JP4069580B2

JP4069580B2 - Substrate with microlens array, electro-optical device, manufacturing method thereof, and projection display device

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Publication number: JP4069580B2
Application number: JP2000315821A
Authority: JP
Inventors: 広美斉藤; 真一四谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2020-10-16
Also published as: JP2002122709A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロレンズアレイ付き基板、電気光学装置、それらの製造方法、および投射型表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタなどの投射型表示装置は、光源から照射された光をライトバルブとしての電気光学装置で光変調した後、前方へ拡大投射するように形成されている。電気光学装置の一例である液晶装置としては、表示品位を高めるためにアクティブマトリクス型の液晶装置が多く用いられている。
【０００３】
アクティブマトリクス型の液晶装置では、図１５に示すように、アクティブマトリクス基板１０の側に、画素電極９ａを備える画素がマトリクス状に形成されているとともに、各画素毎にＴＦＴ３０（薄膜トランジスタ）などのアクティブ素子が形成されている。このようなアクティブマトリクス型の液晶装置は、高いコントラスト比を容易に得ることができる反面、各画素毎にＴＦＴ３０や容量部などを作り込む必要があるため、十分な開口率を得ることが難しいという問題点がある。
【０００４】
このような問題点を解消するために、液晶装置を構成する一対の基板のうち、光入射側に位置する基板に、多数の微少なマイクロレンズ５００を形成し、各マイクロレンズ５００によって、ブラックマトリクスなどと称せられる遮光膜、アクティブ素子、容量部などにより反射、遮光されて損失していた入射光を、矢印Ｌ１で示すように、各画素の開口部分に集光させることにより、透過光量を増大させ、開口率を向上させた場合と同様の効果を得る技術が採用されている。
【０００５】
このようなマイクロレンズ５００は、石英基板からなる第１の透明基板２０の表面上に微少な凹曲面部２６をエッチング形成した後、この凹曲面部２６に対して、第１の透明基板２０とは異なる屈折率を備えた透明な樹脂２１０を充填することにより構成される。また、第１の透明基板２０には、樹脂２１０を介して第２の透明基板２５０が貼り合わされて、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００が形成される。
【０００６】
このように構成された対向基板２００は、シール材５２（光硬化性の接着剤）によって所定の間隙を介してアクティブマトリクス基板１０（第３の透明基板）と貼り合わされ、その間隙に液晶５０などといった電気光学物質が充填されることにより液晶装置１が構成される。ここで、第１の透明基板２０、第２の透明基板２５０およびアクティブマトリクス基板１０には、従来、石英基板が用いられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成した液晶装置１において、石英基板は、透過性が高いが、高価であるため、第１の透明基板２０、第２の透明基板２５０およびアクティブマトリクス基板１０については、より安価な透明基板を使用して、液晶装置１の低価格化を図りたいという要求がある。また、他の透明基板が有する性質を利用して、液晶装置１の品質を向上したいという要求もある。
【０００８】
しかしながら、アクティブマトリクス基板１０では、各画素に各種の構成要素が作り込まれるため、少しでも高い透過性を確保したい。また、製造工程において、高温に耐える必要があり、耐熱性という観点からも、石英基板以外の基板を使用することができない。また、第１の透明基板２０では、マイクロレンズ５００を構成するための凹曲面部２６をエッチング形成したとき、透明基板に含まれる不純物などに起因して、凹曲面部２６の内周面が粗れるのを防止したいという観点から、石英基板以外の基板を使用することができない。
【０００９】
さらに、液晶装置１において、対向基板２００とアクティブマトリクス基板１０とを貼り合わすときには、各構成要素の位置を基板間で合わせ、この状態でシール材などの接着剤を光硬化させるので、各構成要素の位置が基板間でずれないように、接着剤に大きなパワーの紫外線を照射して短時間のうちに接着剤を硬化させる必要がある。また、対向基板２００とアクティブマトリクス基板１０との間隙は、シール材５２に含まれるギャップ材によって規定される。すなわち、対向基板２００とアクティブマトリクス基板１０とをシール材５２を介して貼り合わせた状態で基板間を狭めるような力を加え、この状態でシール材５２に紫外線を照射してシール材５２を硬化させて、基板間の間隙寸法を出す。従って、基板間の間隙に高い精度を得るには、シール材５２に対して大きなパワーの紫外線を照射してシール材５２を短時間で硬化させる必要がある。
【００１０】
しかしながら、対向基板２００およびアクティブマトリクス基板１０に用いた石英基板は、図１４に示すように、樹脂２１０を変質させる３６０ｎｍ以下の波長域の光に対しても高い透過率を有している。このため、大きなパワーの紫外線をシール材５２に照射したとき、第１の透明基板２０と第２の透明基板２５０とを接着している樹脂２１０が紫外線によって変質し、対向基板２００の透過率が低下するという問題点がある。特に、マイクロレンズ５００の特性を高めるために、屈折率の高い樹脂２１０を用いたとき、このような変質が顕著な傾向にある。
【００１１】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、石英基板以外の透明基板を用いることにより、低価格化を図ることのできるマイクロレンズアレイ付き基板、電気光学装置、それらの製造方法、および投射型表示装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の課題は、電気光学装置を製造する際に、第１の透明基板と第２の透明基板とを接着固定している樹脂を変質させることなく、マイクロレンズアレイ付き基板と第３の基板とを光硬化性の接着剤によって短時間のうちに接着固定することのできるマイクロレンズアレイ付き基板、電気光学装置、それらの製造方法、および投射型表示装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、石英基板からなる第１の透明基板の一方の面に形成した凹曲面部に前記第１の透明基板と屈折率の異なる樹脂を充填するとともに、該樹脂を介して前記第１の透明基板に第２の透明基板が貼着されてなるマイクロレンズアレイ付き基板において、前記第２の透明基板として、前記第１の透明基板と異なる材質からなる透明基板のうち、熱膨張係数が−１０×１０^-7／℃から＋１０×１０^-7／℃までの範囲にある透明基板を用いたことを特徴とする。
【００１４】
マイクロレンズアレイ付き基板を用いた電気光学装置では、入射した光を効率よく出射するので、マイクロレンズアレイ付き基板を用いた電気光学装置を投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）として用いると、明るい投射画像を得ることができる。また、投射型表示装置では、光源から強い光が入射するので、マイクロレンズアレイ付き基板では、かなりの温度上昇が発生するが、このような状況にあっても、本発明では、第２の透明基板の熱膨張係数は、−１０×１０^-7／℃から＋１０×１０^-7／℃までの範囲にあり、石英基板を用いた第１の透明基板と同等である。従って、第２の透明基板として石英基板以外の透明基板を用いても、マイクロレンズアレイ付き基板に歪みなどの不具合は発生しない。それ故、第２の透明基板として、石英基板以外の安価な透明基板を用いて、マイクロレンズアレイ付き基板、電気光学装置、および投射型表示装置の低価格化を図ることができる。
【００１５】
本発明において、前記第２の透明基板としては、例えば、アルミナシリケイトガラスを用いることができる。
【００１６】
本発明において、前記第２の透明基板として、波長が３６０ｎｍ以下の光成分を減少させる材質の透明基板を用いることが好ましい。この場合に、前記第２の透明基板は、波長が３５０ｎｍ以下の光に対する透過率が３０％未満であることが好ましい。このように構成すると、後述するように、マイクロレンズアレイ付き基板を用いて電気光学装置を製造するにあたって、シール材などの光硬化性の接着剤を硬化させるとき、第２の透明基板をフィルタとして利用して特定波長域の光を除去して接着剤に照射することができる。従って、第１の透明基板と第２の透明基板とを接着固定している樹脂には、紫外線に含まれる３６０ｎｍ以下の波長域の光が照射されないので、樹脂が変質することを防止することができる。また、液晶層に接する配向膜が紫外線で劣化するのを防止できる。
【００１７】
本発明に係るマイクロレンズアレイ付き基板を用いて電気光学装置を製造するときには、前記マイクロレンズアレイ付き基板に対して所定の間隙を介して第３の透明基板が光硬化性の接着剤を介して貼り合わされ、当該第３の透明基板と前記マイクロレンズアレイ付き基板との間に電気光学物質が保持される。
【００１８】
この電気光学装置において、前記接着剤は、例えば、前記電気光学物質を保持する領域を区画するシール材であり、該シール材には、前記マイクロレンズアレイ付き基板と前記第３の透明基板とを貼り合わせたときの間隙を規定するギャップ材が含まれている。このようなシール材を用いたときには、後述するように、かなりパワーの大きな紫外線を照射してシール材を短時間のうちに硬化させる。それでも、前記第２の透明基板として、波長が３６０ｎｍ以下の光成分を減少させる材質の透明基板を用い、この第２の透明基板をフィルタとして利用して特定波長域の光を除去して照射すれば、第１の透明基板と第２の透明基板とを接着固定している樹脂は、紫外線に含まれる波長が３６０ｎｍ以下の光によって変質することがない。
【００１９】
本発明において、前記第１の透明基板および前記第２の透明基板のうち、前記第１の透明基板が前記第３の透明基板に対向するように前記マイクロレンズアレイ付き基板と前記第３の透明基板とが貼り合わされている構成を採用することができる。このような構成とは反対に、前記第１の透明基板および前記第２の透明基板のうち、前記第２の透明基板が前記第３の透明基板に対向するように前記マイクロレンズアレイ付き基板と前記第３の透明基板とを貼り合わされている構成であってもよい。後者によれば、第２の透明基板を所定の厚さまで研磨して薄くする必要があるが、前者によれば第１の透明基板を薄くするので、３６０ｎｍ以下の光成分を減光させる効果が大きい。
【００２０】
また、本発明では、石英基板からなる第１の透明基板の一方の面に凹曲面部を形成する基板エッチング工程と、前記凹曲面部に前記第１の透明基板と屈折率の異なる樹脂を充填するとともに、該樹脂を介して前記第１の透明基板に第２の透明基板を貼着する充填工程とを有するマイクロレンズアレイ付き基板の製造方法において、前記第２の透明基板として、前記第１の透明基板と異なる材質からなる透明基板のうち、熱膨張係数が−１０×１０^-7／℃から＋１０×１０^-7／℃までの範囲にある透明基板を用いることを特徴とする。
【００２１】
このようなマイクロレンズアレイ付き基板を用いた電気光学装置の製造方法では、前記マイクロレンズアレイ付き基板に対して、電気光学物質を保持するための所定の間隙を介して第３の透明基板を光硬化性の接着剤により貼り合わせ、この状態で当該接着剤に光照射を行なって当該接着剤を光硬化させる貼り合わせ工程を行なう。ここで、前記貼り合わせ工程では、前記接着剤に対して、波長が３６０ｎｍ以下の光成分を減少させた光を照射することが好ましい。マイクロレンズアレイ付き基板と第３の透明基板とを貼り合わせて電気光学装置を組み立てるときには、各構成要素の位置を基板間で合わせ、この状態でシール材などの接着剤を硬化させるので、各構成要素の位置が基板間でずれないように、シール材などの接着剤に大きなパワーの紫外線を照射して短時間のうちに硬化させる必要がある。しかしながら、このような大きなパワーの紫外線を接着剤に照射したとき、第１の透明基板と第２の透明基板とを接着している樹脂が紫外線によって変質し、マイクロレンズアレイ付き基板の透過率が低下するおそれがあるが、本発明では、樹脂の変質の原因となる３６０ｎｍ以下の波長域の光成分を減少させた光を照射するので、大きなパワーの紫外線が樹脂が照射されても、樹脂が変質するのを防止することができる。それ故、透過率の高いマイクロレンズアレイ付き基板を製造できる。
【００２２】
本発明に係る電気光学装置の製造方法において、前記接着剤は、例えば、前記電気光学物質を保持する領域を区画するシール材であり、該シール材には、前記マイクロレンズアレイ付き基板と前記第３の透明基板とを貼り合わせたときの間隙を規定するギャップ材が含まれている。このような構成の電気光学装置を組み立てるにあたっては、マイクロレンズアレイ付き基板と第３の透明基板とを、ギャップ材含有のシール材を介して貼り合わせた状態で基板間を狭めるような力を加え、この状態でシール材に紫外線を照射してシール材を硬化させて、基板間の間隙寸法を出す。従って、基板間の間隙に高い精度を得るには、シール材に対して大きなパワーをもって紫外線照射を行なってシール材を短時間で硬化させる必要がある。それでも、本発明では、樹脂の変質の原因となる３６０ｎｍ以下の波長域の光成分を減少させた光を照射するので、大きなパワーの紫外線が樹脂が照射されても、樹脂が変質するのを防止することができる。それ故、透過率の高いマイクロレンズアレイ付き基板を備えた電気光学装置を製造できる。
【００２３】
本発明において、前記第２の透明基板として、波長が３６０ｎｍ以下の光成分を減少させる材質のものを用い、前記貼り合わせ工程では、前記樹脂に対して前記第２の透明基板が位置する側から前記接着剤に紫外線を照射することにより、波長が３６０ｎｍ以下の光成分を減少した光を前記接着剤に照射する方法を採用することができる。この場合、前記第２の透明基板は、波長が３５０ｎｍ以下の光に対する透過率が３０％未満であることが好ましい。このように構成すると、シール材などの接着剤に紫外線を照射してそれを硬化させるとき、第２の透明基板がフィルタとして、樹脂の変質の原因となる３６０ｎｍ以下の波長域の光成分を減少させるので、大きなパワーの紫外線が樹脂が照射されても、樹脂が変質するのを防止することができる。それ故、透過率の高いマイクロレンズアレイ付き基板を備えた電気光学装置を製造できる。また、本発明では、第２の透明基板自身をフィルタとして利用するので、別体のフィルタを用いなくてもよいという利点がある。
【００２４】
本発明において、前記貼り合わせ工程では、波長が３６０ｎｍ以下の光成分を減少可能なフィルタを介して前記接着剤に対して紫外線を照射することにより、波長が３６０ｎｍ以下の光成分を減少した光を前記接着剤に照射してもよい。この場合、前記フィルタは、波長が３５０ｎｍ以下の光に対する透過率が３０％未満であることが好ましい。このように構成した場合も、シール材などの接着剤に紫外線を照射してそれを硬化させるとき、樹脂の変質の原因となる３６０ｎｍ以下の波長域の光成分をフィルタが減少させるので、大きなパワーの紫外線が樹脂が照射されても、樹脂が変質するのを防止することができる。それ故、透過率の高いマイクロレンズアレイ付き基板を備えた電気光学装置を製造できる。また、本形態では、別体のフィルタを用いるので、マイクロレンズアレイ付き基板および第３の透明基板のいずれの側から紫外線を照射してもよいという利点がある。
【００２５】
本発明に係る電気光学装置の製造方法において、前記第２の透明基板は、例えば、アルミナシリケイトガラスを用いることができる。
【００２６】
このように構成した電気光学装置は、入射した光を高い効率で出射されるので、投射型表示装置において、前記マイクロレンズアレイ付き基板および前記第３の透明基板のうち、前記マイクロレンズアレイ付き基板の側から光が入射するように配置された光変調手段として用いると、明るい投射画像を得ることができる。また、投射型表示装置では、光源から強い光が入射するので、マイクロレンズアレイ付き基板では、かなりの温度上昇が発生するが、このような状況にあっても、第１の透明基板と第２の透明とは熱膨張係数が同等であるため、第２の透明基板として石英基板以外の基板を用いても、不具合が発生しない。
【００２７】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。本発明を適用して得たマイクロレンズアレイ付き基板は、各種の光学機器に使用することができるが、以下の説明では、投射型表示装置のライトバルブとして用いた液晶装置の対向基板側に本発明を適用した例を説明する。
【００２８】
［実施の形態１］
（電気光学装置の全体構成）
先ず、本発明が適用される液晶装置（電気光学装置）の全体構成について、図１および図２を参照して説明する。ここでは、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。
【００２９】
図１は、本発明を適用した液晶装置のアクティブマトリクス基板（ＴＦＴアレイ基板）をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板の側から見た平面図である。図２は、図１のＨ−Ｈ´線における断面を模式的に示した説明図である。図３および図４は、本形態の液晶装置の対向基板に用いた第１および第２の透明基板のうち、第２の透明基板に用いたアルミナシリケイトガラスの熱膨張曲線、および透過率曲線を示すグラフである。図５は、本形態の液晶装置の対向基板において、第１および第２の透明基板を貼り合わせるのに用いた透明な樹脂に含まれる触媒の吸光度曲線を示すグラフである。なお、図２においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、図２においては、集光の様子を理解し易く描くために、マイクロレンズおよびＴＦＴの位置関係を実際の配置関係とは異ならしめてある。
【００３０】
図１および図２において、本形態の液晶装置１は、対向基板２００と、石英基板を用いたアクティブマトリクス基板１０（第３の透明基板）とがシール材５２によって貼り合わされた構成を有している。
【００３１】
本形態において、対向基板２００は、多数のマイクロレンズ５００が形成されたマイクロレンズアレイ付き基板であり、このようなマイクロレンズ５００を形成するにあたって、対向基板２００は、石英基板からなる第１の透明基板２０と、後述するアルミナシリケイトガラスからなる第２の透明基板２５０とを透明な樹脂２１０で貼り合わされた貼り合わせ基板として構成されている。
【００３２】
本形態で用いたアルミナシリケイトガラス（第２の透明基板２５０）は、例えば、日本電気硝子株式会社製の商品名、ネオセラムＮ−Ｏであり、図３に、各温度における熱膨張率を実線Ｌ１１で示し、石英基板の各温度における熱膨張率を点線Ｌ１２で示すように、石英基板と同等の熱膨張率を有すると共に同等の熱膨張係数を有している。すなわち、本形態で用いたアルミナシリケイトガラス（第２の透明基板２５０）と、石英基板とは、温度変化に対する変化の傾向（膨張、収縮）は異なるものの、熱膨張係数が−１０×１０^-7／℃から＋１０×１０^-7／℃までの範囲にある。
【００３３】
また、本形態で用いたアルミナシリケイトガラス（第２の透明基板２５０）は、図４に実線Ｌ１３で示すように、波長が３６０ｎｍ以下の光を吸収する性質を有しており、波長が３５０ｎｍ以下の光に対する透過率は３０％未満である。
【００３４】
図２に示す樹脂２１０は、第１の透明基板２０と異なる屈折率を有する光硬化性の接着剤からなり、第１の透明基板２０に形成された略半球状の凹曲面部２６に充填されていることにより、集光レンズとして機能するマイクロレンズ５００を構成している。
【００３５】
ここで、樹脂２１０に含まれる光硬化性触媒は、図５に実線Ｌ１４で示すように、波長が３４０ｎｍ以下の光を吸収する性質を有しており、このような波長域の光を過度に照射すると、変質し、その透明度が低下する傾向にある。
【００３６】
再び図１および図２において、マイクロレンズ５００はそれぞれ、入射した光をアクティブマトリクス基板１０に形成されている画素電極９ａのそれぞれに集光するようにマトリクス状に形成され、かつ、第２の透明基板２５０には、複数のマイクロレンズ５００の相互の境界にそれぞれ対向する位置に遮光膜２３が形成されている。画素電極９ａは、ＩＴＯ膜（インジウム・ティン・オキサイド膜）から形成されている。
【００３７】
シール材５２は、アクティブマトリクス基板１０と、対向基板２００とを貼り合わせてパネルとするための紫外線硬化性の接着剤からなり、アクティブマトリクス基板１０上に塗布された後、アクティブマトリクス基板１０と対向基板２００とを重ねた状態で、後述する条件下で、紫外線照射により硬化させたものである。液晶装置１が投射型表示装置用のように小型で、拡大表示を行うものであれば、シール材５２中には、両基板内の間隙（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（スペーサ）が配合される。また、液晶装置１が液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行うものであれば、このようなギャップ材は、液晶５０の中に点在させる場合もある。
【００３８】
本形態の液晶装置１では、シール材５２の形成領域の内側には、この領域に沿って画像表示領域１０ａを規定する見切り用の遮光膜５３が対向基板２００の側に形成されている。シール材５２は、液晶５０（電気光学物質）の封入領域を区画形成しており、その途切れ部分によって液晶注入口１０８が形成されている。この液晶注入口１０８は液晶５０の注入を終えた後、シール材５２と同一あるいは異なる材料からなる封止材１０９で塞がれている。
【００３９】
また、シール材５２が形成された領域の外側の周辺領域には、データ線駆動回路１０１および外部回路接続端子１０２がアクティブマトリクス基板１０の一辺に沿って形成され、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。さらに、アクティブマトリクス基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が形成されている。さらにまた、対向基板２００のコーナー部の少なくとも一箇所には、アクティブマトリクス基板１０と対向基板２００との間で電気的導通をとるための上下導通材１０６が設けられている。
【００４０】
アクティブマトリクス基板１０上には、画素スイッチング用ＴＦＴ３０や走査線、データ線、容量線等の配線が形成された後の画素電極９ａの表面に、スピンコート法により成膜されたポリイミド系材料からなる配向膜（図示せず）が形成されている。
【００４１】
また、対向基板２００の側において、第２の透明基板２５０上には、各画素毎に非開口領域を規定するブラックマスク又はブラックマトリクスなどと称される遮光膜２３、対向電極２１が形成され、その表面には、スピンコート法により成膜されたポリイミド系材料からなる配向膜（図示せず）が形成されている。
【００４２】
これらの配向膜はそれぞれ、ポリイミド系の樹脂材料を塗布し、焼成した後、液晶層５０中の液晶を所定方向に配向させると共に、液晶に所定のプレチルト角を付与するように配向処理が施されている。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、配向膜間で所定の配向状態をとる。遮光膜２３は、表示画像におけるコントラストの向上を図る機能を有している。
【００４３】
なお、アクティブマトリクス基板１０の方にも、走査線および容量線に沿って縞状の遮光膜を形成する場合があり、この遮光膜は、ＴＦＴ３０のチャネル領域を含む領域をアクティブマトリクス基板１０の裏面側からそれぞれ覆っているため、アクティブマトリクス基板１０の側からの裏面反射（戻り光）や複数の液晶装置１をプリズム等を介して組み合わせて１つの光学系を構成する場合に、他の液晶装置１からプリズム等を突き抜けてくる光などがＴＦＴ３０に入射するの未然に防ぐことができる。
【００４４】
本形態の液晶装置１は、後述する投射型表示装置において、各色に分離された色光が入射するため、カラーフィルタが形成されていないが、第２の透明基板２５０の表面にカラーフィルタが形成される場合もある。この場合に、遮光膜２３は、カラーフィルタを形成する色材の混色を防止する機能も有する。
【００４５】
（電気光学装置の画像表示領域の構成）
図６を参照して、本形態の液晶装置１の画素部を説明する。図６は、液晶装置１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おける各種素子、配線等の等価回路である。
【００４６】
図６に示すように、本形態の液晶装置１において、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は、画素電極９ａを制御するためのＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、画素信号が供給されるデータ線６ａが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良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線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。画素信号９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極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、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、印加された電圧に応じて液晶部分を透過する入射光の透過光量が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、印加された電圧に応じて液晶部分を透過する入射光の透過光量が増加し、全体として液晶装置１からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。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９０を付加する。
