(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された液晶と、
透過表示部と反射表示部とを有する複数の画素と、を備えた液晶装置であって、
前記第１の基板と前記液晶との間に、回折機能層と、該回折機能層の一方の面に設けられた複数の微細ワイヤーと、を備え、
前記一方の面は複数の領域からなり、
前記複数の画素のうち一の画素において、前記複数の領域のうち第１の領域の、前記一方の面の反対側となる前記回折機能層の他方の面からの高さは、前記複数の領域のうち第２の領域の、前記他方の面からの高さと異なり、
前記反射表示部には前記第１の領域と前記第２の領域と前記複数の微細ワイヤーとが設けられ、
前記透過表示部には前記第１の領域と前記第２の領域と前記複数の微細ワイヤーとが設けられず、
前記第１の領域と前記第２の領域との境界に段差部が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記第１の領域と前記第２の領域とは互いに平行な平面であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
複数の前記第１の領域の各々は、前記一方の面において不規則に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記一方の面において、複数の前記第１の領域の各々を不規則な分布に配置した単位パターンを、複数有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶装置。
【請求項５】
隣接する前記単位パターンの方向が互いに異なることを特徴とする請求項４に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記第１の領域の外周及び前記第２の領域の外周は直線を含んでおり、
前記微細ワイヤーは、前記直線に対して一定の角度を有して配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項７】
入射光の波長をλ、入射角をθ、前記光学素子の周囲媒体の屈折率をｎとした場合に、
前記段差部の高さは、λ／（４ｎ・ｃｏｓθ）に略等しいことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記回折機能層は、前記微細ワイヤーとは異なる材料からなるとともに、透光性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項９】
前記回折機能層と前記微細ワイヤーとの間に、前記回折機能層及び前記微細ワイヤーのいずれとも異なる材料からなる密着層が形成されており、
前記回折機能層と前記密着層との間の密着強度、及び前記微細ワイヤーと前記密着層との間の密着強度は、前記回折機能層と前記微細ワイヤーとの間の密着強度より高いことを特徴とする請求項８に記載の液晶装置。
【請求項１０】
前記複数の画素は、第１の色に対応する画素と第２の色に対応する画素とを含み、
前記第１の色に対応する画素における前記段差部の高さは、前記第２の色に対応する画素における前記段差部の高さと異なることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１１】
前記第１の基板の、前記第２の基板とは反対側に配置された、前記第１の基板に光を照射する照明装置を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の液晶装置を表示部に搭載し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、光学素子、液晶装置、電子機器、光学素子の製造方法、液晶装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光分離機能を備える光学素子の１つとして、ワイヤーグリッド偏光素子が知られている。これは、光の波長より短いピッチで並べられた多数の導体の微細ワイヤーを持つ素子であり、入射光のうち微細ワイヤーに平行な偏光軸を有する成分を反射するとともに、微細ワイヤーに垂直な偏光軸を有する成分を透過する性質を持つ。
【０００３】
一方、入射光を反射させ、かつ拡散させるための手段としては、例えば高さが１μｍ程度の滑らかな凹凸を表面に有するアルミ製拡散板が知られている。このアルミ製拡散板の表面にワイヤーグリッド偏光素子を形成すれば、反射拡散機能に偏光分離機能を付加することができる（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５２０６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような光学素子を形成するのは困難である。この理由は次の通りである。すなわち、図２１に示すように、基体９６上に形成されたアルミ製拡散板９７の表面に、フォトリソグラフィー法によってワイヤーグリッド偏光素子を形成するためにレジスト３４を塗布すると、アルミ製拡散板９７の表面の凹凸に起因して、その厚さが不均一となる。このため、部分的にレジスト３４の露光及び現像が不十分となり、アルミ製拡散板９７の一部にしか微細ワイヤーが形成されないという課題がある。また、レーザー干渉露光の際には、図２１中の領域Ｂで示した斜面がレーザーの影になるため、この領域Ｂの露光が不完全となり微細ワイヤーが形成されないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］入射光の少なくとも一部を回折させる回折機能層と、前記回折機能層の一方の面に形成され、複数の微細ワイヤーを含む、偏光分離機能を有するグリッドと、を備え、前記回折機能層の前記一方の面は、複数の第１の領域と、前記回折機能層の他方の面からの高さが前記第１の領域とは異なる複数の第２の領域と、を含み、前記第１の領域と前記第２の領域との境界には、段差部が設けられていることを特徴とする光学素子。
【０００８】
このような構成によれば、回折機能層の一方の面には、第１の領域と第２の領域とによって形作られる凹凸が複数分布する。回折機能層は、この凹凸の分布によって入射光を回折させて、入射方向と異なる方向に拡散させることができる。また、入射光は、グリッドにおいて、微細ワイヤーと平行な偏光軸を有する成分が反射され、微細ワイヤーと垂直な偏光軸を有する成分が透過する。以上から、上記光学素子によれば、入射光を偏光状態の異なる反射光及び透過光に分離することができるとともに、その射出方向を拡散させることができる。
【０００９】
［適用例２］上記光学素子であって、前記第１の領域と前記第２の領域とは平行であることを特徴とする光学素子。
【００１０】
このような構成によれば、第１の領域及び第２の領域に、等しい角度で同時に光を入射させることができる。このため、回折機能層上にレーザー干渉露光法によって容易にグリッドを形成することができる。なお、レーザー干渉露光法以外のフォトリソグラフィー法も適用可能である。
