(57)【要約】【課題】光の利用効率が高いマイクロレンズアレイとその製造方法とを提供する。【解決手段】マイクロレンズアレイ１０は、第一面に形成された第一レンズ群ＵＧ１と、第二面に形成された第二レンズ群ＵＧ２と、第一レンズ群ＵＧ１に配置された第１の第一レンズＭＬ１−１と第２の第一レンズＭＬ１−２と、第二レンズ群ＵＧ２に配置された第１の第二レンズＭＬ２−１と第２の第二レンズＭＬ２−２と、を含み、第１の第一レンズＭＬ１−１の平面視に於ける方向と第２の第一レンズＭＬ１−２の平面視に於ける方向とは異なり、第１の第二レンズＭＬ２−１の平面視に於ける径と第２の第二レンズＭＬ２−２の平面視に於ける径とは異なる。斯うすると、レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイ１０を実現できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一レンズ群と、前記第一レンズ群に対向する様に配置された第二レンズ群と、を含み、
前記第一レンズ群の内の第１の第一レンズの平面視に於ける方向と、前記第一レンズ群の内の第２の第一レンズの平面視に於ける方向とは異なる事を特徴とするマイクロレンズアレイ。
【請求項２】
前記第二レンズ群の内の第１の第二レンズの平面視に於ける径と、前記第二レンズ群の内の第２の第二レンズの平面視に於ける径とは異なる事を特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項３】
前記第一レンズ群にはＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズが配置され、
前記Ｍ1×Ｎ1個の第一レンズの平面視に於ける方向は総て異なっている事を特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項４】
前記第二レンズ群にはＭ2×Ｎ2個（Ｍ2とＮ2との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第二レンズが配置され、
前記Ｍ2×Ｎ2個の第二レンズの平面視に於ける径は総て異なっている事を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項５】
前記第一レンズ群にはＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズが配置され、
前記Ｍ1×Ｎ1個の第一レンズの平面視に於ける方向は総て異なっており、
前記第二レンズ群にはＭ2×Ｎ2個（Ｍ2とＮ2との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第二レンズが配置され、
前記Ｍ2×Ｎ2個の第二レンズの平面視に於ける径は総て異なっており、
前記Ｍ1×Ｎ1と前記Ｍ2×Ｎ2とは異なる値であり、互いに約数になっていない事を特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項６】
第一レンズ群と、前記第一レンズ群に対向する様に配置された第二レンズ群と、を含み、
前記第一レンズ群の内の第１の第一レンズの平面視に於ける径と、前記第一レンズ群の内の第２の第一レンズの平面視に於ける径と、は異なる事を特徴とするマイクロレンズアレイ。
【請求項７】
前記第二レンズ群の内の第１の第二レンズの平面視に於ける径と、前記第二レンズ群の内の第２の第二レンズの平面視に於ける径と、は異なる事を特徴とする請求項６に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項８】
前記第一レンズ群にはＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズが配置され、
前記Ｍ1×Ｎ1個の第一レンズの平面視に於ける径は総て異なっている事を特徴とする請求項６又は７に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項９】
前記第二レンズ群にはＭ2×Ｎ2個（Ｍ2とＮ2との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第二レンズが配置され、
前記Ｍ2×Ｎ2個の第二レンズの平面視に於ける径は総て異なっている事を特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１０】
前記第一レンズ群にはＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズが配置され、
前記Ｍ1×Ｎ1個の第一レンズの平面視に於ける径は総て異なっており、
前記第二レンズ群にはＭ2×Ｎ2個（Ｍ2とＮ2との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第二レンズが配置され、
前記Ｍ2×Ｎ2個の第二レンズの平面視に於ける径は総て異なっており、
前記Ｍ1×Ｎ1と前記Ｍ2×Ｎ2とは異なる値であり、互いに約数になっていない事を特徴とする請求項６に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１１】
前記第一レンズ群が第一方向又は前記第一方向と異なる第二方向に繰り返し配列されている事を特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１２】
前記第一レンズ群は第１の第一レンズ群と第２の第一レンズ群とを有し、
前記第１の第一レンズ群と前記第２の第一レンズ群とでは、前記第１の第一レンズと前記第２の第一レンズとの配置関係が異なっている事を特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１３】
前記第一レンズ群は第１の第一レンズ群と第２の第一レンズ群とを有し、
前記第１の第一レンズ群に配置される第一レンズの数と前記第２の第一レンズ群に配置される第一レンズの数とが異なっている事を特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１４】
前記第二レンズ群が第一方向又は前記第一方向と異なる第二方向に繰り返し配列されている事を特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１５】
前記第二レンズ群は第１の第二レンズ群と第２の第二レンズ群とを有し、
前記第１の第二レンズ群と前記第２の第二レンズ群とでは、前記第１の第二レンズと前記第２の第二レンズとの配置関係が異なっている事を特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１６】
前記第二レンズ群は第１の第二レンズ群と第２の第二レンズ群とを有し、
前記第１の第二レンズ群に配置される第二レンズの数と前記第２の第二レンズ群に配置される第二レンズの数とが異なっている事を特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１７】
基板上に第一透光性材を形成する工程と、
前記第一透光性材上に第１開口部と第２開口部とを有するマスク層を形成する工程と、
前記マスク層を介して前記第一透光性材に等方性エッチングを施す事に依り、前記第一透光性材に凹部を形成する工程と、
前記凹部を前記第一透光性材の屈折率とは異なる屈折率を有する第二透光性材にて埋め込む工程と、
前記第二透光性材の表面を平坦化する工程と、
前記第二透光性材上に第四透光性材を形成する工程と、
前記第四透光性材上に第１形状をなすフォトレジストと第２形状をなすフォトレジストとを形成する工程と、
前記第１形状をなすフォトレジストと前記第２形状をなすフォトレジストとをリフローさせる工程と、
前記第１形状をなすフォトレジストと前記第２形状をなすフォトレジストと前記第四透光性材とに異方性エッチングを施す事に依り、前記第四透光性材に凸部を形成する工程と、
前記凸部を前記第四透光性材の屈折率とは異なる屈折率を有する第五透光性材にて覆う工程と、を含み、
前記第１開口部の平面視に於ける方向と前記第２開口部の平面視に於ける方向とが異なり、
前記第１形状の平面視に於ける径と前記第２形状の平面視に於ける径とが異なる事を特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項１８】
基板上に第一透光性材を形成する工程と、
前記第一透光性材上に第１開口部と第２開口部とを有するマスク層を形成する工程と、
前記マスク層を介して前記第一透光性材に等方性エッチングを施す事に依り、前記第一透光性材に凹部を形成する工程と、
前記凹部を前記第一透光性材の屈折率とは異なる屈折率を有する第二透光性材にて埋め込む工程と、
前記第二透光性材の表面を平坦化する工程と、
前記第二透光性材上に第四透光性材を形成する工程と、
前記第四透光性材上に第１形状をなすフォトレジストと第２形状をなすフォトレジストとを形成する工程と、
前記第１形状をなすフォトレジストと前記第２形状をなすフォトレジストとをリフローさせる工程と、
前記第１形状をなすフォトレジストと前記第２形状をなすフォトレジストと前記第四透光性材とに異方性エッチングを施す事に依り、前記第四透光性材に凸部を形成する工程と、
前記凸部を前記第四透光性材の屈折率とは異なる屈折率を有する第五透光性材にて覆う工程と、を含み、
前記第１開口部の平面視に於ける径と前記第２開口部の平面視に於ける径とが異なり、
前記第１形状の平面視に於ける径と前記第２形状の平面視に於ける径とが異なる事を特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項１９】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイを備えた事を特徴とする電気光学装置。
【請求項２０】
請求項１７又は１８に記載のマイクロレンズアレイの製造方法にて製造されたマイクロレンズアレイを備えた事を特徴とする電気光学装置。
【請求項２１】
請求項１９又は２０に記載の電気光学装置を備えた事を特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズアレイ、マイクロレンズアレイの製造方法、電気光学装置、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
素子基板と対向基板との間に液晶等の電気光学材料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等を挙げる事ができる。この様な液晶装置に於いては、高い光の利用効率を実現する事が求められている。
【０００３】
液晶装置は、素子基板上の画素に画素電極を駆動するＴＦＴ素子や配線等が設けられ、これらと平面的に重なる様に遮光層が設けられている。その為に、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、特許文献１に記載されている様に、液晶装置の素子基板及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事により、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７０２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のマイクロレンズアレイでは、光の利用効率が悪いという課題があった。一般に、マイクロレンズアレイを備えた液晶装置では、画素が規則的（周期的）に配列されている為、液晶装置の高精細化に伴い画素が小さくなると共に、入射光が画素にて回折され易くなる。強い回折光が生ずると液晶装置から出射された光束の立体角は大きくなる。斯うした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と、液晶装置から出射される光の広がり角度が、投射レンズのＦ値が規定する入射角を超える事がある。その場合、液晶装置から出射される光の一部は投射レンズに入射されず、その結果、スクリーンに投射される光量が低下する事になる。この様に特許文献１に記載のマイクロレンズアレイでは、液晶装置にマイクロレンズアレイを適応しても、明るさの向上が限られていた。換言すると、従来のマイクロレンズアレイでは、光の利用効率を十分に高め難いという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決する為になされたものであり、以下の形態又は適用例として実現する事が可能である。
【０００７】
（適用例１）  本適用例に係わるマイクロレンズアレイは、第一レンズ群と、第一レンズ群に対向する様に配置された第二レンズ群と、を含み、第一レンズ群の内の第１の第一レンズの平面視に於ける方向と、第一レンズ群の内の第２の第一レンズの平面視に於ける方向と、は異なる事を特徴とする。
この構成によれば、第一レンズ等のレンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【０００８】
（適用例２）  上記適用例１に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第二レンズ群の内の第１の第二レンズの平面視に於ける径と、第二レンズ群の内の第２の第二レンズの平面視に於ける径とは異なる事が好ましい。
この構成によれば、第一レンズや第二レンズ等のレンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【０００９】
（適用例３）  上記適用例１又は２に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第一レンズ群にはＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズが配置され、Ｍ1×Ｎ1個の第一レンズの平面視に於ける方向は総て異なっている事が好ましい。
この構成によれば、第一レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００１０】
（適用例４）  上記適用例１乃至３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第二レンズ群にはＭ2×Ｎ2個（Ｍ2とＮ2との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第二レンズが配置され、Ｍ2×Ｎ2個の第二レンズの平面視に於ける径は総て異なっている事が好ましい。
