(57)【要約】【課題】透明電極膜との密着性を向上し、配向膜の剥れを防止することができるマイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板及びこれを用いた液晶表示装置を提供すること。【解決手段】ベースガラス基板２に、マイクロレンズ３が形成されたカバーガラス基板４を接着材５にて接合した構造体６を生成する工程と、この工程で生成された前記構造体６の前記カバーガラス基板４の上に表面が凹凸を有する透明膜７を形成する工程と、この工程で生成された前記透明膜７の凹凸面上に透明電極膜１３を形成する工程と、を備えたものである。【選択図】  図１
2006330332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガラス基板に、マイクロレンズが形成された第２のガラス基板を接着材にて接合した構造体を生成する工程と、
この工程で生成された前記構造体の前記第２のガラス基板の上に表面が凹凸を有する透明膜を形成する工程と、
この工程で生成された前記透明膜の凹凸面上に透明電極膜を形成する工程と、
を備えたことを特徴とするマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項２】
前記透明膜の前記凹凸の表面粗さは、ガラス材料より粗く形成されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項３】
前記第２のガラス基板の平均表面粗さ（Ｒａ）はネオセラムガラスで０．４５〜０．５５ｎｍ、石英ガラスでは０．２２〜０．２３ｎｍとされ、前記透明電極膜の平均表面粗さ（Ｒａ）は２．０１〜２．４３ｎｍ、前記透明膜の平均表面粗さ（Ｒａ）は０．５０ｎｍとされることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２のガラス基板に開口を備えた遮光膜を形成する工程を備え、
前記透明膜を前記開口を埋めるように、前記遮光膜上に形成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマイクロレンズ基板の製造方法。
【請求項５】
第１のガラス基板に、マイクロレンズが形成された第２のガラス基板を接着材にて接合して成る構造体の前記第２のガラス基板の上に、表面が凹凸を有する透明膜が形成され、その透明膜の凹凸面上に透明電極膜が形成されていることを特徴とするマイクロレンズ基板。
【請求項６】
請求項５に記載のマイクロレンズ基板を用いて形成される対向基板と、
該対向基板に対向して配置される電気光学装置用基板と、
前記対向基板と前記電気光学装置用基板の間に配置された電気光学物質と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板及びこれを用いた電気光学装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像をスクリーン上に投影する投射型表示装置が知られている。このような投射型表示装置では、その画像形成に主として液晶パネルが用いられている。この液晶パネルは、例えば、液晶を駆動するＴＦＴ基板とこれに対向配置される対向基板とが、液晶層を介して接合された構成となっている。
【０００３】
このような構成の液晶パネルの中には、光の利用効率を高め、より明るい画面とするべく、液晶パネル用対向基板の各画素に対応する位置に多数の微小なマイクロレンズを設けたものが知られている。これにより、高い光の利用効率を有する液晶パネルを得ている。マイクロレンズ及びそのの近辺の周辺層を含めたものをマイクロレンズ基板と称する。
【０００４】
マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネル、及び投射型表示装置に関する先行技術には、例えば特許文献１がある。
【０００５】
特許文献１において、マイクロレンズ基板は、透明基板上に設けられたマイクロレンズ形成層と、該マイクロレンズ形成層上に形成された中間層と、該中間層上に形成されたバリア層とを有している。中間層は、例えば、バリア層の密着性を向上するために設けられている。この中間層は省略されていてもよい。バリア層は例えばＳｉＯ２で構成され、透明基板やマイクロレンズ形成層中の金属などの不純物が液晶中に溶出したり或いは液晶層中の不純物がマイクロレンズ形成層中に移行したりするのを防止するために設けられている。
