CN117157561A - 微透镜阵列及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

固体拍摄元件(1)具有：半导体基板(2)，其具有多个光电变换元件(3)；滤色层(5)，其形成于半导体基板(2)上，具有与光电变换元件(3)对应地配置的多种滤色器(5a‑5d)；以及微透镜阵列，其由与滤色器(5a‑5d)对应地配置的多个微透镜(11、14)构成，微透镜阵列具有：PDAF像素用的微透镜(14)，其配置于像素阵列部(1A)的PDAF像素(1Aa)；以及拍摄像素用的微透镜(11)，其配置于像素阵列部(1A)的拍摄像素(1Ab)，PDAF像素用的微透镜(14)具有：透镜部(13)；以及基座部(12)，其与透镜部(13)相邻，该PDAF像素用的微透镜(14)的高度高于拍摄像素用的微透镜(11)。

Description

微透镜阵列及其制造方法
技术领域
本发明涉及微透镜阵列及其制造方法，如果应用于固体拍摄元件、显示装置等则特别有效。
背景技术
当前，作为用于数码相机、数码摄像机的固体拍摄装置，已知CCD型的固体拍摄装置、CMOS型的固体拍摄装置。关于上述固体拍摄装置，通常使入射的光高效地射入至受光部，因此针对每个像素而设置微透镜。
但是，近年来，已知在像素阵列部与拍摄像素一起设置有相位差检测像素，基于由一对相位差检测像素输出的信号的偏差量而检测焦点的、进行基于所谓的像面相位差自动焦点(Phase Detection Auto Focus/PDAF)方式的焦点检测的固体拍摄装置。该PDAF是高速自动聚焦技术。关于一对PDAF像素，各自的受光面的互不相同的一半由遮光膜遮光，生成以各自的像素拍摄到的图像信号。通过检测基于该生成的各自的图像信号的图像的相位差而能够检测焦点位置。
关于如上所述的固体拍摄装置，拍摄像素和PDAF像素形成于同一支撑基板上，在微透镜的聚光点处于比所述遮光膜更靠下层的光电变换部的受光面的情况下，拍摄像素的灵敏度最大，另一方面，在微透镜的聚光点处于遮光膜的附近的情况下，PDAF像素的自动聚焦(AF)性能最大。因此，配置于拍摄像素的微透镜(下面称为“ML1”)和配置于PDAF像素的微透镜(下面称为“ML2”)需要通过改变彼此的曲率而改变各自的聚光点。
在专利文献1中，为了优化拍摄像素的灵敏度以及PDAF像素的AF性能，对于微透镜的俯视形状，针对拍摄像素设为矩形、且针对PDAF像素设为圆形，由此形成为曲率各不相同的微透镜的微透镜阵列。
另外，并且，在专利文献1中，将ML2的膜厚设定为大于ML1的膜厚，由此获得ML2的透镜面的曲率大于ML1的透镜面的曲率的微透镜阵列。
另外，提出了如下固体拍摄装置，即，关于拍摄像素和PDAF像素，在同一平面上形成折射率不同的微透镜(例如，参照专利文献2)。
关于专利文献1、2中记载的固体拍摄装置，在同一平面上形成曲率、折射率与ML1不同的ML2的情况下，需要分为2道工序而形成微透镜阵列。针对每道工序，使用透光率阶段性地变化的灰度掩模对抗蚀剂进行曝光、显影而制作立体的微透镜图案，因此能够获得形成有膜厚、形状不同的微透镜的微透镜阵列。
专利文献1：日本特开2009-109965号公报
专利文献2：日本特开2013-21168号公报
发明内容
然而，在形成微透镜时的光刻中，有可能因工序之间的图案的错位而使得微透镜的形状在与PDAF像素相邻拍摄像素以及不与PDAF像素相邻的拍摄像素中不同，从而拍摄像素彼此有可能产生灵敏度的差异。在图10A、10B中示出了对工序之间的图案的错位导致的ML1的形状的劣化进行说明的图。
关于位置精度，在无偏差而高精度地形成ML1及ML2的情况下，如图10A所示，能够使得所有光汇聚。然而，在ML1向正侧偏移、ML2向负侧偏移的情况下，变为如图10B那样。负侧的ML1与ML2重叠，聚光率降低，正侧的ML1相反与ML2之间能够形成间隙，从而光未汇聚而保持原样地直行，使得聚光率降低。由此，由与PDAF像素的ML2相邻的拍摄像素的ML1、以及不与PDAF像素的ML2相邻的拍摄像素的ML1构成微透镜的形状不同的微透镜阵列。
