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JP4333373B2 - Microlens manufacturing method, microlens, and electro-optical device and electronic apparatus including the same - Google Patents

Microlens manufacturing method, microlens, and electro-optical device and electronic apparatus including the same Download PDF

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JP4333373B2 JP2004011593A JP2004011593A JP4333373B2 JP 4333373 B2 JP4333373 B2 JP 4333373B2 JP 2004011593 A JP2004011593 A JP 2004011593A JP 2004011593 A JP2004011593 A JP 2004011593A JP 4333373 B2 JP4333373 B2 JP 4333373B2
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Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置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、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 method of manufacturing a microlens that constitutes a microlens array plate used in an electrooptical device such as a liquid crystal device, a microlens manufactured by the manufacturing method, an electrooptical device including the microlens, and the The present invention relates to a technical field of electronic equipment including an electro-optical device.

特許文献1から特許文献3に開示されているように、液晶装置等の電気光学装置において、例えば対向基板には、各画素に対応するマイクロレンズが作り込まれたり、このような複数のマイクロレンズが作り込まれたマイクロレンズアレイ板が貼り付けられたりする。このようなマイクロレンズアレイを利用することで、電気光学装置では明るい表示が実現される。更に、各画素においてコントラストを向上させるためには、各マイクロレンズは曲率半径の大きいレンズとして形成されるのが好ましい。   As disclosed in Patent Document 1 to Patent Document 3, in an electro-optical device such as a liquid crystal device, for example, a microlens corresponding to each pixel is formed on a counter substrate, or a plurality of such microlenses are formed. A microlens array plate with a built-in is attached. By using such a microlens array, bright display is realized in the electro-optical device. Furthermore, in order to improve the contrast in each pixel, each microlens is preferably formed as a lens having a large curvature radius.

ここで、マイクロレンズの製造は、次のように行われる。即ち、先ず、例えば透明基板上に、マイクロレンズの形成されるレンズ形成領域に対応する領域に複数の開口部が設けられたマスクを形成する。次に、このマスクを介して透明基板をウエットエッチングすることにより、各開口部に対応する凹部を掘る。該凹部は、マイクロレンズのレンズ曲面に対応する形状を有する。その後、マスクを除去してから、各凹部内に高屈折率の透明樹脂を用いて構成される接着剤を充填する。続いて、該接着剤を介して透明基板にカバーガラスを接着させる。   Here, the microlens is manufactured as follows. That is, first, on a transparent substrate, for example, a mask having a plurality of openings provided in a region corresponding to a lens formation region where a microlens is formed is formed. Next, the transparent substrate is wet-etched through this mask to dig a recess corresponding to each opening. The concave portion has a shape corresponding to the lens curved surface of the microlens. Then, after removing the mask, an adhesive composed of a transparent resin having a high refractive index is filled in each recess. Subsequently, the cover glass is bonded to the transparent substrate via the adhesive.

このような製造方法によれば、凹部に充填された接着剤によってマイクロレンズが形成される。曲率半径の大きいマイクロレンズを形成するためには、凹部をより深く掘る必要がある。従って、カバーガラスと透明基板との間に挟持される接着剤の厚さも厚くなってしまい、該接着剤の熱膨張等により電気光学装置において、組み立て精度が悪くなる恐れがある。   According to such a manufacturing method, the microlens is formed by the adhesive filled in the recess. In order to form a microlens having a large curvature radius, it is necessary to dig deeper into the recess. Therefore, the thickness of the adhesive sandwiched between the cover glass and the transparent substrate is also increased, and there is a risk that the assembly accuracy of the electro-optical device is deteriorated due to thermal expansion of the adhesive.

接着剤の厚さを薄くするために、上述したマスクをレンズ形成領域のみに形成し、凹部を形成すると共に非レンズ形成領域を削って、該非レンズ形成領域の高さを凹部の縁と同等の高さにする方法が考えられる。   In order to reduce the thickness of the adhesive, the above-described mask is formed only in the lens formation region, the concave portion is formed and the non-lens formation region is cut, and the height of the non-lens formation region is equal to the edge of the concave portion. A method of increasing the height can be considered.

また、特許文献1又は2では、接着剤の厚さを薄くするために、次のような2種類のエッチングを行って、非レンズ形成領域の高さを凹部の縁と同等の高さにする。即ち、マスクを介して透明基板に第1のエッチングを施すことにより、各凹部を初期穴として形成した後、マスクを除去して、更に透明基板に第2のエッチングを施して、各初期穴を掘り進めて、曲率半径の大きいレンズ曲面を形成する。   Further, in Patent Document 1 or 2, in order to reduce the thickness of the adhesive, the following two types of etching are performed to make the height of the non-lens formation region equal to the edge of the recess. . That is, the first etching is performed on the transparent substrate through the mask to form each concave portion as an initial hole, then the mask is removed, and the second etching is further performed on the transparent substrate to form each initial hole. A lens curved surface with a large curvature radius is formed by digging.

特開2001−194509号公報JP 2001-194509 A 特開2000−231007号公報JP 2000-231007 A 特許第3071045号公報Japanese Patent No. 3071045

しかしながら、マスクをレンズ形成領域のみに形成したのでは、エッチングが進行するにつれて、該マスクが剥がれてしまう恐れがある。また、特許文献1及び2に開示されている方法によれば、各凹部の曲率半径は大きくなるものの、第2のエッチングによって初期穴として形成された該凹部の形状が変わってしまう。また、特許文献1によれば、マイクロレンズの4角に対して「柱」と称される、レンズとして機能しない領域が設けられている。   However, if the mask is formed only in the lens formation region, the mask may be peeled off as the etching progresses. In addition, according to the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2, although the radius of curvature of each recess is increased, the shape of the recess formed as the initial hole by the second etching is changed. Further, according to Patent Document 1, a region that does not function as a lens is provided, which is referred to as a “column” with respect to the four corners of the microlens.

本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、曲率半径が大きく且つ厚さが薄いマイクロレンズを製造することが可能なマイクロレンズの製造方法、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を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. A microlens manufacturing method capable of manufacturing a microlens having a large curvature radius and a small thickness, a microlens manufactured by the manufacturing method, It is an object of the present invention to provide an electro-optical device including a microlens and an electronic apparatus including the electro-optical device.

本発明の第1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、透明基板の一面におけるレンズ形成領域に、夫々マイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部を形成する工程と、前記複数の凹部に夫々保護材料を充填して保護膜を形成する工程と、前記一面において前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域を前記保護膜と共に後退させるように、前記一面に対して研磨処理を施す工程と、前記研磨処理により後退させられた保護膜を除去して、前記複数の凹部に夫々、前記透明基板より屈折率の大きい透明な接着剤を充填して前記マイクロレンズを形成する工程と、前記接着剤を介して前記透明基板に透明板状部材を用いて構成されるカバー基板を接着させる工程とを含む。   In order to solve the above problems, the first microlens manufacturing method of the present invention includes a step of forming a plurality of concave portions each having a lens curved surface of a microlens in a lens forming region on one surface of the transparent substrate, A step of forming a protective film by filling the recesses with a protective material, and a polishing process for the one surface so that a non-lens forming region located around the lens forming region on the one surface is retracted together with the protective film. And removing the protective film that has been retracted by the polishing process, and filling the plurality of recesses with a transparent adhesive having a higher refractive index than the transparent substrate to form the microlenses. And a step of adhering a cover substrate formed of a transparent plate member to the transparent substrate via the adhesive.

本発明の第1のマイクロレンズの製造方法によれば、透明基板の一面に対して、例えば複数の凹部に対応する複数の開口部が形成されたマスクを用いて、該複数の開口部を介してエッチングが施されることにより、該一面のレンズ形成領域に複数の凹部が形成される。各凹部は、マイクロレンズの曲率半径に応じたレンズ曲面を有している。マイクロレンズの曲率半径が大きくなればなる程、凹部の底から前記透明基板の一面に至るまでの距離、即ち凹部の深さは深くなる。   According to the first microlens manufacturing method of the present invention, for example, a mask in which a plurality of openings corresponding to a plurality of recesses is formed on one surface of a transparent substrate is passed through the plurality of openings. Etching is performed to form a plurality of concave portions in the lens forming region on the one surface. Each recess has a curved lens surface corresponding to the radius of curvature of the microlens. The greater the radius of curvature of the microlens, the greater the distance from the bottom of the recess to the one surface of the transparent substrate, that is, the depth of the recess.

保護材料として例えばレジストを用いて構成される保護膜形成後、前記透明基板の一面に対して、研磨処理として例えば化学的機械研磨(CMP)処理が行われる。研磨処理によって、前記透明基板の一面における非レンズ形成領域に加えて前記透明基板の一面に露出した保護膜も研磨されることにより後退し、複数の凹部の縁部が露出する。典型的には、非レンズ形成領域が複数の凹部の縁部の高さまで研磨されると、これと殆ど同時に、平面的に見てマトリクス状に配置された複数の凹部の縁部が格子状に露出することになる。このように、研磨処理によって、前記透明基板の一面における非レンズ形成領域を後退させることによって、各凹部の深さを浅くすることができる。また、保護膜が形成されているため、研磨処理において、各凹部内にごみが付着するのを防止することができる。   After forming a protective film composed of, for example, a resist as a protective material, one surface of the transparent substrate is subjected to, for example, a chemical mechanical polishing (CMP) process as a polishing process. By the polishing process, the protective film exposed on the one surface of the transparent substrate in addition to the non-lens forming region on the one surface of the transparent substrate is also polished back, and the edges of the plurality of recesses are exposed. Typically, when the non-lens forming region is polished to the height of the edges of the plurality of recesses, almost simultaneously with this, the edges of the plurality of recesses arranged in a matrix in a plan view are arranged in a lattice pattern. Will be exposed. Thus, the depth of each recess can be reduced by retreating the non-lens forming region on one surface of the transparent substrate by polishing. Moreover, since the protective film is formed, it is possible to prevent dust from adhering in each recess during the polishing process.

