JP2001277260A - Micro-lens array, its production method, and original board and display for producing it - Google Patents

Micro-lens array, its production method, and original board and display for producing it

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JP2001277260A
JP2001277260A JP2000095427A JP2000095427A JP2001277260A JP 2001277260 A JP2001277260 A JP 2001277260A JP 2000095427 A JP2000095427 A JP 2000095427A JP 2000095427 A JP2000095427 A JP 2000095427A JP 2001277260 A JP2001277260 A JP 2001277260A
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JP
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Patent type
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formed
lens array
microlens array
master
manufacturing
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Withdrawn
Application number
JP2000095427A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Takakuwa
敦司 高桑
Original Assignee
Seiko Epson Corp
セイコーエプソン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a micro-lens array, a method for producing the array stably in a good yield, and an original board and a display for the production of the array. SOLUTION: A process (B) in which a substrate is adhered to the original board having at least one lens array forming area and a flat area formed on the periphery of the lens array forming area on one surface through a light transmittable layer precursor, and the lens array forming area is transferred/ formed to/in the precursor and a process (C) in which the precursor is cured are included, and grooves or recessed parts are formed on a surface facing the flat area of the substrate.

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、その製造方法及びその製造用原盤並びに表示装置に関する。 The present invention relates to a micro lens array, a method for producing the same and a manufacturing master disk, and a display device.

【0002】 [0002]

【従来の技術】液晶表示パネル等に使用されるマイクロレンズアレイの製造方法として、特開平3−19800 The production method of the prior art microlens arrays used in liquid crystal display panel or the like, JP-A-3-19800
3号公報及び特開平5−303009号公報に開示される方法が知られている。 3 No. and methods disclosed in JP-A-5-303009 JP are known. これらによれば、多数の凸レンズに対応する多数の凹部が形成された原盤に樹脂を滴下し、樹脂を硬化させて光透過性層を形成し、原盤を剥離することで、凹部が転写された凸レンズを有するマイクロレンズアレイを製造することができる。 According to these, it dropped resin to a number of master having a recess formed corresponding to the number of the convex lens, curing the resin to form a light transmitting layer, by peeling off the master, the recess is transferred it is possible to manufacture a microlens array having a convex lens. なお、特開平5−303009号公報には、金属板をエッチングして原盤を作製することが記載されている。 Incidentally, JP-A-5-303009, it is described that a metal plate is etched to produce a master.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の製造方法では、 [SUMMARY OF THE INVENTION] In the conventional manufacturing method,
原盤と基板を貼り合わせた後に、樹脂が端部よりはみ出し、欠陥の原因となり、歩留りを低下させる、または、 After bonding the master and the substrate, the resin protrusion from the edge, cause defects, lowering the yield, or,
はみ出した樹脂の除去などの後処理に手間がかかるという課題があった。 Troublesome post-treatment such as removal of protruding resin is a problem that it takes. 本発明は、このような問題点を解決するもので、その目的は、安定に、かつ、歩留りの高いマイクロレンズアレイ、その製造方法及びその製造用原盤並びに表示装置を提供することにある。 The present invention is intended to solve the above problems, and its object is stably and highly microlens array yield, and to provide a manufacturing method and manufacturing master disk, and a display device.

【0004】 [0004]

【課題を解決するための手段】(1)本発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法は、少なくとも1つのレンズアレイ形成領域と、前記レンズアレイ形成領域の周囲に形成された平坦領域と、を1つの面に有する原盤に光透過性層前駆体を介して基板を密着させ、前記レンズアレイ形成領域を前記光透過性層前駆体に転写形成する工程と、前記光透過性層前駆体を硬化させる工程と、を含み、前記基板の前記平坦領域に対向する面に溝または凹部を形成しておくことを特徴とする。 Method for producing Means for Solving the Problems (1) a microlens array according to the present invention includes at least one lens array forming region, and a flat region formed on the periphery of the lens array forming region, the 1 One of the master having the surface through the light transmitting layer precursor is brought into close contact with the substrate, and transferring forming the lens array forming region on the light transmitting layer precursor, curing the light transmitting layer precursor includes a step, characterized in that previously formed the opposing grooves on the surface or recesses on the flat region of the substrate.

【0005】(2)(1)のマイクロレンズアレイの製造方法において、前記溝または凹部を前記基板の端部と前記レンズアレイ形成領域の間に形成してもよい。 [0005] (2) The method of manufacturing a microlens array (1), said groove or recess may be formed between the lens array forming region and an end portion of the substrate.

【0006】(3)(1)このマイクロレンズアレイの製造方法において、前記溝または凹部を機械加工により形成することができる。 [0006] (3) (1) In this method of manufacturing a microlens array, the grooves or recesses may be formed by machining.

【0007】(4)(1)のマイクロレンズアレイの製造方法において、前記溝または凹部をドライエッチング、または、ウエットエッチングにより形成してもよい。 [0007] (4) The method of manufacturing a microlens array (1), dry etching said grooves or recesses, or may be formed by wet etching.

【0008】(5)(1)のマイクロレンズアレイの製造方法において、前記溝または凹部をFIB(集束イオンビーム)加工、または、レーザ加工により形成してもよい。 [0008] (5) The method of manufacturing a microlens array (1), said groove or recess FIB (focused ion beam) processing, or may be formed by laser processing.

【0009】(6)本発明のマイクロレンズアレイ製造用原盤は、少なくとも1つのレンズアレイ形成領域と、 [0009] (6) a microlens array for producing master of the present invention includes at least one lens array forming region,
前記レンズアレイ形成領域の周囲に形成された平坦領域と、を1つの面に有し、前記平坦領域内に凸部が形成されていることを特徴とする。 It said lens has a flat region formed on the periphery of the array forming region, to one face, characterized in that the projections on the flat region is formed.