因此，可以考虑一起形成ML1和ML2而获得微透镜阵列。这是因为，通过一起形成而能够提高ML1与ML2之间的位置精度，能够防止透镜形状的劣化。然而，在一起形成的情况下，必须一起形成不同膜厚的微透镜，因此通过基于灰度掩模的透过率控制而形成两者的膜厚差在制造方面存有极限而难以实现。下面说明其理由。
作为曝光用掩模，使用具有透光率与透镜形状对应地阶段性变化的2维的透光率分布的灰度掩模。图11A是表示透过率(横轴)与抗蚀剂残余膜厚(纵轴)的关系的透过率分布函数，图11B表示目标微透镜ML的剖面形状的轮廓。而且，在图11C中示出了微透镜ML的剖面图、以及根据图11A及图11B计算的用于使微透镜ML获得所需的厚度的透过率分布函数。在图11C中，纵轴表示透光率(％)，横轴表示剖面位置。
图11A的透过率分布函数的虚线部分表示透过率与抗蚀剂残余膜厚的关系的再现性较低的透过率的区域，因此在能够选择多个透过率分布函数的区域的情况下，优选选择从不包含虚线部分的实线部分获得的区域。透过率与抗蚀剂残余膜厚的关系的再现性较低，是指在上限的T1及下限的T2的区域附近容易在面内的微透镜之间产生膜厚差，有时会形成为并非目标高度、目标形状的微透镜。另外，显影的条件控制也较为严格，如果过度显影，则膜厚变得过薄，如果条件宽松，则膜厚变得过厚。即，光刻的条件控制严格，有可能会导致成品率下降。因此，在上限的T2以及下限的T1的区域附近，透镜形状的控制性较低，有可能无法形成期望的形状。
如图12A所示，为了在形成于微透镜形成用基板010上的光刻胶膜M1形成期望的表面形状，在经由灰度掩模GTM对光刻胶膜M1进行曝光工序之后进行显影处理。由此，如图12B所示，形成如下微透镜ML，即，以随着远离基板010的表面010a而膜厚连续地增厚的方式形成穹顶形状。即，光刻胶膜M1的剖面形状MLs可以划分为：被遮光而使得光刻胶膜M1残留的微透镜ML的顶点部分MLt；完全不存在光刻胶膜M1的基板010的表面010a；以及完全未被遮光而使得光刻胶膜M1残留的微透镜ML的中间部分MLm的区域。
在该灰度掩模GTM的曝光中，为了通过当前的方法在同一平面上形成具有不同膜厚的2种微透镜ML1、ML2，需要具有图13所示的透过率分布函数的灰度掩模GTM。这里，X表示2种微透镜ML1、ML2的膜厚差，S3表示将光刻胶膜M1完全去除的透过率，S2表示形成ML1的顶点的透过率，S1表示形成ML2的顶点的透过率。
X越大，必须控制透过率的宽度越大，作为满足2种微透镜ML1、ML2的膜厚差的透过率区域，难以不包含图11A的上限的T1以及下限的T2的区域附近。能够理解，在包含上限的T1的情况下，ML2的膜厚形状变得不稳定，在包含下限的T2的情况下，ML1的膜厚形状变得不稳定。
这种问题并不局限于上述固体拍摄装置的微透镜阵列，如果是以利用发光二极管等的显示装置的微透镜阵列为首的具有高度不同的多个微透镜的微透镜阵列，则有时也有可能同上所述地产生该问题。
因此，本发明的目的在于，提供即使是高度不同的多个微透镜也不会产生透镜之间的错位、且即使一起形成也成为期望的透镜形状的微透镜阵列以及利用该微透镜阵列的固体拍摄装置及显示装置、以及微透镜阵列的制造方法。
用于解决前述问题的本发明所涉及的微透镜阵列是由与多种滤色器对应地配置的多个微透镜构成的微透镜阵列，其特征在于，所述微透镜阵列具有：第一微透镜；以及第二微透镜，其高度高于所述第一微透镜，所述第二微透镜具有：透镜部；以及基座部，其与所述透镜部相邻。
另外，关于本发明所涉及的微透镜阵列，优选地，所述基座部的最大宽度大于所述透镜部的最大宽度。
另外，关于本发明所涉及的微透镜阵列，优选地，在从所述透镜部在宽度方向上露出的所述基座部形成有曲面。
