JP2010191033A - マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、および電気光学装置ならびに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】歩留まりの向上が期待できる。かつコントラスト向上、面内輝度ムラの低減等により表示性能が向上するマイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、および電気光学装置ならびに電子機器を提供する。
【解決手段】マイクロレンズ基板の製造方法は、第１の基板１０の一方の面にマイクロレンズに対応する形状の凹部２０を形成する工程と、導電性を有する第２の基板３２の表面に対して撥水処理を行う工程と、撥水処理した第２の基板３２上に、透明導電膜１８を形成する工程と、透明導電膜１８上に、遮光膜１６を形成する工程と、遮光膜１６および透明導電膜１８上に、絶縁膜１４を形成する工程と、第１の基板１０の表面を覆うように、樹脂３６を付与する工程と、第１の基板１０と第２の基板３２との積層体を形成する工程と、樹脂３６を硬化させる工程と、第２の基板３２を透明導電膜１８から剥離する工程と、を備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板、および電気光学装置ならびに電子機器に関するものである。

スクリーン上に、画像を投影する投射型表示装置が知られている。
このような投射型表示装置では、通常、その画像形成に液晶パネル（液晶光シャッター）が用いられている。
この液晶パネルは、例えば、各画素を制御する薄膜トランジスター（ＴＦＴ）と画素電極とを有する液晶駆動基板（ＴＦＴ基板）と、ブラックマトリックスや共通電極等が設けられた液晶パネル用対向基板とが、液晶層を介して接合された構成となっている。

このような構成の液晶パネル（ＴＦＴ液晶パネル）では、透過光の光エネルギーによるＴＦＴ素子の劣化を防ぐ目的、また、画像のコントラストを向上させる目的で、液晶パネル用対向基板の画素となる部分以外のところにブラックマトリックスが形成されているため、液晶パネルを透過する光の領域は制限される。このため、光の透過率が下がる。
かかる光の透過率を高めるべく、液晶パネル用対向基板としては、各画素に対応する位置に多数の微小なマイクロレンズが設けられたマイクロレンズ基板に、ブラックマトリックスや共通電極等を設けたものが知られている。これにより、液晶パネル用対向基板を透過する光は、ブラックマトリックスに形成された開口に集光され、光の透過率が高まる。

このようなマイクロレンズ基板を形成する方法として、例えば、複数のマイクロレンズ形成用凹部を有する凹部付き基板に、未硬化の樹脂を供給し、平滑な透明基板（カバーガラス）を接合し、押圧・密着させ、その後、樹脂を硬化させる方法、いわゆる２Ｐ法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−６５４２２号公報

しかしながら、特許文献１によれば成形後の剥離プロセスで、剥離される面の少なくとも一方は、導電性のない樹脂である。これは剥離プロセスにおいて樹脂が帯電しやすく、得られるマイクロレンズ基板上にパーティクルが残存する可能性があり、歩留りの低下を引き起こしやすい。しかも、樹脂を成形した後にブラックマトリックスと透明導電膜を成形するため、ブラックマトリックスの段差が液晶層に存在することになり、配向制御が困難になる可能性がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］光透過性を有する第１の基板の一方の面にマイクロレンズに対応する形状の凹部を形成する工程と、導電性を有する第２の基板の表面に対して撥水処理を行う工程と、前記撥水処理した前記第２の基板上に、透明導電膜を形成する工程と、前記透明導電膜上に、遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜および前記透明導電膜上に、絶縁膜を形成する工程と、前記第１の基板の表面および前記凹部を覆うように、流動性を有する樹脂を付与する工程と、前記樹脂が設けられた前記第１の基板上に、前記絶縁膜を介して前記第２の基板を接合させ、前記第１の基板と前記第２の基板との積層体を形成する工程と、前記樹脂を硬化させて、前記凹部内にマイクロレンズを形成する工程と、前記第２の基板を前記透明導電膜から剥離する工程とを備えたことを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。

これによれば、押圧する透明導電膜と剥離される第２の基板とがともに導電性の材質であるため、成形後の剥離プロセスでの帯電を防止でき、得られるマイクロレンズ基板上のパーティクルの付着を抑制でき、歩留まりの向上が期待できる。かつ遮光膜を成形してから樹脂をプレス成形するので、遮光膜の段差が樹脂中に吸収され、液晶面がフラットになり液晶配向が均一になる。これにより、配向制御が容易になるのでコントラスト向上、面内輝度ムラの低減等により表示性能が向上する。

［適用例２］光透過性を有し、一方の面にマイクロレンズに対応する形状の凹部を有する第１の基板と、前記第１の基板の前記凹部を有する面側に設けられ、前記凹部に対応する形状の凸部を有する凸レンズ基板と、前記凸レンズ基板上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられた遮光膜と、前記遮光膜および前記絶縁膜上に設けられた透明導電膜と、を備えたことを特徴とするマイクロレンズ基板。

これによれば、押圧する透明導電膜と剥離される第２の基板とがともに導電性の材質であるため、成形後の剥離プロセスでの帯電が防止でき、得られるマイクロレンズ基板上のパーティクルの付着を抑制でき、歩留まりの向上が期待できる。かつ遮光膜を成形してから樹脂をプレス成形するので、遮光膜の段差が樹脂中に吸収され、液晶面がフラットになり液晶配向が均一になる。これにより、配向制御が容易になるのでコントラスト向上、面内輝度ムラの低減等により表示性能が向上する。

［適用例３］上記に記載のマイクロレンズ基板と、前記マイクロレンズ基板と対向配置される素子基板と、を備えたことを特徴とする電気光学装置。

これによれば、上記に記載のマイクロレンズ基板を備えることにより配向制御が容易になるのでコントラスト向上、面内輝度ムラの低減等により、電気光学装置の表示性能が向上する。

