なお、配向膜１８，２４には、ポリイミドなどの有機配向膜を用いてもよい。
【００４９】
図３に示すように、画素Ｐは、Ｘ方向及びＹ方向にマトリクス状に配置され、画素領域Ｅを構成する。画素領域Ｅの最外周に配置された二点鎖線が、画素領域Ｅの輪郭となる。また、図３では図示を省略するが、表示領域Ｖは、画素領域Ｅの内側に配置される。
画素領域Ｅは、互いに絶縁されて直交する信号線としての複数の走査線１２及び複数のデータ線１６や、データ線１６に対して平行に延在する容量線４１などを有している。なお、容量線４１の配置はこれに限定されず、走査線１２に対して平行に延在するように配置してもよい。
【００５０】
走査線１２、データ線１６、及び容量線４１などの信号線は、遮光性の導電材料で構成され、素子基板１０側に設けられ、画素Ｐの構成要素となる。走査線１２とデータ線１６とで区分された領域には、画素電極１７、ＴＦＴ３０、及び蓄積容量４０などが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。
【００５１】
走査線１２は、ＴＦＴ３０のゲート電極に電気的に接続されている。データ線１６は、ＴＦＴ３０のソース電極に電気的に接続されている。画素電極１７は、ＴＦＴ３０のドレイン電極に電気的に接続されている。
【００５２】
データ線１６はデータ線駆動回路１０１（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎを各画素Ｐに供給する。走査線１２は走査線駆動回路１０４（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路１０４から供給される走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍを各画素Ｐに供給する。データ線駆動回路１０１からデータ線１６に供給される画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線１６同士に対してグループごとに供給してもよい。
【００５３】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍの入力によりオン状態とされた期間に同期して、データ線１６から供給される画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，ＳｎがＴＦＴ３０を介して画素電極１７に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１７に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎは、画素電極１７と対向電極として機能する対向電極２３との間で一定期間保持される。
【００５４】
保持された画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎがリーク（劣化）するのを防止するために、画素電極１７と対向電極２３との間に形成される液晶容量と並列に、蓄積容量４０が接続されている。蓄積容量４０は、ＴＦＴ３０のドレイン電極と容量線４１との間に設けられている。
【００５５】
このような液晶装置１００は透過型であって、電圧が印加されない時の画素Ｐの透過率が電圧印加時の透過率よりも大きくて明表示となるノーマリーホワイトモードや、電圧が印加されない時の画素Ｐの透過率が電圧印加時の透過率よりも小さくて暗表示となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光学設計に応じて、光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子（図示省略）が配置されて用いられる。
【００５６】
「溝及び遮光膜の配置」
図４は、図１の矢印Ｃで示すＪ−Ｊ’線と遮光膜５３の輪郭とが交差する部分に対応し、画素電極の配置の状態を示す概略平面図である。また、図４は、図２の破線で囲まれたＢ部に対応し、図２のＢ部をＺ方向から見た概略平面図でもある。同図には、画素電極１７が実線で図示され、他の構成要素の図示は省略されている。図５は、図４に対応する図であり、溝の配置の状態を示す概略平面図である。同図では、溝が網掛けで図示されている。図６は、図４に対応する図であり、遮光膜の配置の状態を示す概略平面図である。同図では、遮光膜が網掛けで図示されている。
【００５７】
図４乃至図６において、二点鎖線で囲まれた領域は画素Ｐであり、破線で囲まれた領域は光を透過する開口領域Ｄ１である。開口領域Ｄ１を通過する光は変調され、表示光となる。また、開口領域Ｄ１と当該開口領域Ｄ１に隣り合う開口領域Ｄ１との間の領域が、非開口領域Ｄ２（遮光領域）となる。非開口領域Ｄ２には、信号線（データ線１６、走査線１２、容量線４１）などで構成される遮光材料が配置されている。換言すれば、信号線などの遮光材料が配置された遮光領域が非開口領域Ｄ２であり、非開口領域Ｄ２で囲まれた領域が光を透過する（変調する）開口領域Ｄ１となる。
