(57)【要約】【課題】製造歩留まりが向上し高品質なマイクロレンズアレイ基板の製造方法、マイクロレンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器を提供する。【解決手段】マイクロレンズアレイ基板１０の製造方法は、基板１１の表面１１ａに第１領域Ｆの外縁に沿って溝部１５を形成する工程と、表面１１ａ側を覆うようにマスク層７２を形成し第１領域Ｆに複数の開口部７３を形成し第１領域Ｆの外縁に沿って開口部７４を形成する工程と、マスク層７２を介して基板１１に等方性エッチングを施して第１領域Ｆに複数の凹部１２を形成し第１領域Ｆと溝部１５との境界部Ｃに跨るように凹部１３を形成する工程と、基板１１からマスク層７２を除去する工程と、基板１１の表面１１ａ側を覆い複数の凹部１２と凹部１３とを埋め込むように基板１１の屈折率とは異なる屈折率を有する透光材料層１４ａを形成する工程と、透光材料層１４ａの上面を平坦化する工程とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１領域に複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
基板の第１面に、前記第１領域の外縁に沿って溝部を形成する工程と、
前記基板の前記第１面側を覆うように第１のマスク層を形成し、前記第１のマスク層の前記第１領域に前記複数のマイクロレンズに対応する複数の第１の開口部を形成するとともに、前記第１領域の外縁に沿って第２の開口部を形成する工程と、
前記第１のマスク層を介して前記基板に等方性エッチングを施して、前記第１領域に前記複数の第１の開口部に対応する複数の第１の凹部を形成するとともに、前記溝部の前記第１領域側の縁部に跨るように前記第２の開口部に対応する第２の凹部を形成する工程と、
前記基板から前記第１のマスク層を除去する工程と、
前記基板の前記第１面側を覆い、前記複数の第１の凹部と前記第２の凹部とを埋め込むように、前記基板の屈折率とは異なる屈折率を有する透光材料層を形成する工程と、
前記透光材料層の上面を平坦化する工程と、を備えてい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。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
前記溝部を形成する工程は、
前記基板の前記第１面のうち前記第１領域を覆う第２のマスク層を形成する工程と、
前記第２のマスク層を介して前記基板に異方性エッチングを施して前記溝部を形成する工程と、
前記第２のマスク層を除去する工程と、を含む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。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
前記第１のマスク層を除去する工程では、前記第１のマスク層に異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アレイ基板の製造方法。
【請求項４】
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基板の製造方法であって、
前記第２の開口部は、前記第１領域の外縁に沿って延在するように配置され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。
【請求項５】
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基板の製造方法であって、
前記第２の開口部を形成する工程では、前記第１領域の外縁に沿って複数の前記第２の開口部を形成し、
前記複数の第２の開口部同士の間隔は、前記複数の第１の開口部同士の間隔よりも小さい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。
【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基板の製造方法であって、
前記第２の開口部は、平面視で前記溝部と重なる領域に配置され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。
【請求項７】
請求項６に記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
前記境界部と前記第２の開口部との距離は、前記第１面と前記溝部との段差と、前記第１の凹部の深さと、の差以下であ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。
【請求項８】
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基板の製造方法であって、
前記第２の開口部は、前記第１の領域に配置され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。
【請求項９】
基板と、
前記基板の第１面の第１領域に設けられた複数の第１の凹部と、
前記第１領域の外縁に沿って設けられた溝部と、
前記第１領域と前記溝部との境界部に跨るように設けられた第２の凹部と、
前記基板の前記第１面を覆い、前記複数の第１の凹部と前記第２の凹部とを埋め込むように設けられた、前記基板の屈折率とは異なる屈折率を有する透光層と、を備えていることを特徴とするマイクロレンズアレイ基板。
【請求項１０】
第１の基板と、
前記第１の基板に対向配置された第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された電気光学層と、を備え、
前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方に、請求項９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。
【請求項１１】
請求項１０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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズアレイ基板の製造方法、マイクロレンズアレイ基板、電気光学装置、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。そこで、液晶装置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集光して集光しなければ遮光層で遮光される光も利用することにより、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。
【０００３】
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板と、基板を覆うように形成され基板と異なる屈折率を有するレンズ層とを備えている。マイクロレンズアレイ基板では、基板の複数の凹部をレンズ層で埋め込むことにより、複数のマイクロレンズが構成される。レンズ層は樹脂材料や無機材料で構成され、レンズ層の上面は、例えば、カバー部材が設けられることや、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理などの平坦化処理が施されることなどにより平坦化される。
