JP2015087571A - Microlens array substrate manufacturing method, microlens array substrate, electro-optical device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a method for manufacturing a microlens array substrate, a microlens array substrate, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
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。 There is known an electro-optical device including an electro-optical material (for example, liquid crystal) between an element substrate and a counter substrate. Examples of the electro-optical device include a liquid crystal device used as a liquid crystal light valve of a projector. Such a liquid crystal device is required to realize high light utilization efficiency.
そこで、例えば、液晶装置の素子基板および対向基板の少なくとも一方にマイクロレンズアレイ基板を備え、液晶装置に入射する光のうち遮光層で遮光されてしまう光をマイクロレンズで集光して画素の開口領域内に入射させることにより、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。マイクロレンズアレイ基板は、例えば、石英などの無機材料からなる基板の表面に設けられた複数の凹部を、基板と異なる屈折率を有する無機材料からなるレンズ層で埋め込むことにより形成される(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, for example, a microlens array substrate is provided on at least one of the element substrate and the counter substrate of the liquid crystal device, and the light that is blocked by the light blocking layer among the light incident on the liquid crystal device is condensed by the microlens to open the pixel opening. There has been known a configuration in which a substantial aperture ratio of a liquid crystal device is improved by making it enter the region. The microlens array substrate is formed, for example, by embedding a plurality of concave portions provided on the surface of a substrate made of an inorganic material such as quartz with a lens layer made of an inorganic material having a refractive index different from that of the substrate (for example, Patent Document 1).
しかしながら、レンズ層を形成する工程において、基板上にレンズ層が凹部の深さよりも厚く形成されるため、レンズ層に曲げモーメントが作用することでレンズ層の周縁部に応力がかかってクラックが生じる場合がある。レンズ層の成膜条件を調整することでクラックの発生を抑えようとすると、レンズ層を形成する工程において様々な制約を受けることとなる。そのため、レンズ層の成膜条件に関わらずクラックの発生を抑止できるマイクロレンズアレイ基板の製造方法が要望されている。 However, in the process of forming the lens layer, the lens layer is formed thicker than the depth of the concave portion on the substrate, so that a bending moment acts on the lens layer and stress is applied to the peripheral portion of the lens layer to cause cracks. There is a case. If it is attempted to suppress the generation of cracks by adjusting the film formation conditions of the lens layer, various restrictions are imposed on the process of forming the lens layer. Therefore, there is a demand for a method of manufacturing a microlens array substrate that can suppress the occurrence of cracks regardless of the film formation conditions of the lens layer.
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。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[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、光透過性を有する基板の第1面の第2領域に第1の層を形成する工程と、前記基板の前記第1面の第1領域に複数の凹部を形成する工程と、前記基板の前記第1面の前記複数の凹部および前記第1の層を覆うように、光透過性を有し前記基板とは異なる屈折率を有する第2の層を形成する工程と、を備えていることを特徴とする。 Application Example 1 A method for manufacturing a microlens array substrate according to this application example includes a step of forming a first layer in a second region of a first surface of a substrate having light transparency, and the first of the substrate. A step of forming a plurality of recesses in a first region of a surface, and a refraction different from the substrate having light transmittance so as to cover the plurality of recesses and the first layer of the first surface of the substrate. And a step of forming a second layer having a rate.
本適用例の製造方法によれば、基板の第1領域に形成された複数の凹部を、基板とは異なる屈折率を有する第2の層で埋めることにより、複数のマイクロレンズが構成される。また、第2の層は、第2領域に形成された第1の層を覆うように形成される。すなわち、第2領域において、基板と第2の層との間に第1の層が介在する。そのため、基板上に形成された第2の層に曲げモーメントが作用しても、曲げモーメントにより生じる応力が第1の層により緩和されるので、第1の層が設けられていない場合と比べて、第2の層にクラックが生じることを抑えることができる。 According to the manufacturing method of this application example, the plurality of microlenses are configured by filling the plurality of concave portions formed in the first region of the substrate with the second layer having a refractive index different from that of the substrate. Further, the second layer is formed so as to cover the first layer formed in the second region. That is, the first layer is interposed between the substrate and the second layer in the second region. Therefore, even if a bending moment acts on the second layer formed on the substrate, the stress generated by the bending moment is relieved by the first layer, so that compared to the case where the first layer is not provided. It is possible to suppress the occurrence of cracks in the second layer.
[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、前記第1の層を、前記基板の側端部まで形成することが好ましい。 Application Example 2 In the manufacturing method of the microlens array substrate according to the application example, it is preferable that the first layer is formed up to a side end portion of the substrate.
本適用例の製造方法によれば、第1の層が基板の側端部まで形成されるので、基板と第2の層の周縁部との間に第1の層が介在する。そのため、曲げモーメントによる応力が集中し易い第2の層の周縁部において、応力を第1の層により緩和することができるので、第2の層にクラックが生じることをより確実に抑えることができる。 According to the manufacturing method of this application example, since the first layer is formed up to the side edge of the substrate, the first layer is interposed between the substrate and the peripheral edge of the second layer. Therefore, since the stress can be relieved by the first layer at the peripheral portion of the second layer where stress due to the bending moment is likely to concentrate, it is possible to more reliably suppress the occurrence of cracks in the second layer. .