【0010】(7)(6)のマイクロレンズアレイ製造用原盤において、前記凸部を前記原盤の端部と前記レンズアレイ形成領域の間に形成しておいてもよい。 [0010] (7) In the microlens array manufacturing a master for the (6), the convex portion may be formed between the end portion of the master the lens array forming region.

【0011】(8)また、本発明のマイクロレンズアレイの製造方法は、少なくとも1つのレンズアレイ形成領域と、前記レンズアレイ形成領域の周囲に形成された平坦領域と、を1つの面に有する原盤に光透過性層前駆体を介して基板を密着させ、前記レンズアレイ形成領域を前記光透過性層前駆体に転写形成する工程と、前記光透過性層前駆体を硬化させる工程と、を含み、前記平坦領域内に凸部を形成しておくことを特徴とする。 [0011] (8), producing a microlens array of the present invention, master having at least one lens array forming region, and a flat region formed on the periphery of the lens array forming region, to one face wherein the step of brought into close contact with the substrate through the light transmitting layer precursor is transferred form the lens array forming region on the light transmitting layer precursor, and curing the light transmitting layer precursor, to , characterized in that the raised parts on the flat region.

【0012】(9)(8)のマイクロレンズアレイの製造方法において、前記凸部を前記原盤の端部と前記レンズアレイ形成領域の間に形成してもよい。 [0012] (9) In the method for manufacturing a microlens array (8), the protrusion may be formed between the end portion and the lens array forming region of the master disk.

【0013】(10)本発明に係るマイクロレンズアレイは、上記(1)乃至(5)、(8)、(9)のいずれかの方法により製造されたものである。 [0013] (10) a microlens array according to the present invention, the above (1) to (5), (8), are those prepared by the method of any of (9).

【0014】(11)本発明に係る表示装置は、上記(10)のマイクロレンズアレイを有することを特徴とする。 [0014] (11) The display device according to the present invention is characterized by having a micro-lens array (10).

【0015】 [0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照にして説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be explained with reference to the accompanying drawings preferred embodiments of the present invention.

【0016】(マイクロレンズアレイ製造用原盤)図1 [0016] (a microlens array for producing master) 1
は、本実施の形態で使用する原盤の平面図である。 Is a plan view of a master disk used in this embodiment. 原盤10は、円盤状又は矩形の基材から形成することができる。 Master 10 may be formed from a disk-shaped or rectangular substrates. 原盤10は、少なくとも1つ(多くの場合複数)のマイクロレンズアレイを一度に形成するものである。 The master 10 is to form the microlens array of at least one (often more) at one time. 原盤10の1つの面には、個々のマイクロレンズアレイに対応する少なくとも1つ(多くの場合複数)のレンズアレイ形成領域12が形成されている。 The one face of the master 10, the lens array forming region 12 of at least one corresponding to each of the microlens array (often multiple) is formed. 各レンズアレイ形成領域12の周囲には、平坦領域18が形成されている。 Around each lens array forming region 12, and flat region 18 are formed. 平坦領域18は、複数のレンズアレイ形成領域12 Flat region 18 has a plurality of lens arrays forming region 12
が間隔をあけて形成されたときの、隣同士のレンズアレイ形成領域12の間の領域も含む。 When but formed at intervals also includes the area between the lens array forming region 12 neighboring each other. 各レンズアレイ形成領域12には、複数の凹部16が形成されている。 Each lens array forming region 12, a plurality of recesses 16 are formed. 例えば、複数行複数列で、マトリクス状に複数の凹部16が形成されている。 For example, in a plurality of rows and columns, a plurality of recesses 16 are formed in a matrix. 凹部16は、マイクロレンズアレイの個々の凸レンズに対応した形状をなしている。 Recess 16 has a shape corresponding to each convex lens of the microlens array.

