(57)【要約】【課題】  電気光学装置の製造プロセスにおける歩留まりを向上させると共に、電気光学装置において安定して高品質な画像表示を行う。【解決手段】  アレイ状に配列された複数のマイクロレンズのレンズ曲面を夫々規定する複数のレンズ形成部を有する透明部材と、複数のレンズ曲面の各々と接合されており、透明部材のうち少なくとも複数のレンズ形成部と異なる屈折率を有する、ポリシランを含む透明材料から形成される第１の透明材料膜とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配列された複数のマイクロレンズのレンズ曲面を夫々規定する複数のレンズ形成部を有する透明部材と、
前記複数のレンズ曲面の各々と接合されており、前記透明部材のうち少なくとも前記複数のレンズ形成部と異なる屈折率を有する、ポリシランを含む透明材料から形成される第１の透明材料膜と
を備えることを特徴とするマイクロレンズアレイ板。
【請求項２】
前記複数のレンズ形成部は夫々、凹部であり、
前記第１の透明材料膜は、前記凹部に充填されると共に前記複数のレンズ形成部より大きい屈折率を有すること
を特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイ板。
【請求項３】
前記複数のレンズ形成部は夫々、凸部であり、
前記第１の透明材料膜は、前記複数のレンズ形成部より小さい屈折率を有すること
を特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイ板。
【請求項４】
前記透明部材は、
透明基板と、
該透明基板上に、前記第１の透明材料膜と異なる屈折率を有するポリシランを含む透明材料から形成されると共に、前記複数のレンズ形成部を有する第２の透明材料膜と
を含むこと
を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ板。
【請求項５】
前記透明部材と反対側における前記第１の透明材料膜上に、前記第１の透明材料膜と同一又は異なる屈折率を有するポリシランを含む透明材料から形成されたカバー部材を更に備えること
を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ板。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ板と、該マイクロレンズ板と対向する表示用電極と、該表示用電極に接続された配線又は電子素子とを備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
透明部材に、アレイ状に配列された複数のマイクロレンズのレンズ曲面を夫々規定する複数のレンズ形成部を形成する第１工程と、
前記透明部材のうち少なくとも前記複数のレンズ形成部と異なる屈折率を有する、ポリシランを含む透明材料から、前記複数のレンズ曲面の各々と接合される第１の透明材料膜を形成する第２工程と
を備えることを特徴とするマイクロレンズアレイ板の製造方法。
【請求項９】
前記第１工程では、前記複数のレンズ形成部として複数の凹部を形成し、
前記第２工程は、
前記凹部に、前記透明材料を充填することにより、前記複数のレンズ形成部より大きい屈折率を有する第１の前駆膜を成膜する工程と、
前記第１の前駆膜を加熱して硬化させることにより前記第１の透明材料膜を形成する工程とを含むこと
を特徴とする請求項８に記載のマイクロレンズアレイ板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１工程では、前記複数のレンズ形成部として複数の凸部を形成し、
前記第２工程は、
前記凸部を覆うように前記透明材料を塗布することにより、紫外線照射を施すことで前記複数のレンズ形成部より小さい屈折率を有し得る第１の前駆膜を成膜する工程と、
前記第１の前駆膜を加熱して硬化させることにより前記第１の透明材料膜を形成する工程とを含むこと
を特徴とする請求項８に記載のマイクロレンズアレイ板の製造方法。
【請求項１１】
前記第２工程は、前記第１の前駆膜を成膜する工程の後であって、前記第１の透明材料膜を形成する工程の前に、前記第１の前駆膜に紫外線を主に含む光を照射して、前記第１の前駆膜の屈折率を変化させる工程を更に含むこと
を特徴とする請求項９又は１０に記載のマイクロレンズアレイ板の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の前駆膜の屈折率を変化させる工程において、前記第１の前駆膜の、前記複数のレンズ曲面と接合される部分を平面的に見て、該部分における前記光の強度の面内分布が所定の分布となるように、前記第１の前駆膜に前記光を照射すること
を特徴とする請求項１１に記載のマイクロレンズアレイ板の製造方法。
【請求項１３】
前記第１工程は、透明基板上に、前記複数のレンズ曲面に対応する複数の曲面が一面に形成された型を、前記一面が前記透明基板と対向するように配置して、該型及び前記透明基板の間にポリシランを含む透明材料を注入して、該型と対向する表面に、前記複数のレンズ形成部が形成された第２の前駆膜を成膜する工程と、
該第２の前駆膜の屈折率が前記第１の透明材料膜と異なる値となるように、前記第２の前駆膜に紫外線を主に含む光を照射する工程と、
前記第２の前駆膜を加熱して硬化させることにより第２の透明材料膜を形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ板の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の透明材料膜の表面を平坦化させる第３工程を更に備えることを特徴とする請求項８から１３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ板の製造方法。
【請求項１５】
前記透明部材と反対側における前記第１の透明材料膜上に、前記第１の透明材料膜と同一又は異なる屈折率を有する、ポリシランを含む透明材料を塗布して硬化させることにより、カバー部材を形成する第４工程を更に備えることを特徴とする請求項８から１４のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いられるマイクロレンズアレイ板及びその製造方法、該マイクロレンズアレイ板を備えた電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のマイクロレンズアレイ板は、例えば、電気光学装置として、プロジェクタのライトバルブを構成する液晶装置において、対向基板として用いられる（特許文献１参照）。このようなマイクロレンズアレイ板は、例えば、レンズ形成面に、夫々レンズ曲面を有する複数の凹部がアレイ状に作り込まれた透明基板を有し、該透明基板の複数の凹部に高屈折率の透明樹脂により形成される接着剤を充填して、該接着剤を介して透明基板にカバーガラスを接着させることにより構成されている。そして、液晶装置では、このようなマイクロレンズアレイ板により、入射光を効率良く利用することができ、より明るい表示が可能となる。
【０００３】
尚、特許文献２には、基板上に形成された感光層に対して、回折マスク又は階調マスクを用いてＵＶ露光を行うことで、マイクロレンズを形成する技術が開示されている。この際、感光層において、該感光層に照射される光の強度分布に応じて所定の屈折率分布が形成されることにより、マイクロレンズが形成される。また、特許文献３によれば、基板上に、マイクロレンズとして、アクリル等の透明樹脂により凸レンズが形成されたマイクロレンズアレイ板が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３１０１２号公報
【特許文献２】特開２００２−２８６９１２号公報
【特許文献３】特開２００２−１２２７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述したように、透明樹脂を用いてマイクロレンズアレイ板を形成する場合、ライトバルブを構成する液晶装置では、比較的光強度の強い入射光が対向基板に入射されることにより透明樹脂が加熱される。よって、液晶装置を長時間駆動させると、マイクロレンズアレイ板において透明樹脂が経時劣化して変色し、透過率が変化して画像表示の品位も劣化する恐れがある。また、電気光学装置の製造時、透明樹脂を用いて形成されるマイクロレンズアレイ板を対向基板として、該対向基板上に配向膜や遮光膜を形成する際に、この対向基板を加熱すると、透明樹脂が変形することにより組み立て不良が生じるという問題がある。
