(57)【要約】【課題】非球面のマイクロレンズのレンズ曲面を所定形状に安定して作製する。【解決手段】レジスト９００及びマスク８００を介して、基板２１０に対してパターニングを施して、各初期穴２１２ａを開孔する工程と、レジスト９００を介して、マスク８００に対して等方性エッチング処理を施すことにより、各第２開口部８０２の口径を広げる工程と、該工程の後レジスト９００を除去し、マスク８００を介して基板２１０に対して異方性エッチング処理を施すことにより、掘り込み穴２１２ｂを開孔する工程と、該工程の後、基板２１０に対して等方性エッチング処理を施して掘り込み穴２１２ｂを掘り進めて、凹部２１２を形成する工程と含む。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、マスクを形成する第１工程と、
前記マスク上に、レジストを形成する第２工程と、
前記レジストに、パターニングによって複数の第１開口部を所定パターンで配列して開孔する第３工程と、
前記複数の第１開口部を介して、前記マスクに対して第１のエッチング処理を施して、複数の第２開口部を開孔する第４工程と、
前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部を介して、前記基板に対して第２のエッチング処理を施して、複数の初期穴を開孔する第５工程と、
該第５工程の後、前記複数の第１開口部を介して、前記マスクに対して等方性エッチング処理を施すことにより、前記複数の第２開口部の各々の口径を広げる第６工程と、
該第６工程の後、前記レジストを除去する第７工程と、
該第７工程の後、前記複数の第２開口部を介して、前記基板に対して異方性エッチング処理を施すことにより、前記初期穴を掘り進めて、前記第２開口部に対応して開孔された第１の穴と該第１の穴の底部に開孔された第２の穴とから夫々なる複数の掘り込み穴を開孔する第８工程と、
該第８工程の後、前記複数の第２開口部を介して、前記基板に対して等方性エッチング処理を施して前記複数の掘り込み穴を夫々掘り進めて、断面形状が直線と複数の曲線とからなる複数の凹部を形成する第９工程と、
該第９工程の後、前記マスクを除去する第１０工程と、
該第１０工程の後、前記凹部に透明材料を充填してマイクロレンズを形成する第１１工程と
を含むことを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
【請求項２】
前記第４工程において、前記第１のエッチング処理として、前記基板に交わる方向に指向性を有する異方性エッチングを施し、
前記第５工程において、前記第２のエッチング処理として、前記基板に交わる方向に指向性を有する異方性エッチングを施す
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズの製造方法。
【請求項３】
前記第１工程より前に、前記基板上に、前記凹部の形状を制御するためのコントロール膜を形成する第１２工程を更に含み、
前記第５工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記第２のエッチング処理を施し、
前記第８工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記異方性エッチング処理を施し、
前記第９工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記等方性エッチング処理を施すことを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロレンズの製造方法。
【請求項４】
前記第１２工程において、前記コントロール膜を、前記第９工程における前記等方性エッチング処理において、前記基板より大きいエッチングレートとなるような材料により形成すること
を特徴とする請求項３に記載のマイクロレンズの製造方法。
【請求項５】
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の製造方法により、マイクロレンズを形成する工程と、
該マイクロレンズと対向させて表示用電極を形成する工程と、
該表示用電極に電気的に接続して配線及び電子素子の少なくとも一方を形成する工程と
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項６】
マイクロレンズの中心線が通過する先端部において該中心線に交わる平面に沿って平坦である平坦部を有すると共に、前記中心線を含む断面における形状が、曲率半径が相互に等しく且つ中心が前記中心線上の相互に異なる位置に夫々ある２以上の曲線が前記平坦部から連続的に結合してなり、前記中心線を中心として回転対称となる前記マイクロレンズのレンズ曲面を有する凹部が複数開孔された基板と、
前記複数の凹部に夫々充填され、前記マイクロレンズを形成する透明部材と
を備え、
前記複数の凹部の少なくとも一部は夫々、前記断面における形状が、前記円弧状曲線から前記中心線とは反対側に位置する縁に向けて連続しており且つ前記基板の表面に交差する直線部分を含んで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７】
請求項６に記載のマイクロレンズ基板と、
前記マイクロレンズと対向する表示用電極と、
該表示用電極に電気的に接続された配線及び電子素子の少なくとも一方と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
請求項７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。
【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基板及びマイクロレンズの製造方法、このようなマイクロレンズ基板を備えた電気光学装置及びその製造方法、並びに該電気光学装置を具備してなるプロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
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は、対向基板として、各画素に対応するマイクロレンズが作り込まれたマイクロレンズ基板が設けられる。液晶装置において、このような対向基板は、画素電極等が作りこまれたＴＦＴアレイ基板に対して、各マイクロレンズが画素電極と対向するように対向配置され、対向基板とＴＦＴアレイ基板との間に電気光学物質として例えば液晶が挟持される。
【０００３】
ここで、特許文献１又は２に開示されているマイクロレンズの製造方法によれば、各マイクロレンズを非球面レンズとして形成する。特許文献１によれば、透明基板に対して、複数の開口部が開孔されたマスクを例えば２種類用いて、ウエットエッチング処理を施すことにより、夫々マイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部を開孔する。２種類のマスクは、互いに開口部の径が異なっており、このうち相対的に小さい径の開口部が開孔された一方のマスクを用いて、透明基板に対して最初のウエットエッチング処理を施して、各凹部の初期穴を開孔する。そして、一方のマスクを除去した後、この一方のマスクの開口部よりも大きい径の開口部が開孔された他方のマスクを、透明基板上に形成して、この他方のマスクを介して、透明基板に対してウエットエッチング処理を施して、初期穴を更に掘り進めることにより、夫々非球面のマイクロレンズのレンズ曲面を有する複数の凹部を形成する。
【０００４】
