JP2002277610A

JP2002277610A - 遮光部付きマイクロレンズ基板の作製方法

Info

Publication number: JP2002277610A
Application number: JP2001080818A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sato; 康弘佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2002-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】作製が容易でマイクロレンズと遮光部の位置
ずれが少なく、様々な材料を遮光パターンとして利用可
能で、更に、小型、薄型化に有利な遮光部付きマイクロ
レンズ基板の作製方法を提供すること。【解決手段】マイクロレンズ１０１が形成された透明
基板１０２（ａ）の上に、マイクロレンズを使用する波
長で不透明で流動性を持つ樹脂材料１０３を塗布する
（ｂ）。樹脂材料１０３を硬化させた後にエッチング
し、マイクロレンズ表面を露出させる（ｃ，ｄ）。樹脂
材料１０３が凹んだ部分に流れ込むため、レンズ表面付
近の膜厚が薄くレンズ間は厚くなる。エッチング時間を
調整することで、迷光の原因になるレンズ間に樹脂材料
を残すことができる。セルフアラインで形成可能になる
ため作製が容易になり、基板の厚みを薄くすることがで
き、マイクロレンズに対して高い位置精度の遮光部分を
容易に作製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は遮光部付きマイクロ
レンズ基板技術に係り、特にマイクロレンズを利用した
ＣＣＤ、液晶パネル、光ディスクヘッドなどの光学部品
に用いるのに好適な遮光部付きマイクロレンズ基板の作
製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロレンズ付き基板に遮光部をつけ
る方法に関しては、ＣＣＤや液晶パネルに利用されるマ
イクロレンズアレイに関する特許として多く出願されて
いる。例えば特開平１０−１４２５８９号公報には、感
光性のブラックマトリクス用材料をマイクロレンズ付き
基板に塗布し、フォトリソグラフィでパターニングする
方法が述べられている。また特開平１１−３４４６０２
号公報には、透明基板のマイクロレンズと反対側の面に
対してセルフアラインで遮光部を形成する方法が述べら
れている。

【０００３】しかしながら、マイクロレンズを単体で用
いるものに対して遮光部を設けるものは従来見当たらな
かった。例えば、特開２０００−１３１５０８号公報で
は、対物レンズと微小なＳＩＬ（ソリッドイマージョン
レンズ）を接合して１体にしたレンズについて述べられ
ているが、ＳＩＬの周辺の遮光については触れられてい
ない。

【０００４】マイクロレンズを様々な分野で応用する上
で、迷光対策のために遮光部分を設けることは重要であ
る。ＣＣＤなどの撮像素子では、光の利用効率を上げる
ためにマイクロレンズアレイが利用されているが、レン
ズとレンズの間に若干の隙間があったり、隙間のない構
造にしてもレンズ形状が目的の形状からずれている部分
があるため、迷光の発生原因となっている。

【０００５】また、マイクロレンズを単体で用いる場合
も、レンズ周辺部分に入射した光による迷光の発生を避
けるためには、アパーチャーを設ける必要があるが、レ
ンズ自体が微細なため、マイクロレンズとアパーチャー
を別々に作製してアライメントするのは困難である。そ
のため、フォトリソグラフィーを用いてマイクロレンズ
付き基板と１体にして作製する方法が提案されている。

【０００６】図７および図８は、特開平１０−１４２５
８９号公報に開示されている遮光部の形成方法の説明図
である。図７では、スタンプ法により高屈折率透明接着
剤４でマイクロレンズRを形成後、感光性のブラックマ
スク材料をマイクロレンズアレイに塗布し、フォトリソ
グラフィーを用いて遮光部のパターンBM（ブラックマス
ク）を形成し（ａ）、その上に低屈折率透明接着剤５を
塗布しこれを介してカバーガラスＧを設ける（ｂ）。ガ
ラスを研磨して仕上げるが、液晶駆動基板の対向基板と
して使用する場合は、蒸着やスパッターでＩＴＯ（Ir_２
O_３＋SnO_２）６を全面に形成する（ｃ）。

【０００７】図８では、図７とは逆に、まず基板ガラス
３上に遮光部のパターンBM（ブラックマスク）を形成後
（ａ）、高屈折率透明接着剤４を塗布し（ｂ）、別途作
成したスタンパＳを押し当てて金属膜を転写してマイク
ロレンズRを形成して紫外線光を照射して硬化し
（ｃ）、最後にスタンパＳを剥離する。