【0017】(原盤の製造方法)図2は、本実施の形態で使用する原盤の製造工程を示す図である。 [0017] (Manufacturing method of the master) FIG. 2 is a diagram illustrating a master of the manufacturing process used in this embodiment. まず、図2 First, as shown in FIG. 2
(A)に示すように、基材20上にレジスト層22を形成する。 (A), the forming a resist layer 22 on the substrate 20. 基材20は、原盤10に加工されるものである。 Substrate 20 is intended to be processed on the master 10. 基材20をエッチングして、凹部16を形成する。 The substrate 20 is etched to form a recess 16.
そのため、基材20は、エッチング可能な材料であれば特に限定されるものではないが、シリコン又は石英は、 Therefore, the substrate 20 is not particularly limited as long as etchable material, silicon or quartz,
エッチングにより高精度の凹部16の形成が容易であるため、好適である。 For formation of a high precision of the recess 16 by etching it is easy, which is preferable. レジスト層22を形成する物質としては、例えば、半導体デバイス製造において一般的に用いられている、クレゾールノボラック系樹脂に感光剤としてジアゾナフトキノン誘導体を配合した市販のポジ型のレジストをそのまま利用できる。 As a substance for forming the resist layer 22, for example, are commonly used in semiconductor device fabrication, a commercially available positive resist formulated with diazonaphthoquinone derivative cresol novolak resin as a photosensitive agent can be used as it is. ここで、ポジ型のレジストとは、所定のパターンに応じて放射線に暴露することにより、放射線によって暴露された領域が現像液により選択的に除去可能となる物質のことである。 Here, the positive resist, by exposure to radiation in accordance with a predetermined pattern, it is a substance that region exposed by the radiation become selectively removable by a developer. レジスト層22を形成する方法としては、スピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコート法等の方法を用いることが可能である。 As a method for forming a resist layer 22, a spin coating method, a dipping method, a spray coating method, a roll coating method, it is possible to use a method such as bar coating. 次に、 next,
図2(B)に示すように、マスク24をレジスト層22 As shown in FIG. 2 (B), the resist layer 22 of the mask 24
の上方に配置し、マスク24を介してレジスト層22の所定領域のみを放射線26によって暴露する。 The place upwards, exposing only a predetermined region of the resist layer 22 by the radiation 26 through the mask 24. マスク2 Mask 2
4は、図1に示す凹部16の形成に必要とされる領域においてのみ、放射線26が透過するようにパターン形成されたものである。 4 is intended only, radiation 26 is patterned so as to transmit in the area required for the formation of recess 16 shown in FIG. 放射線26としては波長200nm Wavelength 200nm as radiation 26
〜500nmの領域の光を用いることが好ましい。 It is preferable to use a light of a region of to 500 nm. この波長領域の光の利用は、液晶パネルの製造プロセス等で確立されているフォトリソグラフィの技術及びそれに利用されている設備の利用が可能となり、低コスト化を図ることができる。 Use of light in this wavelength region, it is possible to use the facilities which are available to it technology and photolithography, which is established in the manufacturing process of a liquid crystal panel, it is possible to reduce the cost. そして、レジスト層22を放射線26 Then, the resist layer 22 radiation 26
によって暴露した後に所定の条件により現像処理を行うと、図2(C)に示すように、放射線26の暴露領域2 When development processing is performed by a predetermined condition after exposure by, as shown in FIG. 2 (C), exposed areas 2 of radiation 26
8においてのみ、レジスト層22の一部が選択的に除去されて基材20の表面が露出し、それ以外の領域はレジスト層22により覆われたままの状態となる。 Only in 8, a portion of the resist layer 22 is selectively removed to expose the surface of the substrate 20, the other region is in a state as it was covered by the resist layer 22. こうしてレジスト層22がパターン化されると、図2(D)に示すように、このレジスト層22をマスクとして基材20 Thus the resist layer 22 is patterned, as shown in FIG. 2 (D), the substrate 20 using the resist layer 22 as a mask
を所定の深さエッチングする。 The a predetermined depth etching. 詳しくは、基材20におけるレジスト層22から露出した領域に対して、どの方向にもエッチングが進む等方性エッチングを行う。 Specifically, with respect to the exposed resist layer 22 in the substrate 20 region, isotropic etching is carried out by the etching proceeds in any direction. 例えば、ウエットエッチングを適用して、化学溶液(エッチング液)に基材20を浸すことで、等方性エッチングを行うことができる。 For example, by applying wet etching, the chemical solution (etching solution) by immersing the substrate 20, it is possible to perform the isotropic etching. 基材20として石英を用いた場合には、エッチング液として、例えば、沸酸と沸化アンモニウムを混合した水溶液(バッファード沸酸)を用いてエッチングを行う。 In the case of using quartz as the substrate 20, as an etchant, for example, etching is performed using an aqueous solution of a mixture of hydrofluoric acid and ammonium fluoride (buffered hydrofluoric acid). 等方性エッチングを行うことで、基材20には、凹部16が形成される。 By performing the isotropic etching, the substrate 20, the recess 16 is formed. 次に、エッチングの完了後に、図2(E)に示すように、レジスト層22を除去する。 Then, after completion of the etching, as shown in FIG. 2 (E), to remove the resist layer 22. この原盤10は、本実施の形態では、一旦製造すればその後、耐久性の許す限り何度でも使用できるため経済的である。 The master 10 is, in this embodiment, then once the manufacture is economical because it can be used repeatedly as permitted durability. また、原盤10の製造工程は、2枚目以降のマイクロレンズアレイの製造工程において省略でき、工程数の減少及び低コスト化を図ることができる。 Moreover, the manufacturing process of the master 10 may be omitted in the manufacturing process of the second and subsequent microlens array, it is possible to decrease and cost reduction of the number of steps. 上記工程では、基材20に凹部16を形成するに際し、ポジ型のレジストを用いたが、放射線に暴露された領域が現像液に対して不溶化し、放射線に暴露されていない領域が現像液により選択的に除去可能となるネガ型のレジストを用いても良く、この場合には、上記マスク24とはパターンが反転したマスクが用いられる。 In the above step, in forming a recess 16 in the substrate 20, was used a positive resist, the exposed regions in the radiation are insoluble in the developer, the region not exposed to radiation by a developer may be using a negative resist which becomes selectively removable, in this case, a mask pattern is inverted with the mask 24 is used. あるいは、マスクを使用せずに、レーザ光あるいは電子線によって直接レジストをパターン状に暴露しても良い。 Alternatively, without using a mask, it may be exposed directly resist pattern shape by a laser beam or an electron beam. また、レジストの代わりに、金、クロム等の金属、あるいはSi、SiO 2等を使用してもよい。 Further, instead of the resist, gold, chromium or the like, or Si, may be used SiO 2 or the like.

【0018】(マイクロレンズアレイの製造方法)図3 [0018] (Manufacturing method of a microlens array) 3
は、本発明を適用した実施の形態に係るマイクロレンズアレイの製造方法を示す図である。 Is a diagram showing a manufacturing method of a microlens array according to the embodiment according to the present invention.

