JP2014092601A - マイクロレンズアレイ基板の製造方法、マイクロレンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】品質および生産性を向上できるマイクロレンズアレイ基板の製造方法、マイクロレンズアレイ基板、およびこれを備えた電気光学装置、電子機器を提供する。
【解決手段】製造方法は、光透過性を有する基板１１の上面１１ｃにおける領域１１ｂに凹部１３を形成する工程と、凹部１３の底部にアライメントマーク１５を形成する工程と、基板１１の上面１１ｃに、領域１１ｂを覆い領域１１ａに開口部７２ａが設けられたマスク層７２を形成する工程と、開口部７２ａを介して基板１１にエッチングを施すことにより、領域１１ａに凹部１４を形成する工程と、基板１１からマスク層７２を除去する工程と、基板１１の上面１１ｃに、凹部１３と凹部１４とを埋め込むように、光透過性を有し基板１１とは異なる屈折率を有するレンズ層１２を形成する工程と、アライメントマーク１５が露出しない範囲でレンズ層１２に対して平坦化処理を施す工程と、を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、マイクロレンズアレイ基板の製造方法、マイクロレンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器に関する。

素子基板と対向基板との間に電気光学物質（例えば、液晶など）を備えた電気光学装置が知られている。電気光学装置として、例えば、プロジェクターの液晶ライトバルブとして用いられる液晶装置などを挙げることができる。このような液晶装置においては、高い光利用効率を実現することが求められている。

液晶装置では、基板上の画素の領域外に画素を駆動するＴＦＴ素子や配線などが設けられ、これらと平面的に重なるように遮光層が設けられる。そのため、画素の開口率は１００％とはならず、入射する光の一部は利用されない。そこで、液晶装置の素子基板および対向基板の少なくとも一方にマイクロレンズアレイ基板を備えることにより、入射した光をマイクロレンズで集光して光の利用効率を高める構成が知られている。

マイクロレンズアレイ基板を備えた液晶装置において、マイクロレンズと遮光層との位置関係がずれると、利用されるはずの光の一部が遮光されてしまうこととなり光の利用効率が低下する。これに対して、マイクロレンズと遮光層との位置ズレが生じないように、位置合わせのためのアライメントマークを備えたマイクロレンズアレイ基板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法では、光透過性を有する基板に、マスク層を介してエッチングを施すことによりレンズ形状となる複数の凹部を形成し、凹部が形成された領域外にアライメントマークを形成する。そして、基板の凹部が形成された面に樹脂（接着剤）層を介してカバーガラスを接合することにより、凹部を埋め込む樹脂層をレンズ層とする凸状のマイクロレンズが構成される。マイクロレンズアレイ基板に形成されたアライメントマークを基準とすることで、遮光層の位置決めが容易に行えるとともにマイクロレンズに対する位置ズレが抑えられる。

また、マイクロレンズアレイ基板の薄型化を図るため、カバーガラスを不要とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法では、基板の凹部が形成された面に樹脂からなるレンズ層を形成した後、レンズ層に対して平坦化処理を施すことによりレンズ層を平坦化している。レンズ層の平坦化処理には、フラットスタンピング法の他に、研磨法やエッチング法などが用いられる。

また、マイクロレンズの光の利用効率をより高めるため、隣り合う凹部同士が接するまで凹部を拡大するマイクロレンズアレイ基板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法では、基板にマスク層を介して第１のエッチングを施すことにより凹部を形成し、マスク層を除去した後さらに凹部が形成された領域に対して第２のエッチングを施すことにより凹部を拡大する。

特開２０００−２３５１０５号公報 特開２００４−１２９４１号公報 特開２００１−１９４５０９号公報

ところで、特許文献１のようにアライメントマークを形成した基板に、凹部を埋め込むとともにアライメントマークを覆ってレンズ層を形成し、特許文献２のようにレンズ層に対して平坦化処理を施す場合、レンズ層の表面を研磨またはエッチングする際にアライメントマークの少なくとも一部を除去してしまうことがあり得る。位置決めの基準となるアライメントマークが消失してしまうと、位置ズレを招くおそれがあるという課題がある。また、アライメントマークが多結晶シリコンや金属材料で形成されている場合、平坦化処理においてアライメントマークの一部が除去されると、多結晶シリコンや金属材料が付着することで基板や製造設備が汚染されてしまい、品質の低下や生産性の低下を招くおそれがあるという課題がある。

また、特許文献３のように凹部が形成された領域に対して第２のエッチングを施すことにより凹部を拡大すると、凹部が形成された領域の基板の厚さが他の領域の基板の厚さよりも薄くなる。すなわち、基板におけるアライメントマークが形成された面は、凹部が形成された領域よりも相対的に高くなる。そのため、上述のように研磨法やエッチング法によりレンズ層に対して平坦化処理を施す場合、アライメントマークを除去してしまうリスクはより大きくなる。

したがって、アライメントマークなどのマーク類を形成するマイクロレンズアレイ基板において、そのマークの一部または全部が除去されてしまうことを防止し、品質および生産性の向上を図ることができるマイクロレンズアレイ基板を製造できる製造方法が求められている。

本発明は、上述の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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、マイクロレンズが配列された第１領域と、前記第１領域の外側に位置する第２領域と、を有するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、光透過性を有する基板の一面における前記第２領域に第１凹部を形成する第１凹部形成工程と、前記第１凹部の底部にマークを形成するマーク形成工程と、前記基板の前記一面に、前記第２領域を覆い前記第１領域に開口部が設けられた第１マスク層を形成する工程と、前記開口部を介して前記基板にエッチングを施すことにより、前記第１領域に第２凹部を形成する工程と、前記基板から前記第１マスク層を除去する第１マスク層除去工程と、前記基板の前記一面に、前記第１凹部と前記第２凹部とを埋め込むように、光透過性を有し前記基板とは異なる屈折率を有するレンズ層を形成するレンズ層形成工程と、前記レンズ層に対して平坦化処理を施す平坦化工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例の方法によれば、基板の一面におけるマイクロレンズが形成される第１領域の外側に第１凹部を形成し、第１凹部の底部にマークを形成する。したがって、マークは基板の一面よりも低い位置に形成される。続いて、基板の一面における第１領域に第２凹部を形成し、第１凹部と第２凹部とを埋め込むようにレンズ層を形成した後、レンズ層に対して平坦化処理を施す。このとき、マークが基板の一面よりも低い位置に形成されているため、マークが基板の一面に形成されている場合に比べて、マーク上のレンズ層の残厚を容易に確保できるので、マークが露出しないように平坦化処理を施すことができる。また、基板の第１領域に第２凹部が形成され、その外側の第２領域には第１凹部が形成されるため、レンズ層形成工程においてレンズ層の上面の段差が抑えられるので、レンズ層の平坦化処理を容易に行うことができる。これにより、マークが消失してしまうことやマークの一部が除去されてしまうことを防止し、品質および生産性の向上を図ることができるマイクロレンズアレイ基板の製造方法を提供できる。

