JP6414256B2 - Microlens array substrate, microlens array substrate manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus - Google Patents

Microlens array substrate, microlens array substrate manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus Download PDF

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Description

本発明は、マイクロレンズアレイ基板、マイクロレンズアレイ基板の製造方法、電気光学装置、および電子機器に関する。   The present invention relates to a microlens array substrate, a method for manufacturing a microlens array substrate, an electro-optical device, and an electronic apparatus.

素子基板と対向基板との間に電気光学物質(例えば、液晶など)を備えた電気光学装置が知られている。電気光学装置として、例えば、プロジェクターの液晶ライトバルブとして用いられる液晶装置などを挙げることができる。このような液晶装置においては、高い光利用効率を実現することが求められている。   There is known an electro-optical device including an electro-optical material (for example, liquid crystal) between an element substrate and a counter substrate. Examples of the electro-optical device include a liquid crystal device used as a liquid crystal light valve of a projector. Such a liquid crystal device is required to realize high light utilization efficiency.

そこで、例えば、液晶装置の素子基板および対向基板の少なくとも一方にマイクロレンズアレイ基板を備えることにより、液晶装置に入射した光を収束し、液晶装置の実質的な開口率の向上を図る構成が知られている。マイクロレンズアレイ基板は、表面に複数の凹部が形成された石英などからなる基材(基板)と、基材を覆い凹部を埋め込むように形成され基材と異なる屈折率を有するレンズ層とを備えている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, for example, a configuration is known in which a microlens array substrate is provided on at least one of the element substrate and the counter substrate of the liquid crystal device, thereby converging light incident on the liquid crystal device and improving the substantial aperture ratio of the liquid crystal device. It has been. The microlens array substrate includes a base material (substrate) made of quartz or the like having a plurality of concave portions formed on the surface, and a lens layer that covers the base material and is embedded to embed the concave portions and has a refractive index different from that of the base material. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2011−118324号公報JP 2011-118324 A

ところで、マイクロレンズアレイ基板を備える素子基板では、マイクロレンズアレイ基板を形成した後にTFT素子を形成する場合、TFT素子を形成する工程における高温加熱処理時にマイクロレンズアレイ基板が高温加熱や冷却などの温度変化に晒される。そうすると、基材とレンズ層との熱膨張係数の違いやレンズ層の組成変化などに起因して、レンズ層に応力がかかり、レンズ層にクラックが入ってしまうという課題があった。   By the way, in the case of an element substrate including a microlens array substrate, when forming a TFT element after forming the microlens array substrate, the microlens array substrate is heated at a temperature such as high temperature heating or cooling during the high temperature heat treatment in the process of forming the TFT element. Exposed to change. Then, due to the difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the lens layer, the composition change of the lens layer, etc., there is a problem that stress is applied to the lens layer and the lens layer is cracked.

これに対して、特許文献1に記載の液晶表示素子(電気光学装置)のように、マイクロレンズアレイ基板のレンズ層をレンズ同士の間で分断することにより、レンズ層にかかる応力を分散して緩和する構成が提案されている。しかしながら、特許文献1に記載の液晶表示素子の構成によれば、隣り合うレンズ同士が間隔を空けて配置されているため、レンズ同士の間に入射する光はレンズで集光されず、光利用効率が低下するおそれがあるという課題がある。したがって、レンズ層のクラックを防止でき、かつ、光利用効率を向上できるマイクロレンズアレイ基板が求められている。   On the other hand, like the liquid crystal display element (electro-optical device) described in Patent Document 1, the lens layer of the microlens array substrate is divided between the lenses to disperse the stress applied to the lens layer. Mitigating configurations have been proposed. However, according to the configuration of the liquid crystal display element described in Patent Document 1, since the adjacent lenses are arranged with a space therebetween, the light incident between the lenses is not collected by the lenses, and the light is used. There exists a subject that efficiency may fall. Therefore, there is a need for a microlens array substrate that can prevent cracks in the lens layer and improve the light utilization efficiency.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係るマイクロレンズアレイ基板は、第1方向、前記第1方向と交差する第2方向、前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向に配列された凹部が一面に形成され、光透過性を有する基板と、前記基板の前記一面に前記凹部を埋め込むとともに前記凹部が形成された領域を覆うように形成され、光透過性を有し、前記基板とは異なる屈折率を有するレンズ層と、を備え、前記レンズ層には、平面視で、前記第1方向、前記第2方向、および前記第3方向のうちの前記第3方向において隣り合う前記凹部同士の間に不連続部分が設けられ、少なくとも前記第1方向および前記第2方向の一方において隣り合う前記凹部同士の間では前記レンズ層が連続していることを特徴とする。   Application Example 1 The microlens array substrate according to this application example is arranged in a first direction, a second direction that intersects the first direction, the first direction, and a third direction that intersects the second direction. A concave portion is formed on one surface and has a light transmitting property, and is formed so as to embed the concave portion on the one surface of the substrate and cover a region where the concave portion is formed, and has a light transmitting property. A lens layer having a different refractive index, and the concave portion adjacent to the lens layer in the third direction among the first direction, the second direction, and the third direction in a plan view. A discontinuous portion is provided between each other, and the lens layer is continuous between the concave portions adjacent in at least one of the first direction and the second direction.

本適用例の構成によれば、基板の凹部を埋め込むとともに凹部が形成された領域を覆うように形成されたレンズ層における、第1方向、第2方向、および第3方向のうちの第3方向において隣り合う凹部同士の間に不連続部分が設けられているので、レンズ層にかかる応力が分散される。また、不連続部分が設けられた分だけレンズ層全体の体積が小さくなるので、レンズ層にかかる応力が緩和される。一方、少なくとも第1方向および第2方向の一方において隣り合う凹部同士の間ではレンズ層が連続しており、マイクロレンズ同士の間に入射する光はマイクロレンズで集光されて利用されるので、マイクロレンズ同士の間が間隔を空けて配置されている場合に比べて、光利用効率が向上する。これにより、レンズ層のクラックが抑えられ、かつ、光利用効率が向上するマイクロレンズアレイ基板を提供することができる。   According to the configuration of this application example, the third direction among the first direction, the second direction, and the third direction in the lens layer formed to embed the concave portion of the substrate and cover the region where the concave portion is formed. Since the discontinuous portion is provided between the adjacent concave portions in FIG. 2, the stress applied to the lens layer is dispersed. Further, since the volume of the entire lens layer is reduced by the discontinuous portion, the stress applied to the lens layer is relieved. On the other hand, the lens layer is continuous between the concave portions adjacent in at least one of the first direction and the second direction, and the light incident between the microlenses is collected and used by the microlens. The light utilization efficiency is improved as compared with the case where the microlenses are arranged with a space therebetween. Thereby, it is possible to provide a microlens array substrate in which cracking of the lens layer is suppressed and light utilization efficiency is improved.

[適用例2]上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板であって、前記凹部は、前記第1方向および前記第2方向に沿って格子状に区画されており、前記第3方向は前記格子の交点同士を対角に結ぶ方向であり、前記不連続部分は、前記格子の前記交点に対応する位置に設けられていることが好ましい。   Application Example 2 In the microlens array substrate according to the application example described above, the concave portion is partitioned in a lattice shape along the first direction and the second direction, and the third direction is the lattice of the lattice. It is a direction that connects the intersections diagonally, and the discontinuous portion is preferably provided at a position corresponding to the intersection of the lattice.

本適用例の構成によれば、凹部が第1方向および第2方向に沿って格子状に区画され、レンズ層の不連続部分が格子の交点に対応する位置に設けられているので、格子の交点同士を対角に結ぶ方向である第3方向において隣り合うマイクロレンズ同士で、レンズ層にかかる応力を分散できる。また、格子の交点に対応する位置以外ではレンズ層が連続しているので、光利用効率を向上させることができる。   According to the configuration of this application example, the concave portions are partitioned in a lattice shape along the first direction and the second direction, and the discontinuous portion of the lens layer is provided at a position corresponding to the intersection of the lattice. The stress applied to the lens layer can be dispersed between the microlenses adjacent in the third direction, which is the direction connecting the intersections diagonally. Further, since the lens layer is continuous except at the position corresponding to the intersection of the gratings, the light use efficiency can be improved.

[適用例3]上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板であって、前記レンズ層の前記基板と反対側に前記画素毎に設けられ、チャネル領域を有するトランジスターと、前記レンズ層と前記トランジスターとの間に、平面視で前記トランジスターの少なくとも前記チャネル領域と重なるように設けられた遮光層と、を備え、前記不連続部分は、平面視で前記遮光層と重なる領域に設けられていることが好ましい。   [Application Example 3] A microlens array substrate according to the application example described above, which is provided for each pixel on the opposite side of the lens layer from the substrate and includes a channel region transistor, the lens layer, and the transistor. A light shielding layer provided so as to overlap at least the channel region of the transistor in plan view, and the discontinuous portion is preferably provided in a region overlapping the light shielding layer in plan view. .

本適用例の構成によれば、マイクロレンズアレイ基板が画素毎に設けられたトランジスターを備えているので、この基板は、マイクロレンズアレイ基板を備えた素子基板であると言い換えることができる。このような素子基板において、遮光が必要なトランジスターのチャネル領域と重なる領域に遮光層が設けられ、レンズ層の遮光層と重なる領域に不連続部分が設けられているので、利用されない光をより一層少なくすることができる。   According to the configuration of this application example, since the microlens array substrate includes the transistor provided for each pixel, this substrate can be restated as an element substrate including the microlens array substrate. In such an element substrate, a light shielding layer is provided in a region that overlaps a channel region of a transistor that needs to be shielded, and a discontinuous portion is provided in a region that overlaps the light shielding layer of the lens layer. Can be reduced.

[適用例4]上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板であって、前記レンズ層は、前記不連続部分として、前記基板に到達する貫通孔を有していることが好ましい。   Application Example 4 In the microlens array substrate according to the application example described above, it is preferable that the lens layer has a through hole reaching the substrate as the discontinuous portion.

本適用例の構成によれば、基板に到達する貫通孔によりレンズ層にかかる応力を分散できる。また、貫通孔が設けられた分だけレンズ層全体の体積が小さくなるので、レンズ層にかかる応力を緩和できる。   According to the configuration of this application example, the stress applied to the lens layer can be dispersed by the through hole reaching the substrate. In addition, since the volume of the entire lens layer is reduced by the amount of the through holes, the stress applied to the lens layer can be relaxed.

[適用例5]上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板であって、前記レンズ層は、平面視で前記第1方向および前記第2方向の少なくとも一方向に沿って前記凹部同士の間に形成され、前記第3方向において隣り合う前記凹部同士の間で前記基板に到達する深さを有する溝部を備え、前記不連続部分は、前記溝部における前記基板に到達する部分であることが好ましい。   Application Example 5 In the microlens array substrate according to the application example, the lens layer is formed between the concave portions along at least one direction of the first direction and the second direction in a plan view. It is preferable that a groove portion having a depth reaching the substrate is provided between the concave portions adjacent in the third direction, and the discontinuous portion is a portion reaching the substrate in the groove portion.

本適用例の構成によれば、溝部における基板に到達する深さを有する部分でレンズ層にかかる応力を分散できる。また、溝部が設けられた分だけレンズ層全体の体積が小さくなるので、レンズ層にかかる応力を緩和できる。レンズ層は、基板に到達する部分以外では溝部が形成された部分でも連続しているので、溝部に入射する光も有効利用することができる。   According to the configuration of this application example, it is possible to disperse the stress applied to the lens layer at a portion having a depth reaching the substrate in the groove portion. Further, since the volume of the entire lens layer is reduced by the amount of the groove, the stress applied to the lens layer can be relaxed. Since the lens layer is continuous even in the portion where the groove portion is formed other than the portion reaching the substrate, the light incident on the groove portion can also be used effectively.

[適用例6]上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板であって、前記レンズ層の前記不連続部分を埋め込むように形成され、光透過性を有し、前記レンズ層と略同一の屈折率を有し、前記レンズ層よりも高い耐熱性を有する透明層を備えていることが好ましい。   Application Example 6 The microlens array substrate according to the application example, wherein the microlens array substrate is formed so as to embed the discontinuous portion of the lens layer, has light transmittance, and has substantially the same refractive index as the lens layer. And a transparent layer having higher heat resistance than the lens layer.

本適用例の構成によれば、レンズ層の不連続部分を埋め込むように透明層が形成されているため、不連続部分によるレンズ層の表面の段差が緩和される。これにより、レンズ層の上層に遮光層や配線を形成する場合に、遮光層や配線を安定した状態で形成することができる。また、透明層は、光透過性を有しており、レンズ層と略同一の屈折率を有しているため、不連続部分の界面での光の不要な反射や散乱が抑えられるので、入射する光の透過率の低下を抑えることができる。さらに、透明層は、レンズ層よりも高い耐熱性を有しているので、マイクロレンズアレイ基板が高温加熱や冷却などの温度変化に晒された場合でも、レンズ層のクラックをより抑えることができる。   According to the configuration of this application example, since the transparent layer is formed so as to fill the discontinuous portion of the lens layer, the step on the surface of the lens layer due to the discontinuous portion is reduced. Thereby, when forming a light shielding layer and wiring in the upper layer of a lens layer, a light shielding layer and wiring can be formed in the stable state. In addition, the transparent layer is light transmissive and has substantially the same refractive index as that of the lens layer, so that unnecessary reflection and scattering of light at the interface of the discontinuous portion can be suppressed. It is possible to suppress a decrease in light transmittance. Furthermore, since the transparent layer has higher heat resistance than the lens layer, even when the microlens array substrate is exposed to a temperature change such as high temperature heating or cooling, the crack of the lens layer can be further suppressed. .

[適用例7]本適用例に係る電気光学装置は、上記適用例のマイクロレンズアレイ基板を備えていることを特徴とする。   Application Example 7 An electro-optical device according to this application example includes the microlens array substrate according to the application example described above.

本適用例の構成によれば、レンズ層のクラックが抑えられ、かつ、光利用効率が向上するマイクロレンズアレイ基板を備えているので、品質が高く明るい電気光学装置を提供することができる。   According to the configuration of this application example, since the microlens array substrate that suppresses cracks in the lens layer and improves the light utilization efficiency is provided, it is possible to provide a high-quality and bright electro-optical device.

[適用例8]本適用例に係る電子機器は、上記適用例の電気光学装置を備えていることを特徴とする。   Application Example 8 An electronic apparatus according to this application example includes the electro-optical device according to the application example.

本適用例の構成によれば、品質が高く明るい電気光学装置を備えた電子機器を提供することができる。   According to the configuration of this application example, it is possible to provide an electronic apparatus including a high-quality and bright electro-optical device.