【０００６】
更には、前述したように、マイクロレンズアレイ板がカバーガラスを有する場合、例えばカバーガラスを研磨することによりマイクロレンズの焦点距離を調整する。この際、研磨におけるマージンは例えば絶対値で１０［μｍ］程度が限界となり、比較的大きい値となるため、マイクロレンズアレイ板におけるマイクロレンズの焦点距離がばらついて、表示画像における輝度が画素毎に異なり、高品質な画像表示を行うことができなくなる恐れがある。
【０００７】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、例えば、電気光学装置の製造プロセスにおける歩留まりを向上させると共に、電気光学装置において安定して高品質な画像表示を行うことが可能なマイクロレンズアレイ板及びその製造方法、該マイクロレンズ板を備えた電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のマイクロレンズアレイ板は上記課題を解決するために、アレイ状に配列された複数のマイクロレンズのレンズ曲面を夫々規定する複数のレンズ形成部を有する透明部材と、前記複数のレンズ曲面の各々と接合されており、前記透明部材のうち少なくとも前記複数のレンズ形成部と異なる屈折率を有する、ポリシランを含む透明材料から形成される第１の透明材料膜とを備える。
【０００９】
本発明のマイクロレンズアレイ板によれば、透明部材は、例えば石英等の透明基板により形成されており、透明部材の表面には、複数のレンズ形成部がアレイ状に形成されている。複数のレンズ形成部は夫々、マイクロレンズのレンズ曲面を規定しており、各レンズ形成部は、凹部又は凸部である。
【００１０】
そして、透明部材のレンズ形成部により規定される複数のレンズ曲面に、第１の透明材料膜が接合される。この第１の透明材料膜は、ポリシランを含む透明材料から形成される。より具体的には、レンズ曲面を規定する各凹部に、透明材料を塗布して充填し、これを硬化させることにより第１の透明材料膜は形成される。或いは、レンズ曲面を規定する各凸部を覆うように透明材料を塗布し、これを硬化させることにより第１の透明材料膜は形成される。
【００１１】
第１の透明材料膜は、複数のレンズ形成部と異なる屈折率を有する。例えば、レンズ形成部としての各凹部に充填されることで第１の透明材料膜が形成される場合には、第１の透明材料膜は、複数のレンズ形成部より大きい屈折率を有するように形成される。よって、この場合、各凹部に充填された第１の透明材料膜の一部により、集光機能を有する所謂平凸状のレンズが、マイクロレンズとして形成される。尚、この場合、第１の透明材料膜及びレンズ形成部間における屈折率の値の大小関係を、前述した関係と逆転させることによって、各凹部によって、光発散機能を有する所謂凹レンズが形成されるようにしてもよい。
【００１２】
或いは、レンズ形成部としての凸部を覆うように、第１の透明材料膜が形成される場合には、第１の透明材料膜は、複数のレンズ形成部より小さい屈折率を有するように形成される。よって、この場合、各凸部により、集光機能を有する所謂平凸状のレンズがマイクロレンズとして形成される。尚、この場合も、第１の透明材料膜及びレンズ形成部間における屈折率の値の大小関係を、前述した関係と逆転させることによって、各凸部を覆う第１の透明材料膜の一部によって、光発散機能を有する所謂凹レンズが形成されるようにしてもよい。
【００１３】
ここでポリシランは石英の屈折率（＝１．６）より大きい屈折率（＝１．７５）を有しており、紫外線を照射すると、その組成が変化することにより、屈折率の値は低くなる。より具体的には、ポリシランに紫外線を照射することにより、最大値１．７５から最小値１．５５までの範囲内で、低屈折率化させることができる。よって、第１の透明材料膜を形成する際、透明材料に紫外線照射を行うことにより、第１の透明材料膜の屈折率を容易に変化させることができる。
【００１４】
また、ポリシランは無色透明で、例えば３００℃以上に加熱しても、屈折率は変化せず且つ変色しないで、無機化する。よって、第１の透明材料膜は、耐熱性に優れ、且つ耐光性にも優れる。
【００１５】
更に、第１の透明材料膜は、ポリシランを含む透明材料を硬化させて形成される。よって、本発明のマイクロレンズアレイ板において、第１の透明材料膜にカバーガラスの機能を持たせることが可能となるため、当該マイクロレンズアレイ板において、カバーガラスは不要となる。当該マイクロレンズアレイ板において、各マイクロレンズの焦点距離を調整するには、第１の透明材料膜の膜厚を調整すればよい。この膜厚の調整は、透明材料を例えばスピンコート法により、透明部材を塗布することで、マージンを小さくして容易に行うことができる。
【００１６】
ここで、ポリシランは、分子量を変化させると、その粘性も変化する。よって、ポリシランの粘性を変化させることで、透明材料の粘性も変化させて、透明基板上に透明材料をスピンコート法により塗布すれば、第１の透明材料膜を、膜厚が所定値となるように形成すると共に、このような膜厚の調整におけるマージンをより小さくすることが可能となる。加えて、第１の透明材料膜において、各マイクロレンズのレンズ曲面と対向する面と反対側の面を平坦にすることが可能となる。その結果、本発明のマイクロレンズアレイ板によれば、各マイクロレンズの焦点距離をほぼ同等にすることが可能となる。
【００１７】
従って、以上説明したような本発明のマイクロレンズアレイ板を、例えば対向基板として用いて、電気光学装置として液晶装置を構成すれば、該液晶装置において、安定して高品質な画像表示を行うことが可能となる。また、本発明のマイクロレンズアレイ板において、第１の透明材料膜は耐熱性に優れるため、当該電気光学装置における組み立て精度を向上させることが可能となる。その結果、電気光学装置の製造プロセスにおける歩留まりを向上させることが可能となる。
【００１８】
本発明のマイクロレンズアレイ板の一態様では、前記複数のレンズ形成部は夫々、凹部であり、前記第１の透明材料膜は、前記凹部に充填されると共に前記複数のレンズ形成部より大きい屈折率を有する。
【００１９】
この態様によれば、各凹部に充填された第１の透明材料膜の一部により、集光機能を有する所謂平凸状のレンズをマイクロレンズとして形成することが可能となる。
【００２０】
本発明のマイクロレンズアレイ板の他の態様では、前記複数のレンズ形成部は夫々、凸部であり、前記第１の透明材料膜は、前記複数のレンズ形成部より小さい屈折率を有する。
【００２１】
この態様によれば、各凸部により、集光機能を有する所謂平凸状のレンズを、マイクロレンズとして形成することが可能となる。
【００２２】
本発明のマイクロレンズアレイ板の他の態様では、前記透明部材は、透明基板と、該透明基板上に、前記第１の透明材料膜と異なる屈折率を有するポリシランを含む透明材料から形成されると共に、前記複数のレンズ形成部を有する第２の透明材料膜とを含む。
【００２３】
この態様によれば、第２の透明材料膜は、アレイ状に配置された複数のレンズ形成部を有し、各レンズ形成部は、凹部又は凸部である。また、第２の透明材料膜は、第１の透明材料膜と同様に、ポリシランを含む透明材料を、透明基板上に塗布して硬化させることにより形成される。よって、第２の透明材料膜を形成する際、透明材料に紫外線を主に含む光を照射することにより、屈折率の値を容易に変化させることができる。この際、各凹部若しくは各凸部における屈折率の値が所定の分布となるように、該凹部若しくは凸部を平面的に見て、該凹部若しくは凸部に照射される光強度の分布即ち該凹部若しくは凸部における光強度の面内分布を調整して、透明材料に対して、光を照射させるようにしてもよい。このように、各凹部若しくは各凸部における屈折率を変化させることで、各マイクロレンズのレンズ曲面が実質的に所定の形状となるように微調整することが可能となる。
【００２４】
