(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面にレンズ状の凹部を有する透明基板と、
前記透明基板よりも屈折率の高いレンズ材が前記凹部に充填されたマイクロレンズと、
平面視で少なくとも前記マイクロレンズの中央と重なる位置に開口部を規定する遮光部と、
を含み、
前記マイクロレンズは、前記中央の中央部と、平面視で前記中央部を囲う周辺部と、平面視で前記周辺部より前記中央とは反対側に位置するエッヂ部と、を有し、
前記中央部は、レンズ曲面を有し、
前記周辺部は、前記レンズ曲面と連続的に形成され、前記中央を通る断面において直線状の側面を有し、
少なくとも前記エッヂ部を通過する出射光と、前記周辺部と前記中央部との境を通過する出射光は前記開口部を通過し、
前記遮光部は、第一方向に沿って延びる第一本線部と、前記第一方向と交差する第二方向に沿って延びる第二本線部と、前記第一本線部と前記第二本線部との交差部に設けられた張り出し部と、前記第一本線部または前記第二本線部から前記開口部に突出する突出部と、を含み、
前記開口部の長さをＡx、前記側面の長さをＬl、前記側面の法線と前記マイクロレンズへの入射光とがなす角度をθ1、前記法線と前記マイクロレンズからの出射光とがなす角度をθ2にてそれぞれ表した際に、数式１の関係式を満たし、
前記数式１の関係式において、前記開口部には、前記張り出し部と前記突出部を含んでいることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板。
【数１】
0006003214.tif 000012
【請求項２】
前記遮光部は、前記第一本線部または前記第二本線部の幅が小さくなる窪み部をさらに含み、
前記数式１の関係式において、前記開口部には前記第一本線部、前記第二本線部および前記窪み部は含まれないことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイ基板。
【請求項３】
前記第一本線部は、長さＢ1xを有する第一遮光部を含み、
前記第二本線部は、長さＢ2xを有する第二遮光部を含み、  前記マイクロレンズから前記遮光部までの距離をＬzにて表した際に、数式２の関係式を満たす事を特徴とする請求項１または２に記載のマイクロレンズアレイ基板。
【数２】
0006003214.tif 000013
【請求項４】
一方の面にレンズ状の凹部を有する透明基板と、
前記透明基板よりも屈折率の高いレンズ材が前記凹部に充填されたマイクロレンズと、
平面視で少なくとも前記マイクロレンズの中央と重なる位置に開口部を規定する遮光部と、
を含み、
前記マイクロレンズは、前記中央の中央部と、平面視で前記中央部を囲う周辺部と、平面視で前記周辺部より前記中央とは反対側に位置するエッヂ部と、を有し、
前記中央部は、レンズ曲面を有し、
前記周辺部は、前記レンズ曲面と連続的に形成され、前記中央を通る断面において直線状の側面を有し、
少なくとも前記エッヂ部を通過する出射光と、前記周辺部と前記中央部との境を通過する出射光は前記開口部を通過し、
前記遮光部は、第一方向に沿って延びる第一本線部と、前記第一方向と交差する第二方向に沿って延びる第二本線部と、前記第一本線部と前記第二本線部との交差部に設けられた張り出し部と、前記第一本線部または前記第二本線部から前記開口部に突出する突出部と、を含み、
前記開口部の長さをＡx、前記側面の長さをＬl、前記側面の法線と前記マイクロレンズへの入射光とがなす角度をθ1、前記法線と前記マイクロレンズからの出射光とがなす角度をθ2にてそれぞれ表した際に、数式３の関係式を満たし、
前記数式３の関係式において、前記開口部には、前記張り出し部と前記突出部を含んでいることを特徴とする電気光学装置。
【数３】
0006003214.tif 000014
【請求項５】
前記遮光部は、前記第一本線部または前記第二本線部の幅が小さくなる窪み部をさらに含み、
前記数式３の関係式において、前記開口部には前記第一本線部、前記第二本線部および前記窪み部は含まれないことを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
画素区画において前記遮光部は、長さＢ1xを有する第一遮光部と、長さＢ２xを有する第二遮光部と、を含み、
前記マイクロレンズから前記遮光部までの距離をＬzにて
前記マイクロレンズから前記遮光部までの距離をＬzにて表した際に、数式４の関係式を満たす事を特徴とする請求項４または５に記載の電気光学装置。
【数４】
0006003214.tif 000015
【請求項７】
前記電気光学装置は、第一基板と第二基板と液晶層とを有し、
前記液晶層は前記第一基板と前記第二基板との間に配置され、
前記遮光部は前記第一基板に形成され、前記マイクロレンズは前記第二基板に形成されている事を特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記電気光学装置は、第一基板と第二基板と液晶層とを有し、
前記液晶層は前記第一基板と前記第二基板との間に配置され、
前記遮光部は前記第一基板に形成され、前記マイクロレンズは前記第二基板に形成され、
前記第一基板には、走査線と信号線とが設けられており、
前記画素区画は、前記走査線と前記信号線とにより規定された領域であることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
【請求項９】
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基板を備え、
前記マイクロレンズは前記入射光側に凸の形状をなし、前記遮光部は前記マイクロレンズよりも前記出射光側に位置する事を特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項４乃至８のいずれか一項に記載の電気光学装置を備え、
前記マイクロレンズは前記入射光側に凸の形状をなし、前記遮光部は前記マイクロレンズよりも前記出射光側に位置する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基板、電気光学装置、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターは、透過型電気光学装置や反射型電気光学装置に光を照射し、これらの電気光学装置により変調された透過光や反射光をスクリーン上に投射する電子機器である。これは光源から発せられた光を電気光学装置に集光して入射させ、電気信号に応じて変調された透過光又は反射光を、投射レンズを通じて、スクリーンに拡大投射する様に構成される物で、大画面を表示するとの長所を有している。この様な電子機器に使用される電気光学装置としては液晶装置が知られており、これは液晶の誘電異方性と液晶層における光の旋光性とを利用して画像を形成している。
【０００３】