【0019】図3(A)に示すように、光透過性層前駆体32を、原盤10における凹部16及び平坦領域18 As shown in FIG. 3 (A), a light transmitting layer precursor 32, the recess 16 and the flat region 18 in the master 10
が形成された面に載せる。 There put to the formed surface. 図3(B)に示すように、光透過性層前駆体32を介して、基板34と原盤10とを密着させることにより、光透過性層前駆体32を所定領域まで塗り広げる。 As shown in FIG. 3 (B), through the light transmitting layer precursor 32, it is contacted by the substrate 34 and the master 10, spread the light transmitting layer precursor 32 to a predetermined area. 図3(C)に示すように、原盤10 As shown in FIG. 3 (C), the master 10
と基板34の間に光透過性層前駆体32からなる層を形成する。 And forming a layer made of a light transmitting layer precursor 32 between the substrate 34. この層は、固化されると光透過性層40となる。 This layer comes to be solidified light-transmissive layer 40. 図4(A)は、本実施の形態で使用する基板34の平面図であり、図4(B)は、図4(A)のIB−IB 4 (A) is a plan view of a substrate 34 used in this embodiment, FIG. 4 (B), IB-IB shown in FIG. 4 (A)
線断面図である。 It is a line cross-sectional view. 原盤10における平坦領域18に対向する面に溝または凹部14を予め設けておく。 Provided in advance with grooves or recesses 14 on the surface facing the flat region 18 in the master 10. 溝または凹部16は平坦領域18に対向する面であれば、どこでも良いが、図4に示すように、基板34の端部とレンズアレイ形成領域12の間が望ましい。 If a surface groove or recess 16 is opposed to the flat region 18, anywhere good, as shown in FIG. 4, between the end portion and the lens array forming region 12 of the substrate 34 is desired. こうすることで、 By doing this,
図3(B)〜(C)の工程で光透過性層前駆体32を塗り広げる際に基板34の端部からの光透過性層前駆体3 Figure 3 (B) ~ light transmitting layer precursor from the end portion of the substrate 34 when spread the light transmitting layer precursor 32 in the step (C) 3
2のはみ出しを防ぐことが可能となる。 2 protrusion becomes possible to prevent the. 光透過性層前駆体32のはみ出しがあると、除去工程が必要になるとともに、汚染の原因にもなり、歩留りを低下させる。 If there is protrusion of the light transmitting layer precursor 32, the removing step with are required, also cause pollution, reducing the yield. 溝または凹部14の形成方法としては、機械加工を用いても良い。 As a method for forming grooves or recesses 14, it may be used machining. また、ドライエッチング、または、ウエットエッチングを用いても良い。 Further, dry etching, or wet etching may be used. また、FIB(集束イオンビーム)加工、または、レーザ加工により、直接形成しても良い。 Further, FIB (focused ion beam) processing, or by laser machining, may be directly formed. 溝または凹部16の形状は、図4(C),(D) Shape of grooves or recesses 16, FIG. 4 (C), (D)
に示すような形状でも良く、光透過性層前駆体32のはみ出しを防ぐことが可能となる。 May be a shape as shown in, it is possible to prevent the protrusion of the light transmitting layer precursor 32. 溝または凹部16の寸法精度はあまり必要としないため、簡易的な手段で設けることが可能である。 Since the dimensions of the grooves or recesses 16 precision requires less, it can be provided by a simple means. ここでは、光透過性層前駆体32 Here, the light transmitting layer precursor 32
を原盤10上に載せたが、基板34に載せるか、原盤1 Although was placed on the master 10, or placed on the substrate 34, the master 1
0及び基板34の両方に載せてもよい。 0 and may be placed on both the substrate 34. また、原盤10 In addition, the master 10
及び基板34のいずれか一方、または、両方に、予め光透過性層前駆体32を所定領域まで塗りひろげてもよい。 On the other hand any and substrate 34, or, both may be spread in advance a light transmitting layer precursor 32 to a predetermined area. また、必要に応じて、原盤10と基板34とを光透過性層前駆体32を介して密着させる際に、原盤10及び基板34の少なくともいずれか一方を介して光透過性層前駆体32を加圧しても良い。 If necessary, when brought into close contact the master 10 and the substrate 34 through the light transmitting layer precursor 32, the light transmitting layer precursor 32 via at least one of the master 10 and the substrate 34 it may be pressurized. 加圧することで、光透過性層前駆体32が所定領域まで塗れひろがる時間を短縮できることで、作業性が向上し、かつ、光透過性層前駆体32の凹部16への充填が確実となる。 By pressurizing, by the light transmitting layer precursor 32 can be shortened to spread time wet to a predetermined area, and the workability is improved, and filling of the recess 16 of the light transmitting layer precursor 32 is ensured. ここで、光透過性層前駆体32は、液状あるいは液状化可能な物質であることが好ましい。 The light transmitting layer precursor 32 is preferably a liquid or liquefiable material. 液状とすることで、原盤10上の複数の凹部16へ光透過性層前駆体32を充填することが容易となる。 By a liquid, it is easy to fill the light transmitting layer precursor 32 into a plurality of recesses 16 on the master 10. 液状の物質としては、エネルギーの付与により硬化可能な物質が利用でき、液状化可能な物質としては、可塑性を有する物質が利用できる。 The material of the liquid, the energy curable material by the application of it is available, as the liquefiable substance can be utilized substance having plasticity. また、光透過性層前駆体32は、光透過性層40を形成した際に、光透過性などの要求される特性を有するものであれば特に限定されるものではないが、樹脂であることが好ましい。 Further, the light transmitting layer precursor 32, when forming the light transmitting layer 40, but is not particularly limited as long as it has the required characteristics such as optical transparency, it is a resin It is preferred. 樹脂は、エネルギー硬化性を有するもの、あるいは可塑性を有するものが容易に得られ、好適である。 Resins, those having an energy curable, or can be easily obtained having a plasticity, which is preferable.