【００４７】
（マイクロレンズアレイ付き基板の製造方法）
図７、図８および図９を参照して、本発明に係るマイクロレンズアレイ付き基板の製造方法を説明する。
【００４８】
図７、図８および図９は、いずれも本実施形態に係るマイクロレンズアレイ付き基板（対向基板２００）の製造方法を模式的に示す工程断面図である。
【００４９】
本実施形態では、まず、図７（ａ）に示すように、石英基板からなる第１の透明基板２０の表面上にアモルファスシリコンからなるマスク層６０を形成する（マスク層形成工程）。このマスク層６０は蒸着法、スパッタリング法等によって形成できる。特にプラズマＣＶＤ法やＬＰＣＶＤ法によって成膜することによって制御性良く形成できる。本形態において、マスク層６０として用いたアモルファスシリコンは、第１の透明基板２０との密着性が高いため、後述するエッチング工程においてマスク層６０の剥離が発生しにくい。それ故、凹曲面部２６（図２を参照）を高い形状精度で形成できる。なお、マスク層６０として窒化シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）を用いた場合も、第１の透明基板２０との密着性が高いため、後述するエッチング工程においてマスク層６０の剥離が発生しにくい。
【００５０】
次に、基板エッチング用開口部形成工程を行なう。この基板エッチング用開口部形成工程では、まず、図７（ｂ）に示すように、マスク層６０の表面にレジストマスク７０を形成した後、図７（ｃ）に示すように、所定のマスクパターンを備えた露光マスク８０を用いてレジストマスク７０を露光し、さらに現像を行なって、図７（ｄ）に示すように、レジストマスク７０にマスク層エッチング用開口部７１を形成する。次に、マスク層エッチング用開口部７１からマスク層６０に対してドライエッチングといった異方性エッチング処理を行なうことにより、図８（ｅ）に示すように、マスク層７０に対して基板エッチング用開口部６１を形成する。しかる後に、図８（ｆ）に示すように、レジストマスク７０を除去する。
【００５１】
次に、図８（ｇ）に示すように、マスク層６０の基板エッチング用開口部６１から第１の透明基板２０の表面を等方的にエッチング処理し、凹曲面部２６を形成する（基板エッチング工程）。
【００５２】
このエッチング処理は、フッ酸を主体とするエッチング液を用いたウエットエッチングである。
【００５３】
なお、本実施形態では、第１の透明基板２０の表面に平面視円形の輪郭を有する略半球状の穴部を設けて凹曲面部２６を形成したが、凹曲面部２６の平面形状は円形に限らず、矩形など種々の形状に形成しても良い。凹曲面部２６の平面形状は、基板エッチング用開口部６１の平面形状によって決定される。また、凹曲面部２６の径はマイクロレンズアレイの使用目的に応じて適宜形成されるもので任意であり、その径はエッチング時間を制御する事により容易に変更できる。例えば１〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍ程度であり、本実施形態のように、液晶装置１に入射する光を集光するために用いる場合には、液晶装置１の画素サイズと同等の大きさに形成される。
【００５４】
次に、図８（ｈ）に示すように、マスク層６０をエッチング処理によって除去する。このエッチング処理には、マスク層６０を除去可能で、かつ、第１の透明基板２０に影響をほとんど与えないエッチング方法、例えば５０℃以上に加熱した１０％程度のテトラメチル水酸化アンモニウム水溶液によるウエットエッチングを行なう。このようなテトラメチル水酸化アンモニウム水溶液であれば、第１の透明基板２０とマスク層６０に対するエッチング選択比が大きいので、第１の透明基板２０への影響なく、マスク層６０をエッチング除去することができる。
【００５５】
なお、窒化シリコンからなるマスク層６０を用いた場合には、マスク層６０を高温のリン酸により除去する。このようなリン酸であれば、第１の透明基板２０とマスク層６０に対するエッチング選択比が大きいため、第１の透明基板２０への影響なく、マスク層６０をエッチング除去することができる。
【００５６】
このようにして表面上に多数の凹曲面部２６を形成した第１の透明基板２０に対して、図９（ｉ）に示すように、透明な樹脂２１０を凹曲面部２６に充填するとともに、この樹脂２１０を介して、アルミナシリケイトガラスからなる第２の透明基板２５０を接着する（充填工程）。
【００５７】
樹脂２１０としては、第１の透明基板２０とは屈折率の異なる透明材料、本形態では、第１の透明基板２０より屈折率の大きな樹脂を用いる。また、樹脂２１０としては、第１の透明基板２０および第２の透明基板２５０に対して強い接着力を有するものを用いる。本形態では、樹脂２１０として光硬化性を有するものを用いたので、第１の透明基板２０と第２の透明基板２５０とを樹脂２１０を介して重ね合わせた後、光照射工程を行なって樹脂２１０を硬化させる。この工程により、樹脂２１０が凹曲面部２６内に充填され、凹曲面部２６を有する第１の透明基板２０と、屈折率の異なる樹脂２１０との境界面によって、マイクロレンズ５００が構成される。
【００５８】
次に、図９（ｊ）に示すように、第１の透明基板２０を研削、研磨などによって薄く形成する。これは、第１透明基板２０の厚さと画素ピッチで決まるレンズの焦点距離を液晶層中に位置するように設定するためである。予め、第１の透明基板２０を厚くしておくのは、図９（ｉ）を参照して説明した第１の透明基板２０と第２の透明基板２５０との接着工程を容易に行うとともに、この薄肉化工程において第１の透明基板２０の表面を平滑化する狙いもある。
【００５９】
次に、図９（ｋ）に示すように、第１の透明基板２０の表面上に印刷法、蒸着法、スパッタリング法などを用いてブラックマトリクス、金属膜などからなる遮光膜２３を選択的に形成する。この遮光膜２３は、本来、後述する画素領域間に形成された画素間領域を光が通過することによる液晶装置のコントラスト比の低下を抑制するためのものである。従って、アクティブマトリクス基板１０に形成されたＴＦＴ３０や配線と重なる領域に遮光膜２３が選択的に形成される。
【００６０】
しかる後に、図９（ｌ）に示すように、透明な対向電極２１を形成して、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００が完成する。
【００６１】
このようにして得たマイクロレンズアレイ付きの対向基板２００を用いて液晶装置１を製造するには、対向電極２１の表面に配向膜（図示せず）を塗布し、配向膜をラビング処理する。そして、図２に示すように、第１の透明基板２０がアクティブマトリクス基板１０に向くように、対向基板２００とアクティブマトリクス基板１０とを位置合わせした状態で対向配置し、シール材５２で貼り合わせる。
【００６２】
ここで、シール材５２は、紫外線硬化性の接着剤であるため、対向基板２００とアクティブマトリクス基板１０とをシール材５２を介して貼り合わせた状態で、図２に矢印ＵＶで示すように、シール材５２に対して紫外線を照射してシール材５２を硬化させる。
【００６３】
このとき、対向基板２００とアクティブマトリクス基板１０との間で各構成要素の位置がずれないように、シール材５２に対して大きなパワーの紫外線を照射して短時間のうちに硬化させる。また、対向基板２００とアクティブマトリクス基板１０とをシール材５２を介して貼り合わせた状態で基板間を狭めるような力を加え、この状態でシール材５２に対して大きなパワーの紫外線を照射してシール材５２を短時間で硬化させることにより、基板間の間隙に高い寸法精度を出す。このようなパワーの大きな紫外線を照射しても、本形態において、第２の透明基板２５０は、図４に示すように、波長が３６０ｎｍ以下の光を吸収する性質を有しており、波長が３５０ｎｍ以下の光に対する透過率は３０％未満である。従って、シール材５２を硬化させるために照射された紫外線は、波長が３６０ｎｍ以下の光が減衰した状態で照射される。従って、樹脂２１０にパワーの大きな紫外線が照射されたときでも、樹脂２１０は変質しないので、透明度が低下しない。また、液晶層に接する配向膜が紫外線で劣化するのを防止できる。よって、透過率の高いマイクロレンズアレイ付きの対向基板２００および液晶装置１を製造できる。
【００６４】
また、本形態のマイクロレンズアレイ付きの対向基板２００を用いた液晶装置１では、入射した光をマイクロレンズ５００によって、効率よく出射するので、後述する投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）として用いると、明るい投射画像を得ることができる。
【００６５】
この投射型表示装置では、光源から強い光が入射するので、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００では、かなりの温度上昇が発生するが、このような状況にあっても、アルミナシリケイトガラスからなる第２の透明基板２５０の熱膨張係数は、−１０×１０^-7／℃から＋１０×１０^-7／℃までの範囲にあり、石英基板を用いた第１の透明基板２０と同等である。従って、第２の透明基板２５０として石英基板以外の透明基板、例えば、安価で、かつ、前述のフィルタ作用を有するアルミナシリケイトガラスを用いても、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００に歪みなどの不具合が発生しない。それ故、第２の透明基板２０として、石英基板以外の安価な透明基板を用いることにより、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００、液晶装置１、および投射型表示装置の低価格化を図ることができる。
【００６６】
［実施の形態２］
図１０および図１２を参照して、本発明の実施の形態２に係るマイクロレンズアレイ付きの対向基板、およびそれを用いた液晶装置１の構成を説明する。なお、本形態は、基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する機能を有する部分には共通の符号を付して、それらの説明を省略する。
【００６７】
図１０は、本形態の液晶装置の断面を模式的に示した説明図である。図１１は、この液晶装置に用いたマイクロレンズアレイ付きの対向基板の製造工程のうち、特徴的な工程を示す工程断面図である。
【００６８】
図１０において、本形態の液晶装置１も、対向基板２００と、石英基板を用いたアクティブマトリクス基板（第３の透明基板）とがシール材５２によって貼り合わされた構成を有している。対向基板２００は、多数のマイクロレンズ５００が形成されたマイクロレンズアレイ付き基板である。このようなマイクロレンズ５００を形成するにあたって、対向基板２００は、石英基板からなる第１の透明基板２０と、アルミナシリケイトガラスからなる第２の透明基板２５０とを透明な樹脂２１０で貼り合わされた貼り合わせ基板として構成されている。すなわち、第１の透明基板２０に形成された凹曲面部２６に樹脂２１０が充填されていることにより、集光レンズとして機能するマイクロレンズ５００が形成されている。
【００６９】
本形態で用いたアルミナシリケイトガラス（第２の透明基板２５０）も、実施の形態１と同様、図３に示す熱膨張特性、および図４に示す透過率特性を有している。また、本形態で用いた樹脂２１０に含まれる光硬化触媒も、波長が３４０ｎｍ以下の光を吸収する性質を有しており、このような波長域の光を過度に照射すると、変質し、その透明度が低下する傾向にある。
【００７０】
本形態では、実施の形態１と違って、第２の透明基板２５０の表面に遮光膜２３および対向電極２１が形成されている。従って、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００は、第２の透明基板２５０をアクティブマトリクス基板１０に向けてシール材５２で貼り合わされている。
【００７１】
このように構成したマイクロレンズアレイ付き基板（対向基板２００）を製造するときも、実施の形態１において図７（ａ）から図８（ｈ）を参照して説明した工程と同様な工程を行なう。このような工程を行なって、図１１（ｉ’）に示すように、第１の透明基板２０の表面に多数の凹曲面部２６を形成した後、第１の透明基板２０の凹曲面部２６に対して透明な樹脂２１０を充填するとともに、この樹脂２１０を介して、アルミナシリケイトガラスからなる第２の透明基板２５０を接着する（充填工程）。
【００７２】
樹脂２１０としては、第１の透明基板２０とは屈折率の異なる透明材料、本形態では、第１の透明基板２０より屈折率の大きな樹脂を用いる。また、樹脂２１０としては、第１の透明基板２０および第２の透明基板２５０に対して強い接着力を有するものを用いる。本形態において、樹脂２１０は光硬化性を有するので、第１の透明基板２０と第２の透明基板２５０とを樹脂２１０を介して重ね合わせた後、光照射工程を行なって樹脂２１０を硬化させる。この工程により、樹脂２１０が凹曲面部２６内に充填されるため、凹曲面部２６を有する第１の透明基板２０と、屈折率の異なる樹脂２１０との境界面によって、マイクロレンズ５００が構成される。
【００７３】
次に、図１１（ｊ’）に示すように、第２の透明基板２５０を研削、研磨などによって薄く形成する。これは、第１透明基板２０の厚さと画素ピッチで決まるレンズの焦点距離を液晶層中に位置するように設定するためである。予め、第２の透明基板２５０を厚くしておくのは、図１１（ｉ’）を参照して説明した第１の透明基板２０と第２の透明基板２５０との接着工程を容易に行うとともに、この薄肉化工程において第２の透明基板２５０の表面を平滑化する狙いもある。
【００７４】
次に、図１１（ｋ’）に示すように、第２の透明基板２０の表面上に印刷法、蒸着法、スパッタリング法などを用いてブラックマトリクス、金属膜などからなる遮光膜２３を選択的に形成する。
【００７５】
しかる後に、図１１（ｌ’）に示すように、透明な対向電極２１を形成して、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００が完成する。
【００７６】
このようにして得たマイクロレンズアレイ付きの対向基板２００を用いて液晶装置１を製造するには、対向電極２１の表面に配向膜（図示せず）を塗布し、配向膜をラビング処理する。そして、図１０に示すように、第２の透明基板２５０がアクティブマトリクス基板１０に向くように、対向基板２００とアクティブマトリクス基板１０とを位置合わせした状態で対向配置し、シール材５２で貼り合わせる。
【００７７】
ここで、シール材５２は、紫外線硬化性の接着剤であるため、対向基板２００とアクティブマトリクス基板１０とをシール材５２を介して貼り合わせた状態で、図１０に矢印ＵＶで示すように、シール材５２に対して大きなパワーの紫外線を接着剤２１０に対して第２の透明基板２５０の側から照射してシール材５２を短時間のうちに硬化させる。このような紫外線照射を行なっても、第２の透明基板２５０は、図４に示すように、波長が３６０ｎｍ以下の光を吸収する性質を有しており、波長が３５０ｎｍ以下の光に対する透過率は３０％未満である。従って、シール材５２を硬化させるために照射された紫外線は、波長が３６０ｎｍ以下の光が減衰した状態で照射される。それ故、樹脂２１０にパワーの大きな紫外線が照射されたときでも、樹脂２１０は変質しないので、透明度が低下しない。また、液晶層に接する配向膜が紫外線で劣化するのを防止できる。よって、透過率の高いマイクロレンズアレイ付きの対向基板２００および液晶装置１を製造できる。
【００７８】
また、本形態のマイクロレンズアレイ付きの対向基板２００を用いた液晶装置１では、入射した光をマイクロレンズ５００によって効率よく出射するので、後述する投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）として用いると、明るい投射画像を得ることができる。また、投射型表示装置では、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００がかなりの温度上昇を起こすが、このような状況にあっても、アルミナシリケイトガラスからなる第２の透明基板２５０の熱膨張係数は、−１０×１０^-7／℃から＋１０×１０^-7／℃までの範囲にあり、石英基板を用いた第１の透明基板２０と同等である。従って、第２の透明基板２５０として石英基板以外の透明基板、例えば、安価で、かつ、前述のフィルタ作用を有するアルミナシリケイトガラスを用いても、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００に歪みなどの不具合が発生しない。それ故、第２の透明基板２０として、石英基板以外の安価な透明基板を用いることにより、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００、液晶装置１、および投射型表示装置の低価格化を図ることができる。
【００７９】
［その他の実施の形態］
上記の実施の形態１、２では、シール材５２などの接着剤に紫外線を照射してそれを硬化させるとき、第２の透明基板２５０がフィルタとして、樹脂の変質の原因となる３６０ｎｍ以下の波長域の光成分を減少したが、図２および図１０に一点鎖線で追加して示すフィルタ３００によって、３６０ｎｍ以下の波長域の光成分を減少させた状態、好ましくは、波長が３５０ｎｍ以下の光を３０％未満まで減少させた状態で紫外線をシール材５２に照射してもよい。このようなフィルタ３００としては、第２の透明基板２５０として用いたアルミナシリケイトガラスを用いることができる。このような構成によれば、別体のフィルタ３００によって所定の波長域の光を減少させるので、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２０の側、およびアクティブマトリクス基板１０（第３の透明基板）の側のいずれの側から紫外線を照射してもよいという利点がある。
【００８０】
また、上記の実施の形態１、２では、第２の透明基板２５０として日本電気硝子株式会社製の商品名、ネオセラムＮ−Ｏを用いた例を説明したが、これに代えて、例えば、第２の透明基板２５０として、コーニング社の商品名、バイコールＵＶを用いてもよい。この透明基板は、石英基板と略同様な組成を有するが、セリウムが添加されている。このため、石英基板と同様、熱膨張係数は、＋８×１０^-7／℃であり、−１０×１０^-7／℃から＋１０×１０^-7／℃までの範囲にある。また、透過率特性は、図１２に示すように、３６０ｎｍ以下の波長域の光成分を減少させ、波長が３５０ｎｍ以下の光については、３０％未満まで減少させる。
【００８１】
［投射型表示装置の構成］
図１３は、本発明を適用した液晶装置１をライトバルブ（光変調手段）として用いた投射型表示装置（プロジェクタ）の構成を示す概略図である。
【００８２】
この図に示されるように、投射型表示装置１１００の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、内部に配置された３枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離されて、各原色に対応するライトバルブ１Ｒ、１Ｇおよび１Ｂにそれぞれ導かれる。ここで、ライトバルブ１Ｒ、１Ｇおよび１Ｂの構成は、上述した液晶装置１と同様であり、画像信号処理回路（図示省略）から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。なお、ライトバルブ１Ｒ、１Ｇおよび１Ｂは、図２あるいは図１０に示すマイクロレンズアレイ付きの対向基板２００およびアクティブマトリクス基板１０のうち、マイクロレンズアレイ付きの対向基板２００の側から光が入射するように配置される。
【００８３】
なお、Ｂ色の光は他のＲ色やＧ色を比較すると、光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３および出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。
【００８４】
このように構成した投射型表示装置１１００において、ライトバルブ１Ｒ、１Ｇ、１Ｂによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２において、Ｒ色およびＢ色の光は９０度に屈折する一方、Ｇ色の光は直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン１１２０にカラー画像が投射されることとなる。
【００８５】
なお、ライトバルブ１Ｒ、１Ｇおよび１Ｂには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、上述したようにカラーフィルタを設ける必要はない。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、電気光学装置にマイクロレンズアレイ付き基板を用いるので、入射した光を効率よく出射する。それ故、本発明に係る電気光学装置を投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）として用いると、明るい投射画像を得ることができる。また、投射型表示装置では、光源から強い光が入射するので、マイクロレンズアレイ付き基板では、かなりの温度上昇が発生するが、このような状況にあっても、本発明では、第２の透明基板の熱膨張係数は、−１０×１０^-7／℃から＋１０×１０^-7／℃までの範囲にあり、石英基板を用いた透明基板と同等である。従って、第２の透明基板として石英基板以外の透明基板を用いても、マイクロレンズアレイ付き基板に歪みなどの不具合は発生しない。それ故、第２の透明基板として、石英基板以外の安価な透明基板を用いて、マイクロレンズアレイ付き基板、電気光学装置、および投射型表示装置の低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される液晶装置のアクティブマトリクス基板（ＴＦＴアレイ基板）をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板の側から見た平面図である。
【図２】図１に示す液晶装置を図１のＨ−Ｈ´線で切断したときの断面を模式的に示した説明図である。
【図３】本発明を適用した液晶装置の対向基板に用いた第１および第２の透明基板のうち、第２の透明基板に用いたアルミナシリケイトガラスの熱膨張特性を示すグラフである。
【図４】本発明を適用した液晶装置の対向基板に用いた第１および第２の透明基板のうち、第２の透明基板に用いたアルミナシリケイトガラスの透過率曲線を示すグラフである。
【図５】本発明を適用した液晶装置の対向基板において、第１および第２の透明基板を貼り合わせるのに用いた透明な樹脂に含まれる触媒の吸光度曲線を示すグラフである。
【図６】図１に示す液晶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。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係るマイクロレンズアレイ付きの対向基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図８】（ｅ）〜（ｈ）は、本発明に係るマイクロレンズアレイ付きの対向基板の製造方法において、図７に示す工程に続いて行なう各工程の工程断面図である。
【図９】（ｉ）〜（ｌ）は、本発明に係るマイクロレンズアレイ付きの対向基板の製造方法において、図８に示す工程に続いて行なう各工程の工程断面図である。
【図１０】本発明を適用した別の液晶装置の断面を模式的に示した説明図である。
【図１１】（ｉ’）〜（ｌ’）は、図１０に示す液晶装置に用いたマイクロレンズアレイ付きの対向基板の製造工程のうち、特徴的な工程を示す工程断面図である。
【図１２】本発明を適用した別の液晶装置のマイクロレンズアレイ付きの対向基板において、第２の透明基板として使用可能な透明基板の透過率曲線を示すグラフである。
【図１３】投射型表示装置の光学系の要部を模式的に示す説明図である。
【図１４】石英基板の透過率曲線を示すグラフである。
【図１５】本発明の従来例を示す図である。
【符号の説明】
１液晶装置
１Ｒ、１Ｇ、１Ｂライトバルブ（光変調手段）
９ａ画素電極
１０アクティブマトリクス基板（第３の透明基板）
１０ａ画像表示領域
２０第１の透明基板
２３遮光膜
２６凹曲面部
３０ＴＦＴ
５０液晶
５２シール材（光硬化性の接着剤）
５３見切り用の遮光膜
２００対向基板（マイクロレンズアレイ付き基板）
２１０透明な樹脂
２５０第２の透明基板
３００フィルタ
５００マイクロレンズ
１１００投射型表示装置（プロジェクタ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate with a microlens array, an electro-optical device, a manufacturing method thereof, and a projection display device.
[0002]
[Prior art]
A projection display device such as a liquid crystal projector is formed so that light emitted from a light source is light-modulated by an electro-optical device as a light valve and then projected forward. As a liquid crystal device which is an example of an electro-optical device, an active matrix liquid crystal device is often used to improve display quality.
[0003]