【０００８】図９は、特開平１１−３４４６０２号公報
に開示された遮光部作製方法の説明図である。マイクロ
レンズ１１を形成した透明基板１０のマイクロレンズと
反対の面にネガ型のフォトレジスト１３を塗布し
（ａ）、マイクロレンズ越しにフォトレジストを露光１
４することで（ｂ）、遮光部の反転パターン１３１を作
製し（ｃ）、金属膜１３２を蒸着し（ｄ）、リフトオフ
法により遮光部１０２を形成する（ｅ）。遮光部１０２
の間が開口部１５となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−１４２５８９号公報の方法では、フォトリソグラ
フィーで遮光パターンを形成しているため、プロセスが
複雑であり、マイクロレンズのついた高低差の大きい基
板に対してマスクアライメントを行う必要があるため、
アライメントズレを起こしやすい。

【００１０】また、特開平１１−３４４６０２号公報の
方法では、セルフアラインで形成しているためアライメ
ントが不要になるが、マイクロレンズと反対の面に遮光
パターンを形成するため、マイクロレンズと遮光部であ
る程度の厚みが必要になり、小型化に不利である。ま
た、どちらの方法も遮光するための材料は必ず感光性の
ものを用いる必要がある。

【００１１】本発明の目的は、作製が容易でマイクロレ
ンズと遮光部の位置ずれが少なく、様々な材料を遮光パ
ターンとして利用可能で、更に、小型、薄型化に有利な
遮光部付きマイクロレンズ基板の作製方法を提供するこ
とである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の各請求項は次のような特徴ある構成を有し
ている。（１）請求項１記載の発明は、マイクロレンズが形成さ
れた透明基板上に、マイクロレンズを使用する波長で不
透明でありかつ流動性を持つ樹脂材料を塗布する工程
と、樹脂材料を硬化させる工程と、樹脂材料に対してエ
ッチングを行い、マイクロレンズ表面を露出させる工程
を含むことを特徴としている。

【００１３】本発明は、マイクロレンズ表面に流動性の
ある樹脂材料を塗布した場合、樹脂材料が凹んだ部分に
流れ込むため、レンズ表面付近の膜厚が薄く、レンズ間
は厚くなること利用したものである。樹脂材料を硬化さ
せて樹脂材料表面に対してエッチングする際に、エッチ
ング時間を調整することで、レンズ表面だけを露出させ
て、迷光の原因になるレンズ間に樹脂材料を残すことが
できる。

【００１４】従って、フォトマスクを利用せずにセルフ
アラインで形成可能になるため、作製が容易になり、マ
イクロレンズと同じ面に遮光部を形成できるので、遮光
部付きマイクロレンズ基板の厚みを薄くすることが可能
になり、マイクロレンズに対して高い位置精度の遮光部
分を容易に作製することができる。

【００１５】（２）請求項２記載の発明は、請求項１に
おいて、エッチングする方法としてドライエッチングを
用いたことを特徴としている。これにより、遮光部の厚
みを高精度に制御することができる。（３）請求項３記載の発明は、請求項１において、マイ
クロレンズおよび基板としてガラス材料、樹脂材料とし
てノボラック系樹脂材料またはポリイミド系の樹脂材料
を用い、少なくとも酸素を含むエッチングガスでドライ
エッチングを行いマイクロレンズ表面を露出させること
を特徴としている。これにより、マイクロレンズ表面へ
のダメージやエッチング時に残差の発生などが少なくす
ることができる。

【００１６】（４）請求項４記載の発明は、請求項１に
おいて、マイクロレンズ表面に、樹脂材料のエッチング
時にエッチングされない透明膜を形成しておくことを特
徴としている。これにより、マイクロレンズ自体の材料
と樹脂材料の間で選択性のあるエッチング方法がない場
合でも遮光部付きのマイクロレンズ付き基板を作製する
ことができる。（５）請求項５記載の発明は、請求項４において、透明
膜が反射防止膜の機能を持つことを特徴としている。こ
れにより、マイクロレンズ表面の反射による迷光の発生
も押さえることができる。