［適用例４］上記に記載の電気光学装置を備えて構成されていることを特徴とする電子機器。

これによれば、上記に記載の電気光学装置を備えることにより配向制御が容易になるのでコントラスト向上、面内輝度ムラの低減等により、電子機器の表示性能が向上する。

本実施形態に係るマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図。 本実施形態に係るマイクロレンズ基板を構成する凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図。 本実施形態に係るマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図。 本実施形態に係るマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図。 本実施形態に係る液晶パネルを示す模式的な縦断面図。 本実施形態に係る投射型表示装置の光学系を模式的に示す図。

以下、本実施形態を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
（マイクロレンズ基板）
まず、本実施形態のマイクロレンズ基板について説明する。
図１は、本実施形態に係るマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
本実施形態に係るマイクロレンズ基板２は、図１に示すように、第１の基板としての凹部付き基板１０と、凸レンズ基板１２、絶縁膜１４、遮光膜としてのブラックマトリックス１６と、透明導電膜１８とで構成されている。
また、凹部付き基板１０は、ガラス、石英等の材料で構成されたものであり、その表面に複数の凹部（マイクロレンズ用凹部）２０を有している。

凹部付き基板１０を構成する材料としては、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等が挙げられるが、中でも、石英、ガラス等が好ましい。石英基板、ガラス基板は、機械的強度、耐熱性が高く、また、線膨張係数が非常に低く、熱による形状の変化が少ない。また、短波長領域の透過率も高く光エネルギーによる劣化もほとんどないという利点もある。

凹部２０の平面視したときの直径は、特に限定されないが、５〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜５０μｍであるのがより好ましい。凹部２０の直径が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板２を備えた液晶パネルにより投影される画像の解像度を十分に優れたものとすることができるとともに、後述する製造方法において、凸レンズ基板１２のマイクロレンズ２２を、凹部付き基板１０の凹部２０において隙間無く形成することができ、凹部付き基板１０と凸レンズ基板１２との密着性を十分に優れたものとすることができる。

また、凹部２０の平均曲率半径は、２．５〜５０μｍであるのが好ましく、５〜２５μｍであるのがより好ましい。凹部２０の平均曲率半径が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板２の光学特性を特に優れたものとすることができる。
また、凹部２０の深さは、５〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜５０μｍであるのがより好ましい。凹部２０の深さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板２の光学特性を特に優れたものとすることができるとともに、凹部付き基板１０と凸レンズ基板１２との密着性を特に優れたものとすることができる。

凸レンズ基板１２は、凹部付き基板１０の凹部２０に対応する形状の凸レンズとしてのマイクロレンズ２２を複数有している。そして、マイクロレンズ２２は、凹部付き基板１０の凹部２０内に充填されるように形成されている。このように、凹部付き基板１０と凸レンズ基板１２とは密着している。

凸レンズ基板１２が有するマイクロレンズ２２と、凹部付き基板１０が有する凹部２０とは、凸部と凹部の関係である以外は、同様の形状を有している。
したがって、マイクロレンズ２２の平面視したときの直径は、特に限定されないが、３〜１００μｍであるのが好ましく、５〜５０μｍであるのがより好ましい。マイクロレンズ２２の直径が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板２を備えた液晶パネルにより投影される画像の解像度を十分に優れたものとすることができるとともに、凹部付き基板１０と凸レンズ基板１２との密着性を十分に優れたものとすることができる。

また、マイクロレンズ２２の平均曲率半径は、２．５〜５０μｍであるのが好ましく、５〜２５μｍであるのがより好ましい。マイクロレンズ２２の平均曲率半径が前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板２の光学特性を特に優れたものとすることができる。
また、マイクロレンズ２２の高さは、５〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜５０μｍであるのがより好ましい。マイクロレンズ２２の高さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板２の光学特性を特に優れたものとすることができるとともに、凹部付き基板１０と凸レンズ基板１２との密着性を特に優れたものとすることができる。

凹部付き基板１０を構成する材料についての波長５５０ｎｍの光の屈折率と、凸レンズ基板１２の構成材料についての波長５５０ｎｍの光の屈折率との差の絶対値は、０．０１以上であるのが好ましく、０．１０以上であるのがより好ましい。これにより、マイクロレンズ２２の光学特性をより好適なものとすることができる。
マイクロレンズ基板２は、上記のような凸レンズ基板１２と、かかる凸レンズ基板１２上に凸レンズ基板１２を覆うように形成された絶縁膜１４と、かかる絶縁膜１４上に形成され、複数（多数）の開口２４を有する遮光膜としてのブラックマトリックス１６と、かかる絶縁膜１４上にブラックマトリックス１６を覆うように形成された透明導電膜（共通電極）１８とを有している（図１参照）。

遮光機能を有するブラックマトリックス１６は、マイクロレンズ２２の位置に対応するように設けられている。具体的には、マイクロレンズ２２の光軸Ｑがブラックマトリックス１６に形成された開口２４を通るように、ブラックマトリックス１６は設けられている。したがって、マイクロレンズ基板２では、ブラックマトリックス１６と対向する面から入射した入射光Ｌは、マイクロレンズ２２で集光され、ブラックマトリックス１６の開口２４を通過する。

ブラックマトリックス１６は、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉ等の金属膜、カーボンやチタン等を分散した樹脂層などで構成されている。その構成材料は特に限定されるものではないが、その中でも、ブラックマトリックス１６は、Ｃｒ膜またはＡｌ合金膜で構成されていることが好ましい。ブラックマトリックス１６がＣｒ膜で構成されたものであると、ブラックマトリックス１６の遮光性を特に優れたものとすることができる。また、ブラックマトリックス１６が上記のような材料で構成されたものであると、凸レンズ基板１２とブラックマトリックス１６との密着性を特に優れたものとすることができる。
ブラックマトリックス１６の厚さは、０．０１〜０．２μｍであるのが好ましく、０．０５〜０．１μｍであるのがより好ましい。ブラックマトリックス１６の厚さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板２の平坦性を十分に高いものとしつつ、ブラックマトリックス１６による遮光性を特に優れたものとすることができる。

