(57)【要約】【課題】入射した光を効率よく利用できるマイクロレンズ基板の製造方法、これを用いた電気光学装置の製造装置、及び電気光学装置を提供する。【解決手段】レンズ基板２４上に多角形の開口孔８１ｂを有する後退マスク８１を形成する工程と、固定マスク８２と後退マスク８１とを介してレンズ基板２４に異方性エッチングを施し、レンズ基板２４に多角形の口元から終端に向かって傾斜する傾斜面を有する凹部２４ａを形成する工程と、凹部２４ａに等方性エッチングを施してレンズ基板２４にマイクロレンズを形成する工程と、を有する。【選択図】図１２
2011141466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に多角形の開口部を有する第１マスクを形成する第１マスク形成工程と、
前記第１マスクを介して前記基板に異方性エッチングを施し、前記基板に多角形の口元から終端に向かって傾斜する傾斜面を有する凹部を形成する第１エッチング工程と、
前記凹部に等方性エッチングを施して前記基板にマイクロレンズを形成する第２エッチング工程と、
を有する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】
請求項１に記載のマイクロレンズ基板の製造方法であって、
前記基板と前記第１マスクとの間に、等方性エッチングが進行する多角形の開口部を有する第２マスクを形成する第２マスク形成工程を有し、
前記第２エッチング工程は、前記第１マスクと前記第２マスクとを介しながら、前記基板に等方性エッチングを施す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３】
基板上に、多角形の画素に対して相似形状の開口部を有する第１マスクを形成する第１マスク形成工程と、
前記第１マスクを介して前記基板に異方性エッチングを施し、前記基板に多角形の口元から終端に向かって傾斜した傾斜面を有する凹部を形成する第１エッチング工程と、
前記凹部に等方性エッチングを施して前記基板にマイクロレンズを形成する第２エッチング工程と、
前記基板と電気光学素子を備えた表示パネルとを貼り合わせる貼り合わせ工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電気光学装置の製造方法であって、
前記基板と前記第１マスクとの間に、等方性エッチングが進行する多角形の開口部を有する第２マスクを形成する第２マスク形成工程を有し、
前記第２エッチング工程は、前記第１マスクと前記第２マスクとを介しながら、前記基板に等方性エッチングを施すことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項５】
互いに交差する信号線と走査線とによって囲まれた領域に設けられた多角形の画素を有する表示パネルと、
請求項１又は請求項２に記載のマイクロレンズ基板の製造方法を用い、平面的に前記画素の形状に沿った口元を有するマイクロレンズが形成されたマイクロレンズ基板と、
を備える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、電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学装置の一つとして、例えば、液晶プロジェクターにおいてライトバルブとして用いられるＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置がある。このような液晶装置では、光の利用効率を高めるため、液晶装置の各画素に対応する位置に微小なマイクロレンズを設けたものが知られている。
【０００３】
このマイクロレンズの製造方法としては、例えば、特許文献１に記載のように、基板にドライエッチング（異方性エッチング）を数回行って段差を有する凹部を形成し、得られた凹部にウェットエッチング（等方性エッチング）を施してマイクロレンズを形成する方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載のように、基板に円錐形状の凹部を形成した後、この凹部にウェットエッチングを施すことにより、テーパーを有するマイクロレンズを形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８６３１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１８５８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のマイクロレンズの製造方法では、段差を有する凹部を形成するために複数枚のマスクが必要になるという課題がある。また、ウェットエッチングによって得られた球面の曲率変化が、ドライエッチングによって得られる段差の影響を受けて不連続になり、マイクロレンズに入射した光の射出方向が定まり難く、マイクロレンズの外周に行くほど光の利用効率が低下し易いという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載のマイクロレンズの製造方法では、凹部の開口形状が丸く、これにより、四角形の画素とマイクロレンズの開口形状とが合致しない部分が多いので、光の利用効率が低いという課題があった。
【０００８】