【特許文献１】特開２００３−１７７２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、液晶パネルの製造工程においては、上記の少なくとも透明基板，マイクロレンズ形成層及びバリア層から成るマイクロレンズ基板が完成された後、その後のブラックマトリックス（ＢＭと略記）と呼ばれる遮光膜の形成工程（なおこの遮光膜形成工程についてはＴＦＴ基板側で完全に遮光ができれば無くてもよい）を経て、その上に更に透明電極膜を形成した後、液晶層に直接接して液晶の配向性を決めるための膜としてポリイミド等による配向膜を形成する。この配向膜の形成工程では、ラビンローラによるラビングを行った後更にラビングに伴うラビング屑を除去するために洗浄が行われる。このため、バリア層の上に更に透明電極膜を形成した際の透明電極膜の密着性が悪いと、配向膜形成後に行われるラビング処理（ラビング及び洗浄）によって配向膜が剥れ易いという問題があった。
【０００７】
前述の特許文献１に示される中間層は、マイクロレンズ形成層に対するバリア層の密着性を向上できるが、その後の工程で形成される透明電極膜や配向膜の密着性については特に配慮されていなかった。
【０００８】
そこで、本発明は上記の問題に鑑み、透明電極膜との密着性を向上し、配向膜の剥れを防止することができるマイクロレンズ基板の製造方法、マイクロレンズ基板及びこれを用いた電気光学装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるマイクロレンズ基板の製造方法は、第１のガラス基板に、マイクロレンズが形成された第２のガラス基板を接着材にて接合した構造体を生成する工程と、この工程で生成された前記構造体の前記第２のガラス基板の上に表面が凹凸を有する透明膜を形成する工程と、この工程で生成された前記透明膜の凹凸面上に透明電極膜を形成する工程と、を備えたものである。
【００１０】
本発明のこのような方法によれば、第１のガラス基板，接着材及び第２のガラス基板からなる構造体の前記第２のガラス基板の表面に、ガラス材に含まれる金属不純物が溶出するのを防ぐための止ぐための透明膜を形成する際に、表面が凹凸を有する透明膜を形成し、その透明膜の凹凸面上に透明電極膜を形成するようにしたので、透明電極膜との密着性を向上することができ、例えば液晶表示装置に適用した場合、後段のラビン処理が行われても、それによって配向膜に剥れが生じるのを防ぐことが可能となる。
【００１１】
本発明において、前記透明膜の前記凹凸の表面粗さは、ガラス材料より粗く形成されることが好ましい。
【００１２】
このような方法によれば、透明電極膜との密着性を向上させることができる。
【００１３】
本発明において、前記第２のガラス基板の平均表面粗さ（Ｒａ）はネオセラムガラスで０．４５〜０．５５ｎｍ、石英ガラスでは０．２２〜０．２３ｎｍとされ、前記透明電極膜の平均表面粗さ（Ｒａ）は２．０１〜２．４３ｎｍ、前記透明膜の平均表面粗さ（Ｒａ）は０．５０ｎｍとされることが好ましい。
【００１４】
このような方法によれば、透明電極膜との密着性を向上させることができる。
【００１５】
本発明によるマイクロレンズ基板は、第１のガラス基板に、マイクロレンズが形成された第２のガラス基板を接着材にて接合して成る構造体の前記第２のガラス基板の上に、表面が凹凸を有する透明膜が形成され、その透明膜の凹凸面上に透明電極膜が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明のこのような構成によれば、第１のガラス基板，接着材及び第２のガラス基板からなる構造体の前記第２のガラス基板の表面に、透明膜を形成する際に、表面が凹凸を有する透明膜が形成され、その透明膜の凹凸面上に透明電極膜が形成されるので、透明電極膜との密着性を向上することができ、例えば液晶表示装置に適用した場合、配向膜に剥れが生じにくくすることが可能となる。
【００１７】
本発明による電気光学装置は、前記マイクロレンズ基板を用いて形成される対向基板と、該対向基板に対向して配置される電気光学装置用基板と、前記対向基板と前記電気光学装置用基板の間に配置された電気光学物質と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明のこのような構成によれば、透明電極膜との密着性を向上することができるマイクロレンズ基板を実現できるので、高品質で高寿命の電気光学装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明の実施例１のマイクロレンズ基板の構成を示す側断面図である。
【００２１】
図１に示すように、マイクロレンズ基板１は、第１のガラス基板であるベースガラス基板２に、画素毎にマイクロレンズ３が形成された第２のガラス基板であるカバーガラス基板４を樹脂製の接着材５にて接合して成る構造体６の裏表両面に、それぞれ透明膜７，８を形成し、かつ透明膜７，８のうちカバーガラス基板４側に設けた透明膜７の表面には粗さを持った凹凸に形成され、その透明膜７の凹凸面上にＣｒ膜等を成膜し且つ画素対応部を開口させた遮光膜９ａが形成され、遮光膜９ａの開口を埋めるように透明電極膜１３を形成した構成となっている。従って、透明膜７の凹凸面上に透明電極膜１３が形成された状態となっている。
【００２２】