In the active matrix type liquid crystal device, as shown in FIG. 15, pixels having pixel electrodes 9a are formed in a matrix on the active matrix substrate 10 side, and an active element such as a TFT 30 (thin film transistor) is provided for each pixel. An element is formed. Although such an active matrix liquid crystal device can easily obtain a high contrast ratio, it is difficult to obtain a sufficient aperture ratio because it is necessary to form a TFT 30 or a capacitor for each pixel. There is a problem.
[0004]
In order to solve such problems, a large number of microlenses 500 are formed on a substrate located on the light incident side of a pair of substrates constituting the liquid crystal device, and each microlens 500 forms a black matrix. Increasing the amount of transmitted light by condensing incident light that has been reflected and blocked by a light shielding film, active element, capacitor, etc. Thus, a technique for obtaining the same effect as when the aperture ratio is improved is employed.
[0005]
In such a microlens 500, a minute concave curved surface portion 26 is formed by etching on the surface of the first transparent substrate 20 made of a quartz substrate, and then the first transparent substrate 20 and the concave curved surface portion 26 are formed. Is configured by filling a transparent resin 210 having a different refractive index. In addition, the second transparent substrate 250 is bonded to the first transparent substrate 20 via the resin 210 to form the counter substrate 200 with a microlens array.
[0006]
The counter substrate 200 configured in this manner is bonded to the active matrix substrate 10 (third transparent substrate) through a predetermined gap by a sealing material 52 (photo-curing adhesive), and the liquid crystal 50 or the like is placed in the gap. The liquid crystal device 1 is configured by filling the electro-optical material. Here, a quartz substrate is conventionally used for the first transparent substrate 20, the second transparent substrate 250, and the active matrix substrate 10.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the liquid crystal device 1 configured as described above, the quartz substrate has high transparency but is expensive. Therefore, the first transparent substrate 20, the second transparent substrate 250, and the active matrix substrate 10 are more inexpensive and transparent. There is a demand to reduce the price of the liquid crystal device 1 using a substrate. There is also a demand for improving the quality of the liquid crystal device 1 by utilizing the properties of other transparent substrates.
[0008]
However, since various components are formed in each pixel in the active matrix substrate 10, it is desired to ensure as high a transparency as possible. In addition, it is necessary to withstand high temperatures in the manufacturing process, and a substrate other than a quartz substrate cannot be used from the viewpoint of heat resistance. Further, in the first transparent substrate 20, when the concave curved surface portion 26 for constituting the microlens 500 is formed by etching, the inner peripheral surface of the concave curved surface portion 26 is rough due to impurities contained in the transparent substrate. From the viewpoint of preventing this, it is not possible to use a substrate other than the quartz substrate.
[0009]
Further, in the liquid crystal device 1, when the counter substrate 200 and the active matrix substrate 10 are bonded together, the positions of the respective constituent elements are aligned between the substrates, and in this state, the adhesive such as a sealing material is photocured. It is necessary to cure the adhesive within a short time by irradiating the adhesive with a large amount of ultraviolet light so that the position of the adhesive does not shift between the substrates. Further, the gap between the counter substrate 200 and the active matrix substrate 10 is defined by the gap material included in the seal material 52. That is, a force is applied to narrow the gap between the substrates in the state where the counter substrate 200 and the active matrix substrate 10 are bonded together via the sealing material 52, and the sealing material 52 is cured by irradiating the sealing material 52 with ultraviolet rays in this state. The gap dimension between the substrates is obtained. Therefore, in order to obtain high accuracy in the gap between the substrates, it is necessary to cure the sealing material 52 in a short time by irradiating the sealing material 52 with high-power ultraviolet rays.
[0010]
However, as shown in FIG. 14, the quartz substrate used for the counter substrate 200 and the active matrix substrate 10 has a high transmittance even with respect to light in a wavelength region of 360 nm or less that alters the resin 210. For this reason, when the sealing material 52 is irradiated with high-power ultraviolet rays, the resin 210 bonding the first transparent substrate 20 and the second transparent substrate 250 is altered by the ultraviolet rays, and the transmittance of the counter substrate 200 is increased. There is a problem that it decreases. In particular, when the resin 210 having a high refractive index is used in order to enhance the characteristics of the microlens 500, such alteration tends to be remarkable.
[0011]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a substrate with a microlens array, an electro-optical device, a manufacturing method thereof, and a projection, which can reduce the cost by using a transparent substrate other than a quartz substrate. To provide a mold display device.
[0012]
Another object of the present invention is to provide a microlens array-provided substrate and a third lens without altering the resin that bonds and fixes the first transparent substrate and the second transparent substrate when the electro-optical device is manufactured. It is an object of the present invention to provide a substrate with a microlens array, an electro-optical device, a manufacturing method thereof, and a projection display device that can be bonded and fixed to the substrate with a photocurable adhesive in a short time.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, a concave curved surface portion formed on one surface of a first transparent substrate made of a quartz substrate is filled with a resin having a refractive index different from that of the first transparent substrate, and the resin In the substrate with a microlens array, in which a second transparent substrate is bonded to the first transparent substrate via the first transparent substrate, a transparent substrate made of a material different from the first transparent substrate is used as the second transparent substrate. Of which, the coefficient of thermal expansion is −10 × 10 ^-7 / ° C to + 10 × 10 ^-7 A transparent substrate in a range up to / ° C. is used.
[0014]
In an electro-optical device using a substrate with a microlens array, incident light is efficiently emitted. Therefore, when an electro-optical device using a substrate with a microlens array is used as a light modulation means (light valve) of a projection display device A bright projection image can be obtained. In the projection display device, since strong light is incident from the light source, a considerable temperature rise occurs in the substrate with a microlens array. Even in such a situation, the second transparent is used in the present invention. The thermal expansion coefficient of the substrate is −10 × 10 ^-7 / ° C to + 10 × 10 ^-7 It is in the range up to / ° C. and is equivalent to the first transparent substrate using a quartz substrate. Therefore, even if a transparent substrate other than the quartz substrate is used as the second transparent substrate, a problem such as distortion does not occur in the substrate with a microlens array. Therefore, by using an inexpensive transparent substrate other than the quartz substrate as the second transparent substrate, the price of the substrate with a microlens array, the electro-optical device, and the projection display device can be reduced.
[0015]
In the present invention, for example, alumina silicate glass can be used as the second transparent substrate.
[0016]
In the present invention, it is preferable to use a transparent substrate made of a material that reduces light components having a wavelength of 360 nm or less as the second transparent substrate. In this case, the second transparent substrate preferably has a transmittance of less than 30% for light having a wavelength of 350 nm or less. With this configuration, as described later, in manufacturing an electro-optical device using a substrate with a microlens array, the second transparent substrate is used as a filter when a photocurable adhesive such as a sealing material is cured. By utilizing this, light in a specific wavelength range can be removed and the adhesive can be irradiated. Accordingly, since the resin that adheres and fixes the first transparent substrate and the second transparent substrate is not irradiated with light having a wavelength range of 360 nm or less included in the ultraviolet rays, it is possible to prevent the resin from being altered. it can. In addition, the alignment film in contact with the liquid crystal layer can be prevented from being deteriorated by ultraviolet rays.
[0017]
When an electro-optical device is manufactured using the substrate with a microlens array according to the present invention, the third transparent substrate is interposed with a photocurable adhesive through a predetermined gap with respect to the substrate with a microlens array. The electro-optic material is held between the third transparent substrate and the substrate with the microlens array.
[0018]
In this electro-optical device, the adhesive is, for example, a sealing material that partitions a region that holds the electro-optical material, and the sealing material includes the substrate with the microlens array and the third transparent substrate. A gap material that defines a gap when bonded together is included. When such a sealing material is used, as will be described later, the sealing material is cured in a short time by irradiating ultraviolet rays with considerably high power. Still, as the second transparent substrate, a transparent substrate made of a material that reduces a light component having a wavelength of 360 nm or less is used, and the second transparent substrate is used as a filter to remove light in a specific wavelength range and irradiate. For example, the resin that adheres and fixes the first transparent substrate and the second transparent substrate is not deteriorated by light having a wavelength of 360 nm or less contained in the ultraviolet rays.
[0019]
In the present invention, of the first transparent substrate and the second transparent substrate, the substrate with a microlens array and the third transparent substrate so that the first transparent substrate faces the third transparent substrate. A configuration in which the substrate is bonded can be employed. Contrary to such a configuration, of the first transparent substrate and the second transparent substrate, the substrate with a microlens array so that the second transparent substrate faces the third transparent substrate; The third transparent substrate may be bonded to the third transparent substrate. According to the latter, it is necessary to polish and thin the second transparent substrate to a predetermined thickness. However, according to the former, since the first transparent substrate is thinned, the light component of 360 nm or less is dimmed. large.
[0020]
