(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置において、複数段のレンズ層を備える対向基板内に位相差補償部材を設ける技術を提供する。【解決手段】液晶表示装置１００は、素子基板２００と、対向基板３００と、素子基板２００と対向基板３００とに挟持される液晶層４００と、を備え、対向基板３００は、共通電極３８０と、対向基板３００に入射した光を集光する第１のレンズ層３２１と、光を集光する第２のレンズ層３２２と、共通電極３８０に対して垂直な厚さ方向において第１のレンズ層３２１と第２のレンズ層３２２との間に配置され、液晶層４００によって生じる光の位相差を補償する第１の位相差補償層３６１と、を備える。【選択図】図３
2019003159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板と、
対向基板と、
前記素子基板と前記対向基板とに挟持される液晶層と、
を備え、
前記対向基板は、
共通電極と、
前記対向基板に入射した光を集光する第１のレンズ層と、
前記光を集光する第２のレンズ層と、
前記共通電極に対して垂直な厚さ方向において前記第１のレンズ層と前記第２のレンズ
層との間に配置され、前記液晶層によって生じる前記光の位相差を補償する第１の位相差
補償層と、
を備える、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記対向基板は、前記厚さ方向において前記第１の位相差補償層と前記第１のレンズ層
との間に配置された第１の透光層を備える、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記対向基板は、前記厚さ方向において前記第１の位相差補償層と前記第２のレンズ層
との間に設けられた第２の透光層を備える、
請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の位相差補償層は、前記第１のレンズ層と接する、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の位相差補償層は、前記第２のレンズ層と接する、
請求項１または４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記対向基板は、前記第１のレンズ層および前記第２のレンズ層のうち前記液晶層側に
配置されたレンズ層と前記液晶層との間に配置され、前記光の位相差を補償する第２の位
相差補償層を備える、
請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第２の位相差補償層の厚さは、前記第１の位相差補償層の厚さ以上である、
請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第２の位相差補償層の厚さは、前記第１の位相差補償層の厚さ以下である、
請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置、
を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターのライトバルブ等として用いられる液晶表示装置では、表示領域に、複
数の画素が行列状に配置されている。各画素において、配線等で形成された遮光層に囲ま
れた開口領域が、光を透過させる。光を開口領域に集光して効率的に透過させるため、対
向基板にレンズ層（マイクロレンズ）が設けることができる。
【０００３】
液晶表示装置の高精細化に伴い画素ピッチが小さくなることで、画素の開口領域は小さ
くなる。特許文献１に記載されているように、対向基板に複数段のレンズ層を設けること
で、開口領域への集光性能を向上させることができる。
【０００４】
液晶表示装置においては、液晶層が光学異方性を有するため、液晶層を透過する光に位
相差が生じ得る。Ｃプレート等の位相差補償部材により、このような位相差を補償するこ
とができる。特許文献２に記載された技術では、マイクロレンズアレイ基板と液晶層との
間であって、対向基板の光源側の面上に、位相差補償層が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２４２０７号公報
【特許文献２】特表２００８−５１５１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、高精細化に伴い画素ピッチが小さくなることに対応して、対向基板の厚さ方
向の寸法も小さくなる。詳細は後述するように、本願発明者の検討によれば、対向基板の
厚さ方向の寸法が小さくなることで、対向基板内に位相差補償部材を配置することが難し
くなることがわかった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置において、複数段
のレンズ層を備える対向基板内に位相差補償部材を設ける技術を提供することを、解決課
題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、本発明に係る液晶表示装置の一態様は、素子基板と、対向
基板と、前記素子基板と前記対向基板とに挟持される液晶層と、を備え、前記対向基板は
、共通電極と、前記対向基板に入射した光を集光する第１のレンズ層と、前記光を集光す
る第２のレンズ層と、前記共通電極に対して垂直な厚さ方向において前記第１のレンズ層
と前記第２のレンズ層との間に配置され、前記液晶層によって生じる前記光の位相差を補
償する第１の位相差補償層と、を備える。
【０００９】
前記態様によれば、位相差補償部材として少なくとも第１のレンズ層と第２のレンズ層
との間に第１の位相差補償層を配置することで、第１のレンズ層および第２のレンズ層の
うち液晶層側に配置されたレンズ層と液晶層との間に位相差補償部材を配置する空間が得
にくい場合であっても、対向基板内に位相差補償部材を設けることができ、液晶層によっ
て生じる光の位相差を補償することができる。
【００１０】
上述した液晶表示装置の一態様において、前記対向基板は、前記厚さ方向において前記
第１の位相差補償層と前記第１のレンズ層との間に配置された第１の透光層を備える。こ
の態様によれば、第１の透光層の厚さを調整することで、第１のレンズ層と第２レンズ層
との間で光が透過する層の厚さを調整することが容易になる。
【００１１】
上述した液晶表示装置の一態様において、前記対向基板は、前記厚さ方向において前記
第１の位相差補償層と前記第２のレンズ層との間に設けられた第２の透光層を備える。こ
の態様によれば、第２の透光層の厚さを調整することで、第１のレンズ層と第２レンズ層
との間で光が透過する層の厚さを調整することが容易になる。
【００１２】
上述した液晶表示装置の一態様において、前記第１の位相差補償層は、前記第１のレン
ズ層と接する。この態様によれば、第１の位相差補償層と第１のレンズ層との間に他の層
が介在する場合と比べて、当該他の層と第１の位相差補償層との界面における反射、およ
び、当該他の層と第１のレンズ層との界面における反射を抑制することができる。
【００１３】
上述した液晶表示装置の一態様において、前記第１の位相差補償層は、前記第２のレン
ズ層と接する。この態様によれば、第１の位相差補償層と第２のレンズ層との間に他の層
が介在する場合と比べて、当該他の層と第１の位相差補償層との界面における反射、およ
び、当該他の層と第２のレンズ層との界面における反射を抑制することができる。
【００１４】
上述した液晶表示装置の一態様において、前記対向基板は、前記第１のレンズ層および
前記第２のレンズ層のうち前記液晶層側に配置されたレンズ層と前記液晶層との間に配置
され、前記光の位相差を補償する第２の位相差補償層を備える。この態様によれば、第２
の位相差補償層が、液晶層と第２の位相差補償層との間に第１のレンズ層および第２のレ
ンズ層を介在させないように配置されることで、位相差を補償しやすい。
【００１５】
上述した液晶表示装置の一態様において、前記第２の位相差補償層の厚さは、前記第１