本発明のマイクロレンズアレイ板の他の態様では、前記透明部材と反対側における前記第１の透明材料膜上に、前記第１の透明材料膜と同一又は異なる屈折率を有するポリシランを含む透明材料から形成されたカバー部材を更に備える。
【００２５】
この態様によれば、透明部材と反対側における第１の透明材料膜上に、更に、ポリシランを含む透明材料を塗布して、これを硬化させることによりカバー部材が形成される。これにより、第１の透明材料膜は、透明部材及びカバー部材との間に挟持されることとなる。
【００２６】
カバー部材を形成する際、第１の透明材料膜上に、透明材料を、例えばスピンコート法により塗布することにより、その膜厚の調整を、マージンを小さくして容易に行うことができる。よって、このように第１の透明材料膜上に更に、カバー部材を形成することにより、各マイクロレンズの焦点距離を、カバー部材の膜厚を変化させることによっても、調整することが可能となる。尚、カバー部材を形成する際、透明材料に紫外線を主に含む光を照射することにより、その屈折率を変化させて、第１の透明材料膜と同等の値としてもよいし、該第１の透明材料膜と異なる値としてもよい。
【００２７】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明のマイクロレンズアレイ板（但し、その各種態様も含む）と、該マイクロレンズと対向する表示用電極と、該表示用電極に接続された配線又は電子素子とを備える。
【００２８】
本発明の電気光学装置によれば、上述した本発明のマイクロレンズ板を備えるので、該マイクロレンズにより光の利用効率を高め、各画素における光の透過率及びコントラストを向上させることができる。また、マイクロレンズ板は耐熱性及び耐光性に優れるため、本発明の電気光学装置では、高品質の画像表示を安定して行うことが可能となる。
【００２９】
また、電気光学装置の製造時、マイクロレンズアレイ板に対する加熱により第１の透明材料膜が変形するのを防止することができるため、当該電気光学装置における組み立て精度を向上させることが可能となる。その結果、電気光学装置の製造プロセスにおける歩留まりを向上させることができる。
【００３０】
尚、このような電気光学装置は、各画素毎に「表示用電極」として配置された島状の画素電極に、走査線、データ線等の配線や薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；以下適宜、”ＴＦＴ”と称する）、薄膜ダイオード（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｉｏｄｅ；以下適宜、”ＴＦＤ”と称する）の電子素子が接続されてなるアクティブマトリクス駆動型液晶装置等の電気光学装置として構築される。
【００３１】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備する。
【００３２】
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質の画像表示を安定して行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた装置としてDLP（Digital  Light  Processing）等を実現することも可能である。
【００３３】
本発明のマイクロレンズアレイ板の製造方法は上記課題を解決するために、透明部材に、アレイ状に配列された複数のマイクロレンズのレンズ曲面を夫々規定する複数のレンズ形成部を形成する第１工程と、前記透明部材のうち少なくとも前記複数のレンズ形成部と異なる屈折率を有する、ポリシランを含む透明材料から、前記複数のレンズ曲面の各々と接合される第１の透明材料膜を形成する第２工程とを備える。
【００３４】
本発明のマイクロレンズアレイ板の製造方法によれば、第１工程において、透明部材として、例えば石英等の透明基板に対して、次のようにレジストを介してエッチング処理を施すことにより、複数のレンズ形成部として、夫々マイクロレンズのレンズ曲面を規定する複数の凹部又は複数の凸部を形成する。透明基板に対して、複数の凹部に対応する複数の開口部が形成されたレジストをマスクとして用いて、該複数の開口部を介して、例えばウエットエッチング法によりエッチング処理を施すことにより、複数の凹部をアレイ状に形成する。或いは、透明基板上に、夫々レンズ曲面に対応する曲面を有する複数の凸部を、レジストによりアレイ状に形成し、該レジスト及び透明基板に対して、例えばドライエッチング法によりエッチング処理を施す。これにより、レジストにより形成される複数の凸部が、透明基板に転写される。
【００３５】
続いて、第２工程では、透明部材である透明基板に形成された複数のレンズ曲面に夫々、第１の透明材料膜を接合させて形成する。より具体的には、透明基板の複数の凹部に、ポリシランを含む透明材料を例えばスピンコート法により塗布して充填し第１の前駆膜を成膜し、第１の前駆膜を例えば３００℃以上に加熱して硬化させることにより、第１の透明材料膜を形成する。上述したように、ポリシランは石英より大きい屈折率を有するため、各凹部に充填された第１の透明材料膜の一部により、集光機能を有する所謂平凸状のレンズが、マイクロレンズとして形成されることとなる。
【００３６】
ここで、ポリシランの粘性を変化させて、透明材料の粘性を変化させることにより、第１の透明材料膜において、複数の凹部と対向する面と反対側の面が平坦となるように、且つ膜厚が所定値となるように形成するのが好ましい。或いは、第１の透明材料膜を形成した後に、該第１の透明材料膜において、複数の凹部と対向する面と反対側の面が平坦となるように、この面に対して更にポリシランを含む透明材料を塗布して硬化させるか、或いは研磨処理を施してもよい。
【００３７】
また、第１の前駆膜において、各凹部に充填されて形成された部分であって、該凹部に接合する接合部分に紫外線を主に含む光を照射して、該接合部分の屈折率を変化させるようにしてもよい。このように、接合部分の屈折率を変化させて、その値が各凹部より小さくなるようにすれば、各凹部により光発散機能を有する所謂凹レンズを形成することが可能となる。或いは、接合部分の屈折率の値が所定の分布となるように、接合部分を平面的に見て、該接合部分における光の強度の面内分布を調整して、該接合部分に光を照射すれば、各マイクロレンズのレンズ曲面が実質的に所定の形状となるように微調整することが可能となる。
【００３８】
或いは、透明基板の複数の凸部を覆うように、透明基板上に透明材料を塗布して第１の前駆膜を成膜し、第１の前駆膜を加熱して硬化させることにより第１の透明材料膜を形成する。この際、第１の前駆膜に紫外線を主に含む光を照射することにより、第１の前駆膜の屈折率を、複数の凸部より小さい値となるように変化させる。このように、第１の前駆膜の屈折率を変化させることにより、各凸部により、集光機能を有する所謂平凸状のレンズが、マイクロレンズとして形成されることとなる。尚、この際も、前述したように、第１の透明材料膜において、各凸部と対向する面と反対側の面が平坦となるように形成するのが好ましい。また、各凸部を覆い、該凸部に接合する接合部分の屈折率の値が所定の分布となるように、接合部分を平面的に見て、該接合部分における光の強度の面内分布を調整して、該接合部分に光を照射すれば、各マイクロレンズのレンズ曲面が実質的に所定の形状となるように微調整することが可能となる。加えて、第１の前駆膜に対して、紫外線照射を行わないようにしてもよい。これにより、第１の透明材料膜及びレンズ形成部間における屈折率の値の大小関係を、前述した関係と逆転させることができるため、各凸部を覆う第１の透明材料膜の一部によって、光発散機能を有する所謂凹レンズを形成することが可能となる。
【００３９】
以上説明したように製造されたマイクロレンズアレイ板では、第１の透明材料膜は、耐熱性に優れ、且つ耐光性にも優れる。また、各マイクロレンズの焦点距離をほぼ同等とすることが可能となる。
【００４０】
本発明のマイクロレンズアレイ板の製造方法の一態様では、前記第１工程では、前記複数のレンズ形成部として複数の凹部を形成し、前記第２工程は、前記凹部に、前記透明材料を充填することにより、前記複数のレンズ形成部より大きい屈折率を有する第１の前駆膜を成膜する工程と、前記第１の前駆膜を加熱して硬化させることにより前記第１の透明材料膜を形成する工程とを含む。