[適用例9]本適用例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法は、光透過性を有する基板の一面に、第1方向と、前記第1方向と交差する第2方向と、に沿って格子状に区画された凹部を形成する工程と、前記基板の前記一面に、前記凹部を埋め込むとともに前記凹部が形成された領域を覆うように、光透過性を有し、前記基板とは異なる屈折率を有するレンズ層を形成するレンズ層形成工程と、前記レンズ層の一部を除去して、平面視で前記格子状に区画された領域の4隅と重なる位置に、前記基板が露出する部分を形成する除去工程と、を備えていることを特徴とする。   [Application Example 9] A method of manufacturing a microlens array substrate according to this application example includes a grating along a first direction and a second direction intersecting the first direction on one surface of a light-transmitting substrate. A step of forming a concave portion partitioned in a shape, and a refractive index different from that of the substrate, having light transmittance so as to embed the concave portion on the one surface of the substrate and cover the region where the concave portion is formed. A lens layer forming step of forming a lens layer having a portion, and a portion where the substrate is exposed at a position overlapping with four corners of the region partitioned in the lattice shape in plan view by removing a part of the lens layer And a removing step to be formed.

本適用例の製造方法によれば、基板の一面に格子状に区画された凹部を形成し、基板の一面に凹部を埋め込むとともに凹部が形成された領域を覆うようにレンズ層を形成した後、レンズ層の一部を除去して格子状に区画された領域の4隅と重なる位置に基板が露出する部分を形成する。そのため、レンズ層のうち、基板が露出する部分は不連続部分となるので、レンズ層にかかる応力が分散される。また、除去した分だけレンズ層全体の体積が小さくなるので、レンズ層にかかる応力が緩和される。一方、格子状に区画された領域の4隅に対応する位置以外ではレンズ層が連続しており、マイクロレンズ同士の間に入射する光はマイクロレンズで集光されて利用されるので、光利用効率を向上させることができる。これにより、レンズ層のクラックが抑えられ、かつ、光利用効率が向上するマイクロレンズアレイ基板を製造することができる。   According to the manufacturing method of this application example, after forming the concave portion partitioned in a lattice shape on one surface of the substrate, embedding the concave portion on one surface of the substrate and covering the region where the concave portion is formed, A part of the lens layer is removed to form a portion where the substrate is exposed at a position overlapping with the four corners of the region partitioned in a lattice shape. Therefore, the portion of the lens layer where the substrate is exposed becomes a discontinuous portion, and the stress applied to the lens layer is dispersed. Further, since the volume of the entire lens layer is reduced by the amount removed, the stress applied to the lens layer is relieved. On the other hand, the lens layer is continuous except for the positions corresponding to the four corners of the grid-divided area, and the light incident between the microlenses is collected and used by the microlenses. Efficiency can be improved. Thereby, it is possible to manufacture a microlens array substrate in which cracking of the lens layer is suppressed and light utilization efficiency is improved.

[適用例10]上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、前記レンズ層形成工程と前記除去工程との間に、前記レンズ層上に遮光層を形成する遮光層形成工程を備え、前記遮光層形成工程では、平面視で前記凹部同士の境界と重なる位置に、格子状の遮光層を形成し、前記除去工程では、前記レンズ層のうち前記遮光層に覆われていない部分を、前記遮光層側から厚さ方向に、前記レンズ層における前記遮光層に覆われた部分との境界で前記基板が露出するまで除去することが好ましい。   Application Example 10 A method for manufacturing a microlens array substrate according to the application example, wherein a light shielding layer forming step of forming a light shielding layer on the lens layer between the lens layer forming step and the removing step. In the light shielding layer forming step, a lattice-shaped light shielding layer is formed at a position overlapping with the boundary between the concave portions in plan view, and in the removing step, a portion of the lens layer that is not covered with the light shielding layer Is preferably removed in the thickness direction from the light shielding layer side until the substrate is exposed at the boundary with the portion of the lens layer covered with the light shielding layer.

本適用例の製造方法によれば、レンズ層を形成し、レンズ層上に格子状の遮光層を形成した後、遮光層に覆われていない部分を遮光層側から厚さ方向に除去するので、遮光層をエッチング用マスクとして利用し、レンズ層をエッチングすることができる。そのため、レンズ層のエッチング用マスクを不要にできるので、そのエッチング用マスクを形成するためのフォトリソ工程を削減できる。また、遮光層をエッチング用マスクとしてレンズ層をエッチングすることで、基板が露出するレンズ層の不連続部分およびマイクロレンズの遮光層に対する位置ズレが抑えられる。そのため、マイクロレンズと遮光層との相互の位置ズレに起因する光利用率の低下を抑えることができる。   According to the manufacturing method of this application example, after the lens layer is formed and the lattice-shaped light shielding layer is formed on the lens layer, the portion not covered with the light shielding layer is removed in the thickness direction from the light shielding layer side. The lens layer can be etched using the light shielding layer as an etching mask. This eliminates the need for an etching mask for the lens layer, thereby reducing the photolithography process for forming the etching mask. Further, by etching the lens layer using the light shielding layer as an etching mask, it is possible to suppress the positional shift of the microlens with respect to the light shielding layer and the discontinuous portion of the lens layer where the substrate is exposed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the light utilization rate due to the mutual positional deviation between the microlens and the light shielding layer.

[適用例11]上記適用例に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、前記除去工程の後に、前記レンズ層の前記除去した部分を埋め込むように透明層を形成する工程を備え、前記透明層は、光透過性を有し、前記レンズ層と略同一の屈折率を有し、前記レンズ層よりも高い耐熱性を有することが好ましい。   Application Example 11 In the method for manufacturing a microlens array substrate according to the application example, the method includes a step of forming a transparent layer so as to embed the removed portion of the lens layer after the removing step, It is preferable that the layer has light transmittance, has substantially the same refractive index as the lens layer, and has higher heat resistance than the lens layer.

本適用例の製造方法によれば、レンズ層の不連続部分を埋め込むように透明層を形成するため、不連続部分によるレンズ層の表面の段差が緩和されるので、レンズ層の上層に遮光層や配線を形成する場合に、遮光層や配線を安定した状態で形成することができる。また、透明層は、光透過性を有しており、レンズ層と略同一の屈折率を有しているため、不連続部分の界面における光の不要な反射や散乱が抑えられるので、入射する光の透過率の低下を抑えることができる。さらに、透明層は、レンズ層よりも高い耐熱性を有しているので、マイクロレンズアレイ基板が高温加熱や冷却などの温度変化に晒された場合でも、レンズ層のクラックをより抑えることができる。   According to the manufacturing method of this application example, since the transparent layer is formed so as to embed the discontinuous portion of the lens layer, the step on the surface of the lens layer due to the discontinuous portion is alleviated. When forming a wiring or a wiring, the light shielding layer and the wiring can be formed in a stable state. In addition, the transparent layer is light transmissive and has substantially the same refractive index as the lens layer, so that unnecessary reflection and scattering of light at the interface of the discontinuous portion can be suppressed, so that the light enters. A decrease in light transmittance can be suppressed. Furthermore, since the transparent layer has higher heat resistance than the lens layer, even when the microlens array substrate is exposed to a temperature change such as high temperature heating or cooling, the crack of the lens layer can be further suppressed. .

第1の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図。1 is a schematic plan view showing a configuration of a liquid crystal device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram illustrating an electrical configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略平面図。1 is a schematic plan view showing a configuration of a microlens array substrate according to a first embodiment. 第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a microlens array substrate according to a first embodiment. 第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the method for manufacturing the microlens array substrate according to the first embodiment. 第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the method for manufacturing the microlens array substrate according to the first embodiment. 第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the method for manufacturing the microlens array substrate according to the first embodiment. 第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the method for manufacturing the microlens array substrate according to the first embodiment. 第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the structure of the microlens array board | substrate which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the structure of the microlens array board | substrate which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the structure of the micro lens array board | substrate which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the structure of the micro lens array board | substrate which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing a microlens array substrate according to a third embodiment. 第4の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the structure of the micro lens array board | substrate which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the projector as an electronic device which concerns on 5th Embodiment.

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大、縮小、あるいは誇張して表示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. The drawings to be used are appropriately enlarged, reduced or exaggerated so that the part to be described can be recognized. In addition, illustrations of components other than those necessary for the description may be omitted.

なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。   In the following embodiments, for example, when “on the substrate” is described, the substrate is disposed so as to be in contact with the substrate, or is disposed on the substrate via another component, or the substrate. It is assumed that a part is arranged so as to be in contact with each other and a part is arranged via another component.

(第1の実施形態)
<電気光学装置>
ここでは、電気光学装置として、薄膜トランジスター(Thin Film Transistor;TFT)を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、後述する投射型表示装置(プロジェクター)の光変調素子(液晶ライトバルブ)として好適に用いることができるものである。
(First embodiment)
<Electro-optical device>
Here, as an electro-optical device, an active matrix liquid crystal device including a thin film transistor (TFT) as a pixel switching element will be described as an example. This liquid crystal device can be suitably used, for example, as a light modulation element (liquid crystal light valve) of a projection display device (projector) described later.

まず、第1の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置について、図1、図2、および図3を参照して説明する。図1は、第1の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略平面図である。図2は、第1の実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図3は、第1の実施形態に係る液晶装置の構成を示す概略断面図である。詳しくは、図3は、図1のA−A’線に沿った概略断面図である。   First, a liquid crystal device as an electro-optical device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. Specifically, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 1.

図1および図3に示すように、第1の実施形態に係る液晶装置1は、対向配置された素子基板20および対向基板30と、素子基板20と対向基板30との間に配置された液晶層40とを有する。図1に示すように、素子基板20は対向基板30よりも一回り大きく、両基板は、額縁状に配置されたシール材42を介して接合されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the liquid crystal device 1 according to the first embodiment includes an element substrate 20 and a counter substrate 30 that are arranged to face each other, and a liquid crystal that is arranged between the element substrate 20 and the counter substrate 30. Layer 40. As shown in FIG. 1, the element substrate 20 is slightly larger than the counter substrate 30, and both the substrates are joined via a sealing material 42 arranged in a frame shape.

液晶層40は、素子基板20と対向基板30とシール材42とによって囲まれた空間に封入された、正または負の誘電異方性を有する液晶で構成されている。シール材42は、例えば熱硬化性または紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤からなる。シール材42には、素子基板20と対向基板30との間隔を一定に保持するためのスペーサー(図示省略)が混入されている。   The liquid crystal layer 40 is composed of liquid crystal having positive or negative dielectric anisotropy enclosed in a space surrounded by the element substrate 20, the counter substrate 30, and the sealing material 42. The sealing material 42 is made of an adhesive such as a thermosetting or ultraviolet curable epoxy resin. Spacers (not shown) are mixed in the sealing material 42 to keep the distance between the element substrate 20 and the counter substrate 30 constant.

額縁状に配置されたシール材42の内側には、額縁状の周縁部を有する遮光層22(26、32)が設けられている。遮光層22(26、32)は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなる。遮光層22(26、32)の内側は、複数の画素Pが配列された表示領域Eとなっている。画素Pは、例えば、略矩形状を有し、マトリックス状に配列されている。遮光層22(26、32)は、表示領域Eにおいて、複数の画素Pを平面的に区画するように、例えば格子状に設けられている(図4参照)。   A light shielding layer 22 (26, 32) having a frame-shaped peripheral edge portion is provided inside the sealing material 42 arranged in a frame shape. The light shielding layer 22 (26, 32) is made of, for example, a light shielding metal or metal oxide. Inside the light shielding layer 22 (26, 32) is a display area E in which a plurality of pixels P are arranged. The pixels P have, for example, a substantially rectangular shape and are arranged in a matrix. The light shielding layer 22 (26, 32) is provided, for example, in a lattice shape in the display region E so as to partition the plurality of pixels P in a plane (see FIG. 4).

素子基板20の1辺部のシール材42の外側には、1辺部に沿ってデータ線駆動回路51および複数の外部接続端子54が設けられている。また、その1辺部に対向する他の1辺部に沿ったシール材42の内側には、検査回路53が設けられている。さらに、これらの2辺部と直交し互いに対向する他の2辺部に沿ったシール材42の内側には、走査線駆動回路52が設けられている。   A data line driving circuit 51 and a plurality of external connection terminals 54 are provided outside the sealing material 42 on one side of the element substrate 20 along the one side. Further, an inspection circuit 53 is provided inside the sealing material 42 along the other one side facing the one side. Further, a scanning line driving circuit 52 is provided inside the sealing material 42 along the other two sides that are orthogonal to these two sides and face each other.

検査回路53が設けられた1辺部のシール材42の内側には、2つの走査線駆動回路52を繋ぐ複数の配線55が設けられている。これらデータ線駆動回路51、走査線駆動回路52に繋がる配線は、複数の外部接続端子54に接続されている。また、対向基板30の角部には、素子基板20と対向基板30との間で電気的導通をとるための上下導通部56が設けられている。なお、検査回路53の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路51と表示領域Eとの間のシール材42の内側に沿った位置に設けてもよい。   A plurality of wirings 55 that connect the two scanning line driving circuits 52 are provided inside the sealing material 42 on one side where the inspection circuit 53 is provided. Wirings connected to the data line driving circuit 51 and the scanning line driving circuit 52 are connected to a plurality of external connection terminals 54. In addition, a vertical conduction portion 56 is provided at a corner portion of the counter substrate 30 to establish electrical continuity between the element substrate 20 and the counter substrate 30. The arrangement of the inspection circuit 53 is not limited to this, and the inspection circuit 53 may be provided at a position along the inner side of the seal material 42 between the data line driving circuit 51 and the display area E.

以下の説明では、データ線駆動回路51が設けられた1辺部に沿った方向を第1方向としてのX方向とし、この1辺部と直交し互いに対向する他の2辺部に沿った方向を第2方向としてのY方向とする。X方向は、図1のA−A’線に沿った方向である。また、X方向およびY方向と直交し図1における上方に向かう方向をZ方向とする。なお、本明細書では、液晶装置1の対向基板30側表面の法線方向(Z方向)から見ることを「平面視」という。   In the following description, the direction along one side where the data line driving circuit 51 is provided is defined as the X direction as the first direction, and the direction along the other two sides perpendicular to the one side and facing each other. Is the Y direction as the second direction. The X direction is a direction along the line A-A ′ in FIG. 1. Further, a direction perpendicular to the X direction and the Y direction and directed upward in FIG. In this specification, viewing from the normal direction (Z direction) of the surface of the liquid crystal device 1 on the counter substrate 30 side is referred to as “plan view”.

図2に示すように、表示領域Eには、走査線2とデータ線3とが互いに交差するように形成され、走査線2とデータ線3との交差に対応して画素Pが設けられている。画素Pのそれぞれには、画素電極28と、スイッチング素子としてのTFT24(Thin Film Transistor:薄膜トランジスター)とが設けられている。   As shown in FIG. 2, in the display area E, the scanning lines 2 and the data lines 3 are formed so as to intersect with each other, and pixels P are provided corresponding to the intersections of the scanning lines 2 and the data lines 3. Yes. Each pixel P is provided with a pixel electrode 28 and a TFT 24 (Thin Film Transistor) as a switching element.