Further, in the present invention, a substrate etching process for forming a concave curved surface portion on one surface of a first transparent substrate made of a quartz substrate, and filling the concave curved surface portion with a resin having a refractive index different from that of the first transparent substrate. In addition, in the method of manufacturing a substrate with a microlens array, which includes a filling step of attaching a second transparent substrate to the first transparent substrate through the resin, the first transparent substrate is the first transparent substrate. Among the transparent substrates made of different materials from the transparent substrate, the thermal expansion coefficient is −10 × 10 ^-7 / ° C to + 10 × 10 ^-7 A transparent substrate in the range up to / ° C. is used.
[0021]
In such a method of manufacturing an electro-optical device using a substrate with a microlens array, a third transparent substrate is optically transmitted through a predetermined gap for holding an electro-optical material with respect to the substrate with a microlens array. Bonding is performed with a curable adhesive, and in this state, the adhesive is irradiated with light to perform a bonding step of photocuring the adhesive. Here, in the bonding step, it is preferable to irradiate the adhesive with light having a reduced light component having a wavelength of 360 nm or less. When assembling an electro-optical device by laminating a substrate with a microlens array and a third transparent substrate, the position of each component is aligned between the substrates, and the adhesive such as a sealing material is cured in this state. It is necessary to cure the adhesive within a short time by irradiating an adhesive such as a sealing material with high-power ultraviolet rays so that the position of the element does not shift between the substrates. However, when the adhesive is irradiated with such high-power ultraviolet rays, the resin bonding the first transparent substrate and the second transparent substrate is altered by the ultraviolet rays, and the transmittance of the substrate with the microlens array is reduced. Although there is a risk of lowering, in the present invention, since light with reduced light components in a wavelength region of 360 nm or less that causes deterioration of the resin is irradiated, the resin is not affected even when the resin is irradiated with high-power ultraviolet rays. It is possible to prevent deterioration. Therefore, a substrate with a microlens array having a high transmittance can be manufactured.
[0022]
In the method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention, the adhesive is, for example, a sealing material that partitions a region that holds the electro-optical material, and the sealing material includes the substrate with a microlens array and the first. A gap material for defining a gap when the three transparent substrates are bonded together is included. In assembling the electro-optical device having such a configuration, a force is applied to narrow the space between the substrates with the microlens array-attached substrate and the third transparent substrate bonded together with a gap material-containing sealing material. In this state, the sealing material is irradiated with ultraviolet rays to cure the sealing material, thereby obtaining a gap dimension between the substrates. Therefore, in order to obtain high accuracy in the gap between the substrates, it is necessary to cure the sealing material in a short time by irradiating the sealing material with ultraviolet light with a large power. Nevertheless, in the present invention, since light with reduced light components in a wavelength region of 360 nm or less, which causes deterioration of the resin, is irradiated, the resin is prevented from being deteriorated even when the resin is irradiated with high-power ultraviolet rays. can do. Therefore, an electro-optical device including a substrate with a microlens array having high transmittance can be manufactured.
[0023]
In the present invention, the second transparent substrate is made of a material that reduces a light component having a wavelength of 360 nm or less, and in the bonding step, from the side where the second transparent substrate is located with respect to the resin. By irradiating the adhesive with ultraviolet rays, it is possible to employ a method of irradiating the adhesive with light having a reduced light component having a wavelength of 360 nm or less. In this case, it is preferable that the second transparent substrate has a transmittance for light having a wavelength of 350 nm or less of less than 30%. With this configuration, when the adhesive such as a sealing material is irradiated with ultraviolet rays to be cured, the second transparent substrate serves as a filter to reduce light components in a wavelength region of 360 nm or less that causes resin alteration. Therefore, even if the resin is irradiated with high-power ultraviolet rays, the resin can be prevented from being altered. Therefore, an electro-optical device including a substrate with a microlens array having high transmittance can be manufactured. In the present invention, since the second transparent substrate itself is used as a filter, there is an advantage that it is not necessary to use a separate filter.
[0024]
In the present invention, in the bonding step, the adhesive is irradiated with ultraviolet rays through a filter capable of reducing a light component having a wavelength of 360 nm or less, thereby reducing the light component having a wavelength of 360 nm or less. The adhesive may be irradiated. In this case, the filter preferably has a transmittance of less than 30% for light having a wavelength of 350 nm or less. Even when configured in this way, when the adhesive such as a sealing material is irradiated with ultraviolet rays and cured, the filter reduces the light component in the wavelength region of 360 nm or less, which causes deterioration of the resin. Even if the resin is irradiated with UV rays, it is possible to prevent the resin from being altered. Therefore, an electro-optical device including a substrate with a microlens array having high transmittance can be manufactured. Further, in this embodiment, since a separate filter is used, there is an advantage that ultraviolet rays may be irradiated from either side of the substrate with a microlens array and the third transparent substrate.
[0025]
In the method for manufacturing the electro-optical device according to the invention, the second transparent substrate may be made of, for example, alumina silicate glass.
[0026]
Since the electro-optical device configured in this manner emits incident light with high efficiency, in the projection display device, the substrate with the microlens array among the substrate with the microlens array and the third transparent substrate. When used as light modulation means arranged so that light is incident from the side, a bright projection image can be obtained. Further, in the projection display device, strong light is incident from the light source, and thus a considerable temperature rise occurs in the substrate with a microlens array. Even in such a situation, the first transparent substrate and the second transparent substrate Since the thermal expansion coefficient is the same as that of transparent, no problem occurs even if a substrate other than the quartz substrate is used as the second transparent substrate.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the substrate with a microlens array obtained by applying the present invention can be used for various optical devices, in the following description, the substrate is disposed on the counter substrate side of the liquid crystal device used as a light valve of the projection display device. An example to which the invention is applied will be described.
[0028]
[Embodiment 1]
(Overall configuration of electro-optical device)
First, the overall configuration of a liquid crystal device (electro-optical device) to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. Here, a TFT active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit is taken as an example.
[0029]
FIG. 1 is a plan view of an active matrix substrate (TFT array substrate) of a liquid crystal device to which the present invention is applied, as viewed from the counter substrate side, together with the components formed thereon. FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a cross section taken along the line HH ′ of FIG. 3 and 4 show the thermal expansion curve and transmittance curve of the alumina silicate glass used for the second transparent substrate among the first and second transparent substrates used for the counter substrate of the liquid crystal device of this embodiment. It is a graph to show. FIG. 5 is a graph showing an absorbance curve of the catalyst contained in the transparent resin used for bonding the first and second transparent substrates to each other in the counter substrate of the liquid crystal device according to the present embodiment. In FIG. 2, the scales are different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized in the drawing. In FIG. 2, the positional relationship between the microlens and the TFT is different from the actual positional relationship in order to draw the state of light condensing in an easy-to-understand manner.
[0030]
1 and 2, the liquid crystal device 1 of this embodiment has a configuration in which a counter substrate 200 and an active matrix substrate 10 (third transparent substrate) using a quartz substrate are bonded together by a sealing material 52. Yes.
[0031]
In this embodiment, the counter substrate 200 is a substrate with a microlens array on which a large number of microlenses 500 are formed. In forming such a microlens 500, the counter substrate 200 is a first transparent substrate made of a quartz substrate. The substrate 20 and a second transparent substrate 250 made of alumina silicate glass, which will be described later, are configured as a bonded substrate in which a transparent resin 210 is bonded.
[0032]
The alumina silicate glass (second transparent substrate 250) used in this embodiment is, for example, a product name, Neoceram NO, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. FIG. 3 shows the coefficient of thermal expansion at each temperature as a solid line L11. As shown by dotted lines L12, the thermal expansion coefficient at each temperature of the quartz substrate has a thermal expansion coefficient equivalent to that of the quartz substrate and an equivalent thermal expansion coefficient. That is, the alumina silicate glass (second transparent substrate 250) and the quartz substrate used in the present embodiment have different thermal expansion coefficients (−10 × 10), although the change tendency (expansion and contraction) with respect to temperature change is different. ^-7 / ° C to + 10 × 10 ^-7 It is in the range up to / ° C.
[0033]
Further, the alumina silicate glass (second transparent substrate 250) used in this embodiment has a property of absorbing light having a wavelength of 360 nm or less, as indicated by a solid line L13 in FIG. 4, and the wavelength is 350 nm or less. The transmittance for light is less than 30%.
[0034]
The resin 210 shown in FIG. 2 is made of a photo-curing adhesive having a refractive index different from that of the first transparent substrate 20 and is filled in the substantially hemispherical concave curved surface portion 26 formed on the first transparent substrate 20. Therefore, the microlens 500 that functions as a condensing lens is configured.
