(57)【要約】【課題】遮光度が高く、低反射を得ることが可能な遮光板を提供する。【解決手段】本発明にかかる遮光板104は、光学素子102と、平面基板103と、の間に設けられる遮光板104であり、遮光板104は、各画素に対応した位置に貫通穴を有し、遮光板104の高さ；hは、光学素子102を構成するマイクロレンズ202の高さ;h'よりも大きく構成し、遮光板104の表面は、凹凸形状を有して構成する。【選択図】図１
2010066499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子と、平面基板と、の間に設けられる遮光板であって、
各画素に対応した位置に貫通穴を有し、
前記遮光板の高さは、前記光学素子を構成するマイクロレンズの高さよりも大きく構成し、前記遮光板の表面は、凹凸形状を有することを特徴とする遮光板。
【請求項２】
前記凹凸形状は、前記遮光板を形成する粉末樹脂の未溶融により形成されることを特徴とする請求項１記載の遮光板。
【請求項３】
TFT基板と、対向基板と、で液晶層を挟持して構成する液晶デバイスであって、
前記対向基板は、光学素子と平面基板と遮光板とで構成し、前記遮光板は、光学素子と、平面基板と、の間に設けられ、前記平面基板と、前記TFT基板と、で前記液晶層を挟持し、
前記遮光板は、
各画素に対応した位置に貫通穴を有し、
前記遮光板の高さは、前記光学素子を構成するマイクロレンズの高さよりも大きく構成し、前記遮光板の表面は、凹凸形状を有することを特徴とする液晶デバイス。
【請求項４】
前記凹凸形状は、前記遮光板を形成する粉末樹脂の未溶融により形成されることを特徴とする請求項３記載の液晶デバイス。
【請求項５】
前記光学素子を構成するマイクロレンズと、平面基板と、の間に間隙部を有することを特徴とする請求項３または４記載の液晶デバイス。
【請求項６】
前記間隙部は、接着剤で構成し、前記光学素子と平面基板とを接合することを特徴とする請求項５記載の液晶デバイス。
【請求項７】
光学素子と、平面基板と、の間に設けられる遮光板の製造方法であって、
前記遮光板を成形する型に粉末樹脂を挿入する工程と、
粉末樹脂を挿入した型を加熱、加圧して前記粉末樹脂を半溶融する工程と、
加熱、加圧した型を冷却し、粉末樹脂を凝固する工程と、
冷却した型から粉末樹脂を取り出し、遮光板を得る工程と、を有し、
前記型は、各画素に対応した位置に凸部を有し、当該凸部の周辺に溝部を有し、前記型の高さは、前記光学素子を構成するマイクロレンズの高さよりも大きく構成することを特徴とする遮光板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、『液晶プロジェクタ』が知られている。『液晶プロジェクタ』は、光の透過状態と遮断状態とを個別に制御可能な液晶画素を２次元に配列して構成する液晶デバイスに画像を表示し、その画像に光束を照射し、透過光をスクリーン上に投影結像し、画像を表示するものである。
【０００３】
また、上記の液晶デバイスとして広く知られたTFT-LCD（Thin Film Transistor Liquid Crystal Device）は、薄い液晶層を透明な１対の基板で挾持して構成している。
【０００４】
１対の基板の一方は、『TFT基板』と呼ばれ、液晶層に接する側の面にTFTが画素配列に従って配列形成されると共に、TFTを駆動するためのバスラインが形成される。なお、バスラインが形成されない部分は、微小な開口として２次元的に配列し、個々の開口が画素に対応する。
【０００５】
また、一対の基板の他方は『対向基板』と呼ばれ、マイクロレンズアレイ（光学素子）と、ブラックマトリックス（遮光板）と、平面基板と、を有して構成する。マイクロレンズアレイは、複数のマイクロレンズを有して構成する。
【０００６】
TFT-LCDの『１画素に割り当てられた面積部分』は、TFTやバスライン等により光の透過しない部分と、開口部と、から構成されており、開口部の面積は、１画素に割り当てられた面積部分に対して略40％前後となる。このため、TFT-LCDに平行光束を照射した場合に、個々の画素当たりで開口部を透過できる割合は、入射光の約40％程度と小さく、光の利用効率が悪いのが現状である。