の位相差補償層の厚さ以上である。この態様によれば、第２の位相差補償層が第１の位相
差補償層よりも薄い場合と比べて、位相差を補償しやすい。
【００１６】
上述した液晶表示装置の一態様において、前記第２の位相差補償層の厚さは、前記第１
の位相差補償層の厚さ以下である。この態様によれば、第１のレンズ層および第２のレン
ズ層のうち液晶層側に配置されたレンズ層と液晶層との間に位相差補償部材を配置する空
間がある程度得にくい場合であっても、対向基板内に位相差補償部材を設けやすい。
【００１７】
以上の課題を解決するため、本発明に係る電子機器の一態様は、上述した液晶表示装置
を備える。
【００１８】
前記態様によれば、電子機器の備える液晶表示装置において、対向基板内に位相差補償
部材を設けることができ、液晶層によって生じる光の位相差を補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態による液晶表示装置の構成を示す概略平面図である。
【図２】実施形態による液晶表示装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
【図３】実施形態による液晶表示装置の構成を示す概略断面図である。
【図４】第１実施形態における対向基板の１画素分の構成を示す概略断面図である。
【図５】第１実施形態の第１変形例における対向基板の１画素分の構成を示す概略断面図である。
【図６】第１実施形態の第２変形例における対向基板の１画素分の構成を示す概略断面図である。
【図７】第１実施形態の第３変形例における対向基板の１画素分の構成を示す概略断面図である。
【図８】第２実施形態における対向基板の１画素分の構成を示す概略断面図である。
【図９】第２実施形態の第１変形例における対向基板の１画素分の構成を示す概略断面図である。
【図１０】第２実施形態の第２変形例における対向基板の１画素分の構成を示す概略断面図である。
【図１１】応用例によるプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図１２】参考形態における対向基板の１画素分の構成を示す概略断面図である。
【図１３】比較形態における対向基板の１画素分の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の好適な実施の形態を、添付図面等を参照しながら詳細に説明する。た
だし、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。ま
た、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、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るものではない。
【００２１】
＜第１実施形態＞
本発明の一実施形態として、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表示装置１００を
例示する。
【００２２】
図１は、液晶表示装置１００の全体的な構成を例示する概略平面図である。液晶表示装
置１００は、素子基板２００と、素子基板２００に対向配置された対向基板３００と、素
子基板２００と対向基板３００との間に配置された液晶層４００とを備える。
【００２３】
素子基板２００と対向基板３００とは、額縁状に配置されたシール材４１０を介して接
合されている。液晶層４００は、素子基板２００と対向基板３００とシール材４１０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形成されてい
る。
【００２４】
シール材４１０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４１０には、素子基板２００と対向基板３００との間隔を一定に保持
するためのスペーサーが混入されている。シール材４１０の形成領域の内側には、遮光性
材料からなる周辺見切り３４０が形成されている。周辺見切り３４０の内側は、複数の画
素が配列された表示領域１０１となっている。
【００２５】
シール材４１０の外側の領域には、データ線駆動回路１１０および外部回路実装端子１
２０が素子基板２００の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接する二辺に沿って
走査線駆動回路１３０が設けられている。素子基板２００の残る一辺には、両側の走査線
駆動回路１３０の間を接続するための複数の配線１４０が設けられている。対向基板３０
０の角部には、素子基板２００と対向基板３００との間で電気的導通をとるための基板間
導通材１５０が設けられている。
【００２６】
液晶表示装置１００は、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モードやＶＡ（Vertical Al
ignment）モードで動作する。液晶表示装置１００は、例えば、対向基板３００側から入
射した光を変調して素子基板２００側に射出する透過型の表示装置として用いられる。
【００２７】
図２は、液晶表示装置１００の電気的な構成を例示する等価回路図である。表示領域１
０１に、複数の画素１０２が行列状に配置されている。各画素１０２に、画素電極２８０
とＴＦＴ２５０とが設けられている。ＴＦＴ２５０のソース電極は、データ線駆動回路１
１０から延在するデータ線２５２と電気的に接続されている。データ線２５２には、デー
タ線駆動回路１１０から画像信号（データ信号）Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが線順次で供給さ
れる。ＴＦＴ２５０のゲート電極は、走査線駆動回路１３０から延在する走査線２５１と
電気的に接続されている。走査線２５１には、走査線駆動回路１３０から走査信号Ｇ１、
Ｇ２、…、Ｇｎが線順次で供給される。ＴＦＴ２５０のドレイン電極は、画素電極２８０
と電気的に接続されている。
【００２８】
画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、ＴＦＴ２５０を一定期間だけオン状態とすることに
より、データ線２５２を介して画素電極２８０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２８０を介して液晶層４００に書き込まれた所定レベルの画像信号は
、対向基板３００に設けられた共通電極３８０（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。
【００２９】
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、画素
電極２８０と容量線２５３との間に蓄積容量２８５が形成され、液晶容量と並列に配置さ
れている。このようにして、各画素１０２の液晶に電圧信号が印加され、印加された電圧
レベルに応じて液晶の配向状態が変化することで、液晶層４００に入射した光が変調され
て、階調表示が可能となる。
【００３０】
図３は、液晶表示装置１００の構成を例示する概略断面図である。対向基板３００の共
通電極３８０に対して垂直な方向（共通電極３８０の液晶層４００側に向いた面に対して
垂直な方向）を、厚さ方向と称する。厚さ方向から液晶表示装置１００を見ることを、平
面視と称する。
【００３１】
液晶表示装置１００の構造に係る説明では、厚さ方向について、素子基板２００に関し
、液晶層４００側を上側と称し、対向基板３００に関し、液晶層４００と反対側を上側と
称する。ただし、後述する液晶表示装置１００の製造工程に係る説明では、対向基板３０
０に関し、液晶層４００側を上側と称する。対向基板３００の製造工程においては、基材
３１０に順次、レンズ層３２１から配向膜３９０までの部材が積層されるからである。
【００３２】
素子基板２００は、基材２１０、絶縁層２３１、絶縁層２３２、絶縁層２３３、遮光層
２４１、遮光層２４２、ＴＦＴ２５０、画素電極２８０、および、配向膜２９０を備える