[0035]
Here, as shown by a solid line L14 in FIG. 5, the photocurable catalyst contained in the resin 210 has a property of absorbing light having a wavelength of 340 nm or less, and excessively emits light in such a wavelength region. Irradiation tends to change and its transparency tends to decrease.
[0036]
1 and 2 again, each of the microlenses 500 is formed in a matrix so as to collect incident light on each of the pixel electrodes 9a formed on the active matrix substrate 10, and the second transparent A light shielding film 23 is formed on the substrate 250 at positions facing the boundaries between the plurality of microlenses 500. The pixel electrode 9a is formed of an ITO film (indium tin oxide film).
[0037]
The sealing material 52 is made of an ultraviolet curable adhesive for bonding the active matrix substrate 10 and the counter substrate 200 to form a panel, and is applied onto the active matrix substrate 10 and then opposed to the active matrix substrate 10. In a state where the substrate 200 is overlapped, it is cured by ultraviolet irradiation under the conditions described later. If the liquid crystal device 1 is as small as a projection display device and performs an enlarged display, a glass fiber for setting a gap between the substrates (inter-substrate gap) to a predetermined value is included in the sealing material 52. Alternatively, a gap material (spacer) such as glass beads is blended. Further, if the liquid crystal device 1 is a large-sized display that displays the same size as a liquid crystal display or a liquid crystal television, such a gap material may be scattered in the liquid crystal 50 in some cases.
[0038]
In the liquid crystal device 1 of this embodiment, a parting light shielding film 53 that defines the image display region 10 a is formed on the counter substrate 200 side along the region inside the region where the sealing material 52 is formed. The sealing material 52 defines a sealed region of the liquid crystal 50 (electro-optical material), and a liquid crystal injection port 108 is formed by the discontinuous portion. The liquid crystal injection port 108 is closed with a sealing material 109 made of the same or different material as the sealing material 52 after the liquid crystal 50 has been injected.
[0039]
A data line driving circuit 101 and an external circuit connection terminal 102 are formed along one side of the active matrix substrate 10 in a peripheral region outside the region where the sealing material 52 is formed. It is provided along two sides adjacent to one side. Furthermore, a plurality of wirings 105 are formed on the remaining side of the active matrix substrate 10 to connect between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display region 10a. Further, at least one corner portion of the counter substrate 200 is provided with a vertical conductive material 106 for establishing electrical continuity between the active matrix substrate 10 and the counter substrate 200.
[0040]
The active matrix substrate 10 is made of a polyimide-based material formed by spin coating on the surface of the pixel electrode 9a after the pixel switching TFT 30 and the wiring such as the scanning line, the data line, and the capacitor line are formed. An alignment film (not shown) is formed.
[0041]
Further, on the counter substrate 200 side, on the second transparent substrate 250, a light shielding film 23 called a black mask or a black matrix that defines a non-opening region for each pixel, a counter electrode 21, and the like are formed. An alignment film (not shown) made of a polyimide material formed by spin coating is formed on the surface.
[0042]
Each of these alignment films is coated with a polyimide resin material and baked, and then the alignment treatment is performed so that the liquid crystal in the liquid crystal layer 50 is aligned in a predetermined direction and a predetermined pretilt angle is given to the liquid crystal. ing. 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 alignment films. The light shielding film 23 has a function of improving the contrast in the display image.
[0043]
Note that a stripe-shaped light shielding film may be formed on the active matrix substrate 10 along the scanning lines and the capacitance lines. The light shielding film has a region including the channel region of the TFT 30 on the back surface of the active matrix substrate 10. Since each of the liquid crystal devices is covered from the side, the back surface reflection (return light) from the active matrix substrate 10 side and a plurality of liquid crystal devices 1 are combined through a prism or the like to form one optical system. It is possible to prevent the light that penetrates the prism from 1 from entering the TFT 30 in advance.
[0044]
In the liquid crystal device 1 according to the present embodiment, in the projection type display device described later, since the color light separated into each color is incident, the color filter is not formed, but the color filter is formed on the surface of the second transparent substrate 250. There is also a case. In this case, the light shielding film 23 also has a function of preventing color mixture of the color materials forming the color filter.
[0045]
(Configuration of image display area of electro-optical device)
With reference to FIG. 6, the pixel portion of the liquid crystal device 1 of the present embodiment will be described. FIG. 6 is an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix that forms the image display region 10a of the liquid crystal device 1.
[0046]
As shown in FIG. 6, in the liquid crystal device 1 of the present embodiment, a plurality of pixels formed in a matrix form that constitutes the image display region 10a has a plurality of TFTs 30 for controlling the pixel electrodes 9a formed in a matrix form. The data line 6 a to which the pixel signal is supplied 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. Further, the scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are applied to the scanning line 3a in a pulse-sequential manner in this order at a predetermined timing. It is configured. 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. Image signals S1, S2,..., Sn written at a predetermined level on the liquid crystal via the pixel signal 9a are held for a certain period with the counter electrode formed on the counter substrate. The liquid crystal modulates light by changing the orientation and order of the molecular assembly according to the applied voltage level, thereby enabling gradation display. In the normally white mode, the amount of incident light transmitted through the liquid crystal part is reduced according to the applied voltage, and in the normally black mode, the incident light is transmitted through the liquid crystal part according to the applied voltage. The amount of transmitted light increases, and light having a contrast corresponding to the image signal is emitted from the liquid crystal device 1 as a whole. Here, in order to prevent the held image signal from leaking, a storage capacitor 90 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode.
[0047]
(Manufacturing method of substrate with microlens array)
With reference to FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9, a method for manufacturing a substrate with a microlens array according to the present invention will be described.
[0048]
7, 8, and 9 are process cross-sectional views schematically showing a method for manufacturing a substrate with a microlens array (opposing substrate 200) according to the present embodiment.
[0049]
In this embodiment, first, as shown in FIG. 7A, a mask layer 60 made of amorphous silicon is formed on the surface of the first transparent substrate 20 made of a quartz substrate (mask layer forming step). The mask layer 60 can be formed by vapor deposition, sputtering, or the like. In particular, it can be formed with good controllability by forming a film by plasma CVD or LPCVD. In this embodiment, since the amorphous silicon used as the mask layer 60 has high adhesion to the first transparent substrate 20, the mask layer 60 is unlikely to be peeled off in an etching process described later. Therefore, the concave curved surface portion 26 (see FIG. 2) can be formed with high shape accuracy. Note that silicon nitride (Si _Three N _Four ) Also has high adhesion to the first transparent substrate 20, and therefore the mask layer 60 is unlikely to peel off in the etching process described later.
[0050]
Next, a substrate etching opening forming step is performed. In this substrate etching opening forming step, first, as shown in FIG. 7B, a resist mask 70 is formed on the surface of the mask layer 60, and then, as shown in FIG. 7C, a predetermined mask pattern is formed. The resist mask 70 is exposed using the exposure mask 80 having the above, and further developed to form a mask layer etching opening 71 in the resist mask 70 as shown in FIG. Next, an anisotropic etching process such as dry etching is performed on the mask layer 60 through the mask layer etching opening 71, thereby opening the substrate etching opening on the mask layer 70 as shown in FIG. A portion 61 is formed. Thereafter, as shown in FIG. 8F, the resist mask 70 is removed.
[0051]
Next, as shown in FIG. 8G, the surface of the first transparent substrate 20 is isotropically etched from the substrate etching opening 61 of the mask layer 60 to form the concave curved surface portion 26 (substrate). Etching process).
[0052]
This etching process is wet etching using an etchant mainly composed of hydrofluoric acid.
[0053]
In the present embodiment, the concave surface portion 26 is formed by providing a substantially hemispherical hole having a circular outline in plan view on the surface of the first transparent substrate 20. However, the planar shape of the concave surface portion 26 is circular. Not limited to this, it may be formed in various shapes such as a rectangle. The planar shape of the concave curved surface portion 26 is determined by the planar shape of the substrate etching opening 61. The diameter of the concave curved surface portion 26 is arbitrarily formed according to the purpose of use of the microlens array, and the diameter can be easily changed by controlling the etching time. For example, it is about 1 to 100 μm, preferably about 10 to 50 μm, and when used to collect light incident on the liquid crystal device 1 as in the present embodiment, it is the same size as the pixel size of the liquid crystal device 1. Formed.
[0054]
Next, as shown in FIG. 8H, the mask layer 60 is removed by an etching process. In this etching process, the mask layer 60 can be removed and the etching method hardly affects the first transparent substrate 20, for example, a wet solution of about 10% tetramethyl ammonium hydroxide heated to 50 ° C. or higher. Etching is performed. With such a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, the etching selectivity with respect to the first transparent substrate 20 and the mask layer 60 is large, so that the mask layer 60 can be removed by etching without affecting the first transparent substrate 20. Can do.
[0055]
In the case where the mask layer 60 made of silicon nitride is used, the mask layer 60 is removed with high-temperature phosphoric acid. With such phosphoric acid, since the etching selectivity with respect to the first transparent substrate 20 and the mask layer 60 is large, the mask layer 60 can be removed by etching without affecting the first transparent substrate 20.
[0056]
