JP2001247339A - Method for producing microlens array and method for producing electrooptical apparatus - Google Patents

Method for producing microlens array and method for producing electrooptical apparatus

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JP2001247339A
JP2001247339A JP2000055866A JP2000055866A JP2001247339A JP 2001247339 A JP2001247339 A JP 2001247339A JP 2000055866 A JP2000055866 A JP 2000055866A JP 2000055866 A JP2000055866 A JP 2000055866A JP 2001247339 A JP2001247339 A JP 2001247339A
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JP
Japan
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transparent substrate
substrate
transparent
microlens array
etching
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JP2000055866A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Saito
広美 斉藤
Shinichi Yotsuya
真一 四谷
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new production method capable of readily separating a matrix substrate in a method for producing a microlens array having a step joining two sheets of transparent substrates through a transparent material and making at least either one transparent substrate thin. SOLUTION: Slit holes 11b which extend in a direction which is perpendicular to paper face of the figure are formed by a photolithographic method on the reverse side of a glass substrate 10 as shown in the figure (b). These slit holes 11b are formed along the line separating in a post step. Then, recessed parts 10a composed of a nearly hemispherical concave surfaces are formed on the surface of the glass substrate 10 by subjecting the glass substrate 10 to wet edging as shown in the step (c) and recessed gloves 10b corresponding to the slit holes 11b on the rear surface of the glass substrate 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロレンズアレ
イの製造方法及び電気光学装置の製造方法に係り、特
に、一方の透明基板の表面上に複数の光学面を配列形成
し、この光学面を透明材料を介して他方の透明基板に接
合してなるマイクロレンズアレイの製造技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a microlens array and a method for manufacturing an electro-optical device. More particularly, the present invention relates to a method for forming a plurality of optical surfaces on a surface of one transparent substrate. The present invention relates to a technique for manufacturing a microlens array bonded to another transparent substrate via a material.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、マイクロレンズアレイの製造方
法として、ガラス基板の表面上に凸曲面若しくは凹曲面
状の光学面を形成し、このガラス基板に対して別のガラ
ス基板を透明樹脂を介して接着する方法がある。この方
法においては、透明樹脂の屈折率がガラスと異なること
によって光学面によって光が屈折し、所定のレンズ特性
を得ることができる。
2. Description of the Related Art Generally, as a method of manufacturing a microlens array, a convex or concave optical surface is formed on the surface of a glass substrate, and another glass substrate is placed on this glass substrate via a transparent resin. There is a method of bonding. In this method, since the refractive index of the transparent resin is different from that of glass, light is refracted by the optical surface, and a predetermined lens characteristic can be obtained.

【0003】例えば、電気光学装置の一例である、マト
リックス状に配列された画素を備えた液晶パネルにマイ
クロレンズアレイを設けることによって、液晶パネルの
各画素内に光を各々集光し、液晶パネルの開口率を高め
た場合と同様の効果を得ることができる方法が知られて
おり、このように構成された液晶パネルは、画像の明る
さを必要とする液晶プロジェクタの光変調用に採用され
ている。この場合、液晶パネルを薄型化するために、上
記のように形成したマイクロレンズアレイの一方のガラ
ス基板を機械的な研削、研磨加工することによりマイク
ロレンズアレイ自体を薄型化し、その上に液晶パネルの
画素間に配置される遮光層や透明電極などを形成し、も
う一方のガラス基板と貼り合わせ、その間に液晶を注入
することによって液晶パネルが形成される。
For example, by providing a microlens array on a liquid crystal panel having pixels arranged in a matrix, which is an example of an electro-optical device, light is condensed in each pixel of the liquid crystal panel, and a liquid crystal panel is formed. There is known a method capable of obtaining the same effect as in the case where the aperture ratio is increased, and the liquid crystal panel configured in this manner is used for light modulation of a liquid crystal projector that requires image brightness. ing. In this case, in order to reduce the thickness of the liquid crystal panel, one glass substrate of the microlens array formed as described above is mechanically ground and polished to reduce the thickness of the microlens array itself. A liquid crystal panel is formed by forming a light-shielding layer, a transparent electrode, and the like, which are arranged between the pixels, and bonding the other to the other glass substrate, and injecting a liquid crystal therebetween.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数のマイ
クロレンズ形成部、或いは、複数の液晶パネルを製造す
るための構成部分を含む大型の母基板を用いて上記各工
程を処理する場合、処理した後の母基板を相互に分離さ
せる必要がある。例えば、液晶パネルを構成する2枚の
パネル基板のうち一方のパネル基板を液晶パネル毎に分
離したり、或いは、母基板同志を貼り合わせて液晶パネ
ルを形成した後に、各液晶パネル間を切り離したりす
る。これらの母基板の分離作業は、通常、ガラス基板の
外面上にダイヤモンドカッタなどによって傷痕を形成
し、傷痕の近傍に応力を加えることによって傷痕の形成
部分を破断させる方法によって行われる。しかしなが
ら、上記従来の製造方法においては、2枚のガラス基板
の間に透明樹脂が介在しているため、上記方法で破断さ
せることが難しいことから、ダイシングによって分離し
ている。しかしながら、ダイシングを行うことによって
チッピングが発生しやすく、製品の歩留まりが低下する
という問題点がある。
When each of the above-described steps is processed using a plurality of microlens forming portions or a large mother substrate including components for manufacturing a plurality of liquid crystal panels, the processing is performed. It is necessary to separate the subsequent mother substrates from each other. For example, one of the two panel substrates constituting the liquid crystal panel is separated for each liquid crystal panel, or the mother substrates are bonded together to form a liquid crystal panel, and then the liquid crystal panels are separated. I do. Such a separation operation of the mother substrate is generally performed by a method in which a scar is formed on the outer surface of a glass substrate by a diamond cutter or the like, and a stress is applied to the vicinity of the scar to break the formed portion of the scar. However, in the above-described conventional manufacturing method, since the transparent resin is interposed between the two glass substrates, it is difficult to break the glass substrate by the above-described method, and thus the glass substrate is separated by dicing. However, there is a problem that chipping easily occurs by performing dicing, and the yield of products is reduced.

【0005】また、マイクロレンズアレイを構成する一
方のガラス基板を研削若しくは研磨加工して薄肉化して
いるが、この研削若しくは研磨加工においては複数枚の
マイクロレンズアレイを一度に高速処理することが困難
であるため、大量生産に向いていないという問題点があ
る。
Further, one of the glass substrates constituting the microlens array is ground or polished to make it thinner. However, in this grinding or polishing, it is difficult to process a plurality of microlens arrays at once at a high speed. Therefore, there is a problem that it is not suitable for mass production.

【0006】また、機械的な研削や研磨により薄肉化す
ると、ガラス基板の表面に機械的損傷層が形成された
り、ガラス基板に撓みや歪みが生じたりする可能性が高
く、その表面上に形成される液晶パネルの内面構造(遮
光層、電極、配線など)に影響が出る場合があり、液晶
パネルの品位を低下させる恐れがある。
Further, when the thickness is reduced by mechanical grinding or polishing, there is a high possibility that a mechanically damaged layer is formed on the surface of the glass substrate, or the glass substrate is bent or distorted. In some cases, the inner surface structure (light-shielding layer, electrodes, wiring, etc.) of the liquid crystal panel may be affected, and the quality of the liquid crystal panel may be degraded.

【0007】さらに、ガラス基板をきわめて薄くしよう
とすると、基板の割れ、欠けなどが発生しやすくなるた
め、薄肉化に限界があって、マイクロレンズアレイや液
晶パネルの十分な薄型化が難しいとともに、製品の歩留
まりを低下させる原因になっているという問題点もあ
る。
Further, when the glass substrate is made extremely thin, the substrate is liable to be cracked or chipped, so that the thickness of the glass substrate is limited, and it is difficult to make the microlens array and the liquid crystal panel sufficiently thin. There is also a problem that it causes a reduction in product yield.

【0008】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、2枚の透明基板を透明材料を介し
て接合し、少なくとも一方の透明基板を薄肉化する工程
を有するマイクロレンズアレイの製造方法において、母
基板を容易に分離することができる新たな製造方法を提
案することにある。また、このような製造方法であっ
て、さらに、薄肉化する一方の透明基板に機械的損傷、
歪みや割れ、欠けなどを発生させることなく、効率的に
製造することのできる製造方法を提供することにある。
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a microlens array having a step of joining two transparent substrates via a transparent material and thinning at least one of the transparent substrates. Another object of the present invention is to propose a new manufacturing method which can easily separate a mother substrate. Further, in such a manufacturing method, furthermore, one of the transparent substrates to be thinned is mechanically damaged,
An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of efficiently manufacturing without generating distortion, crack, chipping, and the like.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のマイクロレンズアレイの製造方法は、第1透
明基板と第2透明基板のうちの一方の表面上に光学面を
形成し、該光学面を構成する素材とは異なる屈折率を有
する透明材料を前記光学面上に介して前記第1透明基板
と前記第2透明基板のうちの他方を接合してなるマイク
ロレンズアレイの製造方法であって、前記第1透明基板
の表面及び裏面を、前記第1透明基板の表面上にある部
分に複数のピンホールが配列形成されているとともに、
前記第1透明基板の裏面上にある部分に延長形状のスリ
ット孔を備えたマスク層により被覆し、前記ピンホール
から前記第1透明基板を等方的にエッチングして凹曲面
状の前記光学面を形成するとともに前記スリット孔から
前記第1透明基板をエッチングして凹溝を形成するエッ
チング処理を行い、その後、前記マスク層のうち前記第
1透明基板の表面上にある部分を除去し、しかる後に、
前記光学面上に前記透明材料を介して前記第2透明基板
を接合させることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a microlens array, comprising: forming an optical surface on one of a first transparent substrate and a second transparent substrate; A method for manufacturing a microlens array comprising joining the other of the first transparent substrate and the second transparent substrate with a transparent material having a different refractive index from the material constituting the optical surface via the optical surface Wherein a plurality of pinholes are arranged and formed on a front surface and a back surface of the first transparent substrate at a portion on the surface of the first transparent substrate,
A portion on the back surface of the first transparent substrate is covered with a mask layer having an elongated slit hole, and the first transparent substrate is isotropically etched from the pinhole to form the concave curved optical surface. And performing an etching process for etching the first transparent substrate from the slit hole to form a concave groove. Thereafter, a portion of the mask layer on the surface of the first transparent substrate is removed. later,
The second transparent substrate is bonded to the optical surface via the transparent material.

【0010】この発明によれば、エッチングによって第
1透明基板の表面上に凹曲面状の光学面を形成するとと
もにスリット孔から第1透明基板の裏面上に凹溝を形成
することによって、第1透明基板の凹溝の形成部分を薄
く形成することができるので、当該凹溝の形成部分に沿
って破断させ、マイクロレンズアレイの構造体を相互に
分離させることができる。したがって、従来のようにダ
イシングを行う必要がなくなり、チッピングの発生など
を防止でき、或いは、ダイシングをより容易に実施でき
るので、製品の歩留まりを向上することができる。ま
た、凹溝を形成するための工程を特に設ける必要がない
ので、製造コストの上昇を抑制することができる。さら
に、光学面を形成する前にスリット孔を形成するので、
光学面形成後に光学面上に残ったマスク層から生ずる塵
埃などによってスリット孔のパターニングなどに影響を
受けることがなくなる。
According to the present invention, a concave curved optical surface is formed on the surface of the first transparent substrate by etching, and a concave groove is formed on the back surface of the first transparent substrate from the slit hole. Since the portion of the transparent substrate where the groove is formed can be formed thin, it can be broken along the portion where the groove is formed, and the structures of the microlens array can be separated from each other. Therefore, there is no need to perform dicing as in the related art, and the occurrence of chipping or the like can be prevented, or dicing can be performed more easily, so that the product yield can be improved. Further, since it is not necessary to provide a step for forming the concave groove, it is possible to suppress an increase in manufacturing cost. Furthermore, since the slit hole is formed before forming the optical surface,
The dust and the like generated from the mask layer remaining on the optical surface after the formation of the optical surface are not affected by the patterning of the slit holes.

【0011】本発明において、前記光学面上に前記透明
材料を介して前記第1透明基板と前記第2透明基板を接
合させた後に、エッチング処理によって前記第2透明基
板を薄肉化することが好ましい。
In the present invention, it is preferable that after the first transparent substrate and the second transparent substrate are bonded on the optical surface via the transparent material, the thickness of the second transparent substrate is reduced by etching. .

【0012】この発明によれば、第2透明基板をエッチ
ング処理によって薄肉化することによって、第2透明基
板に機械的損傷を生じさせたり、ガラス基板に撓みや歪
みを生じさせたり、基板の割れや欠けなどを生じさせた
りすることなく、第2透明基板を従来よりも薄くするこ
とができるので、歩留まりを悪化させることなく、マイ
クロレンズアレイを薄型化することが可能になる。
According to the present invention, the second transparent substrate is thinned by the etching process, thereby causing mechanical damage to the second transparent substrate, bending or distortion of the glass substrate, cracking of the substrate, or the like. Since the second transparent substrate can be made thinner than before without causing any chipping or chipping, the microlens array can be made thinner without lowering the yield.