【００１１】
［適用例３］上記光学素子であって、前記第１の領域は、前記一方の面において不規則に配置されていることを特徴とする光学素子。
【００１２】
このような構成によれば、回折機能層の一方の面には、第１の領域と第２の領域とによって形作られる凹凸が法則性がなく統計的に偏りのない不規則な分布になる。このため、入射光を様々な方向に拡散させることができる。よって、光学素子による入射光の拡散範囲を広げることが可能となる。
【００１３】
［適用例４］上記光学素子であって、複数の前記第１の領域と複数の前記第２の領域とが特定の不規則な分布に配置された単位パターンを、複数有していることを特徴とする光学素子。
【００１４】
このような構成によれば、回折機能層の製造に用いるフォトマスクも、上記単位パターンに相当するマスクパターンが繰り返し配置された構造とすることができ、当該フォトマスクの作成が容易となる。これにより、光学素子を容易に製造することが可能となる。
【００１５】
［適用例５］上記光学素子であって、隣接する前記単位パターンの方向が互いに異なることを特徴とする光学素子。
【００１６】
このような構成によれば、単位パターンの繰り返し周期に起因する拡散方向の偏りを解消することができる。
【００１７】
［適用例６］上記光学素子であって、前記第１の領域及び前記第２の領域の外周は直線を含んでおり、前記微細ワイヤーは、前記直線に対して一定の角度を有して配置されていることを特徴とする光学素子。
【００１８】
このような構成によれば、第１の領域と第２の領域との境界に設けられた段差部と、微細ワイヤーとが非平行となる。このため、当該段差の近傍に配置された微細ワイヤーが不安定になる不具合を回避することができる。
【００１９】
［適用例７］上記光学素子であって、入射光の波長をλ、入射角をθ、前記光学素子の周囲媒体の屈折率をｎとした場合に、前記回折機能層の前記他方の面からの、前記第１の領域までの高さと、前記第２の領域までの高さとの差がλ／（４ｎ・ｃｏｓθ）に略等しいことを特徴とする光学素子。
【００２０】
このような構成によれば、波長λを有する入射光を広く拡散させることができる。
【００２１】
［適用例８］上記光学素子であって、前記回折機能層は、前記グリッドとは異なる材料からなるとともに、透光性を有することを特徴とする光学素子。
【００２２】
このような構成によれば、入射光のうちグリッドを透過した成分を光学素子の外部に取り出すことができる。すなわち、半透過反射型の光学素子とすることができる。
【００２３】
［適用例９］上記光学素子であって、前記回折機能層と前記グリッドとの間に、前記回折機能層及び前記グリッドのいずれとも異なる材料からなる密着層が形成されており、前記回折機能層と前記密着層との間の密着強度、及び前記グリッドと前記密着層との間の密着強度は、前記回折機能層と前記グリッドとの間の密着強度より高いことを特徴とする光学素子。
【００２４】
このような構成によれば、回折機能層とグリッドとの間の密着性を、密着層を介することによって向上させることができる。
【００２５】
［適用例１０］複数の画素を有する液晶装置であって、対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に配置された液晶と、前記第１の基板の、前記第２の基板に対向する面のうち、各前記画素の少なくとも一部に配置された光学素子と、を有し、前記光学素子は、入射光の少なくとも一部を回折させる回折機能層と、前記回折機能層の一方の面に形成され、複数の微細ワイヤーを含む、偏光分離機能を有するグリッドと、を備え、前記回折機能層の前記一方の面は、複数の第１の領域と、前記回折機能層の他方の面からの高さが前記第１の領域とは異なる複数の第２の領域と、を含み、前記第１の領域と前記第２の領域との境界には、段差部が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【００２６】
このような構成によれば、画素のうち光学素子が形成された領域を反射表示部とし、残りの領域を透過表示部とすることができる。第２の基板側から反射表示部に入射した光は、光学素子によって反射するとともに、拡散される。このように、光反射機能、偏光分離機能、及び光拡散機能を併せ持つ光学素子が基板の内面に配置されるので、液晶装置を薄くすることができる。また、光学素子の液晶側表面は、平面に近い形状であるため、液晶の配向への悪影響が少なく、表示品位を向上させることができる。
【００２７】
［適用例１１］上記液晶装置であって、前記第１の基板の、前記第２の基板とは反対側に配置された、前記第１の基板に光を照射する照明装置を備えることを特徴とする液晶装置。
【００２８】
このような構成によれば、照明装置からの光を画素の透過表示部から取り出すことにより透過表示が可能となる。ここで、照明装置から反射表示部に入射した光は、光学素子によって反射され、かつ拡散され、再び照明装置に入射する。この光の一部は照明装置によって反射されて透過表示部に入射する。このように、透過表示の光利用効率を向上させることができる。
【００２９】
［適用例１２］上記液晶装置を表示部に搭載していることを特徴とする電子機器。
【００３０】
このような構成によれば、電子機器を小型化することができるとともに、表示部において高品位な表示を行うことができる。
【００３１】
［適用例１３］入射光の少なくとも一部を回折させる回折機能層と、前記回折機能層の一方の面に形成された複数の微細ワイヤーを含むグリッドと、を備え、前記一方の面は、前記一方の面の反対側となる前記回折機能層の他方の面からの高さが異なる複数の領域を有し、前記高さが異なる前記複数の領域の境界の各々には段差部が設けられていることを特徴とする光学素子。
【００３２】
［運用例１４］高さが異なる複数の領域を有する上記の光学素子であって、入射光の波長をλ、入射角をθ、前記光学素子の周囲媒体の屈折率をｎとした場合に、前記段差部の高さは、（２ｍ＋１）λ／（４ｎ・ｃｏｓθ）；  ｍ＝０，１，２，３・・・に略等しいことを特徴とする光学素子。
【００３３】
このような構成によれば、異なる高さの前記段差部を用途に応じた分布で配置することができ、より応用範囲が広がることになる。
【００３４】
高さが異なる複数の領域を有する上記の光学素子を用いた複数の画素を有する液晶装置であって、対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に配置された液晶と、を有し、前記第１の基板及び前記液晶の間の、前記複数の画素の領域の少なくとも一部の領域に前記光学素子を配置し、前記複数の領域は、表示色が赤の領域、表示色が緑の領域及び表示色が青の領域であり、前記赤の領域、前記緑の領域及び前記青の領域とでは前記高さが異なる、液晶装置。
【００３５】
このような構成とすることにより、光の３原色のそれぞれの波長に応じた反射、拡散が可能となる液晶装置を構成することができる。
【００３６】