こうした液晶装置では、電子機器を小型化したり、或いは表示される画像の解像度を上げたりする為に、そのサイズを小型化すると共に、画素数を増やす事が求められている。一方で、電気光学装置で光を変調する領域（開口部）は、サイズの小型化と画素数の増加とが進む程、小さくなる（開口率が低下する）傾向にある。この結果、光源からの光の利用効率が低下し、高輝度の表示が困難となっていた。そこで、液晶装置の開口率低下を補う為に、液晶装置の光入射側にマイクロレンズアレイを配置して、光の利用効率を改善する方法が採用されている。具体的には、液晶装置の各画素に設けられた開口部に対応させて、微小なマイクロレンズが配置されていた。
【０００４】
マイクロレンズとしては、例えば、特許文献１に記載されている様に、非球面凸型のレンズが知られている。液晶装置は薄膜トランジスター（ＴＦＴ）素子基板と対向基板との間に液晶層が配置されて成るが、このマイクロレンズは、対向基板に形成されている。即ち、対向基板の表面に非球面凸型のマイクロレンズが形成され、マイクロレンズを透明板部材が覆い、この透明板部材とＴＦＴ素子基板との間に液晶層が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の電気光学装置では、マイクロレンズに入射した光が必ずしも効率的に開口部に導かれていないという課題があった。即ち、非球面凸型のマイクロレンズの形状やマイクロレンズの設置位置が特定されていない為に、マイクロレンズから出射する光束の形状と開口部を特定する遮光部との関係が最適化されておらず、光の利用効率が低いという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前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。
【０００８】
本適用例に係わるマイクロレンズアレイ基板は、一方の面にレンズ状の凹部を有する透明基板と、凹部に埋め込まれ、透明基板よりも屈折率の高いレンズ材が充填されたマイクロレンズと、平面視で、少なくともマイクロレンズの中心に対応する箇所に開口部を特定する遮光部と、を含み、マイクロレンズは、平面視で中央に形成され、レンズ曲面を有するレンズ中央部と、平面視でレンズ中央部を囲う様に環状に形成されていると共に、レンズ曲面と連続的に形成され、中央を通る断面において直線状の側面を有するレンズ周辺部と、を有し、側面の長さをＬlにて表し、開口部の長さをＡxにて表し、側面の法線とマイクロレンズへの入射光とがなす角度をθ1にて表し、法線とマイクロレンズからの出射光とがなす角度をθ2にて表した際に、数式１の関係式を満たす事を特徴とする。
【数１】
0006003214.tif 000002
この構成によれば、マイクロレンズを直線状の側面を有する非球面レンズとする事ができると共に、マイクロレンズに対して垂直に入射した平行光を開口部に出射する事できる。即ち、マイクロレンズへの入射光を効率的に開口部に導く事ができる。換言すると、マイクロレンズから出射する光束の形状を最適化し、光の利用効率を高める事ができる。
【０００９】
上記適用例に係わるマイクロレンズアレイ基板において、遮光部は、長さＢ1xを有する第一遮光部と、長さＢ2xを有する第二遮光部と、を含み、マイクロレンズから遮光部までの距離（レンズ位置）をＬzにて表した際に、数式２の関係式を満たす事が好ましい。
【数２】
0006003214.tif 000003
この構成によれば、レンズ位置Ｌzが数式２の下限値（左辺値）よりも大きければ、マイクロレンズのエッヂを通過した光を第一遮光部がさえぎらない様にする事ができ、レンズ位置Ｌzが数式２の上限値（右辺値）よりも小さければ、レンズ周辺部とレンズ中央部との境を通過した光を第二遮光部がさえぎらない様にする事ができる。
【００１０】
本適用例に係わる電気光学装置は、一方の面にレンズ状の凹部を有する透明基板と、凹部に埋め込まれ、透明基板よりも屈折率の高いレンズ材が充填されたマイクロレンズと、平面視で、少なくともマイクロレンズの中心に対応する箇所に開口部を特定する遮光部と、を含み、マイクロレンズは、平面視で中央に形成され、レンズ曲面を有するレンズ中央部と、平面視でレンズ中央部を囲う様に環状に形成されていると共に、レンズ曲面と連続的に形成され、中央を通る断面において直線状の側面を有するレンズ周辺部と、を有し、側面の長さをＬlにて表し、開口部の長さをＡxにて表し、側面の法線とマイクロレンズへの入射光とがなす角度をθ1にて表し、法線とマイクロレンズからの出射光とがなす角度をθ2にて表した際に、数式３の関係式を満たす事を特徴とする。
【数３】
0006003214.tif 000004
この構成によれば、マイクロレンズを直線状の側面を有する非球面レンズとする事ができると共に、マイクロレンズに対して垂直に入射した平行光を開口部に出射する事できる。即ち、マイクロレンズへの入射光を効率的に開口部に導く事ができる。換言すると、マイクロレンズから出射する光束形状を最適化し、光の利用効率を高める事ができる。
【００１１】
上記適用例に係わる電気光学装置において、遮光部は、長さＢ1xを有する第一遮光部と、長さＢ2xを有する第二遮光部と、を含み、マイクロレンズから遮光部までの距離（レンズ位置）をＬzにて表した際に、数式４の関係式を満たす事が好ましい。
【数４】
0006003214.tif 000005
この構成によれば、レンズ位置Ｌzが数式４の下限値（左辺値）よりも大きければ、マイクロレンズのエッヂを通過した光を第一遮光部がさえぎらない様にする事ができ、レンズ位置Ｌzが数式４の上限値（右辺値）よりも小さければ、レンズ周辺部とレンズ中央部との境を通過した光を第二遮光部がさえぎらない様にする事ができる。
【００１２】
上記適用例に係わる電気光学装置において、電気光学装置は第一基板と第二基板と液晶層とを有し、液晶層は第一基板と第二基板との間に配置され、遮光部は第一基板に形成され、マイクロレンズは第二基板に形成されている事が好ましい。
液晶層が第一基板と第二基板との間に配置されているので、第一基板と第二基板との距離は数ミクロンよりも大きくする事ができる。従って、この構成によれば、レンズ位置Ｌzを数ミクロン以上と大きくでき、マイクロレンズに対して垂直に入射した平行光を効率的に開口部に導く事ができる。
【００１３】
本適用例に係わる電子機器は、上記適用例に記載のマイクロレンズアレイ基板を備え、マイクロレンズは入射光側に凸の形状をなし、遮光部はマイクロレンズよりも出射光側に位置する事を特徴とする。
この構成によれば、小型の電子機器で、且つ光の利用効率が高く、明るく高精細な表示を可能とする電子機器を実現できる。
【００１４】
本適用例に係わる電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備え、マイクロレンズは入射光側に凸の形状をなし、遮光部はマイクロレンズよりも出射光側に位置する事を特徴とする。
この構成によれば、小型の電子機器で、且つ光の利用効率が高く、明るく高精細な表示を可能とする電子機器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】液晶装置の構造を示す分解斜視図。
【図２】液晶装置の構造を示す模式平面図。
【図３】液晶装置の模式断面図。
