JP4285335B2 - マイクロレンズの製造方法及びマイクロレンズ、並びにこれを備えた電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、液晶装置等の電気光学装置に用いられるマイクロレンズ、及びその製造方法、並びに該マイクロレンズを備えた電気光学装置及び電子機器の技術分野に関する。

複数のマイクロレンズが形成されたマイクロレンズアレイは、マイクロレンズが形成される透明基板と、該基板に貼り合わせられるカバー基板とを備えて構成されている。このようなマイクロレンズアレイの製造工程には、透明基板とカバー基板とを貼り合わせる工程が含まれる。透明基板とカバー基板とを貼り合わせる工程においては、透明基板とカバー基板との間にこれら基板を接着するための樹脂層が設けられる。この樹脂層の厚みを制御することは、マイクロレンズのレンズ特性を作りこむ上で重要な因子である。

例えば、特許文献１は、透明基板の一方の面においてマイクロレンズが形成されない領域に粒状のスペーサが散布された樹脂を配置し、該スペーサによって樹脂層の厚みを規制する技術を開示している。

特開２００１−１８８１０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術によれば、レンズパターン付近にスペーサが配置された場合、マイクロレンズのレンズ曲面を有する凹部にスペーサが入り込んでしまい、レンズ特性が低下してしまう問題点がある。例えば、マイクロレンズを通過した光の光路を該凹部に入り込んだスペーサが遮断してしまう問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、マイクロレンズが備える透明基板とカバー基板とを接着する接着層の厚みを均一にしつつ、このためにマイクロレンズのレンズ特性の低下を犠牲にすることがないマイクロレンズ、及びその製造方法、並びに、該マイクロレンズを備える電気光学装置及び電子機器を提供することを課題とする。

本発明に係るマイクロレンズの製造方法は上記課題を解決するために、透明基板の一面におけるレンズ形成領域に、マイクロレンズのレンズ曲面を形成するレンズ曲面形成工程と、前記透明基板の一面における前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域の一部をエッチングすることによって、前記非レンズ形成領域に、前記透明基板の基板本体と一体的に柱状のスペーサを形成するスペーサ形成工程と、前記透明基板に対向配置された透明なカバー基板及び前記透明基板を前記スペーサによって層厚が規定される透明な接着層を介して接着する接着工程とを備える。

本発明に係るマイクロレンズの製造方法によれば、透明基板の一面のレンズ形成領域にマイクロレンズのレンズ曲面を形成する。透明基板の一面のレンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域は、該透明基板の一面内の領域であり、柱状のスペーサは、非レンズ形成領域の一部をエッチングすることによって基板本体と一体的に形成される。本発明において「基板本体と一体的に柱状のスペーサを形成する」とは、透明基板とは別の部材を非レンズ形成領域に配置することによって柱状のスペーサを形成するのではなく、透明基板の一面における非レンズ形成領域の一部をエッチングすることによって基板本体と同一の材質を用いて柱状のスペーサを形成することを意味する。したがって、柱状のスペーサは元々透明基板の一部であり、エッチングによって柱状のスペーサを形成した場合、該スペーサは透明基板の基板本体に固定されている。このようなスペーサによれば、透明基板とカバー基板とを接着する際に、スペーサがレンズ形成領域のレンズ曲面に入り込むことを無くすることが可能であり、レンズ曲面に入射する光、或いはレンズ曲面から出射される光がスペーサによって遮られることを無くすることができる。

上記柱状のスペーサは、透明基板とカバー基板との間に介在する透明な接着層の層厚を規定することができる。例えば、透明基板とカバー基板との間に十分な量の接着剤を供給しておけば、該カバー基板と透明基板とを接着する際に、スペーサによって層厚が規定され、均一な層厚を有する接着層を形成することができる。接着層の層厚を均一にすることによって、接着層の層厚がばらつくことに起因するレンズ特性の低下を抑制することが可能である。本発明において「層厚を規定する」とは、接着層の層厚を均一にすることを含むだけでなく、スペーサの高さを設定することによって接着層の層厚を調整することを含んでいてもよい。

カバー基板及び接着層は透明であることから、カバー基板及び接着層が光路を遮ることがなく、レンズ曲面に充填される接着層によってマイクロレンズが形成される。接着層の層厚に合わせて非レンズ形成領域をエッチングしておけば、柱状のスペーサによって接着層の層厚を設定することも可能であり、接着層の層厚を調整することによってレンズ特性に優れたマイクロレンズを製造することも可能である。

ここで、本発明において「層厚」とは、レンズ曲面内の空間に充填されきれなかったものが該レンズ曲面の上側に形成する接着層の厚み及び非レンズ形成領域に形成された接着層の厚みのことを意味する。接着層は、レンズ曲面内の空間のみに接着剤を充填しただけではレンズ曲面の境界の存在等によってカバー基板との接着面積を十分に得ることができない場合がある。そこで、レンズ形成領域及び非レンズ形成領域において均一、且つ所要の層厚を有する接着層を介して透明基板及びカバー基板を接着することによって、マイクロレンズ全体でカバー基板に対する接着層の接着面積を増大させることができ、透明基板とカバー基板との接着力を増大させることができる。つまり、レンズ形成領域の接着層の厚みと非レンズ形成領域の接着層の厚みがばらつきなくそれぞれ均一であり、且つ各領域の接着層の上面が面一であればよい。したがって、層厚が規定された接着層による接着力の増大により、機械的強度に優れ、且つ信頼性の高いマイクロレンズを製造することが可能である。

仮に、カバー基板と透明基板とを隙間無く接着しようとすれば、基板の一面に渡って接着剤を過不足無く（レンズ曲面のみに）充填することが実践上殆ど不可能であることから、接着層の層厚は、基板面内で無視し得ない程にばらつく。よって、接着層が透明媒質として構成されるマイクロレンズの特性が、基板面内でばらつくことになる。これに対して、本発明によれば、均一な層厚の接着層によりマイクロレンズ特性の基板面内のばらつきを無くすことができる。

本発明に係るマイクロレンズの一の態様においては、前記レンズ曲面形成工程は、前記スペーサ形成工程と少なくとも部分的に同一のエッチング処理で前記レンズ形成領域をエッチングすることによって、前記レンズ曲面を形成する。

この態様によれば、レンズ曲面形成工程とスペーサ形成工程とを同一のエッチング処理によって行うことができる。すなわち、レンズ曲面形成工程及びスペーサ形成工程は、順次行われる別々の工程に限定されない。例えば、レンズ曲面形成工程で行われるエッチング処理によってスペーサを形成することによって、マイクロレンズの製造工程を大きく変更することなく、レンズ特性等を高めるためのスペーサを形成することができる。また、レンズ曲面形成工程及びスペーサ形成工程において別々にエッチング処理を行う場合に比べて、効率良くマイクロレンズを製造することができ、且つ工程を簡略化することも可能である。

この態様においては、前記スペーサ形成工程は、前記レンズ形成領域から前記非レンズ形成領域に渡って複数の開口部を有するマスク層を形成する工程と、前記複数の開口部から臨む前記一面に等方性エッチングを施すことにより、前記レンズ形成領域にマイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部を形成すると共に前記非レンズ形成領域に前記スペーサを形成する工程とを含んでいてもよい。

この態様によれば、前記レンズ形成領域から前記非レンズ形成領域に渡って形成されたマスク層の複数の開口部から透明基板の一面を等方性エッチングすることによって、前記レンズ形成領域にマイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部を形成すると共に前記非レンズ形成領域に前記スペーサを形成することが可能である。複数の開口部に臨む一面に等方性エッチングを施すことによって該一面を深くエッチングした場合には、マスク層によって保護された非レンズ形成領域の一部はエッチングされることがなく、非レンズ形成領域にスペーサが形成される。この結果、透明基板の一面を深くエッチングした場合には、スペーサの上端の位置は、複数の凹部のそれぞれの境界を構成する縁部の上端の位置より高くなる。したがって、レンズ曲面を有する複数の凹部に接着層が充填されると共に、スペーサは接着層の層厚を規定することが可能である。この態様によれば、マイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部とスペーサとを同時に形成することができ、レンズ特性に優れたマイクロレンズを効率良く製造することが可能である。