したがって、上記特許文献１および特許文献２のマイクロレンズの製造方法を用いて製造されたマイクロレンズ基板を電気光学装置に適用すると、所望の電気光学特性が得られないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］本適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法は、基板上に多角形の開口部を有する第１マスクを形成する第１マスク形成工程と、前記第１マスクを介して前記基板に異方性エッチングを施し、前記基板に多角形の口元から終端に向かって傾斜する傾斜面を有する凹部を形成する第１エッチング工程と、前記凹部に等方性エッチングを施して前記基板にマイクロレンズを形成する第２エッチング工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
この方法によれば、多角形の口元から終端に向かって傾斜する傾斜面を有する凹部に等方性エッチングを施すので、口元は傾斜面の形状が反映され、終端が球面となったマイクロレンズを形成することができる。よって、多角形の画素に沿った口元を有するマイクロレンズを形成することが可能となり、光の利用効率を向上させることができる。また、段差形状ではなく、傾斜面を有する凹部に等方性エッチングを施すので、口元から球面までの曲率変化が連続的になり、マイクロレンズに入射した光を所定の方向に効率よく集光することができる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に係るマイクロレンズ基板の製造方法において、前記基板と前記第１マスクとの間に、等方性エッチングが進行する多角形の開口部を有する第２マスクを形成する第２マスク形成工程を有し、前記第２エッチング工程は、前記第１マスクと前記第２マスクとを介しながら、前記基板に等方性エッチングを施すことが好ましい。
【００１３】
この方法によれば、第１マスクと第２マスクとを介して基板にエッチング処理を施すと共に、第２マスクの開口部が等方性エッチングされるので、基板のエッチング面における開口部を大きくしながら、等方性エッチングを施すことができる。よって、凹部の開口部を所定の大きさに広げながら、マイクロレンズの口元をテーパー状に形成することができる。つまり、等方性エッチングの進行によって開口部近傍の傾斜面における曲率が小さくなることを抑えながら、所定の大きさの口元を有するマイクロレンズを形成することができる。
【００１４】
［適用例３］本適用例に係る電気光学装置の製造装置は、基板上に、多角形の画素に対して相似形状の開口部を有する第１マスクを形成する第１マスク形成工程と、前記第１マスクを介して前記基板に異方性エッチングを施し、前記基板に多角形の口元から終端に向かって傾斜した傾斜面を有する凹部を形成する第１エッチング工程と、前記凹部に等方性エッチングを施して前記基板にマイクロレンズを形成する第２エッチング工程と、前記基板と電気光学素子を備えた表示パネルとを貼り合わせる貼り合わせ工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、多角形の口元から終端に向かって傾斜する傾斜面を有する凹部に等方性エッチングを施すので、口元は傾斜面の形状が反映され、終端は球面となったマイクロレンズを形成することができる。よって、画素の形状に沿った口元を有するマイクロレンズを形成することが可能となり、光の利用効率を向上させることができる。また、段差形状ではなく、傾斜面を有する凹部に等方性エッチングを施すので、球面形状における曲率変化が連続的になり、マイクロレンズに入射した光を所定の方向に効率よく集め、明るい表示が可能な電気光学装置を製造することができる。
【００１６】
［適用例４］上記適用例に係る電気光学装置の製造方法において、前記基板と前記第１マスクとの間に、等方性エッチングが進行する多角形の開口部を有する第２マスクを形成する第２マスク形成工程を有し、前記第２エッチング工程は、前記第１マスクと前記第２マスクとを介しながら、前記基板に等方性エッチングを施すことが好ましい。
【００１７】
この方法によれば、第１マスクと第２マスクとを介して基板にエッチング処理を施すと共に、第２マスクの開口部が等方性エッチングされるので、基板のエッチング面における開口部を大きくしながら、等方性エッチングを施すことができる。よって、凹部の開口部を所定の大きさに広げながら、マイクロレンズの口元をテーパー状に形成することができる。つまり、等方性エッチングの進行によって開口部近傍の傾斜面における曲率が小さくなることを抑えながら、所定の大きさの口元を有するマイクロレンズを形成することができる。
【００１８】
［適用例５］本適用例に係る電気光学装置は、互いに交差する信号線と走査線とによって囲まれた領域に設けられた多角形の画素を有する表示パネルと、上記に記載のマイクロレンズ基板の製造方法を用い、平面的に前記画素の形状に沿った口元を有するマイクロレンズが形成されたマイクロレンズ基板と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、マイクロレンズの口元の形状が、多角形の画素の領域（開口領域）の形状に沿って形成されているので、光の利用効率が向上し、明るい表示を可能とした電気光学装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電気光学装置としての液晶装置の構造を分解して示す概略分解斜視図。