透明導電膜１８は、透明性を有する電極であり、光を透過する。このため、入射光Ｌは、マイクロレンズ基板２を通過する際に、光量の大幅な減衰が防止される。すなわち、マイクロレンズ基板２は、高い光透過率を有している。
透明導電膜１８の構成材料としては、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）等が挙げられる。
また、透明導電膜１８の厚さは、特に限定されないが、０．１〜１μｍであるのが好ましく、０．１〜０．５μｍであるのがより好ましい。

上記のようなマイクロレンズ基板２では、１個のマイクロレンズ２２と、ブラックマトリックス１６の１個の開口２４とが、１画素に対応している。
なお、マイクロレンズ基板２は、上記で述べた以外の構成を有するものであってもよい。例えば、凹部付き基板１０の外表面側には、反射防止層が設けられていてもよい。また、透明導電膜１８の外表面側には、配向膜が設けられていてもよい。

（マイクロレンズ基板の製造方法）
次に、本実施形態に係るマイクロレンズ基板の製造方法の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、マイクロレンズ基板の製造方法がこれに限定されるものではないことは、言うまでもない。
図２は、本実施形態に係るマイクロレンズ基板を構成する凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図３および４は、本実施形態に係るマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。

（凹部付き基板の製造）
まず、本実施形態のマイクロレンズ基板を構成する凹部付き基板の製造方法の一例を、添付図面を参照しながら説明する。
まず、第３の基板２６を用意する。
この第３の基板２６は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、第３の基板２６は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
第３の基板２６は、上述した凹部付き基板１０の構成材料として例示したようなガラス、石英等の材料で構成されたものである。

（１）図２（Ａ）に示すように、用意した第３の基板２６の表面に、マスク形成用膜２８’を形成する。このマスク形成用膜２８’は、後の工程において開口部（初期孔）が形成されることにより、マスクとして機能するものである。
マスク形成用膜２８’は、レーザー光の照射、フォトリソグラフィおよびエッチング工程等により、後述する初期孔３０を形成することができるとともに、後述するエッチング工程におけるエッチングに対する耐性を有するものが好ましい。換言すれば、マスク形成用膜２８’は、エッチングレートが、第３の基板２６とほぼ等しいか、または、第３の基板２６に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。

かかる観点からは、このマスク形成用膜２８’（マスク２８）を構成する材料としては、例えばＣｒ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ等の金属やこれらから選択される２種以上を含む合金、前記金属の酸化物（金属酸化物）、シリコン、樹脂等が挙げられる。また、マスク２８を、Ｃｒ／Ａｕや酸化Ｃｒ／Ｃｒのように異なる材料からなる複数の層の積層構造としてもよい。

マスク形成用膜２８’の形成方法は特に限定されないが、マスク形成用膜２８’をＣｒ、Ａｕ等の金属材料（合金を含む）や金属酸化物（例えば酸化Ｃｒ）で構成されたものとする場合、マスク形成用膜２８’は、例えば、蒸着法やスパッタリング法等により、好適に形成することができる。また、マスク形成用膜２８’をシリコンで構成されたものとする場合、マスク形成用膜２８’は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法等により、好適に形成することができる。

マスク形成用膜２８’（マスク２８）の厚さは、マスク形成用膜２８’を構成する材料によっても異なるが、０．０１〜２．０μｍ程度が好ましく、０．０３〜０．２μｍ程度がより好ましい。厚さが前記下限値未満であると、後述する初期孔形成工程において形成される初期孔３０の形状が歪んでしまう可能性がある。また、後述するエッチング工程でウェットエッチングを施す際に、第３の基板２６のマスクした部分を十分に保護できない可能性がある。一方、上限値を超えると、後述する初期孔形成工程において、貫通する初期孔３０を形成するのが困難になるほか、マスク形成用膜２８’の構成材料等によっては、マスク形成用膜２８’の内部応力によりマスク形成用膜２８’が剥がれ易くなる場合がある。

（２）次に、図２（Ｂ）に示すように、マスク形成用膜２８’に、後述するエッチングの際のマスク開口となる、複数個の初期孔３０を形成する。これにより、所定の開口パターンを有するマスク２８が得られる。
初期孔３０は、いかなる方法で形成されるものであってもよいが、物理的方法またはレーザー光の照射、フォトリソグラフィおよびエッチング工程等により形成されるのが好ましい。これにより、例えば、凹部付き基板、マイクロレンズ基板を生産性良く製造することができる。特に、大面積の基板にも簡単に凹部を形成することができる。

初期孔３０を形成する物理的方法としては、例えば、ショットブラスト、サンドブラスト等のブラスト処理、エッチング、プレス、ドットプリンター、タッピング、ラビング等の方法が挙げられる。ブラスト処理により初期孔３０を形成する場合、比較的大きい面積（マイクロレンズ２２を形成すべき領域の面積）の第３の基板２６でも、より短時間で効率良く、初期孔３０を形成することができる。