[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の層を形成する工程は、前記基板の前記第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を覆うように導電層を形成する工程と、前記導電層のうち、前記第1面の前記第1領域を覆う部分を除去する工程と、を含み、前記第1の層は、前記導電層の一部であることが好ましい。 [Application Example 3] A method of manufacturing a microlens array substrate according to the application example, wherein the step of forming the first layer is performed on the opposite side of the first surface and the first surface of the substrate. A step of forming a conductive layer so as to cover the second surface, and a step of removing a portion of the conductive layer covering the first region of the first surface, wherein the first layer includes: The conductive layer is preferably a part of the conductive layer.
本適用例の製造方法によれば、基板の第2面に導電層を形成するので、基板の第2面側を静電チャック(静電吸着)により固定して、第1面側の加工を行うことが可能となる。また、第1の層は導電層の一部であるため、第1の層を別途形成する場合と比べて、工程を削減できるので生産性を向上することができる。 According to the manufacturing method of this application example, since the conductive layer is formed on the second surface of the substrate, the second surface side of the substrate is fixed by an electrostatic chuck (electrostatic adsorption), and the processing on the first surface side is performed. Can be done. In addition, since the first layer is a part of the conductive layer, the number of steps can be reduced as compared with the case where the first layer is separately formed, so that productivity can be improved.
[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1の層の材料のポアソン比は、前記基板のポアソン比および前記第2の層の材料のポアソン比よりも大きいことが好ましい。 Application Example 4 In the method of manufacturing a microlens array substrate according to the application example described above, the Poisson ratio of the material of the first layer is greater than the Poisson ratio of the material of the substrate and the Poisson ratio of the material of the second layer. Is also preferably large.
本適用例の製造方法によれば、第1の層の材料のポアソン比が基板のポアソン比および第2の層の材料のポアソン比よりも大きいので、第1の層は、基板および第2の層と比べて、一つの方向に応力がかかって歪みが生じたとき、その方向と垂直な方向に生じる歪みが大きい。すなわち、第1の層は、基板および第2の層と比べて、応力がかかると断面の変形が起き易い。したがって、基板と第2の層との間に第1の層が介在することにより、第2の層にかかる応力を緩和することができる。 According to the manufacturing method of this application example, since the Poisson's ratio of the material of the first layer is larger than the Poisson's ratio of the substrate and the material of the second layer, the first layer includes the substrate and the second layer. Compared with a layer, when a strain is generated by applying stress in one direction, the strain generated in a direction perpendicular to that direction is large. That is, the first layer is likely to be deformed in cross section when stress is applied as compared with the substrate and the second layer. Therefore, when the first layer is interposed between the substrate and the second layer, the stress applied to the second layer can be relaxed.
[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1の層は、シリコンからなることが好ましい。 Application Example 5 In the method for manufacturing a microlens array substrate according to the application example, it is preferable that the first layer is made of silicon.
本適用例の製造方法によれば、導電性を有し、基板および第2の層よりもポアソン比が大きいシリコンで第1の層が構成されるので、第1の層と導電層とを同一の材料で形成できる。また、シリコンを用いることで、第1の層を容易に基板の側端部まで成膜することができる。 According to the manufacturing method of this application example, since the first layer is made of silicon having conductivity and a Poisson's ratio larger than that of the substrate and the second layer, the first layer and the conductive layer are the same. It can be made of any material. Further, by using silicon, the first layer can be easily formed to the side edge of the substrate.
[適用例6]本適用例に係るマイクロレンズアレイ基板は、上記適用例のマイクロレンズアレイ基板の製造方法で製造されたことを特徴とする。 Application Example 6 A microlens array substrate according to this application example is manufactured by the microlens array substrate manufacturing method according to the application example.
本適用例の構成によれば、第2の層を形成する工程において、第2の層に作用する曲げモーメントによる応力を第1の層により緩和して、第2の層にクラックが生じることを抑えることができるので、製造工程における歩留まりが向上する。これにより、コスト競争力に優れたマイクロレンズアレイ基板を提供できる。 According to the configuration of this application example, in the step of forming the second layer, the stress due to the bending moment acting on the second layer is relaxed by the first layer, and a crack is generated in the second layer. Since it can suppress, the yield in a manufacturing process improves. Thereby, the microlens array substrate excellent in cost competitiveness can be provided.
[適用例7]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、上記適用例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。 Application Example 7 An electro-optical device according to this application example includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, the first substrate, and the second substrate. An electro-optic layer disposed therebetween, and the microlens array substrate of the above application example is provided on at least one of the first substrate and the second substrate.
本適用例の構成によれば、コスト競争力に優れた電気光学装置を提供できる。 According to the configuration of this application example, it is possible to provide an electro-optical device having excellent cost competitiveness.
[適用例8]本適用例に係る電子機器は、上記適用例の電気光学装置を備えていることを特徴とする。 Application Example 8 An electronic apparatus according to this application example includes the electro-optical device according to the application example.
本適用例の構成によれば、コスト競争力に優れた電子機器を提供することができる。 According to the configuration of this application example, it is possible to provide an electronic device having excellent cost competitiveness.
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。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. The drawings to be used are appropriately enlarged, reduced or exaggerated so that the part to be described can be recognized. In addition, illustrations of components other than those necessary for the description may be omitted.
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。 In the following embodiments, for example, when “on the substrate” is described, the substrate is disposed so as to be in contact with the substrate, or is disposed on the substrate via another component, or the substrate. It is assumed that a part is arranged so as to be in contact with each other and a part is arranged via another component.
(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。
(First embodiment)
<Electro-optical device>
Here, an active matrix liquid crystal device including a thin film transistor (TFT) as a pixel switching element will be described as an example of the electro-optical device. This liquid crystal device can be suitably used, for example, as a light modulation element (liquid crystal light valve) of a projection display device (projector) described later.