［適用例１５］回折機能材料層の一方の面の一部を加工することにより、前記一方の面が、複数の第１の領域と、他方の面からの高さが前記第１の領域とは異なる複数の第２の領域とを含むとともに、前記第１の領域と前記第２の領域との境界に段差部が設けられた回折機能層を形成する工程と、前記回折機能層上に導体膜を形成する工程と、前記導体膜の一部を加工することにより、複数の微細ワイヤーを含む、偏光分離機能を有するグリッドを形成する工程と、を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
【００３７】
このような製造方法によれば、入射光を偏光状態の異なる反射光及び透過光に分離することができるとともに、その射出方向を拡散させることが可能な光学素子を製造することができる。なお、加工の方法としては、エッチング、露光・現像、型形成等を用いることができる。
【００３８】
［適用例１６］上記光学素子の製造方法であって、前記グリッドを形成する工程は、前記導体膜上に、反射防止膜及びレジストをこの順に積層する工程と、前記レジストに対してレーザー干渉露光した後に現像する工程と、現像された前記レジストをマスクとして前記導体膜を加工する工程と、前記レジスト及び前記反射防止膜を除去する工程と、を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
【００３９】
このような製造方法によれば、反射防止膜によって、レーザー干渉露光の際の導体膜表面におけるレーザーの反射を抑制することができる。これにより、高い形状並びに寸法精度でグリッドを形成することができる。
【００４０】
［適用例１７］複数の画素を有する液晶装置の製造方法であって、第１の基板上に回折機能材料層を形成する工程と、前記画素の少なくとも一部に光学素子を形成する工程と、第２の基板を、前記第１の基板のうち前記光学素子が形成された面に対向させて貼り合わせる工程と、を有し、前記光学素子を形成する工程は、前記回折機能材料層の一方の面の一部を加工することにより、前記一方の面が、複数の第１の領域と、他方の面からの高さが前記第１の領域とは異なる複数の第２の領域とを含むとともに、前記第１の領域と前記第２の領域との境界に段差部が設けられた回折機能層を形成する工程と、前記回折機能層上に導体膜を形成する工程と、前記導体膜の一部を加工することにより、複数の微細ワイヤーを含む、偏光分離機能を有するグリッドを形成する工程と、を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００４１】
このような製造方法によれば、光反射機能、偏光分離機能、及び光拡散機能を併せ持つ光学素子を基板の内面に有する液晶装置を製造することができる。
【００４２】
［適用例１８］上記液晶装置の製造方法であって、前記画素は、反射表示部と透過表示部とを有し、前記光学素子を形成する工程は、前記画素のうち前記透過表示部に形成された前記導体膜を除去する工程を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【００４３】
このような製造方法によれば、１つの画素内に、上記光学素子を備えた反射表示部と、光学素子を持たない透過表示部とを併設することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、図面を参照し、光学素子の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００４５】
（Ａ．光学素子）
図１（ａ）は、本実施形態に係る光学素子１の斜視図であり、図２（ａ）は、図１（ａ）の光学素子１のＸ−Ｚ平面に沿った断面図である。光学素子１は、ガラス等からなる基体６と、基体６上に配置された回折機能層４と、回折機能層４上に配置されたグリッド２とを有している。図１（ａ）は、光学素子１の一部を拡大したものであり、実際にはＸ−Ｙ平面のより広い範囲にわたって同様の構造が連続している。
【００４６】
図１（ｂ）は、回折機能層４の形状を示す斜視図であり、図１（ａ）からグリッド２を取り除いた状態の図である。回折機能層４は、入射光に対して透光性を有するポリマーからなり、一方の面に多数の凹凸が形成されている。当該一方の面は、複数の第１の領域４ａと、複数の第２の領域４ｂとを含んでいる。ここで第２の領域４ｂは、回折機能層４の他方の面４ｃ（すなわち回折機能層４のうち基体６に接する面）からの高さが第１の領域４ａとは異なっている。本実施形態では、第２の領域４ｂが、第１の領域４ａに対して高くなっている。そして、第１の領域４ａと第２の領域４ｂとの境界には、段差部８が設けられている。段差部８の高さｇ（図２（ａ））は、入射光の波長より小さくなるように設定され、例えば１５２ｎｍとすることができる。また、段差部８は、第１の領域４ａや第２の領域４ｂに対して略垂直となっている。すなわち、回折機能層４の断面は略矩形（矩形波状）となっている。
【００４７】
第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの配置はランダム（不規則）であり、その形状は、正方形か、又は当該正方形を縦横に不規則に繋ぎ合わせた形状となっている。ここで、第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの最小寸法（すなわち上記正方形の１辺の長さ）δ（図２（ａ））は、入射光の波長λより長く、可視光に用いる場合には例えば２μｍとすることができる。第１の領域４ａと第２の領域４ｂとは、互いに平行な平面である。
【００４８】
回折機能層４の一方の面上（すなわち第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの上）には、実際には図１（ａ）のようにグリッド２が形成されている。グリッド２は、互いに平行な多数のアルミニウムの微細ワイヤーから構成される。この微細ワイヤーは、第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの外周の直線の１つと平行に配置されている。微細ワイヤーの配置ピッチｄ（図２（ａ））は、入射光の波長λより短くなっており、例えば１４０ｎｍとすることができる。なお、図１（ａ）においては、説明の便宜上、微細ワイヤーの本数を実際より少なく描いている。
【００４９】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部を拡大した断面図である。この図に示すように、グリッド２は、ＳｉＯ2又はＳｉＮ等からなる封止層３によって封止されており、回折機能層４、グリッド２、及び封止層３によって囲まれた空間は真空状態となっている。
【００５０】
回折機能層４とグリッド２との間には、回折機能層４及びグリッド２のいずれとも異なる材料からなる密着層を形成してもよい。このとき、回折機能層４と密着層との間の密着強度、及びグリッド２と密着層との間の密着強度は、回折機能層４とグリッド２との間の密着強度より高いことが好ましい。このような構成とすれば、回折機能層４とグリッド２との間の密着性を、密着層を介することによって向上させることができる。密着層の素材としては、例えば、ＳｉＯ2等の誘電体薄膜を用いることができる。