［適用例２］上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、前記第１マスク層除去工程と前記レンズ層形成工程との間に、前記基板の前記一面に、少なくとも前記マークを覆い前記第１領域が露出する第２マスク層を形成する工程と、前記第２マスク層から露出する前記基板に等方性エッチングを施すことにより、前記第２凹部を拡大する工程と、前記基板から前記第２マスク層を除去する工程と、を含むことが好ましい。

本適用例の方法によれば、第２凹部を拡大することでマイクロレンズの径が大きくなり光の利用効率を高めることができるが、基板の第１領域に等方性エッチングを施すので、第１領域における基板の厚さは薄くなる。したがって、第２マスク層に覆われた領域に対して、隣り合う第２凹部同士の境界部分および第２凹部は相対的に低くなる。そのため、マークが基板の一面に形成されている場合、レンズ層を平坦化する際のマーク上のレンズ層の残厚確保がより困難となるのに対して、マークが基板の一面よりも低い位置に形成されているので、マーク上のレンズ層の残厚を容易に確保できる。これにより、マークが消失してしまうことやマークの一部が除去されてしまうことを防止できる。

［適用例３］上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、前記平坦化工程では、前記マークが露出しない範囲で隣り合う前記第２凹部同士の間に前記基板が露出するまで前記レンズ層に対して平坦化処理を施すことが好ましい。

本適用例の方法によれば、第２凹部同士の間に基板が露出するまで平坦化処理を施すので、レンズ層は第２凹部同士の間で分断される。そのため、レンズ層にかかる応力が分散されるので、温度変化などに起因するレンズ層のクラック発生を抑えることができる。ここで、基板が露出するまで平坦化処理を施すので、マークが基板の一面に形成されている場合はマークが除去されてしまうが、マークが基板の一面よりも低い位置に形成されているので、マークが露出しないようにマーク上のレンズ層の残厚を確保することが可能となる。これにより、マークが消失してしまうことやマークの一部が除去されてしまうことを防止することが可能となる。

［適用例４］上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、前記第１凹部形成工程では、前記マーク形成工程において形成する前記マークよりも平面視で大きく前記第１凹部を形成することが好ましい。

本適用例の方法によれば、第１凹部をマークよりも平面視で大きく形成するので、基板の一面における第１凹部の範囲を小さく限定できる。そのため、基板が露出するまで平坦化処理を施す場合、第１凹部の周囲でレンズ層が分断されるので、温度変化などに起因してレンズ層にかかる応力を分散できる。また、このような場合でも、マークが基板の一面よりも低い位置に形成されているので、マーク上のレンズ層の残厚を確保することが可能となる。

［適用例５］上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、前記マーク形成工程で形成するマークは、アライメントマークを含んでいてもよい。

本適用例の方法によれば、マイクロレンズアレイ基板に位置合わせの基準となるアライメントマークを形成するので、マイクロレンズアレイ基板を用いて液晶装置の素子基板や対向基板を形成する工程において、マイクロレンズに対する遮光層の位置決めを容易に行うことができ、マイクロレンズに対する遮光層の位置ズレを抑えることができる。

［適用例６］上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、前記マーク形成工程で形成するマークは、前記平坦化工程における前記レンズ層の層厚測定用のマークを含んでいてもよい。

本適用例の方法によれば、マイクロレンズアレイ基板にレンズ層の層厚測定用のマークを形成するので、レンズ層の平坦化工程におけるレンズ層の層厚の制御を容易に行うことができる。また、レンズ層の平坦化工程において、アライメントマーク上のレンズ層の残厚をより確実に確保することができる。

［適用例７］本適用例に係るマイクロレンズアレイ基板は、上記適用例のマイクロレンズアレイ基板の製造方法により製造されていることを特徴とする。

本適用例の構成によれば、品質および生産性に優れたマイクロレンズアレイ基板を提供できる。

［適用例８］本適用例に係る電気光学装置は、上記適用例のマイクロレンズアレイ基板を備えていることを特徴とする。

本適用例の構成によれば、品質および生産性に優れたマイクロレンズアレイ基板を備えているので、品質が高く明るい電気光学装置を提供することができる。

［適用例９］本適用例に係る電子機器は、上記適用例の電気光学装置を備えていることを特徴とする。

本適用例の構成によれば、品質が高く明るい電気光学装置を備えた電子機器を提供することができる。

第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図。 第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。 第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略図。 第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。 第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。 第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。 第３の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。 第４の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図。 変形例１に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略図。 変形例２に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略図。 変形例３に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。 従来のマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大、縮小、あるいは誇張して表示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。

（第１の実施形態）
＜電気光学装置＞
ここでは、電気光学装置として、薄膜トランジスター（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、後述する投射型表示装置（プロジェクター）の光変調素子（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。

まず、第１の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置について、図１および図２を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図である。図２は、第１の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。詳しくは、図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図である。

図１および図２に示すように、第１の実施形態に係る液晶装置１は、対向配置された素子基板２０および対向基板３０と、素子基板２０と対向基板３０との間に配置された液晶層４０とを有する。図１に示すように、素子基板２０は対向基板３０よりも一回り大きく、両基板は、額縁状に配置されたシール材４２を介して接合されている。

液晶層４０は、素子基板２０と対向基板３０とシール材４２とによって囲まれた空間に封入された、正または負の誘電異方性を有する液晶で構成されている。シール材４２は、例えば熱硬化性または紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤からなる。シール材４２には、素子基板２０と対向基板３０との間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。

額縁状に配置されたシール材４２の内側には、額縁状の周縁部を有する遮光層２２（２６、３２）が設けられている。遮光層２２（２６、３２）は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなる。遮光層２２（２６、３２）の内側は、複数の画素Ｐが配列された表示領域Ｅとなっている。画素Ｐは、例えば、略矩形状を有し、マトリックス状に配列されている。遮光層２２（２６、３２）は、表示領域Ｅにおいて、複数の画素Ｐを平面的に区画するように、例えば格子状に設けられている。

素子基板２０の１辺部のシール材４２の外側には、１辺部に沿ってデータ線駆動回路５１および複数の外部接続端子５４が設けられている。また、その１辺部に対向する他の１辺部に沿ったシール材４２の内側には、検査回路５３が設けられている。さらに、これらの２辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿ったシール材４２の内側には、走査線駆動回路５２が設けられている。

検査回路５３が設けられた１辺部のシール材４２の内側には、２つの走査線駆動回路５２を繋ぐ複数の配線５５が設けられている。これらデータ線駆動回路５１、走査線駆動回路５２に繋がる配線は、複数の外部接続端子５４に接続されている。また、対向基板３０の角部には、素子基板２０と対向基板３０との間で電気的導通をとるための上下導通部５６が設けられている。なお、検査回路５３の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路５１と表示領域Ｅとの間のシール材４２の内側に沿った位置に設けてもよい。