【００１７】（６）請求項６記載の発明は、マイクロレ
ンズが形成された透明基板上に、マイクロレンズを使用
する波長で不透明でありかつ流動性を持つ感光性樹脂材
料を塗布する工程と、感光性樹脂材料を硬化させる工程
と、感光性樹脂材料を全面露光する工程と、現像を行い
マイクロレンズ表面を露出させる工程を含むことを特徴
としている。これにより、フォトリソグラフィーのため
の設備のみを利用して遮光部分を作製することが可能に
なる。

【００１８】（７）請求項７記載の発明は、請求項６に
おいて、全面露光を現像液中で行うことを特徴としてい
る。これにより、遮光部に用いる感光性樹脂材料が、露
光する光に対する透過率も低いような場合でも、効率的
に不要な感光性樹脂材料を除去して遮光部分を作製する
ことができる

【００１９】（８）請求項８記載の発明は、請求項６に
おいて、マイクロレンズ表面に現像液に対して耐性のあ
る透明膜を形成しておくことを特徴としている。これに
より、現像液に対して耐性のない材料で作製したマイク
ロレンズ基板に対しても、遮光膜を作製できる。（９）請求項９記載の発明は、請求項８において、透明
膜が反射防止膜の機能を持つことを特徴としている。こ
れにより、レンズ表面での反射による迷光の発生も防ぐ
ことができる。

【００２０】（１０）請求項１０記載の発明は、マイク
ロレンズが形成された透明基板上に、遮光性の薄膜を形
成する工程と、流動性を持つ樹脂材料を塗布する工程
と、樹脂材料を硬化させる工程と、基板表面に対してエ
ッチングを行い、マイクロレンズ表面の遮光性の薄膜を
露出させる工程と、感光性樹脂材料をマスクとして露出
した遮光性薄膜を除去する工程を含むことを特徴として
いる。これにより、樹脂材料に比べて熱、湿度などの耐
環境性の強い遮光部を持ったマイクロレンズ基板を作製
することができる。

【００２１】（１１）請求項１１記載の発明は、請求項
１０において、エッチングする方法としてドライエッチ
ングを用いたことを特徴としている。これにより、遮光
部をエッチングする際のマスクとなる樹脂層の厚みを高
精度に制御することができる。（１２）請求項１２記載の発明は、請求項１０におい
て、樹脂材料と遮光性の薄膜を同時にエッチングするこ
とを特徴としている。これにより、プロセスを短縮する
ことができる。

【００２２】（１３）請求項１３記載の発明は、請求項
１０において、マイクロレンズ表面と遮光性の薄膜の間
に、前記樹脂材料のエッチング時にエッチングされない
透明膜を形成しておくことを特徴としている。これによ
り、遮光膜とマイクロレンズの選択性が取れるエッチン
グ条件がないような場合でも、遮光膜の付いたマイクロ
レンズ付き基板を作製することができる。（１４）請求項１４記載の発明は、請求項１３におい
て、透明膜が反射防止膜の機能を持つことを特徴として
いる。これにより、レンズ表面での反射による迷光の発
生も防ぐことができる。

【００２３】（１５）請求項１５記載の発明は、マイク
ロレンズが形成された透明基板上に、遮光性の薄膜を形
成する工程と、流動性を持つ感光性樹脂材料を塗布する
工程と、感光性樹脂材料を硬化させる工程と、感光性樹
脂材料を全面露光する工程と、現像を行いマイクロレン
ズ表面の遮光性の薄膜を露出させる工程と、感光性樹脂
材料をマスクとして露出した遮光性薄膜を除去する工程
を含むことを特徴としている。これにより、樹脂材料に
比べて熱、湿度などの耐環境性の強い遮光部を持ったマ
イクロレンズ基板を作製することができる。