【０００４】
しかしながら、基板の表面から掘り下げるように複数の凹部が形成された表示領域に対して、表示領域の外側の凹部が形成されていない外周領域ではレンズ層の上面が高くなるため、レンズ層の上面に段差が生じてしまう。レンズ層の上面の段差が大きいと、レンズ層の上面に平坦化処理を施す際の工数の増大やレンズ層の上面の平坦性の低下を招くこととなる。
【０００５】
これに対して、基板の外周領域（非レンズ形成領域）に溝部（窪み部）を設けて、基板の表示領域（レンズ形成領域）よりも非表示領域の高さを低くすることで、レンズ層（樹脂層）の厚さの差異を緩和する、すなわち、レンズ層の上面の段差を緩和するマイクロレンズアレイ基板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に記載の製造方法によれば、基板の表示領域のみを覆うマスク層（第１ハードマスク膜）を介して基板にウエットエッチングを施し、表示領域における基板表面よりも下方に窪む溝部を外周領域に形成した後マスク層を除去する。そして、基板の全面を覆い、表示領域に複数の開口部が設けられたマスク層（第２ハードマスク膜）を介して基板にウエットエッチングを施し、表示領域に複数の凹部を形成した後マスク層を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２９４３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の製造方法では、表示領域に複数の凹部を形成するためのマスク層（第２ハードマスク膜）を形成する前に、基板の表示領域と外周領域との境界に溝部による段差が形成されている。そのため、基板の全面に形成されるマスク層（第２ハードマスク膜）を除去する際に、段差の角部、より具体的には溝部の底面と側壁との角部にマスク層の一部が除去されずに残留するおそれがあるという課題がある。マスク層の一部が残留した場合、残留したマスク層とともに上層のレンズ層が剥がれてしまうことや、残留したマスク層に応力がかかることでレンズ層にクラックが入ってしまうことがある。したがって、レンズ層の上面の段差を緩和するために基板の外周領域に溝部を設けても、表示領域に複数の凹部を形成するためのマスク層が残留しないように除去できるマイクロレンズアレイ基板の製造方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
［適用例１］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、第１領域に複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、基板の第１面に、前記第１領域の外縁に沿って溝部を形成する工程と、前記基板の前記第１面側を覆うように第１のマスク層を形成し、前記第１のマスク層の前記第１領域に前記複数のマイクロレンズに対応する複数の第１の開口部を形成するとともに、前記第１領域の外縁に沿って第２の開口部を形成する工程と、前記第１のマスク層を介して前記基板に等方性エッチングを施して、前記第１領域に前記複数の第１の開口部に対応する複数の第１の凹部を形成するとともに、前記溝部の前記第１領域側の縁部に跨るように前記第２の開口部に対応する第２の凹部を形成する工程と、前記基板から前記第１のマスク層を除去する工程と、前記基板の前記第１面側を覆い、前記複数の第１の凹部と前記第２の凹部とを埋め込むように、前記基板の屈折率とは異なる屈折率を有する透光材料層を形成する工程と、前記透光材料層の上面を平坦化する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本適用例の製造方法によれば、複数のマイクロレンズが配列される第１領域の外縁に沿って溝部が形成される。そのため、基板の第１面側を覆い複数の第１の凹部を埋め込むように透光材料層を形成すると、第１領域の外縁に溝部が形成されていない場合と比べて、透光材料層の上面に生じる第１領域とその周囲の溝部が形成された領域との段差が、基板の第１面と溝部との段差により緩和されて小さくなる。これにより、透光材料層の上面を平坦化する工程において、平坦化処理を施す際の工数を低減できるとともに、透光材料層の上面の平坦性を向上できる。
【００１２】
そして、第１のマスク層を介して基板に等方性エッチングを施して第１領域に複数の第１の凹部を形成する工程において、溝部の第１領域側の縁部に跨るように第２の凹部が形成される。そのため、基板の第１面と溝部との段差の角部、すなわち溝部の底面と側壁との角部の第２の凹部が形成された部分では、第１のマスク層の下側に空洞部ができる。これにより、基板から第１のマスク層を除去する工程において、溝部の底面と側壁との角部においても、第１のマスク層を良好に除去することができる。したがって、透光材料層の上面の段差を緩和するために第１領域の外縁に溝部を設けても、第１のマスク層の一部が残留しないように除去することが可能なマイクロレンズアレイ基板の製造方法を提供することができる。
【００１３】
［適用例２］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、前記溝部を形成する工程は、前記基板の前記第１面のうち前記第１領域を覆う第２のマスク層を形成する工程と、前記第２のマスク層を介して前記基板に異方性エッチングを施して前記溝部を形成する工程と、前記第２のマスク層を除去する工程と、を含むことが好ましい。
【００１４】
本適用例の製造方法によれば、第１領域を覆う第２のマスク層を介して基板に異方性エッチングを施すことにより、第１領域の外縁に沿って溝部が形成される。そのため、等方性エッチングを施す場合と比べて、溝部の底面の平坦性が向上するので、基板の第１面側を覆って形成される透光材料層の上面の平坦性を向上できる。一方で、異方性エッチングを施して溝部を形成するので、等方性エッチングを施して溝部を形成する場合と比べて、溝部の底面と側壁との角部がより急峻となる。そのため、基板から第１のマスク層を除去する工程において、溝部の底面と側壁との角部に第１のマスク層の一部が残留し易くなるが、角部における第１のマスク層の下側に第２の凹部による空洞部ができているので、角部に第１のマスク層の一部が残留しないように除去することができる。
【００１５】
［適用例３］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、前記第１のマスク層を除去する工程では、前記第１のマスク層に異方性エッチングを施してもよい。
【００１６】
本適用例の製造方法によれば、異方性エッチングを施すことにより第１のマスク層を除去する。そのため、等方性エッチングを施す場合と比べて溝部の底面と側壁との角部に第１のマスク層の一部が残留し易くなるが、角部における第１のマスク層の下側に第２の凹部による空洞部ができているので、異方性エッチングを施しても第１のマスク層の一部が残留しないように除去することができる。
【００１７】
［適用例４］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、前記第２の開口部は、前記第１領域の外縁に沿って延在するように配置されることが好ましい。
【００１８】