【図２】液晶装置の構造を示す模式平面図。
【図３】図２に示す液晶装置のＡ−Ａ'線に沿う模式断面図。
【図４】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図５】液晶装置の構造を示す模式断面図。
【図６】マイクロレンズの集光作用を説明する模式図。
【図７】液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャート。
【図８】マイクロレンズの製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図９】マイクロレンズの製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１０】マイクロレンズの製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１１】マイクロレンズの製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１２】マイクロレンズの製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１３】マイクロレンズの製造方法を工程順に示す模式断面図。
【図１４】マイクロレンズの構造を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜電気光学装置＞
図１は、電気光学装置としての液晶装置の構造を分解して示す概略分解斜視図である。以下、液晶装置の構造を、図１を参照しながら説明する。なお、以下の形態において、「上」とは、基板から見て液晶層が配置された方向を示し、「○○上に」と記載された場合、○○の上に接するように配置される場合または○○の上に他の構成物を介して配置される場合または○○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。
【００２２】
図１に示すように、液晶装置１１は、素子基板１２と、対向基板１３と、素子基板１２と対向基板１３とを貼り合わせるシール材１４と、素子基板１２と対向基板１３との隙間に封入される電気光学素子である液晶層１５（図３、図５参照）と、を備えている。
【００２３】
素子基板１２は、例えば、石英等の透光性を有する材料で構成される第１基板２１と、第１基板２１上に設けられた複数の走査線１６及び信号線１７と、を備えている。例えば、走査線１６の延在方向をＸ軸とし、これに直交する方向をＹ軸とし、基板の厚み方向をＺ軸とする。
【００２４】
各走査線１６は、互いにＹ軸方向に間隔を空けて平行に配列されている。各信号線１７は、互いにＸ軸方向に間隔を空けて平行に配列されている。図１では、構造をわかり易くするために走査線１６及び信号線１７を数本ずつ示しているが、実際には多数の走査線１６及び信号線１７が画素数に対応した数だけ配設される。また、第１基板２１には、第２基板２２より外側に張り出す張出し部１８が設けられている。
【００２５】
またシール材１４は、素子基板１２及び対向基板１３を貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のスペーサーが混入されている。
【００２６】
対向基板１３は、例えば、石英等の透光性を有する材料で構成される第２基板２２と、マイクロレンズ２３が設けられた基板としてのレンズ基板２４と、第２基板２２とレンズ基板２４との間に設けられた媒質２５と、を備えている。
【００２７】
第２基板２２上には、遮光膜３３と、その上の共通電極２７と、が設けられている。遮光膜３３は、走査線１６及び信号線１７に対向して格子状に設けられている。
【００２８】
マイクロレンズ２３は、走査線１６と信号線１７とによって囲まれた画素領域３５（図２参照）の領域に対応して、レンズ基板２４にマトリクス状に多数配設されている。つまり、各マイクロレンズ２３は、それぞれ１つの画素領域３５（画素）に対応している。また、マイクロレンズ２３は、レンズ基板２４側から入射された光を複数の光束に分離し、各々の光束を対応する画素領域３５の中心部、すなわち対応する遮光膜３３の中（開口部内）に集光する集光機能を有する。
【００２９】
媒質２５は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリルエポキシ系樹脂等の紫外線硬化型樹脂等が好適に用いられる。媒質２５は、マイクロレンズ２３の形状である凹部２４ｄ（図１３参照）内に充填されることによりマイクロレンズ２３として構成される。また、媒質２５は、レンズ基板２４と第２基板２２との間に挟んで硬化させることにより、両者を接着する接着層として機能する。なお、第１基板２１から第２基板２２までを、「表示パネル」と称する。
【００３０】
図２は、液晶装置の構造を示す模式平面図である。図３は、図２に示す液晶装置のＡ−Ａ'線に沿う模式断面図である。以下、液晶装置の構造を、図２及び図３を参照しながら説明する。なお、図２及び図３に示す液晶装置は、図１において説明したレンズ基板及び樹脂層の図示及び説明を省略している。
【００３１】
