素子基板、素子基板の製造方法、液晶表示装置、電子機器
【課題】各色材部を透過した光の焦点距離を調整し、色バランスに優れた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】素子が形成された基板と、複数の色材部と、各前記色材部を透過した光を集光させるとともに、各前記色材部を透過した光の焦点距離が前記色材部毎に調整された集光レンズ部と、を備えた。
【解決手段】素子が形成された基板と、複数の色材部と、各前記色材部を透過した光を集光させるとともに、各前記色材部を透過した光の焦点距離が前記色材部毎に調整された集光レンズ部と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子基板、素子基板の製造方法、液晶表示装置、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置として、カラーフィルター基板と素子基板との間に液晶層が封入されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。液晶層は、一対の偏光板の間に配置されている。素子基板は、液晶層に対して画素領域ごとに電界を印加可能になっている。電界印加の有無により、液晶層の液晶分子の方位角が変化し、液晶層を通る光は電界印加の有無により異なる偏光状態になる。液晶層を通った光は、偏光状態に応じてその一部が偏光板に吸収されて、所望の階調の光になる。カラーフィルター基板は、透過させる光の波長が異なる複数の色材部を含んでいる。色材部は、画素領域と１対１で対応している。液晶層から射出された光は、色材部を通ることにより所定の波長帯域の成分が吸収され、所望の色光になる。一般的には、赤緑青の３つの画素領域において液晶層が独立して制御され、赤緑青の３つの画素領域から射出される光により、フルカラー画像の１画素が構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２６１８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記液晶表示装置において、各色材部には、同一のマイクロレンズが構成されている。しかしながら、各色材部を通った光は、各色材部の波長帯域の成分が吸収されて射出されるため、各色材部に同一のマイクロレンズが形成されると、透過光波長が長い色材部を透過した光の焦点距離は、透過光波長が短い色材部を透過した光の焦点距離よりも長くなるため、各色材部から射出された光の焦点距離が、色材部毎に異なってしまい、色バランスが崩れてしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる素子基板は、素子が形成された基板と、複数の色材部と、各前記色材部を透過した光を集光させるとともに、各前記色材部を透過した光の焦点距離が前記色材部毎に調整された集光レンズ部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、色材部毎に透過した光を集光させ、色材部毎を透過する光の焦点距離を揃えることが可能となり、色バランスを向上させることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる素子基板は、前記複数の色材部のうち、透過光波長が長い前記色材部に対応する前記集光レンズ部の曲率が、透過光波長の短い前記色材部に対応する前記集光レンズ部の曲率よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、集光レンズ部の曲率が大きい場合には、透過する光の焦点距離を短くさせることができる。また、集光レンズ部の曲率が小さい場合には、透過する光の焦点距離を長くさせることができる。従って、相対的に透過光波長が長い色材部を透過した光の焦点距離を短くさせ、透過光波長の短い色材部を透過した光の焦点距離を長くさせることが可能となる。これにより、容易に各色材部を透過した光の焦点距離を揃えることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる素子基板は、前記複数の色材部のうち、透過光波長が長い前記色材部と前記集光レンズ部との屈折率の差が、透過光波長が短い前記色材部と前記集光レンズ部との差よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、集光レンズ部の屈折率が高い場合には、透過する光の焦点距離を短くさせることができる。また、集光レンズ部の屈折率が低い場合には、透過する光の焦点距離を長くさせることができる。従って、相対的に透過光波長が長い色材部を透過した光の焦点距離を短くさせ、透過光波長の短い色材部を透過した光の焦点距離を長くさせることが可能となる。これにより、容易に各色材部を透過した光の焦点距離を揃えることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる素子基板は、前記素子が形成された前記基板上に形成された前記色材部と、前記色材部上に形成された前記集光レンズ部と、前記集光レンズ部上に形成された電極配線と、を有し、前記集光レンズ部の屈折率が、前記色材部の屈折率よりも高く、かつ、前記電極配線の屈折率よりも低いことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、例えば、色材部側から電極配線側に向けて光を照射した場合、光は、徐々に屈折率が変化する各部材内を進行することになる。このため、各部材の界面における光の反射が低減され、透過率を向上させることができる。
【００１４】
［適用例５］本適用例にかかる素子基板の製造方法では、素子が形成された基板に対して、色材部を形成する色材部形成工程と、各前記色材部を透過した光を集光させるとともに、各前記色材部を透過した光の焦点距離が前記色材部毎に調整された集光レンズ部を形成する集光レンズ部形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、各色材部を通過する光の焦点距離を均一化させることができる。
【００１６】
［適用例６］本適用例にかかる液晶表示装置は、上記の素子基板、または、上記の素子基板の製造方法によって製造された素子基板を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、いわゆるＣＯＡ構造（Color Filter on Array）を有する液晶表示装置を得ることができる。これにより、高開口率化が可能となり、高品質な液晶表示装置を提供することができる。
【００１８】
［適用例７］本適用例にかかる電子機器は、上記の液晶表示装置を搭載したことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、高品位の液晶表示装置を搭載した電子機器を提供することができる。この場合、電子機器は、例えば、上記の液晶表示装置を搭載したテレビ受像機、パーソナルコンピューター、携帯電子機器、その他、各種の電子製品がこれに該当する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】液晶表示装置の構成を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）一部拡大した平面図。
【図２】第１実施形態にかかる素子基板を含む液晶表示装置の構成を示す要部断面図。
【図３】液滴吐出装置の構成を示す斜視図。
【図４】液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図。
【図５】第１実施形態にかかる素子基板の製造方法を示す工程図。
【図６】第１実施形態にかかる素子基板の製造方法を示す工程図。
【図７】第１実施形態にかかる素子基板の製造方法を示す工程図。
【図８】電子機器の構成を示す斜視図。
【図９】第２実施形態にかかる素子基板を含む液晶表示装置の構成を示す要部断面図。
【図１０】第２実施形態にかかる素子基板の製造方法を示す工程図。
【図１１】変形例にかかる素子基板の構成を示す要部断面図。
【図１２】他の変形例にかかる素子基板の構成を示す要部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、第１および第２実施形態について説明する。なお、説明に用いる図面において、特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造の寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせている場合がある。また、実施形態において同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００２２】
［第１実施形態］
（液晶表示装置の構成）
まず、液晶表示装置の構成について説明する。図１は、液晶表示装置の構成を示し、同図（ａ）は、斜視図であり、同図（ｂ）は、一部拡大した平面図である。図１（ａ）に示すように、液晶表示装置１ａは、概略板状のものであり、一方の面に表示領域Ａ１を有している。表示領域Ａ１内に、複数の画素領域Ｐが行列状に配置されている。表示領域Ａ１の外側は、額縁Ａ２になっている。液晶表示装置１ａの内部には、複数の走査線１０ａと、複数のデータ線１０ｂが設けられている。複数の走査線１０ａは互いに略平行に配列されている。また、複数のデータ線１０ｂも互いに略平行に配列されている。そして、走査線１０ａとデータ線１０ｂとが略直交（交差）しており、走査線１０ａとデータ線１０ｂとで囲まれた領域の各々が、画素領域Ｐとなっている。
【００２３】
走査線１０ａおよびデータ線１０ｂは、表示領域Ａ１と額縁Ａ２とにわたって設けられている。額縁Ａ２において走査線１０ａの端部は、走査信号を供給する走査線駆動回路（図示略）と電気的に接続されている。額縁Ａ２においてデータ線１０ｂの端部は、画像信号を供給するデータ線駆動回路（図示略）と電気的に接続されている。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、表示領域Ａ１には、複数の画素領域Ｐが含まれている。本実施形態では、赤表示の画素領域Ｐｒ、緑表示の画素領域Ｐｇ、青表示の画素領域Ｐｂが含まれている。画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂから、それぞれ赤色光、緑色光、青色光が表示側に向けて射出されると、赤色光、緑色光、青色光が混じり合って視認されて、フルカラー画像の１画素が表示される。画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂの間は、遮光領域Ｄが設けられている。
【００２５】
図２は、本実施形態にかかる素子基板を含む液晶表示装置の要部断面図である。図２に示すように、液晶表示装置１ａは、素子基板１１ａと、素子基板１１ａに対向して配置された対向基板１２と、素子基板１１ａと対向基板１２との間に挟持された液晶層１３を備えている。
【００２６】
素子基板１１ａは、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２が形成された基板としての透明基板１１９と、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂと、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光を集光させるとともに、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の焦点距離が色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に調整された集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃを備えている。すなわち、本実施形態にかかる液晶表示装置１ａは、ＴＦＴ１１２が形成されたアレイ基板１１０上に色材部１２２を備えた素子基板１１ａを有するＣＯＡ構造（Color Filter on Array）を構成するものである。
【００２７】
透明基板１１９は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明性を有した基板である。そして、透明基板１１９上に素子層１１１が形成されている。素子層１１１には、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２や、図１（ａ）に示した走査線１０ａ、データ線１０ｂ等の各種配線や素子等が含まれている。なお、ＴＦＴ１１２や各種配線は、光が遮光される遮光領域Ｄに対応する部分に設けることが好ましい。
【００２８】
素子層１１１上には、遮光領域Ｄと重なる部分に隔壁１２１が設けられている。隔壁１２１には、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分に開口が設けられている。すなわち、隔壁１２１は、画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂの各々を環状に囲んでいる。隔壁１２１は、例えば、黒色顔料等の遮光材料を含有したアクリル樹脂等からなり、ブラックマトリクスとして機能する。
【００２９】
そして、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに対応する部分のそれぞれに、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが設けられている。本実施形態では、素子層１１１上に集光レンズ部１２３が設けられている。そして、集光レンズ部１２３は、液晶層１３に向かって凸形状を有している。集光レンズ部１２３は、透光性を有する樹脂材料等から形成されている。
【００３０】
集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ上に、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂが形成されている。すなわち、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、隔壁１２１に設けられた複数の開口内の各々に配置されており、隔壁１２１により仕切られている。色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を透過させ、その他の波長帯域の色光を吸収する特性を有している。なお、本実施形態では、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの屈折率が、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの屈折率よりも高くなるように設定されている。
【００３１】