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。 First, a liquid crystal device as an electro-optical device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment. Specifically, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 1.
図1および図3に示すように、第1の実施形態に係る液晶装置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、シール材42と、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および対向基板30は、平面視で略矩形である。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。
As shown in FIGS. 1 and 3, the liquid crystal device 1 according to the first embodiment includes an
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。
The
額縁状に配置されたシール材42の内側には、素子基板20に設けられた遮光層22,26と、対向基板30に設けられた遮光層32とが配置されている。遮光層22,26,32は、額縁状の周縁部を有し、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などで形成されている。額縁状の遮光層22,26,32の内側は、複数の画素Pが配列された表示領域E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。
Inside the sealing
表示領域E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。素子基板20に設けられた遮光層22,26は、表示領域Eにおいて、複数の画素Pを平面的に区画するように、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Eの周囲を囲むように設けられた、実質的に表示に寄与しないダミー領域を備えていてもよい。
The display area E is an area that substantially contributes to display in the liquid crystal device 1. The light shielding layers 22 and 26 provided on the
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E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辺に対向する他の第2辺に沿ったシール材42の表示領域E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。
A data
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E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E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。
On the display area E side of the sealing
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。画素Pは、遮光層22,26,32によって格子状に区画され、X方向とY方向とに沿ったマトリックス状に配列されている。遮光層22,26,32は、X方向とY方向とに沿った格子状または島状に設けられている。
In the following description, the direction along the first side where the data line driving
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の対向基板30側表面の法線方向(Z方向)から見ることを「平面視」という。
Further, a direction perpendicular to the X direction and the Y direction and directed upward in FIG. In this specification, viewing from the normal direction (Z direction) of the surface of the liquid crystal device 1 on the
図2に示すように、表示領域E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。
As shown in FIG. 2, in the display area E, the
TFT24のソース電極(図示しない)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(図示しない)は、走査線駆動回路52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(図示しない)は、画素電極28に電気的に接続されている。
A source electrode (not shown) of the
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。
The image signals S1, S2,..., Sn are written to the
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、走査線2に沿って形成された容量線4と画素電極28との間に蓄積容量5が形成され、液晶容量と並列に配置されている。このように、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(図3参照)に入射した光が変調されて階調表示が可能となる。
In order to prevent the held image signals S1, S2,..., Sn from leaking, a
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もつ光が射出される。
The liquid crystal constituting the
図3に示すように、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。
As shown in FIG. 3, the
マイクロレンズアレイ基板10は、基板11と、レンズ層13とを備えている。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の液晶層40側の面を、第1面としての面11bとする。基板11の液晶層40とは反対側の面を、第2面としての面11aとする。基板11は、面11b側に形成された複数の凹部12を有している。各凹部12は、画素Pに対応して設けられている。
The
レンズ層13は、基板11の面11b側を覆うように設けられている。レンズ層13は、凹部12の深さよりも厚く形成されており、複数の凹部12を埋め込むように形成されている。レンズ層13は、光透過性を有し、基板11とは異なる屈折率を有する材料からなる。より具体的には、レンズ層13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SiON、Al2O3などが挙げられる。
The
レンズ層13を形成する材料で凹部12を埋め込むことにより、凸状のマイクロレンズMLが構成される。したがって、各マイクロレンズMLは、画素Pに対応して設けられている。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。マイクロレンズアレイ基板10の表面、すなわちレンズ層13の表面は、略平坦な面となっている。
By embedding the
光路長調整層31は、マイクロレンズアレイ基板10(レンズ層13)を覆うように設けられている。光路長調整層31は、光透過性を有し、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MLから遮光層32までの距離を所望の値に合わせる機能を有する。したがって、光路長調整層31の層厚は、光の波長に応じたマイクロレンズMLの焦点距離などの光学条件に基づいて適宜設定される。
The optical path
遮光層32は、光路長調整層31上に設けられている。遮光層32は、素子基板20の遮光層22および遮光層26に平面視で重なるように、格子状または島状に形成されている。図3は、遮光層32が格子状に形成されており、開口部32aを有する場合を示している。この場合、遮光層32の開口部32a内が、光が透過する領域となる。
The
保護層33は、光路長調整層31と遮光層32とを覆うように設けられている。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。
The
なお、保護層33は、遮光層32を覆って共通電極34が形成される液晶層40側の表面を平坦化するためのものである。例えば、導電性の遮光層32を直接覆うように共通電極34を形成する構成としてもよく、その場合は保護層33を省略してもよい。
The
素子基板20は、基板21と、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。
The
遮光層22は、基板21上に設けられている。遮光層22は、上層の遮光層26とともに、遮光層32と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。
The
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、平面視で互いに重なっており光が透過する領域となる。
By providing the
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。
The insulating
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、又は、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。
The
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。
The gate electrode is formed on the
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によって生じ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。
The insulating
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。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。
The
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や遮光層26を兼ねる構成であってもよい。
Note that the
第1の実施形態に係る液晶装置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によって集光される。基板11側から面11aの法線方向に沿ってマイクロレンズ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、液晶層40を通過して素子基板20側に射出される。
In the liquid crystal device 1 according to the first embodiment, for example, light emitted from a light source or the like enters from the side of the counter substrate 30 (substrate 11) including the microlens ML and is collected by the microlens ML. Of the light incident on the microlens ML along the normal direction of the
入射光L1よりも外側の平面視で遮光層32(または遮光層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32(または遮光層26)で遮光されてしまうが、基板11とレンズ層13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。
When the incident light L2 incident on the peripheral edge of the microlens ML from a region overlapping with the light shielding layer 32 (or the light shielding layer 26) in a plan view outside the incident light L1 travels straight as it is, the light shielding layer as shown by the broken line. Although the light is blocked by 32 (or the light shielding layer 26), the light is refracted toward the planar center side of the region of the pixel P due to the difference in the optical refractive index between the
液晶装置1では、このように直進した場合に遮光層32(または遮光層26)で遮光されてしまう入射光L2も、マイクロレンズMLの作用により開口部32a内(または開口部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。
In the liquid crystal device 1, the incident light L2 that is shielded by the light shielding layer 32 (or the light shielding layer 26) when traveling straight in this way also enters the
<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の製造方法を説明する。図4、図5、および図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方法を説明する図である。詳しくは、図4(a)は大型のマイクロレンズアレイ基板の概略平面図であり、図4(b)は図4(a)のC部のB−B’線に沿った部分断面図である。図5および図6の各図は、図4(a)のB−B’線に沿った部分断面図に相当する。
<Manufacturing method of microlens array substrate>
Next, a method for manufacturing the microlens array substrate according to the first embodiment will be described. 4, 5, and 6 are views for explaining a method of manufacturing the microlens array substrate according to the first embodiment. Specifically, FIG. 4 (a) is a schematic plan view of a large microlens array substrate, and FIG. 4 (b) is a partial cross-sectional view taken along line BB ′ of part C of FIG. 4 (a). . Each of FIGS. 5 and 6 corresponds to a partial cross-sectional view along the line BB ′ in FIG.
