JP4270061B2 - MICRO LENS, MANUFACTURING METHOD THEREOF, ELECTRO-OPTICAL DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents

MICRO LENS, MANUFACTURING METHOD THEREOF, ELECTRO-OPTICAL DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE Download PDF

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Description

本発明は、液晶装置等の電気光学装置に好適に用いられるマイクロレンズアレイ板等を構成するマイクロレンズの製造方法の技術分野に関する。本発明は更に、該製造方法により製造されるマイクロレンズ、該マイクロレンズを備えた電気光学装置、及び該電気光学装置を具備してなる電子機器の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a manufacturing method of a microlens that constitutes a microlens array plate or the like suitably used for an electro-optical device such as a liquid crystal device. The present invention further relates to a technical field of a microlens manufactured by the manufacturing method, an electro-optical device including the microlens, and an electronic apparatus including the electro-optical device.

液晶装置等の電気光学装置では、その画像表示領域内に、データ線、走査線、容量線等の各種配線や、薄膜トランジスタ（以下適宜、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と称す）等の各種電子素子が作り込まれる。このため、電気光学装置に平行光を入射した場合、そのままでは、全光量のうち各画素の開口率に応じた光量しか利用できない。   In an electro-optical device such as a liquid crystal device, various wiring elements such as data lines, scanning lines, and capacitance lines, and various electronic elements such as thin film transistors (hereinafter referred to as TFT (Thin Film Transistor) as appropriate) are included in the image display area. Built. For this reason, when parallel light is incident on the electro-optical device, only the amount of light corresponding to the aperture ratio of each pixel can be used as it is.

そこで従来は、各画素に対応するマイクロレンズを含んでなるマイクロレンズアレイを対向基板に作り込んだり、マイクロレンズアレイ板を対向基板に貼り付けたりしている。係るマイクロレンズによって、そのままでは各画素における開口領域を除いた非開口領域に向かって進行する筈の光を、画素単位で集光して、電気光学物質層を透過する際には、各画素の開口領域内に導かれるようにしている。この結果、電気光学装置において明るい表示が可能となる。   Therefore, conventionally, a microlens array including a microlens corresponding to each pixel is formed on the counter substrate, or a microlens array plate is attached to the counter substrate. With such a microlens, the light that travels toward the non-opening area excluding the opening area in each pixel as it is is condensed in units of pixels and transmitted through the electro-optic material layer. It is guided in the opening area. As a result, bright display is possible in the electro-optical device.

この種のマイクロレンズは、基本的な要請として、レンズ効率を向上させることが重要である。そこで、非球面形状のマイクロレンズが提案されている。例えば特許文献１には、レンズ面が楕円球面又は回転双曲面によって規定された、非球面のマイクロレンズについて開示されている。特許文献２には、曲率半径が大きな半球面の中心部が、曲率半径が小さな半球面となって突出した形状のマイクロレンズについて開示されている。   For this type of microlens, it is important to improve the lens efficiency as a basic requirement. Therefore, aspherical microlenses have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses an aspherical microlens whose lens surface is defined by an elliptical spherical surface or a rotating hyperboloid. Patent Document 2 discloses a microlens having a shape in which a central portion of a hemispherical surface having a large curvature radius is projected as a hemispherical surface having a small curvature radius.

特開平９−１２７４９６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-127296 特開２００２−６１１３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-6113

しかしながら、このような非球面レンズには（球面レンズも同様に）、コントラスト比や透過率と耐光性との両立が困難であるという問題点がある。そのため、マイクロレンズとして理想的な非球面形状を追求する必要がある。   However, such an aspherical lens (as well as a spherical lens) has a problem that it is difficult to achieve both contrast ratio and transmittance and light resistance. Therefore, it is necessary to pursue an ideal aspherical shape as a microlens.

また、非球面レンズを製造するのは、球面レンズと比べても基本的に困難である。特許文献１では、非球面レンズの構成について開示されているものの、その製造方法の詳細は不明である。特許文献２には、当該文献に記載の非球面レンズをドライエッチングとウエットエッチングとを併用して製造する方法などが記載されているが、工程が煩雑である。非球面レンズの製造においては、こうした工程の複雑高度化に伴い、製造コストの上昇や歩留まりの低下を招くと共に、非球面レンズのレンズ面の形状を制御すること自体、技術的に非常に困難であるという問題点がある。   Also, it is basically difficult to manufacture an aspheric lens compared to a spherical lens. Although Patent Document 1 discloses the configuration of an aspheric lens, details of the manufacturing method are unknown. Patent Document 2 describes a method of manufacturing the aspheric lens described in the document by using dry etching and wet etching together, but the process is complicated. In the manufacture of aspherical lenses, along with the complexity and sophistication of these processes, the manufacturing cost increases and the yield decreases, and it is technically difficult to control the shape of the lens surface of the aspherical lens itself. There is a problem that there is.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、理想的非球面のマイクロレンズを比較的容易に製造可能なマイクロレンズ、該マイクロレンズの製造方法、並びに該マイクロレンズを備えた電気光学装置、及び該電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, a microlens capable of relatively easily manufacturing an ideal aspherical microlens, a method of manufacturing the microlens, and an electro-optical device including the microlens, It is another object of the present invention to provide an electronic apparatus including the electro-optical device.

本発明のマイクロレンズの製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に、所定種類の第１エッチャントに対するエッチングレートが前記基板より高い第１膜を形成する工程と、形成すべきマイクロレンズの中心に対応する個所に開口部を有する第１マスクを前記第１膜上に形成する工程と、前記第１マスクを介して前記第１エッチャントによるウエットエッチングを施すことにより第１の凹部を形成する工程とを含む第１曲面形成工程と、前記第１曲面形成工程の後に行われ、前記基板上に、エッチングレートが前記基板より前記第１膜の方が高い第２エッチャントに対するエッチングレートが前記第１膜より高い第２膜を形成する工程と、前記マイクロレンズの中心に対応する個所に、前記第１マスクの開口部よりも開口径が小さい開口部を有する第２マスクを前記第２膜上に形成する工程と、前記第２マスクを介して前記第２エッチャントによるウエットエッチングを施すことにより第２の凹部を形成する工程とを含む第２曲面形成工程とを含む。   In order to solve the above-described problem, a method of manufacturing a microlens according to the present invention includes a step of forming a first film having a higher etching rate with respect to a predetermined type of first etchant on the substrate than the substrate, and a microlens to be formed. Forming a first mask having an opening at a location corresponding to the center of the first film on the first film, and forming a first recess by performing wet etching with the first etchant through the first mask. An etching rate for a second etchant having a higher etching rate on the substrate than that on the first film is performed on the substrate. A step of forming a second film higher than the first film, and a diameter corresponding to the center of the microlens is smaller than the opening of the first mask. Forming a second mask having a mouth on the second film; and forming a second recess by performing wet etching with the second etchant through the second mask. Including a curved surface forming step.

本発明のマイクロレンズの製造方法によれば、先ず第１曲面形成工程を行い、その後に第２曲面形成工程を行う。第１曲面形成工程では、先ず、例えば石英基板、ガラス基板等の基板上に、例えばフッ酸系などの所定種類のエッチャントに対するエッチングレートが基板と異なる第１膜を形成する。このような第１膜は、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、スパッタリング等により形成する。続いて、形成すべきマイクロレンズの中心に対応する個所に穴が開けられた第１マスクを第１膜上に形成する。第１マスクは、例えば、第１膜上における穴を除く領域に直接形成してもよい。   According to the microlens manufacturing method of the present invention, the first curved surface forming step is first performed, and then the second curved surface forming step is performed. In the first curved surface forming step, first, a first film having a different etching rate for a predetermined type of etchant such as hydrofluoric acid is formed on a substrate such as a quartz substrate or a glass substrate. Such a first film is formed by, for example, CVD (Chemical Vapor Deposition), sputtering, or the like. Subsequently, a first mask having a hole at a position corresponding to the center of the microlens to be formed is formed on the first film. For example, the first mask may be directly formed in a region excluding holes on the first film.

その後、このような第１マスクを介して、第１膜及び基板をウエットエッチングする。ここで用いられるエッチャントに対するエッチングレートは、第１膜の方が基板よりも高い。そのため、側縁にテーパーがついた第１の凹部が、広く浅い形状に掘られることになる。その後、第１マスクを除去してから、第２曲面形成工程を実施する。   Thereafter, the first film and the substrate are wet-etched through such a first mask. The etching rate for the etchant used here is higher in the first film than in the substrate. Therefore, the 1st recessed part which the side edge tapered is dug into the wide and shallow shape. Then, after removing the first mask, a second curved surface forming step is performed.

第２曲面形成工程については、その手順は概ね第１曲面形成工程と同様である。但し、この工程で用いられる第２エッチャントに対するエッチングレートは、基板、第１膜、第２膜の順に高くなっている。ここでは、上記のエッチングレートの大小関係が重要であり、第２エッチャントの種類は第１エッチャントと同一であっても相異なっていてもよい。また、この工程で用いる第２マスクでは、開口部の開口径が第１マスクの開口径よりも小さく形成されている。   The procedure for the second curved surface forming step is substantially the same as the first curved surface forming step. However, the etching rate for the second etchant used in this process increases in the order of the substrate, the first film, and the second film. Here, the magnitude relationship between the etching rates is important, and the type of the second etchant may be the same as or different from the first etchant. In the second mask used in this step, the opening diameter of the opening is formed smaller than the opening diameter of the first mask.

このような条件下で、第１の凹部と同様、形成すべきマイクロレンズの中心に対応する個所に、第２の凹部を形成する。第２の凹部が構成する面は、第１の凹部を下地とする周縁部では、第１の凹部のテーパー形状に由来した平面的形状であるのに対し、周縁部の内側の基板を下地とする中心部では、上記のエッチングレートの違いによって底の浅いすり鉢状の曲面となり、両者で曲率が異なる。即ち、周縁部よりも中心部の方が曲率は大きく、第２の凹部は、中心部における、底面から周縁にかけての広がりを、周縁部が多少絞るような格好になる。例えば、第１膜と第２膜のエッチングレート差が大きい場合や、後述するように第２膜によるエッチング回数が少ない場合には、周縁部と中心部との境界は、第２の凹部の内側から外側に向かって膨らんだ曲面となる。但し、第２の凹部は、第１の凹部ないし第１の凹部を下地とする第２膜を表面から掘り進めて形成されるので、こうした曲率の異なる部分同士の境界は緩やかであり、曲率の変化は連続的になる。このように、基板、第１膜及び第２膜の各々におけるエッチングレートの具体的な値やこれらのエッチングレートの相違と、第１及び第２マスクの各々における開口径の値やこれらの開口径の相違とを変更することで、各種曲率或いは各種曲面形状を有する非球面のレンズを製造できる。実際のエッチングレートの設定や開口径の設定は、実験的、経験的、数学的又は理論的に若しくはシミュレーション等によって、所望の非球面に応じて個別具体的に決定すればよい。   Under such conditions, the second recess is formed at a location corresponding to the center of the microlens to be formed, like the first recess. The surface formed by the second concave portion is a planar shape derived from the tapered shape of the first concave portion at the peripheral portion with the first concave portion as a base, whereas the substrate inside the peripheral portion is used as the base. In the central portion, the difference in the etching rate results in a mortar-like curved surface with a shallow bottom, and the curvature differs between the two. That is, the curvature at the center is larger than that at the periphery, and the second recess is shaped so that the extension of the center from the bottom surface to the periphery is somewhat reduced. For example, when the etching rate difference between the first film and the second film is large, or when the number of times of etching by the second film is small as will be described later, the boundary between the peripheral portion and the central portion is the inner side of the second recess. It becomes a curved surface that bulges outward. However, since the second concave portion is formed by digging the first concave portion or the second film having the first concave portion as a base from the surface, the boundary between the portions having different curvatures is gentle, and the curvature is Change is continuous. As described above, the specific values of the etching rate in each of the substrate, the first film and the second film, the difference between these etching rates, the value of the opening diameter in each of the first and second masks, and the opening diameter thereof. By changing the difference, the aspherical lens having various curvatures or various curved shapes can be manufactured. The setting of the actual etching rate and the setting of the aperture diameter may be determined individually and specifically according to the desired aspherical surface, experimentally, empirically, mathematically, theoretically, or by simulation.