以下の説明では、データ線駆動回路５１が設けられた１辺部に沿った方向を第１方向としてのＸ方向とし、この１辺部と直交し互いに対向する他の２辺部に沿った方向を第２方向としてのＹ方向とする。Ｘ方向は、図１のＡ−Ａ’線に沿った方向である。遮光層２２（２６、３２）は、Ｘ方向とＹ方向とに沿った格子状に設けられている。画素Ｐは、遮光層２２によって格子状に区画され、Ｘ方向とＹ方向とに沿ったマトリックス状に配列されている。

また、Ｘ方向およびＹ方向と直交し図１における上方に向かう方向をＺ方向とする。なお、本明細書では、液晶装置１の対向基板３０側表面の法線方向（Ｚ方向）から見ることを「平面視」という。

図２に示すように、素子基板２０は、マイクロレンズアレイ基板１０と、パス層２１と、遮光層２２と、絶縁層２３と、スイッチング素子のＴＦＴ２４と、絶縁層２５と、遮光層２６と、絶縁層２７と、画素電極２８と、配向膜２９とを備えている。

マイクロレンズアレイ基板１０は、基板１１とレンズ層１２とを備えている。基板１１は、液晶層４０側の面に形成された第１凹部としての凹部１３と第２凹部としての複数の凹部１４とを有している。各凹部１４は、各画素Ｐに対応して設けられている。凹部１４は、その底部に向かって先細りとなる曲面状に形成されている。基板１１は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料からなる。

レンズ層１２は、基板１１の凹部１３と凹部１４とを埋め込むように形成されている。レンズ層１２は、光透過性を有し、基板１１とは異なる屈折率を有する材料からなる。より具体的には、レンズ層１２は、基板１１よりも光屈折率の高い無機材料からなる。このような無機材料としては、例えばＳｉＯＮ、Ａｌ₂Ｏ₃などが挙げられる。

レンズ層１２で凹部１４を埋め込むことにより、凸状のマイクロレンズＭＬが構成される。したがって、各マイクロレンズＭＬは、各画素Ｐに対応して設けられている。また、複数のマイクロレンズＭＬによりマイクロレンズアレイＭＬＡが構成される。

パス層２１は、マイクロレンズアレイ基板１０を覆うように設けられている。パス層２１は、例えば、基板１１とほぼ同じ屈折率を有する無機材料からなる。パス層２１は、マイクロレンズＭＬから遮光層２２までの距離を所望の値に合わせる機能を有する。したがって、パス層２１の層厚は、光の波長に応じたマイクロレンズＭＬの焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。

遮光層２２は、パス層２１上に設けられている。遮光層２２は、上層の遮光層２６に平面視で重なるように格子状に形成されている。遮光層２２および遮光層２６は、素子基板２０の厚さ方向（Ｚ方向）において、ＴＦＴ２４を間に挟むように配置されている。遮光層２２は、ＴＦＴ２４の少なくともチャネル領域と平面視で重なっている。遮光層２２および遮光層２６が設けられていることにより、ＴＦＴ２４への光の入射が抑制される。遮光層２２に囲まれた領域（開口部２２ａ内）、および、遮光層２６に囲まれた領域（開口部２６ａ内）は、光が透過する領域となる。

絶縁層２３は、パス層２１と遮光層２２とを覆うように設けられている。絶縁層２３は、例えば、ＳｉＯ₂などの無機材料からなる。

ＴＦＴ２４は、絶縁層２３上に設けられている。ＴＦＴ２４は、画素電極２８を駆動するスイッチング素子である。ＴＦＴ２４は、図示しない半導体層、ゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極で構成されている。半導体層には、ソース領域、チャネル領域、およびドレイン領域が形成されている。チャネル領域とソース領域、又は、チャネル領域とドレイン領域との界面にはＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域が形成されていてもよい。

ゲート電極は、素子基板２０において平面視で半導体層のチャネル領域と重なる領域に絶縁層２５の一部（ゲート絶縁膜）を介して形成されている。図示を省略するが、ゲート電極は、下層側に配置された走査線にコンタクトホールを介して電気的に接続されており、走査信号が印加されることによってＴＦＴ２４をオン／オフ制御している。

絶縁層２５は、絶縁層２３とＴＦＴ２４とを覆うように設けられている。絶縁層２５は、例えば、ＳｉＯ₂などの無機材料からなる。絶縁層２５は、ＴＦＴ２４の半導体層とゲート電極との間を絶縁するゲート絶縁膜を含む。絶縁層２５により、ＴＦＴ２４によって生ずる表面の凹凸が緩和される。絶縁層２５上には、遮光層２６が設けられている。そして、絶縁層２５と遮光層２６とを覆うように、無機材料からなる絶縁層２７が設けられている。

画素電極２８は、絶縁層２７上に、画素Ｐに対応して設けられている。画素電極２８は、遮光層２２の開口部２２ａおよび遮光層２６の開口部２６ａに平面視で重なる領域に配置されている。画素電極２８は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜からなる。配向膜２９は、画素電極２８を覆うように設けられている。

なお、ＴＦＴ２４と、ＴＦＴ２４に電気信号を供給する電極や配線など（図示しない）とは、平面視で遮光層２２および遮光層２６に重なる領域に設けられている。これらの電極や配線などが遮光層２２および遮光層２６を兼ねる構成であってもよい。

対向基板３０は、基板３１と、遮光層３２と、保護層３３と、共通電極３４と、配向膜３５とを備えている。基板３１は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料からなる。遮光層３２は、素子基板２０の遮光層２２および遮光層２６に平面視で重なるように格子状に形成されている。遮光層３２に囲まれた領域（開口部３２ａ内）は、光が透過する領域となる。

保護層３３は、基板３１と遮光層３２とを覆うように設けられている。共通電極３４は、保護層３３を覆うように設けられている。共通電極３４は、複数の画素Ｐに跨って形成されている。共通電極３４は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜からなる。配向膜３５は、共通電極３４を覆うように設けられている。

なお、保護層３３は共通電極３４の液晶層４０に面する表面が平坦となるように、遮光層３２を覆うものであって、必須な構成要素ではなく、例えば、導電性の遮光層３２を直接覆うように共通電極３４を形成してもよい。

液晶層４０は、素子基板２０側の配向膜２９と対向基板３０側の配向膜３５との間に封入されている。液晶層４０を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。例えば、ノーマリーホワイトモードの場合、各画素Ｐの単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少する。ノーマリーブラックモードの場合、各画素Ｐの単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加し、全体として液晶装置１からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が射出される。

第１の実施形態に係る液晶装置１では、光は、マイクロレンズＭＬを備える素子基板２０（基板１１）側から入射し、マイクロレンズＭＬによって集光される。例えば、基板１１側から凸状のマイクロレンズＭＬに入射する光のうち、画素Ｐの平面的な中心を通過する光軸に沿って入射した入射光Ｌ１は、マイクロレンズＭＬをそのまま直進し、液晶層４０を通過して対向基板３０側に射出される。