【図４】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図５】液晶装置の構造を示す模式断面図。
【図６】マイクロレンズの集光作用を説明する模式図。
【図７】液晶装置の製造方法を示すフローチャート図。
【図８】画素の構造を示す模式平面図。
【図９】プロジェクターの構成を示す平面図。
【図１０】変形例１に係わる液晶装置の構造を示す模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００１７】
（実施形態１）
＜概要＞
先ず、実施形態１に係わる電気光学装置の概要を、図１を参照して説明する。
【００１８】
図１は、電気光学装置としての液晶装置の構造を分解して示す概略分解斜視図である。以下、液晶装置の構造を、図１を参照しながら説明する。尚、以下の形態において、「○○上に」と記載された場合、○○の上に接する様に配置される場合、又は、○○の上に他の構成物を介して配置される場合、又は、○○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、を表すものとする。上下方向は図１に示すｚ軸方向で定められる。
【００１９】
図１に示す様に、液晶装置１００は、第一基板（素子基板１２）と第二基板（対向基板１３）と液晶層１５とを有し、液晶層１５は第一基板と第二基板との間に配置されている。本実施形態では、第二基板にマイクロレンズ２３と遮光膜３３（図５参照）とが形成されている。遮光膜３３は遮光部の一部又は全部をなすので、対向基板１３はマイクロレンズアレイ基板でもある。更に、液晶装置１００は、素子基板１２と対向基板１３とを貼り合わせるシール材１４を備え、素子基板１２と対向基板１３との隙間で、シール材１４の内側の領域に液晶層１５が封入されている。
【００２０】
素子基板１２は、例えば、石英等の透光性を有する材料で構成される第一透明基板２１と、第一透明基板２１上に設けられた複数の配線（走査線１６や信号線１７）及び薄膜回路素子と、を備えている。本実施形態では、信号線１７の延在方向をｘ軸とし、これに直交する走査線１６の延在方向をｙ軸とし、基板の厚み方向をｚ軸としている。
【００２１】
各走査線１６は、互いにｘ軸方向に間隔を空けて平行に配列されている。各信号線１７は、互いにｙ軸方向に間隔を空けて平行に配列されている。図１では、構造を判り易くする為に走査線１６及び信号線１７を数本ずつ示しているが、実際には多数の走査線１６及び信号線１７が画素数に対応した数だけ配設される。又、第一透明基板２１には、第二透明基板２４より外側に張り出す張出し部１８が設けられている。
【００２２】
シール材１４は、素子基板１２及び対向基板１３を貼り合わせる為の、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のスペーサーが混入されている。
【００２３】
対向基板１３は、例えば、石英等の透光性を有する材料で構成される第二透明基板２４と、第二透明基板２４に媒質２５にて形成されたマイクロレンズ２３と、調整膜２２と、を備えている。調整膜２２は、マイクロレンズにより集光された光束が効率的に開口部７３（図８参照）を通過する様に、マイクロレンズ２３と遮光部７５（図８参照）との距離を適切に設定する為の膜である。
【００２４】
調整膜２２の表面（図１ではｚ軸の正の方向の面）には、遮光膜３３と、その上の共通電極２７と、が設けられている。遮光膜３３は、走査線１６及び信号線１７に対向して格子状に設けられている。マイクロレンズアレイ基板とはマイクロレンズ２３と遮光部とを含んでおり、遮光膜３３が遮光部の一部を成しているので、マイクロレンズ２３と調整膜２２と遮光膜３３とを含む対向基板１３はマイクロレンズアレイ基板でもある。
【００２５】
マイクロレンズ２３は、走査線１６と信号線１７とによって特定される画素３５の領域（画素区画３５１：図８参照）に対応して、第二透明基板２４にマトリックス状に多数配設されている。つまり、一つのマイクロレンズ２３は、一つの画素３５（画素区画３５１）に対応して配設されている。マイクロレンズアレイ基板は、第二透明基板２４側から入射された光を複数のマイクロレンズ２３により複数の光束に分離し、各々の光束を対応する画素区画３５１の中央部、即ち、対応する遮光部の内側領域（開口部７３：図８参照）に集光する集光機能を有する。
【００２６】
媒質２５は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリルエポキシ系樹脂等の紫外線硬化型樹脂等が好適に用いられる。マイクロレンズ２３は、第二透明基板２４に形成された凹状の窪み内に媒質２５が充填される事により形成される（図５参照）。又、媒質２５は、第二透明基板２４と調整膜２２との間に挟まれて硬化される事により、両者を接着する接着層として機能する。なお、第一透明基板２１からマイクロレンズ２３を除いた第二透明基板２４迄を、「表示パネル」と称する。
【００２７】
＜電気光学装置の全体構造＞
図２は、液晶装置の構造を示す模式平面図である。図３は、図２に示す液晶装置のＡ−Ａ’線に沿う模式断面図である。以下、液晶装置の構造を、図２及び図３を参照しながら説明する。なお、図２及び図３に示す液晶装置は、図１において説明したマイクロレンズ２３などの図示及び説明を省略している。
【００２８】
図２及び図３に示す様に、液晶装置１００は、薄膜トランジスター（ＴＦＴ素子と称する）を画素のスイッチング素子として用いたＴＦＴアクティブマトリックス方式の液晶装置である。液晶装置１００では、一対の基板を構成する素子基板１２と対向基板１３とが、平面視で略矩形枠状に配置されたシール材１４にて貼り合わされている。
【００２９】
液晶装置１００は、シール材１４に囲まれた領域内に液晶層１５が封入された構成になっている。尚、シール材１４には液晶を注入する為の液晶注入口３１が設けられ、液晶注入口３１は封止材３２により封止されている。
【００３０】
液晶層１５としては、例えば、正の誘電率異方性を有する液晶材料が用いられる。液晶装置１００は、シール材１４の内周近傍に沿って遮光性材料からなる平面視矩形枠状の遮光膜３３が第二透明基板２４に形成されており、この遮光膜３３の内側の領域が表示領域３４となっている。
【００３１】
遮光膜３３は、例えば、遮光性材料であるアルミニウム（Ａｌ）で形成されており、対向基板１３側の表示領域３４の外周を区画する様に、更に、上記した様に、表示領域３４内で走査線１６と信号線１７に対向して設けられている。
【００３２】
表示領域３４内には、画素３５がマトリックス状に設けられている。画素３５は、交差する走査線１６と信号線１７とによって特定される領域で、一つの画素３５は一本の走査線１６からその隣の走査線１６まで、且つ、一本の信号線１７からその隣の信号線１７までの領域である。シール材１４の外側の領域には、信号線駆動回路３６及び外部接続端子３７が第一透明基板２１の一辺（図２における下側）に沿って形成されている。更に、シール材１４の内側の領域には、この一辺に隣り合う二辺に沿って走査線駆動回路３８がそれぞれ形成されている。第一透明基板２１の残る一辺（図２における上側）には、検査回路３９が形成されている。対向基板１３側に形成された遮光膜３３は、例えば、第一透明基板２１上に形成された走査線駆動回路３８及び検査回路３９に対向する位置（言い換えれば、平面的に重なる位置）に形成されている。