エネルギー硬化性を有する樹脂としては、光及び熱の少なくともいずれか一方の付与により硬化可能であることが望ましい。 The resin having an energy curable, it is desirable that the light and heat is curable by at least one of the grant. 光や熱の利用は、汎用の露光装置、ベイク炉やホットプレート等の加熱装置を利用することができ、省設備コスト化を図ることが可能である。 Use of light and heat, a general purpose exposure apparatus, it is possible to use a heating apparatus such as a baking furnace or hot plate, it is possible to achieve a saving equipment costs. このようなエネルギー硬化性を有する樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ポリイミド系樹脂などが利用できる。 Such energy curable resin having, for example, acrylic resins, epoxy resins, melamine resins, and polyimide resins can be utilized. 特に、アクリル系樹脂は、市販品の様々な前駆体や感光剤(光重合開始剤)を利用することで、光の照射で短時間に硬化するものが容易に得られるため好適である。 In particular, acrylic resin, the use of the commercially available products of various precursor or a photosensitive agent (photopolymerization initiator), it is preferable because the easily obtained those that cure in a short time by irradiation of light. 光硬化性のアクリル系樹脂の基本組成の具体例としては、プレポリマーまたはオリゴマー、モノマー、光重合開始剤があげられる。 Specific examples of the basic composition of the photocurable acrylic resin, prepolymer or oligomer, a monomer, a photopolymerization initiator and the like. プレポリマーまたはオリゴマーとしては、例えば、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類、ポリエーテルアクリレート類、スピロアセタール系アクリレート類等のアクリレート類、エポキシメタクリレート類、ウレタンメタクリレート類、 The prepolymers or oligomers include epoxy acrylates, urethane acrylates, polyester acrylates, polyether acrylates, such as spiroacetal acrylates, epoxy methacrylates, urethane methacrylates,
ポリエステルメタクリレート類、ポリエーテルメタクリレート類等のメタクリレート類等が利用できる。 Polyester methacrylates, and polyether methacrylates, or the like can be used. モノマーとしては、例えば、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン、カルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、1,3−ブタンジオールアクリレート等の単官能性モノマー、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート等の二官能性モノマー、トリメチロー As the monomer, for example, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, N- vinyl-2-pyrrolidone, carbitol acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isobornyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, monofunctional monomers such as 1,3-butanediol acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, difunctional monomers such as pentaerythritol diacrylate, Torimechiro プロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスりトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能性モノマーが利用できる。 Propane triacrylate, trimethylol propane trimethacrylate, Pentaerisuri tall triacrylate, polyfunctional monomers such as dipentaerythritol hexaacrylate available. 光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−2 As the photopolymerization initiator, for example, 2,2-dimethoxy-2
−フェニルアセトフェノン等のアセトフェノン類、α− - acetophenone such as acetophenone, alpha-
ヒドロキシイソブチルフェノン、p−イソプロピル−α Hydroxyisobutyl phenone, p- isopropyl -α
−ヒドロキシイソブチルフェノン等のブチルフェノン類、p−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、p - Buchirufenon such as hydroxyisobutyl phenone, p-tert-butyl dichloroacetophenone, p
−tert−ブチルトリクロロアセトフェノン、α,α -tert- butyl trichloro acetophenone, alpha, alpha
−ジクロル−4−フェノキシアセトフェノン等のハロゲン化アセトフェノン類、ベンゾフェノン、N,N−テトラエチル−4,4−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ベンジル、ベンジルジメチルケタール等のベンジル類、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾイン類、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム等のオキシム類、2−メチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン等のキサントン類、ミヒラーケトン、ベンジルメチルケタール等のラジカル発生化合物が利用できる。 - halogenated acetophenones such as dichloro-4-phenoxy acetophenone, benzophenone, N, benzophenones such as N- tetraethyl-4,4-diamino benzophenone, benzyl, benzyl such as benzyl dimethyl ketal, benzoin, such benzoin alkyl ethers benzoin, oximes such as 1-phenyl-1,2-propane-dione-2-(o-ethoxycarbonyl) oxime, 2-methyl thioxanthone, xanthone such as 2-chlorothioxanthone, Michler's ketone, radicals such as benzyl methyl ketal generating compounds can be utilized. なお、必要に応じて、酸素による硬化阻害を防止する目的でアミン類等の化合物を添加したり、塗布を容易にする目的で溶剤成分を添加してもよい。 If necessary, or adding a compound such as an amine for the purpose of preventing curing inhibition by oxygen may be added to the solvent component for ease of application. 溶剤成分としては、特に限定されるものではなく、種々の有機溶剤、 The solvent component is not particularly limited, various organic solvents,