【0013】次に、本発明のマイクロレンズアレイの製
造方法としては、第1透明基板と第2透明基板のうちの
一方の表面上に光学面を形成し、該光学面を構成する素
材とは異なる屈折率を有する透明材料を前記光学面上に
介して前記第1透明基板と前記第2透明基板のうちの他
方を接合してなるマイクロレンズアレイの製造方法であ
って、前記光学面上に前記透明材料を介して前記第1透
明基板と前記第2透明基板を接合させた後に、エッチン
グ耐性を有するとともに延長形状のスリット孔を形成し
たマスク層にて前記第1透明基板の外面を被覆し、前記
マスク層で被覆した状態でエッチング処理を行い、前記
第2透明基板を薄肉化するとともに前記第1透明基板の
外面に凹溝を形成することを特徴とする。
Next, as a method of manufacturing a microlens array according to the present invention, an optical surface is formed on one surface of a first transparent substrate and a second transparent substrate, and the material constituting the optical surface is as follows. A method of manufacturing a microlens array comprising joining the other of the first transparent substrate and the second transparent substrate with transparent materials having different refractive indices on the optical surface, the method comprising: After joining the first transparent substrate and the second transparent substrate through the transparent material, the outer surface of the first transparent substrate is covered with a mask layer having etching resistance and having an elongated slit hole. An etching process is performed in a state where the second transparent substrate is covered with the mask layer, and a groove is formed on an outer surface of the first transparent substrate.

【0014】この発明によれば、エッチングによって第
2透明基板を薄肉化するとともにスリット孔から第1透
明基板の裏面上に凹溝を形成することによって、第1透
明基板の凹溝の形成部分を薄く形成することができるの
で、当該凹溝の形成部分に沿って破断させ、マイクロレ
ンズアレイの構造体を相互に分離させることができる。
したがって、従来のようにダイシングを行う必要がなく
なり、チッピングの発生などを防止でき、或いは、ダイ
シングをより容易に実施できるので、製品の歩留まりを
向上することができる。特に、第2透明基板の薄肉化と
同時に凹溝を形成することによって凹溝を深く形成する
ことができるため、第1透明基板の破断による分離作業
を容易に行うことが可能になる。また、凹溝を形成する
ための工程を特に設ける必要がないので、製造コストの
上昇を抑制することができる。さらに、第2透明基板を
エッチング処理によって薄肉化することによって、第2
透明基板に機械的損傷を生じさせたり、ガラス基板に撓
みや歪みを生じさせたり、基板の割れや欠けなどを生じ
させたりすることなく、第2透明基板を従来よりも薄く
することができるので、歩留まりを悪化させることな
く、マイクロレンズアレイを薄型化することが可能にな
る。
According to the present invention, the second transparent substrate is thinned by etching and a groove is formed on the back surface of the first transparent substrate from the slit hole, so that the portion of the first transparent substrate where the groove is formed is formed. Since it can be formed thin, it can be broken along the portion where the concave groove is formed, and the structures of the microlens array can be separated from each other.
Therefore, there is no need to perform dicing as in the related art, and the occurrence of chipping or the like can be prevented, or dicing can be performed more easily, so that the product yield can be improved. In particular, since the groove can be formed deeply by forming the groove at the same time as the thickness of the second transparent substrate is reduced, the separation operation by breaking the first transparent substrate can be easily performed. Further, since it is not necessary to provide a step for forming the concave groove, it is possible to suppress an increase in manufacturing cost. Further, by reducing the thickness of the second transparent substrate by etching,
Since the second transparent substrate can be made thinner than before without causing mechanical damage to the transparent substrate, bending or distortion of the glass substrate, or causing cracking or chipping of the substrate. In addition, it is possible to reduce the thickness of the microlens array without deteriorating the yield.

【0015】ここで、前記第1透明基板の表面をマスク
層により被覆し、該マスク層に複数のピンホールを配列
形成し、該ピンホールから前記第1透明基板を等方的に
エッチングして凹曲面状の前記光学面を形成し、前記マ
スク層を除去し、しかる後に、前記光学面上に前記透明
材料を介して前記第2透明基板を接合させる場合があ
る。この場合、第1透明基板の表裏にマスク層を形成
し、光学面をエッチングによって形成してから、第1透
明基板の表面上のマスク層の部分のみを除去する場合が
あり、この場合にはさらに、当該除去工程において第1
透明基板の裏面上のマスク層に上記スリット孔を同時に
形成してもよい。
Here, the surface of the first transparent substrate is covered with a mask layer, a plurality of pinholes are formed in the mask layer, and the first transparent substrate is isotropically etched from the pinholes. In some cases, the concave curved optical surface is formed, the mask layer is removed, and then the second transparent substrate is bonded to the optical surface via the transparent material. In this case, after forming a mask layer on the front and back of the first transparent substrate and forming the optical surface by etching, only the portion of the mask layer on the surface of the first transparent substrate may be removed. Further, in the removing step, the first
The slit holes may be simultaneously formed in the mask layer on the back surface of the transparent substrate.

【0016】本発明において、前記第2基板の薄肉化の
エッチング時間よりも前記第1基板の外面に凹溝を形成
するためのエッチング時間を少なくすることにより小さ
な凹溝を形成することが好ましい。
In the present invention, it is preferable to form a small groove by making the etching time for forming the groove on the outer surface of the first substrate shorter than the etching time for thinning the second substrate.

【0017】また、本発明では、第1透明基板の外面を
エッチング耐性を有するマスク層にて被覆することによ
って、マイクロレンズアレイ全体をエッチング処理して
も第2透明基板のみを薄肉化することができるので、エ
ッチング処理が容易になり、多数のマイクロレンズアレ
イを一度に処理できるなど、生産性を向上させることが
でき、大量生産を容易に行うことができる。ここで、第
1透明基板の外面とは、第1透明基板における第2透明
基板に対向する板面とは反対側の板面や側面など、外部
に露出している面を言う。ただし、第1透明基板の側面
には必ずしもマスク層を形成しなくてもよい。ここで、
エッチング耐性を有するとは、上記エッチング処理によ
ってマスク覆が失われない程度の小さなエッチングレー
トを備えていることを言い、少なくとも第2透明基板よ
りもエッチングレートが小さいものであることを言う。
Further, in the present invention, by coating the outer surface of the first transparent substrate with a mask layer having etching resistance, only the second transparent substrate can be thinned even if the entire microlens array is etched. Therefore, the etching process is facilitated, and a large number of microlens arrays can be processed at once, so that productivity can be improved and mass production can be easily performed. Here, the outer surface of the first transparent substrate refers to a surface that is exposed to the outside, such as a plate surface or a side surface of the first transparent substrate opposite to the plate surface facing the second transparent substrate. However, it is not always necessary to form a mask layer on the side surface of the first transparent substrate. here,
Having etching resistance means having an etching rate as small as not to lose the mask cover by the above-mentioned etching treatment, and means having an etching rate smaller than at least the second transparent substrate.

【0018】本発明において、前記第1透明基板はガラ
ス基板であり、前記エッチング処理は、弗酸と弗化アン
モニウムとの混合液を用いたウェットエッチングにより
行うことが好ましい。また、本発明において、前記第1
透明基板及び前記第2透明基板はガラス基板であり、前
記エッチング処理は、弗酸と弗化アンモニウムとの混合
液を用いたウェットエッチングにより行うことが好まし
い。
In the present invention, the first transparent substrate is preferably a glass substrate, and the etching is preferably performed by wet etching using a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride. Further, in the present invention, the first
The transparent substrate and the second transparent substrate are glass substrates, and the etching treatment is preferably performed by wet etching using a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride.

【0019】これらの発明によれば、ガラス基板に、弗
酸と弗化アンモニウムとの混合液を用いたウェットエッ
チングを施すことによって、主成分として弗酸のみを用
いた場合や弗酸と他の成分との混合液を用いた場合に較
べて、ガラス基板に対するエッチングレートをきわめて
大きくすることができるから、第2透明基板を迅速に薄
肉加工できる。
According to these inventions, the glass substrate is subjected to wet etching using a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride, so that only hydrofluoric acid is used as a main component, Since the etching rate with respect to the glass substrate can be extremely increased as compared with the case where a mixed solution with the components is used, the second transparent substrate can be thinned quickly.

【0020】本発明において、前記混合液を、弗酸と弗
化アンモニウムの重量比が約0.2〜6の範囲内になる
ように調製して用いることが好ましい。
In the present invention, the mixed solution is preferably prepared and used so that the weight ratio of hydrofluoric acid to ammonium fluoride is in the range of about 0.2 to 6.

【0021】この発明によれば、弗酸と弗化アンモニウ
ムの重量比が約0.2〜6の範囲内になるように調製し
て用いることにより、ガラス基板に対する高いエッチン
グレートを維持しつつ、ガラス基板と他のエッチング耐
性を有する素材とのエッチングレートの比を高く維持す
ることができるので、エッチング処理を容易に行うこと
ができる。特に、マスク層を形成してエッチング処理を
行う場合には、マスク層を厚く形成する必要がないの
で、マスク層の形成が容易になる。この場合、特に、マ
スク層として多結晶シリコン、窒化シリコン又は炭化シ
リコンなどを用いる場合には、マスク層を厚く形成する
必要がないので、内部応力の増大に起因するマスク層の
剥離を防止することができる。
According to the present invention, by adjusting and using the weight ratio of hydrofluoric acid and ammonium fluoride to be in the range of about 0.2 to 6, it is possible to maintain a high etching rate for the glass substrate while maintaining a high etching rate. Since the ratio of the etching rate between the glass substrate and the other material having etching resistance can be kept high, the etching process can be easily performed. In particular, in the case where the etching treatment is performed after forming the mask layer, it is not necessary to form the mask layer thick, so that the formation of the mask layer becomes easy. In this case, in particular, in the case where polycrystalline silicon, silicon nitride, silicon carbide, or the like is used as the mask layer, it is not necessary to form the mask layer thick, so that separation of the mask layer due to an increase in internal stress is prevented. Can be.

【0022】なお、上記の弗酸とは、濃度50%の弗化
水素の水溶液のことを言う。
The above-mentioned hydrofluoric acid means an aqueous solution of hydrogen fluoride having a concentration of 50%.

【0023】本発明において、前記マスク層を多結晶シ
リコン膜、窒化シリコン膜又は炭化シリコン膜により形
成することが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the mask layer is formed of a polycrystalline silicon film, a silicon nitride film or a silicon carbide film.

【0024】この発明によれば、多結晶シリコン膜、窒
化シリコン膜又は炭化シリコン膜はガラスなどのエッチ
ング処理に対して一般的にエッチング耐性を有するた
め、エッチング処理が容易になるとともに、これらは気
相成長法などによって容易に形成できる。
According to the present invention, the polycrystalline silicon film, the silicon nitride film, or the silicon carbide film generally has etching resistance to the etching treatment of glass or the like, so that the etching treatment is facilitated and the etching treatment becomes easy. It can be easily formed by a phase growth method or the like.

【0025】本発明において、前記マスク層を低圧CV
D法により形成することが好ましい。
In the present invention, the mask layer is formed by a low-pressure CV
It is preferably formed by the method D.

【0026】この発明によれば、低圧CVD法によって
マスク層を形成することによって、多結晶シリコン膜、
窒化シリコン膜又は炭化シリコン膜を緻密な膜質に形成
することができるので、エッチング処理時におけるエッ
チング液の沁みこみなどを防止することができる。
According to the present invention, a polycrystalline silicon film,
Since the silicon nitride film or the silicon carbide film can be formed with a dense film quality, permeation of an etching solution at the time of etching treatment can be prevented.

【0027】本発明において、前記光学面を前記透明材
料とは異なる屈折率を備えた透明材料を用いた型成形に
より形成する場合がある。
In the present invention, the optical surface may be formed by molding using a transparent material having a refractive index different from that of the transparent material.

【0028】本発明において、エッチング耐性を有する
マスク層にて前記第1透明基板の外面を被覆した状態
で、前記エッチング処理を行い、前記マスク層は非晶質
シリコン膜、Pt若しくはAu又はこれらを含む合金か
らなる金属膜であることが好ましい。この場合には、マ
スク層を非晶質シリコン膜やPt若しくはAu又はこれ
らを含む合金からなる金属膜とすることによってスパッ
タリング法などの低温成膜法を用いることができるの
で、特に請求項9に記載された方法の場合、透明材料と
して耐熱性の比較的低い樹脂を用いても支障なく成膜で
きる。
In the present invention, the etching process is performed in a state where the outer surface of the first transparent substrate is covered with a mask layer having etching resistance, and the mask layer is made of an amorphous silicon film, Pt or Au, or a film made of these materials. It is preferable that the metal film is made of an alloy containing a metal. In this case, a low-temperature film formation method such as a sputtering method can be used by using an amorphous silicon film or a metal film made of Pt or Au or an alloy containing these as the mask layer. In the case of the described method, a film can be formed without any trouble even if a resin having relatively low heat resistance is used as the transparent material.

【0029】本発明において、前記第1透明基板上に配
列させたレジスト材料を軟化させてその表面を凸曲面状
に形成し、その上からエッチング処理を施すことによっ
て前記レジスト材料の凸曲面形状に対応する凸曲面状の
前記光学面を前記第1透明基板に形成する場合もある。
In the present invention, the resist material arranged on the first transparent substrate is softened to form a convex curved surface, and an etching process is performed on the surface to form a convex curved surface of the resist material. The corresponding convexly curved optical surface may be formed on the first transparent substrate.

