(57)【要約】【課題】スクリーンに投射される画像のコントラストが高く明るい電気光学装置用基板、電気光学装置および電子機器を提供する。【解決手段】素子基板２０は、基板１１と、画素電極２８と、基板１１と画素電極２８との間に配置され平面視で画素電極２８と重なる領域に開口部２２ａを有する遮光層２２と、遮光層２２と画素電極２８との間に画素電極２８に対応して配置され、平面視で遮光層２２と重なる領域に配置されたチャネル領域２４ｃを有するＴＦＴ２４と、ＴＦＴ２４と画素電極２８との間に配置され平面視で画素電極２８と重なる領域に開口部２６ａを有する遮光層２６と、基板１１と遮光層２２との間に配置され平面視で画素電極２８と重なる領域に配置されたマイクロレンズＭＬ１と、遮光層２６と画素電極２８との間に配置され平面視で画素電極２８と重なる領域に配置されたマイクロレンズＭＬ２と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
画素電極と、
前記第１の基板と前記画素電極との間に前記画素電極に対応して設けられ、チャネル領域を有する半導体層を備えたスイッチング素子と、
前記第１の基板と前記スイッチング素子との間に設けられ、平面視で前記画素電極と重なる領域に開口部を有し前記チャネル領域と重なる領域に配置された第１の遮光層と、
前記スイッチング素子と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極と重なる領域に開口部を有し前記チャネル領域と重なる領域に配置された第２の遮光層と、
前記第１の基板と前記第１の遮光層との間に配置され、平面視で前記画素電極と重なる領域に配置された第１のマイクロレンズと、
前記第２の遮光層と前記画素電極との間に配置され、平面視で前記画素電極と重なる領域に配置された第２のマイクロレンズと、を備えたことを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置用基板であって、
前記第１のマイクロレンズは正の屈折力を有し、
前記第２のマイクロレンズは、前記第１のマイクロレンズの焦点が前記第２のマイクロレンズよりも前記第１の基板側に位置している場合に正の屈折力を有し、前記第１のマイクロレンズの焦点が前記第２のマイクロレンズよりも前記画素電極側に位置している場合に負の屈折力を有していることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項３】
請求項１に記載の電気光学装置用基板であって、
前記第２のマイクロレンズは正の屈折力を有し、
前記第１のマイクロレンズは、前記第２のマイクロレンズの焦点が前記第１のマイクロレンズよりも前記画素電極側に位置している場合に正の屈折力を有し、前記第２のマイクロレンズの焦点が前記第１のマイクロレンズよりも前記第１の基板側に位置している場合に負の屈折力を有していることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板であって、
前記画素電極の平面形状は略矩形状であり、
前記画素電極を前記スイッチング素子と電気的に接続するためのコンタクト部が、平面視で前記画素電極の角部に配置されていることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項５】
請求項４に記載の電気光学装置用基板であって、
前記コンタクト部と前記スイッチング素子との間に設けられた中継電極を有し、
前記中継電極は、前記第２のマイクロレンズと同じ層または前記第２のマイクロレンズよりも前記画素電極側に配置されていることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項６】
請求項５に記載の電気光学装置用基板であって、
前記中継電極は、平面視で前記画素電極の角部に配置されていることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板であって、
前記第２のマイクロレンズは前記第１のマイクロレンズよりも薄いことを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項８】
請求項４から７のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板であって、
前記第２の遮光層と前記第２のマイクロレンズとの距離は、前記第１の遮光層と前記第１のマイクロレンズとの距離よりも小さいことを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項９】
請求項４から８のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板であって、
前記第１のマイクロレンズの径は、前記第２のマイクロレンズの径以上であることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板であって、
第２の基板を備え、
前記第１のマイクロレンズは前記第１の基板上に設けられ、
前記第１の遮光層、前記スイッチング素子、前記第２の遮光層、および前記第２のマイクロレンズは前記第２の基板上に設けられており、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、前記第１のマイクロレンズと前記第２の基板との間に配置された接着層を介して接合されていることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項１１】
画素電極と、
前記画素電極に対応して設けられ、チャネル領域を有する半導体膜を備えたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の前記画素電極と反対側に設けられ、前記チャネル領域と重なるように配置された第１の遮光層と、
前記スイッチング素子と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記チャネル領域と重なるように配置された第２の遮光層と、
前記第１の遮光層の前記スイッチング素子の反対側に配置され、平面視で前記画素電極と重なるように配置された第１のマイクロレンズと、
前記第２の遮光層と前記画素電極との間に配置され、平面視で前記画素電極と重なるように配置された第２のマイクロレンズと、を備えたことを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項１２】
光が入射する側に配置された素子基板と、
前記素子基板に対向配置され、前記素子基板側の面に共通電極が設けられた対向基板と、
前記素子基板と前記対向基板との間に配置された電気光学層と、を備え、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気光学装置用基板を前記素子基板として備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１３】
請求項１２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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置用基板、電気光学装置、およ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、例えば、液晶などの電気光学物質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を挙げることができる。液晶装置では、スイッチング素子や配線などが配置された領域に遮光層が設けられ、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、一方の基板にマイクロレンズを備え、液晶装置に入射した光を集光することにより遮光層で遮光されてしまう光を利用できるようにする構成が知られている。
【０００３】
しかしながら、光の利用効率を高めるためにマイクロレンズの屈折力を強めると、マイクロレンズで集光されて射出される光は放射状に広がる。この光が広がる角度が投射レンズの飲み込み角度よりも大きくなると、投射レンズのケラレを起こしてしまうという課題がある。このような課題に対して、素子基板と対向基板との双方にマイクロレンズを備えた液晶装置の構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の液晶装置では、一方の基板側のマイクロレンズで入射する光を屈折させて集光し、液晶層を透過した光を他方の基板側のマイクロレンズで再度屈折させて略平行光に戻すことにより、投射レンズのケラレが抑えられるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８１６６９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、ＶＡ（Vertical Alignment）モードのように、液晶分子が基板に対して垂直方向に配向する液晶装置の場合、遮光層での遮光を避けるため入射側のマイクロレンズの屈折力を強くすると、集光されて液晶層に入射する光線の多くは垂直方向に対して傾斜した斜め光となるため、液晶層の高コントラスト軸方向と交差する。そうした斜め光は位相ずれにより、液晶層を透過する光の透過率の低下、および液晶装置のコントラストの低下を招くこととなる。そこで、液晶層を透過する光の透過率やコントラストを高めるために、入射側のマイクロレンズの屈折力を弱めると、遮光層で遮光されて利用されない光が増加してしまい、光の利用効率の低下を招くこととなる。したがって、入射する光の利用効率を向上させつつ、射出される光の光軸の傾斜を小さくしてコントラストを向上できる液晶装置の構成が求められている。
