(57)【要約】【課題】光の利用効率を向上させることができるマイクロレンズ基板、マイクロレンズ基板の製造方法、電気光学装置及び電子機器を提供すること。【解決手段】マイクロレンズ基板３ａを構成するカバーガラス３７の表面に凹部３８が設けられており、この凹部３８の内部に光を遮光する遮光部材３９が設けられている構成になっているので、当該凹部３８の深さを調節することによって、カバーガラス３７を研磨する場合に比べてマイクロレンズを構成する曲面３５ａと遮光部材３９との間の距離を小さくすることができる。これにより、光の利用効率を向上させることができる。【選択図】図４
2007248573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にマイクロレンズを構成する曲面が設けられた第１透明基板と、
前記第１透明基板の表面側に設けられ、前記第１透明基板の表面及び前記曲面を覆う樹脂層と、
前記樹脂層上に設けられた第２透明基板と
を具備し、
前記第２透明基板の表面に凹部が設けられており、
前記凹部の内部に遮光部材が設けられている
ことを特徴とするマイクロレンズ基板。
【請求項２】
前記遮光部材が、光反射材料を含んでいる
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項３】
前記遮光部材が、金属材料を含んでいる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項４】
前記凹部が、前記第１透明基板の基板面から離れるにつれて前記凹部の幅が小さくなるように設けられている
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項５】
前記遮光部材が、前記凹部の内部の全体に設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項６】
前記遮光部材が、前記凹部の側面及び前記凹部の底面を覆うように設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項７】
第１透明基板の表面にマイクロレンズを構成する曲面を形成する工程と、
前記第１透明基板の表面及び前記曲面を覆うように樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層上に第２透明基板を配置する工程と、
前記第２透明基板に凹部を形成する工程と、
前記凹部の内部に遮光部材を配置する工程と
を具備することを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項に記載のマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
前記第１透明基板に電気光学装置の画素領域が複数マトリクス状に設けられており、
前記凹部が前記画素領域の間の領域に設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９に記載の電気光学装置を備えた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、マイクロレンズ基板、マイクロレンズ基板の製造方法、電気光学装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置や有機ＥＬ装置などの電気光学装置は、画素領域が設けられた基板によって電気光学材料を保持した構成になっている。これらの電気光学装置は、明るい表示、コントラストの高い表示が求められている。電気光学装置における光の利用効率を向上させることは、この要請に応える有効な方策の一つである。
【０００３】
光の利用効率を向上させる技術の一例として、基板にマイクロレンズを組み込んだマイクロレンズ基板を有する電気光学装置が知られている。マイクロレンズ基板は、基板の画素領域に平面視で重なるように曲面が形成されている基板である。この曲面が画素領域を透過する光を集光し、マイクロレンズとして機能する。これにより、射出される光の利用効率の向上が実現される。
【０００４】
マイクロレンズ基板を形成する際には、まず、基板の表面にマイクロレンズを構成する曲面を形成し、当該基板の表面及び曲面を覆うように樹脂層を形成し、樹脂層上にカバーガラスを貼り付ける。次に、カバーガラスを研磨し、当該カバーガラス上に遮光部材を配置する。このような手順で、マイクロレンズ基板を形成するのが一般的である。
【０００５】
上記の構成では、マイクロレンズから遮光部材までの間に、カバーガラスの厚さ分の距離が設けられることになる。この距離が大きいと、マイクロレンズによって集光された光の一部が遮光部材によって吸収されてしまい、光の利用効率が低下してしまう虞がある。したがって、マイクロレンズと遮光部材との距離はできるだけ小さい方が好ましく、従来では、カバーガラスをできるだけ薄く研磨することによってこの距離が小さくなるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。特に、近年では、電気光学装置の画素領域のピッチが小さくなっており、マイクロレンズと遮光部材との距離をさらに小さくすることが求められている。  
【特許文献１】特開２００５−２８３６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、研磨によって薄くできるカバーガラスの厚さには限界がある。カバーガラスの研磨だけではマイクロレンズと遮光部材との距離を一定以上に小さくすることは困難であり、したがって、光の利用効率を向上させるのは困難である。  