【００３３】
一方、第二透明基板２４の各角部（例えば、シール材１４のコーナー部の４箇所）には、素子基板１２と対向基板１３との間の電気的導通をとるための上下導通端子４１が配設されている。
【００３４】
図３に示す様に、第一透明基板２１の液晶層１５側には、複数の画素電極４２が形成されており、これら画素電極４２を覆う様に第１配向膜４３が形成されている。画素電極４２は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電材料からなる導電膜である。
【００３５】
一方、第二透明基板２４の液晶層１５側には、格子状の遮光膜３３（図１参照）が形成され、その上に平面ベタ状の共通電極２７が形成されている。そして、共通電極２７上には、第２配向膜４４が形成されている。共通電極２７は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる導電膜である。
【００３６】
液晶装置１００は透過型であって、素子基板１２及び対向基板１３における光の入射側と出射側とにそれぞれ偏光板（図示せず）等が配置されて用いられる。なお、液晶装置１００の構成は、これに限定されず、反射型や半透過型の構成であってもよい。
【００３７】
＜回路構成＞
図４は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、液晶装置の電気的な構成を、図４を参照しながら説明する。
【００３８】
図４に示す様に、液晶装置１００は、表示領域３４を構成する複数の画素３５を有している。各画素３５には、それぞれ画素電極４２が配置されている。又、画素３５には、ＴＦＴ素子４６が形成されている。
【００３９】
ＴＦＴ素子４６は、画素電極４２へ通電制御を行うスイッチング素子である。ＴＦＴ素子４６のソース側には、信号線１７が電気的に接続されている。各信号線１７には、例えば、信号線駆動回路３６（図２参照）から画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが供給される様になっている。
【００４０】
又、ＴＦＴ素子４６のゲート側には、走査線１６が電気的に接続されている。走査線１６には、例えば、走査線駆動回路３８（図２参照）から所定のタイミングでパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが供給される様になっている。又、ＴＦＴ素子４６のドレイン側には、画素電極４２が電気的に接続されている。
【００４１】
走査線１６から供給された走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍにより、スイッチング素子であるＴＦＴ素子４６が一定期間だけオン状態となることで、信号線１７から供給された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが、画素電極４２を介して画素３５に所定のタイミングで書き込まれる様になっている。
【００４２】
画素３５に書き込まれた所定電位の画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極４２と共通電極２７（図３参照）との間で形成される液晶容量で一定期間保持される。尚、保持された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎの電位が、漏れ電流により、低下する事を抑制すべく、画素電極４２と容量線４７（容量電極６３と称する場合もある）とで保持容量４８が形成されている。
【００４３】
液晶層１５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、液晶分子の配向状態が変化する。これにより、液晶層１５に入射した光が変調されて、画像光が生成される。
【００４４】
＜電気光学装置の詳細構造＞
図５は、液晶装置の構造を示す模式断面図で、一つの画素区画の断面を描いてある。画素区画３５１（図８参照）とは一本の走査線１６の中心線（走査線１６を幅方向で二分する線）とその隣の走査線１６の中心線との間で、且つ、一本の信号線１７の中心線（信号線を幅方向で二分する線）とその隣の信号線１７の中心線との間の領域である。以下、液晶装置の構造を、図５を参照しながら説明する。尚、図５は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、明示可能な尺度で表されている。又、説明の便宜を図る為に、図５では、素子基板１２においてはＴＦＴの構造を説明する断面を描き、マイクロレンズ２３においてはマイクロレンズの中央を通る断面を描いている。
【００４５】
図５に示す様に、液晶装置１００は、第一透明基板２１と、これに対向配置される第二透明基板２４とを備えている。第一透明基板２１及び第二透明基板２４は、上記した様に、例えば、石英基板やガラス基板等によって構成されている。
【００４６】
第一透明基板２１上には、Ｔｉ（チタン）やＣｒ（クロム）等からなる下側遮光膜５１が形成されている。下側遮光膜５１は、平面的に格子状にパターニングされており、容量電極６３や走査線１６、信号線１７、或いは調整膜２２に形成された遮光膜３３などと共に、各画素の開口部７３を規定している。第一透明基板２１及び下側遮光膜５１の上には、シリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜５２が形成されている。
【００４７】
下地絶縁膜５２上には、ＴＦＴ素子４６及び走査線１６等が形成されている。ＴＦＴ素子４６は、例えば、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造を有しており、ポリシリコン等からなる半導体層５３と、半導体層５３上に形成されたゲート絶縁膜５４と、ゲート絶縁膜５４上に形成されたポリシリコン膜等からなる走査線１６とを有する。上記した様に、走査線１６は、ゲート電極として機能する。
【００４８】
半導体層５３は、チャンネル形成領域５３ａと、低濃度ソース領域５３ｂと、低濃度ドレイン領域５３ｃと、高濃度ソース領域５３ｄと、高濃度ドレイン領域５３ｅとを備えている。チャンネル形成領域５３ａには、ゲート電極（走査線１６）からの電界によりチャネルが形成され得る。下地絶縁膜５２上には、シリコン酸化膜等からなる第一層間絶縁膜６１が形成されている。
【００４９】
第一層間絶縁膜６１上には、保持容量４８等が設けられている。保持容量４８は、ＴＦＴ素子４６の高濃度ドレイン領域５３ｅ及び画素電極４２に接続された画素電位側容量電極としての中継層６２と、固定電位側容量電極としての容量電極６３とが、誘電体膜６４を介して対向配置されている。
【００５０】