【００４１】
この態様によれば、各凹部に充填された第１の透明材料膜の一部により、集光機能を有する所謂平凸状のレンズを、マイクロレンズとして形成することが可能となる。
【００４２】
本発明のマイクロレンズアレイ板の製造方法の他の態様では、前記第１工程では、前記複数のレンズ形成部として複数の凸部を形成し、前記第２工程は、前記凸部を覆うように前記透明材料を塗布することにより紫外線照射を施すことで前記複数のレンズ形成部より小さい屈折率を有し得る第１の前駆膜を成膜する工程と、前記第１の前駆膜を加熱して硬化させることにより前記第１の透明材料膜を形成する工程とを含む。
【００４３】
この態様によれば、各凸部により、集光機能を有する所謂平凸状のレンズを、マイクロレンズとして形成することが可能となる。
【００４４】
この、第１工程において、複数のレンズ形成部として、複数の凹部若しくは複数の凸部を形成する態様では、前記第２工程は、前記第１の前駆膜を成膜する工程の後であって、前記第１の透明材料膜を形成する工程の前に、前記第１の前駆膜に紫外線を主に含む光を照射して、前記第１の前駆膜の屈折率を変化させる工程を更に含むように製造してもよい。
【００４５】
このように製造すれば、紫外線照射後に、各凸部より小さい屈折率を有し得る第１の前駆膜の屈折率を変化させて、その値が各凸部より小さくなるようにすれば、各凸部により平凸状のレンズをマイクロレンズとして形成することが可能となる。或いは、第１の前駆膜において、各凹部に充填されて形成された接合部分の屈折率を変化させて、その値が各凹部より小さくなるようにすれば、該凹部により凹レンズを形成することが可能となる。
【００４６】
この、第２工程が、第１の前駆膜の屈折率を変化させる工程を更に含む態様では、前記第１の前駆膜の屈折率を変化させる工程において、前記第１の前駆膜の、前記複数のレンズ曲面と接合される部分を平面的に見て、該部分における前記光の強度の面内分布が所定の分布となるように、前記第１の前駆膜に前記光を照射するように製造してもよい。
【００４７】
このように製造すれば、第１の前駆膜において、各凹部に充填されて形成された接合部分の屈折率の値、若しくは各凸部を覆い、該凸部に接合する接合部分の屈折率の値が所定の分布となるように、第１の前駆膜の屈折率を変化させることが可能となる。この際、第１の前駆膜における、前述の凹部若しくは凸部との接合部分を平面的に見て、該接合部分に照射される光の強度の分布即ち該接合部分における光の強度の面内分布が所定の分布となるように、第１の前駆膜に光を照射する。これにより、各マイクロレンズのレンズ曲面が実質的に所定の形状となるように微調整することが可能となる。
【００４８】
本発明のマイクロレンズアレイ板の製造方法の他の態様では、前記第１工程は、透明基板上に、前記複数のレンズ曲面に対応する複数の曲面が一面に形成された型を、前記一面が前記透明基板と対向するように配置して、該型及び前記透明基板の間にポリシランを含む透明材料を注入して、該型と対向する表面に、前記複数のレンズ形成部が形成された第２の前駆膜を成膜する工程と、該第２の前駆膜の屈折率が前記第１の透明材料膜と異なる値となるように、前記第２の前駆膜に紫外線を主に含む光を照射する工程と、前記第２の前駆膜を加熱して硬化させることにより第２の透明材料膜を形成する工程とを含む。
【００４９】
この態様によれば、複数のマイクロレンズのレンズ曲面に対応する曲面を有する複数の凸部が形成された型を、該複数の凸部が透明基板と対向するように配置し、型及び透明基板の間に、ポリシランを含む透明材料を注入して、第２の前駆膜を形成する。このように形成された第２の前駆膜において、型と対向する表面には、複数の凸部に対応して、夫々マイクロレンズのレンズ曲面を規定する複数の凹部が形成される。
【００５０】
或いは、複数のマイクロレンズのレンズ曲面に対応する曲面を有する複数の凹部が形成された型を、該複数の凹部が透明基板と対向するように配置し、型及び透明基板の間に、ポリシランを含む透明材料を注入して、第２の前駆膜を形成する。このように形成された第２の前駆膜において、型と対向する表面には、複数の凹部に対応して、夫々マイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凸部が形成される。
【００５１】
その後、第２の前駆膜に対して、紫外線を主に含む光を照射することにより、第２の前駆膜の屈折率が、第１の透明材料膜と異なる値となるように、変化させる。この際、第２の前駆膜に対して、各凹部若しくは各凸部における屈折率の値が所定の分布となるように、該凹部若しくは凸部を平面的に見て、該凹部若しくは凸部に照射される光強度の分布即ち該凹部若しくは凸部における光強度の面内分布を調整して、光を照射させるようにしてもよい。これにより、各マイクロレンズのレンズ曲面が実質的に所定の形状となるように微調整することが可能となる。
【００５２】
その後、第２の前駆膜を３００℃以上に加熱して硬化させて、第２の透明材料膜を形成する。尚、第２の前駆膜に対する光の照射を行わないで、第２の前駆膜を硬化させるようにしてもよい。
【００５３】
本発明のマイクロレンズアレイ板の製造方法の他の態様では、前記第１の透明材料膜の表面を平坦化させる第３工程を更に備える。
【００５４】
この態様によれば、各マイクロレンズの焦点距離をほぼ同等とすることが可能となる。
【００５５】
本発明のマイクロレンズアレイ板の製造方法の他の態様では、前記透明部材と反対側における前記第１の透明材料膜上に、前記第１の透明材料膜と同一又は異なる屈折率を有する、ポリシランを含む透明材料を塗布して硬化させることにより、カバー部材を形成する第４工程を更に備える。
【００５６】
この態様によれば、各マイクロレンズの焦点距離を、カバー部材の膜厚を変化させることによっても、調整することが可能となる。
【００５７】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００５９】
＜１：第１実施形態＞
本発明のマイクロレンズアレイ板に係る第１実施形態について、図１から図１０を参照して説明する。
【００６０】
＜１−１：マイクロレンズアレイ板＞
先ず、本実施形態におけるマイクロレンズアレイ板について、図１及び図２を参照して説明する。ここに、図１は、マイクロレンズアレイ板の概略斜視図であり、図２（ａ）は、本実施形態のマイクロレンズアレイ板のうち４つのマイクロレンズに係る部分を拡大して示す部分拡大平面図であり、図２（ｂ）は、本実施形態のマイクロレンズアレイ板の部分拡大断面図である。
【００６１】
図１に示すように、本実施形態のマイクロレンズアレイ板２０は、例えば石英板等からなる透明部材２１０を備える。透明部材２１０のレンズ形成面には、アレイ状に多数の凹状の窪みが掘られることにより、複数の凹部２１１が夫々レンズ形成部として形成されている。即ち、本実施形態では、本発明に係る「レンズ形成部」は、凹状のレンズ曲面を規定する凹部２１１である。本実施形態では、係る「レンズ形成部」は、透明基板２１０の本体部と一体的に形成されており、両者の屈折率は当然にして等しい。
【００６２】
透明部材２１０に、ポリシランを含む透明材料を、各凹部２１１の凹状の窪みに充填して塗布し、これを硬化することにより第１の透明材料膜２３０が形成されている。更に、透明部材２１０のレンズ形成面と反対側における第１の透明材料膜２３０上に、ポリシランを含む透明材料を塗布して、これを硬化させることによりカバー部材２００が形成されている。これらにより、アレイ状に平面配列された多数のマイクロレンズ５００が構築されている。尚、本実施形態では、カバー部材２００及び第１の透明材料膜２３０の各々の屈折率は、同等としてもよいし、異なっていてもよい。
【００６３】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、各マイクロレンズ５００の曲面は、相互に屈折率が異なる透明部材２１０と第１の透明材料膜２３０とにより概ね規定されている。より具体的には、各凹部２１１は、マイクロレンズ５００のレンズ曲面を規定する。また、ポリシランは、石英の屈折率（＝１．６）より大きい屈折率（＝１．７５）を有するため、第１の透明材料膜２３０の屈折率は、各凹部２１１より大きい値となる。そして、各マイクロレンズ５００は、各凹部２１１に充填された第１の透明材料膜２３０の一部により形成される。