なお、カバーガラス基板４に形成される略半球面状の１つ１つのレンズをマイクロレンズと呼び、これらが複数配列されたものをマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）と呼ぶ。また、このようなマイクロレンズアレイが形成されたカバーガラス基板４に、ガラス材とは屈折率の異なる接着材５でベースガラス基板２を貼りつけ、更にカバーガラス基板４のガラス厚を適宜調整してなる基板の少なくとも裏面側（図示下側）に上述の透明膜７を形成し、かつ更にその透明膜７上に少なくとも透明電極膜１３を形成したものをマイクロレンズ基板と呼ぶことにする。
【００２３】
上記マイクロレンズ基板１の裏表両面の透明膜７は、その後に行われる工程においてカバーガラス基板４からそれに含まれる金属不純物がその表面（図示下面）に溶出するのを防止するためのパッシベーション膜（保護膜）として機能する。透明膜８は、マイクロレンズ基板１の用途として、マイクロレンズ基板１を、液晶表示装置に用いるマイクロレンズ付き対向基板２０（図８参照）に用いる際に、後に行われるブラックマトリックス（ＢＭと略記）と呼ばれる遮光膜９ａの形成工程などにおけるエッチング処理（エッチング及び洗浄処理）にてエッチャントに混入した汚染物質が構造体６の表面側（即ちベースガラス基板２の表面側）に回り込んで汚染するのを防止するために設けられている。構造体６と透明電極膜との密着性を向上する目的を達成するには、透明膜８自体は必ずしも必要ではない。また、遮光膜（ＢＭ）９ａは後述のＴＦＴ基板側で完全に遮光できていれば、無くてもよい。遮光膜（ＢＭ）９ａが無い場合は、透明膜７の下側表面の全面に透明電極膜１３が形成されることになる。
【００２４】
ガラス基板２，４としては例えばネオセラムまたはソーダガラスが用いられる。また、透明膜７，８としては例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）が用いられる。
【００２５】
このようなマイクロレンズ基板１を製造するには、ベースガラス基板に、マイクロレンズが形成された第２のガラス基板であるカバーガラス基板４を接着材５にて接合した構造体６を生成する工程と、この工程で生成された前記構造体６の前記カバーガラス基板４の上に表面が凹凸を有する透明膜７を形成する工程と、この工程で生成された前記透明膜７の凹凸面上に透明電極膜１３を形成する工程とが、少なくとも必要となる。
【００２６】
遮光膜９ａについては、マイクロレンズ基板１を、液晶表示装置に用いるマイクロレンズ付き対向基板に用いる際に、マイクロレンズ基板１の一面（図示下面）の透明膜７上に遮光膜９ａが、マイクロレンズアレイを構成する画素単位のマイクロレンズ３の周囲に遮光可能に成膜され、更にそれに重ねてインジウムティンオキサイド（ＩＴＯと呼ばれる）による透明電極膜１３を成膜し、更にその上に液晶層に接して液晶の配向を決めるための配向膜を形成することによって、対向基板２０（図８参照）として構成される。遮光膜９ａとしては、クロム（Ｃｒ）膜が用いられる。
【００２７】
ベースガラス基板２，接着材５及びカバーガラス基板４から成る構造体６の裏表両面に透明膜７，８を形成する方法には、スパッタリング等を行う同一の装置で構造体６の裏表両面に連続的に成膜する連続成膜の方法でも、或いは構造体６の裏表両面に一面ずつ成膜する単独成膜の方法であってもよい。連続成膜方法の方が、洗浄が不要となり生産性が上がるメリットがある。
【００２８】
次に、図２及び図３を参照して、上記のマイクロレンズ基板１の製造における製造工程(1)〜(11)を順を追って説明する。この場合、マイクロレンズ基板１は、液晶表示装置を製造する際に行われる液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板とほぼ同様の構成となる。
【００２９】
(1)  画素パターンニング工程
厚さが約１．０mmのカバーガラス基板４の一面に、多数の画素に対応するようにレジスト１１をマトリックス状に多数形成する。
【００３０】
(2)  高温ポストベーク工程
工程(1)にて形成したレジスト１１を備えたカバーガラス基板４を高温にて焼成する。カバーガラス基板４の一面にマトリックス状に形成されたレジスト１１が加熱され、多数のレジスト１１の角部分を溶かして略半球面状に形成する。
【００３１】
(3)  ドライエッチング工程
工程(2)にて形成した略半球面形状を有した多数のレジスト１１を備えたカバーガラス基板４をドライエッチングする。このドライエッチングにより、レジスト１１及びカバーガラス基板４が同時に同程度のエッチング速度にてエッチングされ、その結果、ガラス材からなる多数のマイクロレンズ３がカバーガラス基板４の面上に形成される。マイクロレンズ３の形状は略半球面状となる。このとき、エッチングにより、ガラス厚は約５００μm程度に薄くなる。