另外，关于本发明所涉及的微透镜阵列，优选地，相对于所述基座部位于对角位置的所述第一微透镜与所述基座部之间的最短距离，小于彼此位于对角的所述第一微透镜之间的最短距离。
另外，关于本发明所涉及的微透镜阵列，优选地，所述透镜部的高度大于所述第一微透镜的高度，所述透镜部与所述第一微透镜的高度差小于或等于0.6μm。
另外，关于本发明所涉及的微透镜阵列，优选地，所述基座部的高度大于或等于0.1μm且小于或等于0.5μm。
而且，本发明所涉及的固体拍摄元件具有：半导体基板，其具有多个光电变换元件；滤波部，其形成于所述半导体基板上，具有与所述光电变换元件对应地配置的多种滤色器；以及与所述滤波部的所述滤色器对应地配置的上述本发明所涉及的微透镜阵列，其特征在于，所述第一微透镜是配置于像素阵列部的拍摄像素的拍摄像素用微透镜，所述第二微透镜是配置于所述像素阵列部的PDAF像素的PDAF像素用微透镜。
另外，关于本发明所涉及的固体拍摄装置，优选地，所述基座部将由所述拍摄像素的所述滤色器包围的所述PDAF像素的所述滤波部的区域覆盖。
而且，本发明所涉及的显示装置的特征在于，具有：基板；多个发光二极管，它们设置于所述基板上；滤波部，其具有与所述发光二极管对应地配置的多种滤色器；以及与所述滤色器对应地配置的上述本发明所涉及的微透镜阵列。
而且，本发明所涉及的微透镜阵列的制造方法是上述本发明所涉及的微透镜阵列的制造方法，其特征在于，具有如下步骤：在微透镜形成用基板上形成所述基座部；以及在包含所述基座部在内的所述微透镜形成用基板上形成光刻胶膜，并一起形成所述透镜部以及所述第一微透镜。
发明的效果
根据本发明，能够消除第一微透镜与高度不同的第二微透镜之间的错位，并且即使一起形成也能够设为期望的透镜形状。
附图说明
图1是本发明所涉及的微透镜阵列的主要实施方式的固体拍摄元件的概略剖面图。
图2是表示本发明所涉及的微透镜阵列的主要实施方式的排列的俯视图。
图3是对本发明所涉及的微透镜阵列制造方法的主要实施方式的流程进行说明的流程图。
图4是对本发明所涉及的微透镜阵列制造方法的主要实施方式的形成工序进行说明的图。
图5是本发明所涉及的微透镜阵列的其他实施方式的固体拍摄元件的概略剖面图。
图6是表示本发明所涉及的微透镜阵列的其他实施方式的排列的俯视图。
图7是图6的VII-VII线剖面向视图。
图8是本发明所涉及的微透镜阵列的又一其他实施方式的要部的概略剖面图。
图9是本发明所涉及的微透镜阵列的又一其他实施方式的要部的概略剖面图。
图10是对PDAF像素用微透镜与拍摄像素用微透镜的位置关系进行说明的剖面图。
图11(A)是表示透光率与抗蚀剂残余膜厚的关系的图，(B)是表示微透镜的形状的轮廓的图，(C)是表示用于获得微透镜所需的轮廓的透过率分布的函数的曲线图。
图12是对基于灰度掩模的微透镜制造方法的形成工序进行说明的图。
图13是表示用于通过当前方法而获得微透镜形状的轮廓的透过率分布的函数的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明的实施方式并不限定于下面所示的实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。
[主要实施方式]
下面，基于图1-4对将本发明所涉及的微透镜阵列利用于固体拍摄装置的情况下的主要实施方式进行说明。
＜固体拍摄元件的结构例＞
图1是固体拍摄装置的概略结构图，图2是表示微透镜阵列的排列的俯视图。如图1所示，作为多个像素，固体拍摄装置1的像素阵列部1A具有：像素(拍摄像素)1Aa，其生成用于基于接收到的被拍摄体光而生成拍摄图像的信号；以及像素(PDAF像素)1Ab，其生成用于进行焦点检测的信号。