。基材２１０は、可視光を透過する透光性の材料、例えば石英等で形成される。基材２１
０上に、遮光層２４１が設けられている。遮光層２４１は、可視光を遮光する遮光性の材
料、例えば、ポリシリコン、金属、金属シリサイド、金属化合物等で形成される。なお、
遮光層２４２も、遮光層２４１と同様な材料で形成することができる。
【００３３】
遮光層２４１を覆って基材２１０上に、絶縁層２３１が設けられている。絶縁層２３１
は、絶縁性であり透光性の材料、例えば酸化シリコン等で形成される。なお、絶縁層２３
２および絶縁層２３３も、絶縁層２３１と同様な材料で形成することができる。
【００３４】
絶縁層２３１上に、ＴＦＴ２５０が設けられている。ＴＦＴ２５０は、半導体層を有し
、当該半導体層にトランジスターのソース領域、チャネル領域およびドレイン領域を備え
る。ＴＦＴ２５０を覆って絶縁層２３１上に、絶縁層２３２が設けられている。絶縁層２
３２上に、遮光層２４２が設けられている。遮光層２４２を覆って絶縁層２３２上に、絶
縁層２３３が設けられている。
【００３５】
絶縁層２３３上に、画素電極２８０が設けられている。画素電極２８０は、導電性であ
り透光性の材料、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）
等で形成される。画素電極２８０を覆って絶縁層２３３上に、配向膜２９０が設けられて
いる。配向膜２９０は、例えば、ポリイミド、酸化シリコン等で形成される。
【００３６】
平面視において、遮光層２４１と遮光層２４２とは、互いに重なり、各画素電極２８０
を取り囲むように、各画素電極２８０の縁に沿って設けられている。遮光層２４１および
遮光層２４２のそれぞれとしては、例えば、走査線２５１またはデータ線２５２を用いる
ことができる。遮光層２４１および遮光層２４２に取り囲まれた領域が、各画素１０２に
おいて光が透過する開口領域（透光領域）１０３となる。
【００３７】
平面視において、遮光層２４１および遮光層２４２が設けられた領域は、光が透過しな
い非開口領域（遮光領域）１０４となる。ＴＦＴ２５０は、厚さ方向において遮光層２４
１と遮光層２４２とに挟まれるように、非開口領域１０４に設けられている。
【００３８】
対向基板３００は、配向膜３９０、共通電極３８０、位相差補償層３６２、絶縁層３３
３、レンズ層（マイクロレンズ）３２２、遮光層３４２、絶縁層３３２、位相差補償層３
６１、絶縁層３３１、遮光層３４１、レンズ層（マイクロレンズ）３２１、および、基材
３１０を備える。以下、液晶層４００によって生じる光の位相差を補償する位相差補償を
、単に、補償と称することがある。
【００３９】
配向膜３９０は、例えば、ポリイミド、酸化シリコン等で形成される。配向膜３９０上
に、共通電極３８０が設けられている。共通電極３８０は、導電性であり透光性の材料、
例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ等で形成される。共通電極３８０上に、補償層３６２（第２の位
相差補償層）が設けられている。補償層３６２について、詳細は後述する。
【００４０】
補償層３６２上に、絶縁層３３３（透光層）が設けられている。絶縁層３３３は、絶縁
性であり透光性の材料、例えば、屈折率１．５の酸化シリコン等で形成される。絶縁層３
３３の上面は、凹部３３３ａを有する。凹部３３３ａは、素子基板３００の画素電極２８
０ごとに、つまり画素１０２ごとに設けられている。
【００４１】
凹部３３３ａを埋めて絶縁層３３３上に、レンズ層３２２（第１のレンズ層）が設けら
れている。レンズ層３２２は、可視光に対する屈折率が、絶縁層３３３を形成する材料の
屈折率よりも高い透光性の材料、例えば、屈折率１．６の酸窒化シリコン等で形成される
。
【００４２】
絶縁層３３３の凹部３３３ａは、曲面３３３ｂを有し、曲面３３３ｂは、下側に（液晶
層４００側に向けて）凸の曲面である。曲面３３３ｂの形状は、球面状であっても非球面
状であってもよい。レンズ層３２２は、曲面３３３ｂの形状を有する界面（曲面の界面）
であるレンズ面３２２ａで、絶縁層３３３と接する。つまり、レンズ層３２２は、レンズ
面３２２ａを形成するように下側（液晶層４００側）に突出したレンズ部３２２ｂを備え
る。レンズ面３２２ａは、光を集光するレンズ作用を有する。レンズ層３２２の上面は、
平坦である。
【００４３】
レンズ層３２２上に、絶縁層３３２（第１の透光層）が設けられている。絶縁層３３２
は、絶縁性であり透光性の材料、例えば、屈折率１．５の酸化シリコン等で形成される。
レンズ層３２２と絶縁層３３２との間に、遮光層３４２が設けられている。遮光層３４２
は、可視光を遮光する遮光性の材料、例えば、ポリシリコン、金属、金属シリサイド、金
属化合物等で形成される。なお、遮光層３４１も、遮光層３４２と同様な材料で形成する
ことができる。
【００４４】
絶縁層３３２上に、補償層３６１（第１の位相差補償層）が設けられている。補償層３
６１について、詳細は後述する。補償層３６１上に、絶縁層３３１（第２の透光層）が設
けられている。絶縁層３３１は、絶縁性であり透光性の材料、例えば、屈折率１．５の酸
化シリコン等で形成される。
【００４５】
絶縁層３３１上に、レンズ層３２１（第２のレンズ層）が設けられている。レンズ層３
２１は、可視光に対する屈折率が、基材３１０を形成する材料の屈折率よりも高い透光性
の材料、例えば、屈折率１．６の酸窒化シリコン等で形成される。絶縁層３３１とレンズ
層３２１との間に、遮光層３４１が設けられている。遮光層３４２および遮光層３４１は
、平面視で重なって設けられており、周辺見切り３４０を構成する。
【００４６】
レンズ層３２１上に、基材３１０が設けられている。基材３１０は、透光性の材料、例
えば、屈折率１．５の石英等で形成される。基材３１０の下面は、凹部３１０ａを有する
。凹部３１０ａは、素子基板３００の画素電極２８０ごとに、つまり画素１０２ごとに設
けられている。レンズ層３２１は、凹部３１０ａを埋めて基材３１０の下側に設けられて
いる。
【００４７】
基材３１０の凹部３１０ａは、曲面３１０ｂを有し、曲面３１０ｂは、上側に（液晶層
４００と反対側に向けて）凸の曲面である。曲面３１０ｂの形状は、球面状であっても非
球面状であってもよい。レンズ層３２１は、曲面３１０ｂの形状を有する界面（曲面の界
面）であるレンズ面３２１ａで、基材３１０と接する。つまり、レンズ層３２１は、レン
ズ面３２１ａを形成するように上側（液晶層４００と反対側）に突出したレンズ部３２１
ｂを備える。レンズ面３２１ａは、光を集光するレンズ作用を有する。レンズ層３２１の
下面は、平坦である。
【００４８】
光を対向基板３００側から液晶表示装置１００に入射させる場合について考える。対向
基板３００に入射した光は、レンズ面３２１ａおよびレンズ面３２２ａで、つまり、レン
ズ層３２１およびレンズ層３２２で集光されて、液晶層４００を透過し、素子基板２００
に入射する。レンズ層３２１およびレンズ層３２２で集光することにより、開口領域１０
３に、効率的に光を入射させることができる。
【００４９】
レンズ層３２１およびレンズ層３２２が設けられていることで、つまり、２段のレンズ
層が設けられていることで、レンズ層３２１のみ、または、レンズ層３２２のみの１段の
レンズ層が設けられている場合と比べて、屈折力が向上するため、開口領域１０３に、よ
り効率的に光を入射させることができる。
【００５０】
厚さ方向においてレンズ層３２１とレンズ層３２２との間に設けられた、絶縁層３３１
、補償層３６１および絶縁層３３２の積層は、レンズ層３２１とレンズ層３２２との間で
光が透過する層である光路長調整層３７１を構成する。また、厚さ方向においてレンズ層
３２２と共通電極３８０との間に設けられた、絶縁層３３３および補償層３６２の積層は
、レンズ層３２２と共通電極３８０との間で光が透過する層である光路長調整層３７２を
構成する。光路長調整層３７１の厚さ、および、光路長調整層３７２の厚さをそれぞれ調
整することで、液晶表示装置１００を透過する光の透過率を高めることができる。
【００５１】