本適用例の製造方法によれば、第１のマスク層において、第２の開口部が第１領域の外縁に沿って延在するように配置される。そのため、溝部の底面と側壁との角部における第１のマスク層の下側に、第２の凹部が第１領域の外縁に沿って延在するように形成されるので、角部における第１のマスク層の下側に延在する空洞部ができる。これにより、溝部の底面と側壁との角部において、第１のマスク層をより良好に除去することができる。
【００１９】
［適用例５］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、前記第２の開口部を形成する工程では、前記第１領域の外縁に沿って複数の前記第２の開口部を形成し、前記複数の第２の開口部同士の間隔は、前記複数の第１の開口部同士の間隔よりも小さいことが好ましい。
【００２０】
本適用例の製造方法によれば、第１のマスク層において、複数の第２の開口部が第１領域の外縁に沿って配置され、第２の開口部同士の間隔は第１の開口部同士の間隔よりも小さい。そのため、溝部の底面と側壁との角部における第１のマスク層の下側に、複数の第２の凹部が第１領域の外縁に沿って、第１の凹部よりも高密度に形成される。これにより、溝部の底面と側壁との角部において、複数の第２の凹部により互いに接続された空洞部ができるので、第１のマスク層をより良好に除去することができる。
【００２１】
［適用例６］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、前記第２の開口部は、平面視で前記溝部と重なる領域に配置されることが好ましい。
【００２２】
本適用例の製造方法によれば、第１のマスク層において、第２の開口部が平面視で溝部と重なる領域に配置される。すなわち、第２の開口部は、基板の第１面上に設けられる第１の開口部よりも下方の溝部の底面上に設けられる。そのため、第２の開口部が第１の領域に配置される場合と比べて、第２の開口部に対応して形成される第２の凹部を、溝部の底面と側壁との角部に対してより下方に形成できるので、角部における第１のマスク層の下側の空洞部をより大きくできる。これにより、溝部の底面と側壁との角部において、第１のマスク層をより良好に除去することができる。
【００２３】
［適用例７］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、前記境界部と前記第２の開口部との距離は、前記第１面と前記溝部との段差と、前記第１の凹部の深さと、の差以下であることが好ましい。
【００２４】
本適用例の製造方法によれば、第１領域と溝部との境界部と、溝部に配置される第２の開口部との距離が、第１面と溝部との段差と、第１の凹部の深さとの差以下である。すなわち、第２の開口部が溝部の底面と側壁との角部に近い位置に配置される。そのため、溝部の底面と側壁との角部に近い位置を中心位置として第２の凹部を形成できるので、角部において第１のマスク層をさらに良好に除去することができる。
【００２５】
［適用例８］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、前記第２の開口部は、前記第１の領域に配置されていてもよい。
【００２６】
本適用例の製造方法によれば、第１のマスク層において、第２の開口部が第１の領域に配置される。すなわち、第２の開口部は、基板の第１面上に設けられる第１の開口部と同じ高さに形成される。そのため、第１のマスク層に第１の開口部と第２の開口部とを形成する際の露光時に、露光機から開口部を形成する位置までの距離を第１の開口部と第２の開口部とで略同一にできる。これにより、第２の開口部の位置および径の大きさの精度を第１の開口部と同等とすることができる。
【００２７】
［適用例９］本適用例に係るマイクロレンズアレイ基板は、基板と、前記基板の第１面の第１領域に設けられた複数の第１の凹部と、前記第１領域の外縁に沿って設けられた溝部と、前記第１領域と前記溝部との境界部に跨るように設けられた第２の凹部と、前記基板の前記第１面を覆い、前記複数の第１の凹部と前記第２の凹部とを埋め込むように設けられた、前記基板の屈折率とは異なる屈折率を有する透光層と、を備えていることを特徴とする。
【００２８】
本適用例の構成によれば、複数の第１の凹部が設けられた第１領域の外縁に沿って溝部が設けられている。そのため、マイクロレンズアレイ基板を製造する工程において基板の第１面側を覆い複数の第１の凹部を埋め込むように透光層の材料を堆積すると、第１領域の外縁に溝部が形成されていない場合と比べて、透光層の材料の上面に生じる第１領域とその周囲の溝部が形成された領域との段差が、基板の第１面と溝部との段差により緩和されて小さくなる。これにより、堆積された透光層の材料の上面を平坦化する平坦化処理を施す際の工数を低減できるとともに、透光層の上面の平坦性を向上できる。
【００２９】
そして、第１領域と溝部との境界部に跨るように第２の凹部が設けられている。そのため、マスク層を介して第１の凹部と第２の凹部とを形成した後にマスク層を除去する際に、基板の第１面と溝部との段差の角部、すなわち溝部の底面と側壁との角部の第２の凹部が設けられた部分では、マスク層の下側に空洞部ができる。これにより、溝部の底面と側壁との角部においても、マスク層を良好に除去することができる。したがって、透光層の上面の平坦性が向上するとともに、製造歩留まりが向上し高品質なマイクロレンズアレイ基板を提供することができる。
【００３０】
［適用例１０］本適用例に係る電気光学装置は、第１の基板と、前記第１の基板に対向配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された電気光学層と、を備え、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方に、上記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。
【００３１】
本適用例の構成によれば、電気光学装置は、透光層の上面の平坦性が向上するとともに、製造歩留まりが向上し高品質なマイクロレンズアレイ基板を第１の基板および第２の基板の少なくとも一方に備えているので、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。
【００３２】
［適用例１１］本適用例に係る電子機器は、上記に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする。
【００３３】
本適用例の構成によれば、品質が高く明るい電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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工程で用いる第１のマスク層の構成を示す概略図。
【図７】第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造工程で用いる第１のマスク層の構成を示す概略図。
【図８】第３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。
【図９】変形例１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。
【図１０】比較例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