【０００７】
このため、光の利用効率を向上させるために、個々の画素に対応して凸状のマイクロレンズを設け、対応する画素部分（開口部）に光を集光させるようにする技術が知られている。
【０００８】
また、マイクロレンズと平面基板とが接触しないように、マイクロレンズと平面基板との間隙を保つためのスペーサ部を形成するようにしている。また、マイクロレンズと平面基板との間に、所定の屈折率を有する薄板状の透明部材を設けるようにしている。
【０００９】
また、『液晶プロジェクタ』は、スクリーン上に画像を投影するため、光源が強いことが要求される。このため、メタルハライドランプのような高輝度光源が用いられる。従って、遮光板は、遮光度（OD=光学濃度）が高いこと、無反射であること、を同時に満たす必要がある。なお、このようなブラックマトリックス（遮光板）の製造方法としては、例えば、以下の特許文献１、２のような方法が知られている。
【００１０】
特許文献１には、絶縁性透明基板上に透明導電性薄膜をパターン化して液晶駆動用（または色素形成用）電極を形成する。そして、この電極上に黒色色素を含有させた紫外線硬化性レジストの硬化物薄膜を形成し、この薄膜をブラックマトリックス層としてパターン化する方法が開示されている。
【００１１】
また、特許文献２には、絶縁性透明基板上にメタルクロム等の金属又は酸化物クロム等の金属酸化物薄膜をパターン化する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平４−１３１０５号公報
【特許文献２】特開平４−１１０９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、マイクロレンズと平面基板との間に隙間を設けると、熱膨張などで隙間を一定に保つことが出来ない場合が発生し、均一な特性を得ることができない場合がある。
【００１３】
また、マイクロレンズと平面基板との間に、所定の屈折率を有する薄板状の透明部材を設ける場合に、その透明部材の機械強度が弱いと、その透明部材にカケやクラック等が生じる場合がある。
【００１４】
なお、ブラックマトリックスの作成方法としては、例えば、上記特許文献１のように、紫外線硬化性レジストの硬化物薄膜を形成することで、その形成条件が温和で安価となる。しかし、上記特許文献１の方法は、遮光性の黒色色素を含有するため、レジストの露光度が低く、高精細なパターンを形成するために必要な解像度も低くなる等の問題点がある。
【００１５】
また、上記特許文献２の方法は、装置が大がかりとなり、また、材料自体が高価であるという問題がある。
【００１６】
また、印刷法は、印刷インクの特性把握が困難であり、高解像度の色素パターンが望めない。更に、染色法は、色素が染料であるため、配向膜の塗布後、加工上の熱処理（熱重合）やブラックマトリックスとしての耐光性に問題がある。
【００１７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、遮光度が高く、低反射を得ることが可能な遮光板、液晶デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。
【００１９】
＜遮光板＞
本発明にかかる遮光板は、光学素子と、平面基板と、の間に設けられる遮光板であって、各画素に対応した位置に貫通穴を有し、前記遮光板の高さは、前記光学素子を構成するマイクロレンズの高さよりも大きく構成し、前記遮光板の表面は、凹凸形状を有することを特徴とする。
【００２０】
＜液晶デバイス＞
また、本発明にかかる液晶デバイスは、TFT基板と、対向基板と、で液晶層を挟持して構成する液晶デバイスであって、前記対向基板は、光学素子と平面基板と遮光板とで構成し、前記遮光板は、光学素子と、平面基板と、の間に設けられ、前記平面基板と、前記TFT基板と、で前記液晶層を挟持し、前記遮光板は、各画素に対応した位置に貫通穴を有し、前記遮光板の高さは、前記光学素子を構成するマイクロレンズの高さよりも大きく構成し、前記遮光板の表面は、凹凸形状を有することを特徴とする。