TFT24のソース電極(図示しない)は、データ線駆動回路51から延在するデータ線3に電気的に接続されている。データ線3には、データ線駆動回路51(図1参照)から画像信号(データ信号)S1、S2、…、Snが線順次で供給される。TFT24のゲート電極(図示しない)は、走査線駆動回路52から延在する走査線2の一部である。走査線2には、走査線駆動回路52から走査信号G1、G2、…、Gmが線順次で供給される。TFT24のドレイン電極(図示しない)は、画素電極28に電気的に接続されている。   A source electrode (not shown) of the TFT 24 is electrically connected to the data line 3 extending from the data line driving circuit 51. Image signals (data signals) S1, S2,..., Sn are supplied to the data line 3 from the data line driving circuit 51 (see FIG. 1) in a line sequential manner. A gate electrode (not shown) of the TFT 24 is a part of the scanning line 2 extending from the scanning line driving circuit 52. The scanning signals G1, G2,..., Gm are supplied to the scanning line 2 from the scanning line driving circuit 52 in a line sequential manner. A drain electrode (not shown) of the TFT 24 is electrically connected to the pixel electrode 28.

画像信号S1、S2、…、Snは、TFT24を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線3を介して画素電極28に所定のタイミングで書き込まれる。このようにして画素電極28を介して液晶層40に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向基板30に設けられた共通電極34(図3参照)との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。   The image signals S1, S2,..., Sn are written to the pixel electrode 28 via the data line 3 at a predetermined timing by turning on the TFT 24 for a certain period. The image signal of a predetermined level written in the liquid crystal layer 40 through the pixel electrode 28 in this manner is constant by the liquid crystal capacitance formed between the common electrode 34 (see FIG. 3) provided on the counter substrate 30. Hold for a period.

なお、保持された画像信号S1、S2、…、Snがリークするのを防止するため、走査線2に沿って形成された容量線4と画素電極28との間に蓄積容量5が形成され、液晶容量と並列に配置されている。このように、各画素Pの液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶の配向状態が変化する。これにより、液晶層40(図3参照)に入射した光が変調されて階調表示が可能となる。   In order to prevent the retained image signals S1, S2,..., Sn from leaking, a storage capacitor 5 is formed between the capacitor line 4 formed along the scanning line 2 and the pixel electrode 28. Arranged in parallel with the liquid crystal capacitor. Thus, when a voltage signal is applied to the liquid crystal of each pixel P, the alignment state of the liquid crystal changes depending on the applied voltage level. As a result, the light incident on the liquid crystal layer 40 (see FIG. 3) is modulated to enable gradation display.

液晶層40を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。例えば、ノーマリーホワイトモードの場合、各画素Pの単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少する。ノーマリーブラックモードの場合、各画素Pの単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加し、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もつ光が射出される。   The liquid crystal constituting the liquid crystal layer 40 modulates light and enables gradation display by changing the orientation and order of the molecular assembly depending on the applied voltage level. For example, in the normally white mode, the transmittance for incident light decreases according to the voltage applied in units of each pixel P. In the normally black mode, the transmittance for incident light increases in accordance with the voltage applied in units of each pixel P, and light having a contrast corresponding to an image signal is emitted from the liquid crystal device 1 as a whole.

図3に示すように、素子基板20は、マイクロレンズアレイ基板10と、パス層21と、遮光層22と、絶縁層23と、TFT24と、絶縁層25と、遮光層26と、絶縁層27と、画素電極28と、配向膜29とを備えている。   As shown in FIG. 3, the element substrate 20 includes a microlens array substrate 10, a path layer 21, a light shielding layer 22, an insulating layer 23, a TFT 24, an insulating layer 25, a light shielding layer 26, and an insulating layer 27. And a pixel electrode 28 and an alignment film 29.

マイクロレンズアレイ基板10は、基板11とレンズ層12とを備えている。基板11は、液晶層40側の一面11aに形成された複数の凹部11bを有している。各凹部11bは、各画素Pに対応して設けられている。凹部11bは、その底部に向かって先細りとなる曲面状に形成されている。基板11は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料からなる。   The microlens array substrate 10 includes a substrate 11 and a lens layer 12. The substrate 11 has a plurality of recesses 11b formed on the one surface 11a on the liquid crystal layer 40 side. Each recess 11b is provided corresponding to each pixel P. The recessed part 11b is formed in the curved surface shape which tapers toward the bottom part. The substrate 11 is made of a light transmissive material such as glass or quartz.

レンズ層12は、基板11の一面11aを覆うとともに凹部11bを埋め込むように形成されている。レンズ層12は、光透過性を有し、基板11とは異なる屈折率を有する材料からなる。より具体的には、レンズ層12は、基板よりも光屈折率の高い無機材料からなる。このような無機材料としては、例えばSiON、AlOなどが挙げられる。   The lens layer 12 is formed so as to cover the one surface 11a of the substrate 11 and to bury the concave portion 11b. The lens layer 12 is made of a material having optical transparency and a refractive index different from that of the substrate 11. More specifically, the lens layer 12 is made of an inorganic material having a higher refractive index than that of the substrate. Examples of such an inorganic material include SiON and AlO.

レンズ層12で凹部11bを埋め込むことにより、凸状のマイクロレンズMLが構成される。したがって、各マイクロレンズMLは、各画素Pに対応して設けられている。また、複数のマイクロレンズMLによりマイクロレンズアレイMLAが構成される。レンズ層12は、マイクロレンズアレイMLAが構成される領域よりも外側には設けられていないことが好ましい。すなわち、レンズ層12は、基板11の一面11aのうち、凹部11bが形成された領域のみに設けられていることが好ましい。   By embedding the concave portion 11b with the lens layer 12, a convex microlens ML is formed. Accordingly, each microlens ML is provided corresponding to each pixel P. In addition, a microlens array MLA is configured by the plurality of microlenses ML. It is preferable that the lens layer 12 is not provided outside the region where the microlens array MLA is formed. That is, it is preferable that the lens layer 12 is provided only in a region where the concave portion 11b is formed in the one surface 11a of the substrate 11.

なお、レンズ層12には、所定の方向(W方向)に沿ったマイクロレンズML同士の間に不連続部分としての貫通孔13が設けられている(図4参照)。貫通孔13の配置や形状などのマイクロレンズアレイ基板10の詳細については後述する。   The lens layer 12 is provided with a through-hole 13 as a discontinuous portion between the microlenses ML along a predetermined direction (W direction) (see FIG. 4). Details of the microlens array substrate 10 such as the arrangement and shape of the through holes 13 will be described later.

パス層21は、マイクロレンズアレイ基板10を覆うように設けられている。パス層21は、例えば、基板11とほぼ同じ屈折率を有する無機材料からなる。パス層21は、マイクロレンズアレイ基板10の表面を平坦化するとともに、マイクロレンズMLから遮光層22までの距離を所望の値に合わせる機能を有する。したがって、パス層21の層厚は、光の波長に応じたマイクロレンズMLの焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。   The pass layer 21 is provided so as to cover the microlens array substrate 10. The pass layer 21 is made of, for example, an inorganic material having substantially the same refractive index as that of the substrate 11. The pass layer 21 has a function of flattening the surface of the microlens array substrate 10 and adjusting the distance from the microlens ML to the light shielding layer 22 to a desired value. Therefore, the layer thickness of the pass layer 21 is appropriately set based on optical conditions such as the focal length of the microlens ML corresponding to the wavelength of light.

遮光層22は、パス層21上に設けられている。遮光層22は、上層の遮光層26に平面視で重なるように格子状に形成されている(図4参照)。遮光層22および遮光層26は、素子基板20の厚さ方向(Z方向)において、TFT24を間に挟むように配置されている。遮光層22は、TFT24の少なくともチャネル領域と平面視で重なっている。遮光層22および遮光層26が設けられていることにより、TFT24への光の入射が抑制される。遮光層22に囲まれた領域(開口部22a内)、および、遮光層26に囲まれた領域(開口部26a内)は、光が透過する領域となる。   The light shielding layer 22 is provided on the pass layer 21. The light shielding layer 22 is formed in a lattice shape so as to overlap the upper light shielding layer 26 in plan view (see FIG. 4). The light shielding layer 22 and the light shielding layer 26 are disposed so as to sandwich the TFT 24 therebetween in the thickness direction (Z direction) of the element substrate 20. The light shielding layer 22 overlaps at least the channel region of the TFT 24 in plan view. By providing the light shielding layer 22 and the light shielding layer 26, the incidence of light on the TFT 24 is suppressed. A region surrounded by the light shielding layer 22 (in the opening 22a) and a region surrounded by the light shielding layer 26 (in the opening 26a) are regions through which light is transmitted.

絶縁層23は、パス層21と遮光層22とを覆うように設けられている。絶縁層23は、例えば、SiO2などの無機材料からなる。 The insulating layer 23 is provided so as to cover the path layer 21 and the light shielding layer 22. The insulating layer 23 is made of an inorganic material such as SiO 2 .

TFT24は、絶縁層23上に設けられている。TFT24は、画素電極28を駆動するスイッチング素子である。TFT24は、図示しない半導体層、ゲート電極、ソース電極、およびドレイン電極で構成されている。半導体層には、ソース領域、チャネル領域、およびドレイン領域が形成されている。チャネル領域とソース領域、又は、チャネル領域とドレイン領域との界面にはLDD(Lightly Doped Drain)領域が形成されていてもよい。   The TFT 24 is provided on the insulating layer 23. The TFT 24 is a switching element that drives the pixel electrode 28. The TFT 24 includes a semiconductor layer, a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode (not shown). A source region, a channel region, and a drain region are formed in the semiconductor layer. An LDD (Lightly Doped Drain) region may be formed at the interface between the channel region and the source region or between the channel region and the drain region.

ゲート電極は、素子基板20において平面視で半導体層のチャネル領域と重なる領域に絶縁層25の一部(ゲート絶縁膜)を介して形成されている。図示を省略するが、ゲート電極は、下層側に配置された走査線2(図2参照)にコンタクトホールを介して電気的に接続されており、走査信号が印加されることによってTFT24をオン/オフ制御している。   The gate electrode is formed on the element substrate 20 in a region overlapping with the channel region of the semiconductor layer in plan view via a part (gate insulating film) of the insulating layer 25. Although not shown, the gate electrode is electrically connected to the scanning line 2 (see FIG. 2) arranged on the lower layer side via a contact hole, and the TFT 24 is turned on / off by applying a scanning signal. Control off.

絶縁層25は、絶縁層23とTFT24とを覆うように設けられている。絶縁層25は、例えば、SiO2などの無機材料からなる。絶縁層25は、TFT24の半導体層とゲート電極との間を絶縁するゲート絶縁膜を含む。絶縁層25により、TFT24によって生ずる表面の凹凸が緩和される。絶縁層25上には、遮光層26が設けられている。そして、絶縁層25と遮光層26とを覆うように、無機材料からなる絶縁層27が設けられている。 The insulating layer 25 is provided so as to cover the insulating layer 23 and the TFT 24. The insulating layer 25 is made of an inorganic material such as SiO 2 , for example. The insulating layer 25 includes a gate insulating film that insulates between the semiconductor layer of the TFT 24 and the gate electrode. The insulating layer 25 alleviates surface irregularities caused by the TFT 24. A light shielding layer 26 is provided on the insulating layer 25. An insulating layer 27 made of an inorganic material is provided so as to cover the insulating layer 25 and the light shielding layer 26.

画素電極28は、絶縁層27上に、画素Pに対応して設けられている。画素電極28は、遮光層22の開口部22aおよび遮光層26の開口部26aに平面視で重なる領域に配置されている。画素電極28は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電膜からなる。配向膜29は、画素電極28を覆うように設けられている。   The pixel electrode 28 is provided on the insulating layer 27 corresponding to the pixel P. The pixel electrode 28 is disposed in a region overlapping the opening 22 a of the light shielding layer 22 and the opening 26 a of the light shielding layer 26 in plan view. The pixel electrode 28 is made of a transparent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide). The alignment film 29 is provided so as to cover the pixel electrode 28.

なお、TFT24と、TFT24に電気信号を供給する電極や配線など(図示しない)とは、平面視で遮光層22および遮光層26に重なる領域に設けられている。これらの電極や配線などが遮光層22および遮光層26を兼ねる構成であってもよい。   Note that the TFT 24 and electrodes and wiring (not shown) for supplying an electrical signal to the TFT 24 are provided in a region overlapping the light shielding layer 22 and the light shielding layer 26 in plan view. A configuration in which these electrodes and wirings also serve as the light shielding layer 22 and the light shielding layer 26 may be employed.

対向基板30は、基板31と、遮光層32と、保護層33と、共通電極34と、配向膜35とを備えている。基板31は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料からなる。遮光層32は、素子基板の遮光層22および遮光層26に平面視で重なるように格子状に形成されている。遮光層32に囲まれた領域(開口部32a内)は、光が透過する領域となる。   The counter substrate 30 includes a substrate 31, a light shielding layer 32, a protective layer 33, a common electrode 34, and an alignment film 35. The substrate 31 is made of a light transmissive material such as glass or quartz. The light shielding layer 32 is formed in a lattice shape so as to overlap the light shielding layer 22 and the light shielding layer 26 of the element substrate in a plan view. A region surrounded by the light shielding layer 32 (in the opening 32a) is a region through which light is transmitted.

保護層33は、基板31と遮光層32とを覆うように設けられている。共通電極34は、保護層33を覆うように設けられている。共通電極34は、複数の画素Pに跨って形成されている。共通電極34は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電膜からなる。配向膜35は、共通電極34を覆うように設けられている。   The protective layer 33 is provided so as to cover the substrate 31 and the light shielding layer 32. The common electrode 34 is provided so as to cover the protective layer 33. The common electrode 34 is formed across a plurality of pixels P. The common electrode 34 is made of a transparent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide). The alignment film 35 is provided so as to cover the common electrode 34.

なお、保護層33は共通電極34の液晶層40に面する表面が平坦となるように、遮光層32を覆うものであって、必須な構成要素ではなく、例えば、導電性の遮光層32を直接覆うように共通電極34を形成してもよい。液晶層40は、素子基板20側の配向膜29と対向基板30側の配向膜35との間に封入されている。   The protective layer 33 covers the light shielding layer 32 so that the surface of the common electrode 34 facing the liquid crystal layer 40 is flat, and is not an essential component. For example, the conductive light shielding layer 32 is provided. You may form the common electrode 34 so that it may cover directly. The liquid crystal layer 40 is sealed between the alignment film 29 on the element substrate 20 side and the alignment film 35 on the counter substrate 30 side.

第1の実施形態に係る液晶装置1では、光は、マイクロレンズMLを備える素子基板20(基板11)側から入射し、マイクロレンズMLによって集光される。例えば、基板11側から凸状のマイクロレンズMLに入射する光のうち、画素Pの平面的な中心を通過する光軸に沿って入射した入射光L1は、マイクロレンズMLをそのまま直進し、液晶層40を通過して対向基板30側に射出される。   In the liquid crystal device 1 according to the first embodiment, light enters from the element substrate 20 (substrate 11) side including the microlens ML and is collected by the microlens ML. For example, of the light incident on the convex microlens ML from the substrate 11 side, the incident light L1 incident along the optical axis passing through the planar center of the pixel P travels straight through the microlens ML as it is, and the liquid crystal It passes through the layer 40 and is emitted to the counter substrate 30 side.