（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。
【００３８】
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。
【００３９】
図１および図３に示すように、第１の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置１は、第１の基板としての素子基板２０と、素子基板２０に対向配置された第２の基板としての対向基板３０と、素子基板２０と対向基板３０との間に配置された電気光学層としての液晶層４０とを備えている。図１に示すように、素子基板２０は対向基板３０よりも大きく、両基板は、対向基板３０の縁部に沿って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。
【００４０】
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。
【００４１】
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Ｂ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。
【００４２】
表示領域Ｂは、液晶装置１において、実質的に表示に寄与する領域である。遮光層２２，２６は、表示領域Ｂにおいて、隣り合う画素Ｐ同士の境界に沿って、例えば格子状に設けられている。なお、液晶装置１は、表示領域Ｂの外側（外周端部側）に、表示領域Ｂの周囲を囲むように設けられダミー領域を備えていてもよい。
【００４３】
素子基板２０の第１辺に沿って形成されたシール材４２の表示領域Ｂと反対側には、第１辺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、その第１辺に対向する第２辺に沿ったシール材４２の表示領域Ｂ側には、検査回路５３が設けられている。さらに、これらの２辺と直交し互いに対向する他の２辺に沿ったシール材４２の内側には、走査線駆動回路５２が設けられている。
【００４４】
検査回路５３が設けられた第２辺のシール材４２の表示領域Ｂ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Ｂ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。
【００４５】
以下の説明では、データ線駆動回路５１が設けられた第１辺に沿った方向を第１方向としてのＸ方向とし、この第１辺と直交し互いに対向する他の２辺に沿った方向を第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を対向基板３０の外側の面の法線方向（Ｚ方向）から見ることを「平面視」という。
【００４６】
図２に示すように、表示領域Ｂ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とが設けられている。
【００４７】
ＴＦＴ２４のソース電極は、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のゲート電極は、走査線駆動回路５２（図１参照）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のドレイン電極は、画素電極２８に電気的に接続されている。
【００４８】
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（図３参照）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。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に入射した光が変調されて階調表示が可能となる。
【００４９】
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、蓄積容量５が液晶容量と並列に配置されている。蓄積容量５を構成するため、走査線２に沿って容量線４が形成されている。容量線４は共通電位線（ＣＯＭ）に接続され、所定の電位に保持されている。
【００５０】
図３に示すように、素子基板２０は、基板２１上に、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。基板２１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。
【００５１】
遮光層２２は、例えば、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）、Ｃｒ（クロム）などの遮光性を有する材料で構成されている。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。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。
【００５２】
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、画素Ｐにおいて光が透過する領域となる。なお、遮光層２２は、複数の遮光膜からなり、互いに補完するようにして格子状に形成されていてもよい。
【００５３】
絶縁層２３は、基板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。
【００５４】
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、または、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
対向基板３０は、マイクロレンズアレイ基板１０と、光路長調整層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。
【００６０】
＜マイクロレンズアレイ基板＞
マイクロレンズアレイ基板１０は、基板１１と、透光層としてのレンズ層１４とを備えている。マイクロレンズアレイ基板１０は、レンズ層１４側が素子基板２０に対向するように配置されている。
【００６１】
基板１１は、例えば、ガラスや石英などの光透過性を有する無機材料からなる。基板１１は、素子基板２０に対向する側の面に形成された複数の凹部１２と凹部１３とを有している。複数の凹部１２は、表示領域Ｂと、表示領域Ｂを囲むダミー領域Ｄとに設けられている。表示領域Ｂにおいて、複数の凹部１２は各画素Ｐに対応して配置されている。表示領域Ｂにおいて、複数の凹部１２は、互いに接続されて設けられていてもよいし、互いに離間されて設けられていてもよい。
【００６２】
表示領域Ｂの外側に凹部１２が配置されたダミー領域Ｄを設けることで、表示領域Ｂの外縁部において、レンズ層１４の表面、すなわちマイクロレンズアレイ基板１０の表面の平坦性が向上する。これにより、表示領域Ｂにおいて液晶層４０の層厚をより均一にでき、入射光の屈折などの光学条件を同じにできるので、液晶装置１の画像品質を向上させることができる。なお、ダミー領域Ｄは、遮光層２２，２６，３２で遮光され、表示に寄与しない領域である。また、ダミー領域Ｄの凹部１２に対応してダミー画素のＴＦＴ２４が設けられていてもよい。ダミー領域Ｄの凹部１２は表示領域Ｂの縁に沿って複数列設けられていてもよい。