【００５１】
図３は、光学素子１の機能を説明するための模式図である。このうち図３（ａ）は、回折機能層４の機能を示す図であり、図３（ｂ）は、グリッド２の機能を示す図である。
【００５２】
図３（ｂ）に示すように、グリッド２への入射光８０は、微細ワイヤーと平行な偏光軸を有する成分ｐがグリッド２によって反射され、微細ワイヤーと垂直な偏光軸を有する成分ｓがグリッド２を透過する。すなわち、グリッド２を有する光学素子１は偏光分離機能を備えており、入射光８０を、偏光状態の異なる反射光８０ｒ及び透過光８０ｔに分離することができる。
【００５３】
図３（ａ）に示す光学素子１においては、黒の領域が第１の領域４ａに相当し、白の領域が第２の領域４ｂに相当する。回折機能層４の一方の面には、この第１の領域４ａと第２の領域４ｂとによって形作られる凹凸が複数分布している（図１（ｂ））。回折機能層４は、この凹凸の分布によって入射光８０を回折させて、図３（ａ）に示すように、入射方向とは異なる方向に拡散させることができる。より詳しくは、回折機能層４の作用によれば、グリッド２によって反射された反射光８０ｒと、グリッド２を透過した透過光８０ｔの双方を拡散させることができる。
【００５４】
図４（ａ）は、光学素子１の拡散特性を示すグラフである。この拡散特性の測定条件は、図４（ｂ）に示されている。すなわち、光学素子１の法線から２５度の角度で投光部９４から光を投射する一方で、受光部９５の角度θを０度から６０度まで変化させながら受光し、角度θと反射率との関係をプロットしたものである。回折機能層４における拡散により、正反射以外の角度においても広く反射光が拡散されていることがわかる。反射光の広がり（視域角の範囲）φは、回折機能層４に含まれる第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの最小寸法δから決まり、両者の間にはφ２＝λ／δの関係がある。例えば、入射光の波長λを５５０ｎｍ、δ＝２μｍとすると、φ＝３２度となり、反射表示デバイスに適用した場合には実用上充分な視域が得られる。また、回折機能層４における第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの並べ方、又はその平面形状を工夫することにより、使用目的や使用環境に応じて、拡散特性（視域の広さ、視域の形状）を制御することができる。
【００５５】
段差部８の高さｇは、より詳しくは、ｇ＝λ／（４ｎ・ｃｏｓθ）を満たすような高さとすることが好ましい。ここで、ｎは光学素子１の周囲媒体の屈折率、θは光の入射角である。段差部８をこのように設定することで、反射光８０ｒ及び透過光８０ｔの拡散範囲を広げることができる。また、この式によれば、グリッド２の周囲媒体として屈折率の高い物質を用いることで、回折機能層４の段差部８の高さｇを小さくすることができる。段差部８の高さｇが小さいほど、グリッド２の製造工程（フォトリソグラフィー法を含む工程）が容易となるため、グリッド２をより容易に製造することが可能となる。グリッド２の上に積層する周囲媒体としては、例えば、ＳｉＮ（ｎ≒１．５）等が好ましい。
【００５６】
上記光学素子１を具体的な表示デバイスに適用する場合、回折機能層４の第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂを全範囲で完全にランダムに配置してもよいが、これに代えて次のようにすることもできる。すなわち、複数の第１の領域４ａと複数の前記第２の領域４ｂとが特定のランダムな分布に配置された単位パターンを作成し、複数の当該単位パターンを繰り返し配置するというものである。ここで、単位パターンの大きさは任意であるが、例えば１辺が４００μｍの正方形とすることができる。このような構成によれば、回折機能層４の製造に用いるフォトマスクも、上記単位パターンに相当するマスクパターンが繰り返し配置された構造とすることができ、当該フォトマスクの作成が容易となる。これにより、光学素子を容易に製造することが可能となる。
【００５７】
さらに、図５に示すように、隣接する単位パターン１ｕの方向が互いに異なるように配置してもよい。図５においては、単位パターン１ｕ内の矢印が単位パターン１ｕの方向を示している。このような配置によれば、回折機能層４の周期性が低く抑えられる結果、単位パターン１ｕの繰り返し周期に起因する拡散方向の偏りを解消することができ、回折による色づきを実用上問題が生じない程度に緩和することができる。
【００５８】
以上述べたように、グリッド２と回折機能層４とを有する光学素子１は、入射光８０を、グリッド２によって偏光状態の異なる反射光８０ｒ及び透過光８０ｔに分離することができるとともに、当該反射光８０ｒ及び透過光８０ｔを回折機能層４によって拡散させることができる。すなわち、本実施形態によれば、偏光分離機能と光拡散機能とを併せもつ光学素子１が得られる。
【００５９】
（Ｂ．光学素子の製造方法）
続いて、図６から図８を用いて、光学素子１の製造方法について説明する。図６は、光学素子１の製造方法のフローチャートであり、図７及び図８は、光学素子１の製造工程における断面図である。以下、図６のフローチャートに沿って説明する。
【００６０】
工程Ｓ１では、基体６上に、回折機能層４を形成する。この工程は、まず、厚さ０．７ｍｍのガラスからなる基体６上に、スピンコート法等を用いて、ポリマーからなる回折機能材料層４Ｌを積層する（図７（ａ））。続いて、フォトマスクを用いて回折機能材料層４Ｌのうち第１の領域４ａに相当する領域を選択的に露光し、その後湿式現像で除去することにより、回折機能材料層４Ｌの一方の面に、第１の領域４ａと第２の領域４ｂの分布を形成する。本実施形態では、第１の領域４ａと第２の領域４ｂとの高さの差、すなわち回折機能材料層４Ｌのうちエッチングされる部分の深さは、１５２ｎｍとする。また、第１の領域４ａと第２の領域４ｂとが平行となるようにエッチングする。こうして、基体６上に回折機能層４が形成される（図７（ｂ））。
【００６１】
次に、工程Ｓ２では、回折機能層４上に、スパッタ等により厚さ１２０ｎｍの導体膜としてのアルミ膜２Ｌを形成する。
【００６２】
次に、工程Ｓ３では、アルミ膜２Ｌ上に、真空蒸着又はスパッタ等により反射防止膜３２を形成する。反射防止膜３２としては、例えば、ＳｉＣやＳｉＯxＮy：Ｈ（ｘ、ｙは組成比）が適している。もしくは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を用いてもよい。反射防止効果を有するか否かは、素材の複素屈折率に大きく左右され、例えば、複素屈折率の実部の値が１．４以上、複素屈折率の虚部の値が−０．１以上−１．５以下のものが望ましい。図９は、反射防止膜３２上にレジスト３４（図７（ｃ））を積層した場合における、反射防止膜３２の厚さと、レジスト３４と反射防止膜３２の界面での反射光強度との関係を示すグラフであり、（ａ）は反射防止膜３２としてＳｉＣを用いた場合のもの、また（ｂ）は反射防止膜３２としてＳｉＯxＮy：Ｈを用いた場合のものである。なお、反射防止膜３２の最適な膜厚は、同じ素材であっても成膜条件によって異なる。