また、レーザー光の照射により初期孔３０を形成する場合、使用するレーザー光の種類は、特に限定されないが、ルビーレーザー、半導体レーザー、ＹＡＧレーザー、フェムト秒レーザー、ガラスレーザー、ＹＶＯ₄レーザー、Ｎｅ−Ｈｅレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ₂レーザー、エキシマレーザー等が挙げられる。また、各レーザーのＳＨＧ、ＴＨＧ、ＦＨＧ等の波長を使ってもよい。レーザー光の照射により初期孔３０を形成する場合、形成される初期孔３０の大きさや、隣接する初期孔３０同士の間隔等を容易かつ正確に制御することができる。
形成された初期孔３０は、マスク２８の全面に亘って偏りなく形成されているのが好ましい。
なお、第３の基板２６全面にマスク形成用膜２８’を成膜した後、所定パターン（この場合、初期孔３０以外を覆うパターンということになる）を有するレジストを形成し、続いて、マスク形成用膜２８’に対するエッチングを実施する。いわゆるフォトリソグラフィ法を利用してもよい。

（３）次に、図２（Ｃ）に示すように、初期孔３０が形成されたマスク２８を用いて第３の基板２６にエッチングを施し、第３の基板２６上に多数の凹部２０を形成する。
エッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられる。以下の説明では、ウェットエッチングを用いる場合を例に挙げて説明する。

初期孔３０が形成されたマスク２８で被覆された第３の基板２６に対して、エッチング（ウェットエッチング）を施すことにより、図２（Ｃ）に示すように、第３の基板２６は、マスク２８が存在しない部分より食刻され、図２（Ｄ）に示すように、第３の基板２６上に多数の凹部２０が形成される。
このようにウェットエッチング法を用いると、凹部２０を好適に形成することができる。そして、エッチング液として、例えば、フッ酸（フッ化水素）を含むエッチング液（フッ酸系エッチング液）を用いると、第３の基板２６をより選択的に食刻することができ、凹部２０を好適に形成することができる。

（４）次に、図２（Ｅ）に示すように、マスク２８を除去する。
マスク２８の除去は、例えば、エッチング等によって除去することができる。
以上により、図２（Ｅ）に示すように、多数の凹部２０を有する凹部付き基板１０が得られる。
なお、必要に応じて、マスク形成用膜２８’を形成する際に、凹部２０を形成する面とは反対側の面（裏面）に、マスク形成用膜２８’と同様の材料で構成される裏面保護膜を設けてもよい。これにより、全体がエッチングされないため、第３の基板２６の厚さを保持することができる。

（積層体付き押圧部材の製造）
次に、本実施形態のマイクロレンズ基板を構成する凹部付き基板上の樹脂を押下する積層体付き押圧部材の製造方法の一例を、添付図面を参照しながら説明する。
まず、第２の基板としての導電性基板３２を用意する。導電性基板３２は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。導電性基板３２としては、例えば、銅、ニッケル、ステンレス鋼などからなる金属製基板を使用する。また、チタン、クロムなどの金属材料をスパッタリングしたシリコン基板などを用いる。本実施形態においては、導電性基板３２の表面に、透明導電膜（共通電極）１８を形成する。また、導電性基板３２は、その表面が撥水処理されている。さらに、導電性基板３２は、撥水処理前に洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。これにより、後述する工程において、導電性基板３２を効率良く透明導電膜１８の表面から取り除くことができる。
また、例えば透明導電膜１８がＩＴＯの場合、ＩＴＯが表面に成膜されていると、その表面比抵抗の範囲は、１０¹〜１０²Ω／□である。これに対し帯電を防止できる表面比抵抗の範囲は、１０⁴〜１０⁶Ω／□であれば十分可能である。これにより、透明導電膜１８と導電性基板３２とがともに導電性の材質であるため、成形後の剥離プロセスでの帯電を防止することができる。

（導電性基板の撥水処理）
導電性基板３２の表面に撥水処理を施す。つまり、導電性基板３２の表面に撥水層を形成することによって、導電性基板３２の表面を所望の表面張力、界面張力に制御する。

撥水処理としては、例えば、プラズマ重合による手法を用いることができる。この処理では、撥水処理のための原料液を用意する。原料液としては、Ｃ₄Ｆ₁₀やＣ₈Ｆ₁₆などの直鎖状ＰＦＣからなる液体有機物が好適に用いられる。このような原料液を用意したのち、この蒸気をプラズマ処理装置においてプラズマ化する。すると、この直鎖状ＰＦＣの蒸気はプラズマ化されたことにより、直鎖状ＰＦＣの結合の一部が切断されて活性化する。このようにして結合の一部が切断され、活性化したＰＦＣが導電性基板３２の表面に到達すると、これらＰＦＣは導電性基板３２上にて互いに重合し、撥水性を有するフッ素樹脂重合膜となる。
なお、撥水処理の原料液としては、例えば、デカトリエンを用いることもできる。その場合、プラズマ処理によって活性化させたＣＦ₄または酸素を添加することにより、得られる重合膜に撥水性を付与することができ、これによって撥水の重合膜を形成することができる。また、撥水処理の原料液としてはフルオロカーボンを用いることもできる。その場合、プラズマ化によって活性化したＣＦ₄を添加することにより、プラズマ化によって原料液であるフルオロカーボン中のフッ素の一部が離脱したとしても、活性なフッ素が得られる重合膜中に取り込まれるため、形成するフッ素樹脂重合膜の撥水性を高めることができる。

また、導電性基板３２は、透明導電膜１８側の面が平坦な部材である。また、導電性基板３２は、透明導電膜１８側の面に、離型処理が施されたものであってもよい。これにより、後述する工程において、導電性基板３２を効率良く透明導電膜１８の表面から取り除くことができる。離型処理としては、例えば、メタキシレンヘキサフォロライドを主成分としたフッ素系化合物溶液を用いた被膜の形成、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等の離型性を有する物質で構成される被膜の形成、ヘキサメチルジシラザン（［（ＣＨ₃）₃Ｓｉ］₂ＮＨ）等のシリル化剤による表面処理、フッ素系ガスによる表面処理等が挙げられる。