図２及び図３に示すように、液晶装置１１は、例えば、薄膜トランジスター（以下、「ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子」と称する。）を画素のスイッチング素子として用いたＴＦＴアクティブマトリクス方式の液晶装置である。液晶装置１１は、一対の基板を構成する素子基板１２と対向基板１３とが、平面視略矩形枠状のシール材１４を介して貼り合わされている。
【００３２】
液晶装置１１は、シール材１４に囲まれた領域内に液晶層１５が封入された構成になっている。なお、シール材１４には液晶を注入するための液晶注入口３１が設けられ、液晶注入口３１は封止材３２により封止されている。
【００３３】
液晶層１５としては、例えば、正の誘電率異方性を有する液晶材料が用いられる。液晶装置１１は、シール材１４の内周近傍に沿って遮光性材料からなる平面視矩形枠状の遮光膜３３が第２基板２２に形成されており、この遮光膜３３の内側の領域が表示領域３４となっている。
【００３４】
遮光膜３３は、例えば、遮光性材料であるアルミ（Ａｌ）で形成されており、対向基板１３側の表示領域３４の外周を区画するように、更に、上記したように、走査線１６と信号線１７に対向して設けられている（図１参照）。
【００３５】
表示領域３４内には、画素領域３５がマトリクス状に設けられている。画素領域３５は、交差する走査線１６と信号線１７とによって囲まれた領域である。シール材１４の外側の領域には、信号線駆動回路３６及び外部接続端子３７が第１基板２１の一辺（図２における下側）に沿って形成されている。
【００３６】
また、シール材１４の内側の領域には、この一辺に隣り合う二辺に沿って走査線駆動回路３８がそれぞれ形成されている。第１基板２１の残る一辺（図２における上側）には、検査回路３９が形成されている。対向基板１３側に形成された遮光膜３３は、例えば、第１基板２１上に形成された走査線駆動回路３８及び検査回路３９に対向する位置（言い換えれば、平面的に重なる位置）に形成されている。
【００３７】
一方、第２基板２２の各角部（例えば、シール材１４のコーナー部の４箇所）には、素子基板１２と対向基板１３との間の電気的導通をとるための上下導通端子４１が配設されている。
【００３８】
また、図３に示すように、第１基板２１の液晶層１５側には、複数の画素電極４２が形成されており、これら画素電極４２を覆うように第１配向膜４３が形成されている。画素電極４２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料からなる導電膜である。
【００３９】
一方、第２基板２２の液晶層１５側には、格子状の遮光膜３３（図１参照）が形成され、その上に平面ベタ状の共通電極２７が形成されている。そして、共通電極２７上には、第２配向膜４４が形成されている。共通電極２７は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる導電膜である。
【００４０】
液晶装置１１は透過型であって、素子基板１２及び対向基板１３における光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光板（図示せず）等が配置されて用いられる。なお、液晶装置１１の構成は、これに限定されず、反射型や半透過型の構成であってもよい。
【００４１】
図４は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、液晶装置の電気的な構成を、図４を参照しながら説明する。
【００４２】
図４に示すように、液晶装置１１は、表示領域３４を構成する複数の画素領域３５を有している。各画素領域３５には、それぞれ画素電極４２が配置されている。また、画素領域３５には、ＴＦＴ素子４６が形成されている。
【００４３】
ＴＦＴ素子４６は、画素電極４２へ通電制御を行うスイッチング素子である。ＴＦＴ素子４６のソース側には、信号線１７が電気的に接続されている。各信号線１７には、例えば、信号線駆動回路３６（図２参照）から画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎが供給されるようになっている。
【００４４】
また、ＴＦＴ素子４６のゲート側には、走査線１６が電気的に接続されている。走査線１６には、例えば、走査線駆動回路３８（図２参照）から所定のタイミングでパルス的に走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍが供給されるようになっている。また、ＴＦＴ素子４６のドレイン側には、画素電極４２が電気的に接続されている。
【００４５】
走査線１６から供給された走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍにより、スイッチング素子であるＴＦＴ素子４６が一定期間だけオン状態となることで、信号線１７から供給された画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎが、画素電極４２を介して画素領域３５に所定のタイミングで書き込まれるようになっている。
【００４６】
画素領域３５に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎは、画素電極４２と共通電極２７（図３参照）との間で形成される液晶容量で一定期間保持される。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に、画素電極４２と容量線４７（以下、「容量電極４７」と称する。）との間に蓄積容量４８が形成されている。