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、光の利用効率を向上させることができるマイクロレンズ基板、マイクロレンズ基板の製造方法、電気光学装置及び電子機器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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明に係るマイクロレンズ基板は、表面にマイクロレンズを構成する曲面が設けられた第１透明基板と、前記第１透明基板の表面側に設けられ、前記第１透明基板の表面及び前記曲面を覆う樹脂層と、前記樹脂層上に設けられた第２透明基板とを具備し、前記第２透明基板の表面に凹部が設けられており、前記凹部の内部に遮光部材が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第２透明基板の表面に凹部が設けられており、この凹部の内部に光を遮光する遮光部材が設けられている構成にしたので、当該凹部の深さを調節することによって、第２透明基板を研磨する場合に比べてマイクロレンズを構成する曲面と遮光部材との間の距離を小さくすることができる。これにより、光の利用効率を向上させることができる。
【０００９】
また、前記遮光部材が、光反射材料を含んでいることが好ましい。  
本発明によれば、遮光部材が、光反射材料を含んでいるので、例えば第１透明基板及び樹脂層を透過してきた光が遮光部材によって吸収されるのではなく、遮光部材によって反射されるため、反射された光を利用することができる。これにより、光の利用効率をさらに向上させることができる。
【００１０】
また、前記遮光部材が、金属材料を含んでいることが好ましい。  
金属材料は、高い光反射性及び熱伝導率を有している。本発明によれば、遮光部材が、金属材料を含んでいるので、遮光部材に照射される光を高い反射率で反射することができる。また、本発明では遮光部材が熱伝導率の高い金属材料を含んでいるので、例えば当該マイクロレンズ基板をプロジェクタ等の高熱下において用いる際に、マイクロレンズ基板の放熱性が高くなるため、熱によるマイクロレンズ基板の破損を防ぐこと、またパネル、パネルを構成する部材の劣化を防ぐ事ができるという利点もある。
【００１１】
また、前記凹部が、前記第１透明基板の基板面から離れるにつれて凹部の幅が小さくなるように設けられていることが好ましい。  
第１透明基板から樹脂層を透過してきた光が基板面の法線方向に対して傾いていると、この光は凹部の内部の遮光部材に入射し当該遮光部材に照射される可能性が高くなる。遮光部材が光反射材料を含んでいる場合、この光は反射されて利用されることになるが、全反射することは不可能であり、光の損失が生じる。また、遮光部材が光反射材料を含んでいない場合、照射された光は遮光部材によって吸収されてしまうことになり、これも光の損失となる。いずれにしろ、遮光部材に照射されることで光の損失が生じるため、当該遮光部材に照射される光は少ないほど好ましい。
【００１２】
これを踏まえて、本発明では、凹部が、第１透明基板の基板面から離れるにつれて凹部の幅が小さくなるように設けられているので、基板面の法線方向に対して傾いて入射した光の一部は当該凹部の側面に沿って進むことになり、凹部の内部の遮光部材に照射される可能性が低くなる。これにより、遮光部材での光の損失を防ぐことができるので、光の利用効率をより向上させることが可能となる。
【００１３】
また、前記遮光部材が、前記凹部の内部の全体に設けられていることが好ましい。  
本発明によれば、遮光部材が、凹部の内部の全体に設けられている、すなわち、遮光部材が凹部の内部に隙間無く設けられているので、遮光部材が光反射材料を含む場合、確実に光を反射することができる。また、例えば遮光部材が金属材料を含む場合、熱伝導率が一層向上することになる。
【００１４】
また、前記遮光部材が、前記凹部の側面及び前記凹部の底面を覆うように設けられていることが好ましい。  
本発明によれば、遮光部材が、少なくとも凹部の側面及び凹部の底面を覆うように設けられているので、例えば遮光部材を凹部の内部に薄膜状に形成することが可能となる。これにより、遮光部材の形成が容易になる。また、例えば遮光部材が光反射材料を含む場合、凹部の側面及び凹部の底面が当該光反射材料を含む遮光部材に覆われているので、光を確実に反射することができる。
【００１５】
本発明に係るマイクロレンズ基板の製造方法は、第１透明基板の表面にマイクロレンズを構成する曲面を形成する工程と、前記第１透明基板の表面及び前記曲面を覆うように樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層上に第２透明基板を配置する工程と、前記第２透明基板に凹部を形成する工程と、前記凹部の内部に遮光部材を配置する工程とを具備することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、第１透明基板の表面にマイクロレンズを構成する曲面を形成する工程と、第１透明基板の表面及び曲面を覆うように樹脂層を形成する工程と、樹脂層上に第２透明基板を配置する工程と、第２透明基板に凹部を形成する工程と、凹部の内部に遮光部材を配置する工程とを具備するので、第２透明基板を研磨しなくても、光の利用効率を向上させることができるマイクロレンズ基板を製造することができる。これにより、製造が容易になると共に製造に要するコストを抑えることができる。