入射光L1よりも外側の平面視で遮光層22と重なる領域からマイクロレンズMLの周縁部に入射した入射光L2は、仮にそのまま直進した場合、破線で示すように遮光層22で遮光されてしまうが、基板11とレンズ層12との間の光屈折率の差により、画素Pの平面的な中心側へ屈折する。液晶装置1では、このように直進した場合に遮光層22で遮光されてしまう入射光L2も、マイクロレンズMLの集光作用により遮光層22の開口部22a内に入射させて液晶層40を通過させることができる。この結果、対向基板30側から射出される光の量を多くできるので、光の利用効率を高めることができる。   The incident light L2 that has entered the peripheral edge of the microlens ML from a region that overlaps the light shielding layer 22 in a plan view outside the incident light L1 is shielded by the light shielding layer 22 as indicated by a broken line if it travels straight as it is. However, the light is refracted toward the planar center of the pixel P due to the difference in the optical refractive index between the substrate 11 and the lens layer 12. In the liquid crystal device 1, the incident light L <b> 2 that is shielded by the light shielding layer 22 when traveling straight in this way is also incident into the opening 22 a of the light shielding layer 22 by the condensing action of the microlens ML and passes through the liquid crystal layer 40. Can be made. As a result, since the amount of light emitted from the counter substrate 30 side can be increased, the light use efficiency can be increased.

<マイクロレンズアレイ基板>
続いて、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10について、さらに、図4および図5を参照して説明する。図4は、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略平面図である。図5は、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略断面図である。詳しくは、図5(a)は図4のA−A’線に沿った概略断面図であり、図5(b)は図4のB−B’線に沿った概略断面図である。なお、図4のA−A’線に沿った断面は、図1のA−A’線(X方向)に沿った断面に相当する。
<Microlens array substrate>
Subsequently, the microlens array substrate 10 according to the first embodiment will be further described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of the microlens array substrate according to the first embodiment. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the microlens array substrate according to the first embodiment. Specifically, FIG. 5A is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 4, and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. Note that the cross section taken along the line AA ′ in FIG. 4 corresponds to the cross section taken along the line AA ′ in FIG. 1 (X direction).

図4では、平面視におけるマイクロレンズMLと遮光層22との位置関係がわかるように、マイクロレンズアレイ基板10上に、輪郭を破線で示し領域にハッチングを施した遮光層22を重ねて表示している。図4に示すように、遮光層22は、X方向(第1方向)とY方向(第2方向)とに沿った格子状に設けられており、略矩形状の開口部22aを有している。画素Pは、遮光層22によって格子状に区画され、X方向とY方向とに沿ったマトリックス状に配列されている。   In FIG. 4, the light shielding layer 22 whose outline is indicated by a broken line and hatched in the region is superimposed and displayed on the microlens array substrate 10 so that the positional relationship between the microlens ML and the light shielding layer 22 in a plan view can be understood. ing. As shown in FIG. 4, the light shielding layer 22 is provided in a lattice shape along the X direction (first direction) and the Y direction (second direction), and has a substantially rectangular opening 22a. Yes. The pixels P are partitioned in a lattice shape by the light shielding layer 22 and are arranged in a matrix shape along the X direction and the Y direction.

図4において、A−A’線は、X方向に沿って、画素Pの領域の平面的な中心位置を結んだ線である。B−B’線は、遮光層22の格子の交点同士を対角に結ぶ線である。B−B’線は、対角に位置する画素Pの領域の平面的な中心位置を結んだ線でもある。B−B’線に沿った方向を、第3方向としてのW方向とする。W方向は、X方向およびY方向と交差する方向である。   In FIG. 4, the A-A ′ line is a line connecting the planar center position of the region of the pixel P along the X direction. The B-B ′ line is a line that connects the intersections of the lattices of the light shielding layer 22 diagonally. The B-B ′ line is also a line connecting the planar center positions of the pixel P regions located diagonally. The direction along the line B-B ′ is the W direction as the third direction. The W direction is a direction that intersects the X direction and the Y direction.

基板11の凹部11bは、画素Pに対応して格子状に区画されている。凹部11bは、その底部に向かって同心円状に先細りとなる曲面状に形成されている。したがって、凹部11bの底部の位置は、画素Pの領域の平面的な中心位置とほぼ一致する。マイクロレンズMLは、画素Pの配列に対応してマトリックス状に配列されている。遮光層22は、マトリックス状に配列されたマイクロレンズML同士の境界と平面視で重なっている。   The concave portions 11 b of the substrate 11 are partitioned in a lattice shape corresponding to the pixels P. The recessed part 11b is formed in the curved surface shape which tapers concentrically toward the bottom part. Therefore, the position of the bottom of the recess 11b substantially coincides with the planar center position of the region of the pixel P. The microlenses ML are arranged in a matrix corresponding to the arrangement of the pixels P. The light shielding layer 22 overlaps the boundary between the microlenses ML arranged in a matrix in a plan view.

レンズ層12には、平面視で遮光層22の格子の交点と重なる位置に、基板11に到達する貫通孔13が設けられている。したがって、貫通孔13は、各マイクロレンズMLの4隅に対応する位置に配置されている。また、貫通孔13は、W方向において隣り合うマイクロレンズML同士の間(凹部11b同士の間)に設けられている。貫通孔13ではレンズ層12に入射する光が集光されず利用されないので、貫通孔13が遮光層22と重なって設けられていることで、遮光層22と重ならない場合に比べて、マイクロレンズアレイ基板10全体において利用されない光を少なくすることができる。   The lens layer 12 is provided with a through-hole 13 that reaches the substrate 11 at a position that overlaps the intersection of the lattices of the light shielding layer 22 in plan view. Therefore, the through holes 13 are arranged at positions corresponding to the four corners of each microlens ML. Moreover, the through-hole 13 is provided between the microlenses ML adjacent in the W direction (between the recesses 11b). Since the light incident on the lens layer 12 is not collected and used in the through-hole 13, the through-hole 13 is provided so as to overlap with the light-shielding layer 22. Light that is not used in the entire array substrate 10 can be reduced.

平面視における貫通孔13の形状は、例えば円形である。平面視における貫通孔13の形状は、矩形や多角形など他の形状であってもよい。平面視における貫通孔13の大きさは、遮光層22と平面視で重なる領域以下であることが好ましい。このようにすることで、利用されない光をより少なくすることができるとともに、貫通孔13に起因する段差が画素Pの領域に反映されないようにすることができる。   The shape of the through hole 13 in plan view is, for example, a circle. The shape of the through hole 13 in plan view may be other shapes such as a rectangle or a polygon. The size of the through hole 13 in plan view is preferably equal to or smaller than the region overlapping the light shielding layer 22 in plan view. By doing in this way, the light which is not utilized can be decreased more and the level | step difference resulting from the through-hole 13 can be prevented from being reflected in the area | region of the pixel P. FIG.

図5(a)に示すように、A−A’線方向においては、隣り合う凹部11b同士が結合しており、レンズ層12に貫通孔13が設けられていないので、マイクロレンズMLは連続して形成されている。A−A’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さをD3とする。なお、図示しないが、Y方向に沿って画素Pの領域の平面的な中心位置を結ぶ方向においても同様に、マイクロレンズMLは連続して形成されており、隣り合うマイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さはD3となる。   As shown in FIG. 5A, in the AA ′ line direction, adjacent concave portions 11b are coupled to each other, and the through hole 13 is not provided in the lens layer 12, so that the microlens ML is continuous. Is formed. The thickness of the lens layer 12 at the boundary between adjacent microlenses ML in the A-A ′ line direction is D3. Although not shown, the microlenses ML are similarly formed in the direction connecting the planar center positions of the regions of the pixels P along the Y direction, and at the boundary between adjacent microlenses ML. The thickness of the lens layer 12 is D3.

図5(b)に示すように、B−B’線方向においては、レンズ層12の隣り合うマイクロレンズML同士の間に、基板11に到達する貫通孔13が設けられており、隣り合うマイクロレンズML同士が分断されている。B−B’線方向は対角線に沿った方向であるため、隣り合うマイクロレンズML同士の平面的な中心間の距離がA−A’線方向と比べて長く、マイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さは薄くなっている。したがって、レンズ層12に貫通孔13を形成する前の状態でのマイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さをD2とすると、厚さD2は厚さD3よりも薄く(小さく)、例えば、厚さD2は厚さD3の1/2よりも薄い(小さい)。また、レンズ層12の表面からの貫通孔13の深さをD1とすると、貫通孔13の深さD1は、厚さD2よりも深い(大きい)。   As shown in FIG. 5B, in the BB ′ line direction, a through-hole 13 reaching the substrate 11 is provided between the adjacent microlenses ML of the lens layer 12, and the adjacent microlenses ML. The lenses ML are separated from each other. Since the BB ′ line direction is a direction along the diagonal line, the distance between the planar centers of the adjacent microlenses ML is longer than the AA ′ line direction, and the lens at the boundary between the microlenses ML. The thickness of the layer 12 is thin. Accordingly, when the thickness of the lens layer 12 at the boundary between the microlenses ML before the through hole 13 is formed in the lens layer 12 is D2, the thickness D2 is thinner (smaller) than the thickness D3. The thickness D2 is thinner (smaller) than ½ of the thickness D3. Further, when the depth of the through hole 13 from the surface of the lens layer 12 is D1, the depth D1 of the through hole 13 is deeper (larger) than the thickness D2.

第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10では、B−B’線方向(W方向)において、隣り合うマイクロレンズML同士の間に貫通孔13が設けられ、レンズ層12が分断されている。そのため、例えば、上層にTFT24を形成する工程などにおいて高温加熱や冷却などの温度変化に晒されても、貫通孔13によりレンズ層12にかかる応力が分散されるので、マイクロレンズアレイ基板10の反りを低減できる。   In the microlens array substrate 10 according to the first embodiment, in the BB ′ line direction (W direction), a through hole 13 is provided between adjacent microlenses ML, and the lens layer 12 is divided. . Therefore, for example, even when exposed to a temperature change such as high-temperature heating or cooling in the process of forming the TFT 24 in the upper layer, the stress applied to the lens layer 12 is dispersed by the through-holes 13, so that the warp of the microlens array substrate 10 Can be reduced.

ここで、特許文献1に記載の液晶表示素子(液晶装置)は、マイクロレンズアレイ基板のレンズ層をレンズ同士の間で分断することにより、レンズ層にかかる応力を分散して緩和する構成を有している。しかしながら、特許文献1に記載の液晶表示素子の構成によれば、X方向、Y方向、およびW方向において隣り合うレンズ同士が間隔を空けて配置されているため、レンズ同士の間に入射する光はレンズで集光されず、光利用効率が低下するおそれがあるという課題がある。   Here, the liquid crystal display element (liquid crystal device) described in Patent Document 1 has a configuration in which the stress applied to the lens layer is dispersed and relaxed by dividing the lens layer of the microlens array substrate between the lenses. doing. However, according to the configuration of the liquid crystal display element described in Patent Document 1, the lenses that are adjacent to each other in the X direction, the Y direction, and the W direction are spaced from each other. Is not condensed by the lens, and there is a problem that the light use efficiency may decrease.

これに対して、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10では、A−A’線方向(X方向およびY方向)において隣り合うマイクロレンズML同士の間でレンズ層12が分断されず連続している。そのため、A−A’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の間に入射する光はマイクロレンズMLで集光されて利用されるので、マイクロレンズML同士の間が間隔を空けて配置されている場合に比べて、光利用効率が向上する。これにより、レンズ層12のクラックが抑えられ、かつ、光利用効率が向上するマイクロレンズアレイ基板10を提供することができる。   On the other hand, in the microlens array substrate 10 according to the first embodiment, the lens layer 12 is not divided between the adjacent microlenses ML in the AA ′ line direction (X direction and Y direction). doing. For this reason, the light incident between the microlenses ML adjacent in the AA ′ line direction is collected and used by the microlenses ML, and therefore, the microlenses ML are arranged with a space therebetween. Compared with the case, the light utilization efficiency is improved. Thereby, it is possible to provide the microlens array substrate 10 in which cracks in the lens layer 12 are suppressed and the light utilization efficiency is improved.

なお、レンズ層12は、基板11の一面11a(図3参照)のうち、マイクロレンズアレイMLAが配置された領域、すなわち、凹部11bが形成された領域のみに設けられていることが好ましい。マイクロレンズアレイMLAが配置された領域の外側にレンズ層12が設けられていないと、レンズ層12全体の体積をより小さくできるので、レンズ層12にかかる応力をより緩和することができる。また、マイクロレンズアレイMLAが配置された領域の外側にレンズ層12があると、この部分でレンズ層12に生じたクラックがマイクロレンズアレイMLAが配置された領域まで及んでしまう場合があるが、レンズ層12をマイクロレンズアレイMLAが配置された領域のみに設けることで、このようなクラックの発生を回避することができる。   In addition, it is preferable that the lens layer 12 is provided only in the area | region where the microlens array MLA is arrange | positioned among the one surfaces 11a (refer FIG. 3) of the board | substrate 11, ie, the area | region in which the recessed part 11b was formed. If the lens layer 12 is not provided outside the region where the microlens array MLA is disposed, the entire volume of the lens layer 12 can be reduced, and the stress applied to the lens layer 12 can be further relaxed. In addition, if the lens layer 12 is outside the region where the microlens array MLA is disposed, cracks generated in the lens layer 12 in this portion may reach the region where the microlens array MLA is disposed. By providing the lens layer 12 only in the region where the microlens array MLA is disposed, such a crack can be avoided.

<マイクロレンズアレイ基板の製造方法>
次に、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10の製造方法について、図6、図7、図8、および図9を参照して説明する。図6、図7、図8、および図9は、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図である。詳しくは、図6、図7、図8、および図9の各図は、図4のB−B’線に沿った概略断面図である。ただし、図8(c)のみ、図4のA−A’線に沿った概略断面図である。
<Manufacturing method of microlens array substrate>
Next, a method for manufacturing the microlens array substrate 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 6, 7, 8, and 9. 6, FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9 are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing a microlens array substrate according to the first embodiment. Specifically, FIGS. 6, 7, 8, and 9 are schematic cross-sectional views taken along the line BB ′ of FIG. However, only FIG.8 (c) is a schematic sectional drawing in alignment with the AA 'line of FIG.

なお、図示しないが、マイクロレンズアレイ基板10の製造工程では、マイクロレンズアレイ基板10を複数枚取りできる大型の基板(マザー基板)で加工が行われ、最終的にそのマザー基板を切断して個片化することにより、複数のマイクロレンズアレイ基板10が得られる。したがって、以下に説明する各工程では個片化する前のマザー基板の状態で加工が行われるが、ここでは、マザー基板の中の個別のマイクロレンズアレイ基板10に対する加工について説明する。   Although not shown, in the manufacturing process of the microlens array substrate 10, processing is performed with a large substrate (mother substrate) on which a plurality of microlens array substrates 10 can be obtained, and the mother substrate is finally cut into individual pieces. By singulation, a plurality of microlens array substrates 10 are obtained. Accordingly, in each step described below, processing is performed in the state of the mother substrate before being singulated, but here, processing on the individual microlens array substrate 10 in the mother substrate will be described.