この構成によれば、第二レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００１１】
（適用例５）  上記適用例１に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第一レンズ群にはＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズが配置され、Ｍ1×Ｎ1個の第一レンズの平面視に於ける方向は総て異なっており、第二レンズ群にはＭ2×Ｎ2個（Ｍ2とＮ2との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第二レンズが配置され、Ｍ2×Ｎ2個の第二レンズの平面視に於ける径は総て異なっており、Ｍ1×Ｎ1とＭ2×Ｎ2とは異なる値であり、互いに約数になっていない事が好ましい。
この構成によれば、行方向に於けるレンズの周期はＭ1とＭ2との最小公倍数となり、列方向に於けるレンズの周期はＮ1とＮ2との最小公倍数となり、レンズ配列に関する周期性が大きくなるので、レンズの規則性に起因する回折をより効果的に抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００１２】
（適用例６）  本適用例に係わるマイクロレンズアレイは、第一レンズ群と、第一レンズ群に対向する様に配置された第二レンズ群と、を含み、第一レンズ群の内の第１の第一レンズの平面視に於ける径と、第一レンズ群の内の第２の第一レンズの平面視に於ける径と、は異なる事を特徴とする。
この構成によれば、第一レンズ等のレンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００１３】
（適用例７）  上記適用例６に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第二レンズ群の内の第１の第二レンズの平面視に於ける径と、第二レンズ群の内の第２の第二レンズの平面視に於ける径と、は異なる事を特徴とする。
この構成によれば、第一レンズや第二レンズ等のレンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００１４】
（適用例８）  上記適用例６又は７に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第一レンズ群にはＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズが配置され、Ｍ1×Ｎ1個の第一レンズの平面視に於ける径は総て異なっている事が好ましい。
この構成によれば、第一レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００１５】
（適用例９）  上記適用例６乃至８のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第二レンズ群にはＭ2×Ｎ2個（Ｍ2とＮ2との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第二レンズが配置され、Ｍ2×Ｎ2個の第二レンズの平面視に於ける径は総て異なっている事が好ましい。
この構成によれば、第二レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００１６】
（適用例１０）  上記適用例６に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第一レンズ群にはＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズが配置され、Ｍ1×Ｎ1個の第一レンズの平面視に於ける径は総て異なっており、第二レンズ群にはＭ2×Ｎ2個（Ｍ2とＮ2との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第二レンズが配置され、Ｍ2×Ｎ2個の第二レンズの平面視に於ける径は総て異なっており、Ｍ1×Ｎ1とＭ2×Ｎ2とは異なる値であり、互いに約数になっていない事が好ましい。
この構成によれば、行方向に於けるレンズの周期はＭ1とＭ2との最小公倍数となり、列方向に於けるレンズの周期はＮ1とＮ2との最小公倍数となり、レンズ配列に関する周期性が大きくなるので、レンズの規則性に起因する回折をより効果的に抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００１７】
（適用例１１）  上記適用例１乃至１０のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第一レンズ群が第一方向又は第一方向と異なる第二方向に繰り返し配列されている事が好ましい。
この構成によれば、第一レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００１８】
（適用例１２）  上記適用例１乃至１０のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第一レンズ群は第１の第一レンズ群と第２の第一レンズ群とを有し、第１の第一レンズ群と第２の第一レンズ群とでは、第１の第一レンズと第２の第一レンズとの配置関係が異なっている事が好ましい。
この構成によれば、第一レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００１９】
（適用例１３）  上記適用例１乃至１０のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第一レンズ群は第１の第一レンズ群と第２の第一レンズ群とを有し、第１の第一レンズ群に配置される第一レンズの数と第２の第一レンズ群に配置される第一レンズの数とが異なっている事が好ましい。
この構成によれば、第一レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００２０】
（適用例１４）  上記適用例１乃至１３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第二レンズ群が第一方向又は第一方向と異なる第二方向に繰り返し配列されている事が好ましい。
この構成によれば、第二レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００２１】
（適用例１５）  上記適用例１乃至１３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第二レンズ群は第１の第二レンズ群と第２の第二レンズ群とを有し、第１の第二レンズ群と第２の第二レンズ群とでは、第１の第二レンズと第２の第二レンズとの配置関係が異なっている事が好ましい。
この構成によれば、第二レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００２２】
（適用例１６）  上記適用例１乃至１３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイに於いて、第二レンズ群は第１の第二レンズ群と第２の第二レンズ群とを有し、第１の第二レンズ群に配置される第二レンズの数と第２の第二レンズ群に配置される第二レンズの数とが異なっている事が好ましい。
この構成によれば、第二レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００２３】
（適用例１７）  本適用例に係わるマイクロレンズアレイの製造方法は、基板上に第一透光性材を形成する工程と、第一透光性材上に第１開口部と第２開口部とを有するマスク層を形成する工程と、マスク層を介して第一透光性材に等方性エッチングを施す事に依り、第一透光性材に凹部を形成する工程と、凹部を第一透光性材の屈折率とは異なる屈折率を有する第二透光性材にて埋め込む工程と、第二透光性材の表面を平坦化する工程と、第二透光性材上に第四透光性材を形成する工程と、第四透光性材上に第１形状をなすフォトレジストと第２形状をなすフォトレジストとを形成する工程と、第１形状をなすフォトレジストと第２形状をなすフォトレジストとをリフローさせる工程と、第１形状をなすフォトレジストと第２形状をなすフォトレジストと第四透光性材とに異方性エッチングを施す事に依り、第四透光性材に凸部を形成する工程と、凸部を第四透光性材の屈折率とは異なる屈折率を有する第五透光性材にて覆う工程と、を含み、第１開口部の平面視に於ける方向と第２開口部の平面視に於ける方向とが異なり、第１形状の平面視に於ける径と第２形状の平面視に於ける径とが異なる事を特徴とする。
この方法によれば、レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００２４】
（適用例１８）  本適用例に係わるマイクロレンズアレイの製造方法は、基板上に第一透光性材を形成する工程と、第一透光性材上に第１開口部と第２開口部とを有するマスク層を形成する工程と、マスク層を介して第一透光性材に等方性エッチングを施す事に依り、第一透光性材に凹部を形成する工程と、凹部を第一透光性材の屈折率とは異なる屈折率を有する第二透光性材にて埋め込む工程と、第二透光性材の表面を平坦化する工程と、第二透光性材上に第四透光性材を形成する工程と、第四透光性材上に第１形状をなすフォトレジストと第２形状をなすフォトレジストとを形成する工程と、第１形状をなすフォトレジストと第２形状をなすフォトレジストとをリフローさせる工程と、第１形状をなすフォトレジストと第２形状をなすフォトレジストと第四透光性材とに異方性エッチングを施す事に依り、第四透光性材に凸部を形成する工程と、凸部を第四透光性材の屈折率とは異なる屈折率を有する第五透光性材にて覆う工程と、を含み、第１開口部の平面視に於ける径と第２開口部の平面視に於ける径とが異なり、第１形状の平面視に於ける径と第２形状の平面視に於ける径とが異なる事を特徴とする。
この方法によれば、レンズの規則性に起因する回折を抑制できる。従って、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイを実現できる。
【００２５】
（適用例１９）  上記適用例１乃至１６のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイを備えた事を特徴とする電気光学装置。
この構成によれば、光の利用効率が高く、明るい表示を可能とする電気光学装置を実現する事ができる。
【００２６】
（適用例２０）  上記適用例１７又は１８に記載のマイクロレンズアレイの製造方法にて製造されたマイクロレンズアレイを備えた事を特徴とする電気光学装置。
この構成によれば、光の利用効率が高く、明るい表示を可能とする電気光学装置を実現する事ができる。
【００２７】
（適用例２１）  上記適用例１９又は２０に記載の電気光学装置を備えた事を特徴とする電子機器。
この構成によれば、光の利用効率が高く、明るい表示を可能とする電気光学装置を備えて電子機器を実現する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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】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３】実施形態１に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。
【図４】実施形態１に係るマイクロレンズアレイの第一面の構成を説明する平面図。
【図５】実施形態１に係る第一レンズを説明する平面図。
【図６】実施形態１に係るマイクロレンズアレイで第一レンズの平面的な配置を説明する図。
【図７】実施形態１に係るマイクロレンズアレイの第二面の構成を説明する平面図。
【図８】実施形態１に係るマイクロレンズアレイで第二レンズの平面的な配置を説明する図。
【図９】実施形態１に係るマイクロレンズアレイの製造方法を示す概略断面図。
【図１０】実施形態１に係るマイクロレンズアレイの製造方法を示す概略断面図。
【図１１】実施形態１に係るマイクロレンズアレイの製造方法を示す概略断面図。
【図１２】実施形態１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。
【図１３】実施形態２に係るマイクロレンズアレイの第一面の構成を説明する平面図。
【図１４】実施形態３に係わるマイクロレンズアレイの一例を説明した図。
【図１５】実施形態４に係わるマイクロレンズアレイの一例を説明した図。
【図１６】実施形態５に係わるマイクロレンズアレイの一例を説明した図。
【図１７】実施形態６に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。
【図１８】変形例１に係わるマイクロレンズの一例を説明した図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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様に、適宜拡大、縮小、或いは誇張して表示している。又、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。
【００３０】
尚、以下の形態に於いて、「基板上に」と記載された場合、基板の上に接する様に配置される場合、又は基板の上に他の構成物を介して配置される場合、又は基板の上に一部が接する様に配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表す物とする。
【００３１】
（実施形態１）
「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事ができる。
【００３２】
図１は、実施形態１に係る液晶装置の構成を示す概略平面図である。図２は、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である。図３は、実施形態１に係る液晶装置の構成を示す概略断面図であり、詳しくは、図１のＡ−Ａ’線に沿った一部の概略断面図である。まず、実施形態１に係る液晶装置１について、図１と図２、及び図３を参照して説明する。
