【事件の表示】
　特許第３２６８３１９号「液晶表示装置」の請求項１ないし４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２６８３１９号の請求項１ないし２に係る特許を取り消す。
【理　由】
１．手続の経緯　
　特許第３２６８３１９号の請求項１〜４に係る発明は、平成３年１１月２５日に特許出願され、平成１４年１月１８日にその特許権の設定登録がなされ、その後、佐藤文子より特許異議の申立てがなされ、取消しの理由が通知され、その指定期間内である平成１５年９月１６日に訂正請求がなされたものである。
　　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
　ア．訂正事項ａ
　  特許請求の範囲の請求項１について、「・・・比ｄ／ｘが、５以下である・・・」とある記載を「・・・比ｄ／ｘが、１以上３以下である・・・」と訂正する。
　イ．訂正事項ｂ
　　特許請求の範囲の請求項２について、「・・・比ｄ／ｘが、５以下である・・・」とある記載を「・・・比ｄ／ｘが、１以上３以下である・・・」と訂正する。
　ウ．訂正事項ｃ
　　特許請求の範囲の請求項３及び４を削除する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　　上記訂正事項ａ及びｂは請求項１、２における、「比ｄ／ｘが、５以下」とあるのを「比ｄ／ｘが、１以上３以下」と限定するものであり、かつ上記限定事項は願書に添付した明細書の請求項３に記載されているから特許請求の範囲の減縮に該当し、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　また、上記訂正事項ｃは、請求項を削除するものであるから特許請求の範囲の減縮に該当する。
（３）むすび
　　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書及び第２項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議申立てについての判断
（１）本件の請求項１、２に係る発明
　　上記２．で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１、２に係る発明は 、上記訂正に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、２に記載された次のとおりのものである。
　【請求項１】光源と、該光源側と表示画面側との一対の相対する透明基板と、該透明基板に前記光源の照射光を集光して通過させるレンズ間ピッチ一定に形成されたマイクロレンズアレイと、前記透明基板間に、液晶層を介挿するとともに前記マイクロレンズアレイを透過した光を受光するようにマトリックス状に配列形成された画素電極とを備え、前記画素電極に対する印加電圧を変化させて前記液晶層を通過する光量を制御して画像表示を行う液晶表示装置において、前記マイクロレンズアレイを前記光源側の透明基板の液晶層側の面に形成し、該形成したマイクロレンズアレイと前記画素電極との間の距離ｄと、前記マイクロレンズアレイのレンズ間ピッチｘとの比ｄ／ｘが、１以上３以下であることを特徴とする液晶表示装置。
　【請求項２】光源と、該光源側と表示画面側との一対の相対する透明基板と、該透明基板に前記光源の照射光を集光して通過させるレンズ間ピッチ一定に形成されたマイクロレンズアレイと、前記透明基板間に、液晶層を介挿するとともに前記マイクロレンズアレイを通過した光を受光するようにマトリックス状に配列形成された画素電極とを備え、前記画素電極に対する印加電圧を変化させて前記液晶層を通過する光量を制御して画像表示を行う液晶表示装置において、前記マイクロレンズアレイを前記光源側の透明基板の液晶層側の面に形成し、該形成したマイクロレンズアレイと前記画素電極との両者間に該両者間を任意の距離に設定可能な透明中間層を形成し、該透明中間層の厚さを含む前記マイクロレンズアレイと画素電極との間の距離ｄと、前記マイクロレンズアレイのレンズ間ピッチｘとの比ｄ／ｘが、１以上３以下であることを特徴とする液晶表示装置。