【００６４】
尚、本実施形態では、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して説明した凹部２１１は、それが規定する球面又は非球面であるレンズ曲面が、隣接する凹部２１１が規定するレンズ曲面と、接するように形成されてもよいし、交わるように形成されてもよい。後者の如くレンズ曲面が交わるように形成すれば、各マイクロレンズ５００においてレンズとして有効な領域を広くとることが可能となる。理想的には、各マイクロレンズ５００のコーナー部５０１（図２（ａ）参照）において、４つのレンズ曲面が交わるようにすれば、各マイクロレンズ５００の隅々にまで、集光機能を与えることが可能となり、光の利用効率を最大限に高めることが可能となる。
【００６５】
ここで、ポリシランは、例えば３００℃以上に加熱しても、屈折率は変化せず且つ変色しないで、無機化する。よって、第１の透明材料膜２３０は、耐熱性に優れ、且つ耐光性にも優れる。
【００６６】
また、第１の透明材料膜２３０は、ポリシランを含む透明材料を硬化させて形成されるため、第１の透明材料膜２３０にカバーガラスの機能を持たせることが可能となる。よって、本実施形態では、第１の透明材料膜２３０上に更にカバー部材２００が形成されているが、第１の透明材料膜２３０の膜厚を調整することにより、カバー部材２００を設けないようにしてもよい。尚、このようにカバー部材２００を形成すれば、各マイクロレンズ５００の焦点距離を、カバー部材２００の膜厚を変化させることによって、調整することが可能となる。
【００６７】
＜１−２：電気光学装置＞
次に、上述のマイクロレンズアレイ板２０を、対向基板として備える電気光学装置について、その全体構成を図３及び図４を参照して説明する。ここに、図３は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に、対向基板であるマイクロレンズアレイ板側から見た平面図であり、図４は、図３のＨ−Ｈ’断面図である。ここでは、電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００６８】
図３及び図４において、本実施形態に係る電気光学装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板として用いられるマイクロレンズアレイ板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００６９】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ板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、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
【００７０】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、マイクロレンズアレイ板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００７１】
画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００７２】
また、マイクロレンズアレイ板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アレイ基板１０にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズアレイ板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００７３】
図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、詳細な構成については後述するが、マイクロレンズアレイ板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００７４】
なお、図３及び図４に示したＴＦＴアレイ基板１０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電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００７５】
次に、以上の如く構成された電気光学装置における回路構成及び動作について、図５を参照して説明する。図５には、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示してある。
【００７６】
図５において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００７７】
また、ＴＦＴ３０のゲートにゲート電極３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１ａ及びゲート電極３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００７８】
画素電極９ａ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、マイクロレンズアレイ板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。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、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
【００７９】
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。この蓄積容量７０は、走査線１１ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極３００を含んでいる。
【００８０】
上述した電気光学装置に設けられたマイクロレンズアレイ板２０の詳細な構成と、その機能について図６及び図７を参照して説明する。図６は、マイクロレンズアレイ板２０における遮光膜２３の構成を模式的に示す平面図であって、図７は、複数の画素について、図４に示す断面の構成をより詳細に示す図であって、各マイクロレンズ５００の機能について説明するための断面図である。
【００８１】
マイクロレンズアレイ板２０において、透明部材２１０上に、例えば図６に示すように格子状の平面パターンを有する遮光膜２３が形成される。マイクロレンズアレイ板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた矩形の領域が開口領域７００となる。尚、遮光膜２３を例えばストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられる容量電極３００やデータ線６ａ等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するように、即ち開口領域７００を規定するようにしてもよい。
【００８２】
各マイクロレンズ５００は各画素に対応するように配置される。より具体的には、図７に示すように、マイクロレンズアレイ板２０において、各画素毎に開口領域７００及び該開口領域７００の周辺に位置する非開口領域を少なくとも部分的に含む領域にマイクロレンズ５００が形成されている。
【００８３】
また、図７において、透明部材２１０上には遮光膜２３を覆うように、透明導電膜からなる対向電極２１が形成されている。更に、図７には図示しない配向膜が対向電極２１上に形成されている。
【００８４】
他方、図７において、ＴＦＴアレイ基板１０上の各開口領域７００に対応する領域には画素電極９ａが形成されている。また、画素スイッチング用のＴＦＴ３０や、画素電極９ａを駆動するための走査線１１ａやデータ線６ａ等の各種配線並びに蓄積容量７０等の電子素子が、非開口領域に形成されている。このように構成すれば、当該電気光学装置における画素開口率を比較的大きく維持することが可能となる。更に、図７には図示しないが画素電極９ａ上には配向膜が設けられている。
