JP2007171858A - Method for manufacturing microlens, microlens substrate, method for manufacturing electrooptical device, electrooptial device, and electronic equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably manufacture the lens curved face of an aspheric microlens in a prescribed shape. <P>SOLUTION: A method for manufacturing the microlens includes a process for boring each initial hole 212a by applying patterning to a substrate 210 through a resist 900 and a mask 800, a process for expanding a bore of each second opening part 802 by applying isotropic etching to the mask 800 through the resist 900, a process for boring a bored hole 212b by removing the resist 900 after the process and applying anisotropic etching to the substrate 210 through the mask 800, and a process for forming a recess 212 by applying isotropic etching to the substrate 210 to bore a bored hole 212b after the process. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

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基板及びマイクロレンズの製造方法、このようなマイクロレンズ基板を備えた電気光学装置及びその製造方法、並びに該電気光学装置を具備してなるプロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。   The present invention includes, for example, a microlens substrate used in an electro-optical device such as a liquid crystal device, a manufacturing method of the microlens, an electro-optical device including the microlens substrate, a manufacturing method thereof, and the electro-optical device. The present invention relates to the technical field of electronic devices such as projectors.

例えば、電気光学装置として、プロジェクタのライトバルブを構成する液晶装置には、対向基板として、各画素に対応するマイクロレンズが作り込まれたマイクロレンズ基板が設けられる。液晶装置において、このような対向基板は、画素電極等が作りこまれたTFTアレイ基板に対して、各マイクロレンズが画素電極と対向するように対向配置され、対向基板とTFTアレイ基板との間に電気光学物質として例えば液晶が挟持される。   For example, a liquid crystal device constituting a light valve of a projector as an electro-optical device is provided with a microlens substrate on which a microlens corresponding to each pixel is formed as a counter substrate. In a liquid crystal device, such a counter substrate is disposed so that each microlens is opposed to a pixel electrode with respect to a TFT array substrate on which a pixel electrode or the like is formed, and between the counter substrate and the TFT array substrate. For example, liquid crystal is sandwiched as an electro-optical material.

ここで、特許文献1又は2に開示されているマイクロレンズの製造方法によれば、各マイクロレンズを非球面レンズとして形成する。特許文献1によれば、透明基板に対して、複数の開口部が開孔されたマスクを例えば2種類用いて、ウエットエッチング処理を施すことにより、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開孔する。2種類のマスクは、互いに開口部の径が異なっており、このうち相対的に小さい径の開口部が開孔された一方のマスクを用いて、透明基板に対して最初のウエットエッチング処理を施して、各凹部の初期穴を開孔する。そして、一方のマスクを除去した後、この一方のマスクの開口部よりも大きい径の開口部が開孔された他方のマスクを、透明基板上に形成して、この他方のマスクを介して、透明基板に対してウエットエッチング処理を施して、初期穴を更に掘り進めることにより、夫々非球面の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。   Here, according to the microlens manufacturing method disclosed in Patent Document 1 or 2, each microlens is formed as an aspherical lens. According to Patent Document 1, a plurality of concave portions each having a lens curved surface of a microlens are formed on a transparent substrate by performing wet etching using, for example, two types of masks each having a plurality of openings. Open a hole. The two types of masks have different opening diameters, and the first wet etching process is performed on the transparent substrate using one of the masks having a relatively small opening. Open an initial hole in each recess. Then, after removing one of the masks, the other mask having an opening having a diameter larger than the opening of the one mask is formed on the transparent substrate, and through the other mask, A wet etching process is performed on the transparent substrate to further dig the initial hole, thereby forming a plurality of concave portions each having a lens curved surface of an aspherical microlens.

また、特許文献2によれば、これとは反対に、先ず、相対的に大きい径の開口部が開孔された他方のマスクを透明基板上に形成した後、他方のマスク上に、更にこの他方のマスクの開口部よりも小さい径の開口部が開孔された一方のマスクを形成し、一方のマスクを介して透明基板に対してウエットエッチング処理を施して、初期穴を開孔した後、更に他方のマスクを介してウエットエッチング処理を継続して行うことにより、初期穴を掘り進めて複数の凹部を形成する。   Further, according to Patent Document 2, on the contrary, first, the other mask having an opening having a relatively large diameter is formed on the transparent substrate, and then this mask is further formed on the other mask. After forming one mask with an opening having a diameter smaller than the opening of the other mask, performing a wet etching process on the transparent substrate through the one mask, and opening the initial hole Further, by continuously performing the wet etching process through the other mask, the initial hole is dug to form a plurality of recesses.

特開2003−279949号公報JP 2003-279949 A 特開2004−69790号公報JP 2004-69790 A

しかしながら、上述したようなマイクロレンズの製造方法によれば、他方のマスクにおける開口部と、既に透明基板に開孔された初期穴との位置ずれが生じたり、或いは、一方のマスクにおける開口部と、他方のマスクにおける開口部との位置ずれが生じる、という問題点がある。   However, according to the microlens manufacturing method as described above, the positional deviation between the opening in the other mask and the initial hole already opened in the transparent substrate occurs, or the opening in the one mask However, there is a problem that a positional deviation from the opening in the other mask occurs.

その結果、各凹部におけるマイクロレンズのレンズ曲面を所定形状に安定して作製することができず、マイクロレンズの焦点位置等の特性を精度良く制御することが困難となる他、各マイクロレンズの特性にばらつきが生じるという不都合が生じる。また、非球面レンズを製造するのに必要なマスクの数としても、2枚以上が必要となり、製造工程短縮の妨げとなるという技術的問題点もある。   As a result, the lens curved surface of the microlens in each concave portion cannot be stably produced in a predetermined shape, and it becomes difficult to accurately control the characteristics such as the focal position of the microlens, and the characteristics of each microlens. Inconvenience occurs in that there is variation. In addition, the number of masks necessary for manufacturing an aspheric lens requires two or more masks, and there is a technical problem that shortens the manufacturing process.

本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、非球面のマイクロレンズのレンズ曲面を、比較的容易にして良好な形状に作製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基板、該マイクロレンズ基板を備えた電気光学装置及びその製造方法、並びにこのような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, and a manufacturing method of a microlens capable of making a lens curved surface of an aspherical microlens into a good shape relatively easily, by the manufacturing method. It is an object of the present invention to provide a microlens substrate to be manufactured, an electro-optical device including the microlens substrate, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus including the electro-optical device.

本発明のマイクロレンズの製造方法は上記課題を解決するために、基板上に、マスクを形成する第1工程と、前記マスク上に、レジストを形成する第2工程と、前記レジストに、パターニングによって複数の第1開口部を所定パターンで配列して開孔する第3工程と、前記複数の第1開口部を介して、前記マスクに対して第1のエッチング処理を施して、複数の第2開口部を開孔する第4工程と、前記複数の第1開口部及び前記複数の第2開口部を介して、前記基板に対して第2のエッチング処理を施して、複数の初期穴を開孔する第5工程と、該第5工程の後、前記複数の第1開口部を介して、前記マスクに対して等方性エッチング処理を施すことにより、前記複数の第2開口部の各々の口径を広げる第6工程と、該第6工程の後、前記レジストを除去する第7工程と、該第7工程の後、前記複数の第2開口部を介して、前記基板に対して異方性エッチング処理を施すことにより、前記初期穴を掘り進めて、前記第2開口部に対応して開孔された第1の穴と該第1の穴の底部に開孔された第2の穴とから夫々なる複数の掘り込み穴を開孔する第8工程と、該第8工程の後、前記複数の第2開口部を介して、前記基板に対して等方性エッチング処理を施して前記複数の掘り込み穴を夫々掘り進めて、断面形状が直線と複数の曲線とからなる複数の凹部を形成する第9工程と、該第9工程の後、前記マスクを除去する第10工程と、該第10工程の後、前記凹部に透明材料を充填してマイクロレンズを形成する第11工程とを含む。   In order to solve the above-described problem, the microlens manufacturing method of the present invention includes a first step of forming a mask on a substrate, a second step of forming a resist on the mask, and patterning the resist. A third step of arranging a plurality of first openings in a predetermined pattern and opening the holes, and performing a first etching process on the mask through the plurality of first openings, thereby providing a plurality of second A fourth step of opening an opening, and a second etching process is performed on the substrate through the plurality of first openings and the plurality of second openings to open a plurality of initial holes. A fifth step of forming a hole, and after the fifth step, an isotropic etching process is performed on the mask through the plurality of first openings, thereby each of the plurality of second openings. A sixth step of widening the aperture, and after the sixth step, the label A seventh step of removing the strike, and after the seventh step, the substrate is subjected to an anisotropic etching process through the plurality of second openings to dig the initial hole, An eighth step of opening a plurality of dug holes each formed of a first hole opened corresponding to the second opening and a second hole opened at a bottom of the first hole; And after the eighth step, through the plurality of second openings, the substrate is subjected to an isotropic etching process to dig the plurality of digging holes, and the cross-sectional shape is straight. A ninth step of forming a plurality of concave portions formed of a plurality of curves, a tenth step of removing the mask after the ninth step, and a transparent material filling the concave portions after the tenth step. And an eleventh step of forming a microlens.

本発明のマイクロレンズの製造方法によれば、基板は、例えば石英基板やガラス基板等の透明基板を用い、第1工程では、このような基板をパターニングするためのマスクを形成し、その後、第2工程では、マスクをパターニングするためのレジストを形成する。尚、ここでの「レジスト」としては、例えばフォトリソグラフィ等によってパターニング可能なものであれば、その材料は問わず、広義には「マスク」或いは「第2のマスク」、「パターニング可能な膜又は層」などと言い換えることもできる。   According to the method for manufacturing a microlens of the present invention, a transparent substrate such as a quartz substrate or a glass substrate is used as the substrate. In the first step, a mask for patterning such a substrate is formed. In two steps, a resist for patterning the mask is formed. Note that the “resist” here is not limited to any material as long as it can be patterned by, for example, photolithography or the like, and in a broad sense, “mask” or “second mask”, “patternable film or It can be rephrased as “layer”.

続いて、第3工程では、例えば、フォトエッチング処理を用いたパターニングにより、レジストに対して、複数の第1開口部を開孔する。例えば、第2工程においてレジストを形成し、第3工程では、このレジストを露光した後現像することによりパターニングして、複数の第1開口部を開孔する。   Subsequently, in the third step, for example, a plurality of first openings are formed in the resist by patterning using a photoetching process. For example, a resist is formed in the second step, and in the third step, the resist is exposed and then developed and patterned to open a plurality of first openings.

その後、第4工程では、レジストを介して、即ち複数の第1開口部を介して、マスクに対して、典型的にはドライエッチング等の異方性エッチングである第1のエッチング処理を施すことにより、複数の第1開口部に対応する複数の第2開口部を開孔する。   Thereafter, in the fourth step, a first etching process, typically anisotropic etching such as dry etching, is performed on the mask through the resist, that is, through the plurality of first openings. Thus, a plurality of second openings corresponding to the plurality of first openings are opened.