【００３２】
(4)  カバーガラス接着工程
工程(3)にて形成されたマイクロレンズ３を備えたカバーガラス基板４を、ベースガラス基板２に対して樹脂製の接着材５を用いて接着する。ガラス基板４，２がネオセラムの場合、例えば、ガラス屈折率は１．５４、接着材屈折率は１．４０とされる。すなわち、ガラス屈折率＞接着材屈折率 とされ、このような屈折率の差を設けることと、前述の略半球面状のレンズ形状とで、光の集光率を高めるように設計される。
【００３３】
(5)  研削・研磨（カバーガラス）工程
工程(4)にて形成された構造体におけるカバーガラス基板4のガラス厚を研磨により研削し、焦点距離を調整する。これにより、ガラス厚を約２０〜３０μｍまで研磨する。
【００３４】
研磨プロセスは、粗ずり、研削（中仕上げ）、研磨（仕上げ）の順に行う。
【００３５】
(6)  透明膜形成工程
工程(5)にて形成された構造体６の裏表面にそれぞれＳｉＯ2の透明膜７，８を成膜する。透明膜７，８は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等の気相成膜法などにより形成することができる。
【００３６】
次に述べる(7)以降の工程は、液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板としての製造工程である。
【００３７】
(7)  Ｃｒ膜成膜工程
工程(6)にて透明膜７，８が形成された構造体６の裏面側（図示下側）の透明膜７の面上に、遮光膜（ＢＭ）となるＣｒ膜９を成膜する。遮光膜（ＢＭ）となるＣｒ膜９は、対向基板側から入射した光を、該対向基板に液晶層を介して対向配置されるＴＦＴ基板上のトランジスタ（ＴＦＴ）に光を当てないための遮光機能を果たすものであり、後段の工程(9)，(10)によるエッチング工程及びレジスト剥離工程を経てＴＦＴ部分のみを遮光すべく格子状に形成した遮光膜となる。
【００３８】
Ｃｒ膜９は、例えば、気相成膜法（例えば蒸着、スパッタリング等）により形成することができる。Ｃｒ膜９の成膜後の膜厚は９０〜２００ｎｍである。
【００３９】
(8)  レジストパターニング工程
工程(7)にて形成されたＣｒ膜９上にマイクロレンズ３の周辺領域（即ち遮光予定領域）に対応した領域に、予めレジストパターン１２を格子状に形成する。これによって次工程(9)のウエットエッチング処理に備える。
【００４０】
(9)  ウエットエッチング工程
工程(8)にてレジストパターン１２が形成されたマイクロレンズ基板に対してエッチング溶液によるウエットエッチングを行う。このウエットエッチング処理によってマイクロレンズアレイの各マイクロレンズ３の周辺領域（即ち遮光予定領域）を除く各マイクロレンズ３の対応領域のＣｒ膜９を除去する。これによって、マイクロレンズアレイの各マイクロレンズ３に対応してＣｒ膜９に開口が形成される。この開口が形成されたＣｒ膜を遮光膜９ａとする。
【００４１】
エッチング溶液としては、硝酸系、又は過塩素酸系の強酸を用いる。このウエットエッチング工程では、マイクロレンズ基板を強酸に浸漬するため、ネオセラムガラス中の金属イオン（Ｌｉ＋, Ａｌ３＋）１０が表面へ溶出する可能性がある。しかし、工程(6)で形成した透明膜７，８によってガラス基板４，２は裏表両面が覆われた状態とされているので、ネオセラムガラス中の金属イオン（Ｌｉ＋, Ａｌ３＋）が表面へ溶出するのを防止することができる。
【００４２】
ウエットエッチング処理後は、通常、純水などによる洗浄処理が行われる。
【００４３】
(10)  レジスト剥離工程
工程(9)によるウエットエッチング工程後、レジストパターン１２を剥離することによって、裏面側（図示下面側）に遮光膜（ＢＭ）９ａが付加された基板を得ることができる。
【００４４】
(11)  ＩＴＯ成膜工程
工程(10)にて形成された基板の遮光膜（ＢＭ）９ａの上に、透明電極膜１３としてのＩＴＯ膜を形成する。これによってマイクロレンズ基板１が完成する。ＩＴＯ膜は、例えば、蒸着、スパッタリング等の気相成膜法などにより設けることができる。なお、ＩＴＯ成膜工程の後は、配向膜の形成を行うことによって、液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板２０が製造される。
【００４５】
以上の工程で、(8)〜(10)の遮光膜（ＢＭ）の形成工程は、液晶表示装置を構成する上で必ず必要なものではなく、無くてもよい。遮光膜（ＢＭ）を設けない場合は、工程(6)の後に、工程(6)によって形成される基板の裏面側(図示下側)の透明膜７の面上に透明電極膜１３としてのＩＴＯ膜を形成する工程がくることになる。
【００４６】
透明膜７の表面に凹凸を付ける方法としては、上記の工程(6)で表面がフラットな透明膜を形成した後、そのフラット面を機械的に研磨することにより凹凸を形成する方法と、透明膜をスパッタリングなどの成膜プロセスで形成する際に、スパッタリングなどの成膜条件を変えることによって凹凸を形成する方法と、がある。どちらの方法であってもよい。