【００８５】
図７において、マイクロレンズアレイ板２０に入射される投射光等の光は、各マイクロレンズ５００によって集光される。尚、図７中、一点鎖線によってマイクロレンズ５００によって集光された光のようすを概略的に示してある。そして、各マイクロレンズ５００によって集光された光は液晶層５０を透過して画素電極９ａに照射され、該画素電極９ａを通過して表示光としてＴＦＴアレイ基板１０より出射される。よって、マイクロレンズアレイ板２０に入射された光のうち非開口領域に向かう光も、マイクロレンズ５００の集光作用により開口領域７００に入射させることができるため、各画素における実行開口率を高めることができる。即ち、光の利用効率を高めることで、より明るい画像表示が可能となる。また、マイクロレンズ板２０において、後述するように、各マイクロレンズ５００の焦点距離をほぼ同等とすることが可能となると共に、第１の透明材料膜２３０は耐熱性及び耐光性に優れるため、電気光学装置において、高品質の画像表示を安定して行うことが可能となる。
【００８６】
また、電気光学装置の製造時、マイクロレンズアレイ板２０に対する加熱により第１の透明材料膜２３０が変形するのを防止することができるため、当該電気光学装置における組み立て精度を向上させることが可能となる。その結果、電気光学装置の製造プロセスにおける歩留まりを向上させることができる。
【００８７】
上述した電気光学装置では、データ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated bonding）基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、マイクロレンズアレイ板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【００８８】
尚、上述した電気光学装置では、対向基板として図１及び図２に示した如きマイクロレンズアレイ板２０を用いているが、このようなマイクロレンズアレイ板２０を、ＴＦＴアレイ基板１０として利用することも可能である。或いは対向基板として（マイクロレンズアレイ板２０ではなく）単純にガラス基板等に対向電極や配向膜が形成されたものを使用して、ＴＦＴアレイ基板１０側にマイクロレンズアレイ基板２０を取り付けることも可能である。即ち、本発明のマイクロレンズは、ＴＦＴアレイ基板１０側に作り込むこと或いは取り付けることが可能である。
【００８９】
＜１−３：マイクロレンズアレイ板の製造方法＞
次に、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ板２０の製造方法について、図８から図１０を参照して説明する。図８及び図１０は、製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズアレイ板２０の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図である。
【００９０】
先ず、図８（ａ）に示すように、透明部材として、例えば石英等の透明基板２１０ａにおけるレンズ形成面上に、マスク９００として例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によりアモルファスシリコン膜を形成する。マスク９００は耐フッ酸性を有するＣｒ膜、ポリシリコン膜等でも良い。
【００９１】
続いて、図８（ｂ）に示すように、マスク９００において図１又は図２（ｂ）に示す凹部２１１の形成位置に対応する個所に、例えば該マスク９００に対するフォトリソグラフィ法を用いたパターニングにより、複数の開口部９０２を形成する。
【００９２】
ここで、図９は、マスク９００の平面的な構成の一例を概略的に示す図である。マスク９００において、複数の開口部９０２は夫々平面的に例えば円形状として形成され、且つ該開口部９０２に対応する凹部２１１より小さいサイズとして形成される。
【００９３】
続いて、図８（ｃ）において、複数の開口部９０２が形成されたマスク９００を介して、透明部材２１０ａに対して等方性エッチングを施すことにより、複数の凹部２１１を形成する。より具体的には、該等方性エッチングは、好ましくは、フッ酸系などのエッチャントを用いたウエットエッチングにより行われる。
【００９４】
その後、図８（ｄ）において、マスク９００をエッチング処理によって除去する。
【００９５】
次に、図１０（ａ）において、複数の凹部２１１に、ポリシランを含む透明材料として、例えばポリシランを有機溶媒に溶かしたものを例えばスピンコート法により塗布して充填し、第１の前駆膜２３０ａを成膜する。これにより、第１の前駆膜２３０ａの膜厚を所定値とすると共に、該膜厚の調整におけるマージンを小さくすることが可能となる。更にポリシランの粘性を変化させることで、透明材料の粘性も変化させて、透明部材２１０上に透明材料を塗布することにより、第１の前駆膜２３０ａの膜厚の調整を行うようにしてもよい。この場合、第１の前駆膜２３０ａの膜厚の調整におけるマージンをより小さくすることが可能となり、加えて第１の前駆膜２３０ａにおいて各マイクロレンズのレンズ曲面と対向する面と反対側の面を平坦にすることが可能となる。或いは、第１の前駆膜２３０ａを硬化させて第１の透明材料膜２３０を形成した後に、該第１の透明材料膜２３０において、複数の凹部２１１と対向する面と反対側の面が平坦となるように、この面に対して更にポリシランを含む透明材料を更に塗布して硬化させるか、或いは研磨処理を施してもよい。
【００９６】
続いて、図１０（ｂ）において、第１の前駆膜２３０ａを例えば３００℃以上に加熱して硬化させることにより、第１の透明材料膜２３０を形成する。
【００９７】
その後、図１０（ｃ）において、第１の透明材料膜２３０において、複数の凹部２１１と対向する側と反対側の面上に、ポリシランを含む透明材料を例えばスピンコート法により更に塗布して、カバー部材２００の前駆膜２００ａを成膜する。この際、該前駆膜２００ａの膜厚の調整は、第１の前駆膜２３０ａと同様に、マージンを小さくして容易に行うことができる。また、前駆膜２００ａの膜厚は、第１の前駆膜２３０ａと同様に、透明材料の粘性を更に変化させることで、調整するようにしてもよい。
【００９８】
尚、図１０（ｃ）において、前駆膜２３０ａに対して紫外線を主に含む光を照射させることにより、前駆膜２３０ａの屈折率が、第１の透明材料膜２３０と異なる値となるように変化させてもよい。また、前述したように、透明材料の粘性を変化させることで、前駆膜２３０ａにおいて、第１の透明材料膜２３０に対向する側と反対側の表面を平坦にするようにしてもよい。或いは、該表面に対して、前駆膜２３０ａを硬化させてカバー部材２００を形成した後に、第１の透明材料膜２３０と同様に、更にポリシランを含む透明材料を塗布して硬化させるか、或いは研磨処理を施してもよい。
【００９９】
続いて、図１０（ｄ）において、前駆膜２００ａを加熱して硬化させることにより、カバー部材２００を形成する。従って、上述したように、膜厚が調整された第１の前駆膜２３０ａを硬化させることにより形成された第１の透明材料膜２３０に加えて、カバー部材２００を形成することにより、各マイクロレンズ５００の焦点距離を調整して、同等とすることが可能となる。
【０１００】
尚、既に説明したように、第１の透明材料膜２３０上に、カバー部材２００を設けないようにすれば、マイクロレンズ板２０の製造に要する工程数を少なくすることが可能となる。
【０１０１】
＜１−４：変形例＞
以上説明した本実施形態のマイクロレンズアレイ板２０の製造方法について、その変形例を以下に説明する。マイクロレンズアレイ板２０を製造する際、図１０（ａ）を参照して説明したように、第１の前駆膜２３０ａを成膜した後、図１０（ｂ）を参照して説明したように、第１の前駆膜２３０ａを硬化させる前に、第１の前駆膜２３０ａに紫外線を主に含む光を照射して、該第１の前駆膜２３０ａの屈折率を変化させるようにしてもよい。
【０１０２】