【００６３】
表示領域Ｂとダミー領域Ｄとを含めた領域を、第１領域Ｆとする。ダミー領域Ｄにも、表示領域Ｂと同様の配置ピッチで、仮想的に画素Ｐが配置されている。表示領域Ｂとダミー領域Ｄには、画素Ｐの配置ピッチに対応する配置ピッチで複数の凹部１２が配置されている。ダミー領域Ｄの最も外周領域Ｇ側に配置された凹部１２は凹部１３と互いに一部が接続されているが、この最も外周領域Ｇ側に配置された凹部１２に対応する画素Ｐの端部の位置が、ダミー領域Ｄの外縁であり、第１領域Ｆの外縁となる。
【００６４】
第１領域Ｆ（ダミー領域Ｄ）を囲む領域が、外周領域Ｇである。ダミー領域Ｄの最も外周領域Ｇ側に配置された凹部１２に対応する画素Ｐの端部に隣接する位置が、外周領域Ｇの内縁である。外周領域Ｇには、第１領域Ｆ（ダミー領域Ｄ）の外縁に沿って基板１１の第１面としての表面１１ａ（図４（ｂ）参照）から窪むように形成された、底面１５ａを有する溝部１５が設けられている。凹部１３は、第１領域Ｆの外縁に沿って設けられ、第１領域Ｆ（ダミー領域Ｄ）と外周領域Ｇとの境界部Ｃに跨るように配置されている。
【００６５】
凹部１２および凹部１３は、液晶層４０側からその底部に向かって先細りとなる略曲面状に形成されている。凹部１２および凹部１３の断面形状は、例えば略球面状であるが、底部に略平坦な部分を含む形状や、周縁部にテーパー状の部分を含む形状などであってもよい。なお、ダミー領域Ｄに設けられた凹部１２と、ダミー領域Ｄと外周領域Ｇとの境界部Ｃに跨るように設けられた凹部１３とは互いに一部が接続されている。ダミー領域Ｄに凹部１２が複数列設けられている場合は、最も外周領域Ｇ側に配置された凹部１２の少なくとも一部が、凹部１３の少なくとも一部と接続されている。
【００６６】
レンズ層１４は、基板１１を覆い、複数の凹部１２と凹部１３とを埋め込むように設けられている。レンズ層１４は、光透過性を有し、基板１１とは異なる光屈折率を有する材料からなる。より具体的には、レンズ層１４は、基板１１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、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ホウケイ酸ガラスなどが挙げられる。
【００６７】
複数の凹部１２を埋め込むレンズ層１４により、各画素Ｐに対応して凸状のマイクロレンズＭＬが構成される。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１４のレンズ材料として用いる無機材料は、樹脂材料よりも光や高温に対する耐性が優れるので、マイクロレンズＭＬの信頼性の向上を図ることができる。
【００６８】
光路長調整層３１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。光路長調整層３１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。光路長調整層３１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２２，２６までの距離を所望の値に合わせる機能を有する。
【００６９】
遮光層３２は、ダミー領域Ｄおよび外周領域Ｇに設けられている。遮光層３２は、表示領域Ｂ内にも設けられ、素子基板２０の遮光層２２，２６に平面視で重なるように格子状、島状、またはストライプ状などに形成されていてもよい。光路長調整層３１と遮光層３２とを覆うように、保護層３３が設けられていてもよい。保護層３３は、共通電極３４の液晶層４０側の表面が平坦となるように遮光層３２を覆うものである。
【００７０】
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。
【００７１】
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との間に挟持されている。液晶層４０は、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。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持つ光が射出される。
【００７２】
液晶装置１では、例えば光源などから発せられた光は、マイクロレンズＭＬを備える対向基板３０（基板１１）側から入射し、マイクロレンズＭＬによって屈折され集光される。例えば、基板１１側からマイクロレンズＭＬに入射する光のうち、画素Ｐの領域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をそのまま直進して液晶層４０に入射し、液晶層４０を通過して素子基板２０側に射出される。
【００７３】
入射光Ｌ１よりも外側の平面視で遮光層２６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２６で遮光されてしまうが、基板１１とレンズ層１４との間の光屈折率の差により、画素Ｐの領域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２６で遮光されてしまう入射光Ｌ２も、マイクロレンズＭＬの集光作用により画素Ｐの開口領域（開口部２６ａ）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、素子基板２０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。
【００７４】
なお、側方から上方に向かって斜め方向に溝部１５の底面１５ａに入射する迷光Ｌ３は、レンズ層１４が基板１１よりも高い光屈折率を有するので、底面１５ａに対する入射角が臨界角以上になるとレンズ層１４と基板１１との界面で全反射して液晶層４０側へ向かうが、図３に示すように遮光層３２で遮光されるため表示領域Ｂには入射しない。また、迷光Ｌ３と同じ方向から凹部１３に入射する迷光Ｌ４は、レンズ層１４と基板１１との界面で屈折するが、斜め上方に向かうため液晶層４０には入射しない。
【００７５】
一方、仮に凹部１３が設けられておらず、溝部１５の底面１５ａが外周領域Ｇにおいて第１領域Ｆとの境界部Ｃまで存在する場合、迷光Ｌ３が境界部Ｃの近くで底面１５ａに入射してレンズ層１４と基板１１との界面で全反射すると、反射して液晶層４０側へ向かう迷光Ｌ３が遮光層３２で遮光されずに表示領域Ｂに入射してしまうおそれがある。本実施形態に係る液晶装置１では、外周領域Ｇに凹部１３が設けられているので、境界部Ｃの近くで底面１５ａに入射する迷光Ｌ３が全反射して表示領域Ｂに入射することを抑えることができる。
【００７６】
＜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４、図５、および図６を参照して説明する。図４および図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製造方法を示す概略断面図である。図６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工程で用いる第１のマスク層の構成を示す概略図である。詳しくは、図６（ａ）は第１のマスク層の構成を示す概略平面図であり、図６（ｂ）は第１のマスク層の構成を示す概略断面図である。
【００７７】