図４に示すように、開口領域Ｄ１の形状は略正方形であり、開口領域Ｄ１のＸ方向寸法及びＹ方向寸法は、同じに設定されている。また、非開口領域Ｄ２のＸ方向寸法及びＹ方向寸法も同じに設定されている。
【００５８】
画素Ｐは、略正方形状を有し、Ｘ方向及びＹ方向にマトリクス状に配置され、画素領域Ｅを形成する。上述したように、画素Ｐには、画素電極１７、ＴＦＴ３０、蓄積容量４０、走査線１２、データ線１６、及び容量線４１などが配置されている。図中で最上部に配置されＸ方向に沿った二点鎖線は、画素領域Ｅの輪郭である。それ以外の二点鎖線は、複数配置された画素Ｐと、当該画素Ｐに隣り合う画素Ｐとの境界（以降、画素Ｐの境界と称す）に相当する。図５及び図６も同様であり、図５及び図６の最上部に配置された二点鎖線が画素領域Ｅの輪郭であり、それ以外の二点鎖線が画素Ｐの境界である。
画素電極１７は、略正方形状を有し、画素Ｐの内側に配置される。Ｚ方向から見て、画素電極１７の外縁部は、非開口領域Ｄ２または遮光膜５３（図６参照）に重なるように配置されている。
【００５９】
最初に、図５を参照して、溝７１が配置された領域を説明する。
図５に示すように、溝７１は、Ｚ方向から見て非開口領域Ｄ２に重なり、Ｘ方向及びＹ方向に延在した格子形状を有している。換言すれば、溝７１は、画素Ｐの境界に重なるように配置されている。さらに、溝７１は、画素領域Ｅの輪郭に重なるように配置されている。
【００６０】
次に、図６を参照して遮光膜５３が配置される領域を説明する。
図６に示すように、遮光膜５３は、画素領域Ｅの周囲、及び画素領域Ｅの輪郭に重なって配置される。このため、遮光膜５３の外縁部は、画素領域Ｅに重なって配置される。
上述したように、遮光膜５３は額縁形状を有し、遮光膜５３で囲まれた領域が画像を表示する表示領域Ｖ（図１）となる。遮光膜５３は、表示領域Ｖの見切りとなり、不必要な光が表示領域Ｖに入射しないように遮光して、高いコントラストの表示を実現する役割を有している。また、遮光膜５３で囲まれた領域に開口領域Ｄ１が配置される。
【００６１】
例えば、素子基板１０側に配置されている遮光材料（例えば、容量線４１）で表示領域Ｖの見切りとなる遮光膜を形成し、Ｚ方向から見て当該遮光膜に重なるように遮光膜５３を配置することで、画素領域Ｅの周囲のみに遮光膜５３を配置する構成であってもよい。すなわち、遮光膜５３は、画素領域Ｅの周囲及び画素領域Ｅの輪郭に配置される構成、または画素領域Ｅの周囲に配置される構成のいずれかであればよい。
【００６２】
「素子基板及び対向基板の概要」
図７は、図４のＡ−Ａ’線で切った液晶装置の概略断面図である。図中の二点鎖線は、画素領域Ｅの輪郭を示している。図中の符号Ｌ１，Ｌ２が付された矢印は、光源（図示省略）から発せられ、対向基板２０の側に入射し、素子基板１０の側に表示光として射出される光を示している。また、光Ｌ１は非開口領域Ｄ２に向けて入射する光であり、光Ｌ１は開口領域Ｄ１に向けて入射する光を示している。本実施形態の液晶装置１００は、後述する液晶プロジェクターに好適に使用できる光変調素子（ライトバルブ）であり、Ｚ方向が当該液晶プロジェクターの光軸となる。後述する液晶プロジェクターにおける投射光学系のＦナンバーは、例えば概略１．８であり、光源から発せられ液晶装置１００に入射する光と光軸とがなす角度は、０度〜１５．５度である。
【００６３】
最初に、図７を参照して素子基板１０の概要を説明する。
図７に示すように、素子基板１０は、素子基板本体１１、並びに素子基板本体１１の液晶層５０側の面に順に積層された走査線１２、第１絶縁層１３、ＴＦＴ３０、第２絶縁層１４、データ線１６、第３絶縁層１５、画素電極１７、及び配向膜１８などを有している。
【００６４】
走査線１２は、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｃｒ（クロム）などの金属、これら金属の少なくとも一つを含む合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらを積層したものからなり、遮光性を有している。
【００６５】
第１絶縁層１３は、素子基板本体１１と走査線１２とを覆うように設けられている。第１絶縁層１３は、例えば酸化シリコンで構成され、透光性を有している。ＴＦＴ３０は、第１絶縁層１３上に設けられている。ＴＦＴ３０は、画素電極１７を駆動するスイッチング素子である。図示を省略するが、ＴＦＴ３０は、半導体層、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極等で構成されている。
【００６６】