（１）図３（Ａ）に示すように、用意した導電性基板３２の表面に、透明導電膜（共通電極）１８を形成する。
この透明導電膜１８は、例えば、スパッタリング等の気相成膜法により形成することができる。

（２）次に、図３（Ｂ）に示すように、透明導電膜１８上に、開口２４が形成されたブラックマトリックス１６を形成する。例えばブラックマトリックス１６は、厚さ１００ｎｍのＡｌ膜で形成する。
このとき、ブラックマトリックス１６は、マイクロレンズ２２の位置に対応するように、具体的には、マイクロレンズ２２の光軸Ｑがブラックマトリックス１６の開口２４を通るように形成する（図１参照）。

開口２４を有するブラックマトリックス１６は、例えば、以下のように形成することができる。まず、透明導電膜１８上にスパッタリング等の気相成膜法によりブラックマトリックス１６となる薄膜を成膜する。次に、かかるブラックマトリックス１６となる薄膜上にレジスト膜を形成する。次に、ブラックマトリックス１６の開口２４がマイクロレンズ２２（凹部２０）に対応する位置に来るように、前記レジスト膜を露光してかかるレジスト膜に開口２４のパターンを形成する。次に、ウェットエッチングを行い、前記薄膜のうちの開口２４となる部分のみを除去する。次に、前記レジスト膜を除去する。なお、ウェットエッチングを行う際のエッチング液としては、例えば、ブラックマトリックス１６となる薄膜がＡｌ合金等で構成されているときは、リン酸系エッチング液を用いることができる。
なお、開口２４が形成されたブラックマトリックス１６は、塩素系ガス等を用いたドライエッチングによっても好適に形成することができる。

（３）次に、透明導電膜１８上に、ブラックマトリックス１６を覆うように絶縁膜１４を形成する（図３（Ｃ）参照）。
この絶縁膜１４は、例えば、スパッタリング等の気相成膜法により形成することができる。また絶縁膜１４は、厚さ５０ｎｍのＳｉＯ₂膜で形成する。
以上により、図３（Ｃ）に示すように、絶縁膜１４、ブラックマトリックス１６と、透明導電膜１８とを有する積層体付き押圧部材３４が得られる。

（樹脂付与工程）
まず、図４（Ａ）に示すように、凹部付き基板１０の凹部２０が形成された側の面に、流動性を有する状態の樹脂３６を付与する。樹脂３６は、例えばアクリルなどの透明な樹脂材料からなる。
樹脂３６の室温（２０℃）での粘度は、特に限定されないが、１０〜１００００［ｍＰａ・ｓ］であるのが好ましい。樹脂３６の粘度が前記範囲内の値であると、厚みの比較的大きい凸レンズ基板１２であっても容易かつ確実に形成することができ、光学特性、信頼性に優れたマイクロレンズ基板２を容易かつ確実に製造することができる。また、例えば、凹部付き基板１０と凸レンズ基板１２との間に、気泡等が侵入することを効果的に防止することができ、凹部付き基板１０と凸レンズ基板１２との密着性を特に優れたものとすることができるとともに、マイクロレンズ基板２の信頼性、光学特性を特に優れたものとすることができる。

（脱気工程）
次に、凹部付き基板１０上の樹脂３６に対して脱気処理を施す。これにより、後述する押圧工程において、凹部付き基板１０の表面と樹脂３６との間に、雰囲気（空気）が残存するのを効果的に防止することができる。その結果、凹部２０の形状に対応したマイクロレンズ２２を確実に形成することができる。
脱気処理の方法は、特に限定されないが、例えば、樹脂３６が付与された凹部付き基板１０を減圧雰囲気下に置く方法等が挙げられる。このような方法を採用する場合、樹脂３６が付与された凹部付き基板１０の置かれる雰囲気の圧力は、５０Ｐａ以下であるのが好ましく、５Ｐａ以下であるのがより好ましい。

（押圧工程）
次に、図４（Ｂ）に示すように、凹部付き基板１０上の樹脂３６を積層体付き押圧部材３４で押圧する。このとき、ブラックマトリックス１６は、マイクロレンズ２２の位置に対応するように、具体的には、マイクロレンズ２２の光軸Ｑがブラックマトリックス１６の開口２４を通るように形成する（図１参照）。
また、特に、本実施形態では、凹部付き基板１０と、積層体付き押圧部材３４との間に、スペーサー３８を配した状態で、樹脂３６を押圧する。これにより、形成される凸レンズ基板１２の厚さをより確実に制御することができ、最終的に得られるマイクロレンズ基板２を用いた際における、色ムラ等の不都合の発生をより効果的に防止することができる。

スペーサー３８は、例えば、凹部付き基板１０上の凹部２０が設けられた有効領域（マイクロレンズ２２が形成されるべき有効領域）以外の領域（非有効領域）に配置することができる。スペーサー３８を凹部付き基板１０の非有効領域に配置することにより、例えば、凹部付き基板１０が１枚の液晶パネル用のマイクロレンズ基板２に対応する領域を複数個有するものである場合（凹部付き基板１０上に、１枚の液晶パネル用のマイクロレンズ基板２に対応する凹部２０の集合パターンが、複数個配置されたものである場合）において、非有効領域である平坦部に多くのスペーサー３８を配置することが可能となり、結果として、凹部付き基板１０、積層体付き押圧部材３４のたわみ等による影響を効果的に排除し、得られるマイクロレンズ基板２の厚さをより確実に制御することができる。