また、特許文献２によれば、これとは反対に、先ず、相対的に大きい径の開口部が開孔された他方のマスクを透明基板上に形成した後、他方のマスク上に、更にこの他方のマスクの開口部よりも小さい径の開口部が開孔された一方のマスクを形成し、一方のマスクを介して透明基板に対してウエットエッチング処理を施して、初期穴を開孔した後、更に他方のマスクを介してウエットエッチング処理を継続して行うことにより、初期穴を掘り進めて複数の凹部を形成する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７９９４９号公報
【特許文献２】特開２００４−６９７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したようなマイクロレンズの製造方法によれば、他方のマスクにおける開口部と、既に透明基板に開孔された初期穴との位置ずれが生じたり、或いは、一方のマスクにおける開口部と、他方のマスクにおける開口部との位置ずれが生じる、という問題点がある。
【０００７】
その結果、各凹部におけるマイクロレンズのレンズ曲面を所定形状に安定して作製することができず、マイクロレンズの焦点位置等の特性を精度良く制御することが困難となる他、各マイクロレンズの特性にばらつきが生じるという不都合が生じる。また、非球面レンズを製造するのに必要なマスクの数としても、２枚以上が必要となり、製造工程短縮の妨げとなるという技術的問題点もある。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、非球面のマイクロレンズのレンズ曲面を、比較的容易にして良好な形状に作製することが可能なマイクロレンズの製造方法、該製造方法により製造されるマイクロレンズ基板、該マイクロレンズ基板を備えた電気光学装置及びその製造方法、並びにこのような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】
【０００９】
本発明のマイクロレンズの製造方法は上記課題を解決するために、基板上に、マスクを形成する第１工程と、前記マスク上に、レジストを形成する第２工程と、前記レジストに、パターニングによって複数の第１開口部を所定パターンで配列して開孔する第３工程と、前記複数の第１開口部を介して、前記マスクに対して第１のエッチング処理を施して、複数の第２開口部を開孔する第４工程と、前記複数の第１開口部及び前記複数の第２開口部を介して、前記基板に対して第２のエッチング処理を施して、複数の初期穴を開孔する第５工程と、該第５工程の後、前記複数の第１開口部を介して、前記マスクに対して等方性エッチング処理を施すことにより、前記複数の第２開口部の各々の口径を広げる第６工程と、該第６工程の後、前記レジストを除去する第７工程と、該第７工程の後、前記複数の第２開口部を介して、前記基板に対して異方性エッチング処理を施すことにより、前記初期穴を掘り進めて、前記第２開口部に対応して開孔された第１の穴と該第１の穴の底部に開孔された第２の穴とから夫々なる複数の掘り込み穴を開孔する第８工程と、該第８工程の後、前記複数の第２開口部を介して、前記基板に対して等方性エッチング処理を施して前記複数の掘り込み穴を夫々掘り進めて、断面形状が直線と複数の曲線とからなる複数の凹部を形成する第９工程と、該第９工程の後、前記マスクを除去する第１０工程と、該第１０工程の後、前記凹部に透明材料を充填してマイクロレンズを形成する第１１工程とを含む。
【００１０】
本発明のマイクロレンズの製造方法によれば、基板は、例えば石英基板やガラス基板等の透明基板を用い、第１工程では、このような基板をパターニングするためのマスクを形成し、その後、第２工程では、マスクをパターニングするためのレジストを形成する。尚、ここでの「レジスト」としては、例えばフォトリソグラフィ等によってパターニング可能なものであれば、その材料は問わず、広義には「マスク」或いは「第２のマスク」、「パターニング可能な膜又は層」などと言い換えることもできる。
【００１１】
続いて、第３工程では、例えば、フォトエッチング処理を用いたパターニングにより、レジストに対して、複数の第１開口部を開孔する。例えば、第２工程においてレジストを形成し、第３工程では、このレジストを露光した後現像することによりパターニングして、複数の第１開口部を開孔する。
【００１２】
その後、第４工程では、レジストを介して、即ち複数の第１開口部を介して、マスクに対して、典型的にはドライエッチング等の異方性エッチングである第１のエッチング処理を施すことにより、複数の第１開口部に対応する複数の第２開口部を開孔する。
【００１３】
続いて、第５工程では、レジスト及びマスクを介して、即ち複数の第１開口部及び複数の第２開口部を介して、基板に対して、典型的にはドライエッチング等の異方性エッチングである第２のエッチング処理を施すことにより、複数の初期穴を開孔する。第２のエッチング処理において、例えばエッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、初期穴の形状、より具体的には例えば基板面に対して垂直をなす方向に沿った初期穴の深さ、更にはこれに加えて基板面に沿う方向の初期穴の径を調整することができる。
【００１４】
その後、第６工程では、レジストを介して、即ち複数の第１開口部を介して、マスクに対して、例えばウエットエッチングである等方性エッチング処理を施す。これにより、各第１開口部を介して、第２開口部の開口を規定する側壁に対して等方性エッチング処理が施され、基板面に沿う方向の第２開口部の口径を、第６工程前の値より大きくすることができる。
【００１５】
このように、第６工程では、各第２開口部を開孔する際と共通のレジストを用い、且つこのレジストに対して改めてパターニングを施すことなく、各第１開口部の形状を殆ど変化させずに、マスクに対して改めてパターニングを施すことにより、各第２開口部の径を大きくする。よって、各第２開口部について、第６工程前の位置に対して、第２開口部の径を広げる際に、第２開口部が位置ずれするのを防止することが可能となる。これにより、第６工程において各第２開口部の径を広げた後に、対応する初期穴に対する位置がずれるのを防止することができる。ここで、第６工程では、エッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、各第２開口部の径を調整することができる。
【００１６】
そして、第６工程の後に、第７工程を行ってレジストを除去した後、第８工程を行う。第８工程では、マスクを介して、即ち複数の第２開口部を介して、基板に対して異方性エッチング処理を行うことにより、各初期穴を掘り進めて、掘りこみ穴を開孔する。各掘り込み穴は、第２開口部の形状が基板に転写されることにより開孔された第１の穴と、初期穴の形状が基板に転写されることにより、第１の穴の底から開孔された第２の穴とにより形成される。例えば、各掘り込み穴は、第２開口部に対応して第２開口部から連続的に開孔された第１の穴と該第１の穴の底から初期穴に対応して開孔された第２の穴とからなる。
【００１７】
上述した第６工程において、初期穴に対する第２開口部の位置ずれを防止することにより、掘り込み穴における第１の穴と第２の穴との互いの位置ずれを防止することができる。また、この第６工程において、第２開口部の径を調整することにより、対応する第１の穴の径を調整することができる。加えて、上述した第５工程において、初期穴の形状を調整することにより、対応して第１の穴に連続的に開孔される第２の穴の形状を調整することができる。
【００１８】