尚、各凹部の縁部の平面的な形状は矩形形状であるのが好ましい。このようにすれば、上述したように隣接するマイクロレンズ間に柱(特許文献1参照)が設けられる場合と比較して、各マイクロレンズにおいてレンズとして有効な領域を広くとることが可能となる。この際、例えば上述の如く凹部をウエットエッチングにより形成するのであれば、上下又は左右に隣接する凹部が接触するまでは、凹部の平面的な形状は、ウエットエッチングにより円となる。そして、ウエットエッチングを続ければ、平面的な形状は円が繋がった矩形形状に近付き、更に、斜めに隣接する凹部が接触すると、それ以降は、凹部の平面的な形状は、矩形形状となる。また、いずれの段階においても、凹部の内表面は、球面の一部をなし、エッチングを続ける程に、その球面の曲率半径は大きくなる。   In addition, it is preferable that the planar shape of the edge part of each recessed part is a rectangular shape. In this way, as compared with the case where a column (see Patent Document 1) is provided between adjacent microlenses as described above, each microlens can have a wide effective area as a lens. At this time, for example, if the concave portion is formed by wet etching as described above, the planar shape of the concave portion becomes a circle by wet etching until the concave portion adjacent to the upper and lower sides or the right and left contacts. If the wet etching is continued, the planar shape approaches a rectangular shape in which circles are connected. Further, when the concave portions adjacent to each other come into contact with each other, the planar shape of the concave portion becomes a rectangular shape thereafter. In any stage, the inner surface of the concave portion forms a part of a spherical surface, and as the etching continues, the radius of curvature of the spherical surface increases.

研磨処理後、各凹部内から保護膜を除去して、該凹部内に透明樹脂を用いて構成される接着剤を充填することによりマイクロレンズを形成する。これにより、複数の凹部に夫々、該凹部形成時の形状のレンズ曲面を有し、且つ比較的曲率半径の大きい平凸状のマイクロレンズを形成することができる。   After the polishing treatment, the protective film is removed from each recess, and a microlens is formed by filling the recess with an adhesive composed of a transparent resin. As a result, it is possible to form plano-convex microlenses each having a curved lens surface in the shape when the recesses are formed and having a relatively large radius of curvature.

また、マイクロレンズの厚さは研磨処理後の凹部の深さである。即ち、凹部の深さを研磨処理において調整することにより、マイクロレンズの厚さを調整することができる。従って、曲率半径が大きく且つ厚さが薄いマイクロレンズを形成することが可能となる。   The thickness of the microlens is the depth of the recess after the polishing process. That is, the thickness of the microlens can be adjusted by adjusting the depth of the recess in the polishing process. Therefore, it is possible to form a microlens having a large curvature radius and a small thickness.

また、接着剤を介して透明基板にカバー基板が接着される。上述したようにマイクロレンズの厚さが調整されることにより、透明基板及びカバー基板に挟持される接着剤の厚さも薄くすることができる。   Further, the cover substrate is bonded to the transparent substrate through an adhesive. As described above, the thickness of the adhesive sandwiched between the transparent substrate and the cover substrate can be reduced by adjusting the thickness of the microlens.

ここで、マイクロレンズの曲率半径を大きくすることによって、収差の少ないレンズを形成することができる。マイクロレンズの曲率半径を変化させると、その焦点距離も変化する。該焦点距離は、好ましくは、カバー基板の厚さを変えることによって調整する。また、該調整に伴い、透明基板の厚さも調整するのが好ましい。   Here, by increasing the radius of curvature of the microlens, a lens with less aberration can be formed. When the curvature radius of the microlens is changed, the focal length is also changed. The focal length is preferably adjusted by changing the thickness of the cover substrate. Moreover, it is preferable to adjust the thickness of a transparent substrate with this adjustment.

本発明の第1のマイクロレンズの製造方法の一態様では、前記研磨処理を施す工程は、化学的機械研磨処理により行なわれる。   In one aspect of the first microlens manufacturing method of the present invention, the step of performing the polishing process is performed by a chemical mechanical polishing process.

この態様によれば、CMP処理を行うことにより、前記透明基板の一面は平坦化される、即ち、各凹部の深さを同等とすることが可能となる。   According to this aspect, by performing the CMP process, one surface of the transparent substrate is flattened, that is, the depths of the recesses can be made equal.

本発明の第2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、透明基板の一面におけるレンズ形成領域に、夫々マイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部を形成する工程と、前記複数の凹部に夫々保護材料を充填して保護膜を形成する工程と、前記一面において少なくとも前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域を後退させるように、前記一面に対してエッチング処理を施す工程と、前記保護膜を除去して、前記複数の凹部に夫々、前記透明基板より屈折率の大きい透明な接着剤を充填して前記マイクロレンズを形成する工程と、前記接着剤を介して前記透明基板に透明板状部材を用いて構成されるカバー基板を接着させる工程とを含む。   In order to solve the above problems, the second microlens manufacturing method of the present invention includes a step of forming a plurality of concave portions each having a lens curved surface of a microlens in a lens forming region on one surface of the transparent substrate, A step of forming a protective film by filling the concave portions with a protective material, and a step of performing an etching process on the one surface so as to recede the non-lens forming region located at least around the lens forming region on the one surface Removing the protective film and filling the plurality of recesses with a transparent adhesive having a refractive index larger than that of the transparent substrate to form the microlens, and the transparent through the adhesive. Adhering a cover substrate formed using a transparent plate member to the substrate.

本発明の第2のマイクロレンズの製造方法によれば、上述した第1のマイクロレンズの製造方法と同様、曲率半径が大きく且つ厚さが薄いマイクロレンズを形成することが可能となる。   According to the second microlens manufacturing method of the present invention, it is possible to form a microlens having a large curvature radius and a small thickness, as in the first microlens manufacturing method described above.

ここで、本発明の第2のマイクロレンズの製造方法では、ウエットエッチング又はドライエッチングにより、前記透明基板の一面における非レンズ形成領域を後退させる。保護材料として、透明基板とエッチングレートがほぼ同等かそれよりも小さい、即ちエッチングされ難い材料を用いる。保護材料と、透明基板とのエッチングレートがほぼ同等であれば、上述の研磨処理と同様、前記透明基板の一面における非レンズ形成領域に加えて前記透明基板の一面に露出した保護膜も後退する。他方、保護材料のエッチングレートが透明基板より小さい場合は、レンズ形成領域内における保護膜を殆ど又は実質的に全くエッチングせずに、非レンズ形成領域を専ら後退させることができる。いずれにせよ、保護膜は、後工程であるマイクロレンズを形成する工程で除去されるので、エッチング処理を施さなくても、その後におけるマイクロレンズを形成する工程に、支障は無い。   Here, in the second microlens manufacturing method of the present invention, the non-lens forming region on the one surface of the transparent substrate is retracted by wet etching or dry etching. As the protective material, a material having an etching rate substantially equal to or lower than that of the transparent substrate, that is, a material that is difficult to be etched is used. If the etching rates of the protective material and the transparent substrate are substantially the same, the protective film exposed on the one surface of the transparent substrate in addition to the non-lens forming region on the one surface of the transparent substrate also moves backward as in the above polishing process. . On the other hand, when the etching rate of the protective material is smaller than that of the transparent substrate, the non-lens forming region can be retreated exclusively with little or substantially no etching of the protective film in the lens forming region. In any case, since the protective film is removed in the process of forming the microlens, which is a subsequent process, there is no problem in the subsequent process of forming the microlens without performing an etching process.

従って、本発明の第2のマイクロレンズの製造方法によれば、保護膜によって各凹部を保護することにより、該凹部に形成されたレンズ曲面の形状を変化させることなくエッチングを行って、各凹部の深さを浅くすることができる。また、保護膜が形成されているため、エッチング時に、各凹部内にごみが付着するのを防止することができる。   Therefore, according to the second method for manufacturing a microlens of the present invention, each recess is protected by the protective film, and etching is performed without changing the shape of the curved surface of the lens formed in the recess. The depth of can be reduced. In addition, since the protective film is formed, it is possible to prevent dust from adhering in each recess during etching.

本発明の第2のマイクロレンズの製造方法の一態様では、前記エッチング処理を施す非レンズ形成領域を後退させる工程は、ウエットエッチング又はドライエッチングにより行われる。   In one aspect of the second microlens manufacturing method of the present invention, the step of retracting the non-lens forming region to be etched is performed by wet etching or dry etching.