続いて、第5工程では、レジスト及びマスクを介して、即ち複数の第1開口部及び複数の第2開口部を介して、基板に対して、典型的にはドライエッチング等の異方性エッチングである第2のエッチング処理を施すことにより、複数の初期穴を開孔する。第2のエッチング処理において、例えばエッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、初期穴の形状、より具体的には例えば基板面に対して垂直をなす方向に沿った初期穴の深さ、更にはこれに加えて基板面に沿う方向の初期穴の径を調整することができる。   Subsequently, in the fifth step, anisotropic etching such as dry etching is typically performed on the substrate through the resist and the mask, that is, through the plurality of first openings and the plurality of second openings. A plurality of initial holes are formed by performing the second etching process. In the second etching process, for example, by adjusting etching conditions such as etching time, the shape of the initial hole, more specifically, for example, the depth of the initial hole along the direction perpendicular to the substrate surface, In addition, the diameter of the initial hole in the direction along the substrate surface can be adjusted.

その後、第6工程では、レジストを介して、即ち複数の第1開口部を介して、マスクに対して、例えばウエットエッチングである等方性エッチング処理を施す。これにより、各第1開口部を介して、第2開口部の開口を規定する側壁に対して等方性エッチング処理が施され、基板面に沿う方向の第2開口部の口径を、第6工程前の値より大きくすることができる。   Thereafter, in the sixth step, an isotropic etching process such as wet etching is performed on the mask through the resist, that is, through the plurality of first openings. Thereby, an isotropic etching process is performed on the side wall defining the opening of the second opening through each first opening, and the diameter of the second opening in the direction along the substrate surface is changed to the sixth. It can be larger than the value before the process.

このように、第6工程では、各第2開口部を開孔する際と共通のレジストを用い、且つこのレジストに対して改めてパターニングを施すことなく、各第1開口部の形状を殆ど変化させずに、マスクに対して改めてパターニングを施すことにより、各第2開口部の径を大きくする。よって、各第2開口部について、第6工程前の位置に対して、第2開口部の径を広げる際に、第2開口部が位置ずれするのを防止することが可能となる。これにより、第6工程において各第2開口部の径を広げた後に、対応する初期穴に対する位置がずれるのを防止することができる。ここで、第6工程では、エッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、各第2開口部の径を調整することができる。   As described above, in the sixth step, the shape of each first opening is changed almost without using a resist common to the opening of each second opening and without patterning the resist again. Instead, the diameter of each second opening is increased by re-patterning the mask. Therefore, for each second opening, it is possible to prevent the second opening from being displaced when the diameter of the second opening is increased with respect to the position before the sixth step. Thereby, after expanding the diameter of each 2nd opening part in a 6th process, it can prevent that the position with respect to a corresponding initial hole shifts | deviates. Here, in a 6th process, the diameter of each 2nd opening part can be adjusted by adjusting etching conditions, such as etching time.

そして、第6工程の後に、第7工程を行ってレジストを除去した後、第8工程を行う。第8工程では、マスクを介して、即ち複数の第2開口部を介して、基板に対して異方性エッチング処理を行うことにより、各初期穴を掘り進めて、掘りこみ穴を開孔する。各掘り込み穴は、第2開口部の形状が基板に転写されることにより開孔された第1の穴と、初期穴の形状が基板に転写されることにより、第1の穴の底から開孔された第2の穴とにより形成される。例えば、各掘り込み穴は、第2開口部に対応して第2開口部から連続的に開孔された第1の穴と該第1の穴の底から初期穴に対応して開孔された第2の穴とからなる。   Then, after the sixth step, the seventh step is performed to remove the resist, and then the eighth step is performed. In the eighth step, each initial hole is dug to open the dug hole by performing anisotropic etching treatment on the substrate through the mask, that is, through the plurality of second openings. . Each digging hole has a first hole that is opened by transferring the shape of the second opening to the substrate, and a shape of the initial hole that is transferred to the substrate. It is formed by the opened second hole. For example, each digging hole is opened corresponding to the initial hole from the bottom of the first hole and the first hole continuously opened from the second opening corresponding to the second opening. And a second hole.

上述した第6工程において、初期穴に対する第2開口部の位置ずれを防止することにより、掘り込み穴における第1の穴と第2の穴との互いの位置ずれを防止することができる。また、この第6工程において、第2開口部の径を調整することにより、対応する第1の穴の径を調整することができる。加えて、上述した第5工程において、初期穴の形状を調整することにより、対応して第1の穴に連続的に開孔される第2の穴の形状を調整することができる。   In the sixth step described above, by preventing the displacement of the second opening with respect to the initial hole, it is possible to prevent the displacement of the first hole and the second hole in the dug hole. In the sixth step, the diameter of the corresponding first hole can be adjusted by adjusting the diameter of the second opening. In addition, in the fifth step described above, by adjusting the shape of the initial hole, it is possible to adjust the shape of the second hole correspondingly continuously opened in the first hole.

更に、第8工程において、エッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、基板面に垂直をなす方向に沿う掘り込み穴の深さを調整することができる。このように掘り込み穴の深さを調整することにより、基板面に対して垂直をなす方向に沿った凹部の深さ、即ちマイクロレンズの厚さを調整することができる。この際、掘り込み穴の深さを調整することにより、掘り込み穴内の第1の穴の深さも調整されることにより、後述するような凹部の縁に向かって切り立った切立直線部分の形状も調整することができる。   Furthermore, in the eighth step, the depth of the digging hole along the direction perpendicular to the substrate surface can be adjusted by adjusting the etching conditions such as the etching time. By adjusting the depth of the digging hole in this way, the depth of the recess along the direction perpendicular to the substrate surface, that is, the thickness of the microlens can be adjusted. At this time, by adjusting the depth of the digging hole, the depth of the first hole in the digging hole is also adjusted, so that the shape of the vertical straight portion that stands up toward the edge of the recess as described later is also obtained. Can be adjusted.

第8工程の後、第9工程を行って、マスクを介して、即ち複数の第2開口部を介して、基板に対して等方性エッチング処理を行うことにより、各掘り込み穴を掘り進めて凹部を形成する。このような凹部の断面形状は夫々、直線と複数の曲線とからなる。ここに「断面形状」とは、マイクロレンズの中心線を含む断面における形状を意味する。この際、各掘り込み穴において、等方性エッチング処理により、第2の穴の底を起点として基板が掘り進められることによりマイクロレンズのレンズ曲面の先端部が形成されると共に、第1の穴の底を起点として、基板が掘り進められることにより、先端部と連続する、マイクロレンズのレンズ曲面の一部が形成される。更に、第1の穴の側壁に対して等方性エッチング処理が施されて、基板が掘り進められる。   After the eighth step, the ninth step is performed to dig each digging hole by performing an isotropic etching process on the substrate through the mask, that is, through the plurality of second openings. To form a recess. Each of the recesses has a cross-sectional shape including a straight line and a plurality of curves. Here, the “cross-sectional shape” means a shape in a cross section including the center line of the microlens. At this time, in each digging hole, the tip of the lens curved surface of the microlens is formed by the isotropic etching process so that the substrate is dug from the bottom of the second hole, and the first hole is formed. When the substrate is dug from the bottom of the substrate, a part of the lens curved surface of the microlens that is continuous with the tip is formed. Further, an isotropic etching process is performed on the side wall of the first hole to dig up the substrate.

よって、各凹部のマイクロレンズのレンズ曲面は、マイクロレンズの中心線が通過する先端部において該中心線に交わる平面に沿って平坦である平坦部を有すると共に、この中心線を含む断面における形状が、曲率半径が相互に等しく且つ中心が前記中心線上の相互に異なる位置に夫々ある2以上の円弧状曲線が平坦部から連続的に結合してなり、この中心線を中心として回転対称となる。加えて、複数の凹部の少なくとも一部は夫々、前記断面における形状が、円弧状曲線から中心線とは反対側に位置する縁に向けて連続しており且つ基板の表面に対して直線状に切り立っている切立直線部分を含んで形成されている。   Therefore, the lens curved surface of the microlens in each concave portion has a flat portion that is flat along the plane intersecting the centerline at the tip portion through which the centerline of the microlens passes, and the shape in the cross section including the centerline is Two or more arc-shaped curves having the same radius of curvature and different centers at different positions on the center line are continuously connected from the flat portion, and are rotationally symmetric about the center line. In addition, at least some of the plurality of recesses each have a shape in the cross-section that is continuous from the arc-shaped curve toward the edge located on the side opposite to the center line and linear with respect to the surface of the substrate. It is formed including an upright straight portion.

従って、本発明のマイクロレンズの製造方法では、各マイクロレンズを回転対称2段レンズとして形成すると共に、非球面レンズとして形成することが可能となる。   Therefore, in the microlens manufacturing method of the present invention, each microlens can be formed as a rotationally symmetric two-stage lens and can be formed as an aspheric lens.

ここで、第9工程におけるエッチング時間等のエッチング条件を調整し、且つこれに加えて第8工程において、上述したように各掘り込み穴の形状を調整することにより、マイクロレンズの形状を調整することができる。即ち、マイクロレンズの厚さや、第2の穴の形状に対応して、凹部のマイクロレンズのレンズ曲面において、マイクロレンズの中心線が通過する先端部の形状を調整すると共に、第1の穴の形状に対応して、この先端部に連続する部分の形状を、調整することができる。   Here, the etching conditions such as the etching time in the ninth step are adjusted, and in addition, in the eighth step, the shape of each digging hole is adjusted as described above to adjust the shape of the microlens. be able to. That is, in accordance with the thickness of the microlens and the shape of the second hole, the shape of the tip portion through which the center line of the microlens passes is adjusted in the lens curved surface of the microlens in the concave portion, and the first hole Corresponding to the shape, the shape of the portion continuing to the tip can be adjusted.

そして、第9工程の後、第10工程を行ってマスクを除去した後、第11工程を行って、基板に形成された各凹部に透明材料を充填する。各凹部内に充填された透明材料によってマイクロレンズが形成される。   Then, after the ninth step, the tenth step is performed to remove the mask, and then the eleventh step is performed to fill each recess formed in the substrate with a transparent material. A microlens is formed by a transparent material filled in each recess.

従って、以上説明したような本発明のマイクロレンズの製造方法によれば、既に説明したような先行技術と比較して、各凹部におけるマイクロレンズのレンズ曲面の形成に要するマスクの枚数を少なくすることが可能となる。よって、このようなマスクの形成やパターニングに要する各種工程を少なくすることができる。その結果、マイクロレンズの製造工程を短縮することができる。   Therefore, according to the microlens manufacturing method of the present invention as described above, the number of masks required for forming the lens curved surface of the microlens in each recess is reduced as compared with the prior art as already described. Is possible. Therefore, various processes required for forming and patterning such a mask can be reduced. As a result, the manufacturing process of the microlens can be shortened.

更には、各マイクロレンズのレンズ曲面を所定形状に安定して作ることが可能となり、各マイクロレンズの焦点位置等の特性を精度良く制御することが出来、特性が揃った複数のマイクロレンズを製造することができる。   Furthermore, the lens curved surface of each microlens can be stably formed in a predetermined shape, and the characteristics such as the focal position of each microlens can be controlled with high precision, and a plurality of microlenses with uniform characteristics can be manufactured. can do.