例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシメチルプロピオネート、エトキシエチルプロピオネート、エチルラクテート、エチルピルピネート、メチルアミルケトン等が利用可能である。 For example, propylene glycol monomethyl ether acetate, methoxymethyl propionate, ethoxyethyl propionate, ethyl lactate, ethyl pills Pineto and methyl amyl ketone are available. これらの物質によれば、高精度のエッチングが可能な点で原盤10の材料として優れているシリコン又は石英からの離型性が良好であるため好適である。 According to these materials, are suitable for releasability from the silicon or quartz is excellent as a material of the master 10 at a point capable of high-precision etching is good. また、可塑性を有する樹脂としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、アモルファスポリオレフィン系樹脂等の熱可塑性を有する樹脂が利用できる。 The resin having a plasticity, for example, polycarbonate resins, polymethyl methacrylate resins, resins having a thermoplastic such as amorphous polyolefin resin are available.
このような樹脂を軟化点温度以上に加温することにより可塑化させて液状とし、図3(C)に示すように、原盤10と基板34との間に挟み込んで層を形成する。 Such resin is plasticized by heating to above the softening point temperature as a liquid, as shown in FIG. 3 (C), to form a layer sandwiched between the master 10 and the substrate 34. 光透過性層前駆体32を介して原盤10と基板34を密着させることで、光透過性層前駆体32は、原盤10の凹部16に対応する形状になる。 Through the light transmitting layer precursor 32 by adhering the master 10 and the substrate 34, light transmitting layer precursor 32 has a shape corresponding to the recess 16 of the master 10. つまり、光透過性層前駆体32に凹部16を転写して凸部38を形成することができる。 In other words, it is possible to form the convex portion 38 by transferring the recess 16 in the light transmitting layer precursor 32. そして、光透過性層前駆体32に応じた固化処理を施す。 Then, subjected to solidification in response to the light transmitting layer precursor 32. 例えば、光硬化性の樹脂を用いた場合であれば、所定の条件で光を照射する。 For example, in the case of using the photocurable resin is irradiated with light under predetermined conditions. これにより光透過性層前駆体32を固化させて、図3(C)に示すように、光透過性層40を形成することができる。 Thus by solidifying the light transmitting layer precursor 32, as shown in FIG. 3 (C), it is possible to form the light transmitting layer 40. なお、光硬化性の物質にて光透過性層40を形成するときには、基板3 Incidentally, when forming the light transmitting layer 40 in the photocurable materials, the substrate 3
4及び原盤10のうち少なくとも一方が、光透過性を有することが必要となる。 At least one of 4 and the master 10, to have a light transmitting property is required. あるいは、軟化点温度以上に加温した可塑化した樹脂を光透過性層前駆体32として使用する場合には、冷却することにより固化させることができる。 Alternatively, when using the heated plasticizing above the softening point temperature resin as a light transmitting layer precursor 32 may be solidified by cooling. このように、光透過性層前駆体32を、エネルギーの付与により硬化可能な物質あるいは可塑性を有する物質から形成することで、これを原盤10に塗布して密着させた際に、原盤10に形成されている凹部16の微細部にまで、光透過性層前駆体32が充填される。 Thus, the light transmitting layer precursor 32, the formation of energetic materials having a substance or thermoplastic curable by the application of, which when brought into close contact is applied to the master 10, formed on the master 10 until the fine portion of the recess 16 which is the light transmitting layer precursor 32 is filled. そして、この光透過性層前駆体32に応じた固化処理を施すことにより固化させて光透過性層40を形成すると、 When the light transmitting layer precursor 32 solidification in accordance with the solidifying by be subjected to form a light transmitting layer 40,
原盤10の凹部16を精密に光透過性層40に転写させることができる。 The recess 16 of the master 10 precisely can be transferred to the light transmitting layer 40. また、基板34としては、マイクロレンズアレイとして要求される光透過性等の光学的な物性や、機械的強度等の特性を満足するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、石英やガラス、あるいは、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、アモルファスポリオレフィン等のプラスチック製の基板あるいはフィルムを利用することが可能である。 As the substrate 34, and optical properties of optical transparency and the like which are required as a microlens array, it is not limited particularly as long as it satisfies the characteristics such as mechanical strength, for example, quartz Ya glass, or it is possible to use polycarbonate, polyarylate, polyether sulfone, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, a plastic substrate or a film such as amorphous polyolefins. 次いで、図3(D)に示すように、原盤10 Then, as shown in FIG. 3 (D), the master 10
から光透過性層40及び基板34を剥離する。 Separating the light transmitting layer 40 and the substrate 34 from. なお、光透過性層40単独で、マイクロレンズアレイとして要求される機械的強度等の特性を満足することが可能であれば、基板34は不要であるから、基板34を光透過性層40から剥離してもよい。 Incidentally, a light transmitting layer 40 alone, if it is possible to satisfy the characteristics such as mechanical strength required as a microlens array, because the substrate 34 is not required, the substrate 34 from the light transmitting layer 40 it may be peeled off. この剥離工程は、原盤10から光透過性層40を剥離する前であっても、その後であってもよい。 This peeling process, even before peeling off the light-transmissive layer 40 from the master 10, or may be subsequently. 光透過性層40は、原盤10の凹部16に対応して、複数の凸部38が形成されているので、凸レンズを有するマイクロレンズアレイとなる。 Light transmitting layer 40, corresponding to the recess 16 of the master 10, since the plurality of protrusions 38 are formed, and a microlens array having a convex lens. 原盤10が複数の製品を製造するものであれば、光透過性層40 As long as the master 10 to produce a plurality of products, light transmitting layer 40