【００４７】
このように、液晶層１５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、液晶分子の配向状態が変化する。これにより、液晶層１５に入射した光が変調されて、画像光が生成されるようになっている。
【００４８】
図５は、液晶装置の構造を示す模式断面図である。以下、液晶装置の構造を、図５を参照しながら説明する。なお、図５は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、明示可能な尺度で表されている。
【００４９】
図５に示すように、液晶装置１１は、第１基板２１と、これに対向配置される第２基板２２とを備えている。第１基板２１及び第２基板２２は、上記したように、例えば、石英基板やガラス基板等によって構成されている。
【００５０】
第１基板２１上には、Ｔｉ（チタン）やＣｒ（クロム）等からなる下側遮光膜５１が形成されている。下側遮光膜５１は、平面的に格子状にパターニングされており、各画素の開口領域５０（画素）を規定している。第１基板２１及び下側遮光膜５１上には、シリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜５２が形成されている。
【００５１】
下地絶縁膜５２上には、ＴＦＴ素子４６及び走査線１６等が形成されている。ＴＦＴ素子４６は、例えば、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、ポリシリコン等からなる半導体層５３と、半導体層５３上に形成されたゲート絶縁膜５４と、ゲート絶縁膜５４上に形成されたポリシリコン膜等からなる走査線１６とを有する。上記したように、走査線１６は、ゲート電極として機能する。
【００５２】
半導体層５３は、チャネル領域５３ａと、低濃度ソース領域５３ｂと、低濃度ドレイン領域５３ｃと、高濃度ソース領域５３ｄと、高濃度ドレイン領域５３ｅとを備えている。チャネル領域５３ａは、走査線１６からの電界によりチャネルが形成される。下地絶縁膜５２上には、シリコン酸化膜等からなる第１層間絶縁膜６１が形成されている。
【００５３】
第１層間絶縁膜６１上には、蓄積容量４８等が設けられている。蓄積容量４８は、ＴＦＴ素子４６の高濃度ドレイン領域５３ｅ及び画素電極４２に接続された（図示せず）画素電位側容量電極としての中継層６２と、固定電位側容量電極としての容量電極６３とが、誘電体膜６４を介して対向配置されている。
【００５４】
容量電極６３及び信号線１７は、光反射性能に比較的優れたアルミニウムを含み、かつ、光吸収性能に比較的優れたポリシリコンを含むことから、遮光層として機能し得る。よって、ＴＦＴ素子４６の半導体層５３に対する入射光の進行を、その上側で遮ることが可能である。
【００５５】
また、第１層間絶縁膜６１には、ＴＦＴ素子４６の高濃度ドレイン領域５３ｅと蓄積容量４８を構成する中継層６２とを電気的に接続するコンタクトホール６５が開孔されている。第１層間絶縁膜６１上には、シリコン酸化膜等からなる第２層間絶縁膜６６が形成されている。
【００５６】
第２層間絶縁膜６６上には、信号線１７が形成されている。第１層間絶縁膜６１及び第２層間絶縁膜６６には、ＴＦＴ素子４６の高濃度ソース領域５３ｄと信号線１７とを電気的に接続するコンタクトホール６７が開孔されている。第２層間絶縁膜６６上には、シリコン酸化膜等からなる第３層間絶縁膜６８が形成されている。なお、第２層間絶縁膜６６及び第３層間絶縁膜６８には、画素電極４２と中継層６２とを電気的に接続するためのコンタクトホール（図示せず）が開孔されている。
【００５７】
つまり、高濃度ドレイン領域５３ｅと画素電極４２とは、コンタクトホール６５、中継層６２、図示しないコンタクトホールを介して、電気的に接続されている。第３層間絶縁膜６８上には、上記した画素電極４２及び第１配向膜４３が形成されている。
【００５８】
画素電極４２は、平面的にマトリクス状に形成されており、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透明導電性膜からなる。また、画素電極４２上には、所定の方向に配向処理が施された第１配向膜４３が形成されている。第１配向膜４３は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。
【００５９】
第１配向膜４３上には、シール材１４（図２参照）により囲まれた空間に液晶等の電気光学物質が封入された液晶層１５が設けられている。第２基板２２の液晶層１５に面する側には、透明なＩＴＯ膜等からなる共通電極２７を覆って所定の方向に配向処理が施された第２配向膜４４が形成されている。第２配向膜４４は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。液晶層１５は、画素電極４２からの電界が印加されていない状態で第１配向膜４３及び第２配向膜４４によって所定の配向状態をとる。
【００６０】