液晶層４００は、光学異方性を有するため、液晶層４００を透過する光には位相差が生
じ得る。補償層３６１および補償層３６２のそれぞれは、液晶層４００によって生じる光
の位相差を補償する部材であり、例えばＣプレートである。対向基板３００内に、補償層
３６１および補償層３６２で構成される補償部材３６０が設けられていることで、液晶層
４００によって生じる光の位相差を補償することができる。
【００５２】
液晶表示装置１００の製造工程について説明する。対向基板３００は、例えば特許文献
１に記載の技術を応用して製造することができ、具体的には例えば以下のように製造され
る。
【００５３】
基材３１０となる、石英製の平板状部材を準備する。凹部３１０ａの中央部分、つまり
凹部３１０ａの一番深い部分に開口を有するマスクを、当該平板状部材上に形成する。そ
して、例えば、ふっ酸を含むエッチング液を用いた等方性エッチングにより当該平板状部
材の上面をエッチングすることで、凹部３１０ａを形成する。その後、当該マスクを除去
する。
【００５４】
凹部３１０ａを埋め込むよう基材３１０上に、例えば、プラズマ化学気相堆積（ＣＶＤ
）で酸窒化シリコンを堆積し、上面を化学機械研磨（ＣＭＰ）で平坦化することで、レン
ズ層３２１を形成する。レンズ層３２１上に、例えば、スパッタリングまたは蒸着により
金属または金属化合物を堆積し、パターニングすることで、遮光層３４１を形成する。
【００５５】
遮光層３４１を覆ってレンズ層３２１上に、例えば、プラズマＣＶＤで酸化シリコンを
厚さ５μｍ程度堆積することで、絶縁層３３１を形成する。次に、絶縁層３３１上に、補
償層３６１を形成する。
【００５６】
補償層３６１は、例えば、Ｃプレートであり、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層
することで形成される。高屈折率層は、例えば、屈折率が２．３の酸化ニオブで形成され
１層の厚さは２０ｎｍである。低屈折率層は、例えば、屈折率が１．５の酸化シリコンで
形成され１層の厚さは２０ｎｍである。例えば、スパッタリングまたは蒸着により高屈折
率層と低屈折率層とを交互に１２層または１３層程度ずつ積層することで、全体として厚
さ０．５μｍ程度の補償層３６１を形成する。
【００５７】
補償層３６１上に、例えば、プラズマＣＶＤで酸化シリコンを厚さ４．５μｍ程度堆積
することで、絶縁層３３２を形成する。絶縁層３３１、補償層３６１および絶縁層３３２
の積層として構成される光路長調整層３７１の厚さは、例えば１０μｍ程度である。
【００５８】
補償層３６１の、絶縁層３３１と接する層は、必要に応じ、高屈折率層としてもよいし
、低屈折率層としてもよい。また、補償層３６１の、絶縁層３３２と接する層は、必要に
応じ、高屈折率層としてもよいし、低屈折率層としてもよい。
【００５９】
絶縁層３３２上に、例えば、スパッタリングまたは蒸着により金属または金属化合物を
堆積し、パターニングすることで、遮光層３４２を形成する。遮光層３４２を覆って絶縁
層３３２上に、例えば、プラズマＣＶＤで酸窒化シリコンを堆積する。この酸窒化シリコ
ン膜上に、感光性樹脂を用いて、レンズ部３２２ｂに対応する凸形状を有するマスクを形
成する。そして、誘導結合型プラズマ装置等を用いた異方性のドライエッチングにより、
当該マスクの凸形状を酸窒化シリコン膜に転写することで、レンズ層３２２を形成する。
【００６０】
レンズ層３２２上に、例えば、プラズマＣＶＤで酸化シリコンを堆積し、上面をＣＭＰ
で平坦化することで、絶縁層３３３を形成する。レンズ部３２２ｂの頂部から絶縁層３３
３の上面までの厚さである絶縁層３３３の最薄部の厚さ（ＣＭＰ残し厚）が、例えば２．
０μｍ程度となるように、ＣＭＰが行われる。
【００６１】
絶縁層３３３上に、補償層３６２を形成する。補償層３６２は、例えば、Ｃプレートで
あり、補償層３６１と同様にして形成される。例えば、スパッタリングまたは蒸着により
高屈折率層と低屈折率層とを交互に１２層または１３層程度ずつ積層することで、全体と
して厚さ０．５μｍ程度の補償層３６２を形成する。絶縁層３３３および補償層３６２の
積層として構成される光路長調整層３７２の厚さ（最薄部の厚さ）は、例えば２．５μｍ
程度である。
【００６２】
補償層３６２上に、例えば、スパッタリングによりＩＴＯを堆積することで、共通電極
３８０を形成する。補償層３６２の、絶縁層３３３と接する層は、必要に応じ、高屈折率
層としてもよいし、低屈折率層としてもよい。また、補償層３６２の、共通電極３８０と
接する層は、必要に応じ、高屈折率層としてもよいし、低屈折率層としてもよい。例えば
、共通電極３８０と接する層は、共通電極３８０との界面を、通常よく用いられる構造（
酸化シリコンとＩＴＯとが接する構造）と同様にする観点から、低屈折率層としてもよい
。
【００６３】
共通電極３８０上に、配向膜３９０を形成する。このようにして、対向基板３００が製
造される。素子基板２００は、公知の技術を適宜用いて製造することができる。そして、
素子基板２００および対向基板３００の間に、公知の技術を適宜用いて液晶層４００を形
成することができる。このようにして、液晶表示装置１００が製造される。
【００６４】
以下、図４も参照し、対向基板３００についてさらに説明する。図４は、第１実施形態
における対向基板３００の１画素分の構成を示す概略断面図である。なお、図３において
、紙面の上下方向が厚さ方向を示すのに対し、図４において、紙面の左右方向が厚さ方向
を示す。図４において、紙面右方が液晶層４００側、紙面左方が液晶層４００と反対側を
示す。
【００６５】
ここでまず、参考形態について説明する。参考形態について、第１実施形態と異なる構
造や部材には参照番号に「Ａ」を付して示す。図１２は、参考形態における対向基板３０
０の１画素分の構成を示す概略断面図である。
【００６６】
参考形態の対向基板３００は、第１実施形態の対向基板３００から、補償部材３６０を
除いた構成を有する。換言すれば、第１実施形態の対向基板３００は、参考形態の対向基
板３００内に、液晶層４００によって生じる光の位相差を補償する補償部材を設ける（内
蔵する）際の好ましい一態様を示す。
【００６７】
参考形態では、補償層３６１が省略されているため、レンズ層３２１とレンズ層３２２
との間に設けられた絶縁層３３１Ａが、光路長調整層３７１を構成する。また、補償層３
６２が省略されているため、レンズ層３２２と共通電極３８０との間に設けられた絶縁層
３３３Ａが、光路長調整層３７２を構成する。
【００６８】
光路長調整層３７１の厚さは、最薄部の厚さ（レンズ層３２１とレンズ層３２２との厚
さ方向の距離）Ｔ１で規定される。光路長調整層３７２の厚さは、最薄部の厚さ（レンズ
層３２２と共通電極３８０との厚さ方向の距離）Ｔ２で規定される。高透過率を得るため
の、光路長調整層３７１および光路長調整層３７２のそれぞれの好適な厚さは、種々の条
件により異なり得るが、本説明では、光路長調整層３７１の好適な厚さＴ１を例えば１０
μｍとし、光路長調整層３７２の好適な厚さＴ２を例えば２．５μｍとする。なお、光路
長調整層３７２の好適な厚さＴ２の方が、光路長調整層３７１の好適な厚さＴ１よりも薄
くなる傾向がある。
【００６９】
上述の製造工程から理解されるように、光路長調整層３７２の製造工程は、レンズ部３
２２ｂを覆って形成された絶縁層を、ＣＭＰで平坦化する工程を含む。以下、平坦化され
た当該絶縁層を、平坦化絶縁層と称する。平坦化絶縁層は、第１実施形態では絶縁層３３
３、参考形態では絶縁層３３３Ａ、後述の比較形態では絶縁層３３３Ｂである。ＣＭＰの
面内精度を考慮すると、レンズ部３２２ｂまで研磨されてしまうことを抑制するために、
平坦化絶縁層の最薄部の厚さ（ＣＭＰ残し厚）は、所定厚さ（例えば２．０μｍとする）
以上であることが好ましい。
【００７０】
一般に、液晶表示装置の高精細化に伴い画素ピッチが狭くなると、これに対応した比率
で光路長調整層は薄くなる。さらに、対向基板に２段のレンズ層を設ける場合、１段のレ
ンズ層を設ける場合と比べて、光路長調整層の数が２倍になるため、各光路長調整層を厚