　　
（２）引用刊行物に記載された発明
　当審で通知した取消しの理由で引用した刊行物１（特開平２−３０２７２６号公報）には、
  「一対の基板間に液晶を保持し前記基板上に液晶の電気光学効果を制御する手段として、一方の基板上に能動スイッチング素子をマトリックス状に形成した液晶表示装置において、該基板に対向する基板内に埋め込み型レンズを液晶画素と対応するように形成したことを特徴とする。」（第２頁右上欄第１６行〜左下欄第２行）の記載があり、第１図には、透明基板１０６に能動スイッチング素子１０５が設けられ、透明電極層及び液晶を保持する液晶配向層１０９を挟んで埋め込み型マイクロレンズ１０２を備えた対向基板１０１が設けられ、対向基板の裏側（透明基板１０６と反対の側）から、入射光１０７が照射されることが示されている。
　　また、「従来の提案は何れも集光性のレンズアレイを、液晶表示素子の共通電極が形成されている対向基板の光源側表面に形成しているため、形成されるレンズ体としては非常に焦点距離の長いものとなってしまう。通常、対向電極の厚みは約１ｍｍ程度あるため、仮に表示画素の大きさが１００μｍ×１００μｍ程度とするとＦナンバーが６〜８程度の焦点距離の長いレンズ体を形成することになる。焦点距離の長いレンズ体、つまり開口数（ＮＡ値）が小さいレンズ体は入射光に対する呑込み角が小さく、レンズの光軸に対してある角度を持って入射する光はほとんど集光することができない。・・・（中略）・・・そこで本発明は以上のような問題点を解決するもので、その目的とするところは、出射光束の平行性が悪い光源を用いても集光性能の高いレンズアレイを備えた、明るい液晶表示素子を提供することにある。」（第２頁左上欄第８行〜右上欄第１３行）、「なお、このレンズの焦点距離をガラス中で約３００μｍに設定し、光を入射した場合に基板ガラスの裏面に合焦するようにした。」（第３頁左上欄第６〜８行）、「［実施例２］プレス成形によりアクリル製樹脂平板の片側表面にレンズ幅１００μｍ、レンズピッチ１００μｍ、焦点距離２５０μｍのレンチキュラーレンズアレイを形成した。この樹脂製レンズアレイのレンズ側表面に、光硬化樹脂層を介して厚さ約３５５μｍの薄型石英ガラス基板を貼り付け、レンズ部分が基板内に埋め込まれた平板状レンズアレイを作製した。この平板状レンズアレイを対向基板として用いるため、貼り付けた石英ガラス基板の接着しない面上には、予めニッケル薄膜製遮光膜、透明電極層及び液晶配向層が形成されている。」（第３頁左下欄第３〜１４行）の記載がある。
  対向基板を透明にし、また、スイッチング素子によって印加電圧を変化させて液晶層を通過する光量を制御することは液晶表示装置において、普通に行われていることであるから、上記の記載事項及び図示内容から、刊行物１には次の発明（以下、「引用発明１」という。）が記載されていると認められる。
　「光源と、該光源側と表示画面側との一対の相対する透明基板と、該透明基板に前記光源の照射光を集光して通過させるレンズ間ピッチ一定に形成されたマイクロレンズアレイと、前記透明基板間に、透明中間層と液晶層を介挿するとともに前記マイクロレンズアレイを透過した光を受光するようにマトリックス状に配列形成された画素電極とを備え、前記画素電極に対する印加電圧を変化させて前記液晶層を通過する光量を制御して画像表示を行う液晶表示装置において、前記マイクロレンズアレイを前記光源側の透明基板の液晶層側の面に形成し」たもの。
　