図６（ａ）は図１に対して平面視する方向（Ｚ方向）の上下が反転している。図４および図５の各図と図６（ｂ）とは、図６（ａ）のＪ−Ｊ’線に沿った断面図に相当する。また、マイクロレンズアレイ基板の製造方法の説明においては、図６（ｂ）の下方側（Ｚ方向）を「下方」という。
【００７８】
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。
【００７９】
まず、図４（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の表面１１ａに、第２のマスク層としてのマスク層７１を形成する。マスク層７１は、例えば、上層にレジスト層を設けてフォトリソグラフィ法などによりパターニングし、レジスト層をエッチング用マスクとして異方性エッチング（ドライエッチング）処理を施すことにより、基板１１の表面１１ａのうち、第１領域Ｆ（表示領域Ｂおよびダミー領域Ｄ）を覆い外周領域Ｇが露出するように形成する。
【００８０】
次に、図４（ｂ）に示すように、基板１１の表面１１ａのうち、マスク層７１で覆われていない外周領域Ｇに異方性エッチング（ドライエッチング）処理を施す。これにより、第１領域Ｆの外縁に沿って第１領域Ｆを囲むように、基板１１の表面１１ａから下方に窪んだ溝部１５が形成される。溝部１５は、例えば、外周領域Ｇの全域に亘って形成される。
【００８１】
なお、個片化されたマイクロレンズアレイ基板１０の端部が外周領域Ｇの外縁となる。したがって、溝部１５は、マイクロレンズアレイ基板１０の端部まで形成される。溝部１５は、基板１１の表面１１ａに略平行な底面１５ａと、第１領域Ｆと外周領域Ｇとの境界部Ｃに位置し、表面１１ａと底面１５ａとを接続する側壁１５ｂと、を有する。溝部１５を形成した後、基板１１からマスク層７１を除去する。
【００８２】
図４（ｂ）に示す溝部１５を形成する工程では、等方性エッチング（ウエットエッチング）処理を施すことも可能である。しかしながら、等方性エッチング処理では、表面１１ａが露出した部分から下方および側方に広がるようにエッチングが進行する。そのため、形成される溝部１５の底面１５ａが平坦な面とならない場合や、マスク層７１に覆われた部分までエッチングされることで、溝部１５が境界部Ｃを超えて第１領域Ｆまで入り込んで形成される場合がある。
【００８３】
これに対して、本実施形態のように異方性エッチング処理を施すことにより、等方性エッチングを施す場合と比べて、溝部１５の底面１５ａの平坦性が向上するとともに、溝部１５の例えば側壁１５ｂの位置精度が向上する。なお、異方性エッチング処理を施すことにより、等方性エッチングを施す場合と比べて、底面１５ａと側壁１５ｂとの角部は急峻となる。
【００８４】
なお、本実施形態では、ＴＦＴ２４を製造する工程に設置されている異方性エッチング処理装置を活用することで、等方性エッチング処理装置の新たな導入を抑えることとしている。したがって、異方性エッチング処理が適用可能な工程においては、異方性エッチング処理を行うこととしている。
【００８５】
次に、図４（ｃ）に示すように、基板１１の表面１１ａ側を覆うように、第１領域Ｆと外周領域Ｇとに亘って、第１のマスク層としてのマスク層７２を形成する。マスク層７２は、例えば、ポリシリコンなどを用いて、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタリング法などにより形成することができる。マスク層７２は、基板１１の表面１１ａと、溝部１５の側壁１５ｂおよび底面１５ａを覆って形成される。
【００８６】
続いて、図４（ｄ）に示すように、マスク層７２に対してフォトリソグラフィ法を用いたパターニングを行い、第１領域Ｆに複数の第１の開口部としての開口部７３を形成するとともに、外周領域Ｇに第１領域Ｆの外縁に沿って第２の開口部としての開口部７４を形成する。
【００８７】
図６（ａ）に示すように、各開口部７３は、後の工程で形成される凹部１２（図６（ａ）に破線で示す）の平面的な中心位置、すなわち、画素Ｐ（図３参照）の平面的な中心位置に対応して設けられる。したがって、複数の開口部７３は、画素Ｐの配置ピッチに対応するピッチで配置される。また、開口部７４は、第１領域Ｆの周囲を囲むように設けられる。開口部７４の幅は、開口部７３の径と略同一である。開口部７３内には基板１１の表面１１ａが露出し、開口部７４内には溝部１５の底面１５ａが露出する。
【００８８】
図６（ｂ）に示すように、開口部７４は、溝部１５の底面１５ａ上に配置される。ここで、境界部Ｃにおける溝部１５の底面１５ａと側壁１５ｂとが接する角部と、開口部７４の平面的な中心との距離をＥとし、基板１１の表面１１ａと溝部１５の底面１５ａとの段差（Ｚ方向における距離）をＨとし、形成される凹部１２の深さ（表面１１ａから最低部までのＺ方向における距離）をＭとすると、Ｍ−Ｈ≧Ｅであることが好ましい。すなわち、溝部１５の底面１５ａと側壁１５ｂとが接する角部と開口部７４の平面的な中心との距離Ｅは、表面１１ａと溝部１５の底面１５ａとの段差Ｈと凹部１２の深さＭとの差以下であることが好ましい。
【００８９】
上述のような位置に開口部７４を配置することで、後述するマスク層７２を除去する工程において、境界部Ｃにおける溝部１５の底面１５ａと側壁１５ｂとの角部においても、マスク層７２を良好に除去することができる。なお、境界部Ｃと開口部７４との距離Ｅはマスク層７２の膜厚よりも大きいものとする。距離Ｅがマスク層７２の膜厚以下であると、段差Ｈとマスク層７２の膜厚との合計に相当する膜厚部分に開口部７４を形成することとなるため、開口部７４の形成が困難となる。
【００９０】
次に、図５（ａ）に示すように、マスク層７２の複数の開口部７３および開口部７４を介して基板１１に、例えばフッ酸溶液などの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施す。等方性エッチング処理により、第１領域Ｆにおいて、複数の開口部７３を中心として表面１１ａから下方に広がるように複数の凹部１２が形成される。凹部１２は、平面視で、開口部７３を中心とする同心円状に形成される（図６（ａ）参照）。複数の凹部１２のうち隣り合う凹部１２は、互いに接続されていてもよいし、互いに離間されていてもよい。
【００９１】
また、外周領域Ｇにおいては、開口部７４を中心として、第１領域Ｆの外縁に沿って連続する凹部１３が形成される。凹部１３は、平面視で、開口部７４に沿った溝状に形成される（図６（ａ）参照）。凹部１３は、エッチング処理が進むに伴って、底面１５ａから下方に広がるとともに側方および底面１５ａより上方にも広がり、外周領域Ｇと第１領域Ｆとに跨るように形成される。これにより、凹部１３は、隣り合うダミー領域Ｄの凹部１２と互いに接続される。この結果、基板１１は、溝部１５の側壁１５ｂ（図６（ｂ）参照）と底面１５ａの境界部Ｃ側の部分とが除去されるので、マスク層７２のうち底面１５ａ上に形成されていた部分と側壁１５ｂ上に形成されていた部分との角部では、マスク層７２の下方および側方に空洞部ができる。すなわち、マスク層７２は、外周領域Ｇと第１領域Ｆとの境界部Ｃにおいて浮いた状態となる。
【００９２】
次に、図５（ｂ）に示すように、マスク層７２に対してドライエッチング処理を施すことにより、基板１１からマスク層７２を除去する。これにより、第１領域Ｆに形成された凹部１２と、外周領域Ｇと第１領域Ｆとの境界部Ｃに跨るように形成された凹部１３と、底面１５ａとが露出する。