本発明に係るマイクロレンズの製造方法の他の態様においては、前記スペーサ形成工程は、前記レンズ形成領域にマイクロレンズのレンズ曲面を有するように複数の凹部を形成する工程と、前記複数の凹部を覆うように第１の保護膜を形成する工程と、前記非レンズ形成領域に所要の形状にパターニングされた第２の保護膜を形成する工程と、前記非レンズ形成領域のうち前記第２の保護膜が形成されていない非保護領域をエッチングすることによって前記非レンズ形成領域に前記スペーサを形成する工程とを含む。

この態様によれば、先ず、前記レンズ形成領域にマイクロレンズのレンズ曲面を有するように複数の凹部を形成する。その後、複数の凹部を覆うように第１の保護膜を形成し、非レンズ形成領域に所要の形状にパターニングされた第２の保護膜を形成する。非レンズ形成領域のうち第２の保護膜が形成されていない非保護領域をエッチングすることによって、すでに形成された複数の凹部をエッチングすることなく非レンズ形成領域にスペーサを形成することができる。この態様では、所要の形状にパターニングされた第２の保護膜を形成しておくことによって、非レンズ形成領域の所要の領域にスペーサを形成することが可能であるとともに、複数の凹部を形成するためのエッチング条件に左右されることなく、非レンズ形成領域に所要の高さを有するスペーサを形成することが可能である。したがって、スペーサは、複数の凹部を形成するためのエッチング条件に左右されることなく、接着層の層厚を規定することが可能であり、例えば、接着層の層厚を均一にすることができる。

本発明に係るマイクロレンズの製造方法の他の態様においては、前記スペーサ形成工程は、前記非レンズ形成領域の一部を除去することによって前記スペーサを形成する工程と、前記スペーサを保護するスペーサ保護膜を形成する工程と、前記レンズ形成領域に複数の開口部を有するマスク層を形成する工程と、前記複数の開口部から臨む前記一面に等方性エッチングを施すことにより、前記レンズ形成領域にマイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部を形成する工程とを含む。

この態様によれば、レンズ形成領域に複数の凹部を形成する前に、非レンズ形成領域の一部を除去することによってスペーサを形成することができる。例えば、非レンズ形成領域の一部をエッチングすることによってスペーサを形成しておくことができる。スペーサ保護膜でスペーサを保護した後、マスク層の複数の開口部から透明基板の一面を等方性エッチングすることによって、すでに形成されたスペーサをエッチングすることなく、レンズ形成領域に複数の凹部を形成することが可能である。所要のレンズ曲面を形成するためにレンズ形成領域を深くエッチングした場合には、複数の凹部が有するレンズ曲面の位置をスペーサより低い位置に形成することも可能である。スペーサと複数の凹部とはそれぞれ別の工程で形成されることから、スペーサの高さを複数の凹部とは別に設定することもできる。したがって、所要の高さに設定されたスペーサは、接着層の層厚を規定することによって、例えば、該接着層の層厚を均一することが可能である。

本発明に係るマイクロレンズの製造方法に他の態様においては、前記透明基板は、前記透明基板の一面において前記レンズ形成領域と前記非レンズ形成領域とをそれぞれ含む複数のチップ領域を備え、前記チップ領域に含まれる前記非レンズ形成領域に前記スペーサを形成する。

この態様によれば、例えばマザー基板或いは大型ウエーハ等の透明基板上における、複数のチップ領域に含まれる非レンズ形成領域に設けられたスペーサは、該チップ領域に含まれるレンズ形成領域の接着層の層厚をチップ領域毎に規定することができる。したがって、透明基板の一面の端に位置する非レンズ形成領域にのみスペーサを設ける場合に比べて、透明基板の一面全体において接着層の層厚を規定することができ、接着層の層厚をより均一にすることも可能である。チップ領域を互いに分離して複数のマイクロレンズを形成する場合でも、これらマイクロレンズを一括して形成する際に、予めこれらマイクロレンズが備える接着層の層厚を個別に規定しておくことができる。したがって、例えば、一枚の透明基板から複数のマイクロレンズを形成する場合でも、これらマイクロレンズが備える接着層の層厚を精度良く規定することができ、該接着層の層厚を均一にすることも可能である。

本発明に係るマイクロレンズの製造方法の他の態様においては、前記スペーサは複数のスペーサであり、前記複数のスペーサのうち少なくとも一のスペーサを、前記透明基板の一面において他の一のスペーサの位置に対して前記レンズ形成領域を中心とする対称な位置に形成してもよい。

この態様によれば、透明基板及びカバー基板を接着するためにこれら基板の両側から荷重を加えた場合でも、レンズ形成領域を中心とする対称な位置に配置された一のスペーサ及び他のスペーサによって透明基板及びカバー基板に対して不均一に荷重が加わることを改善することができ、これら基板の反り等を無くすることができる。よって、レンズ形成領域の接着層の層厚をこれらスペーサによって規定し、該層厚を均一にすることができる。

本発明に係るマイクロレンズの製造方法は上記課題を解決するために、透明基板の一面におけるレンズ形成領域に、マイクロレンズのレンズ曲面を形成するレンズ曲面形成工程と、前記透明基板に対向配置される透明なカバー基板の前記透明基板に面する側の一面のうち、前記透明基板の一面において前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域に対応する位置にスペーサを設けるスペーサ形成工程と、前記カバー基板及び前記透明基板を前記スペーサによって層厚が規定される透明な接着層を介して接着する接着工程とを備える。

本発明に係るマイクロレンズの製造方法によれば、透明基板の一面において前記一面のレンズ形成領域にマイクロレンズのレンズ曲面を有するように複数の凹部を形成する。続いて、透明板状部材を用いて構成されるカバー基板の前記透明基板に面する一面にスペーサを設ける。スペーサは、カバー基板の前記透明基板に面する一面のうち、前記透明基板の一面において前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域に対応する位置に設けられる。ここで、本発明において「前記透明基板の一面において前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域に対応する位置」とは、カバー基板及び透明基板を接着する際にカバー基板の前記透明基板に面する側の一面のうち、透明基板の非レンズ形成領域に臨む位置のことである。すなわち、カバー基板及び透明基板を接着する際に、カバー基板に設けられたスペーサは透明基板の非レンズ形成領域と当接することになる。カバー基板のこのような位置に設けられたスペーサによれば、レンズ形成領域にスペーサが入り込むことがないうえ、接着層の層厚を規定することが可能である。このようなスペーサは、カバー基板に固定されていればよく、例えば、カバー基板の透明基板に面する一面をエッチング等することによって該カバー基板と一体的に形成されたものでもよいし、スペーサとして好適なサイズ及び形状を有する部材を平坦なカバー基板の透明基板に面する側の一面に後付けしたものでもよい。

本発明に係るマイクロレンズの製造方法の一の態様においては、前記透明基板は、前記透明基板の一面において前記レンズ形成領域と前記非レンズ形成領域とをそれぞれ含む複数のチップ領域を備え、前記カバー基板の前記透明基板に面する側の一面において、前記チップ領域に含まれる前記非レンズ形成領域に対応する位置に前記スペーサを設ける。

この態様によれば、カバー基板の前記透明基板に面する一面において、複数のチップ領域に含まれる非レンズ形成領域の位置に対応する位置に設けられたスペーサは、前記透明基板と前記カバー基板とを前記透明接着層を介して接着する際に、前記チップ領域に含まれる前記非レンズ形成領域に当接し、該チップ領域に含まれるレンズ形成領域の接着層の層厚を規定する。したがって、このようなスペーサによれば、カバー基板の一面のうち、透明基板の一面の端に位置する非レンズ形成領域に対応した位置にのみスペーサを設ける場合に比べて、透明基板の一面全体において接着層の層厚を規定することができる。また、これらチップ領域を互いに分離してそれぞれ個別のマイクロレンズとする場合には、これらマイクロレンズのそれぞれの層厚が個別に規定されることになる。

本発明に係るマイクロレンズの製造方法の他の態様においては、前記スペーサは複数のスペーサであり、前記複数のスペーサのうち少なくとも一のスペーサと他の一のスペーサとを、前記カバー基板の前記透明基板に面する側の一面のうち、前記透明基板の一面において前記レンズ形成領域を中心とする対称な位置に対応する位置にそれぞれ設けてもよい。

この態様によれば、透明基板及びカバー基板を接着するためにこれら基板の両側から荷重を加えた場合でも、レンズ形成領域を中心とする対称な位置に配置された一のスペーサ及び他のスペーサによって透明基板及びカバー基板に対して不均一に荷重が加わることを改善することができ、これら基板の反り等を無くすることができる。よって、レンズ形成領域の接着層の層厚をこれらスペーサによって規定することができる。したがって、スペーサは該層厚を均一にすることも可能である。