【００１７】
本発明に係る電気光学装置は、上記のマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、光の利用効率を向上させることができるマイクロレンズ基板を備えているので、明度が高く、コントラストの高い表示が可能な電気光学装置を得ることができる。
【００１８】
ここで、「電気光学装置」とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するものの他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換するもの等も含んで総称している。具体的には、電気光学物質として液晶を用いる液晶表示装置、有機ＥＬ(Electro-Luminescence)を用いる有機ＥＬ装置、無機ＥＬを用いる無機ＥＬ装置、電気光学物質としてプラズマ用ガスを用いるプラズマディスプレイ装置等がある。さらには、電気泳動ディスプレイ装置（ＥＰＤ：Electrophoretic Display）、フィールドエミッションディスプレイ装置（ＦＥＤ：電界放出表示装置：Field Emission Display）等がある。
【００１９】
また、前記第１透明基板に電気光学装置の画素領域が複数マトリクス状に設けられており、前記凹部が前記画素領域の間の領域に設けられていることが好ましい。  
本発明によれば、凹部が画素領域の間の領域に設けられているので、画素領域内において光の進行を妨げられることなく光を有効に利用することができる。
【００２０】
本発明に係る電子機器は、上記の電気光学装置を備えたことを特徴とする。  
本発明によれば、明度が高く、コントラストの高い表示が可能な表示部を有する電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
[第１実施形態］  
以下、図面をもとにして、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態では、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）を画素スイッチング素子として用いたＴＦＴアクティブマトリクス方式の液晶装置を例に挙げて説明する。以下の図では、各部材を認識可能な大きさとするため、縮尺を適宜変更している。
【００２２】
（液晶装置）  
図１は、液晶装置１の全体構成を示す図である。  
図１に示すように、液晶装置１は、対向して配置されたＴＦＴアレイ基板２と対向基板３とがシール材４によって貼り合わされていると共に、これらＴＦＴアレイ基板２、対向基板３及びシール材４によって区画された領域内に液晶層５が形成された構成になっている。
【００２３】
シール材４の一部には液晶を注入する注入口４ａが設けられており、当該注入口４ａは封止材４ｂにより封止されている。シール材４の内側の領域には、遮光性材料からなる遮光膜（周辺見切り）６が形成されている。周辺見切り６の内側の領域は、光を変調する光変調領域７になっている。光変調領域７には、複数の画素領域８がマトリクス状に設けられている。
【００２４】
ＴＦＴアレイ基板２の周縁部は、対向基板３から張り出した張出領域になっている。この張出領域のうち図中左辺側及び右辺側には、走査信号を生成する走査線駆動回路１１が形成されている。図中上辺側には、左右の走査線駆動回路１１の間を接続する配線１３が引き回されている。図中下辺側には、データ信号を生成するデータ線駆動回路１２と、外部の回路等に接続するための接続端子１４とが形成されている。走査線駆動回路１１と接続端子１４との間の領域には、両者を接続する配線１５が形成されている。対向基板３の各角部には、ＴＦＴアレイ基板２と対向基板３との間で電気的に接続するための基板間導通材１７が設けられている。
【００２５】
図２は、図１のＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。  
ＴＦＴアレイ基板２は、例えばガラスや石英等の透光性の高い材料から形成された基材２ａと、この基材２ａの液晶側に形成された画素電極２１と、当該画素電極２１に電気信号を供給するＴＦＴ（図示せず）と、これら画素電極２１及びＴＦＴを覆うように形成された配向膜２２とを主体として構成されている。
【００２６】
画素電極２１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明な導電材料によって形成されている。ＴＦＴは、画素電極２１に電気的に接続されており、図示しない走査線及びデータ線が接続されている。ＴＦＴアレイ基板２の外側（液晶層５とは反対側）の面には、偏光板２４が貼付されている。
【００２７】
対向基板３は、マイクロレンズを構成する曲面３５ａを内部に有するマイクロレンズ基板３ａを主体として構成されている。マイクロレンズ基板３ａの内側（液晶層５側）表面には共通電極３１が形成されており、共通電極３１上には配向膜３３が形成されている。共通電極３１は、画素電極２１と同様、例えばＩＴＯ等の透明な導電材料によって形成されている。また、マイクロレンズ基板３ａの外側には、偏光板３４が貼り付けられている。
【００２８】
液晶層５は、例えばフッ素系液晶化合物や非フッ素系液晶化合物等の液晶分子によって構成されており、ＴＦＴアレイ基板２側の配向膜２３と対向基板３側の配向膜３３との双方に接するように両基板に挟持されている。液晶分子の配向は、非選択電圧を印加したときに所定の方向に向くように、配向膜２３及び配向膜３３によって規制されている。