　同じく、刊行物２（特開平３−２４８１２５号公報）には、「一対の透明基板間に液晶層を有し多数の絵素が形成される液晶パネルと、該絵素のそれぞれに光を集束させるマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイと、を備えた液晶表示装置であって、該一対の透明基板の何れか一方の基板がその内部に該マイクロレンズアレイを有し、各マイクロレンズの焦点が、該一方の基板の該液晶層側の面の近傍に位置している液晶表示装置」（特許請求の範囲の請求項１）が記載されており、第１図と共に、「ほう珪酸ガラスからなる透明基板１上に、図示していないが、絵素電極、スイッチング素子、バス配線等が形成されている。基板１とこの基板に対向する対向基板８との間には、液晶層６がシール材５によって封入されている。対向基板８はマイクロレンズアレイ２、接着層４、及びプラスチックフィルム３からなる。マイクロレンズアレイ２には、基板１上の各絵素電極に対応してマイクロレンズ９が形成されている。」（第３頁右上欄第１５行〜左下欄第３行）、「本実施例では厚さ０．３ｍｍのポリエーテルスルホン酸樹脂のフィルムを用いた。尚、フィルムの信頼性を向上させるために、フィルム表面にコーティングを施してもよい。更に、プラスティックフィルム３に代えて、厚さ０．１〜０．４ｍｍのガラス板を用いることもできる。プラスチックフィルム３の厚さは、マイクロレンズ９の後側焦点がプラスチックフィルム３の液晶層６側の面の近傍に位置するように決められ、好ましくは、該焦点が液晶層の中央に位置するように決められる。」（第３頁右下欄第１３〜第４頁左上欄第３行）、「本実施例の構成で、対角３インチ、１０００×１５００ドットの液晶表示素子では、実効開口率約６０％となり、従来の液晶表示素子の開口率の２倍となった。」（第５頁左上欄第３〜５行）の記載がある。
     
（３）対比及び判断
　本件の請求項１に係る発明（以下、「本件発明１」という。）と引用発明１とを対比すると、両者は、「光源と、該光源側と表示画面側との一対の相対する透明基板と、該透明基板に前記光源の照射光を集光して通過させるレンズ間ピッチ一定に形成されたマイクロレンズアレイと、前記透明基板間に、液晶層を介挿するとともに前記マイクロレンズアレイを透過した光を受光するようにマトリックス状に配列形成された画素電極とを備え、前記画素電極に対する印加電圧を変化させて前記液晶層を通過する光量を制御して画像表示を行う液晶表示装置において、前記マイクロレンズアレイを前記光源側の透明基板の液晶層側の面に形成し」たものである点で一致し、前者が、形成したマイクロレンズアレイと前記画素電極との間の距離ｄと、前記マイクロレンズアレイのレンズ間ピッチｘとの比ｄ／ｘが、１以上３以下であるのであるのに対し、後者においては、ｄ／ｘについてどのような値を取るのか明らかでない点で相違する。
　しかしながら、刊行物１に実施例２として記載されたものについて、液晶層の厚さを通常の値と認められる１０μｍ、光硬化樹脂層の厚さを０としてｄ／ｘを計算すると、ｄ／ｘ＝３．６５となる。また、刊行物２に記載された実施例について、液晶表示素子の画素が、縦横同じ長さであるとして、画素の大きさを計算し、プラスティックフィルム３に代えて、厚さ０．１ｍｍのガラス板を用い、液晶層として厚さ１０μｍを用いたとして、ｄ／ｘを計算すると３以下の値が得られる。
  したがって、刊行物１、２にはその実施例としてｄ／ｘの値が３前後のものが示されており、しかも、光を液晶層付近に集束させること、開口数を大きくすることが望ましいことが記載されており、結局ｄ／ｘの値を小さくする技術思想が開示されているといえる。　そして、本件発明１は、ｄ／ｘを１以上３以下とするための特段の工夫をこらしたものではなく、単にｄ／ｘの値を限定したものであるから、この点は当業者が設計に際して各種条件を考慮し、また実験等により適宜設定しうる設計事項にすぎないと言わざるをえない。
　したがって、本件発明１は、上記引用発明１及び上記刊行物２に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものである。
　　