半導体層は、例えば多結晶シリコン膜からなり、島状に形成されている。半導体層には、不純物イオンが注入されて、ソース領域、チャネル領域、及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、または、チャネル領域とドレイン領域との間には、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域が形成されていてもよい。
【００６７】
ゲート電極は、Ｚ方向から見て半導体層のチャネル領域と重なる領域に第２絶縁層１４の一部（ゲート絶縁膜）を介して配置されている。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１２にコンタクトホールを介して電気的に接続されている。
【００６８】
第２絶縁層１４は、第１絶縁層１３とＴＦＴ３０とを覆うように設けられている。第２絶縁層１４は、例えば酸化シリコンで構成され、透光性を有している。第２絶縁層１４は、ＴＦＴ３０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。第２絶縁層１４により、ＴＦＴ３０によって生じる凹凸が緩和される。
【００６９】
第２絶縁層１４上には、データ線１６が設けられている。データ線１６は、走査線１２と同様の材料で形成され、遮光性を有している。ＴＦＴ３０は、遮光性を有する走査線１２及びデータ線１６との間に挟まれるように配置されている。これにより、ＴＦＴ３０の半導体層に光が入射することによるリーク電流の増加（ＴＦＴ３０の誤動作）が抑制される。
【００７０】
図示を省略するが、第２絶縁層１４上には、データ線１６と配線層を異ならせて容量線４１が設けられている。第２絶縁層１４とデータ線１６と容量線４１とを覆うように、第３絶縁層１５が設けられている。第３絶縁層１５は、例えば酸化シリコンで構成され、透光性を有している。
【００７１】
画素電極１７は、第３絶縁層１５上に設けられている。画素電極１７は、第２絶縁層１４や第３絶縁層１５に設けられたコンタクトホール（図示省略）を介して、ＴＦＴ３０の半導体層におけるドレイン領域に電気的に接続されている。配向膜１８は、画素電極１７を覆うように設けられている。
【００７２】
次に、図７を参照して対向基板２０の概要を説明する。
対向基板２０は、対向基板本体２１、対向基板本体２１の表面２１ａに順に積層された第１の絶縁膜７２、遮光膜５３、第２の絶縁膜７３、第３の絶縁膜７４、第４の絶縁膜７５、対向電極２３、及び配向膜２４などを有している。第１の絶縁膜７２と第２の絶縁膜７３と第３の絶縁膜７４と第４の絶縁膜７５とで、封止層７６が構成される。また、以降の説明では、対向基板本体２１の表面２１ａに対向する面を裏面２１ｂと称す。
上述したように、対向基板本体２１は石英基板であり、第１の絶縁膜７２と第２の絶縁膜７３と第３の絶縁膜７４と第４の絶縁膜７５とは酸化シリコンであり、これら構成要素は同じ屈折率を有し、これら構成要素の界面では反射等による光の減衰が発生しない。従って、これら構成要素の界面は光を良好に透過する。
【００７３】
対向基板本体２１には、溝７１が設けられている。上述したように、溝７１は、画素Ｐの境界及び画素領域Ｅの輪郭に重なるように配置されている。画素Ｐの境界に配置される溝７１及び画素領域Ｅの輪郭に配置される溝７１は、Ｘ方向またはＹ方向から見ると同じ断面形状を有し、Ｚ方向から見ると格子形状を有し、それぞれ繋がっている（図５参照）。
【００７４】
溝７１は、対向基板本体２１をＺ方向にエッチングすることで、対向基板本体２１の表面２１ａに形成される。溝７１は、Ｘ方向から見て対向基板の裏面２１ｂから対向基板本体２１の表面２１ａに向かう方向（Ｚ（−）方向）に広がったＶ字形状を有している。詳しくは、溝７１は、Ｚ方向と交差する斜面７１ａ，７１ｃを有し、斜面７１ａと斜面７１ｃとはＺ方向で繋がり、Ｘ方向に沿った先端７１ｂが形成されている。対向基板本体２１の表面２１ａ側における溝７１のＹ方向寸法（開口寸法）は、概略１０００ｎｍ〜２０００ｎｍである。溝７１のＺ方向寸法（深さ）は、概略３００００ｎｍ〜３５０００ｎｍである。斜面７１ａ，７１ｃとＺ方向とがなす角度は、３度以下である。
【００７５】
第１の絶縁膜７２は対向基板本体２１の表面２１ａを覆い、第１の絶縁膜７２の一部が溝７１の斜面７１ａ，７１ｃ（側面）と間隔を有するように配置されている。第１の絶縁膜７２の膜厚は、概略２００ｎｍである。第１の絶縁膜７２は封止層７６の構成要素であり、薄い方が好ましい。具体的には、第１の絶縁膜７２の膜厚は、２００ｎｍ以下が好ましい。
【００７６】
第２の絶縁膜７３は、第１の絶縁膜７２を覆うように配置されている。第２の絶縁膜７３の膜厚は、概略６００ｎｍ〜８００ｎｍである。第２の絶縁膜７３は封止層７６の構成要素であり、薄い方が好ましい。具体的には、第２の絶縁膜７３の膜厚は、８００ｎｍ以下が好ましい。
【００７７】