【００９３】
ここで、本実施形態では基板１１に凹部１３が設けられているが、凹部１３が設けられていない場合を想定する。図１０（ａ）に、凹部１３が形成されていない場合の比較例を示す。図１０（ａ）に示す比較例のように、凹部１３が形成されていない場合、底面１５ａと側壁１５ｂとの角部においては、他の部分と比べてマスク層７２の単位体積当たりの表面積が小さいためマスク層７２が除去されにくいので、マスク層７２の一部が除去されずに残留してしまうおそれがある。マスク層７２の一部が残留した場合、残留したマスク層７２とともに後で形成されるレンズ層１４が剥がれてしまうことや、残留したマスク層７２に応力がかかることでレンズ層１４にクラックが入ってしまうことがある。
【００９４】
本実施形態では、図５（ａ）に示すように、凹部１３が形成されたことにより、底面１５ａと側壁１５ｂ（図６（ｂ）参照）との角部においてマスク層７２の下方および側方に第１領域Ｆの外縁に沿って連続する空洞部ができており、角部の近くに開口部７４も設けられている。そのため、底面１５ａと側壁１５ｂとの角部において、マスク層７２の露出する部分の表面積が大きくなるので、マスク層７２の一部が残留しないように除去することができる。
【００９５】
なお、溝部１５を形成する工程では、等方性エッチング（ウエットエッチング）処理を施すことも可能である。等方性エッチング処理を施す場合は、開口部７４から凹部１３内にエッチング液が回り込むので、異方性エッチングを施す場合と同様に、底面１５ａと側壁１５ｂとの角部においてマスク層７２の一部が残留しないように除去することができる。
【００９６】
次に、図５（ｃ）に示すように、基板１１の表面１１ａ側を覆い、複数の凹部１２と凹部１３とを埋め込むように、基板１１よりも高い屈折率を有する無機材料からなる透光材料を堆積して透光材料層１４ａを形成する。透光材料層１４ａは、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。透光材料層１４ａは、第１領域Ｆと外周領域Ｇとに亘って形成される。透光材料層１４ａの上面には、凹部１２同士と凹部１３とに起因する段差が反映される。
【００９７】
次に、図５（ｄ）に示すように、透光材料層１４ａに対して平坦化処理を施す。平坦化処理工程では、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理などを用いて、透光材料層１４ａの上面を研磨することにより、透光材料層１４ａを平坦化する。これにより、透光材料層１４ａの上面が平坦化されてレンズ層１４が形成される。なお、平坦化工程における平坦化処理の方法としては、ＣＭＰ処理に限定されるものではなく、エッチバック法を用いてもよい。
【００９８】
この結果、複数の凹部１２と凹部１３とを埋め込むレンズ層１４によりマイクロレンズＭＬが構成され、マイクロレンズアレイＭＬＡを備えたマイクロレンズアレイ基板１０が完成する。なお、ダミー領域Ｄに配置された凹部１２と凹部１３とに対応するマイクロレンズＭＬは、平面視で遮光層２２，２６，３２（図３参照）と重なるため、マイクロレンズとして機能はしない。
【００９９】
ところで、本実施形態では基板１１に溝部１５が設けられているが、溝部１５が設けられていない場合と比較する。図１０（ｂ）に、溝部１５が形成されていない場合の比較例を示す。図１０（ｂ）に示す比較例のように、溝部１５が形成されていない場合、基板１１の表面１１ａから掘り下げるように複数の凹部１２が形成された第１領域Ｆに対して、凹部が形成されていない外周領域Ｇでは透光材料層１４ａの上面が高くなるため、透光材料層１４ａの上面に段差が生じてしまう。透光材料層１４ａの上面の段差が大きいと、透光材料層１４ａに平坦化処理を施す際の工数の増大や透光材料層１４ａの上面の平坦性の低下を招くこととなる。
【０１００】
本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、複数の凹部１２が配列される第１領域Ｆの外縁に沿って、外周領域Ｇに溝部１５が形成される。そのため、図５（ｃ）に示すように基板１１の表面１１ａ側を覆い複数の凹部１２を埋め込むように透光材料を堆積して透光材料層１４ａを形成すると、図１０（ｂ）に示す比較例のように溝部１５が形成されていない場合と比べて、透光材料層１４ａの上面に生じる第１領域Ｆとその周囲の外周領域Ｇとの段差が、表面１１ａと底面１５ａとの段差Ｈにより緩和されて小さくなる。これにより、透光材料層１４ａの上面を平坦化する工程において、平坦化処理を施す際の工数を低減できるとともに、透光材料層１４ａの上面の平坦性を向上できる。
【０１０１】
上述したように、第１の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板１０の製造方法によれば、透光材料層１４ａの上面の段差を緩和するために第１領域Ｆの外縁に溝部１５を設けても、底面１５ａと側壁１５ｂとの角部においてマスク層７２の一部が残留しないように除去することができる。したがって、レンズ層１４の上面の平坦性が向上するとともに、製造歩留まりが向上し高品質なマイクロレンズアレイ基板１０を提供することができる。
【０１０２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態と比べて、第１領域Ｆと外周領域Ｇとの境界部Ｃに跨るように形成される第２の凹部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製造方法について、第１の実施形態に対する相違点を説明する。図７は、第２の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造工程で用いる第１のマスク層の構成を示す概略図である。詳しくは、図７（ａ）は第１のマスク層の構成を示す概略平面図であり、図７（ｂ）は第１のマスク層の構成を示す概略断面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＪ−Ｊ’線に沿った断面図に相当する。
【０１０３】
＜マイクロレンズアレイ基板の製造方法＞
図７（ａ）に示すように、第２の実施形態では、複数の凹部１２を形成する工程（図５（ａ）参照）で用いる第１のマスク層としてのマスク層７５に、第２の開口部として複数の開口部７６が設けられている。開口部７６は、外周領域Ｇに、第１領域Ｆの外縁に沿って複数配置される。開口部７６の径は、開口部７３の径と略同一である。したがって、一つの開口部７６を中心として形成される凹部１６の平面積は、開口部７３を中心として形成される凹部１２の平面積と略同一となる。
【０１０４】
ここで、開口部７６同士の間隔Ｋ２は、開口部７３同士の間隔Ｋ１よりも小さいことが好ましい。例えば、開口部７６同士の間隔Ｋ２が開口部７３同士の間隔Ｋ１と同一であると、形成される凹部１６毎に、底面１５ａと側壁１５ｂとの角部においてマスク層７５の下方および側方に空洞部ができるが、凹部１６同士の間には空洞部がない部分が残ってしまう。
【０１０５】
開口部７６同士の間隔Ｋ２を開口部７３同士の間隔Ｋ１よりも小さくすると、複数の凹部１６は、隣り合う凹部１６同士が互いに接続した状態で形成される。そのため、開口部７６同士の間隔Ｋ２が小さいほど、凹部１６同士の間の空洞部でない部分は小さくなり、底面１５ａと側壁１５ｂとの角部においてマスク層７５の下方および側方に第１領域Ｆの外縁に沿って繋がるように空洞部を設けることができる。