【００３３】
図１及び図３に示す様に、実施形態１に係る液晶装置１は、第一基板としての素子基板２０と、素子基板２０に対向する様に配置された第二基板としての対向基板３０と、シール材４２と、電気光学材料としての液晶４０とを備えている。素子基板２０と対向基板３０とは、対向する様に配置されている。図１に示す様に、素子基板２０は対向基板３０よりも大きく、両基板は、対向基板３０の縁部に沿って枠状に配置されたシール材４２を介して接合されている。
【００３４】
図１に示す様に、液晶４０は、素子基板２０と対向基板３０とシール材４２とに依って囲まれた空間に挟持されており、正又は負の誘電異方性を有している。シール材４２は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂等の接着剤からなる。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為のスペーサー（図示省略）が混入されている。
【００３５】
枠状に配置されたシール材４２の内側には、枠状の周縁部を有する遮光部としての遮光層２２や遮光層２６、遮光層３２が設けられている。遮光層２２や遮光層２６、遮光層３２は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物等からなる。遮光層２２や遮光層２６、遮光層３２の内側は、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、行列状に配列されている。
【００３６】
表示領域Ｅは、液晶装置１に於いて、実質的に表示に寄与する領域である。尚、液晶装置１は、表示領域Ｅの周囲を囲む様に設けられた、実質的に表示に寄与しないダミー領域を備えていても良い。
【００３７】
素子基板２０の第一外周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、第一外周辺に沿ってデータ線駆動回路５１及び複数の外部接続端子５４が設けられている。又、その第一外周辺に対向する他の第二外周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。更に、これら二つの外周辺と直交し互いに対向する他の二つの外周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。
【００３８】
検査回路５３が設けられた第二外周辺のシール材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。データ線駆動回路５１や走査線駆動回路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。又、対向基板３０の四つの隅には、素子基板２０と対向基板３０との間で電気的導通を取る為の上下導通部５６が設けられている。尚、検査回路５３の配置はこの構成に限定されず、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良い。
【００３９】
以下の説明では、データ線駆動回路５１が設けられた第一外周辺に沿った方向を第一方向（Ｘ方向）とし、この第一外周辺と直交する方向を第二方向（Ｙ方向）とする。Ｘ方向は、図１のＡ−Ａ’線に平行な方向である。又、Ｘ方向及び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。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）から見る事を「平面視」と称する。
【００４０】
表示領域Ｅに於いて、画素Ｐを平面的に区画する様に、各画素Ｐの境界部に遮光層２２ａと遮光層２６ａ（図３参照）とが、格子状に設けられている。要するに、素子基板２０には、遮光層２２ａと遮光層２６ａとで、Ｘ方向とＹ方向とに沿ったブラックマトリックスが格子状に設けられている。この様に、画素Ｐは、遮光層２２ａと遮光層２６ａとからなるブラックマトリックスに依って格子状に区画されており、画素Ｐで遮光層２２ａと遮光層２６ａとに平面視で重ならない領域が画素Ｐに於ける開口領域（光変調部）となる。
【００４１】
図２に示す様に、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様に形成され、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の其々には、画素電極２８とスイッチング素子であるＴＦＴ２４とが設けられている。
【００４２】
ＴＦＴ２４のソースドレインの一方は、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Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎが供給される。ＴＦＴ２４のゲートは、走査線駆動回路５２から延在する走査線２の一部に電気的に接続されている。走査線２には、走査線駆動回路５２から走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍが供給される。ＴＦＴ２４のソースドレインの他方は画素電極２８に電気的に接続されている。
【００４３】
画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎは、ＴＦＴ２４を一定期間だけオン状態とする事により、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。画素Ｐには、画素電極２８に供給された画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎを維持する為に、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が形成されている。蓄積容量５は液晶容量と並列に配置される。斯うして、各画素Ｐの液晶４０に画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎに応じた電圧が印加されると、印加された電圧により液晶４０の配向状態が変化し、液晶４０に入射した光が変調されて階調表示が可能となる。
【００４４】
図３に示す様に、液晶装置１は、素子基板２０と対向基板３０とを有しており、対向基板３０は、更に、マイクロレンズアレイ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。尚、図３では、説明を判り易くする為に５画素分の断面を描いてある。
【００４５】
マイクロレンズアレイ１０は、第一透光性材１１と第二透光性材１３と第四透光性材１４と第五透光性材１６とを備えている。本実施形態では、これらに加えて更に第三透光性材１７を備えている。但し、第三透光性材１７は省略する事もできる。第一透光性材１１と第二透光性材１３とは、互いに異なる屈折率を有する光透過性の材料で、第一レンズＭＬ１を構成する。第四透光性材１４と第五透光性材１６とは、互いに異なる屈折率を有する光透過性の材料で、第二レンズＭＬ２を構成する。第三透光性材１７は平坦化膜として機能する。
【００４６】
マイクロレンズアレイ１０は、複数個のセルＣＬを備え、これら複数個のセルＣＬは、Ｘ方向及びＹ方向に於いて隣り合うセルＣＬ同士が互いに接する様に行列状に配列されている（図４参照）。各セルＣＬには、マイクロレンズアレイ１０の第一面に形成された第一レンズＭＬ１とマイクロレンズアレイ１０の第二面に形成された第二レンズＭＬ２とが、平面視で重なり合う様に形成されている。マイクロレンズアレイ１０の第一面とは、マイクロレンズアレイ１０の法線の一方向（Ｚ軸の正又は負の方向の一方）に面する側で、マイクロレンズアレイ１０の第二面とは、マイクロレンズアレイ１０の法線の他方向（Ｚ軸の正又は負の方向の他方）に面する側である。図３の例では、Ｚ軸の正の方向に面する側が第一面であり、概ね断面視でマイクロレンズアレイ１０の上半分となっている。又、Ｚ軸の負の方向に面する側が第二面であり、概ね断面視でマイクロレンズアレイ１０の下半分となっている。即ち、断面視で、マイクロレンズアレイ１０の一方の側（上方側）には複数個の第一レンズＭＬ１が形成され、マイクロレンズアレイ１０の他方の側（下方側）には複数個の第二レンズＭＬ２が形成されている。尚、マイクロレンズアレイ１０の各セルでは、第一レンズＭＬ１と第二レンズＭＬ２とで一つのレンズが構成されるので、これらを合わせてマイクロレンズＭＬと称する。
【００４７】
第一透光性材１１は酸化珪素膜（ＳｉＯX、Ｘは１以上２以下の値）等の光透過性を有する無機材料からなる。酸化珪素膜は、無害で透光性に優れ、製造も加工も容易であるので、第一透光性材１１を無害で透光性に優れ、製造も加工も容易な材料とする事ができる。第一透光性材１１をなす酸化珪素膜の屈折率は１．４６から１．５０の範囲にある。本実施形態では、第一透光性材１１は石英基板であり、対向基板３０の基板となっている。第一透光性材１１の液晶４０側の面を上面１１ａとすると、第一透光性材１１の上面１１ａからは複数個の凹部１２が形成されており、凹部１２の表面は、第一透光性材１１と第二透光性材１３との界面の一部となっている。各凹部１２はマイクロレンズアレイ１０のセルＣＬ（図４参照）の一部を構成し、電気光学装置では、セルＣＬは画素Ｐに対応して設けられている。素子基板２０に形成されている遮光層２２ａと遮光層２６ａ（Ｘ方向とＹ方向とに沿った格子状のブラックマトリックス）は平面視ではマイクロレンズアレイ１０のセルＣＬの境界を覆っている。凹部１２は、その中央部に配置された平坦部１２ａと、平坦部１２ａの周囲に配置された曲面部１２ｂ及び周縁部１２ｃ（図１０参照）とを有している。
【００４８】
第二透光性材１３は、第一透光性材１１を覆い、凹部１２を埋め込む様に形成されている。第二透光性材１３は、光透過性を有し、第一透光性材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、第二透光性材１３は、第一透光性材１１よりも屈折率の高い無機材料からなる。この様な無機材料としては、例えば酸窒化珪素膜（ＳｉＯＮ）や窒化珪素膜（ＳｉＮ）、アルミナ膜（Ａｌ2Ｏ3）等が挙げられ、好ましい屈折率は１．６０程度である。酸窒化珪素膜や窒化珪素膜は、無害で透光性に優れ、製造も加工も容易であるので、第二透光性材１３を無害で透光性に優れ、製造も加工も容易な材料とする事ができる。本実施形態では、第二透光性材１３として酸窒化珪素膜が用いられている。第二透光性材１３にて凹部１２が埋め込まれ、Ｚ軸の正方向に凸状の第一レンズＭＬ１が構成される。
【００４９】
第二透光性材１３は凹部１２の深さよりも厚く形成されており、第二透光性材１３の表面は略平坦な面となっている。即ち、第二透光性材１３は、凹部１２を埋めて第一レンズＭＬ１を構成する部分と、第一透光性材１１の上面とマイクロレンズＭＬの表面を覆う平坦化層の役割を果たす部分とを有している。第二透光性材１３の平坦な表面と凹部１２の平坦部１２ａとは、ほぼ平行である。尚、本明細書にて、「ほぼ平行」とか「ほぼ一致」、「ほぼ等しい」等と記述した場合、これらは、設計概念上で平行であるとか、設計概念上で一致する、設計概念上で等しい、などを意味し、製造上の誤差や計測に伴う誤差、微細な差などで異なっている場合もこれらに含まれる。
【００５０】
第三透光性材１７は、酸化珪素膜（ＳｉＯX、Ｘは１以上２以下の値）等の光透過性を有する無機材料や酸窒化珪素膜（ＳｉＯＮ）や窒化珪素膜（ＳｉＮ）等の光透過性を有する無機材料からなる。第三透光性材１７は平坦化膜であると同時に光路調整膜でもある。従って、酸化珪素膜を用いると容易に平坦化を行う事ができ、更に光路長を容易に調整できる。本実施形態では、第三透光性材１７として酸化珪素膜を用いている。一方、第三透光性材１７を第二透光性材１３や第四透光性材１４と同じ材料としても良い。斯うすると、第二透光性材１３と第三透光性材１７との光学上の界面や第三透光性材１７と第四透光性材１４との光学上の界面がなくなるので、これらの光学上の界面での反射を抑制でき、光の利用効率を向上させる事ができる。第三透光性材１７は、マイクロレンズＭＬから遮光層２６ａ迄の距離を調整し、マイクロレンズＭＬにて集光された光が遮光層２６ａや遮光層２２ａに遮られず画素Ｐの開口領域を通過する様に設定されている。従って、第三透光性材１７の厚みは、平坦化でき、且つ、光の波長に応じたマイクロレンズＭＬの焦点距離等の光学条件に基づいて適宜設定される。
【００５１】
第四透光性材１４は、第二透光性材１３上にて凸部１５を形成している。第四透光性材１４は、光透過性を有し、第五透光性材１６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、第四透光性材１４は、第五透光性材１６よりも屈折率の高い無機材料からなる。この様な無機材料としては、例えば酸窒化珪素膜（ＳｉＯＮ）や窒化珪素膜（ＳｉＮ）、アルミナ膜（Ａｌ2Ｏ3）等が挙げられ、好ましい屈折率は１．６０程度である。酸窒化珪素膜や窒化珪素膜は、無害で透光性に優れ、製造も加工も容易であるので、第四透光性材１４を無害で透光性に優れ、製造も加工も容易な材料とする事ができる。本実施形態では、第四透光性材１４として酸窒化珪素膜が用いられている。
【００５２】
第五透光性材１６は酸化珪素膜（ＳｉＯX、Ｘは１以上２以下の値）等の光透過性を有する無機材料からなる。酸化珪素膜は、無害で透光性に優れ、製造も加工も容易であるので、第五透光性材１６を無害で透光性に優れ、製造も加工も容易な材料とする事ができる。第五透光性材１６をなす酸化珪素膜の屈折率は１．４６から１．５０の範囲にある。本実施形態では、第五透光性材１６は化学気相堆積法（ＣＶＤ法）にて形成された酸化珪素膜である。第五透光性材１６は、第四透光性材１４からなる複数個の凸部１５を覆い、凸部１５の表面は、第四透光性材１４と第五透光性材１６との界面の一部となっている。各凸部１５はマイクロレンズアレイ１０のセルＣＬ（図４参照）の一部を構成し、Ｚ軸の負方向に凸状の第二レンズＭＬ２となっている。
【００５３】
この様に、第一透光性材１１と第五透光性材１６とを同じ材料にて形成し、第二透光性材１３と第四透光性材１４とを同じ材料にて形成するのが製造上容易で、好ましい。尚、本明細書にて透光性材とは、光を透過する部材であり、可視光領域全体に渡って光を透過する透明部材や、可視光領域の一部の光を透過する着色部材等、を含んでいる。本実施形態では、透光性材に酸化珪素や酸窒化珪素等の透明部材が用いられているが、マイクロレンズアレイ１０が特定波長の光に対して使用される場合、その波長の光を透過する材料を透光性材として用いる事ができる。