また、第２基板２２における液晶層１５と反対側には、マイクロレンズ２３を有するレンズ基板２４（マイクロレンズ基板）が配置されている。マイクロレンズ２３は、マトリクス状に配列された画素電極４２の各々に対向するように形成されている。また、マイクロレンズ２３は、平面的に見て島状に複数形成されており、いわゆる、マイクロレンズアレイを構成していることになる。
【００６１】
マイクロレンズ２３の大きさは、ほぼ画素電極４２の大きさに対応するように、或いは、画素電極４２の大きさより若干大きめに形成されている。マイクロレンズ２３の平面形状は、例えば、それぞれの角に丸みを帯びた多角形の一つである四角形となっている。具体的には、マイクロレンズ２３の形状は、例えば、口元が画素の開口領域５０と相似形の四角形であり、その終端の部分が球面状となっている。
【００６２】
マイクロレンズ２３の内部には、レンズ基板２４が有する屈折率とは異なる屈折率を有する媒質２５が充填されている。媒質２５は、例えば樹脂である。
【００６３】
レンズ基板２４と第２基板２２とは、接着剤によって貼着されている。このように、マイクロレンズ２３が画素毎に備えられていることから、対向基板１３側から入射した光を開口領域５０にむけて集光させることが可能となり、明るい画像を表示することができる。
【００６４】
図６は、マイクロレンズの集光作用を説明する模式図である。以下、マイクロレンズの集光作用を、図６を参照しながら説明する。
【００６５】
図６に示す模式図は、レンズ基板２４に設けられたマイクロレンズ２３と、遮光膜３３と、光７２との関係を示している。なお、光７２は、図６において左側から入射し、右側に射出する。また、遮光膜３３間の開口領域７３が、画素の開口領域５０（図５参照）に相当する。
【００６６】
マイクロレンズ２３は、入射した光７２を集光して、遮光膜３３によって区切られた画素の開口領域７３内に効率よく入射させ、明るい画像を表示するために用いられる。
【００６７】
マイクロレンズ２３に入射する光７２は、様々な方向からの光を含むため、マイクロレンズ２３を通過した際、ある角度の範囲を有して射出する。従来のように、マイクロレンズ２３の外周部２３ｃ（縁）の曲率が小さくなると、例えば、外周部２３ｃに入射した光７２ａ，７２ｂは、屈折角度が大きくなり、開口領域７３から外れてしまう。よって、本実施形態のマイクロレンズ２３は、外周部２３ｃの曲率が直線に近い大きな曲率であって、より具体的には、中心部２３ｄの曲率に比べて、外周部２３ｃの曲率が大きくなるように非球面が形成されている。これにより、光７２を効率よく開口領域７３に集めることができる。
【００６８】
また、マイクロレンズ２３の外周部２３ｃは、マイクロレンズ２３の中心部２３ｄと比較して、開口領域７３を通過する光７２の射出角度許容範囲が狭いため、光７２が遮光膜３３間を通過するように、所定の曲率を有する形状にする必要がある。
【００６９】
＜電気光学装置の製造方法（マイクロレンズ基板の製造方法）＞
図７は、電気光学装置の製造方法としての液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャートである。図８〜図１３は、液晶装置の製造方法のうちマイクロレンズ（マイクロレンズ基板）の製造方法を工程順に示す模式断面図である。図８〜図１３の各図（ａ）は模式平面図であり、各図（ｂ）は各図（ａ）におけるＢ−Ｂ'断面に沿う模式断面図である。図１４は、マイクロレンズの構造を模式的に示す斜視図である。以下、液晶装置の製造方法を、図７〜図１４を参照しながら説明する。
【００７０】
最初に、素子基板１２側の製造方法を説明する。ステップＳ１１では、第１基板２１上にＴＦＴ素子４６（図５参照）等を形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第１基板２１上にＴＦＴ素子４６を形成する。その後、同様の方法を用いて第３層間絶縁膜６８までを形成する。
【００７１】
ステップＳ１２では、画素電極４２を形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第３層間絶縁膜６８上に画素電極４２を形成する。
【００７２】
ステップＳ１３では、画素電極４２上に第１配向膜４３を形成する。第１配向膜４３の製造方法としては、例えば、ポリイミドなどの有機膜を吐出法や転写法などを用いて形成した後に、その表面を所定の方向にラビング処理するラビング法、酸化シリコンなどの無機材料を斜方蒸着する斜方蒸着法、を用いることができる。以上により、素子基板１２側が完成する。
【００７３】
次に、対向基板１３側の製造方法を説明する。まず、ステップＳ２１では、マイクロレンズ２３（レンズ基板２４）を形成する。以下、マイクロレンズ２３の製造方法を、図８〜図１３を参照しながら説明する。まず、図８に示す工程（第１マスク形成工程）では、石英基板等の透光性材料からなるレンズ基板２４上に、後に後退マスク８１（図１０参照）となる酸化膜８１ａを形成する。酸化膜８１ａは、石英よりエッチングレートが早い、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって形成されたシリコン酸化膜が用いられる。具体的には、シリコン酸化膜を高温（例えば、１１００℃）でアニールしたＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜である。ＨＴＯ膜のアニール温度は、１１００℃に限定されず、例えば、７００℃〜１１００℃程度の範囲で調整するようにしてもよい。