その後、第２の凹部が規定する曲面を利用することにより、比較的容易に、理想的非球面であるレンズを製造できる。具体的には、基板を透明基板として、第２の凹部内に透明媒質を充填すればよい。或いは、第２の凹部を型に用いて製造することもできる。更に、このようなマイクロレンズが形成された基板を２枚用意して、相互に貼り合わせることにより、両凸レンズのマイクロレンズを製造することもできる。   Thereafter, by using the curved surface defined by the second recess, a lens that is an ideal aspheric surface can be manufactured relatively easily. Specifically, the substrate may be a transparent substrate and the second recess may be filled with a transparent medium. Or it can also manufacture using a 2nd recessed part for a type | mold. Furthermore, by preparing two substrates on which such microlenses are formed and pasting them together, a biconvex lens microlens can be manufactured.

ここで、「理想的非球面」とは、マイクロレンズの形状において、所定画素の開口領域内にできるだけ均一に光を照射させながら、そのコントラスト比や透過率と耐光性とを両立させるように各部の曲率が最適化された曲面を指す。そのような曲面の具体的形状は、周縁と中心とで連続的に曲率が変化する、底の浅いすり鉢状の凹面であり、まさに以上の製造工程における第２の凹部として実現可能である。   Here, the “ideal aspherical surface” means that each part of the microlens shape has a contrast ratio, transmittance, and light resistance while irradiating light as uniformly as possible into the aperture area of a predetermined pixel. Refers to a curved surface with an optimized curvature. The specific shape of such a curved surface is a shallow mortar-shaped concave surface whose curvature changes continuously between the periphery and the center, and can be realized as the second concave portion in the above manufacturing process.

以上の結果、本発明のマイクロレンズの製造方法によれば、理想的非球面のマイクロレンズを比較的容易に製造可能である。また、本発明では、一貫してウエットエッチングを採用しているので、各曲面形成工程は、エッチング条件を異ならせる以外は殆ど同様のシーケンスで実行でき、ドライエッチング等を併用する場合よりも簡単にマイクロレンズを製造することが可能となる。   As a result, according to the microlens manufacturing method of the present invention, an ideal aspherical microlens can be manufactured relatively easily. In addition, since wet etching is consistently employed in the present invention, each curved surface forming step can be executed in almost the same sequence except that the etching conditions are different, and is easier than using dry etching together. A microlens can be manufactured.

本発明のマイクロレンズの製造方法の一態様では、前記第２曲面形成工程は、ｎ（但し、ｎは２以上の自然数）回繰り返し実施される。   In one aspect of the method for producing a microlens of the present invention, the second curved surface forming step is repeatedly performed n (where n is a natural number of 2 or more) times.

この態様によれば、一旦形成された第２の凹部に、更にウエットエッチングが繰り返して施される。その際、基板上には第２膜と第２マスクとが形成されており、第２マスクを介して第２膜、更には第２の凹部がエッチングされる。このとき、基板、第１膜及び第２膜のエッチングレートの違いから横方向（即ち、基板に水平な方向）のエッチングが優位に進み、第２の凹部の曲面において、曲率が異なる部分同士の境界が削られる。   According to this aspect, the second recess once formed is further subjected to repeated wet etching. At that time, a second film and a second mask are formed on the substrate, and the second film and further the second recess are etched through the second mask. At this time, the etching in the lateral direction (that is, the direction horizontal to the substrate) proceeds predominately due to the difference in the etching rates of the substrate, the first film, and the second film, and the curved portions of the second recess have different curvatures. The boundary is cut.

第２曲面形成工程を繰り返すことで、曲率が異なる部分同士の繋ぎ目が滑らかとなる。よって、境界における曲率変化がより連続的となり、境界付近における曲率も最適に制御することができる。このような第２の凹部を用いて製造されるマイクロレンズは、レンズ面の曲率が滑らかに変化し、各部の曲率が最適化された理想的な非球面レンズとなる。   By repeating the second curved surface forming step, joints between portions having different curvatures become smooth. Therefore, the curvature change at the boundary becomes more continuous, and the curvature near the boundary can be optimally controlled. The microlens manufactured using such a second concave portion is an ideal aspherical lens in which the curvature of the lens surface changes smoothly and the curvature of each part is optimized.

この態様では、前記ｎ回繰り返し実施される第２曲面形成工程のうち、ｊ（但し、ｊは２以上ｎ以下の自然数）回目の第２曲面形成工程における前記第２膜は、ｊ−１回目の第２曲面形成工程における第２膜よりも前記第２エッチャントに対するエッチングレートが高くなるようにしてもよい。   In this aspect, among the second curved surface forming steps that are repeatedly performed n times, the second film in the j-th second curved surface forming step (where j is a natural number of 2 to n) is the j−1th time. The etching rate for the second etchant may be higher than that of the second film in the second curved surface forming step.

この場合、一旦形成された第２の凹部に、更にウエットエッチングを繰り返して施す際に、第２膜のエッチングレートを段々高くなるように設定する。即ち、第ｊ回目の第２曲面形成工程における第２膜のエッチングレートＲjは、第ｊ−１回目までの第２曲面形成工程における第２膜のエッチングレートＲj-1よりも高い。これを式で表すと、
R1＜…＜Rj-1＜Rj＜…＜Ｒn
となる。このため、第２の凹部の曲面は、繰り返し実施されるエッチングの度に、基板に対して水平方向と垂直方向とで速度比が異なることになる。そこで、エッチングレートの値を調整すれば、第２の凹部を、各部の曲率が最適に制御された理想的形状に整形することが可能である。 In this case, the etching rate of the second film is set to be gradually increased when the second recess once formed is repeatedly subjected to wet etching. That is, the etching rate Rj of the second film in the j-th second curved surface forming step is higher than the etching rate Rj-1 of the second film in the second curved surface forming step up to the j-1th time. This can be expressed as an expression:
R1 <... <Rj-1 <Rj <... <Rn
It becomes. For this reason, the curved surface of the second recess has a different speed ratio between the horizontal direction and the vertical direction with respect to the substrate each time etching is repeatedly performed. Therefore, by adjusting the value of the etching rate, the second recess can be shaped into an ideal shape in which the curvature of each part is optimally controlled.

尚、ここでは、工程毎のエッチングレートの大小関係を規定しているが、エッチャントの種類まで規定するものではない。よって、第２エッチャントの種類を各回毎に異ならせてもよい。   Here, the magnitude relationship between the etching rates for each process is specified, but the type of etchant is not specified. Therefore, the type of the second etchant may be varied every time.

この態様では、前記ｎ回繰り返し実施される第２曲面形成工程のうち、ｊ（但し、ｊは２以上ｎ以下の自然数）回目の第２曲面形成工程における前記第２マスクの開口部は、ｊ−１回目の第２曲面形成工程における前記第２マスクの開口部よりも開口径が小さくなるようにしてもよい。   In this aspect, among the second curved surface forming steps that are repeatedly performed n times, the opening of the second mask in the second curved surface forming step of j (where j is a natural number of 2 to n) is j You may make it an opening diameter become smaller than the opening part of the said 2nd mask in the 2nd 2nd curved surface formation process.

この場合、一旦形成された第２の凹部に、更にウエットエッチングを繰り返して施す際に、第２マスクの開口径を段々大きくなるように設定する。即ち、第ｊ回目の第２曲面形成工程における第２マスクの開口径ｄjは、第ｊ−１回目までの第２曲面形成工程における第２膜のエッチングレートｄj-1よりも高い。これを式で表すと、
ｄ1＞…＞ｄj-1＞ｄj＞…＞ｄn
となる。このように開口径を絞ると、エッチングの度合いを、主に横方向に第２の凹部内を多少削ることで、外形に変形を加えるだけに留められる。よって、第２の凹部を、各部の曲率が最適に制御された理想的な形状に整形することが可能である。 In this case, the opening diameter of the second mask is set to be gradually increased when wet etching is further repeated on the second recess once formed. In other words, the opening diameter dj of the second mask in the j-th second curved surface forming step is higher than the etching rate dj-1 of the second film in the second curved surface forming step up to the j−1th time. This can be expressed as an expression:
d1>...>dj-1>dj>...> dn
It becomes. When the opening diameter is reduced in this way, the degree of etching can be limited to the outer shape only by slightly cutting the second recess mainly in the lateral direction. Therefore, it is possible to shape the second concave portion into an ideal shape in which the curvature of each portion is optimally controlled.

本発明のマイクロレンズの製造方法の他の態様では、前記第１エッチャントと前記第２エッチャントとは種類が同じである。   In another aspect of the method for manufacturing a microlens of the present invention, the first etchant and the second etchant are of the same type.

この態様によれば、凹部の形成に関しては一貫して同種のエッチャントを用いることで、エッチングレートの設定を比較的容易に行うことが可能である。また、製造設備の簡略化や製造コストの抑制にも寄与する。   According to this aspect, the etching rate can be set relatively easily by consistently using the same kind of etchant for the formation of the recess. It also contributes to simplification of manufacturing equipment and suppression of manufacturing costs.

本発明のマイクロレンズの製造方法の他の態様では、前記エッチングレートの制御を、前記第１膜又は前記第２膜の膜種、形成方法、形成条件及び形成後に施される熱処理の温度のうち、少なくとも一つに係る条件設定により行う。   In another aspect of the method for producing a microlens of the present invention, the etching rate is controlled by controlling the film type of the first film or the second film, the forming method, the forming conditions, and the temperature of the heat treatment performed after the forming. , By setting the condition according to at least one.

この態様によれば、第１膜又は第２膜における、例えば材質、密度、孔隙率等の種類、例えばＣＶＤ、スパッタリング等の形成方法、例えば４００℃以下程度或いは４００〜１０００℃程度等の形成温度、及び第１膜又は第２膜の形成後に施される熱処理の温度、のうち少なくとも一つに係る条件設定により、エッチングレートの制御を行う。そして、係るエッチングレートの制御によって、最終的に得られる第２の凹部が規定する理想的非球面における曲率或いは曲率分布を比較的容易に制御できる。尚、第１膜又は第２膜の膜厚によっても、最終的に得られる第２の凹部が規定する理想的非球面における曲率或いは曲率分布を制御できる。   According to this aspect, in the first film or the second film, for example, the type of material, density, porosity and the like, for example, a formation method such as CVD, sputtering, etc., the formation temperature such as about 400 ° C. or less or about 400 to 1000 ° C. And the etching rate is controlled by setting conditions according to at least one of the temperatures of the heat treatment performed after the formation of the first film or the second film. By controlling the etching rate, the curvature or curvature distribution on the ideal aspheric surface defined by the finally obtained second recess can be controlled relatively easily. Note that the curvature or curvature distribution in the ideal aspheric surface defined by the finally obtained second concave portion can also be controlled by the film thickness of the first film or the second film.

本発明のマイクロレンズの製造方法の他の態様では、前記基板は、透明基板からなり、前記第２の凹部内に前記透明基板よりも屈折率が大きい透明媒質を入れる工程を更に備えている。   In another aspect of the method for manufacturing a microlens of the present invention, the substrate is made of a transparent substrate, and further includes a step of placing a transparent medium having a refractive index larger than that of the transparent substrate in the second recess.

この態様によれば、透明基板からなる基板に掘られた凹部内に、これより屈折率が大きい透明媒質を入れるので、透明基板上に、理想的非球面の凸レンズとしてマイクロレンズを製造可能となる。この際、透明媒質は、透明樹脂等からなり、接着剤を兼ねてもよい。例えば、カバーガラスを透明基板に貼り合わせる際の接着剤を兼ねてもよい。   According to this aspect, since the transparent medium having a higher refractive index is placed in the concave portion formed in the transparent substrate, the microlens can be manufactured as an ideal aspherical convex lens on the transparent substrate. . At this time, the transparent medium is made of a transparent resin or the like and may also serve as an adhesive. For example, you may serve as the adhesive agent at the time of bonding a cover glass to a transparent substrate.