ここで、図１１には、ポリシランの化学的な構造を模式的に示してある。ポリシランに紫外線を主に含む光を照射すると、図１１に示すＳｉ−Ｓｉ結合が切断されて、このＳｉ−Ｓｉ結合の間に酸素（Ｏ）が導入され、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合（シロキサン結合）が生成することによって、その組成が変化する。これにより、ポリシランは低屈折率化する。よって、第１の前駆膜２３０ａに紫外線を主に含む光を照射することにより、その屈折率を容易に変化させることができる。
【０１０３】
このように、第１の前駆膜２３０ａを低屈折率化させて、その屈折率を各凹部２１１より小さくすることにより、各凹部２１１により凹レンズを形成することが可能となる。或いは、第１の前駆膜２３０ａにおいて、各凹部２１１に充填されて形成された部分であって、該凹部２１１に接合する接合部分の屈折率の値が所定の分布となるように、該接合部分を平面的に見て、該接合部分に照射される光の強度の分布即ち該接合部分における光の強度の面内分布を所定の分布に調整して、第１の前駆膜２３０ａに光を照射する。これにより、各マイクロレンズ５００のレンズ曲面が実質的に所定の形状となるように微調整することが可能となる。
【０１０４】
＜２：第２実施形態＞
本発明のマイクロレンズアレイ板に係る第２実施形態について、図１２から図１５を参照して以下に説明する。尚、以下において、第１実施形態と異なる点についてのみ説明し、第１実施形態との共通個所には図において同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。
【０１０５】
先ず、第２実施形態におけるマイクロレンズアレイ板について、図１２を参照して説明する。ここに、図１２は、第２実施形態におけるマイクロレンズアレイ板の概略斜視図である。
【０１０６】
図１２に示すように、マイクロレンズアレイ板２０において、透明部材２１０のレンズ形成面には、複数の凸部２１２が夫々レンズ形成部として形成されている。即ち、本実施形態では、本発明に係る「レンズ形成部」は、凸状のレンズ曲面を規定する凸部２１２である。本実施形態では、係る「レンズ形成部」は、透明基板２１０の本体部と一体的に形成されており、両者の屈折率は当然にして等しい。そして、各凸部２１２を覆うように第１の透明材料膜２３０が形成されている。更に、第１の透明材料膜２３０において、透明部材２１０と対向する側と反対側の面上に、即ち図１２中、第１の透明材料膜２３０の下側に、カバー部材２００が形成されている。これらにより、アレイ状に平面配列された多数のマイクロレンズ５００が形成されている。
【０１０７】
各凸部２１２は、マイクロレンズ５００のレンズ曲面を規定する。また、第１の透明材料膜２３０の屈折率は、各凸部２１２より小さい値となる。そして、各マイクロレンズ５００は、各凸部２１２により形成される。
【０１０８】
よって、第２実施形態におけるマイクロレンズアレイ板２０を、例えば液晶装置の対向基板として用いる場合にも、第１実施形態と同様の利益を享受することができる。尚、マイクロレンズアレイ板２０を、対向基板として用いる場合には、各マイクロレンズ５００は、図７に示す構成と同様に、画素電極９ａに対して配置されるのが好ましい。この場合、遮光膜２３や対向電極２１は、カバー部材２０上に形成される。
【０１０９】
次に、第２実施形態におけるマイクロレンズアレイ板２０の製造方法について、図１３から図１５を参照して説明する。図１３から図１５は、第２実施形態における製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズアレイ板２０の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図である。
【０１１０】
先ず、図１３（ａ）において、透明部材として、例えば石英等の透明基板２１０ａにおけるレンズ形成面上に、図１２に示す凸部２１２の形成位置に対応する個所に、複数のレジスト９１０ａを形成する。
【０１１１】
続いて、図１３（ｂ）において、これら複数のレジスト９１０ａに対してポストベークを行って、夫々レンズ曲面に対応する曲面を有する複数の凸部９１０を形成する。
【０１１２】
その後、図１３（ｃ）において、複数の凸部９１０及び透明部材２１０ａに対して、好ましくはドライエッチング法によりエッチング処理を施す。これにより、複数の凸部９１０が透明部材２１０ａに転写され、これら複数の凸部９１０の曲面に対応するレンズ曲面を有する複数の凸部２１２が透明部材２１０に形成される。
【０１１３】
続いて、図１４（ａ）において、透明部材２１０上に、複数の凸部２１２を覆うように、ポリシランを含む透明材料を例えばスピンコート法により塗布し、第１の前駆膜２３０ａを成膜する。
【０１１４】
続いて、図１４（ｂ）において、第１の前駆膜２３０ａに対して、紫外線を主に含む光を照射して、該第１の前駆膜２３０ａの屈折率が、各凸部２１２より小さくなるように変化させる。ここで、第１の前駆膜２３０ａにおいて、各凸部２１２を覆い、該凸部２１２に接合する接合部分の屈折率の値が所定の分布となるように、第１の前駆膜２３０ａに所定の光強度分布を有する光を照射するようにしてもよい。これにより、各マイクロレンズ５００のレンズ曲面が実質的に所定の形状となるように微調整することが可能となる。
【０１１５】
続いて、図１４（ｃ）において、第１の前駆膜２３０ａを加熱して硬化させることにより、第１の透明材料膜２３０を形成する。
【０１１６】
その後、図１５（ａ）において、第１の透明材料膜２３０において、複数の凸部２１２と対向する側と反対側の面上に、ポリシランを含む透明材料を例えばスピンコート法により更に塗布して、カバー部材２００の前駆膜２００ａを成膜する。
【０１１７】
続いて、図１５（ｂ）において、この前駆膜２００ａに対して、紫外線を主に含む光を照射して、前駆膜２００ａの屈折率を第１の透明材料膜２３０と同等の値に変化させる。尚、この際、第１の透明材料膜２３０の屈折率を、前駆膜２３０ａと異なる値となるようにしてもよい。このようにする場合、紫外線照射を行わない場合があってもよい。
【０１１８】
続いて、図１５（ｃ）において、前駆膜２００ａを加熱して硬化させることにより、カバー部材２００を形成する。
【０１１９】
尚、図１４（ｂ）を参照して説明した工程を省略する、即ち第１の前駆膜２３０ａに対して、紫外線照射を行わないようにしてもよい。これにより、第１の透明材料膜２３０及び複数の凸部２１２間における屈折率の値の大小関係を、図１２を参照して説明した関係と逆転させることができる。よって、各凸部２１２を覆う第１の透明材料膜２３０の一部によって凹レンズを形成することが可能となる。
【０１２０】
＜３；第１又は第２実施形態の変形例＞
以上説明した、第１又は第２実施形態の変形例について、図１６から図１８を参照して説明する。
【０１２１】
先ず、本変形例におけるマイクロレンズアレイ板の一の構成及びその製造方法について、図１６及び図１７を参照して説明する。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、本変形例におけるマイクロレンズアレイ板の一の構成を示す断面図であって、図１７は、本変形例におけるマイクロレンズアレイ板の一の構成に係る製造方法について、特に、透明部材の製造における各工程での該透明部材の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図である。
【０１２２】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）において、透明部材２１０は、石英等の透明基板２２０と、該透明基板２２０上に、ポリシランを含む透明材料から形成される第２の透明材料膜２２２とを含む。第２の透明材料膜２２２は、第１の透明材料膜２３０と異なる屈折率を有する。尚、第２の透明材料膜２２２は、第１の透明材料膜２３０に加えて若しくは代えて透明基板２２０と異なる屈折率を有するように形成されてもよい。
【０１２３】
また、図１６（ａ）に示すように、第２の透明材料膜２２２には、複数のレンズ形成部として複数の凹部２１１が、レンズ形成面にアレイ状に形成されている。或いは、図１６（ｂ）に示すように、第２の透明材料膜２２２には、複数のレンズ形成部として複数の凸部２１２が、レンズ形成面にアレイ状に形成されている。