【００２９】
（マイクロレンズ基板）  
次に、上述したマイクロレンズ基板３ａの構成について説明する。  
図３は、マイクロレンズ基板３ａの平面構成を示す図である。図４は、図３におけるＢ−Ｂ断面に沿った構成を示す図であり、マイクロレンズ基板３ａの断面構成を示す図である。
【００３０】
図４に示すように、マイクロレンズ基板３ａは、基板３５と、樹脂層３６と、カバーガラス３７とを主体とした３層構造になっている。  
基板３５は、例えばガラスなどの透明な材料からなる矩形の基板である。図３及び図４に示すように、画素領域８に対応する領域には、マイクロレンズを構成する曲面３５ａが設けられている。図４に示すように、基板３５の表面３５ｂから曲面３５ａの先端部までの深さｔ１は、約１０μｍ程度になっている。この深さｔ１については、１０μｍ以下に形成することが好ましい。
【００３１】
また、図４に示すように、樹脂層３６は、例えばアクリルなどの透明な樹脂材料からなる層であり、基板３５の表面３５ｂ及び曲面３５ａを覆うように設けられている。基板３５の表面３５ｂを覆う樹脂層３６の厚さｔ２は、１０μｍ程度に設けられている。当該樹脂層３６の光屈折率は、基板３５の光屈折率よりも大きくなっている。
【００３２】
カバーガラス３７は、ガラスからなる矩形の基板であり、樹脂層３６上に貼り付けられている。カバーガラス３７の厚さｔ３は、２０μｍ程度に設けられている。カバーガラス３７の表面には、断面形状が矩形の凹部３８が形成されており、凹部３８の内部には、遮光部材３９が設けられている。凹部３８の深さｔ４は、例えば１０μｍ程度に設けられている。
【００３３】
遮光部材３９は、例えばアルミニウムなどの光反射率の高い金属からなり、凹部３８の内部を隙間無く埋めるように設けられている。マイクロレンズを構成する曲面３５ａの先端部から遮光部材３９の底面３９ａまでの距離は、３０μｍ程度になっている。また、カバーガラス３７の表面３７ａと、遮光部材３９の上面３９ｂとは面一状態になっている。
【００３４】
なお、図３に示すように、凹部３８及び当該凹部３８内の遮光部材３９は、画素領域８の間の領域（画素間領域）に平面視で縦横に格子状に設けられている。この凹部３８及び遮光部材３９は、格子の縦横で幅ｄ（図４にも表示）がほぼ等しくなるように設けられている。当該幅ｄについては、３μｍ程度に設けられている。
【００３５】
図４に示すように、マイクロレンズ基板３ａに入射した光の一部（光Ｌ０）は、基板３５を透過し、マイクロレンズを構成する曲面３５ａによって画素領域８の内側へ集光される。この光Ｌ０は、樹脂層３６及びカバーガラス３７を透過して、マイクロレンズ基板３ａの外部へと射出される。
【００３６】
また、マイクロレンズ基板３ａに入射した別の光（光Ｌ１）は、基板３５を透過し、マイクロレンズを構成する曲面３５ａによって画素領域８の内側へ集光される。この光Ｌ１は、樹脂層３６を透過してカバーガラス３７内へと入射し、遮光部材３９によって反射されてカバーガラス３７の外部へ射出される。
【００３７】
（マイクロレンズ基板の製造方法）  
次に、図５〜図１０をもとにして、上記のように構成されたマイクロレンズ基板３ａの製造方法を説明する。  
まず、図５に示すように、基板３５の表面３５ｂに、曲面３５ａを形成する領域（画素領域８に相当する領域）に開口部４０ａを有するように、例えばフォトエッチング法などによってハードマスク４０をパターン形成する。次に、図６に示すように基板３５のうち開口部４０ａが形成された部分をウェットエッチングしてマイクロレンズを構成する曲面３５ａを形成し、その後ハードマスク４０を除去する。次に、図７に示すように曲面３５ａ及び基板３５の表面３５ｂを覆うように樹脂層３６を形成する。次に、図８に示すように樹脂層３６上にカバーガラス３７を貼り付ける。
【００３８】
次に、図９に示すように、カバーガラス３７の表面に凹部３８を形成する。本工程では、例えばカバーガラス３７の表面にフォトリソグラフィ法によってレジストをパターニングし、レジストで覆われない部分（画素領域間に相当する部分）を高さ方向に合成エッチング又はドライエッチングして除去することで、凹部３８を形成する。
【００３９】
次に、図１０に示すように、凹部３８の内部に遮光部材３９を配置する。本工程では、例えば遮光部材３９を構成するアルミニウムの粒子を溶媒に溶解させた液状組成物を予め作製しておき、当該液状組成物を凹部３８の内部に流し込み、溶媒を蒸発させることによって遮光部材３９を凹部３８の内部に形成する。このようにして、マイクロレンズ基板３ａが完成する。なお、この後マイクロレンズ基板３ａの表面に共通電極３１を形成し、配向膜３３を形成することで、上記の液晶装置１の対向基板３が形成される。
【００４０】
ここで、上記方法によらず、従来のようにカバーガラスを樹脂層に貼り付けた後、当該カバーガラスを研磨して厚さを薄くして遮光部材を配置する方法でマイクロレンズ基板を形成した場合、カバーガラスの厚さは通常数十μｍ程度（例えば２０μｍ程度）になる。したがって、マイクロレンズを構成する曲面の先端部と遮光部材との距離は、４０μｍ以上になる。
【００４１】
これに対して、本実施形態によれば、マイクロレンズ基板３ａを構成するカバーガラス３７の表面に凹部３８が設けられており、この凹部３８の内部に光を遮光する遮光部材３９が設けられている構成になっているので、当該凹部３８の深さを調節することによって、カバーガラス３７を研磨する場合に比べてマイクロレンズを構成する曲面３５ａと遮光部材３９との間の距離を小さくすることができる。これにより、光の利用効率を向上させることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、カバーガラス３７を研磨しなくても、光の利用効率を向上させることができるマイクロレンズ基板３ａを製造することができる。これにより、製造が容易になると共に製造に要するコストを抑えることができる。