更に、第８工程において、エッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、基板面に垂直をなす方向に沿う掘り込み穴の深さを調整することができる。このように掘り込み穴の深さを調整することにより、基板面に対して垂直をなす方向に沿った凹部の深さ、即ちマイクロレンズの厚さを調整することができる。この際、掘り込み穴の深さを調整することにより、掘り込み穴内の第１の穴の深さも調整されることにより、後述するような凹部の縁に向かって切り立った切立直線部分の形状も調整することができる。
【００１９】
第８工程の後、第９工程を行って、マスクを介して、即ち複数の第２開口部を介して、基板に対して等方性エッチング処理を行うことにより、各掘り込み穴を掘り進めて凹部を形成する。このような凹部の断面形状は夫々、直線と複数の曲線とからなる。ここに「断面形状」とは、マイクロレンズの中心線を含む断面における形状を意味する。この際、各掘り込み穴において、等方性エッチング処理により、第２の穴の底を起点として基板が掘り進められることによりマイクロレンズのレンズ曲面の先端部が形成されると共に、第１の穴の底を起点として、基板が掘り進められることにより、先端部と連続する、マイクロレンズのレンズ曲面の一部が形成される。更に、第１の穴の側壁に対して等方性エッチング処理が施されて、基板が掘り進められる。
【００２０】
よって、各凹部のマイクロレンズのレンズ曲面は、マイクロレンズの中心線が通過する先端部において該中心線に交わる平面に沿って平坦である平坦部を有すると共に、この中心線を含む断面における形状が、曲率半径が相互に等しく且つ中心が前記中心線上の相互に異なる位置に夫々ある２以上の円弧状曲線が平坦部から連続的に結合してなり、この中心線を中心として回転対称となる。加えて、複数の凹部の少なくとも一部は夫々、前記断面における形状が、円弧状曲線から中心線とは反対側に位置する縁に向けて連続しており且つ基板の表面に対して直線状に切り立っている切立直線部分を含んで形成されている。
【００２１】
従って、本発明のマイクロレンズの製造方法では、各マイクロレンズを回転対称２段レンズとして形成すると共に、非球面レンズとして形成することが可能となる。
【００２２】
ここで、第９工程におけるエッチング時間等のエッチング条件を調整し、且つこれに加えて第８工程において、上述したように各掘り込み穴の形状を調整することにより、マイクロレンズの形状を調整することができる。即ち、マイクロレンズの厚さや、第２の穴の形状に対応して、凹部のマイクロレンズのレンズ曲面において、マイクロレンズの中心線が通過する先端部の形状を調整すると共に、第１の穴の形状に対応して、この先端部に連続する部分の形状を、調整することができる。
【００２３】
そして、第９工程の後、第１０工程を行ってマスクを除去した後、第１１工程を行って、基板に形成された各凹部に透明材料を充填する。各凹部内に充填された透明材料によってマイクロレンズが形成される。
【００２４】
従って、以上説明したような本発明のマイクロレンズの製造方法によれば、既に説明したような先行技術と比較して、各凹部におけるマイクロレンズのレンズ曲面の形成に要するマスクの枚数を少なくすることが可能となる。よって、このようなマスクの形成やパターニングに要する各種工程を少なくすることができる。その結果、マイクロレンズの製造工程を短縮することができる。
【００２５】
更には、各マイクロレンズのレンズ曲面を所定形状に安定して作ることが可能となり、各マイクロレンズの焦点位置等の特性を精度良く制御することが出来、特性が揃った複数のマイクロレンズを製造することができる。
【００２６】
本発明のマイクロレンズの製造方法の一態様では、前記第４工程において、前記第１のエッチング処理として、前記基板に交わる方向に指向性を有する異方性エッチングを施し、前記第５工程において、前記第２のエッチング処理として、前記基板に交わる方向に指向性を有する異方性エッチングを施す。
【００２７】
この態様によれば、例えば基板の法線方向など、基板に交わる方向に指向性を有する異方性エッチングを施すことで、基板に垂直な方向に延びる第２開口部を開孔でき、同じく、この方向に延びる初期穴を開孔できる。この際、第１開口部の径と第２開口部の径とを揃えることができ、更に、これらと、初期穴の径とを揃えることもできる。
【００２８】
本発明のマイクロレンズの製造方法の他の態様では、前記第１工程より前に、前記基板上に、前記凹部の形状を制御するためのコントロール膜を形成する第１２工程を更に含み、前記第５工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記第２のエッチング処理を施し、前記第８工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記異方性エッチング処理を施し、前記第９工程は、前記基板に加えて前記コントロール膜に対して、前記等方性エッチング処理を施す。
【００２９】
この態様によれば、コントロール膜は、特に第９工程におけるエッチング処理において、基板と異なるエッチングレートとなるような材料により形成される。これにより、第９工程では、基板に形成されることになる各凹部の開口内で、この開口を規定する基板のエッチングレートと、開口の縁を規定するコントロール膜のエッチングレートとは異なる。よって、各凹部の縁部におけるマイクロレンズのレンズ曲面の形状を更に調整することが可能となり、マイクロレンズ設計の自由度を大きくすることができる。
【００３０】
この、コントロール膜を形成する第１２工程を更に含む態様では、前記第１２工程において、前記コントロール膜を、前記第９工程における前記等方性エッチング処理において、前記基板より大きいエッチングレートとなるような材料により形成するように製造してもよい。
【００３１】
このように製造すれば、第９工程では、基板に形成されることになる各凹部の開口内で、開口を規定する基板のエッチングレートに対して、開口の縁を規定するコントロール膜のエッチングレートを大きくすることができる。これにより、各凹部について、マイクロレンズの中心線を含む断面において、凹部の縁部の形状を、マイクロレンズのレンズ曲面に沿って凹部の底から縁に向かう傾斜が、コントロール膜無しで凹部を形成した場合と比べてなだらかな形状となるように、形成することが可能となる。
【００３２】
本発明の電気光学装置の製造方法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の製造方法（但し、その各種態様を含む）により、マイクロレンズを形成する工程と、該マイクロレンズと対向させて表示用電極を形成する工程と、該表示用電極に電気的に接続して配線及び電子素子の少なくとも一方を形成する工程とを含む。
【００３３】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明のマイクロレンズの製造方法によりマイクロレンズを製造するため、電気光学装置において、投射光を、集光能力に優れ且つ均一な特性の各マイクロレンズによって集光させて、各画素に入射させることが可能となる。よって、光の利用効率に優れ、各画素でコントラスト比を均一にすることが可能な電気光学装置を製造することができる。
【００３４】
本発明のマイクロレンズ基板は上記課題を解決するために、マイクロレンズの中心線が通過する先端部において該中心線に交わる平面に沿って平坦である平坦部を有すると共に、前記中心線を含む断面における形状が、曲率半径が相互に等しく且つ中心が前記中心線上の相互に異なる位置に夫々ある２以上の曲線が前記平坦部から連続的に結合してなり、前記中心線を中心として回転対称となる前記マイクロレンズのレンズ曲面を有する凹部が複数開孔された基板と、前記複数の凹部に夫々充填され、前記マイクロレンズを形成する透明部材とを備え、前記複数の凹部の少なくとも一部は夫々、前記断面における形状が、前記円弧状曲線から前記中心線とは反対側に位置する縁に向けて連続しており且つ前記基板の表面に交差する直線部分を含んで形成されている。