【００７４】
酸化膜８１ａの厚みは、例えば、０．０５μｍである。更に、酸化膜８１ａ上に、後に固定マスク８２（図９参照）となるポリシリコン膜８２ａを形成する。ポリシリコン膜８２ａの厚みは、例えば、０．１μｍである。
【００７５】
次に、図９に示す工程（第１マスク形成工程）では、図示しないマスクを用いてポリシリコン膜８２ａに、画素に対応する位置（開口領域５０のほぼ中央）に複数の開口孔８２ｂを形成して第１マスクとしての固定マスク８２を形成する。開口孔８２ｂの製造方法としては、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術などを用いることができる。開口孔８２ｂの形状としては、平面的に画素の開口領域５０の形状と相似形の四角形である（図９（ａ）参照）。また、開口孔８２ｂの大きさは、後のエッチング工程でレンズ基板２４の凹部２４ａ（図１０参照）を広げることから、画素の開口領域５０より小さく形成する。
【００７６】
次に、図１０に示す工程（第１エッチング工程、第２マスク形成工程）では、固定マスク８２の複数の開口孔８２ｂを介して、酸化膜８１ａ及びレンズ基板２４にドライエッチング（異方性エッチング）を施す。これにより、酸化膜８１ａには、固定マスク８２の開口孔８２ｂと略同じ大きさの開口孔８１ｂが形成される。更に、レンズ基板２４には、開口孔８１ｂと同様に、口元が画素の開口形状に沿った、言い換えれば画素領域３５（画素の開口領域５０）の形状と相似形に形成されると共に、傾斜面２４ｂを有する略四角錘の凹部２４ａが形成される。その結果、固定マスク８２の下側には、開口孔８１ｂを有する第２マスクとしての後退マスク８１と、凹部２４ａを有するレンズ基板２４が配置される。
【００７７】
次に、図１１に示す工程（第２エッチング工程）では、後退マスク８１及びレンズ基板２４に対してウェットエッチング（等方性エッチング）を施す。具体的には、固定マスク８２、後退マスク８１、及びレンズ基板２４に対してエッチング処理を施すことにより、後退マスク８１の開口孔８１ｂが広がりながら開口孔８１ｂに沿って、レンズ基板２４の凹部２４ａが等方的に広がる。その結果、略四角錘、かつ、終端部（底）が半球状の凹部２４ｃが形成される。
【００７８】
なお、凹部２４ｃの斜面の角度は、後退マスク８１のエッチングレートを変えることにより調整することができる。また、ポリシリコン膜からなる固定マスク８２はエッチングされない条件とする。また、エッチング液は、例えば、フッ酸である。
【００７９】
次に、図１２に示す工程（第２エッチング工程）では、更にウェットエッチング処理を施して、凹部２４ｄを完成させる。エッチング方法は、図１１において説明した内容と同様である。これにより、後退マスク８１の開口孔８１ｂが更に広がりながら、後退マスク８１をマスクとして大きくなる開口孔８１ｂに沿って、レンズ基板２４の凹部２４ｃが等方的に広がる。その結果、凹部２４ｃが所定の大きさ及び形状となり、マイクロレンズ２３の形状（凹部２４ｄ）が完成する。具体的には、マイクロレンズ２３の凹部２４ｄの開口形状（口元の形状）は、画素の開口領域５０の形状の辺に沿うと共に略同じ大きさとなる。また、凹部２４ｄの口元から終端に行くに従って斜面が形成された略四角錘の形状となっており、その終端（底部）は半球状に形成されている。
【００８０】
次に、図１３に示す工程では、固定マスク８２及び後退マスク８１を除去することにより、マイクロレンズ２３の凹部２４ｄが形成されたレンズ基板２４（マイクロレンズ基板）が完成する（図１４参照）。
【００８１】
その後、凹部２４ｄの中に、例えば、ＳｉＮｘ又はＩＴＯ等の透明材料からなる媒質２５を充填し、マイクロレンズ２３を完成させる。具体的には、凹部２４ｄ及びレンズ基板２４の表面に対して、上記したような透明材料からなる膜を成膜する。なお、充填する媒質２５として、光又は熱硬化する高屈折率の透明有機材料を用いても良い。この場合、透明有機の媒質２５を塗布し、凹部２４ｄの内部を充填する。
【００８２】
このように形成することにより、レンズ基板２４の凹部２４ｄの開口形状は、画素領域３５（画素の開口領域５０）の辺に沿った形状、言い換えれば、画素の開口形状と相似形の形状となっている。よって、マイクロレンズ２３に入射した光７２を、画素の開口領域５０の中に集めることが可能となり、光７２を効率よく利用することができる。その結果、明るい画像を表示することができる。以下、引き続き図７に示すフローチャートに沿って、対向基板１３の製造方法を説明する。
【００８３】
次に、図７に示すように、ステップＳ２２では、レンズ基板２４と図示しないカバーガラス（第２基板２２を含む）とを貼り合わせる。例えば、レンズ基板２４（媒質２５）の表面全体に、未硬化の樹脂（接着剤）を設ける。そして、レンズ基板２４とカバーガラスとを接合し、樹脂を硬化させる。
【００８４】
ステップＳ２３では、石英基板等の透光性材料からなる第２基板２２上に、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、共通電極２７を形成する。
【００８５】
ステップＳ２４では、共通電極２７上に第２配向膜４４を形成する。第２配向膜４４の製造方法としては、第１配向膜４３と同様、ラビング法や斜方蒸着法などを用いることができる。以上により、対向基板１３側が完成する。以下、素子基板１２と対向基板１３とを貼り合わせる方法を説明する。