【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。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る電気光学装置用基板は、第１の基板と、画素電極と、前記第１の基板と前記画素電極との間に前記画素電極に対応して設けられ、チャネル領域を有する半導体層を備えたスイッチング素子と、前記第１の基板と前記スイッチング素子との間に設けられ、平面視で前記画素電極と重なる領域に開口部を有し前記チャネル領域と重なる領域に配置された第１の遮光層と、前記スイッチング素子と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記画素電極と重なる領域に開口部を有し前記チャネル領域と重なる領域に配置された第２の遮光層と、前記第１の基板と前記第１の遮光層との間に配置され、平面視で前記画素電極と重なる領域に配置された第１のマイクロレンズと、前記第２の遮光層と前記画素電極との間に配置され、平面視で前記画素電極と重なる領域に配置された第２のマイクロレンズと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本適用例の構成によれば、電気光学装置用基板は、第１の基板の上層に、第１のマイクロレンズと、第１の遮光層と、スイッチング素子と、第２の遮光層と、第２のマイクロレンズと、画素電極とが順に配置された構成を有している。そのため、第１の基板側から電気光学装置用基板に光が入射する場合、光は第１のマイクロレンズで屈折されて第１の遮光層の開口部を通過した後、第２のマイクロレンズで再度屈折されて画素電極側へ射出される。また、画素電極側から電気光学装置用基板に光が入射する場合、光は第２のマイクロレンズで屈折されて第２の遮光層の開口部を通過した後、第１のマイクロレンズで再度屈折されて第１の基板側へ射出される。したがって、光が入射する側のマイクロレンズの集光効果により入射する側の遮光層で遮光される光を低減して光の利用効率を向上させつつ、光が射出される側のマイクロレンズで垂直方向に対する光の光軸の傾斜を小さくすることができる。
【０００９】
これにより、例えば、電気光学装置用基板の画素電極側に電気光学層が配置される場合に、第１の基板側から入射して電気光学層に入射する光の光軸の垂直方向に対する傾斜が小さくなるので、電気光学層での位相ずれが低減でき、透過率、コントラストの低下を抑制することができる。また、画素電極側から電気光学装置用基板に入射する光は第２のマイクロレンズで集光される前に電気光学層を通過するため、電気光学層での位相ずれが低減でき、透過率、コントラストの低下を抑制することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に係る電気光学装置用基板であって、前記第１のマイクロレンズは正の屈折力を有し、前記第２のマイクロレンズは、前記第１のマイクロレンズの焦点が前記第２のマイクロレンズよりも前記第１の基板側に位置している場合に正の屈折力を有し、前記第１のマイクロレンズの焦点が前記第２のマイクロレンズよりも前記画素電極側に位置している場合に負の屈折力を有していることが好ましい。
【００１１】
本適用例の構成によれば、第１のマイクロレンズは正の屈折力を有しているため、第１の基板側から入射した光は画素電極側に位置する第１のマイクロレンズの焦点に向けて屈折されるので、入射した光のうち第１の遮光層で遮光される光を低減できる。ここで、第１のマイクロレンズの焦点が第２のマイクロレンズよりも第１の基板側に位置している場合、光は第１のマイクロレンズの焦点で交差して放射状に広がるように第２のマイクロレンズに入射する。このような場合に、第２のマイクロレンズが正の屈折力を有しているため、入射した光は画素電極側に位置する第２のマイクロレンズの焦点に向けて屈折されるので、垂直方向に対する光の光軸の傾斜を小さくして画素電極側へ射出させることができる。また、第１のマイクロレンズの焦点が第２のマイクロレンズよりも画素電極側に位置している場合、光は第１のマイクロレンズの焦点に向けて収束するように第２のマイクロレンズに入射する。このような場合に、第２のマイクロレンズが負の屈折力を有しているため、入射した光は第１の基板側に位置する第２のマイクロレンズの焦点から放射状に広がるように屈折されるので、垂直方向に対する光の光軸の傾斜を小さくして画素電極側へ射出させることができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に係る電気光学装置用基板であって、前記第２のマイクロレンズは正の屈折力を有し、前記第１のマイクロレンズは、前記第２のマイクロレンズの焦点が前記第１のマイクロレンズよりも前記画素電極側に位置している場合に正の屈折力を有し、前記第２のマイクロレンズの焦点が前記第１のマイクロレンズよりも前記第１の基板側に位置している場合に負の屈折力を有していることが好ましい。
【００１３】
本適用例の構成によれば、第２のマイクロレンズは正の屈折力を有しているため、画素電極側から入射した光は第１の基板側に位置する第２のマイクロレンズの焦点に向けて屈折されるので、入射した光のうち第２の遮光層で遮光される光を低減できる。ここで、第２のマイクロレンズの焦点が第１のマイクロレンズよりも画素電極側に位置している場合、光は第２のマイクロレンズの焦点で交差して放射状に広がるように第１のマイクロレンズに入射する。このような場合に、第１のマイクロレンズが正の屈折力を有しているため、入射した光は第１の基板側に位置する第１のマイクロレンズの焦点に向けて屈折されるので、垂直方向に対する光の光軸の傾斜を小さくして第１の基板側へ射出させることができる。また、第２のマイクロレンズの焦点が第１のマイクロレンズよりも第１の基板側に位置している場合、光は第２のマイクロレンズの焦点に向けて収束するように第１のマイクロレンズに入射する。このような場合に、第１のマイクロレンズが負の屈折力を有しているため、入射した光は画素電極側に位置する第１のマイクロレンズの焦点から放射状に広がるように屈折されるので、垂直方向に対する光の光軸の傾斜を小さくして第１の基板側へ射出させることができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に係る電気光学装置用基板であって、前記画素電極の平面形状は略矩形状であり、前記画素電極を前記スイッチング素子と電気的に接続するためのコンタクト部が、平面視で前記画素電極の角部に配置されていることが好ましい。
【００１５】
本適用例の構成によれば、画素電極をスイッチング素子と電気的に接続するためのコンタクト部が画素電極の角部に配置されている。コンタクト部が平面視で第２のマイクロレンズと重なるように配置されると、コンタクト部の形成が困難となるが、コンタクト部が画素電極の角部に配置されていることで、第２のマイクロレンズがコンタクト部と重ならないように容易に配置することができる。これにより、光の利用効率の低下をより小さく抑えることができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に係る電気光学装置用基板であって、前記コンタクト部と前記スイッチング素子との間に設けられた中継電極を有し、前記中継電極は、前記第２のマイクロレンズと同じ層または前記第２のマイクロレンズよりも前記画素電極側に配置されていることが好ましい。
【００１７】
本適用例の構成によれば、コンタクト部とスイッチング素子との間に設けられた中継電極が、第２のマイクロレンズと同じ層または第２のマイクロレンズよりも画素電極側に配置されている。そのため、スイッチング素子と画素電極とが遠く離れていて両者を直接接続することが困難な場合に、第２の遮光層よりも画素電極に近い場所に中継電極を設け、中継電極を中継して両者を電気的に接続させることができる。
【００１８】
［適用例６］上記適用例に係る電気光学装置用基板であって、前記中継電極は、平面視で前記画素電極の角部に配置されていることが好ましい。
【００１９】
本適用例の構成によれば、光が透過しない中継電極が画素電極の角部に配置されているので、中継電極が他の部分に配置されている場合と比べて、第２のマイクロレンズの平面形状をより大きくすることが可能となる。これにより、光の利用効率の低下をより小さく抑えることができる。
【００２０】
［適用例７］上記適用例に係る電気光学装置用基板であって、前記第２のマイクロレンズは前記第１のマイクロレンズよりも薄いことが好ましい。
【００２１】
第１の遮光層に対して第１の基板側に配置された第１のマイクロレンズが厚いほど、第１のマイクロレンズの屈折力を強くできるため、第１の基板側から入射する光をより多く集光することが可能となる。一方、スイッチング素子に対して画素電極側に配置された第２のマイクロレンズが薄いほど、スイッチング素子と画素電極とが近づくため、スイッチング素子と画素電極との電気的な接続をより容易にできる。本適用例の構成によれば、第１のマイクロレンズよりも第２のマイクロレンズの方が薄いので、上述の条件を満たすことが可能となる。
【００２２】
［適用例８］上記適用例に係る電気光学装置用基板であって、前記第２の遮光層と前記第２のマイクロレンズとの距離は、前記第１の遮光層と前記第１のマイクロレンズとの距離よりも小さいことが好ましい。
【００２３】
第１の遮光層と第１のマイクロレンズとの距離が小さいと、第１のマイクロレンズの屈折力を強くすることが必要となり、そうすると第１のマイクロレンズの厚さが厚くなってしまうため、第１の遮光層と第１のマイクロレンズとの距離は小さ過ぎないことが好ましい。一方、第２の遮光層と第２のマイクロレンズとの距離が大きいと、スイッチング素子と画素電極との間が離れてしまい、スイッチング素子と画素電極との電気的な接続が困難となるため、第２の遮光層と第２のマイクロレンズとの距離は小さい方が好ましい。本適用例の構成によれば、第２の遮光層と第２のマイクロレンズとの距離が第１の遮光層と第１のマイクロレンズとの距離よりも小さいので、上述の条件を満たすことが可能となる。
【００２４】
［適用例９］上記適用例に係る電気光学装置用基板であって、前記第１のマイクロレンズの径は、前記第２のマイクロレンズの径以上であることが好ましい。
【００２５】
第１のマイクロレンズの径は、第１の基板側から入射する光をより多く集光できるように大きい方が好ましい。また、第２のマイクロレンズの径は、隣り合う第２のマイクロレンズ同士の間にスイッチング素子と画素電極とを接続するコンタクト部を設けるためのスペースが確保できる大きさであることが好ましい。本適用例の構成によれば、第１のマイクロレンズの径が第２のマイクロレンズの径以上であるので、上述の条件を容易に満たすことが可能となる。
【００２６】
［適用例１０］上記適用例に係る電気光学装置用基板であって、第２の基板を備え、前記第１のマイクロレンズは前記第１の基板上に設けられ、前記第１の遮光層、前記スイッチング素子、前記第２の遮光層、および前記第２のマイクロレンズは前記第２の基板上に設けられており、前記第１の基板と前記第２の基板とは、前記第１のマイクロレンズと前記第２の基板との間に配置された接着層を介して接合されていることが好ましい。
【００２７】
第１の基板上に先に第１のマイクロレンズを形成してその上にスイッチング素子を形成する場合、スイッチング素子を形成する工程で第１の基板が高温に晒されるため、第１のマイクロレンズも高温に晒されることとなる。本適用例の構成によれば、第１の基板上に第１のマイクロレンズが形成され、第１の基板とは別の第２の基板上にスイッチング素子が形成されるので、第１のマイクロレンズは高温に晒されない。したがって、第１のマイクロレンズに耐高温特性がやや劣る材料や樹脂材料などを用いることが可能となる。また、耐高温性を有する材料を用いる場合であっても、高温加熱や温度変化によって起こり得るクラック発生等の品質劣化のリスクを回避できる。