【０１０６】
これにより、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、基板１１からマスク層７５を除去する工程で、底面１５ａと側壁１５ｂとの角部においてマスク層７５の一部が残留しないように除去することができる。したがって、レンズ層１４の上面の平坦性が向上するとともに、製造歩留まりが向上し高品質なマイクロレンズアレイ基板１０を提供することができる。
【０１０７】
なお、図７（ｂ）に示すように、第２の実施形態における図７（ａ）のＪ−Ｊ’線に沿った断面形状は、図６（ｂ）に示す第１の実施形態と略同一となる。
【０１０８】
（第３の実施形態）
＜電子機器＞
次に、第３の実施形態に係る電子機器について図８を参照して説明する。図８は、第３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。
【０１０９】
図８に示すように、第３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。
【０１１０】
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Ｌｘに沿って配置されている。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
液晶ライトバルブ１２１は、上述した第１の実施形態または第２の実施形態に係る製造方法を用いて製造されたマイクロレンズアレイ基板１０を備えた液晶装置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。
【０１１６】
このようなプロジェクター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。
【０１１７】
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およ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。
【０１１８】
（変形例１）
上記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では、第１のマスク層としてのマスク層７２，７５に形成される第２の開口部としての開口部７４，７６が外周領域Ｇにおいて溝部１５上に配置される構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、第２の開口部が第１領域Ｆに配置される構成としてもよい。図９は、変形例１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。なお、図９（ａ）に示す工程は第１の実施形態における図４（ｄ）に示す工程に相当し、図９（ｂ）に示す工程は第１の実施形態における図５（ａ）に示す工程に相当する。
【０１１９】
図９（ａ）に示すように、変形例１に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法では、第１のマスク層としてのマスク層７７において、第２の開口部としての開口部７８が第１領域Ｆに形成される。より具体的には、開口部７８は、ダミー領域Ｄにおける外周領域Ｇとの境界部Ｃに近い位置に、表示領域Ｂの外縁に沿って形成される。開口部７８は、第１の実施形態の開口部７４と同様に連続して設けられてもよいし、第２の実施形態の開口部７６と同様に複数設けられてもよい。なお、表示領域Ｂには、上記実施形態と同様に、複数の開口部７３が形成される。
【０１２０】
図９（ｂ）に示すように、マスク層７７を介して基板１１に等方性エッチング処理を施すことにより、ダミー領域Ｄにおいては、開口部７８を中心として、連続する凹部１７または複数の凹部１７が第１領域Ｆの外縁に沿って形成される。凹部１７は、第１領域Ｆ（ダミー領域Ｄ）と外周領域Ｇとの境界部Ｃに跨るように形成される。そのため、変形例１の構成においても、底面１５ａと側壁１５ｂとの角部においてマスク層７７の下方および側方に基板１１が除去された空洞部ができる。これにより、上記実施形態と同様に、基板１１からマスク層７７を除去する工程で、底面１５ａと側壁１５ｂとの角部においてマスク層７７の一部が残留しないように除去することができる。したがって、レンズ層１４の上面の平坦性が向上するとともに、製造歩留まりが向上し高品質なマイクロレンズアレイ基板１０を提供することができる。
【０１２１】
ただし、変形例１と比べて上記実施形態では、開口部７４に対応して形成される凹部１３が、溝部１５の底面１５ａと側壁１５ｂとの角部に対してより下方に形成される。そのため、上記実施形態の方が、角部におけるマスク層７２の下側の空洞部をより大きくできるので、第１のマスク層をより良好に除去することができる。
【０１２２】
なお、変形例１では、マスク層７７において、開口部７８が基板１１の表面１１ａ上に設けられるので、開口部７８と開口部７３とが同じ高さに形成される。そのため、マスク層７７に開口部７３と開口部７８とを形成する際の露光時に、露光機から開口部を形成する位置までの距離を開口部７３と開口部７８とで略同一にできる。これにより、開口部７８の位置および径の大きさの精度を開口部７３と同等とすることができる。
【０１２３】
（変形例２）
上記実施形態では、レンズ層１４を基板１１よりも光屈折率の高い材料で形成していたが、本発明はこのような形態に限定されない。レンズ層１４を、基板１１よりも光屈折率の低い材料で形成してもよい。
【０１２４】
（変形例３）
上記実施形態では、マイクロレンズアレイ基板１０を対向基板３０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を素子基板２０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。
【０１２５】
（変形例４）
上記の実施形態および変形例では、マイクロレンズアレイ基板１０において、表示領域ＢにマイクロレンズＭＬ（凹部１２）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。
【０１２６】
（変形例５）
上記実施形態の液晶装置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。
【符号の説明】
【０１２７】
１…液晶装置（電気光学装置）、１０…マイクロレンズアレイ基板、１１…基板、１１ａ…表面（第１面）、１２…凹部（第１の凹部）、１３，１６，１７…凹部（第２の凹部）、１４…レンズ層（透光層）、１４ａ…透光材料層、１５…溝部、２０…素子基板（第１基板）、３０…対向基板（第２基板）、４０…液晶層（電気光学層）、７１…マスク層（第２のマスク層）、７２，７５，７７…マスク層（第１のマスク層）、７３…開口部（第１の開口部）、７４，７６，７８…開口部（第２の開口部）、１００…プロジェクター（電子機器）、Ｃ…境界部、Ｆ…第１領域、ＭＬ…マイクロレンズ、ＭＬＡ…マイクロレンズアレイ。
【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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