【００４３】
また、本発明によれば、遮光部材３９が、光を反射する金属材料（アルミニウム）を含んでいるので、例えば基板３５及び樹脂層３６を透過してきた光が遮光部材３９によって吸収されるのではなく、遮光部材３９によって反射されるため、反射された光を利用することができる。これにより、光の利用効率をさらに向上させることができる。
【００４４】
［第２実施形態］  
次に、図１１をもとにして、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態では、マイクロレンズ基板の構成及び製造方法の一部が第１実施形態とは異なっているので、この点を中心に説明する。
【００４５】
図１１は、本実施形態に係るマイクロレンズ基板１０３ａの構成を示す断面図であり、第１実施形態の図４に対応している。同図に示すように、マイクロレンズ基板１０３ａは、基板１３５と、樹脂層１３６と、カバーガラス１３７とを主体とした３層構造になっている。基板１３５及び樹脂層１３６の構成については、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００４６】
本実施形態では、カバーガラス１３７の内側表面１３７ａに凹部１３８が形成されている点で、第１実施形態とは異なっている。この凹部１３８の内部には、遮光部材１３９が隙間無く設けられている。したがって、マイクロレンズを構成する曲面１３５ａの先端部と遮光部材１３９の底面１３９ａとの距離が第１実施形態と比べて小さくなっている。  
なお、他の構成、例えば各部材の寸法や材質、配置については、第１実施形態と同様である。
【００４７】
図１１に示すように、マイクロレンズ基板１０３ａに入射した光の一部（光Ｌ２）は、基板１３５を透過し、マイクロレンズを構成する曲面１３５ａによって画素領域１０８の内側へ集光される。この光Ｌ２は、樹脂層１３６を透過してカバーガラス１３７内へと入射し、遮光部材１３９によって反射されてカバーガラス１３７の外部へ射出される。
【００４８】
なお、本実施形態に係るマイクロレンズ基板１０３ａを製造する際には、予めカバーガラス１３７に凹部１３８及び遮光部材１３９を形成しておき、基板１３５に曲面１３５ａを形成し、樹脂層１３６を形成した後、凹部１３８及び遮光部材１３９を有するカバーガラス１３７を樹脂層１３６に貼り付けるようにする。
【００４９】
本実施形態のように、凹部１３８及び遮光部材１３９をカバーガラス１３７の内側表面１３７ａに設けることによって、第１実施形態と構成よりも曲面１３５ａの先端部と遮光部材１３９の底面１３９ａとの距離が小さくなるため、第１実施形態に比べて一層光の利用効率を向上させることができる。
【００５０】
［第３実施形態］  
次に、図１２をもとにして、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態においては、マイクロレンズ基板の構成が第１実施形態とは異なっているので、この点を中心に説明する。
【００５１】
図１２は、本実施形態に係るマイクロレンズ基板２０３ａの構成を示す断面図であり、第１実施形態の図４に対応している。同図に示すように、マイクロレンズ基板２０３ａは、基板２３５と、樹脂層２３６と、カバーガラス２３７とを主体とした３層構造になっている。基板２３５及び樹脂層２３６の構成については、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では、カバーガラス２３７の表面２３７ａに設けられた凹部２３８及び当該凹部２３８の内部に設けられた遮光部材２３９が、断面形状で台形になっている点で、第１実施形態とは異なっている。
【００５３】
具体的に説明すると、凹部２３８は、基板２３５の表面２３５ｂからの距離が大きくなるにつれて、凹部の幅ｄ２が小さくなっている。すなわち、凹部２３８の側面２３８ａが凹部２３８の中央部（図中一点鎖線で示す）に向けて傾斜する構成になっている。また、当該凹部２３８の内部には遮光部材２３９が隙間無く配置されている。したがって、凹部２３８及び遮光部材２３９の断面形状は、上辺２３９ｂが下辺２３９ａよりも短い台形に形成されている。  
なお、その他の構成、例えば各部材の寸法や材質、配置については、第１実施形態と同様である。
【００５４】
図１２に示すように、マイクロレンズ基板２０３ａに入射した光の一部（光Ｌ３）は、基板２３５を透過し、マイクロレンズを構成する曲面２３５ａによって画素領域２０８の内側へ集光される。この光Ｌ３は、樹脂層２３６を透過してカバーガラス２３７内へと入射し、凹部２３８の側面２３８ａに沿ってカバーガラス２３７を透過し、カバーガラス２３７の外部へ射出される。
【００５５】
また、マイクロレンズ基板２０３ａに入射した別の光（光Ｌ４）は、基板２３５を透過し、マイクロレンズを構成する曲面２３５ａによって画素領域２０８の内側へ集光される。この光Ｌ４は、樹脂層２３６を透過してカバーガラス２３７内へと入射し、遮光部材２３９によって反射されてカバーガラス２３７の外部へ射出される。このときの射出角度は、カバーガラス２３７の表面に対してほぼ垂直に射出されることになる。
【００５６】