ここで、本実施形態にかかる集光レンズ部１２３の形状について詳細に説明する。図２に示すように、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に集光レンズ部１２３の曲率が異なっており、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、透過光波長が長い色材部に対応する集光レンズ部１２３の曲率が、透過光波長の短い色材部に対応する集光レンズ部１２３の曲率よりも大きくなるように形成されている。本実施形態では、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、赤色光を透過させる色材部１２２Ｒが、最も透過光波長が長く、次いで、緑色光を透過させる色材部１２２Ｇが長く、青色光を透過させる色材部１２２Ｂが最も透過光波長が短い。従って、透過光波長が長い色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａの曲率が、透過光波長の短い色材部１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｂ，１２３ｃの曲率よりも大きくなるように形成されている。すなわち、色材部１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｃ、色材部１２２Ｇに対応する集光レンズ部１２３ｂ、色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａの順に曲率が大きくなるように形成されている。これにより、透過光波長が長い色材部１２２Ｒを透過する光が大きく屈折され、焦点距離を短くさせることができる。一方、透過光波長が短い色材部１２２Ｂを透過する光の屈折を小さくさせ、焦点距離を長くさせることができる。そして、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過して集光される距離が、透明基板１２０の面から等しくなるように各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの曲率が形成されている。なお、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの曲率の設定方法は、特に限定されないが、例えば、色材部１２２Ｇに対応する集光レンズ部１２３ｂの曲率を基準として、集光レンズ部１２３ａの曲率は、集光レンズ部１２３ｂの曲率よりも大きく、集光レンズ部１２３ｃの曲率は、集光レンズ部１２３ｂの曲率よりも小さくなるように形成することができる。
【００３２】
色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上に画素電極１１３が形成されている。各画素電極１１３は、コンタクトホール２００を介してＴＦＴ１１２と１対１の関係で電気的に接続されている。ＴＦＴ１１２は、走査信号に基づいて画像信号をスイッチングし、画像信号が画素電極１１３に所定のタイミングで供給される。
【００３３】
画素電極１１３と液晶層１３との間には、第１配向膜１１５が設けられている。第１配向膜１１５は、例えばポリイミド等からなる膜にラビング処理等の配向処理を施したものであり、後述する第２配向膜１２６とともに液晶層１３の配向状態を制御する。ここでは、液晶層１３をネマティックツイスト配向（ＴＮ配向）させるように、第１配向膜１１５、第２配向膜１２６に配向処理がなされている。
【００３４】
本実施形態の液晶表示装置１ａでは、透明基板１１９において液晶層１３と反対側が照明光の入射側になっている。透明基板１１９において照明光の入射側には、第１偏光板１１６が設けられている。第１偏光板１１６は、所定の方向の直線偏光を通す特性を有している。第１偏光板１１６において液晶層１３と反対側に、光源や導光板等からなる図示略の照明装置（バックライト）が配置されている。
【００３５】
対向基板１２は、透明基板１２０を有している。透明基板１２０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明性を有した基板である。透明基板１２０の素子基板１１ａに対向する面には共通電極１２５が設けられている。そして、共通電極１２５上に第２配向膜１２６が設けられている。また、透明基板１２０の共通電極１２５が形成された面とは反対側の面には第２偏光板（偏光層）１２７が形成されている。第２偏光板１２７は、直線偏光を通す特性を有している。ここでは、第２偏光板１２７の透過軸が、第１偏光板１１６の透過軸に対して略９０°の角度をなしている。
【００３６】
液晶層１３は、複屈折性を有する液晶材料からなる。本実施形態では、液晶層１３の配向状態がＴＮ配向になっており、液晶層１３は電界非印加状態で複屈折性を発現するようになっている。液晶層１３に電界が印加されると、液晶分子のディレクター方向が電界方向と略平行になり、液晶層１３は複屈折性を発現しなくなる。
【００３７】
次に、液晶表示装置１ａの集光状態について説明する。図２に示すように、照明装置から照射された照明光は、第１偏光板１１６を通って直線偏光（第１直線偏光と称する）になり液晶層１３に入射する。ここで、画素領域Ｐｒに着目すると、画素電極１１３に画像信号が供給されていない状態で、液晶層１３は電界非印加状態になっており複屈折性を発現している。電界非印加状態の液晶層１３に入射した光は、位相変調されて第１直線偏光から９０°回転した第２直線偏光になり、集光レンズ部１２３ａに入射する。そして、光は集光レンズ部１２３ａの面で屈折し、集光レンズ部１２３ａを透過した光は色材部１２２Ｒに入射する。色材部１２２Ｒに入射した光は、赤色光以外の波長帯域の光が吸収され、色材部１２２Ｒから赤色光が射出される。色材部１２２Ｒから射出された赤色光は、振動方向が第２偏光板１２７の透過軸と略一致しており、第２偏光板１２７を透過して、画素領域Ｐｒが明表示（赤）となり、第２偏光板１２７を透過した光は、集光点ＣＰ１において集光される。
【００３８】
画素領域Ｐｇ，Ｐｂの集光状態についても、上記画素領域Ｐｒと同様であるが、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの曲率が、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの透過光波長に対応して設定されているため、透過光波長の長い色材部１２２Ｒを透過する光は、相対的に曲率の大きい集光レンズ部１２３ａによって大きく屈折され、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過する光は、相対的に曲率の小さい集光レンズ部１２３ｃによって屈折が抑えられるため、透過光波長が異なる場合であっても、例えば、透明基板１２０から各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の集光点ＣＰ１〜ＣＰ３までの距離をほぼ等しくさせることができる。
【００３９】
なお、上記の実施形態では、素子基板１１ａ側から対向基板１２へ向けて照明光を当てたが、これに限定されない。例えば、対向基板１２側から素子基板１１ａ側に向けて照明光を当ててもよい。このようにしても、対向基板１２に入射した光を、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃにおいて屈折させ、集光させることができる。そして、透過光波長の長い色材部１２２Ｒを透過する光は、相対的に曲率の大きい集光レンズ部１２３ａによって大きく屈折され、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過する光は、相対的に曲率の小さい集光レンズ部１２３ｃによって屈折が抑えられるため、透過光波長が異なる場合であっても、素子基板１１ａを透過した光の集光点までの距離をほぼ等しくさせることができる。
【００４０】
また、画素電極１１３に画像信号が供給された状態では、液晶層１３が電界印加状態となり複屈折性を発現しなくなる。電界印加状態の液晶層１３に入射した第１直線偏光は、偏光状態が変化せずに集光レンズ部１２３に入射する。集光レンズ部１２３に入射した光は、集光レンズ部１２３ａの凸面で屈折し、色材部１２２Ｒに入射する。色材部１２２Ｒに入射した光は、赤色光以外の波長帯域の光が吸収され、色材部１２２Ｒから赤色光が射出される。色材部１２２Ｒから射出された赤色光は、振動方向が第２偏光板１２７の吸収軸と略一致しており、第２偏光板１２７に吸収される。これにより、画素領域Ｐｒが暗表示（黒）になる。画素領域Ｐｇ、Ｐｂについても、上記画素領域Ｐｒと同様である。
【００４１】
（素子基板の製造方法）
次に、素子基板の製造方法について説明する。なお、素子基板の製造では、機能液を液滴として吐出してパターンを形成する液滴吐出装置を用いるため、素子基板の製造方法の説明に先立ち、まず、液滴吐出装置について説明する。
【００４２】
図３は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１００１と、Ｘ軸方向駆動軸１００４と、Ｙ軸方向ガイド軸１００５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ１００７と、クリーニング機構１００８と、基台１００９と、ヒーター１０１５を備えている。
【００４３】
ステージ１００７は、機能液が塗布されるワークＷを支持するものであって、ワークＷを基準位置に固定する図示は省略の固定機構を備えている。
【００４４】
液滴吐出ヘッド１００１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＸ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド１００１の下面に一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド１００１の吐出ノズルからは、ステージ１００７に支持されているワークＷに対して、機能液を液滴として吐出して、ワークＷ上に機能液を塗布するように構成されている。
【００４５】
Ｘ軸方向駆動軸１００４には、Ｘ軸方向駆動モーター１００２が接続されている。このＸ軸方向駆動モーター１００２は、ステッピングモーター等からなるもので、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸１００４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸１００４が回転すると、液滴吐出ヘッド１００１はＸ軸方向に移動する。
【００４６】
Ｙ軸方向ガイド軸１００５は、基台１００９に対して動かないように固定されている。ステージ１００７は、Ｙ軸方向駆動モーター１００３を備えている。Ｙ軸方向駆動モーター１００３はステッピングモーター等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ１００７をＹ軸方向に移動する。
【００４７】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド１００１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モーター１００２に液滴吐出ヘッド１００１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モーター１００３にステージ１００７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
【００４８】
クリーニング機構１００８は、液滴吐出ヘッド１００１をクリーニングするものである。クリーニング機構１００８には、図示は省略のＹ軸方向の駆動モーターが備えられている。このＹ軸方向の駆動モーターの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸１００５に沿って移動する。クリーニング機構１００８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００４９】
ヒーター１０１５は、ここではランプアニールによりワークＷを熱処理する手段であり、ワークＷ上に配置された機能液に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒーター１０１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００５０】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１００１とワークＷを支持するステージ１００７とを相対的に走査しつつ、ワークＷに対して、液滴吐出ヘッド１００１の下面にＸ軸方向に配列された複数の吐出ノズルから液滴を吐出するようになっている。
【００５１】
図４は、ピエゾ方式による機能液の吐出原理を説明する図である。図４において、機能液を収容する液体室１０２１に隣接してピエゾ素子１０２２が設置されている。液体室１０２１には、機能液を収容する材料タンクを含む液体材料供給系１０２３を介して機能液が供給される。ピエゾ素子１０２２は駆動回路１０２４に接続されており、この駆動回路１０２４を介してピエゾ素子１０２２に電圧を印加し、ピエゾ素子１０２２を変形させることにより、液体室１０２１が変形し、吐出ノズル１０２５から機能液が液滴Ｓとして吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子１０２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子１０２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００５２】
素子基板の製造方法の説明に戻り、図を参照しながら説明する。本実施形態にかかる素子基板の製造方法は、素子が形成された基板に対して、色材部を形成する色材部形成工程と、各色材部を透過した光を集光させるとともに、各色材部を透過した光の焦点距離が色材部毎に調整された集光レンズ部を形成する集光レンズ部形成工程と、を含むものである。以下、具体的に説明する。図５および図６は、素子基板の製造方法を示す工程図である。
【００５３】
まず、アレイ基板１１０上に隔壁１２１を形成する。具体的には、図５（ａ）に示すように、例えば、アレイ基板１１０上に樹脂材料を成膜し、この膜において画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分を開口して、隔壁１２１を形成する。
【００５４】
次いで、集光レンズ形成工程では、まず、図５（ｂ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド１００１から集光レンズ部１２３の材料を含む機能液を液滴Ｓ１として吐出させ、隔壁１２１に囲まれる部分に、機能液１２３ａ’，１２３ｂ’，１２３ｃ’を塗布する。
【００５５】
当該塗布工程では、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃに対する機能液の吐出量（塗布量）を調整する。本実施形態では、機能液１２３ｃ’、 機能液１２３ｂ’、 機能液１２３ａ’の順に塗布量が多くなるように液滴Ｓ１を吐出する。
【００５６】
そして、塗布された機能液１２３ａ’，１２３ｂ’，１２３ｃ’を乾燥・焼成等して固化させる。これにより、図５（ｃ）に示すように、それぞれに曲率が異なる集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが形成される。本実施形態では、集光レンズ部１２３ｃ、集光レンズ部１２３ｂ、集光レンズ部１２３ａの順に曲率が大きくなるように形成される。