第１の絶縁膜７２及び第２の絶縁膜７３には、第１の絶縁膜７２及び第２の絶縁膜７３を貫通し、溝７１と連通する孔６８が設けられている。孔６８は、画素Ｐの境界に重なり画素Ｐ毎に設けられている。また、画素領域Ｅの輪郭に重なるように設けられた溝７１は、孔６８を有していない。孔６８は小さい方が好ましく、孔６８の径は概略８００ｎｍ以下である。
【００７８】
第３の絶縁膜７４は、第２の絶縁膜７３を覆うように配置される。第１の絶縁膜７２及び第２の絶縁膜７３を貫通する孔６８は、第３の絶縁膜７４によって塞がれる（密封される）。第３の絶縁膜７４の膜厚は、概略１１００ｎｍ〜１４００ｎｍである。第３の絶縁膜７４は、封止層７６の構成要素であり、薄い方が好ましい。具体的には、第３の絶縁膜７４の膜厚は、１４００ｎｍ以下が好ましい。
【００７９】
第４の絶縁膜７５は、第３の絶縁膜７４を覆うように配置される。第４の絶縁膜７５の膜厚は、概略１００ｎｍ〜２００ｎｍである。第４の絶縁膜７５は、封止層７６の構成要素であり、薄い方が好ましい。具体的には、第４の絶縁膜７５の膜厚は、２００ｎｍ以下が好ましい。
【００８０】
溝７１と第１の絶縁膜７２で囲まれた領域には、対向基板本体２１の構成材料（石英）の屈折率よりも低屈折の材料（空気層７７）が配置されている。
溝７１の斜面７１ａ，７１ｃは、異なる屈折率の材料（対向基板本体２１、空気層７７）の界面であり、光の反射性を有する。その結果、非開口領域Ｄ２に向かう光Ｌ２は、溝７１の斜面７１ａ，７１ｃで反射され、開口領域Ｄ１を通過し、表示光としてＺ（−）方向に射出される。また、開口領域Ｄ１に向かう光Ｌ１は、開口領域Ｄ１を通過し、表示光としてＺ（−）方向に射出される。溝７１を設けることによって、開口領域Ｄ１に向かう光Ｌ１以外に非開口領域Ｄ２に向かう光Ｌ２も表示光として利用できるので、溝７１を形成していない場合と比べて光の利用効率を高めることができる。このように、対向基板２０には、溝７１と空気層７７と封止層７６（第１の絶縁膜７２、第２の絶縁膜７３、第３の絶縁膜７４、第４の絶縁膜７５）とで、光の反射部としてのプリズム７０が形成されている。
【００８１】
図１５は、公知技術（特開２０１２−２２６０２９号公報）に記載の対向基板９０の模式断面図である。上述したように、溝９２の先端９２ｂと光の射出面９７ａとの間隔が小さくなると、光の反射部で遮られずに開口領域Ｄ３を通過する光Ｌ３の輝度が大きくなる。本実施形態は、公知技術と比べて、溝の先端と光の射出面との間隔を小さくできる構成を有している。以下に、その詳細を説明する。
【００８２】
公知技術では、プリズム９５と射出面９７ａとの間に、遮光膜９６及び絶縁膜９７が配置されている。上述したように、遮光膜９６は、表示領域の見切りとして表示領域の周囲のみに設けることが可能であるので、プリズム９５と射出面９７ａとの間に設ける必要はない。絶縁膜９７は、遮光膜９６の段差の影響を軽減する役割を有するので、省略することが難しい。このため、プリズム９５と射出面９７ａとの間には、絶縁膜９７を配置することが最低限必要である。以下の説明では、プリズム９５と射出面９７ａとの間に絶縁膜９７が配置された構成を公知技術とする。
【００８３】
本実施形態における第４の絶縁膜７５の液晶層５０側の面７５ａ（図７）は、公知技術における射出面９７ａ（図１５）に対応し、以降、射出面７５ａと称す。本実施形態と公知技術との相違点の一つは、遮光膜５３，９６の形成位置にある。本実施形態では、第１の絶縁膜７２と第２の絶縁膜７３との間に遮光膜５３が形成されている。すなわち、本実施形態の遮光膜５３は、第１の絶縁膜７２と第２の絶縁膜７３と第３の絶縁膜７４と第４の絶縁膜７５とで構成される封止層７６の中に形成されている。一方、公知技術の遮光膜９６は、封止層９４の上に形成されている。この点が、本実施形態と公知技術との相違点の一つである。
【００８４】
本実施形態における遮光膜５３の段差の影響は、封止層７６を構成する第３の絶縁膜７４及び第４の絶縁膜７５によって軽減される。公知技術における遮光膜９６の段差の影響は、封止層９４とは別に形成された絶縁膜９７によって軽減される。従って、本実施形態では、封止層７６とは別に遮光膜５３の段差の影響を軽減するための絶縁膜を設ける必要がない。この点が、本実施形態と公知技術との相違点である。
【００８５】
公知技術における絶縁膜９７の膜厚は概略６００ｎｍであり、本実施形態では概略６００ｎｍの膜厚の絶縁膜９７を設ける必要がない。さらに、プロセス条件を最適化することによって、本実施形態の封止層７６の膜厚は、公知技術の封止層９４の膜厚よりも概略３００ｎｍ薄くなっている。詳しくは、本実施形態における封止層７６の膜厚は概略２６００ｎｍであり、公知技術における封止層９４の膜厚は概略２９００ｎｍである。換言すれば、本実施形態では空気層７７と射出面７５ａとの間に概略２６００ｎｍの膜厚の絶縁層（封止層７６）が配置されており、公知技術では空気層９３と射出面９７ａとの間に概略３５００ｎｍの膜厚の絶縁層（封止層９４、絶縁膜９７）が配置されている。その結果、本実施形態における溝７１の先端７１ｂと射出面７５ａとの間の寸法は、公知技術における溝９２の先端９２ｂと射出面９７ａとの間の寸法よりも、概略９００ｎｍ小さくなっている。このように、本実施形態は、公知技術と比べて、溝の先端と光の射出面との間隔が小さくなる構成を有している。