【００４７】
透明膜７の前記凹凸の表面粗さは、ガラス基板のガラス材料より粗い膜に形成すると、透明電極膜であるＩＴＯ膜との密着性を向上させることができる。
【００４８】
図４は、ガラス表面，ＩＴＯ表面，透明膜のそれぞれの好ましい表面粗さを示したものである。表面粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて測定されている。Ｒａは、平均表面粗さを表している。
【００４９】
前記カバーガラス基板４の平均表面粗さ（Ｒａ）はネオセラムガラスで０．４５〜０．５５ｎｍ、石英ガラスでは０．２２〜０．２３ｎｍとされ、前記透明電極膜１３の平均表面粗さ（Ｒａ）は２．０１〜２．４３ｎｍ、前記透明膜７の平均表面粗さ（Ｒａ）は０．５０ｎｍとされる。
【００５０】
本発明の実施例１によれば、表面粗さ（凹凸）が大きい透明膜を形成することで、上層の透明電極膜（ＩＴＯ膜）との密着性が向上する。これにより、配向膜の剥れを防止することができる。また、透明電極膜（ＩＴＯ膜）の膜硬度も向上することから、配向膜の均一性を向上させることができる。
【実施例２】
【００５１】
図５は本発明の実施例２のマイクロレンズ基板の構成を示す側断面図である。
【００５２】
図５に示すように、マイクロレンズ基板１Ａは、第１のガラス基板であるベースガラス基板２に、画素毎にマイクロレンズ３が形成された第２のガラス基板であるカバーガラス基板４を樹脂製の接着材５にて接合して成る構造体６の表裏面に、それぞれ透明膜８，７が形成されるが、本実施例２では、図１の実施例１の場合とは異なり、透明膜７については、構造体６の表面に透明膜８を形成した後、構造体６の裏面（図示下面）に開口（マイクロレンズ３の周辺領域を除いた画素部分に設けた開口）を持った遮光膜９ａを形成し、その後に、遮光膜９ａの開口を埋める形で表面に凹凸がある(即ち表面粗さのある)透明膜７が成膜され、更にその透明膜７の凹凸面上に透明電極膜１３が形成された構成となっている。
【００５３】
次に、図２及び図６を参照して、上記のマイクロレンズ基板１Ａの製造における製造工程(1)〜(11)を順を追って説明する。この場合、マイクロレンズ基板１Ａは、液晶表示装置を製造する際に行われる液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板とほぼ同様の構成となる。
【００５４】
(1)画素パターンニング工程、(2)高温ポストベーク工程、(3)ドライエッチング工程、(4)カバーガラス接着工程、(5)研削・研磨（カバーガラス）工程は、実施例１の図２と同様であるので、説明を省略する。ここでは、実施例１の図３とは工程内容に差異のある工程(6)〜(11)について説明する。
【００５５】
(6)  透明膜形成工程
工程(5)にて形成された構造体６の表面にＳｉＯ2の透明膜８を成膜する。透明膜８は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等の気相成膜法などにより形成することができる。
【００５６】
次に述べる(7)以降の工程は、液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板としての製造工程である。
【００５７】
(7)  Ｃｒ膜成膜工程
工程(6)にて透明膜８が形成された構造体６の裏面側（図示下側）即ちカバーガラス基板４の面上に、遮光膜（ＢＭ）となるＣｒ膜９を成膜する。遮光膜（ＢＭ）となるＣｒ膜９は、対向基板側から入射した光を、該対向基板に液晶層を介して対向配置されるＴＦＴ基板上のトランジスタ（ＴＦＴ）に光を当てないための遮光機能を果たすものであり、後段の工程(9)，(10)によるエッチング工程及びレジスト剥離工程を経てＴＦＴ部分のみを遮光すべく格子状に形成した遮光膜となる。
【００５８】
Ｃｒ膜９は、例えば、気相成膜法（例えば蒸着、スパッタリング等）により形成することができる。Ｃｒ膜９の成膜後の膜厚は９０〜２００ｎｍである。
【００５９】
(8)  レジストパターニング工程
工程(7)にて形成されたＣｒ膜９上にマイクロレンズ３の周辺領域（即ち遮光予定領域）に対応した領域に、予めレジストパターン１２を格子状に形成する。これによって次工程(9)のウエットエッチング処理に備える。
【００６０】
(9)  ウエットエッチング工程
工程(8)にてレジストパターン１２が形成されたマイクロレンズ基板に対してエッチング溶液によるウエットエッチングを行う。このウエットエッチング処理によってマイクロレンズアレイの各マイクロレンズ３の周辺領域（即ち遮光予定領域）を除く各マイクロレンズ３の対応領域のＣｒ膜９を除去する。これによって、Ｃｒ膜９にはマイクロレンズアレイの各マイクロレンズ３に対応して開口が形成される。この開口が形成されたＣｒ膜を遮光膜９ａとする。