容量電極６３及び信号線１７は、光反射性能に比較的優れたアルミニウムを含み、かつ、光吸収性能に比較的優れたポリシリコンを含むことから、遮光層として機能し得る。即ち、対向基板１３側から入射する光をＴＦＴ素子４６の上側で遮ることが可能であり、半導体層５３を遮光している。
【００５１】
第一層間絶縁膜６１には、ＴＦＴ素子４６の高濃度ドレイン領域５３ｅと保持容量４８を構成する中継層６２とを電気的に接続するコンタクトホール６５が開孔されている。第一層間絶縁膜６１上には、シリコン酸化膜等からなる第二層間絶縁膜６６が形成されている。
【００５２】
第二層間絶縁膜６６上には、信号線１７が形成されている。第一層間絶縁膜６１及び第二層間絶縁膜６６には、ＴＦＴ素子４６の高濃度ソース領域５３ｄと信号線１７とを電気的に接続するコンタクトホール６７が開孔されている。第二層間絶縁膜６６上には、シリコン酸化膜等からなる第三層間絶縁膜６８が形成されている。なお、第二層間絶縁膜６６及び第三層間絶縁膜６８には、画素電極４２と中継層６２とを電気的に接続するためのコンタクトホール（図示せず）が開孔されている。
【００５３】
つまり、高濃度ドレイン領域５３ｅと画素電極４２とは、コンタクトホール６５、中継層６２、図示しないコンタクトホールを介して、電気的に接続されている。第三層間絶縁膜６８上には、上記した画素電極４２及び第１配向膜４３が形成されている。
【００５４】
画素電極４２は、平面的にマトリックス状に形成されており、例えば、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。又、画素電極４２上には、所定の方向に配向処理が施された第１配向膜４３が形成されている。第１配向膜４３は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。
【００５５】
第１配向膜４３上には、シール材１４（図２参照）により囲まれた空間に液晶等の電気光学物質が封入された液晶層１５が設けられている。第二透明基板２４の液晶層１５に面する側には、透明なＩＴＯ膜等からなる共通電極２７を覆って所定の方向に配向処理が施された第２配向膜４４が形成されている。第２配向膜４４は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。液晶層１５は、画素電極４２からの電界が印加されていない状態で第１配向膜４３及び第２配向膜４４によって所定の配向状態をとる。
【００５６】
第二透明基板２４には、マイクロレンズ２３が、液晶層１５に対して調整膜２２を介して配置されている。即ち、第二透明基板２４の一方の面（液晶層１５側の面）にはレンズ状の凹部が形成され、凹部にはレンズ材としての媒質２５が埋め込まれている。マイクロレンズ２３は、凸状のレンズ曲面を有するレンズ中央部２３ｃと、直線状の側面を有するレンズ周辺部２３ｌと、を有している。レンズ周辺部２３ｌとレンズ中央部２３ｃとの境界では、直線状の側面とレンズ曲面とが連続的につながっている。レンズ周辺部２３ｌとレンズ中央部２３ｃとは、図５に示す様に、レンズ周辺部２３ｌの接線とレンズ中央部２３ｃの接線とが境界にて異なる様につながっていても良い（数学的な表現では、レンズ周辺部２３ｌとレンズ中央部２３ｃとの境界が微分不能点となっていても良い）。或いは、レンズ周辺部２３ｌとレンズ中央部２３ｃとは、図６に示す様に、レンズ周辺部２３ｌの接線とレンズ中央部２３ｃの接線とが境界にて一致する様につながっていても良い（数学的な表現では、レンズ周辺部２３ｌとレンズ中央部２３ｃとの境界が微分可能点となっていても良い）。レンズ周辺部２３ｌは、平面視では、レンズ中央部２３ｃを囲う様に環状に形成されている。
【００５７】
マイクロレンズ２３は、行列状に配列された画素区画３５１に一対一で対応する様に形成されている。従って、マイクロレンズ２３は、平面的に見て画素３５と同じピッチで複数個が行列状に形成されており、いわゆる、マイクロレンズアレイを構成している事になる。マイクロレンズ２３の平面形状は、例えば、それぞれの角に丸みを帯びた多角形の一つである四角形となっている。具体的には、マイクロレンズ２３の形状は、例えば、口元（レンズ周辺部２３ｌの下側エッヂ）が画素ピッチにほぼ一致する四角形であり、その終端の部分（レンズ中央部２３ｃ）が球面状又は楕円球面状となっている。
【００５８】
マイクロレンズ２３の内部には、第二透明基板２４が有する屈折率とは異なる屈折率（好ましくは第二透明基板２４よりも高い屈折率）を有する媒質２５が充填されている。本実施形態で、媒質２５は高屈折率透明樹脂である。その他にシリコン窒酸化膜（ＳｉＮＯ）の様な無機高屈折材料を用いても良い。第二透明基板２４に形成された凹状の窪みを高屈折率透明樹脂や無機高屈折材料にて充填して平坦化する事でマイクロレンズ２３を形成した後に、酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）などにて調整膜２２を形成する。調整膜２２の厚みは後述する数式１０を満たす様にされ、本実施形態では１１μｍである。調整膜２２の表面には遮光膜３３と共通電極２７、及び第２配向膜４４が形成され、対向基板１３は液晶層１５に面する事になる。
【００５９】
この様に、マイクロレンズ２３が画素毎に備えられており、更に調整膜２２が光束形状を定めている事から、対向基板１３側から入射した光を開口部７３にむけて集光させる事が可能となり、明るい画像を表示する事ができる。
【００６０】
尚、素子基板１２に形成された下側遮光膜５１や容量電極６３や各種の金属配線（走査線１６や信号線１７、中継層６２）はいずれも光を遮るので、遮光部７５の一部を構成する。以降、容量電極６３や各種の金属配線を合わせて上側遮光膜７１と称する事もある。従って、液晶装置１００は、第一基板に形成された遮光部（下側遮光膜５１及び上側遮光膜７１）と、第二基板に形成されたマイクロレンズ２３と、を備えている。本実施形態の様に、第一基板にも第二基板にも遮光部が設けられている場合、平面視で、第一基板に形成された下側遮光膜５１及び上側遮光膜７１にも第二基板に形成された遮光膜３３にも重ならない領域が開口部７３（図８参照）となる。遮光部７５に関しては後に詳述する。
【００６１】
＜集光作用＞
図６は、マイクロレンズの集光作用を説明する模式図である。以下、図６を参照して、マイクロレンズ２３の集光作用を説明する。尚、図６はマイクロレンズ２３の平面視での中央を通る断面図で、この断面はｘ−ｚ平面（ｙ＝ｃｏｎｓｔ）に平行である。又、図６では、図１に示した座標系を用いるので、マイクロレンズアレイ基板はｘ−ｙ平面（ｚ＝ｃｏｎｓｔ）に平行であり、マイクロレンズアレイ基板の法線はｚ軸に平行である。従って、マイクロレンズ２３に垂直に入射する平行光線（入射光７２ａや入射光７２ｇなど）はｚ軸に平行である。
【００６２】
図６に示す模式図は、第二透明基板２４に設けられたマイクロレンズ２３と、開口部７３（厳密には見なし開口部７３１、図８参照）と、遮光部７５（第一遮光部７５１と第二遮光部７５２）と、光と、の関係を示している。入射光７２（７２ａや７２ｇなど）は、図６において、左側からマイクロレンズ２３に入射し、右側から出射光７４（７４ａや７４ｇなど）として開口部７３を通過する。第一遮光部７５１と第二遮光部７５２との間が、画素の開口部７３となる。開口部７３と遮光部７５とに関しては後に詳述する。マイクロレンズ２３は、入射光７２を集光して、画素の開口部７３へ効率的に導き、明るい画像を表示する為に用いられる。