【００６３】
次に、工程Ｓ４では、反射防止膜３２上に、スピンコート法等によって、略平坦な平面を有するレジスト３４を形成する（図７（ｃ））。
【００６４】
次に、工程Ｓ５では、レジスト３４に対してレーザー干渉露光を行い、グリッド２の微細ワイヤーの形成位置に相当する領域、すなわちピッチが１４０ｎｍである微細な線状の領域を選択的に露光して、微細ワイヤーの潜像を形成する（図８（ａ））。レーザー干渉露光に用いる光源としては、波長２６６ｎｍの連続発振ＤＵＶ（Deep Ultra Violet）レーザーを用いることができ、入射角θLは、例えば７２度とすることができる。このとき、レジスト３４の下層に反射防止膜３２が形成されていることにより、レーザー光がアルミ膜２Ｌによって反射され露光が不完全となる不具合を防止することができる。ここで、回折機能層４の第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂは平行であるため、これらの領域に等しい角度で同時にレーザー光を入射させることができる。このため、凹凸を有する回折機能層４上であっても、レーザー光を略等しいパワー密度で均一に照射することができ、以降の各工程において高い形状並びに寸法精度でレジスト３４のパターン、及びグリッド２を形成することができる。また、レジスト３４は、回折機能層４の凹凸に起因する若干の膜厚ばらつきが存在するが、当該凹凸の深さ、すなわち段差部８の高さｇは、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度と極めて小さいため、上記膜厚ばらつきによるパターン形状に関わる不具合はほとんど生じない。このため、平坦な面上にレジストを形成した場合と同様の潜像を形成することができる。
【００６５】
次に、工程Ｓ６では、レーザー干渉露光されたレジスト３４の現像を行う。これにより、ピッチが１４０ｎｍの微細な線状のレジスト３４のパターンが得られる（図８（ｂ））。
【００６６】
次に、工程Ｓ７では、アルミ膜２Ｌをエッチングする。より詳しくは、上記レジスト３４のパターンをマスクにしてドライエッチングを行うことにより、反射防止膜３２及びアルミ膜２Ｌをパターニングする。続く工程Ｓ８では、レジスト３４及び反射防止膜３２を除去する。これにより、回折機能層４上に、１４０ｎｍのピッチで配列された微細ワイヤーからなるグリッド２が形成される（図８（ｃ））。
【００６７】
なお、アルミ膜２Ｌと反射防止膜３２との間にＳｉＯ2（厚さ３０ｎｍ）を形成しておくと、アルミ膜２Ｌに対するエッチング選択比がレジスト３４の場合と比べて向上するため、レジスト３４のパターンを浅くすることができる。これにより、より安定したレジスト３４のパターンを形成することができる。
【００６８】
次に、工程Ｓ９では、グリッド２上に封止層３を形成する。この工程は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、真空蒸着法等により、真空環境下においてグリッド２上にＳｉＯ2又はＳｉＮ等からなる層を形成することによって行う。この結果、回折機能層４、グリッド２、及び封止層３によって囲まれた空間を真空状態で封止することができる（図２（ｂ））。
【００６９】
以上の工程により、回折機能層４及びグリッド２を有する光学素子１を製造することができる。この製造方法によれば、回折機能層４の表面の凹凸が矩形であることにより、回折機能層４の表面にグリッド２をより確実に形成することができる。本実施形態では、導体膜としてはアルミ膜２Ｌを用いたが、その他の金属素材、例えば、銀、ニッケル等を用いることもできる。また、回折機能層４の素材としてポリマーを用いたが、例えば、石英ガラス基板上にフォトリソグラフィー法で形成した回折機能層４の上に、上記製造方法でグリッド２を形成することもできる。ここで、フォトリソグラフィー法としては、例えば回折機能材料層４Ｌ上にレジストを塗布する工程と、フォトマスクを介してレジストを露光した後に現像する工程と、残存したレジストをマスクとして回折機能材料層４Ｌをエッチングする工程と、レジストを除去する工程とによって行うことができる。
【００７０】
（Ｃ．液晶装置）
続いて、上記光学素子１を液晶装置に適用した例について説明する。図１０は、半透過反射型の液晶装置１０を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線における断面図である。液晶装置１０は、枠状のシール剤４１を介して対向して貼り合わされた素子基板２１及び対向基板１１を有している。素子基板２１、対向基板１１、シール剤４１によって囲まれた空間には、液晶４０が封入されている。素子基板２１は、対向基板１１より大きく、一部が対向基板１１に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部位には、液晶４０を駆動するためのドライバＩＣ４２が実装されている。液晶装置１０は、液晶４０が封入された表示領域４３において表示を行う。
【００７１】
図１１は、表示領域４３の拡大平面図である。この図に示すように、液晶装置１０は、赤、緑、青に対応した矩形の画素４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂ（以下では、色を区別しない場合には単に画素４４とも呼ぶ）を多数有している。画素４４は、マトリクス状に配置されており、ある列に配置される画素４４の色はすべて同一である。換言すれば、画素４４は、対応する色がストライプ状に並ぶように配置されている。また、行方向に並んだ隣り合う３つの画素４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂの集合が、表示の最小単位（ピクセル）となる。液晶装置１０は、各ピクセルにおいて、画素４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂの輝度バランスを調節することによって、種々の色の表示を行うことができる。
【００７２】
各画素４４は、透過表示部４４ｔと反射表示部４４ｒとを有している。また、隣接する画素４４の間には、遮光層（ブラックマスク）１４が配置されている。遮光層１４は、画素４４の間から漏れる光を遮って表示のコントラストを向上させる役割を果たす。
【００７３】
続いて、図１２を用いて、画素４４の詳細な構成について説明する。図１２は、液晶装置１０を、ある画素４４において列方向に沿って切断したときの様子を示した模式断面図である。
【００７４】