本発明のマイクロレンズの製造方法の一態様では、前記第4工程において、前記第1のエッチング処理として、前記基板に交わる方向に指向性を有する異方性エッチングを施し、前記第5工程において、前記第2のエッチング処理として、前記基板に交わる方向に指向性を有する異方性エッチングを施す。   In one aspect of the microlens manufacturing method of the present invention, in the fourth step, as the first etching process, anisotropic etching having directivity in a direction intersecting the substrate is performed, and in the fifth step, As the second etching process, anisotropic etching having directivity in the direction crossing the substrate is performed.

この態様によれば、例えば基板の法線方向など、基板に交わる方向に指向性を有する異方性エッチングを施すことで、基板に垂直な方向に延びる第2開口部を開孔でき、同じく、この方向に延びる初期穴を開孔できる。この際、第1開口部の径と第2開口部の径とを揃えることができ、更に、これらと、初期穴の径とを揃えることもできる。   According to this aspect, for example, by performing anisotropic etching having directivity in the direction intersecting the substrate, such as the normal direction of the substrate, the second opening extending in the direction perpendicular to the substrate can be opened. An initial hole extending in this direction can be opened. At this time, the diameter of the first opening and the diameter of the second opening can be made uniform, and further, the diameter of the initial hole can be made uniform.

本発明のマイクロレンズの製造方法の他の態様では、前記第1工程より前に、前記基板上に、前記凹部の形状を制御するためのコントロール膜を形成する第12工程を更に含み、前記第5工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記第2のエッチング処理を施し、前記第8工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記異方性エッチング処理を施し、前記第9工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記等方性エッチング処理を施す。   In another aspect of the method for manufacturing a microlens of the present invention, the method further includes a twelfth step of forming a control film for controlling the shape of the concave portion on the substrate before the first step. In step 5, the second etching process is performed on the control film in addition to the substrate, and in the eighth process, the anisotropic etching process is performed on the control film in addition to the substrate. In the ninth step, the isotropic etching process is performed on the control film in addition to the substrate.

この態様によれば、コントロール膜は、特に第9工程におけるエッチング処理において、基板と異なるエッチングレートとなるような材料により形成される。これにより、第9工程では、基板に形成されることになる各凹部の開口内で、この開口を規定する基板のエッチングレートと、開口の縁を規定するコントロール膜のエッチングレートとは異なる。よって、各凹部の縁部におけるマイクロレンズのレンズ曲面の形状を更に調整することが可能となり、マイクロレンズ設計の自由度を大きくすることができる。   According to this aspect, the control film is formed of a material that has an etching rate different from that of the substrate, particularly in the etching process in the ninth step. Thus, in the ninth step, the etching rate of the substrate that defines the opening and the etching rate of the control film that defines the edge of the opening in the opening of each recess to be formed in the substrate are different. Therefore, it is possible to further adjust the shape of the lens curved surface of the microlens at the edge of each recess, and the degree of freedom in designing the microlens can be increased.

この、コントロール膜を形成する第12工程を更に含む態様では、前記第12工程において、前記コントロール膜を、前記第9工程における前記等方性エッチング処理において、前記基板より大きいエッチングレートとなるような材料により形成するように製造してもよい。   In the aspect further including the twelfth step of forming the control film, in the twelfth step, the control film has an etching rate larger than that of the substrate in the isotropic etching process in the ninth step. You may manufacture so that it may form with material.

このように製造すれば、第9工程では、基板に形成されることになる各凹部の開口内で、開口を規定する基板のエッチングレートに対して、開口の縁を規定するコントロール膜のエッチングレートを大きくすることができる。これにより、各凹部について、マイクロレンズの中心線を含む断面において、凹部の縁部の形状を、マイクロレンズのレンズ曲面に沿って凹部の底から縁に向かう傾斜が、コントロール膜無しで凹部を形成した場合と比べてなだらかな形状となるように、形成することが可能となる。   If manufactured in this way, in the ninth step, the etching rate of the control film that defines the edge of the opening, relative to the etching rate of the substrate that defines the opening, in the opening of each recess to be formed in the substrate. Can be increased. As a result, in each cross-section including the center line of the microlens, the shape of the edge of the recess is inclined from the bottom of the recess to the edge along the lens curved surface of the microlens to form a recess without a control film. It can be formed so as to have a gentle shape as compared with the case of the above.

本発明の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、上述した本発明のマイクロレンズの製造方法(但し、その各種態様を含む)により、マイクロレンズを形成する工程と、該マイクロレンズと対向させて表示用電極を形成する工程と、該表示用電極に電気的に接続して配線及び電子素子の少なくとも一方を形成する工程とを含む。   In order to solve the above problems, a method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention includes a step of forming a microlens by the above-described microlens manufacturing method of the present invention (including various aspects thereof), and the microlens. And a step of forming a display electrode oppositely and a step of forming at least one of a wiring and an electronic element by being electrically connected to the display electrode.

本発明の電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明のマイクロレンズの製造方法によりマイクロレンズを製造するため、電気光学装置において、投射光を、集光能力に優れ且つ均一な特性の各マイクロレンズによって集光させて、各画素に入射させることが可能となる。よって、光の利用効率に優れ、各画素でコントラスト比を均一にすることが可能な電気光学装置を製造することができる。   According to the manufacturing method of the electro-optical device of the present invention, since the micro lens is manufactured by the above-described manufacturing method of the micro lens of the present invention, the electro-optical device has excellent light collecting ability and uniform characteristics. Light can be condensed by each microlens and incident on each pixel. Accordingly, it is possible to manufacture an electro-optical device that is excellent in light use efficiency and can make the contrast ratio uniform in each pixel.

本発明のマイクロレンズ基板は上記課題を解決するために、マイクロレンズの中心線が通過する先端部において該中心線に交わる平面に沿って平坦である平坦部を有すると共に、前記中心線を含む断面における形状が、曲率半径が相互に等しく且つ中心が前記中心線上の相互に異なる位置に夫々ある2以上の曲線が前記平坦部から連続的に結合してなり、前記中心線を中心として回転対称となる前記マイクロレンズのレンズ曲面を有する凹部が複数開孔された基板と、前記複数の凹部に夫々充填され、前記マイクロレンズを形成する透明部材とを備え、前記複数の凹部の少なくとも一部は夫々、前記断面における形状が、前記円弧状曲線から前記中心線とは反対側に位置する縁に向けて連続しており且つ前記基板の表面に交差する直線部分を含んで形成されている。   In order to solve the above-described problem, the microlens substrate of the present invention has a flat portion that is flat along a plane intersecting the centerline at a tip portion through which the centerline of the microlens passes, and a cross section including the centerline. 2 or more curves, each having a radius of curvature equal to each other and centers at different positions on the center line, are continuously connected from the flat portion, and are rotationally symmetric about the center line. A substrate having a plurality of concave portions each having a lens curved surface of the microlens and a transparent member that fills the plurality of concave portions and forms the microlens, wherein at least a part of the plurality of concave portions is provided. , A shape in the cross section is continuous from the arcuate curve toward the edge located on the opposite side of the center line, and a straight portion intersecting the surface of the substrate Nde is formed.

本発明のマイクロレンズ基板によれば、集光能力に優れ且つ特性が均一な各マイクロレンズにより、光の利用効率を高めことが可能となる。   According to the microlens substrate of the present invention, it is possible to improve the light utilization efficiency by each microlens having excellent light collecting ability and uniform characteristics.

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基板と、前記マイクロレンズと対向する表示用電極と、該表示用電極に電気的に接続された配線及び電子素子の少なくとも一方とを備える。   In order to solve the above-described problems, an electro-optical device of the present invention includes the above-described microlens substrate of the present invention, a display electrode facing the microlens, wirings and electrons electrically connected to the display electrode. At least one of the elements.

本発明の電気光学装置によれば、光の利用効率を向上させると共に、各画素でコントラスト比を均一にすることが可能となり、高品質な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, it is possible to improve the light utilization efficiency and make the contrast ratio uniform in each pixel, and to perform high-quality image display.

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

本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な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)を用いた表示装置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. Further, as the electronic apparatus of the present invention, for example, an electrophoretic device such as electronic paper, a display device using an electron emission device (Field Emission Display and Conduction Electron-Emitter Display), or the like can be realized.

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施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>
先ず、本発明に係る第1実施形態について、図1から図13を参照して説明する。
<1; First Embodiment>
First, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.

<1−1:マイクロレンズ基板>
先ず、本発明のマイクロレンズ基板について、図1から図3を参照して説明する。
<1-1: Microlens substrate>
First, the microlens substrate of the present invention will be described with reference to FIGS.

ここに、図1(a)は、マイクロレンズ基板の概略斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のA−A’断面部分を含む構成を示す概略斜視図である。また、図2(a)は、マイクロレンズ基板のうち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、任意の一のマイクロレンズの構成を示す部分拡大平面図であり、図3(a)は、図2(b)のF−F’断面部分の構成を示す拡大断面図であり、図3(b)は、図2(b)のJ−J’ 断面部分の構成を示す拡大断面図である。   Here, FIG. 1A is a schematic perspective view of a microlens substrate, and FIG. 1B is a schematic perspective view showing a configuration including the A-A ′ cross-section portion of FIG. FIG. 2A is a partially enlarged plan view showing a portion relating to four microlenses in the microlens substrate, and FIG. 2B shows a configuration of an arbitrary microlens. 3A is a partially enlarged plan view, FIG. 3A is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the FF ′ cross-sectional portion of FIG. 2B, and FIG. 3B is a cross-sectional view of FIG. -J 'It is an expanded sectional view which shows the structure of a cross-section part.

図1(a)に示すように、本実施形態のマイクロレンズ基板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層230によって接着されたカバーガラス200とを備えている。   As shown in FIG. 1A, a microlens substrate 20 of this embodiment includes a transparent substrate 210 made of, for example, a quartz plate, and a cover glass 200 bonded to the transparent substrate 210 with an adhesive layer 230 as will be described later. And.

そして、マイクロレンズ基板20において、レンズ形成領域20aには、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。より具体的には、図1(b)において、透明基板210において、レンズ形成領域20aには、アレイ状に多数の凹状の窪み、即ち凹部212が掘られている。各凹部212には、カバーガラス200と透明基板210とを相互に接着する、例えば透明な感光性樹脂材料からなる接着剤が硬化してなる、透明基板210よりも高屈折率の透明な接着層230が充填されている。   In the microlens substrate 20, a large number of microlenses 500 arranged in a matrix form are formed in the lens formation region 20 a. More specifically, in FIG. 1B, in the transparent substrate 210, a large number of concave depressions, that is, concave portions 212 are formed in the lens forming region 20a in an array. In each recess 212, a transparent adhesive layer having a higher refractive index than that of the transparent substrate 210 is formed by curing an adhesive made of, for example, a transparent photosensitive resin material, which bonds the cover glass 200 and the transparent substrate 210 to each other. 230 is filled.