【００３５】
本発明のマイクロレンズ基板によれば、集光能力に優れ且つ特性が均一な各マイクロレンズにより、光の利用効率を高めことが可能となる。
【００３６】
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基板と、前記マイクロレンズと対向する表示用電極と、該表示用電極に電気的に接続された配線及び電子素子の少なくとも一方とを備える。
【００３７】
本発明の電気光学装置によれば、光の利用効率を向上させると共に、各画素でコントラスト比を均一にすることが可能となり、高品質な画像表示を行うことが可能となる。
【００３８】
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。
【００３９】
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、高品質な画像表示を行うことが可能な、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）を用いた表示装置等を実現することも可能である。
【００４０】
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】
【００４１】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。
【００４２】
＜１；第１実施形態＞
先ず、本発明に係る第１実施形態について、図１から図１３を参照して説明する。
【００４３】
＜１−１：マイクロレンズ基板＞
先ず、本発明のマイクロレンズ基板について、図１から図３を参照して説明する。
【００４４】
ここに、図１（ａ）は、マイクロレンズ基板の概略斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’断面部分を含む構成を示す概略斜視図である。また、図２（ａ）は、マイクロレンズ基板のうち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、任意の一のマイクロレンズの構成を示す部分拡大平面図であり、図３（ａ）は、図２（ｂ）のＦ−Ｆ’断面部分の構成を示す拡大断面図であり、図３（ｂ）は、図２（ｂ）のＪ−Ｊ’ 断面部分の構成を示す拡大断面図である。
【００４５】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のマイクロレンズ基板２０は、例えば石英板等からなる透明基板２１０と、該透明基板２１０に後述するように接着層２３０によって接着されたカバーガラス２００とを備えている。
【００４６】
そして、マイクロレンズ基板２０において、レンズ形成領域２０ａには、マトリクス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。より具体的には、図１（ｂ）において、透明基板２１０において、レンズ形成領域２０ａには、アレイ状に多数の凹状の窪み、即ち凹部２１２が掘られている。各凹部２１２には、カバーガラス２００と透明基板２１０とを相互に接着する、例えば透明な感光性樹脂材料からなる接着剤が硬化してなる、透明基板２１０よりも高屈折率の透明な接着層２３０が充填されている。
【００４７】
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基板２１０と接着層２３０とにより概ね規定されている。即ち、各凹部２１２は、マイクロレンズ５００のレンズ曲面を規定する。接着層２３０は、透明基板２１０より大きい屈折率を有する、例えばエポキシ樹脂等の透明材料により形成されているため、接着層２３０の屈折率は、凹部２１２より大きい値となる。そして、マイクロレンズ５００は、凹部２１２に充填された接着層２３０の一部により形成される。
【００４８】
図２（ａ）において、本実施形態では、各凹部２１２は、例えば、それが規定するマイクロレンズ５００のレンズ曲面が、同図中、横方向（Ｘ方向）又は縦方向（Ｙ方向）に隣接する凹部２１２が規定するレンズ曲面と、交わるように形成されると共に、各凹部２１２の縁におけるコーナー部５０１で、４つのレンズ曲面が接するように形成される。
【００４９】
また、図２（ｂ）において、後述するような製造方法により、各凹部２１２は、透明基板２１０に等方性エッチング処理を施すことにより開孔されるため、マイクロレンズ５００の中心線の通過点Ｏ１０を通り且つ凹部２１２の縁における２つのコーナー部を結ぶ対角線の長さによって、各マイクロレンズの径Ｒ０が規定される。
【００５０】
また、本実施形態によれば、マイクロレンズ基板２０は、後述するような、本発明に係るマイクロレンズの製造方法により製造されるため、各マイクロレンズ５００のレンズ曲面は、以下のような形状を有する。尚、図３（ａ）及び図３（ｂ）には、マイクロレンズ５００の中心線を一点鎖線にて示してある。
【００５１】
図３（ａ）及び図３（ｂ）において、凹部２１２におけるマイクロレンズ５００のレンズ曲面は、マイクロレンズ５００の中心線を中心にして或いは基準にして回転対称となり、この中心線が通過する先端部において基板表面に沿って平坦である平坦部を有すると共に、この中心線に対して片側の形状は、夫々曲率半径が概ね相互に等しいｒ１となる２種の曲率円Ｃ１及びＣ２によって規定される２種の曲線部分を含み、これら２種の曲線部分は平坦部に連続的に結合して形成されている。尚、図３（ａ）及び図３（ｂ）には、２種の曲率円Ｃ１及びＣ２の曲率中心Ｏ１及びＯ２も示してある。
【００５２】
即ち、マイクロレンズ５００は、曲率半径中心の位置が異なる複数の曲面を含んだ形状となっている。
【００５３】
更に、図３（ａ）において、凹部２１２の縁における対角線を含む断面部分（即ち、図２（ｂ）中Ｆ−Ｆ’断面部分）の構成に着目すれば、マイクロレンズ５００のレンズ曲面における平坦部に結合する２種の曲線部分のうち一方に連続的に一端側が結合されると共に、該一端側から他端側の凹部２１２の縁に向かって切り立っており、基板の表面と交差する方向に延在する直線部分Ｌ０を含んで形成される。
【００５４】
つまり、マイクロレンズ５００の上端部は、円筒形状に形成されている。
【００５５】
よって、本実施形態では、各マイクロレンズ５００は、回転対称２段レンズとして形成されると共に、非球面レンズとして形成される。
【００５６】
＜１−２；電気光学装置＞
次に、本発明の電気光学装置に係る実施形態について、その全体構成を図４及び図５を参照して説明する。ここに、図４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として用いられる上述のマイクロレンズ基板側から見た平面図であり、図５は、図４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。
【００５７】
図４及び図５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基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズ基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズ基板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。
【００５８】
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、図４又は図５には図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０とマイクロレンズ基板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。