【００２１】
＜遮光板の製造方法＞
また、本発明にかかる遮光板の製造方法は、光学素子と、平面基板と、の間に設けられる遮光板の製造方法であって、前記遮光板を成形する型に粉末樹脂を挿入する工程と、粉末樹脂を挿入した型を加熱、加圧して前記粉末樹脂を半溶融する工程と、加熱、加圧した型を冷却し、粉末樹脂を凝固する工程と、冷却した型から粉末樹脂を取り出し、遮光板を得る工程と、を有し、前記型は、各画素に対応した位置に凸部を有し、当該凸部の周辺に溝部を有し、前記型の高さは、前記光学素子を構成するマイクロレンズの高さよりも大きく構成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、遮光度が高く、低反射の遮光板を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜本実施形態の液晶デバイスの概要＞
まず、図１を参照しながら、本実施形態の液晶デバイスの概要について説明する。
【００２４】
本実施形態における液晶デバイスは、TFT基板101と、対向基板102,104,103と、で液晶層105を挟持して構成する液晶デバイスである。
【００２５】
対向基板102,104,103は、光学素子102と平面基板103と遮光板104とで構成し、遮光板104は、光学素子102と、平面基板103と、の間に設けられ、平面基板103と、TFT基板101と、で液晶層105を挟持する。
【００２６】
また、遮光板104は、各画素に対応した位置に貫通穴を有し、遮光板104の高さ;hは、光学素子102を構成するマイクロレンズ202の高さ;h'よりも大きく構成する。また、遮光板104の表面は、凹凸形状を有して構成する。
【００２７】
本実施形態の液晶デバイスは、遮光板104の高さ；hは、マイクロレンズ202の高さ;h'よりも大きく構成することで、遮光性能が高く、マイクロレンズ202の形状、焦点距離に関わらず、隣接する光学系からの迷光を遮断することが可能となる。また、遮光板104の表面は、凹凸形状を有することで、反射率を小さくすることが可能となる。その結果、光の利用効率の高い液晶デバイスを得ることが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態の液晶デバイスについて詳細に説明する。
【００２８】
＜液晶デバイスの構成＞
まず、図１を参照しながら、本実施形態の液晶デバイスの構成について説明する。
【００２９】
図１において、101はTFT基板を示し、102はマイクロレンズアレイを示し、103は平面基板を示し、104はブラックマトリックスを示し、105は液晶層を示す。
【００３０】
本実施形態の液晶デバイスは、TFT基板101と対向基板とで液晶層105を挟持して構成する。対向基板は、マイクロレンズアレイ102とブラックマトリックス104と平面基板103とを有し、マイクロレンズアレイ102と平面基板103とでブラックマトリックス104を挟持して構成する。
【００３１】
TFT基板101は、液晶層105に接する側の面に、TFT101Aとバスライン（図示されず）とが形成されている。TFT101Aとバスラインとに覆われていない部分は、画素としての開口部101Bを構成する。101Cは透明導電膜を示す。
【００３２】
平面基板103は、透明な平行平板で構成されており、液晶層105側の面に、透明電極層103AがITOにより形成されている。
【００３３】
マイクロレンズアレイ102は、平面基板103側の面に、凸状のマイクロレンズ202が形成されている。マイクロレンズ202は、光集束機能を持つ微小な屈折面を有し、TFT基板101の個々の画素（開口部101B）に対応させてアレイ状に配列形成されている。
【００３４】