【００２８】
［適用例１１］本適用例に係る電気光学装置用基板は、画素電極と、前記画素電極に対応して設けられ、チャネル領域を有する半導体膜を備えたスイッチング素子と、前記スイッチング素子の前記画素電極と反対側に設けられ、前記チャネル領域と重なるように配置された第１の遮光層と、前記スイッチング素子と前記画素電極との間に設けられ、平面視で前記チャネル領域と重なるように配置された第２の遮光層と、前記第１の遮光層の前記スイッチング素子の反対側に配置され、平面視で前記画素電極と重なるように配置された第１のマイクロレンズと、前記第２の遮光層と前記画素電極との間に配置され、平面視で前記画素電極と重なるように配置された第２のマイクロレンズと、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
本適用例の構成によれば、電気光学装置用基板は、画素電極の下層に、第２のマイクロレンズと、第２の遮光層と、スイッチング素子と、第１の遮光層と、第１のマイクロレンズとが順に配置された構成を有している。そのため、例えば、第１の遮光層および第２の遮光層の少なくとも一方の一部が分断されているような場合でも、光が入射する側のマイクロレンズの集光効果により入射する側の遮光層で遮光される光を低減して光の利用効率を向上させることができる。また、例えば、電気光学装置用基板の画素電極側に電気光学層が配置される場合に、画素電極とは反対側から入射して電気光学層に入射する光の光軸の垂直方向に対する傾斜が小さくなり、画素電極側から入射する光は電気光学装置用基板より前に電気光学層を通過するため、電気光学層での位相ずれが低減でき、透過率、コントラストの低下を抑制することができる。
【００３０】
［適用例１２］本適用例に係る電気光学装置は、光が入射する側に配置された素子基板と、前記素子基板に対向配置され、前記素子基板側の面に共通電極が設けられた対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に配置された電気光学層と、を備え、上記適用例に記載の電気光学装置用基板を前記素子基板として備えていることを特徴とする。
【００３１】
本適用例の構成によれば、上記の電気光学装置用基板を素子基板として備えているので、素子基板側から光が入射する場合、第１のマイクロレンズの集光効果により第１の遮光層で遮光される光を低減して光の利用効率を向上できる。そして、第１のマイクロレンズで集光された光の光軸を、第２のマイクロレンズにより高コントラスト軸方向に近づけて電気光学層に入射させることができる。また、対向基板側から光が入射する場合、第２のマイクロレンズの集光効果により対向基板側から入射した光のうち第２の遮光層で遮光される光を低減して光の利用効率を向上できる。そして、対向基板側から電気光学装置用基板に入射する光は第２のマイクロレンズで集光される前に電気光学層を通過する。これにより、光の利用効率の向上とコントラストの向上とを両立可能な電気光学装置を提供できる。
【００３２】
［適用例１３］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。
【００３３】
本適用例の構成によれば、光の利用効率およびコントラストの向上が図られた電気光学装置を備えているので、明るくコントラストが高い画像をスクリーンに投射可能な電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図。
【図２】第１の実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図３】第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。
【図４】第１の実施形態に係る素子基板の構成を示す概略平面図。
【図５】第１の実施形態に係る素子基板の構成を示す概略断面図。
【図６】第１の実施形態に係る素子基板の製造方法を示す概略断面図。
【図７】第１の実施形態に係る素子基板の製造方法を示す概略断面図。
【図８】第１の実施形態に係る素子基板の製造方法を示す概略断面図。
【図９】第２の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。
【図１０】第３の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。
【図１１】第４の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図。
【図１２】変形例１に係る素子基板の構成を示す概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大、縮小、あるいは誇張して表示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。
【００３６】
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
【００３７】
（第１の実施形態）
＜電気光学装置＞
ここでは、電気光学装置として、薄膜トランジスター（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、後述する投射型表示装置（プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。
【００３８】
まず、第１の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置について、図１、図２、および図３を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図である。図２は、第１の実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図３は、第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。詳しくは、図３は、図１のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。
【００３９】
図１および図３に示すように、第１の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置１は、電気光学装置用基板としての素子基板２０と、素子基板２０に対向配置された対向基板３０と、素子基板２０と対向基板３０との間に配置された電気光学層としての液晶層４０とを備えている。図１に示すように、素子基板２０は対向基板３０よりも大きく、両基板は、対向基板３０の縁部に沿って額縁状に配置されたシール材４２を介して接合されている。
【００４０】
液晶層４０は、対向基板３０と素子基板２０とシール材４２とによって囲まれた空間に封入されている。シール材４２は、例えば熱硬化性または紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤からなる。シール材４２には、素子基板２０と対向基板３０との間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。
【００４１】
額縁状に配置されたシール材４２の内側には、額縁状の周縁部を有する第１の遮光層としての遮光層２２と第２の遮光層としての遮光層２６とが設けられている。遮光層２２，２６は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなる。遮光層２２，２６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、マトリックス状に配列されている。
【００４２】
表示領域Ｅは、液晶装置１において、実質的に表示に寄与する領域である。遮光層２２，２６は、表示領域Ｅにおいて、複数の画素Ｐを平面的に区画するように、例えば格子状に設けられている。なお、液晶装置１は、表示領域Ｅの周囲を囲むように設けられた、実質的に表示に寄与しないダミー領域を備えていてもよい。
【００４３】
素子基板２０の第１辺に沿って形成されたシール材４２の表示領域Ｅと反対側には、第１辺に沿ってデータ線駆動回路５１および複数の外部接続端子５４が設けられている。また、その第１辺に対向する第２辺に沿ったシール材４２の表示領域Ｅ側には、検査回路５３が設けられている。さらに、これらの２辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材４２の内側には、走査線駆動回路５２が設けられている。
【００４４】
検査回路５３が設けられた第２辺のシール材４２の表示領域Ｅ側には、２つの走査線駆動回路５２を繋ぐ複数の配線５５が設けられている。これらデータ線駆動回路５１、走査線駆動回路５２に繋がる配線は、複数の外部接続端子５４に接続されている。また、対向基板３０の角部には、素子基板２０と対向基板３０との間で電気的導通をとるための上下導通部５６が設けられている。なお、検査回路５３の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路５１と表示領域Ｅとの間のシール材４２の内側に沿った位置に設けてもよい。
【００４５】
以下の説明では、データ線駆動回路５１が設けられた第１辺に沿った方向をＸ方向とし、この第１辺と直交し互いに対向する他の２辺に沿った方向をＹ方向とする。Ｘ方向は、図１のＡ−Ａ’線に沿った方向である。また、Ｘ方向およびＹ方向と直交し図１における上方に向かう方向をＺ方向とする。なお、本明細書では、液晶装置１を対向基板３０の外側の面の法線方向（Ｚ方向）から見ることを「平面視」という。
【００４６】
図２に示すように、表示領域Ｅには、走査線２とデータ線３とが互いに交差するように形成され、走査線２とデータ線３との交差に対応して画素Ｐが設けられている。画素Ｐのそれぞれには、画素電極２８と、スイッチング素子としてのＴＦＴ２４とが設けられている。
【００４７】
ＴＦＴ２４のソース電極４３（図５参照）は、データ線駆動回路５１から延在するデータ線３に電気的に接続されている。データ線３には、データ線駆動回路５１（図１参照）から画像信号（データ信号）Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎが線順次で供給される。ＴＦＴ２４のゲート電極２４ｇ（図５参照）は、走査線駆動回路５２から延在する走査線２の一部である。走査線２には、走査線駆動回路５２から走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍが線順次で供給される。ＴＦＴ２４のドレイン電極４４（図５参照）は、画素電極２８に電気的に接続されている。
【００４８】