この態様によれば、ウエットエッチング又はドライエッチングを行うことにより、前記透明基板の一面における非レンズ形成領域を後退させることが可能となる。   According to this aspect, by performing wet etching or dry etching, it is possible to retract the non-lens forming region on one surface of the transparent substrate.

本発明の第1又は第2のマイクロレンズの製造方法の他の態様では、前記保護膜を形成する工程は、前記各凹部内から該凹部外に連続して形成された前記保護膜のうち、前記各凹部外に形成された部分を除去して、前記各凹部内に形成された部分を残存させる。   In another aspect of the manufacturing method of the first or second microlens of the present invention, the step of forming the protective film includes, among the protective films continuously formed from the inside of each concave portion to the outside of the concave portion, The portion formed outside each recess is removed, and the portion formed in each recess remains.

この態様によれば、前記透明基板の一面における非レンズ形成領域を、保護膜より露出させておき、前記透明基板の一面に対して研磨処理又はエッチングを施すことにより、各凹部におけるレンズ曲面の形状を変化させることなく、非レンズ形成領域を後退させることができる。   According to this aspect, the non-lens forming region on one surface of the transparent substrate is exposed from the protective film, and the one surface of the transparent substrate is subjected to polishing treatment or etching, thereby forming the shape of the lens curved surface in each concave portion. The non-lens forming region can be retracted without changing the.

本発明の第1又は第2のマイクロレンズの製造方法の他の態様では、前記研磨処理を施す工程又は前記エッチング処理を施す工程により、前記各凹部の縁部を露出させる。   In another aspect of the manufacturing method of the first or second microlens of the present invention, the edge of each recess is exposed by the step of performing the polishing treatment or the step of performing the etching treatment.

この態様では、研磨処理又はエッチングにより前記透明基板の一面における非レンズ形成領域を、各凹部の縁部が露出するまで、後退させる。これにより、エッチング又は研磨処理によって前記透明基板の一面を削りすぎて、複数の凹部が全て損なわれてしまう事態を防止することが可能となる。   In this aspect, the non-lens formation region on one surface of the transparent substrate is retracted by polishing or etching until the edge of each recess is exposed. As a result, it is possible to prevent a situation in which one surface of the transparent substrate is excessively shaved by etching or polishing treatment and all of the plurality of recesses are damaged.

本発明の第1及び第2のマイクロレンズの製造方法の他の態様では、前記複数の凹部を
形成する工程において、前記各凹部は、球面の一部をなす内表面を有すると共に矩形の平
面形状を有し且つ各辺において他の前記凹部と隣接して形成される。
In another aspect of the first and second microlens manufacturing methods of the present invention, in the step of forming the plurality of recesses, each recess has an inner surface forming a part of a spherical surface and has a rectangular planar shape. And is formed adjacent to the other recesses on each side.

この態様によれば、上述したように隣接するマイクロレンズ間に柱が設けられる場合と比較して、各マイクロレンズにおいてレンズとして有効な領域を広くとることが可能となる。   According to this aspect, as compared with the case where the column is provided between the adjacent microlenses as described above, it is possible to widen the effective area as a lens in each microlens.

本発明の第1及び第2のマイクロレンズの製造方法の他の態様では、前記複数の凹部を
形成する工程は、前記透明基板上に、前記レンズ形成領域に対応する領域に、夫々前記凹
部より平面的なサイズの小さい複数の開口部が設けられたマスクを前記レンズ形成領域か
ら前記非レンズ形成領域に跨って形成する工程と、前記複数の開口部を介して前記透明基
板に対して等方性エッチングを施すことにより、前記複数の凹部を形成する工程と、前記
マスクを除去する工程とを含む。
In another aspect of the manufacturing method of the first and second microlenses of the present invention, the step of forming the plurality of recesses is formed on the transparent substrate in a region corresponding to the lens formation region, respectively from the recesses. Forming a mask having a plurality of openings having a small planar size from the lens formation region to the non-lens formation region, and isotropic with respect to the transparent substrate through the plurality of openings A step of forming the plurality of recesses by performing etching, and a step of removing the mask.

この態様によれば、前記透明基板の一面に対してマスクを介して等方性エッチングを施すことにより、該一面におけるレンズ形成領域に、複数の凹部が形成される。   According to this aspect, by performing isotropic etching on one surface of the transparent substrate through the mask, a plurality of concave portions are formed in the lens forming region on the one surface.

マスクにおける複数の開口部は夫々、凹部の平面的なサイズより小さく形成されているため、凹部にレンズ曲面を形成することが可能となる。また、前記透明基板の一面上に、レンズ形成領域から非レンズ形成領域に跨ってマスクは形成されるため、エッチングが進行するにつれて、該マスクが破損される事態を防止することが可能となる。   Since the plurality of openings in the mask are each formed smaller than the planar size of the recess, it is possible to form a curved lens surface in the recess. Further, since the mask is formed on one surface of the transparent substrate from the lens formation region to the non-lens formation region, it is possible to prevent the mask from being damaged as the etching progresses.

本発明のマイクロレンズは上記課題を解決するために、上述した本発明の第1及び第2のマイクロレンズの製造方法(但し、その各種態様を含む)によって製造される。 In order to solve the above-described problems, the microlens of the present invention is manufactured by the above-described first and second methods for manufacturing the microlens of the present invention (including various aspects thereof).

本発明のマイクロレンズにおいて、曲率半径が大きく且つ厚さが薄いマイクロレンズが形成されることにより、各マイクロレンズにおける収差を少なくすることが可能となる。従って、光の利用効率を高めることが可能なマイクロレンズが実現される。   In the microlens of the present invention, by forming a microlens having a large radius of curvature and a small thickness, it is possible to reduce the aberration in each microlens. Therefore, a microlens capable of increasing the light use efficiency is realized.

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、該マイクロレンズと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-described 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、該マイクロレンズにより光の利用効率を高め、各画素における光の透過率及びコントラストを向上させることができる。従って、本発明の電気光学装置では、高品質の画像表示を行うことが可能となる。   According to the electro-optical device of the present invention, since the microlens of the present invention described above is provided, the light utilization efficiency can be increased by the microlens, and the light transmittance and contrast in each pixel can be improved. Therefore, the electro-optical device of the present invention can perform high-quality image display.

また、マイクロレンズを構成する接着剤の厚さを薄くすることができるため、該接着剤の応力や膨張係数の影響を小さくすることが可能となり、当該電気光学装置における組み立て精度を向上させることが可能となる。   In addition, since the thickness of the adhesive constituting the microlens can be reduced, it is possible to reduce the influence of the stress and the expansion coefficient of the adhesive, and to improve the assembly accuracy in the electro-optical device. It becomes possible.

尚、このような電気光学装置は、各画素毎に「表示用電極」として配置された島状の画素電極に、走査線、データ線等の配線や薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下適宜、”TFT”と称する)、薄膜ダイオード(Thin Film Diode;以下適宜、”TFD”と称する)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。   Such an electro-optical device has an island-shaped pixel electrode arranged as a “display electrode” for each pixel, wiring lines such as scanning lines and data lines, and thin film transistors (Thin Film Transistors; hereinafter referred to as “TFT” as appropriate). And an electro-optical device such as an active matrix drive type liquid crystal device in which electronic elements of a thin film diode (hereinafter referred to as “TFD”) are connected.

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(但し、その各種態様も含む)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 (including various aspects thereof).

本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質の画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、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。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置(Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display)、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた装置としてDLP(Degital Light Processing)等を実現することも可能である。   Since the electronic apparatus of the present invention includes the above-described electro-optical device of the present invention, a projection display device, a television, a mobile phone, an electronic notebook, a word processor, a view capable of performing high-quality image display. Various electronic devices such as a finder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a touch panel can be realized. In addition, as an electronic apparatus of the present invention, for example, an electrophoretic device such as electronic paper, an electron emission device (Field Emission Display and a Conduction Electron-Emitter Display), an electrophoretic device, and an apparatus using the electron emission device, DLP (Degital Light Processing) and the like can also 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の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.

以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<1:第1実施形態>
本発明のマイクロレンズの製造方法に係る第1実施形態について、図1から図12を参照して説明する。
<1: First Embodiment>
1st Embodiment which concerns on the manufacturing method of the micro lens of this invention is described with reference to FIGS.

<1−1:マイクロレンズアレイ板>
先ず、本発明のマイクロレンズの製造方法によって製造可能なマイクロレンズアレイ板について、図1から図3を参照して説明する。
<1-1: Microlens array plate>
First, a microlens array plate that can be manufactured by the microlens manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.

ここに、図1(a)は、マイクロレンズアレイ板の概略斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のA−A’断面の構成を示す概略斜視図である。また、図2(a)は、本実施形態のマイクロレンズアレイ板のうち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り、図2(b)は、本実施形態のマイクロレンズアレイ板の部分拡大断面図であり、図2(c)は、本実施形態のマイクロレンズのレンズ面の立体的な形状を概略的に示す拡大斜視図である。更に、図3(a)は、本実施形態のマイクロレンズの断面の形状を模式的に示す図であって、図3(b)は、比較例のマイクロレンズの断面の形状を模式的に示す図である。   Here, FIG. 1A is a schematic perspective view of the microlens array plate, and FIG. 1B is a schematic perspective view showing the configuration of the A-A ′ cross section of FIG. FIG. 2A is a partially enlarged plan view showing an enlarged portion related to four microlenses in the microlens array plate of this embodiment, and FIG. 2B is a microscopic view of this embodiment. FIG. 2C is a partially enlarged sectional view of the lens array plate, and FIG. 2C is an enlarged perspective view schematically showing the three-dimensional shape of the lens surface of the microlens of the present embodiment. Further, FIG. 3A is a diagram schematically showing a cross-sectional shape of the microlens of the present embodiment, and FIG. 3B is a schematic diagram showing a cross-sectional shape of the microlens of the comparative example. FIG.