【００５７】
次いで、色材部形成工程では、まず、図６（ｄ）に示すように、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃに向けて各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの材料を含む機能液を液滴Ｓ２として吐出させ、機能液１２２Ｒ’，１２２Ｇ’，１２２Ｂ’を付着させる。
【００５８】
その後、付着した機能液１２２Ｒ’，１２２Ｇ’，１２２Ｂ’を乾燥・焼成等して固化する。これにより、図６（ｅ）に示すように、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂが形成される。
【００５９】
次いで、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上に画素電極１１３を形成する。なお、画素電極１１３の形成は、例えば、フォトリソグラフィ法やインクジェット法等を用いることができる。図７（ａ）は、フォトリソグラフィ法を用いて、画素電極１１３を形成する場合について示している。図７（ａ）に示すように、色材部１２２を形成した後に、コンタクトホール２００を形成し、その後、画素電極１１３を成膜すればよい。また、図７（ｂ）は、インクジェット法を用いて、画素電極１１３を形成する場合について示している。図７（ｂ）に示すように、隔壁１２１の形成時において、隔壁１２１ａと隔壁１２１ｂとの間にコンタクトホール２００を形成しておき、画素電極１１３の材料を含む機能液を液滴として、色材部１２２とコンタクトホール２００に向けて吐出する。そして、塗布した機能液を固化すればよい。
【００６０】
次いで、図６（ｆ）に示すように、画素電極１１３および隔壁１２１上に第１配向膜１１５を形成する。これにより、第１偏光板１１６を除いた素子基板１１ａが形成される。
【００６１】
さらに、液晶表示装置１ａの製造方法としては、上記素子基板１１ａの形成と別に、対向基板１２を形成する。具体的には、透明基板１２０上に共通電極１２５を形成し、共通電極１２５上に第２配向膜１２６を形成する。次いで、素子基板１１ａの画素電極１１３と対向基板１２の共通電極１２５とを対向配置させる。そして、素子基板１１ａと対向基板１２とを位置合わせしつつ、素子基板１１ａの周縁部と対向基板１２の周縁部とを貼り合せるとともに、素子基板１１ａと対向基板１２との間に液晶材料を封入して液晶層１３を形成する。また、透明基板１１９の外側に第１偏光板１１６を貼設し、透明基板１２０の外側に第２偏光板１２７を貼設することにより液晶表示装置１ａが形成される（図２参照）。
【００６２】
（電子機器の構成）
次に、電子機器の構成について説明する。なお、本実施形態では、電子機器としてのモバイル型パーソナルコンピューターの構成について説明する。図８は、電子機器としてのモバイル型パーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。モバイル型パーソナルコンピューター１１００は、液晶表示装置１ａと、キーボード１１０２を有する本体部１１０３等を備えている。なお、上記の電子機器は、本発明の電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、液晶表示装置１ａは、他の電子機器として、携帯電話、携帯用オーディオ機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などにも適用することができる。
【００６３】
従って、上記の第１実施形態によれば、以下に示す効果がある。
【００６４】
各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに向かって凸形状を有する集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃを形成した。そして、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、透過光波長が長い色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａの曲率が、他の透過光波長の短い色材部１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｂ，１２３ｃの曲率よりも大きくなるように形成した。具体的には、色材部１２２Ｂ、色材部１２２Ｇ、色材部１２２Ｒの順にそれぞれの色材部１２２Ｂ，１２２Ｇ，１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３の曲率を大きくした。これにより、透過光波長が長い色材部１２２Ｒを透過した光の焦点距離を短くさせ、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過した光の焦点距離を長くさせることが可能となり、例えば、液晶表示装置１ａの表示面から各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の集光点ＣＰ１〜ＣＰ３の高さ（距離）を揃えることができる。これにより色バランスを向上させることができる。
【００６５】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、液晶表示装置の基本的な構成、電子機器の構成については第１実施形態と同様なので説明を省略する（図１，８参照）。また、第１実施形態と同様な部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。
【００６６】
図９は、本実施形態にかかる液晶表示装置の要部断面図である。図９に示すように、液晶表示装置１ｂは、素子基板１１ｂと、素子基板１１ｂに対向配置された対向基板１２と、素子基板１１ｂと対向基板１２との間に挟持された液晶層１３を備えている。なお、対向基板１２の構成および液晶層１３等の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略し、第１実施形態の構成と異なる部分、すなわち、素子基板１１ｂの構成について主に説明する。
【００６７】
素子基板１１ｂは、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２が形成された基板としての透明基板１１９と、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂと、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光を集光させるとともに、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の焦点距離が色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に調整された集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃを備えている。
【００６８】
透明基板１１９は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明性を有した基板である。そして、透明基板１１９上に素子層１１１が形成されている。素子層１１１には、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２や、走査線１０ａ、データ線１０ｂ等の各種配線等が含まれている。なお、ＴＦＴ１１２や各種配線は、光が遮光される遮光領域Ｄに対応する部分に設けることが好ましい。
【００６９】
素子層１１１上には、遮光領域Ｄと重なる部分に隔壁１２１が設けられている。隔壁１２１には、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分に開口が設けられている。すなわち、隔壁１２１は、画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂの各々を環状に囲んでいる。隔壁１２１は、例えば、黒色顔料等の遮光材料を含有したアクリル樹脂等からなり、ブラックマトリクスとして機能する。
【００７０】
そして、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに対応する部分のそれぞれに、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが設けられている。本実施形態では、素子層１１１上に集光レンズ部１２３が設けられている。そして、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃは、液晶層１３に向かって凸形状を有している。集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃのそれぞれが、ほぼ同一の形状を成し、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの各曲率は、ほぼ同一である。また、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃは、透光性を有する樹脂材料等から形成されている。
【００７１】
集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ上に、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂが形成されている。すなわち、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、隔壁１２１に設けられた複数の開口内の各々に配置されており、隔壁１２１により仕切られている。色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を透過させ、その他の波長帯域の色光を吸収する特性を有している。色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、同じ屈折率を有する材料で形成されている。
【００７２】
そして、素子基板１１ｂは、複数の色材部のうち、透過光波長が長い色材部と集光レンズ部との屈折率の差が、透過光波長が短い色材部と集光レンズ部との差よりも大きくなるように構成されている。本実施形態にかかる素子基板１１ｂは、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、透過光波長が長い色材部に対応する集光レンズ部１２３ａが、透過光波長の短い他の色材部に対応する集光レンズ部１２３ｂ，１２３ｃよりも屈折率が高い材料で形成されている。本実施形態では、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、赤色光を透過させる色材部１２２Ｒが、最も透過光波長が長く、次いで、緑色光を透過させる色材部１２２Ｇが長く、青色光を透過させる色材部１２２Ｂが最も透過光波長が短い。従って、透過光波長が長い色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａが、透過光波長の短い色材部１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｂ，１２３ｃよりも屈折率が高い材料で形成されている。すなわち、色材部１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｃ、色材部１２２Ｇに対応する集光レンズ部１２３ｂ、色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａの順に屈折率が高い材料で形成されている。従って、色材部１２２Ｒと集光レンズ部１２３ａとの屈折率の差が、色材部１２２Ｇと集光レンズ部１２３ｂとの屈折率の差及び色材部１２２Ｂと集光レンズ部１２３ｃとの屈折率の差よりも大きい。これにより、透過光波長が長い色材部１２２Ｒを透過する光が大きく屈折され、焦点距離を短くさせることができる。一方、透過光波長が短い色材部１２２Ｂを透過する光の屈折を小さくさせ、焦点距離を長くさせることができる。そして、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過して集光される距離が、透明基板１２０の面から等しくなるように各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの屈折率が調整されている。なお、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの屈折率の設定方法は、特に限定されないが、例えば、色材部１２２Ｇに対応する集光レンズ部１２３ｂの屈折率を基準として、集光レンズ部１２３ａの屈折率は、集光レンズ部１２３ｂの屈折率よりも大きく、集光レンズ部１２３ｃの屈折率は、集光レンズ部１２３ｂの屈折率よりも小さくなるように形成することができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの屈折率は、ほぼ同じに形成されているため、素子基板１１ｂは、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、透過光波長が長い色材部に対応する集光レンズ部１２３の屈折率と色材部の屈折率との差が、透過光波長の短い色材部に対応する集光レンズ部１２３の屈折率と色材部の屈折率との差よりも大きくなるように構成されている。具体的には、色材部１２２Ｒと集光レンズ部１２３ａとの屈折率の差が最も大きく、次いで、色材部１２２Ｇと集光レンズ部１２３ｂとの屈折率の差が大きく、色材部１２２Ｂと集光レンズ部１２３ｃとの屈折率の差が最も小さくなるように形成されている。
【００７４】
色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上に画素電極１１３が形成されている。各画素電極１１３は、コンタクトホール２００を介してＴＦＴ１１２と１対１の関係で電気的に接続されている。ＴＦＴ１１２は、走査信号に基づいて画像信号をスイッチングし、画像信号が画素電極１１３に所定のタイミングで供給される。
【００７５】
画素電極１１３と液晶層１３との間には、第１配向膜１１５が設けられている。第１配向膜１１５は、例えばポリイミド等からなる膜にラビング処理等の配向処理を施したものであり、後述する第２配向膜１２６とともに液晶層１３の配向状態を制御する。ここでは、液晶層１３をネマティックツイスト配向（ＴＮ配向）させるように、第１配向膜１１５、第２配向膜１２６に配向処理がなされている。
【００７６】
次に、液晶表示装置１ｂの集光状態について、図９を参照して説明する。液晶表示装置１ｂにおいて、照明光は、第１偏光板１１６を通って直線偏光（第１直線偏光と称する）になり液晶層１３に入射する。画素領域Ｐｒに着目すると、画素電極１１３に画像信号が供給されていない状態で、液晶層１３は電界非印加状態になっており複屈折性を発現している。電界非印加状態の液晶層１３に入射した光は、位相変調されて第１直線偏光から９０°回転した第２直線偏光になり、集光レンズ部１２３ａに入射する。そして、光は集光レンズ部１２３ａの面で屈折し、集光レンズ部１２３ａを透過した光は色材部１２２Ｒに入射する。色材部１２２Ｒに入射した光は、赤色光以外の波長帯域の光が吸収され、色材部１２２Ｒから赤色光が射出される。色材部１２２Ｒから射出された赤色光は、振動方向が第２偏光板１２７の透過軸と略一致しており、第２偏光板１２７を透過して、画素領域Ｐｒが明表示（赤）となり、第２偏光板１２７を透過した光は、集光点ＣＰ１において集光される。