【0030】本発明の電気光学装置の製造方法は、上記
のマイクロレンズアレイの製造方法によりマイクロレン
ズアレイを形成し、さらに、該マイクロレンズアレイの
前記第2透明基板の内面上に電極を形成し、該電極に対
向する他方の電極を備えた別基板を貼り合わせて形成す
ることを特徴とする。
According to a method of manufacturing an electro-optical device of the present invention, a micro-lens array is formed by the above-described method of manufacturing a micro-lens array, and further, electrodes are formed on the inner surface of the second transparent substrate of the micro-lens array. A separate substrate provided with the other electrode opposed to the electrode is attached to the substrate.

【0031】この発明によれば、第2透明基板がエッチ
ング処理によって薄肉化されているために、第2透明基
板の表面の機械的損傷が少ないため、その上に接する電
極、配向膜、電気光学体(例えば、液晶)などの品位を
向上させることができ、高品位の電気光学装置を構成す
ることが可能になる。
According to the present invention, since the second transparent substrate is thinned by the etching process, there is little mechanical damage on the surface of the second transparent substrate. The quality of a body (for example, liquid crystal) can be improved, and a high-quality electro-optical device can be configured.

【0032】本発明において、前記第2透明基板の表面
上に前記光学面の間隔位置に対応した領域に遮光層を形
成することが好ましい。
In the present invention, it is preferable that a light-shielding layer is formed on the surface of the second transparent substrate in a region corresponding to the interval between the optical surfaces.

【0033】この発明によれば、遮光層を設けることに
よって、マイクロレンズアレイによって集光された光の
みを画素内中央に導入し、光変調させた後に出射するこ
とができるので、出射光の光強度と品位とを両立させる
ことができる。特に、電気光学装置を用いた投射型表示
装置を形成する場合には、画像の明るさと、画質とを両
立させることができるために特に好ましい。
According to the present invention, by providing the light-shielding layer, only the light condensed by the microlens array can be introduced into the center of the pixel and emitted after the light is modulated. It is possible to achieve both strength and quality. In particular, when a projection display device using an electro-optical device is formed, it is particularly preferable because brightness of an image can be compatible with image quality.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係るマイクロレンズアレイの製造方法の実施形態につ
いて詳細に説明する。以下に示す各実施形態はいずれも
液晶パネルの一部として用いられるマイクロレンズアレ
イに関するものであるが、本発明は、液晶パネルに限ら
ず、特に種々の電気光学装置、例えば、EL(エレクト
ロルミネッセンス)パネル、有機ELパネルなどの各種
の電気光学パネルを備えたものに用いることが好まし
く、さらには、上記電気光学装置に用いられるものに限
らず、広く種々の用途に用いられるマイクロレンズアレ
イの製造に適用することが可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of a method for manufacturing a microlens array according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Each of the embodiments described below relates to a microlens array used as a part of a liquid crystal panel. However, the present invention is not limited to a liquid crystal panel, and in particular, various electro-optical devices, for example, EL (electroluminescence). It is preferably used for a panel having various electro-optical panels such as a panel and an organic EL panel. Further, the present invention is not limited to those used for the above-mentioned electro-optical device, and is used for manufacturing microlens arrays widely used for various purposes. It is possible to apply.

【0035】[第1実施形態]図1及び図2は、本発明
に係る第1実施形態における液晶パネル用のマイクロレ
ンズアレイの製造方法、及び、液晶パネルの製造方法の
一部を示す工程説明図である。
[First Embodiment] FIGS. 1 and 2 are process explanations showing a method of manufacturing a microlens array for a liquid crystal panel and a part of a method of manufacturing a liquid crystal panel according to a first embodiment of the present invention. FIG.

【0036】本実施形態においては、図1(a)に示す
ように、まず、ガラス基板10の表面及び裏面に低圧C
VD(化学気相成長)法によって多結晶シリコン膜から
なるマスク層11を形成する。マスク層11としては、
多結晶シリコン膜の他に、窒化シリコン膜や炭化シリコ
ン膜などを形成することもできる。マスク層11の厚さ
は約1μm程度であることが好ましい。多結晶シリコン
膜を生成する低圧CVD法は、例えば、シラン、水素、
窒素その他の不活性ガスなどを、ガラス基板を収容し、
500〜600度程度に加熱されたチャンバー内に供給
することによって行われる。この工程においては、ガラ
ス基板10のほとんど全ての外表面にマスク層11を形
成するために、たとえば、キャリア上に複数のガラス基
板10を立てるように配置して成膜する。
In this embodiment, first, as shown in FIG.
A mask layer 11 made of a polycrystalline silicon film is formed by a VD (chemical vapor deposition) method. As the mask layer 11,
In addition to a polycrystalline silicon film, a silicon nitride film, a silicon carbide film, or the like can be formed. Preferably, the thickness of the mask layer 11 is about 1 μm. Low-pressure CVD for producing a polycrystalline silicon film includes, for example, silane, hydrogen,
Nitrogen and other inert gases are stored in the glass substrate,
It is carried out by supplying into a chamber heated to about 500 to 600 degrees. In this step, in order to form the mask layer 11 on almost all the outer surfaces of the glass substrate 10, for example, a plurality of glass substrates 10 are arranged so as to stand on a carrier and a film is formed.

【0037】次に、図1(b)に示すように、ガラス基
板10の一方の表面(図示上面)上のマスク層11に複
数のピンホール11aを形成する。これらの複数のピン
ホール11aは、マスク層11に対してフォトリソグラ
フィ法などのパターニング技術や、レーザー光照射を用
いた穿孔技術などによって形成される。ピンホール11
aは、製造しようとするマイクロレンズアレイにおける
各マイクロレンズの光学中心の配列に合せて配置され
る。ピンホール11aの開口径は実際に形成しようとす
る後述する凹部10aの径よりも十分に小さいことが望
ましく、例えば約5μm程度である。また、このとき、
ガラス基板10の裏面(図示下面)には図の紙面と直交
する方向に伸びるスリット孔11bをフォトリソグラフ
ィ法などにより形成する。このスリット孔11bは、ガ
ラス基板10を後の工程で分離する線に沿って形成され
ており、図示例で示されたスリット孔11bは図の紙面
と垂直な方向に延長した形状を備えている。スリット孔
11bは上記のピンホール11aを形成するためのアラ
イメントマーク若しくはこのマークに従って形成された
ピンホール11a自身を基準にして形成することができ
る。スリット孔11bは、ガラス基板10を分離する境
界に沿って例えば格子状に形成される。なお、このエッ
チング処理が未だ行われていない時点でスリット孔11
bを形成することによって、後述する図1(c)に示す
状態にてマスク層11から発生する塵埃によるパターニ
ング不良等を防止できるため、スリット孔11bを容易
且つ高精度に形成することができる。
Next, as shown in FIG. 1B, a plurality of pinholes 11a are formed in the mask layer 11 on one surface (the upper surface in the figure) of the glass substrate 10. The plurality of pinholes 11a are formed on the mask layer 11 by a patterning technique such as a photolithography method or a perforation technique using laser beam irradiation. Pinhole 11
a is arranged in accordance with the arrangement of the optical center of each microlens in the microlens array to be manufactured. The opening diameter of the pinhole 11a is desirably sufficiently smaller than the diameter of a concave portion 10a to be actually formed, which will be described later, and is, for example, about 5 μm. At this time,
A slit hole 11b extending in a direction perpendicular to the plane of the drawing is formed on the back surface (the lower surface in the figure) of the glass substrate 10 by a photolithography method or the like. This slit hole 11b is formed along a line that separates the glass substrate 10 in a later step, and the slit hole 11b shown in the illustrated example has a shape extending in a direction perpendicular to the plane of the drawing. . The slit hole 11b can be formed based on the alignment mark for forming the pinhole 11a or the pinhole 11a itself formed according to the mark. The slit holes 11b are formed, for example, in a lattice shape along a boundary separating the glass substrate 10. At the time when this etching process has not been performed yet, the slit holes 11
By forming b, it is possible to prevent a patterning failure or the like due to dust generated from the mask layer 11 in a state shown in FIG. 1C described later, so that the slit hole 11b can be formed easily and with high precision.

【0038】次に、図1(c)に示すように、ガラス基
板10に湿式エッチングを施すことによってガラス基板
10の表面上に略半球状の凹曲面からなる凹部10aを
形成するとともに、ガラス基板10の裏面上にスリット
孔11bに対応した凹溝10bを形成する。この湿式エ
ッチングには、ガラス基板10を等方的にエッチングで
きるエッチング液、例えば、弗化水素と硝酸の混合水溶
液などの弗酸系のエッチング液を用いる。凹部10aの
表面はマイクロレンズの光学面となる。ただし、この工
程は湿式エッチングに限らず、4弗化炭素、酸素、塩素
などを活性種とする種々のドライエッチングによって行
っても良い。
Next, as shown in FIG. 1C, a concave portion 10a having a substantially hemispherical concave curved surface is formed on the surface of the glass substrate 10 by performing wet etching on the glass substrate 10. A concave groove 10b corresponding to the slit hole 11b is formed on the back surface of the substrate 10. For this wet etching, an etchant capable of isotropically etching the glass substrate 10, for example, a hydrofluoric acid-based etchant such as a mixed aqueous solution of hydrogen fluoride and nitric acid is used. The surface of the recess 10a becomes the optical surface of the microlens. However, this step is not limited to wet etching, and may be performed by various dry etching using carbon tetrafluoride, oxygen, chlorine, or the like as an active species.

【0039】なお、本実施形態では、ガラス基板10の
表面に平面視円形の輪郭を有する略半球状の凹部10a
を形成しているが、上記ピンホール11aの形状によっ
て、その輪郭形状は円形に限らず、矩形、正方形などの
種々の形状に形成しても構わない。凹部10aの径はマ
イクロレンズアレイの使用目的や利用分野によって様々
であるが、例えば1〜100μm、好ましくは10〜5
0μm程度である。電気光学装置、特に液晶装置に用い
るものは、各画素領域の大きさとほぼ同サイズに形成さ
れる。
In the present embodiment, a substantially hemispherical concave portion 10a having a circular contour in a plan view is formed on the surface of the glass substrate 10.
However, depending on the shape of the pinhole 11a, the contour shape is not limited to a circle, but may be formed into various shapes such as a rectangle and a square. The diameter of the concave portion 10a varies depending on the purpose of use and the field of use of the microlens array, for example, 1 to 100 μm, preferably 10 to 5 μm.
It is about 0 μm. Electro-optical devices, particularly those used for liquid crystal devices, are formed to have substantially the same size as each pixel region.

【0040】本実施形態では、上記凹部10aを形成す
ると同時に、凹溝10bの形成部分におけるガラス基板
10の厚さをきわめて薄くすることができる。この部分
の厚さは、後述する破断作業時の破断の容易性と、破断
作業時までの各工程における取り扱い性とを勘案して決
定される。破断作業時に破断させやすく、しかも、それ
以前に誤って凹溝部分が破断してしまうことを防止する
には、上記厚さとして、100〜900μm程度が好ま
しく、さらに、200〜500μm程度が望ましい。
In the present embodiment, the thickness of the glass substrate 10 in the portion where the concave groove 10b is formed can be extremely reduced at the same time when the concave portion 10a is formed. The thickness of this portion is determined in consideration of the easiness of rupture at the time of rupture operation described later and the ease of handling in each step until the rupture operation. The thickness is preferably about 100 to 900 μm, and more preferably about 200 to 500 μm, in order to easily break at the time of the breaking operation and to prevent the groove portion from being broken by mistake before that.

【0041】次に、図1(d)に示すように、凹部10
aの形成されたガラス基板10の表面側のマスク層11
を除去する。このとき、ガラス基板10の側面及び裏面
に形成されたマスク層11は除去せずに残す。このよう
な選択的除去はゴム系ネガレジストによる被覆保護を施
すことにより行われる。多結晶シリコン膜からなるマス
ク層11の除去は、アンモニア水、水酸化カリウム水溶
液などのアルカリ水溶液によって行われる。また、窒化
シリコン膜、炭化シリコン膜の場合は燐酸などによって
除去できる。また、炭化シリコン膜ではCFと酸素ガス
を用いたドライエッチングにより除去できる。これらの
エッチャントはいずれもガラスに対するエッチング速度
がマスク層11に対して小さいので、凹部10aの形状
にほとんど影響を与えずにマスク層11を除去すること
ができる。
Next, as shown in FIG.
mask layer 11 on the front side of glass substrate 10 on which a is formed
Is removed. At this time, the mask layer 11 formed on the side surface and the back surface of the glass substrate 10 is left without being removed. Such selective removal is carried out by protecting the coating with a rubber negative resist. The removal of the mask layer 11 made of a polycrystalline silicon film is performed using an aqueous alkaline solution such as aqueous ammonia or aqueous potassium hydroxide. In the case of a silicon nitride film or a silicon carbide film, it can be removed with phosphoric acid or the like. The silicon carbide film can be removed by dry etching using CF and oxygen gas. Since all of these etchants have a lower etching rate with respect to the glass than the mask layer 11, the mask layer 11 can be removed without substantially affecting the shape of the concave portion 10a.