また、透明基板としては、例えば石英がある。この場合、第１膜或いは第２膜を形成する際に、高温に曝されても基板が破壊されることはないので有利である。但し、第１膜や第２膜を低温で形成する場合には、透明基板に耐熱性は要求されない。例えば、ガラス板、プラスチック或いは樹脂板等でもよい。いずれにせよ、透明基板は、第１膜又は第２膜と共に所定種類のエッチャントによってエッチング可能な材質であれば問題は生じない。   An example of the transparent substrate is quartz. In this case, when the first film or the second film is formed, the substrate is not destroyed even if it is exposed to a high temperature. However, when the first film or the second film is formed at a low temperature, the transparent substrate is not required to have heat resistance. For example, a glass plate, a plastic or a resin plate may be used. In any case, there is no problem as long as the transparent substrate is a material that can be etched with a predetermined type of etchant together with the first film or the second film.

尚、基板に掘られた凹部をマイクロレンズの型として用いる場合には、基板は透明である必要はない。   In addition, when using the recessed part dug in the board | substrate as a type | mold of a microlens, a board | substrate does not need to be transparent.

本発明のマイクロレンズの製造方法の他の態様では、前記基板上に前記マイクロレンズがアレイ状に複数形成される。   In another aspect of the method for producing a microlens of the present invention, a plurality of the microlenses are formed in an array on the substrate.

この態様によれば、上述の如き理想的非球面のマイクロレンズがアレイ状に複数形成されてなる、マイクロレンズアレイが製造される。このマイクロレンズアレイは、例えばアレイ状或いはマトリクス状に画素が配列された電気光学装置に好適に用いることができ、比較的簡単に製造することができる。   According to this aspect, a microlens array in which a plurality of ideal aspherical microlenses as described above are formed in an array is manufactured. This microlens array can be suitably used for, for example, an electro-optical device in which pixels are arranged in an array or a matrix, and can be manufactured relatively easily.

本発明のマイクロレンズは、上記課題を解決するために、上述した本発明のマイクロレンズの製造方法（但し、その各種態様を含む）により製造される。   In order to solve the above-described problems, the microlens of the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing the microlens of the present invention (including various aspects thereof).

本発明のマイクロレンズによれば、上述した本発明のマイクロレンズの製造方法により製造されるので、光源光、外光等を効率良く集光する一方で耐光性にも優れ、しかも製造が容易であり比較的安価で品質の安定したマイクロレンズ、更にはマイクロレンズアレイ或いはマイクロレンズアレイ板を実現できる。   According to the microlens of the present invention, since it is manufactured by the above-described method for manufacturing a microlens of the present invention, light source light, external light and the like are efficiently condensed while being excellent in light resistance and easy to manufacture. It is possible to realize a relatively inexpensive and stable quality microlens, and further a microlens array or a microlens array plate.

尚、本発明のマイクロレンズは、レンズ曲面について、(i) 中心部が浅いすり鉢状をしており、周縁部の曲率が中心部より大きい非球面形状であって、(ii) 周縁部と中心部との境界にはある程度幅があり、境界における曲率変化は急峻ではないという本発明独自の構造上の特徴を有する。   The microlens according to the present invention has a curved surface (i) a shallow mortar shape at the center, and an aspherical shape in which the curvature of the periphery is larger than that of the center, and (ii) the periphery and the center The boundary with the part has a certain width, and the change in curvature at the boundary is not steep.

また、このマイクロレンズの製造過程において、第２の凹部を理想非球面形状に形成する際に、第１膜又は第２膜が、第２の凹部の周縁部に残存していてもよい。これらは当該マイクロレンズで集光する光の光路の縁に位置しているため、仮に第１膜や第２膜を半透明膜或いは不透明膜から形成したとしても、マイクロレンズに係る光学性能に及ぼす悪影響は限定的である。この場合に製造されるマイクロレンズの周縁部は、第１膜或いは第１膜及び第２膜といった、所定種類のエッチャントに対するエッチングレートが基板よりも高い材料からなる。   Further, in the manufacturing process of the microlens, the first film or the second film may remain on the peripheral edge of the second recess when the second recess is formed into an ideal aspherical shape. Since these are located at the edge of the optical path of the light collected by the microlens, even if the first film and the second film are formed from a semi-transparent film or an opaque film, they affect the optical performance of the microlens. Adverse effects are limited. The peripheral portion of the microlens manufactured in this case is made of a material having an etching rate higher than that of the substrate, such as the first film or the first film and the second film, for a predetermined type of etchant.

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明のマイクロレンズと、該マイクロレンズに対向する表示用電極と、該表示用電極に接続された配線又は電子素子とを備える。   In order to solve the above problems, an electro-optical device of the present invention includes the above-described microlens of the present invention, a display electrode facing the microlens, and a wiring or an electronic element connected to the display electrode. .

本発明の電気光学装置によれば、上述した本発明のマイクロレンズを備えるので、理想的非球面のマイクロレンズにより光源光、外光等を効率良く集光でき、明るく鮮明な画像表示が可能な電気光学装置を実現できる。同時に、この理想的非球面のマイクロレンズは、各画素の開口領域において、できるだけ均一に光を射出するように設計されているために、耐光性に優れ、良好な表示品質を維持可能な電気光学装置を実現できる。   According to the electro-optical device of the present invention, since the microlens of the present invention described above is provided, the light source light, outside light, and the like can be efficiently collected by the ideal aspherical microlens, and a bright and clear image display is possible. An electro-optical device can be realized. At the same time, this ideal aspheric microlens is designed to emit light as uniformly as possible in the aperture area of each pixel, so it has excellent light resistance and can maintain good display quality. A device can be realized.

尚、このような電気光学装置は、島状の画素電極或いはストライプ状電極等の表示用電極に、走査線、データ線等の配線やＴＦＴ等の電子素子が接続されてなるアクティブマトリクス駆動型液晶装置等の電気光学装置として構築される。   Note that such an electro-optical device is an active matrix driving type liquid crystal in which scanning electrodes, data lines, and other electronic elements such as TFTs are connected to display electrodes such as island-shaped pixel electrodes or stripe-shaped electrodes. It is constructed as an electro-optical device such as a device.

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備する。   In order to solve the above problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device according to the present invention.

本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備して構成されているので、明るく、優れた表示品質が維持されたプロジェクタ、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。   According to the electronic apparatus of the present invention, since it is configured to include the above-described electro-optical device of the present invention, a projector, a liquid crystal television, a mobile phone, an electronic notebook, a word processor, which is bright and maintains excellent display quality, Various electronic devices such as a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a touch panel can be realized.

本発明のこのような作用及び他の利得は、次に説明する実施形態から明らかにされる。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.

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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（マイクロレンズアレイ板）
先ず、本実施形態に係るマイクロレンズ板について、図１から図５を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ板の概略構成を表している。図２は、そのうち４つのマイクロレンズに係る部分を拡大して表している。図３は、本実施形態のマイクロレンズアレイ板の部分断面を拡大して表しており、図４は、更に１つのマイクロレンズにかかる部分を拡大して表している。図５は、図４に示したマイクロレンズとその比較例の光学特性を夫々表している。 (Micro lens array plate)
First, the microlens plate according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a microlens array plate according to the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of a portion related to four microlenses. FIG. 3 is an enlarged view of a partial cross section of the microlens array plate of the present embodiment, and FIG. 4 is an enlarged view of a portion related to one microlens. FIG. 5 shows optical characteristics of the microlens shown in FIG. 4 and a comparative example thereof.

図１に示すように、本実施形態のマイクロレンズアレイ板２０は、カバーガラス２００で覆われた、例えば石英板等からなる透明板部材２１０を備える。透明板部材２１０には、マトリクス状に多数の凹状の窪みが掘られている。そして、この凹状の窪みの中に、カバーガラス２００と透明板部材２１０とを相互に接着する、例えば感光性樹脂材料からなる接着剤が硬化してなる、透明板部材２１０よりも高屈折率の透明な接着層２３０が充填されている。これらにより、マトリクス状に平面配列された多数のマイクロレンズ５００が構築されている。   As shown in FIG. 1, the microlens array plate 20 of this embodiment includes a transparent plate member 210 made of, for example, a quartz plate and covered with a cover glass 200. In the transparent plate member 210, a large number of concave depressions are dug in a matrix. And, in this concave recess, the cover glass 200 and the transparent plate member 210 are bonded to each other, for example, an adhesive made of a photosensitive resin material is cured, and has a higher refractive index than the transparent plate member 210. A transparent adhesive layer 230 is filled. As a result, a large number of microlenses 500 arranged in a matrix on a plane are constructed.

このように本実施形態では、透明板部材２１０から、本発明に係る「基板」の一例が構成されており、接着層２３０から、本発明に係る「透明媒質」の一例が構成されている。   Thus, in the present embodiment, an example of the “substrate” according to the present invention is configured from the transparent plate member 210, and an example of the “transparent medium” according to the present invention is configured from the adhesive layer 230.

図２及び図３に示すように、各マイクロレンズ５００の曲面は、相互に屈折率が異なる透明板部材２１０と接着層２３０とにより概ね規定されている。そして、各マイクロレンズ５００は、図３中で下側に凸状に突出した凸レンズとして構築されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the curved surface of each microlens 500 is generally defined by a transparent plate member 210 and an adhesive layer 230 having different refractive indexes. Each microlens 500 is constructed as a convex lens that protrudes downward in FIG.

本実施形態では、後述するように本発明独自の製造方法により製造されるため、マイクロレンズ５００のレンズ面は、曲率が相異なる周縁部５００Ａと中央部５００Ｂとで構成されている。周縁部５００Ａは、境界５００Ｃより周縁側の、第１膜２２０から透明板部材２１０にかけて形成され、その内側の中央部５００Ｂは透明板部材２１０により構成されている。第１膜２２０は、透明板部材２１０よりエッチングレートが高い材料、例えば透明な酸化シリコン膜からなり、接着剤層２３０を介してカバーガラス２００に密着している。   In the present embodiment, as will be described later, the lens surface of the microlens 500 is composed of a peripheral portion 500A and a central portion 500B having different curvatures because the lens surface is manufactured by a manufacturing method unique to the present invention. The peripheral portion 500 </ b> A is formed from the first film 220 to the transparent plate member 210 on the peripheral side from the boundary 500 </ b> C, and the inner central portion 500 </ b> B is configured by the transparent plate member 210. The first film 220 is made of a material having an etching rate higher than that of the transparent plate member 210, for example, a transparent silicon oxide film, and is in close contact with the cover glass 200 through the adhesive layer 230.

マイクロレンズアレイ板２０は、その使用時には、各マイクロレンズ５００が、後述する液晶装置等の電気光学装置の各画素に対応するように配置される。従って、各マイクロレンズ５００に入射する入射光は、マイクロレンズ５００の屈折作用により、電気光学装置における各画素の中央に向けて集光される。   When the microlens array plate 20 is used, each microlens 500 is arranged so as to correspond to each pixel of an electro-optical device such as a liquid crystal device described later. Accordingly, the incident light incident on each microlens 500 is condensed toward the center of each pixel in the electro-optical device by the refraction action of the microlens 500.

図４において、各マイクロレンズ５００の中央部５００Ｂは、周縁部５００Ａと比べて曲率が小さくなっている。この場合、マイクロレンズ５００のレンズ面は、中心部５００Ｂにおける、底面から周縁にかけての広がりを、周縁部５００Ａが多少絞るような格好になっている。このような非球面のマイクロレンズ５００は、球面レンズの場合と比較して外周付近の曲率半径が大きく、非球面の度合いに応じてレンズ効率が向上している。   In FIG. 4, the central portion 500B of each microlens 500 has a smaller curvature than the peripheral portion 500A. In this case, the lens surface of the microlens 500 is shaped so that the peripheral portion 500A slightly narrows the spread from the bottom surface to the peripheral edge in the central portion 500B. Such an aspherical microlens 500 has a larger radius of curvature near the outer periphery than a spherical lens, and the lens efficiency is improved in accordance with the degree of aspherical surface.