素子基板２１は、第１の基板としてのガラス基板２２を基体として構成されており、また対向基板１１は、第２の基板としてのガラス基板１２を基体として構成されている。ガラス基板２２の、ガラス基板１２に対向する面には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子２３が形成されている。より詳しくは、ガラス基板２２上には、ゲート電極２３ｇ、ゲート絶縁膜２４、半導体層２３ａがこの順に積層されており、また、半導体層２３ａのソース領域にはソース電極２３ｓが、またドレイン領域にはドレイン電極２３ｄが一部重なった状態で形成されている。ソース電極２３ｓは、図示しないデータ線に接続されている。半導体層２３ａ、ソース電極２３ｓ、ドレイン電極２３ｄ、ゲート電極２３ｇ等により、ＴＦＴ素子２３が構成される。
【００７５】
ＴＦＴ素子２３の上には、ＳｉＯ2又はＳｉＮ等からなる層間絶縁膜２６が形成されている。層間絶縁膜２６は、必要に応じてさらに多層とすることもできる。層間絶縁膜２６上には、ポリマーからなる回折機能層４が積層されている。回折機能層４は、反射表示部４４ｒにおいてのみ、表面に凹凸が形成されており、当該凹凸上にさらにアルミニウムの微細ワイヤーからなるグリッド２が形成されている。すなわち、層間絶縁膜２６上には、反射表示部４４ｒにのみ、回折機能層４とグリッド２とを含む光学素子１が形成されている。
【００７６】
反射表示部４４ｒにおける光学素子１上、及び透過表示部４４ｔにおける回折機能層４上には、透光性を有するＩＴＯからなる画素電極２５が形成されている。画素電極２５は、グリッド２、回折機能層４、層間絶縁膜２６を貫通して設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴ素子２３のドレイン電極２３ｄに電気的に接続されている。ＩＴＯの屈折率は２前後であるため、上記した式ｇ＝λ／（４ｎ・ｃｏｓθ）によれば、回折機能層４の段差部８の高さｇを、周囲媒体が空気である場合に比べて小さくすることができる。画素電極２５上には、図示しない配向膜が形成されている。ガラス基板２２から配向膜までの構成要素によって、素子基板２１が構成される。
【００７７】
一方、対向基板１１の基体であるガラス基板１２のうち素子基板２１に対向する面上には、カラーフィルタ１３が形成されている。カラーフィルタ１３は、入射した光のうち特定の波長の光を吸収することにより、透過光を所定の色（例えば赤、緑、又は青）とすることができる。また、隣接する画素４４の間の領域には、遮光性を有する黒色の樹脂からなる遮光層１４が形成されている。カラーフィルタ１３上には、透光性を有する樹脂からなるオーバーコート１５が形成されている。
【００７８】
オーバーコート１５の上には、ＩＴＯからなる共通電極１６が形成されている。共通電極１６の上には、図示しない配向膜が形成されている。ガラス基板１２から配向膜までの構成要素によって、対向基板１１が構成される。
【００７９】
素子基板２１と対向基板１１との間には、ＴＮモードの液晶４０が配置されている。液晶４０は、画素電極２５と共通電極１６との間に印加される駆動電圧の大きさに応じて配向方向を変え、透過光の偏光状態を上記配向方向に応じて変化させる。また、素子基板２１、対向基板１１の外側には、それぞれ偏光板４７，４６が貼り付けられている。図１３は、偏光板４７，４６及び光学素子１の光学軸の方向を示す図である。図１３中、偏光板４７，４６に付された矢印は透過軸を示し、光学素子１に付された矢印はグリッド２の微細ワイヤーの延在方向を示す。このように、偏光板４７，４６は透過軸が互いに直交するように配置され、このうち偏光板４７の透過軸は、光学素子１の微細ワイヤーの延在方向と平行となるように配置されている。そして、偏光板４７に対向する位置には、照明装置としてのバックライト４５が配置されている。液晶装置１０は、偏光板４７，４６の偏光選択機能と、液晶４０の偏光変換機能とを用いて表示を行う装置である。
【００８０】
ここで、図１２及び図１３を参照しながら、液晶装置１０の表示原理について説明する。まず、反射表示の際には、対向基板１１側から反射表示部４４ｒに入射した外光（入射光８０）が、カラーフィルタ１３や液晶４０等を透過して光学素子１に入射する。ここで、液晶４０がＯＦＦ状態である場合には、偏光板４６を透過した直線偏光は、液晶４０の旋光性によってこれに直交する直線偏光に変換される。変換後の当該直線偏光は、微細ワイヤーの延在方向と平行であるため光学素子１によって反射され、液晶４０によって再び元の直線偏光に変換されて偏光板４６を透過する。すなわち、液晶４０がＯＦＦ状態である場合には、明表示が行われる。この際、反射光は、回折機能層４の回折機能によって拡散されるため、広範囲の視角において高品位な反射表示を行うことができる。他方で、液晶４０がＯＮ状態である場合には、偏光板４６を透過した直線偏光は、液晶４０によっては偏光変換を受けずに透過し、光学素子１に入射する。この直線偏光は、微細ワイヤーの延在方向に対して垂直であるため、光学素子１を透過し、偏光板４７によって吸収される。すなわち、液晶４０がＯＮ状態である場合には、観察者側に光が反射せず、暗表示が行われる。
【００８１】
次に、透過表示の際には、バックライト４５から透過表示部４４ｔに入射した入射光８１が、素子基板２１を透過して、液晶４０に入射する。なお、透過表示部４４ｔにはグリッド２が形成されていない。すなわち、図１３における光学素子１は、透過表示部４４ｔには存在しない。ここで、液晶４０がＯＦＦ状態である場合には、偏光板４７を透過した直線偏光は、液晶４０の旋光性によってこれに直交する直線偏光に変換され、偏光板４６を透過して観察者に視認される。すなわち、液晶４０がＯＦＦ状態である場合には、明表示が行われる。他方で、液晶４０がＯＮ状態である場合には、偏光板４７を透過した直線偏光は、液晶４０によっては偏光変換を受けずに透過し、偏光板４６によって吸収される。すなわち、液晶４０がＯＮ状態である場合には、観察者側に光が透過せず、暗表示が行われる。
【００８２】
ところで、バックライト４５からの入射光８１は、透過表示部４４ｔのみならず反射表示部４４ｒにも入射する。この入射光８１は、光学素子１によって、微細ワイヤーに平行な偏光軸を持つ成分が反射され、かつ拡散される。この光は、バックライト４５に含まれる反射板によって上方に反射され、再び素子基板２１に入射する。この際、上記光学素子１によって拡散を受けていることに起因して、一部の光は透過表示部４４ｔに入射し、透過表示に寄与する。このように、反射表示部４４ｒに光学素子１が配置されていることによって、バックライト４５の利用効率を向上させることができる。これにより、バックライト４５の光量を節約することができ、ひいては消費電力を低減させることができる。
【００８３】