【００５９】
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、マイクロレンズ基板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。
【００６０】
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、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。そして、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿って設けられた複数の配線１０５によって、二つの走査線駆動回路１０４は互いに電気的に接続される。
【００６１】
また、マイクロレンズ基板２０の４つのコーナー部には、上下導通材１０６が配置されている。他方、図４又は図５には図示しないが、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とマイクロレンズ基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００６２】
図５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（Thin Film Transistor；以下適宜、“ＴＦＴ”と称する）や走査線、データ線等の配線が形成された後の、本発明に係る「表示用電極」の一例である画素電極９ａ上に、同図中には図示しない配向膜が形成されている。尚、本実施形態では、画素スイッチング素子はＴＦＴのほか、各種トランジスタ或いはＴＦＤ等により構成されてもよい。他方、詳細な構成については後述するが、マイクロレンズ基板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（図示省略）が形成されている。
【００６３】
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。
【００６４】
なお、図４及び図５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。
【００６５】
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６を参照して説明する。図６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。
【００６６】
図６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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、マイクロレンズ基板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。
【００６９】
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。
【００７０】
上述した電気光学装置に設けられたマイクロレンズ基板２０の詳細な構成と、その機能について図７及び図８を参照して説明する。図７は、マイクロレンズ基板２０における、遮光膜２３及び開口領域７００の配置関係を模式的に示す平面図であって、図８は、複数の画素について、図５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。
【００７１】
図８において、マイクロレンズ基板２０において、カバーガラス２００上に、例えば図７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。マイクロレンズ基板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領域が開口領域７００となる。尚、遮光膜２３を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してもよい。
【００７２】
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８に示すように、マイクロレンズ基板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が配置されて形成されている。
【００７３】
また、図８において、カバーガラス２００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、更に、配向膜２２が対向電極２１上（図８中、対向電極２１より下側）に形成されている。
【００７４】
他方、図８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、ＴＦＴアレイ基板１０上において、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、画素電極９ａ上には配向膜１６が設けられている。
【００７５】
図８において、マイクロレンズ基板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８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、マイクロレンズ基板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。
【００７６】
特に、本実施形態では、後述するような本発明に係るマイクロレンズの製造方法によって、マイクロレンズ基板２０が製造されるため、集光能力に優れ且つ特性が均一な各マイクロレンズ５００により、光の利用効率を向上させると共に、各画素でコントラスト比を均一にすることが可能となり、高品質な画像表示を行うことが可能となる。
【００７７】
以上説明した本実施形態では、電気光学装置においてデータ線駆動回路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を、外部回路接続端子１０２に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、マイクロレンズ基板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。
【００７８】
尚、上述した電気光学装置では、対向基板として図１から図３に示した如きマイクロレンズ基板２０を用いているが、このようなマイクロレンズ基板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（マイクロレンズ基板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。
【００７９】
＜１−３；マイクロレンズの製造方法＞
次に、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法について、図９から図１３を参照して説明する。尚、以下に説明するマイクロレンズの製造方法により、上述したようなマイクロレンズ基板２０が製造され、更には、後述するように電気光学装置が製造されることとなる。
【００８０】
図９から図１１並びに図１３は、製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板２０の断面部分の構成を、順を追って示す工程図である。また、図１２（ａ）は、図３（ａ）に示す部分に相当する断面について、及び図１２（ｂ）は図３（ｂ）に示す部分に相当する断面について、夫々凹部２１２の形成に係る工程を説明するための断面図である。尚、図９から図１３に示す構成はいずれも、マイクロレンズ５００の中心線を含む断面部分について、示したものである。