図1(a)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、例えば石英板等からなる透明基板210と、該透明基板210に後述するように接着剤230によって接着された、「カバー基板」であるカバーガラス200とを備えている。   As shown in FIG. 1A, the microlens array plate 20 of the present embodiment has a transparent substrate 210 made of, for example, a quartz plate and the like, and is bonded to the transparent substrate 210 with an adhesive 230 as will be described later. Cover glass 200 which is a “cover substrate”.

本実施形態において、マイクロレンズアレイ板20のレンズ形成領域20aには、以下のように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が形成されている。図1(b)において、透明基板210には、マトリクス状に多数の凹状の窪み、即ち凹部が掘られている。各凹部には、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。各凹部に充填された接着層230によって、マイクロレンズ500が形成されている。   In the present embodiment, in the lens forming region 20a of the microlens array plate 20, a large number of microlenses 500 arranged in a matrix in the following manner are formed. In FIG. 1B, the transparent substrate 210 has a large number of concave depressions, that is, depressions formed in a matrix. In each recess, a transparent adhesive layer 230 having a higher refractive index than that of the transparent plate member 210 is formed by curing an adhesive made of, for example, a photosensitive resin material, which bonds the cover glass 200 and the transparent plate member 210 to each other. Is filled. The microlens 500 is formed by the adhesive layer 230 filled in each recess.

本実施形態では特に、後述のごとく本発明独自の製造方法により製造されるため、各マイクロレンズ500は次のような構成となっている。図2(b)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基板210と接着層230とにより概ね規定されている。より具体的には、各凹部は、マイクロレンズ500のレンズ曲面を有している。そして、各マイクロレンズ500は、凹部によって規定されるレンズ曲面を有する平凸状のレンズとして構築されている。   In the present embodiment, in particular, each microlens 500 has the following configuration because it is manufactured by a manufacturing method unique to the present invention as described later. As shown in FIG. 2B, the curved surface of each microlens 500 is generally defined by a transparent substrate 210 and an adhesive layer 230 having different refractive indexes. More specifically, each concave portion has a lens curved surface of the microlens 500. Each microlens 500 is constructed as a plano-convex lens having a lens curved surface defined by a recess.

各マイクロレンズ500の断面形状について、図3(a)及び図3(b)を参照してより具体的に説明する。図3(a)に示すように、マイクロレンズ500のレンズ曲面は、半径Rの半球の球面の一部を構成する。従って、マイクロレンズ500の断面形状は、半球Rの半円の弧の一部である曲線及び該曲線の両端を結ぶ直線によって規定される弓形状であり、マイクロレンズ500の厚さaは半径Rより小さい。   The cross-sectional shape of each microlens 500 will be described more specifically with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). As shown in FIG. 3A, the lens curved surface of the microlens 500 forms a part of a hemispherical spherical surface having a radius R. Accordingly, the cross-sectional shape of the microlens 500 is an arc shape defined by a curve that is a part of a semicircle arc of the hemisphere R and a straight line that connects both ends of the curve, and the thickness a of the microlens 500 has a radius R. Smaller than.

このようなマイクロレンズ500の断面形状を規定する凹部は、後述するように透明基板210に対して等方性エッチングを施すことにより形成される。通常、等方性エッチングにより、各凹部の深さを図3(a)に示すマイクロレンズ500の厚さaとして形成しようとする場合、図3(b)に示すように、凹部の深さの値はaとなり、且つ半径aの半球を構成するレンズ曲面が該凹部に形成される。即ち、本実施形態の製造方法によれば、図3(b)に示す比較例に対して、曲率半径が大きく且つ厚さが薄いマイクロレンズ500を形成することが可能となる。   The concave portion that defines the cross-sectional shape of the microlens 500 is formed by performing isotropic etching on the transparent substrate 210 as described later. Normally, when the depth of each recess is to be formed as the thickness a of the microlens 500 shown in FIG. 3A by isotropic etching, the depth of the recess is reduced as shown in FIG. The value is a, and a lens curved surface constituting a hemisphere having a radius a is formed in the concave portion. That is, according to the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to form the microlens 500 having a large radius of curvature and a small thickness as compared with the comparative example shown in FIG.

次に、各マイクロレンズ500の平面的な形状について説明する。図2(a)に示すように、各マイクロレンズ500の平面的な形状は好ましくは矩形である。各マイクロレンズ500の平面的な形状は、凹部の縁部によって規定されている。そして、図2(a)に示す一のマイクロレンズ500が形成される凹部は、他のマイクロレンズ500が形成された凹部と縁部を共有して隣接する。図2(c)には、レンズ曲面側から見たマイクロレンズ500の立体的な形状を概略的に示してある。図2(c)において、互いに隣接する4つのマイクロレンズ500は、互いにレンズ曲面が繋がって形成されている。従って、隣接するマイクロレンズ間に柱が設けられる場合と比較して、各マイクロレンズ500においてレンズとして有効な領域を広くとることが可能となる。   Next, the planar shape of each microlens 500 will be described. As shown in FIG. 2A, the planar shape of each microlens 500 is preferably rectangular. The planar shape of each microlens 500 is defined by the edge of the recess. And the recessed part in which one microlens 500 shown in FIG. 2A is formed is adjacent to the recessed part in which another microlens 500 is formed, sharing an edge. FIG. 2C schematically shows the three-dimensional shape of the microlens 500 viewed from the lens curved surface side. In FIG. 2C, the four microlenses 500 adjacent to each other are formed by connecting lens curved surfaces to each other. Therefore, compared with the case where a column is provided between adjacent microlenses, each microlens 500 can have a wide effective area as a lens.

以上説明したように、各マイクロレンズ500が比較的曲率半径の大きいレンズとして形成されることにより、該マイクロレンズ500における収差を低減することが可能となる。   As described above, when each microlens 500 is formed as a lens having a relatively large radius of curvature, the aberration in the microlens 500 can be reduced.

<1−2:電気光学装置>
次に、本発明の電気光学装置に係る第1実施形態について、その全体構成を図4及び図5を参照して説明する。ここに、図4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5は、図4のH−H’断面図である。ここでは、電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
<1-2: Electro-optical device>
Next, the overall configuration of the electro-optical device according to the first embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. FIG. 4 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. It is H 'sectional drawing. Here, a TFT active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit, which is an example of an electro-optical device, is taken as an example.

図4及び図5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。   4 and 5, in the electro-optical device according to the present embodiment, the TFT array substrate 10 and the microlens array plate 20 used as the 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り、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。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。即ち、本実施形態の電気光学装置は、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。   The sealing material 52 is made of, for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or the like for bonding the two substrates, and is applied on the TFT array substrate 10 in the manufacturing process and then cured by ultraviolet irradiation, heating, or the like. It is. 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. That is, the electro-optical device according to the present embodiment is suitable for a small and enlarged display for a projector light valve.

シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、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、マイクロレンズアレイ板20側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜53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もよい。   A light-shielding frame light-shielding film 53 that defines the frame area of the image display region 10a is provided on the microlens array plate 20 side in parallel with the inside of the seal region where the sealing material 52 is disposed. However, part or all of the frame light shielding film 53 may be provided as a built-in light shielding film on the TFT array substrate 10 side.

画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域10aの両側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐため、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜53に覆われるようにして複数の配線105が設けられている。   Of the peripheral regions located around the image display region 10 a, the data line driving circuit 101 and the external circuit connection terminal 102 are arranged on one side of the TFT array substrate 10 in the region located outside the seal region where the sealing material 52 is disposed. It is provided along. The scanning line driving circuit 104 is provided along two sides adjacent to the one side so as to be covered with the frame light shielding film 53. Further, in order to connect the two scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display area 10a in this way, the TFT array substrate 10 is covered with the frame light shielding film 53 along the remaining side. A plurality of wirings 105 are provided.

また、マイクロレンズアレイ板20の4つのコーナー部には、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。他方、TFTアレイ基板10にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、TFTアレイ基板10とマイクロレンズアレイ板20との間で電気的な導通をとることができる。   In addition, at the four corners of the microlens array plate 20, vertical conductive members 106 functioning as vertical conductive terminals between the two substrates are disposed. On the other hand, the TFT array substrate 10 is provided with vertical conduction terminals in a region facing these corner portions. As a result, electrical conduction can be established between the TFT array substrate 10 and the microlens array plate 20.

図5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、詳細な構成については後述するが、マイクロレンズアレイ板20上には、対向電極21の他、格子状又はストライプ状の遮光膜23、更には最上層部分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. 5, 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, although a detailed configuration will be described later, on the microlens array plate 20, in addition to the counter electrode 21, a lattice-shaped or striped light-shielding film 23 and an alignment film are formed in the uppermost layer portion. 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.