【０１２４】
次に、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示す透明部材２１０の製造に係る製造工程について、図１７を参照して説明する。尚、図１７には、図１６（ａ）に示す透明部材２１０の製造工程における、該透明部材２１０の断面の構成を示してある。
【０１２５】
先ず、図１７（ａ）において、透明基板２２０上に、複数のマイクロレンズ５００のレンズ曲面に対応する曲面を有する複数の凸部が形成された型９５０を、該複数の凸部が透明基板２２０と対向するように配置する。そして、型９５０及び透明基板２２０の間に、ポリシランを含む透明材料を注入して、第２の前駆膜２２２ａを形成する。尚、図１６（ｂ）に示す透明部材２１０を製造する場合には、透明基板２２０上に、複数のマイクロレンズ５００のレンズ曲面に対応する曲面を有する複数の凹部が形成された型９５０を、該複数の凹部が透明基板２２０と対向するように配置する。
【０１２６】
続いて、図１７（ｂ）において、第２の前駆膜２２２ａの屈折率が、第１の透明材料膜２３０と異なるように、例えば第１の透明材料膜２３０より小さくなるように、第２の前駆膜２２２ａに対して、主に紫外線を含む光を照射する。尚、この際、透明部材２１０上に形成される第１の透明材料膜２３０の屈折率の値によっては、第２の前駆膜２２２ａに対して紫外線照射を行わないようにしてもよい。
【０１２７】
また、当該工程において、第２の前駆膜２２２ａに対して、各凹部２１１若しくは各凸部２１２における屈折率の値が所定の分布となるように、凹部２１１若しくは凸部２１２を平面的に見て、凹部２１１若しくは凸部２１２に照射される光強度の分布即ち凹部２１１若しくは凸部２１２における光強度の面内分布を調整して、光を照射させるようにしてもよい。これにより、各マイクロレンズ５００のレンズ曲面が実質的に所定の形状となるように微調整することが可能となる。
【０１２８】
その後、図１７（ｃ）において、第２の前駆膜２２２ａを加熱して硬化させることにより第２の透明材料膜２２２を形成する。
【０１２９】
次に、本変形例におけるマイクロレンズアレイ板の他の構成について、図１８を参照して説明する。図１８は、本変形例におけるマイクロレンズアレイ板の他の構成を示す断面図である。
【０１３０】
図１８において、図１、図２（ｂ）又は図１６（ａ）に示す透明部材２１０を２枚用いて、該２枚の透明部材２１０を、互いに複数の凹部２１１が形成されたレンズ形成面が対向するように配置して、ポリシランを含む透明材料により相互に貼り合わせることによって、マイクロレンズアレイ板２０が形成される。
【０１３１】
ここで、ポリシランの粘性を変化させることにより、このように、透明材料を接着剤として用いることが可能となる。そして、２枚の透明部材２１０を貼り合わせるべく、該２枚の透明部材２１０の間に注入された透明材料を硬化させることにより、第１の透明材料膜２３０が形成される。
【０１３２】
マイクロレンズアレイ板２０において、２枚の透明部材２１０は、該２枚の透明部材２１０の各々に形成された複数の凹部２１１が、図１８に示すように互いに向かい合うように配置されている。そして、このように互いに向かい合う凹部２１１の間に形成された第１の透明材料膜２３０の一部によって、両凸レンズ５００がマイクロレンズとして形成されている。
【０１３３】
よって、図１８に示すマイクロレンズアレイ板２０においても、第１又は第２実施形態と同様の利益を享受することが可能となる。
【０１３４】
＜４：電子機器＞
次に、上述した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図１９は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【０１３５】
図１９において、投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを３個用意し、それぞれＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーンにカラー画像として投射される。
【０１３６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うマイクロレンズアレイ板及びその製造方法、該マイクロレンズアレイ板を備えた電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】マイクロレンズアレイ板の概略斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、マイクロレンズアレイ板のうち４つのマイクロレンズに係る部分を拡大して示す部分拡大平面図であり、図２（ｂ）は、マイクロレンズアレイ板の部分拡大断面図である。
【図３】電気光学装置の全体構成を示す平面図である。
【図４】図３のＨ−Ｈ’断面図である。
【図５】電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素部における各種素子、配線等の等価回路である。
【図６】マイクロレンズアレイ板における遮光膜の構成を模式的に示す平面図である。
【図７】各マイクロレンズの機能について説明するための断面図である。
【図８】製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズアレイ板の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図（その１）である。
【図９】マスクの平面的な構成の一例を概略的に示す図である。
【図１０】製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズアレイ板の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図（その２）である。
【図１１】ポリシランの化学的な構造を模式的に示す図である。
【図１２】第２実施形態におけるマイクロレンズアレイ板の概略斜視図である。
【図１３】第２実施形態における製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズアレイ板の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図（その１）である。
【図１４】第２実施形態における製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズアレイ板の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図（その２）である。
【図１５】第２実施形態における製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズアレイ板の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図（その３）である。
【図１６】図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、第１又は第２実施形態の変形例におけるマイクロレンズアレイ板の一の構成を示す断面図である。
【図１７】第１又は第２実施形態の変形例におけるマイクロレンズアレイ板の一の構成に係る製造方法について、特に、透明部材の製造における各工程での該透明部材の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図である。
【図１８】第１又は第２実施形態の変形例におけるマイクロレンズアレイ板の他の構成を示す断面図である。
【図１９】本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。
【符号の説明】
【０１３８】
２０…マイクロレンズアレイ板、２００…カバー部材、２１０、２１０ａ…透明部材、２１１…凹部、２３０…第１の透明材料膜、５００…マイクロレンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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