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。即ち、各凹部212は、マイクロレンズ500のレンズ曲面を規定する。接着層230は、透明基板210より大きい屈折率を有する、例えばエポキシ樹脂等の透明材料により形成されているため、接着層230の屈折率は、凹部212より大きい値となる。そして、マイクロレンズ500は、凹部212に充填された接着層230の一部により形成される。   The curved surface of each microlens 500 is generally defined by the transparent substrate 210 and the adhesive layer 230 having different refractive indexes. That is, each recess 212 defines a lens curved surface of the microlens 500. Since the adhesive layer 230 is made of a transparent material having a refractive index higher than that of the transparent substrate 210, such as an epoxy resin, the refractive index of the adhesive layer 230 is larger than that of the concave portion 212. The microlens 500 is formed by a part of the adhesive layer 230 filled in the recess 212.

図2(a)において、本実施形態では、各凹部212は、例えば、それが規定するマイクロレンズ500のレンズ曲面が、同図中、横方向(X方向)又は縦方向(Y方向)に隣接する凹部212が規定するレンズ曲面と、交わるように形成されると共に、各凹部212の縁におけるコーナー部501で、4つのレンズ曲面が接するように形成される。   In FIG. 2A, in the present embodiment, each concave portion 212 has, for example, the lens curved surface of the microlens 500 defined by it adjacent to the horizontal direction (X direction) or the vertical direction (Y direction). The concave portion 212 is formed so as to intersect with the lens curved surface defined by the concave portion 212, and the four lens curved surfaces are formed in contact with each other at the corner portion 501 at the edge of each concave portion 212.

また、図2(b)において、後述するような製造方法により、各凹部212は、透明基板210に等方性エッチング処理を施すことにより開孔されるため、マイクロレンズ500の中心線の通過点O10を通り且つ凹部212の縁における2つのコーナー部を結ぶ対角線の長さによって、各マイクロレンズの径R0が規定される。   Further, in FIG. 2B, each recess 212 is opened by applying an isotropic etching process to the transparent substrate 210 by a manufacturing method as will be described later. The diameter R0 of each microlens is defined by the length of the diagonal line passing through O10 and connecting the two corners at the edge of the recess 212.

また、本実施形態によれば、マイクロレンズ基板20は、後述するような、本発明に係るマイクロレンズの製造方法により製造されるため、各マイクロレンズ500のレンズ曲面は、以下のような形状を有する。尚、図3(a)及び図3(b)には、マイクロレンズ500の中心線を一点鎖線にて示してある。   In addition, according to the present embodiment, since the microlens substrate 20 is manufactured by the microlens manufacturing method according to the present invention as described later, the lens curved surface of each microlens 500 has the following shape. Have. In FIG. 3A and FIG. 3B, the center line of the microlens 500 is indicated by a one-dot chain line.

図3(a)及び図3(b)において、凹部212におけるマイクロレンズ500のレンズ曲面は、マイクロレンズ500の中心線を中心にして或いは基準にして回転対称となり、この中心線が通過する先端部において基板表面に沿って平坦である平坦部を有すると共に、この中心線に対して片側の形状は、夫々曲率半径が概ね相互に等しいr1となる2種の曲率円C1及びC2によって規定される2種の曲線部分を含み、これら2種の曲線部分は平坦部に連続的に結合して形成されている。尚、図3(a)及び図3(b)には、2種の曲率円C1及びC2の曲率中心O1及びO2も示してある。   3A and 3B, the lens curved surface of the microlens 500 in the recess 212 is rotationally symmetric with respect to the centerline of the microlens 500 or with reference to the centerline, and the tip portion through which this centerline passes. 2 has a flat portion that is flat along the substrate surface, and a shape on one side with respect to the center line is defined by two kinds of curvature circles C1 and C2 each having a radius of curvature of approximately equal to r1. Including a curved portion of the seed, these two curved portions are formed by continuously joining the flat portion. 3A and 3B also show the centers of curvature O1 and O2 of the two types of curvature circles C1 and C2.

即ち、マイクロレンズ500は、曲率半径中心の位置が異なる複数の曲面を含んだ形状となっている。   That is, the microlens 500 has a shape including a plurality of curved surfaces with different positions of the center of curvature radius.

更に、図3(a)において、凹部212の縁における対角線を含む断面部分(即ち、図2(b)中F−F’断面部分)の構成に着目すれば、マイクロレンズ500のレンズ曲面における平坦部に結合する2種の曲線部分のうち一方に連続的に一端側が結合されると共に、該一端側から他端側の凹部212の縁に向かって切り立っており、基板の表面と交差する方向に延在する直線部分L0を含んで形成される。   Further, in FIG. 3A, if attention is paid to the configuration of the cross-sectional portion including the diagonal line at the edge of the concave portion 212 (that is, the FF ′ cross-sectional portion in FIG. One end side is continuously coupled to one of the two types of curved portions coupled to the portion, and the one end side is raised from the one end side toward the edge of the recess 212 on the other end side, in a direction intersecting the surface of the substrate. It is formed including an extending straight line portion L0.

つまり、マイクロレンズ500の上端部は、円筒形状に形成されている。   That is, the upper end portion of the microlens 500 is formed in a cylindrical shape.

よって、本実施形態では、各マイクロレンズ500は、回転対称2段レンズとして形成されると共に、非球面レンズとして形成される。   Therefore, in the present embodiment, each microlens 500 is formed as a rotationally symmetric two-stage lens and an aspherical lens.

<1−2;電気光学装置>
次に、本発明の電気光学装置に係る実施形態について、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基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 an electro-optical device according to an embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a plan view of the TFT array substrate viewed from the above-described microlens substrate side used as a counter substrate together with each component formed thereon, and FIG. 'Cross section. Here, a TFT active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit as 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基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10とマイクロレンズ基板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10とマイクロレンズ基板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 substrate 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 substrate 20, and the TFT array substrate 10 and the microlens substrate 20 are sealed in a seal region positioned around the image display region 10a. The materials 52 are bonded to each other.

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、図4又は図5には図示しないが、TFTアレイ基板10とマイクロレンズ基板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. In addition, although not shown in FIG. 4 or FIG. 5, the sealing material 52 includes glass fiber or glass beads for setting the distance (inter-substrate gap) between the TFT array substrate 10 and the microlens substrate 20 to a predetermined value. Of gap material. 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、マイクロレンズ基板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 substrate 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、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。そして、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿って設けられた複数の配線105によって、二つの走査線駆動回路104は互いに電気的に接続される。   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. The two scanning line driving circuits 104 are electrically connected to each other by a plurality of wirings 105 provided along the remaining one side of the TFT array substrate 10.

また、マイクロレンズ基板20の4つのコーナー部には、上下導通材106が配置されている。他方、図4又は図5には図示しないが、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とマイクロレンズ基板20との間で電気的な導通をとることができる。   In addition, vertical conduction members 106 are disposed at the four corners of the microlens substrate 20. On the other hand, although not shown in FIG. 4 or FIG. 5, 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 substrate 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(Thin Film Transistor;以下適宜、“TFT”と称する)や走査線、データ線等の配線が形成された後の、本発明に係る「表示用電極」の一例である画素電極9a上に、同図中には図示しない配向膜が形成されている。尚、本実施形態では、画素スイッチング素子はTFTのほか、各種トランジスタ或いはTFD等により構成されてもよい。他方、詳細な構成については後述するが、マイクロレンズ基板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(図示省略)が形成されている。   In FIG. 5, on the TFT array substrate 10, a pixel switching TFT (Thin Film Transistor; hereinafter referred to as “TFT” as appropriate), a scanning line, a data line, and the like are formed. On the pixel electrode 9a which is an example of the “display electrode”, an alignment film (not shown) is formed. In the present embodiment, the pixel switching element may be constituted by various transistors, TFD, or the like in addition to the TFT. On the other hand, a detailed configuration will be described later. On the microlens substrate 20, in addition to the counter electrode 21, a lattice-shaped or striped light-shielding film 23 and an alignment film (not shown) are formed on the uppermost layer. ing.

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。   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、マイクロレンズ基板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。   Image signals S1, S2,..., Sn written in a liquid crystal as an example of an electro-optical material via the pixel electrode 9a are held for a certain period with the counter electrode 21 formed on the microlens substrate 20. Is done. 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 that includes a fixed potential side capacitor electrode and is 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基板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、マイクロレンズ基板20における、遮光膜23及び開口領域700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 substrate 20 provided in the electro-optical device described above 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 opening region 700 in the microlens substrate 20, and FIG. 8 shows the configuration of the cross section shown in FIG. 5 in more detail for a plurality of pixels. FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the function of each microlens 500.

図8において、マイクロレンズ基板20において、カバーガラス200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。マイクロレンズ基板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 substrate 20, a light shielding film 23 having a grid-like plane pattern as shown in FIG. 7 is formed on the cover glass 200. In the microlens substrate 20, a non-opening region is defined by the light shielding film 23, and a region delimited by the light shielding film 23 is an opening region 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8に示すように、マイクロレンズ基板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、マイクロレンズ500が配置されて形成されている。   Each microlens 500 is arranged so as to correspond to each pixel. More specifically, as shown in FIG. 8, in the microlens substrate 20, the microlens substrate 20 is microscopically formed in an area including at least a part of the opening area 700 and the non-opening area located around the opening area 700. A lens 500 is arranged and formed.

また、図8において、カバーガラス200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、更に、配向膜22が対向電極21上(図8中、対向電極21より下側)に形成されている。   In FIG. 8, a counter electrode 21 made of a transparent conductive film is formed on the cover glass 200 so as to cover the light shielding film 23, and the alignment film 22 is further formed on the counter electrode 21 (in FIG. 8, the counter electrode 21. (Lower side).

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、TFTアレイ基板10上において、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、画素電極9a上には配向膜16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, on the TFT array substrate 10, pixel switching TFTs 30, various wirings such as scanning lines 11 a and data lines 6 a for driving the pixel electrodes 9 a, and electronic elements such as storage capacitors 70 are formed in non-opening regions. Has been. With this configuration, the pixel aperture ratio in the electro-optical device can be maintained relatively large. Further, an alignment film 16 is provided on the pixel electrode 9a.

図8において、マイクロレンズ基板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。よって、マイクロレンズ基板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。即ち、光の利用効率を高めることで、より明るい画像表示が可能となる。   In FIG. 8, light such as projection light incident on the microlens substrate 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 and irradiated onto the pixel electrode 9a, passes through the pixel electrode 9a, and is emitted from the TFT array substrate 10 as display light. Therefore, light that is directed to the non-opening region among the light that is incident on the microlens substrate 20 can also be incident on the opening region 700 due to the condensing action of the microlens 500, and thus the effective aperture ratio in each pixel can be increased. it can. That is, it is possible to display a brighter image by increasing the light utilization efficiency.