くできない。したがって、高精細化が進むことで、光路長調整層３７２に含まれる平坦化
絶縁層の厚さは２．０μｍに近づき、２．０μｍを超える余裕分は、小さくなる。
【００７１】
次に、比較形態について説明する。比較形態について、第１実施形態と異なる構造や部
材には参照番号に「Ｂ」を付して示す。図１３は、比較形態における対向基板３００の１
画素分の構成を示す概略断面図である。
【００７２】
比較形態では、参考形態の対向基板３００内に補償部材を設ける。一般に、補償部材に
入射する光の進行方向と、液晶層に入射する光の進行方向との差が小さいほど、位相差の
補償が良好に行われる。したがって、光の進行方向を変化させる部材であるレンズ層は、
補償部材と液晶層との間に介在しないことが理想的である。そこで、比較形態では、補償
部材として１層の補償層３６２Ｂを、液晶層４００側に配置されたレンズ層３２２よりも
さらに液晶層４００側に配置する。
【００７３】
より具体的には、補償層３６２Ｂと絶縁層３３３Ｂとの積層で光路長調整層３７２を構
成することで、光路長調整層３７２内に補償層３６２Ｂを設ける。これは、参考形態にお
いて絶縁層３３３Ａで構成された光路長調整層３７２の厚さの一部を、補償層３６２Ｂで
置換する態様ともいえる。
【００７４】
設けたい補償部材の厚さ、つまり補償層３６２Ｂの厚さを、１μｍとする。一方、光路
長調整層３７２の好適な厚さは、２．５μｍである。したがって、絶縁層３３３Ｂの最薄
部の厚さは、１．５μｍとなる。しかし、絶縁層３３３Ｂは、最薄部の厚さが２．０μｍ
以上でないと製造が困難である。このように、比較形態では、対向基板３００内に補償部
材を設けることが難しい。
【００７５】
なお、絶縁層３３３Ｂの最薄部の厚さを２．０μｍ確保しつつ、補償層３６２Ｂを追加
する態様も考えられるが、この態様では、光路長調整層３７２の厚さが３．０μｍとなり
、最適な厚さである２．５μｍから外れる。したがって、透過率の低下を招く。
【００７６】
次に、第１実施形態について説明する。第１実施形態では、図４に示すように、補償部
材３６０を、補償層３６１と補償層３６２とに分割して構成している。より具体的には、
光路長調整層３７２の好適な厚さ２．５μｍと、絶縁層３３３の最薄部の厚さとして確保
したい２．０μｍと、の差分である０．５μｍの厚さを有する補償層３６２を、光路長調
整層３７２内に配置している。
【００７７】
そして、補償部材３６０のうち残りの０．５μｍの厚さを有する補償層３６１を、レン
ズ層３２１とレンズ層３２２との間の空間を有効に利用して、光路長調整層３７１内に配
置している。なお、光路長調整層３７１は、比較的厚いため、その厚さの一部を補償層３
６２で置換しつつ好適な厚さを維持することは、容易である。
【００７８】
このように、第１実施形態によれば、補償部材３６０を補償層３６１と補償層３６２と
に分割して構成し、補償層３６１はレンズ層３２１とレンズ層３２２との間に配置するこ
とで、光路長調整層３７１および光路長調整層３７２を好適な厚さとしつつ、光路長調整
層３７２に含まれる絶縁層３３３（平坦化絶縁層）の最薄部の厚さを所定厚さ以上確保す
ることが容易となる。対向基板３００内に補償部材３６０を設けて位相差を補償できると
ともに、高透過率と製造容易性とを両立させることができる。
【００７９】
なお、補償層３６１は、位相差を補償する機能を有するとともに、光路長調整層３７１
の一部を構成することで光路長を調整する機能も有する。同様に、補償層３６２は、位相
差を補償する機能を有するとともに、光路長調整層３７２の一部を構成することで光路長
を調整する機能も有する。
【００８０】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に述べるような他
の実施形態への適用や、各種の変形が可能である。また、以下に述べる他の実施形態や変
形の態様は、任意に選択された一または複数を、適宜に組み合わせることもできる。
【００８１】
例えば、光路長調整層３７１および光路長調整層３７２の構造や厚さは、上述の例に限
定されず、必要に応じて適宜変更してもよい。また例えば、補償部材３６０の全体の厚さ
や、補償層３６１の厚さと補償層３６２の厚さとの比率は、上述の例に限定されず、必要
に応じて適宜変更してもよい。
【００８２】
次に、第１実施形態の第１〜第３変形例について説明する。これらの第１〜第３変形例
は、対向基板３００の構成が、上述の第１実施形態と異なっている。素子基板２００およ
び液晶層４００の構成（図３参照）は、上述の第１実施形態と同様であってよい。上述の
第１実施形態と同様に、これらの第１〜第３変形例においても、補償部材３６０により位
相差を補償できるとともに、高透過率と製造容易性とを両立させることができる。
【００８３】
＜第１実施形態の第１変形例＞
第１実施形態の第１変形例について説明する。図５は、第１実施形態の第１変形例にお
ける対向基板３００の１画素分の構成を示す概略断面図である。上述の第１実施形態では
、光路長調整層３７２内に設けられた補償層３６２と、光路長調整層３７１内に設けられ
た補償層３６１との厚さが等しい場合を例示した。これに対し、本変形例は、補償層３６
２が補償層３６１よりも厚い態様である。なお、本変形例と上述の第１実施形態とをまと
めた態様は、補償層３６２の厚さが、補償層３６１の厚さ以上である態様と捉えることが
できる。
【００８４】
補償層３６２は、補償層３６２から液晶層４００までの間にレンズ層が介在しないこと
で、位相差を補償しやすい。このため、補償層３６２の厚さが補償層３６１の厚さ以上で
ある態様は、補償層３６２が補償層３６１よりも薄い場合と比べて、位相差を補償しやす
いという観点で好ましい。
【００８５】
＜第１実施形態の第２変形例＞
第１実施形態の第２変形例について説明する。図６は、第１実施形態の第２変形例にお
ける対向基板３００の１画素分の構成を示す概略断面図である。本変形例は、光路長調整
層３７２内に設けられた補償層３６２が、光路長調整層３７１内に設けられた補償層３６
１よりも薄い態様である。なお、本変形例と上述の第１実施形態とをまとめた態様は、補
償層３６２の厚さが、補償層３６１の厚さ以下である態様と捉えることができる。
【００８６】
補償層３６２の厚さが補償層３６１の厚さ以下であることは、補償層３６２が補償層３
６１よりも厚い場合と比べて、光路長調整層３７２の好適な厚さが薄い場合でも対向基板
３００内に補償部材を設けやすいという観点で好ましい。
【００８７】
＜第１実施形態の第３変形例＞
第１実施形態の第３変形例について説明する。図７は、第１実施形態の第３変形例にお
ける対向基板３００の１画素分の構成を示す概略断面図である。本変形例は、補償部材３
６０が、光路長調整層３７１内に設けられた補償層３６１で構成された態様である。
【００８８】
光路長調整層３７２の好適な厚さが、例えば２．０μｍまで薄くなった場合、光路長調
整層３７２内には補償層３６２を設けることが困難になる。このような場合は、本変形例
のように、光路長調整層３７１内に補償層３６１を設け、光路長調整層３７２内には補償
層３６２を設けないようにしてもよい。本変形例も、上述の第２変形例と同様に、光路長
調整層３７２の好適な厚さが薄い場合でも対向基板３００内に補償部材を設けやすいとい
う観点で好ましい。
【００８９】
次に、第２実施形態、および、第２実施形態の第１、第２変形例について説明する。こ
れらの実施形態および変形例は、対向基板３００の構成が、第１実施形態と異なっている
。より具体的には、光路長調整層３７１の構造が、第１実施形態と異なっている。素子基
板２００および液晶層４００の構成（図３参照）は、第１実施形態と同様であってよい。
第１実施形態と同様に、第２実施形態およびその第１、第２変形例においても、補償部材
３６０により位相差を補償できるとともに、高透過率と製造容易性とを両立させることが
できる。
【００９０】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。図８は、第２実施形態における対向基板３００の１画