【００８６】
「対向基板の効率」
図８は、画素寸法と効率の関係を示すグラフである。同図の横軸は画素Ｐの寸法を示し、縦軸は効率を示している。効率とは、対向基板本体２１の裏面２１ｂの側に入射する光の輝度に対する、対向電極２３の液晶層５０側の面から射出される光の輝度の割合を示す指標である。画素Ｐの寸法を７μｍ、８．５μｍ、１０μｍ、及び１１μｍとした場合の効率が、光学シミュレーションで求められている。
以下、図８を参照して、対向基板２０から素子基板１０に向けて射出される光の効率（輝度）を、公知技術との比較で説明する。
【００８７】
条件１は、本実施形態に対応し、空気層７７と光の射出面との間に、概略２６００ｎｍの絶縁層（酸化シリコン）と概略１４０ｎｍの対向電極２３（ＩＴＯ）とが配置されている。条件２は、公知技術に対応し、空気層７７と光の射出面との間に、概略３５００ｎｍの絶縁層（酸化シリコン）と概略１４０ｎｍの対向電極２３（ＩＴＯ）とが配置されている。図中で、条件１は実線で示され、条件２は破線で示されている。
なお、条件１及び条件２の試作品を作製し、光学シミュレーションで求めた効率と試作品で求めた効率とが一致すること、すなわち光学シミュレーションで得られた結果の妥当性は確認されている。
【００８８】
図８に示すように、条件１（本実施形態）では、画素寸法７μｍにおける効率が７５．２％、画素寸法８．５μｍにおける効率が８３．４％、画素寸法１０μｍにおける効率が８４．８％、及び画素寸法１１μｍにおける効率が８６．８％である。条件２（公知技術）では、画素寸法７μｍにおける効率が７３．８％、画素寸法８．５μｍにおける効率が８２．５％、画素寸法１０μｍにおける効率が８４．１％、及び画素寸法１１μｍにおける効率が８６．１％である。このように、同じ画素寸法の場合、条件２の効率と比べて条件１の効率が０．７％〜１．２％大きくなっている。すなわち、条件２（公知技術）と比べて条件１（本実施形態）では、対向基板２０から素子基板１０に向けて射出される光の輝度が大きくなっている。
【００８９】
上述したように、本実施形態における溝７１の先端７１ｂと射出面７５ａとの間の寸法は、公知技術における溝９２の先端９２ｂと射出面９７ａとの間の寸法よりも、概略９００ｎｍ小さい。このため、光の反射部で遮られずに開口領域を通過する光の照射面積は、公知技術と比べて本実施形態の方が大きくなる。よって、本実施形態に対応した条件（条件１）のほうが、公知技術に対応した条件（条件２）と比べて、対向基板２０から素子基板１０に向けて射出される光の輝度が大きくなり、より明るい表示を実現することができる。
【００９０】
「対向基板の製造方法」
図９は、対向基板の製造方法を示す工程フローである。図１０乃至図１２は、図７に対応する図であり、図９に示す各工程を経た後の対向基板の状態を示す模式断面図である。なお、図面を見やすくするために、図１０乃至図１２における対向基板本体２１の表面２１ａの位置は、図７における対向基板本体２１の表面２１ａの位置と異なっている（逆になっている）。具体的には、対向基板本体２１の表面２１ａは、図７では対向基板本体２１の下側に配置されているが、図１０乃至図１２では対向基板本体２１の上側に配置されている。図１０乃至図１２における一点鎖線は、画素領域Ｅの輪郭を示し、一点鎖線に対して左側が画素領域Ｅとなる。
以下、図９乃至図１２を参照して、対向基板２０の製造方法を説明する。なお、図９に示す工程以外は公知技術を使用しており、説明を省略する。
【００９１】
図９のステップＳ１では、対向基板本体２１の表面２１ａに、例えばアルミニウムからなるハードマスクを形成し、当該ハードマスクをエッチングマスクとして、ドライエッチングなどの公知技術で対向基板本体２１をＺ方向にエッチングし、溝７１を形成する。ハードマスクは、溝７１を形成した後にエッチング除去される。
【００９２】
図１０（ａ）は、ステップＳ１を経た後の状態を示している。同図に示すように、対向基板本体２１の表面２１ａに溝７１が形成される。溝７１は、Ｚ方向と交差する斜面７１ａ，７１ｃを有し、斜面７１ａと斜面７１ｃとはＺ方向で繋がり、Ｘ方向に沿った先端７１ｂが形成される。対向基板本体２１の表面２１ａ側における溝７１のＹ方向寸法（開口寸法）は、概略１０００ｎｍ〜２０００ｎｍである。溝７１のＺ方向寸法（深さ）は、概略３００００ｎｍ〜３５０００ｎｍである。
【００９３】