【００５４】
光路長調整層３１は、マイクロレンズアレイ１０を覆う様に設けられている。光路長調整層３１は、光透過性を有し、例えば、第一透光性材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ＭＬから遮光層２６ａ迄の距離を調整し、マイクロレンズＭＬにて集光された光が遮光層２６ａや遮光層２２ａに遮られず画素Ｐの開口領域を通過する様に設定されている。従って、光路長調整層３１の厚みは、光の波長に応じたマイクロレンズＭＬの焦点距離等の光学条件に基づいて適宜設定される。光路長成膜として機能する第三透光性材１７と光路長調整層３１とは、其々独立に膜厚を調整し、マイクロレンズＭＬから遮光層２６ａ迄の距離を精密に調整する事ができるが、場合に依っては一方を省略する事も可能である。
【００５５】
遮光層３２は、光路長調整層３１上（液晶４０側）に設けられている。遮光層３２は、素子基板２０の遮光層２２及び遮光層２６に平面視で重なる様に枠状に形成されている。遮光層３２に囲まれた領域（表示領域Ｅ）は、光が透過し得る領域となる。尚、平面視にて遮光層２２ａと遮光層２６ａとに重なる光路長調整層３１上に、遮光層３２と同じ材料にて更に不図示の遮光層を設けても良い。この不図示の遮光層は、各画素Ｐの隅若しくは各画素Ｐの周囲に配置され、マイクロレンズＭＬで集光しきれずに素子基板２０側の遮光層２２ａや遮光層２６ａに当たり得る光を対向基板３０側で反射して、液晶装置１の温度上昇を防ぐ効果をもたらす。
【００５６】
保護層３３は、光路長調整層３１と遮光層３２とを覆う様に設けられている。共通電極３４は、保護層３３を覆う様に設けられている。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、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ）等の透明導電膜からなる。配向膜３５は、共通電極３４を覆う様に設けられている。
【００５７】
尚、保護層３３は遮光層３２を覆って、共通電極３４の液晶４０側の表面を平坦とする物で、必須な構成要素ではない。従って、例えば、導電性の遮光層３２を共通電極３４が直接覆う構成としても良い。
【００５８】
素子基板２０は、基板２１と、遮光層２２及び遮光層２２ａと、絶縁層２３と、ＴＦＴ２４と、絶縁層２５と、遮光層２６及び遮光層２６ａ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等の光透過性を有する材料からなる。
【００５９】
遮光層２２及び遮光層２２ａ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に平面視で重なる様に枠状に形成されている。遮光層２２ａ及び遮光層２６ａは、素子基板２０の厚さ方向（Ｚ方向）に於いて、ＴＦＴ２４をこれらの間に挟む様に配置されている。遮光層２２ａ及び遮光層２６ａは、ＴＦＴ２４の少なくともチャネル形成領域とドレイン端と平面視で重なっている。遮光層２２ａ及び遮光層２６ａが設けられている事により、ＴＦＴ２４への光の入射が抑制される。平面視にて、遮光層２２ａと遮光層２６ａとに囲まれた領域は、画素Ｐの開口領域であり、画素Ｐにて光が透過する領域となる。
【００６０】
絶縁層２３は、基板２１と遮光層２２と遮光層２２ａとを覆う様に設けられている。絶縁層２３は、例えば、ＳｉＯ2等の無機材料からなる。
【００６１】
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とゲート電極とソース電極とドレイン電極とを含んでいる。半導体層には、ソースとチャネル形成領域とドレインとが形成されている。チャネル形成領域とソース、又は、チャネル形成領域とドレインとの界面にはＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域が形成されていても良い。
【００６２】
ゲート電極は、素子基板２０に於いて平面視で半導体層のチャネル形成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事に依ってＴＦＴ２４をオン／オフ制御している。
【００６３】
絶縁層２５は、絶縁層２３とＴＦＴ２４とを覆う様に設けられている。絶縁層２５は、例えば、ＳｉＯ2等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に依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及び遮光層２６ａが設けられている。そして、絶縁層２５と遮光層２６及び遮光層２６ａとを覆う様に、無機材料からなる絶縁層２７が設けられている。
【００６４】
画素電極２８は、絶縁層２７上に、画素Ｐ毎に設けられている。画素電極２８は画素Ｐの開口領域に平面視で重なる様に配置され、画素電極２８のエッジ部は遮光層２２ａ又は遮光層２６ａと重なっている。画素電極２８は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電膜からなる。配向膜２９は、画素電極２８を覆う様に設けられている。液晶４０は、素子基板２０の配向膜２９と対向基板３０の配向膜３５との間に挟持されている。
【００６５】
尚、ＴＦＴ２４と、ＴＦＴ２４に電気信号を供給する電極や配線等（図示しない）とは、平面視で遮光層２２や遮光層２２ａ及び遮光層２６や遮光層２６ａに重なる領域に設けられている。これらの電極や配線等が遮光層２２や遮光層２２ａ及び遮光層２６や遮光層２６ａを兼ねる構成であっても良い。
【００６６】
実施形態１に係る液晶装置１では、例えば、光源等から発せられた光は、マイクロレンズＭＬを備える対向基板３０側から入射し、マイクロレンズＭＬに依って集光される。第一透光性材１１側から上面１１ａの法線方向に沿ってマイクロレンズＭＬに入射する光のうち、マイクロレンズＭＬの平面視に於ける中央部（凹部１２の平坦部１２ａ）に入射した入射光Ｌ１は、マイクロレンズＭＬをそのまま直進し、液晶４０を通過して素子基板２０側に出射される。
【００６７】
一方、マイクロレンズＭＬの平面視に於ける周辺部（遮光層２２ａや遮光層２６ａと平面視にて重なる領域を含む領域）に入射した入射光Ｌ２は、仮にそのまま直進した場合、図３に破線で示す様に、遮光層２６や遮光層２６ａ等で遮光されて仕舞うが、本実施形態の電気光学装置では、マイクロレンズＭＬ（第一透光性材１１と第二透光性材１３との屈折率差に依る屈折）にて、周辺部に入射した入射光Ｌ２も画素Ｐの平面的な中心側へと集光される。液晶装置１では、この様にマイクロレンズＭＬ間の境界部（画素Ｐの境界部）への入射光も、境界部に於ける集光作用に依って画素Ｐの開口領域内に入射させられ、液晶４０を通過する事ができる。この結果、素子基板２０側から出射される光量が増大し、光の利用効率が高められる訳である。
【００６８】
「マイクロレンズの第一面」
図４は、実施形態１に係るマイクロレンズアレイの第一面の構成を説明する平面図である。図５は、実施形態１に係る第一レンズを説明する平面図である。続いて、実施形態１に係るマイクロレンズアレイ１０が備えるマイクロレンズＭＬの第一面の構成及び作用について、図４と図５とを参照して説明する。
【００６９】
マイクロレンズアレイ１０は、複数個のセルＣＬを備え、これら複数個のセルＣＬは、Ｘ方向及びＹ方向に於いて隣り合うセルＣＬ同士が互いに接する様に行列状に配列されている。マイクロレンズアレイ１０を電気光学装置に適応した際には、マイクロレンズアレイ１０の一つのセルＣＬと電気光学装置の一つの画素Ｐとが、平面視にてアライメントされる。要するに、マイクロレンズアレイ１０を構成する一つのセルＣＬのサイズとその平面視での位置とは、電気光学装置の一つの画素Ｐのサイズとその平面視での位置とに、設計概念上は一致している。即ち、製造誤差を除いて、セルＣＬのサイズとその平面視での位置とは、画素Ｐのサイズとその平面視での位置とに一致している。
【００７０】
マイクロレンズアレイ１０は、第一面に形成された第一レンズ群ＵＧ１（図４参照）と、第二面に形成された第二レンズ群ＵＧ２（図７参照）と、を有している。即ち、第二レンズ群ＵＧ２は第一レンズ群ＵＧ１に対向する様に配置されている。図４に示す様に、第一レンズ群ＵＧ１には第一レンズＭＬ１が配置されており、第一レンズ群ＵＧ１は、少なくとも、第１の第一レンズＭＬ１−１と第２の第一レンズＭＬ１−２とを含んでいる。図４には、マイクロレンズアレイ１０を構成する３行４列の１２個のセルＣＬが描かれている。尚、図４では以下の説明を分かり易くする為に、各セルＣＬの名称を（１，１）、（１，２）、（１，３）、（１，４）、（２，１）、（２，２）、（２，３）、（２，４）、（３，１）、（３，２）、（３，３）、（３，４）としてある。又、図４には図示されていないが、マイクロレンズアレイ１０が電気光学装置に組み込まれた場合、Ｘ方向及びＹ方向に於いて隣り合うセルＣＬ同士の境界に沿う様に、遮光層２２ａや遮光層２６ａが素子基板２０に配置されている。
【００７１】
図４に示す様に、セルＣＬは多角形の平面形状を有している。本実施形態ではセルＣＬは四角形で正方形であるが、長方形であっても構わないし、三角形や六角形で有っても構わない。セルＣＬの平面形状は画素Ｐの平面形状に合わせられる。各セルＣＬの第一面には多角形の第一レンズＭＬ１が配置されている。第一レンズＭＬ１が多角形とは、第一レンズＭＬ１の角部に形成されている円弧状の部分を無視すると、各第一レンズＭＬ１は複数本の直線状の境界を有する多角形に近似できるとの意味であり、本実施形態では正方形に近い多角形となっている。
【００７２】
各第一レンズＭＬ１はそのほぼ中央部に平坦部１２ａを有し、平坦部１２ａは平面視にて多角形である。平坦部１２ａはセルＣＬよりも小さく、第一レンズＭＬ１に概ね相似な多角形で、セルＣＬをなす少なくとも一つの辺（例えば、セルＣＬのＸ方向に延在する辺）と平坦部１２ａをなす少なくとも一つの辺（今の例の場合、平坦部１２ａで概ねＸ方向に延在する辺）とがなす角度は−１５°以上＋１５°以下の範囲に入っている。斯うすると、第一レンズＭＬ１の平面視での形状とセルＣＬの形状とをセル角部を除いて概ね揃える事ができるので、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイ１０が実現する。即ち、セルＣＬ内で第一レンズＭＬ１が形成されない領域を小さくする事ができる。本実施形態では、平坦部１２ａは四角形で正方形である。又、セルＣＬの平面視に於ける中心（セルＣＬの平面形状体の重心）と平坦部１２ａの平面視に於ける中心（平坦部１２ａの平面形状体の重心）とはほぼ一致している。
【００７３】
セルＣＬには非レンズ部とシリンドリカルレンズと球面レンズとが配置される。具体的に、非レンズ部は平坦部１２ａに形成され、シリンドリカルレンズは平坦部１２ａの外側で平坦部１２ａの辺に沿った領域に形成され、球面レンズは平坦部１２ａの角部の外側の領域に形成される。図３に示す様に、平坦部１２ａに入射したセルＣＬの法線に平行な入射光は、そのままほぼ直進する。シリンドリカルレンズに入射したセルＣＬの法線に平行な入射光は、シリンドリカルレンズにより平坦部１２ａ側に光路が曲げられる。シリンドリカルレンズとは、一方向に屈折力を持って入射光を収束又は発散させ、この方向に直交する他方向では屈折力を持たないレンズである。従って、一方向に沿ったレンズ断面ではレンズ面は曲率を持って変化しているが、この方向に直交する他方向断面に沿ったレンズ断面ではレンズ面は直線となっている。球面レンズに入射したセルＣＬの法線に平行な入射光は、球面レンズにより平坦部１２ａ側に光路が曲げられる。球面レンズは凸レンズで、平坦部１２ａの辺の交差部にて球面レンズの厚み（第二透光性材１３の厚み）が最大となり、平坦部１２ａの交差部から離れるに従い球面レンズは薄くなって行く。
【００７４】
図４に示す様に、マイクロレンズアレイ１０は第一レンズ群ＵＧ１を有する。第一レンズ群ＵＧ１にはＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズＭＬ１が配置されている。本実施形態では一例としてＭ1＝Ｎ1＝３で、第一レンズ群ＵＧ１には９個の第一レンズＭＬ１が配置されている。具体的には、セル（１，１）には第１の第一レンズＭＬ１−１が配置され、セル（１，２）には第２の第一レンズＭＬ１−２が配置され、セル（１，３）には第３の第一レンズＭＬ１−３が配置され、セル（２，１）には第４の第一レンズＭＬ１−４が配置され、セル（２，２）には第５の第一レンズＭＬ１−５が配置され、セル（２，３）には第６の第一レンズＭＬ１−６が配置され、セル（３，１）には第７の第一レンズＭＬ１−７が配置され、セル（３，２）には第８の第一レンズＭＬ１−８が配置され、セル（３，３）には第９の第一レンズＭＬ１−９が配置されている。これらＭ1×Ｎ1個の第一レンズＭＬ１にて一つの第一レンズ群ＵＧ１が構成される。そして第一レンズ群ＵＧ１が第一方向又は第二方向に繰り返し配列されてマイクロレンズアレイ１０の第一面を構成する。図４では、第一レンズ群ＵＧ１が第一方向（Ｘ方向）に繰り返し配列されているので、セル（１，４）には第１の第一レンズＭＬ１−１が配置され、セル（２，４）には第４の第一レンズＭＬ１−４が配置され、セル（３，４）には第７の第一レンズＭＬ１−７が配置されている。
【００７５】
第一レンズ群ＵＧ１に配置された第１の第一レンズＭＬ１−１と第２の第一レンズＭＬ１−２とは、第１の第一レンズＭＬ１−１の平面視に於ける方向（第１のレンズ方向）と第２の第一レンズＭＬ１−２の平面視に於ける方向（第２のレンズ方向）とが異なっている。図４に示す様に、第一レンズ群ＵＧ１に配置されたＭ1×Ｎ1個の第一レンズＭＬ１の平面視に於ける方向は総て異なっているのが理想的である。斯うすると、第一レンズＭＬ１の規則性に起因する回折を抑制できるので、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイ１０を実現できる訳である。
【００７６】