本発明に係るマイクロレンズは上記課題を解決するために、透明基板の一面のレンズ形成領域においてマイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部と、前記一面において前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域の一部をエッチングすることによって、前記非レンズ形成領域に、前記透明基板の基板本体と一体的に形成された柱状のスペーサと、前記透明基板に対向配置された透明なカバー基板及び前記透明基板を接着し、且つ前記スペーサによって層厚が規定される透明な接着層とを備えている。

本発明に係るマイクロレンズによれば、非レンズ形成領域に位置するスペーサによってこれら基板を接着する接着層の層厚が規定される。該接着層の層厚が均一になることから、該層厚がばらつくことによるレンズ特性を抑制することができる。また、層厚が均一である接着層を介することによって透明基板及びカバー基板の接着強度が高められており、マイクロレンズ全体の機械的強度を高めることも可能である。したがって、本発明に係るマイクロレンズは、レンズ特性に優れているだけでなく、マイクロレンズ全体の機械的強度も高められていることになる。さらに、記透明基板の基板本体と一体的に形成された柱状のスペーサは該透明基板に固定されている。よって、カバー基板及び透明基板を接着する際に、スペーサがレンズ形成領域に移動することがないため、マイクロレンズに入射する光或いはマイクロレンズから出射される光がスペーサによって遮られることをなくすことが可能である。

本発明に係るマイクロレンズは上記課題を解決するために、透明基板の一面のレンズ形成領域においてマイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部と、前記透明基板に対向配置される透明なカバー基板の前記透明基板に面する側の一面のうち、前記透明基板の一面において前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域に対応する位置に設けられた柱状のスペーサと、前記カバー基板及び前記透明基板を接着し、且つ前記スペーサによって層厚が規定される透明な接着層とを備える。

本発明に係るマイクロレンズによれば、非レンズ形成領域に位置するスペーサによってこれら基板を接着する接着層の層厚が規定される。該接着層の層厚が均一になることから、該層厚がばらつくことによるレンズ特性を抑制することができる。また、層厚が均一である接着層を介することによって透明基板及びカバー基板の接着強度が高められており、マイクロレンズ全体の機械的強度を高めることも可能である。したがって、本発明に係るマイクロレンズは、レンズ特性に優れているだけでなく、マイクロレンズ全体の機械的強度も高められていることになる。さらに、記透明基板に対向配置されるカバー基板の前記透明基板に面する側の一面のうち、前記透明基板の一面において前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域に対応する位置に設けられた柱状のスペーサは、カバー基板に固定されている。よって、カバー基板及び透明基板を接着する際に、スペーサがレンズ形成領域に移動することがないため、マイクロレンズに入射する光或いはマイクロレンズから出射される光がスペーサによって遮られることをなくすことが可能である。

本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、上述したマイクロレンズと、前記マイクロレンズに重ねて配置され、電気光学物質を封止する封止部が前記スペーサの位置と対応した位置に設けられている電気光学パネルとを備える。

本発明に係る電気光学装置によれば、マイクロレンズが備えるスペーサによって該マイクロレンズの機械的強度が高められる。電気光学物質を封止する封止部を備えた電気光学パネル及びマイクロレンズを重ねて荷重を加えた場合には、マイクロレンズの電気光学パネルと接する面内のうち該封止部の下側の領域において他の領域より大きな荷重が加わる傾向がある。例えば、封止部は、電気光学パネルにおける基板間ギャップを規定する粒状スペーサを含むシール材から構成される。このような場合、マイクロレンズの電気光学パネルと接する面内のうち大きな荷重が加わる領域が該荷重によってつぶれてしまう場合がある。そこで、電気光学パネルの封止部の位置に対応する位置にスペーサが位置することによって、マイクロレンズの機械的強度を高め、該マイクロレンズがつぶれることを抑制することができる。例えば、液晶を封止するためのシール材と対応する位置にスペーサが位置していることによって、液晶パネル及びマイクロレンズを重ねて液晶装置を製造する際に該マクロレンズがつぶれることを抑制し、液晶装置の製造プロセスにおける歩留まりを向上させることもできる。

また、本発明に係る電気光学装置は、上述したようにレンズ特性に優れたマイクロレンズを具備してなるので、マイクロレンズにより光の利用効率を高めることができ、且つ各画素における光透過率及びコントラストを向上させることも可能である。したがって、本発明に係る電気光学装置によれば、高品質の画像表示を行うことができる。

本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した電気光学装置を備える。

本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品位の表示が可能な、投射型表示装置、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置の他に、電子放出素子を利用した表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等も実現することが可能である。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。

以下、本発明に係るマイクロレンズの製造方法及びマイクロレンズ、並びに電気光学装置及び電子機器について図面を参照しながら詳細に説明する。

[第１の実施の形態]
先ず、図１及び図２に本発明に係るマイクロレンズの製造方法の一実施形態であるマイクロレンズ板の製造方法について説明する。本実施形態に係るマイクロレンズ板の製造方法は、マイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部と、接着層の層厚を規定するスペーサとを同時に形成することができる点に特徴を有する。図１は、本実施形態に係るマイクロレンズ板の製造方法に係る一連の工程断面図であり、図２は、透明基板にスペーサが形成された状態を示す透明基板の平面図である。

図１（ａ）において、透明基板１上に、レンズ形成領域１ａから非レンズ形成領域１ｂに渡ってマスク層２を形成する。マスク層２として、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によりアモルファスシリコン膜を形成する。マスク２は耐フッ酸性を有するＣｒ膜、ポリシリコン膜等でも良い。

マスク層２は、後述する複数の凹部を形成するための複数の開口部２ａがレンズ形成領域１ａに形成され、透明基板１の一面においてレンズ形成領域１ａの周辺に位置する非レンズ形成領域１ｂに開口部２ａより大きめの開口部２ｂが形成されている。例えば、開口部２ａ及び２ｂは、フォトリソグラフィ法等によってマスク層２をパターニングすることによって形成される。

図１（ｂ）において、複数の開口部２ａ及び２ｂが形成されたマスク層２を介して、透明基板１に対して等方性エッチングを施すことにより、複数の凹部３と該複数の凹部３より広めに開口する凹部４とを形成する。等方性エッチングは、好ましくは、フッ酸系などのエッチャントを用いたウエットエッチングにより行われる。複数の凹部３の内表面は、球面の一部をなし、該球面がマイクロレンズのレンズ曲面をなす。

図１（ｃ）において、エッチングされずに残った透明基板の一部、すなわち、マスク層２の下側の透明基板１の一部は、柱状のスペーサ５ａ及び５ｂになる。スペーサ５ａは、レンズ形成領域１ａを囲む壁状のスペーサであり、該スペーサ５ａの断面形状は柱状である。スペーサ５ｂは、透明基板１の一面において互いに離間するように形成され柱状のスペーサである。よって、透明基板１をエッチングする際には、スペーサ５ｂが互いに離間された状態で透明基板１上に形成されるように、マスク層２がパターニングされていることになる。また、透明基板１の平坦な面にマスク層２が形成されることから、スペーサ５ａ及び５ｂの上面が面一である。

ここで、透明基板１の一面におけるスペーサ５ａ及び５ｂの配置について説明する。

図２において、透明基板１の一面においては、レンズ形成領域１ａの周囲を囲むようにスペーサ５ａが形成されている。スペーサ５ａより外側の非レンズ形成領域１ｂには、スペーサ５ｂが離間された状態で形成されている。本実施形態においては、スペーサ５ｂは、非レンズ形成領域１ｂのうちレンズ形成領域１ａを中心とする対称な位置に形成されているが、スペーサ５ｂは非対称な位置に形成されていてもよい。なお、図１（ｃ）に示す工程断面図は、図２に示すＣ−Ｃ´線断面図である。

再び、図１（ｄ）において、複数の凹部３及び凹部４に透明な接着剤を充填とし、該接着剤よりなる接着層８によって透明基板１及びカバーガラス７を接着する。以上の工程によって、マイクロレンズアレイ板６を形成する。

接着層８の層厚は、スペーサ５ａ及び５ｂに規定されることによってマイクロレンズアレイ板６内でばらつきなく均一とされる。したがって、接着層８は、マイクロレンズアレイ板６のレンズ特性を低下させることなく、透明基板１及びカバーガラス７との接着面積を増大させることができ、接着力を高めることが可能である。さらに、スペーサ５ａ及び５ｂは透明基板１と一体的に形成されていることから、透明基板１及びカバーガラス７を接着する際にこれらスペーサがレンズ形成領域１ａに移動することによってレンズ特性を低下させることを低減することが可能である。加えて、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法は、レンズ曲面の形成とスペーサの形成とを同時に行うことができ、高品質のマイクロレンズを効率よく製造することが可能である。