【００８６】
ステップＳ４１では、素子基板１２上にシール材１４を塗布する。詳しくは、素子基板１２とディスペンサー（吐出装置でも可能）との相対的な位置関係を変化させて、素子基板１２における表示領域３４の周縁部に（表示領域３４を囲むように）シール材１４を塗布する。
【００８７】
ステップＳ４２（貼り合わせ工程）では、素子基板１２と対向基板１３とを貼り合わせる。具体的には、素子基板１２に塗布されたシール材１４を介して素子基板１２と対向基板１３とを貼り合わせる。より具体的には、互いの基板１２，１３の平面的な縦方向や横方向の位置精度を確保しながら行う。
【００８８】
ステップＳ４３では、液晶注入口３１（図２参照）から構造体の内部に液晶を注入し、その後、液晶注入口３１を封止する。封止には、例えば、樹脂等の封止材３２が用いられる。以上により、液晶装置１１が完成する。
【００８９】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
【００９０】
（１）本実施形態によれば、画素の形状に沿った四角形（言い換えれば、画素の開口領域５０と相似形）の口元から終端に向かって傾斜する傾斜面２４ｂを有する凹部２４ａに等方性エッチングを施すので、口元は傾斜面２４ｂの形状が反映され、終端は球面となった凹部２４ｄを形成することができる。よって、画素の開口領域５０と相似形のマイクロレンズ２３を形成することが可能となり、光７２の利用効率を向上させることができる。また、段差形状ではなく、傾斜面２４ｂを有する凹部２４ａに等方性エッチングを施すので、非球面における曲率変化が連続的になり、マイクロレンズ２３に入射した光７２を所定の方向に効率よく集め、明るい表示が可能な液晶装置１１を提供することができる。
【００９１】
（２）本実施形態によれば、固定マスク８２と後退マスク８１とを介してレンズ基板２４にエッチング処理を施すと共に、後退マスク８１の開口孔８１ｂが等方性エッチングでエッチングされるので、レンズ基板２４のエッチング面における開口部を大きくしながら、等方性エッチングを施すことができる。よって、凹部２４ａの開口部を所定の大きさに広げながら、凹部２４ｄの口元をテーパー状に形成することができる。つまり、開口部近傍の傾斜面２４ｂにおける曲率が小さくなることを抑えながら、所定の大きさの開口部を有するマイクロレンズ２３を形成することができる。
【００９２】
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
【００９３】
（変形例１）
上記したように、マイクロレンズ２３の中に充填される媒質２５の材料としては、樹脂層に限定されず、例えば、ＳｉＮｘ（シリコン窒化膜）やＩＴＯなどの無機材料であってもよい。
【００９４】
（変形例２）
上記したように、電気光学装置として液晶装置１１に限定されず、例えば、有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ等に適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１１…電気光学装置としての液晶装置、１２…素子基板、１３…対向基板、１４…シール材、１５…液晶層、１６…走査線、１７…信号線、１８…張出し部、２１…第１基板、２２…第２基板、２３…マイクロレンズ、２３ｃ…外周部、２３ｄ…中心部、２４…基板としてのレンズ基板、２４ａ…凹部、２４ｂ…傾斜面、２５…媒質、２７…共通電極、３１…液晶注入口、３２…封止材、３３…遮光膜、３４…表示領域、３５…画素領域、３６…信号線駆動回路、３７…外部接続端子、３８…走査線駆動回路、３９…検査回路、４１…上下導通端子、４２…画素電極、４３…第１配向膜、４４…第２配向膜、４６…電気光学素子としてのＴＦＴ素子、４７…容量電極、４８…蓄積容量、５０…開口領域、５１…下側遮光膜、５２…下地絶縁膜、５３…半導体層、５３ａ…チャネル領域、５３ｂ…低濃度ソース領域、５３ｃ…低濃度ドレイン領域、５３ｄ…高濃度ソース領域、５３ｅ…高濃度ドレイン領域、５４…ゲート絶縁膜、６１…第１層間絶縁膜、６２…中継層、６３…容量電極、６４…誘電体膜、６５…コンタクトホール、６６…第２層間絶縁膜、６７…コンタクトホール、６８…第３層間絶縁膜、７２，７２ａ，７２ｂ…光、７３…開口領域、８１…第２マスクとしての後退マスク、８１ａ…酸化膜、８１ｂ…開口孔、８２…第１マスクとしての固定マスク、８２ａ…ポリシリコン膜、８２ｂ…開口孔。
【図１】
2011141466.tif 000003
【図２】
2011141466.tif 000004
【図３】
2011141466.tif 000005
【図４】
2011141466.tif 000006
【図５】
2011141466.tif 000007
【図６】
2011141466.tif 000008
【図７】
2011141466.tif 000009
【図８】
2011141466.tif 000010
【図９】
2011141466.tif 000011
【図１０】
2011141466.tif 000012
【図１１】
2011141466.tif 000013
【図１２】
2011141466.tif 000014
【図１３】
2011141466.tif 000015
【図１４】
2011141466.tif 000016