画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎは、ＴＦＴ２４を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線３を介して画素電極２８に所定のタイミングで書き込まれる。このようにして画素電極２８を介して液晶層４０に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向基板３０に設けられた第２の電極としての共通電極３４（図３参照）との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。各画素Ｐの液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶の配向状態が変化する。これにより、液晶層４０（図３参照）に入射した光が変調されて階調表示が可能となる。
【００４９】
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、蓄積容量５が液晶容量と並列に配置されている。蓄積容量５を構成するため、走査線２に沿って容量線４が形成されている。容量線４は共通電位線（ＣＯＭ）に接続され、所定の電位に保持されている。
【００５０】
液晶層４０を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。例えば、ノーマリーホワイトモードの場合、各画素Ｐの単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少する。ノーマリーブラックモードの場合、各画素Ｐの単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加し、全体として液晶装置１からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が射出される。
【００５１】
図３に示すように、本実施形態に係る素子基板２０は、第１の基板としての基板１１と、基板１１上に設けられた第１のマイクロレンズとしてのマイクロレンズＭＬ１および第２のマイクロレンズとしてのマイクロレンズＭＬ２とを備えている。なお、本実施形態では、液晶装置１における対向基板３０側（＋Ｚ方向）を上方といい、基板１１側（−Ｚ方向）を下方という。
【００５２】
マイクロレンズＭＬ２は、マイクロレンズＭＬ１よりも上方の液晶層４０側に配置されている。マイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２との間には、上方に向かって順に遮光層２２とＴＦＴ２４と遮光層２６とが配置されている。
【００５３】
基板１１は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料からなる。本実施形態では、基板１１は酸化ケイ素（ＳｉＯ2）で形成されている。基板１１の液晶層４０側には、複数の凹部１２が設けられている。凹部１２は、各画素Ｐに対応して配置されている。凹部１２は、基板１１の液晶層４０とは反対側に向かって先細りとなる曲面状に形成されている。凹部１２の曲面は、例えば、略球面状である。
【００５４】
基板１１の凹部１２を埋め込むようにレンズ層１３が形成されている。レンズ層１３は、光透過性を有し、基板１１とは異なる光屈折率を有する材料からなる。本実施形態では、レンズ層１３は、基板１１よりも光屈折率の高い無機材料からなる。このような無機材料としては、例えば、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ホウケイ酸ガラスなどが挙げられる。本実施形態では、レンズ層１３は酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）で形成されている。
【００５５】
基板１１の凹部１２をレンズ層１３の材料で埋め込むことにより、下方に向かって膨らんだ凸状のマイクロレンズＭＬ１が構成される。レンズ層１３の光屈折率が基板１１の光屈折率よりも高いので、マイクロレンズＭＬ１は正の屈折力を有する。すなわち、基板１１の下方側から入射する光は、基板１１とレンズ層１３との接合界面で、画素電極２８側に位置するマイクロレンズＭＬ１の焦点Ｃに向けて屈折される。マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）の平面的な中心と焦点Ｃとを通る直線を、マイクロレンズＭＬ１の光軸Ａｘとする。マイクロレンズＭＬ１の光軸Ａｘは、基板１１の法線方向（Ｚ方向）と略平行である。
【００５６】
レンズ層１３の上面には、平坦化処理が施されている。レンズ層１３上には、光路長調整層１８がレンズ層１３を覆うように設けられている。光路長調整層１８は、例えば、基板１１とほぼ同じ光屈折率を有する無機材料からなる。光路長調整層１８は、マイクロレンズＭＬ１の焦点Ｃを所望の位置に合わせる機能を有する。本実施形態では、マイクロレンズＭＬ１の焦点Ｃは、マイクロレンズＭＬ２の凸部１６の曲面または曲面よりも下方の基板１１側に位置している。
【００５７】
遮光層２２は、光路長調整層１８上に設けられている。遮光層２２は、例えば、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）、Ｃｒ（クロム）などの遮光性を有する材料で構成されている。遮光層２２は、格子状に形成されており、開口部２２ａを有している。開口部２２ａ内は、光が通過する領域となる。遮光層２２は、画素Ｐの領域を区画している。すなわち、遮光層２２の開口部２２ａが、光が透過する画素Ｐの領域である。なお、遮光層２２は、複数の遮光膜からなり、互いに補完するようにして格子状に形成されていてもよい。
【００５８】
遮光層２２の開口部２２ａは、マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）と平面視で重なるように配置されている。開口部２２ａの平面的な中心は、マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）の平面的な中心と平面視で略一致する。したがって、マイクロレンズＭＬ１の光軸Ａｘは、開口部２２ａの平面的な中心またはその近くを通過する。
【００５９】
光路長調整層１８と遮光層２２とを覆うように、絶縁層２３が設けられている。絶縁層２３は、例えば、ＳｉＯ2などの無機材料からなる。ＴＦＴ２４は、絶縁層２３上に設けられている。ＴＦＴ２４は、画素電極２８を駆動するスイッチング素子である。ＴＦＴ２４は、チャネル領域２４ｃを有する半導体層２４ａ（図５参照）を備えている。ＴＦＴ２４は、半導体層２４ａのチャネル領域２４ｃが遮光層２２と重なるように配置されている。なお、ＴＦＴ２４の構成、およびＴＦＴ２４と画素電極２８とを電気的に接続する構成については、後で詳述する。
【００６０】
絶縁層２３とＴＦＴ２４とを覆うように、絶縁層２５が設けられている。絶縁層２５上には、遮光層２６が設けられている。遮光層２６は、遮光層２２と重なるように配置されている。遮光層２６は、遮光層２２の開口部２２ａと平面視で重なるように設けられた開口部２６ａを有している。遮光層２２および遮光層２６は、素子基板２０の厚さ方向（Ｚ方向）において、ＴＦＴ２４のチャネル領域２４ｃを間に挟むように配置されている。絶縁層２５と遮光層２６とを覆うように、ＳｉＯ2などの無機材料からなる絶縁層２７が設けられている。
【００６１】
絶縁層２７上にはレンズ層１５が設けられている。レンズ層１５は、光透過性を有するＳｉＯＮなどの無機材料からなる。レンズ層１５は、上方に向かって曲面状に膨らんだ凸部１６を有している。凸部１６の曲面は、例えば、略球面状である。
【００６２】
レンズ層１５の凸部１６により、マイクロレンズＭＬ２が構成される。マイクロレンズＭＬ２（凸部１６）は、マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）、遮光層２２の開口部２２ａ、および遮光層２６の開口部２６ａと平面視で重なるように配置されている。マイクロレンズＭＬ２（凸部１６）の平面的な中心は、マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）の平面的な中心と平面視で略一致する。
【００６３】
レンズ層１５を覆い凸部１６同士の間を埋め込むように、透光層１７が設けられている。透光層１７は、光透過性を有し、レンズ層１５よりも光屈折率の低いＳｉＯ2などの無機材料からなる。透光層１７の上面には、平坦化処理が施されている。
【００６４】
透光層１７の光屈折率がレンズ層１５の光屈折率よりも低いので、マイクロレンズＭＬ２は正の屈折力を有する。すなわち、マイクロレンズＭＬ１側から入射する光は、レンズ層１５と透光層１７との接合界面で、画素電極２８側に位置するマイクロレンズＭＬ２の焦点（図示しない）に向けて屈折される。マイクロレンズＭＬ２の光軸は、マイクロレンズＭＬ１の光軸Ａｘと略一致する。したがって、マイクロレンズＭＬ２の焦点は、マイクロレンズＭＬ１の光軸Ａｘの延長線上またはその近くに配置される。
【００６５】
画素電極２８は、透光層１７上に画素Ｐに対応して設けられている。画素電極２８は、マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）、遮光層２２の開口部２２ａ、遮光層２６の開口部２６ａ、およびマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）と平面視で重なる領域に配置されている。画素電極２８は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜からなる。画素電極２８は、ＴＦＴ２４に電気的に接続されている。透光層１７と画素電極２８とを覆うように、配向膜２９が設けられている。
【００６６】
対向基板３０は、基板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。基板３１は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料からなる。遮光層３２は、素子基板２０の遮光層２２および遮光層２６に平面視で重なるように格子状に形成されている。遮光層３２は、遮光層２２の開口部２２ａおよび遮光層２６の開口部２６ａと平面視で重なるように設けられた開口部３２ａを有している。
【００６７】
保護層３３は、基板３１と遮光層３２とを覆うように設けられている。共通電極３４は、保護層３３を覆うように設けられている。共通電極３４は、複数の画素Ｐに跨って形成されている。共通電極３４は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜からなる。配向膜３５は、共通電極３４を覆うように設けられている。
【００６８】