　本件請求項２に係る発明（以下、「本件発明２」という。）と、引用発明１を対比すると、本件発明２は、本件発明１の「マイクロレンズアレイと前記画素電極との間の距離ｄ」について、「マイクロレンズアレイと前記画素電極との両者間に該両者間を任意の距離に設定可能な透明中間層を形成し、該透明中間層の厚さを含む前記マイクロレンズアレイと画素電極との間の距離ｄ」としたものであるから、両者は、本件発明１との相違点に加え、前者が、「該形成したマイクロレンズアレイと前記画素電極との両者間に該両者間を任意の距離に設定可能な透明中間層を形成し」ているのに対し、後者においては、マイクロレンズアレイと前記画素電極との間に設けた（光硬化樹脂層と薄型石英ガラス基板からなる）透明中間層が、マイクロレンズアレイと前記画素電極との間の距離を任意に設定するようになっておらず、レンズの焦点距離をガラス中で約３００μｍに設定し、光を入射した場合に基板ガラスの裏面に合焦するように距離を設定している点で形式上相違する。ところが、マイクロレンズアレイと画素電極の間に透明中間層を形成し、レンズの焦点がほぼ液晶層の面の位置にくるようにすることが刊行物１、２に記載されており、このことはレンズの焦点距離に応じてマイクロレンズアレイと画素電極との間の透明中間層の厚さを設定できることを意味しており、しかも、刊行物２には、「プラスティックフィルム３に代えて、厚さ０．１〜０．４ｍｍのガラス板を用いることもできる。」の記載があることを考慮すれば、引用発明１の透明中間層も本件発明２と同様の機能を有していると認められ、この点は実質的な相違点とはいえない。
　したがって、本件発明２も、引用発明１及び上記刊行物２に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
（４）むすび
　以上のとおりであるから、本件請求項１ないし２に係る発明についての特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　したがって、本件請求項１ないし２に係る発明の特許は特許法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
  よって、結論のとおり審決する。
【異議決定日】
平成１５年１０月１４日（２００３．１０．１４）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
液晶表示装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　光源と、該光源側と表示画面側との一対の相対する透明基板と、該透明基板に前記光源の照射光を集光して通過させるレンズ間ピッチ一定に形成されたマイクロレンズアレイと、前記透明基板間に、液晶層を介挿するとともに前記マイクロレンズアレイを透過した光を受光するようにマトリックス状に配列形成された画素電極とを備え、前記画素電極に対する印加電圧を変化させて前記液晶層を通過する光量を制御して画像表示を行う液晶表示装置において、前記マイクロレンズアレイを前記光源側の透明基板の液晶層側の面に形成し、該形成したマイクロレンズアレイと前記画素電極との間の距離ｄと、前記マイクロレンズアレイのレンズ間ピッチｘとの比ｄ／ｘが、
１以上３以下
　【請求項２】　光源と、該光源側と表示画面側との一対の相対する透明基板と、該透明基板に前記光源の照射光を集光して通過させるレンズ間ピッチ一定に形成されたマイクロレンズアレイと、前記透明基板間に、液晶層を介挿するとともに前記マイクロレンズアレイを通過した光を受光するようにマトリックス状に配列形成された画素電極とを備え、前記画素電極に対する印加電圧を変化させて前記液晶層を通過する光量を制御して画像表示を行う液晶表示装置において、前記マイクロレンズアレイを前記光源側の透明基板の液晶層側の面に形成し、該形成したマイクロレンズアレイと前記画素電極との両者間に該両者間を任意の距離に設定可能な透明中間層を形成し、該透明中間層の厚さを含む前記マイクロレンズアレイと画素電極との間の距離ｄと、前記マイクロレンズアレイのレンズ間ピッチｘとの比ｄ／ｘが、
１以上３以下