また、以下のようなスペーサー３８を用いてもよい。
スペーサー３８は、樹脂３６の硬化物と同程度の屈折率を有する材料で構成されている。このような材料で構成されたスペーサー３８を用いることにより、凹部付き基板１０の凹部２０が形成された部位にスペーサー３８が配された場合であっても、スペーサー３８が得られるマイクロレンズ基板２の光学特性に悪影響を及ぼすのを効果的に防止することができる。これにより、凹部付き基板１０の主面（凹部２０が形成された面側）の有効領域のほぼ全体にわたって、比較的多くのスペーサー３８を配することが可能となり、結果として、凹部付き基板１０、積層体付き押圧部材３４のたわみ等による影響を効果的に排除し、得られるマイクロレンズ基板２の厚さをより確実に制御することができる。

上述したように、スペーサー３８は、樹脂３６の硬化物と同程度の屈折率を有する材料で構成されているが、より具体的には、スペーサー３８の構成材料の絶対屈折率と硬化後の樹脂３６の絶対屈折率との差の絶対値が、０．２０以下であるのが好ましく、０．１０以下であるのがより好ましく、０．０２以下であるのがさらに好ましく、スペーサー３８が、樹脂３６の硬化物と同一の材料で構成されたものであるのが最も好ましい。これにより、マイクロレンズ基板２の光学特性を特に優れたものとすることができる。また、スペーサー３８が、樹脂３６の硬化物と同一の材料で構成されたものであると、樹脂３６の硬化物とスペーサー３８との密着性を特に優れたものとすることができ、マイクロレンズ基板２の信頼性、耐久性を特に優れたものとすることができる。スペーサー３８が、樹脂３６の硬化物と同一の材料で構成されたものであると、スペーサー３８の硬度が特に高いものとなるので、形成される凸レンズ基板１２の厚さをより確実に制御することができる。

スペーサー３８の形状は、特に限定されないが、ほぼ球状、ほぼ円柱状であるのが好ましい。スペーサー３８がこのような形状のものである場合、その直径は、２〜１０μｍであるのが好ましく、２〜５μｍであるのがより好ましい。
なお、上記のようにスペーサー３８を用いる場合、樹脂３６を硬化する際に、凹部付き基板１０と積層体付き押圧部材３４との間にスペーサー３８が配されていればよく、スペーサー３８を供給するタイミングは特に限定されない。例えば、凹部付き基板１０上にスペーサー３８を配した状態で樹脂３６を付与してもよいし、樹脂３６の供給後にスペーサー３８を付与してもよい。

また、本工程は、上述したような脱気処理を施しながら行ってもよい。言い換えると、押圧工程と脱気工程とは、同一工程として行ってもよい。これにより、凹部付き基板１０の表面と樹脂３６との間に、雰囲気（空気）が残存するのをより効果的に防止することができ、結果として、凹部２０の形状に対応したマイクロレンズ２２をより確実に形成することができる。

（硬化工程）
次に、樹脂３６を硬化させ、マイクロレンズ２２を備えた凸レンズ基板１２を形成する（図４（Ｃ）参照）。
樹脂３６の硬化は、加熱により行う。これにより、凸レンズ基板１２の光に対する感受性（反応性）を特に低いものとすることができ、マイクロレンズ基板２の耐久性を特に優れたものとすることができる。
本工程での加熱温度は、特に限定されないが、１００〜２００℃であるのが好ましい。
また、本工程での処理時間（加熱時間）は、特に限定されないが、上記のような加熱温度である場合、３０〜１２０分間であるのが好ましい。

（押圧部材除去工程）
その後、図４（Ｄ）に示すように、積層体付き押圧部材３４を構成している押圧部材としての導電性基板３２を取り除く。このとき、透明導電膜１８と導電性基板３２とがともに導電性の材質であるため、帯電を防止できる。これにより、凹部付き基板１０と凸レンズ基板１２とで構成されるマイクロレンズ基板２が得られる。
その後、必要に応じて、ダイシング装置等を用いてマイクロレンズ基板２のウエハーを所定の形状、大きさにカットする。

上記のようにして、図１に示すようなマイクロレンズ基板２を得ることができる。
なお、マイクロレンズ基板を製造する場合には、例えば、ブラックマトリックス１６を形成せずに、凸レンズ基板１２上に直接透明導電膜１８を形成してもよい。

本実施形態によれば、押圧する透明導電膜１８と剥離される導電性基板３２とがともに導電性の材質であるため、成形後の剥離プロセスでの帯電を防止でき、得られるマイクロレンズ基板２上のパーティクルの付着を抑制でき、歩留まりの向上が期待できる。かつブラックマトリックス１６を成形してから透明樹脂材をプレス成形するので、ブラックマトリックス１６の段差が凸レンズ基板１２中に吸収され、液晶面がフラットになり液晶配向が均一になる。これにより、配向制御が容易になるのでコントラスト向上、面内輝度ムラの低減等により表示性能が向上する。

（液晶パネル）
次に、図１に示したマイクロレンズ基板２を用いた電気光学装置としての液晶パネル（液晶光シャッター）について、図５を参照しながら説明する。
図５に示すように、本実施形態に係る液晶パネル（ＴＦＴ液晶パネル）４は、ＴＦＴ基板（液晶駆動基板）５０と、ＴＦＴ基板５０に接合されたマイクロレンズ基板２と、ＴＦＴ基板５０とマイクロレンズ基板２との空隙に封入された液晶よりなる液晶層５２とを有している。
ＴＦＴ基板５０は、液晶層５２の液晶を駆動するための基板であり、第４の基板５４と、かかる第４の基板５４上に設けられた多数の画素電極５６と、かかる画素電極５６の近傍に設けられ、各画素電極５６に対応する多数の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）５８とを有している。