【0042】次に、図2(a)に示すように、ガラス基
板10の凹部10aが形成された側に接着機能を有する
透明樹脂13を介してガラス基板14を接着する。透明
樹脂13としては、例えば、エポキシ系樹脂などの透明
な熱硬化型若しくは光硬化型樹脂(接着剤)を用いるこ
とができる。この接着工程においては、気泡の混入を防
ぐために例えば真空中にてガラス基板10の凹部10a
上に透明樹脂13を塗布し、その上からガラス基板14
を貼り合わせ、加圧する。そして、透明樹脂13が所定
の厚さになるようにガラス基板14を位置決めした後、
例えば、紫外線硬化型樹脂である場合には紫外線を照射
して透明樹脂13を硬化させる。後述するように液晶パ
ネルの一部を構成するように用いられる場合には、透明
樹脂13をガラス基板14よりも屈折率の高い材料とす
る。
Next, as shown in FIG. 2A, a glass substrate 14 is bonded to the side of the glass substrate 10 on which the concave portion 10a is formed via a transparent resin 13 having an adhesive function. As the transparent resin 13, for example, a transparent thermosetting or light-curing resin (adhesive) such as an epoxy resin can be used. In this bonding step, the concave portion 10a of the glass
A transparent resin 13 is applied on the top, and a glass substrate 14
And pressurize. Then, after positioning the glass substrate 14 so that the transparent resin 13 has a predetermined thickness,
For example, in the case of an ultraviolet curable resin, the transparent resin 13 is cured by irradiating ultraviolet rays. When used to form a part of a liquid crystal panel as described later, the transparent resin 13 is made of a material having a higher refractive index than the glass substrate 14.

【0043】次に、図2(b)に示すように、ガラス基
板14をエッチングによって薄肉化する。ガラス基板1
0,14としては、取り扱い性や材料コストから一般的
に0.7〜1.2mm程度の厚さを持つものを用いる
が、このような厚さの2枚のガラス基板を貼り合わせる
と全体としてきわめて厚いマイクロレンズとなってしま
う。本実施形態では、エッチング液に浸漬し、マスク層
11によって覆われていないガラス基板14の外表面
(図示上面)や凹溝10bをエッチングし、ガラス基板
14を薄肉化する。
Next, as shown in FIG. 2B, the glass substrate 14 is thinned by etching. Glass substrate 1
As 0 and 14, those having a thickness of about 0.7 to 1.2 mm are generally used from the viewpoint of handleability and material cost, but when two glass substrates having such a thickness are bonded together, the overall The result is a very thick microlens. In the present embodiment, the glass substrate 14 is immersed in an etchant to etch the outer surface (the upper surface in the drawing) and the concave groove 10 b of the glass substrate 14 which are not covered by the mask layer 11, thereby reducing the thickness of the glass substrate 14.

【0044】上記エッチング処理には、本実施形態の場
合、弗化水素と、弗化アンモニウムとの混合水溶液をエ
ッチング液として用いる。このエッチング液において
は、 HF + NH4F → NH4 + + F- (1) によって示されるイオンの乖離がほぼ100%に近い割
合で発生するため、 HF + F- → HF2 - (2) の式によって形成されるHF2 -のイオンが大量に生じて
エッチングに寄与する。このHF2 -のイオン濃度はエッ
チング速度に直接的に影響する。すなわち、以下の式、 SiO2 + 2HF2 - + 2H3+ → SiF2 - + 4H2O (3) によって、酸化シリコン(ガラス)は急速に除去される
(2H2O → H3++ OH-)。この場合の組成比
とエッチングレートとの関係に付いては後述するように
図9(a)に示されている。
In the case of the present embodiment, a mixed aqueous solution of hydrogen fluoride and ammonium fluoride is used as the etching solution in the etching process. In this etching solution, HF + NH 4 F → NH 4 + + F - for divergence of the ion represented by (1) occurs at a rate nearly 100%, HF + F - → HF 2 - (2) HF 2, which is formed by the formula - ions contributing to etching occurs in large quantities. The HF 2 - is the ion concentration directly affects the etch rate. That is, silicon oxide (glass) is rapidly removed (2H 2 O → H 3 O + ) by the following formula: SiO 2 + 2HF 2 + 2H 3 O + → SiF 2 + 4H 2 O (3) + OH -). The relationship between the composition ratio and the etching rate in this case is shown in FIG. 9A as described later.

【0045】これに対して、弗化アンモニウムが存在し
ない場合、すなわち、弗酸のみを用いる場合には、 HF- + H2O → H3+ + F- (4) のイオン乖離度はきわめて小さく、その結果、 HF- + F- → HF2 (5) の式によって形成されるHF2 -のイオン濃度もきわめて
小さいため、ガラスに対するエッチング速度は低い。こ
の場合、容積比で15%のグリセリンを用い、残りを弗
酸と水からなるエッチング液における、弗酸濃度とエッ
チングレートとの関係が図9(b)に示されている。こ
のように、弗酸のみをエッチング主成分として用いる場
合にはエッチングレートがきわめて小さいので、本実施
形態に用いるガラス基板14に対するエッチング液とし
ては不適切であることがわかる。
On the other hand, when ammonium fluoride does not exist, that is, when only hydrofluoric acid is used, the degree of ion dissociation of HF + H 2 O → H 3 O + + F (4) is extremely large. small, as a result, HF - + F - → HF 2 - (5) HF 2 , which is formed by the formula - for ion concentration very small, the etching rate for the glass is low. In this case, FIG. 9B shows the relationship between the concentration of hydrofluoric acid and the etching rate in an etching solution containing 15% by volume of glycerin and the remainder consisting of hydrofluoric acid and water. As described above, when only hydrofluoric acid is used as an etching main component, the etching rate is extremely low, and thus it is understood that the etching liquid is inappropriate as an etchant for the glass substrate 14 used in the present embodiment.

【0046】上述のように、弗化水素に弗化アンモニウ
ムを入れると、ガラス基板14に対するエッチング速度
は大幅に上昇する。図9(a)には、エッチング液中の
弗酸と弗化アンモニウムの重量比を横軸に、ガラス基板
に対するエッチングレート(μm/時間)及びガラス基
板と多結晶シリコンのエッチング選択比を縦軸にとった
グラフを示す。この図9(a)において、図示実線はエ
ッチングレートを、図示破線はエッチング選択比(ガラ
スに対するエッチングレートと、多結晶シリコンに対す
るエッチングレートとの比)を示す。このグラフからわ
かるように、弗酸に弗化アンモニウムを入れると急激に
エッチングレートが増大するが、弗酸と弗化アンモニウ
ムとの比が1を越えると弗化アンモニウムの比率が大き
くなるに従ってエッチングレートが低下する。また、エ
ッチング選択比は、一般的に弗化アンモニウムが多くな
るに従って徐々に低下していく。
As described above, when ammonium fluoride is added to hydrogen fluoride, the etching rate for the glass substrate 14 is greatly increased. In FIG. 9A, the horizontal axis represents the weight ratio between hydrofluoric acid and ammonium fluoride in the etching solution, and the vertical axis represents the etching rate (μm / hour) with respect to the glass substrate and the etching selectivity between the glass substrate and polycrystalline silicon. A graph taken is shown. In FIG. 9A, the solid line in the figure shows the etching rate, and the broken line in the figure shows the etching selectivity (ratio between the etching rate for glass and the etching rate for polycrystalline silicon). As can be seen from this graph, when ammonium fluoride is added to hydrofluoric acid, the etching rate sharply increases. However, when the ratio of hydrofluoric acid to ammonium fluoride exceeds 1, the etching rate increases as the ratio of ammonium fluoride increases. Decrease. In general, the etching selectivity gradually decreases as the amount of ammonium fluoride increases.

【0047】本実施形態では、ガラス基板14を大きく
エッチングする必要がある反面、マスク層11は1μm
程度と薄いため、被覆層12をそのままマスク11上に
残してエッチングしたとしても、エッチング選択比が低
くなると、マスク層11を厚くしなければならない。マ
スク層11は上述のように多結晶シリコン、窒化シリコ
ン、炭化シリコンなどによって形成されるが、これらを
厚く堆積させると内部応力が増大して剥離しやすくなる
ために、マスク層11の厚さには限度がある。したがっ
て、エッチングレートとエッチング選択比の両者を勘案
すると、図9(a)に示すように、弗酸と弗化アンモニ
ウムとの容積比としては、一般的に0.2〜6程度であ
ることが好ましく、さらに、エッチング選択比を重視す
る場合、マスク層11を薄くする場合には0.3〜3程
度であることが好ましい。特に、エッチングレートを高
める観点から見ると、容積比は0.5〜1.3程度であ
ることが望ましい。なお、上記の弗酸とは、濃度50%
の弗化水素の水溶液のことを言う。
In this embodiment, the glass substrate 14 needs to be largely etched, while the mask layer 11 has a thickness of 1 μm.
Even if the coating layer 12 is left as it is on the mask 11 and etched, the mask layer 11 must be thickened if the etching selectivity becomes low. As described above, the mask layer 11 is formed of polycrystalline silicon, silicon nitride, silicon carbide, or the like. However, when these are deposited thickly, the internal stress increases and the film is easily peeled off. Has a limit. Therefore, considering both the etching rate and the etching selectivity, the volume ratio of hydrofluoric acid to ammonium fluoride is generally about 0.2 to 6, as shown in FIG. More preferably, when importance is placed on the etching selectivity, when the thickness of the mask layer 11 is reduced, the thickness is preferably about 0.3 to 3. In particular, from the viewpoint of increasing the etching rate, the volume ratio is desirably about 0.5 to 1.3. Note that the above-mentioned hydrofluoric acid has a concentration of 50%
Means an aqueous solution of hydrogen fluoride.

【0048】本実施形態では、上記のようにエッチング
によってガラス基板14を薄肉化しているため、機械的
応力によるガラス基板14自体の表面損傷、撓み、或い
は歪みなどを生ずる可能性がほとんどなく、また、マイ
クロレンズ全体に損傷を与える可能性もない。また、本
実施形態では、エッチングによる薄肉化を用いているた
め、ガラス基板14をきわめて薄く形成することができ
る。本実施形態では例えば50μm程度になるまでガラ
ス基板14に割れや欠けを生ずることなく確実に薄肉化
できる。
In this embodiment, since the glass substrate 14 is thinned by etching as described above, there is almost no possibility that the glass substrate 14 itself is damaged, bent, or distorted due to mechanical stress. However, there is no possibility of damaging the entire microlens. Further, in the present embodiment, since the thickness is reduced by etching, the glass substrate 14 can be formed extremely thin. In the present embodiment, it is possible to reliably reduce the thickness of the glass substrate 14 to about 50 μm without cracking or chipping.

【0049】上記のようにして、ガラス基板10、透明
樹脂13及びガラス基板14からなるマイクロレンズア
レイが形成される。このマイクロレンズアレイは種々の
用途に用いることができるが、本実施形態では、このマ
イクロレンズアレイを構成するガラス基板14を一方の
液晶パネル基板として用い、マイクロレンズアレイが組
み込まれた液晶パネルを形成している。ここで、ガラス
基板10の外面はマスク層11により被覆されている
が、これをアンモニア水、水酸化カリウム水溶液などの
アルカリ水溶液により除去する。
As described above, a microlens array including the glass substrate 10, the transparent resin 13, and the glass substrate 14 is formed. Although the microlens array can be used for various purposes, in the present embodiment, a glass substrate 14 constituting the microlens array is used as one liquid crystal panel substrate to form a liquid crystal panel incorporating the microlens array. are doing. Here, the outer surface of the glass substrate 10 is covered with a mask layer 11, which is removed with an aqueous alkali solution such as aqueous ammonia or aqueous potassium hydroxide.

【0050】次に、上記のようにして形成されたマイク
ロレンズアレイを用いて後述する液晶パネルを形成する
場合には、図2(c)に示すように、ガラス基板14の
表面上にCrなどの金属やブラックマトリクスその他の
遮光性材料などからなる遮光層15をマイクロレンズア
レイの各レンズ部(凹部10aによって構成される。)
の間の領域に格子状に形成する。そして、その後、遮光
層15の上からITO(インジウムスズ酸化物)などの
透明導電体を蒸着法やスパッタリング法などによって被
着し、透明電極16を形成する。
Next, when a liquid crystal panel to be described later is formed using the microlens array formed as described above, as shown in FIG. A light-shielding layer 15 made of a metal, a black matrix, or another light-shielding material is formed by each lens portion of the microlens array (configured by the concave portion 10a).
Are formed in a grid pattern in the region between the two. Then, a transparent conductor such as ITO (indium tin oxide) is deposited on the light-shielding layer 15 by an evaporation method, a sputtering method, or the like to form the transparent electrode 16.

【0051】本実施形態では、ガラス基板14をエッチ
ングによって薄肉化しているために、例えば、多数のマ
イクロレンズアレイについて同時並行して処理すること
ができるので、大量生産を容易に行うことができる。特
に、従来の機械的加工とは異なり、ガラス基板に機械的
損傷や撓み、歪みなどを与えることなく、薄肉化するこ
とができるとともに、割れや欠け等の危険性がないため
に歩留まりが向上し、しかも、数十μm程度のきわめて
薄い状態にまで処理することができる。
In this embodiment, since the glass substrate 14 is thinned by etching, for example, a large number of microlens arrays can be processed simultaneously in parallel, so that mass production can be easily performed. In particular, unlike conventional mechanical processing, the glass substrate can be thinned without giving any mechanical damage, bending, distortion, etc., and the yield is improved because there is no danger of cracking or chipping. In addition, it can be processed to an extremely thin state of about several tens of μm.