【００８１】
先ず、図９（ａ）の工程では、透明基板２１０上に、アモルファスシリコン、或いはポリシリコン等を、マスク８００として、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成する。マスク８００は、後述するように透明基板２１０をパターニングするためのマスクとして形成される。
【００８２】
その後、図９（ｂ）の工程では、マスク８００上に、例えばレジストを、例えばスピンコート法により、レジスト９００を形成する。このレジスト９００は、マスク８００をパターニングするためのもので形成する。レジスト９００を、フォトリソグラフィ用のレジストから形成することにより、レジスト９００の形成及びパターニングに係る工程を簡略化して短縮することが可能となる。
【００８３】
その後、図９（ｃ）の工程では、例えばフォトリソグラフィ法により、レジスト９００に対してパターニングを施して、レンズ形成領域２０ａに複数の第１開口部９０２を開孔する。尚、図９（ｂ）の工程において、レジスト９００をレジストとは異なる材料により形成し、このレジスト９００をパターニングするためにレジストを形成して、このレジストを介してレジスト９００に対してフォトエッチング処理を施すことにより、複数の第１開口部９０２を開孔し、レジストを除去するようにしてもよい。この場合には、レジスト９００は、マスク８００に重ねられた「他のマスク」或いは「第２のマスク」と呼ぶこともできる。
【００８４】
その後、図１０（ａ）の工程では、レジスト９００における複数の第１開口部９０２を介して、マスク８００に対して、第１のエッチング処理として例えば異方性ドライエッチング処理を施して、レンズ形成領域２０ａに複数の第２開口部８０２を開孔する。この際、各第１開口部９０２の形状が、マスク８００に転写されて、第２開口部８０２が開孔される。
【００８５】
尚、図１０（ａ）の工程における第１のエッチング処理は、等方性ドライエッチング処理或いはウエットエッチング処理により行ってもよく、この場合には、本実施形態の場合とは異なる形状を有する第２開口部が得られる。
【００８６】
その後、図１０（ｂ）の工程では、マスク８００における複数の第２開口部８０２、及びレジスト９００における複数の第１開口部９０２を介して、透明基板２１０に対して、第２のエッチング処理として例えば異方性ドライエッチング処理を施して、複数の凹部２１２の各々の初期穴２１２ａを、レンズ形成領域２０ａに開孔する。この際、各第２開口部８０２の形状が透明基板２１０に転写されることで、初期穴２１２ａが開孔される。
【００８７】
尚、図１０（ｂ）の工程における第２のエッチング処理は、等方性のドライエッチング処理或いはウエットエッチング処理により行ってもよく、この場合には、本実施形態の場合とは異なる形状を有する初期穴が得られる。
【００８８】
ここで、第２のエッチング処理において、例えばエッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、初期穴２１２ａの形状、より具体的には例えば透明基板２１０の基板面に対して垂直をなす方向に沿った初期穴２１２ａの深さ、更にはこれに加えて透明基板２１０の基板面に沿う方向の初期穴２１２ａの径を調整することができる。更には、上述したように、第２のエッチング処理を異方性エッチング処理により行う場合、マスク８００の複数の第２開口部８０２を開孔する際に、第１のエッチング処理のエッチング時間等のエッチング条件を調整して、各第２開口部８０２の、透明基板２１０の基板面に沿う方向の径を調整することで、初期穴２１２ａの形状を調整することができる。
【００８９】
加えて、上述したように、図１０（ａ）の工程における第１のエッチング処理、及び図１０（ｂ）の工程における第２のエッチング処理の両方を異方性エッチング処理により行う場合は、レジスト９００において各第１開口部９０２を開孔する際、この第１開口部９０２の形状を調整することにより、マスク８００の第２開口部８０２を介して、初期穴２１２ａの形状を調整することが可能となる。
【００９０】
その後、図１０（ｃ）の工程では、再び、レジスト９００を介して、マスク８００に対して等方性エッチング処理を施す。この際、等方性エッチング処理はドライエッチング処理により行ってもよいし、ウエットエッチング処理によって行ってもよい。これにより、各第１開口部９０２を介して、第２開口部８０２の開口を規定する側壁に対して等方性エッチング処理が施され、透明基板２１０の基板面に沿う方向の第２開口部８０２の径を、当該工程前より大きくすることができる。即ち、透明基板２１０とレジスト９００とに挟まれるマスク８００と同一層に、透明基板２１０の法線方向から平面視して、第１開口部９０２を中心として円形に広がる空間として、第２開口部８０２が形成されることになる。この際、各第２開口部８０２の径は、当該工程における等方性エッチング処理のエッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、調整することができる。
【００９１】
即ち、当該工程では、上述した図１０（ａ）の工程と共通のレジスト９００を用い、且つこのレジスト９００に対して改めてパターニングを施すことなく、各第１開口部９０２の形状を殆ど変化させずに、マスク８００に対して改めてパターニングを施すことにより、各第２開口部８０２の径を大きくする。よって、各第２開口部８０２について、当該工程前の位置に対して、第２開口部８０２の径を広げる際に、第２開口部８０２が位置ずれするのを防止することが可能となる。これにより、各第２開口部８０２の径を広げた後に、対応する初期穴２１２ａに対する位置がずれるのを防止することができる。
【００９２】
尚、図１０の工程（ｂ）におけるエッチングを、透明基板２１０の法線方向に指向性を持った異方性エッチングで行う限りにおいて、図１０の工程（ｃ）の前ではなく後に図１０の工程（ｂ）を行うことによっても、図１０の工程（ｃ）に図示したと類似の形状を得ることも可能である。この場合には、相対的に小径の第１開口部９０２及び大径の第２開口部８０２を介して、第１開口部９０２と概ね同じかこれより若干大きいと共に第２開口部８０２よりも小さい径の初期穴２１２ａを、第１開口部９０２に対向する位置に形成することができる。
【００９３】
その後、図１１（ａ）の工程では、レジスト９００を剥離等により除去する。
【００９４】
続いて、図１１（ｂ）の工程では、マスク８００を介して透明基板２１０に対して異方性ドライエッチング処理を行うことにより、各初期穴２１２ａを掘り進めて、掘りこみ穴２１２ｂを開孔する。掘り込み穴２１２ｂは、マスク８００における第２開口部８０２と連続的に、第２開口部８０２の形状が透明基板２１０に転写されることにより開孔された第１の穴２１２ａｂと、初期穴２１２ａの形状が透明基板２１０に転写されることにより、第１の穴２１２ａｂの底から開孔された第２の穴２１２ｂｂとにより形成される。言い換えれば、掘り込み穴２１２ｂを構成する第１の穴２１２ａｂの径は、第２開口部８０２の径と概ね等しくされており、掘り込み穴２１２ｂを構成する第２の穴２１２ｂｂの径は、初期穴２１２ａの径と概ね等しくされている。
【００９５】
上述した図１０（ｃ）の工程において、初期穴２１２ａに対する第２開口部８０２の位置ずれを防止することにより、掘り込み穴２１２ｂにおける第１の穴２１２ａｂと第２の穴２１２ｂｂとの互いの位置ずれを防止することができる。また、図１０（ｃ）の工程において、第２開口部８０２の径を調整することにより、対応する第１の穴２１２ａｂの径を調整することができる。加えて、上述した図１０（ｂ）の工程において、初期穴２１２ａの形状を調整することにより、対応して第１の穴２１２ａｂに連続的に開孔される第２の穴２１２ｂｂの形状を調整することができる。