カラー表示が可能な液晶装置１０に光学素子１を適用する場合には、図１４に示すように、画素４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂの表示色に応じて回折機能層４の凹凸の深さを変更してもよい。回折機能層４の凹凸の深さ、すなわち段差部８の高さｇは、上記したように式ｇ＝λ／（４ｎ・ｃｏｓθ）を満たすことが好ましい。ここで、θは観察者の視線が液晶装置１０の表示面の法線との間でなす角であり、例えば２５度程度に設定すると表示を視認しやすい。上記の式において、波長λを赤、緑、青の光の中心波長、例えば６５０ｎｍ、５５０ｎｍ、４５０ｎｍとすることにより、好ましい高さｇの値は、画素４４Ｒにおいてはｇ（Ｒ）＝１７９ｎｍ、画素４４Ｇにおいてはｇ（Ｇ）＝１５２ｎｍ、画素４４Ｂにおいてはｇ（Ｂ）＝１２４ｎｍと求まる。こうした構成の光学素子１は、入射する光の波長に適した回折機能層４を各画素４４に有することとなり、より効率良く光を拡散させることができる。
【００８４】
以上のような構成の液晶装置１０は、光学素子１を対向する基板の内面に備えるため、薄型化を実現することができるとともに、基板の厚さに起因する視差等のない、高品位な表示を行うことができる。また、光学素子１に含まれる回折機能層４の凹凸の深さ、すなわち段差部８の高さｇは、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度と極めて小さく、かつこれらの凹凸の表面（すなわち第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂ）はガラス基板２２と平行であるため、液晶４０の配向状態に与える影響を抑えることができる。これにより、表示品位をさらに高めることができる。
【００８５】
（Ｄ．液晶装置の製造方法）
続いて、図１５から図１７を参照しながら、上記液晶装置１０の製造方法について説明する。図１５は、液晶装置１０の製造方法を示すフローチャートである。また、図１６は、このうち光学素子１の製造工程の詳細を示すフローチャートであり、図１７は、光学素子１の製造工程における断面図である。図１５において、工程Ｐ１１から工程Ｐ１３は、素子基板２１を製造するための工程であり、工程Ｐ２１及び工程Ｐ２２は、対向基板１１を製造するための工程である。工程Ｐ３１から工程Ｐ３３は、素子基板２１と対向基板１１とを組み合わせて液晶装置１０を製造するための工程である。工程Ｐ１１から工程Ｐ１３と、工程Ｐ２１、工程Ｐ２２とは、それぞれ独立に行われる。
【００８６】
まず、工程Ｐ１１では、ガラス基板２２に、ＴＦＴ素子２３や各種配線、層間絶縁膜２６等を含む回路素子層を形成する。次に、工程Ｐ１２では、層間絶縁膜２６上のうち反射表示部４４ｒに、光学素子１を形成する。この工程Ｐ１２は、図１６に示す工程Ｓ１から工程Ｓ９をさらに含んでいる。以下、図１６を用いて工程Ｐ１２について詳述する。
【００８７】
工程Ｓ１から工程Ｓ５までは、図６において説明した光学素子１の製造方法と同様である。すなわち、工程Ｓ１において回折機能層４を形成した後、工程Ｓ２から工程Ｓ４で、アルミ膜２Ｌ、反射防止膜３２、レジスト３４を順に形成する。その後、工程Ｓ５においてレーザー干渉露光を行い、微細ワイヤーのパターンの潜像を形成する（図１７（ａ））。
【００８８】
次に、工程Ｓ５１において、透過表示部４４ｔに配置されたレジスト３４にのみ、選択的に露光を行う（図１７（ｂ））。例えば、反射表示部４４ｒのみをマスクで隠した状態で露光を行う。マスクを用いて露光する際には、結像投影露光法が望ましい。近接露光法の場合には、マスク開口部端での光の回折により、パターンが形成されない領域が生じることがあるためである。
【００８９】
この後、工程Ｓ６においてレジスト３４の現像を行う。このとき、透過表示部４４ｔに配置されたレジスト３４はすべて除去され、反射表示部４４ｒには、ピッチが１４０ｎｍの微細な線状のレジスト３４のパターンが残る（図１７（ｃ））。
【００９０】
続いて、工程Ｓ７では、アルミ膜２Ｌをエッチングする。より詳しくは、上記レジスト３４のパターンをマスクにしてドライエッチングを行うことにより、反射防止膜３２及びアルミ膜２Ｌをパターニングする。続く工程Ｓ８では、レジスト３４及び反射防止膜３２を除去する。これらの工程により、回折機能層４上のうち、反射表示部４４ｒのみに、１４０ｎｍのピッチで配列された微細ワイヤーからなるグリッド２を形成することができる（図１７（ｄ））。
【００９１】
次に、工程Ｓ９において、グリッド２上に封止層３を形成し、光学素子１の製造工程（工程Ｐ１２）が終了する。なお、上記において工程Ｓ５と工程Ｓ５１は、順序を入れ替えても良い。すなわち、まず透過表示部４４ｔの全体を露光し、その後、レーザー干渉露光を行って微細ワイヤーの潜像を形成してもよい。
【００９２】
図１５に戻り、工程Ｐ１３では、反射表示部４４ｒにおける光学素子１上、及び透過表示部４４ｔにおける回折機能層４上に画素電極２５を形成する。なお、工程Ｐ１３に続いて、配向膜の塗付やラビング処理が行われるが、図示を省略した。工程Ｐ１１から工程Ｐ１３を経て、素子基板２１が完成する。
【００９３】
一方、工程Ｐ２１では、ガラス基板１２上にカラーフィルタ１３をはじめ、遮光層１４、オーバーコート１５を形成する。この工程は、スピンコート法やフォトリソグラフィー法等を用いて行われる。
【００９４】
次に、工程Ｐ２２では、オーバーコート１５に積層して共通電極１６を形成する。なお、工程Ｐ２２に続いて、配向膜の塗付やラビング処理が行われるが、図示を省略した。工程Ｐ２１、工程Ｐ２２を経て、対向基板１１が完成する。
【００９５】
工程Ｐ３１では、素子基板２１と対向基板１１とを貼り合わせる。貼り合わせは、素子基板２１又は対向基板１１にシール剤４１（図１０）を塗布し、アライメント（位置合わせ）をした後、素子基板２１と対向基板１１とを接触、圧着して行われる。
【００９６】
工程Ｐ３２では、シール剤４１の開口部（注入口）から素子基板２１と対向基板１１との間に液晶４０を注入し、注入口を封止する。
【００９７】
工程Ｐ３３では、素子基板２１、対向基板１１の外側に、それぞれ偏光板４７，４６を貼り付ける。その後、適宜、バックライト４５を取り付けて、液晶装置１０が完成する。
【００９８】
上記は、貼り合わせ後に液晶４０を注入する方式の製造方法であるが、これに代えて、貼り合わせ前に素子基板２１又は対向基板１１に液晶４０を滴下し、その後両基板を貼り合わせる方式で製造することもできる。
【００９９】
（Ｅ．電子機器）
上述した液晶装置１０は、例えば、図２０に示すような電子機器としての携帯電話機１００に搭載して用いることができる。携帯電話機１００は、表示部１１０及び操作ボタン１２０を有している。表示部１１０は、内部に組み込まれた液晶装置１０によって、操作ボタン１２０で入力した内容や着信情報を始めとする様々な情報について、高品位な表示を行うことができる。
【０１００】
なお、液晶装置１０は、上記携帯電話機１００の他、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器等の各種電子機器に用いることができる。
【０１０１】
（変形例１）
上記実施形態では、回折機能層４の第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの形状は正方形又は正方形を繋げた形状であるとし、グリッド２に含まれる微細ワイヤーは、上記正方形の辺の１つに平行となっているが、これ以外にも種々の構成とすることができる。図１８は、回折機能層４の第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの最小単位の形状（以下「単位形状」と呼ぶ）と、グリッド２に含まれる微細ワイヤーの延在方向との関係の例を示す図である。