は、複数のマイクロレンズアレイが一体化されたものであるから、これを個片に切断して個々の製品が得られる。 , Since one in which a plurality of the microlens array are integrated, and cut into pieces the individual products obtained. 次に、図5は、本発明を適用した実施の形態に係る原盤の変形例を示す図である。 Next, FIG. 5 is a diagram showing a modified example of the master according to the embodiment according to the present invention. 同図において、原盤10 In the figure, the master 10
には、レンズアレイ形成領域12の周囲に形成された平坦領域18内に凸部15が形成されている。 The convex portion 15 is formed in the flat region 18 formed around the lens array forming region 12. こうすることで、図3(B)〜(C)の工程で光透過性層前駆体3 In this way, FIG. 3 (B) ~ light transmitting layer precursor 3 in the step (C)
2を塗り広げる際に基板34の端部からの光透過性層前駆体32のはみ出しを防ぐことが可能となる。 When spread the 2 it is possible to prevent the protrusion of the light transmitting layer precursor 32 from the edge of the substrate 34. 光透過性層前駆体32のはみ出しがあると、除去工程が必要になるとともに、汚染の原因にもなり、歩留りを低下させる。 If there is protrusion of the light transmitting layer precursor 32, the removing step with are required, also cause pollution, reducing the yield. 凸部15は平坦領域18内であれば、どこでも良いが、原盤10の端部とレンズアレイ形成領域12の間が望ましい。 If the convex portion 15 is an inner planar region 18, anywhere good, between the end portion and the lens array forming region 12 of the master 10 is desirable. 凸部15の寸法精度はあまり必要としないため、予め、機械加工またはエッチングにより設けておいても良い。 Since the dimensional accuracy of the convex portion 15 does not require much in advance, it may be provided by machining or etching. また、原盤10に直接接合、または、接着剤により接合しても良い。 Furthermore, directly bonded to the master 10, or may be bonded by an adhesive. 図6は、本発明に係るマイクロレンズアレイを適用した表示装置の一例として、液晶プロジェクタの一部を示す図である。 Figure 6 is an example of a display device using the microlens array according to the present invention, showing a part of a liquid crystal projector. この液晶プロジェクタは、上述した実施の形態に係る方法により製造されたマイクロレンズアレイを組み込んだライトバルブ80 This liquid crystal projector, a light valve 80 incorporating a microlens array manufactured by the method according to the above-described embodiment
と、光源としてのランプ90とを有する。 When, and a lamp 90 as a light source. マイクロレンズアレイは、複数の凸部38が形成された光透過性層4 Microlens array, light transmitting layer 4 having a plurality of protrusions 38 are formed
0から構成されてなる。 0 formed by the configuration from. 凸部38は、凸レンズとなっている。 Protrusion 38 has a convex lens. マイクロレンズアレイは、凸レンズをランプ90 Microlens array, a convex lens lamp 90
からみて凹状になるように配置されている。 It is arranged so as to be concave as viewed from. マイクロレンズアレイの凸部が形成された面には、光透過性層81 The surface having a convex portion formed in the microlens array, light transmitting layer 81
が形成されている。 There has been formed. マイクロレンズアレイと光透過性層81との界面によって光が屈折する。 Light is refracted by the interface between the micro lens array and the light transmitting layer 81. 光透過性層81上には、ブラックマトリクス82、電極膜83及び配向膜84が形成されている。 On the light transmitting layer 81, a black matrix 82, electrode film 83 and an alignment film 84 is formed. 配向膜84からギャップをあけて、TFT基板85が設けられている。 Open the gap from the alignment film 84, TFT substrate 85 is provided. TFT基板85 TFT substrate 85
には、透明な個別電極86及び薄膜トランジスタ87が設けられており、これらの上に配向膜88が形成されている。 In is transparent individual electrodes 86 and the thin film transistor 87 is provided, the alignment film 88 is formed on these. また、TFT基板85は、配向膜88を配向膜8 In addition, TFT substrate 85, the orientation of the orientation film 88 film 8
4に対向させて配置されている。 They are disposed to face the 4. 配向膜84,88間には、液晶89が封入されており、薄膜トランジスタ87 Between the orientation films 84 and 88, liquid crystal 89 is sealed, the thin film transistor 87
によって制御される電圧によって、液晶89が駆動されるようになっている。 The voltage controlled by the liquid crystal 89 are driven. この液晶プロジェクタによれば、 According to this liquid crystal projector,
ランプ90から照射された光92が、各画素毎に、凸部38にて構成されるレンズにて集光するので、明るい画面を表示することができる。 Light 92 emitted from the lamp 90 is, for each pixel, so condenses at constituted lens at the convex portion 38 can display a bright screen. なお、その前提として、光透過性層81の光屈折率naと、マイクロレンズアレイを構成する光透過性層40の光屈折率nbとは、na< As a premise, the refractive index na of the light transmitting layer 81, the refractive index nb of the light transmitting layer 40 which constitute the microlens array, na <
nbの関係にあることが必要である。 It is required to be in the relationship of nb. この条件を満たすことで、屈折率の大きい媒質から、屈折率の小さい媒質に光が入射することになり、光92は両媒質の界面の法線から離れるように即ち角度を以て屈折して集光する。 By satisfying this condition, the large medium refractive index, will be light enters the small medium refractive index, the light 92 is condensed light is refracted with a so i.e. angle away from the normal of the interface between both media to.
そして、画面を明るくすることができる。 Then, it is possible to brighten the screen.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】図1は、本発明を適用した実施の形態に係るマイクロレンズアレイの製造に使用される原盤を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a master for use in the manufacture of a microlens array according to the embodiment according to the present invention.