この液晶パネル４では、マイクロレンズ基板２の透明導電膜（共通電極）１８と、ＴＦＴ基板５０の画素電極５６とが対向するように、ＴＦＴ基板５０とマイクロレンズ基板２とが、一定距離離間して接合されている。
第４の基板５４は、石英、ガラス等で構成されていることが好ましい。これにより、反り、たわみ等の生じにくい、安定性に優れたものとすることができる。
画素電極５６は、透明導電膜（共通電極）１８との間で充放電を行うことにより、液晶層５２の液晶を駆動する。この画素電極５６は、例えば、前述した透明導電膜１８と同様の材料で構成されている。

薄膜トランジスター５８は、近傍の対応する画素電極５６に接続されている。また、薄膜トランジスター５８は、図示しない制御回路に接続され、画素電極５６へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極５６の充放電が制御される。なお、ＴＦＴ基板５０には、例えば、その内表面側（液晶層５２の対向する面側）に、配向膜が設けられていてもよい。
液晶層５２は、液晶分子（図示せず）を含有しており、画素電極５６の充放電に対応して、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
この液晶パネル４では、通常、１個のマイクロレンズ２２と、かかるマイクロレンズ２２の光軸Ｑに対応したブラックマトリックス１６の１個の開口２４と、１個の画素電極５６と、かかる画素電極５６に接続された１個の薄膜トランジスター５８とが、１画素に対応している。

凹部付き基板１０側から入射した入射光Ｌは、第３の基板２６を通り、マイクロレンズ２２を通過する際に集光されつつ、凸レンズ基板１２、絶縁膜１４、ブラックマトリックス１６の開口２４、透明導電膜１８、液晶層５２、画素電極５６、第４の基板５４を透過する。なお、このとき、凹部付き基板１０の入射側には通常偏光板（図示せず）が配置されているので、入射光Ｌが液晶層５２を透過する際に、入射光Ｌは直線偏光となっている。その際、この入射光Ｌの偏光方向は、液晶層５２の液晶分子の配向状態に対応して制御される。したがって、液晶パネル４を透過した入射光Ｌを、偏光板（図示せず）に透過させることにより、射出光の輝度を制御することができる。
なお、偏光板は、例えば、ベース基板と、かかるベース基板に積層された偏光基材とで構成され、かかる偏光基材は、例えば、偏光素子（ヨウ素錯体、二色性染料等）を添加した樹脂よりなる。

この液晶パネル４は、例えば、公知の方法により製造されたＴＦＴ基板５０とマイクロレンズ基板２とに配向処理（例えば、配向膜の被覆処理）を施した後、シール材（図示せず）を介して両者を接合し、次いで、これにより形成された空隙部の封入孔（図示せず）より液晶を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞ぐことにより製造することができる。その後、必要に応じて、液晶パネル４の入射側や射出側に偏光板を貼り付けてもよい。
なお、上記液晶パネル４では、液晶駆動基板としてＴＦＴ基板を用いたが、液晶駆動基板にＴＦＴ基板以外の他の液晶駆動基板、例えば、ＴＦＤ基板、ＳＴＮ基板などを用いてもよい。また、上記液晶パネル４において制御回路をＴＦＴ基板５０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ＬＳＩを、外部回路端子に異方導電フィルムを介して電気的およ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２の投射光が入射する側およびＴＦＴ基板５０の射出光が射出する側には各々、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／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てもよい。

（投射型表示装置）
以下、上記液晶パネル４を用いた電子機器としての投射型表示装置について説明する。
図６は、本実施形態に係る投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。
図６に示すように、投射型表示装置６は、光源７２と、複数のインテグレーターレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系（導光光学系）と、赤色に対応した（赤色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）７４と、緑色に対応した（緑色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）７６と、青色に対応した（青色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）７８と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面８０および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面８２が形成されたダイクロイックプリズム（色合成光学系）８４と、投射レンズ（投射光学系）８６とを有している。

また、照明光学系は、インテグレーターレンズ８８および９０を有している。色分離光学系は、ミラー９２，９４，９６、青色光および緑色光を反射する（赤色光のみを透過する）ダイクロイックミラー９８、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー１００、青色光のみを反射するダイクロイックミラー（または青色光を反射するミラー）１０２、集光レンズ１０４，１０６，１０８，１１０および１１２とを有している。

液晶ライトバルブ７６は、前述した液晶パネル４と、液晶パネル４の入射面側（凹部付き基板１０が位置する面側、すなわちダイクロイックプリズム８４と反対側）に接合された第１の偏光板（図示せず）と、液晶パネル４の射出面側（凹部付き基板１０と対向する面側、すなわちダイクロイックプリズム８４側）に接合された第２の偏光板（図示せず）とを備えている。液晶ライトバルブ７４および７８も、液晶ライトバルブ７６と同様の構成となっている。これら液晶ライトバルブ７４，７６および７８が備えている液晶パネル４は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
なお、投射型表示装置６では、ダイクロイックプリズム８４と投射レンズ８６とで、光学ブロック１１４が構成されている。また、この光学ブロック１１４と、ダイクロイックプリズム８４に対して固定的に設置された液晶ライトバルブ７４，７６および７８とで、表示ユニット１１６が構成されている。

以下、投射型表示装置６の作用を説明する。
光源７２から射出された白色光（白色光束）は、インテグレーターレンズ８８および９０を透過する。この白色光の光強度（輝度分布）は、インテグレーターレンズ８８および９０により均一にされる。
インテグレーターレンズ８８および９０を透過した白色光は、ミラー９２で図６中左側に反射し、その反射光のうちの青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー９８で図６中下側に反射し、赤色光（Ｒ）は、ダイクロイックミラー９８を透過する。

ダイクロイックミラー９８を透過した赤色光は、ミラー９４で図６中下側に反射し、その反射光は、集光レンズ１０４により整形され、赤色用の液晶ライトバルブ７４に入射する。
ダイクロイックミラー９８で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー１００で図６中左側に反射し、青色光は、ダイクロイックミラー１００を透過する。