特に、本実施形態では、後述するような本発明に係るマイクロレンズの製造方法によって、マイクロレンズ基板20が製造されるため、集光能力に優れ且つ特性が均一な各マイクロレンズ500により、光の利用効率を向上させると共に、各画素でコントラスト比を均一にすることが可能となり、高品質な画像表示を行うことが可能となる。   In particular, in the present embodiment, since the microlens substrate 20 is manufactured by the microlens manufacturing method according to the present invention as described later, each microlens 500 having excellent light collecting ability and uniform characteristics allows light to be emitted. In addition to improving the utilization efficiency, it is possible to make the contrast ratio uniform in each pixel, and it is possible to perform high-quality image display.

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、マイクロレンズ基板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, and a PDLC (Polymer Dispersed Liquid) are respectively provided on the side on which the projection light of the microlens substrate 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 (Crystal) mode and 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基板20を用いているが、このようなマイクロレンズ基板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(マイクロレンズ基板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 substrate 20 as shown in FIGS. 1 to 3 is used as the counter substrate. However, such a microlens substrate 20 can also be used as the TFT array substrate 10. It is. Alternatively, it is possible to attach the microlens substrate 20 to the TFT array substrate 10 side by simply using a glass substrate or the like formed with a counter electrode or an alignment film as the counter substrate (not the microlens substrate 20). . That is, the microlens of the present invention can be built or attached to the TFT array substrate 10 side.

<1−3;マイクロレンズの製造方法>
次に、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法について、図9から図13を参照して説明する。尚、以下に説明するマイクロレンズの製造方法により、上述したようなマイクロレンズ基板20が製造され、更には、後述するように電気光学装置が製造されることとなる。
<1-3; Manufacturing method of microlens>
Next, a method for manufacturing a microlens according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The microlens substrate 20 as described above is manufactured by the microlens manufacturing method described below, and an electro-optical device is manufactured as described later.

図9から図11並びに図13は、製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板20の断面部分の構成を、順を追って示す工程図である。また、図12(a)は、図3(a)に示す部分に相当する断面について、及び図12(b)は図3(b)に示す部分に相当する断面について、夫々凹部212の形成に係る工程を説明するための断面図である。尚、図9から図13に示す構成はいずれも、マイクロレンズ500の中心線を含む断面部分について、示したものである。   9 to 11 and FIG. 13 are process diagrams sequentially illustrating the configuration of the cross-sectional portion of the microlens substrate 20 in each process of the manufacturing process. 12A is a cross-sectional view corresponding to the portion shown in FIG. 3A, and FIG. 12B is a cross-sectional view corresponding to the portion shown in FIG. 3B. It is sectional drawing for demonstrating the process which concerns. Note that all the configurations shown in FIG. 9 to FIG. 13 show the cross-sectional portion including the center line of the microlens 500.

先ず、図9(a)の工程では、透明基板210上に、アモルファスシリコン、或いはポリシリコン等を、マスク800として、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法により形成する。マスク800は、後述するように透明基板210をパターニングするためのマスクとして形成される。   First, in the process of FIG. 9A, amorphous silicon, polysilicon, or the like is formed on the transparent substrate 210 as a mask 800 by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. The mask 800 is formed as a mask for patterning the transparent substrate 210 as will be described later.

その後、図9(b)の工程では、マスク800上に、例えばレジストを、例えばスピンコート法により、レジスト900を形成する。このレジスト900は、マスク800をパターニングするためのもので形成する。レジスト900を、フォトリソグラフィ用のレジストから形成することにより、レジスト900の形成及びパターニングに係る工程を簡略化して短縮することが可能となる。   Thereafter, in the process of FIG. 9B, a resist 900 is formed on the mask 800 by, for example, a spin coating method. The resist 900 is formed for patterning the mask 800. By forming the resist 900 from a resist for photolithography, it is possible to simplify and shorten the processes related to the formation and patterning of the resist 900.

その後、図9(c)の工程では、例えばフォトリソグラフィ法により、レジスト900に対してパターニングを施して、レンズ形成領域20aに複数の第1開口部902を開孔する。尚、図9(b)の工程において、レジスト900をレジストとは異なる材料により形成し、このレジスト900をパターニングするためにレジストを形成して、このレジストを介してレジスト900に対してフォトエッチング処理を施すことにより、複数の第1開口部902を開孔し、レジストを除去するようにしてもよい。この場合には、レジスト900は、マスク800に重ねられた「他のマスク」或いは「第2のマスク」と呼ぶこともできる。   Thereafter, in the step of FIG. 9C, patterning is performed on the resist 900 by, for example, photolithography to open a plurality of first openings 902 in the lens formation region 20a. In the step of FIG. 9B, a resist 900 is formed of a material different from the resist, a resist is formed for patterning the resist 900, and a photo-etching process is performed on the resist 900 through the resist. , The plurality of first openings 902 may be opened, and the resist may be removed. In this case, the resist 900 can also be called “another mask” or “second mask” superimposed on the mask 800.

その後、図10(a)の工程では、レジスト900における複数の第1開口部902を介して、マスク800に対して、第1のエッチング処理として例えば異方性ドライエッチング処理を施して、レンズ形成領域20aに複数の第2開口部802を開孔する。この際、各第1開口部902の形状が、マスク800に転写されて、第2開口部802が開孔される。   Thereafter, in the process of FIG. 10A, for example, an anisotropic dry etching process is performed as a first etching process on the mask 800 through the plurality of first openings 902 in the resist 900 to form a lens. A plurality of second openings 802 are opened in the region 20a. At this time, the shape of each first opening 902 is transferred to the mask 800 and the second opening 802 is opened.

尚、図10(a)の工程における第1のエッチング処理は、等方性ドライエッチング処理或いはウエットエッチング処理により行ってもよく、この場合には、本実施形態の場合とは異なる形状を有する第2開口部が得られる。   Note that the first etching process in the step of FIG. 10A may be performed by an isotropic dry etching process or a wet etching process. In this case, the first etching process has a shape different from that in the present embodiment. Two openings are obtained.

その後、図10(b)の工程では、マスク800における複数の第2開口部802、及びレジスト900における複数の第1開口部902を介して、透明基板210に対して、第2のエッチング処理として例えば異方性ドライエッチング処理を施して、複数の凹部212の各々の初期穴212aを、レンズ形成領域20aに開孔する。この際、各第2開口部802の形状が透明基板210に転写されることで、初期穴212aが開孔される。   Thereafter, in the process of FIG. 10B, the second etching process is performed on the transparent substrate 210 through the plurality of second openings 802 in the mask 800 and the plurality of first openings 902 in the resist 900. For example, anisotropic dry etching is performed to open the initial holes 212a of the plurality of recesses 212 in the lens forming region 20a. At this time, the shape of each second opening 802 is transferred to the transparent substrate 210, whereby the initial hole 212a is opened.

尚、図10(b)の工程における第2のエッチング処理は、等方性のドライエッチング処理或いはウエットエッチング処理により行ってもよく、この場合には、本実施形態の場合とは異なる形状を有する初期穴が得られる。   Note that the second etching process in the step of FIG. 10B may be performed by an isotropic dry etching process or a wet etching process. In this case, the second etching process has a shape different from that of the present embodiment. An initial hole is obtained.

ここで、第2のエッチング処理において、例えばエッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、初期穴212aの形状、より具体的には例えば透明基板210の基板面に対して垂直をなす方向に沿った初期穴212aの深さ、更にはこれに加えて透明基板210の基板面に沿う方向の初期穴212aの径を調整することができる。更には、上述したように、第2のエッチング処理を異方性エッチング処理により行う場合、マスク800の複数の第2開口部802を開孔する際に、第1のエッチング処理のエッチング時間等のエッチング条件を調整して、各第2開口部802の、透明基板210の基板面に沿う方向の径を調整することで、初期穴212aの形状を調整することができる。   Here, in the second etching process, for example, by adjusting the etching conditions such as the etching time, the shape of the initial hole 212a, more specifically, for example, along the direction perpendicular to the substrate surface of the transparent substrate 210 is used. In addition, the depth of the initial hole 212a, and in addition to this, the diameter of the initial hole 212a in the direction along the substrate surface of the transparent substrate 210 can be adjusted. Furthermore, as described above, when the second etching process is performed by an anisotropic etching process, when the plurality of second openings 802 of the mask 800 are opened, the etching time of the first etching process, etc. By adjusting the etching conditions and adjusting the diameter of each second opening 802 in the direction along the substrate surface of the transparent substrate 210, the shape of the initial hole 212a can be adjusted.

加えて、上述したように、図10(a)の工程における第1のエッチング処理、及び図10(b)の工程における第2のエッチング処理の両方を異方性エッチング処理により行う場合は、レジスト900において各第1開口部902を開孔する際、この第1開口部902の形状を調整することにより、マスク800の第2開口部802を介して、初期穴212aの形状を調整することが可能となる。   In addition, as described above, when both the first etching process in the process of FIG. 10A and the second etching process in the process of FIG. When opening each first opening 902 in 900, the shape of the initial hole 212a can be adjusted through the second opening 802 of the mask 800 by adjusting the shape of the first opening 902. It becomes possible.

その後、図10(c)の工程では、再び、レジスト900を介して、マスク800に対して等方性エッチング処理を施す。この際、等方性エッチング処理はドライエッチング処理により行ってもよいし、ウエットエッチング処理によって行ってもよい。これにより、各第1開口部902を介して、第2開口部802の開口を規定する側壁に対して等方性エッチング処理が施され、透明基板210の基板面に沿う方向の第2開口部802の径を、当該工程前より大きくすることができる。即ち、透明基板210とレジスト900とに挟まれるマスク800と同一層に、透明基板210の法線方向から平面視して、第1開口部902を中心として円形に広がる空間として、第2開口部802が形成されることになる。この際、各第2開口部802の径は、当該工程における等方性エッチング処理のエッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、調整することができる。   Thereafter, in the process of FIG. 10C, the mask 800 is again subjected to an isotropic etching process through the resist 900. At this time, the isotropic etching process may be performed by a dry etching process or a wet etching process. Thereby, an isotropic etching process is performed on the side wall defining the opening of the second opening 802 via each first opening 902, and the second opening in the direction along the substrate surface of the transparent substrate 210. The diameter of 802 can be made larger than before the process. That is, in the same layer as the mask 800 sandwiched between the transparent substrate 210 and the resist 900, the second opening is formed as a space extending in a circle around the first opening 902 in plan view from the normal direction of the transparent substrate 210. 802 will be formed. At this time, the diameter of each second opening 802 can be adjusted by adjusting the etching conditions such as the etching time of the isotropic etching process in the process.

即ち、当該工程では、上述した図10(a)の工程と共通のレジスト900を用い、且つこのレジスト900に対して改めてパターニングを施すことなく、各第1開口部902の形状を殆ど変化させずに、マスク800に対して改めてパターニングを施すことにより、各第2開口部802の径を大きくする。よって、各第2開口部802について、当該工程前の位置に対して、第2開口部802の径を広げる際に、第2開口部802が位置ずれするのを防止することが可能となる。これにより、各第2開口部802の径を広げた後に、対応する初期穴212aに対する位置がずれるのを防止することができる。   That is, in this process, the resist 900 common to the process of FIG. 10A described above is used, and the resist 900 is not subjected to patterning again, so that the shape of each first opening 902 is hardly changed. Further, the diameter of each second opening 802 is increased by patterning the mask 800 again. Therefore, for each second opening 802, when the diameter of the second opening 802 is increased with respect to the position before the process, it is possible to prevent the second opening 802 from being displaced. Thereby, after expanding the diameter of each 2nd opening part 802, it can prevent that the position with respect to the corresponding initial hole 212a shifts | deviates.