【００２４】（１６）請求項１６記載の発明は、請求項
１５において、全面露光を現像液中で行うことを特徴と
している。これにより、遮光部に用いる感光性樹脂材料
の膜厚が厚く、露光に時間がかかるような場合でも、効
率的に遮光部以外の感光性樹脂材料を除去することがで
きる（１７）請求項１７記載の発明は、請求項１５におい
て、マイクロレンズ表面と遮光性の薄膜の間に、遮光膜
のエッチング時に遮光膜と選択性のある透明膜を形成し
ておくことを特徴としている。これにより、遮光膜とマ
イクロレンズの間で選択性のあるエッチング条件がない
場合でも遮光部を作製することができる（１８）請求項１８記載の発明は、請求項１７におい
て、透明膜が反射防止膜の機能を持つことを特徴として
いる。これにより、レンズ表面での反射による迷光の発
生も防ぐことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施形態を詳細に説明する。（実施例１）図１は、本発明の実施例１に係る、ガラス
基板１０２上にマイクロレンズ１０１を等間隔に多数配
置したマイクロレンズアレイを示す図である。このマイ
クロレンズアレイは、ガラス基板１０２にフォトリソグ
ラフィーを用いて円柱状のレジストパターンを形成し、
全面に紫外線を照射後、２００℃に加熱しリフローさせ
てレンズ形状のレジストパターンを作製した後、異方性
ドライエッチングでレジストパターンの形状をガラス基
板１０２に転写して作製した。

【００２６】このマイクロレンズアレイは全体が基板と
同一のガラスで一体に形成されているので、熱や湿度な
どの環境変化に強く、液晶プロジェクターなどに利用さ
れている。但し、このマイクロレンズアレイではレンズ
間に隙間があり、そこを通る光が迷光となる。

【００２７】図２は、本発明の実施例１のプロセスを説
明するための図である。図２（ａ）は、図１のマイクロ
レンズアレイにおけるＡ−Ｂの断面図である。まず、図
２（ａ）の断面を持つマイクロレンズアレイに対して遮
光性の樹脂材料１０３を塗布する（図２（ｂ））。

【００２８】この樹脂材料１０３としては、マイクロレ
ンズを使用する光に対して十分な遮光性を持ち、レンズ
の間を埋めるのに十分な流動性が有り、エッチングが可
能で、エッチング時には、基板のマイクロレンズと十分
な選択性が得られることが必要である。フォトレジスト
に利用されるノボラック系の樹脂材料はガラスをほとん
どエッチングしない酸素プラズマで容易にドライエッチ
ングが可能であり、ノボラック系の樹脂材料にカーボン
や黒色顔料を混ぜれば、遮光部として利用できる。他に
も、ポリイミドなどの樹脂材料が同様に利用できる。こ
れらの樹脂材料は、マイクロレンズの材質あわせて、選
択的にエッチング可能なものを選べばよい。

【００２９】ガラス基板１０２上にスタンプ法などを利
用して樹脂系の材料でマイクロレンズ１０１を作製した
場合には、エッチングで選択的にするのが困難な場合も
ある。そのような場合には、図６に示したように、レン
ズ表面にエッチング耐性のある透明な薄膜４０１を形成
してそれをエッチストップ層として利用すればよい。そ
の場合、透明膜の厚さと屈折率を調整すれば反射防止膜
の機能を持たせることも可能である。その場合は、レン
ズ表面の反射による迷光も減らすことができる。

【００３０】本実施例では一般的なノボラック系のフォ
トレジストであるOFPR８００に黒色顔料を混合して使用
した。樹脂材料の塗布には、スピンコーター、ロールコ
ーターなどどのようなものを用いてもよいが、塗布する
膜厚は、マイクロレンズの隙間を十分埋められるよう
に、マイクロレンズの高さ以上にした方がよい。

【００３１】また、スピンコーターで塗布する場合は、
遠心力と回転中の乾燥により放射状の塗布ムラが発生す
る場合があるので、回転させる時間を短くして回転中の
乾燥を防ぎ、塗布後のマイクロレンズ付き基板を密閉容
器などに入れてしばらく放置し、レジストを十分リフロ
ーさせて、レシ゛スト表面が均一な高さになるようにしてお
く。

【００３２】レンズの隙間が埋め込まれて樹脂材料表面
が十分平坦になった後、樹脂材料を硬化させる。硬化方
法は樹脂材料により熱硬化型、紫外線硬化型、紫外線＋
熱硬化型などがあるのでそれぞれにあわせて行えばよ
い。本実施例では１２０°のオーブンで加熱し、樹脂材
料を乾燥・硬化させた。図２（ｃ）に硬化後の断面を示
したが、溶剤の蒸発に伴って体積が収縮するため、レン
ズの頂点付近が若干高く、レンズ間や周辺部が低くなっ
ている。あまりこの差が大きい場合は次のエッチングで
レンズ表面だけを露出させるのが難しくなるため、塗布
時の膜厚や、樹脂材料に含まれる溶剤の量を調整して、
なるべく平坦にしておくことが望ましい。