なお、図4及び図5に示したTFTアレイ基板10上には、これらのデータ線駆動回路101、走査線駆動回路104等に加えて、画像信号線上の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、複数のデータ線に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各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。   In addition to the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, and the like, the image signal on the image signal line is sampled and supplied to the data line on the TFT array substrate 10 shown in FIGS. Sampling circuit, precharge circuit for supplying a precharge signal of a predetermined voltage level to a plurality of data lines in advance of an image signal, for inspecting the quality, defects, etc. of the electro-optical device during production or at the time of shipment An inspection circuit or the like may be formed.

次に、以上の如く構成された電気光学装置における回路構成及び動作について、図6を参照して説明する。図6には、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示してある。   Next, the circuit configuration and operation of the electro-optical device configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix that forms the image display area of the electro-optical device.

図6において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域10aを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、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とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aが当該TFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画像信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。   In FIG. 6, each of the plurality of pixels formed in a matrix that forms the image display region 10 a of the electro-optical device according to the present embodiment includes a pixel electrode 9 a and a TFT 30 for switching control of the pixel electrode 9 a. The data line 6 a formed and supplied with an image signal is electrically connected to the source of the TFT 30. The image signals S1, S2,..., Sn written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each group to a plurality of adjacent data lines 6a. Good.

また、TFT30のゲートにゲート電極3aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線11a及びゲート電極3aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。   Further, the gate electrode 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are pulse-sequentially applied in this order to the scanning line 11a and the gate electrode 3a at a predetermined timing. It is comprised so that it may apply. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the TFT 30, and the image signal S1, S2,..., Sn supplied from the data line 6a is obtained by closing the switch of the TFT 30 as a switching element for a certain period. Write at a predetermined timing.

画素電極9aを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、マイクロレンズアレイ板20に形成された対向電極21との間で一定期間保持される。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。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素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し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素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され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。   A predetermined level of the image signals S1, S2,..., Sn written in the liquid crystal as an example of the electro-optical material via the pixel electrode 9a is between the counter electrode 21 formed on the micro lens array plate 20 for a certain period. Retained. The liquid crystal modulates light and enables gradation display by changing the orientation and order of the molecular assembly depending on the applied voltage level. In the normally white mode, the transmittance for incident light is reduced according to the voltage applied in units of each pixel, and in the normally black mode, the light is incident according to the voltage applied in units of each pixel. The light transmittance is increased, and light having a contrast corresponding to the image signal is emitted from the electro-optical device as a whole.

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と対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70を付加する。この蓄積容量70は、走査線11aに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極300を含んでいる。   In order to prevent the image signal held here from leaking, a storage capacitor 70 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode. The storage capacitor 70 is provided side by side along the scanning line 11a, and includes a capacitor electrode 300 including a fixed potential side capacitor electrode and fixed at a constant potential.

上述した電気光学装置に設けられたマイクロレンズアレイ板20の詳細な構成と、その機能について図7及び図8を参照して説明する。図7は、マイクロレンズアレイ板20における、遮光膜23及びマイクロレンズ500の配置関係を模式的に示す平面図であって、図8は、複数の画素について、図5に示す断面の構成をより詳細に示す図であって、各マイクロレンズ500の機能について説明するための断面図である。   A detailed configuration and function of the microlens array plate 20 provided in the above-described electro-optical device will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a plan view schematically showing the arrangement relationship between the light shielding film 23 and the microlens 500 in the microlens array plate 20, and FIG. 8 shows the configuration of the cross section shown in FIG. It is a figure shown in detail, Comprising: It is sectional drawing for demonstrating the function of each micro lens 500. FIG.

図8において、マイクロレンズアレイ板20において、透明基板210上に、例えば図7に示すように格子状の平面パターンを有する遮光膜23が形成される。マイクロレンズアレイ板20において、遮光膜23によって非開口領域が規定され、遮光膜23によって区切られた領域が開口領域700となる。尚、遮光膜23をストライプ状に形成し、該遮光膜23と、TFTアレイ基板10側に設けられる容量電極300やデータ線6a等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。   In FIG. 8, in the microlens array plate 20, a light shielding film 23 having a lattice-like plane pattern as shown in FIG. 7 is formed on a transparent substrate 210. In the microlens array plate 20, a non-opening area is defined by the light shielding film 23, and an area delimited by the light shielding film 23 is an opening area 700. The light shielding film 23 is formed in a stripe shape, and the non-opening region is defined by the light shielding film 23 and various components such as the capacitor electrode 300 and the data line 6a provided on the TFT array substrate 10 side. Also good.

各マイクロレンズ500は各画素に対応するように配置される。より具体的には、図7に示すように、マイクロレンズアレイ板20において、各画素毎に開口領域700及び該開口領域700の周辺に位置する非開口領域を少なくとも部分的に含む領域に矩形状の平面形状を有するマイクロレンズ500が形成されている。   Each microlens 500 is arranged so as to correspond to each pixel. More specifically, as shown in FIG. 7, in the microlens array plate 20, a rectangular shape is formed in an area at least partially including an opening area 700 and a non-opening area located around the opening area 700 for each pixel. A microlens 500 having a planar shape is formed.

また、図8において、透明基板210上には遮光膜23を覆うように、透明導電膜からなる対向電極21が形成されている。更に、図8には図示しない配向膜が対向電極21上に形成されている。加えて、透明基板210上の各開口領域700にカラーフィルタが形成されてもよい。   In FIG. 8, the counter electrode 21 made of a transparent conductive film is formed on the transparent substrate 210 so as to cover the light shielding film 23. Further, an alignment film (not shown in FIG. 8) is formed on the counter electrode 21. In addition, a color filter may be formed in each opening region 700 on the transparent substrate 210.

他方、図8において、TFTアレイ基板10上の各開口領域700に対応する領域には画素電極9aが形成されている。また、画素スイッチング用のTFT30や、画素電極9aを駆動するための走査線11aやデータ線6a等の各種配線並びに蓄積容量70等の電子素子が、非開口領域に形成されている。このように構成すれば、当該電気光学装置における画素開口率を比較的大きく維持することが可能となる。更に、図8には図示しないが画素電極9a上には配向膜が設けられている。   On the other hand, in FIG. 8, pixel electrodes 9 a are formed in regions corresponding to the respective opening regions 700 on the TFT array substrate 10. In addition, the pixel switching TFT 30, the various wirings such as the scanning line 11a and the data line 6a for driving the pixel electrode 9a, and the electronic elements such as the storage capacitor 70 are formed in the non-opening region. With this configuration, the pixel aperture ratio in the electro-optical device can be maintained relatively large. Further, although not shown in FIG. 8, an alignment film is provided on the pixel electrode 9a.

図8において、マイクロレンズアレイ板20に入射される投射光等の光は、各マイクロレンズ500によって集光される。尚、図8中、一点鎖線によってマイクロレンズ500によって集光された光のようすを概略的に示してある。そして、各マイクロレンズ500によって集光された光は液晶層50を透過して画素電極9aに照射され、該画素電極9aを通過して表示光としてTFTアレイ基板10より出射される。ここで、マイクロレンズアレイ板20に入射された光のうち非開口領域に向かう光も、マイクロレンズ500の集光作用により開口領域700に入射させることができるため、各画素における実行開口率を高めることができる。また、各マイクロレンズ500は収差の小さいレンズとすることが可能であるため、光利用効率を向上させることができる。従って、各画素における光の透過率及びコントラストを向上させることができ、その結果、高品質な画像表示を行うことが可能となる。   In FIG. 8, light such as projection light incident on the microlens array plate 20 is collected by each microlens 500. In FIG. 8, the appearance of light collected by the microlens 500 is schematically shown by an alternate long and short dash line. Then, the light collected by each microlens 500 is transmitted through the liquid crystal layer 50 to be applied to the pixel electrode 9a, passes through the pixel electrode 9a, and is emitted from the TFT array substrate 10 as display light. Here, among the light incident on the microlens array plate 20, the light traveling toward the non-opening region can also be incident on the opening region 700 by the light condensing action of the microlens 500, thereby increasing the effective aperture ratio in each pixel. be able to. In addition, since each microlens 500 can be a lens with small aberration, the light use efficiency can be improved. Therefore, the light transmittance and contrast in each pixel can be improved, and as a result, high-quality image display can be performed.

更に、マイクロレンズ500を構成する接着層230の厚さを薄くすることができるため、該接着層230の応力や膨張係数の影響を小さくすることが可能となり、当該電気光学装置における組み立て精度を向上させることが可能となる。   Furthermore, since the thickness of the adhesive layer 230 constituting the microlens 500 can be reduced, the influence of the stress and the expansion coefficient of the adhesive layer 230 can be reduced, and the assembly accuracy in the electro-optical device is improved. It becomes possible to make it.