次に第一レンズＭＬ１の方向に関して図５を参照して説明する。本実施形態の第一レンズＭＬ１は多角形の平坦部１２ａを有し、第一レンズＭＬ１の外周形状は平坦部１２ａに概ね相似な多角形となる。図５に示す様に、セルＣＬを構成する一辺の方向を第一方向（Ｘ方向）とし、セルＣＬ内の第一レンズＭＬ１（第ｉの第一レンズＭＬ１−ｉ）の平坦部１２ａの一辺で第一方向（Ｘ方向）となす角が最もゼロに近い辺の方向をレンズ方向ＬＸｉとする。第ｉの第一レンズＭＬ１−ｉ（ｉは１からＭ1×Ｎ1迄の整数）の平面視に於ける方向（第ｉのレンズ方向ＬＸｉが）第一方向に対してなす角度を第ｉレンズ角θｉとする。例えば、第１のレンズ方向ＬＸ１が第一方向に対してなす角度は第１レンズ角θ１であり、第２のレンズ方向が第一方向に対してなす角度は第２レンズ角θ２である。図５（ａ）はθｉ＝０°で、レンズ方向ＬＸｉと第一方向（Ｘ方向）とは平行である。図５（ｂ）はθｉ＝１５°で、レンズ方向ＬＸｉと第一方向（Ｘ方向）とは１５°の角度をなしている。図５（ｃ）はθｉ＝４５°で、レンズ方向ＬＸｉと第一方向（Ｘ方向）とは４５°の角度をなしている。本実施形態では、平坦部１２ａが正方形である為に、レンズ方向ＬＸｉと第一方向（Ｘ方向）とは−４５°以上＋４５°以下の範囲の角度を取り得る。
【００７７】
第一レンズ群ＵＧ１に配置されたＭ1×Ｎ1個のマイクロレンズの其々は、レンズ方向ＬＸと第一方向（Ｘ方向）との角度が−１５°以上＋１５°以下の範囲になる様に配置されている。従って、第１レンズ角θ１と第２レンズ角θ２とは、共に−１５°以上＋１５°以下の範囲にある。斯うすると、セルＣＬ内で第一レンズＭＬ１が配置されない領域を小さくする事ができるので、セルに入射した入射光を効率良く集光する事が可能となる。本実施形態では、第１レンズ角θ１から第９レンズ角θ９まで総て異なった値となっており、これらは皆−１５°以上＋１５°以下の範囲に入っている。具体的な一例としては、図４に示す様に、θ１＝０°（第１の第一レンズＭＬ１−１）、θ２＝−５°（第２の第一レンズＭＬ１−２）、θ３＝−２°（第３の第一レンズＭＬ１−３）、θ４＝＋２°（第４の第一レンズＭＬ１−４）、θ５＝＋１°（第５の第一レンズＭＬ１−５）、θ６＝＋４°（第６の第一レンズＭＬ１−６）、θ７＝−１０°（第７の第一レンズＭＬ１−７）、θ８＝＋１０°（第８の第一レンズＭＬ１−８）、θ９＝＋６°（第９の第一レンズＭＬ１−９）である。或いは、０°を中心に−１５°以上＋１５°以下の範囲で等間隔に各レンズ角を設定しても良い。例えば、−１２°、−９°、−６°、−３°、０°、＋３°、＋６°、＋９°、＋１２°、を第１レンズ角θ１から第９レンズ角θ９に適当に割り振っても良い。
【００７８】
本願発明人が鋭意研究した所に依ると、従来のマイクロレンズを用いた電気光学装置で光の利用効率が低かった理由は、以下の様に説明される。即ち、特許文献１に記載されている様なマイクロレンズアレイを用いた電気光学装置では、画素とマイクロレンズとの配置が規則性（周期性）を有するので、画素やマイクロレンズの規則性に起因する回折が起こっていた。回折とは周期構造を持った遮光体や屈折率体を光波が通過した際に発生する現象で、回折で広がった光波が干渉して、光の強弱が観察される現象である。周期構造を通った光波は２次元フーリエ変換され、無限遠にてフランホッファー回折として投影される。その次数ｍの投影像はｓｉｎαｍ＝λ（ｍ／ａ）を満たす角度αｍに現れる。ここでａとは周期構造の周期であり、λは光波の波長である。この為に、周期構造ａが小さくなると投影像が現れる角度αｍは大きくなり、０次スポットからその次数の投影像は遠くなる。従って周期構造ａが小さい際に、つまり画素サイズが小さい際に、回折による光の広がりは大きくなる。
【００７９】
電気光学装置の高精細化に伴い、画素Ｐのサイズが４ミクロン（μｍ）から６ミクロン（μｍ）と小さくされる要請がある。これ程に画素が小さくなった場合には、回折の影響を無視できなくなる。従来の電気光学装置では、電気光学装置に入った光線はまずマイクロレンズアレイにて干渉し、更に画素にて干渉され、適当な回折パターンを持って投射レンズに入っていた。この際に、画素が小さければ小さい程、干渉による光束の広がり角度が大きくなり、投射レンズのＦ値との関係が大事になってくる。投射レンズはマイクロレンズアレイと画素に取って無限遠として扱えるので、回折パターンは角度αｍの成分を持って広がる。その際に、投射レンズのＦ値が規定する角度範囲に入らない角度の光の割合が増え、明るさが低下していた、と考えられる。
【００８０】
そこで本実施形態のマイクロレンズアレイ１０では、マイクロレンズＭＬの有する周期性を大きくして、マイクロレンズアレイ１０に於ける回折現象を抑制している。その為にまず、図４に示す様に、マイクロレンズアレイ１０の第一面では、第一レンズ群ＵＧ１に配置されたＭ1×Ｎ1個の第一レンズＭＬ１の平面視に於ける方向が異なる様にしている。これにより、第一レンズ群ＵＧ１内の第一レンズＭＬ１の形状が異なり、少なくとも第一レンズ群ＵＧ１内の第一レンズＭＬ１による干渉は或る程度抑制される。取り分け、サイズが４ミクロン（μｍ）から６ミクロン（μｍ）と云った１０ミクロン（μｍ）以下の小さな画素Ｐに対応する電気光学装置に用いられるマイクロレンズアレイ１０では、隣り合うセルＣＬに起因する回折を抑制すべく、周期構造（第一レンズ群ＵＧ１のサイズ）が数画素分（数セル分）以上となる様に、第一レンズ群ＵＧ１内の第一レンズＭＬ１を其々変えるのである。斯うすると、マイクロレンズアレイ１０に起因する周期構造は複数個のセルＣＬとなるので、周期構造ａの値が大きくなり、回折スポットが０次光（入射光方向）付近に集まってくる。即ち、投射レンズ１１７（図１２参照）のＦ値が規定する角度範囲に入る角度の光の割合が増え、明るさが向上するのである。尚、第一レンズＭＬ１の方向を変える本実施形態の構成は画素Ｐのサイズが１３ミクロン（μｍ）以上にも適している。
【００８１】
「表示領域に於ける第一レンズ配置」
図６は、実施形態１に係るマイクロレンズアレイで第一レンズの平面的な配置を説明する図である。次に、実施形態１に係るマイクロレンズアレイ１０での第一レンズＭＬ１の配置に関する構成を、図６を参照して、説明する。
【００８２】
セルＣＬの規則性に起因する回折を抑制するには、マイクロレンズＭＬに起因する規則性の周期を波長よりも十分に大きくする事が好ましい。理想的にはマイクロレンズＭＬに起因する規則性の周期を光の波長の１００倍程度以上とする。斯うすると、マイクロレンズＭＬの規則性に起因する回折は著しく抑制される。言い換えると、波長の１００倍程度以内の範囲では、マイクロレンズアレイ１０を構成するセルＣＬのマイクロレンズＭＬが皆異なっているのが理想的である。セルＣＬが異なるとはセルＣＬを構成するマイクロレンズＭＬの形状（第一レンズＭＬ１の方向や第二レンズＭＬ２の径）が其々固有である事を意味する。本実施形態では、光として主に可視光を想定しているので、可視光の干渉を抑制するには、７０ミクロン（μｍ）程度の範囲内で、マイクロレンズＭＬは規則性を持たないのが理想的である。一方、電気光学装置では、画素Ｐ（セルＣＬ）のサイズは７ミクロン（μｍ）程度と小さい場合もあり得るので、斯うした場合は、１０セル×１０セル程度の単位内ですべてのマイクロレンズＭＬが異なっているのが理想的と言える。マイクロレンズＭＬが異なっているとは、第一レンズＭＬ１又は第二レンズＭＬ２のどちらかが異なっていれば良いが、第一レンズＭＬ１が異なっていれば、第二レンズＭＬ２の形状に係わらず、マイクロレンズＭＬは異なる事になる。従って、具体的にはｎの二乗個（ｎ2個）のセルＣＬを第一レンズ群ＵＧ１として、第一レンズ群ＵＧ１でｎの二乗個（ｎ2個）の第一レンズＭＬ１は皆異なっている（ｎの二乗個（ｎ2個）のセルＣＬでレンズ形状が皆異なっている）。そしてこの第一レンズ群ＵＧ１を繰り返す事で、マイクロレンズアレイ１０を構成する。この場合、ｎは２以上２０以下の範囲とし、ｎを１０程度とするのが理想的である。
【００８３】
ｎを１０とすると、１００種類の異なったマイクロレンズＭＬを形成せねばならない。マイクロレンズアレイ１０を更に容易に製造すべく、本実施形態では、図６に示す様に、第一レンズ群ＵＧ１に第１の第一レンズＭＬ１−１から第９の第一レンズＭＬ１−９まで、９種類の異なった第一レンズＭＬ１を準備し、これら９種類の第一レンズＭＬ１を含む集団を第一レンズ群ＵＧ１として、Ｘ方向及びＹ方向に繰り返してマイクロレンズアレイ１０の第一面を構成している。第１の第一レンズＭＬ１−１から第９の第一レンズＭＬ１−９の一例は図４に描かれた通りである。図６では、６行９列の５４個のセルＣＬが一例として示され、６個の第一レンズ群ＵＧ１がマイクロレンズアレイ１０の第一面に認められる。斯うする事でセルＣＬの規則性に起因する回折が抑制され、光の利用効率は向上する。
【００８４】
「マイクロレンズの第二面」
図７は、実施形態１に係るマイクロレンズアレイの第二面の構成を説明する平面図である。続いて、実施形態１に係るマイクロレンズアレイ１０が備えるマイクロレンズＭＬの第二面の構成及び作用について、図７を参照して説明する。
【００８５】
一つのマイクロレンズＭＬは平面的に重ねられた第一レンズＭＬ１と第二レンズＭＬ２とを含んで構成される。マイクロレンズＭＬの規則性をより無秩序にし、マイクロレンズアレイ１０に依る回折現象をより効果的に抑制する為に、第二レンズＭＬ２が有する周期性も大きくする事が好ましい。
【００８６】
図７に示す様に、第二面に形成された第二レンズ群ＵＧ２には第二レンズＭＬ２が配置されており、第二レンズ群ＵＧ２は、少なくとも、第１の第二レンズＭＬ２−１と第２の第二レンズＭＬ２−２とを含んでいる。そして第１の第二レンズＭＬ２−１の平面視に於ける径と第２の第二レンズＭＬ２−２の平面視に於ける径とは異なっている。各セルＣＬの第二面には多角形の第二レンズＭＬ２が配置されている。第二レンズＭＬ２が多角形とは、第二レンズＭＬ２の角部に形成されている不規則な部分を無視すると、各第二レンズＭＬ２は複数本の直線状の境界を有する多角形に近似できるとの意味であり、本実施形態では正方形に近い多角形となっている。第二レンズＭＬ２の平面視に於ける径とは、厳密には、第二レンズＭＬ２の平面視での面積の平方根であるが、近似的には正方形と見なせる多角形の辺の長さや多角形の対角線の長さである。いずれにしても、第１の第二レンズＭＬ２−１の径は第２の第二レンズＭＬ２−２の径よりも大きくなっている。斯うする事で、第二レンズＭＬ２の規則性に起因する回折が抑制される。
【００８７】
第二レンズＭＬ２はそのほぼ中央部にコアとなる第四透光性材１４ａを有し、その外周に殻状の第四透光性材１４ｂを有している。コアとなる第四透光性材１４ａと殻状の第四透光性材１４ｂとが凸部１５を構成しレンズとして機能するので、第四透光性材１４ｂの外周が第二レンズＭＬ２の外周に相当する。但し、殻状の第四透光性材１４ｂが隣同士で重なり合う領域では、概ねそれらの中間が第二レンズＭＬ２の外周となる。第二レンズＭＬ２は球面凸レンズで、セルＣＬの中央部付近にて球面レンズの厚み（第四透光性材１４の厚み）が最大となり、中央部から離れるに従い球面レンズは薄くなって行く。或るセルでコアとなる第四透光性材１４ａとその隣のセルでコアとなる第四透光性材１４ａとの距離は、０．５ミクロン（μｍ）から５ミクロン（μｍ）程度とするのが好ましく、０．５ミクロン（μｍ）から１．０ミクロン（μｍ）程度するのがより好ましい。
【００８８】
図７に示す様に、マイクロレンズアレイ１０は第二レンズ群ＵＧ２を有する。第二レンズ群ＵＧ２にはＭ2×Ｎ2個（Ｍ2とＮ2との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第二レンズＭＬ２が配置されている。本実施形態では、Ｍ2＝Ｎ2＝２であり、一つの第二レンズ群ＵＧ２には４個の第二レンズＭＬ２が配置されている。図７には、マイクロレンズアレイ１０を構成する３行４列の１２個のセルＣＬが描かれており、各セルＣＬの名称が（１，１）、（１，２）、（１，３）、（１，４）、（２，１）、（２，２）、（２，３）、（２，４）、（３，１）、（３，２）、（３，３）、（３，４）とされている。具体的には、セル（１，１）には第１の第二レンズＭＬ２−１が配置され、セル（１，２）には第２の第二レンズＭＬ２−２が配置され、セル（２，１）には第３の第二レンズＭＬ２−３が配置され、セル（２，２）には第４の第二レンズＭＬ２−４が配置されている。これらＭ2×Ｎ2個の第二レンズＭＬ２にて一つの第二レンズ群ＵＧ２が構成される。そして第二レンズ群ＵＧ２が第一方向又は第二方向に繰り返し配列されてマイクロレンズアレイ１０の第二面を構成する。図７では、第二レンズ群ＵＧ２が第一方向（Ｘ方向）と第二方向（Ｙ方向）とに繰り返し配列されているので、セル（１，３）やセル（３，１）、セル（３，３）には第１の第二レンズＭＬ２−１が配置され、セル（１，４）やセル（３，２）、セル（３，４）には第２の第二レンズＭＬ２−２が配置され、セル（２，３）には第３の第二レンズＭＬ２−３が配置され、セル（２，４）には第４の第二レンズＭＬ２−４が配置されている。
【００８９】
第二レンズ群ＵＧ２に配置された第１の第二レンズＭＬ２−１と第２の第二レンズＭＬ２−２とは、第１の第二レンズＭＬ２−１の平面視に於ける径（第１のレンズ径）と第２の第二レンズＭＬ２−２の平面視に於ける径（第２のレンズ径）とが異なっている。図７に示す様に、第二レンズ群ＵＧ２に配置されたＭ2×Ｎ2個の第二レンズＭＬ２の平面視に於ける径は総て異なっているのが理想的である。斯うすると、第二レンズＭＬ２の規則性に起因する回折を抑制できるので、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイ１０を実現できる訳である。要するに、サイズが４ミクロン（μｍ）から６ミクロン（μｍ）と云った１０ミクロン（μｍ）以下の小さな画素Ｐに対応する電気光学装置に用いられるマイクロレンズアレイ１０では、隣り合うセルＣＬに起因する回折を抑制すべく、周期構造（第二レンズ群ＵＧ２のサイズ）が数画素分（数セル分）以上となる様に、第二レンズ群ＵＧ２内の第二レンズＭＬ２を其々変えるのである。斯うすると、マイクロレンズアレイ１０に起因する周期構造は複数個のセルＣＬとなるので、周期構造ａの値が大きくなり、回折スポットが０次光（入射光径）付近に集まってくる。即ち、投射レンズ１１７（図１２参照）のＦ値が規定する角度範囲に入る角度の光の割合が増え、明るさが向上するのである。
【００９０】
「表示領域に於ける第二レンズ配置」
図８は、実施形態１に係るマイクロレンズアレイで第二レンズの平面的な配置を説明する図である。次に、実施形態１に係るマイクロレンズアレイ１０での第二レンズＭＬ２の配置に関する構成を、図８を参照して、説明する。