【0052】また、多結晶シリコン、窒化シリコン、炭
化シリコン等を低圧CVD法によって形成することによ
って、緻密でピンホールの無いマスク層を形成すること
ができるので、マイクロレンズの光学面を精密に形成す
ることができる。また、一度にガラス基板の両面に成膜
することができるため、生産性が向上する。
By forming polycrystalline silicon, silicon nitride, silicon carbide and the like by low-pressure CVD, a dense and pinhole-free mask layer can be formed, so that the optical surface of the microlens can be precisely formed. can do. Further, productivity can be improved because films can be formed on both surfaces of the glass substrate at one time.

【0053】最後に、図2(d)に示すように形成され
たマイクロレンズアレイの母基板を凹溝10bに沿った
図示の点線Aの部分に応力を加えて破断させ、個々のマ
イクロレンズアレイを相互に分離する。凹溝10bの形
成部分の厚さにもよるが、凹溝が形成されていることに
よって比較的小さな応力でガラス基板10を破断させる
ことができ、また、ガラス基板14もまた上記エッチン
グ工程において薄肉化されているために共に容易に破断
させることができる。したがって、本実施形態では従来
のようにダイシング工程を設ける必要がなくなるので、
生産性が向上し、チッピングなどの不良の発生を防止す
ることができ、歩留まりを向上させることができる。
Finally, the mother substrate of the microlens array formed as shown in FIG. 2 (d) is broken by applying a stress to a portion indicated by a dotted line A along the concave groove 10b. Are separated from each other. Although it depends on the thickness of the portion where the concave groove 10b is formed, the formation of the concave groove allows the glass substrate 10 to be broken with relatively small stress, and the glass substrate 14 is also thinned in the etching step. Because of this, both can be easily broken. Therefore, in the present embodiment, there is no need to provide a dicing step as in the related art.
Productivity can be improved, occurrence of defects such as chipping can be prevented, and yield can be improved.

【0054】[第2実施形態]次に、図3及び図4を参
照して本発明に係る第2実施形態について詳細に説明す
る。この実施形態においては、基本的には上記第1実施
形態と同様の工程を辿るが、上記の母基板分離用の凹溝
形成工程のみが第1実施形態と異なるので、対応する部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In this embodiment, basically the same steps as those in the first embodiment are followed, but only the above-described concave groove forming step for separating the mother substrate is different from that in the first embodiment. The reference numerals are used, and the description is omitted.

【0055】この実施形態では、図3(a)に示すよう
に、第1実施形態と同様にガラス基板10の表裏にマス
ク層11を形成し、図3(b)に示すように、このマス
ク層11のガラス基板10の表面上に形成された部分に
上記と同様のピンホール11aを配列形成する。そし
て、図3(c)に示すように、エッチングによってガラ
ス基板10の表面上に光学面となる凹部10aを形成す
る。その後、図3(d)に示すように、ゴム系ネガレジ
ストの被覆層12でガラス基板10の裏面上及び側面上
のマスク層11を被覆し、50〜70℃に加熱されたテ
トラメチル水酸化アンモニウム水溶液によりガラス基板
10の表面上のマスク層11を除去する。
In this embodiment, as shown in FIG. 3A, a mask layer 11 is formed on the front and back of a glass substrate 10 in the same manner as in the first embodiment, and as shown in FIG. The same pinholes 11a as described above are arranged and formed on the portion of the layer 11 formed on the surface of the glass substrate 10. Then, as shown in FIG. 3C, a concave portion 10a serving as an optical surface is formed on the surface of the glass substrate 10 by etching. Thereafter, as shown in FIG. 3D, the mask layer 11 on the back surface and the side surface of the glass substrate 10 is coated with a coating layer 12 of a rubber-based negative resist, and tetramethyl hydroxide heated to 50 to 70 ° C. The mask layer 11 on the surface of the glass substrate 10 is removed with an aqueous ammonium solution.

【0056】このとき、後述の図4(b)の工程で説明
するスリット孔11b、12bの形成工程を行う代わり
に、マスク層11におけるガラス基板10の表面上の部
分を除去する工程と同時にスリット孔を形成してもよ
い。すなわち、上記の被覆層12にフォトリソグラフィ
工程を用いてスリット孔12bを形成してから図3
(d)に示すエッチング工程を実施し、この工程におい
てマスク層11にスリット孔11bをも形成する。
At this time, instead of performing the step of forming the slit holes 11b and 12b described in the step of FIG. 4B described later, the slit is formed simultaneously with the step of removing the portion of the mask layer 11 on the surface of the glass substrate 10. A hole may be formed. That is, after forming a slit hole 12b in the above-mentioned coating layer 12 by using a photolithography process, FIG.
An etching step shown in FIG. 1D is performed, and in this step, slit holes 11b are also formed in the mask layer 11.

【0057】次に、図4(a)に示すように、第1実施
形態と同様にして透明樹脂13を介してガラス基板14
を接着する。
Next, as shown in FIG. 4A, the glass substrate 14 is interposed via the transparent resin 13 in the same manner as in the first embodiment.
Glue.

【0058】次に、図4(b)に示すように、ガラス基
板10の裏面(図示下面)を覆うマスク層11及び被覆
層12において、それぞれ同じ位置に延長形状のスリッ
ト孔11b、12bをフォトリソグラフィ法などにより
形成する。これらのスリット孔11b、12bは、ガラ
ス基板10を後の工程で分離する線に沿って形成されて
おり、図示例で示されているスリット孔11b、12b
の部分はスリット孔は図の紙面と垂直な方向に延長した
形状を備えている。これらのスリット孔11b,12b
は例えばガラス基板10の板面上に格子状に形成され
る。この状態で、上記の第1実施形態と同様にガラス基
板14を薄肉化する。このとき、スリット孔11b,1
2bを通してガラス基板10の裏面上にも凹溝10bが
形成される。
Next, as shown in FIG. 4B, in the mask layer 11 and the coating layer 12 which cover the back surface (the lower surface in the figure) of the glass substrate 10, extended slit holes 11b and 12b are respectively formed at the same positions. It is formed by a lithography method or the like. These slit holes 11b, 12b are formed along a line separating the glass substrate 10 in a later step, and the slit holes 11b, 12b shown in the illustrated example are formed.
Has a shape in which the slit hole extends in a direction perpendicular to the plane of the drawing. These slit holes 11b, 12b
Are formed in a lattice shape on the plate surface of the glass substrate 10, for example. In this state, the thickness of the glass substrate 14 is reduced similarly to the first embodiment. At this time, the slit holes 11b, 1
A groove 10b is also formed on the back surface of the glass substrate 10 through 2b.

【0059】また、本実施形態の場合、ガラス基板14
のエッチング工程と同時にガラス基板10に対してもス
リット孔11b,12bからのエッチングによって凹溝
10bが形成されるので、凹溝10bの形成部分におけ
るガラス基板10の厚さをきわめて薄くすることができ
る。この部分の厚さは上記と同様の50μm程度にする
ことが可能であるが、当該厚さは、後述する破断作業時
の破断の容易性と、破断作業時までの各工程における取
り扱い性とを勘案して決定する。破断作業時に破断させ
やすく、しかも、それ以前に誤って凹溝部分が破断して
しまうことを防止するには、上記厚さとして、100〜
800μm程度が好ましく、さらに、100〜500μ
m程度が望ましい。
In the case of the present embodiment, the glass substrate 14
Since the concave groove 10b is formed in the glass substrate 10 by etching from the slit holes 11b and 12b simultaneously with the etching step, the thickness of the glass substrate 10 in the portion where the concave groove 10b is formed can be extremely reduced. . The thickness of this portion can be set to about 50 μm as described above. Determined by taking into account. In order to make it easy to break at the time of breaking work, and to prevent the groove portion from being broken beforehand by mistake, as the thickness, 100 to 100
It is preferably about 800 μm, and more preferably 100 to 500 μm.
m is desirable.

【0060】その後、被覆層12を100℃に加熱した
硫酸と過酸化水素水の混合液に30分間浸漬することに
より除去する。さらにその後、裏面のマスク層11を5
0℃に加熱したテトラメチル水酸化アンモニウムに5分
間浸漬して剥離する。
Thereafter, the coating layer 12 is removed by immersing it in a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide heated at 100 ° C. for 30 minutes. After that, the mask layer 11 on the back surface is
It is immersed in tetramethylammonium hydroxide heated to 0 ° C. for 5 minutes and peeled off.

【0061】その後、図4(c)に示すように、ガラス
基板14の表面上に遮光層15及び透明電極16を形成
し、図4(d)に示すように、凹溝10bの形成された
図示点線Aに沿って応力を加え、破断させることによっ
てマイクロレンズアレイを分離する。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, a light-shielding layer 15 and a transparent electrode 16 were formed on the surface of the glass substrate 14, and a concave groove 10b was formed as shown in FIG. 4D. The microlens array is separated by applying a stress along the illustrated dotted line A and breaking it.

【0062】この実施形態では、ガラス基板14の薄肉
化のためのエッチング工程において凹溝10bの形成を
行っているため、一般に凹溝10bを深くエッチングす
ることが可能になり、凹溝10bに沿ったマイクロレン
ズアレイの分離作業をより容易に行うことが可能にな
る。
In this embodiment, since the concave groove 10b is formed in the etching step for thinning the glass substrate 14, the concave groove 10b can generally be etched deeply, and the concave groove 10b is formed along the concave groove 10b. The separation operation of the microlens array can be performed more easily.

【0063】[第3実施形態]さらに、図5及び図6を
参照して本発明に係る第3実施形態について詳細に説明
する。この実施形態においては、基本的には、上記第2
実施形態と同様の工程を辿るが、上記の母基板分離用の
凹溝の形成工程のみが第2実施形態と異なるので、対応
する部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
Third Embodiment A third embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In this embodiment, basically, the second
Although steps similar to those of the embodiment are followed, only the step of forming the concave groove for separating the mother substrate described above is different from that of the second embodiment. Corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0064】本実施形態では、図5(a)に示すように
第1実施形態と同様にガラス基板10の表裏にマスク層
11を形成し、図5(b)に示すように、このマスク層
11のガラス基板10の表面上に形成された部分に上記
と同様のピンホール11aを配列形成する。
In this embodiment, as shown in FIG. 5A, a mask layer 11 is formed on the front and back of a glass substrate 10 in the same manner as in the first embodiment, and as shown in FIG. Pinholes 11a similar to those described above are arranged and formed in a portion formed on the surface of the glass substrate 10 of FIG.

【0065】そして、図5(c)に示すように、エッチ
ングによってガラス基板10の表面上に光学面となる凹
部10aを形成する。その後、図5(d)に示すよう
に、上記と同様のネガレジストを用いて被覆層12でガ
ラス基板10の裏面上及び側面上のマスク層11を被覆
し、ガラス基板10の表面上のマスク層11を除去す
る。
Then, as shown in FIG. 5C, a concave portion 10a serving as an optical surface is formed on the surface of the glass substrate 10 by etching. Thereafter, as shown in FIG. 5D, the mask layer 11 on the back surface and the side surface of the glass substrate 10 is coated with the coating layer 12 using the same negative resist as above, and the mask on the surface of the glass substrate 10 is formed. Layer 11 is removed.

【0066】次に、図6(a)のようにガラス基板14
を、第1の実施形態と同様にして、透明樹脂13を介し
て接着した後、ネガレジストを用いた被覆層12に凹溝
10bを形成するべきスリット孔12bをフォトリソグ
ラフィを用いて形成する。
Next, as shown in FIG.
Is bonded via a transparent resin 13 in the same manner as in the first embodiment, and then a slit hole 12b for forming a concave groove 10b is formed in the coating layer 12 using a negative resist by using photolithography.

【0067】この後、ガラス基板14を弗酸系エッチン
グ液を用いてエッチングする。このときのガラス基板1
4のエッチング後の厚さを、[ガラス基板14のエッチ
ング後の厚さ=ガラス基板10のエッチング前の厚さー
(凹溝10b形成部のガラス基板10の厚さ(目標
値))+(ガラス基板14の薄板化後の厚さ(目標
値))]で算出した厚みまでエッチングを行う。
Thereafter, the glass substrate 14 is etched using a hydrofluoric acid-based etchant. Glass substrate 1 at this time
4 is calculated as [thickness of glass substrate 14 after etching = thickness of glass substrate 10 before etching− (thickness (target value) of glass substrate 10 in concave groove 10b forming portion) + ( Etching is performed up to the thickness calculated by [thickness of glass substrate 14 after thinning (target value)]].

【0068】その後、50℃に加熱した10%の水酸化
カリウム等のアルカリ水溶液を用いて多結晶シリコンの
スリット孔11bを形成し、図6(b)のようになる。
Thereafter, a slit hole 11b of polycrystalline silicon is formed using an aqueous alkali solution such as 10% potassium hydroxide heated to 50 ° C., as shown in FIG. 6 (b).