また、図４において、周縁部５００Ａの上縁に水平な面から、この上縁に対する接線Ｌｔ１のなす傾斜角度θは、例えば５０〜６０度とされる。そのため、傾斜角度θを３０〜４０度程度とした場合や、逆に傾斜角度θを７０〜８０度程度とした場合と比べて、非常に良好なレンズ効率が得られると共に、乱反射光等の発生を効果的に防止できる。尚、この傾斜角度θを電気光学装置の仕様に応じて適宜設定することによって、各マイクロレンズ５００の中央付近のみならず縁付近を通して集光される入射光が、この電気光学装置内部の液晶層等を透過する際に、対応する画素の開口領域を通過するようにできる。そして、中央部５００Ｂの上縁では、レンズ面は傾斜角度θを浅くする方向（図４中、矢印の方向）に曲げられている。   In FIG. 4, the inclination angle θ formed by the tangent line Lt1 with respect to the upper edge from a surface horizontal to the upper edge of the peripheral portion 500A is, for example, 50 to 60 degrees. Therefore, compared with the case where the inclination angle θ is set to about 30 to 40 degrees or the case where the inclination angle θ is set to about 70 to 80 degrees, very good lens efficiency is obtained and the generation of irregularly reflected light or the like is achieved. Can be effectively prevented. By appropriately setting the tilt angle θ according to the specifications of the electro-optical device, incident light condensed through not only the vicinity of the center of each microlens 500 but also the vicinity of the edge is liquid crystal layer inside the electro-optical device. And the like can be passed through the aperture region of the corresponding pixel. At the upper edge of the central portion 500B, the lens surface is bent in a direction (in the direction of the arrow in FIG. 4) that makes the inclination angle θ shallower.

レンズ面における周縁部５００Ａと中央部５００Ｂとの境界５００Ｃは、特に何もしなければ、夫々に対応する２つの曲面が不連続に接合された格好となる。しかし、レンズ面の各部における曲率を理想的な特性が得られるように設計する場合、境界付近では曲率が急激に変化するのではなく、漸近的に変化させる方が好ましい。ここでは、後述の製造方法で製造されるために、曲率の異なる周縁部５００Ａと中央部５００Ｂとの境界５００Ｃは緩やかな曲面で構成され、周縁部５００Ａと中央部５００Ｂの間で曲率は連続的に変化する。   The boundary 500C between the peripheral edge portion 500A and the central portion 500B on the lens surface looks like a discontinuous joining of two corresponding curved surfaces if nothing is done. However, when designing the curvature of each part of the lens surface so as to obtain an ideal characteristic, it is preferable to change the curvature asymptotically instead of abruptly changing near the boundary. Here, since it is manufactured by the manufacturing method described later, the boundary 500C between the peripheral portion 500A and the central portion 500B having different curvatures is formed by a gently curved surface, and the curvature is continuous between the peripheral portion 500A and the central portion 500B. To change.

マイクロレンズ５００は、このような非球面形状にレンズ面が規定されることによって、対応する画素の開口領域内に均一化させた光を照射させるように機能する。図５において、電気光学装置の各画素の開口領域は、ブラックマトリクスＢＭ等によって規定されており、マイクロレンズ５００は、集光した光を、画素の開口領域内に分布ｄ１でもって均一に入射する。このため、マイクロレンズ５００は、球面レンズと比べて入射光の透過率が高く、電気光学装置が良好なコントラスト比で表示することを可能とする。   The microlens 500 functions to irradiate the uniformed light in the opening area of the corresponding pixel by defining the lens surface in such an aspherical shape. In FIG. 5, the opening area of each pixel of the electro-optical device is defined by a black matrix BM or the like, and the microlens 500 uniformly enters the collected light into the opening area of the pixel with a distribution d1. . For this reason, the microlens 500 has a higher transmittance of incident light than the spherical lens, and allows the electro-optical device to display with a good contrast ratio.

一方、本実施形態の比較例たる非球面レンズは、図４に示したレンズ曲面において、周縁部５００Ａが、中央部５００Ｂとの境界５００Ｃにおいても、その上縁と同じく急峻に切り立っている。そして、境界５００Ｃで、曲率が急激に変化することで、球面収差を低減するように設計されており、焦点深度が深くなるように構成されている。従って、各画素に対する透過率が向上する。しかし、焦点深度が深くなると、光は画素の開口領域内に図５の分布ｄ２でもって入射する（即ち、各画素において光が一点に集中して照射される）。このため、レンズの耐光性が低下する可能性がある。   On the other hand, in the aspherical lens as a comparative example of the present embodiment, the peripheral surface 500A of the lens curved surface shown in FIG. 4 is steeply cut at the boundary 500C with the central portion 500B as well as the upper edge. And it is designed to reduce the spherical aberration by changing the curvature abruptly at the boundary 500C, and the depth of focus is increased. Therefore, the transmittance for each pixel is improved. However, as the depth of focus increases, the light enters the aperture region of the pixel with the distribution d2 in FIG. 5 (that is, the light is focused on one point at each pixel). For this reason, the light resistance of a lens may fall.

これに対し、本実施形態のマイクロレンズ５００は、収差を考慮せずに、出射光が分布ｄ１で画素の開口領域内に入射されるようにしたので、耐光性も向上させることが可能である。耐光性の向上は、マイクロレンズの主用途であるプロジェクタにおける光強度の増大に伴い、重要な課題になってきている。   On the other hand, in the microlens 500 of the present embodiment, since the emitted light is incident on the aperture area of the pixel with the distribution d1 without considering the aberration, the light resistance can be improved. . Improvement of light resistance has become an important issue as the light intensity increases in projectors, which are the main uses of microlenses.

一般に、球面収差の観点から見ると、レンズの透過率と耐光性は、一方が良いと他方が悪化する性質のもの（所謂トレードオフの関係）であり、球面レンズは、透過率は低いがその分耐光性が高く、非球面レンズは逆に、透過率は高いが耐光性が低いとされている。しかしながら、以上に説明したように、本実施形態における非球面のマイクロレンズ５００は、画素の開口領域に分布ｄ１で光を入射させることで、光学的というよりは、実質的な利点である高透過率と良好な耐光性とを併せ持つようにレンズ面の各部の曲率が設計されている。即ち、マイクロレンズ５００のレンズ面は、「理想的な非球面」となっている。   In general, from the viewpoint of spherical aberration, the transmittance and light resistance of a lens are those in which one is good and the other deteriorates (so-called trade-off relationship). On the contrary, an aspherical lens has a high transmittance and a low light resistance. However, as described above, the aspherical microlens 500 according to the present embodiment allows light to be incident on the aperture region of the pixel with the distribution d1, so that it is a substantial advantage rather than optical. The curvature of each part of the lens surface is designed so as to have both a high rate of light and good light resistance. That is, the lens surface of the microlens 500 is an “ideal aspheric surface”.

以上の結果、非球面レンズであるマイクロレンズ５００の集光作用によって、図３又は図４において上側から入射する入射光を、効率的に表示に寄与する光として利用できる。従って、マイクロレンズアレイ板２０を用いた電気光学装置において、明るく鮮明な画像表示が可能となる。   As a result of the above, the incident light incident from the upper side in FIG. 3 or FIG. 4 can be used as light that efficiently contributes to the display by the condensing action of the microlens 500 that is an aspheric lens. Therefore, the electro-optical device using the microlens array plate 20 can display a bright and clear image.

しかも、このように優れたレンズ特性を有する本発明のマイクロレンズアレイ板５００は、後述する本発明の製造方法により製造されるので、製造が容易であり、比較的安価で且つ安定した品質が得られる。
＜変形例＞
図６に示すように、本実施形態の一変形形態として、マイクロレンズアレイ板に、マイクロレンズアレイ板が取り付けられる電気光学装置における非開口領域を少なくとも部分的に規定する遮光膜２４０を設けてもよい。より具体的には、格子状の非開口領域を単独で規定するように、格子状の平面パターンを有する遮光膜２４０を構成してもよい。或いは、格子状の非開口領域を、他の遮光膜と協働で規定するように、ストライプ状の平面パターンを有する遮光膜２４０を構成してもよい。 In addition, since the microlens array plate 500 of the present invention having such excellent lens characteristics is manufactured by the manufacturing method of the present invention described later, it is easy to manufacture, and a relatively inexpensive and stable quality can be obtained. It is done.
<Modification>
As shown in FIG. 6, as a modification of the present embodiment, the microlens array plate may be provided with a light shielding film 240 that at least partially defines a non-opening region in an electro-optical device to which the microlens array plate is attached. Good. More specifically, the light shielding film 240 having a grid-like planar pattern may be configured so as to define a grid-like non-opening region independently. Or you may comprise the light shielding film 240 which has a striped planar pattern so that a grid | lattice-like non-opening area | region may be prescribed | regulated in cooperation with another light shielding film.

図６のように構成すれば、より確実に各画素の非開口領域を規定でき、各画素間における光り抜け等を防止できる。更に、電気光学装置の非開口領域に作り込まれる、光が入射すると光電効果による光リーク電流が発生して特性が変化してしまうＴＦＴ等の電子素子に、光が入射するのを確実に防ぐことも可能となる。   With the configuration as shown in FIG. 6, the non-opening region of each pixel can be defined more reliably, and light leakage between the pixels can be prevented. Furthermore, light is reliably prevented from being incident on an electronic element such as a TFT that is formed in a non-opening region of the electro-optical device and changes its characteristics when a light leaks due to photoelectric effect. It is also possible.

尚、図６において遮光膜２４０上には、保護膜２４１が形成されており、更に、この保護膜２４１に代えて又は加えて、後述の如き対向電極や配向膜が形成されてもよい。   In FIG. 6, a protective film 241 is formed on the light shielding film 240. Further, instead of or in addition to the protective film 241, a counter electrode and an alignment film as described later may be formed.

加えて、図６に示した如きマイクロレンズアレイ板に対して、遮光膜２４０により区切られた各画素の開口領域にＲ（赤）、Ｇ（緑）又はＢ（青）のカラーフィルタを作り込むことも可能である。   In addition, an R (red), G (green), or B (blue) color filter is formed in the aperture region of each pixel partitioned by the light shielding film 240 with respect to the microlens array plate as shown in FIG. It is also possible.

（電気光学装置）
次に、本実施形態に係る電気光学装置について、図７及び図８を参照して説明する。ここでは、本発明の電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置について説明する。 (Electro-optical device)
Next, the electro-optical device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, as an example of the electro-optical device of the present invention, a TFT active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit will be described.

図７は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板として用いられる上述のマイクロレンズアレイ板側から見た平面図であり、図８は、図７のＨ−Ｈ’断面図である。   FIG. 7 is a plan view of the TFT array substrate as viewed from the above-described microlens array plate used as a counter substrate together with each component formed thereon, and FIG. 8 is a view taken along line HH ′ of FIG. It is sectional drawing.

図７及び図８において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と、対向基板として用いられるマイクロレンズアレイ板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。   7 and 8, in the electro-optical device according to the present embodiment, a TFT array substrate 10 and a microlens array plate 20 used as a counter substrate are disposed to face each other. A liquid crystal layer 50 is sealed between the TFT array substrate 10 and the microlens array plate 20, and the TFT array substrate 10 and the microlens array plate 20 are provided in a seal region positioned around the image display region 10a. They are bonded to each other by a sealing material 52.

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなる。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。こうした構成は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適しているが、当該電気光学装置が大型で等倍表示を行う液晶装置であれば、このようなギャップ材は液晶層５０中に含まれていてもよい。   The sealing material 52 is made of, for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or the like for bonding the two substrates together. Further, a gap material such as glass fiber or glass bead is dispersed in the sealing material 52 to set the distance between the TFT array substrate 10 and the microlens array plate 20 (inter-substrate gap) to a predetermined value. Such a structure is suitable for a small and enlarged display for a projector light valve. However, if the electro-optical device is a large-sized liquid crystal device that displays an equal magnification, such a gap material may be used for the liquid crystal layer 50. It may be included.

マイクロレンズアレイ板２０上における、シール材５２の内側には、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が設けられている。但し、このような額縁遮光膜の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられていてもよい。   On the inside of the sealing material 52 on the microlens array plate 20, a light-shielding frame light-shielding film 53 that defines the frame area of the image display region 10a is provided. However, a part or all of such a frame light shielding film may be provided as a built-in light shielding film on the TFT array substrate 10 side.