【００６３】
先ず、マイクロレンズ２３のエッヂをｇ点とし、レンズ周辺部２３ｌとレンズ中央部２３ｃとの境をａ点とする。ｇ点に入射する光が入射光７２ｇであり、それがマイクロレンズ２３を出ると出射光７４ｇとなる。同様に、ａ点に入射する光が入射光７２ａであり、それがマイクロレンズ２３を出ると出射光７４ａとなる。レンズ周辺部２３ｌの側面の長さをＬlにて表し、この側面の法線とマイクロレンズ２３への入射光７２ｇとがなす角度をθ1にて表し、側面の法線とマイクロレンズ２３からの出射光７４ｇとがなす角度をθ2にて表す。開口部７３の長さをＡxにて表し、開口部７３以外の領域となる遮光部は、長さＢ1xを有する第一遮光部７５１と、長さＢ2xを有する第二遮光部７５２と、を含んでいる。マイクロレンズ２３から第一遮光部７５１や第二遮光部７５２までの距離（レンズ位置）をＬzにて表す。マイクロレンズ２３に垂直に入射し、レンズ周辺部２３ｌを通過した光の進行方向での幅（出射光７４ｇと出射光７４ａとの間隔）はＷである。
【００６４】
直角三角形ｅｃｄにおいて、角ｃｅｄ＝θ1−θ2で有るので、数式５が成り立つ。
【００６５】
【数５】
0006003214.tif 000006
【００６６】
一方、直角三角形ａｂｇでは、数式６が成り立つ。
【００６７】
【数６】
0006003214.tif 000007
【００６８】
数式５と数式６とから数式７が得られる。
【００６９】
【数７】
0006003214.tif 000008
【００７０】
直線状のレンズ周辺部２３ｌの長さＬlはゼロよりも大きい。その一方で、数式７の右辺よりも小さければ、幅Ｗを有する出射光７４ａから出射光７４ｇが第一遮光部７５１や第二遮光部７５２によって遮られる事はない。即ち、数式８が満たされると、マイクロレンズ２３に垂直に入射する平行光線の大半が開口部７３へと導かれる。
【００７１】
【数８】
0006003214.tif 000009
【００７２】
次に、三角形ｇｆｅにおいて、角ｇｅｆ＝π／２−（θ1−θ2）で有るので、数式９が成り立つ。
【００７３】
【数９】
0006003214.tif 000010
【００７４】
従って、もしレンズ位置Ｌzが数式９の右辺値よりも大きければ、マイクロレンズ２３のエッヂ（ｇ点）を通過した光を第一遮光部７５１が遮らない様にする事ができる。マイクロレンズ２３はレンズ周辺部２３ｌを有しているので、側面の長さＬlはゼロ以上である。その一方、側面の長さがほぼゼロの極限では（Ｌl＝０の極限では）、ａ点とｇ点との位置がほぼ一致するので、ａ点（ｇ点）で曲がった光はｄ点を通る。従って、数式９の右辺でＢ1x（辺ｅｆの長さ）に代わり、Ａx＋Ｂ1x（辺ｄｆの長さ）を用いた値よりもレンズ位置Ｌzを小さくすれば、レンズ周辺部２３ｌとレンズ中央部２３ｃとの境（ａ点）を通過した光を第二遮光部７５２が遮らない様にする事ができる。即ち、数式１０を満たす様にする。
【００７５】
【数１０】
0006003214.tif 000011
【００７６】
こうすると、レンズ位置Ｌzが数式１０の下限値（左辺値）よりも大きければ、ｇ点を通過した光を第一遮光部７５１が遮らず、レンズ位置Ｌzが数式１０の上限値（右辺値）よりも小さければ、ａ点を通過した光を第二遮光部７５２が遮らないので、光の利用効率を増し、明るく高精細な表示を行う事が可能になる。尚、図５に示す様に、遮光部は遮光膜３３や上側遮光膜７１、下側遮光膜５１を含むので、レンズ位置Ｌzは、それぞれの遮光膜に対して定められるのが最適であるが、マイクロレンズ２３から最も近い遮光部までの距離としても良い。その場合、レンズ位置Ｌzは調整膜２２の厚みにほぼ一致する。
【００７７】
本実施形態では、開口部７３の長さＡx＝７．０μｍ、第一遮光部７５１の長さＢ1x＝１．５μｍ、第二遮光部７５２の長さＢ2x＝１．５μｍ、第二透明基板２４の屈折率ｎ1＝１．４６、媒質２５の屈折率ｎ2＝１．６０、側面の法線とマイクロレンズ２３への入射光７２ｇとがなす角度をθ1＝６０°、側面の法線とマイクロレンズ２３からの出射光７４ｇとがなす角度をθ2＝５２°、レンズ周辺部２３ｌの側面の長さをＬl＝１１μｍ、レンズ位置Ｌz＝１１μｍ、であり、数式８と数式１０とを満たしている。こうして、光の利用効率が高く、明るく高精細な表示を行う電気光学装置を実現している。
【００７８】
＜電気光学装置の製造方法＞
図７は、液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャート図である。以下、液晶装置１００の製造方法を、図７を参照して説明する。
【００７９】
最初に、素子基板１２側の製造方法を説明する。ステップＳ１１では、第一透明基板２１上にＴＦＴ素子４６（図５参照）等を形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第一透明基板２１上にＴＦＴ素子４６を形成する。その後、同様の方法を用いて第三層間絶縁膜６８までを形成する。
【００８０】
ステップＳ１２では、画素電極４２を形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第三層間絶縁膜６８上に画素電極４２を形成する。
【００８１】
ステップＳ１３では、画素電極４２上に第１配向膜４３を形成する。第１配向膜４３の製造方法としては、例えば、ポリイミドなどの有機膜を吐出法や転写法などを用いて形成した後に、その表面を所定の方向にラビング処理するラビング法、酸化シリコンなどの無機材料を斜方蒸着する斜方蒸着法、を用いることができる。以上により、素子基板１２側が完成する。
【００８２】
次に、対向基板１３側の製造方法を説明する。まず、ステップＳ２１では、マイクロレンズ２３を第二透明基板２４に形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第二透明基板２４上に凹部を形成する。次に、凹部の中に、例えば、光又は熱硬化する高屈折率の透明有機材料からなる媒質２５（レンズ材）を充填し、その後硬化させてマイクロレンズ２３を完成させる。この際にレンズ周辺部２３ｌの側面の長さＬlや側面の法線とマイクロレンズアレイ基板の法線とがなす角度θ1が数式８を満たす様にエッチング条件などを定める。
【００８３】
マイクロレンズ２３の平面視での形状（平面形状）は、画素区画３５１の平面視での形状とほぼ同じとし、更にマイクロレンズ２３の平面視での重心位置（平面重心位置）は、見なし開口部７３１の平面視での重心位置（見なし開口部７３１を平板と見なした際の平面視での重心位置）とほぼ同じとする。本実施形態では、画素区画３５１の平面形状もマイクロレンズ２３の平面形状も正方形であり、マイクロレンズ２３の平面重心位置と見なし開口部７３１の平面重心位置とはほぼ一致し、画素区画３５１の中心に位置する。尚、上記説明で「ほぼ同じ」や「ほぼ一致する」とは、設計や設計概念にて一致している事を意味する。こうして、マイクロレンズ２３への入射光７２を、画素の開口部７３の中に集めることが可能となり、入射光７２を効率よく利用する事ができる。その結果、明るい画像を表示する事ができる。以下、引き続き図７に示すフローチャートに沿って、対向基板１３の製造方法を説明する。