図4(a)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マイクロレンズアレイ基板60を、図3における液晶層40側の方向から見た平面図である。マイクロレンズアレイ基板10の製造工程では、大型のマイクロレンズアレイ基板60の状態で加工が行われ、最終的にマイクロレンズアレイ基板60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。
FIG. 4A is a plan view of a large
図4(a)に示すように、マイクロレンズアレイ基板60の基材は、平面視で略円形のウェハ状の基板14からなる。マイクロレンズアレイ基板10の基板11(図3参照)は、基板14がマイクロレンズアレイ基板10毎に個片化されたものである。マイクロレンズアレイ基板60は、複数のマイクロレンズアレイ基板10が形成される第1領域Fと、第1領域Fの外側に第1領域Fを囲むように配置された第2領域Gとを有している。第1領域Fには、マイクロレンズアレイ基板10毎にマイクロレンズアレイMLA(図3参照)が設けられる。
As shown in FIG. 4A, the base material of the
図4(a)および(b)では、基板14上に、後述する第2の層としてのレンズ材料層13aが形成された状態(図6(b)参照)を示している。図4(b)は、図3に対して上下(Z方向)が反転している。図4(b)に示すように、基板14は、基板11の面11bに対応する第1面としての面14bと、基板11の面11aに対応する第2面としての面14aとを有する。
4A and 4B show a state in which a
マイクロレンズアレイ基板60において、基板14の面14bの外周端部と面14aの外周端部との間の部分を側端部Hという。側端部Hにおいて、基板14の面14bと側面14cとの角部および面14aと側面14cとの角部は、基板14の外周に沿って面取りされており、面14bと側面14cとの間、および面14aと側面14cとの間に斜面14dが設けられている。
In the
基板14の面14bの第2領域Gには、導電層15が設けられている。導電層15は、面14bにおける第2領域G全体を覆うように設けられていてもよい。また、導電層15は、面14aにおいて第1領域Fと第2領域Gとに亘って設けられている。さらに、導電層15は、側端部H(面14aと側面14cとの間の斜面14d、側面14c、および側面14cと面14bとの間の斜面14d)にも設けられていることが好ましい。換言すれば、導電層15は、基板14の面14bに少なくとも第1領域Fを含む大きさの開口部15aを有し、基板14の開口部15a以外の部分を覆うように設けられていることが好ましい。
A
導電層15は、マイクロレンズアレイ基板60の製造工程において、基板14の面14a側を静電チャック(静電吸着)により固定するための機能と、レンズ材料層13aに生じる応力を緩和する機能とを兼ね備えている。換言すれば、導電層15のうち、面14a側に設けられた部分は静電吸着層であり、面14b側に設けられた部分が本発明の第1の層としての応力緩和層である。図4(b)に示すように、導電層15が側端部Hにも設けられている場合は、導電層15のこの部分も応力緩和層としての役割を担う。
The
導電層15は、導電性を有するとともに、基板14のポアソン比およびレンズ材料層13aのポアソン比よりも大きいポアソン比を有する材料からなる。このような導電層15の材料として、例えば、シリコンを用いることができる。導電層15の材料は、アルミニウムなどの金属であってもよい。導電層15の膜厚は、例えば、350nm〜2000nm程度である。導電層15のX方向における幅(側端部H側から開口部15aまでの距離)は、例えば、3mm〜5mm程度である。
The
レンズ材料層13aは、基板14の面14bの第1領域Fと第2領域Gとに亘って設けられている。レンズ材料層13aの周縁部と基板14との間には、導電層15が配置されている。レンズ材料層13aは、その周縁部が側端部H、すなわち、基板14の面14bから斜面14dおよび側面14cに到達する範囲まで設けられていてもよい。なお、後述するが、レンズ材料層13aの上面を研磨して平坦化することにより、レンズ層13が形成される。
The
続いて、マイクロレンズアレイ基板60(マイクロレンズアレイ基板10)を製造する工程を図5および図6を参照して説明する。なお、図5および図6の各図に示す第1領域Fの部分は、1つのマイクロレンズアレイ基板10のうちのマイクロレンズMLが形成される部分である。
Subsequently, a process of manufacturing the microlens array substrate 60 (microlens array substrate 10) will be described with reference to FIGS. In addition, the part of 1st area | region F shown to each figure of FIG. 5 and FIG. 6 is a part in which the micro lens ML of the one micro lens array board |
まず、図5(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14の表面、すなわち、面14aおよび面14bにおける第1領域Fおよび第2領域Gとを覆うように、導電層15を形成する。基板14の面14a側に導電層15を形成することにより、以降の工程で基板14の面14a側を静電チャック(静電吸着)により固定して、面14b側の加工を行うことが可能となる。
First, as shown in FIG. 5A, the surface of the
導電層15の材料として、例えば、シリコンを用いることができる。導電層15を形成する方法としては、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いることができる。CVD法を用いることで、導電層15となるシリコン膜を容易に側端部H(面14aと側面14cとの間の斜面14d、側面14c、および側面14cと面14bとの間の斜面14d)にも成膜することができる。
As a material of the
次に、図5(b)に示すように、導電層15のうち基板14の面14b側において、少なくとも第1領域Fを覆う部分を除去し、それ以外の部分を残す。これにより、導電層15に、少なくとも第1領域Fを含む大きさの開口部15aが形成される。開口部15a内には、基板14の面14bが露出する。
Next, as shown in FIG. 5B, at least a portion covering the first region F is removed from the