【００６１】
エッチング溶液としては、硝酸系、又は過塩素酸系の強酸を用いる。このウエットエッチング工程では、マイクロレンズ基板を強酸に浸漬するため、ネオセラムガラス中の金属イオン（Ｌｉ＋, Ａｌ３＋）１０が表面へ溶出し、エッチング溶液を介してベースガラス基板２の表面側を汚染する可能性がある。しかし、工程(6)で形成した透明膜８によってガラス基板２はその表面が覆われた状態とされているので、カバーガラス基板２のネオセラムガラス中の金属イオン（Ｌｉ＋, Ａｌ３＋）がベースガラス基板２の表面を汚染するのを防止することができる。
【００６２】
ウエットエッチング処理後は、通常、純水などによる洗浄処理が行われ、次工程へ移行する。
【００６３】
(10)  レジスト剥離工程
工程(9)によるウエットエッチング工程後、レジストパターン１２を剥離することによって、裏面側（図示下面側）に開口を持った遮光膜（ＢＭ）９ａが付加された基板を得ることができる。
【００６４】
(11)  透明膜形成
工程(10)にて形成された遮光膜（ＢＭ）９ａの開口を埋める形で表面に凹凸がある透明膜７が形成される。この透明膜７は、後に液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板として使用されたときに、対向基板に隣接して存在する液晶層に対して、カバーガラス基板４に含まれる金属が不純物として液晶層中に溶出するのを防止する機能を有する。
【００６５】
(12)  ＩＴＯ成膜工程
工程(11)にて形成された透明膜７の上に、透明電極膜１３としてのＩＴＯ膜を形成する。これによってマイクロレンズ基板１Ａが完成する。ＩＴＯ膜は、例えば、蒸着、スパッタリング等の気相成膜法などにより設けることができる。なお、ＩＴＯ成膜工程の後は、配向膜の形成を行うことによって、液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板２０が製造される。
【００６６】
透明膜７の表面に凹凸を付ける方法としては、上記の工程(11)で表面がフラットな透明膜を形成した後、そのフラット面を機械的に研磨することにより凹凸を形成する方法と、透明膜をスパッタリングなどの成膜プロセスで形成する際に、スパッタリングなどの成膜条件を変えることによって凹凸を形成する方法と、がある。どちらの方法であってもよい。さらに、遮光膜の表面に凹凸を形成し、その上に透明膜７を形成することで透明膜７に遮光膜の凹凸を反映した凹凸を形成することもできる。
【００６７】
前述したように、透明膜７の前記凹凸の表面粗さは、ガラス基板のガラス材料より粗い膜に形成すると、透明電極膜であるＩＴＯ膜との密着性を向上させることができる。
【００６８】
ガラス表面，ＩＴＯ表面，透明膜のそれぞれの好ましい表面粗さの一例は、図４に示したものと同様である。すなわち、好ましくは、前記カバーガラス基板４の平均表面粗さ（Ｒａ）はネオセラムガラスで０．４５〜０．５５ｎｍ、石英ガラスでは０．２２〜０．２３ｎｍとされ、前記透明電極膜１３の平均表面粗さ（Ｒａ）は２．０１〜２．４３ｎｍ、前記透明膜７の平均表面粗さ（Ｒａ）は０．５０ｎｍとする。
【００６９】
次に、上記の液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板２０を用いて構成される液晶表示装置の全体構成について、図７及び図８を参照して説明する。ここでは、液晶表示装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリックス駆動方式の液晶表示装置を例にとる。
【００７０】
図７は、ＴＦＴ基板をその上に形成された各構成要素と共に、上述のマイクロレンズ付き対向基板から見た平面図であり、図８は、図７のＨ−Ｈ’断面図である。
【００７１】
図７及び図８において、本実施形態に係る液晶表示装置では、少なくともＴＦＴ，が素電極，透明電極膜及び配向膜を形成したＴＦＴ基板３０と、マイクロレンズ基板１又は１Ａ（図１又は図５参照）に少なくとも配向膜（図示せず）を形成した対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴ基板３０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴ基板３０と対向基板２０とは、画像表示領域３０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００７２】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴ基板３０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴ基板３０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。即ち、本実施形態の液晶表示装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。但し、当該液晶表示装置が液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶表示装置であれば、このようなギャップ材は、液晶層５０中に含まれてもよい。