本実施形態によれば、基板２３５の表面２３５ｂから高さ方向に離れるにつれて凹部の幅ｄ２が小さくなるように凹部２３８が設けられているので、凹部２３８の側面２３８ａが当該凹部２３８の中央部に向けて傾斜するように設けられることになる。
【００５７】
凹部２３８の側面が傾斜せずに設けられている場合、基板２３５から樹脂層２３６を透過してきた光が基板面の法線方向に対して傾いていると、この光は凹部２３８の内部の遮光部材２３９に照射される可能性が高くなる。遮光部材２３９が光反射材料を含んでいる場合、この光は反射されて利用されることになるが、全反射することは不可能であり、光の損失が生じる。遮光部材２３９が光反射材料を含んでいない場合、照射された光は遮光部材２３９によって吸収されてしまうことになり、この場合も光の損失が生じる。いずれにしろ、光が遮光部材２３９に照射されることで光の損失が生じるため、当該遮光部材２３９に照射される光は少ないほど好ましい。
【００５８】
これを踏まえて、本実施形態では、凹部２３８の側面２３８ａが傾斜しているため、光は当該凹部２３８の側面２３８ａに沿って進むことになり、凹部２３８の内部の遮光部材に照射される可能性が低くなる。これにより、遮光部材２３９での光の損失をできるだけ防ぐことができるので、光の利用効率をより向上させることが可能となる。
【００５９】
また、遮光部材２３９に照射された場合であっても、本実施形態のように側面２３８ａが傾いていると、光の入射角度によっては、例えば上述した光Ｌ４のように、カバーガラス２３７の表面に対してほぼ垂直に射出されることになる。このため、光強度の大きい光を得ることが可能となる。
なお、変形例として、凹部２３８の幅が基板２３５から離れるほど広くなるように、側面２３８の傾斜を形成することでも、凹部による集光作用を強くすることが可能となる。
【００６０】
［第４実施形態］  
次に、図１３をもとにして、本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態においては、マイクロレンズ基板の構成が第１実施形態とは異なっているので、この点を中心に説明する。
【００６１】
図１３は、本実施形態に係るマイクロレンズ基板３０３ａの構成を示す断面図であり、第１実施形態の図４に対応している。同図に示すように、マイクロレンズ基板３０３ａは、基板３３５と、樹脂層３３６と、カバーガラス３３７とを主体とした３層構造になっている。基板３３５及び樹脂層３３６の構成については、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００６２】
本実施形態では、カバーガラス３３７の表面３３７ａに設けられた凹部３３８及び当該凹部３３８の内部に設けられた遮光部材２３９が、断面形状で二等辺三角形になっている点で、第１実施形態及び第３実施形態とは異なっている。より具体的に説明すると、凹部３３８は、基板３３５の表面３３５ｂからの距離が大きくなるにつれて凹部の幅ｄ３が小さくなり、カバーガラス３３７内で凹部の幅ｄ３がゼロになっている。すなわち、凹部３３８の側面３３８ａが凹部３３８の中心部分（図中一点鎖線で示す）に向けて傾斜し、頂点Ｐを有する構成になっている。
【００６３】
また、本実施形態では、カバーガラス３３７の内側表面３３７ａに凹部３３８が形成されている。したがって、マイクロレンズを構成する曲面３３５ａの先端部と遮光部材３３９の底面３３９ａとの間が第１実施形態、第３実施形態と比べて小さくなっている。なお、他の構成、例えば各部材の寸法や材質、配置については、第１実施形態と同様である。
【００６４】
図１３に示すように、マイクロレンズ基板３０３ａに入射した光の一部（光Ｌ５）は、基板３３５を透過し、マイクロレンズを構成する曲面３３５ａによって画素領域３０８の内側へ集光される。この光Ｌ５は、樹脂層３３６を透過してカバーガラス３３７内へと入射し、凹部３３８の側面３３８ａに沿ってカバーガラス３３７を透過し、カバーガラス３３７の外部へ射出される。
【００６５】
また、マイクロレンズ基板３０３ａに入射した別の光の一部（光Ｌ６）は、基板３３５を透過し、マイクロレンズを構成する曲面３３５ａによって画素領域３０８の内側へ集光される。この光Ｌ６は、樹脂層３３６を透過してカバーガラス３３７内へと入射し、遮光部材３３９によって反射されてカバーガラス３３７の外部へ射出される。このときの射出角度は、カバーガラス３３７の表面に対してほぼ垂直に射出されることになる。
【００６６】
なお、本実施形態に係るマイクロレンズ基板３０３ａを製造する際には、予めカバーガラス３３７に凹部３３８及び遮光部材３３９を形成しておき、基板３３５に曲面３３５ａを形成し、樹脂層３３６を形成した後、凹部３３８及び遮光部材３３９を有するカバーガラス３３７を樹脂層３３６に貼り付けるようにする。また、凹部３３８を形成する際には、カバーガラス３３７の深さ方向に徐々に凹部の幅が狭くなるように、例えばカバーガラスの温度を変化させながらエッチングする。
【００６７】
本実施形態では、凹部３３８の側面３３８ａが傾斜しているため、光は当該凹部３３８の側面３３８ａに沿って進むことになり、凹部３３８の内部の遮光部材に照射される可能性が低くなる。これにより、遮光部材３３９での光の損失をできるだけ防ぐことができるので、光の利用効率をより向上させることが可能となる。
【００６８】
また、遮光部材３３９に照射された場合であっても、本実施形態のように側面３３８ａが傾いていると、光の入射角度によっては、例えば上述した光Ｌ６のように、カバーガラス３３７の表面に対してほぼ垂直に射出されることになる。このため、光強度の大きい光を得ることが可能となる。
【００６９】