まず、図6(a)に示すように、石英などからなる光透過性を有する基板11の一面11aに、高温ポリシリコン膜71を形成する。次に、図6(b)に示すように、高温ポリシリコン膜71上にレジスト層72を塗布する。次に、図6(c)に示すように、レジスト層72を、例えばフォトリソ法によりパターニングし、開口部72aを形成する。なお、図示を省略するが、開口部72aは、後の工程で形成する凹部11bに対応して、平面視でマトリックス状に配列される。   First, as shown in FIG. 6A, a high-temperature polysilicon film 71 is formed on one surface 11a of a light-transmitting substrate 11 made of quartz or the like. Next, as shown in FIG. 6B, a resist layer 72 is applied on the high-temperature polysilicon film 71. Next, as shown in FIG. 6C, the resist layer 72 is patterned by, for example, a photolithography method to form an opening 72a. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the opening part 72a is arranged in matrix form by planar view corresponding to the recessed part 11b formed at a next process.

次に、図6(d)に示すように、レジスト層72をエッチング用マスクとして高温ポリシリコン膜71をドライエッチング処理し、高温ポリシリコン膜71に開口部71aを形成する。開口部71aは、平面視でレジスト層72の開口部72aと同じ形状に形成される。その後、図7(a)に示すように、レジスト層72を剥離する。   Next, as shown in FIG. 6D, the high-temperature polysilicon film 71 is dry-etched using the resist layer 72 as an etching mask to form openings 71 a in the high-temperature polysilicon film 71. The opening 71a is formed in the same shape as the opening 72a of the resist layer 72 in plan view. Thereafter, as shown in FIG. 7A, the resist layer 72 is peeled off.

次に、図7(b)に示すように、高温ポリシリコン膜71上から基板11に対して、エッチング液を用いたウエットエッチングなどの等方性エッチング処理を行う。この工程では、基板11の一面11a側から開口部71aを中心として断面視で略半球状の領域が除去されて、凹部11bが形成される。凹部11bは、平面視で、開口部71aを中心とする同心円状に形成される。   Next, as shown in FIG. 7B, an isotropic etching process such as wet etching using an etchant is performed on the substrate 11 from above the high-temperature polysilicon film 71. In this step, a substantially hemispherical region is removed from the one surface 11a side of the substrate 11 with the opening 71a as the center in a cross-sectional view to form the recess 11b. The recess 11b is formed concentrically with the opening 71a as the center in plan view.

図7(c)に示すように、隣り合う凹部11b同士の境界が基板11の一面11aより低くなるまでウエットエッチング処理を行い、高温ポリシリコン膜71を除去する。なお、この工程においては、図7(b)に示すような隣り合う凹部11b同士の間に間隔が空いている状態で一旦エッチングを止め、高温ポリシリコン膜71を除去した後に再度ウエットエッチング処理を行うこととしてもよい。   As shown in FIG. 7C, wet etching is performed until the boundary between the adjacent recesses 11b is lower than the one surface 11a of the substrate 11, and the high-temperature polysilicon film 71 is removed. In this step, the etching is temporarily stopped with a space between adjacent recesses 11b as shown in FIG. 7B, and the wet etching process is performed again after removing the high-temperature polysilicon film 71. It may be done.

これにより、断面視では曲面状であり、平面視では同心円状の凹部11bが大きくなる。この結果、実線で示すB−B’線方向における凹部11bの底部に対する凹部11b同士の境界の高さは、破線で示すA−A’線方向における凹部11bの底部に対する凹部11b同士の境界の高さよりも高くなる。   Accordingly, the concave portion 11b is curved in a cross-sectional view and concentric in a plan view. As a result, the height of the boundary between the recesses 11b with respect to the bottom of the recess 11b in the BB ′ line direction indicated by a solid line is the height of the boundary between the recesses 11b with respect to the bottom of the recess 11b in the AA ′ line direction indicated by a broken line. Higher than that.

次に、図8(a)に示すように、基板11に形成された凹部11bを埋め込むように、光透過性を有し、基板11よりも高い屈折率を有する無機材料からなるレンズ層12aを形成する(レンズ層形成工程)。レンズ層12aは、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いて形成することができる。レンズ層12aの表面には、凹部11bの底部と境界部との段差が反映される。   Next, as shown in FIG. 8A, a lens layer 12 a made of an inorganic material that is light transmissive and has a higher refractive index than that of the substrate 11 is embedded so as to fill the recess 11 b formed in the substrate 11. Form (lens layer forming step). The lens layer 12a can be formed using, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. The surface of the lens layer 12a reflects the step between the bottom of the recess 11b and the boundary.

次に、図8(b)に示すように、例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)処理などを用いて、レンズ層12aの表面の平坦化処理を行う。レンズ層12aの平坦化処理後の残厚、すなわちレンズ層12の層厚は、形成されるマイクロレンズMLの焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。   Next, as shown in FIG. 8B, the surface of the lens layer 12a is planarized using, for example, CMP (Chemical Mechanical Polishing). The remaining thickness of the lens layer 12a after the planarization process, that is, the layer thickness of the lens layer 12 is appropriately set based on optical conditions such as the focal length of the microlens ML to be formed.

ここでは、B−B’線に沿ったマイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さがD2となる。また、図8(c)に示すように、A−A’線に沿ったマイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さがD3となる。B−B’線方向における凹部11b同士の境界の高さは、A−A’線方向における凹部11b同士の境界の高さよりも高いので、D2<D3となる。   Here, the thickness of the lens layer 12 at the boundary between the microlenses ML along the line B-B ′ is D2. Further, as shown in FIG. 8C, the thickness of the lens layer 12 at the boundary between the microlenses ML along the line A-A ′ is D3. Since the height of the boundary between the recesses 11b in the B-B 'line direction is higher than the height of the boundary between the recesses 11b in the A-A' line direction, D2 <D3.

次に、図9(a)に示すように、レンズ層12の表面に、レジスト層73を形成する。そして、レジスト層73を、例えばフォトリソ法によりパターニングし、開口部73aを形成する。なお、図示を省略するが、開口部73aは、後の工程で形成する貫通孔13に対応して、例えば、凹部11bの4隅の位置に平面視で円形状に形成される。   Next, as illustrated in FIG. 9A, a resist layer 73 is formed on the surface of the lens layer 12. Then, the resist layer 73 is patterned by, for example, a photolithography method to form an opening 73a. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the opening part 73a is circularly formed by planar view at the position of the four corners of the recessed part 11b, for example corresponding to the through-hole 13 formed at a next process.

次に、図9(b)に示すように、レジスト層73上からレンズ層12に対して、異方性エッチング処理を行う(除去工程)。除去工程では、例えばドライエッチングにより、レンズ層12の表面からの深さが基板11に到達するD1となるまでエッチング処理を行う。レンズ層12をエッチングする深さD1は、上述の通り、D2<D1である。これにより、貫通孔13が形成されて、マイクロレンズアレイ基板10が完成する。   Next, as shown in FIG. 9B, an anisotropic etching process is performed on the lens layer 12 from above the resist layer 73 (removal step). In the removing step, etching is performed until the depth from the surface of the lens layer 12 reaches D1 reaching the substrate 11 by dry etching, for example. The depth D1 for etching the lens layer 12 is D2 <D1 as described above. Thereby, the through-hole 13 is formed and the microlens array substrate 10 is completed.

この後マイクロレンズアレイ基板10を備えた素子基板20を製造する場合は、マイクロレンズアレイ基板10上に、パス層21、遮光層22、絶縁層23、TFT24を順に形成する。   Thereafter, when the element substrate 20 including the microlens array substrate 10 is manufactured, the path layer 21, the light shielding layer 22, the insulating layer 23, and the TFT 24 are formed on the microlens array substrate 10 in this order.

なお、除去工程では、レンズ層12のうち、マイクロレンズアレイMLAが配置された領域より外側の部分も一緒に除去することが好ましい。マザー基板の状態において複数のマイクロレンズアレイ基板10同士の間でレンズ層12が連続していると、マザー基板上の一部に応力が集中してクラックが発生する恐れがある。また、マザー基板上の一部に発生したクラックが、複数のマイクロレンズアレイ基板10に及んでしまう場合があり得る。   In the removal step, it is preferable to remove the portion of the lens layer 12 outside the region where the microlens array MLA is disposed. If the lens layer 12 is continuous between the plurality of microlens array substrates 10 in the state of the mother substrate, stress may concentrate on a part of the mother substrate to cause cracks. In addition, a crack generated in a part on the mother substrate may reach a plurality of microlens array substrates 10.

除去工程でマイクロレンズアレイMLAが配置された領域より外側のレンズ層12を除去することにより、マザー基板の中でマイクロレンズアレイ基板10毎にレンズ層12が分断されるので、応力の集中が緩和される。また、マイクロレンズアレイ基板10同士の間でレンズ層12が分断されるので、マザー基板上の一部にクラックが発生した場合でも、複数のマイクロレンズアレイ基板10に及んでしまうことを防止できる。   By removing the lens layer 12 outside the region where the microlens array MLA is disposed in the removal process, the lens layer 12 is divided for each microlens array substrate 10 in the mother substrate, so that stress concentration is reduced. Is done. In addition, since the lens layer 12 is divided between the microlens array substrates 10, even when a crack is generated on a part of the mother substrate, it is possible to prevent the microlens array substrates 10 from reaching the plurality of microlens array substrates 10.

以上説明したように、第1の実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。   As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

(1)マイクロレンズアレイ基板10では、基板11の凹部11bを埋め込むとともに凹部11bが形成された領域を覆うように形成されたレンズ層12における、X方向およびY方向(A−A’線)、およびW方向(B−B’線方向)のうちのW方向において隣り合う凹部11b同士の間に、基板11に到達する貫通孔13が設けられている。そのため、W方向(B−B’線方向)においては、隣り合う凹部11b同士(マイクロレンズML同士)の間でレンズ層12が貫通孔13により分断されているので、レンズ層12にかかる応力が分散される。また、貫通孔13が設けられた分だけレンズ層12全体の体積が小さくなるので、レンズ層12にかかる応力が緩和される。一方、X方向およびY方向(A−A’線)において隣り合う凹部11b同士の間ではレンズ層12が連続しており、マイクロレンズML同士の間に入射する光はマイクロレンズMLで集光されて利用されるので、マイクロレンズML同士の間が間隔を空けて配置されている場合に比べて、光利用効率が向上する。これにより、レンズ層12のクラックが抑えられ、かつ、光利用効率が向上するマイクロレンズアレイ基板10を提供することができる。   (1) In the microlens array substrate 10, the X direction and the Y direction (AA ′ line) in the lens layer 12 formed so as to embed the concave portion 11b of the substrate 11 and cover the region where the concave portion 11b is formed, And the through-hole 13 which reaches | attains the board | substrate 11 is provided between the recessed parts 11b adjacent in the W direction among W directions (BB 'line direction). Therefore, in the W direction (BB ′ line direction), since the lens layer 12 is divided by the through-holes 13 between the adjacent concave portions 11b (microlenses ML), the stress applied to the lens layer 12 is increased. Distributed. In addition, since the volume of the entire lens layer 12 is reduced by the amount of the through hole 13 provided, the stress applied to the lens layer 12 is relieved. On the other hand, the lens layer 12 is continuous between the concave portions 11b adjacent in the X direction and the Y direction (AA ′ line), and light incident between the microlenses ML is collected by the microlens ML. Therefore, the light utilization efficiency is improved as compared with the case where the microlenses ML are arranged with a space therebetween. Thereby, it is possible to provide the microlens array substrate 10 in which cracks in the lens layer 12 are suppressed and the light utilization efficiency is improved.

(2)基板11の凹部11bがX方向およびY方向に沿って格子状に区画され、レンズ層12の貫通孔13が格子の交点に対応する位置に設けられているので、格子の交点同士を対角に結ぶ方向であるW方向(B−B’線方向)において隣り合うマイクロレンズML同士で、レンズ層12にかかる応力を分散できる。また、格子の交点に対応する位置以外ではレンズ層12が連続しているので、光利用効率を向上させることができる。   (2) Since the concave portions 11b of the substrate 11 are partitioned in a lattice shape along the X direction and the Y direction, and the through holes 13 of the lens layer 12 are provided at positions corresponding to the intersection points of the lattices, The stress applied to the lens layer 12 can be dispersed between the adjacent microlenses ML in the W direction (BB ′ line direction), which is a diagonal direction. Further, since the lens layer 12 is continuous except for the position corresponding to the intersection of the gratings, the light use efficiency can be improved.

(3)画素P毎に設けられたTFT24とマイクロレンズアレイ基板10とを備えている素子基板20において、遮光が必要なTFT24のチャネル領域と重なる領域に遮光層22が設けられ、レンズ層12の遮光層22なる領域に貫通孔13が設けられているので、利用されない光をより一層少なくすることができる。   (3) In the element substrate 20 including the TFT 24 and the microlens array substrate 10 provided for each pixel P, a light shielding layer 22 is provided in a region overlapping the channel region of the TFT 24 that needs to be shielded from light. Since the through-hole 13 is provided in the region of the light shielding layer 22, the light that is not used can be further reduced.

(4)液晶装置1は、レンズ層12のクラックが抑えられ、かつ、光利用効率が向上するマイクロレンズアレイ基板10を備えているので、品質が高く明るい液晶装置1を提供することができる。   (4) Since the liquid crystal device 1 includes the microlens array substrate 10 in which cracking of the lens layer 12 is suppressed and light utilization efficiency is improved, the liquid crystal device 1 having high quality and brightness can be provided.

(第2の実施形態)
第2の実施形態以降の液晶装置では、マイクロレンズアレイ基板の構成が異なるが、他の構成はほぼ同じであるので、マイクロレンズアレイ基板の構成および製造方法を説明し、液晶装置の他の部分の説明を省略する。
(Second Embodiment)
In the liquid crystal devices of the second and subsequent embodiments, the configuration of the microlens array substrate is different, but the other configurations are substantially the same, so the configuration and manufacturing method of the microlens array substrate will be described, and The description of is omitted.

<マイクロレンズアレイ基板>
第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を説明する。図10は、第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略平面図である。図11は、第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略断面図である。詳しくは、図11(a)は図10のA−A’線(X方向)に沿った概略断面図であり、図11(b)は図10のB−B’線(W方向)に沿った概略断面図である。
<Microlens array substrate>
A configuration of the microlens array substrate according to the second embodiment will be described. FIG. 10 is a schematic plan view showing the configuration of the microlens array substrate according to the second embodiment. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the microlens array substrate according to the second embodiment. Specifically, FIG. 11A is a schematic cross-sectional view along the line AA ′ (X direction) in FIG. 10, and FIG. 11B is along the line BB ′ (W direction) in FIG. FIG.