なお、続く第２の実施の形態から第５の実施の形態で参照する各工程断面図においては、第１の実施形態で説明したマイクロレンズのレンズ形成領域の近傍を主に図示しながら説明する。第２の実施の形態から第５の実施の形態で参照する各工程断面図において、カバーガラス及び透明基板を接着する接着層は、非レンズ形成領域、及び非レンズ形成領域に対応する位置にも形成される。レンズ形成領域に形成された接着層と非レンズ形成領域のうちスペーサが設けられた領域以外の領域に形成された接着層とが、スペーサによって層厚が規定された状態でカバー基板及び透明基板を接着してもよいことは第１の実施形態と同様であることは言うまでもない。

[第２の実施の形態]
次に、図３乃至図８を参照しながら、本発明に係るマイクロレンズの一例であるマイクロレンズアレイ板及び該マイクロレンズアレイ板の製造方法について説明する。本実施形態に係るマイクロレンズ板の製造方法は、第１の実施の形態で説明したマイクロレンズ板の製造方法と同様の工程を備えており、特に、レンズ形成領域とその周辺に形成された壁状のスペーサとを含むマイクロレンズアレイ板の製造方法である。したがって、本実施形態に係るマイクロレンズは、第１の実施の形態で説明したスペーサ５ｂが設けられた非レンズ形成領域を取り除いた構造を備えるマイクロレンズアレイ板の一例である。

（マイクロレンズアレイ板の構成）
図３は、マイクロレンズアレイ板２０の構成を説明するための図であり、図３（ａ）はマイクロレンズアレイ板２０の斜視図であり、図３（ｂ）はマイクロレンズアレイ板２０のＡ−Ａ´線断面図である。

図３（ａ）及び（ｂ）において、本実施形態のマイクロレンズアレイ板２０は、例えば石英板等からなる透明基板２１０、本発明における「透明なカバー基板」の一例であるカバーガラス２００、及び、透明基板２１０とカバーガラス２００とを接着する接着層２３０を備えている。多数のマイクロレンズ５００は、マイクロレンズアレイ板２０のレンズ形成領域２０ａにおいて、マトリクス状に平面的に配列されている。

図３（ｂ）において、透明基板２１０の一面のレンズ形成領域２０ａに形成された複数の凹部５００ａは、透明基板２１０の一面においてマトリクス状に配列されている。レンズ形成領域２０ａは、マイクロレンズアレイ板２０において、実質的にマイクロレンズとして機能するレンズ曲面が設けられる領域である。非レンズ形成領域２０ｂはレンズ形成領域２０ａの周辺に位置する。スペーサＳ１は、透明基板２１０の一面において、レンズ形成領域２０ａを除く非レンズ形成領域２０ｂに設けられている。

スペーサＳ１は非レンズ形成領域２０ｂに形成され、透明基板２１０及びカバーガラス２００を接着した際に接着層２３０の層厚ｄを均一にする。例えば、透明基板２１０とカバーガラス２００との間に十分な量の接着剤を供給し、複数の凹部５００ａに接着剤を充填しておけば、該カバーガラス２００と透明基板２１０とを接着する際に、スペーサＳ１によって接着層２３０の層厚ｄが規定され、接着層２３０の層厚ｄを均一にすることができる。したがって、接着層２３０の層厚ｄがばらつくことに起因するレンズ特性の低下を抑制することが可能である。また、スペーサＳ１を形成する際に、スペーサＳ１の高さを調整しておくことによって、層厚ｄを調整することも可能である。

層厚ｄは、レンズ曲面を有する複数の凹部５００ａに充填された接着剤のうち、複数の凹部５００ａ内の空間に充填されきれなかったものがこれら凹部５００ａの上側に形成する接着層２３０の厚みのことである。層厚ｄを所要寸法だけ確保し、且つ該層厚ｄを均一にすることによって、複数の凹部５００ａの内部の空間のみに接着層を形成する場合に比べて、カバーガラス２００に対する接着層２３０の接着面積を増大させることができる。したがって、透明基板２１０とカバーガラス２００との接着力を増大させることができる。なお、スペーサＳ１の外側、すなわち非レンズ形成領域２０ｂのうち図示しない領域にもスペーサを形成し、該スペーサによってスペーサＳ１の外側に形成された接着層の層厚を規定してもよい。さらに、このような接着力の増大により、機械的強度に優れ、且つ信頼性の高いマイクロレンズアレイ板２０が形成される。

スペーサＳ１は、非レンズ形成領域２０ｂ内の透明基板２１０の一部をエッチングすることによって透明基板２１０の基板本体と一体的に形成された柱状のスペーサである。スペーサＳ１は、透明基板２１０とは別の部材を非レンズ形成領域２０ｂに配置することによって形成されたものではなく、元々透明基板２１０の一部であり、透明基板２１０の基板本体と同一の材質で構成されている。透明基板２１０をエッチングすることによってスペーサＳ１を形成した場合、スペーサＳ１は、非レンズ形成領域２０ｂの基板本体のうち該スペーサＳ１となる部分の周囲が除去された結果残される部分である。よって、スペーサＳ１は透明基板２１０に固定されている。スペーサＳ１によれば、透明基板２１０とカバーガラス２００とを接着する際に、スペーサＳ１がレンズ形成領域２０ａに入り込むことがなく、レンズ曲面に入射する光、或いはレンズ曲面から出射される光がスペーサＳ１によって遮られることを無くすることができる。したがって、透明基板２１０と別個に設けられたスペーサによって層厚ｄを規定する場合に比べて、マイクロレンズ５００のレンズ特性を高めることが可能である。加えて、スペーサＳ１により、接着層２３０を汚染することもない。

スペーサＳ１は、マイクロレンズアレイ板２０の断面上で柱状である。スペーサＳ１は非レンズ形成領域２０ｂ内において互いに分離された別個のスペーサであってもよいし、非レンズ形成領域２０ｂにおいてレンズ形成領域２０ａを囲む一体型の壁状のスペーサであってもよい。

スペーサＳ１は、透明基板２１０の一面においてレンズ形成領域２０ａを中心とする対称な領域に形成されている。このような領域に形成されたスペーサＳ１は、カバーガラス２００の一面を偏りなく支持することができ、マイクロレンズアレイ板２０内で透明基板２１０とカバーガラス２００との間隔を均一に維持することができる。したがって、スペーサＳ１は、透明基板２１０とカバーガラス２００との間に介在する接着層２３０の層厚ｄを均一にすることができる。

接着層２３０は、カバーガラス２００と透明基板２１０とを相互に接着する。接着層２３０は、例えば、透明基板２１０の屈折率よりも高い屈折率を有する接着剤を複数の凹部５００ａに充填することによって形成されている。接着層２３０は、例えば、感光性樹脂材料からなる接着剤をレンズ曲面を有する複数の凹部５００ａに充填した後、この接着剤を硬化させることによって形成される。マイクロレンズ５００は、複数の凹部５００ａに充填された接着層２３０によって形成されている。

本実施形態では特に、後述のごとく本発明独自の製造方法により製造されるため、各マイクロレンズ５００は次のような構成となっている。

図４は、マイクロレンズ５００の構造を説明するための図であり、図４（ａ）はマイクロレンズ５００の平面形状を示す図であり、図４（ｂ）は、マイクロレンズ５００の拡大断面図であり、図４（ｃ）はレンズ曲面側から見たマイクロレンズ５００の立体的な形状を概略的に示した図である。

図４（ａ）において、各マイクロレンズ５００の平面的な形状は好ましくは矩形である。各マイクロレンズ５００の平面的な形状は、凹部の縁部によって規定されている。図４（ａ）に示す一のマイクロレンズ５００が形成される凹部は、他のマイクロレンズ５００が形成された凹部と縁部を共有して隣接する。

図４（ｂ）において、各マイクロレンズ５００の曲面は、相互に屈折率が異なる透明基板２１０と接着層２３０とにより概ね規定されている。より具体的には、各凹部５００ａは、マイクロレンズ５００の、球面或いは非球面であるレンズ曲面を有している。そして、各マイクロレンズ５００は、凹部５００ａによって規定されるレンズ曲面を有する、球面或いは非球面の平凸状のレンズとして構築されている。