【００９６】
更に、図１１（ｂ）の工程において、エッチング時間等のエッチング条件を調整することにより、透明基板２１０の基板面に垂直をなす方向に沿う掘り込み穴２１２ｂの深さを調整することができる。このように掘り込み穴２１２ｂの深さを調整することにより、透明基板２１０の基板面に対して垂直をなす方向に沿った凹部２１２の深さ、即ちマイクロレンズ５００の厚さを調整することができる。この際、掘り込み穴２１２ｂの深さを調整することにより、掘り込み穴２１２ｂ内の第１の穴２１２ａｂの深さも調整されることにより、図３（ａ）又は図１２（ａ）に示す、凹部２１２の縁に向かって切り立った直線部分Ｌ０の形状も調整することができる。
【００９７】
その後、図１１（ｃ）の工程において、再びマスク８００を介して、透明基板２１０に対して等方性エッチング処理を行うことにより、各掘り込み穴２１２ｂを掘り進めて凹部２１２を形成する。この際、等方性エッチング処理はドライエッチング処理により行ってもよいし、ウエットエッチング処理によって行ってもよい。
【００９８】
ここで、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を参照して、凹部２１２の形成について説明する。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）には、任意の一の凹部２１２について、この凹部２１２開口前の、掘り込み穴２１２ｂの形状を、二点鎖線にて示し、また、凹部２１２内に形成されることになるマイクロレンズ５００の中心線を、図３（ａ）又は図３（ｂ）と同様に一点鎖線にて示してある。
【００９９】
図１２（ａ）又は図１２（ｂ）において、各掘り込み穴２１２ｂにおいて、等方性エッチング処理により、矢印Ｅ１又は矢印Ｅ３にて示すように、第２の穴２１２ｂｂの底を起点として透明基板２１０が掘り進められることによりマイクロレンズ５００のレンズ曲面の先端部が形成されると共に、矢印Ｅ２にて示すように、第１の穴２１２ａｂの底を起点として、透明基板２１０が掘り進められることにより、先端部と連続する、マイクロレンズ５００のレンズ曲面の一部が形成される。更に、矢印Ｅ４にて示すように、第１の穴２１２ａｂの側壁に対して等方性エッチング処理が施されて、透明基板２１０が掘り進められる。
【０１００】
よって、図１２（ａ）又は図１２（ｂ）に示す凹部２１２の断面部分において、マイクロレンズ５００のレンズ曲面の形状は、マイクロレンズ５００の中心線を中心として或いは基準にして対称となると共に、初期穴２１２ａの平坦な底に対応して、中心線が通過する先端部において平坦部が形成される。即ち、図１２（ａ）又は図１２（ｂ）における凹部２１２の下側に、第２開口部８０２の径に概ね等しい径を有する平坦な円の形状をした底面が形成される。更に、同図中、マイクロレンズ５００の中心線より右側の部分に着目すれば、該部分の形状は、マイクロレンズ５００の先端部における平坦部に、夫々曲率半径が概ね等しい２種の曲率円Ｃ１及びＣ２によって規定される曲線部分が連続的に結合することにより形成されている。これら、２種の曲率円Ｃ１及びＣ２の曲率中心Ｏ１及びＯ２は夫々、図１１（ｃ）の工程におけるエッチング処理の起点に対応する。
【０１０１】
加えて、図１２（ａ）において、凹部２１２の縁における対角線を含む断面部分においては、マイクロレンズ５００のレンズ曲面における平坦部に結合する２種の曲線部分のうち一方に連続的に一端側が結合されると共に、該一端側から他端側の凹部２１２の縁に向かって切り立つ直線部分Ｌ０が形成される。尚、図１２（ｂ）においては、隣接するマイクロレンズ５００のレンズ曲面は、曲線部分において互いに交わるために、図中点線にて示される直線部分Ｌ０は形成されないこととなる。
【０１０２】
従って、凹部２１２において、マイクロレンズ５００のレンズ曲面の形状は、マイクロレンズ５００の中心線を基準にして回転対称な、非球面のレンズ曲面として形成される。そして、図１１（ｃ）の工程におけるエッチング時間等のエッチング条件を調整し、且つこれに加えて図１１（ｂ）の工程において、上述したように各掘り込み穴２１２ｂの形状を調整することにより、マイクロレンズ５００の形状を調整することができる。即ち、マイクロレンズ５００の厚さや、凹部２１２のマイクロレンズ５００のレンズ曲面において、第２の穴２１２ｂｂの形状に対応して、マイクロレンズ５００の中心線が通過する先端部の形状を調整すると共に、第１の穴２１２ａｂの形状に対応して、この先端部に連続する部分の形状を、調整することができる。尚、図１０（ｂ）の工程で開口される初期穴２１２ａの形状を調整することで、第２の穴２１２ｂｂを介してマイクロレンズ５００のレンズ曲面における先端部の平坦部の占める面積が少なくなるように、調整するとよい。これにより、マイクロレンズ５００の集光能力をより向上させることができる。
【０１０３】
その後、図１３（ａ）の工程では、マスク８００をエッチング等により除去し、その後、図１３（ｂ）の工程では、透明基板２１０の表面に熱硬化性の透明な接着剤２３０ａを塗布する。この際、接着剤２３０ａは、各凹部２１２内に充填される。続いて、図１３（ｃ）において、透明基板２１０にカバーガラス２００を押し付けて接着剤２３０ａを硬化させて接着層２３０を形成する。
【０１０４】
その後、このように形成されたマイクロレンズ基板２０を用いて、既に図４から図８を参照して説明したような電気光学装置を製造する。具体的には、マイクロレンズ基板２０のカバーガラス２００上に、遮光膜２３、対向電極２１、及び配向膜２２等を形成する。他方、これとは別途、データ線６ａや走査線１１ａ、ＴＦＴ３０等に加えて画素電極９ａ、更には周辺領域にデータ線駆動回路１０１等を形成し、配向膜１６を形成した状態のＴＦＴアレイ基板１０に、マイクロレンズ基板２０を対向させて、シール材５２により貼り合わせる。そして、ＴＦＴアレイ基板１０及びマイクロレンズ基板２０間に液晶を封入して、電気光学装置を製造する。
【０１０５】
よって、本実施形態に係るマイクロレンズの製造方法によれば、既に説明したような先行技術と比較して、各凹部２１２におけるマイクロレンズ５００のレンズ曲面の形成に要するマスクの枚数を少なくすることが可能となる。よって、このようなマスクの形成やパターニングに要する各種工程を少なくすることができる。その結果、マイクロレンズ５００の製造工程を短縮することができる。
【０１０６】
更には、各マイクロレンズ５００のレンズ曲面を所定形状に安定して作ることが可能となり、各マイクロレンズ５００の焦点位置等の特性を精度良く制御することが出来、特性が揃った複数のマイクロレンズ５００を製造することができる。
【０１０７】
＜２；第２実施形態＞
次に、本発明に係る第２実施形態について、図１４から図１６を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態と比較してマイクロレンズの製造プロセスが、部分的に異なっており、これに伴いマイクロレンズの形状も異なる。以下では、第２実施形態に係るマイクロレンズの製造プロセスについて、第１実施形態と異なる点についてのみ、特に詳細に説明し、同様の点については重複する説明を省略すると共に、図１から図１３を参照して説明することもある。
【０１０８】
図１４及び図１５は、第２実施形態に係る製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図である。尚、図１４及び図１５に示す構成はいずれも、マイクロレンズ５００の中心線を含む断面部分について、示したものである。また、図１６（ａ）は、図３（ａ）に示す部分に相当する断面について、及び図１３（ｂ）は図３（ｂ）に示す部分に相当する断面について、夫々凹部２１２の形成に係る工程を説明するための断面図である。