【図2】図2(A)〜(E)は、本発明を適用した実施の形態に係るマイクロレンズアレイ製造用原盤の製造方法をその工程に沿って示す断面図である。 [2] Figure 2 (A) ~ (E) is a sectional view taken along the the process of manufacturing a microlens array for producing master according to the embodiment according to the present invention.

【図3】図3(A)〜(C)は、本発明を適用した実施の形態に係るマイクロレンズアレイの製造方法をその工程に沿って示す断面図である。 [3] FIG. 3 (A) ~ (C) is a sectional view taken along the the process of manufacturing a microlens array according to the embodiment according to the present invention.

【図4】図4は、本発明を適用した実施の形態に係る基板の一例を示す図である。 Figure 4 is a diagram showing an example of a substrate according to an embodiment according to the present invention.

【図5】図5は、本発明を適用した実施の形態に係る原盤の他の例を示す図である。 Figure 5 is a diagram showing another example of the master according to the embodiment according to the present invention.

【図6】図6は、本発明を適用した実施の形態に係るマイクロレンズアレイを組み込んだ表示装置を示す図である。 Figure 6 is a view showing a display device incorporating a microlens array according to the embodiment according to the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 原盤 12 レンズアレイ形成領域 14 溝または凹部 15 凸部 16 凹部 18 平坦領域 32 光透過性層前駆体 40 光透過性層 10 master 12 lens array forming region 14 grooves or recesses 15 convex portion 16 concave portion 18 flat region 32 a light transmitting layer precursor 40 light transmissive layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29L 11:00 G02F 1/1335 530 Fターム(参考) 2H091 FA29X FB04 FC26 GA01 LA30 2H096 AA28 HA11 HA17 HA23 JA04 4F202 AA21 AA44 AH75 CA01 CB01 CD18 CD24 CK85 4F204 AA21 AA44 AH75 EA03 EB01 EK18 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) B29L 11:00 G02F 1/1335 530 F-term (reference) 2H091 FA29X FB04 FC26 GA01 LA30 2H096 AA28 HA11 HA17 HA23 JA04 4F202 AA21 AA44 AH75 CA01 CB01 CD18 CD24 CK85 4F204 AA21 AA44 AH75 EA03 EB01 EK18

Claims (11)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】少なくとも1つのレンズアレイ形成領域と、前記レンズアレイ形成領域の周囲に形成された平坦領域と、を1つの面に有する原盤に光透過性層前駆体を介して基板を密着させ、前記レンズアレイ形成領域を前記光透過性層前駆体に転写形成する工程と、前記光透過性層前駆体を硬化させる工程と、を含み、前記基板の前記平坦領域に対向する面に溝または凹部を形成しておくマイクロレンズアレイの製造方法。 And 1. A least one lens array forming region, the master is brought into close contact with the substrate through the light transmitting layer precursor having a flat region formed around, to one surface of the lens array forming region , and transferring forming the lens array forming region on the light transmitting layer precursor includes a step of curing the light transmitting layer precursor, a groove on the surface facing the flat region of the substrate or method of manufacturing a microlens array to have a recess.
  2. 【請求項2】請求項1記載のマイクロレンズアレイの製造方法において、前記溝または凹部を前記基板の端部と前記レンズアレイ形成領域の間に形成しておくマイクロレンズアレイの製造方法。 2. A method of manufacturing a microlens array according to claim 1, wherein, producing a microlens array to be formed with the groove or recess between the end portion and the lens array forming region of the substrate.
  3. 【請求項3】請求項1記載のマイクロレンズアレイの製造方法において、前記溝または凹部を機械加工により形成するマイクロレンズアレイの製造方法。 3. A method of manufacturing a microlens array according to claim 1, wherein, producing a microlens array be formed by machining the groove or recess.
  4. 【請求項4】請求項1記載のマイクロレンズアレイの製造方法において、前記溝または凹部をドライエッチング、または、ウエットエッチングにより形成するマイクロレンズアレイの製造方法。 4. A method of manufacturing a microlens array according to claim 1, wherein dry etching the grooves or recesses, or manufacturing a microlens array formed by wet etching.
  5. 【請求項5】請求項1記載のマイクロレンズアレイの製造方法において、前記溝または凹部をFIB加工、または、レーザ加工により形成するマイクロレンズアレイの製造方法。 5. A method of manufacturing a microlens array according to claim 1, wherein, FIB processing the grooves or recesses, or manufacturing a microlens array be formed by laser processing.
  6. 【請求項6】少なくとも1つのレンズアレイ形成領域と、前記レンズアレイ形成領域の周囲に形成された平坦領域と、を1つの面に有し、前記平坦領域内に凸部が形成されているマイクロレンズアレイ製造用原盤。 6. A least one lens array forming region, said has a flat region formed on the periphery of the lens array forming region, to one face, micro-convex portions on the flat area is formed lens array manufacturing master.
  7. 【請求項7】請求項6記載のマイクロレンズアレイ製造用原盤において、前記凸部を前記原盤の端部と前記レンズアレイ形成領域の間に形成しておくマイクロレンズアレイ製造用原盤。 7. The microlens array fabrication master according to claim 6, the microlens array fabrication master to be formed between the convex portion and the end portion of the master the lens array forming region.
  8. 【請求項8】少なくとも1つのレンズアレイ形成領域と、前記レンズアレイ形成領域の周囲に形成された平坦領域と、を1つの面に有する原盤に光透過性層前駆体を介して基板を密着させ、前記レンズアレイ形成領域を前記光透過性層前駆体に転写形成する工程と、前記光透過性層前駆体を硬化させる工程と、を含み、前記平坦領域内に凸部を形成しておくマイクロレンズアレイの製造方法。 8. A at least one lens array forming region, the master is brought into close contact with the substrate through the light transmitting layer precursor having a flat region formed around, to one surface of the lens array forming region , and transferring forming the lens array forming region on the light transmitting layer precursor includes a step of curing the light transmitting layer precursor, micro to be formed a convex portion in the flat region manufacturing method of the lens array.
  9. 【請求項9】請求項8記載のマイクロレンズアレイの製造方法において、前記凸部を前記原盤の端部と前記レンズアレイ形成領域の間に形成しておくマイクロレンズアレイの製造方法。 9. A method of manufacturing a microlens array according to claim 8, the manufacturing method of the microlens array to be formed with the convex portion between the end portion and the lens array forming region of the master disk.
  10. 【請求項10】請求項1から5または8または9のいずれかに記載の方法により製造されるマイクロレンズアレイ。 10. A microlens array produced by the method according to any one of claims 1 to 5 or 8 or 9.
  11. 【請求項11】請求項10記載のマイクロレンズアレイを有する表示装置。 11. A display having a microlens array according to claim 10, wherein device.
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