導電層15を部分的に除去する方法としては、例えば、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)などのドライエッチングを用いることができる。RIEは、RIE装置内でプラズマから生成されたイオンを加速して被エッチング物に衝撃させるものであり、基板14を支持するステージを介して基板14にバイアスを印加することで、導電層15のうち平面視でステージと重なる部分を除去できる。導電層15を部分的に除去する方法として、ウエットエッチングを用いることも可能である。
As a method of partially removing the
なお、図示を省略するが、各マイクロレンズアレイ基板10にはアライメントマークが設けられている。このアライメントマークは、各マイクロレンズアレイ基板10の4隅などに配置され、例えば遮光層32のフォトリソグラフィ法によるパターニングで用いるマスクなどとの位置合わせを行うためのものである。本実施形態では、アライメントマークは、導電層15として基板14(基板11)の面14b(面11b)側に成膜されたシリコン膜のうち、アライメントマーク以外の部分をドライエッチングにより除去して形成される。
Although not shown, each
したがって、図5(b)に示す工程では、基板14の面14b側に成膜されたシリコン膜のうち、第1領域F内においてマイクロレンズアレイ基板10毎にアライメントマーク以外の部分を除去することによりアライメントマークを形成し、かつ、第2領域Gに成膜された部分を残すことにより第1の層としての応力緩和層となる導電層15を形成することができる。すなわち、静電吸着層と応力緩和層とアライメントマークとを同一の工程で形成することができる。
Therefore, in the step shown in FIG. 5B, a portion other than the alignment mark is removed from the silicon film formed on the
次に、図5(c)に示すように、基板14の面14b側を覆うようにマスク層71を形成する。そして、マスク層71をパターニングして、マスク層71のうち第1領域F内の部分に複数の開口部71aを形成する。開口部71aは、マイクロレンズアレイ基板10毎に、後の工程で得られるマイクロレンズML(凹部12)の平面的な中心位置、すなわち、画素Pの領域(図3参照)の平面的な中心位置に対応して設けられる。これにより、開口部71a内に基板14の面14bが露出する。
Next, as shown in FIG. 5C, a
次に、図5(d)に示すように、マスク層71の開口部71aを介して基板14に等方性エッチング処理を施すことにより、基板14の第1領域F内の部分に複数の凹部12を形成する。等方性エッチング処理としては、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を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 5 (d), the
この等方性エッチング処理により、基板14の面14b側から複数の開口部71aのそれぞれを中心として等方的にエッチングされ、断面視で略半球状の領域が除去されて、複数の凹部12が形成される。凹部12の断面形状は、球面状に限定されるものではなく、底部に略平坦な部分や、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。
By this isotropic etching process, isotropic etching is performed from the
なお、マスク層71を形成する前に、基板14上に等方性エッチングにおけるエッチングレートが基板14と異なるSiO2などの酸化膜を形成してもよい。このようにすることで、凹部12を形成する際の深さ方向(Z方向)のエッチングレートに対する幅方向(W方向)のエッチングレートを適宜調整して、所望の凹部12の断面形状を得ることができる。等方性エッチング処理が終了したら、図6(a)に示すように、基板14からマスク層71を除去する。
Note that an oxide film such as SiO 2 having an isotropic etching rate different from that of the
次に、図6(b)に示すように、基板14の面14b側の第1領域Fおよび第2領域Gにレンズ層13の材料を配置して、複数の凹部12を埋め込むとともに平面視で導電層15と重なるように、レンズ材料層13aを形成する。レンズ層13の材料としては、光透過性を有し、基板14よりも高い屈折率を有する無機材料である酸窒化ケイ素(SiON)などが用いられる。レンズ材料層13aは、例えば、プラズマCVD法などを用いて形成できる。
Next, as shown in FIG. 6B, the material of the
レンズ材料層13aは、凹部12の深さよりも厚く形成される。第1領域Fに形成されたレンズ材料層13aの上面は、凹部12と凹部12同士の境界部や凹部12が形成されていない部分との段差が反映された凹凸形状となる。レンズ材料層13aは、第2領域Gにおいては導電層15を覆うように形成される。レンズ材料層13aは、側端部Hまで形成されていてもよい。
The
次に、図6(b)に示すレンズ材料層13aに対して平坦化処理を施す。平坦化処理の方法として、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理などが用いられ、レンズ材料層13aのうち上側の凹凸が形成された部分(図6(b)に示す2点鎖線の上の部分)を研磨して除去し表面を平坦化する。平坦化処理の方法としては、エッチバック法を用いてもよい。
Next, a planarization process is performed on the
この結果、図6(c)に示すように、レンズ材料層13aの上面が平坦化されてレンズ層13が得られ、凹部12を埋めるレンズ層13によりマイクロレンズMLが構成される。これにより、マイクロレンズアレイ基板60の第1領域Fに、マイクロレンズアレイMLAを備えた複数のマイクロレンズアレイ基板10(図4(a)参照)が形成される。
As a result, as shown in FIG. 6C, the upper surface of the
次に、図示を省略するが、基板14の面14aを覆う導電層15を除去した後、マイクロレンズアレイ基板60のうち第1領域Fの部分をマイクロレンズアレイ基板10毎に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。なお、マイクロレンズアレイ基板10が個片化された後は、マイクロレンズアレイ基板60のうち第2領域Gの部分および側端部Hの部分は不要となる。
Next, although not shown, after removing the
マイクロレンズアレイ基板10を備えた対向基板30を製造する場合は、図3に示すように、マイクロレンズアレイ基板10上に、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とを順に形成する。なお、遮光層32は、光路長調整層31を覆うように形成した遮光膜をパターニンして形成されるが、パターニングの際に上述のアライメントマークを基準としてマスクの位置合わせが行なわれる。