【００９１】
セルＣＬの規則性に起因する回折をより強力に抑制するには、第一レンズＭＬ１に加え第二レンズＭＬ２も異なっている事が好ましい。従って、具体的にはｎの二乗個（ｎ2個）のセルＣＬを第二レンズ群ＵＧ２として、第二レンズ群ＵＧ２でｎの二乗個（ｎ2個）の第二レンズＭＬ２は皆異なっている（ｎの二乗個（ｎ2個）のセルＣＬでレンズ形状が皆異なっている）のが理想的である。そしてこの第二レンズ群ＵＧ２を繰り返す事で、マイクロレンズアレイ１０を構成する。この場合、ｎは２以上２０以下の範囲とし、ｎを１０程度とするのが理想的である。
【００９２】
ｎを１０とすると、１００種類の異なったマイクロレンズＭＬを形成せねばならない。マイクロレンズアレイ１０を更に容易に製造すべく、本実施形態では、図８に示す様に、第二レンズ群ＵＧ２に第１の第二レンズＭＬ２−１から第４の第二レンズＭＬ２−４まで、４種類の異なった第二レンズＭＬ２を準備し、これら４種類の第二レンズＭＬ２を含む集団を第二レンズ群ＵＧ２として、Ｘ方向及びＹ方向に繰り返してマイクロレンズアレイ１０の第二面を構成している。第１の第二レンズＭＬ２−１から第４の第二レンズＭＬ２−４の一例は図７に描かれた通りである。図８では、６行９列の５４個のセルＣＬが一例として示され、１２個の第二レンズ群ＵＧ２がマイクロレンズアレイ１０の第二面に認められる。斯うする事でセルＣＬの規則性に起因する回折が抑制され、光の利用効率は更に向上する。
【００９３】
図４と図７を参照すると判る様に、セル（１，１）に配置されるマイクロレンズＭＬは第１の第一レンズＭＬ１−１と第１の第二レンズＭＬ２−１とから構成される。又、セル（１，２）に配置されるマイクロレンズＭＬは第２の第一レンズＭＬ１−２と第２の第二レンズＭＬ２−２とから構成される。セル（１，３）に配置されるマイクロレンズＭＬは第３の第一レンズＭＬ１−３と第１の第二レンズＭＬ２−１とから構成される。セル（１，４）に配置されるマイクロレンズＭＬは第１の第一レンズＭＬ１−１と第２の第二レンズＭＬ２−２とから構成される。セル（２，１）に配置されるマイクロレンズＭＬは第４の第一レンズＭＬ１−４と第３の第二レンズＭＬ２−３とから構成される。セル（２，２）に配置されるマイクロレンズＭＬは第５の第一レンズＭＬ１−５と第４の第二レンズＭＬ２−４とから構成される。セル（２，３）に配置されるマイクロレンズＭＬは第６の第一レンズＭＬ１−６と第３の第二レンズＭＬ２−３とから構成される。セル（２，４）に配置されるマイクロレンズＭＬは第４の第一レンズＭＬ１−４と第４の第二レンズＭＬ２−４とから構成される。セル（３，１）に配置されるマイクロレンズＭＬは第７の第一レンズＭＬ１−７と第１の第二レンズＭＬ２−１とから構成される。セル（３，２）に配置されるマイクロレンズＭＬは第８の第一レンズＭＬ１−８と第２の第二レンズＭＬ２−２とから構成される。セル（３，３）に配置されるマイクロレンズＭＬは第９の第一レンズＭＬ１−９と第１の第二レンズＭＬ２−１とから構成される。セル（３，４）に配置されるマイクロレンズＭＬは第７の第一レンズＭＬ１−７と第２の第二レンズＭＬ２−２とから構成される。この様に、第一レンズ群ＵＧ１にはＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズＭＬ１が配置され、Ｍ1×Ｎ1個の第一レンズＭＬ１の平面視に於ける方向は総て異なっており、第二レンズ群ＵＧ２にはＭ2×Ｎ2個（Ｍ2とＮ2との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第二レンズＭＬ２が配置され、Ｍ2×Ｎ2個の第二レンズＭＬ２の平面視に於ける径は総て異なっており、Ｍ1×Ｎ1とＭ2×Ｎ2とは異なる値であり、互いに約数になっていない事が好ましい。斯うすると、行方向に於けるレンズの周期はＭ1とＭ2との最小公倍数となり、列方向に於けるレンズの周期はＮ1とＮ2との最小公倍数となり、レンズ配列に関する周期性が大きくなるので、第一レンズＭＬ１や第二レンズＭＬ２等レンズの規則性に起因する回折をより効果的に抑制できる。実際に本実施形態では、マイクロレンズＭＬの周期性は行方向にも列方向にも６セルＣＬ分と大きくなっている。斯うして、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイ１０が実現される。
【００９４】
「電気光学装置の製造方法」
図９は、実施形態１に係るマイクロレンズアレイの製造方法を示す概略断面図である。図１０は、実施形態１に係るマイクロレンズアレイの製造方法を示す概略断面図である。図１１は、実施形態１に係るマイクロレンズアレイの製造方法を示す概略断面図である。次に、実施形態１に係るマイクロレンズアレイ１０を有する液晶装置１の製造方法を、図９乃至１１を参照して、説明する。尚、図示しないが、マイクロレンズアレイ１０の製造工程では、マイクロレンズアレイ１０を複数枚取る事ができる大型の基板（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事に依り、複数のマイクロレンズアレイ１０が得られる。従って、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１０に対する加工について説明する。
【００９５】
まず、基板上に第一透光性材１１を形成する工程を行う。本実施形態では、石英基板が第一透光性材１１の一部を兼用しているので、この工程は石英基板を準備する工程と、図９（ａ）に示す様に、第一透光性材１１の上面１１ａに、酸化珪素膜等からなる制御膜７０を形成する工程と、になる。制御膜７０は、凹部１２を形成する際におけるエッチングレートが石英基板と異なっており、凹部１２を形成する際の深さ方向（Ｚ方向）のエッチングレートに対して幅方向（Ｗ方向）のエッチングレートを調整する機能を有する。制御膜７０のエッチングレートが速い程、曲面部１２ｂが小さくなると共に、周縁部１２ｃが大きくなり、周縁部１２ｃの上面１１ａに対する傾斜は緩やかになる。制御膜７０のエッチングレートが石英基板と同じであれば、周縁部１２ｃが消失して円弧状の曲面部１２ｂが上面１１ａに垂直に交わるので、制御膜７０のエッチングレートは石英基板のエッチングレートよりも速い事が望まれる。斯うすると周縁部１２ｃに入射した入射光Ｌ２がセルＣＬの中央方向に曲げられるからである。
【００９６】
制御膜７０を形成した後、所定の温度で制御膜７０のアニールを行う。制御膜７０のエッチングレートは、アニール時の温度により変化する。従って、アニール時の温度を適宜設定する事により、制御膜７０のエッチングレートを調整する事ができる。
【００９７】
次に、図９（ｂ）に示す様に、第一透光性材１１の制御膜７０上の単位領域に開口部を有するマスク層７１を形成する工程を進める。単位領域とはマイクロレンズアレイ１０が完成した際にセルＣＬとなる領域である。この様なマスク層７１は第一透光性材１１の上面に、例えば、多結晶シリコン等で形成される。マスク層となる多結晶シリコンは、例えば、化学気相堆積法（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）や物理気相堆積法（例えば、スパッタリング法等）等で堆積される。続いて、図９（ｃ）に示す様に、堆積された薄膜にはフォトリソグラフィー法とドライエッチング処理とが施されて、開口部７２を有するマスク層７１が形成される。開口部７２は、平面視にて、マイクロレンズアレイ１０が完成した際に平坦部１２ａと同じ平面形状である。即ち、開口部７２の平面視に於ける形状は、製造誤差を除いて、平坦部１２ａの平面視に於ける形状と合同である。従って、開口部７２は、平面視にて、多角形である。又、開口部７２は第１開口部と第２開口部とを有し、第１開口部の平面視に於ける方向と第２開口部の平面視に於ける方向とは異なっている。
【００９８】
次に、図９（ｄ）に示す様に、マスク層を介して制御膜７０と第一透光性材１１とに等方性エッチングを施す事に依り、制御膜７０と第一透光性材１１とに凹部１２を形成する工程を進める。即ち、マスク層を介して第一透光性材１１に、例えばフッ化水素酸水溶液等のエッチング液を用いたウエットエッチング等の等方性エッチング処理を施す。エッチング液には、前述の如く、制御膜７０のエッチングレートの方が第一透光性材１１のエッチングレートよりも大きくなる材料を用いる。このエッチング処理により、第一透光性材１１が上面側から開口部７２を中心として等方的にエッチングされる。この結果、制御膜７０と第一透光性材１１に、開口部７２に対応して凹部１２が形成される。図１０（ａ）に示す様に、等方性エッチングの進行に伴って凹部１２が拡大され、凹部１２のうち平面視でマスク層７１の開口部７２に対応する部分が略平坦な面となる。これにより、凹部１２の中央部に平坦部１２ａが形成される。又、平坦部１２ａの周囲を囲む様に曲面部１２ｂが形成される。もし、第一透光性材１１とマスク層７１との間に制御膜７０が設けられていないと、曲面部１２ｂが第一透光性材１１の上面１１ａに到達する事となる。但し、本実施形態では、第一透光性材１１とマスク層７１との間に制御膜７０が設けられており、制御膜７０の単位時間当たりのエッチング量は第一透光性材１１の単位時間当たりのエッチング量よりも多い。従って、制御膜７０の開口部７０ａの拡大量は凹部１２の深さ方向の拡大量よりも多くなるので、開口部７０ａの拡大に伴って、凹部１２の幅方向も拡大する事となる。その為に第一透光性材１１の幅方向における単位時間当たりのエッチング量は、深さ方向における単位時間当たりのエッチング量よりも多くなる。これにより、曲面部１２ｂの周囲を囲む様にテーパー状の周縁部１２ｃが形成される。
【００９９】
曲面部１２ｂは、平坦部１２ａに連続して設けられており、円弧状の断面形状を有している。曲面部１２ｂは、マイクロレンズＭＬが完成した際にレンズとしての集光機能を有しており、上面１１ａの法線方向に沿って曲面部１２ｂに入射する光は、セルＣＬの平面的な中心側へ集光される。従って、曲面部１２ｂにより、画素Ｐの中央部よりも外側に入射して、電気光学装置でそのまま直進すれば遮光層２６で遮光される光を、画素Ｐの開口領域内に入射させる事ができる様になる。
【０１００】
周縁部１２ｃは、曲面部１２ｂに連続して設けられている。周縁部１２ｃは、Ｗ方向に於いては上面１１ａに接続されており、Ｘ方向に於いては隣り合う凹部１２の周縁部１２ｃに接続されている。周縁部１２ｃは、上面１１ａから曲面部１２ｂに向かって傾斜する傾斜面、いわゆるテーパー状の面となっている。従って、マイクロレンズＭＬが完成した際に上面１１ａの法線方向に沿って周縁部１２ｃに入射する光は、セルＣＬの平面的な中心側へ屈折するので、電気光学装置でそのまま直進すれば遮光層２６で遮光される光を、画素Ｐの開口領域内に入射させる事ができる様になる。
【０１０１】
又、マイクロレンズＭＬが完成した際に周縁部１２ｃは、レンズとしての集光機能を有していない。従って、上面１１ａの法線方向に沿って周縁部１２ｃに入射する光は略同一の角度で屈折するので、液晶４０に入射する光の角度のばらつきを抑える事ができる。
【０１０２】
上述した様に、凹部１２における平坦部１２ａの形状は、マスク層７１の開口部７２の形状により制御する事ができる。又、凹部１２における曲面部１２ｂ及び周縁部１２ｃのそれぞれの大きさは、第一透光性材１１の深さ方向のエッチングレートに対する幅方向のエッチングレートにより制御され、このエッチングレートの差は制御膜７０のアニール時の温度設定により調整できる。
【０１０３】
次に、図１０（ｂ）に示す様に、第一透光性材１１からマスク層７１を除去した後、第一透光性材１１よりも屈折率が高い第二透光性材１３を、凹部１２を覆う様に形成する工程を進める。即ち、凹部１２を第一透光性材１１の屈折率とは異なる屈折率を有する第二透光性材１３にて埋め込む工程を進める。まず、第一透光性材１１の全領域を覆い、凹部１２を埋め込む様に、光透過性を有し、第一透光性材１１よりも高い屈折率を有する無機材料からなる第二透光性材１３を成膜する。第二透光性材１３は、例えばＣＶＤ法を用いて形成する事ができる。第二透光性材１３は第一透光性材１１の上面に堆積する様に形成される為、第二透光性材１３の表面は第一透光性材１１の凹部１２に起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。第二透光性材１３を堆積した後に、第二透光性材１３の表面を平坦化する工程を進める。即ち、凹凸形状の第二透光性材１３に対して平坦化処理を施す。平坦化処理では、例えば、化学機械的研磨法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、ＣＭＰ）等を用いて、第二透光性材１３の上層の凹凸が形成された部分を研磨して除去する事により、第二透光性材１３の上面が平坦化される。即ち、図１０（ｂ）に示す２点鎖線より上方の部分を研磨して除去する事により、第二透光性材１３の上面が平坦化される。斯うして、図１０（ｃ）に示す様に、第二透光性材１３の上面が平坦化される。
【０１０４】
次に、図１０（ｃ）に示す様に、平坦化された第二透光性材１３上に第三透光性材１７にて平坦化膜を形成する工程を進める。即ち、平坦化された第二透光性材１３の上面に平坦化膜として機能する第三透光性材１７を形成する。第三透光性材１７は、例えばＣＶＤ法を用いて形成する事ができる。次に、平坦化膜上に第四透光性材１４０を形成する工程を進める。第四透光性材１４０は、例えばＣＶＤ法を用いて形成する事ができる。
【０１０５】
次に、第四透光性材１４０上に第１形状をなすフォトレジスト７４１と第２形状をなすフォトレジスト７４２とを形成する工程を進める。まず、図１１（ａ）に示す様に、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。この際に、第１形状の平面視に於ける径と第２形状の平面視に於ける径とが異なる様にする。要するに、遮光部７１１及び遮光部７１２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層７１を介して、レジスト層７４を露光し現像する。遮光部７１１及び遮光部７１２を含む遮光部は、凸部１５１（第１の第二レンズＭＬ２−１）と凸部１５２（第２の第二レンズＭＬ２−２）との其々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７１１および遮光部７１２を含む遮光部と重なる領域以外の領域が露光される。