図１０のステップＳ２では、例えばＣＶＤ法などの公知技術を用いて、対向基板本体２１の表面２１ａにシリコンを堆積した後、例えば化学的機械的研磨（Chemical  Mechanical  Polishing、以下ＣＭＰと称す）によって減膜処理を施し、溝７１の斜面７１ａ，７１ｃより上の部分のシリコンを除去し、犠牲膜７９を形成する。なお、犠牲膜７９の構成材料として樹脂材料を用い、スピンコート法などにより樹脂材料を塗布して犠牲膜７９を形成してもよい。
【００９４】
図１０（ｂ）は、ステップＳ２を経た後の状態を示している。同図に示すように、溝７１の内部に犠牲膜７９が充填される。犠牲膜７９によって、対向基板本体２１の表面２１ａに形成された溝７１による凹凸（段差）が軽減されると共に、溝７１の側面（斜面７１ａ，７１ｃ）が保護される。
【００９５】
図９のステップＳ３では、例えばプラズマＣＶＤ法などの公知技術を用いて、酸化シリコンを堆積し、第１の絶縁膜７２を形成する。第１の絶縁膜７２の膜厚は、概略２００ｎｍである。
【００９６】
図１０（ｃ）は、ステップＳ３を経た後の状態を示している。対向基板本体２１の表面２１ａは、第１の絶縁膜７２で覆われる。犠牲膜７９によって溝７１が形成された部分の段差が軽減されているので、第１の絶縁膜７２の膜厚を小さくしてもステップカバレッジ不良などの欠陥が抑制される。つまり、犠牲膜７９によって第１の絶縁膜７２の膜厚を小さくすることができる。
【００９７】
図９のステップＳ４では、スパッタ法やＣＶＤ法などの公知技術を使用して、例えばチタンナイトライドを全面堆積した後、例えば塩素や酸素などの混合ガスを用いたドライエッチングで所定の形状（額縁形状）に加工し、遮光膜５３を形成する。遮光膜５３の膜厚は、概略１００ｎｍ〜２００ｎｍである。遮光膜５３を構成する材料は、遮光性を有する材料であればよく、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｃｒ（クロム）などの金属材料の、これ金属の少なくとも一つを含む合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらを積層したものなどを使用することができる。
【００９８】
図１０（ｄ）は、ステップＳ４を経た後の状態を示している。遮光膜５３は、画素領域Ｅの周囲、及び画素領域Ｅの輪郭に重なって配置される。その結果、画素領域Ｅの輪郭に形成された溝７１（犠牲膜７９）は、第１の絶縁膜７２及び遮光膜５３で覆われている。
なお、遮光膜５３を画素領域Ｅの周囲に配置し、画素領域Ｅの輪郭に形成された溝７１（犠牲膜７９）は、遮光膜５３で覆われない構成であってもよい。
【００９９】
図１０のステップＳ５では、例えばプラズマＣＶＤ法などの公知技術を用いて、酸化シリコンを堆積し、第２の絶縁膜７３を形成する。第２の絶縁膜７３の膜厚は、概略６００ｎｍ〜８００ｎｍである。
【０１００】
図１１（ａ）は、ステップＳ５を経た後の状態を示している。第１の絶縁膜７２及び遮光膜５３は、第２の絶縁膜７３で覆われる。第２の絶縁膜７３は、後述する犠牲膜７９をエッチング除去する工程（ステップＳ７）で遮光膜５３が侵されないように、遮光膜５３を保護する役割を有している。
【０１０１】
図９のステップＳ６では、公知技術、例えばフルオロカーボン（八フッ化シクロブタン（Ｃ4Ｆ8）など）や酸素などの混合ガスを用いたドライエッチングによって、第１の絶縁膜７２及び第２の絶縁膜７３を貫通する孔６８を形成する。孔６８の形状は円形であり、孔６８の寸法（径）は概略８００ｎｍ以下である。また、孔６８の寸法（径）は小さい方が好ましい。
【０１０２】
図１１（ｂ）は、ステップＳ６を経た後の状態を示している。同図に示すように、孔６８によって犠牲膜７９の一部が露出される。孔６８は、後述する犠牲膜７９をエッチング除去する工程（ステップＳ７）において、犠牲膜７９をエッチングする活性種（例えば、三フッ化塩素）が供給され、犠牲膜７９と活性種との反応生成物が排気（排出）される給排気孔となる。なお、画素領域Ｅの輪郭に配置された溝７１には、孔６８が設けられていない。
【０１０３】
図９のステップＳ７では、公知技術、例えば三フッ化塩素などの反応ガスを用いたドライエッチングによって、溝７１に充填された犠牲膜７９をエッチング除去する。上述したように、孔６８を介して、犠牲膜７９をエッチングする活性種が供給され、エッチング生成物が排出される。
【０１０４】
図１１（ｃ）は、ステップＳ７を経た後の状態を示している。同図に示すように、溝７１に充填された犠牲膜７９はエッチング除去され、溝７１の内部に空洞が形成される。上述したように、溝７１はＺ方向から見ると格子形状を有し、同図における溝７１はそれぞれ繋がっている。画素領域Ｅの輪郭に配置された溝７１には孔６８が形成されていないが、当該溝７１に隣り合う溝７１に設けられた孔６８を介して、画素領域Ｅの輪郭に配置された溝７１に充填された犠牲膜７９もエッチング除去される。
【０１０５】