図４（ｃ）において、互いに隣接する４つのマイクロレンズ５００は、互いにレンズ曲面が繋がっている。従って、隣接するマイクロレンズ５００間に柱が設けられる場合と比較して、各マイクロレンズ５００は、レンズとして有効な領域を広くとることが可能である。

図５は、マイクロレンズ５００の断面形状の一具体例を説明するための図であり、図５（ａ）はマイクロレンズ５００の断面形状を模式的に示した図であり、図５（ｂ）は他のマイクロレンズの断面形状を模式的に示した図である。

図５（ａ）において、マイクロレンズ５００のレンズ曲面は、半径Ｒの半球の球面の一部を構成する。マイクロレンズ５００の断面形状は、半球Ｒの半円の弧の一部である曲線及び該曲線の両端を結ぶ直線によって規定される弓形状であり、マイクロレンズ５００の厚さａは半径Ｒより小さい。このようなマイクロレンズ５００の断面形状を規定する凹部５００ａは、後述するように透明基板２１０に対して等方性エッチングを施すことにより形成される。

図５（ａ）及び（ｂ）において、通常、等方性エッチングにより、各凹部５００ａの深さを図５（ａ）に示すマイクロレンズ５００の厚さａとして形成しようとする場合、図５（ｂ）に示すように、凹部５００ｂの深さの値はａとなり、且つ半径ａの半球を構成するレンズ曲面が該凹部５００ｂに形成される。しかしながら、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法によれば、各凹部５００ａが有するレンズ曲面がつながるように透明基板２１０の一面を深く等方性エッチングすることによって、図５（ｂ）に示す比較例に対して、曲率半径が大きく且つ厚さが薄いマイクロレンズ５００を形成することが可能である。各マイクロレンズ５００は、図５（ｂ）に示す比較例に比べて曲率半径の大きいレンズであり、該マイクロレンズ５００における収差が無くされることになる。

（マイクロレンズアレイ板の製造方法）
次に、図６乃至図８を参照しながら、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法について説明する。本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法は、マイクロレンズのレンズ曲面を形成すると共に、接着層の層厚を規定するためのスペーサを形成することが可能である点に特徴を有している。したがって、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法によれば、レンズ曲面を形成する工程とは別にスペーサを形成する工程を経ることなく、接着層の層厚が均一にされたマイクロレンズを製造することができる。

図６及び図７は、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法に係る一連の工程断面図であり、図８は複数の凹部を形成する際に用いられるマスクの構成を示す平面図である。

図６（ａ）において、透明基板２１０上に、レンズ形成領域２０ａから非レンズ形成領域２０ｂに渡ってマスク９００を形成する。マスク９００として例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によりアモルファスシリコン膜を形成する。マスク９００は耐フッ酸性を有するＣｒ膜、ポリシリコン膜等でも良い。

図６（ｂ）において、複数の開口部９０２をマスク９００に形成する。複数の開口部９０２は、マスク９００において図６（ｃ）に示す凹部５００ａの形成位置に対応する個所に形成される。複数の開口部９０２は、例えば該マスク９００に対するフォトリソグラフィ法を用いたパターニングによって形成される。

ここで、図８を参照しながら、マスク９００の平面的な構成について説明する。図８は、レンズ形成領域２０ａと各開口部９０２との配置関係、及び各開口部９０２の形状を説明するための図である。

図８に示すように、マスク９００において、複数の開口部９０２はレンズ形成領域２０ａに対応する領域に形成される。各開口部９０２は、平面的に円形状として、且つ該開口部９０２に対応する凹部５００ａより小さいサイズとして形成される。レンズ形成領域２０ａは、矩形状のマスク９００の面内の中央付近を占める領域に相当する。非レンズ形成領域２０ｂはレンズ形成領域２０ａの周辺に位置し、マスク９００の面内でレンズ形成領域２０ａを囲む枠状の領域である。

再び、図６（ｃ）において、複数の開口部９０２が形成されたマスク９００を介して、透明基板２１０に対して等方性エッチングを施すことにより、複数の凹部５００ａを形成する。より具体的には、該等方性エッチングは、好ましくは、フッ酸系などのエッチャントを用いたウエットエッチングにより行われる。この際、上下又は左右に隣接する凹部５００ａが接触するまでは、凹部５００ａの平面的な形状は円となる。そして、ウエットエッチングを続ければ、平面的な形状は円が繋がった矩形形状に近付き、更に、斜めに隣接する凹部５００ａが接触すると、それ以降は、凹部５００ａの平面的な形状は、矩形形状となる。また、いずれの段階においても、凹部５００ａの内表面は、球面の一部をなし、エッチングを続ける程に、その球面の曲率半径は大きくなる。該曲率半径が大きくなればなる程、凹部５００ａの深さは深くなる。この際、スペーサＳ１が非レンズ形成領域２０ｂに形成される。レンズ形成領域２０ａの最も端に形成される凹部５００ａの一部が非レンズ形成領域２０ｂに広がるが、凹部５００ａの内表面のうち非レンズ形成領域２０ｂに広がる部分はレンズ曲面として用いられない。

凹部５００ａは、その縁部５０１を含めて、非レンズ形成領域２０ｂよりも透明基板２１０上における高さが低くなる。即ち、凹部５００ａのエッチングが進むに連れて、レンズ形成領域２０ａの全域が非レンズ形成領域２０ｂより低く窪んだ平面形状となる。より具体的には、各凹部５００ａをつなぐ縁部５０１の上端の位置は非レンズ形成領域２０ｂに形成されたスペーサＳ１の上端の位置より低くなる。したがって、後の工程で透明基板２１０の上側にカバーガラス２００を配置した際、スペーサＳ１の上端がカバーガラスの一面に当接し、接着層２３０の層厚が規定されることになる。

マスク９００は、上述したようにレンズ形成領域２０ａから非レンズ形成領域２０ｂに渡って形成されるため、ウエットエッチングが進行するにつれて、該マスク９００が破損される事態を防止することが可能となる。また、等方性エッチングをドライエッチングにより行うようにしてもよい。

図７（ａ）において、マスク層９００をエッチング処理によって除去する。

図７（ｂ）において、接着剤が充填された複数の凹部５００ａの上側にカバーガラス２００を重ねて配置し、接着剤を硬化させる。これにより、層厚が均一にされた接着層２３０が形成され、接着層２３０によって透明基板２１０とカバーガラス２００とが接着されたマイクロレンズアレイ板２０を形成することができる。

本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法によれば、透明基板及びカバーガラスをレンズ特性を低下させることなく、接着層の層厚を均一にすることができる。さらに、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法は、レンズ曲面の形成とスペーサの形成とを同時に行うことができ、高品質のマイクロレンズを効率よく製造することが可能である。

[第３の実施の形態]
次に、図９乃至図１０を参照しながら、本発明に係るマイクロレンズの製造方法の他の実施形態について説明する。図９は本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法の工程断面図であり、図１０は、透明基板に形成されたスペーサの配置の一例を示す平面図である。本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法は、非レンズ形成領域の所要の位置にスペーサを形成することができる点に特徴がある。

（マイクロレンズアレイ板の製造方法）
図９（ａ）において、透明基板６１０の一面のレンズ形成領域１２０ａに複数の凹部６００ａを形成する。複数の凹部６００ａを覆うように、本発明における「第１の保護膜」の一例である保護膜６４０ａを形成し、透明基板６１０の一面における非レンズ形成領域１２０ｂに、本発明における「第２の保護膜」の一例である保護膜６４０ｂを形成する。

保護膜６４０ａは、例えば、樹脂を複数の凹部に充填した後、該樹脂を硬化させることによって形成することができる。保護膜６４０ｂは、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によりアモルファスシリコン膜、耐フッ酸性を有するＣｒ膜、ポリシリコン膜等である。保護膜６４０ｂは、透明基板６１０の一面における非レンズ形成領域１２０ｂのうち、スペーサを形成する領域に合わせて所要の形状にパターニングされている。なお、透明基板６１０に複数の凹部６００ａを形成するまでの工程は、第２の実施形態において参照した図６及び図７に示した工程と同様であることから、詳細な説明は省略する。