【００７３】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域３０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜の一部又は全部は、ＴＦＴ基板３０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００７４】
画像表示領域の周辺に広がる領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する周辺領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴ基板３０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。更にＴＦＴ基板３０の残る一辺には、画像表示領域３０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また、図７に示すように、対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴ基板３０にはこれらのコーナーに対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴ基板３０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００７５】
図８において、ＴＦＴ基板３０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極３１上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０には、前述したカバーガラス基板４、ベースガラス基板２等の他、対向電極としての透明電極膜１３が形成され、更に最上層部分（図８で、対向基板２０の下側表面）に配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００７６】
尚、図７及び図８に示したＴＦＴ基板３０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該液晶表示装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００７７】
次に以上の如く構成された液晶表示装置における回路構成及び動作について図９を参照して説明する。図９は、液晶表示装置の画像表示領域を構成するマトリックス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示すブロック図である。
【００７８】
図９において、本実施形態における液晶表示装置の画像表示領域を構成するマトリックス状に形成された複数の画素には夫々、画素電極３１と、当該画素電極３１をスイッチング制御するためのＴＦＴ３２とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線４２が当該ＴＦＴ３２のソースに電気的に接続されている。そして、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが、各データ線４２に供給されるように構成されている。このようにデータ線４２に書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線４２同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。
【００７９】
また、画素スイッチング用のＴＦＴ３２のゲートに走査線４１が電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線４１にパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極３１は、ＴＦＴ３２のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３２を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線４２から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。画素電極３１を介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電位レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶表示装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極３１と対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。走査線４１と並行して、蓄積容量７０の固定電位側容量電極を含むと共に定電位に固定された容量線３００が設けられている。