液晶層４０は、素子基板２０側の配向膜２９と対向基板３０側の配向膜３５との間に封入されている。本実施形態に係る液晶装置１は、いわゆるＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶装置である。より具体的には、液晶層４０は、共通電極３４と画素電極２８との間に電界が印加されていない状態（電界無印加状態）では、液晶分子が基板１１の法線（Ｚ方向）に対してほぼ平行に配向する垂直配向モードの液晶層となっている。
【００６９】
なお、保護層３３は共通電極３４の液晶層４０に面する表面が平坦となるように、遮光層３２を覆うものであって、必須な構成要素ではなく、例えば、導電性の遮光層３２を直接覆うように共通電極３４を形成してもよい。
【００７０】
第１の実施形態に係る液晶装置１では、例えば光源などから発せられた光は、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２を備える素子基板２０（基板１１）側から入射する。基板１１側からマイクロレンズＭＬ１に入射する光のうち、マイクロレンズＭＬ１の光軸Ａｘに沿ってマイクロレンズＭＬ１の平面的な中心に入射した光（図示しない）は、光軸Ａｘに沿ってそのまま直進し、液晶層４０を通過して対向基板３０側に射出される。
【００７１】
マイクロレンズＭＬ１の平面的な中心よりも外側で、平面視で遮光層２２と重なる領域からマイクロレンズＭＬ１の周縁部に入射した光Ｌ１は、仮にそのまま直進した場合、破線で示すように遮光層２２で遮光されてしまうが、マイクロレンズＭＬ１により焦点Ｃに向けて、遮光層２２の開口部２２ａの平面的な中心側へ屈折する。また、平面視で遮光層２２の開口部２２ａと重なる領域から斜めにマイクロレンズＭＬ１に入射する光Ｌ２も、仮にそのまま直進した場合遮光層２２で遮光されてしまうが、同様に遮光層２２の開口部２２ａの平面的な中心側へ屈折する。
【００７２】
液晶装置１では、このように直進した場合に遮光層２２で遮光されてしまう光Ｌ１，Ｌ２も、マイクロレンズＭＬ１の集光作用により遮光層２２の開口部２２ａ内に入射させて液晶層４０を通過させることができる。この結果、対向基板３０側から射出される光の量を多くできるので、光の利用効率を高めることができる。
【００７３】
マイクロレンズＭＬ１で集光された光Ｌ１は、焦点Ｃで光軸Ａｘと交差して放射状に広がるようにマイクロレンズＭＬ２に入射するが、仮にそのまま直進した場合、マイクロレンズＭＬ１の光軸Ａｘに対して斜め方向に傾いているため、破線で示すように液晶層４０を液晶分子の配向方向に対して斜め方向に進んで、液晶層４０での位相ずれが生じてしまう。その結果、液晶層４０を透過する光の透過率が低下して、液晶装置１のコントラストの低下を招くこととなる。また、光軸Ａｘに対する光Ｌ１の傾きが大きいと、光Ｌ１が遮光層３２で遮光されてしまうことや、隣の画素Ｐの開口部３２ａに入射してしまうことがある。
【００７４】
液晶装置１では、マイクロレンズＭＬ１により集光され光軸Ａｘに対して傾斜した光Ｌ１が、マイクロレンズＭＬ２によりその焦点に向けて、マイクロレンズＭＬ１の光軸Ａｘ側、すなわち、遮光層３２の開口部３２ａの平面的な中心側へ屈折する。この屈折により、液晶分子の配向方向に対する光Ｌ１の傾斜角度が小さくなるため、液晶層４０での位相ずれが低減され液晶層４０を透過する光の透過率の低下が抑えられるので、液晶装置１のコントラストを向上させることができる。したがって、液晶装置１が備える素子基板２０の構成によれば、光の利用効率向上とコントラストの向上とを両立することができる。
【００７５】
また、光Ｌ１が遮光層３２の開口部３２ａの平面的な中心側へ屈折することで、遮光層３２で遮光されてしまうことや、隣の画素Ｐの開口部３２ａに入射してしまうことを抑止できる。さらに、対向基板３０から射出される光の光軸の垂直方向に対する傾斜を小さくできるので、液晶装置１をプロジェクターの液晶ライトバルブとして用いる場合に、投射レンズのケラレを抑えることができる。
【００７６】
なお、上述の説明では、素子基板２０側から光が入射することを前提にして説明したが、本実施形態に係る液晶装置１は、対向基板３０側から光を入射させて使用することも可能である。対向基板３０側から光が入射する場合は、光は光源から射出された状態で液晶層４０を通過して、画素電極２８側からマイクロレンズＭＬ２に入射する。すなわち、対向基板３０側から液晶装置１に入射する光は、素子基板２０に入射してマイクロレンズＭＬ２で集光される前に液晶層４０を通過するため、液晶層４０での位相ずれが低減でき、透過率、コントラストの低下を抑制することができる。
【００７７】
そして、素子基板２０に入射した光は、マイクロレンズＭＬ２で屈折されて遮光層２６の開口部２６ａを通過した後、マイクロレンズＭＬ１で再度屈折されて基板１１側へ射出される。したがって、マイクロレンズＭＬ２の集光効果により遮光層２６で遮光される光を低減して光の利用効率を向上させつつ、マイクロレンズＭＬ１で垂直方向に対する光の光軸の傾斜を小さくして投射レンズのケラレを抑えることができる。
【００７８】
ここで、マイクロレンズＭＬ１とマイクロレンズＭＬ２との距離は、マイクロレンズＭＬ１で屈折され、さらにマイクロレンズＭＬ２で屈折された光が隣の画素Ｐに入射することのないように、それぞれのマイクロレンズの焦点の位置に応じて適宜設定されることが望ましい。
【００７９】
マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）の径は、遮光層２２の開口部２２ａの径よりも大きいことが好ましい。マイクロレンズＭＬ１の径が大きいほど、基板１１側から入射する光をより多く集光して開口部２２ａ内を通過させることができる。したがって、隣り合うマイクロレンズＭＬ１（凹部１２）同士は互いに接して設けられていてもよい。
【００８０】
一方、マイクロレンズＭＬ２（凸部１６）の径は、マイクロレンズＭＬ１（凹部１２）の径以下であることが好ましい。より具体的には、マイクロレンズＭＬ２（凸部１６）の径は遮光層２６の開口部２６ａよりも少し大きい程度であり、隣り合うマイクロレンズＭＬ２同士の間が離間されていることが好ましい。隣り合うマイクロレンズＭＬ２同士の間が離間されていると、後述する中継電極４６を配置するためのスペースを設けることが可能となる。
【００８１】
なお、液晶装置１が表示領域Ｅ（図１参照）の周囲にダミー領域を有している場合、マイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２がダミー領域にも設けられた構成としてもよい。
【００８２】
＜電気光学装置用基板＞
次に、第１の実施形態に係る電気光学装置用基板としての素子基板２０について、図４、および図５を参照して説明する。図４は、第１の実施形態に係る素子基板の構成を示す概略平面図である。なお、図４では、ＴＦＴ２４の構成、およびＴＦＴ２４と画素電極２８とを電気的に接続する構成を説明するために必要となる構成要素を示し、一部の構成要素は省略している。図５は、第１の実施形態に係る素子基板の構成を示す概略断面図である。詳しくは、図５は、図４のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。
【００８３】
図４に示すように、素子基板２０には、画素Ｐ毎に略矩形状の画素電極２８が設けられている。Ｘ方向において隣り合う画素Ｐ同士の境界に沿って、略直線状にデータ線３が設けられている。Ｙ方向において隣り合う画素Ｐ同士の境界に沿って、略直線状に走査線２が設けられている。データ線３と走査線２とが交差する領域に、ＴＦＴ２４が配置されている。
【００８４】
素子基板２０には、平面視で走査線２と重なるように、容量線４が設けられている。容量線４は、走査線２に沿って略直線状に延在する主線部分と、データ線３と走査線２との交差部分でデータ線３に沿って略直線状に延在する副線部分とを有している。また、平面視で容量線４と重なるように、下部容量電極５ａが設けられている。
【００８５】
図５に示すように、凹部１２（マイクロレンズＭＬ１）を有する基板１１上に、レンズ層１３と、光路長調整層１８と、遮光層２２と、絶縁層２３とが設けられている。遮光層２２は、平面視でＴＦＴ２４の半導体層２４ａと重なるように配置されている。
【００８６】
ＴＦＴ２４は、絶縁層２３上に設けられている。ＴＦＴ２４は、半導体層２４ａと、ゲート絶縁膜２４ｂと、ゲート電極２４ｇとを備えている。ＴＦＴ２４は、例えば、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有している。半導体層２４ａは、例えば、単結晶シリコン膜や多結晶シリコン膜などで構成される。半導体層２４ａは、チャネル領域２４ｃと、低濃度ソース領域２４ｅと、低濃度ドレイン領域２４ｆと、高濃度ソース領域２４ｓと、高濃度ドレイン領域２４ｄとを有している。
【００８７】
ゲート絶縁膜２４ｂは、半導体層２４ａを覆うように設けられている。ゲート電極２４ｇは、ゲート絶縁膜２４ｂを介してチャネル領域２４ｃと対向するように配置されている。ゲート電極２４ｇは、走査線２の一部である。絶縁層２３とゲート絶縁膜２４ｂとゲート電極２４ｇと走査線２とを覆うように、層間絶縁層２５ａが設けられている。層間絶縁層２５ａ上には、中継電極５ｄと下部容量電極５ａとが設けられている。
【００８８】
中継電極５ｄは、その少なくとも一部が平面視で半導体層２４ａの高濃度ソース領域２４ｓ側の端部と重なるように配置されている。また、平面視で中継電極５ｄおよび高濃度ソース領域２４ｓ側の端部と重なるように、層間絶縁層２５ａとゲート絶縁膜２４ｂとを貫通するコンタクトホールＣＨ１が設けられている。中継電極５ｄはコンタクトホールＣＨ１を介して半導体層２４ａの高濃度ソース領域２４ｓに電気的に接続されており、コンタクトホールＣＨ１を含む部分がソース電極４３となっている。
【００８９】
下部容量電極５ａは、その一部が平面視で半導体層２４ａの高濃度ドレイン領域２４ｄ側の端部と重なるように配置されている。また、平面視で下部容量電極５ａおよび高濃度ドレイン領域２４ｄ側の端部と重なるように、層間絶縁層２５ａとゲート絶縁膜２４ｂとを貫通するコンタクトホールＣＨ３が設けられている。下部容量電極５ａはコンタクトホールＣＨ３を介して半導体層２４ａの高濃度ドレイン領域２４ｄに電気的に接続されており、コンタクトホールＣＨ３を含む部分がドレイン電極４４となっている。
【００９０】
層間絶縁層２５ａと中継電極５ｄと下部容量電極５ａとを覆うように、誘電体膜５ｂが設けられている。誘電体膜５ｂ上には、平面視で下部容量電極５ａと重なるように容量線４が設けられている。容量線４と誘電体膜５ｂと下部容量電極５ａとで蓄積容量５が構成される。誘電体膜５ｂと容量線４とを覆うように、層間絶縁層２５ｂが設けられている。層間絶縁層２５ａと誘電体膜５ｂと層間絶縁層２５ｂとが、図３に示す絶縁層２５に相当する。層間絶縁層２５ｂ上には、データ線３と中継電極４５とが設けられている。