ＴＦＴアレイ基板１０上における、画像表示領域１０ａの周辺領域には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４及び外部回路接続端子１０２が設けられており、これらは複数の配線１０５によって相互に接続されている。その他、ＴＦＴアレイ基板１０には、画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行してデータ線に供給するプリチャージ回路、或いは製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査する検査回路等を形成してもよい。また、マイクロレンズアレイ板２０には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。   A data line driving circuit 101, a scanning line driving circuit 104, and an external circuit connection terminal 102 are provided in the peripheral area of the image display area 10 a on the TFT array substrate 10, and these are connected to each other by a plurality of wirings 105. Has been. In addition, the TFT array substrate 10 includes a sampling circuit that samples an image signal and supplies the data line to a data line, a precharge circuit that supplies a precharge signal having a predetermined voltage level to the data line prior to the image signal, You may form the inspection circuit etc. which test | inspect the quality of the said electro-optical apparatus at the time of shipment, a defect, etc. The microlens array plate 20 is provided with a vertical conduction member 106 that functions as a vertical conduction terminal between the two substrates.

図７において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、マイクロレンズアレイ板２０上には、前述したカバーガラス２００、透明板部材２１０及びマイクロレンズ５００の他、対向電極２１が形成され、最上層部分（図７では、マイクロレンズアレイ板２０の下側表面）に配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。   In FIG. 7, on the TFT array substrate 10, an alignment film is formed on the pixel electrode 9a after the pixel switching TFT, the scanning line, the data line and the like are formed. On the other hand, on the microlens array plate 20, the counter electrode 21 is formed in addition to the cover glass 200, the transparent plate member 210, and the microlens 500 described above, and the uppermost layer portion (under the microlens array plate 20 in FIG. 7). An alignment film is formed on the side surface. Further, the liquid crystal layer 50 is made of, for example, a liquid crystal in which one or several types of nematic liquid crystals are mixed, and takes a predetermined alignment state between the pair of alignment films.

次に、この電気光学装置の回路構成と動作について、図９を参照して説明する。図９は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を表している。   Next, the circuit configuration and operation of the electro-optical device will be described with reference to FIG. FIG. 9 illustrates an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix that forms an image display area of the electro-optical device.

図９において、画像表示領域１０ａにマトリクス状に配列した複数の画素には夫々、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されている。そして、ＴＦＴ３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続されている。画素列に対応して複数配列されたデータ線６ａには、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎが夫々供給される。画像信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎは、この順に線順次に供給されても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給されてもよい。   In FIG. 9, a pixel electrode 9a and a TFT 30 for controlling the switching of the pixel electrode 9a are formed in a plurality of pixels arranged in a matrix in the image display area 10a. The data line 6 a is electrically connected to the source of the TFT 30. Image signals S1, S2,... Sn are respectively supplied to a plurality of data lines 6a arranged corresponding to the pixel columns. The image signals S1, S2,... Sn may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each group to a plurality of adjacent data lines 6a.

ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、水平走査に応じて走査線３ａに走査信号Ｇ１、Ｇ２、…Ｇｍを線順次に供給するように構成されている。即ち、走査信号Ｇ１、Ｇ２、…Ｇｍの入力タイミングに応じてＴＦＴ３０が開閉する。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、ＴＦＴ３０を所定タイミングで開閉させることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎが書き込まれ、対向電極２１との間で一定期間保持される。液晶は、画素電極９ａと対向電極２１との間の電位レベルに応じて分子集合の配向や秩序が変化して光を変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。各蓄積容量７０のうち画素電極９ａ側と反対側の電極は、固定電位の容量線３００に共通に接続されている。   A scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and is configured to supply scanning signals G1, G2,... Gm to the scanning line 3a line-sequentially in accordance with horizontal scanning. That is, the TFT 30 opens and closes according to the input timing of the scanning signals G1, G2,. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the TFT 30, and by opening and closing the TFT 30 at a predetermined timing, the image signals S1, S2,... Sn supplied from the data line 6a are written, Is held for a certain period of time. The liquid crystal modulates light by changing the orientation and order of the molecular assembly in accordance with the potential level between the pixel electrode 9a and the counter electrode 21, thereby enabling gradation display. Here, in order to prevent the held image signal from leaking, a storage capacitor 70 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9 a and the counter electrode 21. Of each storage capacitor 70, the electrode opposite to the pixel electrode 9a side is connected in common to a fixed potential capacitor line 300.

次に、この電気光学装置の画像表示領域１０ａの具体的な構成について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は、ＴＦＴアレイ基板１０上の平面構成を表している。図１１は、図１０のＡ−Ａ’断面図である。尚、図１０においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。   Next, a specific configuration of the image display region 10a of the electro-optical device will be described with reference to FIGS. FIG. 10 shows a planar configuration on the TFT array substrate 10. 11 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 10. In FIG. 10, the scale is different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized on the drawing.

図１０において、Ｘ方向及びＹ方向にマトリクス状に配置された各画素の開口領域には、夫々画素電極９ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けられている。また、画素の非開口領域は、データ線６ａや走査線３ａ、容量線３００等の、画素電極９ａの縦横の境界に沿って延在する配線によって規定されている。また、半導体層１ａにおけるチャネル領域１ａ’に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。このように、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する個所には夫々、画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。   In FIG. 10, pixel electrodes 9a (outlined by dotted line portions 9a ') are provided in the opening regions of the respective pixels arranged in a matrix in the X direction and the Y direction. The non-opening region of the pixel is defined by wiring extending along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrode 9a, such as the data line 6a, the scanning line 3a, and the capacitor line 300. In addition, the scanning line 3a is arranged so as to face the channel region 1a 'in the semiconductor layer 1a, and the scanning line 3a functions as a gate electrode. As described above, the pixel switching TFT 30 is provided at each of the intersections between the scanning line 3a and the data line 6a.

図１０及び図１１において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、上述した画素部の各回路要素が、導電膜としてパターン化され、積層されている。各回路要素は、下から順に、下側遮光膜１１ａを含む第１層、ゲート電極３ａ等を含む第２層、蓄積容量７０を含む第３層、データ線６ａ等を含む第４層、画素電極９ａ等を含む第５層からなる。また、第１層−第２層間には下地絶縁膜１２、第２層−第３層間には第１層間絶縁膜４１、第３層−第４層間には第２層間絶縁膜４２、第４層−第５層間には第３層間絶縁膜４３が夫々設けられ、前述の各要素間が短絡することを防止している。   10 and 11, each circuit element of the pixel portion described above is patterned and laminated as a conductive film on the TFT array substrate 10. Each circuit element includes, in order from the bottom, the first layer including the lower light-shielding film 11a, the second layer including the gate electrode 3a, the third layer including the storage capacitor 70, the fourth layer including the data line 6a, and the like. It consists of a fifth layer including the electrode 9a and the like. Further, the base insulating film 12 is provided between the first layer and the second layer, the first interlayer insulating film 41 is provided between the second layer and the third layer, the second interlayer insulating film 42 is provided between the third layer and the fourth layer, and the fourth layer. A third interlayer insulating film 43 is provided between each of the layers and the fifth layers to prevent the above-described elements from being short-circuited.

ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の下層側には、下側遮光膜１１ａが格子状に設けられている。下側遮光膜１１ａは、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）等の高融点金属のうち少なくとも一つを含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。   The TFT array substrate 10 is made of, for example, a quartz substrate, a glass substrate, or a silicon substrate. On the lower layer side of the TFT 30 on the TFT array substrate 10, a lower light shielding film 11 a is provided in a lattice shape. The lower light-shielding film 11a is made of, for example, a simple metal, an alloy containing at least one of refractory metals such as Ti (titanium), Cr (chromium), W (tungsten), Ta (tantalum), and Mo (molybdenum). It is made of metal silicide, polysilicide, or a laminate of these.

ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。尚、高濃度ソース領域１ｄは、コンタクトホール８１により、データ線６ａに接続され、高濃度ドレイン領域１ｅは、コンタクトホール８３により、蓄積容量７０の中継層７１に接続されている。   The TFT 30 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure. The TFT 30 has a scanning line 3a, a channel region 1a ′ of the semiconductor layer 1a in which a channel is formed by an electric field from the scanning line 3a, the scanning line 3a and the semiconductor layer 1a. Insulating film 2 including a gate insulating film that insulates, low concentration source region 1b and low concentration drain region 1c of semiconductor layer 1a, high concentration source region 1d and high concentration drain region 1e of semiconductor layer 1a. The high concentration source region 1 d is connected to the data line 6 a through the contact hole 81, and the high concentration drain region 1 e is connected to the relay layer 71 of the storage capacitor 70 through the contact hole 83.

ＴＦＴ３０の上層には、蓄積容量７０が設けられている。蓄積容量７０は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての中継層７１と、固定電位側容量電極としての容量線３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。容量線３００は、定電位源と電気的に接続されて固定電位とされる。容量線３００は、平面的に見て、走査線３ａに沿ってストライプ状に形成され、ＴＦＴ３０に重なる個所では図１０中上下に突出している。このような容量線３００は、例えば金属を含む遮光性の導電膜からなり、固定電位側容量電極としての機能の他、ＴＦＴ３０の上側において入射光からＴＦＴ３０を遮光する遮光膜としての機能を併せ持つ。そして、図１０中、格子状に形成された下側遮光膜１１ａと、縦方向に延在するデータ線６ａと横方向に延在する容量線３００とが交差してなす格子状の遮光膜により、各画素の開口領域が規定されている。   A storage capacitor 70 is provided above the TFT 30. The storage capacitor 70 includes a relay layer 71 as a pixel potential side capacitor electrode connected to the high concentration drain region 1e of the TFT 30 and the pixel electrode 9a and a part of the capacitor line 300 as a fixed potential side capacitor electrode. It is formed by being opposed to each other through the film 75. The capacitor line 300 is electrically connected to a constant potential source to have a fixed potential. The capacitor line 300 is formed in a stripe shape along the scanning line 3a as viewed in a plan view, and protrudes up and down in FIG. Such a capacitor line 300 is made of a light-shielding conductive film containing metal, for example, and has a function as a light-shielding film that shields the TFT 30 from incident light on the upper side of the TFT 30 in addition to a function as a fixed potential side capacitor electrode. In FIG. 10, the lower light-shielding film 11a formed in a lattice shape, and the lattice-shaped light-shielding film formed by intersecting the data line 6a extending in the vertical direction and the capacitor line 300 extending in the horizontal direction. The opening area of each pixel is defined.

データ線６ａは、コンタクトホール８１を介して、例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。尚、上述した中継層７１と同一膜からなる中継層を形成して、当該中継層及び２つのコンタクトホールを介してデータ線６ａと高濃度ソース領域１ｄとを電気的に接続してもよい。   The data line 6a is electrically connected to the high-concentration source region 1d in the semiconductor layer 1a made of, for example, a polysilicon film via the contact hole 81. Note that a relay layer made of the same film as the relay layer 71 described above may be formed, and the data line 6a and the high-concentration source region 1d may be electrically connected through the relay layer and the two contact holes.

画素電極９ａは、中継層７１を中継することにより、コンタクトホール８３及び８５を介して半導体層１ａのうち高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。画素電極９ａの上層側には、ラビング処理等の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。配向膜１６は、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。   The pixel electrode 9a is electrically connected to the high-concentration drain region 1e in the semiconductor layer 1a through the contact holes 83 and 85 by relaying the relay layer 71. An alignment film 16 that has been subjected to an alignment process such as a rubbing process is provided on the upper layer side of the pixel electrode 9a. The pixel electrode 9a is made of a transparent conductive film such as an ITO film. The alignment film 16 is made of a transparent organic film such as a polyimide film.