尚、図10の工程(b)におけるエッチングを、透明基板210の法線方向に指向性を持った異方性エッチングで行う限りにおいて、図10の工程(c)の前ではなく後に図10の工程(b)を行うことによっても、図10の工程(c)に図示したと類似の形状を得ることも可能である。この場合には、相対的に小径の第1開口部902及び大径の第2開口部802を介して、第1開口部902と概ね同じかこれより若干大きいと共に第2開口部802よりも小さい径の初期穴212aを、第1開口部902に対向する位置に形成することができる。   As long as the etching in the step (b) of FIG. 10 is performed by anisotropic etching having directivity in the normal direction of the transparent substrate 210, it is not before the step (c) of FIG. It is also possible to obtain a shape similar to that shown in step (c) of FIG. 10 by performing step (b). In this case, the first opening 902 having a relatively small diameter and the second opening 802 having a large diameter are approximately the same as or slightly larger than the first opening 902 and smaller than the second opening 802. An initial hole 212 a having a diameter can be formed at a position facing the first opening 902.

その後、図11(a)の工程では、レジスト900を剥離等により除去する。   Thereafter, in the step of FIG. 11A, the resist 900 is removed by peeling or the like.

続いて、図11(b)の工程では、マスク800を介して透明基板210に対して異方性ドライエッチング処理を行うことにより、各初期穴212aを掘り進めて、掘りこみ穴212bを開孔する。掘り込み穴212bは、マスク800における第2開口部802と連続的に、第2開口部802の形状が透明基板210に転写されることにより開孔された第1の穴212abと、初期穴212aの形状が透明基板210に転写されることにより、第1の穴212abの底から開孔された第2の穴212bbとにより形成される。言い換えれば、掘り込み穴212bを構成する第1の穴212abの径は、第2開口部802の径と概ね等しくされており、掘り込み穴212bを構成する第2の穴212bbの径は、初期穴212aの径と概ね等しくされている。   Subsequently, in the process of FIG. 11B, by performing anisotropic dry etching processing on the transparent substrate 210 through the mask 800, each initial hole 212a is dug to open the dug hole 212b. To do. The digging holes 212b are continuous with the second openings 802 in the mask 800, and the first holes 212ab opened by transferring the shape of the second openings 802 to the transparent substrate 210, and the initial holes 212a. This shape is transferred to the transparent substrate 210 to form the second hole 212bb opened from the bottom of the first hole 212ab. In other words, the diameter of the first hole 212ab constituting the digging hole 212b is substantially equal to the diameter of the second opening 802, and the diameter of the second hole 212bb constituting the digging hole 212b is initially set. The diameter is approximately equal to the diameter of the hole 212a.

上述した図10(c)の工程において、初期穴212aに対する第2開口部802の位置ずれを防止することにより、掘り込み穴212bにおける第1の穴212abと第2の穴212bbとの互いの位置ずれを防止することができる。また、図10(c)の工程において、第2開口部802の径を調整することにより、対応する第1の穴212abの径を調整することができる。加えて、上述した図10(b)の工程において、初期穴212aの形状を調整することにより、対応して第1の穴212abに連続的に開孔される第2の穴212bbの形状を調整することができる。   In the process of FIG. 10C described above, the position of the first hole 212ab and the second hole 212bb in the dug hole 212b is prevented by preventing the displacement of the second opening 802 with respect to the initial hole 212a. Deviation can be prevented. In the step of FIG. 10C, the diameter of the corresponding first hole 212ab can be adjusted by adjusting the diameter of the second opening 802. In addition, in the process of FIG. 10B described above, by adjusting the shape of the initial hole 212a, the shape of the second hole 212bb that is continuously opened in the first hole 212ab is adjusted accordingly. can do.

更に、図11(b)の工程において、エッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、透明基板210の基板面に垂直をなす方向に沿う掘り込み穴212bの深さを調整することができる。このように掘り込み穴212bの深さを調整することにより、透明基板210の基板面に対して垂直をなす方向に沿った凹部212の深さ、即ちマイクロレンズ500の厚さを調整することができる。この際、掘り込み穴212bの深さを調整することにより、掘り込み穴212b内の第1の穴212abの深さも調整されることにより、図3(a)又は図12(a)に示す、凹部212の縁に向かって切り立った直線部分L0の形状も調整することができる。   Further, in the step of FIG. 11B, the depth of the digging hole 212b along the direction perpendicular to the substrate surface of the transparent substrate 210 can be adjusted by adjusting the etching conditions such as the etching time. By adjusting the depth of the digging hole 212b in this way, the depth of the recess 212 along the direction perpendicular to the substrate surface of the transparent substrate 210, that is, the thickness of the microlens 500 can be adjusted. it can. At this time, by adjusting the depth of the digging hole 212b, the depth of the first hole 212ab in the digging hole 212b is also adjusted, and as shown in FIG. 3 (a) or FIG. 12 (a). The shape of the straight portion L0 that stands up toward the edge of the recess 212 can also be adjusted.

その後、図11(c)の工程において、再びマスク800を介して、透明基板210に対して等方性エッチング処理を行うことにより、各掘り込み穴212bを掘り進めて凹部212を形成する。この際、等方性エッチング処理はドライエッチング処理により行ってもよいし、ウエットエッチング処理によって行ってもよい。   After that, in the step of FIG. 11C, isotropic etching is performed again on the transparent substrate 210 through the mask 800, thereby digging each digging hole 212b to form a recess 212. At this time, the isotropic etching process may be performed by a dry etching process or a wet etching process.

ここで、図12(a)及び図12(b)を参照して、凹部212の形成について説明する。図12(a)及び図12(b)には、任意の一の凹部212について、この凹部212開口前の、掘り込み穴212bの形状を、二点鎖線にて示し、また、凹部212内に形成されることになるマイクロレンズ500の中心線を、図3(a)又は図3(b)と同様に一点鎖線にて示してある。   Here, with reference to FIG. 12A and FIG. 12B, formation of the recess 212 will be described. 12 (a) and 12 (b), the shape of the digging hole 212b before the opening of the concave portion 212 is shown by a two-dot chain line for any one concave portion 212. The center line of the microlens 500 to be formed is indicated by a one-dot chain line in the same manner as in FIG. 3A or 3B.

図12(a)又は図12(b)において、各掘り込み穴212bにおいて、等方性エッチング処理により、矢印E1又は矢印E3にて示すように、第2の穴212bbの底を起点として透明基板210が掘り進められることによりマイクロレンズ500のレンズ曲面の先端部が形成されると共に、矢印E2にて示すように、第1の穴212abの底を起点として、透明基板210が掘り進められることにより、先端部と連続する、マイクロレンズ500のレンズ曲面の一部が形成される。更に、矢印E4にて示すように、第1の穴212abの側壁に対して等方性エッチング処理が施されて、透明基板210が掘り進められる。   In each digging hole 212b in FIG. 12 (a) or 12 (b), the transparent substrate starts from the bottom of the second hole 212bb as indicated by the arrow E1 or E3 by isotropic etching. By digging 210, the tip of the curved surface of the microlens 500 is formed, and as indicated by the arrow E2, the transparent substrate 210 is dug starting from the bottom of the first hole 212ab. A part of the lens curved surface of the microlens 500 that is continuous with the tip is formed. Further, as indicated by an arrow E4, an isotropic etching process is performed on the side wall of the first hole 212ab, and the transparent substrate 210 is dug.

よって、図12(a)又は図12(b)に示す凹部212の断面部分において、マイクロレンズ500のレンズ曲面の形状は、マイクロレンズ500の中心線を中心として或いは基準にして対称となると共に、初期穴212aの平坦な底に対応して、中心線が通過する先端部において平坦部が形成される。即ち、図12(a)又は図12(b)における凹部212の下側に、第2開口部802の径に概ね等しい径を有する平坦な円の形状をした底面が形成される。更に、同図中、マイクロレンズ500の中心線より右側の部分に着目すれば、該部分の形状は、マイクロレンズ500の先端部における平坦部に、夫々曲率半径が概ね等しい2種の曲率円C1及びC2によって規定される曲線部分が連続的に結合することにより形成されている。これら、2種の曲率円C1及びC2の曲率中心O1及びO2は夫々、図11(c)の工程におけるエッチング処理の起点に対応する。   Therefore, in the cross-sectional portion of the recess 212 shown in FIG. 12A or 12B, the shape of the curved surface of the microlens 500 is symmetric with respect to the center line of the microlens 500 or with reference to the centerline. Corresponding to the flat bottom of the initial hole 212a, a flat portion is formed at the tip portion through which the center line passes. That is, a bottom surface in the shape of a flat circle having a diameter substantially equal to the diameter of the second opening 802 is formed below the recess 212 in FIG. 12A or 12B. Further, if attention is paid to the portion on the right side of the center line of the microlens 500 in the same figure, the shape of this portion is a flat portion at the tip of the microlens 500. And a curve portion defined by C2 is formed by continuous combination. These curvature centers O1 and O2 of the two kinds of curvature circles C1 and C2 correspond to the starting point of the etching process in the step of FIG. 11C, respectively.

加えて、図12(a)において、凹部212の縁における対角線を含む断面部分においては、マイクロレンズ500のレンズ曲面における平坦部に結合する2種の曲線部分のうち一方に連続的に一端側が結合されると共に、該一端側から他端側の凹部212の縁に向かって切り立つ直線部分L0が形成される。尚、図12(b)においては、隣接するマイクロレンズ500のレンズ曲面は、曲線部分において互いに交わるために、図中点線にて示される直線部分L0は形成されないこととなる。   In addition, in FIG. 12A, in the cross-sectional portion including the diagonal line at the edge of the concave portion 212, one end side is continuously coupled to one of the two types of curved portions that are coupled to the flat portion of the lens curved surface of the microlens 500. At the same time, a straight line portion L0 that is cut from the one end side toward the edge of the recess 212 on the other end side is formed. In FIG. 12B, the lens curved surfaces of the adjacent microlenses 500 intersect with each other at the curved portion, so that the straight line portion L0 indicated by the dotted line in the drawing is not formed.