【００９１】
データ線３は、その少なくとも一部が平面視で中継電極５ｄと重なるように配置されている。また、平面視でデータ線３および中継電極５ｄと重なるように、層間絶縁層２５ｂと誘電体膜５ｂとを貫通するコンタクトホールＣＨ２が設けられている。データ線３は、コンタクトホールＣＨ２を介して中継電極５ｄに電気的に接続され、さらにコンタクトホールＣＨ１を介して高濃度ソース領域２４ｓに電気的に接続されている。なお、データ線３と容量線４と下部容量電極５ａとが、図３に示す遮光層２６の役割を担う。
【００９２】
中継電極４５は、その少なくとも一部が平面視で下部容量電極５ａと重なるように配置されている。また、平面視で中継電極４５および下部容量電極５ａと重なるように、層間絶縁層２５ｂと誘電体膜５ｂとを貫通するコンタクトホールＣＨ４が設けられている。中継電極４５は、コンタクトホールＣＨ４を介して下部容量電極５ａに電気的に接続され、さらにコンタクトホールＣＨ３を介して高濃度ドレイン領域２４ｄに電気的に接続されている。データ線３と中継電極４５とを覆うように、絶縁層２７が設けられている。
【００９３】
絶縁層２７上には、凸部１６（マイクロレンズＭＬ２）を有するレンズ層１５が設けられている。レンズ層１５上には、互いに離間された凸部１６同士の間に中継電極４６が設けられている。中継電極４６は、その少なくとも一部が平面視で中継電極４５と重なるように配置されている。また、中継電極４６および中継電極４５と平面視で重なるように、レンズ層１５と絶縁層２７とを貫通するコンタクトホールＣＨ５が設けられている。中継電極４６は、コンタクトホールＣＨ５を介して中継電極４５に電気的に接続されている。
【００９４】
画素電極２８は、レンズ層１５を覆う透光層１７上に設けられている。画素電極２８は、一部が平面視で中継電極４６と重なるように配置されている。また、平面視で画素電極２８および中継電極４６と重なるように、透光層１７を貫通するコンタクト部としてのコンタクトホールＣＨ６が設けられている。画素電極２８は、コンタクトホールＣＨ６を介して中継電極４６に電気的に接続され、さらにコンタクトホールＣＨ５、中継電極４５、コンタクトホールＣＨ４、下部容量電極５ａ、およびコンタクトホールＣＨ３を介して高濃度ドレイン領域２４ｄに電気的に接続されている。
【００９５】
本実施形態に係る素子基板２０では、ＴＦＴ２４と画素電極２８との間にマイクロレンズＭＬ２が設けられているため、両者の間にマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）を含むレンズ層１５と透光層１７とが介在する。そのため、画素電極２８の下層の配線（例えば、下部容量電極５ａ）を中継してＴＦＴ２４と電気的に接続するとしても、その下部容量電極５ａと画素電極２８との間が遠く離れており、両者をコンタクトホールなどで直接接続することは困難である。
【００９６】
そこで、下部容量電極５ａと画素電極２８との間に中継電極４５を設け、さらに中継電極４５よりも画素電極２８側でマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）と同層となるレンズ層１５上に中継電極４６を設けて中継することで、画素電極２８と下部容量電極５ａとの電気的な接続を可能にしている。なお、画素電極２８と下部容量電極５ａとを電気的に接続するコンタクトホールを容易に形成可能な場合は、中継電極４５，４６の少なくとも一方がない構成としてもよい。また、透光層１７と画素電極２８との間に別の層が介在する場合は、透光層１７上に中継電極を設ける構成としてもよい。
【００９７】
ここで、マイクロレンズＭＬ２は、マイクロレンズＭＬ１よりも薄いことが好ましい。すなわち、レンズ層１５に設けられた凸部１６の高さ（Ｚ方向における長さ）は、基板１１に設けられた凹部１２の深さ（Ｚ方向における長さ）よりも小さいことが好ましい。マイクロレンズＭＬ２が厚いほど、画素電極２８と中継電極４６の間が遠く離れてしまうので、コンタクトホールＣＨ６による電気的な接続が困難となる。したがって、マイクロレンズＭＬ２は薄い方が好ましい。一方、マイクロレンズＭＬ１が厚いほど、マイクロレンズＭＬ１の屈折力を強くでき、基板１１側から入射する光をより多く集光することが可能となるので、マイクロレンズＭＬ１は厚くてもよい。
【００９８】
また、遮光層２６とマイクロレンズＭＬ２との距離は、遮光層２２とマイクロレンズＭＬ１との距離よりも小さいことが好ましい。遮光層２６とマイクロレンズＭＬ２との距離が大きいほど、中継電極４５と中継電極４６との間が遠く離れてしまうので、コンタクトホールＣＨ５による電気的な接続が困難となる。したがって、遮光層２６とマイクロレンズＭＬ２との距離は小さい方が好ましい。一方、遮光層２２とマイクロレンズＭＬ１との距離が小さいほど、マイクロレンズＭＬ１の焦点Ｃを基板１１側に近づけるためマイクロレンズＭＬ１の屈折力をより強くすることが必要となり、そうするとマイクロレンズＭＬ１の厚さが厚くなる。したがって、遮光層２２とマイクロレンズＭＬ１との距離は大きくてもよい。
【００９９】
図４に戻って、走査線２とデータ線３と容量線４と下部容量電極５ａとが配置された領域が、光が透過せず表示に寄与しない遮光領域となる。また、図示しないが、遮光層２２もこの遮光領域と平面視で重なるように配置されている。遮光領域で囲まれた領域が、光が透過し表示に寄与する画素Ｐの領域となる。なお、画素電極２８をＴＦＴ２４の高濃度ドレイン領域２４ｄに電気的に接続するためのコンタクトホールＣＨ６が、画素電極２８における走査線２に沿った１辺の略中央に配置され、コンタクトホールＣＨ６を介して画素電極２８と中継電極４６とが電気的に接続されている。この中継電極４６と平面視で重なる領域は、光が透過しない領域となる。
【０１００】
＜電気光学装置用基板の製造方法＞
次に、第１の実施形態に係る素子基板２０の製造方法について、図６、図７、および図８を参照して説明する。図６、図７、および図８は、第１の実施形態に係る素子基板の製造方法を示す概略断面図である。詳しくは、図６、図７、および図８の各図は、図１のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。
【０１０１】
なお、図示しないが、素子基板２０の製造工程では、素子基板２０を複数枚取りできる大型の基板（マザー基板）で加工が行われ、最終的にそのマザー基板を切断して個片化することにより、複数の素子基板２０が得られる。したがって、以下に説明する各工程では個片化する前のマザー基板の状態で加工が行われるが、ここでは、マザー基板の中の個別の素子基板２０に対する加工について説明する。
【０１０２】
まず、図６（ａ）に示すように、石英などからなる光透過性を有する基板１１の上面に、多結晶シリコンなどでマスク層７１を形成する。マスク層７１は、例えば、化学気相成膜法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）、スパッタリング法などを用いて形成できる。そして、フォトリソグラフィ法により、マスク層７１に基板１１の上面が露出する複数の開口部７１ａを形成する。開口部７１ａは、後の工程で得られるマイクロレンズＭＬ１（凹部１２）の平面的な中心位置、すなわち、画素Ｐ（図３参照）の平面的な中心位置に対応して設けられる。
【０１０３】
次に、マスク層７１の開口部７１ａを介して基板１１に、例えばフッ酸溶液などのエッチング液を用いた、ウエットエッチングなどの等方性エッチング処理を施す。このエッチング処理により、図６（ｂ）に示すように、基板１１の上面側から開口部７１ａを中心として等方的にエッチングされ断面視で略半球状の領域が除去されて、凹部１２が形成される。凹部１２は、平面視で、開口部７１ａを中心とする同心円状に形成される。なお、図６（ｂ）は、マスク層７１を除去した後の状態を示している。
【０１０４】
次に、図６（ｃ）に示すように、基板１１上に、凹部１２を埋め込むように、光透過性を有し基板１１よりも高い屈折率を有する無機材料、例えばＳｉＯＮなどからなるレンズ材料層１３ａを形成する。レンズ材料層１３ａは、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。レンズ材料層１３ａは凹部１２が形成された基板１１の上に堆積するように形成されるため、レンズ材料層１３ａの上面には基板１１の上面の凹部１２に起因する凹凸形状が反映される。
【０１０５】
次に、レンズ材料層１３ａの上面に対して平坦化処理を施す。平坦化処理工程では、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理などを用いてレンズ材料層１３ａの上面を研磨することにより平坦化する。なお、平坦化処理の方法としては、ＣＭＰ処理に限定されるものではなく、例えば、エッチバック法などを用いてもよい。この結果、図６（ｄ）に示すように、上面が平坦化されたレンズ層１３が得られ、凹部１２を埋めるレンズ層１３の材料により凸状のマイクロレンズＭＬ１が形成される。
【０１０６】
次に、図６（ｅ）に示すように、公知の方法を用いて、レンズ層１３上にＳｉＯ2などの無機材料からなる光路長調整層１８を形成する。そして、光路長調整層１８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とを形成する。なお、絶縁層２３と絶縁層２７との間には、図５に示す中継電極４５を含む電極や配線類、およびコンタクトホールＣＨ４を含むコンタクトホールなどが形成される。絶縁層２７の上面には平坦化処理が施される。
【０１０７】
次に、図７（ａ）に示すように、平坦化された絶縁層２７上に、ＳｉＯＮ等の無機材料からなるレンズ材料層１５ａを形成する。レンズ材料層１５ａは、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。
【０１０８】
次に、図７（ｂ）に示すように、レンズ材料層１５ａ上に、レジスト層７４を形成する。レジスト層７４は、例えば、露光部分が現像により除去されるポジ型の感光性レジストで形成する。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。
【０１０９】
次に、図示を省略するが、凸部１６が形成される位置に対応して遮光部が設けられたマスクを介して、レジスト層７４を露光して現像する。これにより、図７（ｃ）に示すように、レジスト層７４のうち、マスクの遮光部と重なる領域以外の領域が露光されて除去され、凸部１６が形成される位置に対応する部分７５が残留する。すなわち、残留した部分７５同士は、互いに離間される。部分７５の平面形状は、例えば、略矩形状である。
【０１１０】