本実施形態の液晶デバイスは、マイクロレンズアレイ102の平坦な面（図１の上側面）から照射光束が入射し、その照射光束が個々のマイクロレンズ202に入射して屈折し、ブラックマトリックス104の開口（アパーチャーマトリックス）を通過する。そして、平面基板103、透明電極層103A、液晶層105を透過し、TFT基板101の開口部101Bを通過する。
【００３５】
対向基板を構成するマイクロレンズアレイ102及び平面基板103の材質は、熱膨張係数が略等しいことが好ましい。これにより、対向基板製作の後工程時や熱処理工程時においてマイクロレンズアレイ102と平面基板103とが剥離しないようにすることが可能となる。なお、マイクロレンズアレイ102及び平面基板103の材質は、対向基板製作の後工程時や熱処理工程時においてマイクロレンズアレイ102と平面基板103とが剥離しないようにすることが可能であれば特に限定するものではなく、あらゆる材料が適用可能である。
【００３６】
また、マイクロレンズアレイ102を構成するマイクロレンズ202の形成面と、平面基板103と、の間の間隙部106は、マイクロレンズ202と平面基板103との間隙を保つためのスペーサ部を構成する。これにより、マイクロレンズ202と、平面基板103と、が接触しないようにすることが可能となる。なお、間隙部106は、光学的には空気層でも真空層でも良く、光学的屈折率を有する別の材料を間に挟んで構成することも可能である。
【００３７】
間隙部106の幅は、数μm〜数百μmで構成し、その幅は、光学設計で理論的に決まる。本実施形態では、間隙部106は、接着剤で満たして構成する。
【００３８】
マイクロレンズアレイ102と平面基板103とは接合により一体化される。接合するための材料は、対向基板製作の後工程で熱処理を施す加熱温度に耐え得る材料であれば特に限定するものではなく、あらゆる材料が適用可能である。
【００３９】
なお、対向基板の液晶層105の側の面に、後工程で熱処理を施す場合には、間隙部106は、真空層とするか別の材料を挾むことが好ましい。これは、間隙部106を空気層とすると、熱処理の際に空気層が膨張するためである。
【００４０】
図１の『h』は、ブラックマトリックス104の高さを示し、『h'』は、マイクロレンズ202の高さを示す。
【００４１】
本実施形態で、h，h'は、h≧h'の関係を満たすことが必要である。即ち、ブラックマトリックス104の高さ；hは、個々のマイクロレンズ202の高さ；h'以上にすることが必要となる。これにより、マイクロレンズ202と、平面基板103と、の間に間隙部106を構成し、マイクロレンズ202と、平面基板103と、が接触しないようにすることが可能となる。また、遮光性能が高く、マイクロレンズ202の形状、焦点距離に関わらず、隣接する光学系からの迷光を遮断することが可能となる。
【００４２】
＜ブラックマトリックス104の作製方法＞
次に、図２〜図４を参照しながら、ブラックマトリックス104の作製方法について説明する。
【００４３】
図２は、ブラックマトリックス104を作製する際に使用する型500の概略図を示す。型500の中心部にある501は、マイクロレンズ202径と略同じ幅を持つ凸部であり、画素と対向した位置に配置される。凸部501の間にある502は、ブラックマトリックス104の幅に該当する溝部である。
【００４４】
型500は、機械加工などで作成することも可能だが、μm単位で加工が出来るLIGAプロセス等で作成することが好ましい。
【００４５】
まず、図２に示す型500に粉末樹脂を挿入し、溝部502に粉末樹脂を隙間なく埋め込む（ステップS1）。次に、型500を加熱する（ステップS2）。なお、加熱温度は、粉末樹脂の粉末形状が完全になくなる『完全溶融状態』になる温度以下、粉末樹脂のガラス転移点＋10〜30℃が好ましい。また、加熱方法は、ヒータなどによる伝熱、オーブンなどによる対流、赤外線などによる輻射の何れも適用可能である。
【００４６】
次に、半溶融状態の粉末樹脂を押し固めるために、型500を加圧する（ステップS3）。加圧方法としては、遠心力、自由落下での衝撃、直線運動での衝撃など何れも適用可能だが、制御の自由度が高い遠心力を適用することが好ましい。遠心機による加重は、以下の式（１）で与えられる。