【００３３】その後、樹脂材料１０３をエッチングして
レンズの表面を露出させる(図２（ｄ）)。ここでは酸素
プラズマによる異方性ドライエッチングを用いた。この
時、エッチング時間を調整して、マイクロレンズ表面だ
けを露出させ、レンズ間に樹脂材料１０３が残るように
している。ドライエッチングではエッチング量の調整が
比較的容易なので、ここではドライエッチングを用いた
が、レンズと樹脂の材料の組合せによってはウエットエ
ッチングの方が選択性を確保できる場合もある。マイク
ロレンズと樹脂の材料、求められる遮光部分の厚さの精
度などに応じて、適したエッチング方法を選べばよい。

【００３４】このようにして形成したマイクロレンズの
遮光部は、セルフアラインで形成できるので、マイクロ
レンズの位置に対して遮光部の位置ずれがなく、プロセ
スが容易で、更に、マイクロレンズと同一面に遮光部分
が形成できるので、レンズ付き基板全体の厚みを薄くす
ることができる。

【００３５】（実施例２）図３は、本発明の実施例２に
係るマイクロレンズ付き基板の形状の形状を示す図であ
る。本実施例におけるマイクロレンズ付き基板は、中心
に１つのマイクロレンズ２０１があり、周辺に他の部品
と貼りあわせるためのスペーサー２０２が形成された構
造になっている。

【００３６】本実施例では、遮光するための樹脂材料と
してポジ型の感光性材料を用いた場合について説明す
る。図４は、本発明の実施例２のプロセスを説明するた
めの図である。図４（ａ）は、図３のマイクロレンズ付
き基板におけるＡ−Ｂの断面図である。本実施例のレン
ズにおいても、マイクロレンズ２０１とスペーサー２０
２の隙間２０３に遮光部を形成することにより、ここを
通り抜ける迷光をなくすことができる。

【００３７】まず、感光性樹脂材料を基板に塗布する
(図４（ｂ）)。ここで使用する感光性樹脂材料は、感光
性ポリイミドやポジレジストなどの感光性材料に黒色顔
料などを混ぜて遮光性を持たせたものである。但し、感
光材料を露光する波長に対してはある程度透過性を持た
せておく必要がある。塗布は実施例１と同様にして行
い、ホットプレート、オーブンなどを用いて乾燥させ
る。乾燥後の形状は図４（ｃ）に示した。

【００３８】次に、感光性樹脂材料を塗布した面を露光
する(図４（ｄ）)。ポジ型の感光性樹脂材料は、露光さ
れた部分２０５が現像液に対して可溶になり、また、露
光量が増えるに従って、可溶になる領域が深くなってい
くので、現像時にレンズ部分が露出し、レンズとスペー
サーの間は樹脂材料が残るように露光する。後は、通常
のフォトリソグラフィーと同様に現像を行い、リンス、
乾燥を行えばよい。現像後の形状を図４（ｅ）に示し
た。必要に応じてポストベークを行ってもよい。

【００３９】感光性樹脂材料に混合した黒色顔料が多
く、露光する光の波長の透過率も低くなってしまう場合
は、一度に深いところまで露光することが困難になる
が、露光、現像を複数回繰り返せば、レンズ表面を露出
させ、遮光部分を形成することが可能である。さらに、
現像液中で露光を行えば、上記動作を連続して行ってい
るのと同等の効果が得られるので、露光と現像の時間を
短縮することができる。

【００４０】この方法では感光性材料を用いているが、
フォトマスクを使わないため、アラインメントが不要で
あり作製が容易である。また、フォトリソグラフィーの
設備だけで遮光部分が作製できるので、エッチングのた
めの装置がなくても遮光部分を作製できる。

【００４１】（実施例３）次に、本発明の実施例３につ
いて説明する。本実施例では、より遮光性を高めたり、
マイクロレンズを使用する際の熱や湿度などの環境に対
して強い遮光膜を作製するため、金属膜などの無機材料
を用いる場合について説明する。