ダイクロイックミラー１００で反射した緑色光は、集光レンズ１０６により整形され、緑色用の液晶ライトバルブ７６に入射する。
また、ダイクロイックミラー１００を透過した青色光は、ダイクロイックミラー（またはミラー）１０２で図６中左側に反射し、その反射光は、ミラー９６で図６中上側に反射する。前記青色光は、集光レンズ１０８，１１０および１１２により整形され、青色用の液晶ライトバルブ７８に入射する。

このように、光源７２から射出された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバルブに導かれ、入射する。
この際、液晶ライトバルブ７４が有する液晶パネル４の各画素（薄膜トランジスター５８とこれに接続された画素電極５６）は、赤色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路（駆動手段）により、スイッチング制御（オン／オフ）、すなわち変調される。

同様に、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ７６および７８に入射し、それぞれの液晶パネル４で変調され、これにより緑色用の画像および青色用の画像が形成される。この際、液晶ライトバルブ７６が有する液晶パネル４の各画素は、緑色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御され、液晶ライトバルブ７８が有する液晶パネル４の各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御される。
これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ７４，７６および７８で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。

前記液晶ライトバルブ７４により形成された赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ７４からの赤色光は、面１１８からダイクロイックプリズム８４に入射し、ダイクロイックミラー面８０で図６中左側に反射し、ダイクロイックミラー面８２を透過して、射出面１２４から射出する。
また、前記液晶ライトバルブ７６により形成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ７６からの緑色光は、面１２０からダイクロイックプリズム８４に入射し、ダイクロイックミラー面８０および８２をそれぞれ透過して、射出面１２４から射出する。
また、前記液晶ライトバルブ７８により形成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ７８からの青色光は、面１２２からダイクロイックプリズム８４に入射し、ダイクロイックミラー面８２で図６中左側に反射し、ダイクロイックミラー面８０を透過して、射出面１２４から射出する。

このように、前記液晶ライトバルブ７４，７６および７８からの各色の光、すなわち液晶ライトバルブ７４，７６および７８により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム８４により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ８６により、所定の位置に設置されているスクリーン１２６上に投影（拡大投射）される。
このとき、液晶ライトバルブ７４，７６および７８は、前述したような液晶パネル４を備えているので、光源７２からの光が液晶ライトバルブ７４，７６および７８を通過する際の減衰は抑制され、スクリーン１２６上に明るい画像を投影することができる。

以上、本実施形態について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。
例えば、本実施形態のマイクロレンズ基板、液晶パネル等は、上述したような方法により製造されたものに限定されない。例えば、本実施形態のマイクロレンズ基板を構成する凹部付き基板は、いかなる方法により製造されたものであってもよい。例えば、凹部付き基板は、凸部を有する型を用いて製造されたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、マスクを施して、エッチングを行う方法について説明したが、マスクを施さずにエッチングを行うものであってもよい。

２…マイクロレンズ基板 ４…液晶パネル ６…投射型表示装置 １０…凹部付き基板（第１の基板） １２…凸レンズ基板 １４…絶縁膜 １６…ブラックマトリックス（遮光膜） １８…透明導電膜（共通電極） ２０…凹部 ２２…マイクロレンズ ２４…開口 ２６…第３の基板 ２８…マスク ２８’…マスク形成用膜 ３０…初期孔 ３２…導電性基板（第２の基板） ３４…積層体付き押圧部材 ３６…樹脂 ３８…スペーサー ５０…ＴＦＴ基板 ５２…液晶層 ５４…第４の基板 ５６…画素電極 ５８…薄膜トランジスター ７２…光源 ７４〜７８…液晶ライトバルブ ８０，８２…ダイクロイックミラー面 ８４…ダイクロイックプリズム ８６…投射レンズ ８８，９０…インテグレーターレンズ ９２，９４，９６…ミラー ９８，１００，１０２…ダイクロイックミラー １０４〜１１２…集光レンズ １１４…光学ブロック １１６…表示ユニット １１８〜１２２…面 １２４…射出面 １２６…スクリーン。

Claims (4)

1. 光透過性を有する第１の基板の一方の面にマイクロレンズに対応する形状の凹部を形成する工程と、
   導電性を有する第２の基板の表面に対して撥水処理を行う工程と、
   前記撥水処理した前記第２の基板上に、透明導電膜を形成する工程と、
   前記透明導電膜上に、遮光膜を形成する工程と、
   前記遮光膜および前記透明導電膜上に、絶縁膜を形成する工程と、
   前記第１の基板の表面および前記凹部を覆うように、流動性を有する樹脂を付与する工程と、
   前記樹脂が設けられた前記第１の基板上に、前記絶縁膜を介して前記第２の基板を接合させ、前記第１の基板と前記第２の基板との積層体を形成する工程と、
   前記樹脂を硬化させて、前記凹部内にマイクロレンズを形成する工程と、
   前記第２の基板を前記透明導電膜から剥離する工程とを備えたことを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
2. 光透過性を有し、一方の面にマイクロレンズに対応する形状の凹部を有する第１の基板と、
   前記第１の基板の前記凹部を有する面側に設けられ、前記凹部に対応する形状の凸部を有する凸レンズ基板と、
   前記凸レンズ基板上に設けられた絶縁膜と、
   前記絶縁膜上に設けられた遮光膜と、
   前記遮光膜および前記絶縁膜上に設けられた透明導電膜と、
   を備えたことを特徴とするマイクロレンズ基板。
3. 請求項２に記載のマイクロレンズ基板と、
   前記マイクロレンズ基板と対向配置される素子基板と、
   を備えたことを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項３に記載の電気光学装置を備えて構成されていることを特徴とする電子機器。

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