【００４７】
RCF（g）＝11．18×（N／1000）2×R・・・式（１）
RCF：遠心力（g）
N：毎分の回転数（min-1）
R:ロータの半径（cm）
【００４８】
本実施形態では、加圧方法に遠心力を適用することで、幅の狭い形状のブラックマトリクス104を簡易に製造することが可能となる。
【００４９】
なお、加熱と加圧は、別々に付与したり同時に付与したりすることが可能である。
【００５０】
次に、所定時間の間、加熱、加圧した型500を冷却し（ステップS4）、型500から粉末樹脂を取り出す（ステップS5）。これにより、図３に示すブラックマトリックス104を形成することが可能となる（ステップS6）。
【００５１】
なお、ブラックマトリックス104は、半溶融状態で粉末樹脂を押し固めて形成するため、粉末樹脂が隣接している部分は溶融し、表面張力により溶融結合が拡大することで粉末樹脂の隙間が埋められていくことになる。
【００５２】
また、ブラックマトリックス104の表面部分は、粉末樹脂の未溶融により、粉末樹脂の形状が残るため、光沢のない粒状性の表面となる。このため、ブラックマトリックス104の表面は、凹凸形状を有することになるため、反射率の小さいブラックマトリックス104を得ることが可能となる。
【００５３】
＜本実施形態のブラックマトリックス104の作用・効果＞
このように、本実施形態のブラックマトリックス104は、各画素に対応した位置に貫通穴を有し、ブラックマトリックス104の高さ；hは、マイクロレンズアレイ102を構成するマイクロレンズ202の高さ;h'よりも大きく構成する。これにより、遮光性能が高く、マイクロレンズ202の形状、焦点距離に関わらず、隣接する光学系からの迷光を遮断することが可能となる。また、ブラックマトリックス104の表面は、凹凸形状を有することで、反射率を小さくすることが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態のブラックマトリックス104は、粉末樹脂を用いて形成することで、ブラックマトリックス104を容易に且つ安価に作製することが可能となる。
【００５５】
＜液晶デバイス＞
次に、上述したブラックマトリックス104を用いた図１に示す液晶デバイスについて説明する。
【００５６】
本実施形態の液晶デバイスは、TFT基板101と対向基板とで液晶層105を挾持して構成する。対向基板は、マイクロレンズアレイ102とブラックマトリックス104と平面基板103とを有して構成する。
【００５７】
マイクロレンズアレイ102は、光集束機能を持つマイクロレンズ202をTFT基板101の個々の画素（開口部101B）に対応させて配列形成する。ブラックマトリックス104は、マイクロレンズ202に対応する部分にアパーチャーを形成する。
【００５８】
対向基板は、マイクロレンズアレイ102と平面基板103とでブラックマトリックス104を狭持し、ブラックマトリックス104の高さ；hにより、間隙部106を構成し、マイクロレンズ202と平面基板103とが接触しないようにしている。
【００５９】
また、マイクロレンズアレイ102と平面基板103は、熱膨張係数が略等しい材料を用いて一体化して構成し、間隙部106に所定の屈折率を持つ透明な媒質106を有するように構成する。この透明な媒質106としては、マイクロレンズアレイ102と平面基板103との間の間隙部106を満たす接合用の接着剤が適用可能である。
【００６０】
本実施形態の液晶デバイスは、上述したブラックマトリックス104を用いて構成することで、光の利用効率が高く、また、コントラストが高い液晶デバイスを低コストで作製することが可能となる。
【００６１】
なお、上述した液晶デバイスは、モノクロ画像表示用に使用したり、カラー画像表示用に使用したりすることが可能である。カラー画像表示用としては、例えば、R（赤），G（緑），B（青）画像を表示するものが挙げられる。カラー画像表示用に使用する場合には、上述した液晶デバイスを3個使用し、その個々の液晶デバイスにR，G，B画像を表示するように構築することになる。