従って、凹部212において、マイクロレンズ500のレンズ曲面の形状は、マイクロレンズ500の中心線を基準にして回転対称な、非球面のレンズ曲面として形成される。そして、図11(c)の工程におけるエッチング時間等のエッチング条件を調整し、且つこれに加えて図11(b)の工程において、上述したように各掘り込み穴212bの形状を調整することにより、マイクロレンズ500の形状を調整することができる。即ち、マイクロレンズ500の厚さや、凹部212のマイクロレンズ500のレンズ曲面において、第2の穴212bbの形状に対応して、マイクロレンズ500の中心線が通過する先端部の形状を調整すると共に、第1の穴212abの形状に対応して、この先端部に連続する部分の形状を、調整することができる。尚、図10(b)の工程で開口される初期穴212aの形状を調整することで、第2の穴212bbを介してマイクロレンズ500のレンズ曲面における先端部の平坦部の占める面積が少なくなるように、調整するとよい。これにより、マイクロレンズ500の集光能力をより向上させることができる。   Therefore, in the concave portion 212, the shape of the lens curved surface of the microlens 500 is formed as an aspheric lens curved surface that is rotationally symmetric with respect to the center line of the microlens 500. Then, by adjusting the etching conditions such as the etching time in the step of FIG. 11C, and in addition to this, by adjusting the shape of each digging hole 212b in the step of FIG. 11B as described above. The shape of the microlens 500 can be adjusted. That is, while adjusting the thickness of the microlens 500 and the curved surface of the microlens 500 in the concave portion 212, the shape of the tip portion through which the center line of the microlens 500 passes corresponds to the shape of the second hole 212bb, Corresponding to the shape of the first hole 212ab, the shape of the portion continuing to the tip can be adjusted. In addition, by adjusting the shape of the initial hole 212a opened in the process of FIG. 10B, the area occupied by the flat portion of the tip portion on the lens curved surface of the microlens 500 is reduced through the second hole 212bb. It is good to adjust so that. Thereby, the condensing capability of the microlens 500 can be further improved.

その後、図13(a)の工程では、マスク800をエッチング等により除去し、その後、図13(b)の工程では、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。この際、接着剤230aは、各凹部212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。   Thereafter, in the step of FIG. 13A, the mask 800 is removed by etching or the like. Thereafter, in the step of FIG. 13B, a thermosetting transparent adhesive 230a is applied to the surface of the transparent substrate 210. At this time, the adhesive 230a is filled in each recess 212. 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.

その後、このように形成されたマイクロレンズ基板20を用いて、既に図4から図8を参照して説明したような電気光学装置を製造する。具体的には、マイクロレンズ基板20のカバーガラス200上に、遮光膜23、対向電極21、及び配向膜22等を形成する。他方、これとは別途、データ線6aや走査線11a、TFT30等に加えて画素電極9a、更には周辺領域にデータ線駆動回路101等を形成し、配向膜16を形成した状態のTFTアレイ基板10に、マイクロレンズ基板20を対向させて、シール材52により貼り合わせる。そして、TFTアレイ基板10及びマイクロレンズ基板20間に液晶を封入して、電気光学装置を製造する。   Thereafter, by using the microlens substrate 20 formed in this way, an electro-optical device as already described with reference to FIGS. 4 to 8 is manufactured. Specifically, the light shielding film 23, the counter electrode 21, the alignment film 22, and the like are formed on the cover glass 200 of the microlens substrate 20. On the other hand, in addition to this, in addition to the data line 6a, the scanning line 11a, the TFT 30, etc., the pixel electrode 9a and further the data line driving circuit 101 etc. are formed in the peripheral region, and the TFT array substrate in which the alignment film 16 is formed. 10 and the microlens substrate 20 are opposed to each other and bonded together by a sealing material 52. Then, liquid crystal is sealed between the TFT array substrate 10 and the microlens substrate 20 to manufacture an electro-optical device.

よって、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法によれば、既に説明したような先行技術と比較して、各凹部212におけるマイクロレンズ500のレンズ曲面の形成に要するマスクの枚数を少なくすることが可能となる。よって、このようなマスクの形成やパターニングに要する各種工程を少なくすることができる。その結果、マイクロレンズ500の製造工程を短縮することができる。   Therefore, according to the microlens manufacturing method according to the present embodiment, the number of masks required for forming the lens curved surface of the microlens 500 in each recess 212 can be reduced as compared with the prior art as described above. It becomes possible. Therefore, various processes required for forming and patterning such a mask can be reduced. As a result, the manufacturing process of the microlens 500 can be shortened.

更には、各マイクロレンズ500のレンズ曲面を所定形状に安定して作ることが可能となり、各マイクロレンズ500の焦点位置等の特性を精度良く制御することが出来、特性が揃った複数のマイクロレンズ500を製造することができる。   Furthermore, the lens curved surface of each microlens 500 can be stably formed in a predetermined shape, and the characteristics such as the focal position of each microlens 500 can be accurately controlled, and a plurality of microlenses with uniform characteristics can be obtained. 500 can be manufactured.

<2;第2実施形態>
次に、本発明に係る第2実施形態について、図14から図16を参照して説明する。第2実施形態は、第1実施形態と比較してマイクロレンズの製造プロセスが、部分的に異なっており、これに伴いマイクロレンズの形状も異なる。以下では、第2実施形態に係るマイクロレンズの製造プロセスについて、第1実施形態と異なる点についてのみ、特に詳細に説明し、同様の点については重複する説明を省略すると共に、図1から図13を参照して説明することもある。
<2; Second Embodiment>
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the manufacturing process of the microlens is partially different from that of the first embodiment, and the shape of the microlens is different accordingly. In the following, the manufacturing process of the microlens according to the second embodiment will be described in detail only with respect to differences from the first embodiment, and overlapping descriptions of similar points will be omitted, and FIGS. May be described with reference to FIG.

図14及び図15は、第2実施形態に係る製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図である。尚、図14及び図15に示す構成はいずれも、マイクロレンズ500の中心線を含む断面部分について、示したものである。また、図16(a)は、図3(a)に示す部分に相当する断面について、及び図13(b)は図3(b)に示す部分に相当する断面について、夫々凹部212の形成に係る工程を説明するための断面図である。   14 and 15 are process diagrams sequentially showing the configuration of the cross-sectional portion of the microlens substrate in each process of the manufacturing process according to the second embodiment. 14 and 15 both show the cross-sectional portion including the center line of the microlens 500. FIG. 16 (a) shows a section corresponding to the portion shown in FIG. 3 (a), and FIG. 13 (b) shows a section corresponding to the portion shown in FIG. 3 (b). It is sectional drawing for demonstrating the process which concerns.

先ず、図14(a)の工程では、透明基板210上に、コントロール膜600を形成する。コントロール膜600は、特に、後述する、凹部212を形成する際の等方性エッチング処理において、透明基板210と異なるエッチングレートとなるような材料、例えば、透明基板210より大きいエッチングレートとなるような材料により形成される。コントロール膜600の成膜は、例えばCVD等の蒸着、或いは、スパッタリング、塗布、コーティング、印刷、熱酸化などにより行われる。   First, in the process of FIG. 14A, the control film 600 is formed on the transparent substrate 210. The control film 600 is made of a material that has an etching rate different from that of the transparent substrate 210, for example, an etching rate higher than that of the transparent substrate 210, particularly in an isotropic etching process when forming the concave portion 212, which will be described later. Formed by material. The control film 600 is formed by vapor deposition such as CVD, sputtering, coating, coating, printing, thermal oxidation, or the like.

その後、第1実施形態と同様の手順により、透明基板210上において、コントロール膜600より上層側に、マスク800及びレジスト900を形成し、更には、夫々パターニングを施して、第2開口部802及び第1開口部902を開孔する。   Thereafter, a mask 800 and a resist 900 are formed on the transparent substrate 210 on the upper layer side of the control film 600 by the same procedure as that of the first embodiment, and further patterned to form the second opening 802 and The first opening 902 is opened.

その後、図14(b)の工程では、第1実施形態と同様に、透明基板210及びコントロール膜600に対して、第2のエッチング処理を施して、各初期穴212aを開孔する。   Thereafter, in the step of FIG. 14B, as in the first embodiment, the transparent substrate 210 and the control film 600 are subjected to the second etching process to open the initial holes 212a.

その後、図14(c)の工程では、第1実施形態と同様に、マスク800に対してパターニングを施して、各第2開口部802の径を広げる。   Thereafter, in the step of FIG. 14C, similarly to the first embodiment, the mask 800 is patterned to widen the diameters of the second openings 802.

その後、第1実施形態と同様の手順により、レジスト900を除去した後、図15(a)の工程では、透明基板210及びコントロール膜600に対して異方性ドライエッチング処理を行うことにより、各掘りこみ穴212bを開孔する。   Thereafter, after removing the resist 900 by the same procedure as that of the first embodiment, in the step of FIG. 15A, each of the transparent substrate 210 and the control film 600 is subjected to anisotropic dry etching, The digging hole 212b is opened.

その後、図15(b)の工程では、第1実施形態と同様の手順により、透明基板210及びコントロール膜600に対して等方性エッチング処理を行うことにより、各凹部212を形成する。   Thereafter, in the process of FIG. 15B, each recess 212 is formed by performing an isotropic etching process on the transparent substrate 210 and the control film 600 in the same procedure as in the first embodiment.

ここで、図16(a)に示すように、凹部212の縁における対角線を含む断面部分について、図15(b)の工程では、凹部212が形成される開口内で、この開口を規定する透明基板210のエッチングレートと、開口の縁を規定するコントロール膜600のエッチングレートとは異なる。より具体的には、例えば、凹部212が形成される開口内で、この開口を規定する透明基板210のエッチングレートに対して、開口の縁を規定するコントロール膜600のエッチングレートは大きくなる。   Here, as shown in FIG. 16A, for the cross-sectional portion including the diagonal line at the edge of the concave portion 212, in the step of FIG. 15B, in the opening in which the concave portion 212 is formed, this opening is transparent. The etching rate of the substrate 210 is different from the etching rate of the control film 600 that defines the edge of the opening. More specifically, for example, in the opening in which the recess 212 is formed, the etching rate of the control film 600 that defines the edge of the opening is larger than the etching rate of the transparent substrate 210 that defines the opening.

これにより、各凹部212の縁部におけるマイクロレンズ500のレンズ曲面の形状を更に調整することが可能となり、マイクロレンズ設計の自由度を大きくすることができる。   As a result, the shape of the lens curved surface of the microlens 500 at the edge of each recess 212 can be further adjusted, and the degree of freedom in designing the microlens can be increased.

より具体的には、図16(a)に示すように、各凹部212の縁部の形状を、同図中、点線にて示される、第1実施形態と同様にコントロール膜600が形成されなかった場合の形状と比較して、マイクロレンズ500のレンズ曲面に沿って凹部212の底から縁に向かう傾斜が、なだらかな形状となるように、形成することが可能となる。   More specifically, as shown in FIG. 16A, the shape of the edge of each recess 212 is indicated by a dotted line in the figure, and the control film 600 is not formed as in the first embodiment. Compared to the shape in the case of the microlens 500, the inclination from the bottom to the edge of the concave portion 212 along the lens curved surface of the microlens 500 can be formed to have a gentle shape.

尚、図16(b)に示すように、図2(a)を参照して説明した、横方向又は縦方向に隣接するマイクロレンズ500のレンズ曲面は、曲線部分において互いに交わるために、図中点線にて示される直線部分L0並びにこの直線部分L0に連続するなだらかな傾斜部分は形成されないこととなる。   Note that, as shown in FIG. 16B, the lens curved surfaces of the microlenses 500 adjacent to each other in the horizontal direction or the vertical direction described with reference to FIG. The straight line portion L0 indicated by the dotted line and the gentle inclined portion continuing to the straight line portion L0 are not formed.