【００４２】図５は、本発明の実施例３のプロセスを説
明するための図である。まず、マイクロレンズ付き基板
にスパッタリングなどで無機系の遮光膜を形成する。こ
こではCr膜３０１をスパッタリング法により形成した
（図５（ａ））。

【００４３】次に、Cr膜３０１の上に樹脂材料またはフ
ォトレジストなどの感光性樹脂材料３０２を塗布する
(図５（ｂ）)。ここで使用する樹脂材料は光を透過して
もかまわないので通常のフォトレジストなどを使用する
ことができる。

【００４４】後は、感光性のない樹脂材料の場合は実施
例２、感光性樹脂材料の場合は実施例３と同様にして、
マイクロレンズ部分のCr膜３０１を露出させる（図５
（ｃ），（ｄ）)。Cr膜３０１が露出した後は、樹脂材
料またはフォトレジストをマスクにしてCr膜３０１をエ
ッチングする(図５（ｅ）)。Cr膜３０１は硝酸第２セリ
ウム・アンモニウムと過塩素酸の水溶液を用いて容易に
ウエットエッチングできる。

【００４５】ドライエッチングで樹脂材料を除去する場
合、条件によっては遮光膜と樹脂材料を同時に除去する
こともできる。Cr膜３０１の場合は酸素プラズマでも除
去できるので、前出のノボラック樹脂やポリイミドとCr
膜を同時に除去できるのでプロセスを短縮することがで
きる。最後に、樹脂材料を除去する（図５（ｆ）)。

【００４６】実施例３の方法によれば、金属膜などの無
機材料を使って遮光膜を形成できるので、実施例１や２
のメリットに加えて、周囲の熱や湿度などの影響を受け
難い遮光膜を形成できるというさらなるメリットを有す
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、作製が容易でマイクロ
レンズと遮光部の位置ずれが少なく、様々な材料を遮光
パターンとして利用可能で、更に、小型、薄型化に有利
なマイクロレンズの遮光部形成方法を実現することが可
能となる。

【００４８】ここで、各請求項毎の効果を記載する。（１）請求項１に記載の遮光部付きマイクロレンズ基板
の作製方法によれば、マイクロレンズに対して高い位置
精度の遮光部分を容易に作製することができる。（２）請求項２に記載の遮光部付きマイクロレンズ基板
の作製方法では、ドライエッチングを用いることによ
り、遮光部の厚みを高精度に制御することができる。

【００４９】（３）請求項３に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法によれば、ガラスのマイクロレ
ンズに対して、樹脂材料としてノボラック系またはポリ
イミド系の樹脂材料を用い、酸素を含むエッチングガス
でドライエッチングを行っているので、マイクロレンズ
表面へのダメージやエッチング時に残差の発生などが少
なくすることができる。

【００５０】（４）請求項４に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法によれば、マイクロレンズ表面
にエッチング時に樹脂材料と選択性のある透明膜を形成
しているので、マイクロレンズ自体の材料と樹脂材料の
間で選択性のあるエッチング方法がない場合でも遮光部
付きのマイクロレンズ付き基板を作製することができ
る。

【００５１】（５）請求項５に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法によれば、透明膜が反射防止膜
の機能を持つので、マイクロレンズ表面の反射による迷
光の発生も押さえることができる。（６）請求項６に記載の遮光部付きマイクロレンズ基板
の作製方法によれば、感光性の樹脂材料を用いているの
で、フォトリソグラフィーのための設備のみを利用して
遮光部分を作製することが可能になる。

【００５２】（７）請求項７に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法によれば、遮光部に用いる感光
性樹脂材料が、露光する光に対する透過率も低いような
場合でも、効率的に不要な感光性樹脂材料を除去して遮
光部分を作製することができる（８）請求項８に記載のマイクロレンズ基板の作製方法
によれば、現像液に対して耐性のない材料で作製したマ
イクロレンズ基板に対しても、遮光膜を作製できる。

【００５３】（９）請求項９に記載のマイクロレンズ基
板の作製方法によれば、マイクロレンズ上に形成した透
明膜が反射防止膜の機能も兼ねるので、レンズ表面での
反射による迷光の発生も防ぐことができる。（１０）請求項１０に記載のマイクロレンズ基板の作製
方法によれば、Crなどの遮光性の薄膜を使って遮光部を
作製しているので、樹脂材料に比べて熱、湿度などの耐
環境性の強い遮光部を持ったマイクロレンズ基板を作製
することができる。