入射光Ｌ１よりも外側の平面視で遮光層２２と重なる領域からマイクロレンズＭＬの周縁部に入射した入射光Ｌ２は、仮にそのまま直進した場合、破線で示すように遮光層２２で遮光されてしまうが、基板１１とレンズ層１２との間の光屈折率の差により、画素Ｐの平面的な中心側へ屈折する。液晶装置１では、このように直進した場合に遮光層２２で遮光されてしまう入射光Ｌ２も、マイクロレンズＭＬの集光作用により遮光層２２の開口部２２ａ内に入射させて液晶層４０を通過させることができる。この結果、対向基板３０側から射出される光の量を多くできるので、光の利用効率を高めることができる。

＜マイクロレンズアレイ基板＞
続いて、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０について、さらに、図３を参照して説明する。図３は、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略図である。詳しくは、図３（ａ）はマイクロレンズアレイ基板の概略平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。

図３（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ基板１０は、平面視で略矩形状である。マイクロレンズＭＬ（凹部１４）は、画素Ｐの配列に対応してＸ方向およびＹ方向にマトリックス状に配列されている。基板１１上のマイクロレンズＭＬが配列された略矩形状の領域を第１領域としての領域１１ａという。領域１１ａに配列されたマイクロレンズＭＬにより、マイクロレンズアレイＭＬＡが構成される。なお、遮光層２２、２６、３２（図２参照）は、平面視で隣り合うマイクロレンズＭＬ（凹部１４）同士の境界と重なるように配置される。

基板１１上の領域１１ａの外側に位置する領域、すなわち、マイクロレンズアレイＭＬＡの周囲を囲む領域を第２領域としての領域１１ｂという。凹部１３は、領域１１ｂに亘って設けられている。凹部１３には、アライメントマーク１５が設けられている。アライメントマーク１５は、マイクロレンズアレイ基板１０を備えた素子基板２０（または対向基板３０）を形成する工程において、マイクロレンズＭＬに対して遮光層２２、２６、３２の位置ズレが生じないように、位置合わせの基準とするためのものである。

アライメントマーク１５は、例えば、マイクロレンズアレイ基板１０の４隅に設けられている。アライメントマーク１５の平面形状は、例えば、プラス（＋）形状である。アライメントマーク１５の平面形状は、円形状や、矩形状や、シャープ（＃）形状であってもよい。アライメントマーク１５の平面的な大きさ（Ｘ方向およびＹ方向における長さ）は、例えば、１０μｍ〜数１００ｎｍ程度である。

アライメントマーク１５は、例えば、多結晶シリコン（ポリシリコン）、Ａｕ／Ｃｒ、Ａｕ／Ｔｉ、Ｐｔ／Ｃｒ、Ｐｔ／Ｔｉ、ＳｉＣなどの金属材料や、窒化シリコンなどで形成される。アライメントマーク１５の厚さは、多結晶シリコンで形成されている場合には、例えば１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、金属材料で形成されている場合には、例えば１００ｎｍ〜１μｍ程度である。

図３（ａ）において、Ｂ−Ｂ’線は、対角に位置するアライメントマーク１５同士を結ぶ線である。Ｂ−Ｂ’線に沿った方向を、Ｗ方向とする。Ｗ方向は、Ｘ方向およびＹ方向と交差する方向である。なお、アライメントマーク１５が設けられる位置や数は、図３（ａ）に限定されるものではなく、凹部１３における他の位置に設けられていてもよいし、２箇所または３箇所に設けられていてもよい。

図３（ｂ）に示すように、凹部１３は、マイクロレンズアレイ基板１０の厚さ方向（Ｚ方向）において、基板１１の上面１１ｃよりも低くなっている。アライメントマーク１５は、凹部１３の底部に設けられている。基板１１の上面１１ｃに対する凹部１３の深さは、アライメントマーク１５の厚さよりも大きい。したがって、アライメントマーク１５の上面は、マイクロレンズアレイ基板１０の厚さ方向（Ｚ方向）において、基板１１の上面１１ｃよりも低くなっている。

レンズ層１２は、領域１１ａと領域１１ｂとに亘って、凹部１３と凹部１４とを埋め込むように形成されている。レンズ層１２は、アライメントマーク１５を覆うとともに、基板１１における隣り合う凹部１４同士の間の部分（上面１１ｃ）を覆っている。レンズ層１２の上面は、略平坦な面となっている。なお、「上面」とは、図３（ｂ）におけるＺ方向上方側の表面を指す。

＜マイクロレンズアレイ基板の製造方法＞
次に、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０の製造方法について、図４および図５を参照して説明する。図４および図５は、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図である。詳しくは、図４および図５は、図３（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。

なお、図示しないが、マイクロレンズアレイ基板１０の製造工程では、マイクロレンズアレイ基板１０を複数枚取りできる大型の基板（マザー基板）で加工が行われ、最終的にそのマザー基板を切断して個片化することにより、複数のマイクロレンズアレイ基板１０が得られる。したがって、以下に説明する各工程では個片化する前のマザー基板の状態で加工が行われるが、ここでは、マザー基板の中の個別のマイクロレンズアレイ基板１０に対する加工について説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、石英などからなる光透過性を有する基板１１の一面としての上面１１ｃに、マスク層７１を形成する。マスク層７１は、例えば、上層にレジスト層を設けてフォトリソ法によりパターニングし、レジスト層をエッチング用マスクとしてドライエッチング処理を施すことにより、基板１１の上面１１ｃのうち、領域１１ａを覆い領域１１ｂが露出するように形成する。

次に、図４（ｂ）に示すように、マスク層７１から露出する基板１１の領域１１ｂにドライエッチング処理を施し、第１凹部としての凹部１３を形成する（第１凹部形成工程）。第１凹部形成工程では、基板１１の上面１１ｃに対する凹部１３の深さが、後の工程で形成するアライメントマーク１５の厚さよりも大きく（深く）なるまでドライエッチング処理を施す。

次に、図４（ｃ）に示すように、マスク層７１を剥離した後、凹部１３の底部にアライメントマーク１５を形成する（マーク形成工程）。マーク形成工程において、アライメントマーク１５を多結晶シリコンで構成する場合には、例えば、化学気相成膜法（ＣＶＤ法）を用いて多結晶シリコン膜を成膜する。アライメントマーク１５を金属材料で構成する場合には、例えば、スパッタリング法を用いて金属膜を成膜する。そして、多結晶シリコン膜または金属膜をアライメントマーク１５の形状にパターニングすることで、アライメントマーク１５が形成される。アライメントマーク１５の上面は、基板１１の上面１１ｃよりも低くなる。