【００８４】
次のステップＳ２２では、レンズ位置Ｌzが数式１０を満たす様に調整する。具体的には、第二透明基板２４（媒質２５）の表面全体に、調整膜２２となる酸化シリコン膜（ＳｉＯ2）を化学気相堆積法（ＣＶＤ法）などで形成する。調整膜２２の厚みは、レンズ位置Ｌzが数式１０を満たす様にする。
【００８５】
ステップＳ２３では、調整膜２２上に、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、遮光膜３３及び共通電極２７を形成する。
【００８６】
ステップＳ２４では、共通電極２７上に第２配向膜４４を形成する。第２配向膜４４の製造方法としては、第１配向膜４３と同様、ラビング法や斜方蒸着法などを用いることができる。以上により、対向基板１３側が完成する。以下、素子基板１２と対向基板１３とを貼り合わせる方法を説明する。
【００８７】
ステップＳ４１では、素子基板１２上にシール材１４を塗布する。詳しくは、素子基板１２とディスペンサー（吐出装置でも可能）との相対的な位置関係を変化させて、素子基板１２における表示領域３４の周縁部に（表示領域３４を囲む様に）シール材１４を塗布する。
【００８８】
ステップＳ４２（貼り合わせ工程）では、素子基板１２と対向基板１３とを貼り合わせる。具体的には、素子基板１２に塗布されたシール材１４を介して素子基板１２と対向基板１３とを貼り合わせる。より具体的には、互いの基板１２，１３の平面的な縦方向や横方向の位置精度を確保しながら行う。
【００８９】
ステップＳ４３では、液晶注入口３１（図２参照）から構造体の内部に液晶を注入し、その後、液晶注入口３１を封止する。封止には、例えば、樹脂等の封止材３２が用いられる。以上により、液晶装置１００が完成する。
【００９０】
＜定義＞
図８は、画素の構造を示す模式平面図である。以下、図８を参照して、画素３５における画素区画３５１と開口部７３と遮光部７５などとの関係を説明する。
【００９１】
図６を参照して説明した数式５から数式１０には、開口部７３の長さＡxや、画素区画３５１にて開口部７３以外の領域となる遮光部（第一遮光部７５１や第二遮光部７５２）の長さ（Ｂ1xやＢ2x）が用いられた。ここではこれらの定義を説明する。
【００９２】
平面視の画素区画３５１の内で、光が透過せずに遮られる部位が遮光部７５であり、光が透過する部位が開口部７３である。遮光部７５は素子基板１２に形成された下側遮光膜５１や上側遮光膜７１、或いは対向基板１３に形成された遮光膜３３、のいずれかが平面視で覆う部位である。従って、遮光部７５は、第一方向（図８ではｘ軸）に沿って延びる第一本線部と、第一方向と交差する第二方向（図８ではｙ軸）に沿って延びる第二本線部と、を備えている。更に、遮光部７５は第一本線部と第二本線部とが相互に交差する交差部を有する。交差部には、場合によって、第一方向及び第二方向に対して開口部７３を斜めに隅切る張り出し部Ｔｒが設けられる事もある。張り出し部Ｔｒは、後述する見なし開口部７３１のコーナーの少なくとも一つを三角形状に隅切っている。更に、第一本線部又は第二本線部（以降、特に両者を区別する必要がない場合には単に本線部と称する）には、中継層６２などが本線部から開口部７３に突出している突出部Ｐｒや、本線部が窪んで細くなっている窪み部Ｈｌなどが存在する場合もある。突出部Ｐｒや窪み部Ｈｌは、図８に示す様に、本線部に設けられる事も有れば、張り出し部Ｔｒに代わって交差部に設けられる事もある。尚、突出部Ｐｒや窪み部Ｈｌは、本線部に沿って延びる遮光部の内縁（内側エッヂ）の内で最も長く占める直線を基準として定められる。この様に、遮光部７５の形状は一般には複雑であるので（従って開口部７３の形状も一般には複雑であるので）、こうした場合に、数式５から数式１０に現れる開口部７３の長さＡxや、遮光部の長さ（第一遮光部７５１の長さＢ1xや第二遮光部７５２の長さＢ2x）の長さをどう定義するかを説明する。
【００９３】
数式５から数式１０に現れる開口部７３の長さとは、図８に示す見なし開口部７３１の長さであり、ｘ軸方向に沿ってはＡxであり、ｙ軸方向に沿ってはＡyである。又、数式５から数式１０に現れる第一遮光部７５１や第二遮光部７５２とは、画素区画３５１で見なし開口部７３１でない部位のそれぞれ約半分となる部位である。第一遮光部７５１や第二遮光部７５２は見なし開口部７３１の左右又は上下に設けられている。例えば、第一遮光部７５１は、ｘ軸方向に沿ってはＢ1xであり、ｙ軸方向に沿ってはＢ1yである。又、第二遮光部７５２は、ｘ軸方向に沿ってはＢ2xであり、ｙ軸方向に沿ってはＢ2yである。画素３５のｘ軸方向に沿ったピッチ（画素区画３５１のｘ軸方向の長さ）をＰxとすると、Ｐx＝Ａx＋Ｂ1x＋Ｂ2xとの関係にある。同様に、画素３５のｙ軸方向に沿ったピッチ（画素区画３５１のｙ軸方向の長さ）をＰyとすると、Ｐy＝Ａy＋Ｂ1y＋Ｂ2yとの関係にある。数式５から数式１０では、ｘ軸方向に沿ってＡxやＢ1x、Ｂ2xを用いて説明したが、同じ関係はｙ軸方向に沿っても成り立ち、その場合、ＡxやＢ1x、Ｂ2xをＡyやＢ1y、Ｂ2yに置き換えると良い。数式８や数式１０は、ｘ軸方向又はｙ軸方向のどちらかに対して少なくとも満たされるのが好ましいが、ｘ軸方向に対しても、ｙ軸方向に対しても（両方に対して）、満たされるのがより好ましい。尚、図８では、第一本線部の幅と第二本線部の幅とが等しく描かれているが、これらは必ずしも等しい必要性はない。即ち、Ｂ1x＋Ｂ2x≠Ｂ1y＋Ｂ2y場合にも、数式８や数式１０は、ｘ軸方向又はｙ軸方向のどちらか又は両方に対して満たされるのが好ましい。更に、図８では画素区画３５１が正方形で描かれているが、画素区画３５１は長方形であっても構わない。即ち、Ｐx≠Ｐy場合にも、数式８や数式１０は、ｘ軸方向又はｙ軸方向のどちらか又は両方に対して満たされるのが好ましい。
【００９４】
見なし開口部７３１とは、本線部に沿った形状をなし、画素区画３５１に相似である。張り出し部Ｔｒや突出部Ｐｒは見なし開口部７３１の一部と見なされ、窪み部Ｈｌは見なし開口部７３１の一部と見なされない。画素区画３５１で見なし開口部７３１でない所が、数式５から数式１０で用いられる遮光部となるので、張り出し部Ｔｒや突出部Ｐｒは数式５から数式１０で用いられる遮光部ではなく、反対に、窪み部Ｈｌは数式５から数式１０で用いられる遮光部の一部である。即ち、張り出し部Ｔｒや突出部Ｐｒは数式５から数式１０では光が透過し得る領域と定義され、窪み部Ｈｌは数式５から数式１０では光が遮られる領域と定義される。
【００９５】
＜電子機器＞
図９は、電子機器としての三板式プロジェクターの構成を示す平面図である。次に図９を参照して、本実施形態に係る電子機器の一例としてプロジェクターを説明する。
【００９６】