When the
このように対向基板30を製造する場合、切断する前のマイクロレンズアレイ基板60の状態でマイクロレンズアレイ基板10毎に上述の対向基板30を構成する各層を形成し、最後に切断して個片化してもよい。また、この場合、基板14の面14a側を覆う導電層15を、これらの層を形成した後に除去することとしてもよい。
When the
ここで、基板14の面14b側に設けられた導電層15の応力緩和層としての効果を、従来の導電層15が設けられていない場合と比較して説明する。図11は、従来のマイクロレンズアレイ基板の構成の一例を示す図である。詳しくは、図11(a)は従来のマイクロレンズアレイ基板の概略平面図であり、図11(b)は図11(a)のC部をX方向から見た側面図であり、図11(c)は図11(a)のC部のB−B’線に沿った部分断面図である。
Here, the effect as the stress relaxation layer of the
図11(a)に示すように、従来のマイクロレンズアレイ基板65は、本実施形態のマイクロレンズアレイ基板60に対して、導電層15が設けられていない点以外はほぼ同様の構成を有しているものとする。
As shown in FIG. 11A, the conventional
図11(a),(b),(c)に示すように、従来のマイクロレンズアレイ基板65では、レンズ材料層13aの周縁部にクラックKが生じ易いという課題があった。クラックKは、例えば、図6(b)に示すレンズ材料層13aを形成する工程において、レンズ材料層13aに側端部H側から第2領域Gに向かって発生する。レンズ材料層13aの周縁部に発生したクラックKが第1領域Fまで到達する場合もある。
As shown in FIGS. 11A, 11B, and 11C, the conventional
クラックKは、基板14にレンズ材料層13aが積層された構成において、基板14およびレンズ材料層13aの径方向(図11(c)におけるX方向)に曲げモーメントが作用することで、レンズ材料層13aの周縁部に応力がかかって発生すると考えられる。クラックKは、基板14の径が大きいほど発生し易く、また、レンズ材料層13aの厚さが厚いほど発生し易い。
The crack K is caused by a bending moment acting in the radial direction (X direction in FIG. 11C) of the
図4(b)に示すように、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板60では、レンズ材料層13aの周縁部と基板14との間に導電層15が配置されている。石英からなる基板14のポアソン比は0.14〜0.17程度であり、レンズ材料層13aのポアソン比も同程度である。これに対して、シリコンからなる導電層15のポアソン比は、0.26〜0.28程度であり、基板14のポアソン比およびレンズ材料層13aのポアソン比よりも大きい。
As shown in FIG. 4B, in the
そのため、導電層15は、基板14およびレンズ材料層13aと比べて、一つの方向(例えば、X方向)に応力がかかって歪みが生じたとき、その方向と垂直な方向(例えば、Y方向)に生じる歪みが大きい。すなわち、導電層15は、基板14およびレンズ材料層13aと比べて、応力がかかると断面の変形が起き易い。したがって、基板14とレンズ材料層13aとの間に導電層15が介在することにより、レンズ材料層13aにかかる応力が緩和されるので、レンズ材料層13aにクラックKが生じることを抑えることができる。
Therefore, when the
また、導電層15が側端部H(面14aと側面14cとの間の斜面14d、側面14c、および側面14cと面14bとの間の斜面14d)にも設けられているので、レンズ材料層13aが側端部Hに回り込んで形成されても、レンズ材料層13aの周縁部と基板14との間に導電層15が介在する。これにより、曲げモーメントによる応力が集中し易いレンズ材料層13aの周縁部において、A応力を導電層15により緩和することができるので、レンズ材料層13aにクラックKが生じることをより確実に抑えることができる。
Further, since the
導電層15の応力緩和層としての効果は、導電層15の膜厚が厚いほど大きく、導電層15の幅(面積)が大きいほど大きい。なお、導電層15の材料として、アルミニウムを用いることもできる。アルミニウムのポアソン比は0.345程度でありシリコンのポアソン比よりも高いが、シリコンはアルミニウムよりも耐熱性に優れる点で好ましい。
The effect of the
上述したように、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板の製造方法によれば、基板14の面14b側に第1の層(応力緩和層)として機能する導電層15を形成することで、基板14上にレンズ材料層13aを形成する工程においてレンズ材料層13aにクラックが生じることを抑えることができる。これにより、マイクロレンズアレイ基板60(マイクロレンズアレイ基板10)の製造歩留まりが向上する。
As described above, according to the method for manufacturing the microlens array substrate according to the present embodiment, the
また、第1の層(応力緩和層)は静電吸着層としての導電層15の一部であり、導電層15を形成する工程をアライメントマークを形成する工程と共通化できるので、第1の層を形成するための製造工程を追加する必要がない。したがって、コスト競争力に優れたマイクロレンズアレイ基板10を提供することができる。
Further, the first layer (stress relaxation layer) is a part of the
(第2の実施形態)
<電気光学装置>
次に、第2の実施形態に係る電気光学装置としての液晶装置1Aを説明する。第2の実施形態に係る液晶装置1Aは、第1の実施形態に対して、基板14(基板11)の面14b(面11b)上に透光層17が設けられている点、および、レンズ層13上に遮光層32が設けられている点以外はほぼ同様の構成を有している。図7は、第2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。第1の実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
(Second Embodiment)
<Electro-optical device>
Next, a
図7に示すように、第2の実施形態に係る液晶装置1Aは、素子基板20と対向基板30Aと液晶層40とを備えている。対向基板30Aは、マイクロレンズアレイ基板10Aと、遮光層32と、光路長調整層31と、共通電極34と、配向膜35とを備えている。