关于拍摄像素1Aa，在半导体基板2形成有接收到入射的光并进行光电变换的光电变换元件3。在半导体基板2之上按顺序形成有配线层(未图示)、遮光膜4、作为具有与各拍摄像素1Aa分别对应的分光特性的滤色器5a-5c排列而成的滤波部的滤色层5。在滤色层5的相邻的滤色器5a-5c之间分别配置有间隔壁6。此外，还可以省略间隔壁6的配置。在滤色层5之上，经由作为微透镜形成用基板的微透镜形成层10而形成有作为第一微透镜的拍摄像素用的微透镜11。
关于PDAF像素1Ab，也与拍摄像素1Aa相同地，在形成有光电变换元件3的半导体基板2上形成有配线层(未图示)、遮光膜4、滤色层5以及作为第二微透镜的PDAF像素用的微透镜14。另外，关于PDAF像素1Ab，在滤色层5配置有滤色器5d，与拍摄像素1Aa之间由间隔壁6分隔。同上所述，也可以省略该间隔壁6的配置。滤色器5d对于Red、Green、Blue、透明等颜色均可以应用，但如果为Green则光电二极管的灵敏度较高，因此为优选。此外，优选地，对射入至光电变换元件3的光的一部分进行遮光的遮光膜4形成为，具有光电变换元件3的受光区域的大致一半的大小的开口。
另外，关于拍摄像素1Aa及PDAF像素1Ab，微透镜11、14在作为同一平面的微透镜形成层10上形成而成为微透镜阵列。并且，PDAF像素1Ab的微透镜14具有：透镜部13；以及基座部12，其形成于透镜部13与滤色层5之间、即透镜部13与微透镜形成层10之间。由此，PDAF像素1Ab的微透镜14的高度高于拍摄像素1Aa的微透镜11。
另外，如图1、2所示，关于拍摄像素1Aa，微透镜11均匀地形成、即以相同的形状、大小而形成，具有相同的聚光点。关于PDAF像素1Ab，通过调整微透镜13的形状、厚度而能够细致地设定聚光点。
即，关于拍摄像素1Aa，聚光点由微透镜11设定于光电变换元件3的受光面，关于PDAF像素1Ab，聚光点设定于遮光膜4的上表面。此外，在图1、2中，PDAF像素1Ab设为1个像素，但也可以使用多个像素。
＜微透镜阵列制造方法＞
接下来，参照图3、4对本实施方式所涉及的微透镜阵列制造方法进行说明。图3是对微透镜阵列制造方法的流程进行说明的流程图，图4是对微透镜阵列制造方法的形成工序进行说明的图。
在图3的S1中，如图4(A)所示，在滤色层5之上的微透镜形成层10上成膜出具有与透镜材料等同的折射率的基座部材料的光刻胶膜M2。
在图3的S2中，如图4(B)所示，通过光刻法在PDAF像素1Ab上形成基座部12。
在图3的S3中，如图4(C)所示，在包含基座部12在内的微透镜形成层10上成膜出透镜材料的光刻胶膜M1。
在图3的S4中，如图4(D)所示，在微透镜形成层10上形成微透镜11，并且在基座部12的上方相邻地形成透镜部13，从而能够一起形成拍摄像素1Aa的微透镜11以及PDAF像素1Ab的微透镜14而制造微透镜阵列。
即，通过在PDAF像素1Ab形成基座部12，以与从目标高度的微透镜14与目标高度的微透镜11之差减去基座12的高度所得的值大致相等的高度，形成透镜部13。由此，为了形成透镜形状所需的灰度掩模的透过率控制宽度未增大，能够以可控制区域的透过率而形成具有2种微透镜的微透镜阵列。因此，如上所述，在S4中，能够获得在相同的微透镜形成层10上一起形成有微透镜11及微透镜14(透镜部13)的微透镜阵列。
例如，在将灰度掩模GMT的微透镜11的顶点的透过率设为50％、微透镜14的顶点的透过率设定为35％并在微透镜14的透镜部13之下形成高度为0.3μm的基座部12的情况下，能够利用市售的透镜材料以及基座部材料以上述方式进行制造。即，在微透镜形成层10上成膜出光刻胶膜M1、M2，并且通过经由灰度掩模GTM进行曝光的光刻法而形成微透镜11、14。对于曝光，使用了针对光源利用紫外线的波长的曝光装置。其结果，外观上与图2所示的形状、即通常的微透镜不同，能够容易地形成为由存在3种层的微透镜11、14构成的微透镜阵列。