次に、レジスト層７４のうち残留した部分７５を、リフロー処理して加熱することにより軟化（溶融）させる。溶融した部分７５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７（ｄ）に示すように、レンズ材料層１５ａ上に残留した部分７５から略球面状の凸部７６が形成される。凸部７６の底部側（レンズ材料層１５ａ側）は平面視で略矩形状であるが、凸部７６の略球面状の先端側（上方）は平面視で同心円状に形成される。凸部７６同士は、互いに離間される。
【０１１１】
なお、部分７５から凸部７６の形状に加工する方法として、上記のリフロー処理する方法以外の方法を用いてもよい。例えば、グレイスケールマスクや面積階調マスクを用いて露光する方法、多段階露光する方法などを用いて、部分７５から凸部７６の形状に加工することができる。
【０１１２】
次に、図８（ａ）に示すように、凸部７６とレンズ材料層１５ａとに上方側から、例えば、ドライエッチングなどの異方性エッチングを施す。これにより、レジストからなる凸部７６が徐々に除去され、凸部７６の除去に伴ってレンズ材料層１５ａの露出する部分がエッチングされる。ここでは、レンズ材料層１５ａに凸部７６の形状が転写されるとともに、離間された凸部７６同士の間にレンズ材料層１５ａが残っている状態でエッチング処理を停止する。
【０１１３】
この結果、凸部７６の形状がレンズ材料層１５ａに転写されて、互いに離間された複数の凸部１６（マイクロレンズＭＬ２）を有するレンズ層１５が形成される。凸部１６の底部側（絶縁層２７側）は平面視で略矩形状であるが、凸部１６の略球面状の先端側は平面視で同心円状となる。なお、異方性エッチングにおいて、凸部７６（レジスト）とレンズ材料層１５ａ（ＳｉＯＮ）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、凸部７６と凸部１６とを略同一の形状とすることができる。
【０１１４】
続いて、図５に示すように、レンズ層１５上の互いに離間された凸部１６同士の間において中継電極４５と平面視で重なる領域に、レンズ層１５と絶縁層２７とを貫通して中継電極４５に到達するコンタクトホールＣＨ５を形成する。そして、レンズ層１５上の互いに離間された凸部１６同士の間に中継電極４６を形成し、コンタクトホールＣＨ５を介して中継電極４６と中継電極４５とを電気的に接続する。
【０１１５】
次に、図８（ｂ）に示すように、凸部１６を有するレンズ層１５を覆うように、光透過性を有し、レンズ層１５よりも低い屈折率を有するＳｉＯ2などの無機材料からなる透光材料層１７ａを形成する。透光材料層１７ａは、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。透光材料層１７ａは凸部１６が形成されたレンズ層１５の上に堆積するように形成されるため、透光材料層１７ａは凸部１６に起因する凹凸が反映された凹凸形状となる。
【０１１６】
次に、透光材料層１７ａに対してＣＭＰ処理などの平坦化処理を施すことにより、透光材料層１７ａの上面を平坦化する。これにより、図８（ｃ）に示すように、上面が平坦化された透光層１７が形成される。
【０１１７】
次に、図５に示すように、透光層１７の中継電極４６と平面視で重なる領域に、透光層１７を貫通して中継電極４６に到達するコンタクトホールＣＨ６を形成する。そして、透光層１７上に画素電極２８を形成し、コンタクトホールＣＨ６を介して画素電極２８と中継電極４６とを電気的に接続する。
【０１１８】
次に、図８（ｄ）に示すように、透光層１７と画素電極２８とを覆うように配向膜２９を形成する。これにより、素子基板２０が完成する。
【０１１９】
以降の工程は、図３を参照して説明する。次に、公知の技術を用いて、基板３１上に、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。
【０１２０】
次に、素子基板２０と対向基板３０との間に、例えばエポキシ樹脂などの接着剤（図示省略）を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。なお、液晶層４０は、素子基板２０と対向基板３０とを接合する前に配置してもよいし、接合した後に封入してもよい。
【０１２１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る液晶装置は、素子基板におけるマイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２の構成が異なる点以外は、第１の実施形態とほぼ同様の構成を有している。ここでは、第１の実施形態に対する相違点を説明する。図９は、第２の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１２２】
＜電気光学装置用基板＞
図９に示すように、第２の実施形態に係る液晶装置１Ａは、電気光学装置用基板としての素子基板２０Ａを備えている。第２の実施形態に係る素子基板２０Ａは、基板１１上に設けられた第１のマイクロレンズとしてのマイクロレンズＭＬ１Ａおよび第２のマイクロレンズとしてのマイクロレンズＭＬ２Ａを備えている。
【０１２３】
マイクロレンズＭＬ１Ａは正の屈折力を有しているが、マイクロレンズＭＬ１Ａの焦点Ｃは、マイクロレンズＭＬ２Ａの凸部１６の曲面よりも上方の液晶層４０側に位置している。
【０１２４】
第２の実施形態に係る素子基板２０Ａでは、レンズ層１５ＡがＳｉＯ2などの無機材料からなり、透光層１７Ａがレンズ層１５Ａよりも光屈折率の高いＳｉＯＮなどの無機材料からなる。マイクロレンズＭＬ２Ａは、このような構成により、負の屈折力を有している。したがって、マイクロレンズＭＬ２Ａの焦点（図示しない）は光が入射する側（マイクロレンズＭＬ１Ａ側）に位置しており、マイクロレンズＭＬ２Ａに入射する光は、マイクロレンズＭＬ２の焦点から放射状に広がるように屈折される。なお、マイクロレンズＭＬ２Ａの光軸は、マイクロレンズＭＬ１Ａの光軸Ａｘと略一致するものとする。
【０１２５】
マイクロレンズＭＬ１Ａの平面的な中心よりも外側で、平面視で遮光層２２と重なる領域からマイクロレンズＭＬ１Ａの周縁部に入射した光Ｌ１は、マイクロレンズＭＬ２Ａよりも上方に位置する焦点Ｃに向けて屈折する。したがって、第２の実施形態に係る液晶装置１Ａにおいても、第１の実施形態と同様に、遮光層２２で遮光される光Ｌ１を開口部２２ａ内に入射させて液晶層４０を通過させるので、光の利用効率を高めることができる。
【０１２６】
マイクロレンズＭＬ１Ａで集光された光Ｌ１は、仮にそのまま直進した場合、光軸Ａｘに対して斜め方向に傾いているため、破線で示すように液晶層４０を液晶分子の配向方向に対して斜め方向に進むこととなる。その結果、液晶層４０を透過する光の透過率が低下してしまい、液晶装置１Ａのコントラストの低下を招くこととなる。
【０１２７】
第２の実施形態に係る液晶装置１Ａでは、マイクロレンズＭＬ２Ａが負の屈折力を有しているので、マイクロレンズＭＬ１Ａにより焦点Ｃに向けて屈折した光Ｌ１が、焦点Ｃに到達する前にマイクロレンズＭＬ２Ａにより光軸Ａｘに対して外側へ屈折する。この屈折により、液晶分子の配向方向に対する光Ｌ１の傾斜角度が小さくなるため、液晶層４０を透過する光の透過率の低下が抑えられるので、液晶装置１Ａのコントラストを向上させることができる。したがって、液晶装置１Ａが備える素子基板２０Ａの構成によれば、第１の実施形態と同様に、光の利用効率向上とコントラストの向上とを両立することができる。
【０１２８】
なお、マイクロレンズＭＬ１Ａの焦点の位置は、凹部１２の形状（深さ、曲面の曲率など）やレンズ層１３および光路長調整層１８の層厚などによって調整することができる。また、レンズ層１５Ａの光屈折率よりも透光層１７Ａの光屈折率を高くすることで、負の屈折力を有するマイクロレンズＭＬ２Ａを構成することができる。
【０１２９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る液晶装置は、素子基板に、マイクロレンズＭＬ１が設けられた第１の基板と、マイクロレンズＭＬ２が設けられた第２の基板とを備えており、第１の基板と第２の基板とが接着層を介して接合されている点以外は、第１の実施形態とほぼ同様の構成を有している。ここでは、第１の実施形態に対する相違点を説明する。図１０は、第３の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。第１の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【０１３０】
＜電気光学装置用基板＞
図１０に示すように、第３の実施形態に係る液晶装置１Ｂは、電気光学装置用基板としての素子基板２０Ｂを備えている。第３の実施形態に係る素子基板２０Ｂは、第１の基板としての基板１１と、第２の基板としての基板２１と、基板１１と基板２１とを接着固定する接着層１９とを備えている。基板１１には凹部１２が設けられ、凹部１２を埋め込むようにレンズ層１３が形成されることで、マイクロレンズＭＬ１が構成されている。
【０１３１】
基板２１は、基板１１と同様に、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料からなる。基板２１上には、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、凸部１６（マイクロレンズＭＬ２）を有するレンズ層１５と、透光層１７と、画素電極２８と、配向膜２９とが設けられている。接着層１９は、例えばシリコーン樹脂などの接着剤で構成される。
【０１３２】
第３の実施形態に係る液晶装置１Ｂの構成においても、マイクロレンズＭＬ１の集光効果により素子基板２０Ｂ側から入射した光のうち遮光層２２で遮光される光を低減して光の利用効率を向上できる。また、マイクロレンズＭＬ１で集光された光の光軸を、マイクロレンズＭＬ２により高コントラスト軸方向に近づけて液晶層４０に入射させることができる。これにより、第１の実施形態と同様に、光の利用効率の向上とコントラストの向上とを両立可能な液晶装置１Ｂを提供できる。
【０１３３】
＜電気光学装置用基板の製造方法＞
次に、第３の実施形態に係る素子基板２０Ｂの製造方法について、第１の実施形態と異なる点を説明する。なお、詳細な図示は省略する。第１の実施形態では、基板１１にマイクロレンズＭＬ１を形成した後に、マイクロレンズＭＬ１上にＴＦＴ２４が形成されるため、ＴＦＴ２４を形成する工程においてマイクロレンズＭＬ１が高温加熱されることとなる。したがって、マイクロレンズＭＬ１を構成する基板１１およびレンズ層１３には、ＴＦＴ２４を形成する際の高温加熱に耐え得る材料を用いることが必要となる。
【０１３４】