【００７７】
画素領域Ｐｇ、Ｐｂの集光状態についても、上記画素領域Ｐｒと同様であるが、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃは、各色材部１２２Ｂ、１２２Ｇ、１２２Ｒの順に透過光波長に対応して材料の屈折率が高く設定されているため、透過光波長の長い色材部１２２Ｒを透過する光は、相対的に屈折率の高い集光レンズ部１２３ａによって大きく屈折され、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過する光は、相対的に屈折率の低い集光レンズ部１２３ｃによって屈折が抑えられるため、透過光波長が異なる場合であっても、例えば、透明基板１２０から各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の集光点ＣＰ１〜ＣＰ３までの距離をほぼ等しくさせることができる。
【００７８】
なお、上記の実施形態では、素子基板１１ｂ側から対向基板１２に向けて照明光を当てたが、これに限定されない。例えば、対向基板１２側から素子基板１１ｂ側に向けて照明光を当ててもよい。このようにしても、対向基板１２に入射した光を、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃにおいて屈折させ、集光させることができる。そして、透過光波長の長い色材部１２２Ｒを透過する光は、相対的に屈折率の高い集光レンズ部１２３ａによって大きく屈折され、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過する光は、相対的に屈折率の低い集光レンズ部１２３ｃによって屈折が抑えられるため、透過光波長が異なる場合であっても、素子基板１１ｂを透過した光の集光点までの距離をほぼ等しくさせることができる。
【００７９】
なお、画素電極１１３に画像信号が供給された状態については、第１実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００８０】
（素子基板の製造方法）
次に、素子基板の製造方法について説明する。なお、素子基板の製造に用いる液滴吐出装置ＩＪの構成については、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。図１０は、本実施形態にかかる素子基板の製造方法を示す工程図である。
【００８１】
まず、アレイ基板１１０上に隔壁１２１を形成する。具体的には、図１０（ａ）に示すように、例えば、アレイ基板１１０上に樹脂材料を成膜し、この膜において画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分を開口して、隔壁１２１を形成する。
【００８２】
次いで、集光レンズ部形成工程では、図１０（ｂ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド１００１から集光レンズ部１２３の材料を含む機能液を液滴Ｓ１として吐出させ、隔壁１２１に囲まれる部分に、機能液１２３ａ’，１２３ｂ’，１２３ｃ’を塗布する。当該塗布工程では、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対して、それぞれ屈折率の異なる機能液を液滴として吐出する。本実施形態では、色材部１２２Ｂ，１２２Ｇ，１２２Ｒの順に屈折率が高い材料を含む機能液を液滴として吐出する。
【００８３】
また、当該塗布工程では、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃに対する機能液の吐出量（塗布量）を調整する。本実施形態では、機能液１２３ｃ’，１２３ｂ’，機能液１２３ａ’の塗布量がほぼ同一になるように液滴Ｓ１を吐出する。
【００８４】
そして、塗布された機能液１２３ａ’，１２３ｂ’，１２３ｃ’を乾燥・焼成等して固化させる。これにより、図１０（ｃ）に示すように、それぞれの曲率がほぼ同一となる集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが形成されるとともに、それぞれ屈折率が異なる集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが形成される。
【００８５】
以降、色材部形成工程等を含む素子基板の製造方法は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。そして、以上の工程を経ることにより、素子基板１１ｂが形成される。
【００８６】
従って、上記の第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下に示す効果がある。
【００８７】
複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、透過光波長が長い色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａを、他の透過光波長の短い色材部１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｂ，１２３ｃよりも屈折率が高い材料で形成した。具体的には、色材部１２２Ｂ、色材部１２２Ｇ、色材部１２２Ｒの順にそれぞれの色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３の屈折率を高くした。これにより、透過光波長が長い色材部１２２Ｒを透過した光の焦点距離を短くさせ、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過した光の焦点距離を長くさせることが可能となり、例えば、液晶表示装置１ｂの表示面から各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の各集光点ＣＰ１〜ＣＰ３の高さを揃えることができる。これにより、色バランスを向上させることができる。
【００８８】
なお、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。
【００８９】
（変形例１）上記実施形態の素子基板１１ａ，１１ｂでは、アレイ基板１１０上に集光レンズ部１２３が形成され、集光レンズ部１２３上に色材部１２２が形成され、色材部１２２上に画素電極１１３が形成された積層構造を有したが、この構成に限定されない。例えば、図１１（ａ）に示すように、素子が形成された基板としてのアレイ基板１１０上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成された電極配線としての画素電極１１３と、を有した構成であってもよい。さらに、この構成において、集光レンズ部１２３の屈折率が、色材部１２２の屈折率よりも高く、かつ、画素電極１１３の屈折率よりも低い構成の素子基板であってもよい。このようにすれば、色材部１２２側から画素電極１１３側に光を透過させた場合に、各部材の界面における光の反射が低減され、透過率を向上させることができる。
【００９０】
また、図１１（ｂ）に示すように、色材部１２２と集光レンズ部１２３との間に、各画素における素子基板１１ｄと対向基板１２との間の液晶層１３のギャップを調整するギャップ層１２４を備えてもよい。この場合において、ギャップ層１２４の屈折率が、色材部１２２の屈折率よりも高く、かつ、集光レンズ部１２３の屈折率より低く設定される。或いは、ギャップ層１２４の屈折率が、色材部１２２の屈折率と同等に設定される。このようにすれば、コントラストを向上させることができるとともに、透過率を向上させることができる。
【００９１】
（変形例２）上記実施形態における素子基板１１ａ，１１ｂおよび変形例１における素子基板１１ｃ，１１ｄの他、図１２に示す構成であってもよい。図１２は、他の変形例にかかる素子基板の構成を示す要部断面図である。
【００９２】
図１２（ａ）に示すように、素子基板１１ｅは、隔壁１２１によって区画された領域のアレイ基板１１０上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成された画素電極１１３とを有する構成であってもよい。ここで、集光レンズ部１２３は、アレイ基板１１０側に凹形状を有している。
【００９３】
また、図１２（ｂ）に示すように、素子基板１１ｆは、隔壁１２１によって区画された領域のアレイ基板１１０上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成された画素電極１１３とを有する構成であってもよい。ここで、集光レンズ部１２３は、画素電極１１３側に凹形状を有している。
【００９４】
また、図１２（ｃ）に示すように、素子基板１１ｇは、隔壁１２１によって区画された領域のアレイ基板１１０上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成されたギャップ層１２４と、ギャップ層１２４上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成された画素電極１１３とを有する構成であってもよい。ここで、集光レンズ部１２３は、アレイ基板１１０側に凹形状を有している。
【００９５】
また、図１２（ｄ）に示すように、素子基板１１ｈは、隔壁１２１によって区画された領域のアレイ基板１１０上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成されたギャップ層１２４と、ギャップ層１２４上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成された画素電極１１３とを有する構成であってもよい。ここで、集光レンズ部１２３は、画素電極１１３側に凸形状を有している。
【００９６】
また、図１２（ｅ）に示すように、素子基板１１ｉは、隔壁１２１によって区画された領域のアレイ基板１１０上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成されたギャップ層１２４と、ギャップ層１２４上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成された画素電極１１３とを有する構成であってもよい。ここで、集光レンズ部１２３は、画素電極１１３側に向けて凹形状を有している。上記の図１２（ａ）〜（ｈ）ように構成しても、上記同様の効果を得ることができる。
【００９７】
（変形例３）上記第１および第２実施形態、さらに、変形例１および変形例２にかかる素子基板１１の構成を任意に組み合わせて液晶表示装置１ａ，１ｂ等に適用してもよい。このようにすれば、設計の自由度を高めることができる。
【００９８】
（変形例４）第２実施形態では、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの屈折率を固定し、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの屈折率を異ならせたが、これに限定されない。例えば、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの屈折率を固定し、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃに対応する各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの屈折率を異ならせてもよい。このようにしても上記同様の効果をうることができる。
【００９９】
（変形例５）上記実施形態では、３種類の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ、１２２Ｂを例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、色材部１２２が、１または２種類であってもよいし、４種類以上あってもよい。このような場合であっても、色材部１２２の透過光波長に応じて、集光レンズ部１２３を構成すればよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【０１００】
（変形例６）上記実施形態において説明した液晶層１３は、ＶＡ配向等のＴＮ配向以外の配向のものであってもよいし、横電界により駆動されるものでもよい。液晶層の配向性や駆動方法を変更する場合には、電極配置や配向膜の特性、偏光板の特性等も適宜変更すればよい。また、透過型の液晶装置の他にも、反射型、あるいは半透過半反射型の液晶表示装置としてもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１（１ａ，１ｂ）…液晶表示装置、１１（１１ａ〜１１ｉ）…素子基板、１２…対向基板、１３…液晶層、１１３…画素電極、１１９…基板としての透明基板、１２０…基板としての透明基板、１１０…アレイ基板、１２２（１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ）…色材部、１２３（１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ）…集光レンズ部、１２４…ギャップ層、１００１…液滴吐出ヘッド、１１００…電子機器としてのモバイル型パーソナルコンピューター、ＩＪ…液滴吐出装置、ＣＰ１〜ＣＰ３…集光点。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子基板、素子基板の製造方法、液晶表示装置、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置として、カラーフィルター基板と素子基板との間に液晶層が封入されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。液晶層は、一対の偏光板の間に配置されている。素子基板は、液晶層に対して画素領域ごとに電界を印加可能になっている。電界印加の有無により、液晶層の液晶分子の方位角が変化し、液晶層を通る光は電界印加の有無により異なる偏光状態になる。液晶層を通った光は、偏光状態に応じてその一部が偏光板に吸収されて、所望の階調の光になる。カラーフィルター基板は、透過させる光の波長が異なる複数の色材部を含んでいる。色材部は、画素領域と１対１で対応している。液晶層から射出された光は、色材部を通ることにより所定の波長帯域の成分が吸収され、所望の色光になる。一般的には、赤緑青の３つの画素領域において液晶層が独立して制御され、赤緑青の３つの画素領域から射出される光により、フルカラー画像の１画素が構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２６１８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記液晶表示装置において、各色材部には、同一のマイクロレンズが構成されている。