此外，在拍摄像素1Aa与PDAF像素1Ab的微透镜高度差超过0.6μm的情况下，如果通过光刻法而形成市售的透镜材料的光刻胶膜，则需要将拍摄像素1Aa与PDAF像素1Ab的微透镜透过率差设为大于或等于25％且小于或等于30％左右。在可控制区域的透过率适用于大于或等于上限30％且小于或等于下限80％的材料的情况下，包含能够控制的透过率的上限(T1)或下限(T2)。因此，难以以超过0.6μm的微透镜高度差而一起形成。因此，在本实施方式中，为了获得期望的高度差而预先在PDAF像素1Ab设置基座部12。
关于PDAF像素1Ab的微透镜14与拍摄像素1Aa的微透镜11的高度差，除了基座部12的高度以外的透镜部13的高度高于拍摄像素1Aa的微透镜11的高度。PDAF像素1Ab的透镜部13与拍摄像素1Aa的微透镜11的高度差优选大于0μm且小于或等于0.6μm，更优选大于或等于0.2μm且小于或等于0.4μm。如果超出该范围则如上所述，难以控制透过率，难以一起形成拍摄像素1Aa及PDAF像素1Aa的微透镜。
基座部12的高度优选大于或等于0.1μm且小于或等于0.5μm，更优选大于或等于0.2μm且小于或等于0.4μm。基座部12的高度小于0.1μm则在形成基座部12的方面几乎无法获得优点。在基座部12的高度大于0.5μm的情况下，在通过烧固工序等进行热处理时，基座部12的形状有可能变得不均匀。其结果，基座部12的透镜部13的设置面有可能变得不均匀，难以保持PDAF像素用微透镜ML2的形状。
另外，如果透镜材料的光刻胶膜M1与基座部材料的光刻胶膜M2的折射率差小于或等于0.1，则能够减小对聚光造成的影响。特别是如果透镜材料的光刻胶膜M1与基座部材料的光刻胶膜M2为相同的材料(折射率相同)，则能够消除对聚光造成的影响。
如以上说明，根据本实施方式，在形成微透镜时的光刻中，关于与PDAF像素1Ab相邻的拍摄像素1Aa以及不与PDAF像素1Ab相邻的拍摄像素1Aa，能够抑制微透镜11的形状不同、或者拍摄像素1Aa的微透镜11、PDAF像素1Ab的微透镜14未形成为期望的形状。即，在相同的微透镜形成层10上一起形成拍摄像素1Aa的微透镜11以及膜厚不同的PDAF像素1Ab的微透镜14，从而能够提供能提高微透镜11、14之间的位置精度、且即使一起形成也能够形成期望的形状的微透镜11、14的微透镜阵列及其制造方法。
这种本实施方式的固体拍摄元件1例如应用于以数码相机、摄像机、带摄像头的手机等为代表的电子设备，由此能够保持PDAF特性并且改善拍摄像素的灵敏度，因此结果能够实现画质的提高。
[其他实施方式]
此外，例如，如图5-7所示，还能够形成为微透镜24，该微透镜24具有在从透镜部13在宽度方向上露出的周缘端部22a以成为曲面的方式施加了圆弧R的基座部22。通过施加圆弧R，能够使得未射入至透镜部13而从基座部22的周缘端部22a射入的光汇聚。由此，能够提高PDAF像素1Ab的受光灵敏度。
另外，PDAF像素1Ab的微透镜24的基座部22以将由间隔壁6包围的PDAF像素1Ab的区域全部都覆盖的方式，经由微透镜形成层10而配置于滤色层5上。即，基座部22以将由拍摄像素1Aa的滤色器5a-5c包围的PDAF像素1Ab的滤色层5的区域全部都覆盖的方式，经由微透镜形成层10而配置于滤色层5上。由此，能够不遗漏地接收PDAF像素1Ab的区域的光，因此能够进一步提高PDAF像素1Ab的受光灵敏度。此外，在俯视时，只要基座部22将与PDAF像素1Ab相邻的间隔壁6的至少一部分覆盖即可，但如果将间隔壁6全部都覆盖，则能够进一步改善提高上述受光灵敏度的效果，因此为优选。
另外，如图6所示，PDAF像素1Ab的微透镜24的基座部22、与位于该基座部22的对角位置的拍摄像素1Aa的微透镜11之间的最短距离D2，小于彼此位于对角位置的拍摄像素1Aa之间的最短距离D1(D2＜D1)。换言之，基座部22的四角的拐角部22aa的曲率半径R22aa小于微透镜11的四角的拐角部11aa的曲率半径R11aa(R22aa＜R11aa)。由此，能够增加PDAF像素1Ab的区域的受光量，因此能够进一步提高PDAF像素1Ab的受光灵敏度。