【００６２】
＜具体例＞
次に、具体例を用いて図１に示す液晶デバイスについて説明する。
【００６３】
図１に示すマイクロレンズアレイ102は、ネオセラムN-0材料（d線に対する屈折率：nd=1．541）を使用する。また、平面基板103は、厚さ：60μmのネオセラムN-0材料を使用する。
【００６４】
マイクロレンズアレイ102と平面基板103とを接合する接着剤106は、間隙部106を満たすようにする。接着剤106は、フッ素系の低屈折率接着剤を使用する。
【００６５】
平面基板103の他方の面の透明電極層103Aは、ITO膜により形成する。
【００６６】
ブラックマトリックス104の開口部であるブラックマトリックスアパーチャーは、方形形状であり、マトリックスは『碁盤目状』に配列する。個々のアパーチャーは、横幅：230μm、縦幅：185μmとする。また、配列ピッチは、横方向ピッチ：285μm、縦方向ピッチ：285μmとし、対角方向の長さは403．05μmとする。
【００６７】
個々のマイクロレンズ202は、４角形形状の領域（但し、形状や寸法は、液晶デバイスにおける画素の寸法やピッチにより決定される）を底面形状として形成する。
【００６８】
マイクロレンズ202は、レンズ高さ：82．8μm（図１の高さ：h'）の凸レンズであり、頂部近傍は、球面形状であり、焦点距離は、1900μmである。
【００６９】
ブラックマトリクス104の高さ：hは、103．0μmとし、各マイクロレンズ202の高さ；h'より僅かに高くなっている。
【００７０】
個々のマイクロレンズ202により集光される光束は、平面基板103を透過し、平面基板103の僅か先に集光する。
【００７１】
＜ブラックマトリックス104の作製方法＞
次に、ブラックマトリックス104の作製方法について説明する。
【００７２】
まず、図２に示す型500をLIGAプロセスで作成する。この場合、配列ピッチは、横方向ピッチ：285μm、縦方向ピッチ：285μmとし、横方向の壁幅：55μm、縦方向の壁幅：100μm、深さ100μmの碁盤目状の溝を有する型500を作成する。
【００７３】
次に、粉末樹脂を型500の溝に振動を与えながら、すり切りレベルまで充填する（ステップS1）。粉末樹脂は、レーザープリンタで使用するトナー（IPSIOトナー タイプ8000 フ゛ラック（株）リコー）を使用する。このトナーの溶解する温度は約60℃である。
【００７４】
次に、上記トナーを充填した型500をホットプレートで80℃に加熱した後（ステップS2）、加圧する（ステップS3）。加圧には、遠心機（テーブルトップ遠心機 2420）を使用する。
【００７５】
RCF（g）＝11．18×（N／1000）2×R・・・式（１）
RCF：遠心力（g）
N：毎分の回転数（min-1）
R:ロータの半径（cm）
【００７６】
上記式（１）を基に、ロータの半径R=10（cm）、毎分の回転数N＝1000（min-1）で回転させることで、トナーに遠心力；RCF＝111ｇの荷重をかけることが可能となる。
【００７７】
次に、型500を１分間回転させながら冷却し（ステップS4）、型500からトナーを取り出す（ステップS5）。これにより、図３に示す碁盤目状のブラックマトリックス104を形成することが可能となる（ステップS6）。
【００７８】
なお、上記例では、粉末樹脂にトナーを使用したが、熱可塑性の樹脂をベースにした粉末であれば粉末樹脂の材料は、特に限定せず、あらゆる材料が適用可能である。また、加熱をホットプレートによる伝熱で行ったが、ハロゲンランプ照射による輻射や遠心機内に温風を吹き込み対流で加熱する方法なども適用可能である。
【００７９】
なお、ホットプレートでの加熱を100℃にし、同一加圧条件で加圧した場合、トナーが型500の溝に密着し、型500からトナーを取り出すことが出来なかった。
【００８０】
また、ホットプレートでの加熱を40℃にし、同一加圧条件で加圧した場合、トナー同士が結合しない部分が多数生じ、ブラックマトリックス104を形成することができなかった。
【００８１】
＜液晶デバイスの作製方法＞