以上説明した本実施形態では、電気光学装置においてデータ線駆動回路101や走査線駆動回路104をTFTアレイ基板10の上に設ける代わりに、例えばTAB(Tape Automated bonding)基板上に実装された駆動用LSIを、外部回路接続端子102に異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、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 the present embodiment described above, instead of providing the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 on the TFT array substrate 10 in the electro-optical device, for example, for driving mounted on a TAB (Tape Automated Bonding) substrate. The LSI may be electrically and mechanically connected to the external circuit connection terminal 102 via an anisotropic conductive film. Further, for example, a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertically Aligned) mode, a PDLC (Polymer Dispersed) are respectively provided on the side on which the projection light of the microlens array plate 20 is incident and the side on which the emission light of the TFT array substrate 10 is emitted. A polarizing film, a retardation film, a polarizing plate, and the like are arranged in a predetermined direction according to an operation mode such as a liquid crystal mode or a normally white mode / normally black mode.

尚、上述した電気光学装置では、対向基板として図1から図3に示した如きマイクロレンズアレイ板20を用いているが、このようなマイクロレンズアレイ板20を、TFTアレイ基板10として利用することも可能である。或いは対向基板として(マイクロレンズアレイ板20ではなく)単純にガラス基板等に対向電極や配向膜が形成されたものを使用して、TFTアレイ基板10側にマイクロレンズアレイ基板20を取り付けることも可能である。即ち、本発明のマイクロレンズは、TFTアレイ基板10側に作り込むこと或いは取り付けることが可能である。   In the electro-optical device described above, the microlens array plate 20 as shown in FIGS. 1 to 3 is used as the counter substrate, but such a microlens array plate 20 is used as the TFT array substrate 10. Is also possible. Alternatively, it is possible to attach the microlens array substrate 20 to the TFT array substrate 10 side by simply using a glass substrate or the like on which the counter electrode or alignment film is formed as the counter substrate (not the microlens array plate 20). It is. That is, the microlens of the present invention can be built or attached to the TFT array substrate 10 side.

また、図8には、電気光学装置において、各マイクロレンズ500を凸状に突出した曲面を同図中下側に向けて配置する構成を示してあるが、図9に示すように、各マイクロレンズ500を凸状に突出した曲面を同図中上側に向けて配置するようにしてもよい。図9は、この場合のマイクロレンズ500の構成を示す、図8と同様の断面図である。図9において、カバーガラス200上に遮光膜23等が、例えば図8と同様に形成される。   Further, FIG. 8 shows a configuration in which each microlens 500 is arranged so that the convexly protruding curved surface faces downward in FIG. 9, but as shown in FIG. You may make it arrange | position the curved surface which protruded the lens 500 convexly toward the upper side in the figure. FIG. 9 is a cross-sectional view similar to FIG. 8 showing the configuration of the microlens 500 in this case. In FIG. 9, the light shielding film 23 and the like are formed on the cover glass 200 in the same manner as in FIG.

<1−3: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10から図13を参照して説明する。
<1-3: Manufacturing method of microlens array plate>
Next, a method for manufacturing the microlens array plate 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図10、並びに図12及び図13は、製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズアレイ板20の断面の構成を、順を追って概略的に示す工程図である。   10, FIG. 12 and FIG. 13 are process diagrams schematically showing the cross-sectional configuration of the microlens array plate 20 in each step of the manufacturing process.

先ず、図10(a)に示すように、透明基板210a上に、マスク900として例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)等によりアモルファスシリコン膜を形成する。マスク900は耐フッ酸性を有するCr膜、ポリシリコン膜等でも良い。   First, as shown in FIG. 10A, an amorphous silicon film is formed on the transparent substrate 210a as a mask 900 by, for example, CVD (Chemical Vapor Deposition). The mask 900 may be a Cr film having resistance to hydrofluoric acid, a polysilicon film, or the like.

続いて、図10(b)に示すように、マスク900において図1(b)に示す凹部の形成位置に対応する個所に、例えば該マスク900に対するフォトリソグラフィ法を用いたパターニングにより、複数の開口部902を形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 10B, a plurality of openings are formed in a portion of the mask 900 corresponding to the position where the concave portion shown in FIG. 1B is formed, for example, by patterning the mask 900 using a photolithography method. A portion 902 is formed.

ここで、図11は、マスク900の平面的な構成を概略敵に示す図であって、レンズ形成領域20aと各開口部902との配置関係、及び各開口部902の形状を説明するための図である。図11に示すように、マスク900において、複数の開口部902はレンズ形成領域20aに対応する領域に形成される。また、各開口部902は、平面的に円形状として、且つ該開口部902に対応する凹部500aより小さいサイズとして形成される。   Here, FIG. 11 is a diagram schematically showing the planar configuration of the mask 900, for explaining the positional relationship between the lens formation region 20a and each opening 902 and the shape of each opening 902. FIG. As shown in FIG. 11, in the mask 900, a plurality of openings 902 are formed in a region corresponding to the lens forming region 20a. Each opening 902 is formed to have a circular shape in a plan view and a size smaller than the concave portion 500a corresponding to the opening 902.

続いて、図10(c)において、複数の開口部902が形成されたマスク900を介して、透明基板210aに対して等方性エッチングを施すことにより、複数の凹部500aを形成する。より具体的には、該等方性エッチングは、好ましくは、フッ酸系などのエッチャントを用いたウエットエッチングにより行われる。この際、上下又は左右に隣接する凹部500aが接触するまでは、凹部500aの平面的な形状は円となる。そして、ウエットエッチングを続ければ、平面的な形状は円が繋がった矩形形状に近付き、更に、斜めに隣接する凹部500aが接触すると、それ以降は、凹部500aの平面的な形状は、矩形形状となる。また、いずれの段階においても、凹部500aの内表面は、球面の一部をなし、エッチングを続ける程に、その球面の曲率半径は大きくなる。該曲率半径が大きくなればなる程、凹部500aの深さは深くなる。この際、非レンズ形成領域に対してエッチングは行なわれないため、凹部500aは、その縁部を含めて、非レンズ形成領域よりも透明基板210a上における高さが低くなる。即ち、凹部500aのエッチングが進むに連れて、レンズ形成領域20aの全域が非レンズ形成領域に対して、より低く窪んでいる平面形状が、透明基板20aの表面に構築される。従って、仮にこのまま、非レンズ形成領域にカバーガラス200を貼り付けた場合には、製造されるマイクロレンズアレイ板は、かなり厚いものになってしまう。   Subsequently, in FIG. 10C, isotropic etching is performed on the transparent substrate 210a through a mask 900 in which a plurality of openings 902 are formed, thereby forming a plurality of recesses 500a. More specifically, the isotropic etching is preferably performed by wet etching using an etchant such as hydrofluoric acid. At this time, the planar shape of the concave portion 500a is a circle until the concave portions 500a adjacent to each other in the vertical and horizontal directions contact each other. If the wet etching is continued, the planar shape approaches a rectangular shape in which circles are connected. Further, when the concave portion 500a adjacent to each other comes into contact with each other, the planar shape of the concave portion 500a thereafter becomes a rectangular shape. Become. At any stage, the inner surface of the concave portion 500a forms a part of a spherical surface, and the curvature radius of the spherical surface increases as etching continues. The greater the curvature radius, the deeper the recess 500a. At this time, since the etching is not performed on the non-lens forming region, the height of the concave portion 500a including the edge thereof on the transparent substrate 210a is lower than that of the non-lens forming region. That is, as etching of the concave portion 500a proceeds, a planar shape in which the entire lens forming region 20a is recessed lower than the non-lens forming region is constructed on the surface of the transparent substrate 20a. Therefore, if the cover glass 200 is pasted on the non-lens forming area as it is, the manufactured microlens array plate is considerably thick.

尚、例えば時間管理等により等方性エッチングが終了される。マスク900は、上述したように、レンズ形成領域20aから非レンズ形成領域に跨って形成されるため、ウエットエッチングが進行するにつれて、該マスク900が破損される事態を防止することが可能となる。また、等方性エッチングをドライエッチングにより行うようにしてもよい。   Note that isotropic etching is terminated by, for example, time management. As described above, the mask 900 is formed to extend from the lens formation region 20a to the non-lens formation region, so that it is possible to prevent the mask 900 from being damaged as the wet etching progresses. Further, isotropic etching may be performed by dry etching.

その後、図10(d)において、マスク層900をエッチング処理によって除去する。   Thereafter, in FIG. 10D, the mask layer 900 is removed by an etching process.

次に、図12(a)において、保護材料として例えばレジストを用いて構成される保護膜910を、各凹部500a内から該凹部500aに連続して形成する。これにより、保護膜910は、各凹部500aに充填された保護材料によってレンズ形成領域20aに形成されると共に、該レンズ形成領域20aから非レンズ形成領域に跨って形成される。   Next, in FIG. 12A, a protective film 910 made of, for example, a resist as a protective material is formed continuously from each concave portion 500a to the concave portion 500a. Thereby, the protective film 910 is formed in the lens forming region 20a by the protective material filled in each of the recesses 500a, and is formed across the lens forming region 20a and the non-lens forming region.

続いて、図12(b)において、上述した保護膜910のうち、各凹部500a外に形成された部分を除去して、前記各凹部500a内に形成された部分を残存させる。その結果、保護膜910より非レンズ形成領域が露出する。   Subsequently, in FIG. 12B, the portion formed outside each recess 500a in the protective film 910 described above is removed, and the portion formed inside each recess 500a is left. As a result, the non-lens formation region is exposed from the protective film 910.