また、本実施形態では、カバーガラス３３７の内側表面３３７ａに凹部３３８を形成する構成にしたので、凹部３３８の幅ｄ３がカバーガラス３３７の深さ方向に小さくなっている。エッチングによって凹部３３８を形成する場合、カバーガラス３３７の深さ方向に凹部の幅を大きくするのに比べて、本実施形態のように深さ方向に凹部の幅を小さくする方が容易にエッチングすることができる。したがって、第３実施形態の構成に比べて、本実施形態の構成の方が製造が容易である。
【００７０】
さらに、本実施形態のように、凹部３３８及び遮光部材３３９をカバーガラス３３７の内側表面３３７ａに設けることによって、第１実施形態及び第３実施形態の構成よりも曲面３３５ａの先端部と遮光部材３３９の底面３３９ａとの距離が小さくなるため、第１実施形態及び第３実施形態に比べて一層光の利用効率を向上させることができる。
【００７１】
［第５実施形態］  
次に、図１４をもとにして、本発明の第５実施形態を説明する。本実施形態においては、マイクロレンズ基板の構成が第１実施形態とは異なっているので、この点を中心に説明する。
【００７２】
図１４は、本実施形態に係るマイクロレンズ基板４０３ａの構成を示す断面図であり、第１実施形態の図４に対応している。図１４に示すように、マイクロレンズ基板４０３ａは、基板４３５と、樹脂層４３６と、カバーガラス４３７とを主体とした３層構造になっている。基板４３５及び樹脂層４３６の構成については、第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７３】
本実施形態では、カバーガラス４３７の表面４３７ａに形成された凹部４３８の内部に設けられる遮光部材４３９の構成が、第１実施形態とは異なっている。より具体的に説明すると、遮光部材４３９は、凹部４３８の側面４３８ａ及び凹部４３８の底面４３８ｂを覆うように薄膜状に設けられている。また、遮光部材４３９で覆われた凹部４３８の内部は空洞になっている。
【００７４】
図１４に示すように、マイクロレンズ基板４０３ａに入射した光の一部（光Ｌ７）は、基板４３５を透過し、マイクロレンズを構成する曲面４３５ａによって画素領域４０８の内側へ集光される。この光Ｌ７は、樹脂層４３６を透過してカバーガラス４３７内へと入射し、凹部４３８の側面４３８ａを覆う遮光部材４３９によって反射されてカバーガラス４３７の外部へ射出される。
【００７５】
本実施形態によれば、遮光部材４３９が、凹部４３８の側面４３８ａ及び凹部４３８の底面４３８ｂを覆うように設けられているので、例えば遮光部材４３９を凹部４３８の内部に薄膜状に形成することが可能となる。これにより、遮光部材４３９の形成が容易になる。また、本実施形態のように遮光部材４３９が光反射材料（アルミニウム）を含む場合、凹部４３８の側面４３８ａ及び凹部４３８の底面４３８ｂが当該光反射材料を含む遮光部材４３９に覆われることになるので、光を確実に反射することができる。
【００７６】
［プロジェクタ］  
次に、各実施形態の液晶装置を光変調装置として用いたプロジェクタの実施形態を説明する。  
図１５は、投射型表示装置の一例としてのプロジェクタ５０２の内部の構成を概略的に示す図である。  
プロジェクタ５０２は、光源５０７と、フライアイレンズ５０８、５０９と、ダイクロイックミラー５１０、５１１と、反射ミラー５１２、５１３、５１４と、液晶ライトバルブ５１５、５１６、５１７と、クロスダイクロイックプリズム５１８と、投射レンズ５１９とを主体として構成されており、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる色毎に透過型液晶ライトバルブを備えたカラー液晶プロジェクタである。
【００７７】
光源５０７は、例えば白色光を射出する高圧水銀ランプ等のランプ５０７ａと、当該ランプ５０７ａからの光を反射するリフレクタ５０７ｂとを有している。フライアイレンズ５０８、５０９は、光源５０７からの光の照度分布を均一化する光学部品である。光源５０７側のフライアイレンズ５０８には複数の２次光源像を形成する働きがあり、スクリーン５０３側のフライアイレンズ５０９にはフライアイレンズ５０８で形成された２次光源像を重畳する働きがある。
【００７８】
ダイクロイックミラー５１０は、光源５０７から射出される白色光のうち、赤色光ＬＲを透過させると共に、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢを反射する光学部品である。ダイクロイックミラー５１１は、光源５０７から射出される白色光のうち、緑色光ＬＧを反射し、青色光ＬＢを透過する光学部品である。
【００７９】
液晶ライトバルブ５１５、５１６、５１７は、それぞれ照射された赤色光、緑色光、青色光を所定の画像信号に基づいて変調する変調素子である。液晶ライトバルブ５１５、５１６、５１７として、ここでは上述の液晶装置１が用いられている。
【００８０】
クロスダイクロイックプリズム５１８は、４つの直角プリズムが貼り合わされた光学素子である。クロスダイクロイックプリズム５１８の内面には、赤色光を反射する誘電体多層膜５１８ａと、青色光を反射する誘電体多層膜５１８ｂとが十字状に形成されている。各誘電体多層膜５１８ａ、５１８ｂによって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光（映像光）が形成されるようになっている。  
投射レンズ５１９は、映像光をスクリーン５０３に向けて投射する光学部品である。
【００８１】
次に、上記のように構成されたプロジェクタ５０２の動作を説明する。  