素分の構成を示す概略断面図である。第２実施形態では、光路長調整層３７１が、絶縁層
３３２および補償層３６１の積層で構成され、補償層３６１とレンズ層３２１とが接して
いる。つまり、補償層３６１とレンズ層３２１との間に、絶縁層３３１が介在しない。
【００９１】
これにより、補償層３６１とレンズ層３２１との間に絶縁層３３１が介在する場合と比
べて、補償層３６１と絶縁層３３１との界面における反射、および、絶縁層３３１とレン
ズ層３２２との界面における反射を抑制できる。また、絶縁層３３１を形成する工程が不
要となる。
【００９２】
補償層３６１の、絶縁層３３２と接する層は、必要に応じ、高屈折率層としてもよいし
、低屈折率層としてもよい。また、補償層３６１の、レンズ層３２１と接する層は、必要
に応じ、高屈折率層としてもよいし、低屈折率層としてもよい。
【００９３】
例えば、レンズ層３２１と接する層は、（例えば酸窒化シリコンで形成された）レンズ
層３２１との密着性を向上させる観点から、（例えば酸化シリコンで形成された）低屈折
率層としてもよい。
【００９４】
また例えば、レンズ層３２１と接する層は、高屈折率層としてもよい。比較対象として
、第１実施形態において、補償層３６１の絶縁層３３１と接する層が高屈折率層である場
合を考える。このような第１実施形態における補償層３６１と絶縁層３３１との界面にお
ける屈折率差は、例えば、高屈折率層の屈折率を２．３、絶縁層３３１の屈折率を１．５
として、０．８である。一方、第２実施形態における補償層３６１とレンズ層３２１との
界面における屈折率差は、例えば、高屈折率層の屈折率を２．３、レンズ層３２１の屈折
率を１．６として、０．７である。このように、第２実施形態では屈折率差が低下するこ
とで、補償層３６１の界面における反射を抑制できる。
【００９５】
＜第２実施形態の第１変形例＞
第２実施形態の第１変形例について説明する。図９は、第２実施形態の第１変形例にお
ける対向基板３００の１画素分の構成を示す概略断面図である。本変形例では、光路長調
整層３７１が、補償層３６１および絶縁層３３１の積層で構成され、レンズ層３２２と補
償層３６１とが接している。つまり、レンズ層３２２と補償層３６１との間に、絶縁層３
３２が介在しない。
【００９６】
これにより、レンズ層３２２と補償層３６１との間に絶縁層３３２が介在する場合と比
べて、レンズ層３２２と絶縁層３３２との界面における反射、および、絶縁層３３２と補
償層３６１との界面における反射を抑制できる。また、絶縁層３３２を形成する工程が不
要となる。
【００９７】
補償層３６１の、レンズ層３２２と接する層は、必要に応じ、高屈折率層としてもよい
し、低屈折率層としてもよい。また、補償層３６１の、絶縁層３３１と接する層は、必要
に応じ、高屈折率層としてもよいし、低屈折率層としてもよい。
【００９８】
例えば、レンズ層３２２と接する層は、（例えば酸窒化シリコンで形成された）レンズ
層３２２との密着性を向上させる観点から、（例えば酸化シリコンで形成された）低屈折
率層としてもよい。
【００９９】
また例えば、レンズ層３２２と接する層は、高屈折率層としてもよい。比較対象として
、第１実施形態において、補償層３６１の絶縁層３３２と接する層が高屈折率層である場
合を考える。このような第１実施形態における補償層３６１と絶縁層３３２との界面にお
ける屈折率差は、例えば、高屈折率層の屈折率を２．３、絶縁層３３２の屈折率を１．５
として、０．８である。一方、第２実施形態における補償層３６１とレンズ層３２２との
界面における屈折率差は、例えば、高屈折率層の屈折率を２．３、レンズ層３２２の屈折
率を１．６として、０．７である。このように、本変形例では屈折率差が低下することで
、補償層３６１の界面における反射を抑制できる。
【０１００】
＜第２実施形態の第２変形例＞
第２実施形態の第２変形例について説明する。図１０は、第２実施形態の第２変形例に
おける対向基板３００の１画素分の構成を示す概略断面図である。本変形例では、光路長
調整層３７１が、補償層３６１で構成され、レンズ層３２２と補償層３６１とが接し、補
償層３６１とレンズ層３２１とが接している。つまり、レンズ層３２２と補償層３６１と
の間に絶縁層３３２が介在せず、補償層３６１とレンズ層３２１との間に絶縁層３３１が
介在しない。
【０１０１】
本変形例においても、上述の第２実施形態と同様に、補償層３６１と絶縁層３３１との
界面における反射、および、絶縁層３３１とレンズ層３２２との界面における反射を抑制
でき、絶縁層３３１を形成する工程が不要となる。また、上述の第２実施形態の第１変形
例と同様に、レンズ層３２２と絶縁層３３２との界面における反射、および、絶縁層３３
２と補償層３６１との界面における反射を抑制でき、絶縁層３３２を形成する工程が不要
となる。
【０１０２】
本変形例においても、上述の第２実施形態およびその第１変形例と同様に、補償層３６
１の、レンズ層３２２と接する層は、必要に応じ、高屈折率層としてもよいし、低屈折率
層としてもよい。また、補償層３６１の、レンズ層３２１と接する層は、必要に応じ、高
屈折率層としてもよいし、低屈折率層としてもよい。
【０１０３】
補償層３６１を光路長調整層３７１としても好適な厚さで設けることができる場合は、
本変形例のように、光路長調整層３７１を補償層３６１で構成してもよい。一方、補償層
３６１として機能するための好適な厚さと、光路長調整層３７１として機能するための好
適な厚さとを等しくすることが難しい場合には、例えば第１実施形態または第２実施形態
のように、補償層３６１とレンズ層３２２との間に絶縁層３３２を設けて、補償層３６１
および絶縁層３３２の積層を含む光路長調整層３７１を構成してもよく、また例えば、第
１実施形態または第２実施形態の第１変形例のように、補償層３６１とレンズ層３２１と
の間に絶縁層３３１を設けて、補償層３６１および絶縁層３３１の積層を含む光路長調整
層３７１を構成してもよい。このような態様では、絶縁層３３２の厚さ、または、絶縁層
３３１の厚さを調整することで、光路長調整層３７１の厚さを調整することが容易になる
。
【０１０４】
なお、第２実施形態およびその第１、第２変形例においても、第１実施形態の第１〜第
３変形例で説明したように、必要に応じ、補償層３６１の厚さと補償層３６２の厚さとの
比率を適宜調整してもよく、補償層３６２を設けないようにしてもよい。
【０１０５】
以上説明したように、厚さ方向にレンズ層３２１およびレンズ層３２２が設けられた対
向基板３００において、補償部材３６０として少なくともレンズ層３２１とレンズ層３２
２との間に補償層３６１を配置することで、液晶層４００とレンズ層３２２（レンズ層３
２１およびレンズ層３２２のうち液晶層４００側に配置されたレンズ層）との間に補償部
材を配置する空間が得にくい場合であっても、対向基板３００内に補償部材を設けること
ができ、液晶層によって生じる光の位相差を補償することができる。
【０１０６】
厚さ方向において補償層３６１とレンズ層３２１との間に、絶縁層３３１を設けてもよ
い。絶縁層３３１の厚さを調整することで、光路長調整層３７１（レンズ層３２１とレン
ズ層３２２との間で光が透過する層）の厚さを調整することができる。同様に、厚さ方向
において補償層３６１とレンズ層３２２との間に、絶縁層３３２を設けてもよい。絶縁層
３３２の厚さを調整することで、光路長調整層３７１（レンズ層３２１とレンズ層３２２
との間で光が透過する層）の厚さを調整することができる。
【０１０７】
補償層３６１とレンズ層３２１とは、接するように配置してもよい。補償層３６１とレ
ンズ層３２１とが接することで、補償層３６１とレンズ層３２１との間に絶縁層３３１（
他の層）が介在する場合と比べて、絶縁層３３１（当該他の層）と補償層３６１との界面
における反射、および、絶縁層３３１（当該他の層）とレンズ層３２１との界面における
反射を抑制できる。同様に、補償層３６１とレンズ層３２２とは、接するように配置して
もよい。補償層３６１とレンズ層３２２とが接することで、補償層３６１とレンズ層３２
２との間に絶縁層３３２（他の層）が介在する場合と比べて、絶縁層３３２（当該他の層