図９のステップＳ８では、例えばプラズマＣＶＤ法などの公知技術を用いて、酸化シリコンを堆積する。酸化シリコンの膜厚は概略２５００ｎｍである。その後に、例えばＣＭＰなどによって平坦化処理（減膜処理）を施し、酸化シリコンを概略１１００ｎｍ〜１４００ｎｍまで減膜し、第３の絶縁膜７４を形成する。ＣＭＰは、研磨液に含まれる化学成分の化学的作用と、研磨剤と対向基板２０との相対移動による機械的作用との兼ね合いによって、高速で平坦な研磨面を得ることができる。より具体的には、ＣＭＰでは、不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等からなる研磨布（パッド）を貼り付けた定盤と、対向基板２０を保持するホルダーとを相対回転させながら、研磨を行なう。その結果、第３の絶縁膜７４は、平坦な面を有するようになる。第３の絶縁膜７４の膜厚は、概略１１００ｎｍ〜１４００ｎｍである。
【０１０６】
図１１（ｄ）は、ステップＳ８を経た後の状態を示している。同図に示すように、孔６８の開口部分は、第３の絶縁膜７４によって塞がれる。このとき溝７１内は、酸化シリコンを堆積する際の雰囲気の状態で密封される。具体的には、酸化シリコンを堆積する際に使用したガスが溝７１の内部に密封され、空気層７７が形成される。すなわち、溝７１の内部、すなわち溝７１の斜面７１ａ，７１ｃと第１の絶縁膜７２とで囲まれた領域に、対向基板本体２１（石英９）よりも低屈折率の材料（空気層７７）が密封される。
上述したように、第３の絶縁膜７４は封止層７６の構成要素であり、薄い方が好ましい。孔６８の径を小さくすると、第３の絶縁膜７４の絶縁膜を薄くできるので、孔６８の径は小さい方が好ましい。
【０１０７】
図９のステップＳ９では、例えばプラズマＣＶＤ法などの公知技術を用いて、酸化シリコンを堆積し、第４の絶縁膜７５を形成する。第４の絶縁膜７５の膜厚は、概略１００ｎｍである。
【０１０８】
図１２は、ステップＳ９を経た後の状態を示している。ＣＭＰ処理は、研磨剤で機械的に減膜処理を行うので、研磨面には微小なスクラッチ傷が発生する。第４の絶縁膜７５は、このようなスクラッチ傷の影響を軽減する役割を有している。すなわち、微小なスクラッチ傷（表面凹凸）を有する研磨面を第４の絶縁膜７５で覆うことによって、スクラッチ傷の影響が軽減され、平滑な面が形成される。
【０１０９】
（実施形態２）
図１３は、実施形態２に係る液晶装置の概略断面図であり、図７に対応している。
以下、図１３を参照して、本実施形態に係る液晶装置２００を、実施形態１との相違点を中心に説明する。また、実施形態１と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明を省略する。
【０１１０】
本実施形態に係る液晶装置２００では、第３の絶縁膜７４を形成する工程（ステップＳ８、図９参照）においてＣＭＰによる研磨面にエッチング処理が施され、第４の絶縁膜７５を形成する工程（ステップＳ９、図９参照）が省略されている点が実施形態１と異なり、他の構成は実施形態１と同じである。
【０１１１】
図１３に示すように、対向基板２０は、対向基板本体２１、対向基板本体２１の表面２１ａに順に積層された第１の絶縁膜７２、遮光膜５３、第２の絶縁膜７３、第３の絶縁膜７４、対向電極２３、及び配向膜２４などを有している。
【０１１２】
第３の絶縁膜７４を形成する工程（ステップＳ８）は、例えばプラズマＣＶＤ法などの公知技術を用いて概略２５００ｎｍの酸化シリコンを形成する工程、例えばＣＭＰなどによって平坦化処理（減膜処理）を施す工程、及び研磨面にエッチング処理を施す工程で構成される。上述したように、ステップＳ８に研磨面にエッチング処理を施す工程が追加されている点が、実施形態１との相違点となる。
【０１１３】
ＣＭＰによる平坦化処理では、研磨面には微小なスクラッチ傷が発生する。例えばフルオロカーボンなどの反応ガスを用いたドライエッチングやフッ酸などを用いたウエットエッチングなどによって、研磨面にエッチング処理を施すと、スクラッチ傷などの影響が軽減され、平滑な面を形成することができる。すなわち、研磨面を第４の絶縁膜７５で覆わなくても、研磨面にエッチング処理を施すことによってスクラッチ傷の影響を軽減することができる。
【０１１４】
本実施形態の液晶装置２００では、第４の絶縁膜７５が無いので、実施形態１の液晶装置１００と比べて封止層７６の膜厚を小さくすることができる。このため、実施形態２の液晶装置２００は、実施形態１の液晶装置１００と比べて、溝７１の先端７１ｂと射出面７５ａとの間の寸法が小さく、対向基板２０から素子基板１０に向けて射出される光の輝度が大きくなる。
【０１１５】
（実施形態３）
「電子機器」
図１４は電子機器としての投射型表示装置（液晶プロジェクター）の構成を示す概略図である。図１４に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置された偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投射レンズ１２０７とを備えている。