プロジェクタ５０２を駆動させると、ランプ５０７ａから白色光が射出される。ランプ５０７ａから直接射出された白色光及びリフレクタ５０７ｂで反射された白色光がコリメータレンズ５０７ｃにより平行光にされる。この平行光は、フライアイレンズ５０８、５０９によりその照度分布が均一化される。
【００８２】
照度分布が均一化された光は、ダイクロイックミラー５１０、５１１に到達し、赤色光、緑色光及び青色光の色光に分光される。各色光は、それぞれ反射ミラー５１２、５１３、５１４を介して液晶ライトバルブ５１５、５１６、５１７に到達し、液晶ライトバルブ５１５、５１６、５１７により所望のパターンに変調される。このように変調された各色光が、投射レンズ５１９によりスクリーン５０３上に投射される。
【００８３】
このように、本実施形態によれば、画素領域の開口率を高めることができ、光の利用効率を高めることができる液晶装置１を備えているので、明るく、コントラストの高い表示が可能なプロジェクタ５０２を得ることができる。
【００８４】
さらに、本実施形態によれば、上記遮光部材が熱伝導率の高い金属材料（アルミニウムなど）を含んでいるので、例えばマイクロレンズ基板をプロジェクタ５０２の高熱下において用いる際に、マイクロレンズ基板の熱伝導率が高くなるため、熱によるマイクロレンズ基板の破損を防ぐことができるという利点もある。
【００８５】
［電子機器］  
次に、本発明に係る電子機器について、携帯電話を例に挙げて説明する。  
図１６は、携帯電話６００の全体構成を示す斜視図である。  
携帯電話６００は、筺体６０１、複数の操作ボタンが設けられた操作部６０２、画像や動画、文字等を表示する表示部６０３を有する。表示部６０３には、本発明に係る液晶装置１が搭載される。  
このように、光の利用効率を高めることができる液晶装置１を備えているので、明るく、コントラストの高い表示部を有する電子機器（携帯電話）６００を得ることができる。
【００８６】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記各実施形態では、遮光部材として、光反射性の高い金属材料、すなわち、アルミニウムを例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば、クロムなどの金属や、シリコン酸化物などの無機系材料を用いても勿論構わない。カバーガラスの材料としては、ガラスに限られず、石英などを用いても良い。
【００８７】
また、上記各実施形態では、電気光学装置として液晶装置（液晶パネル）を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、他の電気光学装置、例えば有機ＥＬ装置や、無機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、フィールドエミッションディスプレイ装置等においても、本発明の適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図。
【図２】本実施形態に係る液晶装置の構成を示す断面図。
【図３】本実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す平面図。
【図４】本実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す断面図。
【図５】本実施形態に係るマイクロレンズ基板の製造方法を示す工程図。
【図６】同、工程図。
【図７】同、工程図。
【図８】同、工程図。
【図９】同、工程図。
【図１０】同、工程図。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す断面図。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す断面図。
【図１３】本発明の第４実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す断面図。
【図１４】本発明の第５実施形態に係るマイクロレンズ基板の構成を示す断面図。
【図１５】本発明に係るプロジェクタの構成を示す図。
【図１６】本発明に係る携帯電話の構成を示す図。
【符号の説明】
【００８９】
１…液晶装置  ３…対向基板  ３ａ…マイクロレンズ基板  ４…シール材  ４ａ…注入口  ４ｂ…封止材  ５…液晶層  ６…遮光膜  ７…表示領域  ８…画素領域  ３５…基板（第１透明基板）  ３５ａ…曲面  ３６…樹脂層  ３７…カバーガラス（第２透明基板）  ３８…凹部  ３９…遮光部材
【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】
2007248573.tif 000007
【図６】
2007248573.tif 000008
【図７】
2007248573.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007248573.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2007248573.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2007248573.tif 000016
【図１５】
2007248573.tif 000017
【図１６】
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