次に、図４（ｄ）に示すように、基板１１の領域１１ａと領域１１ｂとに亘って、上面１１ｃと凹部１３に形成されたアライメントマーク１５とを覆うように、第１マスク層としてのマスク層７２を形成する。

続いて、図５（ａ）に示すように、マスク層７２のうちの領域１１ａと重なる部分に、基板１１の上面１１ｃが露出するように、複数の開口部７２ａを形成する。開口部７２ａは、後の工程で得られるマイクロレンズＭＬ（凹部１４）の平面的な中心位置、すなわち、画素Ｐ（図３（ａ）参照）の平面的な中心位置に対応して設けられる。

次に、図５（ｂ）に示すように、マスク層７２の開口部７２ａを介して基板１１に、例えばフッ酸溶液などのエッチング液を用いた、ウエットエッチングなどの等方性エッチング処理を施すことにより、基板１１の領域１１ａに第２凹部としての凹部１４を形成する。この工程では、隣り合う凹部１４同士の間に基板１１の上面１１ｃが残っている状態でエッチングを停止する。基板１１の上面１１ｃが除去されるまでエッチングしてしまうと、マスク層７２の浮きが生じてマスク層７２が剥がれてしまうおそれがある。

このエッチング処理により、基板１１の上面１１ｃ側から開口部７２ａを中心として等方的にエッチングされ、断面視で略半球状の領域が除去されて、凹部１４が形成される。凹部１４は、平面視で、開口部７２ａを中心とする同心円状に形成される。

次に、図５（ｃ）に示すように、基板１１からマスク層７２を除去する（第１マスク層除去工程）。これにより、凹部１４が形成された領域１１ａと、凹部１３が形成されアライメントマーク１５が形成された領域１１ｂが露出する。

次に、図５（ｄ）に示すように、基板１１の領域１１ａと領域１１ｂとに亘って、凹部１３と凹部１４とを埋め込むように、光透過性を有し、基板１１よりも高い屈折率を有する無機材料からなるレンズ層１２を形成する（レンズ層形成工程）。レンズ層１２は、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて形成することができる。レンズ層１２の上面には、凹部１４と凹部１４同士の境界部（上面１１ｃ）との段差が反映される。

次に、レンズ層１２に対して平坦化処理を施す（平坦化工程）。平坦化工程では、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理などを用いて、アライメントマーク１５が露出しない範囲でレンズ層１２の上面を研磨することにより、レンズ層１２を平坦化する。なお、平坦化工程における平坦化処理の方法としては、ＣＭＰ処理に限定されるものではなく、エッチバック法を用いてもよい。

ここでは、凹部１４同士の境界部（上面１１ｃ）にレンズ層１２が残るように、図５（ｄ）に２点鎖線で示す範囲までレンズ層１２を研磨するものとする。アライメントマーク１５は、凹部１３の底部に設けられており、アライメントマーク１５の上面は基板１１の上面１１ｃよりも低いので、アライメントマーク１５上のレンズ層１２の残厚が確保される。これにより、平坦化工程においてアライメントマーク１５の一部または全部が除去されてしまうことを防止できる。この結果、レンズ層１２の上面が平坦化されて、図３（ｂ）に示すマイクロレンズアレイ基板１０が完成する。

この後マイクロレンズアレイ基板１０を備えた素子基板２０を製造する場合は、マイクロレンズアレイ基板１０上に、パス層２１、遮光層２２、絶縁層２３、ＴＦＴ２４と、絶縁層２５と、遮光層２６と、絶縁層２７と、画素電極２８と、配向膜２９とを順に形成する。遮光層２２を形成する工程では、アライメントマーク１５を基準として、マイクロレンズＭＬに対して遮光層２２の位置ズレが生じないように位置合わせを行う。

また、マイクロレンズアレイ基板１０を備えた対向基板３０を製造する場合は、マイクロレンズアレイ基板１０上に遮光層３２を形成する工程において、アライメントマーク１５を基準として、マイクロレンズＭＬに対して遮光層３２の位置ズレが生じないように位置合わせを行う。

ところで、図１２（ａ）に示すように、従来のマイクロレンズアレイ基板の製造方法においてアライメントマーク１５を形成する場合、アライメントマーク１５は基板１１の上面１１ｃに形成される。したがって、アライメントマーク１５の上面は、基板１１の厚さ方向（Ｚ方向）において、隣り合う凹部１４同士の境界部（上面１１ｃ）よりも高くなる。

図１２（ｂ）に示すレンズ層形成工程において、凹部１４を埋め込むレンズ層１２を形成する。レンズ層１２の上面には、凹部１４と凹部１４同士の境界部（上面１１ｃ）との段差に加えて、凹部１４が形成された領域１１ａとアライメントマーク１５が形成された領域１１ｂとの段差が反映される。そのため、レンズ層１２は、領域１１ａに対して領域１１ｂで盛り上がった形状となる。

続いて、上述の第１の実施形態における平坦化工程と同様に、凹部１４同士の境界部（上面１１ｃ）にレンズ層１２が残るように、図１２（ｂ）に２点鎖線で示す範囲までレンズ層１２を研磨して平坦化する。そうすると、アライメントマーク１５が基板１１の上面１１ｃに形成されているので、図１２（ｃ）に示すように、アライメントマーク１５の上面側の部分が除去されてしまう。さらに、図１２（ｃ）に２点鎖線で示すように、隣り合う凹部１４同士の間に基板１１が露出するまでレンズ層１２を研磨した場合、アライメントマーク１５の全部が除去されてしまうこととなる。

これに対して、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法によれば、アライメントマーク１５は、凹部１３の底部に設けられており、アライメントマーク１５の上面は基板１１の上面１１ｃよりも低いので、アライメントマーク１５上のレンズ層１２の残厚を容易に確保できる。これにより、平坦化工程においてアライメントマーク１５の一部または全部が除去されてしまうことを防止できる。

また、隣り合う凹部１４同士の間に基板１１が露出するまでレンズ層１２を研磨する場合でも、アライメントマーク１５の上面が研磨後の基板１１の高さよりも低くなるように凹部１３の深さを設定しておけば、平坦化工程においてアライメントマーク１５の一部または全部が除去されてしまうことを防止できる。

さらに、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法によれば、基板１１の領域１１ａに凹部１４が形成され、その外側の領域１１ｂには凹部１３が形成されるため、レンズ層１２の領域１１ｂでの盛り上がりが抑えられる。このように、レンズ層形成工程においてレンズ層１２の上面の段差が抑えられるので、平坦化工程においてレンズ層１２の平坦化処理を容易に行うことができる。これらの結果、アライメントマーク１５が消失してしまうことやアライメントマーク１５の一部が除去されてしまうことを防止し、品質および生産性の向上を図ることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態以降は、マイクロレンズアレイ基板の構成が異なるが、他の構成はほぼ同じであるので、マイクロレンズアレイ基板の構成および製造方法について、第１の実施形態に対する相違点を説明する。図６は、第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図である。図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の各図は、図３（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図に相当する。