他方、マイクロレンズアレイ板２０には、その全面に対向電極２１が設けられており、その上層に、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。対向電極２１は、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド膜などの透明な有機膜からなる。マイクロレンズアレイ板２０には、図６に示した如く、各画素の非開口領域に対応して格子状又はストライプ状の遮光膜２４０を設けるようにしてもよい。遮光膜２４０もまた、マイクロレンズアレイ板２０側から入射する光がチャネル領域１ａ’に侵入するのを阻止するのに寄与する。そして、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置された、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ板２０との間には液晶が封入され、液晶層５０が形成される。   On the other hand, a counter electrode 21 is provided on the entire surface of the microlens array plate 20, and an alignment film 22 that has been subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided thereon. The counter electrode 21 is made of a transparent conductive film such as an ITO film. The alignment film 22 is made of a transparent organic film such as a polyimide film. As shown in FIG. 6, the microlens array plate 20 may be provided with a light shielding film 240 in a lattice shape or a stripe shape corresponding to the non-opening region of each pixel. The light shielding film 240 also contributes to preventing light incident from the microlens array plate 20 side from entering the channel region 1a '. Then, liquid crystal is sealed between the TFT array substrate 10 and the microlens array plate 20 arranged so that the pixel electrode 9a and the counter electrode 21 face each other, and a liquid crystal layer 50 is formed.

ここで図１２を参照して、電気光学装置におけるマイクロレンズアレイ板２０の集光機能について説明する。図１２は、マイクロレンズアレイ板２０における各マイクロレンズ５００により入射光が集光される様子を表している。尚、図１２では、各マイクロレンズ５００は、そのレンズ中心が、各画素中心に一致するように配置されている。   Here, the light collecting function of the microlens array plate 20 in the electro-optical device will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows how incident light is collected by each microlens 500 in the microlens array plate 20. In FIG. 12, each microlens 500 is arranged such that its lens center coincides with each pixel center.

図１２において、マイクロレンズアレイ板２０は、上方から入射される入射光を画素の開口領域に夫々集光する、マトリクス状に配置された複数のマイクロレンズ５００と、そのレンズ縁部に形成された第１膜２２０とを備える。そして、透明板部材２１０の上に（図中下側に）、対向電極２１及び配向膜２２が形成されている。   In FIG. 12, the microlens array plate 20 is formed on a plurality of microlenses 500 arranged in a matrix shape for condensing incident light incident from above onto the aperture region of the pixel, and the lens edge thereof. A first film 220. A counter electrode 21 and an alignment film 22 are formed on the transparent plate member 210 (on the lower side in the figure).

このような構成の電気光学装置では、駆動時に、マイクロレンズアレイ板２０側から入射される入射光は、複数のマイクロレンズ５００が、夫々対応する画素の開口領域に集光する。そのため、マイクロレンズ５００が無い場合と比べ、各画素における実効開口率が高められている。   In the electro-optical device having such a configuration, incident light that is incident from the microlens array plate 20 side during driving is condensed by the plurality of microlenses 500 in the corresponding pixel aperture regions. Therefore, the effective aperture ratio in each pixel is increased as compared with the case without the microlens 500.

また、マイクロレンズ５００は、レンズ面の形状が「理想的な非球面」に規定されているためにレンズ効率に優れ、特に周縁部５００Ａにおける入射光の利用効率が極めて高いことから、コントラスト比の良好な表示が可能である。同時に、マイクロレンズ５００に固有のレンズ形状から、入射光は、図５のように各画素の開口領域内に概ね均一な分布でもって入射される。その結果、レンズ内外で局所的に光強度の高い箇所が生じるのが防止され、マイクロレンズ５００及び電気光学装置自体の耐光性が向上する。   The microlens 500 is excellent in lens efficiency because the shape of the lens surface is defined as “ideal aspherical surface”. In particular, since the utilization efficiency of incident light in the peripheral portion 500A is extremely high, the contrast ratio is low. Good display is possible. At the same time, due to the lens shape inherent to the microlens 500, incident light is incident with a substantially uniform distribution in the aperture region of each pixel as shown in FIG. As a result, it is possible to prevent a portion having a high light intensity locally inside and outside the lens, and the light resistance of the microlens 500 and the electro-optical device itself is improved.

尚、このような電気光学装置においては、マイクロレンズアレイ板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。   In such an electro-optical device, for example, the TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertically) are respectively provided on the side on which the projection light of the microlens array plate 20 enters and the side on which the emission light of the TFT array substrate 10 exits. Aligned) mode, PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) mode, and other modes, and normally white mode / normally black mode, polarizing films, retardation films, polarizing plates, etc. are arranged in a predetermined direction. .

また、本実施形態では、対向基板としてマイクロレンズアレイ板２０を用いているが、マイクロレンズアレイ板２０をＴＦＴアレイ基板として利用し、その上に回路を構築することも可能である。   In this embodiment, the microlens array plate 20 is used as the counter substrate. However, the microlens array plate 20 can be used as a TFT array substrate and a circuit can be constructed thereon.

（マイクロレンズアレイ板の製造方法）
次に、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ板２０の製造方法について、図１３から図１６を参照して説明する。図１３及び図１４は、マイクロレンズアレイ板２０の製造工程を表している。図１５は、マイクロレンズアレイ板２０の比較例を表しており、図１６は、マイクロレンズアレイ板２０の変形例を表している。 (Manufacturing method of micro lens array plate)
Next, a method for manufacturing the microlens array plate 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14 show a manufacturing process of the microlens array plate 20. FIG. 15 illustrates a comparative example of the microlens array plate 20, and FIG. 16 illustrates a modification of the microlens array plate 20.

ここでは、マイクロレンズ５００に対応する凹部を、透明板部材２１０に対し２段階にエッチングを施すことで形成する。２段階のエッチングの夫々に関する工程は、「第１曲面形成工程」と「第２曲面形成工程」とに分けられている。   Here, the recess corresponding to the microlens 500 is formed by etching the transparent plate member 210 in two stages. The processes relating to each of the two stages of etching are divided into a “first curved surface forming process” and a “second curved surface forming process”.

始めに「第１曲面形成工程」を実施する。   First, the “first curved surface forming step” is performed.

先ず、図１３（ａ）の工程において、石英等からなる透明板部材２１０ａ上に、例えばフッ酸系などの所定種類の第１エッチャントに対するエッチングレートが透明板部材２１０ａより高い第１膜２２０ａを形成する。このような第１膜２２０ａは、例えばＣＶＤ、スパッタリング等により、透明な酸化シリコン膜として形成される。その後、第１膜２２０ａに対して、例えば８００〜９００℃程度である所定温度による熱処理或いはアニール処理を施して、第１膜２２０ａのエッチングレートを制御する。その際、透明板部材２１０ａは、例えば石英からなるので、このような比較的高温の熱処理を施しても、透明板部材２１０ａが破壊する等の問題は特に生じない。   First, in the process of FIG. 13A, on the transparent plate member 210a made of quartz or the like, a first film 220a having an etching rate higher than that of the transparent plate member 210a for a predetermined type of first etchant such as hydrofluoric acid is formed. To do. Such a first film 220a is formed as a transparent silicon oxide film by, for example, CVD or sputtering. Thereafter, the first film 220a is subjected to heat treatment or annealing at a predetermined temperature of, for example, about 800 to 900 ° C. to control the etching rate of the first film 220a. At this time, since the transparent plate member 210a is made of, for example, quartz, there is no particular problem that the transparent plate member 210a is broken even if such a relatively high temperature heat treatment is performed.

続いて、第１膜２２０ａの上に、例えばＣＶＤ、スパッタリング等によりポリシリコン膜又はアモルファスシリコン膜からマスク層６１２を形成する。このマスク層６１２は、フォトリソグラフィ及びエッチングを用いたパターニングにより、形成すべきマイクロレンズの中心に対応する個所に穴６１２ａが形成される。穴６１２ａの径は、形成すべきマイクロレンズ５００の径と比べると小さくなるように開けておく。   Subsequently, a mask layer 612 is formed on the first film 220a from a polysilicon film or an amorphous silicon film by, for example, CVD or sputtering. In the mask layer 612, a hole 612a is formed at a position corresponding to the center of the microlens to be formed by patterning using photolithography and etching. The diameter of the hole 612a is set to be smaller than the diameter of the microlens 500 to be formed.

次に、図１３（ｂ）の工程において、このような穴６１２ａが開けられたマスク６１２を介して、第１膜２２０ａ及び透明板部材２１０ａを、フッ酸系などの第１エッチャントにより、ウエットエッチングする。すると、第１膜２２０ａのエッチャントに対するエッチングレートは、透明板部材２１０ａより高いので、第１膜２２０ａは、より早くエッチングされる。即ち、サイドエッチが相対的に大きく入るので、テーパーの付いた、底の浅い凹部が掘られることになる。   Next, in the process of FIG. 13B, the first film 220a and the transparent plate member 210a are wet-etched with a first etchant such as hydrofluoric acid via the mask 612 having such holes 612a. To do. Then, since the etching rate with respect to the etchant of the first film 220a is higher than that of the transparent plate member 210a, the first film 220a is etched faster. That is, since the side etch is relatively large, a tapered concave portion having a shallow bottom is dug.

その後、時間管理等により、所定の大きさに凹部２５１が掘られた段階で、エッチングを終了する。こうして、形成すべきマイクロレンズの中心に対応する個所の夫々に、凹部２５１が掘られた透明板部材２１０ｂが形成される。   Thereafter, the etching is terminated when the recess 251 is dug to a predetermined size by time management or the like. Thus, the transparent plate member 210b in which the concave portion 251 is dug is formed at each of the locations corresponding to the center of the microlens to be formed.

次に、図１３（ｃ）の工程において、マスク層６１２をエッチング処理によって除去する。尚、図１３（ｂ）の工程におけるエッチングによって、マスク層６１２が完全に除去されるようにマスク６１２の膜厚を設定すれば、図１３（ｃ）の工程は、省略可能である。   Next, in the step of FIG. 13C, the mask layer 612 is removed by an etching process. If the film thickness of the mask 612 is set so that the mask layer 612 is completely removed by etching in the process of FIG. 13B, the process of FIG. 13C can be omitted.

以上が本実施形態における「第１曲面形成工程」の一例である。次に、「第２曲面形成工程」の一例を実施する。   The above is an example of the “first curved surface forming step” in the present embodiment. Next, an example of a “second curved surface forming step” is performed.

次に、図１４（ａ）の工程において、透明板部材２１０ｂの上に、フッ酸系などの所定種類の第２エッチャントに対するエッチングレートが第１膜２２０ａよりも高い第２膜２２２ａを形成する。即ち、第２膜２２２ａ、第１膜２２０ａ、透明板部材２１０ｂの順にエッチングレートが大きくなるように、第２膜２２２ａと第２のエッチャントが選定される。この第２エッチャントは、第１曲面形成工程におけるウエットエッチングに用いる第１エッチャントと同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、第２膜２２２ａは、第１膜２２０ａと同様、例えばＣＶＤ、スパッタリング等により透明な酸化シリコン膜として形成することができ、例えば熱処理等によりエッチングレートが制御される。   Next, in the process of FIG. 14A, a second film 222a having an etching rate higher than that of the first film 220a for a predetermined type of second etchant such as hydrofluoric acid is formed on the transparent plate member 210b. That is, the second film 222a and the second etchant are selected so that the etching rate increases in the order of the second film 222a, the first film 220a, and the transparent plate member 210b. The second etchant may be the same as or different from the first etchant used for wet etching in the first curved surface forming step. Similarly to the first film 220a, the second film 222a can be formed as a transparent silicon oxide film by, for example, CVD, sputtering, etc., and the etching rate is controlled by, for example, heat treatment.

続いて、第２膜２２２ａの上に、例えばＣＶＤ、スパッタリング等によりポリシリコン膜又はアモルファスシリコン膜からマスク層６２２を形成する。マスク層６２２は、フォトリソグラフィ及びエッチングを用いたパターニングにより、形成すべきマイクロレンズの中心に対応する個所に穴６２２ａが形成される。穴６２２ａの径は、穴６１２ａの径よりも小さくなるように開けておく。   Subsequently, a mask layer 622 is formed on the second film 222a from, for example, a polysilicon film or an amorphous silicon film by CVD, sputtering, or the like. In the mask layer 622, a hole 622a is formed at a position corresponding to the center of the microlens to be formed by patterning using photolithography and etching. The diameter of the hole 622a is opened to be smaller than the diameter of the hole 612a.