しかしながら、各色材部を通った光は、各色材部の波長帯域の成分が吸収されて射出されるため、各色材部に同一のマイクロレンズが形成されると、透過光波長が長い色材部を透過した光の焦点距離は、透過光波長が短い色材部を透過した光の焦点距離よりも長くなるため、各色材部から射出された光の焦点距離が、色材部毎に異なってしまい、色バランスが崩れてしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる素子基板は、素子が形成された基板と、複数の色材部と、各前記色材部を透過した光を集光させるとともに、各前記色材部を透過した光の焦点距離が前記色材部毎に調整された集光レンズ部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、色材部毎に透過した光を集光させ、色材部毎を透過する光の焦点距離を揃えることが可能となり、色バランスを向上させることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる素子基板は、前記複数の色材部のうち、透過光波長が長い前記色材部に対応する前記集光レンズ部の曲率が、透過光波長の短い前記色材部に対応する前記集光レンズ部の曲率よりも大きいことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、集光レンズ部の曲率が大きい場合には、透過する光の焦点距離を短くさせることができる。また、集光レンズ部の曲率が小さい場合には、透過する光の焦点距離を長くさせることができる。従って、相対的に透過光波長が長い色材部を透過した光の焦点距離を短くさせ、透過光波長の短い色材部を透過した光の焦点距離を長くさせることが可能となる。これにより、容易に各色材部を透過した光の焦点距離を揃えることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる素子基板は、前記複数の色材部のうち、透過光波長が長い前記色材部と前記集光レンズ部との屈折率の差が、透過光波長が短い前記色材部と前記集光レンズ部との差よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、集光レンズ部の屈折率が高い場合には、透過する光の焦点距離を短くさせることができる。また、集光レンズ部の屈折率が低い場合には、透過する光の焦点距離を長くさせることができる。従って、相対的に透過光波長が長い色材部を透過した光の焦点距離を短くさせ、透過光波長の短い色材部を透過した光の焦点距離を長くさせることが可能となる。これにより、容易に各色材部を透過した光の焦点距離を揃えることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる素子基板は、前記素子が形成された前記基板上に形成された前記色材部と、前記色材部上に形成された前記集光レンズ部と、前記集光レンズ部上に形成された電極配線と、を有し、前記集光レンズ部の屈折率が、前記色材部の屈折率よりも高く、かつ、前記電極配線の屈折率よりも低いことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、例えば、色材部側から電極配線側に向けて光を照射した場合、光は、徐々に屈折率が変化する各部材内を進行することになる。このため、各部材の界面における光の反射が低減され、透過率を向上させることができる。
【００１４】
［適用例５］本適用例にかかる素子基板の製造方法では、素子が形成された基板に対して、色材部を形成する色材部形成工程と、各前記色材部を透過した光を集光させるとともに、各前記色材部を透過した光の焦点距離が前記色材部毎に調整された集光レンズ部を形成する集光レンズ部形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、各色材部を通過する光の焦点距離を均一化させることができる。
【００１６】
［適用例６］本適用例にかかる液晶表示装置は、上記の素子基板、または、上記の素子基板の製造方法によって製造された素子基板を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、いわゆるＣＯＡ構造（Color Filter on Array）を有する液晶表示装置を得ることができる。これにより、高開口率化が可能となり、高品質な液晶表示装置を提供することができる。
【００１８】
［適用例７］本適用例にかかる電子機器は、上記の液晶表示装置を搭載したことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、高品位の液晶表示装置を搭載した電子機器を提供することができる。この場合、電子機器は、例えば、上記の液晶表示装置を搭載したテレビ受像機、パーソナルコンピューター、携帯電子機器、その他、各種の電子製品がこれに該当する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】液晶表示装置の構成を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）一部拡大した平面図。
【図２】第１実施形態にかかる素子基板を含む液晶表示装置の構成を示す要部断面図。
【図３】液滴吐出装置の構成を示す斜視図。
【図４】液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図。
【図５】第１実施形態にかかる素子基板の製造方法を示す工程図。
【図６】第１実施形態にかかる素子基板の製造方法を示す工程図。
【図７】第１実施形態にかかる素子基板の製造方法を示す工程図。
【図８】電子機器の構成を示す斜視図。
【図９】第２実施形態にかかる素子基板を含む液晶表示装置の構成を示す要部断面図。
【図１０】第２実施形態にかかる素子基板の製造方法を示す工程図。
【図１１】変形例にかかる素子基板の構成を示す要部断面図。
【図１２】他の変形例にかかる素子基板の構成を示す要部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、第１および第２実施形態について説明する。なお、説明に用いる図面において、特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造の寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせている場合がある。また、実施形態において同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略する場合がある。
【００２２】
［第１実施形態］
（液晶表示装置の構成）
まず、液晶表示装置の構成について説明する。図１は、液晶表示装置の構成を示し、同図（ａ）は、斜視図であり、同図（ｂ）は、一部拡大した平面図である。図１（ａ）に示すように、液晶表示装置１ａは、概略板状のものであり、一方の面に表示領域Ａ１を有している。表示領域Ａ１内に、複数の画素領域Ｐが行列状に配置されている。表示領域Ａ１の外側は、額縁Ａ２になっている。液晶表示装置１ａの内部には、複数の走査線１０ａと、複数のデータ線１０ｂが設けられている。複数の走査線１０ａは互いに略平行に配列されている。また、複数のデータ線１０ｂも互いに略平行に配列されている。そして、走査線１０ａとデータ線１０ｂとが略直交（交差）しており、走査線１０ａとデータ線１０ｂとで囲まれた領域の各々が、画素領域Ｐとなっている。
【００２３】
走査線１０ａおよびデータ線１０ｂは、表示領域Ａ１と額縁Ａ２とにわたって設けられている。額縁Ａ２において走査線１０ａの端部は、走査信号を供給する走査線駆動回路（図示略）と電気的に接続されている。額縁Ａ２においてデータ線１０ｂの端部は、画像信号を供給するデータ線駆動回路（図示略）と電気的に接続されている。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、表示領域Ａ１には、複数の画素領域Ｐが含まれている。本実施形態では、赤表示の画素領域Ｐｒ、緑表示の画素領域Ｐｇ、青表示の画素領域Ｐｂが含まれている。画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂから、それぞれ赤色光、緑色光、青色光が表示側に向けて射出されると、赤色光、緑色光、青色光が混じり合って視認されて、フルカラー画像の１画素が表示される。画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂの間は、遮光領域Ｄが設けられている。
【００２５】
図２は、本実施形態にかかる素子基板を含む液晶表示装置の要部断面図である。図２に示すように、液晶表示装置１ａは、素子基板１１ａと、素子基板１１ａに対向して配置された対向基板１２と、素子基板１１ａと対向基板１２との間に挟持された液晶層１３を備えている。
【００２６】
素子基板１１ａは、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２が形成された基板としての透明基板１１９と、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂと、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光を集光させるとともに、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の焦点距離が色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に調整された集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃを備えている。すなわち、本実施形態にかかる液晶表示装置１ａは、ＴＦＴ１１２が形成されたアレイ基板１１０上に色材部１２２を備えた素子基板１１ａを有するＣＯＡ構造（Color Filter on Array）を構成するものである。
【００２７】
透明基板１１９は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明性を有した基板である。そして、透明基板１１９上に素子層１１１が形成されている。素子層１１１には、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２や、図１（ａ）に示した走査線１０ａ、データ線１０ｂ等の各種配線や素子等が含まれている。なお、ＴＦＴ１１２や各種配線は、光が遮光される遮光領域Ｄに対応する部分に設けることが好ましい。
【００２８】
素子層１１１上には、遮光領域Ｄと重なる部分に隔壁１２１が設けられている。隔壁１２１には、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分に開口が設けられている。すなわち、隔壁１２１は、画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂの各々を環状に囲んでいる。隔壁１２１は、例えば、黒色顔料等の遮光材料を含有したアクリル樹脂等からなり、ブラックマトリクスとして機能する。
【００２９】
そして、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに対応する部分のそれぞれに、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが設けられている。本実施形態では、素子層１１１上に集光レンズ部１２３が設けられている。そして、集光レンズ部１２３は、液晶層１３に向かって凸形状を有している。集光レンズ部１２３は、透光性を有する樹脂材料等から形成されている。
【００３０】
集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ上に、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂが形成されている。すなわち、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、隔壁１２１に設けられた複数の開口内の各々に配置されており、隔壁１２１により仕切られている。色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を透過させ、その他の波長帯域の色光を吸収する特性を有している。なお、本実施形態では、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの屈折率が、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの屈折率よりも高くなるように設定されている。
【００３１】
ここで、本実施形態にかかる集光レンズ部１２３の形状について詳細に説明する。図２に示すように、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に集光レンズ部１２３の曲率が異なっており、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、透過光波長が長い色材部に対応する集光レンズ部１２３の曲率が、透過光波長の短い色材部に対応する集光レンズ部１２３の曲率よりも大きくなるように形成されている。本実施形態では、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、赤色光を透過させる色材部１２２Ｒが、最も透過光波長が長く、次いで、緑色光を透過させる色材部１２２Ｇが長く、青色光を透過させる色材部１２２Ｂが最も透過光波長が短い。従って、透過光波長が長い色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａの曲率が、透過光波長の短い色材部１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｂ，１２３ｃの曲率よりも大きくなるように形成されている。すなわち、色材部１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｃ、色材部１２２Ｇに対応する集光レンズ部１２３ｂ、色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａの順に曲率が大きくなるように形成されている。これにより、透過光波長が長い色材部１２２Ｒを透過する光が大きく屈折され、焦点距離を短くさせることができる。一方、透過光波長が短い色材部１２２Ｂを透過する光の屈折を小さくさせ、焦点距離を長くさせることができる。そして、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過して集光される距離が、透明基板１２０の面から等しくなるように各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの曲率が形成されている。なお、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの曲率の設定方法は、特に限定されないが、例えば、色材部１２２Ｇに対応する集光レンズ部１２３ｂの曲率を基準として、集光レンズ部１２３ａの曲率は、集光レンズ部１２３ｂの曲率よりも大きく、集光レンズ部１２３ｃの曲率は、集光レンズ部１２３ｂの曲率よりも小さくなるように形成することができる。
【００３２】