＜マイクロレンズアレイ基板＞
図６（ｄ）に示すように、第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ａは、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０に対して、第２凹部として凹部１４が拡大された凹部１６を備え、隣り合う凹部１６同士が接している点が異なっている。第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ａでは、拡大された凹部１６を備えることでマイクロレンズＭＬの径が大きくなるので、第１の実施形態と比べて、光の利用効率を高めることができる。

＜マイクロレンズアレイ基板の製造方法＞
第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法に対して、第１マスク層除去工程とレンズ層形成工程との間に、第２マスク層を形成する工程と、第２凹部を拡大する工程と、第２マスク層を除去する工程と、を含む点が異なるが、その他の工程はほぼ同じである。なお、第１の実施形態と共通する構成要素および工程については説明を省略する。

第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法では、凹部１４を拡大して凹部１６を形成するが、第１の実施形態で述べた通り、図５（ｂ）に示す状態からエッチングを続けてしまうと、基板１１の上面１１ｃが除去されてマスク層７２の浮きが生じ、マスク層７２が剥がれてしまうおそれがある。そのため、図５（ｂ）に示す状態でエッチングを停止してマスク層７２を除去した後、基板１１の領域１１ａにさらにエッチングを施す。

図５（ｃ）に示す第１マスク層除去工程の後に、図６（ａ）に示すように、少なくともアライメントマーク１５を覆い、基板１１の領域１１ａが露出する第２マスク層としてのマスク層７３を形成する。マスク層７３は、次の第２凹部を拡大する工程においてアライメントマーク１５を保護するためのものである。

なお、図６（ａ）では、マスク層７３が凹部１３が設けられた基板１１の領域１１ｂを覆っているが、マスク層７３は、少なくともアライメントマーク１５を覆うだけでなく、マスク層７３が浮いてしまわないようにアライメントマーク１５の周囲を覆う範囲に形成することが好ましい。

次に、図６（ｂ）に示すように、マスク層７３から露出する基板１１の領域１１ａに等方性エッチングを施すことにより、凹部１４を拡大して凹部１６を形成する。この工程では、第１の実施形態における凹部１４を形成する工程と同様に、エッチング液を用いたウエットエッチングなどの等方性エッチング処理を施すことにより、凹部１４を等方的に拡大する。等方性エッチング処理は、図６（ｂ）に２点鎖線で示す基板１１の上面１１ｃが除去されてなくなり、隣り合う凹部１６同士が接するまで行う。

等方性エッチング処理を施すことにより、領域１１ｂのうちマスク層７３に覆われた部分では基板１１の厚さが変わらないのに対して、領域１１ａにおける基板１１の厚さは薄くなる。したがって、アライメントマーク１５の上面に対して、隣り合う凹部１６同士の境界部分および凹部１６のＺ方向における高さは相対的に低くなる。

続いて、図６（ｃ）に示すように、基板１１の領域１１ｂからマスク層７３を除去する。これにより、凹部１３にアライメントマーク１５が露出する。第２の実施形態では、アライメントマーク１５の上面が、図６（ｃ）に２点鎖線で示す隣り合う凹部１６同士の境界部分における基板１１の高さよりも低くなるように、予め第１凹部形成工程において形成する凹部１３の深さが設定されている。したがって、隣り合う凹部１６同士が接するまでエッチング処理を施しても、アライメントマーク１５の上面は隣り合う凹部１６同士の境界部分における基板１１の高さよりも低い。

次に、図示を省略するが、第１の実施形態のレンズ層形成工程（図５（ｄ）参照）と同様にして、凹部１３と凹部１６とを埋め込むようにレンズ層１２を形成する。そして、図６（ｄ）に示すように、レンズ層１２に対して平坦化処理を施し（平坦化工程）、レンズ層１２を平坦化する。この結果、レンズ層１２の上面が平坦化されて、マイクロレンズアレイ基板１０Ａが完成する。

ここで、図１２（ａ）に示すように、基板１１に凹部１３が設けられておらず、アライメントマーク１５が基板１１の上面１１ｃに形成されている場合に、第２の実施形態のように凹部１４を拡大して凹部１６を形成すると、基板１１の上面１１ｃは凹部１６同士の境界部分における基板１１の高さよりも相対的に高くなる。そのため、基板１１の上面１１ｃに形成されたアライメントマーク１５の一部または全部が平坦化工程で除去されてしまうリスクは、第１の実施形態よりも大きくなる。

また、アライメントマーク１５を除去しないようにアライメントマーク１５上のレンズ層１２の厚さを確保しようとすると、領域１１ａと領域１１ｂとでレンズ層１２の上面に段差が生じたり、レンズ層１２による凹部１６の埋め込み量を増やすことでレンズ層１２の層厚が増大したりすることとなる。

これに対して、第２の実施形態では、アライメントマーク１５の上面が凹部１６同士の境界部分における基板１１の高さよりも低いので、アライメントマーク１５上のレンズ層１２の残厚を容易に確保できる。これにより、第２の実施形態のように凹部１４を拡大して凹部１６を形成する場合においても、平坦化工程においてアライメントマーク１５が消失してしまうことやアライメントマーク１５の一部が除去されてしまうことを防止し、品質および生産性の向上を図ることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成および製造方法について説明する。図７は、第３の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図である。図７（ａ），（ｂ）の各図は、図３（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図に相当する。

＜マイクロレンズアレイ基板＞
図７（ｂ）に示すように、第３の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ｂは、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０に対して、隣り合う凹部１４同士の間でレンズ層１２から基板１１が露出している点が異なっている。

第３の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ｂでは、レンズ層１２が凹部１４同士の間で分断されるので、温度変化などに起因してレンズ層１２にかかる応力を分散できる。また、基板１１が露出するまでレンズ層１２が平坦化されていることで、レンズ層１２全体の体積が小さくなるので、レンズ層１２にかかる応力を緩和できる。これにより、第１の実施形態と比べて、応力によるレンズ層１２のクラックを抑えることができる。

＜マイクロレンズアレイ基板の製造方法＞
第３の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法に対して、平坦化工程で隣り合う凹部１４同士の間に基板１１が露出するまでレンズ層１２に対して平坦化処理を施す点が異なるが、その他の工程はほぼ同じである。なお、第１の実施形態と共通する構成要素および工程については説明を省略する。

図７（ａ）には、第１の実施形態においてレンズ層１２の上面が平坦化された状態を示している。第３の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法では、図７（ａ）に破線で示す基板１１が露出する位置までさらに平坦化処理を施す。

平坦化処理の結果、図７（ｂ）に示すように、レンズ層１２の層厚が薄くなるとともに、隣り合う凹部１４同士の間において基板１１の上面１１ｃ側の一部が除去される。これにより、レンズ層１２は、隣り合う凹部１４同士の間で分断されて、マイクロレンズアレイ基板１０Ｂが完成する。