【００５４】（１１）請求項１１に記載の遮光部付きマ
イクロレンズ基板の作製方法によれば、ドライエッチン
グを用いることにより、遮光部をエッチングする際のマ
スクとなる樹脂層の厚みを高精度に制御することができ
る。（１２）請求項１２に記載の遮光部付きマイクロレンズ
基板の作製方法によれば、樹脂材料と遮光性の薄膜を同
時にエッチングしているので、プロセスを短縮すること
ができる。

【００５５】（１３）請求項１３に記載のマイクロレン
ズ基板の作製方法によれば、マイクロレンズ表面と遮光
性の薄膜の間に、遮光膜のエッチング時に遮光膜と選択
性のある透明膜を形成してあるので、遮光膜とマイクロ
レンズの選択性が取れるエッチング条件がないような場
合でも、遮光膜の付いたマイクロレンズ付き基板を作製
することができる。

【００５６】（１４）請求項１４に記載のマイクロレン
ズ基板の作製方法によれば、マイクロレンズ上に形成し
た透明膜が反射防止膜の機能も兼ねるので、レンズ表面
での反射による迷光の発生も防ぐことができる。（１５）請求項１５に記載のマイクロレンズ基板の作製
方法によれば、Crなどの遮光性の薄膜を使って遮光部を
作製しているので、樹脂材料に比べて熱、湿度などの耐
環境性の強い遮光部を持ったマイクロレンズ基板を作製
することができる。

【００５７】（１６）請求項１６に記載の遮光部付きマ
イクロレンズ基板の作製方法によれば、遮光部に用いる
感光性樹脂材料の膜厚が厚く、露光に時間がかかるよう
な場合でも、効率的に遮光部以外の感光性樹脂材料を除
去することができる（１７）請求項１７に記載の遮光部付きマイクロレンズ
基板の作製方法によれば、遮光膜とマイクロレンズの間
で選択性のあるエッチング条件がない場合でも遮光部を
作製することができる（１８）請求項１８に記載のマイクロレンズ基板の作製
方法によれば、マイクロレンズ上に形成した透明膜が反
射防止膜の機能も兼ねるので、レンズ表面での反射によ
る迷光の発生も防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係るガラス基板上にマイクロレンズ
を等間隔に多数配置したマイクロレンズアレイを示す図
である。