【0069】さらに、弗酸水溶液でガラス基板14をエ
ッチングし、所定厚さにする。このときスリット孔11
bにはエッチング液が入り、凹溝10bが形成され、図
6(c)のようになる。本実施形態では凹溝10bの形
成部の基板10の厚さが任意に変更できることが最大の
特徴となる。この厚さが変更できることにより、ガラス
基板10及び14の変更にかかわらず最適の厚さを自由
に設定できるからである。
Further, the glass substrate 14 is etched with a hydrofluoric acid aqueous solution to a predetermined thickness. At this time, the slit hole 11
An etching solution enters b, and a concave groove 10b is formed, as shown in FIG. The most significant feature of the present embodiment is that the thickness of the substrate 10 at the portion where the concave groove 10b is formed can be arbitrarily changed. This is because, by changing the thickness, the optimum thickness can be freely set regardless of the change of the glass substrates 10 and 14.

【0070】そして、被覆層12をネガレジスト剥離液
又は硫酸と過酸化水素水の混合液等により剥離した後、
多結晶シリコン膜11もアルカリ水溶液を用いて剥離除
去する。その後、図6(d)に示すように、ガラス基板
14の表面上に遮光層15及び透明基板16を形成し、
図6(e)に示すように、凹溝10bの形成された図示
点線Aに沿って応力を加え破断させることによってマイ
クロレンズアレイを分離する。
Then, after the coating layer 12 is stripped with a negative resist stripping solution or a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution,
The polycrystalline silicon film 11 is also peeled off using an alkaline aqueous solution. Thereafter, as shown in FIG. 6D, a light shielding layer 15 and a transparent substrate 16 are formed on the surface of the glass substrate 14,
As shown in FIG. 6E, the microlens array is separated by applying a stress along the illustrated dotted line A where the concave groove 10b is formed and breaking it.

【0071】本実施形態では、ガラス基板14の薄肉化
のためのエッチング工程において凹溝10bの形成を行
っているため、凹溝10bの深さを自由に変更でき、最
も作業性に優れた深さを容易に設定できる。そのため、
ダイシングを必要とせずマイクロレンズの分離作業をよ
り容易に行うことが可能になる。
In this embodiment, since the concave groove 10b is formed in the etching step for thinning the glass substrate 14, the depth of the concave groove 10b can be freely changed, and the depth which is most excellent in workability can be obtained. Can be set easily. for that reason,
The dicing operation can be performed more easily without the need for dicing.

【0072】[第4実施形態]次に、図7を参照して本
発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法の第4実施
形態について説明する。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the method for manufacturing a microlens array according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0073】この実施形態においては、図7(a)に示
すように、まず、各種金属やシリコンなどの半導体材料
を成形してなるレンズ型20を用い、上記第1実施形態
と同様のガラス基板21を上記レンズ型20に透明樹脂
22を介して接着する。この接着工程の接着方法は上記
第1実施形態で述べたものとほぼ同様である。レンズ型
20には格子状に配列された凹曲面状の凹部20aが形
成されており、透明樹脂22を硬化させてからレンズ型
20を剥離させ、取り去ると、凹部20aに対応した凸
曲面状の光学面22aが形成される。
In this embodiment, as shown in FIG. 7A, first, a lens mold 20 formed by molding a semiconductor material such as various metals or silicon is used, and a glass substrate similar to that of the first embodiment is used. 21 is bonded to the lens mold 20 via a transparent resin 22. The bonding method in this bonding step is almost the same as that described in the first embodiment. The lens mold 20 has concave curved concave portions 20a arranged in a lattice shape. After the transparent resin 22 is cured, the lens mold 20 is peeled off and removed, and the convex curved concave shape corresponding to the concave portion 20a is formed. An optical surface 22a is formed.

【0074】次に、図7(b)に示すように、上記光学
面22a側の表面に透明樹脂23を塗布し、その上から
ガラス基板24を接着する。この接着工程も、図7
(a)に示す方法と同様に第1実施形態と同様の方法で
行われる。透明樹脂23は透明樹脂22とは異なる屈折
率を備えており、後述する方法で液晶パネルを構成する
場合、透明樹脂23は透明樹脂22よりも屈折率の低い
材質が選定される。
Next, as shown in FIG. 7B, a transparent resin 23 is applied to the surface on the optical surface 22a side, and a glass substrate 24 is adhered from above. This bonding process is also described in FIG.
This is performed in the same manner as in the first embodiment, similarly to the method shown in FIG. The transparent resin 23 has a refractive index different from that of the transparent resin 22. When a liquid crystal panel is formed by a method described later, a material having a lower refractive index than the transparent resin 22 is selected.

【0075】次に、図7(c)に示すように、ガラス基
板21の側面及び裏面(図示下面)にマスク層25を形
成する。マスク層25は上記第1実施形態に示した多結
晶シリコン、窒化シリコン、炭化シリコンなどに代わっ
て、非晶質シリコン、Pt若しくはAuを上層に用い、
密着性を向上させるために下地層としてCr又はTi膜
を用い、スパッタリング法などの低温成膜法により形成
することが好ましい。これらの材質は低温成膜法にて高
品位に成膜できるので、透明樹脂22,23に高い耐熱
性を必要としないからである。ここで、マスク層25を
透明樹脂22及び透明樹脂23の側面にまで伸ばして形
成することが好ましく、さらに、マスク層25をガラス
基板24における透明樹脂23との界面近傍の側面にま
で伸ばして形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 7C, a mask layer 25 is formed on the side surface and the back surface (the lower surface in the figure) of the glass substrate 21. The mask layer 25 uses amorphous silicon, Pt, or Au as an upper layer instead of polycrystalline silicon, silicon nitride, silicon carbide, or the like described in the first embodiment.
In order to improve adhesion, it is preferable to use a Cr or Ti film as a base layer and form the film by a low-temperature film formation method such as a sputtering method. This is because these materials can be formed into a high-quality film by a low-temperature film forming method, so that the transparent resins 22 and 23 do not require high heat resistance. Here, it is preferable that the mask layer 25 is formed to extend to the side surfaces of the transparent resin 22 and the transparent resin 23, and further, the mask layer 25 is formed to extend to the side surface of the glass substrate 24 near the interface with the transparent resin 23. May be.

【0076】マスク層25を形成した後に、マスク層2
5におけるガラス基板21の外面上にスリット孔25b
をフォトリソグラフィ法などによって形成する。そし
て、ガラス基板24の外表面(図示上面)をエッチング
によって除去し、図示のように薄肉化する。このエッチ
ング方法は上記第1実施形態の場合と全く同様である。
このとき、スリット孔25bによってガラス基板21の
外面上には凹溝21bが形成される。
After forming the mask layer 25, the mask layer 2
5, a slit hole 25b is formed on the outer surface of the glass substrate 21.
Is formed by a photolithography method or the like. Then, the outer surface (upper surface in the drawing) of the glass substrate 24 is removed by etching, and the thickness is reduced as shown in the drawing. This etching method is exactly the same as in the case of the first embodiment.
At this time, a concave groove 21b is formed on the outer surface of the glass substrate 21 by the slit hole 25b.

【0077】最後に、図7(d)に示すように、エッチ
ングによって薄肉化されたガラス基板24の表面上に第
1実施形態と同様の遮光層26及び透明電極27を形成
し、その後、第1実施形態において記載したように適宜
のタイミングでマスク層25を除去する。そして、凹溝
21bに沿ってマイクロレンズアレイを相互に破断さ
せ、分離させる。
Finally, as shown in FIG. 7D, a light-shielding layer 26 and a transparent electrode 27 similar to those of the first embodiment are formed on the surface of the glass substrate 24 thinned by etching. As described in one embodiment, the mask layer 25 is removed at an appropriate timing. Then, the microlens arrays are broken apart from each other along the concave grooves 21b and separated.

【0078】この実施形態でも上記第1実施形態と基本
的に同様の効果を得ることができるが、さらに、レンズ
型20を用いて上記光学面22aを成形しているため、
光学面の形状及び配列状態を比較的自由に、且つ、高精
度に成形することができるという利点がある。
In this embodiment, basically the same effects as in the first embodiment can be obtained. However, since the optical surface 22a is formed by using the lens mold 20,
There is an advantage that the shape and arrangement of the optical surface can be formed relatively freely and with high precision.

【0079】[第5実施形態]次に、図8を参照して本
発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法の第5実施
形態について説明する。
[Fifth Embodiment] Next, a fifth embodiment of the method for manufacturing a microlens array according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0080】この実施形態においては、図8(a)に示
すように、ガラス基板30の上に図示点線で示す凸曲面
状に突出した突起31を形成する。この突起31は、予
め所定のエッチング特性を有する素材(レジスト材料そ
の他の有機樹脂など)をガラス基板30の表面上に配列
形成し、例えば、加熱することによって或る程度の流動
性を持たせ、その流動性に応じた粘性及びガラス基板3
0に対する濡れ性によって図示のような凸曲面状に成形
する。そして、その上から、例えばドライエッチング法
によって突起31と共にガラス基板30の表面をエッチ
ングしていくことによって、やがて、突起31が完全に
消失すると、図8(a)に実線で示すように、ガラス基
板30の表面は凸曲面状の光学面30aが多数配列した
形状となる。
In this embodiment, as shown in FIG. 8A, a projection 31 is formed on a glass substrate 30 so as to protrude in a convex curved shape shown by a dotted line. The projections 31 are formed by arranging in advance materials having predetermined etching characteristics (such as resist materials and other organic resins) on the surface of the glass substrate 30, and imparting a certain degree of fluidity by heating, for example. Viscosity and glass substrate 3 according to its fluidity
It is formed into a convex curved shape as shown in the figure by wettability to zero. Then, when the surface of the glass substrate 30 is etched together with the protrusions 31 by, for example, a dry etching method, the protrusions 31 are completely disappeared before long, and as shown by a solid line in FIG. The surface of the substrate 30 has a shape in which a large number of convexly curved optical surfaces 30a are arranged.

【0081】次に、図8(b)に示すように、ガラス基
板30の光学面30aが形成された表面上に透明樹脂3
2を塗布し、ガラス基板33を貼り合わせ、透明樹脂3
2を硬化させることによって接着する。この接着工程は
第1実施形態と同様の方法で行われる。透明樹脂32は
ガラス基板30と屈折率の異なる材質が選定される。後
述するように液晶パネルの一部として形成する場合に
は、透明樹脂32はガラス基板30よりも屈折率の低い
材料が選定される。
Next, as shown in FIG. 8B, a transparent resin 3 is formed on the surface of the glass substrate 30 on which the optical surface 30a is formed.
2 and the glass substrate 33 is bonded to the transparent resin 3
2 by curing. This bonding step is performed in the same manner as in the first embodiment. As the transparent resin 32, a material having a different refractive index from that of the glass substrate 30 is selected. When the transparent resin 32 is formed as a part of a liquid crystal panel as described later, a material having a lower refractive index than the glass substrate 30 is selected.

【0082】次に、図8(c)に示すように、ガラス基
板30の側面及び裏面(図示下面)にマスク層34を形
成する。マスク層34は上記第1実施形態と同様の材料
で同様の方法により形成される。マスク層34は透明樹
脂32の側面にまで伸びるように形成されることが望ま
しい。また、マスク層34をガラス基板33における透
明樹脂32との界面近傍の側面にまで伸ばしてもよい。
マスク層34には、ガラス基板30の外面上においてス
リット孔34bをフォトリソグラフィ法などによって形
成する。
Next, as shown in FIG. 8C, a mask layer 34 is formed on the side surface and the back surface (the lower surface in the figure) of the glass substrate 30. The mask layer 34 is formed of the same material as in the first embodiment and by the same method. The mask layer 34 is desirably formed so as to extend to the side surface of the transparent resin 32. Further, the mask layer 34 may be extended to the side surface of the glass substrate 33 near the interface with the transparent resin 32.
In the mask layer 34, a slit hole 34b is formed on the outer surface of the glass substrate 30 by a photolithography method or the like.

【0083】その後、エッチングによってガラス基板3
3の外表面(図示上面)をエッチングし、ガラス基板3
3を薄肉化する。このエッチング工程は上記第1実施形
態と全く同様に行われる。このエッチング工程では、ガ
ラス基板33の薄肉化とともにガラス基板30の外面上
にスリット孔34bの形成位置において凹溝30bが形
成される。
Then, the glass substrate 3 is etched.
Etching the outer surface (upper surface in the figure) of the glass substrate 3
3 is thinned. This etching step is performed in exactly the same manner as in the first embodiment. In this etching step, the concave groove 30b is formed on the outer surface of the glass substrate 30 at the position where the slit hole 34b is formed, as the glass substrate 33 is thinned.

【0084】最後に、図8(d)に示すように、第1実
施形態と同様にガラス基板33の表面上に遮光層35及
び透明電極36を順次形成する。また、適宜のタイミン
グでマスク層34を除去する。そして、上記の各実施形
態と同様にして、凹溝30bに沿って破断させ、マイク
ロレンズアレイを相互に分離させる。
Finally, as shown in FIG. 8D, a light shielding layer 35 and a transparent electrode 36 are sequentially formed on the surface of the glass substrate 33 as in the first embodiment. Further, the mask layer 34 is removed at an appropriate timing. Then, similarly to the above embodiments, the microlens arrays are separated from each other by breaking along the concave grooves 30b.

【0085】この実施形態においても、上記各実施形態
と同様の効果を奏する。
In this embodiment, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.