これに対して、第３の実施形態では、マイクロレンズＭＬ１が形成される基板１１とＴＦＴ２４が形成される基板２１とが別体であるため、マイクロレンズＭＬ１を構成する基板１１およびレンズ層１３がＴＦＴ２４を形成する際の高温加熱に晒されることはない。したがって、基板１１やレンズ層１３に耐高温性がやや劣る材料や樹脂材料などを用いることが可能となる。また、耐高温性を有する材料を用いる場合であっても、高温加熱や温度変化によって起こり得るクラック発生等の品質劣化のリスクを回避できる。
【０１３５】
また、液晶装置１Ｂが投射型表示装置（プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として用いられる場合、基板１１の厚さを適宜設定することで、基板１１に防塵ガラスの機能を持たせることが可能となる。防塵ガラスは、その表面に塵埃が付着しても、プロジェクターの焦点位置からずれた位置とすることで、投射される画像光における塵埃の影が目立たなくなるようにするものである。基板１１に防塵ガラスの機能を持たせることにより、プロジェクターを製造する際の部品点数削減とそれに伴う製造工数の低減を図ることができる。
【０１３６】
なお、第３の実施形態では、第１の実施形態における光路長調整層１８の役割を基板２１が担うこととなる。したがって、マイクロレンズＭＬ１の焦点を所望の位置に合わせるため、基板２１の厚さを適宜選択することや、研磨などにより基板２１の厚さを適宜調整することが好ましい。
【０１３７】
（第４の実施形態）
＜電子機器＞
次に、第４の実施形態に係る電子機器について図１１を参照して説明する。図１１は、第４の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図である。
【０１３８】
図１１に示すように、第４の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクター（投射型表示装置）１００は、偏光照明装置１１０と、光分離素子としての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、光合成素子としての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。
【０１３９】
偏光照明装置１１０は、例えば超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１０１と、インテグレーターレンズ１０２と、偏光変換素子１０３とを備えている。ランプユニット１０１と、インテグレーターレンズ１０２と、偏光変換素子１０３とは、システム光軸Ｌｘに沿って配置されている。
【０１４０】
ダイクロイックミラー１０４は、偏光照明装置１１０から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１０５は、ダイクロイックミラー１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。
【０１４１】
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。
【０１４２】
光変調素子としての透過型の液晶ライトバルブ１２１，１２２，１２３は、クロスダイクロイックプリズム１１６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１，１２２，１２３に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調され、クロスダイクロイックプリズム１１６に向けて射出される。
【０１４３】
クロスダイクロイックプリズム１１６は、４つの直角プリズムが貼り合わされて構成されており、その内面には赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１１７によってスクリーン１３０上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【０１４４】
液晶ライトバルブ１２１は、上述した各実施形態の液晶装置１，１Ａ，１Ｂのいずれかが適用されたものである。液晶ライトバルブ１２１は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２，１２３も同様である。
【０１４５】
第４の実施形態に係るプロジェクター１００の構成によれば、複数の画素Ｐが高精細に配置されていても、光の利用効率が高くて明るく、スクリーン１３０に投射される画像のコントラストが高く、投射レンズのケラレが少ない液晶装置１，１Ａ，１Ｂを備えているので、品質が高く明るいプロジェクター１００を提供することができる。
【０１４６】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
【０１４７】
（変形例１）
上記実施形態に係る液晶装置１，１Ａ，１Ｂでは、画素電極２８をＴＦＴ２４と電気的に接続するためのコンタクトホールＣＨ６が画素電極２８における走査線２に沿った１辺の略中央に配置された構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、コンタクトホールＣＨ６が画素電極２８の角部に配置された構成であってもよい。例えば、コンタクトホールＣＨ６が開口部２２ａ、２６ａの対角線上または画素電極２８の対角線上に位置していてもよい。図１２は、変形例１に係る素子基板の構成を示す概略平面図である。
【０１４８】
図１２に示すように、変形例１に係る素子基板２０Ｃでは、コンタクトホールＣＨ６が、略矩形状の画素電極２８Ａの角部（対角線上）に配置されている。換言すれば、コンタクトホールＣＨ６は、画素Ｐの領域である遮光層２２，２６の開口部２２ａ、２６ａ（図３参照）の対角線上に配置されている。したがって、コンタクトホールＣＨ６と電気的に接続され光が透過しない中継電極４７も、画素Ｐの領域の対角線上に配置される。中継電極４７は、マイクロレンズＭＬ２（凸部１６）と同層となるレンズ層１５（図１０参照）上に凸部１６と平面視で重ならないように設けられる。
【０１４９】
ここで、上述した通り、凸部１６の底部側は平面視で略矩形状であるが、凸部１６の略球面状の先端側は平面視で同心円状となっている。凸部１６のうち、平面視で同心円状の部分がレンズとして機能する部分であり、略矩形状の角部はほぼレンズとして機能しない部分である。そのため、第１の実施形態のように、中継電極４６が画素電極２８の１辺の略中央に配置されていると（図４参照）、中継電極４６を避けるため、凸部１６のうち同心円状のレンズとして機能する部分が画素電極２８に対して小さくなってしまう。
【０１５０】
これに対して、変形例１のように中継電極４７が画素電極２８Ａの角部に配置されていると、同心円状のレンズとして機能する部分を小さくすることなく、凸部１６のうち略矩形状の角部の一部を削った形状とすることで、中継電極４７を避けることができる。すなわち、画素電極２８に対するマイクロレンズＭＬ２の平面形状を、第１の実施形態よりも大きくすることができる。これにより、入射する光の利用効率をより向上させることができる。
【０１５１】
なお、マイクロレンズＭＬ２（凸部１６）の平面形状が、底部側も含めて略円形である構成としてもよい。このような平面形状が略円形のマイクロレンズＭＬ２（凸部１６）は、図７（ｃ）に示すレジスト層７４を露光して部分７５を形成する工程において、部分７５の平面形状を略円形とすることで形成できる。
【０１５２】
（変形例２）
上記実施形態に係る液晶装置１，１Ａ，１Ｂでは、遮光層２２，２６が格子状に形成され開口部２２ａ、２６ａを有する構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。遮光層２２，２６が格子状に形成されていない構成、例えば、遮光層２２，２６が一部分断されている構成であってもよい。このような構成であっても、上記の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１５３】
（変形例３）
上記実施形態に係る液晶装置１，１Ａ，１Ｂでは、マイクロレンズＭＬ１が下方に凸状に形成され、マイクロレンズＭＬ２が上方に凸状に形成された構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、マイクロレンズＭＬ１およびマイクロレンズＭＬ２の少なくとも一方が、上記実施形態とは反対側に凸状に形成された構成を有していてもよい。このような構成であっても、上記の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１５４】
（変形例４）
上記実施形態に係る液晶装置１，１Ａ，１Ｂでは、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２がともに略球面状に形成された構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２が、曲面状の部分とテーパー状の部分や平坦な部分とを有する形状であってもよい。
【０１５５】
（変形例５）
上記の実施形態に係る液晶装置１，１Ａ，１Ｂでは、マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２がマトリックス状に配列された構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。マイクロレンズＭＬ１，ＭＬ２の配列は、画素Ｐの配列に対応して、例えば、ハニカム状の配列など異なる配列であってもよい。
【０１５６】
（変形例６）
上記の実施形態に係る液晶装置１，１Ａ，１Ｂを適用可能な電子機器は、プロジェクター１００に限定されない。液晶装置１，１Ａ，１Ｂは、例えば、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、または電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、ＰＯＳなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１５７】
１，１Ａ，１Ｂ…液晶装置（電気光学装置）、１１…基板（第１の基板）、１９…接着層、２０…素子基板（電気光学装置用基板）、２１…基板（第２の基板）、２２…遮光層（第１の遮光層）、２２ａ…開口部、２４…ＴＦＴ（スイッチング素子）、２４ｃ…チャネル領域、２６…遮光層（第２の遮光層）、２６ａ…開口部、２８…画素電極、３０…対向基板、４０…液晶層（電気光学層）、４５，４６，４７…中継電極、１００…プロジェクター（電子機器）、ＣＨ６…コンタクトホール（コンタクト部）、ＭＬ１、ＭＬ１Ａ…マイクロレンズ（第１のマイクロレンズ）、ＭＬ２、ＭＬ２Ａ…マイクロレンズ（第２のマイクロレンズ）。
【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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