色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上に画素電極１１３が形成されている。各画素電極１１３は、コンタクトホール２００を介してＴＦＴ１１２と１対１の関係で電気的に接続されている。ＴＦＴ１１２は、走査信号に基づいて画像信号をスイッチングし、画像信号が画素電極１１３に所定のタイミングで供給される。
【００３３】
画素電極１１３と液晶層１３との間には、第１配向膜１１５が設けられている。第１配向膜１１５は、例えばポリイミド等からなる膜にラビング処理等の配向処理を施したものであり、後述する第２配向膜１２６とともに液晶層１３の配向状態を制御する。ここでは、液晶層１３をネマティックツイスト配向（ＴＮ配向）させるように、第１配向膜１１５、第２配向膜１２６に配向処理がなされている。
【００３４】
本実施形態の液晶表示装置１ａでは、透明基板１１９において液晶層１３と反対側が照明光の入射側になっている。透明基板１１９において照明光の入射側には、第１偏光板１１６が設けられている。第１偏光板１１６は、所定の方向の直線偏光を通す特性を有している。第１偏光板１１６において液晶層１３と反対側に、光源や導光板等からなる図示略の照明装置（バックライト）が配置されている。
【００３５】
対向基板１２は、透明基板１２０を有している。透明基板１２０は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明性を有した基板である。透明基板１２０の素子基板１１ａに対向する面には共通電極１２５が設けられている。そして、共通電極１２５上に第２配向膜１２６が設けられている。また、透明基板１２０の共通電極１２５が形成された面とは反対側の面には第２偏光板（偏光層）１２７が形成されている。第２偏光板１２７は、直線偏光を通す特性を有している。ここでは、第２偏光板１２７の透過軸が、第１偏光板１１６の透過軸に対して略９０°の角度をなしている。
【００３６】
液晶層１３は、複屈折性を有する液晶材料からなる。本実施形態では、液晶層１３の配向状態がＴＮ配向になっており、液晶層１３は電界非印加状態で複屈折性を発現するようになっている。液晶層１３に電界が印加されると、液晶分子のディレクター方向が電界方向と略平行になり、液晶層１３は複屈折性を発現しなくなる。
【００３７】
次に、液晶表示装置１ａの集光状態について説明する。図２に示すように、照明装置から照射された照明光は、第１偏光板１１６を通って直線偏光（第１直線偏光と称する）になり液晶層１３に入射する。ここで、画素領域Ｐｒに着目すると、画素電極１１３に画像信号が供給されていない状態で、液晶層１３は電界非印加状態になっており複屈折性を発現している。電界非印加状態の液晶層１３に入射した光は、位相変調されて第１直線偏光から９０°回転した第２直線偏光になり、集光レンズ部１２３ａに入射する。そして、光は集光レンズ部１２３ａの面で屈折し、集光レンズ部１２３ａを透過した光は色材部１２２Ｒに入射する。色材部１２２Ｒに入射した光は、赤色光以外の波長帯域の光が吸収され、色材部１２２Ｒから赤色光が射出される。色材部１２２Ｒから射出された赤色光は、振動方向が第２偏光板１２７の透過軸と略一致しており、第２偏光板１２７を透過して、画素領域Ｐｒが明表示（赤）となり、第２偏光板１２７を透過した光は、集光点ＣＰ１において集光される。
【００３８】
画素領域Ｐｇ，Ｐｂの集光状態についても、上記画素領域Ｐｒと同様であるが、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの曲率が、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの透過光波長に対応して設定されているため、透過光波長の長い色材部１２２Ｒを透過する光は、相対的に曲率の大きい集光レンズ部１２３ａによって大きく屈折され、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過する光は、相対的に曲率の小さい集光レンズ部１２３ｃによって屈折が抑えられるため、透過光波長が異なる場合であっても、例えば、透明基板１２０から各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の集光点ＣＰ１〜ＣＰ３までの距離をほぼ等しくさせることができる。
【００３９】
なお、上記の実施形態では、素子基板１１ａ側から対向基板１２へ向けて照明光を当てたが、これに限定されない。例えば、対向基板１２側から素子基板１１ａ側に向けて照明光を当ててもよい。このようにしても、対向基板１２に入射した光を、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃにおいて屈折させ、集光させることができる。そして、透過光波長の長い色材部１２２Ｒを透過する光は、相対的に曲率の大きい集光レンズ部１２３ａによって大きく屈折され、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過する光は、相対的に曲率の小さい集光レンズ部１２３ｃによって屈折が抑えられるため、透過光波長が異なる場合であっても、素子基板１１ａを透過した光の集光点までの距離をほぼ等しくさせることができる。
【００４０】
また、画素電極１１３に画像信号が供給された状態では、液晶層１３が電界印加状態となり複屈折性を発現しなくなる。電界印加状態の液晶層１３に入射した第１直線偏光は、偏光状態が変化せずに集光レンズ部１２３に入射する。集光レンズ部１２３に入射した光は、集光レンズ部１２３ａの凸面で屈折し、色材部１２２Ｒに入射する。色材部１２２Ｒに入射した光は、赤色光以外の波長帯域の光が吸収され、色材部１２２Ｒから赤色光が射出される。色材部１２２Ｒから射出された赤色光は、振動方向が第２偏光板１２７の吸収軸と略一致しており、第２偏光板１２７に吸収される。これにより、画素領域Ｐｒが暗表示（黒）になる。画素領域Ｐｇ、Ｐｂについても、上記画素領域Ｐｒと同様である。
【００４１】
（素子基板の製造方法）
次に、素子基板の製造方法について説明する。なお、素子基板の製造では、機能液を液滴として吐出してパターンを形成する液滴吐出装置を用いるため、素子基板の製造方法の説明に先立ち、まず、液滴吐出装置について説明する。
【００４２】
図３は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１００１と、Ｘ軸方向駆動軸１００４と、Ｙ軸方向ガイド軸１００５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ１００７と、クリーニング機構１００８と、基台１００９と、ヒーター１０１５を備えている。
【００４３】
ステージ１００７は、機能液が塗布されるワークＷを支持するものであって、ワークＷを基準位置に固定する図示は省略の固定機構を備えている。
【００４４】
液滴吐出ヘッド１００１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＸ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド１００１の下面に一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド１００１の吐出ノズルからは、ステージ１００７に支持されているワークＷに対して、機能液を液滴として吐出して、ワークＷ上に機能液を塗布するように構成されている。
【００４５】
Ｘ軸方向駆動軸１００４には、Ｘ軸方向駆動モーター１００２が接続されている。このＸ軸方向駆動モーター１００２は、ステッピングモーター等からなるもので、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸１００４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸１００４が回転すると、液滴吐出ヘッド１００１はＸ軸方向に移動する。
【００４６】
Ｙ軸方向ガイド軸１００５は、基台１００９に対して動かないように固定されている。ステージ１００７は、Ｙ軸方向駆動モーター１００３を備えている。Ｙ軸方向駆動モーター１００３はステッピングモーター等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ１００７をＹ軸方向に移動する。
【００４７】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド１００１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モーター１００２に液滴吐出ヘッド１００１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モーター１００３にステージ１００７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
【００４８】
クリーニング機構１００８は、液滴吐出ヘッド１００１をクリーニングするものである。クリーニング機構１００８には、図示は省略のＹ軸方向の駆動モーターが備えられている。このＹ軸方向の駆動モーターの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸１００５に沿って移動する。クリーニング機構１００８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００４９】
ヒーター１０１５は、ここではランプアニールによりワークＷを熱処理する手段であり、ワークＷ上に配置された機能液に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒーター１０１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００５０】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１００１とワークＷを支持するステージ１００７とを相対的に走査しつつ、ワークＷに対して、液滴吐出ヘッド１００１の下面にＸ軸方向に配列された複数の吐出ノズルから液滴を吐出するようになっている。
【００５１】
図４は、ピエゾ方式による機能液の吐出原理を説明する図である。図４において、機能液を収容する液体室１０２１に隣接してピエゾ素子１０２２が設置されている。液体室１０２１には、機能液を収容する材料タンクを含む液体材料供給系１０２３を介して機能液が供給される。ピエゾ素子１０２２は駆動回路１０２４に接続されており、この駆動回路１０２４を介してピエゾ素子１０２２に電圧を印加し、ピエゾ素子１０２２を変形させることにより、液体室１０２１が変形し、吐出ノズル１０２５から機能液が液滴Ｓとして吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子１０２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子１０２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００５２】
素子基板の製造方法の説明に戻り、図を参照しながら説明する。本実施形態にかかる素子基板の製造方法は、素子が形成された基板に対して、色材部を形成する色材部形成工程と、各色材部を透過した光を集光させるとともに、各色材部を透過した光の焦点距離が色材部毎に調整された集光レンズ部を形成する集光レンズ部形成工程と、を含むものである。以下、具体的に説明する。図５および図６は、素子基板の製造方法を示す工程図である。
【００５３】
まず、アレイ基板１１０上に隔壁１２１を形成する。具体的には、図５（ａ）に示すように、例えば、アレイ基板１１０上に樹脂材料を成膜し、この膜において画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分を開口して、隔壁１２１を形成する。
【００５４】
次いで、集光レンズ形成工程では、まず、図５（ｂ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド１００１から集光レンズ部１２３の材料を含む機能液を液滴Ｓ１として吐出させ、隔壁１２１に囲まれる部分に、機能液１２３ａ’，１２３ｂ’，１２３ｃ’を塗布する。
【００５５】
当該塗布工程では、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃに対する機能液の吐出量（塗布量）を調整する。本実施形態では、機能液１２３ｃ’、 機能液１２３ｂ’、 機能液１２３ａ’の順に塗布量が多くなるように液滴Ｓ１を吐出する。
【００５６】
そして、塗布された機能液１２３ａ’，１２３ｂ’，１２３ｃ’を乾燥・焼成等して固化させる。これにより、図５（ｃ）に示すように、それぞれに曲率が異なる集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが形成される。本実施形態では、集光レンズ部１２３ｃ、集光レンズ部１２３ｂ、集光レンズ部１２３ａの順に曲率が大きくなるように形成される。
【００５７】
次いで、色材部形成工程では、まず、図６（ｄ）に示すように、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃに向けて各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの材料を含む機能液を液滴Ｓ２として吐出させ、機能液１２２Ｒ’，１２２Ｇ’，１２２Ｂ’を付着させる。
【００５８】
その後、付着した機能液１２２Ｒ’，１２２Ｇ’，１２２Ｂ’を乾燥・焼成等して固化する。これにより、図６（ｅ）に示すように、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂが形成される。
【００５９】
次いで、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上に画素電極１１３を形成する。なお、画素電極１１３の形成は、例えば、フォトリソグラフィ法やインクジェット法等を用いることができる。図７（ａ）は、フォトリソグラフィ法を用いて、画素電極１１３を形成する場合について示している。図７（ａ）に示すように、色材部１２２を形成した後に、コンタクトホール２００を形成し、その後、画素電極１１３を成膜すればよい。また、図７（ｂ）は、インクジェット法を用いて、画素電極１１３を形成する場合について示している。図７（ｂ）に示すように、隔壁１２１の形成時において、隔壁１２１ａと隔壁１２１ｂとの間にコンタクトホール２００を形成しておき、画素電極１１３の材料を含む機能液を液滴として、色材部１２２とコンタクトホール２００に向けて吐出する。そして、塗布した機能液を固化すればよい。
【００６０】
次いで、図６（ｆ）に示すように、画素電極１１３および隔壁１２１上に第１配向膜１１５を形成する。これにより、第１偏光板１１６を除いた素子基板１１ａが形成される。
【００６１】
さらに、液晶表示装置１ａの製造方法としては、上記素子基板１１ａの形成と別に、対向基板１２を形成する。具体的には、透明基板１２０上に共通電極１２５を形成し、共通電極１２５上に第２配向膜１２６を形成する。次いで、素子基板１１ａの画素電極１１３と対向基板１２の共通電極１２５とを対向配置させる。そして、素子基板１１ａと対向基板１２とを位置合わせしつつ、素子基板１１ａの周縁部と対向基板１２の周縁部とを貼り合せるとともに、素子基板１１ａと対向基板１２との間に液晶材料を封入して液晶層１３を形成する。また、透明基板１１９の外側に第１偏光板１１６を貼設し、透明基板１２０の外側に第２偏光板１２７を貼設することにより液晶表示装置１ａが形成される（図２参照）。