【0086】なお、上記各実施形態ではガラス基板を用
いているが、光学面を挟んで接着された2枚のガラス基
板の代わりに石英基板を用いることもできる。この場合
には、第1実施形態及び第2実施形態においては光学面
を形成する際にエッチングの等方性が高まることから、
マイクロレンズの光学面を滑らかで精度良い形状に形成
できる。また、上記のいずれの実施形態においてもエッ
チングによって薄肉化する基板に関して上記エッチング
による薄肉化後の表面を平滑に形成することができる。
[0086] Although a glass substrate is used in each of the above embodiments, a quartz substrate may be used instead of the two glass substrates bonded with the optical surface interposed therebetween. In this case, in the first embodiment and the second embodiment, the isotropy of etching is increased when forming the optical surface.
The optical surface of the microlens can be formed in a smooth and accurate shape. Further, in any of the above embodiments, the surface of the substrate whose thickness is reduced by the etching can be formed smoothly with respect to the substrate whose thickness is reduced by the etching.

【0087】また、上記実施形態ではマスク層をガラス
基板の側面にも形成しているが、ガラス基板の側面には
マスク層を形成しなくてもよい。これは、サイドエッチ
ング量はガラス基板の面積に較べれば小さいため、予め
サイドエッチング量も見込んでおけば支障がないからで
ある。
In the above embodiment, the mask layer is also formed on the side surface of the glass substrate. However, the mask layer may not be formed on the side surface of the glass substrate. This is because the side etching amount is small compared to the area of the glass substrate, and there is no problem if the side etching amount is also considered in advance.

【0088】[液晶パネルの構造]次に、上記マイクロ
レンズを用いて形成した液晶装置の実施形態である液晶
パネルの構造について説明する。図10には、上記第1
実施形態で形成した構造を凹溝に沿って破断させ、相互
に分離したものを対向基板40として用いて形成したア
クティブマトリクス型液晶パネルの構造を示す。この液
晶パネルにおいては、TFT(薄膜トランジスタ)など
のアクティブ素子51を透明画素電極52毎に形成した
素子基板50を形成する。そして、対向基板40に素子
基板50を図示しないシール材を介して貼り合わせるこ
とによって液晶パネルが形成される。対向基板40と素
子基板50との間には液晶53が注入され、封止され
る。なお、対向基板40と素子基板50のそれぞれの液
晶53に接する対向内面上には図示しない配向膜が形成
されている。
[Structure of Liquid Crystal Panel] Next, the structure of a liquid crystal panel which is an embodiment of a liquid crystal device formed using the above-described microlens will be described. FIG.
The structure of the active matrix type liquid crystal panel formed by breaking the structure formed in the embodiment along the concave groove and using the separated substrate as the counter substrate 40 is shown. In this liquid crystal panel, an element substrate 50 in which an active element 51 such as a TFT (thin film transistor) is formed for each transparent pixel electrode 52 is formed. Then, a liquid crystal panel is formed by bonding the element substrate 50 to the counter substrate 40 via a sealing material (not shown). Liquid crystal 53 is injected between the opposing substrate 40 and the element substrate 50 and sealed. Note that an alignment film (not shown) is formed on the opposing inner surfaces of the opposing substrate 40 and the element substrate 50 that are in contact with the respective liquid crystals 53.

【0089】この液晶パネルでは、対向基板40に形成
されたマイクロレンズが素子基板50に形成された透明
画素電極52に対応するように上記基板の貼り合わせが
行われる。その結果、液晶パネルにおいて、透明電極1
6、透明画素電極52及びこれらに挟まれた液晶53に
よって構成される各画素に対応してマイクロレンズが形
成される。したがって、対向基板40側から入射した光
はマイクロレンズにおいて集光され、画素内に導入され
た後に、素子基板50から外部へと出射される。この結
果、液晶パネル内の画素の開口率がアクティブ素子51
を形成することなどによって制限されていても、多くの
光を画素中央部において集中的に透過させて出射させる
ことができるので、液晶パネルの制御された透過光量を
増大させることができ、しかも画質も向上する。
In this liquid crystal panel, the substrates are bonded so that the microlenses formed on the opposing substrate 40 correspond to the transparent pixel electrodes 52 formed on the element substrate 50. As a result, in the liquid crystal panel, the transparent electrode 1
6. A microlens is formed corresponding to each pixel constituted by the transparent pixel electrode 52 and the liquid crystal 53 sandwiched therebetween. Therefore, the light incident from the counter substrate 40 side is condensed by the microlens, introduced into the pixel, and then emitted from the element substrate 50 to the outside. As a result, the aperture ratio of the pixel in the liquid crystal panel is
Even if it is limited by forming a liquid crystal panel, a large amount of light can be intensively transmitted and emitted in the central portion of the pixel, so that the controlled amount of transmitted light of the liquid crystal panel can be increased, and the image quality can be improved. Also improve.

【0090】図11には、上記第3実施形態によって形
成された構造を凹溝に沿って破断させ、相互に分離した
ものを対向基板60として用いた液晶パネルの構造を示
す。この液晶パネルにおいても、図10に示す液晶パネ
ルと同様のアクティブ素子71、透明画素電極72を形
成した素子基板70を形成する。そして、対向基板60
と素子基板70とを図示しないシール材を介して貼り合
わせ、その間に液晶73を注入する。なお、対向基板6
0と素子基板70のそれぞれの液晶73に接する対向内
面上には図示しない配向膜が形成されている。
FIG. 11 shows the structure of a liquid crystal panel in which the structure formed according to the third embodiment is broken along the grooves and separated from each other as a counter substrate 60. Also in this liquid crystal panel, an element substrate 70 on which an active element 71 and a transparent pixel electrode 72 are formed as in the liquid crystal panel shown in FIG. 10 is formed. Then, the counter substrate 60
The liquid crystal 73 is injected between the substrate and the element substrate 70 via a sealing material (not shown). The counter substrate 6
An alignment film (not shown) is formed on opposing inner surfaces of the element substrate 70 and the liquid crystal 73 in contact with each other.

【0091】この液晶パネルにおいても、上記と同様
に、対向基板60側から入射した光はマイクロレンズに
よって集光され、透明樹脂22、透明画素電極72及び
これらに挟まれた液晶73によって構成される画素内に
導入され、素子基板70から出射される。
In this liquid crystal panel, similarly to the above, light incident from the counter substrate 60 side is condensed by the microlens, and is constituted by the transparent resin 22, the transparent pixel electrode 72, and the liquid crystal 73 sandwiched therebetween. The light is introduced into the pixel and emitted from the element substrate 70.

【0092】次に、上記の図10及び図11に示す液晶
パネルに共通なパネル構造例の全体構成について図12
及び図13を参照して説明する。図12は、液晶パネル
100の概略の平面構造を示し、図13は液晶パネル1
00の概略の断面構造を示す。ここで、上記の対向基板
40,60及び素子基板50,70を、対向基板102
及び素子基板101として示す。なお、以下に説明する
液晶パネルは投射型表示装置において光変調用の液晶パ
ネルとして用いられる場合に特に適したものである。
Next, the overall structure of a panel structure example common to the liquid crystal panels shown in FIGS. 10 and 11 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows a schematic plan structure of the liquid crystal panel 100, and FIG.
00 shows a schematic cross-sectional structure. Here, the above-described opposing substrates 40 and 60 and the element substrates 50 and 70 are
And an element substrate 101. The liquid crystal panel described below is particularly suitable when used as a liquid crystal panel for light modulation in a projection display device.

【0093】液晶パネル100は、ガラスなどからなる
素子基板101と対向基板102とがシール材104を
介して所定の間隙(セルギャップ)を有するように貼り
合わせられ、シール材104の内側に構成された液晶封
入領域100a内に液晶103を注入して構成されてい
る。液晶103はシール材104に設けられた液晶注入
口104aから注入され、液晶注入口104aはその後
樹脂などからなる封止剤105によって封鎖される。シ
ール材104としてはエポキシ樹脂、各種の光硬化性樹
脂を用いることができる。セルギャップを確保するに
は、シール材104内にセルギャップに相当する粒径
(約2〜10μm)を備えた無機或いは有機質のファイ
バ若しくは球体を混入する。
In the liquid crystal panel 100, an element substrate 101 made of glass or the like and a counter substrate 102 are bonded together with a predetermined gap (cell gap) via a sealing material 104, and are formed inside the sealing material 104. The liquid crystal 103 is injected into the liquid crystal sealing region 100a. The liquid crystal 103 is injected from a liquid crystal injection port 104a provided in the sealant 104, and the liquid crystal injection port 104a is thereafter closed by a sealing agent 105 made of a resin or the like. As the sealant 104, an epoxy resin or various photocurable resins can be used. In order to secure the cell gap, an inorganic or organic fiber or sphere having a particle size (about 2 to 10 μm) corresponding to the cell gap is mixed into the sealing material 104.

【0094】素子基板101は対向基板102よりも若
干大きな表面積を備えており、その内面に多数の画素に
対応して配線層、透明画素電極、TFT(薄膜トランジ
スタ)などのアクティブ素子が形成されている。対向基
板102の内面にも画素に対応する透明電極が形成され
ている。対向基板102の内面上における画素配列領域
の外側には、シール材104の形成領域の内側にて周回
状に形成された遮光膜102aが形成されている。
The element substrate 101 has a slightly larger surface area than the counter substrate 102, and active elements such as wiring layers, transparent pixel electrodes, and TFTs (thin film transistors) are formed on the inner surface thereof corresponding to a large number of pixels. . Transparent electrodes corresponding to pixels are also formed on the inner surface of the counter substrate 102. Outside the pixel array region on the inner surface of the counter substrate 102, a light-shielding film 102a formed in a circular shape inside the region where the sealant 104 is formed is formed.

【0095】素子基板101の内面上におけるシール材
104の形成領域の外側には、素子基板101及び10
2の内面上に形成された配線層に導電接続された配線パ
ターン101aが形成されており、この配線パターン1
01aに合わせて走査線駆動回路107及びデータ線駆
動回路108が形成される。さらに、素子基板101の
一側の外縁部は多数の外部端子109が配列した外部端
子部101bが構成されており、この外部端子部101
bに対して異方性導電膜などを介してフレキシブル配線
基板106などの配線部材が導電接続される。
Outside the formation region of the sealing material 104 on the inner surface of the element substrate 101, the element substrates 101 and 10
2, a wiring pattern 101a conductively connected to a wiring layer formed on the inner surface of the wiring pattern 1 is formed.
The scanning line driving circuit 107 and the data line driving circuit 108 are formed in accordance with 01a. Further, an outer edge portion on one side of the element substrate 101 is provided with an external terminal portion 101b in which a large number of external terminals 109 are arranged.
A wiring member such as the flexible wiring board 106 is conductively connected to b through an anisotropic conductive film or the like.

【0096】液晶103は、TN型、STN型の他、I
PS(in-plain switching)モード、VA(vertically
aligned)モードなどの種々のモードの液晶パネルに適
合したものを用いることができる。上記液晶パネル10
0では、使用する液晶103の種類、動作モード、表示
モード(ノーマリーホワイト、ノーマリーブラック)等
に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板など
を所定方位に向けた姿勢にて取り付けられる。
The liquid crystal 103 has a TN mode, an STN mode,
PS (in-plain switching) mode, VA (vertically
A liquid crystal panel suitable for various modes such as an aligned mode can be used. The liquid crystal panel 10
In the case of 0, the polarizing film, the retardation film, the polarizing plate, and the like are attached in a predetermined orientation according to the type of the liquid crystal 103 to be used, the operation mode, the display mode (normally white, normally black), and the like. .

【0097】尚、本発明のマイクロレンズアレイ及びこ
れを備えた電気光学装置並びにこれらの製造方法は、上
述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。
Note that the microlens array of the present invention, the electro-optical device provided with the same, and the manufacturing method thereof are not limited to the above-described illustrated examples, but may be variously modified without departing from the gist of the present invention. Of course, changes can be made.

【0098】[0098]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
エッチングによってスリット孔から第1透明基板の裏面
上に凹溝を形成することによって、第1透明基板の凹溝
の形成部分を薄く形成することができるので、当該凹溝
の形成部分に沿って破断させ、マイクロレンズアレイの
構造体を相互に分離させることができる。したがって、
従来のようにダイシングを行う必要がなくなり、チッピ
ングの発生などを防止でき、或いは、ダイシングをより
容易に実施できるので、製品の歩留まりを向上すること
ができる。
As described above, according to the present invention,
By forming a concave groove on the back surface of the first transparent substrate from the slit hole by etching, the portion where the concave groove is formed on the first transparent substrate can be formed thinly, so that the groove is broken along the portion where the concave groove is formed. As a result, the structures of the microlens array can be separated from each other. Therefore,
Dicing does not need to be performed as in the related art, and the occurrence of chipping or the like can be prevented, or dicing can be performed more easily, so that the product yield can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法
における第1実施形態の概略工程の前半を示す工程説明
図である。
FIG. 1 is a process explanatory diagram showing a first half of a schematic process of a first embodiment in a method for manufacturing a microlens array according to the present invention.

【図2】本発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法
における第1実施形態の概略工程の後半及び電気光学装
置の製造方法としての液晶装置の製造方法の一部を示す
工程説明図である。
FIG. 2 is a process explanatory view showing the latter half of the schematic process of the first embodiment in the method of manufacturing a microlens array according to the present invention and a part of a method of manufacturing a liquid crystal device as a method of manufacturing an electro-optical device.