次に、図１４（ｂ）の工程において、穴６２２ａが開けられたマスク６２２を介して、第２膜２２２ａ及び透明板部材２１０ｂを、フッ酸系などの第２エッチャントにより、ウエットエッチングする。このとき、第２膜２２２ａの第２エッチャントに対するエッチングレートは透明板部材２１０ｂ及び第１膜２２０より高いので、サイドエッチが相対的に大きく入り、底の浅い凹部が掘られる。そして、第２膜２２２ａ、第１膜２２０ａ、及び透明板部材２１０ｂのエッチングレートの大小関係から、ここで形成される凹部の曲面は、凹部２５１の側面よりも曲率が大きくなる。   Next, in the process of FIG. 14B, the second film 222a and the transparent plate member 210b are wet-etched with a second etchant such as hydrofluoric acid via the mask 622 in which the holes 622a are formed. At this time, since the etching rate of the second film 222a with respect to the second etchant is higher than that of the transparent plate member 210b and the first film 220, the side etching is relatively large, and a recess having a shallow bottom is dug. The curved surface of the concave portion formed here has a larger curvature than the side surface of the concave portion 251 because of the magnitude relationship between the etching rates of the second film 222a, the first film 220a, and the transparent plate member 210b.

その後、マイクロレンズ５００に対応する大きさの凹部が掘られた段階で、エッチングを終了する。こうして、形成すべきマイクロレンズの中心に対応する個所の夫々に、凹部２５２が掘られた透明板部材２１０が完成する。   Thereafter, the etching is finished when a recess having a size corresponding to the microlens 500 is dug. Thus, the transparent plate member 210 in which the concave portion 252 is dug in each of the locations corresponding to the center of the microlens to be formed is completed.

ここで、凹部２５２が構成する面は、凹部２５１を下地とする周縁部では、凹部２５１のテーパー形状に由来した平面的形状であるのに対し、周縁部の内側の透明板部材２１０を下地とする中心部では、上記のエッチングレートの違いによって底の浅いすり鉢状の曲面となる。即ち、周縁部よりも中心部の方が曲率は大きく、周縁部と中心部との境界は、凹部２５２の内側から外側に向かって膨らんだ曲面となる。但し、凹部２５２は、凹部２５１ないし凹部２５１を下地とする第２膜２２２ａを表面から掘り進めて形成されるので、境界付近における曲率の変化は連続的になる。   Here, the surface formed by the concave portion 252 is a planar shape derived from the tapered shape of the concave portion 251 at the peripheral portion with the concave portion 251 as a base, whereas the transparent plate member 210 inside the peripheral portion is used as a base. In the central part, the bottom becomes a shallow mortar-shaped curved surface due to the difference in the etching rate. In other words, the curvature is greater at the center than at the periphery, and the boundary between the periphery and the center is a curved surface that swells from the inside to the outside of the recess 252. However, since the concave portion 252 is formed by digging the second film 222a with the concave portion 251 to the concave portion 251 as a base from the surface, the change in curvature near the boundary becomes continuous.

よって、凹部２５２の曲面は、レンズ面としての理想的非曲面を構成する。また、このときのエッチングの進行度合いに応じて、第１膜２２０が、この凹部２５２の周縁部に残された本発明独自の構造が得られる。   Therefore, the curved surface of the recess 252 constitutes an ideal non-curved surface as a lens surface. Further, according to the degree of progress of etching at this time, a structure unique to the present invention in which the first film 220 is left on the peripheral edge of the recess 252 is obtained.

本実施形態では特に、例えば材質、密度、孔隙率等の第１膜２２０ａ及び第２膜２２２ａの種類、例えばＣＶＤ、スパッタリング等の第１膜２２０ａ及び第２膜２２２ａの形成方法、例えば４００℃以下程度或いは４００〜１０００℃程度等の第１膜２２０ａ及び第２膜２２２ａの形成温度、第１膜２２０ａ及び第２膜２２２ａの形成後における熱処理或いはアニール処理における温度のうち、少なくとも一つに係る条件設定により、エッチングレートの制御を行う。例えば、ＣＶＤとスパッタリングとでは、後者の方が、第１膜２２０ａ又は第２膜２２２ａの膜質がより緻密となり、そのエッチングレートを高くできる。また、例えば、第１膜２２０ａ又は第２膜２２２ａ形成後の熱処理については、温度を高くすると膜質がより緻密となり、そのエッチングレートを低くでき、逆に温度を低くするとそのエッチングレートを高くできる。そして、係るエッチングレートの制御によって、最終的に得られる凹部２５２が規定する理想的非球面における曲率或いは曲率分布を比較的容易に制御できる。   In this embodiment, in particular, the method of forming the first film 220a and the second film 222a such as material, density, porosity, etc., such as CVD, sputtering, etc., for example, 400 ° C. or less. Or the temperature related to at least one of the formation temperature of the first film 220a and the second film 222a, such as about 400 to 1000 ° C., and the temperature in the heat treatment or annealing after the formation of the first film 220a and the second film 222a. The etching rate is controlled by setting. For example, in the case of CVD and sputtering, the film quality of the first film 220a or the second film 222a becomes denser, and the etching rate can be increased. Further, for example, with respect to the heat treatment after the formation of the first film 220a or the second film 222a, the film quality becomes denser and the etching rate can be lowered when the temperature is raised, and conversely the etching rate can be raised when the temperature is lowered. Then, by controlling the etching rate, the curvature or the curvature distribution on the ideal aspheric surface defined by the finally obtained recess 252 can be controlled relatively easily.

尚、第１膜２２０ａ又は第２膜２２２ａの膜厚によっても、最終的に得られる凹部２５２が規定する理想的非球面における曲率或いは曲率分布を制御できる。   Note that the curvature or curvature distribution on the ideal aspheric surface defined by the finally obtained recess 252 can also be controlled by the film thickness of the first film 220a or the second film 222a.

このようなエッチングレート制御用の各種条件設定や、第１膜２２０ａないし第２膜２２２ａの膜厚設定は、実験的、経験的、理論的に、或いはシミュレーション等によって、実際に用いられるマイクロレンズ５００のサイズ及びマイクロレンズ５００として要求される性能や装置仕様等に応じて、個別具体的に設定すればよい。   The various conditions for etching rate control and the film thickness settings of the first film 220a and the second film 222a are actually used by the microlens 500 that is experimentally, empirically, theoretically, or by simulation. It may be set individually and specifically according to the size and performance required for the microlens 500, device specifications, and the like.

次に、図１４（ｃ）に示すようにマスク層６２２をエッチング処理によって除去する。尚、図１４（ｂ）の工程におけるエッチングによって、マスク層６２２が完全に除去されるように、マスク６２２の膜厚を設定すれば、図１４（ｃ）の工程は、省略可能である。   Next, as shown in FIG. 14C, the mask layer 622 is removed by etching. If the film thickness of the mask 622 is set so that the mask layer 622 is completely removed by the etching in the process of FIG. 14B, the process of FIG. 14C can be omitted.

以上が、本実施形態における「第２曲面形成工程」の一例である。   The above is an example of the “second curved surface forming step” in the present embodiment.

更に、図１４（ｄ）の工程において、マイクロレンズ５００の表面に熱硬化性の透明な接着剤を塗布してネオセラム・石英等からなるカバーガラス２００を押し付けて硬化させる。これにより、透明板部材２１０に掘られた各凹部内に、接着層２３０が充填されてなるマイクロレンズ５００が完成する。この際、透明板部材２１０よりも高屈折率の接着層２３０を形成することで、各々が凸レンズからなる理想的非球面のマイクロレンズ５００を比較的簡単に作成できる。尚、この工程では、カバーガラス２００を研磨して、所望の厚みを有するカバーガラス２００としてもよい。   14D, a thermosetting transparent adhesive is applied to the surface of the microlens 500, and a cover glass 200 made of neoceram, quartz, or the like is pressed and cured. Thereby, the microlens 500 in which the adhesive layer 230 is filled in each concave portion dug in the transparent plate member 210 is completed. At this time, by forming the adhesive layer 230 having a higher refractive index than that of the transparent plate member 210, it is possible to relatively easily create an ideal aspherical microlens 500 each including a convex lens. In this step, the cover glass 200 may be polished to obtain a cover glass 200 having a desired thickness.

以上説明したように本実施形態の製造方法によれば、図１から図４に示した如き理想的非球面のマイクロレンズ５００がアレイ状に形成されたマイクロレンズアレイ板２０を比較的効率良く製造できる。   As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, the microlens array plate 20 in which the ideal aspherical microlenses 500 as shown in FIGS. 1 to 4 are formed in an array is manufactured relatively efficiently. it can.

また、ここでは、第２曲面形成工程を１回しか実施しない場合について説明したが、第２曲面形成工程は、ｎ（但し、ｎは２以上の自然数）回繰り返し実施するようにしてもよい。即ち、一旦形成された凹部２５２に、ウエットエッチングが繰り返し施される。その場合、透明板部材、第１膜及び第２膜のエッチングレートの違いから、サイドエッチが優位に進み、凹部２５２の曲面において、曲率の境界にあたる部分が削られる。よって、第２曲面形成工程を繰り返すことで、境界での曲率変化がより連続的となり、境界付近における曲率もより適正に制御できるようになる。   Although the case where the second curved surface forming step is performed only once has been described here, the second curved surface forming step may be repeated n times (where n is a natural number of 2 or more). That is, wet etching is repeatedly performed on the concave portion 252 once formed. In that case, side etching advances predominately due to the difference in the etching rates of the transparent plate member, the first film, and the second film, and the portion corresponding to the boundary of curvature is cut off on the curved surface of the recess 252. Therefore, by repeating the second curved surface forming step, the curvature change at the boundary becomes more continuous, and the curvature near the boundary can be controlled more appropriately.

その際、第２曲面形成工程の度毎に、第２膜のエッチングレートを段々高くなるように設定するとよい。また、マスクの穴の径も、第２曲面形成工程の度毎に段々小さくするとよい。そのような調整をすれば、凹部の形状を徐々に変形させるような加工ができ、凹部を各部の曲率が最適に制御された理想的形状に整形することが可能である。   At this time, it is preferable to set the etching rate of the second film to be gradually increased every time the second curved surface forming step is performed. Also, the diameter of the mask hole may be made smaller every time the second curved surface forming step is performed. With such adjustment, it is possible to process the shape of the concave portion gradually, and the concave portion can be shaped into an ideal shape in which the curvature of each portion is optimally controlled.

尚、理想的非曲面の凹部を形成するには、以上説明したように、(i) 最低２回のエッチングを行うこと、(ii) 透明板部材上にエッチングレートがより高い膜を設けてエッチングすることが重要である。例えば、第１曲面形成工程しか実施しない場合は、図１５（ａ）に示したように、得られる凹部２５１’は、曲率の境界５００Ｃ’がどちらかというと凹部２５１’の内側に向かって突き出るように形成され、理想的非曲面ではなくなる。これは、第２膜を設けずに第２曲面形成工程実施する場合も同様である。また、図１５（ｂ）に示したように、第１膜も第２膜も設けずに２回のエッチングを行う場合には、得られる凹部２５２’は、曲率の異なる２つの球面で構成されたものとなり、理想的非曲面ではなくなる。   To form an ideal non-curved recess, as described above, (i) perform etching at least twice, and (ii) provide a film with a higher etching rate on the transparent plate member for etching. It is important to. For example, when only the first curved surface forming step is performed, as shown in FIG. 15A, the obtained concave portion 251 ′ protrudes toward the inside of the concave portion 251 ′ rather than the curvature boundary 500C ′. Formed so that it is not an ideal non-curved surface. This is the same when the second curved surface forming step is performed without providing the second film. Further, as shown in FIG. 15B, when etching is performed twice without providing the first film and the second film, the obtained recess 252 ′ is formed of two spherical surfaces having different curvatures. It is no longer an ideal non-curved surface.