第３の実施形態では、アライメントマーク１５の上面が、図７（ｂ）に示す隣り合う凹部１４同士の境界部分における基板１１の高さよりも低くなるように、予め第１凹部形成工程において形成する凹部１３の深さが設定されている。したがって、隣り合う凹部１４同士の間に基板１１が露出するまで平坦化処理を施しても、アライメントマーク１５の上面は基板１１の露出面（レンズ層１２の上面）よりも低いので、アライメントマーク１５上のレンズ層１２の残厚を容易に確保できる。これにより、第３の実施形態においても、平坦化工程においてアライメントマーク１５が消失してしまうことやアライメントマーク１５の一部が除去されてしまうことを防止し、品質および生産性の向上を図ることができる。

（第４の実施形態）
＜電子機器＞
次に、第４の実施形態に係る電子機器について図８を参照して説明する。図８は、第４の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図である。

図８に示すように、第４の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクター（投射型表示装置）１００は、偏光照明装置１１０と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１０４，１０５と、３つの反射ミラー１０６，１０７，１０８と、５つのリレーレンズ１１１，１１２，１１３，１１４，１１５と、３つの液晶ライトバルブ１２１，１２２，１２３と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１１６と、投射レンズ１１７とを備えている。

偏光照明装置１１０は、例えば超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１０１と、インテグレーターレンズ１０２と、偏光変換素子１０３とを備えている。ランプユニット１０１と、インテグレーターレンズ１０２と、偏光変換素子１０３とは、システム光軸Ｌに沿って配置されている。

ダイクロイックミラー１０４は、偏光照明装置１１０から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１０５は、ダイクロイックミラー１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。

ダイクロイックミラー１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１０６で反射した後にリレーレンズ１１５を経由して液晶ライトバルブ１２１に入射する。ダイクロイックミラー１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１１４を経由して液晶ライトバルブ１２２に入射する。ダイクロイックミラー１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１１１，１１２，１１３と２つの反射ミラー１０７，１０８とで構成される導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３に入射する。

光変調素子としての透過型の液晶ライトバルブ１２１，１２２，１２３は、クロスダイクロイックプリズム１１６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１，１２２，１２３に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調され、クロスダイクロイックプリズム１１６に向けて射出される。

クロスダイクロイックプリズム１１６は、４つの直角プリズムが貼り合わされて構成されており、その内面には赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１１７によってスクリーン１３０上に投射され、画像が拡大されて表示される。

液晶ライトバルブ１２１は、上述した各実施形態のマイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂを有する液晶装置１が適用されたものである。液晶ライトバルブ１２１は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２，１２３も同様である。

第４の実施形態に係るプロジェクター１００の構成によれば、複数の画素Ｐが高精細に配置されていても、入射した色光を効率よく利用可能なマイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂを有する液晶装置１を備えているので、品質が高く明るいプロジェクター１００を提供することができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
上記の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、第１凹部としての凹部１３を領域１１ｂに亘って設ける構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。第１凹部を、領域１１ｂの一部の領域に設ける構成としてもよい。図９は、変形例１に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略図である。詳しくは、図９（ａ）はマイクロレンズアレイ基板の概略平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。

図９（ａ）に示すように、変形例１に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ｃでは、第１凹部としての凹部１８を、基板１１の領域１１ｂにおける一部の領域に、平面視でアライメントマーク１５よりも一回り大きく形成する。図９（ｂ）に示すように、基板１１の上面１１ｃに対する凹部１８の深さを、アライメントマーク１５の厚さよりも大きくする。そのため、アライメントマーク１５の上面は、基板１１の上面１１ｃよりも低くなる。したがって、上記の実施形態と同様に、平坦化工程においてアライメントマーク１５の一部または全部が除去されてしまうことを防止できる。

また、変形例１における平坦化工程では、基板１１の領域１１ｂのうち凹部１８が設けられていない領域において、基板１１の上面１１ｃをレンズ層１２から露出させる。すなわち、マイクロレンズＭＬ（凹部１４）が配列された領域１１ａの周囲を囲むように基板１１の上面１１ｃを露出させる。そのため、複数のマイクロレンズアレイ基板１０が形成されるマザー基板において、各マイクロレンズアレイ基板１０同士の間で、レンズ層１２が分断される。これにより、マザー基板上の一部で応力によるレンズ層１２のクラックが発生した場合でも、そのクラックが他のマイクロレンズアレイ基板１０に波及することを抑えることができる。

なお、変形例１における第１凹部（凹部１８）を平面視でアライメントマーク１５よりも一回り大きく形成する構成は、上記の実施形態のいずれにも適用することができる。

（変形例２）
上記の実施形態および変形例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法では、マークとしてアライメントマーク１５を設ける構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。マークとして、平坦化工程におけるレンズ層１２の層厚測定用マークを設ける構成としてもよい。図１０は、変形例２に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略図である。詳しくは、図１０（ａ）はマイクロレンズアレイ基板の概略平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。

図１０（ａ）に示すように、変形例２に係るマイクロレンズアレイ基板１０Ｄは、マークとして、アライメントマーク１５の他に、平坦化工程におけるレンズ層１２の層厚測定用マーク１７を備えている。層厚測定用マーク１７は、例えば、Ａｌなどの光反射性を有する金属材料で、平面視で矩形状に形成される。アライメントマーク１５と層厚測定用マーク１７とは、例えば、それぞれ領域１１ｂにおける対角位置に設けられる。図１０（ｂ）に示すように、層厚測定用マーク１７の上面も、アライメントマーク１５と同様に、基板１１の上面１１ｃよりも低くなっている。

変形例２では、層厚測定用マーク１７を設けることにより、平坦化工程においてレンズ層１２の層厚の制御を容易に行うことができる。したがって、平坦化工程において、アライメントマーク１５上のレンズ層１２の残厚をより確実に確保することができる。なお、アライメントマーク１５および層厚測定用マーク１７の配置は、図１０（ａ）に示す配置に限定されるものではない。また、層厚測定用マーク１７の平面形状は矩形状以外の形状であってもよい。さらに、凹部１３，１６に形成するマークは、アライメントマーク１５および層厚測定用マーク１７以外のマークであってもよい。

（変形例３）
上記の実施形態および変形例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、マスク層７２の開口部７２ａを介して基板１１に等方性エッチング処理を施すことにより、凹部１４，１６を形成する構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。異方性エッチング処理を施すことにより、凹部１４，１６を形成する構成としてもよい。図１１は、変形例３に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図である。詳しくは、図１１は、図３（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図に相当する。

変形例３に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法では、図４（ｃ）に示すマーク形成工程の後に、図１１（ａ）に示すように、基板１１の領域１１ｂを覆い領域１１ａが露出する第１マスク層としての保護層７４を形成する。保護層７４は、後の異方性エッチングを施す工程においてアライメントマーク１５を保護するためのものである。続いて、図１１（ｂ）に示すように、基板１１の領域１１ａと領域１１ｂとに亘って、上面１１ｃと保護層７４とを覆うように、レジスト層７５を形成する。