As shown in FIG. 9 (i), the transparent resin 210 is filled into the concave curved surface portion 26 as shown in FIG. 9 (i) with respect to the first transparent substrate 20 in which a large number of concave curved surface portions 26 are formed on the surface. The second transparent substrate 250 made of alumina silicate glass is bonded through the resin 210 (filling step).
[0057]
As the resin 210, a transparent material having a refractive index different from that of the first transparent substrate 20, that is, a resin having a higher refractive index than that of the first transparent substrate 20 is used in this embodiment. Further, as the resin 210, a resin having a strong adhesive force with respect to the first transparent substrate 20 and the second transparent substrate 250 is used. In this embodiment, since the resin 210 having photo-curing property is used, the first transparent substrate 20 and the second transparent substrate 250 are overlapped with each other via the resin 210, and then a light irradiation process is performed to perform the resin irradiation. 210 is cured. By this step, the resin 210 is filled in the concave curved surface portion 26, and the microlens 500 is configured by the boundary surface between the first transparent substrate 20 having the concave curved surface portion 26 and the resin 210 having a different refractive index.
[0058]
Next, as shown in FIG. 9J, the first transparent substrate 20 is thinly formed by grinding, polishing, or the like. This is because the focal length of the lens determined by the thickness of the first transparent substrate 20 and the pixel pitch is set to be located in the liquid crystal layer. Thickening the first transparent substrate 20 in advance facilitates the bonding process between the first transparent substrate 20 and the second transparent substrate 250 described with reference to FIG. There is also an aim of smoothing the surface of the first transparent substrate 20 in this thinning step.
[0059]
Next, as shown in FIG. 9 (k), a light shielding film 23 made of a black matrix, a metal film or the like is selectively formed on the surface of the first transparent substrate 20 by using a printing method, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like. Form. The light shielding film 23 is intended to suppress a decrease in contrast ratio of the liquid crystal device due to light passing through an inter-pixel region formed between pixel regions, which will be described later. Therefore, the light shielding film 23 is selectively formed in a region overlapping the TFT 30 and the wiring formed on the active matrix substrate 10.
[0060]
Thereafter, as shown in FIG. 9L, the transparent counter electrode 21 is formed, and the counter substrate 200 with the microlens array is completed.
[0061]
In order to manufacture the liquid crystal device 1 using the counter substrate 200 with the microlens array thus obtained, an alignment film (not shown) is applied to the surface of the counter electrode 21, and the alignment film is rubbed. Then, as shown in FIG. 2, the counter substrate 200 and the active matrix substrate 10 are arranged to face each other so that the first transparent substrate 20 faces the active matrix substrate 10, and bonded with a sealant 52. .
[0062]
Here, since the sealing material 52 is an ultraviolet curable adhesive, the counter substrate 200 and the active matrix substrate 10 are bonded to each other through the sealing material 52 as shown by an arrow UV in FIG. The sealing material 52 is cured by irradiating the sealing material 52 with ultraviolet rays.
[0063]
At this time, the sealing material 52 is irradiated with a large amount of ultraviolet light and cured in a short time so that the position of each component does not shift between the counter substrate 200 and the active matrix substrate 10. Further, a force is applied to narrow the gap between the opposing substrate 200 and the active matrix substrate 10 with the sealant 52 interposed therebetween, and in this state, the sealant 52 is irradiated with high-power ultraviolet rays. By curing the sealing material 52 in a short time, high dimensional accuracy is obtained in the gap between the substrates. Even when such high-power ultraviolet rays are irradiated, in this embodiment, the second transparent substrate 250 has a property of absorbing light having a wavelength of 360 nm or less as shown in FIG. The transmittance for light of 350 nm or less is less than 30%. Therefore, the ultraviolet rays irradiated to cure the sealing material 52 are irradiated in a state where light having a wavelength of 360 nm or less is attenuated. Therefore, even when the resin 210 is irradiated with high-power ultraviolet rays, the resin 210 does not change in quality, and the transparency is not lowered. In addition, the alignment film in contact with the liquid crystal layer can be prevented from being deteriorated by ultraviolet rays. Therefore, the counter substrate 200 and the liquid crystal device 1 with a microlens array having high transmittance can be manufactured.
[0064]
Further, in the liquid crystal device 1 using the counter substrate 200 with the microlens array of the present embodiment, the incident light is efficiently emitted by the microlens 500, so that light modulation means (light valve) of a projection display device described later is used. As a result, a bright projection image can be obtained.
[0065]
In this projection type display device, since strong light is incident from the light source, a considerable temperature rise occurs in the counter substrate 200 with the microlens array. Even in such a situation, the first substrate made of alumina silicate glass is used. The transparent substrate 250 of No. 2 has a coefficient of thermal expansion of −10 × 10 ^-7 / ° C to + 10 × 10 ^-7 It is in the range up to / ° C. and is equivalent to the first transparent substrate 20 using a quartz substrate. Therefore, even when a transparent substrate other than the quartz substrate, for example, an alumina silicate glass having the above-described filter action is used as the second transparent substrate 250, the counter substrate 200 with the microlens array has a problem such as distortion. Does not occur. Therefore, by using an inexpensive transparent substrate other than the quartz substrate as the second transparent substrate 20, the cost of the counter substrate 200 with the microlens array, the liquid crystal device 1, and the projection display device can be reduced. it can.
[0066]
[Embodiment 2]
With reference to FIG. 10 and FIG. 12, the structure of the opposing board | substrate with a microlens array which concerns on Embodiment 2 of this invention, and the liquid crystal device 1 using the same is demonstrated. Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, portions having common functions are denoted by common reference numerals and description thereof is omitted.
[0067]
FIG. 10 is an explanatory view schematically showing a cross section of the liquid crystal device of the present embodiment. FIG. 11 is a process cross-sectional view showing a characteristic process among the manufacturing processes of the counter substrate with a microlens array used in the liquid crystal device.
[0068]
In FIG. 10, the liquid crystal device 1 of this embodiment also has a configuration in which a counter substrate 200 and an active matrix substrate (third transparent substrate) using a quartz substrate are bonded together by a sealing material 52. The counter substrate 200 is a substrate with a microlens array on which a large number of microlenses 500 are formed. In forming such a microlens 500, the counter substrate 200 is formed by pasting a first transparent substrate 20 made of a quartz substrate and a second transparent substrate 250 made of alumina silicate glass together with a transparent resin 210. It is configured as a laminated substrate. That is, by filling the concave curved surface portion 26 formed on the first transparent substrate 20 with the resin 210, the microlens 500 that functions as a condenser lens is formed.
[0069]
As in the first embodiment, the alumina silicate glass (second transparent substrate 250) used in this embodiment also has the thermal expansion characteristics shown in FIG. 3 and the transmittance characteristics shown in FIG. In addition, the photocuring catalyst contained in the resin 210 used in this embodiment also has a property of absorbing light having a wavelength of 340 nm or less. Transparency tends to decrease.
[0070]
In the present embodiment, unlike the first embodiment, the light shielding film 23 and the counter electrode 21 are formed on the surface of the second transparent substrate 250. Therefore, the counter substrate 200 with the microlens array is bonded with the sealing material 52 with the second transparent substrate 250 facing the active matrix substrate 10.
[0071]
When manufacturing the thus configured substrate with the microlens array (counter substrate 200), the same steps as those described in the first embodiment with reference to FIGS. 7A to 8H are performed. . After performing these steps and forming a large number of concave curved surface portions 26 on the surface of the first transparent substrate 20, as shown in FIG. 11 (i ′), the concave curved surface portions 26 of the first transparent substrate 20 are formed. Is filled with a transparent resin 210, and a second transparent substrate 250 made of alumina silicate glass is bonded through the resin 210 (filling step).
[0072]
As the resin 210, a transparent material having a refractive index different from that of the first transparent substrate 20, that is, a resin having a higher refractive index than that of the first transparent substrate 20 is used in this embodiment. Further, as the resin 210, a resin having a strong adhesive force with respect to the first transparent substrate 20 and the second transparent substrate 250 is used. In this embodiment, since the resin 210 is photocurable, the first transparent substrate 20 and the second transparent substrate 250 are overlapped with each other through the resin 210, and then a light irradiation process is performed to cure the resin 210. . Since the resin 210 is filled into the concave curved surface portion 26 by this step, the microlens 500 is configured by the boundary surface between the first transparent substrate 20 having the concave curved surface portion 26 and the resin 210 having a different refractive index. The
[0073]
Next, as shown in FIG. 11 (j ′), the second transparent substrate 250 is thinly formed by grinding, polishing, or the like. This is because the focal length of the lens determined by the thickness of the first transparent substrate 20 and the pixel pitch is set to be located in the liquid crystal layer. The reason why the second transparent substrate 250 is thickened in advance is that the bonding process between the first transparent substrate 20 and the second transparent substrate 250 described with reference to FIG. There is also an aim to smooth the surface of the second transparent substrate 250 in this thinning step.
[0074]
Next, as shown in FIG. 11 (k ′), a light shielding film 23 made of a black matrix, a metal film, or the like is selectively formed on the surface of the second transparent substrate 20 by using a printing method, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like. To form.
[0075]
Thereafter, as shown in FIG. 11 (l ′), the transparent counter electrode 21 is formed, and the counter substrate 200 with the microlens array is completed.
[0076]