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、低消費電力型の透過型液晶ディスプレイを有する液晶表示装置に係り、特に、入射光が散乱光であっても、該入射光を画素電極上に有効に集光するのに好適な液晶表示装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来、携帯用パーソナルコンピューター、ワードプロセッサー、液晶テレビなどの低消費電力型の透過型液晶ディスプレイを有する液晶表示装置においては、図７に示すように光源光の集光用のマイクロレンズを使用しないものと、図８に示すように光源側にマイクロレンズを使用するものとがある。図７，８は液晶表示装置の断面の一部分を示す。
　【０００３】
　図７において、１ａは光源側Ａの透明基板、１ｂは透明基板１ａに相対配置されている表示画面側Ｂの透明基板で、両透明基板は一対になっている。２は相対する透明基板１ａ，１ｂ間に液晶を封入して形成された液晶層、３ａは透明基板１Ａの液晶層２側の面上にマトリックス状に多数配列形成された画素電極で、画素電極３ａのうち特定の電極に電圧を印可する事により該箇所の液晶の光透過率を変化させ、背後からの照明光４、すなわちバックライトの透過光点集合により画像を表示する。３ｂは共通電極、５は画素電極３ａと同一面で、配線，素子等の光の透過しない画素電極３ａ以外の部分、６は偏向板、７は配向膜である。照明光４が透明基板１ａに入射されると、その入射光のうち、透明基板１ａ上の画素電極３ａを通過した光のみが画像形成に寄与し、画素電極３ａ以外の配線，素子等５の光の透過しない部分に照射された光は反射されて、画像形成に寄与しないようになっている。
　【０００４】
　上記図７に示す構成においては、入射光が有効に利用されず、画面が暗くなるという問題があり、この開口率が小さくなるという問題は、液晶表示装置のカラー化、高精細化に伴い、配線，素子等５の光の透過しない部分の面積比率が増大するため一層顕著に現れてくる。この問題を解決するために、これまでは主として照明光源の消費電力を大きくし、画面を明るくする方法が採られてきたが、携帯用の小型電子機器等における表示装置としては、消費電力を極力抑える必要があり、照明光源の消費電力を増加させる事なくこの問題を解決する方法が要求され、図８に示すように、透明基板１ａの光源側表面近傍にマイクロレンズアレイ８を形成し、入射光を画素電極３ａ上に集光させて見かけ上の開口率を向上させ、画面表示を明るくすることが提案されている（例えば、特開昭６０ー１６５６２３，特開平２ー１８１６，特開平２ー８９０２５，特開平２−２５１９０２，特開平２−２５７１１９）。この場合のマイクロレンズの形成方法は、一般のホトリソグラフィやリフトオフ、メタルマスク、イオン注入等の技術によって行われている。なお、図８において、図７と同符号のものは同じものを示す。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　上記のように、見かけ上の開口率を向上させるために、マイクロレンズアレイ８を透明基板１ａの光源側Ａに形成した場合、マイクロレンズアレイ８への入射光がすべて透明基板１ａに垂直な光線の場合は、図９（ａ）に示すように、ほとんどすべての入射光が対応する画素電極３ａ上に集光されるため、マイクロレンズアレイ８を用いない場合に比べて明るい画面の液晶表示装置が得られる。しかしながら、実際には透明基板１ａへの入射光は入射角が垂直な場合ばかりではなく、斜めから入射する場合も多い。特に、画面全体の明るさが均一になるように透明基板１ａと光源間に図示しない反射板や散乱板を設けた場合には、透明基板１ａに対する入射光はさまざまな方向からの散乱光となる。従ってこの場合には、図９（ｂ）に示すように、１つのマイクロレンズに対して１つの焦点が定まらないことから集光されないことになる。これは、マイクロレンズアレイ８を透明基板１ａの光源側Ａの表面近傍に形成した場合には、透明基板１ａの厚み寸法５００〜１０００μｍが各画素電極３ａ間のピッチ５０〜１００μｍに比べて大きく、このため、マイクロレンズアレイ８と画素電極３ａとの間の距離ｄと、マイクロレンズアレイ８のレンズ間ピッチｘとの比ｄ／ｘが５を超える値となり、散乱光からなる入射光を画素電極３ａ上に有効に集光させることができないからである。このように、焦点を結ぶべき画素電極３ａとマイクロレンズアレイ８との距離ｄが、マイクロレンズ間ピッチｘに比べて大きい場合には、各マイクロレンズと画素電極３ａが１対１に対応せず、散乱光からなる入射光を画素電極３ａ上に有効に集光させることができない問題点を有していた。