図９（ｂ）において、透明基板６１０の一面における非レンズ形成領域１２０ｂのうち、保護膜６４０ｂで保護されていない非保護領域をエッチングしてスペーサＳ２を形成する。スペーサＳ２は、非レンズ形成領域１２０ｂの一部に形成され、透明基板６１０と一体的に形成される。スペーサＳ２を形成するためのエッチングは、ウエットエッチング及びドライエッチングのうち何れのエッチング方法を用いてもよく、保護膜６４０ｂの下側の透明基板６１０の一部がエッチングされることなく突起部として残り、該突起部がスペーサＳ２として機能すればよい。保護膜６４０ａは、例えば、透明基板６１０とエッチングレートが同じ材料を主たる材料として形成されている。保護膜６４０ａは、スペーサＳ２を形成する際に、非レンズ形成領域１２０ｂの非保護領域と共にエッチングされる。

図９（ｃ）において、保護膜６４０ａ及び６４０ｂを除去する。

図９（ｄ）において、複数の凹部６００ａ及び非レンズ形成領域１２０ｂに接着剤を充填し、透明基板６１０及びカバーガラス６００が接着層６３０によって接着されたマイクロレンズアレイ板１２０を形成する。なお、接着剤は、スペーサＳ２の周辺にも十分供給され、透明基板６１０とカバーガラス６００との間に、隙間なく均一な層厚を有する接着層６３０が形成される。すなわち、マイクロレンズアレイ板１２０全体で接着層６３０の層厚ばらつきがなく、該層厚が均一とされる。
（スペーサの配置）
図１０を参照しながらスペーサの位置について詳細に説明する。図１０（ａ）はスペーサの配置を説明するための図であり、マザー基板上に形成されたスペーサの配置の一例を示す図であり、図１０（ｂ）は、チップ領域内に形成されたスペーサの配置の一例を示す図である。ここで、マザー基板とは、マイクロレンズの製造プロセスにおいて、マイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部が形成される透明基板の一例であり、該マザー基板は、個別のマイクロレンズを含む領域として互いに分離されるチップ領域を複数含む。

図１０（ａ）において、マイクロレンズアレイ板が備える透明基板の一例であるマザー基板１６０の一面は、マイクロレンズアレイ板が形成されるレンズ形成領域１６０ａと、レンズ形成領域１６０ａを除く非レンズ形成領域１６０ｂとに分けられる。

レンズ形成領域１６０ａは、さらに複数のチップ領域１５１を備える。例えば、レンズ形成領域１６０ａは、マザー基板１６０の一面における矩形状の領域であり、複数のチップ領域１５１は、レンズ形成領域１６０ａ内に平面的に配列された矩形状の領域である。

スペーサＳ１１，Ｓ１２，・・・，Ｓ１８は、非レンズ形成領域１６０ｂに形成される。スペーサＳ１１，Ｓ１２，・・・，Ｓ１８は、例えば、上述した本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法によって形成される。したがって、スペーサＳ１１，Ｓ１２，・・・，Ｓ１８を、マザー基板１６０の一面における非レンズ形成領域１６０ｂの所要の位置に形成することができる。例えば、本例のように、非レンズ形成領域１６０ｂ内で互いに離間された８つのスペーサＳ１１，Ｓ１２，・・・，Ｓ１８を形成することができる。互いに離間されたスペーサＳ１１，Ｓ１２，・・・，Ｓ１８によれば、マザー基板１６０とカバーガラス１５０とを接着層を介して接着した場合でも、該接着層の層厚をマザー基板１６０の全面で均一にすることができる。なお、非レンズ形成領域１６０ｂに形成されるスペーサの個数や位置は、本例のスペーサの個数や位置に限定されるものでなく、スペーサの個数や位置は接着層の層厚を均一にするように便宜設定すればよい。

スペーサＳ１１，Ｓ１２，・・・，Ｓ１８は、マザー基板１６０の一面においてレンズ形成領域１６０ａを中心とした対称な位置に形成されている。例えば、スペーサＳ１１とスペーサＳ１６とは、レンズ形成領域１６０ａを中心とする対称な位置にそれぞれ形成されている。同様に、スペーサＳ１２及びＳ１５等も、対称な位置に配置されている。このような位置に形成されたスペーサＳ１１，Ｓ１２，・・・，Ｓ１８は、マザー基板１６０とカバーガラス１５０とを重ねて接着する際にマザー基板１６０及びカバーガラス１５０に加わる荷重を偏りなく受け止めることができる。特に、大型サイズのマザー基板１６０及びカバーガラス１５０を用いてマイクロレンズを製造する際には、マザー基板１６０及びカバーガラス１５０の反りの発生を無くすることができ、接着層の層厚をマザー基板１６０の全面で均一にすることが可能である。レンズ形成領域１６０ａを中心とする対称な位置にそれぞれ形成されるスペーサの組は少なくとも一組あればよいが、このようなスペーサを複数組設けることによって、接着層の層厚をさらに均一に規定することも可能である。なお、非レンズ形成領域１６０ｂに形成されるスペーサの位置は上述した位置に限定されるものではないことは勿論である。

図１０（ｂ）において、チップ領域１５１は、該チップ領域１５１の中央付近を占めるレンズ形成領域１６０ａ´と、レンズ形成領域１６０ａ´の周辺に位置する非レンズ形成領域１６０ｂ´を備える。

チップ領域１５１はマザー基板１６０上の一部の領域であり、マザー基板１６０から互いに分離される個別のマイクロレンズをそれぞれ含む領域である。マザー基板１６０全体にカバーガラス１５０を接着した後、チップ領域１５１を互いに分離して一のマイクロレンズとしてもよいし、予めチップ領域１５１を互いに分離した後、カバーガラスを接着して個別にマイクロレンズを形成してもよい。

非レンズ形成領域１６０ｂ´に複数のスペーサＳ２１，・・・，Ｓ２４が形成されている。レンズ形成領域１６０ａ´には、図示しない複数の凹部が形成されている。レンズ形成領域１６０ａ´に形成された複数の凹部は、マイクロレンズのレンズ曲面を有している。

スペーサＳ２１，・・・，Ｓ２４は、マザー基板１６０の非レンズ形成領域１６０ｂに形成されたスペーサＳ１１，Ｓ１２，・・・，Ｓ１８と同時に形成されてもよい。スペーサＳ２１，・・・，Ｓ２４は、チップ領域１５１内においてレンズ形成領域１６０ａ´を中心とする対称な位置にそれぞれ形成されている。例えば、本例に係るチップ領域１５１においては、矩形状であるチップ領域１５１の四隅に形成されている。スペーサＳ２１，・・・，Ｓ２４によれば、チップ領域１５１毎に接着層の層厚を規定することができ、チップ領域１５１毎に接着層の層厚を均一にすることができる。なお、非レンズ形成領域１６０ｂ´に形成されるスペーサの位置は、レンズ形成領域１６０ａ´を中心とする対称な位置に限定されるものでない。

本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法によれば、透明基板とカバーガラスとを接着する接着層の層厚をマイクロレンズ内で均一にするように、透明基板の所要の位置にスペーサを形成することができる。本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法は、第２の実施形態に係るマイクロレンズの製造方法に比べて、マイクロレンズのレンズ曲面を形成する工程に制約されることなく、スペーサの配置を変更することが可能である。

尚、図１０（ｂ）に示した如きスペーサＳ２１，・・・，Ｓ２４を形成せずとも、図１０（ａ）に示したスペーサＳ１１，Ｓ１２，・・・，Ｓ１８を形成して、マザー基板１６０とカバーガラス１５０とを貼り合せる際に、両者間の接着層を均一にする効果は、相応に得られえる。即ち、図８（ｂ）に示した如きスペーサＳ２１，・・・，Ｓ２４を形成せずとも、本発明の一態様は成立する。

[第４の実施の形態]
次に、図１１及び図１２を参照しながら、本発明に係るマイクロレンズの製造方法の他の実施形態について説明する。本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法は、第３の実施形態に係るマイクロレンズの製造方法と同様に、マイクロレンズのレンズ曲面を形成する工程とは別の工程によってスペーサを形成することができる点に特徴がある。図１１及び図１２は、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法の工程断面図である。

（マイクロレンズアレイ板の製造方法）
図１１（ａ）において、透明基板７１０の非レンズ形成領域２２０ｂにマスク層７４０ｂを形成する。

図１１（ｂ）において、透明基板７１０の一面のうちマスク層７４０ｂが形成されていない領域を一様にエッチングする。マスク層７４０ｂの下側の透明基板７１０はエッチングされないことから、マスク層７４０ｂの下側の部分がエッチング面７１１に対して突き出した突起部となり、該突起部がスペーサＳ３になる。マスク層７４０ｂは、続く工程において、本発明に係る「スペーサ保護膜」の一例とされる。