In order to manufacture the liquid crystal device 1 using the counter substrate 200 with the microlens array thus obtained, an alignment film (not shown) is applied to the surface of the counter electrode 21, and the alignment film is rubbed. Then, as shown in FIG. 10, the counter substrate 200 and the active matrix substrate 10 are arranged to face each other so that the second transparent substrate 250 faces the active matrix substrate 10, and are bonded together with the sealant 52. .
[0077]
Here, since the sealing material 52 is an ultraviolet curable adhesive, the counter substrate 200 and the active matrix substrate 10 are bonded to each other through the sealing material 52 as shown by an arrow UV in FIG. The sealing material 52 is cured in a short time by irradiating the adhesive 210 with ultraviolet light having a large power with respect to the sealing material 52 from the second transparent substrate 250 side. Even when such ultraviolet irradiation is performed, as shown in FIG. 4, the second transparent substrate 250 has a property of absorbing light having a wavelength of 360 nm or less, and transmittance for light having a wavelength of 350 nm or less. Is less than 30%. Therefore, the ultraviolet rays irradiated to cure the sealing material 52 are irradiated in a state where light having a wavelength of 360 nm or less is attenuated. Therefore, even when the resin 210 is irradiated with high-power ultraviolet rays, the resin 210 does not change in quality, and the transparency is not lowered. In addition, the alignment film in contact with the liquid crystal layer can be prevented from being deteriorated by ultraviolet rays. Therefore, the counter substrate 200 and the liquid crystal device 1 with a microlens array having high transmittance can be manufactured.
[0078]
Further, in the liquid crystal device 1 using the counter substrate 200 with the microlens array of this embodiment, the incident light is efficiently emitted by the microlens 500, so that it is used as a light modulation means (light valve) of a projection display device described later. When used, a bright projection image can be obtained. In the projection display device, the counter substrate 200 with the microlens array causes a considerable temperature rise. Even in such a situation, the thermal expansion coefficient of the second transparent substrate 250 made of alumina silicate glass is -10x10 ^-7 / ° C to + 10 × 10 ^-7 It is in the range up to / ° C. and is equivalent to the first transparent substrate 20 using a quartz substrate. Therefore, even when a transparent substrate other than the quartz substrate, for example, an alumina silicate glass having the above-described filter action is used as the second transparent substrate 250, the counter substrate 200 with the microlens array has a problem such as distortion. Does not occur. Therefore, by using an inexpensive transparent substrate other than the quartz substrate as the second transparent substrate 20, the cost of the counter substrate 200 with the microlens array, the liquid crystal device 1, and the projection display device can be reduced. it can.
[0079]
[Other embodiments]
In the first and second embodiments described above, when the adhesive such as the sealing material 52 is irradiated with ultraviolet rays to be cured, the second transparent substrate 250 serves as a filter and has a wavelength of 360 nm or less that causes the deterioration of the resin. Although the light component in the wavelength region is reduced, the light component in the wavelength region of 360 nm or less is reduced by the filter 300 additionally shown by a one-dot chain line in FIGS. 2 and 10, preferably, light having a wavelength of 350 nm or less. You may irradiate the sealing material 52 with the ultraviolet-ray in the state reduced to less than 30%. As such a filter 300, the alumina silicate glass used as the second transparent substrate 250 can be used. According to such a configuration, light in a predetermined wavelength range is reduced by the separate filter 300, so the side of the counter substrate 20 with the microlens array and the side of the active matrix substrate 10 (third transparent substrate) There is an advantage that ultraviolet rays may be irradiated from either side.
[0080]
In the first and second embodiments described above, an example in which the product name, Neoceram NO, manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. was used as the second transparent substrate 250 has been described. As the transparent substrate 250, Corning's trade name, Vycor UV may be used. This transparent substrate has substantially the same composition as the quartz substrate, but cerium is added. For this reason, like the quartz substrate, the thermal expansion coefficient is + 8 × 10 ^-7 / ° C., −10 × 10 ^-7 / ° C to + 10 × 10 ^-7 It is in the range up to / ° C. Further, as shown in FIG. 12, the transmittance characteristic reduces light components in a wavelength region of 360 nm or less, and reduces light having a wavelength of 350 nm or less to less than 30%.
[0081]
[Configuration of Projection Display Device]
FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of a projection display device (projector) using the liquid crystal device 1 to which the present invention is applied as a light valve (light modulation means).
[0082]
As shown in this figure, a projection unit 1100 is provided with a lamp unit 1102 made of a white light source such as a halogen lamp. The projection light emitted from the lamp unit 1102 is separated into three primary colors of RGB by three mirrors 1106 and two dichroic mirrors 1108 disposed therein, and the light valves 1R, 1G and 1B, respectively. Here, the configuration of the light valves 1R, 1G, and 1B is the same as that of the liquid crystal device 1 described above, and is driven by R, G, and B primary color signals supplied from an image signal processing circuit (not shown). It is. The light valves 1R, 1G, and 1B allow light to enter from the counter substrate 200 with a microlens array of the counter substrate 200 with a microlens array and the active matrix substrate 10 shown in FIG. Placed in.
[0083]
Note that B light has a long optical path compared to other R colors and G colors, and therefore, in order to prevent loss thereof, light is guided through a relay lens system 1121 including an entrance lens 1122, a relay lens 1123, and an exit lens 1124. It is burned.
[0084]
In the projection display apparatus 1100 configured as described above, light modulated by the light valves 1R, 1G, and 1B is incident on the dichroic prism 1112 from three directions. In the dichroic prism 1112, the R and B light beams are refracted at 90 degrees, while the G light beam goes straight. Therefore, as a result of the synthesis of the images of the respective colors, a color image is projected onto the screen 1120 via the projection lens 1114.
[0085]
Since light corresponding to the primary colors R, G, and B is incident on the light valves 1R, 1G, and 1B by the dichroic mirror 1108, it is not necessary to provide a color filter as described above.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, since the substrate with a microlens array is used in the electro-optical device, incident light is efficiently emitted. Therefore, when the electro-optical device according to the present invention is used as the light modulation means (light valve) of the projection display device, a bright projection image can be obtained. In the projection display device, since strong light is incident from the light source, a considerable temperature rise occurs in the substrate with a microlens array. Even in such a situation, the second transparent is used in the present invention. The thermal expansion coefficient of the substrate is −10 × 10 ^-7 / ° C to + 10 × 10 ^-7 It is in the range up to / ° C. and is equivalent to a transparent substrate using a quartz substrate. Therefore, even if a transparent substrate other than the quartz substrate is used as the second transparent substrate, a problem such as distortion does not occur in the substrate with a microlens array. Therefore, by using an inexpensive transparent substrate other than the quartz substrate as the second transparent substrate, the price of the substrate with a microlens array, the electro-optical device, and the projection display device can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an active matrix substrate (TFT array substrate) of a liquid crystal device to which the present invention is applied, as viewed from the side of a counter substrate, together with the components formed thereon.
2 is an explanatory view schematically showing a cross section when the liquid crystal device shown in FIG. 1 is cut along the line HH ′ of FIG. 1;
FIG. 3 is a graph showing thermal expansion characteristics of alumina silicate glass used for a second transparent substrate among first and second transparent substrates used for a counter substrate of a liquid crystal device to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a graph showing a transmittance curve of alumina silicate glass used for a second transparent substrate among first and second transparent substrates used for a counter substrate of a liquid crystal device to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a graph showing an absorbance curve of a catalyst contained in a transparent resin used for bonding the first and second transparent substrates on the counter substrate of the liquid crystal device to which the present invention is applied.
6 is an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix that forms the image display region of the liquid crystal device shown in FIG.
7A to 7D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a counter substrate with a microlens array according to the present invention.
FIGS. 8E to 8H are process cross-sectional views of processes performed subsequent to the process shown in FIG. 7 in the manufacturing method of the counter substrate with the microlens array according to the present invention.
9 (i) to (l) are process cross-sectional views of each step performed subsequent to the step shown in FIG. 8 in the manufacturing method of the counter substrate with the microlens array according to the present invention.
FIG. 10 is an explanatory view schematically showing a cross section of another liquid crystal device to which the present invention is applied.
11 (i ′) to (l ′) are process cross-sectional views showing characteristic steps in the manufacturing process of the counter substrate with a microlens array used in the liquid crystal device shown in FIG.
FIG. 12 is a graph showing a transmittance curve of a transparent substrate that can be used as a second transparent substrate in a counter substrate with a microlens array of another liquid crystal device to which the present invention is applied.
FIG. 13 is an explanatory diagram schematically showing a main part of an optical system of a projection display device.
FIG. 14 is a graph showing a transmittance curve of a quartz substrate.
FIG. 15 is a diagram showing a conventional example of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Liquid crystal device
1R, 1G, 1B Light valve (light modulation means)
9a Pixel electrode
10 Active matrix substrate (third transparent substrate)
10a Image display area
20 First transparent substrate
23 Shading film
26 Concave surface
30 TFT
50 liquid crystal
52 Sealing material (photo-curing adhesive)
53 Light-shielding film for parting
200 Counter substrate (substrate with microlens array)
210 Transparent resin
250 Second transparent substrate
300 filters
500 micro lens
1100 Projection display device (projector)