　【０００６】
　本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、入射光が散乱光であっても、該入射光を簡単な構成で確実に画素電極上に有効に集光することができるマイクロレンズアレイを有する液晶表示装置を提供することを目的とする。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　上記目的を達成するため、本発明は、光源と、該光源側と表示画面側との一対の相対する透明基板と、該透明基板に前記光源の照射光を集光して通過させるレンズ間ピッチ一定に形成されたマイクロレンズアレイと、前記透明基板間に、液晶層を介挿するとともに前記マイクロレンズアレイを通過した光を受光するようにマトリックス状に配列形成された画素電極とを備え、前記画素電極に対する印加電圧を変化させて前記液晶層を通過する光量を制御して画像表示を行う液晶表示装置において、前記マイクロレンズアレイを前記光源側の透明基板の液晶層側の面に形成し、該形成したマイクロレンズアレイと前記画素電極との間の距離ｄと、前記マイクロレンズアレイのレンズ間ピッチｘとの比ｄ／ｘを、５以下であるように構成したものである。
　【０００８】
　また、光源と、該光源側と表示画面側との一対の相対する透明基板と、該透明基板に前記光源の照射光を集光して通過させるレンズ間ピッチ一定に形成されたマイクロレンズアレイと、前記透明基板間に、液晶層を介挿するとともに前記マイクロレンズアレイを通過した光を受光するようにマトリックス状に配列形成された画素電極とを備え、前記画素電極に対する印加電圧を変化させて前記液晶層を通過する光量を制御して画像表示を行う液晶表示装置において、前記マイクロレンズアレイを前記光源側の透明基板の液晶層側の面に形成し、該形成したマイクロレンズアレイと前記画素電極との両者間に該両者間を任意の距離に設定可能な透明中間層を形成し、該透明中間層の厚さを含む前記マイクロレンズアレイと画素電極との間の距離ｄと、前記マイクロレンズアレイのレンズ間ピッチｘとの比ｄ／ｘを、５以下であるように構成したものである。
　【０００９】
　そして、前記マイクロレンズアレイと画素電極との間の距離ｄと、前記マイクロレンズアレイのレンズ間ピッチｘとの比ｄ／ｘを、１以上３以下に構成することが好ましい。
　【００１０】
　【作用】
　上記構成としたことにより、入射光として透明基板に対して垂直光が入射した場合はもちろんのこと、さまざまな入射角を有する散乱光が入射した場合においても、各マイクロレンズを通過した光の大部分は対応する画素電極上に有効に集光されることが後述する実験により確認され、前記従来技術のマイクロレンズアレイを透明基板の光源側表面近傍に形成した場合に比べて、画素電極上で少なくとも２倍以上の照度が得られることが確認された。
　【００１１】
　そして、同実験において、マイクロレンズアレイと画素電極との間の距離ｄと、マイクロレンズアレイのレンズ間ピッチｘとの比ｄ／ｘ（以下、単にアスペクト比ｄ／ｘという）のより好ましい値は、光源光の入射角度分布や使用するマイクロレンズの特性にもよるが、１以上３以下が好ましく、一方、アスペクト比が５を超えた場合には、斜めからの入射光が対応する画素電極以外の部分に到達し、結果としてマイクロレンズアレイが有効に作用しないため好ましくないことも確認された。
　【００１２】
　【実施例】