【図２】実施例１のプロセスを説明するための図であ
る。

【図３】実施例２に係るマイクロレンズ付き基板の形状
の形状を示す図である。

【図４】実施例２のプロセスを説明するための図であ
る。

【図５】実施例３のプロセスを説明するための図であ
る。

【図６】レンズ表面にエッチング耐性のある透明な薄膜
を形成してエッチストップ層とした例を示す図である。

【図７】従来技術の説明図である（その１）。

【図８】従来技術の説明図である（その２）。

【図９】従来技術の説明図である（その３）。

【符号の説明】

１０１マイクロレンズ１０２基板１０３遮光性の樹脂材料２０１マイクロレンズ２０２スペーサー２０３スペーサーとマイクロレンズの隙間２０４感光性樹脂材料２０５感光性樹脂材料の感光した部分２０６感光性樹脂材料を露光するための光３０１ Cr膜（遮光膜）３０２感光性樹脂材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロレンズが形成された透明基板上
に、マイクロレンズを使用する波長で不透明でありかつ
流動性を持つ樹脂材料を塗布する工程と、樹脂材料を硬
化させる工程と、樹脂材料をエッチングして、マイクロ
レンズ表面を露出させる工程を含むことを特徴とする遮
光部付きマイクロレンズ基板の作製方法。
【請求項２】請求項１に記載の遮光部付きマイクロレ
ンズ基板の作製方法において、前記エッチングする方法
としてドライエッチングを用いたことを特徴とする遮光
部付きマイクロレンズ基板の作製方法。
【請求項３】請求項１に記載の遮光部付きマイクロレ
ンズ基板の作製方法において、前記マイクロレンズおよ
び基板としてガラス材料、樹脂材料としてノボラック系
樹脂材料またはポリイミド系の樹脂材料を用い、少なく
とも酸素を含むエッチングガスでドライエッチングを行
いマイクロレンズ表面を露出させることを特徴とする遮
光部付きマイクロレンズ基板の作製方法。
【請求項４】請求項１に記載の遮光部付きマイクロレ
ンズ基板の作製方法において、前記マイクロレンズ表面
に、樹脂材料のエッチング時にエッチングされない透明
膜を形成しておくことを特徴とする遮光部付きマイクロ
レンズ基板の作製方法。
【請求項５】請求項４に記載の遮光部付きマイクロレ
ンズ基板の作製方法において、前記透明膜が反射防止膜
の機能を持つことを特徴とする遮光部付きマイクロレン
ズ基板の作製方法。
【請求項６】マイクロレンズが形成された透明基板上
に、マイクロレンズを使用する波長で不透明でありかつ
流動性を持つ感光性樹脂材料を塗布する工程と、感光性
樹脂材料を硬化させる工程と、感光性樹脂材料を全面露
光する工程と、現像を行いマイクロレンズ表面を露出さ
せる工程を含むことを特徴とする遮光部付きマイクロレ
ンズ基板の作製方法。
【請求項７】請求項６に記載の遮光部付きマイクロレ
ンズ基板の作製方法において、前記全面露光は現像液中
で行うことを特徴とする遮光部付きマイクロレンズ基板
の作製方法。
【請求項８】請求項６に記載の遮光部付きマイクロレ
ンズ基板の作製方法において、前記マイクロレンズ表面
に現像液に対して耐性のある透明膜を形成しておくこと
を特徴とする遮光部付きマイクロレンズ基板の作製方
法。
【請求項９】請求項８に記載の遮光部付きマイクロレ
ンズ基板の作製方法において、前記透明膜が反射防止膜
の機能を持つことを特徴とする遮光部付きマイクロレン
ズ基板の作製方法。
【請求項１０】マイクロレンズが形成された透明基板
上に、遮光性の薄膜を形成する工程と、流動性を持つ樹
脂材料を塗布する工程と、樹脂材料を硬化させる工程
と、基板表面に対してエッチングを行い、マイクロレン
ズ表面の遮光性の薄膜を露出させる工程と、感光性樹脂
材料をマスクとして露出した遮光性薄膜を除去する工程
を含むことを特徴とする遮光部付きマイクロレンズ基板
の作製方法。
【請求項１１】請求項１０に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法において、前記エッチングする
方法としてドライエッチングを用いたことを特徴とする
遮光部付きマイクロレンズ基板の作製方法。
【請求項１２】請求項１０に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法において、前記樹脂材料と遮光
性の薄膜を同時にエッチングすることを特徴とする遮光
部付きマイクロレンズ基板の作製方法。
【請求項１３】請求項１０に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法において、前記マイクロレンズ
表面と遮光性の薄膜の間に、前記樹脂材料のエッチング
時にエッチングされない透明膜を形成しておくことを特
徴とする遮光部付きマイクロレンズ基板の作製方法。
【請求項１４】請求項１３に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法において、前記透明膜が反射防
止膜の機能を持つことを特徴とする遮光部付きマイクロ
レンズ基板の作製方法。
【請求項１５】マイクロレンズが形成された透明基板
上に、遮光性の薄膜を形成する工程と、流動性を持つ感
光性樹脂材料を塗布する工程と、感光性樹脂材料を硬化
させる工程と、感光性樹脂材料を全面露光する工程と、
現像を行いマイクロレンズ表面の遮光性の薄膜を露出さ
せる工程と、感光性樹脂材料をマスクとして露出した遮
光性薄膜を除去する工程を含むことを特徴とする遮光部
付きマイクロレンズ基板の作製方法。
【請求項１６】請求項１５に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法において、前記全面露光を現像
液中で行うことを特徴とする遮光部付きマイクロレンズ
基板の作製方法。
【請求項１７】請求項１５に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法において、前記マイクロレンズ
表面と遮光性の薄膜の間に、遮光膜のエッチング時に遮
光膜と選択性のある透明膜を形成しておくことを特徴と
する遮光部付きマイクロレンズ基板の作製方法。
【請求項１８】請求項１７に記載の遮光部付きマイク
ロレンズ基板の作製方法において、前記透明膜が反射防
止膜の機能を持つことを特徴とする遮光部付きマイクロ
レンズ基板の作製方法。