【図3】本発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法
における第2実施形態の概略工程の前半を示す工程説明
図である。
FIG. 3 is a process explanatory diagram showing a first half of a schematic process of a second embodiment in a method for manufacturing a microlens array according to the present invention.

【図4】本発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法
における第2実施形態の概略工程の後半及び電気光学装
置の製造方法としての液晶装置の製造方法の一部を示す
工程説明図である。
FIG. 4 is a process explanatory view showing the latter half of the schematic process of the second embodiment in the method of manufacturing the microlens array according to the present invention and a part of the method of manufacturing the liquid crystal device as the method of manufacturing the electro-optical device.

【図5】本発明に係る第3実施形態の前半の概略工程を
示す工程説明図である。
FIG. 5 is a process explanatory view showing a schematic process in the first half of a third embodiment according to the present invention.

【図6】第3実施形態の後半の概略工程を示す工程説明
図である。
FIG. 6 is a process explanatory view showing a schematic process in the latter half of the third embodiment.

【図7】本発明に係る第4実施形態の概略工程を示す工
程説明図である。
FIG. 7 is a process explanatory view showing a schematic process of a fourth embodiment according to the present invention.

【図8】本発明に係る第5実施形態の概略工程を示す工
程説明図である。
FIG. 8 is a process explanatory view showing a schematic process of a fifth embodiment according to the present invention.

【図9】弗酸と弗化アンモニウムとの混合液からなるエ
ッチング液の組成比とエッチングレート及びエッチング
選択比を示すグラフ(a)、及び、エッチングの主成分
として弗酸のみを含むエッチング液の弗酸濃度とエッチ
ングレートとの関係を示すグラフ(b)である。
FIG. 9 is a graph (a) showing a composition ratio, an etching rate, and an etching selectivity of an etching solution composed of a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride, and an etching solution containing only hydrofluoric acid as a main component of etching. 4B is a graph (b) showing the relationship between the concentration of hydrofluoric acid and the etching rate.

【図10】第1実施形態によって形成された液晶パネル
の構造を模式的に示す拡大断面図である。
FIG. 10 is an enlarged sectional view schematically showing the structure of the liquid crystal panel formed according to the first embodiment.

【図11】第3実施形態によって形成された液晶パネル
の構造を模式的に示す拡大断面図である。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view schematically illustrating a structure of a liquid crystal panel formed according to a third embodiment.

【図12】上記各実施形態によって形成される液晶パネ
ルの全体の概略平面構造を示す概略平面図である。
FIG. 12 is a schematic plan view showing the overall schematic plan structure of a liquid crystal panel formed by each of the above embodiments.

【図13】上記各実施形態によって形成される液晶パネ
ルの全体の概略平面構造を示す概略断面図である。
FIG. 13 is a schematic sectional view showing the overall schematic plan structure of the liquid crystal panel formed by each of the embodiments.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ガラス基板 10a…凹部 10b…凹溝 11…マスク層 11a…ピンホール 11b…スリット孔 12…被覆層 12b…スリット孔 13…透明樹脂 14…ガラス基板 15…遮光層 16…透明電極 20…レンズ型 21…ガラス基板 21b…凹溝 22…透明樹脂 22a…光学面 23…透明樹脂 24…ガラス基板 25…マスク層 25b…スリット孔 30…ガラス基板 30b…凹溝 31…突起 32…透明樹脂 33…ガラス基板 34…マスク層 34b…スリット孔 40…対向基板 50…素子基板 51…アクティブ素子 52…透明画素電極 53…液晶 60…対向基板 70…素子基板 71…アクティブ素子 72…透明画素電極 73…液晶 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Glass substrate 10a ... Concave part 10b ... Concave groove 11 ... Mask layer 11a ... Pinhole 11b ... Slit hole 12 ... Coating layer 12b ... Slit hole 13 ... Transparent resin 14 ... Glass substrate 15 ... Light shielding layer 16 ... Transparent electrode 20 ... Lens Mold 21 ... Glass substrate 21b ... Concave groove 22 ... Transparent resin 22a ... Optical surface 23 ... Transparent resin 24 ... Glass substrate 25 ... Mask layer 25b ... Slit hole 30 ... Glass substrate 30b ... Concave groove 31 ... Protrusion 32 ... Transparent resin 33 ... Glass substrate 34 Mask layer 34b Slit hole 40 Counter substrate 50 Element substrate 51 Active element 52 Transparent pixel electrode 53 Liquid crystal 60 Counter substrate 70 Element substrate 71 Active element 72 Transparent pixel electrode 73 Liquid crystal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA29Y FA34Y FC10 FC26 GA03 4G059 AA08 AB06 AB09 AB11 AC01 BB04 BB16 5G435 AA17 BB12 CC09 DD13 FF07 GG02 KK05 KK07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H091 FA29Y FA34Y FC10 FC26 GA03 4G059 AA08 AB06 AB09 AB11 AC01 BB04 BB16 5G435 AA17 BB12 CC09 DD13 FF07 GG02 KK05 KK07

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1透明基板と第2透明基板のうちの一
方の表面上に光学面を形成し、該光学面を構成する素材
とは異なる屈折率を有する透明材料を前記光学面上に介
して前記第1透明基板と前記第2透明基板のうちの他方
を接合してなるマイクロレンズアレイの製造方法であっ
て、 前記第1透明基板の表面及び裏面を、前記第1透明基板
の表面上にある部分に複数のピンホールが配列形成され
ているとともに、前記第1透明基板の裏面上にある部分
に延長形状のスリット孔を備えたマスク層により被覆
し、前記ピンホールから前記第1透明基板を等方的にエ
ッチングして凹曲面状の前記光学面を形成するとともに
前記スリット孔から前記第1透明基板をエッチングして
凹溝を形成するエッチング処理を行い、その後、前記マ
スク層のうち前記第1透明基板の表面上にある部分を除
去し、しかる後に、前記光学面上に前記透明材料を介し
て前記第2透明基板を接合させることを特徴とするマイ
クロレンズアレイの製造方法。
1. An optical surface is formed on one surface of a first transparent substrate and a second transparent substrate, and a transparent material having a refractive index different from a material constituting the optical surface is provided on the optical surface. A method of manufacturing a microlens array in which the other one of the first transparent substrate and the second transparent substrate is joined via a first transparent substrate, wherein a front surface and a rear surface of the first transparent substrate are connected to a front surface of the first transparent substrate. A plurality of pinholes are arrayed and formed on an upper portion, and a portion on the back surface of the first transparent substrate is covered with a mask layer having an elongated slit hole. The transparent substrate is isotropically etched to form the concavely curved optical surface, and the first transparent substrate is etched through the slit holes to form a concave groove. Thereafter, the mask layer is etched. Before A portion on the surface of the first transparent substrate is removed, thereafter, the method of manufacturing a microlens array, wherein the thereby bonding the second transparent substrate via a transparent material on the optical surface.
【請求項2】 請求項1において、前記光学面上に前記
透明材料を介して前記第1透明基板と前記第2透明基板
を接合させた後に、エッチング処理によって前記第2透
明基板を薄肉化することを特徴とするマイクロレンズア
レイの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein after the first transparent substrate and the second transparent substrate are joined on the optical surface via the transparent material, the thickness of the second transparent substrate is reduced by an etching process. A method for manufacturing a microlens array.
【請求項3】 第1透明基板と第2透明基板のうちの一
方の表面上に光学面を形成し、該光学面を構成する素材
とは異なる屈折率を有する透明材料を前記光学面上に介
して前記第1透明基板と前記第2透明基板のうちの他方
を接合してなるマイクロレンズアレイの製造方法であっ
て、 前記光学面上に前記透明材料を介して前記第1透明基板
と前記第2透明基板を接合させた後に、エッチング耐性
を有するとともに延長形状のスリット孔を形成したマス
ク層にて前記第1透明基板の外面を被覆し、前記マスク
層で被覆した状態でエッチング処理を行い、前記第2透
明基板を薄肉化するとともに前記第1透明基板の外面に
凹溝を形成することを特徴とするマイクロレンズアレイ
の製造方法。
3. An optical surface is formed on one of the first transparent substrate and the second transparent substrate, and a transparent material having a refractive index different from that of the material constituting the optical surface is provided on the optical surface. A method of manufacturing a microlens array in which the other one of the first transparent substrate and the second transparent substrate is joined through the first transparent substrate and the second transparent substrate via the transparent material via the transparent material. After bonding the second transparent substrate, the outer surface of the first transparent substrate is covered with a mask layer having etching resistance and having an elongated slit hole, and an etching process is performed in a state of being covered with the mask layer. A method of manufacturing a microlens array, comprising: reducing the thickness of the second transparent substrate and forming a concave groove on an outer surface of the first transparent substrate.
【請求項4】 請求項3において、前記第2基板の薄肉
化のエッチング時間よりも前記第1基板の外面に凹溝を
形成するためのエッチング時間を少なくすることによ
り、小さな凹溝を形成することを特徴とするマイクロレ
ンズアレイの製造方法。
4. The small groove according to claim 3, wherein the etching time for forming the groove on the outer surface of the first substrate is shorter than the etching time for thinning the second substrate. A method for manufacturing a microlens array.
【請求項5】 請求項1から請求項4までのいずれか1
項において、前記第1透明基板はガラス基板であり、前
記エッチング処理は、弗酸と弗化アンモニウムとの混合
液を用いたウェットエッチングにより行うことを特徴と
するマイクロレンズアレイの製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein:
3. The method of manufacturing a microlens array according to claim 1, wherein the first transparent substrate is a glass substrate, and the etching is performed by wet etching using a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride.
【請求項6】 請求項2又は請求項3において、前記第
1透明基板及び前記第2透明基板はガラス基板であり、
前記エッチング処理は、弗酸と弗化アンモニウムとの混
合液を用いたウェットエッチングにより行うことを特徴
とするマイクロレンズアレイの製造方法。
6. The method according to claim 2, wherein the first transparent substrate and the second transparent substrate are glass substrates,
The method of manufacturing a microlens array, wherein the etching is performed by wet etching using a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride.
【請求項7】 請求項5又は請求項6において、前記混
合液を、弗酸と弗化アンモニウムの重量比が約0.2〜
6の範囲内になるように調製して用いることを特徴とす
るマイクロレンズアレイの製造方法。
7. The mixed solution according to claim 5, wherein the weight ratio of hydrofluoric acid to ammonium fluoride is about 0.2 to 0.2.
6. A method for producing a microlens array, which is prepared and used so as to fall within the range of 6.
【請求項8】 請求項2又は請求項3において、前記マ
スク層を多結晶シリコン膜、窒化シリコン膜又は炭化シ
リコン膜により形成することを特徴とするマイクロレン
ズアレイの製造方法。
8. The method of manufacturing a microlens array according to claim 2, wherein the mask layer is formed of a polycrystalline silicon film, a silicon nitride film, or a silicon carbide film.
【請求項9】 請求項8において、前記マスク層を低圧
CVD法により形成することを特徴とするマイクロレン
ズアレイの製造方法。
9. The method according to claim 8, wherein the mask layer is formed by a low-pressure CVD method.
【請求項10】 請求項3において、前記光学面を前記
透明材料とは異なる屈折率を備えた透明材料を用いた型
成形により形成することを特徴とするマイクロレンズア
レイの製造方法。
10. The method according to claim 3, wherein the optical surface is formed by molding using a transparent material having a different refractive index from the transparent material.
【請求項11】 請求項10において、前記マスク層は
非晶質シリコン膜、Pt若しくはAu又はこれらを含む
合金からなる金属膜であることを特徴とするマイクロレ
ンズアレイの製造方法。
11. The method of manufacturing a microlens array according to claim 10, wherein the mask layer is an amorphous silicon film, a metal film made of Pt or Au, or an alloy containing them.
【請求項12】 請求項3において、前記第1透明基板
上に配列させたレジスト材料を軟化させてその表面を凸
曲面状に形成し、その上からエッチング処理を施すこと
によって前記レジスト材料の凸曲面形状に対応する凸曲
面状の前記光学面を前記第1透明基板に形成することを
特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
12. The resist material according to claim 3, wherein the resist material arranged on the first transparent substrate is softened to form a convex curved surface, and an etching process is performed thereon. A method for manufacturing a microlens array, comprising: forming a convex curved optical surface corresponding to a curved surface shape on the first transparent substrate.
【請求項13】 請求項1から請求項12までに記載さ
れたマイクロレンズアレイの製造方法によりマイクロレ
ンズアレイを形成し、さらに、該マイクロレンズアレイ
の前記第2透明基板の内面上に電極を形成し、該電極に
対向する他方の電極を備えた別基板を貼り合わせて形成
することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
13. A microlens array is formed by the method of manufacturing a microlens array according to claim 1, and further, an electrode is formed on an inner surface of the second transparent substrate of the microlens array. And a method of manufacturing an electro-optical device, characterized in that another substrate provided with the other electrode facing the electrode is bonded.
【請求項14】 請求項13において、前記第2透明基
板の表面上に前記光学面の間隔位置に対応した領域に遮
光層を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方
法。
14. The method for manufacturing an electro-optical device according to claim 13, wherein a light-shielding layer is formed on a surface of the second transparent substrate in a region corresponding to an interval between the optical surfaces.
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