【００８０】
本発明の実施例２においても、表面粗さ（凹凸）が大きい透明膜を形成することで、上層の透明電極膜（ＩＴＯ膜）との密着性が向上する。これにより、配向膜の剥れを防止することができる。また、透明電極膜（ＩＴＯ膜）の膜硬度も向上することから、配向膜の均一性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、マイクロレンズ基板、液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板、液晶表示装置、及びこれを用いた投射型の液晶表示装置にも応用できるものである。さらに、本発明は透過型、反射型、および半透過型の電気光学装置に利用することができる。また、本発明にかかる電気光学装置は、パッシブマトリクス型の電気光学装置やアクティブマトリクス型の電気光学装置（例えば、トランジスタやＴＦＤ（薄膜ダイオード）をスイッチング素子として備えた電気光学パネル）に利用することができる。さらに、本発明にかかる電気光学装置は、液晶表示装置に限らず、有機エレクトロルミネッセンス装置、無機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動表示装置、電子放出表示装置（Field Emission DisplayおよびSurface-Conduction Electron-Emitter Display等）、ＬＥＤ（ライトエミッティングダイオード）表示装置等のように、複数の画素毎に表示状態を制御可能な各種の電気光学装置に利用することができる。電気光学装置の例として有機エレクトロルミネッセンス装置の場合は、電気光学物質としてエレクトロルミネッセンス層が配置される。
【００８２】
なお、本発明の電気光学装置を携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）と呼ばれる携帯型情報機器、携帯型パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話機、およびＰＯＳ端末機などの電子機器に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施例１のマイクロレンズ基板の構成を示す側断面図。
【図２】図１に示すマイクロレンズ基板の製造、及び液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板の製造における製造工程を説明する断面図。
【図３】図１に示すマイクロレンズ基板の製造、及び液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板の製造における製造工程を説明する断面図。
【図４】ガラス表面，ＩＴＯ表面，透明膜のそれぞれの好ましい表面粗さを示す図表。
【図５】本発明の実施例２のマイクロレンズ基板の構成を示す側断面図。
【図６】図５に示すマイクロレンズ基板の製造、及び液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板の製造における製造工程を説明する断面図。
【図７】液晶表示装置用のマイクロレンズ付き対向基板を用いて構成される液晶表示装置の全体構成を示す平面図。
【図８】図７のＨ−Ｈ’断面図。
【図９】液晶表示装置の画像表示領域を構成するマトリックス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示すブロック図。
【符号の説明】
【００８４】
１…マイクロレンズ基板（第１のガラス基板）、２…ベースガラス基板、３…マイクロレンズ、４…カバーガラス基板（第２のガラス基板）、５…接着材、６…構造体、７，８…透明膜、９ａ…遮光膜、１３…透明電極膜。
【図１】
2006330332.tif 000003
【図２】
2006330332.tif 000004
【図３】
2006330332.tif 000005
【図４】
2006330332.tif 000006
【図５】
2006330332.tif 000007
【図６】
2006330332.tif 000008
【図７】
2006330332.tif 000009
【図８】
2006330332.tif 000010
【図９】
2006330332.tif 000011