）と補償層３６１との界面における反射、および、絶縁層３３２（当該他の層）とレンズ
層３２２との界面における反射を抑制することができる。
【０１０８】
液晶層４００とレンズ層３２２（レンズ層３２１およびレンズ層３２２のうち液晶層４
００側に配置されたレンズ層）との間に、補償部材を配置する空間が得やすい場合は、液
晶層４００とレンズ層３２２との間に、補償層３６２を配置するとよい。補償層３６２が
、液晶層４００と補償層３６２との間にレンズ層３２１およびレンズ層３２２を介在させ
ないように配置されることで、位相差を補償しやすい。なお、液晶層４００に印加される
電圧の低下を抑制する観点からは、共通電極３８０と液晶層４００との間に補償層３６２
を介在させないことが好ましい。つまり、補償層３６２は、共通電極３８０とレンズ層３
２２との間に配置するとよい。
【０１０９】
補償層３６２の厚さは、補償層３６１の厚さ以上であってよい。このような態様によれ
ば、補償層３６２が補償層３６１よりも薄い場合と比べて、位相差を補償しやすい。また
、補償層３６２の厚さは、補償層３６１の厚さ以下であってよい。このような態様によれ
ば、液晶層４００とレンズ層３２２との間に補償部材を配置する空間がある程度得にくい
場合であっても、対向基板３００内に補償部材を設けやすい。
【０１１０】
なお、上述の実施形態および変形例では、補償部材３６０を構成する補償層３６１およ
び補償層３６２として、Ｃプレートを例示したが、補償層３６１および補償層３６２とし
ては、Ｃプレートに限定されず、液晶層４００によって生じる光の位相差を補償する各種
の補償層を、適宜選択して用いてよい。具体的には例えば、Ｃプレートの他、Ｏプレート
、Ａプレート等を用いてよい。また、各補償層は、基板面に略平行に配置するだけでなく
、基板面に対し傾斜させて配置してもよい。各補償層の構造や製造方法としては、公知の
ものを適宜用いてよい。なお、必要に応じて、補償層３６１と補償層３６２とを、互いに
異なる種類の補償層としてもよい。
【０１１１】
なお、上述の実施形態および変形例では、補償部材３６０を、２層の補償層３６１およ
び補償層３６２で構成する態様を例示したが、補償部材３６０は、必要に応じて、３層以
上の補償層で構成してもよい。
【０１１２】
なお、上述の実施形態および変形例では、対向基板３００に２段のレンズ層３２１およ
びレンズ層３２２を設ける態様を例示したが、必要に応じて、対向基板３００に３段以上
のレンズ層を設けてもよい。
【０１１３】
＜応用例＞
次に、上述の実施形態および変形例の応用例として、投射型表示装置（プロジェクター
）について説明する。図１１は、応用例によるプロジェクター５００の光学系を例示する
模式図である。プロジェクター５００は、光源装置５０１と、インテグレーター５０４と
、偏光変換素子５０５と、色分離導光光学系５０２と、光変調装置としての液晶光変調装
置５１０Ｒ、液晶光変調装置５１０Ｇ、 液晶光変調装置５１０Ｂと、クロスダイクロイ
ックプリズム５１２および投写光学系５１４と、を具備して構成されている。液晶光変調
装置５１０Ｒ、５１０Ｇおよび５１０Ｂには、後述するように、液晶表示装置５２０Ｒ、
５２０Ｇおよび５２０Ｂが設けられている。これらの液晶表示装置５２０Ｒ、５２０Ｇお
よび５２０Ｂとして、例えば上述の液晶表示装置１００を用いることができる。
【０１１４】
光源装置５０１は、第１色光である赤色光（以下「Ｒ光」という）、第２色光である緑
色光（以下「Ｇ光」という）、および第３色光である青色光（以下「Ｂ光」という）を含
む光を供給する。光源装置５０１としては、例えば超高圧水銀ランプを用いることができ
る。
【０１１５】
インテグレーター５０４は、光源装置５０１から出射された光の照度分布を均一化する
。照度分布を均一化された光は、偏光変換素子５０５にて特定の振動方向を有する偏光光
、例えば色分離導光光学系５０２の反射面に対してｓ偏光したｓ偏光光に変換される。ｓ
偏光光に変換された光は、色分離導光光学系５０２を構成するＲ光透過ダイクロイックミ
ラー５０６Ｒに入射する。
【０１１６】
色分離導光光学系５０２は、Ｒ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｒと、Ｂ光透過ダイ
クロイックミラー５０６Ｇと、３枚の反射ミラー５０７と、２枚のリレーレンズ５０８と
、を具備して構成されている。
【０１１７】
Ｒ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｒは、Ｒ光を透過し、Ｇ光、Ｂ光を反射する。Ｒ
光透過ダイクロイックミラー５０６Ｒを透過したＲ光は、反射ミラー５０７に入射する。
【０１１８】
反射ミラー５０７は、Ｒ光の光路を９０度折り曲げる。光路を折り曲げられたＲ光は、
Ｒ光用液晶光変調装置５１０Ｒに入射する。Ｒ光用液晶光変調装置５１０Ｒは、Ｒ光を画
像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。
【０１１９】
Ｒ光用液晶光変調装置５１０Ｒは、λ／２位相差板５２３Ｒ、ガラス板５２４Ｒ、第１
偏光板５２１Ｒ、液晶表示装置５２０Ｒ、および第２偏光板５２２Ｒを有する。λ／２位
相差板５２３Ｒおよび第１偏光板５２１Ｒは、偏光方向を変換させない透光性のガラス板
５２４Ｒに接する状態で配置される。なお、図１１において、第２偏光板５２２Ｒは独立
して設けられているが、液晶表示装置５２０Ｒの射出面や、クロスダイクロイックプリズ
ム５１２の入射表面に接する状態で配置しても良い。
【０１２０】
Ｒ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｒで反射された、Ｇ光とＢ光とは光路を９０度折
り曲げられる。光路を折り曲げられたＧ光とＢ光とは、Ｂ光透過ダイクロイックミラー５
０６Ｇに入射する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｇは、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透
過する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｇで反射されたＧ光は、Ｇ光用液晶光変調
装置５１０Ｇに入射する。Ｇ光用液晶光変調装置５１０ＧはＧ光を画像信号に応じて変調
する透過型の液晶装置である。Ｇ光用液晶光変調装置５１０Ｇは、液晶表示装置５２０Ｇ
、第１偏光板５２１Ｇおよび第２偏光板５２２Ｇを有する。
【０１２１】
Ｇ光用液晶光変調装置５１０Ｇに入射するＧ光は、ｓ偏光光に変換されている。Ｇ光用
液晶光変調装置５１０Ｇに入射したｓ偏光光は、第１偏光板５２１Ｇをそのまま透過し、
液晶表示装置５２０Ｇに入射する。液晶表示装置５２０Ｇに入射したｓ偏光光は、画像信
号に応じた変調により、Ｇ光がｐ偏光光に変換される。液晶表示装置５２０Ｇの変調によ
り、ｐ偏光光に変換されたＧ光が、第２偏光板５２２Ｇから射出される。このようにして
、Ｇ光用液晶光変調装置５１０Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム５
１２に入射する。
【０１２２】
Ｂ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｇを透過したＢ光は、２枚のリレーレンズ５０８
と、２枚の反射ミラー５０７とを経由して、Ｂ光用液晶光変調装置５１０Ｂに入射する。
【０１２３】
Ｂ光用液晶光変調装置５１０Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置
である。Ｂ光用液晶光変調装置５１０Ｂは、λ／２位相差板５２３Ｂ、ガラス板５２４Ｂ
、第１偏光板５２１Ｂ、液晶表示装置５２０Ｂ、および第２偏光板５２２Ｂを有する。
【０１２４】
Ｂ光用液晶光変調装置５１０Ｂに入射するＢ光は、ｓ偏光光に変換されている。Ｂ光用
液晶光変調装置５１０Ｂに入射したｓ偏光光は、λ／２位相差板５２３Ｂによりｐ偏光光
に変換される。ｐ偏光光に変換されたＢ光は、ガラス板５２４Ｂおよび第１偏光板５２１