【０１０２】
図１８（ａ）の構成では、単位形状は正方形であり、当該正方形の辺とグリッド２の微細ワイヤーの延在方向とのなす角が４５度となっている。このような構成によれば、単位形状の直線状の境界と、微細ワイヤーとが非平行となる。したがって、回折機能層４の段差部８に沿って微細ワイヤーが形成されることがない。このため、段差部８の近傍に配置された微細ワイヤーが不安定になる不具合を回避することができる。
【０１０３】
図１８（ｂ）、図１８（ｃ）では、単位形状がそれぞれ円形、楕円形となっている。このような構成においては、グリッド２の微細ワイヤーは、単位形状の境界に対して一定の角度を有して配置されるので、図１８（ａ）と同様、微細ワイヤーを安定して形成することができる。
【０１０４】
また、単位形状を円形にすれば、等方的な反射光強度分布を実現できる。他方で、単位形状に異方性を持たせ、例えば、長方形あるいは楕円形とすれば、反射光強度分布の形状に異方性を持たせることも可能である。その場合、単位形状の幅が狭い方向では分布の広がりが大きく、単位形状の幅が広い方向では分布の広がりが狭くなる。
【０１０５】
（変形例２）
上記実施形態の液晶装置１０は、画素４４の一部に光学素子１を備えた半透過反射型の液晶装置であるが、これに限定する趣旨ではなく、例えば画素４４の全体に光学素子１を配置して反射型の液晶装置としてもよい。
【０１０６】
（変形例３）
上記実施形態において、液晶装置１０の画素４４は、赤、緑、青の画素４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂがストライプ状に配列されているが、これに代えて、図１９に示すようなデルタ配列であってもよい。この配列においては、画素４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂは、三角状に隣接する３つの画素４４をどのように選んでも、必ずその中に画素４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂが一つずつ含まれるように配置されている。こうした構成の液晶装置１０によっても、光学素子１を用いた高品位な表示を行うことができる。
【０１０７】
（変形例４）
上記実施形態では、光学素子１を液晶装置１０に適用した例が示されているが、液晶装置１０は、光学素子１の数ある適用例の１つである。この他にも、例えば、耐光性に優れた偏光素子を必要とする液晶プロジェクタへ適用することもできる。
【０１０８】
（変形例５）
上記実施形態の液晶装置１０は、液晶４０がＯＦＦ状態の場合に明表示を行うノーマリーホワイトモードのものであるが、偏光板４６，４７及び光学素子１の光学軸を適宜変更することにより、液晶４０がＯＦＦ状態の場合に暗表示を行うノーマリーブラックモードの装置とすることもできる。
【０１０９】
（変形例６）
上記実施形態の液晶装置１０に含まれる液晶４０のモードは、ＴＮモードに限られず、ＩＰＳ（In Plain Switching）、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）、ＶＡ（Vertical Alignment：垂直配向）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）等、種々のモードを採用することができる。光学素子１の拡散特性を利用するに際しては、これらのモードのうち、広視野角の得られるＩＰＳ、ＦＦＳ、ＶＡが好適である。液晶４０を広視野角の得られるモードとすれば、正面から傾いた視角において視認される画像を高輝度かつ高品位に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】（ａ）は、本実施形態に係る光学素子の斜視図、（ｂ）は、回折機能層の形状を示す斜視図。
【図２】（ａ）は、図１（ａ）の光学素子のＸ−Ｚ平面に沿った断面図、（ｂ）は、（ａ）の一部を拡大した断面図。
【図３】光学素子の機能を説明するための模式図。
【図４】（ａ）は、光学素子の拡散特性を示すグラフ、（ｂ）はその測定条件を示す図。
【図５】光学素子における単位パターンの配置の例を示す図。
【図６】光学素子の製造方法のフローチャート。
【図７】（ａ）から（ｃ）は、光学素子の製造工程における断面図。
【図８】（ａ）から（ｃ）は、光学素子の製造工程における断面図。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、反射防止膜上にレジストを積層した場合における、反射防止膜の厚さと、レジストと反射防止膜の界面での反射光強度との関係を示すグラフ。
【図１０】半透過反射型の液晶装置を示しており、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ線における断面図。
【図１１】表示領域の拡大平面図。
【図１２】液晶装置を、ある画素において列方向に沿って切断したときの様子を示した模式断面図。
【図１３】偏光板及び光学素子の光学軸の方向を示す図。
【図１４】表示色に応じて回折機能層の凹凸の深さを変更した光学素子を示す断面図。
【図１５】液晶装置の製造方法を示すフローチャート。
【図１６】光学素子の製造工程の詳細を示すフローチャート。
【図１７】（ａ）から（ｃ）は、光学素子の製造工程における断面図。
【図１８】回折機能層の第１の領域及び第２の領域の最小単位の形状と、グリッドに含まれる微細ワイヤーの延在方向との関係の例を示す図。
【図１９】変形例における液晶装置の画素の配置を示す図。
【図２０】電子機器としての携帯電話機の斜視図。
【図２１】従来の光学素子の製造工程を示す断面図。
【符号の説明】
【０１１１】
１…光学素子、１ｕ…単位パターン、２…グリッド、２Ｌ…アルミ膜、３…封止層、４…回折機能層、４Ｌ…回折機能材料層、４ａ…第１の領域、４ｂ…第２の領域、６…基体、８…段差部、１０…液晶装置、１１…対向基板、１２…第２の基板としてのガラス基板、１３…カラーフィルタ、１４…遮光層、１５…オーバーコート、１６…共通電極、２１…素子基板、２２…第１の基板としてのガラス基板、２３…ＴＦＴ素子、２４…ゲート絶縁膜、２５…画素電極、２６…層間絶縁膜、３２…反射防止膜、３４…レジスト、４０…液晶、４１…シール剤、４３…表示領域、４４，４４Ｒ，４４Ｇ，４４Ｂ…画素、４４ｒ…反射表示部、４４ｔ…透過表示部、４５…照明装置としてのバックライト、４６，４７…偏光板、１００…電子機器としての携帯電話機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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