その後、第1実施形態と同様の手順により、マイクロレンズ基板20を製造する。   Thereafter, the microlens substrate 20 is manufactured by the same procedure as in the first embodiment.

<3: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17は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
<3: 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. 17 is a schematic cross-sectional view of the projection type color display device.

図17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. 17, a liquid crystal projector 1100 as 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, and RGB light valves 100R, 100G, and 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, 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及びマイクロレンズ基板、該マイクロレンズ基板を備えた電気光学装置及びその製造方法、並びに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 substrate, an electro-optical device including the microlens substrate, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus including the electro-optical device are also included in the technical scope of the present invention.

図1(a)は、マイクロレンズ基板の概略斜視図であり、図1(b)は、図1(a)のA−A’断面部分を含む構成を示す概略斜視図である。FIG. 1A is a schematic perspective view of a microlens substrate, and FIG. 1B is a schematic perspective view showing a configuration including a cross-sectional portion taken along the line A-A ′ of FIG. 図2(a)は、マイクロレンズ基板のうち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、任意の一のマイクロレンズの構成を示す部分拡大平面図である。FIG. 2A is a partially enlarged plan view showing an enlarged portion related to four microlenses in the microlens substrate, and FIG. 2B is a partially enlarged view showing a configuration of an arbitrary microlens. It is a top view. 図3(a)は、図2(b)のF−F’断面部分の構成を示す拡大断面図であり、図3(b)は、図2(b)のJ−J’ 断面部分の構成を示す拡大断面図である。3A is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of the FF ′ cross-section portion of FIG. 2B, and FIG. 3B is the configuration of the JJ ′ cross-section portion of FIG. 2B. FIG. 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4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における各種素子、配線等の等価回路である。3 is an equivalent circuit of various elements and wirings in a plurality of pixels formed in a matrix that forms an image display region of an electro-optical device. マイクロレンズ基板における、遮光膜及び開口領域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 opening area | region in a microlens board | substrate. 複数の画素について、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 about a some pixel. 製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図(その1)である。It is process drawing (the 1) which shows the structure of the cross-sectional part of the microlens substrate in each process of a manufacturing process later on. 製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図(その2)である。It is process drawing (the 2) which shows the structure of the cross-sectional part of the microlens board | substrate in each process of a manufacturing process later on. 製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図(その3)である。It is process drawing (the 3) which shows the structure of the cross-sectional part of the microlens substrate in each process of a manufacturing process later on. 図12(a)は、図3(a)に示す部分に相当する断面について、及び図12(b)は図3(b)に示す部分に相当する断面について、夫々凹部の形成に係る工程を説明するための断面図である。FIG. 12A shows a process related to the formation of the recesses for the cross section corresponding to the part shown in FIG. 3A, and FIG. 12B shows the process corresponding to the part shown in FIG. It is sectional drawing for demonstrating. 製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図(その4)である。It is process drawing (the 4) which shows the structure of the cross-sectional part of the microlens substrate in each process of a manufacturing process later on. 第2実施形態に係る製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図(その1)である。It is process drawing (the 1) which shows the structure of the cross-sectional part of the micro lens substrate in each process of the manufacturing process which concerns on 2nd embodiment later on. 第2実施形態に係る製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図(その2)である。It is process drawing (the 2) which shows the structure of the cross-sectional part of the microlens substrate in each process of the manufacturing process which concerns on 2nd Embodiment later on. 図16(a)は、図3(a)に示す部分に相当する断面について、及び図13(b)は図3(b)に示す部分に相当する断面について、夫々凹部の形成に係る工程を説明するための断面図である。FIG. 16A shows a process related to the formation of the recesses for the cross section corresponding to the part shown in FIG. 3A, and FIG. 13B shows the process corresponding to the part shown in FIG. It is sectional drawing for demonstrating. 投射型カラー表示装置の図式的断面図である。It is a schematic sectional view of a projection type color display device.

符号の説明Explanation of symbols

20a…レンズ形成領域、210…透明基板、212…凹部、230…接着層、500…マイクロレンズ、800…マスク、802…第2開口部、900…レジスト、902…第1開口部、212a…初期穴、212b…掘りこみ穴、212ab…第1の穴、212bb…第2の穴   20a ... Lens formation region, 210 ... Transparent substrate, 212 ... Recess, 230 ... Adhesive layer, 500 ... Microlens, 800 ... Mask, 802 ... Second opening, 900 ... Resist, 902 ... First opening, 212a ... Initial Hole, 212b ... digging hole, 212ab ... first hole, 212bb ... second hole

Claims (8)

基板上に、マスクを形成する第1工程と、
前記マスク上に、レジストを形成する第2工程と、
前記レジストに、パターニングによって複数の第1開口部を所定パターンで配列して開孔する第3工程と、
前記複数の第1開口部を介して、前記マスクに対して第1のエッチング処理を施して、複数の第2開口部を開孔する第4工程と、
前記複数の第1開口部及び前記複数の第2開口部を介して、前記基板に対して第2のエッチング処理を施して、複数の初期穴を開孔する第5工程と、
該第5工程の後、前記複数の第1開口部を介して、前記マスクに対して等方性エッチング処理を施すことにより、前記複数の第2開口部の各々の口径を広げる第6工程と、
該第6工程の後、前記レジストを除去する第7工程と、
該第7工程の後、前記複数の第2開口部を介して、前記基板に対して異方性エッチング処理を施すことにより、前記初期穴を掘り進めて、前記第2開口部に対応して開孔された第1の穴と該第1の穴の底部に開孔された第2の穴とから夫々なる複数の掘り込み穴を開孔する第8工程と、
該第8工程の後、前記複数の第2開口部を介して、前記基板に対して等方性エッチング処理を施して前記複数の掘り込み穴を夫々掘り進めて、断面形状が直線と複数の曲線とからなる複数の凹部を形成する第9工程と、
該第9工程の後、前記マスクを除去する第10工程と、
該第10工程の後、前記凹部に透明材料を充填してマイクロレンズを形成する第11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。
A first step of forming a mask on the substrate;
A second step of forming a resist on the mask;
A third step of arranging and opening a plurality of first openings in a predetermined pattern by patterning in the resist;
A fourth step of opening a plurality of second openings by performing a first etching process on the mask through the plurality of first openings;
A fifth step of opening a plurality of initial holes by performing a second etching process on the substrate through the plurality of first openings and the plurality of second openings;
After the fifth step, a sixth step of widening the diameter of each of the plurality of second openings by applying an isotropic etching process to the mask through the plurality of first openings. ,
A seventh step of removing the resist after the sixth step;
After the seventh step, an anisotropic etching process is performed on the substrate through the plurality of second openings to dig up the initial hole and correspond to the second openings. An eighth step of opening a plurality of digging holes each of a first hole that is opened and a second hole that is opened at the bottom of the first hole;
After the eighth step, the substrate is subjected to an isotropic etching process through the plurality of second openings to dig the plurality of digging holes, respectively, so that the cross-sectional shape is a straight line and a plurality of digging holes. A ninth step of forming a plurality of recesses made of a curve;
A tenth step of removing the mask after the ninth step;
And a eleventh step of forming a microlens by filling the concave portion with a transparent material after the tenth step.
前記第4工程において、前記第1のエッチング処理として、前記基板に交わる方向に指向性を有する異方性エッチングを施し、
前記第5工程において、前記第2のエッチング処理として、前記基板に交わる方向に指向性を有する異方性エッチングを施す
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。
In the fourth step, as the first etching process, anisotropic etching having directivity in a direction intersecting the substrate is performed,
The method for manufacturing a microlens according to claim 1, wherein in the fifth step, anisotropic etching having directivity in a direction intersecting the substrate is performed as the second etching process.
前記第1工程より前に、前記基板上に、前記凹部の形状を制御するためのコントロール膜を形成する第12工程を更に含み、
前記第5工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記第2のエッチング処理を施し、
前記第8工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記異方性エッチング処理を施し、
前記第9工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記等方性エッチング処理を施すことを特徴とする請求項1又は2に記載のマイクロレンズの製造方法。
Before the first step, further includes a twelfth step of forming a control film on the substrate for controlling the shape of the concave portion,
In the fifth step, the second etching process is performed on the control film in addition to the substrate,
In the eighth step, the anisotropic etching process is performed on the control film in addition to the substrate,
The method of manufacturing a microlens according to claim 1, wherein in the ninth step, the isotropic etching process is performed on the control film in addition to the substrate.
前記第12工程において、前記コントロール膜を、前記第9工程における前記等方性エッチング処理において、前記基板より大きいエッチングレートとなるような材料により形成すること
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。
4. The micro of claim 3, wherein in the twelfth step, the control film is formed of a material having an etching rate larger than that of the substrate in the isotropic etching process in the ninth step. Lens manufacturing method.
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により、マイクロレンズを形成する工程と、
該マイクロレンズと対向させて表示用電極を形成する工程と、
該表示用電極に電気的に接続して配線及び電子素子の少なくとも一方を形成する工程と
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
A step of forming a microlens by the method of manufacturing a microlens according to any one of claims 1 to 4,
Forming a display electrode facing the microlens;
And a step of forming at least one of a wiring and an electronic element by being electrically connected to the display electrode.
マイクロレンズの中心線が通過する先端部において該中心線に交わる平面に沿って平坦である平坦部を有すると共に、前記中心線を含む断面における形状が、曲率半径が相互に等しく且つ中心が前記中心線上の相互に異なる位置に夫々ある2以上の曲線が前記平坦部から連続的に結合してなり、前記中心線を中心として回転対称となる前記マイクロレンズのレンズ曲面を有する凹部が複数開孔された基板と、
前記複数の凹部に夫々充填され、前記マイクロレンズを形成する透明部材と
を備え、
前記複数の凹部の少なくとも一部は夫々、前記断面における形状が、前記円弧状曲線から前記中心線とは反対側に位置する縁に向けて連続しており且つ前記基板の表面に交差する直線部分を含んで形成されていること
を特徴とするマイクロレンズ基板。
The front end portion through which the center line of the microlens passes has a flat portion that is flat along a plane intersecting the center line, and the shape in the cross section including the center line has the same radius of curvature and the center is the center. Two or more curves, which are at different positions on the line, are continuously coupled from the flat portion, and a plurality of concave portions having lens curved surfaces of the microlenses that are rotationally symmetric about the center line are opened. A substrate,
A transparent member that fills each of the plurality of recesses and forms the microlens,
At least a part of each of the plurality of recesses is a straight portion in which the shape in the cross section is continuous from the arcuate curve toward the edge located on the side opposite to the center line and intersects the surface of the substrate. A microlens substrate, comprising:
請求項6に記載のマイクロレンズ基板と、
前記マイクロレンズと対向する表示用電極と、
該表示用電極に電気的に接続された配線及び電子素子の少なくとも一方と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。
A microlens substrate according to claim 6;
A display electrode facing the microlens;
An electro-optical device comprising: at least one of a wiring and an electronic element electrically connected to the display electrode.
請求項7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 7.
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