　以下、本発明の実施例を図１ないし図６を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例の液晶表示装置の断面の一部分を示す図、図２は図１の構成に対応する実験用のマイクロレンズアレイ基板の断面図、図３は前記図８の構成に対応する実験用のマイクロレンズアレイ基板の断面図、図４はアスペクト比ｄ／ｘと画素電極における光の透過量との関係を示すグラフ、図５は図１における入射光の光路の例を示す図、図６は本発明の第２の実施例の液晶表示装置の断面の一部分を示す図である。図中、図７ないし図９と同符号のものは同じものを示す。
　【００１３】
　図１において、マイクロレンズアレイ８は透明基板１ａの液晶層２側の面上に形成される。マイクロレンズの形成方法は前記従来の方法と同様である。９はマイクロレンズアレイ８と画素電極３ａとの間を任意の距離に設定可能にするとともに、画素電極３ａや駆動回路のための配線等の形成表面を平滑にしてそれらが容易に形成できるように、マイクロレンズアレイ８と画素電極３ａとの間に設けられた透明中間層である。透明中間層９は、本実施例においては光透過率の高い熱硬化性の樹脂が使用され、この樹脂をマイクロレンズ８上に塗布した後硬化させ、所望の厚さ（本実施例の場合、マイクロレンズアレイ８と画素電極３ａとの間の距離に同じ）ｄを形成した。この厚さｄの確保のために、樹脂を塗布した後硬化させる工程を複数回繰り返すようにしても良い。所望の厚さｄと平滑な表面を有する透明中間層９を形成した後、透明中間層９の液晶層２側の面に、画素電極３ａや駆動回路のための配線等が形成される。本実施例においては透明基板１ａの厚さは７００μｍ、透明中間層９の厚さｄ＝１００μｍ、マイクロレンズアレイ８のレンズ間ピッチｘ＝は８０μｍであり、アスペクト比ｄ／ｘ＝１．２５に設定されている。
　【００１４】
　上記図１に示す実施例は、以下図２，図３を参照して説明する実験に基づいて設定されたものである。実験はアスペクト比ｄ／ｘと画素電極３ａを透過する透過量との関係を得ることを目的としたもので、アスペクト比ｄ／ｘをいくつか変えたマイクロレンズアレイ基板を試作した。図２に示すマイクロレンズアレイ基板は、図１に示す液晶表示装置を簡略化したもので、画素電極３ａおよび配線，素子等５の代わりに、レンズ間ピッチｘと同一ピッチｙの光の透過する開口部３ａ´と透過しない遮光部５´とを設け、透明基板１ｂ，液晶層２，共通電極３ｂ，偏向板６，配向膜７は省いてある。この様な構成において、透明基板１ａの厚さを７００μｍ、透明中間層９の厚さｄを１００μｍとし、マイクロレンズ間ピッチｘを２０，５０，１００，２００μｍに変えた４種類を試作した。
　【００１５】
　一方、図３に示すマイクロレンズアレイ基板は、前記従来技術の図８に示す液晶表示装置を簡略化したもので、前記図２と同様に、画素電極３ａおよび配線，素子等５の代わりに、光の透過する開口部３ａ´と透過しない遮光部５´とを設け、透明基板１ｂ，液晶層２，共通電極３ｂ，偏向板６，配向膜７を省いている。そして、マイクロレンズアレイ８と画素電極３ａとの間の距離ｄに相当する透明基板１ａの厚さを８００μｍとし、その光源側Ａの表面にマイクロレンズ間ピッチｘ＝８０μｍのマイクロレンズアレイ８を設けたもの１種類を試作した。
　【００１６】
　上記試作した５種類のアスペクト比ｄ／ｘは、それぞれ５，２，１，０．５および１０に対応する。また、画素電極３ａに相当する開口部３ａ´の面積は、マイクロレンズアレイ８の面積の１／５に一定とし、さらに、マイクロレンズアレイ８の形状・屈折率等の特性は、それぞれのマイクロレンズ間ピッチｘの値に応じて光の透過率が最大になるように設定されている。
　【００１７】
　図４は、上記５種類のマイクロレンズアレイ基板に、反射板、散乱板等により散乱された蛍光灯からの光を照射し、開口部３ａ´を透過した透過光線の強度を測定し、アスペクト比ｄ／ｘ＝１０の場合の光強度を１としてプロットしたグラフである。このグラフから、アスペクト比ｄ／ｘが５以下の場合には、マイクロレンズアレイ８を透明基板１ａの光源側Ａの表面に形成した前記従来技術の場合のおよそ２倍以上の透過量が得られ、また、アスペクト比ｄ／ｘが１以上３以下の場合には、従来に比べて５倍以上の透過量が得られる事がわかる。もっとも、図４に示すグラフは上述の光源を用いた場合の一例であり、別の角度分布を有する散乱光光源の場合には、当然に定量的に値の若干異なるグラフになると思われるが、アスペクト比ｄ／ｘに対する透過量比の変化は、どの角度分布の散乱光光源の場合でも定性的には同様になることが容易に推定できる。この結果、アスペクト比ｄ／ｘを５以下にすることにより、入射光を効率的に画素電極３ａに集光することができ、従来に比べて少なくとも２倍以上の明るい画面の液晶表示装置を得ることが可能になる。