その後、図12(c)において、透明基板210aに対して、研磨処理として例えば化学的機械研磨(CMP)処理が行われる。研磨処理によって、透明基板210aにおける非レンズ形成領域に加えて保護膜910も研磨されることにより後退し、複数の凹部500aの縁部が露出する。即ち、非レンズ形成領域が複数の凹部500aの縁部の高さまで研磨されると、複数の凹部500aの縁部が格子状に露出することになる。このように、研磨処理によって、透明基板210aの一面における非レンズ形成領域を後退させることによって、各凹部500aの深さを浅くすることができる。また、保護膜910が形成されているため、研磨処理において、各凹部500aにおけるレンズ曲面の形状を変化させることなく、非レンズ形成領域を後退させることができ、且つ該凹部500a内にごみが付着するのを防止することができる。   Thereafter, in FIG. 12C, for example, a chemical mechanical polishing (CMP) process is performed on the transparent substrate 210a as a polishing process. By the polishing process, the protective film 910 is also polished in addition to the non-lens formation region in the transparent substrate 210a, and the edge of the plurality of recesses 500a is exposed. That is, when the non-lens forming region is polished to the height of the edge of the plurality of recesses 500a, the edges of the plurality of recesses 500a are exposed in a lattice shape. Thus, the depth of each recess 500a can be reduced by retreating the non-lens formation region on one surface of the transparent substrate 210a by the polishing process. Further, since the protective film 910 is formed, in the polishing process, the non-lens forming region can be retracted without changing the shape of the curved surface of the lens in each recess 500a, and dust adheres to the recess 500a. Can be prevented.

次に、図13(a)において、研磨処理後、各凹部500a内から保護膜910を除去し、図13(b)において、透明基板210の表面に熱硬化性の透明な接着剤230aを塗布する。該接着剤230aは、各凹部500a内に充填される。続いて、図13(c)において、透明基板210にカバーガラス200を押し付けて接着剤230aを硬化させて接着層230を形成する。その結果、各凹部500a内に該凹部500a形成時の形状のレンズ曲面を有し、且つ比較的曲率半径の大きい平凸状のマイクロレンズ500を形成することができる。また特に、図12(b)〜図12(c)の工程で非レンズ形成領域の表面高さが低くされているので、接着層230の厚さも薄くすることができ、マイクロレンズ500は厚さの薄いレンズとして形成される。これらの結果、曲率半径が大きいマイクロレンズ500を備えてなると共に薄型のマイクロレンズアレイ板20を製造できる。   Next, in FIG. 13A, after the polishing process, the protective film 910 is removed from each recess 500a, and in FIG. 13B, a thermosetting transparent adhesive 230a is applied to the surface of the transparent substrate 210. To do. The adhesive 230a is filled in each recess 500a. Subsequently, in FIG. 13C, the cover glass 200 is pressed against the transparent substrate 210 to cure the adhesive 230 a to form the adhesive layer 230. As a result, it is possible to form a plano-convex microlens 500 having a curved lens surface in the shape of the concave portion 500a and having a relatively large radius of curvature in each concave portion 500a. In particular, since the surface height of the non-lens formation region is lowered in the steps of FIGS. 12B to 12C, the thickness of the adhesive layer 230 can be reduced, and the microlens 500 has a thickness. It is formed as a thin lens. As a result, the microlens 500 having a large radius of curvature and the thin microlens array plate 20 can be manufactured.

尚、マイクロレンズ500の焦点距離は、好ましくは、カバーガラス200の厚さを変えることによって調整し、該調整に伴い、透明基板210の厚さも調整するのが好ましい。   Note that the focal length of the microlens 500 is preferably adjusted by changing the thickness of the cover glass 200, and the thickness of the transparent substrate 210 is also adjusted in accordance with the adjustment.

<2:第2実施形態>
本発明のマイクロレンズの製造方法に係る第2実施形態について説明する。第2実施形態では、第1実施形態において図12(c)の工程でエッチング処理が行われる点が異なる。よって、該エッチング処理について図14を参照して説明する。図14は、図12(c)と同様に、同図に対応する工程を示す工程図である。尚、図14において、第1実施形態との共通個所には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<2: Second Embodiment>
A second embodiment according to the method for manufacturing a microlens of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that an etching process is performed in the step of FIG. Therefore, the etching process will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a process diagram showing processes corresponding to FIG. 12, similarly to FIG. In FIG. 14, common parts with the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図12(b)に示す透明基板210aに対して、ウエットエッチング又はドライエッチングによりエッチング処理を施して、図14に示すように、非レンズ形成領域を後退させる。保護膜910を構成する保護材料として、透明基板210aとエッチングレートがほぼ同等かそれよりも小さい、即ちエッチングされ難い材料を用いる。保護材料と、透明基板210aとのエッチングレートがほぼ同等であれば、上述の研磨処理と同様、透明基板210aにおける非レンズ形成領域に加えて保護膜910も後退する。他方、保護材料のエッチングレートが透明基板210aより小さい場合は、レンズ形成領域20a内における保護膜910を殆ど又は実質的に全くエッチングせずに、非レンズ形成領域を専ら後退させることができる。   The transparent substrate 210a shown in FIG. 12B is etched by wet etching or dry etching, and the non-lens forming region is moved backward as shown in FIG. As the protective material constituting the protective film 910, a material having an etching rate substantially equal to or smaller than that of the transparent substrate 210a, that is, a material that is difficult to be etched is used. If the etching rate between the protective material and the transparent substrate 210a is substantially the same, the protective film 910 also moves backward in addition to the non-lens formation region in the transparent substrate 210a, as in the above-described polishing process. On the other hand, when the etching rate of the protective material is smaller than that of the transparent substrate 210a, the non-lens forming region can be retreated exclusively with little or substantially no etching of the protective film 910 in the lens forming region 20a.

従って、第2実施形態によれば、保護膜910によって各凹部500aを保護することにより、該凹部500aに形成されたレンズ曲面の形状を変化させることなくエッチングを行って、各凹部500aの深さを浅くすることができる。また、保護膜910が形成されているため、エッチング時に、各凹部500a内にごみが付着するのを防止することができる。   Therefore, according to the second embodiment, the recesses 500a are protected by the protective film 910, and etching is performed without changing the shape of the curved surface of the lens formed in the recesses 500a. Can be shallow. In addition, since the protective film 910 is formed, dust can be prevented from adhering in each of the recesses 500a during etching.

<3:第3実施形態>
本発明のマイクロレンズの製造方法に係る第3実施形態について説明する。第3実施形態では、第1実施形態において図12から図13を参照して説明した工程が異なる。よって、第1実施形態と異なる点について図15を参照して説明する。図15は、図12又は図13と同様に、同図に対応する各工程を順を追って概略的に示す工程図である。尚、図15において、第1実施形態との共通個所には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<3: Third embodiment>
A third embodiment according to the method for manufacturing a microlens of the present invention will be described. In the third embodiment, the steps described with reference to FIGS. 12 to 13 in the first embodiment are different. Therefore, differences from the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a process diagram schematically showing the respective steps corresponding to FIG. In FIG. 15, common parts with the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図15(a)において、図10(d)に示す透明基板210aのうち、非レンズ形成領域を占める部分を、例えばカッティング装置、スクライビング装置等による切断除去又は研磨除去し、レンズ形成領域20aを占める他の部分210dのみを残存させる。従って、第1又は第2実施形態と比較して、より容易に、各凹部500aに形成されたレンズ曲面の形状を変化させることなく、該凹部500aの深さを浅くすることができる。   15A, the portion of the transparent substrate 210a shown in FIG. 10D that occupies the non-lens formation region is removed by cutting or polishing, for example, with a cutting device, a scribing device, etc., and occupies the lens formation region 20a. Only the other portion 210d remains. Therefore, as compared with the first or second embodiment, the depth of the concave portion 500a can be reduced more easily without changing the shape of the curved surface of the lens formed in each concave portion 500a.

その後、図15(b)において、図13(b)の工程と同様の手順によって、透明基板210dの表面に接着剤230aを塗布し、図15(c)において、図13(c)の工程と同様の手順によって、接着剤230aを介して透明基板210dにカバーガラス200を接着し、接着層230を形成する。   Thereafter, in FIG. 15 (b), the adhesive 230a is applied to the surface of the transparent substrate 210d by the same procedure as in the step of FIG. 13 (b). In FIG. 15 (c), the step of FIG. By the same procedure, the cover glass 200 is bonded to the transparent substrate 210d through the adhesive 230a to form the adhesive layer 230.

よって、第3実施形態によって製造されるマイクロレンズアレイ板は、図1(a)及び図1(b)に示すマイクロレンズアレイ板20より非レンズ形成領域を除去してレンズ形成領域20aのみを残存させた構成となる。   Therefore, the microlens array plate manufactured according to the third embodiment removes the non-lens formation region from the microlens array plate 20 shown in FIGS. 1A and 1B, and only the lens formation region 20a remains. It becomes the composition made to do.

<4:電子機器>
次に、上述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一例たる投射型カラー表示装置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16は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
<4: Electronic equipment>
Next, an overall configuration, particularly an optical configuration, of an embodiment of a projection color display device as an example of an electronic apparatus using the above-described electro-optical device as a light valve will be described. FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the projection type color display device.