Claims

A concave curved surface portion formed on one surface of the first transparent substrate made of a quartz substrate is filled with a resin having a refractive index different from that of the first transparent substrate, and the first transparent substrate is filled with the resin through the resin. In the substrate with a microlens array formed by pasting the transparent substrate of 2,
The second transparent substrate has a thermal expansion coefficient in a range of −10 × 10 ⁻⁷ / ° C. to + 10 × 10 ⁻⁷ / ° C. among transparent substrates made of a material different from that of the first transparent substrate. A substrate with a microlens array, wherein a transparent substrate made of a material that reduces light components having a wavelength of 360 nm or less is used.

2. The substrate with a microlens array according to claim 1, wherein the second transparent substrate is alumina silicate glass.

The substrate with a microlens array according to claim 1 or 2,
The substrate with a microlens array, wherein the second transparent substrate has a transmittance for light having a wavelength of 350 nm or less of less than 30%.

In the electro-optical device using the substrate with a microlens array according to any one of claims 1 to 3,
A third transparent substrate is bonded to the substrate with a microlens array through a predetermined gap via a photocurable adhesive,
An electro-optical device, wherein an electro-optical material is held between the third transparent substrate and the substrate with a microlens array.

The electro-optical device according to claim 4, wherein the adhesive is a sealing material that partitions a region that holds the electro-optical material.
The electro-optical device, wherein the sealing material includes a gap material that defines a gap when the substrate with the microlens array and the third transparent substrate are bonded together.

The electro-optical device according to claim 4 or 5,
Of the first transparent substrate and the second transparent substrate, the substrate with the microlens array and the third transparent substrate are bonded so that the first transparent substrate faces the third transparent substrate. An electro-optical device characterized by being combined.

The electro-optical device according to claim 4 or 5,
Of the first transparent substrate and the second transparent substrate, the substrate with the microlens array and the third transparent substrate are bonded so that the second transparent substrate faces the third transparent substrate. An electro-optical device characterized by being combined.

A substrate etching step of forming a concave curved surface portion on one surface of a first transparent substrate made of a quartz substrate; filling the concave curved surface portion with a resin having a refractive index different from that of the first transparent substrate; In the method of manufacturing a substrate with a microlens array, including a filling step of attaching a second transparent substrate to the first transparent substrate via
Of the transparent substrates made of a material different from the first transparent substrate, the second transparent substrate has a thermal expansion coefficient in the range of −10 × 10 ⁻⁷ / ° C. to + 10 × 10 ⁻⁷ / ° C. A method for manufacturing a substrate with a microlens array, wherein a transparent substrate made of a material that reduces light components having a wavelength of 360 nm or less is used.

9. The method for manufacturing a substrate with a microlens array according to claim 8, wherein the second transparent substrate is alumina silicate glass.

A method of manufacturing an electro-optical device using the substrate with a microlens array according to claim 1,
A third transparent substrate is bonded to the substrate with a microlens array through a predetermined gap for holding an electro-optic material with a photo-curable adhesive, and in this state, the adhesive is irradiated with light. And having a bonding step of photocuring the adhesive in a row,
In the bonding step, the adhesive is irradiated with light having a reduced light component having a wavelength of 360 nm or less.

The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 10.
The adhesive is a sealing material that partitions an area for holding the electro-optical material,
The electro-optical device manufacturing method, wherein the sealing material includes a gap material that defines a gap when the substrate with the microlens array and the third transparent substrate are bonded together.

The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 10 or 11,
In the bonding step, the adhesive is irradiated with light having a reduced light component having a wavelength of 360 nm or less by irradiating the adhesive with ultraviolet rays from the side where the second transparent substrate is positioned with respect to the resin. A method of manufacturing an electro-optical device.

The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 12,
The method of manufacturing an electro-optical device, wherein the second transparent substrate has a transmittance of less than 30% for light having a wavelength of 350 nm or less.

The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 10 or 11,
In the bonding step, the adhesive is irradiated with light having a reduced light component having a wavelength of 360 nm or less by irradiating the adhesive with ultraviolet rays through a filter capable of reducing a light component having a wavelength of 360 nm or less. Irradiating an electro-optical device manufacturing method.

The method of manufacturing the electro-optical device according to claim 14.
The method of manufacturing an electro-optical device, wherein the second transparent substrate has a transmittance of less than 30% for light having a wavelength of 350 nm or less.

A projection type display device using the substrate with a microlens array according to any one of claims 1 to 3 or the electro-optical device according to any one of claims 4 to 8.
A projection-type display device, wherein the electro-optical device arranged so that light is incident from the side of the substrate with the microlens array is used as light modulation means.