　【００１８】
　図５は、前記図１における入射光の光路の例で、図５（ａ）は入射光が透明基板１ａに垂直な場合を示す。このとき入射光はマイクロレンズアレイ８によって集光され、その大部分が画素電極３ａを通過する。図５（ｂ）は入射光が散乱光の場合であるが、前述の如くアスペクト比ｄ／ｘが１．２５に設定されているため、前記図４に示すように透過量比の値は大きく、大部分の入射光はマイクロレンズアレイ８により画素電極３ａ上に有効に集光され、配線、素子等５で反射されることが少ない。このように本実施例によれば、液晶画面の明るさは、前記した簡単な構成にもかかわらず、マイクロレンズアレイ８を用いない場合に比べて大幅に向上し、さらに、マイクロレンズアレイ８を透明基板１ａの光源側Ａの表面に形成した場合に比べても少なくとも２倍以上に向上させることが可能になった。
　【００１９】
　図６に本発明の第２の実施例を示す。本実施例は、画素電極３ａを表示画面側Ｂの透明基板１ｂの液晶層２側の面に設け、該画素電極３ａと透明基板１ａの液晶層２側に設けたマイクロレンズアレイ８との距離ｄを１００μｍに設定したものである。この距離ｄの確保は、マイクロレンズアレイ８を形成している透明基板１ａと液晶層２との間に、透明フィルムを介設して透明中間層９を形成して行われている。そして、マイクロレンズアレイ８のレンズ間ピッチｘ＝５０μｍ、アスペクト比ｄ／ｘ＝２に設定されている。本実施例によれば、前記第１の実施例と同様に入射光が散乱光である場合でも、アスペクト比ｄ／ｘが２に設定されているため、前記図４に示すように透過量比の値は大きく、大部分の入射光はマイクロレンズアレイ８により画素電極３ａ上に有効に集光され、配線、素子等５で反射されることが格段に少なくなる。従って、液晶画面の明るさを、上記した簡単な構成でバックライトの消費電力を増加させることなく、少なくとも前記従来の５倍以上に向上させることが可能である。
　【００２０】
　【発明の効果】
　以上説明したように、本発明は、液晶表示装置におけるマイクロレンズアレイを、光源側の透明基板の液晶層側の面に形成し、アスペクト比ｄ／ｘの大きさを５以下としたことにより、入射光が散乱光であっても、該入射光を簡単な構成で確実に画素電極上に有効に集光することができ、画素電極における光の透過量を、マイクロレンズアレイを光源側の透明基板の光源側表面に設けた従来の構成に比べて２倍以上向上させ、バックライトの消費電力を増すことなく明るい画面を得ることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の第１の実施例の液晶表示装置の断面の一部分を示す図である。
　【図２】図１の構成に対応する実験用のマイクロレンズアレイ基板の断面図である。
　【図３】図８の構成に対応する実験用のマイクロレンズアレイ基板の断面図である。
　【図４】アスペクト比ｄ／ｘと画素電極における光の透過量との関係を示すグラフである。
　【図５】図１における入射光の光路の例を示す図である。
　【図６】本発明の第２の実施例の液晶表示装置の断面の一部分を示す図である。
　【図７】従来のマイクロレンズを使用しない液晶表示装置の断面図である。
　【図８】従来のマイクロレンズを使用した液晶表示装置の断面図である。
　【図９】従来の液晶表示装置における入射光の光路の例を示す図である。
　【符号の説明】
　１ａ，１ｂ…透明基板、２…液晶層、３ａ…画素電極、３ｂ…共通電極、４…照明光、５…配線，素子等、６…偏向板、７…配向膜、８…マイクロレンズアレイ、９…透明中間層、Ａ…光源側、Ｂ…表示画面側。