第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Aは、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10に対して、不連続部分を含む溝部14が設けられている点が異なっているが、その他の構成はほぼ同じである。なお、第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。   The microlens array substrate 10A according to the second embodiment is different from the microlens array substrate 10 according to the first embodiment in that a groove portion 14 including a discontinuous portion is provided. The configuration of is almost the same. In addition, about the component which is common in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図10に示すように、第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Aでは、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10と同様に、マイクロレンズMLが画素Pの配列に対応してマトリックス状に配列されている。マイクロレンズアレイ基板10Aのレンズ層12には、溝部14が設けられている。   As shown in FIG. 10, in the microlens array substrate 10 </ b> A according to the second embodiment, the microlens ML has a matrix corresponding to the arrangement of the pixels P similarly to the microlens array substrate 10 according to the first embodiment. Are arranged in a shape. A groove portion 14 is provided in the lens layer 12 of the microlens array substrate 10A.

溝部14は、平面視で遮光層22と重なるように、X方向およびY方向に沿った格子状に設けられている。すなわち、溝部14は、X方向およびY方向において隣り合うマイクロレンズML同士の間(凹部11b同士の間)に配置されている。   The groove portions 14 are provided in a lattice shape along the X direction and the Y direction so as to overlap the light shielding layer 22 in plan view. That is, the groove part 14 is arrange | positioned between the microlenses ML adjacent in the X direction and the Y direction (between the recessed parts 11b).

溝部14のX方向とY方向との交点15は、遮光層22の格子の交点と重なっており、マイクロレンズMLの4隅に位置している。したがって、溝部14の交点15は、B−B’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の間(凹部11b同士の間)に配置されている。   The intersection 15 between the X direction and the Y direction of the groove portion 14 overlaps the intersection of the lattice of the light shielding layer 22 and is positioned at the four corners of the microlens ML. Therefore, the intersection 15 of the groove 14 is disposed between the adjacent microlenses ML (between the recesses 11b) in the B-B ′ line direction.

なお、溝部14のX方向およびY方向における幅は、遮光層22の幅以下であることが好ましい。そうすることで、溝部14において入射する光が利用されない交点15を、遮光層22の領域内に配置することができる。また、溝部14に起因する段差が画素Pの領域に反映されないようにすることができる。   The width of the groove 14 in the X direction and the Y direction is preferably equal to or smaller than the width of the light shielding layer 22. By doing so, the intersection 15 where the light incident on the groove 14 is not used can be arranged in the region of the light shielding layer 22. Further, it is possible to prevent the step caused by the groove 14 from being reflected in the region of the pixel P.

図11(a)に示すように、溝部14は、A−A’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の間(凹部11b同士の間)に設けられている。溝部14のレンズ層12の表面からの深さをD4とすると、深さD4は、A−A’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さD3よりも浅い(小さい)。   As shown in FIG. 11A, the groove 14 is provided between the adjacent microlenses ML (between the recesses 11b) in the A-A ′ line direction. When the depth of the groove 14 from the surface of the lens layer 12 is D4, the depth D4 is shallower (smaller) than the thickness D3 of the lens layer 12 at the boundary between the adjacent microlenses ML in the AA ′ line direction. ).

したがって、A−A’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の間では、溝部14は基板11に到達しておらず、レンズ層12は分断されていない。そのため、A−A’線方向においては、レンズ層12に溝部14があっても、入射する光を集光して利用することができる。   Therefore, the groove 14 does not reach the substrate 11 between the microlenses ML adjacent in the A-A ′ line direction, and the lens layer 12 is not divided. Therefore, in the A-A ′ line direction, even if the lens layer 12 has the groove portion 14, incident light can be condensed and used.

図11(b)に示すように、B−B’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の間(凹部11b同士の間)には、上述の通り溝部14のX方向とY方向との交点15が位置している。溝部14の深さD4は、交点15においても同じである。溝部14の深さD4は、B−B’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さD2よりも深い(大きい)。すなわち、溝部14の深さD4は、D2<D4<D3である。   As shown in FIG. 11B, between the microlenses ML that are adjacent in the BB ′ line direction (between the recesses 11b), as described above, the intersection 15 between the X direction and the Y direction of the groove portion 14. Is located. The depth D4 of the groove 14 is the same at the intersection 15 as well. The depth D4 of the groove 14 is deeper (larger) than the thickness D2 of the lens layer 12 at the boundary between the adjacent microlenses ML in the B-B ′ line direction. That is, the depth D4 of the groove 14 is D2 <D4 <D3.

したがって、B−B’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の間では、交点15で溝部14が基板11に到達しており、レンズ層12が分断されている。すなわち、A−A’線方向(X方向)においては隣り合うマイクロレンズML同士が結合しており、B−B’線方向(W方向)においては隣り合うマイクロレンズML同士が分断されている。これにより、第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Aにおいても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。   Therefore, between the microlenses ML adjacent in the B-B ′ line direction, the groove portion 14 reaches the substrate 11 at the intersection 15, and the lens layer 12 is divided. That is, adjacent microlenses ML are coupled in the A-A ′ line direction (X direction), and adjacent microlenses ML are separated in the B-B ′ line direction (W direction). Thereby, also in the microlens array substrate 10A according to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

<マイクロレンズアレイ基板の製造方法>
図示を省略するが、溝部14は、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法に対して、除去工程において、平面視で格子状にレンズ層12を異方性エッチングすることで形成できる。第1の実施形態で説明したように、A−A’線方向とB−B’線方向とで、隣り合うマイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さが異なるので、レンズ層12をエッチングする深さD4を、例えば、図11(a)に示す深さD3よりも浅く(小さく)、かつ、図11(b)に示す深さD2よりも深く(大きく)することで、交点15において基板11に到達する溝部14を形成できる。なお、第2の実施形態では、レジスト層74に形成する開口部74a(図9(a))は、溝部14に対応した形状となる。
<Manufacturing method of microlens array substrate>
Although not shown, the groove portion 14 is formed by anisotropically etching the lens layer 12 in a lattice shape in a plan view in the removing step, compared to the manufacturing method of the microlens array substrate according to the first embodiment. it can. As described in the first embodiment, since the thickness of the lens layer 12 at the boundary between adjacent microlenses ML is different between the AA ′ line direction and the BB ′ line direction, the lens layer 12 is By making the etching depth D4 shallower (smaller) than the depth D3 shown in FIG. 11A and deeper (larger) than the depth D2 shown in FIG. Thus, the groove 14 reaching the substrate 11 can be formed. In the second embodiment, the opening 74 a (FIG. 9A) formed in the resist layer 74 has a shape corresponding to the groove 14.

以上説明したように、第2の実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。   As described above, according to the second embodiment, the following effects can be obtained.

(1)マイクロレンズアレイ基板10Aでは、レンズ層12においてX方向およびY方向に沿って格子状に設けられた溝部14が、交点15で基板11に到達している。そのため、レンズ層12がW方向において交点15で分断されているので、W方向(B−B’線方向)においてレンズ層12にかかる応力が分散される。また、溝部14が設けられた分だけレンズ層12全体の体積が小さくなるので、レンズ層12にかかる応力が緩和される。一方、X方向およびY方向(A−A’線方向)において隣り合う凹部11b同士(マイクロレンズML同士)の間ではレンズ層12が連続しており、マイクロレンズML同士の間に入射する光はマイクロレンズMLで集光されて利用されるので、マイクロレンズML同士の間が間隔を空けて配置されている場合に比べて、光利用効率が向上する。これにより、第1の実施形態と同様に、レンズ層12のクラックが抑えられ、かつ、光利用効率が向上するマイクロレンズアレイ基板10Aを提供することができる。   (1) In the microlens array substrate 10 </ b> A, the groove portions 14 provided in a lattice shape along the X direction and the Y direction in the lens layer 12 reach the substrate 11 at the intersection 15. Therefore, since the lens layer 12 is divided at the intersection 15 in the W direction, the stress applied to the lens layer 12 is dispersed in the W direction (B-B ′ line direction). Further, since the volume of the entire lens layer 12 is reduced by the amount of the groove 14 provided, the stress applied to the lens layer 12 is relieved. On the other hand, the lens layer 12 is continuous between the concave portions 11b (microlenses ML) adjacent to each other in the X direction and the Y direction (AA ′ line direction), and light incident between the microlenses ML is. Since the light is condensed by the microlens ML and used, the light utilization efficiency is improved as compared with the case where the microlenses ML are arranged with a space therebetween. Thereby, similarly to the first embodiment, it is possible to provide the microlens array substrate 10A in which cracks in the lens layer 12 are suppressed and the light use efficiency is improved.

(2)溝部14が平面視で遮光層22と重なるように格子状に設けられているので、基板11に到達しており入射する光が利用されない交点15の部分も、入射する光を遮光する遮光層22と重なる領域に配置される。これにより、溝部14が遮光層22と重ならない領域に設けられている場合に比べて、マイクロレンズアレイ基板10A全体において利用されない光をより少なくできるので、光利用効率をより向上させることができる。   (2) Since the groove portion 14 is provided in a lattice shape so as to overlap the light shielding layer 22 in plan view, the portion of the intersection 15 that reaches the substrate 11 and does not use the incident light also shields the incident light. It arrange | positions in the area | region which overlaps with the light shielding layer 22. FIG. Thereby, compared with the case where the groove part 14 is provided in the area | region which does not overlap with the light shielding layer 22, since the light which is not utilized in the whole microlens array board | substrate 10A can be decreased, light utilization efficiency can be improved more.

なお、溝部14の形状は、上述の格子状の形状に限定されず、例えば、X方向またはY方向のいずれか一方向のみに沿って形成されていてもよい。また、溝部14の形状は、格子状のX方向およびY方向における交点同士の間で分断された形状、すなわち、平面視で+形状で各マイクロレンズMLの4隅(B−B’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の間)に形成されていてもよい。   In addition, the shape of the groove part 14 is not limited to the above-mentioned lattice shape, and may be formed along only one direction of the X direction or the Y direction, for example. In addition, the shape of the groove portion 14 is a shape that is divided between intersections in the lattice X- and Y-directions, that is, a + shape in plan view, and the four corners (in the BB ′ line direction) of each microlens ML. It may be formed between adjacent microlenses ML.

(第3の実施形態)
<マイクロレンズアレイ基板>
次に、第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を説明する。図12は、第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略平面図である。図13は、第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略断面図である。詳しくは、図13(a)は図12のA−A’線(X方向)に沿った概略断面図であり、図13(b)は図12のB−B’線(W方向)に沿った概略断面図である。
(Third embodiment)
<Microlens array substrate>
Next, the configuration of the microlens array substrate according to the third embodiment will be described. FIG. 12 is a schematic plan view showing the configuration of the microlens array substrate according to the third embodiment. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the microlens array substrate according to the third embodiment. Specifically, FIG. 13A is a schematic cross-sectional view along the line AA ′ (X direction) of FIG. 12, and FIG. 13B is along the line BB ′ (W direction) of FIG. FIG.

第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Bは、上記実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10,10Aに対して、レンズ層12において厚さ方向に不連続部分が設けられている点が異なっているが、その他の構成はほぼ同じである。なお、上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。   The microlens array substrate 10B according to the third embodiment is different from the microlens array substrates 10 and 10A according to the above embodiment in that discontinuous portions are provided in the lens layer 12 in the thickness direction. The other configurations are almost the same. In addition, about the component which is common in the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図12に示すように、第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Bでは、上記実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10,10Aと同様に、マイクロレンズMLが画素Pの配列に対応してマトリックス状に配列されている。マイクロレンズアレイ基板10Bでは、レンズ層12において、平面視で遮光層22と重なる格子状の部分を隔壁として、遮光層22の開口部22aと重なる領域に凹部16が設けられている。そして、凹部16の4隅の角部16aにおいて、レンズ層12が不連続となる分断部17となっている。   As shown in FIG. 12, in the microlens array substrate 10B according to the third embodiment, the microlens ML corresponds to the arrangement of the pixels P in the matrix as in the microlens array substrates 10 and 10A according to the above embodiment. Are arranged in a shape. In the microlens array substrate 10B, in the lens layer 12, a concave portion 16 is provided in a region overlapping the opening 22a of the light shielding layer 22 with a lattice-shaped portion overlapping the light shielding layer 22 in a plan view as a partition. And in the corner | angular part 16a of the four corners of the recessed part 16, it is the parting part 17 from which the lens layer 12 becomes discontinuous.

図13(a)に示すように、凹部16は、遮光層22の開口部22a内のレンズ層12に、基板11の凹部11bに対応して設けられている。換言すれば、レンズ層12のうち遮光層22と重なる部分が、凹部16を区画する隔壁となっている。凹部16のレンズ層12の表面からの深さをD5とすると、深さD5は、A−A’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さD7よりも浅い(小さい)。したがって、凹部16の底部は、A−A’線方向(において、基板11には到達していない。   As shown in FIG. 13A, the recess 16 is provided in the lens layer 12 in the opening 22 a of the light shielding layer 22 corresponding to the recess 11 b of the substrate 11. In other words, the portion of the lens layer 12 that overlaps the light shielding layer 22 is a partition that defines the recess 16. Assuming that the depth of the concave portion 16 from the surface of the lens layer 12 is D5, the depth D5 is shallower (smaller) than the thickness D7 of the lens layer 12 at the boundary between adjacent microlenses ML in the AA ′ line direction. ). Therefore, the bottom of the recess 16 does not reach the substrate 11 in the direction of the line A-A ′.

図13(b)に示すように、凹部16のレンズ層12の表面からの深さD5は、B−B’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の境界におけるレンズ層12の厚さD6よりも深い(大きい)。すなわち、凹部16の深さD5は、D6<D5<D7である。そして、凹部16の底部は、4隅の角部16aにおいて基板11に到達し、基板11に食い込むように形成されている。したがって、レンズ層12の隔壁のうち、B−B’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士の境界に位置する部分は、角部16aにおいてレンズ層12と分断され分断部17となっている。   As shown in FIG. 13B, the depth D5 of the concave portion 16 from the surface of the lens layer 12 is larger than the thickness D6 of the lens layer 12 at the boundary between the adjacent microlenses ML in the BB ′ line direction. Deep (big). That is, the depth D5 of the recess 16 is D6 <D5 <D7. And the bottom part of the recessed part 16 reaches | attains the board | substrate 11 in the corner | angular part 16a of four corners, and is formed so that it may bite into the board | substrate 11. FIG. Therefore, the portion of the partition wall of the lens layer 12 that is located at the boundary between the adjacent microlenses ML in the B-B ′ line direction is divided from the lens layer 12 at the corner portion 16 a to become a divided portion 17.

このように、レンズ層12は、A−A’線方向において隣り合うマイクロレンズML同士で連続しているが、B−B’線方向においては4隅の角部16aにおいて分断されている。すなわち、A−A’線方向(X方向)においては隣り合うマイクロレンズML同士が結合しており、B−B’線方向(W方向)においては隣り合うマイクロレンズML同士が分断されている。したがって、第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Bにおいても、上記実施形態と同様の効果が得られる。   As described above, the lens layer 12 is continuous between the adjacent microlenses ML in the A-A ′ line direction, but is divided at the corners 16 a at the four corners in the B-B ′ line direction. That is, adjacent microlenses ML are coupled in the A-A ′ line direction (X direction), and adjacent microlenses ML are separated in the B-B ′ line direction (W direction). Therefore, also in the microlens array substrate 10B according to the third embodiment, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

<マイクロレンズアレイ基板の製造方法>
次に、第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Bの製造方法について、図14を参照して説明する。図14は、第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法を示す概略断面図である。詳しくは、図14の各図は、図12のB−B’線に沿った概略断面図である。
<Manufacturing method of microlens array substrate>
Next, a method for manufacturing the microlens array substrate 10B according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a method for manufacturing a microlens array substrate according to the third embodiment. Specifically, each drawing in FIG. 14 is a schematic cross-sectional view along the line BB ′ in FIG.