As illustrated in FIG. 7, the liquid crystal device 1 </ b> A according to the second embodiment includes an
第2の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板10Aは、基板11と、透光層17と、レンズ層13とを備えている。透光層17は、基板11の面11b上に設けられている。透光層17は、例えば、SiO2などの透光性を有する酸化膜からなる。後述するが、透光層17は、マイクロレンズアレイ基板10Aを製造する工程において、マスク層71(図8(b)参照)を除去する際に導電層15を保護する保護膜としての機能を有する。
A
凹部12は、透光層17が成膜された基板11の面11b側をエッチング処理することにより形成される。そのため、透光層17は、隣り合う凹部12同士の間、および凹部12が設けられていない部分に配置されている。レンズ層13は、複数の凹部12を埋め込むとともに、透光層17を覆うように設けられている。
The
遮光層32は、レンズ層13上に設けられている。光路長調整層31は、レンズ層13と遮光層32とを覆うように設けられている。第2の実施形態に係る対向基板30Aでは、光路長調整層31が遮光層32を覆って共通電極34が形成される液晶層40側の表面を平坦化する役割を兼ねるので、第1の実施形態の保護層33(図3参照)を省略できる。
The
<マイクロレンズアレイ基板の製造方法>
次に、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方法を説明する。図8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方法を説明する図である。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方法は、第1の実施形態に対して、マスク層71を形成する前に導電層15上に透光層17を形成する工程を有している点以外はほぼ同様の工程を有している。
<Manufacturing method of microlens array substrate>
Next, a method for manufacturing a microlens array substrate according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining a method of manufacturing a microlens array substrate according to the second embodiment. The manufacturing method of the microlens array substrate according to the second embodiment has a step of forming the light-transmitting
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方法では、図5(b)に示す導電層15を部分的に除去して開口部15aを形成した後、図8(a)に示すように、基板14(基板11)の面14b(11b)と導電層15とを覆うように透光層17を形成する。この工程では、透光層17となる透光性を有する酸化膜を、例えばSiO2などの材料で成膜した後、この酸化膜に対して所定の温度でアニールを行うことにより、透光層17が形成される。
In the method for manufacturing the microlens array substrate according to the second embodiment, after the
次に、図8(b)に示すように、透光層17を覆うようにマスク層71を形成し、マスク層71をパターニングして複数の開口部71aを形成する。これにより、開口部71a内に透光層17が露出する。
Next, as shown in FIG. 8B, a
次に、図8(c)に示すように、マスク層71の開口部71aを介して透光層17および基板14に等方性エッチング処理を施すことにより、複数の凹部12を形成する。この工程では、第1領域Fにおいて、透光層17も基板14とともにエッチングされるため、図8(b)で形成された透光層17のうち、凹部12が形成されない部分が残る。
Next, as shown in FIG. 8C, a plurality of
次に、図8(d)に示すように、基板14からマスク層71を除去する。この工程では、第2領域Gにおいて、導電層15を覆う透光層17が導電層15の保護膜として機能する。例えば、第1の実施形態のように導電層15上にマスク層71を形成する場合、マスク層71を除去する際に導電層15が損傷を受けることや、マスク層71と一緒に導電層15も除去されてしまうことがある。第2の実施形態では、このような場合でも、導電層15を透光層17で覆うことにより保護することができる。
Next, as shown in FIG. 8D, the
続いて、第1の実施形態と同様に、図6(b)以降の工程が行われ、マイクロレンズアレイ基板60(図4(a)参照)の第1領域Fに、複数のマイクロレンズアレイ基板10A(図7参照)が形成される。なお、図示を省略するが、マイクロレンズアレイ基板10Aを備えた対向基板30Aを製造する場合、遮光層32をレンズ層13上に形成し、遮光層32およびレンズ層13上に光路長調整層31を形成する。
Subsequently, as in the first embodiment, the steps after FIG. 6B are performed, and a plurality of microlens array substrates are provided in the first region F of the microlens array substrate 60 (see FIG. 4A). 10A (see FIG. 7) is formed. Although illustration is omitted, when manufacturing the
(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9を参照して説明する。図9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。
(Third embodiment)
<Electronic equipment>
Next, an electronic apparatus according to a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a projector as an electronic apparatus according to the third embodiment.