プロジェクター２１００において、超高圧水銀ランプで構成される光源２１０２から出射された光は、内部に配置された３枚のミラー２１０６及び２枚のダイクロイックミラー２１０８によって赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の光に分離され、各原色に対応する液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに導かれる。液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂには、マイクロレンズ２３が形成されている対向基板１３側から三原色の光が入射される。この結果、マイクロレンズ２３は入射光側に凸の形状をなし、遮光部７５はマイクロレンズ２３よりも出射光側に位置する事になる。尚、青色の光は、他の赤色や緑色と比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐ為に、入射レンズ２１２２、リレーレンズ２１２３及び出射レンズ２１２４からなるリレーレンズ系２１２１を介して導かれる。
【００９７】
液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂは、上述した構成を取り、外部装置（図示省略）から供給される赤、緑、青の各色に対応する画像信号にて、それぞれ駆動される。
【００９８】
液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム２１１２に三方向から入射する。そして、このダイクロイックプリズム２１１２において、赤色及び青色の光は９０度に屈折される一方、緑色の光は直進する。ダイクロイックプリズム２１１２において合成されたカラー画像を表す光は、レンズユニット２１１４によって拡大投射され、スクリーン２１２０上にフルカラー画像が表示される。
【００９９】
尚、液晶装置１００Ｒ、１００Ｂの透過像がダイクロイックプリズム２１１２により反射した後に投射されるのに対し、液晶装置１００Ｇの透過像はそのまま投射されるため、液晶装置１００Ｒ、１００Ｂにより形成される画像と、液晶装置１００Ｇにより形成される画像とが左右反転の関係になる様に設定されている。
【０１００】
本実施形態のプロジェクター２１００は、上述の液晶装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが用いられているので、明るく高精細で画像品位の高いフルカラー画像を投射する事ができる。
【０１０１】
電子機器としては、図９を参照して説明したプロジェクターの他にも、リアプロジェクション型テレビ、直視型テレビ、携帯電話、携帯用オーディオ機器、パーソナルコンピューター、ビデオカメラのモニター、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。そして、これらの電子機器に対しても、本実施形態にて詳述した液晶装置１００やマイクロレンズアレイ基板を適用させる事ができる。
以上詳述した様に、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
【０１０２】
マイクロレンズを直線状の側面を有する非球面レンズとする事ができると共に、マイクロレンズに対して垂直に入射した平行光を開口部に出射する事できる。即ち、マイクロレンズへの入射光を効率的に開口部に導く事ができる。換言すると、マイクロレンズから出射する光束の形状を最適化し、光の利用効率を高める事ができる。
【０１０３】
尚、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。
【０１０４】
（変形例１）
図１０は、変形例１に係わる液晶装置の構造を示す模式断面図で、一つの画素区画の断面を描いてある。次に、図１０を用いて、本変形例に係わるマイクロレンズアレイ基板及び電気光学装置について説明する。尚、図１０は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、明示可能な尺度で表されている。又、説明の便宜を図る為に、図１０では、ＴＦＴの構造を説明する断面とマイクロレンズの中央を通る断面とを描いてある。又、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。
【０１０５】
本変形例は実施形態１と比べて、第一基板と第二基板とが入れ替わっている。それ以外の構成は、実施形態１とほぼ同様である。図５に示す実施形態１では素子基板１２が第一基板で、対向基板１３が第二基板であった。即ち、対向基板１３にマイクロレンズ２３が形成され、対向基板１３はマイクロレンズアレイ基板でもあった。これに対して、図１０に示す本変形例では、素子基板１２が第二基板で、対向基板１３が第一基板である。即ち、素子基板１２にマイクロレンズ２３が形成され、素子基板１２がマイクロレンズアレイ基板でもある。
【０１０６】
図１０に示す様に、液晶装置１００は、第二透明基板２４と、これに対向配置される第一透明基板２１とを備えている。第一透明基板２１及び第二透明基板２４は、上記した様に、例えば、石英基板やガラス基板等によって構成されている。
【０１０７】
第二透明基板２４にはマイクロレンズ２３が形成され、マイクロレンズ２３を調整膜２２が覆っている。マイクロレンズ２３や調整膜２２の構成は実施形態１と同様である。調整膜２２上には、Ｔｉ（チタン）やＣｒ（クロム）等からなる下側遮光膜５１が形成されている。以降、下側遮光膜５１から液晶層１５迄の構成も実施形態１と同様である。
【０１０８】
第一透明基板２１には遮光膜３３や共通電極２７、第２配向膜４４が形成され、対向基板１３はこれらを含んでいる。
【０１０９】
光は素子基板１２側から液晶装置１００に入射する。尚、本変形例の様に素子基板１２にマイクロレンズ２３を形成する場合、媒質２５は樹脂よりも高屈折率の酸化窒化珪素膜（ＳｉＯＮ）の様な無機材料が好ましい。これにより、ＴＦＴ素子４６を通常の工程で製造する事ができるからである。
【符号の説明】
【０１１０】
１２…素子基板、１３…対向基板、１５…液晶層、２１…第一透明基板、２２…調整膜、２３…マイクロレンズ、２３ｃ…レンズ中央部、２３ｌ…レンズ周辺部、２４…第二透明基板、２５…媒質、３３…遮光膜、３４…表示領域、３５…画素、４６…ＴＦＴ素子、５１…下側遮光膜、５２…下地絶縁膜、６２…中継層、７１…上側遮光膜、７２…入射光、７３…開口部、７４…出射光、７５…遮光部、１００…液晶装置、３５１…画素区画、７３１…見なし開口部、７５１…第一遮光部、７５２…第二遮光部。
【図１】
0006003214.tif 000016
【図２】
0006003214.tif 000017
【図３】
0006003214.tif 000018
【図４】
0006003214.tif 000019
【図５】
0006003214.tif 000020
【図６】
0006003214.tif 000021
【図７】
0006003214.tif 000022
【図８】
0006003214.tif 000023
【図９】
0006003214.tif 000024
【図１０】
0006003214.tif 000025