第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Bの製造方法は、第1の実施形態に対して、図8(b)に示すレンズ層12の表面の平坦化処理後の工程が異なる。第3の実施形態では、図14(a)に示すように、平坦化処理後のレンズ層12の表面に、TFT24に電気信号を供給する電極や配線など(図示しない)と、遮光層22とを形成する(遮光層形成工程)。以下の説明では、電極や配線などと遮光層22とを含めて、遮光層22という。   The method for manufacturing the microlens array substrate 10B according to the third embodiment is different from the first embodiment in the process after the planarization process of the surface of the lens layer 12 shown in FIG. 8B. In the third embodiment, as shown in FIG. 14A, on the surface of the lens layer 12 after the planarization process, electrodes and wirings (not shown) for supplying an electric signal to the TFT 24, a light shielding layer 22, and the like. (Light shielding layer forming step). In the following description, the light shielding layer 22 including the electrodes and wirings and the light shielding layer 22 is referred to.

なお、マイクロレンズアレイ基板10Bでは、レンズ層12上に遮光層22が設けられるため、レンズ層12がパス層21(図3参照)の機能を兼ねることとなる。したがって、レンズ層12の表面の平坦化処理後のレンズ層12の層厚によって、マイクロレンズMLと遮光層22との厚さ方向(Z方向)の位置関係が決まる。   In the microlens array substrate 10B, since the light shielding layer 22 is provided on the lens layer 12, the lens layer 12 also functions as the pass layer 21 (see FIG. 3). Therefore, the positional relationship in the thickness direction (Z direction) between the microlens ML and the light shielding layer 22 is determined by the layer thickness of the lens layer 12 after the surface of the lens layer 12 is planarized.

遮光層形成工程に続いて、図14(a)に示すように、遮光層22上に形成したレジスト層75により、遮光層22をパターニングする。レジスト層75は、平面視で格子状であり、矩形状の開口部75aが形成されている。レジスト層75の開口部75aと重なる部分が、遮光層22の開口部22aとなる。次に、図14(b)に示すように、レジスト層75を除去する。   Following the light shielding layer forming step, the light shielding layer 22 is patterned by a resist layer 75 formed on the light shielding layer 22, as shown in FIG. The resist layer 75 has a lattice shape in plan view, and has a rectangular opening 75a. A portion overlapping the opening 75 a of the resist layer 75 becomes the opening 22 a of the light shielding layer 22. Next, as shown in FIG. 14B, the resist layer 75 is removed.

次に、図14(c)に示すように、遮光層22をマスクとして、レンズ層12を異方性エッチングする(除去工程)。除去工程では、遮光層22をマスクとして利用するため、レンズ層12をエッチングするためのエッチング用マスクを不要にできるので、そのエッチング用マスクを形成するためのフォトリソ工程を削減できる。また、遮光層22をマスクとしてレンズ層12をエッチングすることで、マイクロレンズアレイと遮光層22との平面的な位置ズレが抑えられるので、相互の位置ズレに起因する光利用率の低下が抑えられる。   Next, as shown in FIG. 14C, the lens layer 12 is anisotropically etched using the light shielding layer 22 as a mask (removal step). Since the light shielding layer 22 is used as a mask in the removing process, an etching mask for etching the lens layer 12 can be eliminated, and the photolithography process for forming the etching mask can be reduced. Further, by etching the lens layer 12 using the light shielding layer 22 as a mask, the planar positional deviation between the microlens array and the light shielding layer 22 can be suppressed, so that the decrease in the light utilization rate due to the mutual positional deviation is suppressed. It is done.

図14(c)に示す除去工程において、レンズ層12のうち遮光層22に覆われていない部分、すなわち開口部22a内の部分を、遮光層22側から厚さ方向に除去して凹部16を形成する。このとき、レンズ層12における遮光層22に覆われた部分(分断部)17と開口部22a内の部分との境界、すなわち凹部16の角部16aで基板11が露出する深さD5までエッチングを行う。これにより、凹部16が形成されて、マイクロレンズアレイ基板10Bが完成する。   In the removing step shown in FIG. 14C, a portion of the lens layer 12 that is not covered by the light shielding layer 22, that is, a portion in the opening 22a is removed in the thickness direction from the light shielding layer 22 side to form the concave portion 16. Form. At this time, etching is performed to the depth D5 at which the substrate 11 is exposed at the boundary between the portion (partitioned portion) 17 covered with the light shielding layer 22 in the lens layer 12 and the portion in the opening 22a, that is, at the corner 16a of the recess 16. Do. Thereby, the recess 16 is formed, and the microlens array substrate 10B is completed.

この後マイクロレンズアレイ基板10Bを備えた素子基板20を製造する場合は、マイクロレンズアレイ基板10Bおよび遮光層上に絶縁層23を形成して表面の段差を緩和し、絶縁層23上にTFT24を形成する。なお、除去工程の後で、例えば、凹部16を埋め込む埋め込み層を設けることにより、凹部16や遮光層22によるマイクロレンズアレイ基板10B(レンズ層12)表面の段差を緩和してもよい。   Thereafter, when the element substrate 20 including the microlens array substrate 10B is manufactured, the insulating layer 23 is formed on the microlens array substrate 10B and the light shielding layer to reduce the surface step, and the TFT 24 is formed on the insulating layer 23. Form. Note that, after the removing step, for example, an embedded layer for embedding the recess 16 may be provided to alleviate a step on the surface of the microlens array substrate 10B (lens layer 12) due to the recess 16 or the light shielding layer 22.

第3の実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。   According to the third embodiment, the following effects can be obtained.

(1)マイクロレンズアレイ基板10Bでは、レンズ層12に設けられた凹部16の4隅の角部16aでW方向(B−B’線方向)においてレンズ層12が分断されているので、W方向においてレンズ層12にかかる応力が分散される。また、凹部16が設けられた分だけレンズ層12全体の体積が小さくなるので、レンズ層12にかかる応力が緩和される。一方、X方向およびY方向(A−A’線方向)において隣り合う凹部11b同士(マイクロレンズML同士)の間ではレンズ層12が連続しており、マイクロレンズML同士の間に入射する光はマイクロレンズMLで集光されて利用されるので、マイクロレンズML同士の間が間隔を空けて配置されている場合に比べて、光利用効率が向上する。これにより、上記実施形態と同様に、レンズ層12のクラックが抑えられ、かつ、光利用効率が向上するマイクロレンズアレイ基板10Bを提供することができる。   (1) In the microlens array substrate 10B, the lens layer 12 is divided in the W direction (BB ′ line direction) at the four corners 16a of the recess 16 provided in the lens layer 12, so that the W direction The stress applied to the lens layer 12 is dispersed. Further, since the volume of the entire lens layer 12 is reduced by the amount of the concave portion 16, the stress applied to the lens layer 12 is relieved. On the other hand, the lens layer 12 is continuous between the concave portions 11b (microlenses ML) adjacent to each other in the X direction and the Y direction (AA ′ line direction), and light incident between the microlenses ML is. Since the light is condensed by the microlens ML and used, the light utilization efficiency is improved as compared with the case where the microlenses ML are arranged with a space therebetween. Thereby, similarly to the above-described embodiment, it is possible to provide the microlens array substrate 10B in which cracking of the lens layer 12 is suppressed and the light use efficiency is improved.

(2)レンズ層12を形成し、レンズ層12上に遮光層22を形成した後、遮光層22に覆われていない部分を遮光層22側から厚さ方向に除去するので、遮光層22をエッチング用マスクとして利用し、レンズ層12をエッチングすることができる。そのため、レンズ層12のエッチング用マスクを不要にできるので、そのエッチング用マスクを形成するためのフォトリソ工程を削減できる。また、遮光層22をエッチング用マスクとしてレンズ層12をエッチングすることで、基板11が露出する凹部16の角部16a、およびマイクロレンズMLの遮光層22に対する位置ズレが抑えられる。そのため、マイクロレンズMLと遮光層22との相互の位置ズレに起因する光利用率の低下を抑えることができる。   (2) After the lens layer 12 is formed and the light shielding layer 22 is formed on the lens layer 12, the portion not covered by the light shielding layer 22 is removed in the thickness direction from the light shielding layer 22 side. The lens layer 12 can be etched by using it as an etching mask. Therefore, the etching mask for the lens layer 12 can be made unnecessary, so that the photolithography process for forming the etching mask can be reduced. Further, by etching the lens layer 12 using the light shielding layer 22 as an etching mask, the positional deviation of the corner 16a of the concave portion 16 where the substrate 11 is exposed and the microlens ML with respect to the light shielding layer 22 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the light utilization rate due to the mutual positional deviation between the microlens ML and the light shielding layer 22.

(3)平坦化処理後のレンズ層12の層厚によってマイクロレンズMLと遮光層22との厚さ方向(Z方向)の位置関係が決まるので、平坦化処理の際にレンズ層12の層厚を制御することにより、マイクロレンズMLの焦点距離などの光学条件を合わせ込むことが可能となる。   (3) Since the positional relationship in the thickness direction (Z direction) between the microlens ML and the light shielding layer 22 is determined by the layer thickness of the lens layer 12 after the flattening process, the layer thickness of the lens layer 12 during the flattening process By controlling the above, it becomes possible to adjust optical conditions such as the focal length of the microlens ML.

(第4の実施形態)
<マイクロレンズアレイ基板>
次に、第4の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を説明する。図15は、第4の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す概略平面図である。詳しくは、図15(a)は図5のA−A’線(X方向)に沿った概略断面図であり、図15(b)は図5のB−B’線(W方向)に沿った概略断面図である。
(Fourth embodiment)
<Microlens array substrate>
Next, the configuration of the microlens array substrate according to the fourth embodiment will be described. FIG. 15 is a schematic plan view showing the configuration of the microlens array substrate according to the fourth embodiment. Specifically, FIG. 15A is a schematic cross-sectional view along the line AA ′ (X direction) in FIG. 5, and FIG. 15B is along the line BB ′ (W direction) in FIG. 5. FIG.

第4の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Cは、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10に対して、レンズ層12上に透明層18が設けられている点が異なっているが、その他の構成はほぼ同じである。なお、第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。   The microlens array substrate 10C according to the fourth embodiment is different from the microlens array substrate 10 according to the first embodiment in that a transparent layer 18 is provided on the lens layer 12. Other configurations are almost the same. In addition, about the component which is common in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図15(a)および(b)に示すように、第4の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Cでは、レンズ層12上に、少なくとも貫通孔13を埋め込むように形成された透明層18が設けられている。透明層18は、例えば、レンズ層12のマイクロレンズMLが配列された領域を覆うように設けられている。透明層18が設けられたことにより、レンズ層12に設けられた貫通孔13による段差が緩和される。   As shown in FIGS. 15A and 15B, in the microlens array substrate 10 </ b> C according to the fourth embodiment, a transparent layer 18 formed so as to bury at least the through holes 13 is provided on the lens layer 12. It has been. The transparent layer 18 is provided, for example, so as to cover a region where the microlenses ML of the lens layer 12 are arranged. By providing the transparent layer 18, the level difference due to the through hole 13 provided in the lens layer 12 is reduced.

透明層18は、光透過性を有し、レンズ層12と略同一の屈折率を有する。そして、透明層18は、レンズ層12よりも高い耐熱性を有する。透明層18の材料としては、例えば、SiONやSiNなどの無機材料を用いることができる。   The transparent layer 18 is light transmissive and has approximately the same refractive index as the lens layer 12. The transparent layer 18 has higher heat resistance than the lens layer 12. As a material of the transparent layer 18, for example, an inorganic material such as SiON or SiN can be used.

<マイクロレンズアレイ基板の製造方法>
第4の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Cの製造方法は、第1の実施形態における除去工程の後に、透明層18を形成する工程を備えている。図示を省略するが、透明層18を形成する工程では、例えばCVD法を用いて、レンズ層12に設けられた貫通孔13を埋め込むように透明層18を形成する。また、透明層18を形成する工程では、レンズ層12を形成する工程よりも高い温度でレンズ層12上に透明層18を形成する。
<Manufacturing method of microlens array substrate>
The manufacturing method of the microlens array substrate 10C according to the fourth embodiment includes a step of forming the transparent layer 18 after the removing step in the first embodiment. Although not shown, in the step of forming the transparent layer 18, the transparent layer 18 is formed so as to embed the through holes 13 provided in the lens layer 12 by using, for example, a CVD method. In the step of forming the transparent layer 18, the transparent layer 18 is formed on the lens layer 12 at a higher temperature than in the step of forming the lens layer 12.

第4の実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。   According to the fourth embodiment, the following effects can be obtained.

(1)レンズ層12の貫通孔13を埋め込むように透明層18が形成されているため、貫通孔13によるレンズ層12の表面の段差が緩和される。これにより、マイクロレンズアレイ基板10Cの上層に遮光層22や配線を形成する場合に、遮光層22や配線を安定した状態で形成することができる。   (1) Since the transparent layer 18 is formed so as to embed the through hole 13 of the lens layer 12, the step on the surface of the lens layer 12 due to the through hole 13 is reduced. Accordingly, when the light shielding layer 22 and the wiring are formed on the upper layer of the microlens array substrate 10C, the light shielding layer 22 and the wiring can be formed in a stable state.

(2)透明層18は、光透過性を有しており、レンズ層12と略同一の屈折率を有しているため、貫通孔13の界面における光の不要な反射や散乱が抑えられるので、マイクロレンズアレイ基板10Cに入射する光の透過率の低下を抑えることができる。   (2) Since the transparent layer 18 is light transmissive and has substantially the same refractive index as the lens layer 12, unnecessary reflection and scattering of light at the interface of the through hole 13 can be suppressed. Further, it is possible to suppress a decrease in the transmittance of light incident on the microlens array substrate 10C.

(3)透明層18は、レンズ層12よりも高い耐熱性を有しているので、マイクロレンズアレイ基板10Cが高温加熱や冷却などの温度変化に晒された場合でも、レンズ層12のクラックをより抑えることができる。   (3) Since the transparent layer 18 has higher heat resistance than the lens layer 12, even when the microlens array substrate 10C is exposed to temperature changes such as high temperature heating and cooling, cracks in the lens layer 12 are prevented. It can be suppressed more.

(第5の実施形態)
<電子機器>
次に、第5の実施形態に係る電子機器について図16を参照して説明する。図16は、第5の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図である。
(Fifth embodiment)
<Electronic equipment>
Next, an electronic apparatus according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a configuration of a projector as an electronic apparatus according to the fifth embodiment.