図9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、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、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。
As shown in FIG. 9, a projector (projection display device) 100 as an electronic apparatus according to the third embodiment includes a
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。
The
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。
The
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。
The red light (R) reflected by the
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。
The transmissive liquid crystal
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。
The cross
液晶ライトバルブ121は、上述した実施形態のマイクロレンズアレイ基板10を備える液晶装置1、またはマイクロレンズアレイ基板10Aを備える液晶装置1A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。
The liquid crystal
第3の実施形態に係るプロジェクター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、明るい表示を得ることができる液晶装置1または液晶装置1A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。
According to the configuration of the
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。 The above-described embodiments merely show one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied within the scope of the present invention. As modifications, for example, the following can be considered.
(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60では、側端部Hにおいて、基板14の側面14cと面14bとの間、および側面14cと面14aとの間に斜面14dが設けられた構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。図10(a),(b)は、変形例1に係るマイクロレンズアレイ基板の構成を示す部分断面図である。上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
(Modification 1)
The
図10(a)に示すマイクロレンズアレイ基板61のように、基板14の側面14cと面14bとの間、および側面14cと面14aとの間に曲面14eが設けられた構成を有していてもよい。また、図10(b)に示すマイクロレンズアレイ基板62のように、基板14の側面14cと面14bとの間、および側面14cと面14aとの間に、斜面14dや曲面14eが設けられていない構成を有していてもよい。このような基板14の断面形状に関わらず、導電層15を設けることでレンズ材料層13aにクラックKが生じることを抑えることができる。
Like the
(変形例2)
上記の実施形態に係るマイクロレンズアレイ基板60では、導電層15が基板14の面14b側と面14a側とに設けられ、導電層15のうち面14a側に設けられた部分が静電吸着層として機能する構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。静電吸着層を必要としない場合は、図10(c)に示すマイクロレンズアレイ基板63のように、第1の層(応力緩和層)としての機能を有する導電層16を、基板14の面14b側のみに設ける構成としてもよい。この場合、導電層16を側端部H(側面14cおよび斜面14d)にも設けることが好ましい。
(Modification 2)
In the
(変形例3)
上述した液晶装置1,1Aでは、マイクロレンズアレイ基板10,10A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。
(Modification 3)
In the
(変形例4)
上記の実施形態に係る液晶装置1,1A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1,1A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。
(Modification 4)
The electronic apparatus to which the
1,1A…液晶装置(電気光学装置)、10,10A,60,61,62,63,65…マイクロレンズアレイ基板、11,14…基板、11a,14a…面(第2面)、11b,14b…面(第1面)、12…凹部、13…レンズ層、13a…レンズ材料層(第2の層)、15,16…導電層(第1の層)、20…素子基板(第1の基板)、30,30A…対向基板(第2の基板)、40…液晶層(電気光学層)、100…プロジェクター(電子機器)、F…第1領域、G…第2領域、H…側端部、ML…マイクロレンズ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記基板の前記第1面の第1領域に複数の凹部を形成する工程と、
前記基板の前記第1面の前記複数の凹部および前記第1の層を覆うように、光透過性を有し前記基板とは異なる屈折率を有する第2の層を形成する工程と、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。 Forming a first layer in the second region of the first surface of the substrate having optical transparency;
Forming a plurality of recesses in a first region of the first surface of the substrate;
Forming a second layer having light transmittance and a refractive index different from that of the substrate so as to cover the plurality of recesses and the first layer of the first surface of the substrate. A method of manufacturing a microlens array substrate, comprising:
前記第1の層を、前記基板の側端部まで形成す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。 A method of manufacturing a microlens array substrate according to claim 1,
The method of manufacturing a microlens array substrate, wherein the first layer is formed up to a side end portion of the substrate.
前記第1の層を形成する工程は、
前記基板の前記第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を覆うように導電層を形成する工程と、
前記導電層のうち、前記第1面の前記第1領域を覆う部分を除去する工程と、を含み、
前記第1の層は、前記導電層の一部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。 A method of manufacturing a microlens array substrate according to claim 1 or 2,
The step of forming the first layer includes:
Forming a conductive layer so as to cover the first surface of the substrate and the second surface opposite to the first surface;
Removing a portion of the conductive layer that covers the first region of the first surface,
The method for manufacturing a microlens array substrate, wherein the first layer is a part of the conductive layer.
前記第1の層の材料のポアソン比は、前記基板のポアソン比および前記第2の層の材料のポアソン比よりも大き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。 A method of manufacturing a microlens array substrate according to any one of claims 1 to 3,
A method for manufacturing a microlens array substrate, wherein the Poisson ratio of the material of the first layer is larger than the Poisson ratio of the substrate and the Poisson ratio of the material of the second layer.
前記第1の層の材料は、シリコン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。 A method of manufacturing a microlens array substrate according to claim 4,
The method of manufacturing a microlens array substrate, wherein the material of the first layer is silicon.
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6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。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite to the first substrate;
An electro-optic layer disposed between the first substrate and the second substrate,
An electro-optical device comprising the microlens array substrate according to claim 6 on at least one of the first substrate and the second substrate.
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