【００６２】
（電子機器の構成）
次に、電子機器の構成について説明する。なお、本実施形態では、電子機器としてのモバイル型パーソナルコンピューターの構成について説明する。図８は、電子機器としてのモバイル型パーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。モバイル型パーソナルコンピューター１１００は、液晶表示装置１ａと、キーボード１１０２を有する本体部１１０３等を備えている。なお、上記の電子機器は、本発明の電子機器を例示するものであって、本発明の技術範囲を限定するものではない。例えば、液晶表示装置１ａは、他の電子機器として、携帯電話、携帯用オーディオ機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などにも適用することができる。
【００６３】
従って、上記の第１実施形態によれば、以下に示す効果がある。
【００６４】
各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに向かって凸形状を有する集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃを形成した。そして、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、透過光波長が長い色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａの曲率が、他の透過光波長の短い色材部１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｂ，１２３ｃの曲率よりも大きくなるように形成した。具体的には、色材部１２２Ｂ、色材部１２２Ｇ、色材部１２２Ｒの順にそれぞれの色材部１２２Ｂ，１２２Ｇ，１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３の曲率を大きくした。これにより、透過光波長が長い色材部１２２Ｒを透過した光の焦点距離を短くさせ、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過した光の焦点距離を長くさせることが可能となり、例えば、液晶表示装置１ａの表示面から各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の集光点ＣＰ１〜ＣＰ３の高さ（距離）を揃えることができる。これにより色バランスを向上させることができる。
【００６５】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、液晶表示装置の基本的な構成、電子機器の構成については第１実施形態と同様なので説明を省略する（図１，８参照）。また、第１実施形態と同様な部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。
【００６６】
図９は、本実施形態にかかる液晶表示装置の要部断面図である。図９に示すように、液晶表示装置１ｂは、素子基板１１ｂと、素子基板１１ｂに対向配置された対向基板１２と、素子基板１１ｂと対向基板１２との間に挟持された液晶層１３を備えている。なお、対向基板１２の構成および液晶層１３等の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略し、第１実施形態の構成と異なる部分、すなわち、素子基板１１ｂの構成について主に説明する。
【００６７】
素子基板１１ｂは、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２が形成された基板としての透明基板１１９と、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂと、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光を集光させるとともに、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の焦点距離が色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ毎に調整された集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃを備えている。
【００６８】
透明基板１１９は、ガラスや石英、プラスチック等からなる透明性を有した基板である。そして、透明基板１１９上に素子層１１１が形成されている。素子層１１１には、素子としての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１１２や、走査線１０ａ、データ線１０ｂ等の各種配線等が含まれている。なお、ＴＦＴ１１２や各種配線は、光が遮光される遮光領域Ｄに対応する部分に設けることが好ましい。
【００６９】
素子層１１１上には、遮光領域Ｄと重なる部分に隔壁１２１が設けられている。隔壁１２１には、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分に開口が設けられている。すなわち、隔壁１２１は、画素領域Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂの各々を環状に囲んでいる。隔壁１２１は、例えば、黒色顔料等の遮光材料を含有したアクリル樹脂等からなり、ブラックマトリクスとして機能する。
【００７０】
そして、画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに対応する部分のそれぞれに、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが設けられている。本実施形態では、素子層１１１上に集光レンズ部１２３が設けられている。そして、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃは、液晶層１３に向かって凸形状を有している。集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃのそれぞれが、ほぼ同一の形状を成し、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの各曲率は、ほぼ同一である。また、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃは、透光性を有する樹脂材料等から形成されている。
【００７１】
集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ上に、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂが形成されている。すなわち、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、隔壁１２１に設けられた複数の開口内の各々に配置されており、隔壁１２１により仕切られている。色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を透過させ、その他の波長帯域の色光を吸収する特性を有している。色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂは、同じ屈折率を有する材料で形成されている。
【００７２】
そして、素子基板１１ｂは、複数の色材部のうち、透過光波長が長い色材部と集光レンズ部との屈折率の差が、透過光波長が短い色材部と集光レンズ部との差よりも大きくなるように構成されている。本実施形態にかかる素子基板１１ｂは、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、透過光波長が長い色材部に対応する集光レンズ部１２３ａが、透過光波長の短い他の色材部に対応する集光レンズ部１２３ｂ，１２３ｃよりも屈折率が高い材料で形成されている。本実施形態では、色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、赤色光を透過させる色材部１２２Ｒが、最も透過光波長が長く、次いで、緑色光を透過させる色材部１２２Ｇが長く、青色光を透過させる色材部１２２Ｂが最も透過光波長が短い。従って、透過光波長が長い色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａが、透過光波長の短い色材部１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｂ，１２３ｃよりも屈折率が高い材料で形成されている。すなわち、色材部１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｃ、色材部１２２Ｇに対応する集光レンズ部１２３ｂ、色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａの順に屈折率が高い材料で形成されている。従って、色材部１２２Ｒと集光レンズ部１２３ａとの屈折率の差が、色材部１２２Ｇと集光レンズ部１２３ｂとの屈折率の差及び色材部１２２Ｂと集光レンズ部１２３ｃとの屈折率の差よりも大きい。これにより、透過光波長が長い色材部１２２Ｒを透過する光が大きく屈折され、焦点距離を短くさせることができる。一方、透過光波長が短い色材部１２２Ｂを透過する光の屈折を小さくさせ、焦点距離を長くさせることができる。そして、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過して集光される距離が、透明基板１２０の面から等しくなるように各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの屈折率が調整されている。なお、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの屈折率の設定方法は、特に限定されないが、例えば、色材部１２２Ｇに対応する集光レンズ部１２３ｂの屈折率を基準として、集光レンズ部１２３ａの屈折率は、集光レンズ部１２３ｂの屈折率よりも大きく、集光レンズ部１２３ｃの屈折率は、集光レンズ部１２３ｂの屈折率よりも小さくなるように形成することができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの屈折率は、ほぼ同じに形成されているため、素子基板１１ｂは、複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、透過光波長が長い色材部に対応する集光レンズ部１２３の屈折率と色材部の屈折率との差が、透過光波長の短い色材部に対応する集光レンズ部１２３の屈折率と色材部の屈折率との差よりも大きくなるように構成されている。具体的には、色材部１２２Ｒと集光レンズ部１２３ａとの屈折率の差が最も大きく、次いで、色材部１２２Ｇと集光レンズ部１２３ｂとの屈折率の差が大きく、色材部１２２Ｂと集光レンズ部１２３ｃとの屈折率の差が最も小さくなるように形成されている。
【００７４】
色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ上に画素電極１１３が形成されている。各画素電極１１３は、コンタクトホール２００を介してＴＦＴ１１２と１対１の関係で電気的に接続されている。ＴＦＴ１１２は、走査信号に基づいて画像信号をスイッチングし、画像信号が画素電極１１３に所定のタイミングで供給される。
【００７５】
画素電極１１３と液晶層１３との間には、第１配向膜１１５が設けられている。第１配向膜１１５は、例えばポリイミド等からなる膜にラビング処理等の配向処理を施したものであり、後述する第２配向膜１２６とともに液晶層１３の配向状態を制御する。ここでは、液晶層１３をネマティックツイスト配向（ＴＮ配向）させるように、第１配向膜１１５、第２配向膜１２６に配向処理がなされている。
【００７６】
次に、液晶表示装置１ｂの集光状態について、図９を参照して説明する。液晶表示装置１ｂにおいて、照明光は、第１偏光板１１６を通って直線偏光（第１直線偏光と称する）になり液晶層１３に入射する。画素領域Ｐｒに着目すると、画素電極１１３に画像信号が供給されていない状態で、液晶層１３は電界非印加状態になっており複屈折性を発現している。電界非印加状態の液晶層１３に入射した光は、位相変調されて第１直線偏光から９０°回転した第２直線偏光になり、集光レンズ部１２３ａに入射する。そして、光は集光レンズ部１２３ａの面で屈折し、集光レンズ部１２３ａを透過した光は色材部１２２Ｒに入射する。色材部１２２Ｒに入射した光は、赤色光以外の波長帯域の光が吸収され、色材部１２２Ｒから赤色光が射出される。色材部１２２Ｒから射出された赤色光は、振動方向が第２偏光板１２７の透過軸と略一致しており、第２偏光板１２７を透過して、画素領域Ｐｒが明表示（赤）となり、第２偏光板１２７を透過した光は、集光点ＣＰ１において集光される。
【００７７】
画素領域Ｐｇ、Ｐｂの集光状態についても、上記画素領域Ｐｒと同様であるが、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃは、各色材部１２２Ｂ、１２２Ｇ、１２２Ｒの順に透過光波長に対応して材料の屈折率が高く設定されているため、透過光波長の長い色材部１２２Ｒを透過する光は、相対的に屈折率の高い集光レンズ部１２３ａによって大きく屈折され、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過する光は、相対的に屈折率の低い集光レンズ部１２３ｃによって屈折が抑えられるため、透過光波長が異なる場合であっても、例えば、透明基板１２０から各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の集光点ＣＰ１〜ＣＰ３までの距離をほぼ等しくさせることができる。
【００７８】
なお、上記の実施形態では、素子基板１１ｂ側から対向基板１２に向けて照明光を当てたが、これに限定されない。例えば、対向基板１２側から素子基板１１ｂ側に向けて照明光を当ててもよい。このようにしても、対向基板１２に入射した光を、集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃにおいて屈折させ、集光させることができる。そして、透過光波長の長い色材部１２２Ｒを透過する光は、相対的に屈折率の高い集光レンズ部１２３ａによって大きく屈折され、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過する光は、相対的に屈折率の低い集光レンズ部１２３ｃによって屈折が抑えられるため、透過光波長が異なる場合であっても、素子基板１１ｂを透過した光の集光点までの距離をほぼ等しくさせることができる。
【００７９】
なお、画素電極１１３に画像信号が供給された状態については、第１実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００８０】