図16において、投射型カラー表示装置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液晶装置を含む液晶モジュールを3個用意し、それぞれ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。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枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色に対応する光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、100G及び100Bにそれぞれ導かれる。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によりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム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にカラー画像として投射される。   In FIG. 16, a liquid crystal projector 1100, which is an example of a projection type color display device, prepares three liquid crystal modules including a liquid crystal device having a drive circuit mounted on a TFT array substrate. The projector is configured as 100B. 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, the 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. The light is divided into B and led to the light valves 100R, 100G and 100B corresponding to the respective colors. 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. 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 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、ある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、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 embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention or the concept that can be read from the entire claims and the specification, and the microlens with such a change can be changed. A manufacturing method, a microlens manufactured by the manufacturing method, an electro-optical device including the microlens, and an electronic apparatus including the electro-optical device are also included in the technical scope of the present invention.

図1(a)は、マイクロレンズアレイ板の概略斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のA−A’断面の構成を示す概略斜視図である。FIG. 1A is a schematic perspective view of a microlens array plate, and FIG. 1B is a schematic perspective view showing the configuration of the A-A ′ cross section of FIG. 図2(a)は、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り、図2(b)は、マイクロレンズアレイ板の部分拡大断面図であり、図2(c)は、マイクロレンズのレンズ面の立体的な形状を概略的に示す拡大斜視図である。FIG. 2A is a partially enlarged plan view showing an enlarged portion related to the microlens, FIG. 2B is a partially enlarged sectional view of the microlens array plate, and FIG. It is an expansion perspective view which shows roughly the three-dimensional shape of the lens surface of a micro lens. 図3(a)は、マイクロレンズの断面の形状を模式的に示す図であって、図3(b)は、比較例のマイクロレンズの断面の形状を模式的に示す図である。FIG. 3A is a diagram schematically illustrating the cross-sectional shape of the microlens, and FIG. 3B is a diagram schematically illustrating the cross-sectional shape of the microlens of the comparative example. 電気光学装置の全体構成を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure of an electro-optical apparatus. 図1のH−H’断面図である。It is H-H 'sectional drawing of FIG. 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部における各種素子、配線等の等価回路である。2 is an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixel portions formed in a matrix that forms an image display region of an electro-optical device. マイクロレンズアレイ板における、遮光膜及びマイクロレンズの配置関係を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the arrangement | positioning relationship of the light shielding film and microlens in a microlens array board. 各マイクロレンズの機能について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the function of each micro lens. 各マイクロレンズの配置について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating arrangement | positioning of each micro lens. 第1実施形態に係るマイクロレンズアレイ板の製造方法を、順を追って示す製造工程断面図(その1)である。It is manufacturing process sectional drawing (the 1) which shows the manufacturing method of the micro lens array board which concerns on 1st Embodiment later on. マスクの平面的な構成を概略敵に示す図である。It is a figure which shows the planar structure of a mask to an enemy roughly. 第1実施形態に係るマイクロレンズアレイ板の製造方法を、順を追って示す製造工程断面図(その2)である。FIG. 6 is a manufacturing process cross-sectional view (part 2) illustrating the manufacturing method of the microlens array plate according to the first embodiment in order. 第1実施形態に係るマイクロレンズアレイ板の製造方法を、順を追って示す製造工程断面図(その3)である。It is manufacturing process sectional drawing (the 3) which shows the manufacturing method of the micro lens array board which concerns on 1st Embodiment later on. 第2実施形態に係るマイクロレンズアレイ板の製造方法を示す製造工程断面図である。It is a manufacturing process sectional view showing the manufacturing method of the micro lens array board concerning a 2nd embodiment. 第3実施形態に係るマイクロレンズアレイ板の製造方法を、順を追って示す製造工程断面図である。It is manufacturing process sectional drawing which shows the manufacturing method of the micro lens array board which concerns on 3rd Embodiment later on. 本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置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 projection type color display device which is an embodiment of an electronic apparatus of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

20…マイクロレンズアレイ板
20a…レンズ形成領域
200…カバーガラス
210、210a…透明基板
230…接着層
500…マイクロレンズ
500a…凹部
910…保護膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Micro lens array board 20a ... Lens formation area 200 ... Cover glass 210, 210a ... Transparent substrate 230 ... Adhesive layer 500 ... Micro lens 500a ... Concave part 910 ... Protective film

Claims (11)

透明基板の一面におけるレンズ形成領域に、夫々マイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部を形成する工程と、
前記複数の凹部に夫々保護材料を充填して保護膜を形成する工程と、
前記一面において前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域を前記保護膜と共に後退させるように、前記一面に対して研磨処理を施す工程と、
前記研磨処理により後退させられた保護膜を除去して、前記複数の凹部に夫々、前記透明基板より屈折率の大きい透明な接着剤を充填して前記マイクロレンズを形成する工程と、
前記接着剤を介して前記透明基板に透明板状部材を用いて構成されるカバー基板を接着させる工程と
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 plurality of concave portions each having a lens curved surface of a microlens in a lens forming region on one surface of the transparent substrate;
Forming a protective film by filling the plurality of recesses with a protective material, and
Polishing the one surface so that a non-lens forming region located around the lens forming region on the one surface is retracted together with the protective film;
Removing the protective film retracted by the polishing treatment, filling the plurality of recesses with a transparent adhesive having a refractive index larger than that of the transparent substrate, and forming the microlens;
And a step of adhering a cover substrate constituted by using a transparent plate-like member to the transparent substrate via the adhesive.
前記研磨処理を施す工程は、化学的機械研磨処理により行なわれること
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。
The method of manufacturing a microlens according to claim 1, wherein the step of performing the polishing process is performed by a chemical mechanical polishing process.
透明基板の一面におけるレンズ形成領域に、夫々マイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部を形成する工程と、
前記複数の凹部に夫々保護材料を充填して保護膜を形成する工程と、
前記一面において少なくとも前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域を後退させるように、前記一面に対してエッチング処理を施す工程と、
前記保護膜を除去して、前記複数の凹部に夫々、前記透明基板より屈折率の大きい透明な接着剤を充填して前記マイクロレンズを形成する工程と、
前記接着剤を介して前記透明基板に透明板状部材を用いて構成されるカバー基板を接着させる工程と
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 plurality of concave portions each having a lens curved surface of a microlens in a lens forming region on one surface of the transparent substrate;
Forming a protective film by filling the plurality of recesses with a protective material, and
Performing an etching process on the one surface so as to recede at least the non-lens forming region located around the lens forming region on the one surface;
Removing the protective film and filling the plurality of recesses with a transparent adhesive having a refractive index larger than that of the transparent substrate to form the microlens;
And a step of adhering a cover substrate constituted by using a transparent plate-like member to the transparent substrate via the adhesive.
前記エッチング処理を施す非レンズ形成領域を後退させる工程は、ウエットエッチング又はドライエッチングにより行われること
を特徴とする請求項3に記載のマイクロレンズの製造方法。
The method of manufacturing a microlens according to claim 3, wherein the step of retracting the non-lens forming region to be etched is performed by wet etching or dry etching.
前記保護膜を形成する工程は、前記各凹部内から該凹部外に連続して形成された前記保護膜のうち、前記各凹部外に形成された部分を除去して、前記各凹部内に形成された部分を残存させること
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 step of forming the protective film is performed by removing a portion of the protective film continuously formed from the inside of each concave portion and outside the concave portion, and removing the portion formed outside the concave portion, and forming the inside of the concave portion. The method for producing a microlens according to any one of claims 1 to 4, wherein the portion thus formed is left.
前記研磨処理を施す工程又は前記エッチング処理を施す工程により、前記各凹部の縁部を露出させること
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。
6. The method of manufacturing a microlens according to claim 1, wherein an edge portion of each of the recesses is exposed by the polishing process or the etching process.
前記複数の凹部を形成する工程において、前記各凹部は、球面の一部をなす内表面を有すると共に矩形の平面形状を有し且つ各辺において他の前記凹部と隣接して形成されること
を特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法。
In the step of forming the plurality of recesses, each recess has an inner surface forming a part of a spherical surface and has a rectangular planar shape and is formed adjacent to the other recesses on each side. method for producing a micro lens according to any one of claims 1 6, characterized.
前記複数の凹部を形成する工程は、
前記透明基板上に、前記レンズ形成領域に対応する領域に、夫々前記凹部より平面的なサイズの小さい複数の開口部が設けられたマスクを前記レンズ形成領域から前記非レンズ形成領域に跨って形成する工程と、
前記複数の開口部を介して前記透明基板に対して等方性エッチングを施すことにより、前記複数の凹部を形成する工程と、
前記マスクを除去する工程と
を含むことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法。
The step of forming the plurality of recesses includes:
On the transparent substrate, a mask having a plurality of openings each having a planar size smaller than the concave portion is formed across the non-lens forming region from the lens forming region in a region corresponding to the lens forming region. And a process of
Forming the plurality of recesses by performing isotropic etching on the transparent substrate through the plurality of openings;
Method for producing a micro lens according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a step of removing the mask.
請求項1から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たことを特徴とするマイクロレンズ。 Microlenses, characterized in that it is manufactured by the manufacturing method of a microlens according to any one of claims 1 to 8. 請求項に記載のマイクロレンズと、該マイクロレンズと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してな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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