【０１０６】
次に、図１１（ｂ）に示す様に、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７１１及び遮光部７１２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７１１と重なった部分である第１形状をなすフォトレジスト７４１と、遮光部７１２と重なった部分である第２形状をなすフォトレジスト７４２とを含む複数のレジスト部が形成される。第１形状をなすフォトレジスト７４１が後の工程で形成される第１の第二レンズＭＬ２−１に対応する。同様に、第２形状をなすフォトレジスト７４２が第２の第二レンズＭＬ２−２に対応し、不図示の第３形状をなすフォトレジストが第３の第二レンズＭＬ２−３に対応し、不図示の第４形状をなすフォトレジストが第４の第二レンズＭＬ２−４に対応する。
【０１０７】
尚、第１形状をなすフォトレジスト７４１から第４形状をなすフォトレジストの平面形状は、略矩形に限定される物ではなく、略円形など他の形状であっても良い。例えば、第１形状をなすフォトレジスト７４１から第４形状をなすフォトレジストの平面形状を略円形とすると、後の工程で形成される第二レンズＭＬ２の平面形状も略円形となる。尚、第１形状をなすフォトレジスト７４１から第４形状をなすフォトレジストの平面形状は、レジスト層７４をパターニングするマスク層７１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。
【０１０８】
次に、第１形状をなすフォトレジスト７４１と第２形状をなすフォトレジスト７４２とを含む複数のレジスト部を、リフローさせる工程を進める。具体的には、第１形状をなすフォトレジスト７４１から第４形状をなすフォトレジストを含む複数のレジスト部を加熱することにより軟化（溶融）させて、リフローさせる。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１１（ｃ）に示す様に、第四透光性材１４０上に残留した第１形状をなすフォトレジスト７４１及び第２形状をなすフォトレジスト７４２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レジスト凸部７５１及びレジスト凸部７５２を含む複数のレジスト凸部が形成される。
【０１０９】
尚、曲面状に形成されたレジスト凸部７５１及びレジスト凸部７５２を含む複数のレジスト凸部の厚さ（高さ）は、図１１（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良い。また、レジスト凸部７５１とレジスト凸部７５２とでは、加熱する前の第１形状をなすフォトレジスト７４１の体積が第２形状をなすフォトレジスト７４２の体積よりも大きいため、レジスト凸部７５１がレジスト凸部７５２よりも厚くなっても良い。
【０１１０】
尚、レジスト層７４からレジスト凸部７５１及びレジスト凸部７５２を含む複数のレジスト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良い。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から複数のレジスト凸部を形成する事ができる。
【０１１１】
次に、図１１（ｄ）に示す様に、リフローされた第１形状をなすフォトレジスト（レジスト凸部７５１）とリフローされた第２形状をなすフォトレジスト（レジスト凸部７５２）と第四透光性材１４０とに異方性エッチングを施す事に依り、第四透光性材１４０に凸部１５１や凸部１５２を形成する工程を進める。一例としては、レジスト凸部７５１及びレジスト凸部７５２を含む複数のレジスト凸部と第四透光性材１４０とに上方側から、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、レジスト凸部７５１及びレジスト凸部７５２を含む複数のレジスト凸部が徐々に除去され、複数のレジスト凸部の除去に伴って第四透光性材１４０の露出する部分がエッチングされる。この結果、レジスト凸部７５１及びレジスト凸部７５２を含む複数のレジスト凸部の形状が第四透光性材１４０に転写されて、凸部１５１及び凸部１５２を含む複数の凸部を有するコアとなる第四透光性材１４ａが形成される。
【０１１２】
尚、異方性エッチングにおいて、レジスト凸部７５１及びレジスト凸部７５２を含む複数のレジスト凸部と第四透光性材１４０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、レジスト凸部と第四透光性材１４０上に形成される凸部１５１及び凸部１５２を含む複数の凸部１５とを略同一の形状とすることができる。
【０１１３】
次に、図１１（ｅ）に示す様に、コアとなる第四透光性材１４ａ上に第四透光性材１４ａを追加成膜し、殻状の第四透光性材１４ｂを形成する。コアとなる第四透光性材１４ａの平面視での大きさはセルＣＬよりも小さいが、殻状の第四透光性材１４ｂを追加形成してこれを凸部１５とする事で、第二レンズＭＬ２の平面視での大きさはセルＣＬの大きさとほぼ同等となる。次に、凸部１５を第四透光性材１４の屈折率とは異なる屈折率を有する第五透光性材１６にて覆う工程を進める。凸部１５１及び凸部１５２を含む複数の凸部１５が形成された第四透光性材１４を覆う様に、光透過性を有し、第四透光性材１４の材料よりも低い屈折率を有する無機材料からなる第五透光性材１６を形成する。第五透光性材１６は、例えばＣＶＤ法を用いて形成する事ができる。第五透光性材１６は凸部１５１及び凸部１５２を含む複数の凸部１５が形成された第四透光性材１４の上に堆積する様に形成される為、第五透光性材１６の上層の部分は複数の凸部１５に起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。
【０１１４】
続いて、図１１（ｅ）に示す第五透光性材１６に対してＣＭＰ処理などの平坦化処理を施し、第五透光性材１６の上層の凹凸が形成された部分（図１１（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、第五透光性材１６の上面を平坦化する。第五透光性材１６に平坦化処理を施した結果、図３に示す様に、第五透光性材１６の上面（第五透光性材１６と光路長調整層３１との界面）が平坦化されて、マイクロレンズアレイ１０が完成する。
【０１１５】
次に、公知の技術を用いて、マイクロレンズアレイ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。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。一方、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。
【０１１６】
次に、素子基板２０と対向基板３０との間に、熱硬化性又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。
【０１１７】
尚、マイクロレンズアレイ１０は、電気光学装置に適応される他に、フライアイレンズとして、各種の光学機器に用いる事もできる。
【０１１８】
「電子機器」
次に、電子機器について図１２を参照して説明する。図１２は、実施形態１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。
【０１１９】
図１２に示す様に、実施形態１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。
【０１２０】
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等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Ｌｓに沿って配置されている。
【０１２１】
ダイクロイックミラー１０４は、偏光照明装置１１０から出射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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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其々対向する様に配置されている。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に向けて出射される。
【０１２４】
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依って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に依ってスクリーン１３０上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【０１２５】
液晶ライトバルブ１２１は、上述した液晶装置１が適用されたものである。液晶ライトバルブ１２１は、色光の入射側と出射側とに於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。
【０１２６】
実施形態１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なマイクロレンズＭＬを有する液晶装置１を備えているので、品質が高く明るいプロジェクター１００を提供する事ができる。
【０１２７】
（実施形態２）
「第一レンズが異なる形態」
図１３は、実施形態２に係るマイクロレンズアレイの第一面の構成を説明する平面図である。次に、図１３を参照して実施形態２に係わるマイクロレンズアレイ１０を説明する。尚、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、重複する説明は省略する。
【０１２８】
本実施形態のマイクロレンズアレイ１０では、マイクロレンズアレイ１０を構成する第一レンズＭＬ１が異なっている。それ以外は実施形態１と同様である。図４に示された実施形態１のマイクロレンズアレイ１０では第一レンズ群ＵＧ１を構成する第一レンズＭＬ１は其々その方向が異なっていたが、本実施形態では第一レンズの径が異なっている。それ以外は実施形態１と概ね同様である。
【０１２９】
本実施形態のマイクロレンズアレイ１０は、第一面に形成された第一レンズ群ＵＧ１と、第二面に形成された第二レンズ群ＵＧ２とを含んでいる。第一レンズ群ＵＧ１には第１の第一レンズＭＬ１−１と第２の第一レンズＭＬ１−２とを含むＭ1×Ｎ1個（Ｍ1とＮ1との一方は１以上の整数で、他方は２以上の整数）の第一レンズＭＬ１が配置されている。本実施形態ではＭ1＝Ｎ1＝２で、一つの第一レンズ群ＵＧ１に４個の第一レンズＭＬ１が配置されている。そして第１の第一レンズＭＬ１−１の平面視に於ける径と第２の第一レンズＭＬ１−２の平面視に於ける径とは異なっている。図１３に示す様に、第一レンズ群ＵＧ１に配置されたＭ1×Ｎ1個の第一レンズＭＬ１の平面視に於ける径は総て異なっているのが理想的である。第一レンズＭＬ１の平面視に於ける径とは、厳密には、第一レンズＭＬ１の平面視での面積の平方根であるが、近似的には正方形と見なせる多角形の辺の長さや多角形の対角線の長さである。いずれにしても、第１の第一レンズＭＬ１−１の径は第２の第一レンズＭＬ１−２の径よりも大きくなっている。斯うする事で、第一レンズＭＬ１の規則性に起因する回折を抑制できるので、光の利用効率が高いマイクロレンズアレイ１０を実現できる訳である。
【０１３０】
各第一レンズＭＬ１はそのほぼ中央部に平坦部１２ａを有し、平坦部１２ａの平面視に於ける径は第１の第一レンズＭＬ１−１と第２の第一レンズＭＬ１−２とでは異なっている。平坦部１２ａの平面視に於ける径は０．８ミクロン（μｍ）から２．０ミクロン（μｍ）の範囲で異なっているのが好ましく、本実施形態では、第１の第一レンズＭＬ１−１の平坦部１２ａは１．２ミクロン（μｍ）で、第２の第一レンズＭＬ１−２の平坦部１２ａは１．０ミクロン（μｍ）で、第３の第一レンズＭＬ１−３の平坦部１２ａは０．８ミクロン（μｍ）で、第４の第一レンズＭＬ１−４の平坦部１２ａは１．４ミクロン（μｍ）である。或いは、０．８ミクロン（μｍ）以上２．０ミクロン（μｍ）以下の範囲で、平坦部１２ａの平面視に於ける径をＭ1×Ｎ1個の等間隔に設定しても良い。例えば、第一レンズＭＬ１が９個で第一レンズ群ＵＧ１を構成する場合、０．８０ミクロン（μｍ）、０．９５ミクロン（μｍ）、１．１０ミクロン（μｍ）、１．２５ミクロン（μｍ）、１．４０ミクロン（μｍ）、１．５５ミクロン（μｍ）、１．７０ミクロン（μｍ）、１．８５ミクロン（μｍ）、２．００ミクロン（μｍ）、を第１の第一レンズＭＬ１−１の平坦部１２ａの径から第９の第一レンズＭＬ１−９の平坦部１２ａの径に適当に割り振っても良い。
【０１３１】
セルＣＬには非レンズ部と球面レンズとが配置される。具体的に、非レンズ部は平坦部１２ａに形成され、球面レンズは平坦部１２ａの外側の領域に形成される。図３に示す様に、平坦部１２ａに入射したセルＣＬの法線に平行な入射光は、そのままほぼ直進する。球面レンズに入射したセルＣＬの法線に平行な入射光は、球面レンズにより平坦部１２ａ側に光路が曲げられる。球面レンズは凸レンズで、平坦部１２ａの辺で球面レンズの厚み（第二透光性材１３の厚み）が最大となり、平坦部１２ａの交差部から離れるに従い球面レンズは薄くなって行く。
【０１３２】
マイクロレンズアレイ１０の製造方法は実施形態１と同様であるが、開口部７２を形成する際に、第１開口部の平面視に於ける径と第２開口部の平面視に於ける径とが異なる様にする。更に、より好ましくは、第一レンズ群ＵＧ１に配置されたＭ1×Ｎ1個の第一レンズＭＬ１の開口部７２に於ける径が総て異なる様にする。これは、開口部７２の形状が平坦部１２ａの形状となり、開口部７２が大きい程第一レンズＭＬ１の径が大きくなるからである。
【０１３３】
斯うした構成としても実施形態１と同様の効果が得られる。尚、第一レンズＭＬ１の径を変える本実施形態の構成は画素Ｐのサイズが１３ミクロン（μｍ）以下により適している。
【０１３４】
（実施形態３）
「単位セル群が異なる形態１」
図１４は、実施形態３に係わるマイクロレンズアレイの一例を説明した図である。次に、図１４を参照して実施形態３に係わるマイクロレンズアレイ１０を説明する。尚、実施形態１乃至２と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【０１３５】