（素子基板の製造方法）
次に、素子基板の製造方法について説明する。なお、素子基板の製造に用いる液滴吐出装置ＩＪの構成については、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。図１０は、本実施形態にかかる素子基板の製造方法を示す工程図である。
【００８１】
まず、アレイ基板１１０上に隔壁１２１を形成する。具体的には、図１０（ａ）に示すように、例えば、アレイ基板１１０上に樹脂材料を成膜し、この膜において画素領域Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂと重なる部分を開口して、隔壁１２１を形成する。
【００８２】
次いで、集光レンズ部形成工程では、図１０（ｂ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド１００１から集光レンズ部１２３の材料を含む機能液を液滴Ｓ１として吐出させ、隔壁１２１に囲まれる部分に、機能液１２３ａ’，１２３ｂ’，１２３ｃ’を塗布する。当該塗布工程では、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対して、それぞれ屈折率の異なる機能液を液滴として吐出する。本実施形態では、色材部１２２Ｂ，１２２Ｇ，１２２Ｒの順に屈折率が高い材料を含む機能液を液滴として吐出する。
【００８３】
また、当該塗布工程では、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃに対する機能液の吐出量（塗布量）を調整する。本実施形態では、機能液１２３ｃ’，１２３ｂ’，機能液１２３ａ’の塗布量がほぼ同一になるように液滴Ｓ１を吐出する。
【００８４】
そして、塗布された機能液１２３ａ’，１２３ｂ’，１２３ｃ’を乾燥・焼成等して固化させる。これにより、図１０（ｃ）に示すように、それぞれの曲率がほぼ同一となる集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが形成されるとともに、それぞれ屈折率が異なる集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃが形成される。
【００８５】
以降、色材部形成工程等を含む素子基板の製造方法は、第１実施形態と同様なので説明を省略する。そして、以上の工程を経ることにより、素子基板１１ｂが形成される。
【００８６】
従って、上記の第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下に示す効果がある。
【００８７】
複数の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂのうち、透過光波長が長い色材部１２２Ｒに対応する集光レンズ部１２３ａを、他の透過光波長の短い色材部１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３ｂ，１２３ｃよりも屈折率が高い材料で形成した。具体的には、色材部１２２Ｂ、色材部１２２Ｇ、色材部１２２Ｒの順にそれぞれの色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する集光レンズ部１２３の屈折率を高くした。これにより、透過光波長が長い色材部１２２Ｒを透過した光の焦点距離を短くさせ、透過光波長の短い色材部１２２Ｂを透過した光の焦点距離を長くさせることが可能となり、例えば、液晶表示装置１ｂの表示面から各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂを透過した光の各集光点ＣＰ１〜ＣＰ３の高さを揃えることができる。これにより、色バランスを向上させることができる。
【００８８】
なお、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。
【００８９】
（変形例１）上記実施形態の素子基板１１ａ，１１ｂでは、アレイ基板１１０上に集光レンズ部１２３が形成され、集光レンズ部１２３上に色材部１２２が形成され、色材部１２２上に画素電極１１３が形成された積層構造を有したが、この構成に限定されない。例えば、図１１（ａ）に示すように、素子が形成された基板としてのアレイ基板１１０上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成された電極配線としての画素電極１１３と、を有した構成であってもよい。さらに、この構成において、集光レンズ部１２３の屈折率が、色材部１２２の屈折率よりも高く、かつ、画素電極１１３の屈折率よりも低い構成の素子基板であってもよい。このようにすれば、色材部１２２側から画素電極１１３側に光を透過させた場合に、各部材の界面における光の反射が低減され、透過率を向上させることができる。
【００９０】
また、図１１（ｂ）に示すように、色材部１２２と集光レンズ部１２３との間に、各画素における素子基板１１ｄと対向基板１２との間の液晶層１３のギャップを調整するギャップ層１２４を備えてもよい。この場合において、ギャップ層１２４の屈折率が、色材部１２２の屈折率よりも高く、かつ、集光レンズ部１２３の屈折率より低く設定される。或いは、ギャップ層１２４の屈折率が、色材部１２２の屈折率と同等に設定される。このようにすれば、コントラストを向上させることができるとともに、透過率を向上させることができる。
【００９１】
（変形例２）上記実施形態における素子基板１１ａ，１１ｂおよび変形例１における素子基板１１ｃ，１１ｄの他、図１２に示す構成であってもよい。図１２は、他の変形例にかかる素子基板の構成を示す要部断面図である。
【００９２】
図１２（ａ）に示すように、素子基板１１ｅは、隔壁１２１によって区画された領域のアレイ基板１１０上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成された画素電極１１３とを有する構成であってもよい。ここで、集光レンズ部１２３は、アレイ基板１１０側に凹形状を有している。
【００９３】
また、図１２（ｂ）に示すように、素子基板１１ｆは、隔壁１２１によって区画された領域のアレイ基板１１０上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成された画素電極１１３とを有する構成であってもよい。ここで、集光レンズ部１２３は、画素電極１１３側に凹形状を有している。
【００９４】
また、図１２（ｃ）に示すように、素子基板１１ｇは、隔壁１２１によって区画された領域のアレイ基板１１０上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成されたギャップ層１２４と、ギャップ層１２４上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成された画素電極１１３とを有する構成であってもよい。ここで、集光レンズ部１２３は、アレイ基板１１０側に凹形状を有している。
【００９５】
また、図１２（ｄ）に示すように、素子基板１１ｈは、隔壁１２１によって区画された領域のアレイ基板１１０上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成されたギャップ層１２４と、ギャップ層１２４上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成された画素電極１１３とを有する構成であってもよい。ここで、集光レンズ部１２３は、画素電極１１３側に凸形状を有している。
【００９６】
また、図１２（ｅ）に示すように、素子基板１１ｉは、隔壁１２１によって区画された領域のアレイ基板１１０上に形成された色材部１２２と、色材部１２２上に形成されたギャップ層１２４と、ギャップ層１２４上に形成された集光レンズ部１２３と、集光レンズ部１２３上に形成された画素電極１１３とを有する構成であってもよい。ここで、集光レンズ部１２３は、画素電極１１３側に向けて凹形状を有している。上記の図１２（ａ）〜（ｈ）ように構成しても、上記同様の効果を得ることができる。
【００９７】
（変形例３）上記第１および第２実施形態、さらに、変形例１および変形例２にかかる素子基板１１の構成を任意に組み合わせて液晶表示装置１ａ，１ｂ等に適用してもよい。このようにすれば、設計の自由度を高めることができる。
【００９８】
（変形例４）第２実施形態では、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの屈折率を固定し、各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂに対応する各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの屈折率を異ならせたが、これに限定されない。例えば、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃの屈折率を固定し、各集光レンズ部１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃに対応する各色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂの屈折率を異ならせてもよい。このようにしても上記同様の効果をうることができる。
【００９９】
（変形例５）上記実施形態では、３種類の色材部１２２Ｒ，１２２Ｇ、１２２Ｂを例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、色材部１２２が、１または２種類であってもよいし、４種類以上あってもよい。このような場合であっても、色材部１２２の透過光波長に応じて、集光レンズ部１２３を構成すればよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【０１００】
（変形例６）上記実施形態において説明した液晶層１３は、ＶＡ配向等のＴＮ配向以外の配向のものであってもよいし、横電界により駆動されるものでもよい。液晶層の配向性や駆動方法を変更する場合には、電極配置や配向膜の特性、偏光板の特性等も適宜変更すればよい。また、透過型の液晶装置の他にも、反射型、あるいは半透過半反射型の液晶表示装置としてもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１（１ａ，１ｂ）…液晶表示装置、１１（１１ａ〜１１ｉ）…素子基板、１２…対向基板、１３…液晶層、１１３…画素電極、１１９…基板としての透明基板、１２０…基板としての透明基板、１１０…アレイ基板、１２２（１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ）…色材部、１２３（１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ）…集光レンズ部、１２４…ギャップ層、１００１…液滴吐出ヘッド、１１００…電子機器としてのモバイル型パーソナルコンピューター、ＩＪ…液滴吐出装置、ＣＰ１〜ＣＰ３…集光点。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子が形成された基板と、
複数の色材部と、
各前記色材部を透過した光を集光させるとともに、各前記色材部を透過した光の焦点距離が前記色材部毎に調整された集光レンズ部と、を備えたことを特徴とする素子基板。
【請求項２】
請求項１に記載の素子基板において、
前記複数の色材部のうち、透過光波長が長い前記色材部に対応する前記集光レンズ部の曲率が、透過光波長の短い前記色材部に対応する前記集光レンズ部の曲率よりも大きいことを特徴とする素子基板。
【請求項３】
請求項１に記載の素子基板において、
前記複数の色材部のうち、
透過光波長が長い前記色材部と前記集光レンズ部との屈折率の差が、透過光波長が短い前記色材部と前記集光レンズ部との差よりも大きいことを特徴とする素子基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の素子基板において、
前記素子が形成された前記基板上に形成された前記色材部と、
前記色材部上に形成された前記集光レンズ部と、
前記集光レンズ部上に形成された電極配線と、を有し、
前記集光レンズ部の屈折率が、前記色材部の屈折率よりも高く、かつ、前記電極配線の屈折率よりも低いことを特徴とする素子基板。
【請求項５】
素子が形成された基板に対して、
色材部を形成する色材部形成工程と、
各前記色材部を透過した光を集光させるとともに、各前記色材部を透過した光の焦点距離が前記色材部毎に調整された集光レンズ部を形成する集光レンズ部形成工程と、を含むことを特徴とする素子基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の素子基板、または、請求項５に記載の素子基板の製造方法によって製造された素子基板を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
素子が形成された基板と、
複数の色材部と、
各前記色材部を透過した光を集光させるとともに、各前記色材部を透過した光の焦点距離が前記色材部毎に調整された集光レンズ部と、を備えたことを特徴とする素子基板。
【請求項２】
請求項１に記載の素子基板において、
前記複数の色材部のうち、透過光波長が長い前記色材部に対応する前記集光レンズ部の曲率が、透過光波長の短い前記色材部に対応する前記集光レンズ部の曲率よりも大きいことを特徴とする素子基板。
【請求項３】
請求項１に記載の素子基板において、
前記複数の色材部のうち、
透過光波長が長い前記色材部と前記集光レンズ部との屈折率の差が、透過光波長が短い前記色材部と前記集光レンズ部との差よりも大きいことを特徴とする素子基板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の素子基板において、
前記素子が形成された前記基板上に形成された前記色材部と、
前記色材部上に形成された前記集光レンズ部と、
前記集光レンズ部上に形成された電極配線と、を有し、
前記集光レンズ部の屈折率が、前記色材部の屈折率よりも高く、かつ、前記電極配線の屈折率よりも低いことを特徴とする素子基板。
【請求項５】
素子が形成された基板に対して、
色材部を形成する色材部形成工程と、
各前記色材部を透過した光を集光させるとともに、各前記色材部を透過した光の焦点距離が前記色材部毎に調整された集光レンズ部を形成する集光レンズ部形成工程と、を含むことを特徴とする素子基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の素子基板、または、請求項５に記載の素子基板の製造方法によって製造された素子基板を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２４７５９５（Ｐ２０１２−２４７５９５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１８７８３（Ｐ２０１１−１１８７８３）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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