【０１０９】
先ず、図１４（ａ）の工程では、透明基板２１０上に、コントロール膜６００を形成する。コントロール膜６００は、特に、後述する、凹部２１２を形成する際の等方性エッチング処理において、透明基板２１０と異なるエッチングレートとなるような材料、例えば、透明基板２１０より大きいエッチングレートとなるような材料により形成される。コントロール膜６００の成膜は、例えばＣＶＤ等の蒸着、或いは、スパッタリング、塗布、コーティング、印刷、熱酸化などにより行われる。
【０１１０】
その後、第１実施形態と同様の手順により、透明基板２１０上において、コントロール膜６００より上層側に、マスク８００及びレジスト９００を形成し、更には、夫々パターニングを施して、第２開口部８０２及び第１開口部９０２を開孔する。
【０１１１】
その後、図１４（ｂ）の工程では、第１実施形態と同様に、透明基板２１０及びコントロール膜６００に対して、第２のエッチング処理を施して、各初期穴２１２ａを開孔する。
【０１１２】
その後、図１４（ｃ）の工程では、第１実施形態と同様に、マスク８００に対してパターニングを施して、各第２開口部８０２の径を広げる。
【０１１３】
その後、第１実施形態と同様の手順により、レジスト９００を除去した後、図１５（ａ）の工程では、透明基板２１０及びコントロール膜６００に対して異方性ドライエッチング処理を行うことにより、各掘りこみ穴２１２ｂを開孔する。
【０１１４】
その後、図１５（ｂ）の工程では、第１実施形態と同様の手順により、透明基板２１０及びコントロール膜６００に対して等方性エッチング処理を行うことにより、各凹部２１２を形成する。
【０１１５】
ここで、図１６（ａ）に示すように、凹部２１２の縁における対角線を含む断面部分について、図１５（ｂ）の工程では、凹部２１２が形成される開口内で、この開口を規定する透明基板２１０のエッチングレートと、開口の縁を規定するコントロール膜６００のエッチングレートとは異なる。より具体的には、例えば、凹部２１２が形成される開口内で、この開口を規定する透明基板２１０のエッチングレートに対して、開口の縁を規定するコントロール膜６００のエッチングレートは大きくなる。
【０１１６】
これにより、各凹部２１２の縁部におけるマイクロレンズ５００のレンズ曲面の形状を更に調整することが可能となり、マイクロレンズ設計の自由度を大きくすることができる。
【０１１７】
より具体的には、図１６（ａ）に示すように、各凹部２１２の縁部の形状を、同図中、点線にて示される、第１実施形態と同様にコントロール膜６００が形成されなかった場合の形状と比較して、マイクロレンズ５００のレンズ曲面に沿って凹部２１２の底から縁に向かう傾斜が、なだらかな形状となるように、形成することが可能となる。
【０１１８】
尚、図１６（ｂ）に示すように、図２（ａ）を参照して説明した、横方向又は縦方向に隣接するマイクロレンズ５００のレンズ曲面は、曲線部分において互いに交わるために、図中点線にて示される直線部分Ｌ０並びにこの直線部分Ｌ０に連続するなだらかな傾斜部分は形成されないこととなる。
【０１１９】
その後、第１実施形態と同様の手順により、マイクロレンズ基板２０を製造する。
【０１２０】
＜３：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１７は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【０１２１】
図１７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。
【０１２２】
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の製造方法及びマイクロレンズ基板、該マイクロレンズ基板を備えた電気光学装置及びその製造方法、並びに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】
【０１２３】
【図１】図１（ａ）は、マイクロレンズ基板の概略斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’断面部分を含む構成を示す概略斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、マイクロレンズ基板のうち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、任意の一のマイクロレンズの構成を示す部分拡大平面図である。
【図３】図３（ａ）は、図２（ｂ）のＦ−Ｆ’断面部分の構成を示す拡大断面図であり、図３（ｂ）は、図２（ｂ）のＪ−Ｊ’ 断面部分の構成を示す拡大断面図である。
【図４】電気光学装置の全体構成を示す平面図である。
【図５】図４のＨ−Ｈ’断面図である。
【図６】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、配線等の等価回路である。
【図７】マイクロレンズ基板における、遮光膜及び開口領域の配置関係を模式的に示す平面図である。
【図８】複数の画素について、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９】製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図（その１）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基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図（その２）である。
【図１１】製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図（その３）である。
【図１２】図１２（ａ）は、図３（ａ）に示す部分に相当する断面について、及び図１２（ｂ）は図３（ｂ）に示す部分に相当する断面について、夫々凹部の形成に係る工程を説明するための断面図である。
【図１３】製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図（その４）である。
【図１４】第２実施形態に係る製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図（その１）である。
【図１５】第２実施形態に係る製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズ基板の断面部分の構成を、順を追って示す工程図（その２）である。
【図１６】図１６（ａ）は、図３（ａ）に示す部分に相当する断面について、及び図１３（ｂ）は図３（ｂ）に示す部分に相当する断面について、夫々凹部の形成に係る工程を説明するための断面図である。
【図１７】投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【符号の説明】
【０１２４】
２０ａ…レンズ形成領域、２１０…透明基板、２１２…凹部、２３０…接着層、５００…マイクロレンズ、８００…マスク、８０２…第２開口部、９００…レジスト、９０２…第１開口部、２１２ａ…初期穴、２１２ｂ…掘りこみ穴、２１２ａｂ…第１の穴、２１２ｂｂ…第２の穴
【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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