次に、図１１（ｃ）に示すように、レジスト層７５に凹部１４の基となる凹部７５ａを形成する。図示を省略するが、この工程では、凹部７５ａの形状に対応させて光の透過率を変化させたマスク、例えばＨＥＢＳマスクなどのグレイスケールマスクを介してレーザー光の照射を行うことにより、レジスト層７５の露光を行う。そして、レジスト層７５に現像処理を施して露光された領域を除去することにより、レジスト層７５に凹部７５ａが形成される。

図１１（ｃ）に示す凹部７５ａが形成されたレジスト層７５から基板１１まで異方性エッチングを施すことにより、レジスト層７５に形成された凹部７５ａを基板１１に転写する。異方性エッチングとしては、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）などのドライエッチングを用いることができる。

これにより、図１１（ｄ）に示すように、レジスト層７５が除去され、基板１１に凹部７５ａが転写されて凹部１４が形成される。そして、アライメントマーク１５を覆う保護層７４を除去した後、図５（ｄ）に示すレンズ層形成工程においてレンズ層１２を形成する。このような構成においても、上記の実施形態および変形例のマイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを形成することができる。

（変形例４）
上記の実施形態および変形例では、アライメントマーク１５を多結晶シリコンや金属材料で形成する構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。アライメントマークを、基板１１に掘り込んで形成する構成としてもよい。基板１１に掘り込んでアライメントマークを形成する場合でも、凹部１３を形成せず上面１１ｃから掘り込む場合、平坦化工程で基板１１が露出するまでレンズ層１２を平坦化すると、アライメントマークが消失してしまうおそれがある。上記の実施形態および変形例のように、凹部１３を形成し、凹部１３において基板１１に掘り込んでアライメントマークを形成すれば、アライメントマークの消失を防止することができる。

（変形例５）
上記の実施形態および変形例では、レンズ層１２を基板１１よりも光屈折率の高い材料で形成していたが、本発明はこのような形態に限定されない。レンズ層１２を、基板１１よりも光屈折率の低い材料で形成してもよい。

（変形例６）
上記の実施形態および変形例では、液晶装置１において、マイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを素子基板２０に備えていたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、マイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを対向基板３０に備えた構成としてもよい。また、マイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを素子基板２０および対向基板３０の双方に備えた構成としてもよい。

（変形例７）
上記の実施形態および変形例では、マイクロレンズＭＬ（基板１１の凹部１４，１６）が断面視で略半球状などの曲面形状を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。マイクロレンズＭＬ（基板１１の凹部１４，１６）が断面視で、例えばＶ字状など他の形状を有していてもよい。

（変形例８）
上記の実施形態および変形例では、マイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄにおいて、マイクロレンズＭＬ（凹部１４，１６）がマトリックス状に配列された構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。マイクロレンズＭＬの配列は、画素Ｐの配列に対応して、例えば、ハニカム状の配列など異なる配列であってもよい。

（変形例９）
上述した実施形態および変形例では、マイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄにおいて、一つのマイクロレンズＭＬが一つの画素Ｐに対応して設けられた構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３つの画素Ｐが画像を形成する際の一つの単位となる場合などに、一つのマイクロレンズＭＬが赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３つの画素Ｐに対応して設けられた構成としてもよい。

（変形例１０）
上述した実施形態および変形例のマイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを適用可能な電気光学装置は、液晶装置１に限定されない。マイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、液晶装置以外の電気光学装置にも応用することができ、例えば、撮像素子（イメージセンサー）を有する撮像装置に応用することができる。マイクロレンズアレイ基板１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを備えた撮像装置では、撮像素子に入射する光をマイクロレンズＭＬによって集光することができる。撮像素子としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型が挙げられる。

（変形例１１）
上述した実施形態の液晶装置１を適用可能な電子機器は、プロジェクター１００に限定されない。液晶装置１は、例えば、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、または電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、ＰＯＳなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。

１…液晶装置（電気光学装置）、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…マイクロレンズアレイ基板、１１…基板、１１ａ…領域（第１領域）、１１ｂ…領域（第２領域）、１１ｃ…上面（一面）、１２…レンズ層、１３…凹部（第１凹部）、１４，１６…凹部（第２凹部）、１５…アライメントマーク（マーク）、１７…層厚測定用マーク（マーク）、７２…マスク層（第１マスク層）、７３…マスク層（第２マスク層）、７４…保護層（第１マスク層）、１００…プロジェクター（電子機器）、ＭＬ…マイクロレンズ、ＭＬＡ…マイクロレンズアレイ。

Claims (9)

1. マイクロレンズが配列された第１領域と、前記第１領域の外側に位置する第２領域と、を有するマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
   光透過性を有する基板の一面における前記第２領域に第１凹部を形成する第１凹部形成工程と、
   前記第１凹部の底部にマークを形成するマーク形成工程と、
   前記基板の前記一面に、前記第２領域を覆い前記第１領域に開口部が設けられた第１マスク層を形成する工程と、
   前記開口部を介して前記基板にエッチングを施すことにより、前記第１領域に第２凹部を形成する工程と、
   前記基板から前記第１マスク層を除去する第１マスク層除去工程と、
   前記基板の前記一面に、前記第１凹部と前記第２凹部とを埋め込むように、光透過性を有し前記基板とは異なる屈折率を有するレンズ層を形成するレンズ層形成工程と、
   前記レンズ層に対して平坦化処理を施す平坦化工程と、を含むことを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
2. 請求項１に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
   前記第１マスク層除去工程と前記レンズ層形成工程との間に、
   前記基板の前記一面に、少なくとも前記マークを覆い前記第１領域が露出する第２マスク層を形成する工程と、
   前記第２マスク層から露出する前記基板に等方性エッチングを施すことにより、前記第２凹部を拡大する工程と、
   前記基板から前記第２マスク層を除去する工程と、を含むことを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
3. 請求項１または２に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
   前記平坦化工程では、前記マークが露出しない範囲で隣り合う前記第２凹部同士の間に前記基板が露出するまで前記レンズ層に対して平坦化処理を施すことを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
   前記第１凹部形成工程では、前記マーク形成工程において形成する前記マークよりも平面視で大きく前記第１凹部を形成することを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
5. 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アレイ基板の製造方法であって、
   前記マーク形成工程で形成するマークは、アライメントマークを含むことを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
6. 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アレイ基板の製造方法であって、
   前記マーク形成工程で形成するマークは、前記平坦化工程における前記レンズ層の層厚測定用のマークを含むことを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
7. 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アレイ基板の製造方法により製造されていることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板。
8. 請求項７に記載のマイクロレンズアレイ基板を備えていることを特徴とする電気光学装置。
9. 請求項８に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。

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