図１２（ａ）において、本発明における「マスク層」の一例であるマスク層７４０ａを形成する。マスク層７４０ａは、複数の開口部７４２を有しており、続く工程で開口部７４２から透明基板７１０をエッチングする。

図１２（ｂ）において、複数の開口部７４２に臨むエッチング面７１１を等方性エッチングすることによって、マイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部７００ａを形成する。より具体的には、該等方性エッチングは、好ましくは、フッ酸系などのエッチャントを用いたウエットエッチングにより行われる。この際、第１の実施形態で説明した場合と同様に、レンズ形成領域２２０ａの全域が非レンズ形成領域２２０ｂに対して低く窪んだ平面形状となる。複数の凹部７００ａを形成した後、マスク層７４０ｂ及びマスク層７４０ａを除去する。

図１２（ｃ）において、複数の凹部７００ａに接着剤を充填し、透明基板７１０にカバーガラス７００を重ねて配置する。透明基板７１０及びカバーガラス７００の間に介在する該接着剤を硬化させることによって接着層７３０を形成し、マイクロレンズアレイ板２２０を形成する。接着層７３０は、透明基板７１０及びカバーガラス７００を接着し、スペーサＳ３は接着層７３０の層厚を均一にする。

本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法によれば、第２の実施形態に係るマイクロレンズの製造方法に比べて、マイクロレンズのレンズ曲面を形成する工程に制約されることなく、スペーサの配置を変更することが可能であり、所要の位置にスペーサを設けることができる。

[第５の実施の形態]
次に、図１３乃至図１５を参照しながら、本発明に係るマイクロレンズの製造方法の他の実施形態について説明する。本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法は、透明基板に接着されるカバー基板の一例であるカバーガラスにスペーサを設けることができる点に特徴がある。

（マイクロレンズアレイ板の製造方法）
図１３及び図１４は、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法の工程断面図である。

図１３（ａ）において、透明基板３１０の一面にマイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部３００ａを形成する。複数の凹部３００ａは、レンズ形成領域３２０ａに形成されており、例えば、第１の実施の形態で説明した複数の凹部５００ａを形成する工程と同様の工程によって形成される。

図１３（ｂ）において、保護材料として例えばレジストを用いて構成される保護膜３１１を、各凹部３００ａを覆うように連続して形成する。これにより、保護膜３１１は、各凹部３００ａに充填された保護材料によってレンズ形成領域３２０ａに形成されると共に、該レンズ形成領域３２０ａから非レンズ形成領域３２０ｂに渡って形成される。

図１３（ｃ）において、保護膜３１１のうち、各凹部３００ａ外に形成された部分を除去して、保護膜３１１のうち各凹部３００ａ内に形成された部分を残存させる。その結果、非レンズ形成領域３２０ｂの透明基板３１０が露出する。

図１３（ｄ）において、透明基板３１０に対して、研磨処理として例えば化学的機械研磨（ＣＭＰ）処理が行われる。研磨処理によって、透明基板３１０における非レンズ形成領域３２０ｂに加えて保護膜３１１も研磨されることにより後退し、複数の凹部３００ａの縁部３１２が露出する。即ち、非レンズ形成領域３２０ｂが複数の凹部３００ａの縁部３１２の高さまで研磨されると、複数の凹部３００ａの縁部３１２が格子状に露出することになる。このように、研磨処理によって、透明基板３１０の一面における非レンズ形成領域３２０ｂを後退させることによって、各凹部３００ａの深さを浅くすることができる。また、保護膜３１１が形成されているため、研磨処理において、各凹部３００ａにおけるレンズ曲面の形状を変化させることなく、非レンズ形成領域３２０ｂを後退させることができ、且つ凹部３００ａ内にごみが付着するのを防止することができる。

尚、非レンズ形成領域３２０ｂを、図１３（ａ）におけるエッチングにより後退させることも可能である。

図１４（ａ）において、研磨処理後、各凹部３００ａ内から保護膜３１１を除去する。

図１４（ｂ）において、スペーサＳ４が設けられたカバーガラス４００を透明基板２１０に対向配置する。スペーサＳ４は、カバーガラス４００の透明基板３１０に面する側の面のうち、カバーガラス２００と透明基板３１０とを接着した際に透明基板２１０の非レンズ形成領域３２０ｂに対応する位置に設けられている。したがって、カバーガラス４００と透明基板３１０とを接着した際に、スペーサＳ４が透明基板３１０のレンズ形成領域３２０ａに重なることがない。本実施形態においては、スペーサＳ４は、カバーガラス４００に固定されていればよい。スペーサＳ４は、例えば、カバーガラス４００の一面に後付けされたスペーサである。このようなスペーサＳ４を、例えば、インクジェット方式やディスペンサによって後付けすることもできる。スペーサＳ４は、インクジェット方式やディスペンサによる後付けのものに限定されず、カバーガラス４００の一部をエッチングすることによって、カバーガラス４００と一体的に形成されていてもよい。

図１４（ｃ）において、カバーガラス４００及び透明基板３１０を接着層３３０を介して接着し、マイクロレンズアレイ板３２０を形成する。カバーガラス４００に形成されたスペーサＳ４は、透明基板３１０の非レンズ形成領域３２０ｂに当接する。したがって、スペーサＳ４は、接着層３３０の層厚を規定し、該層厚を均一にすることができる。
（スペーサの配置）
図１５を参照しながら、カバーガラスに形成されるスペーサの位置について詳細に説明する。図１５（ａ）はスペーサの配置を説明するための図であり、図１５（ａ）は、カバーガラス上に形成されたスペーサの配置の一例を示す図であり、図１５（ｂ）は、チップ領域付近のカバーガラスに形成されたスペーサの配置の一例を示す図である。

図１５（ａ）において、カバーガラス４６０のマザー基板４５０に面する側の一面のうち、非レンズ形成領域４５０ｂに対応する位置にスペーサＳ３１，Ｓ３２，・・・，Ｓ３８が設けられている。スペーサＳ３１，Ｓ３２，・・・，Ｓ３８は、カバーガラス４６０に固定されており、且つカバーガラス４６０及びマザー基板４５０を接着する際にマザー基板４５０のチップ領域４５１に重なることがない。したがって、スペーサＳ３１，Ｓ３２，・・・，Ｓ３８は、マイクロレンズアレイ板を形成した際に、マイクロレンズの光路を遮ることがなく、該マイクロレンズレンズのレンズ特性を低下させることない。さらに、スペーサＳ３１，Ｓ３２，・・・，Ｓ３８は、マザー基板４５０の非レンズ形成領域４５０ｂに接することによってカバーガラス４６０及び該マザー基板４５０の間に介在する接着層全体の層厚を均一にすることができる。なお、図１５（ａ）に示したスペーサの個数及び位置は、カバーガラスに設けられるスペーサの好適な一例であり、本発明におけるスペーサの位置及び個数は本例に限定されるものではない。

図１５（ｂ）において、チップ領域４５１は、該チップ領域４５１の中央付近を占めるレンズ形成領域４５１ａ´と、該レンズ形成領域の周辺を囲む非レンズ形成領域４５１ｂ´とを備える。チップ領域４５１は、分離されてそれぞれマイクロレンズとして機能する領域である。レンズ形成領域４５１ａ´には、図示しない複数の凹部が形成されている。レンズ形成領域に形成された複数の凹部は、マイクロレンズのレンズ曲面を有している。

スペーサＳ４１，Ｓ４２，・・・，Ｓ４４は、カバーガラス４６０の透明基板に面する側の一面のうち非レンズ形成領域４５１ｂ´に対応した位置にそれぞれ形成されている。したがって、チップ領域４５１ａ´毎に形成されるマイクロレンズにおいてもスペーサＳ４１，Ｓ４２，・・・，Ｓ４４がレンズ形成領域４５１ａ´に入り込むことがなく、スペーサＳ４１，Ｓ４２，・・・，Ｓ４４がマイクロレンズの光路を遮ることがない。