【０１１６】
偏光照明装置１１００は、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１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。
【０１１７】
ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００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１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。
【０１１８】
ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。
ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。
ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。
【０１１９】
液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６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１２１０，１２２０，１２３０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１２０６に向けて射出される。このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に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１２０７によってスクリーン１３００上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【０１２０】
液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０には、上述した実施形態１の液晶装置１００や実施形態２の液晶装置２００が適用されている。液晶装置１００や液晶装置２００に設けられたプリズム７０によって光の利用効率を高めることができ、より明るい表示を提供することができる。
【０１２１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及び該電気光学装置が適用された電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれる。
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
【０１２２】
（変形例１）液晶装置１００，２００に適用させることに限定されず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子を有する発光装置にも適用することができる。すなわち、プリズム７０を当該発光装置に適用させることによって、光の利用効率を高める、より明るい表示を提供することができる。
【０１２３】
（変形例２）上記液晶装置１００，２００が適用される電子機器は、実施形態３の投射型表示装置１０００に限定されない。投射型表示装置１０００の他に、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、ＰＯＳなどの情報端末機器、及び電子手帳などの電子機器に、液晶装置１００，２００を適用させることができる。
【符号の説明】
【０１２４】
１０…素子基板、１１…素子基板本体、１２…走査線、１３…第１絶縁層、１４…第２絶縁層、１５…第３絶縁層、１６…データ線、１７…画素電極、１８…配向膜、２０…対向基板、２１…対向基板本体、２１ａ…表面、２３…対向電極、２４…配向膜、３０…ＴＦＴ、４０…蓄積容量、４１…容量線、５０…液晶層、５２…シール材、５３…遮光膜、６８…孔、７１…溝、７１ａ…斜面、７１ｂ…先端、７１ｃ…斜面、７２…第１の絶縁膜、７３…第２の絶縁膜、７４…第３の絶縁膜、７５…第４の絶縁膜、７６…封止層、７７…空気層、７９…犠牲膜、９０…対向基板、９１…対向基板本体、９２…溝、９３…低屈折率層、９４…封止層、９５…プリズム、９６…遮光層、９７…絶縁膜、１，１００，２００…液晶装置、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部接続用端子、１０４…走査線駆動回路、１０５…配線、１０６…上下導通部。
【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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