Ｂをそのまま透過し、液晶表示装置５２０Ｂに入射する。液晶表示装置５２０Ｂに入射し
たｐ偏光光は、画像信号に応じた変調により、Ｂ光がｓ偏光光に変換される。液晶表示装
置５２０Ｂの変調により、ｓ偏光光に変換されたＢ光が、第２偏光板５２２Ｂから射出さ
れる。Ｂ光用液晶光変調装置５１０Ｂで変調されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズ
ム５１２に入射する。
【０１２５】
このように、色分離導光光学系５０２を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー５０６
ＲとＢ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｇとは、光源装置５０１から供給される光を、
第１色光であるＲ光と、第２色光であるＧ光と、第３色光であるＢ光とに分離する。
【０１２６】
色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム５１２は、２つのダイクロイック膜
５１２ａ、５１２ｂをＸ字型に直交して配置して構成されている。ダイクロイック膜５１
２ａは、Ｂ光を反射し、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜５１２ｂは、Ｒ光を反射し、
Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム５１２は、Ｒ光用液晶光変
調装置５１０Ｒ、Ｇ光用液晶光変調装置５１０Ｇ、およびＢ光用液晶光変調装置５１０Ｂ
でそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光およびＢ光を合成する。
【０１２７】
投写光学系５１４は、クロスダイクロイックプリズム５１２で合成された光をスクリー
ン５１６に投射する。これにより、スクリーン５１６上でフルカラー画像を得ることがで
きる。このように、上述の液晶表示装置１００は、一例としてプロジェクター５００に用
いることができる。
【０１２８】
なお、上述の液晶表示装置１００は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写
型プロジェクターに用いることも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア
投写型プロジェクターに用いることもできる。
【０１２９】
なお、液晶表示装置１００を適用可能な電子機器は、プロジェクター５００に限定され
ない。液晶表示装置１００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用いてもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１００…液晶表示装置、１０１…表示領域、１０２…画素、１１０…データ線駆動回路
、１２０…外部回路実装端子、１３０…走査線駆動回路、１４０…配線、１５０…基板間
導通材、２００…素子基板、２１０…基材、２３１…絶縁層、２３２…絶縁層、２３３…
絶縁層、２４１…遮光層、２４２…遮光層、２５０…ＴＦＴ、２５１…走査線、２５２…
データ線、２５３…容量線、２８０…画素電極、２９０…配向膜、３００…対向基板、３
１０…基材、３１０ａ…凹部、３１０ｂ…曲面、３２１…レンズ層（マイクロレンズ）、
３２１ａ…レンズ面、３２１ｂ…レンズ部、３２２…レンズ層（マイクロレンズ）、３２
２ａ…レンズ面、３２２ｂ…レンズ部、３３１…絶縁層、３３２…絶縁層、３３３…絶縁
層、３４０…周辺見切り、３４１…遮光層、３４２…遮光層、３６０…位相差補償部材、
３６１…位相差補償層、３６２…位相差補償層、３７１…光路長調整層、３７２…光路長
調整層、３８０…共通電極、３９０…配向膜、４００…液晶層、４１０…シール材、５０
０…プロジェクター、５０１…光源装置、５０２…色分離導光光学系、５０４…インテグ
レーター、５０５…偏光変換素子、５１０Ｒ…液晶光変調装置、５１０Ｇ…液晶光変調装
置、５１０Ｂ…液晶光変調装置、５１２…クロスダイクロイックプリズム、５１４…投写
光学系、５１６…スクリーン。
【図１】
2019003159.tif 000003
【図２】
2019003159.tif 000004
【図３】
2019003159.tif 000005
【図４】
2019003159.tif 000006
【図５】
2019003159.tif 000007
【図６】
2019003159.tif 000008
【図７】
2019003159.tif 000009
【図８】
2019003159.tif 000010
【図９】
2019003159.tif 000011
【図１０】
2019003159.tif 000012
【図１１】
2019003159.tif 000013
【図１２】
2019003159.tif 000014
【図１３】
2019003159.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月27日(2018.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板と、
対向基板と、
前記素子基板と前記対向基板とに挟持される液晶層と、
を備え、
前記対向基板は、
共通電極と、
前記対向基板に入射した光を集光する第１のレンズ層と、
前記光を集光する第２のレンズ層と、
前記共通電極の厚さ方向において前記第１のレンズ層と前記第２のレンズ層との間に配置され、前記液晶層によって生じる前記光の位相差を補償する第１の位相差補償層と、
を備える、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記対向基板は、前記厚さ方向において前記第１の位相差補償層と前記第１のレンズ層との間に配置された第１の透光層を備える、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記対向基板は、前記厚さ方向において前記第１の位相差補償層と前記第２のレンズ層との間に設けられた第２の透光層を備える、
請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の位相差補償層は、前記第１のレンズ層と接する、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の位相差補償層は、前記第２のレンズ層と接する、
請求項１または４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記対向基板は、前記第１のレンズ層および前記第２のレンズ層のうち前記液晶層側に配置されたレンズ層と前記液晶層との間に配置され、前記光の位相差を補償する第２の位相差補償層を備える、
請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第２の位相差補償層の厚さは、前記第１の位相差補償層の厚さ以上である、
請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第２の位相差補償層の厚さは、前記第１の位相差補償層の厚さ以下である、
請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置、
を備える電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
以上の課題を解決するため、本発明に係る液晶表示装置の一態様は、素子基板と、対向基板と、前記素子基板と前記対向基板とに挟持される液晶層と、を備え、前記対向基板は、共通電極と、前記対向基板に入射した光を集光する第１のレンズ層と、前記光を集光する第２のレンズ層と、前記共通電極の厚さ方向において前記第１のレンズ層と前記第２のレンズ層との間に配置され、前記液晶層によって生じる前記光の位相差を補償する第１の位相差補償層と、を備える。