次に、液晶デバイスの作製方法について説明する。
【００８２】
厚さ：1mm、直径：8インチのネオセラムN-0基板を屈折面アレイ基板用の材料として、30個分のマイクロレンズ202をレイアウトする。
【００８３】
先ず、上記ネオセラムN-0基板上にCr膜を厚さ：5000Åでスパッタリングし、マスクを用いたウエットエッチングによりCr膜を除去する。マスクはフォトハブリケ−ション法で形成したが、スパッタリングでクロムを成膜して形成することも可能である。
【００８４】
次に、熱可塑性感光性材料としてフォトレジストを塗布し、パターニングにより個々のアレイ配列領域において、マイクロレンズの底面領域となる４角形形状毎にフォトレジストが残るようにする。これにより、横長４角形形状のフォトレジストのアレイ配列がアレイ配列領域毎に得られることになる。
【００８５】
上記フォトレジストを熱変形し、個々のフォトレジストの表面を『凸曲面』化し、高さ：125．25μmの所望のレンズ形状を形成する。この時の形状は、底面形状が横長４角形で断面形状が球形状となる。
【００８６】
次に、大口径ECRプラズマエッチング装置を使用し、全体として『１よりも僅かに大きい』選択比でエッチング処理を施し、ネオセラムN-0基板表面に、レンズ高さ：92．8μｍ（図１の高さ：h'）の凸状のマイクロレンズ202を形成する。
【００８７】
次に、マイクロレンズアレイ102全面に、フッ素系の低屈折率接着剤106を塗布し、ブラックマトリックス104を入れ、厚さ：60μmのネオセラムN-0材料（直径：8インチ 平行平板）の平面基板103でブラックマトリックス104を挟み込み、低屈折率接着剤106を紫外線硬化する。
【００８８】
その後、平面基板103の他方の面に透明電極層103Aを形成する。これにより、対向基板が形成される。
【００８９】
マイクロレンズアレイ102と平面基板103との材料は、同じネオセラムN-0材料であるため、熱膨張係数が等しく、TFT-LCDを製作する熱処理工程時の応力による破壊の問題が無い。また、ブラックマトリックス104も接着剤106と同じ挙動をするので破壊に影響しないことになる。
【００９０】
次に、別途製作したTFT基板101と、上記の方法で生成した対向基板（103A,103,104,102）と、で液晶層105を挾持し、液晶デバイス（TFT-LCD）を作製する。
【００９１】
なお、上記作製した液晶デバイスに対し、入射角：０±8．6度の範囲で照射光束（平行光束）を照射したところ、60．2％以上の光の利用効率を実現することができた。その結果、屈折面を用いない場合の光利用効率：49％に対し、略1．2倍に光の利用効率を向上させることができた。
【００９２】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、液晶デバイスに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本実施形態の液晶デバイスの構成例を示す図である。
【図２】ブラックマトリックス104を作製する際に使用する型500の構成例を示す図である。
【図３】図２の型500を用いて作製したブラックマトリックス104を示す図である。
【図４】ブラックマトリックス104の作製方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０１    TFT基板
１０１A    TFT
１０１B    開口部
１０１C    透明導電膜
１０２    マイクロレンズアレイ（光学素子）
２０２    マイクロレンズ
１０３    平面基板
１０３A    透明電極層
１０４    ブラックマトリックス（遮光板）
１０５    液晶層
１０６    間隙部（接着剤）
５００    型
５０１    凸部
５０２    溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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