这里，图6所示的俯视图中的、基座部22的面积相对于透镜部13的面积的比例，优选大于或等于1.27倍且小于或等于1.33倍。如果以上述比例设定基座部22，则能够有效地获得上述作用效果。
另外，如图7所示，PDAF像素1Ab的微透镜24的基座部22的最大宽度W2大于透镜部13的最大宽度W3(W2＞W3)，换言之，基座部22从透镜部13在宽度方向上露出。由此，还能够使得未射入至透镜部13而射入至基座部22的光汇聚，因此能够进一步提高PDAF像素1Ab的受光灵敏度。
另外，如果以图7所示的微透镜24的剖面形状的、基座部22的最大宽度W2相对于透镜部13的最大宽度W3的比例大于或等于1.2倍且小于或等于1.4倍(1.2≤(W2/W3)≤1.4)的方式设定基座部22，则能够有效地获得上述作用效果，因此为优选。
另外，如果以基座部22的高度T2相对于微透镜24的透镜部13的高度T3的比例大于或等于0.1倍且小于或等于0.5倍(0.1≤(T2/T3)≤0.5)的方式设定基座部22，则为优选。如果小于0.1倍，则直至特意设置基座部22而使得体积增大的意义减小，如果超过0.5倍，则透镜部13相对变得过小而有可能引起聚光效率的下降。这一点在前述的主要实施方式的微透镜14的透镜部13以及基座部12中也一样。
特别地，与前述的主要实施方式的基座部12的情况相同地，基座部22的高度T2优选大于或等于0.1μm且小于或等于0.5μm，更优选大于或等于0.2μm且小于或等于0.4μm。透镜部13的高度T3优选大于或等于0.9μm且小于或等于1.5μm，更优选大于或等于1.0μm且小于或等于1.4μm，进一步优选大于或等于1.1μm且小于或等于1.3μm。微透镜11的高度T1优选大于或等于0.6μm且小于或等于1.2μm，更优选大于或等于0.7μm且小于或等于1.1μm，进一步优选大于或等于0.8μm且小于或等于1.0μm。这是因为，前述的主要实施方式也能够最高效地体现出包含的上述作用效果。
另外，在前述实施方式中，对如下情况进行了说明，即，透镜材料的光刻胶膜M1与基座部材料的光刻胶膜M2的折射率差小于或等于0.1，特别是透镜材料的光刻胶膜M1与基座部材料的光刻胶膜M2设为相同的折射率。然而，在基座部材料的光刻胶膜M2的折射率大于透镜材料的光刻胶膜M1的折射率的情况下，能够抑制在透镜部13与基座部22的界面进行全反射。因此，还能够应用于透镜材料的光刻胶膜M1与基座部材料的光刻胶膜M2的折射率差大于0.1的情况。
另外，如图8所示，基座部32的形状以成为越趋向中央则高度越高的穹顶形状的方式使光入射面弯曲、即能够设为凸透镜形状。即，还能够应对在凸透镜形状的基座部32上设置有透镜部13的PDAF像素1Aa的微透镜34。
这样，以使得基座部32的光折射率相对于透镜部13的光折射率之差大于0.1的方式，选择市售的透镜材料以及基座部材料形成光刻胶膜M1、M2而制造微透镜34。由此，能够使得从透镜部13射入至基座部32的光朝向中心进一步大幅折射，能够缩短焦点位置，因此能够降低微透镜34的高度而实现小型化。
并且，例如如图9所示，在凸透镜形状的基座部42的情况下，与此前说明的其他实施方式相同，还可以将基座部42的最大宽度W2大于透镜部13的最大宽度W3(W2＞W3)的微透镜44设置于PDAF像素1Ab。由此，微透镜44在从透镜部13在宽度方向上露出的基座部42具有曲面。因此，能够使得未射入至透镜部13而射入至基座部42的光进一步朝向中心汇聚，因此能够进一步提高PDAF像素1Ab的受光灵敏度。
在这种PDAF像素1Ab的微透镜44中，能够分别根据需要而适当地组合应用此前说明的各实施方式的技术特征，能够获得与此前说明的各实施方式的情况相同的作用效果。
＜显示装置＞