図16に示すように、第5の実施形態に係る電子機器としてのプロジェクター(投射型表示装置)100は、偏光照明装置110と、光分離素子としての2つのダイクロイックミラー104,105と、3つの反射ミラー106,107,108と、5つのリレーレンズ111,112,113,114,115と、3つの液晶ライトバルブ121,122,123と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム116と、投射レンズ117とを備えている。   As shown in FIG. 16, a projector (projection display device) 100 as an electronic apparatus according to the fifth embodiment includes a polarization illumination device 110, two dichroic mirrors 104 and 105 as light separation elements, and three Reflective mirrors 106, 107, 108, five relay lenses 111, 112, 113, 114, 115, three liquid crystal light valves 121, 122, 123, a cross dichroic prism 116 as a light combining element, and a projection lens 117 It has.

偏光照明装置110は、例えば超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット101と、インテグレーターレンズ102と、偏光変換素子103とを備えている。ランプユニット101と、インテグレーターレンズ102と、偏光変換素子103とは、システム光軸Lに沿って配置されている。   The polarization illumination device 110 includes a lamp unit 101 as a light source composed of a white light source such as an ultra-high pressure mercury lamp or a halogen lamp, an integrator lens 102, and a polarization conversion element 103. The lamp unit 101, the integrator lens 102, and the polarization conversion element 103 are arranged along the system optical axis L.

ダイクロイックミラー104は、偏光照明装置110から射出された偏光光束のうち、赤色光(R)を反射させ、緑色光(G)と青色光(B)とを透過させる。もう1つのダイクロイックミラー105は、ダイクロイックミラー104を透過した緑色光(G)を反射させ、青色光(B)を透過させる。   The dichroic mirror 104 reflects red light (R) and transmits green light (G) and blue light (B) among the polarized light beams emitted from the polarization illumination device 110. Another dichroic mirror 105 reflects the green light (G) transmitted through the dichroic mirror 104 and transmits the blue light (B).

ダイクロイックミラー104で反射した赤色光(R)は、反射ミラー106で反射した後にリレーレンズ115を経由して液晶ライトバルブ121に入射する。ダイクロイックミラー105で反射した緑色光(G)は、リレーレンズ114を経由して液晶ライトバルブ122に入射する。ダイクロイックミラー105を透過した青色光(B)は、3つのリレーレンズ111,112,113と2つの反射ミラー107,108とで構成される導光系を経由して液晶ライトバルブ123に入射する。   The red light (R) reflected by the dichroic mirror 104 is reflected by the reflection mirror 106 and then enters the liquid crystal light valve 121 via the relay lens 115. The green light (G) reflected by the dichroic mirror 105 enters the liquid crystal light valve 122 via the relay lens 114. The blue light (B) transmitted through the dichroic mirror 105 is incident on the liquid crystal light valve 123 via a light guide system composed of three relay lenses 111, 112, 113 and two reflection mirrors 107, 108.

光変調素子としての透過型の液晶ライトバルブ121,122,123は、クロスダイクロイックプリズム116の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ121,122,123に入射した色光は、映像情報(映像信号)に基づいて変調され、クロスダイクロイックプリズム116に向けて射出される。   The transmissive liquid crystal light valves 121, 122, and 123 as light modulation elements are disposed to face the incident surfaces of the cross dichroic prism 116 for each color light. The color light incident on the liquid crystal light valves 121, 122, 123 is modulated based on video information (video signal) and emitted toward the cross dichroic prism 116.

クロスダイクロイックプリズム116は、4つの直角プリズムが貼り合わされて構成されており、その内面には赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ117によってスクリーン130上に投射され、画像が拡大されて表示される。   The cross dichroic prism 116 is configured by bonding four right-angle prisms, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in a cross shape on the inner surface thereof. Yes. The three color lights are synthesized by these dielectric multilayer films, and the light representing the color image is synthesized. The synthesized light is projected onto the screen 130 by the projection lens 117 which is a projection optical system, and the image is enlarged and displayed.

液晶ライトバルブ121は、上述した各実施形態のマイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,10Cを有する液晶装置1が適用されたものである。液晶ライトバルブ121は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ122,123も同様である。   The liquid crystal light valve 121 uses the liquid crystal device 1 having the microlens array substrates 10, 10 </ b> A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C of the above-described embodiments. The liquid crystal light valve 121 is arranged with a gap between a pair of polarizing elements arranged in crossed Nicols on the incident side and emission side of colored light. The same applies to the other liquid crystal light valves 122 and 123.

第5の実施形態に係るプロジェクター100の構成によれば、複数の画素Pが高精細に配置されていても、入射した色光を効率よく利用可能なマイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,10Cを有する液晶装置1を備えているので、品質が高く明るいプロジェクター100を提供することができる。   According to the configuration of the projector 100 according to the fifth embodiment, the microlens array substrates 10, 10 </ b> A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C that can efficiently use the incident color light even when the plurality of pixels P are arranged with high definition. Since the liquid crystal device 1 is provided, the projector 100 can be provided with high quality and brightness.

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。   The above-described embodiments merely show one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied within the scope of the present invention. As modifications, for example, the following can be considered.

(変形例1)
第4の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Cは、第1の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10のレンズ層12の貫通孔13を埋め込むように透明層18が設けられた構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。第2の実施形態、第3の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10A,10Bのレンズ層12の溝部14や凹部16を埋め込むように透明層18が設けられた構成としてもよい。このような構成においても、第4の実施形態と同様の効果が得られる。
(Modification 1)
The microlens array substrate 10C according to the fourth embodiment has a configuration in which the transparent layer 18 is provided so as to embed the through holes 13 of the lens layer 12 of the microlens array substrate 10 according to the first embodiment. The present invention is not limited to such a form. A configuration in which a transparent layer 18 is provided so as to bury the grooves 14 and the recesses 16 of the lens layer 12 of the microlens array substrates 10A and 10B according to the second embodiment and the third embodiment may be adopted. Even in such a configuration, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained.

(変形例2)
上述した各実施形態では、液晶装置1において、マイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,10Cを素子基板20に備えていたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、マイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,10Cを対向基板30に備えた構成としてもよい。また、マイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,10Cを素子基板20および対向基板30の双方に備えた構成としてもよい。なお、マイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,10Cを対向基板30に備える場合は、貫通孔13などの基板11に到達する不連続部分は、遮光層32(図3参照)と平面的に重なる位置に配置される。
(Modification 2)
In each of the embodiments described above, in the liquid crystal device 1, the microlens array substrates 10, 10A, 10B, and 10C are provided in the element substrate 20, but the present invention is not limited to such a form. For example, the microlens array substrate 10, 10 </ b> A, 10 </ b> B, 10 </ b> C may be provided on the counter substrate 30. The microlens array substrates 10, 10A, 10B, and 10C may be provided on both the element substrate 20 and the counter substrate 30. When the counter lens 30 includes the microlens array substrates 10, 10A, 10B, and 10C, the discontinuous portion that reaches the substrate 11 such as the through hole 13 overlaps the light shielding layer 32 (see FIG. 3) in a plane. Placed in position.

(変形例3)
上述した実施形態では、マイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,10Cのレンズ層12に設けられた、貫通孔13などの基板11に到達する不連続部分が、W方向(B−B’線方向)に隣り合うマイクロレンズML同士の間毎に設けられた構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。貫通孔13などの不連続部分は、例えば、W方向(B−B’線方向)に隣り合うマイクロレンズML同士の間の一つ置きや2つ置きに設けられていてもよい。
(Modification 3)
In the embodiment described above, the discontinuous portion that reaches the substrate 11 such as the through hole 13 provided in the lens layer 12 of the microlens array substrate 10, 10A, 10B, 10C is in the W direction (BB ′ line direction). However, the present invention is not limited to such a form. For example, the discontinuous portions such as the through holes 13 may be provided every other or every two microlenses ML adjacent to each other in the W direction (BB ′ line direction).

(変形例4)
上述した実施形態では、マイクロレンズML(基板11の凹部11b)が断面視で略半球状などの曲面形状を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。マイクロレンズML(基板11の凹部11b)が断面視で、例えばV字状など他の形状を有していてもよい。
(Modification 4)
In the embodiment described above, the microlens ML (the concave portion 11b of the substrate 11) has a curved surface shape such as a substantially hemispherical shape in a cross-sectional view, but the present invention is not limited to such a form. The microlens ML (the concave portion 11b of the substrate 11) may have another shape such as a V shape in a cross-sectional view.

(変形例5)
上述した実施形態では、マイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,10Cにおいて、一つのマイクロレンズMLが一つの画素Pに対応して設けられた構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3つの画素Pが画像を形成する際の一つの単位となる場合などに、一つのマイクロレンズMLが赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3つの画素Pに対応して設けられた構成としてもよい。
(Modification 5)
In the above-described embodiment, the microlens array substrates 10, 10 </ b> A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C have a configuration in which one microlens ML is provided corresponding to one pixel P. However, the present invention has such a configuration. It is not limited. For example, when three pixels P of red (R), green (G), and blue (B) are used as one unit when forming an image, one microlens ML is red (R), green ( G) and blue (B) may be provided corresponding to the three pixels P.

(変形例6)
上述した実施形態では、マイクロレンズアレイ基板10,10A,10B,10Cにおいて、マイクロレンズアレイML(基板11の凹部11b)がマトリックス状に配列された構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。マイクロレンズアレイMLの配列は、画素Pの配列に対応して、例えば、ハニカム状の配列など異なる配列であってもよい。
(Modification 6)
In the above-described embodiment, the microlens array substrates 10, 10A, 10B, and 10C have the configuration in which the microlens array ML (the concave portions 11b of the substrate 11) is arranged in a matrix. It is not limited to. The arrangement of the microlens array ML may be a different arrangement such as a honeycomb arrangement, for example, corresponding to the arrangement of the pixels P.

(変形例7)
上述した実施形態の液晶装置1を適用可能な電子機器は、プロジェクター100に限定されない。液晶装置1は、例えば、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)や直視型のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)、または電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、POSなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。
(Modification 7)
The electronic apparatus to which the liquid crystal device 1 of the above-described embodiment can be applied is not limited to the projector 100. The liquid crystal device 1 is, for example, a projection type HUD (head-up display), a direct-view type HMD (head-mounted display), an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type, or a monitor direct-view type video. It can be suitably used as a display unit for information terminal devices such as recorders, car navigation systems, electronic notebooks, and POS.

1…液晶装置(電気光学装置)、10,10A,10B,10C…マイクロレンズアレイ基板、11…基板、11a…一面、11b…凹部、12…レンズ層、13…貫通孔、14…溝部、16…凹部、18…透明層、22…遮光層、24…TFT(トランジスター)、100…プロジェクター(電子機器)、ML…マイクロレンズ、P…画素。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal device (electro-optical device) 10, 10A, 10B, 10C ... Micro lens array substrate, 11 ... Substrate, 11a ... One side, 11b ... Recess, 12 ... Lens layer, 13 ... Through-hole, 14 ... Groove, 16 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Recessed part, 18 ... Transparent layer, 22 ... Light shielding layer, 24 ... TFT (transistor), 100 ... Projector (electronic device), ML ... Micro lens, P ... Pixel.

Claims (6)

第1方向、前記第1方向と交差する第2方向、前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向に配列された凹部を有し、光透過性を有する基板と、
前記基板の前記凹部を埋め込むとともに前記凹部を覆うように配置され、光透過性を有し、前記基板とは異なる屈折率を有するレンズ層と、を備え、
前記レンズ層は、平面視で前記凹部に対応してレンズ層凹部を有して、平面視で隣り合う前記レンズ層凹部を区画する隔壁を有し、
前記レンズ層凹部の底部は、前記第3方向において、前記レンズ層を分断して不連続とし、前記第1方向および前記第2方向の一方では、前記レンズ層より浅く前記基板に到達しておらず前記レンズ層が結合していることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板。
A first direction, a second direction intersecting with the first direction, a concave portion arranged in a third direction intersecting with the first direction and the second direction, and having a light transmitting property;
A lens layer that is disposed so as to embed the concave portion of the substrate and cover the concave portion, has a light transmittance, and has a refractive index different from that of the substrate,
The lens layer has a lens layer concave portion corresponding to the concave portion in plan view, and has a partition that partitions the adjacent lens layer concave portions in plan view,
The bottom of the concave portion of the lens layer is not continuous by dividing the lens layer in the third direction, and has reached the substrate shallower than the lens layer in one of the first direction and the second direction. A microlens array substrate, wherein the lens layer is bonded .
請求項1に記載のマイクロレンズアレイ基板であって、
前記凹部は、前記第1方向および前記第2方向に沿って格子状に区画されており、
前記第3方向は前記格子の交点同士を対角に結ぶ方向であることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板。
The microlens array substrate according to claim 1,
The recess is partitioned in a lattice shape along the first direction and the second direction,
The microlens array substrate according to claim 3, wherein the third direction is a direction that diagonally connects the intersections of the lattices.
請求項1または2に記載のマイクロレンズアレイ基板であって、
前記レンズ層の前記基板と反対側に前記画素毎に設けられ、チャネル領域を有するトランジスターと、
前記レンズ層と前記トランジスターとの間に、平面視で前記トランジスターの少なくとも前記チャネル領域と重なるように設けられた遮光層と、を備え
前記隔壁と前記遮光層は平面視で重なって設けられていることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板。
The microlens array substrate according to claim 1 or 2,
A transistor provided for each pixel on the opposite side of the lens layer from the substrate and having a channel region;
A light shielding layer provided between the lens layer and the transistor so as to overlap at least the channel region of the transistor in plan view ,
The microlens array substrate, wherein the partition wall and the light shielding layer are provided to overlap each other in a plan view .
請求項1からのいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ基板を備えていることを特徴とする電気光学装置。 An electro-optical device comprising the microlens array substrate according to any one of claims 1 to 3 . 請求項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 4 . 光透過性を有する基板に、第1方向と、前記第1方向と交差する第2方向と、に沿って格子状に区画された凹部を形成する工程と、
前記凹部を埋め込むとともに前記凹部が形成された領域を覆うように、光透過性を有し、前記基板とは異なる屈折率を有するレンズ層を形成するレンズ層形成工程と、
前記レンズ層の表面に遮光層を格子状にパターニングする工程と、
前記遮光層をマスクとして、前記レンズ層をエッチングしてレンズ層凹部を形成する除去工程と、を有し、
前記除去工程において、前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向で前記レンズ層凹部により前記基板が露出し、前記第1方向および前記第2方向の一方で基板が露出しない深さまで前記レンズ層を除去する、ことを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
Forming a recess partitioned in a lattice shape along a first direction and a second direction intersecting the first direction on a substrate having optical transparency;
A lens layer forming step of forming a lens layer having a light transmittance and a refractive index different from that of the substrate so as to embed the concave portion and cover the region where the concave portion is formed;
Patterning a light shielding layer in a lattice pattern on the surface of the lens layer;
A step of removing the lens layer by etching the lens layer using the light shielding layer as a mask ,
In the removing step, the substrate is exposed by the lens layer recess in the first direction and in a third direction intersecting the second direction, and to a depth at which the substrate is not exposed in one of the first direction and the second direction. The method for producing a microlens array substrate, wherein the lens layer is removed .
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