図１４に示す本実施形態のマイクロレンズアレイ１０では、マイクロレンズアレイ１０を構成する第ｉ単位セル群ＵＧｉが異なっている。ｉは１又は２で、第ｉ単位セル群ＵＧｉは第一レンズ群ＵＧ１又は第二レンズ群ＵＧ２である。それ以外は実施形態１乃至２と同様である。図６に示された実施形態１のマイクロレンズアレイ１０では第一レンズ群ＵＧ１は９個の異なった第一レンズＭＬ１で構成され、この第一レンズ群ＵＧ１が繰り返し配置されていた。又、図８に示された実施形態１のマイクロレンズアレイ１０では第二レンズ群ＵＧ２は４個の異なった第二レンズＭＬ２で構成され、この第二レンズ群ＵＧ２が繰り返し配置されていた。
【０１３６】
第ｉ単位セル群ＵＧｉ（第一レンズ群ＵＧ１や第二レンズ群ＵＧ２）の構成はこれに限られず、様々形態が可能である。例えば、図１４に示す様に、第ｉ単位セル群ＵＧｉはｎの二乗個の異なった第ｉレンズＭＬｉを含むが、第ｉ単位セル群ＵＧｉの中でこれらの第ｉレンズＭＬｉの配置を変えても良い。本実施形態では、複数種類の第ｉ単位セル群ＵＧｉを準備し、各第ｉ単位セル群ＵＧｉで第ｉレンズＭＬｉの配置が変えられている。例えば、図１４に示す様に、第１の第ｉレンズＭＬｉ−１から第４の第ｉレンズＭＬｉ−４まで、４種類の異なった第ｉレンズＭＬｉを準備し、これら４種類の第ｉレンズＭＬｉの配置を変えた複数種類の第ｉ単位セル群ＵＧｉを作る。図１４の例では第１の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−１から第９の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−９迄９種類の第ｉ単位セル群ＵＧｉが作られ、各第ｉ単位セル群ＵＧｉの中で４種類の異なった第ｉレンズＭＬｉの配置が変えられている。例えば、第ｉ単位セル群ＵＧｉは第１の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−１と第２の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−２とを有し、第１の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−１と第２の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−２とでは、第１の第ｉレンズＭＬｉ−１と第２の第ｉレンズＭＬｉ−２との配置関係が異なっている。この様に複数種類の第ｉ単位セル群ＵＧｉを用いてマイクロレンズアレイ１０を構成しても良い。斯うすると、マイクロレンズアレイ１０に起因する回折はより強く抑制されるので、マイクロレンズアレイ１０の光利用効率は更に向上する事になる。
【０１３７】
（実施形態４）
「単位セル群が異なる形態２」
図１５は、実施形態４に係わるマイクロレンズアレイの一例を説明した図である。次に、図１５を参照して実施形態４に係わるマイクロレンズアレイ１０を説明する。尚、実施形態１乃至２と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【０１３８】
図１５に示す本実施形態のマイクロレンズアレイ１０では、マイクロレンズアレイ１０を構成する第ｉ単位セル群ＵＧｉ（第一レンズ群ＵＧ１や第二レンズ群ＵＧ２）の配列が異なっている。それ以外は実施形態１乃至２と同様である。図６に示された実施形態１のマイクロレンズアレイ１０では第一レンズ群ＵＧ１がＸ方向とＹ方向とに繰り返し配列されていた。又、図８に示された実施形態１のマイクロレンズアレイ１０では第二レンズ群ＵＧ２がＸ方向とＹ方向とに繰り返し配列されていた。第ｉ単位セル群ＵＧｉの配列はこれに限られず、様々形態が可能である。例えば、図１５に示す様に、第ｉ単位セル群ＵＧｉが、第ｉ単位セル群ＵＧｉの行又は列毎にずれて配置されていても良い。
【０１３９】
図１５に一点鎖線にて囲んで示す様に、マイクロレンズアレイ１０に於いては、互いに異なる第ｉレンズＭＬｉ（第１の第ｉレンズＭＬｉ−１、第２の第ｉレンズＭＬｉ−２、第３の第ｉレンズＭＬｉ−３、第４の第ｉレンズＭＬｉ−４）からなる２×２個の第ｉレンズＭＬｉを単位とする第ｉ単位セル群ＵＧｉが繰り返し配列されている。本実施形態では、隣り合う第ｉ単位セル群ＵＧｉの行毎に第ｉ単位セル群ＵＧｉがＸ方向に沿って相互にずれて配列されている。具体的には、第ｉ単位セル群ＵＧｉの奇数行（第ｉ単位セル群ＵＧｉの第１行ＵＧｉ−Ｒ１や第ｉ単位セル群ＵＧｉの第３行ＵＧｉ−Ｒ３等）と第ｉ単位セル群ＵＧｉの偶数行（第ｉ単位セル群ＵＧｉの第２行ＵＧｉ−Ｒ２等）とはＸ方向に沿って１セル分ずれて配列されている。斯うすると、第ｉレンズＭＬｉの繰り返しの配列パターンは、列方向（Ｙ方向）に関しては、４セル毎と倍になる。この様に、第ｉ単位セル群ＵＧｉが、第ｉ単位セル群ＵＧｉの行又は列毎にずれて配置されたマイクロレンズアレイ１０としても良い。斯うすると、マイクロレンズアレイ１０に起因する回折はより強く抑制されるので、マイクロレンズアレイ１０の光利用効率は更に向上する事になる。
【０１４０】
（実施形態５）
「単位セル群が異なる形態３」
図１６は、実施形態５に係わるマイクロレンズアレイの一例を説明した図である。次に、図１６を参照して実施形態５に係わるマイクロレンズアレイ１０を説明する。尚、実施形態１乃至２と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【０１４１】
図１６に示す本実施形態のマイクロレンズアレイ１０では、マイクロレンズアレイ１０を構成する第ｉ単位セル群ＵＧｉ（第一レンズ群ＵＧ１や第二レンズ群ＵＧ２）の配列が異なっている。それ以外は実施形態１乃至２と同様である。上述の実施形態１乃至２に係るマイクロレンズアレイ１０での第ｉ単位セル群ＵＧｉの配列は、上述の形態に限定されない。例えば、図１６（ａ）に太線で囲んで示すように、３×３個の第ｉレンズＭＬｉを単位とする第ｉ単位セル群ＵＧｉが第ｉ単位セル群ＵＧｉの行又は列毎にずれて配置された構成としても良い。例えば、図１６（ａ）に示す様に、第ｉ単位セル群ＵＧｉの第１行ＵＧｉ−Ｒ１、第ｉ単位セル群ＵＧｉの第２行ＵＧｉ−２、及び第ｉ単位セル群ＵＧｉの第３行ＵＧｉ−Ｒ３で３×３個の第ｉレンズＭＬｉを単位とする第ｉ単位セル群ＵＧｉを相互にずらして配列された構成とする事で、第ｉレンズＭＬｉの繰り返しの配列パターンは列方向（Ｙ方向）に関しては、９セル毎と３倍になる。斯うして、マイクロレンズアレイ１０に起因する回折はより強く抑制されるので、マイクロレンズアレイ１０の光利用効率は更に向上する事になる。
【０１４２】
更には、第ｉ単位セル群ＵＧｉは第１の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−１と第２の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−２とを有し、第１の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−１に配置されるレンズの数と第２の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−２に配置されるレンズの数とを異ならせても良い。例えば、図１６（ｂ）に示される様に、２×２個の第ｉレンズＭＬｉを単位とする第１の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−１と、３×３個の第ｉレンズＭＬｉを単位とする第２の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−２とを組み合わせても良い。
【０１４３】
図１６（ｂ）に示す例では、第ｉレンズＭＬｉの繰り返しの配列パターンが９画素毎となる第２の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−２が表示領域Ｅの外周部に配置され、４画素毎となる第１の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−１がその内側に配置されている。第ｉレンズＭＬｉに起因する光の回折は、中央部よりも外周部で生じ易い事が知られている。そこで、中央部に配置する第１の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−１と比べて繰り返しの周期が大きい第２の第ｉ単位セル群ＵＧｉ−２を外周部に配置する事で、第ｉレンズＭＬｉに起因する回折光の干渉を効果的に抑える事ができる。
【０１４４】
本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【０１４５】
（実施形態６）
「断面形状が異なる形態」
図１７は、実施形態６に係わる液晶装置の構成を示す概略断面図である。次に、図１７６を参照して実施形態６に係わるマイクロレンズアレイ１０を説明する。尚、実施形態１乃至５と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【０１４６】
図１７に示す本実施形態の液晶装置１では、マイクロレンズアレイ１０が遮光層３２を含んでいる点が実施形態１と異なっており、それ以外は概ね実施形態１と同じである。本実施形態では、遮光層３２は第三透光性材１７上（液晶４０側）に設けられている。第四透光性材１４は、第三透光性材１７と遮光層３２とを覆う様に設けられ、第四透光性材１４の下部（第三透光性材１７側）は、保護層３３としても機能している。この様に、マイクロレンズアレイ１０が遮光層３２を含んでいても良い。
【０１４７】
この様なマイクロレンズアレイ１０は次の様に製造される。図１０（ｃ）に示す様に、第三透光性材１７が形成された後に遮光層３２を形成する。次いで、第四透光性材１４０を第三透光性材１７と遮光層３２とを覆う様に厚く堆積する。更に、ＣＭＰ法を用いて、第四透光性材１４０の表面を平坦化する。その後は、図１１に示す実施形態１と同様な工程を経る。
【０１４８】
この他にも遮光層３２が第二透光性材１３の平坦化された表面（第二透光性材１３と第三透光性材１７との界面）に遮光層３２を形成し、第二透光性材１３と遮光層３２とを覆う様に第三透光性材１７を形成しても良い。
【０１４９】
斯うした構成をなす事で、遮光層３２や隣接するセルＣＬの境界を遮光するブラックマトリックスを備えたマイクロレンズアレイ１０が実現される。本実施形態の構成としても、実施形態１乃至５と同じ効果が得られる。
【０１５０】
（変形例１）
「平坦部の形状が異なる形態」
図１８は、変形例１に係わるマイクロレンズの一例を説明した図である。次に、図１８を参照して変形例１に係わるマイクロレンズアレイ１０を説明する。尚、実施形態１乃至６と同一の構成部位については、同一の符号を附し、重複する説明は省略する。
【０１５１】
実施形態１のマイクロレンズアレイ１０では、図４や図５に示される様に、平坦部１２ａは四角形であった。これに対して、本変形例では、平坦部１２ａの形状が異なっている。それ以外は実施形態１と同様である。
【０１５２】
図１８に示す様に、平坦部１２ａの形状は、平坦部１２ａの中心の回りに±１５°以内での回転対称性を示さない平面形状であれば、その平面形状は限定されない。例えば、図１８（ａ）に示す様に、平坦部１２ａの形状を正六角形としても良い。正六角形は中心の回りに６０°の回転対称性を有すが、±１５°以内では回転対称性を示さない。その為に、セルＣＬ毎にマイクロレンズＭＬの方向を±１５°以内で変える事が可能となる。
【０１５３】
又、例えば、図１８（ｂ）に示す様に、平坦部１２ａの形状を十字形としても良い。十字形は中心の回りに９０°の回転対称性を有すが、±１５°以内では回転対称性を示さない。その為に、セルＣＬ毎にマイクロレンズＭＬの方向を±１５°以内で変える事が可能となる。
【０１５４】
又、例えば、図１８（ｃ）に示す様に、平坦部１２ａの形状を円の一部に角が設けられた雫形としても良い。雫形は回転対称性を示さない。その為に、セルＣＬ毎にマイクロレンズＭＬの方向を±１５°以内で変える事が可能となる。
【０１５５】
これらの例が示した様に、平坦部１２ａの形状は、中心の回りに±１５°以内の回転対称性を示さない形状であれば、如何なる形状でも構わない。
【符号の説明】
【０１５６】
ＣＬ…セル、Ｅ…表示領域、ＬＸ…レンズ方向、ＭＬ１…第一レンズ、ＭＬ２…第二レンズ、ＭＬｉ…第ｉレンズ、Ｐ…画素、ＵＧ１…第一レンズ群、ＵＧ２…第二レンズ群、ＵＧｉ…第ｉ単位セル群、１…液晶装置、２…走査線、３…データ線、４…容量線、５…蓄積容量、１０…マイクロレンズアレイ、１１…第一透光性材、１１ａ…上面、１２…凹部、１２ａ…平坦部、１２ｂ…曲面部、１２ｃ…周縁部、１３…第二透光性材、１４…第四透光性材、１４ａ…コアとなる第四透光性材、１４ｂ…殻状の第四透光性材、１５…凸部、１６…第五透光性材、１７…第三透光性材、２０…素子基板、２１…基板、２２…遮光層、２２ａ…遮光層、２３…絶縁層、２４…ＴＦＴ、２５…絶縁層、２６…遮光層、２６ａ…遮光層、２７…絶縁層、２８…画素電極、２９…配向膜、３０…対向基板、３１…光路長調整層、３２…遮光層、３３…保護層、３４…共通電極、３５…配向膜、４０…液晶、４２…シール材、５１…データ線駆動回路、５２…走査線駆動回路、５３…検査回路、５４…外部接続端子、５５…配線、５６…上下導通部、７０…制御膜、７０ａ…開口部、７１…マスク層、７２…開口部、７４…レジスト層、１００…プロジェクター、１０１…ランプユニット、１０２…インテグレーターレンズ、１０３…偏光変換素子、１０４…ダイクロイックミラー、１０５…ダイクロイックミラー、１０６…反射ミラー、１０７…反射ミラー、１０８…反射ミラー、１１０…偏光照明装置、１１１…リレーレンズ、１１２…リレーレンズ、１１３…リレーレンズ、１１４…リレーレンズ、１１５…リレーレンズ、１１６…クロスダイクロイックプリズム、１１７…投射レンズ、１２１…液晶ライトバルブ、１２２…液晶ライトバルブ、１２３…液晶ライトバルブ、１３０…スクリーン、１５１…凸部、１５２…凸部、７１１…遮光部、７１２…遮光部、７４１…フォトレジスト、７４２…フォトレジスト、７５１…レジスト凸部、７５２…レジスト凸部。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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