此外，在前述实施方式中，对应用于固体拍摄装置1的情况下的微透镜阵列进行了说明。然而，本发明例如还可以应用于如下OLED(Organic Light Emitting Diode)等之类的显示装置，即，具有：基板；多个发光二极管，它们设置于基板上；滤波部，其具有与发光二极管对应地配置的多种滤色器；以及微透镜阵列，其与所述滤色器对应地配置。
这样，本发明所涉及的微透镜阵列当然可以应用于固体拍摄装置、显示装置，包含使微透镜相对于各种颜色的滤色器的焦点位置不同的情况在内，只要是具有高度不同的多个微透镜的微透镜阵列则可以应用。由此，能够与前述实施方式的情况同样地应用而能够获得与前述实施方式的情况相同的效果。即，本发明能够提供一种即使是高度不同的多个微透镜也不会产生透镜之间的错位，并且即使一起形成也形成为期望的透镜形状的微透镜阵列以及利用该微透镜阵列的固体拍摄装置及显示装置、以及微透镜阵列的制造方法。
标号的说明
1…固体拍摄元件
1A…像素阵列部
1Aa…拍摄像素
1Ab…PDAF像素
2…半导体基板
3…光电变换元件
4…遮光膜
5…滤色层(滤波部)
5a-5d…滤色器
6…间隔壁
10…微透镜形成层(微透镜形成用基板)
11…拍摄像素用的微透镜
12、22、32、42…基座部
13…透镜部
14、24、34、44…PDAF用的微透镜
M1…透镜材料的光刻胶膜
M2…基座部材料的光刻胶膜

Claims (10)

1.一种微透镜阵列，其由与多种滤色器对应地配置的多个微透镜构成，
该微透镜阵列的特征在于，
所述微透镜阵列具有：第一微透镜；以及第二微透镜，其高度高于所述第一微透镜，
所述第二微透镜具有：透镜部；以及基座部，其与所述透镜部相邻。
2.根据权利要求1所述的微透镜阵列，其特征在于，
所述基座部的最大宽度大于所述透镜部的最大宽度。
3.根据权利要求2所述的微透镜阵列，其特征在于，
在从所述透镜部在宽度方向上露出的所述基座部形成有曲面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的微透镜阵列，其特征在于，
相对于所述基座部位于对角的所述第一微透镜与所述基座部之间的最短距离，小于彼此位于对角的所述第一微透镜之间的最短距离。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的微透镜阵列，其特征在于，
所述透镜部的高度大于所述第一微透镜的高度，
所述透镜部与所述第一微透镜的高度差小于或等于0.6μm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的微透镜阵列，其特征在于，
所述基座部的高度大于或等于0.1μm且小于或等于0.5μm。
7.一种固体拍摄元件，其具有：半导体基板，其具有多个光电变换元件；滤波部，其形成于所述半导体基板上，具有与所述光电变换元件对应地配置的多种滤色器；以及与所述滤波部的所述滤色器对应地配置的权利要求1至6中任一项所述的微透镜阵列，
该固体拍摄元件的特征在于，
所述第一微透镜是配置于像素阵列部的拍摄像素的拍摄像素用微透镜，
所述第二微透镜是配置于所述像素阵列部的PDAF像素的PDAF像素用微透镜。
8.根据权利要求7所述的固体拍摄元件，其特征在于，
所述基座部将由所述拍摄像素的所述滤色器包围的所述PDAF像素的所述滤波部的区域覆盖。
9.一种显示装置，其特征在于，
所述显示装置具有：
基板；
多个发光二极管，它们设置于所述基板上；
滤波部，其具有与所述发光二极管对应地配置的多种滤色器；以及
与所述滤色器对应地配置的权利要求1至6中任一项所述的微透镜阵列。
10.一种微透镜阵列的制造方法，其是权利要求1至6中任一项所述的微透镜阵列的制造方法，
该微透镜阵列的制造方法的特征在于，
具有如下步骤：
在微透镜形成用基板上形成所述基座部；以及
在包含所述基座部在内的所述微透镜形成用基板上形成光刻胶膜，并一起形成所述透镜部以及所述第一微透镜。
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