スペーサＳ４１，Ｓ４２，・・・，Ｓ４４は、チップ領域４５１のレンズ形成領域４５１ａ´を中心とした対称な位置に対応する位置に形成されている。スペーサＳ４１，Ｓ４２，・・・，Ｓ４４によれば、チップ領域４５１毎に接着層の層厚を規定することができ、チップ領域毎に形成されるマイクロレンズにおいても該マイクロレンズが備える接着層の層厚を均一にすることができる。なお、カバーガラス４６０に設けられるスペーサ４１，Ｓ４２，・・・，Ｓ４４は、カバーガラスに後付けされたものでもよいし、カバーガラス４６０をエッチングすることによってカバーガラス４６０と一体的に形成されたものでもよい。また、カバーガラスに設けられるスペーサの個数や位置は、本例の如き個数や位置に限定されるものでなく、接着層の層厚をカバーガラス全体で均一にすることができれば如何なるものでもよい。

本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法によれば、カバーガラスにスペーサを設けることができ、透明基板にマイクロレンズのレンズ曲面等を加工するための工程を変更することなく、別途カバーガラスにスペーサを形成する工程を行うことができる。したがって、予めカバーガラスにスペーサを設けておけば、第３及び第４の実施形態に係るマイクロレンズの製造方法に比べてマイクロレンズの製造に要する時間を短縮することが可能である。

[第６の実施の形態]
次に、図１６乃至図１７を参照しながら、本発明に係る電気光学装置及びこれを備えた電子機器について説明する。

（電気光学装置）
図１６及び図１７を参照しながら、本実施形態に係る電気光学装置の一例である液晶装置について詳細に説明する。図１６は、液晶装置８０をマイクロレンズアレイ板６０側から見た図であり、図１７は、図１６のＨ−Ｈ'断面図である。なお、液晶装置８０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である。液晶装置８０は、ＴＦＴアレイ基板１０の上に形成された各構成要素と、ＴＦＴアレイ基板１０の対向基板として用いられるマイクロレンズアレイ板６０とを備えている。

図１６及び図１７において、液晶装置８０は、本発明における「電気光学パネル」の一例である液晶パネル９０と、液晶パネル９０が備えるＴＦＴアレイ基板１０に対向配置されるマイクロレンズアレイ板６０とを備えている。液晶パネル９０及びマイクロレンズアレイ板６０は重ねて配置された後、接着されている。

マイクロレンズアレイ板６０は、透明基板６１、透明基板６１に接着されたカバーガラス６４、及び接着層６３を備える。透明基板６１は、透明基板６１のレンズ形成領域６０ａに形成されたマイクロレンズ、レンズ形成領域６０ａの周辺の非レンズ形成領域に設けられたスペーサＳ５を備える。接着層６３の層厚は、スペーサＳ５によって規定され、均一とされる。マイクロレンズアレイ板６０は、第１の実施形態乃至第４の実施形態において説明したマイクロレンズアレイ板のうち何れかのマイクロレンズアレイ板６０と同様の構造を有していればよい。なお、図１７においては、透明基板のレンズ形成領域６０ａに形成されているマイクロレンズは図示していない。

液晶パネル９０は、本発明に係る「電気光学物質」の一例である液晶を封止する、本発明に係る「封止部」の一例を構成するシール材５２、該シール材５２によって液晶が封止されてなる液晶層５０、及びＴＦＴアレイ基板１０を備える。

シール材５２は、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられている。シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ板６０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。即ち、本実施形態に係る電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。

スペーサＳ５は、シール材５２の位置に合わせてマイクロレンズアレイ板６０に設けられている。より具体的には、マイクロレンズアレイ板６０の面内におけるスペーサＳ５の位置と、液晶パネル９０の面内におけるシール材５２の位置とは一致する。すなわち、マイクロレンズアレイ板及び液晶パネルを重ねて配置した際に、スペーサ及びシール材５２の位置が重なることになる。このような位置にそれぞれ設けられたスペーサＳ５及びシール材５２によれば、液晶装置８０を製造する際に、マイクロレンズアレイ板６０の液晶パネル９０に面する側の面のうち液晶パネル９０と接する領域に集中して荷重が加わった場合でも、該荷重によってマイクロレンズアレイ板６０がつぶれることを無くすることが可能である。したがって、マイクロレンズアレイ板６０は、スペーサＳ５を設けない場合に比べて機械的強度が高められていることになる。液晶パネル９０の面内におけるシール材５２の位置とマイクロレンズアレイ板６０の面内におけるスペーサＳ５の位置とが対応していることによって、製造プロセスにおいて液晶装置の歩留まりを向上させることができる。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、マイクロレンズアレイ板６０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。

マイクロレンズアレイ板６０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ板６０との間で電気的な導通をとることができる。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。マイクロレンズアレイ板６０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。

なお、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。

（電子機器）
上述した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図１８は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。

図１８において、投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを３個用意し、それぞれＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーンにカラー画像として投射される。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うマイクロレンズの製造方法、該製造方法により製造されるマイクロレンズ、該マイクロレンズを備えた電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明に係る第１の実施の形態のマイクロレンズアレイ板６の製造工程を示す工程断面図である。 本発明に係る第１の実施の形態のマイクロレンズが備える透明基板１の平面図である。 本発明に係る第２の実施の形態のマイクロレンズアレイ板２０の構成を説明するための図である。 本発明に係る第２の実施の形態のマイクロレンズ５００の構造を説明するための図である。 本発明に係る第２の実施の形態のマイクロレンズ５００の断面形状を説明するための図である。 本発明に係る第２の実施の形態のマイクロレンズの製造方法の工程断面図である。 本発明に係る第２の実施の形態のマイクロレンズの製造方法の工程断面図である。 本発明に係る第２の実施の形態で用いられるマスクの構成を示す平面図である。 本発明に係る第３の実施の形態のマイクロレンズの製造方法の工程断面図である。 本発明に係る第３の実施の形態のマイクロレンズの製造方法におけるスペーサの配置の一例を示す配置図である。 本発明に係る第４の実施の形態のマイクロレンズの製造方法の工程断面図である。 本発明に係る第４の実施の形態のマイクロレンズの製造方法の工程断面図である。 本発明に係る第５の実施の形態のマイクロレンズの製造方法の工程断面図である。 本発明に係る第５の実施の形態のマイクロレンズの製造方法の工程断面図である。 本発明に係る第５の実施の形態のマイクロレンズの製造方法におけるスペーサの配置の一例を示す配置図である。 本発明に係る第６の実施の形態の電気光学装置の構成の一例を示す図である。 本発明に係る第６の実施の形態の電気光学装置の構成の一例を示すＨ−Ｈ´線断面図である。 本発明に係る第６の実施の形態の電子機器の構成の一例を示す断面図である。

符号の説明

透明基板 ６１，２１０，３１０，６１０，７１０、カバーガラス ６４，１５０，２００，４００，４６０，６００，７００、接着層 ６３，２３０，３３０，６３０，７３０、マイクロレンズアレイ板 ２０，６０，１２０，２２０，３２０、液晶装置 ８０、液晶プロジェクタ １１００

Claims (3)

1. 透明基板の一面におけるレンズ形成領域に、マイクロレンズのレンズ曲面を形成するレンズ曲面形成工程と、
   前記透明基板の一面における前記レンズ形成領域の周辺に位置する非レンズ形成領域の一部をエッチングすることによって、前記非レンズ形成領域に、前記透明基板の基板本体と一体的に柱状のスペーサを形成するスペーサ形成工程と、
   前記透明基板に対向配置された透明なカバー基板及び前記透明基板を前記スペーサによって層厚が規定される透明な接着層を介して接着する接着工程とを備え、
   前記スペーサ形成工程は、前記レンズ形成領域に前記レンズ曲面を有するように複数の凹部を形成する工程と、前記複数の凹部を覆うように第１の保護膜を形成する工程と、前記非レンズ形成領域に所要の形状にパターニングされた第２の保護膜を形成する工程と、前記非レンズ形成領域のうち前記第２の保護膜が形成されていない非保護領域をエッチングすることによって前記非レンズ形成領域に前記スペーサを形成する工程とを含むこと
   を特徴とするマイクロレンズの製造方法。
2. 前記透明基板は、前記透明基板の一面において前記レンズ形成領域と前記非レンズ形成領域とをそれぞれ含む複数のチップ領域を備え、前記スペーサ形成工程において、前記チップ領域に含まれる前記非レンズ形成領域に前記スペーサを形成すること
   を特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズの製造方法。
3. 前記スペーサは複数のスペーサであり、前記スペーサ形成工程において、前記複数のスペーサのうち少なくとも一のスペーサを、前記透明基板の一面において他の一のスペーサの位置に対して前記レンズ形成領域を中心とする対称な位置に形成すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロレンズの製造方法。

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