また、本発明独自の構造として、凹部２５２の周縁部に第１膜２２０が残された場合について説明したが、このような製造方法においては、エッチングの進行度合いに応じて、異なる形態の凹部が出来得る。例えば、エッチングの進行度合いが浅ければ、図１６に示したように、周縁部に第１膜２２０だけでなく第２膜２２２も残された凹部２５３が形成されることになる。このような形態のマイクロレンズアレイ板もまた、本発明の技術的範囲に含まれる。   Further, as a unique structure of the present invention, the case where the first film 220 is left on the peripheral edge of the recess 252 has been described. However, in such a manufacturing method, different types of recesses are formed depending on the progress of etching. It can be done. For example, if the degree of progress of etching is shallow, as shown in FIG. 16, a recess 253 in which not only the first film 220 but also the second film 222 is left is formed at the periphery. Such a microlens array plate is also included in the technical scope of the present invention.

更に、図１４（ｃ）に示した凹部２５２が完成した段階にある透明板部材２１０を２枚用意して、これらを相互に貼り合わせることにより両凸レンズのマイクロレンズを製造することも可能である。或いは、凹部２５２を、２Ｐ法等における型として利用することにより、理想的非球面のマイクロレンズを製造することも可能である。   Furthermore, it is also possible to prepare two transparent plate members 210 at the stage where the concave portion 252 shown in FIG. 14C is completed and bond them together to manufacture a micro lens of a biconvex lens. . Alternatively, an ideal aspherical microlens can be manufactured by using the recess 252 as a mold in the 2P method or the like.

加えて、図６に示した変形形態におけるマイクロレンズアレイ板を製造する場合には、上述した図１４（ｄ）の工程に続いて、遮光膜２４０及び保護膜２４１などを、スパッタリング、コーティング等によりこの順に成膜すればよい。   In addition, when manufacturing the microlens array plate in the modified embodiment shown in FIG. 6, following the process of FIG. 14D, the light shielding film 240 and the protective film 241 are formed by sputtering, coating, or the like. Films may be formed in this order.

また、上記実施形態では、ＴＦＴマトリクス駆動方式の液晶装置について説明したが、本発明の電気光学装置は、ＴＦＴの代わりに薄膜ダイオード（ＴＦＤ：Thin Film Diode）により各画素が駆動される装置であってもよい。   In the above embodiment, the TFT matrix driving type liquid crystal device has been described. However, the electro-optical device of the present invention is a device in which each pixel is driven by a thin film diode (TFD) instead of the TFT. May be.

（電子機器の実施形態）
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の具体例として、複板式カラープロジェクタの実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに図１７は、複板式カラープロジェクタの図式的断面図である。 (Embodiment of electronic device)
Next, as a specific example of an electronic apparatus using the electro-optical device described above in detail as a light valve, an overall configuration, particularly an optical configuration, of an embodiment of a double-plate color projector will be described. FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a double-plate color projector.

図１７において、本実施形態における複板式カラープロジェクタの一例たる、液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された電気光学装置を含む液晶モジュールを３個用意し、夫々ＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。   In FIG. 17, a liquid crystal projector 1100, which is an example of a double-plate type color projector in the present embodiment, prepares three liquid crystal modules including an electro-optical device having a drive circuit mounted on a TFT array substrate, and each of them is an RGB light. It is configured as a projector used as the valves 100R, 100G, and 100B.

液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。この際特にＢ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。   In the liquid crystal projector 1100, when projection light is emitted from a lamp unit 1102 of a white light source such as a metal halide lamp, light components R, G, and R corresponding to the three primary colors of RGB are obtained by three mirrors 1106 and two dichroic mirrors 1108. B is divided into the light valves 100R, 100G and 100B corresponding to the respective colors. At this time, in particular, the B light is guided through a relay lens system 1121 including an incident lens 1122, a relay lens 1123, and an exit lens 1124 in order to prevent light loss due to a long optical path. The light components corresponding to the three primary colors modulated by the light valves 100R, 100G, and 100B are synthesized again by the dichroic prism 1112 and then projected as a color image on the screen 1120 via the projection lens 1114.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うマイクロレンズの製造方法、マイクロレンズ、電気光学装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and the manufacture of microlenses with such changes A method, a microlens, an electro-optical device, and an electronic apparatus are also included in the technical scope of the present invention.

本発明のマイクロレンズアレイ板に係る実施形態の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of an embodiment according to a microlens array plate of the present invention. マイクロレンズアレイ板に係る実施形態のうち、４つのマイクロレンズに係る部分を拡大して示す部分拡大平面図である。It is a partial expanded plan view which expands and shows the part which concerns on four microlenses among embodiment which concerns on a microlens array board. マイクロレンズアレイ板に係る実施形態の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of an embodiment concerning a micro lens array board. マイクロレンズアレイ板に係る実施形態の更に１つのマイクロレンズにかかる部分を拡大して示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which expands and shows the part concerning one micro lens of embodiment concerning a micro lens array board further. マイクロレンズアレイ板に係る実施形態における、マイクロレンズからの射出光の画素内での分布を示す光強度分布図である。It is a light intensity distribution figure which shows distribution within the pixel of the emission light from a micro lens in embodiment which concerns on a micro lens array board. 本発明のマイクロレンズアレイ板の変形形態における部分拡大断面図である。It is the elements on larger scale in the deformation | transformation form of the micro lens array board of this invention. 本発明の電気光学装置に係る実施形態おけるＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。It is the top view which looked at the TFT array board | substrate in embodiment which concerns on the electro-optical apparatus of this invention from the opposing board | substrate side with each component formed on it. 図７のＨ−Ｈ’断面図である。It is H-H 'sectional drawing of FIG. 電気光学装置に係る実施形態における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like provided in a plurality of pixels in a matrix that form an image display area in an embodiment related to an electro-optical device. 電気光学装置に係る実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。4 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on a TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes, and the like are formed in an embodiment related to an electro-optical device. FIG. 図１０のＡ−Ａ’断面図である。It is A-A 'sectional drawing of FIG. 電気光学装置に係る実施形態において、対向基板として用いられるマイクロレンズアレイ板の各マイクロレンズにより入射光が集光される様子を概略的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which incident light is collected by each microlens of a microlens array plate used as a counter substrate in the embodiment according to the electro-optical device. マイクロレンズアレイ板の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of a micro lens array board. 図１３の工程に続く工程図である。FIG. 14 is a process diagram following the process in FIG. 13. マイクロレンズアレイ板の比較例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the comparative example of a micro lens array board. マイクロレンズアレイ板の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a micro lens array board. 本発明の電子機器の実施形態である複板式カラープロジェクタの一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a color liquid crystal projector as an example of a double-plate color projector that is an embodiment of an electronic apparatus of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０…ＴＦＴアレイ基板、２０…マイクロレンズアレイ板、５０…液晶層、２００…カバーガラス、２１０…透明板部材、２２０、２２０ａ…第１膜、２２２ａ…第２膜、２３０…接着層、２４０…遮光膜、５００…マイクロレンズ、５００Ａ…周縁部、５００Ｂ…中央部、５００Ｃ…（周縁部と中央部との）境界。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... TFT array substrate, 20 ... Micro lens array board, 50 ... Liquid crystal layer, 200 ... Cover glass, 210 ... Transparent plate member, 220, 220a ... 1st film | membrane, 222a ... 2nd film | membrane, 230 ... Adhesion layer, 240 ... Light-shielding film, 500... Micro lens, 500 A, peripheral portion, 500 B, central portion, 500 C, boundary between peripheral portion and central portion.

Claims (11)

基板上に、所定種類の第１エッチャントに対するエッチングレートが前記基板より高い第１膜を形成する工程と、形成すべきマイクロレンズの中心に対応する個所に開口部を有する第１マスクを前記第１膜上に形成する工程と、前記第１マスクを介して前記第１エッチャントによるウエットエッチングを施すことにより第１の凹部を形成する工程とを含む第１曲面形成工程と、
前記第１曲面形成工程の後に行われ、前記基板上に、エッチングレートが前記基板より前記第１膜の方が高い第２エッチャントに対するエッチングレートが前記第１膜より高い第２膜を形成する工程と、前記マイクロレンズの中心に対応する個所に、前記第１マスクの開口部よりも開口径が小さい開口部を有する第２マスクを前記第２膜上に形成する工程と、前記第２マスクを介して前記第２エッチャントによるウエットエッチングを施すことにより第２の凹部を形成する工程とを含む第２曲面形成工程と
を含むことを特徴とするマイクロレンズの製造方法。 Forming a first film having a higher etching rate with respect to a predetermined type of first etchant on the substrate than the substrate; and a first mask having an opening at a location corresponding to the center of the microlens to be formed. A first curved surface forming step including a step of forming on a film and a step of forming a first recess by performing wet etching with the first etchant through the first mask;
A step of forming a second film on the substrate, the second film having an etching rate higher than that of the first film on the substrate, the etching rate being higher for the second etchant than the substrate. Forming on the second film a second mask having an opening having an opening diameter smaller than the opening of the first mask at a location corresponding to the center of the microlens; and And a second curved surface forming step including a step of forming a second recess by performing wet etching with the second etchant. 前記第２曲面形成工程は、ｎ（但し、ｎは２以上の自然数）回繰り返し実施されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズの製造方法。   2. The method of manufacturing a microlens according to claim 1, wherein the second curved surface forming step is repeatedly performed n (where n is a natural number of 2 or more) times. 前記ｎ回繰り返し実施される第２曲面形成工程のうち、ｊ（但し、ｊは２以上ｎ以下の自然数）回目の第２曲面形成工程における前記第２膜は、ｊ−１回目の第２曲面形成工程における第２膜よりも前記第２エッチャントに対するエッチングレートが高いことを特徴とする請求項２に記載のマイクロレンズの製造方法。   Among the second curved surface forming steps that are repeatedly performed n times, the second film in the second curved surface forming step of j (where j is a natural number greater than or equal to 2 and less than n) is the j-1th second curved surface. The method of manufacturing a microlens according to claim 2, wherein an etching rate for the second etchant is higher than that of the second film in the forming step. 前記ｎ回繰り返し実施される第２曲面形成工程のうち、ｊ（但し、ｊは２以上ｎ以下の自然数）回目の第２曲面形成工程における前記第２マスクの開口部は、ｊ−１回目の第２曲面形成工程における前記第２マスクの開口部よりも開口径が小さいことを特徴とする請求項２又は３に記載のマイクロレンズの製造方法。   Among the second curved surface forming steps that are repeatedly performed n times, the opening of the second mask in the second curved surface forming step of j (where j is a natural number of 2 to n) is the j−1th time. The method of manufacturing a microlens according to claim 2 or 3, wherein an opening diameter is smaller than an opening of the second mask in the second curved surface forming step. 前記第１エッチャントと前記第２エッチャントとは種類が同じであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法。   The method for manufacturing a microlens according to any one of claims 1 to 4, wherein the first etchant and the second etchant are of the same type. 前記エッチングレートの制御を、前記第１膜又は前記第２膜の膜種、形成方法、形成条件及び形成後に施される熱処理の温度のうち、少なくとも一つに係る条件設定により行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法。   The etching rate is controlled by setting conditions relating to at least one of a film type of the first film or the second film, a forming method, forming conditions, and a temperature of heat treatment performed after the forming. The manufacturing method of the microlens as described in any one of Claim 1 to 5. 前記基板は、透明基板からなり、
前記第２の凹部内に前記透明基板よりも屈折率が大きい透明媒質を入れる工程を更に備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法。 The substrate is a transparent substrate,
The method for manufacturing a microlens according to any one of claims 1 to 6, further comprising a step of placing a transparent medium having a refractive index larger than that of the transparent substrate into the second recess. 前記基板上に前記マイクロレンズがアレイ状に複数形成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法。   The microlens manufacturing method according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of the microlenses are formed in an array on the substrate. 請求項１から８のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法によって製造されることを特徴とするマイクロレンズ。   A microlens manufactured by the method for manufacturing a microlens according to claim 1. 請求項９に記載のマイクロレンズと、該マイクロレンズに対向する表示用電極と、該表示用電極に接続された配線又は電子素子とを備えたことを特徴とする電気光学装置。   An electro-optical device comprising: the microlens according to claim 9; a display electrode facing the microlens; and a wiring or an electronic element connected to the display electrode. 請求項１０に記載の電気光学装置を具備することを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 10.
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