JP2003114310A - Optical substrate, method for manufacturing the same, and optical device - Google Patents
Optical substrate, method for manufacturing the same, and optical deviceInfo
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Abstract
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、光学基板及びその
製造方法並びに光学装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical substrate, a method of manufacturing the same, and an optical device.
【０００２】[0002]
【背景技術】従来、ブラックマトリクスのような膜のパ
ターンを形成するには、フォトリソグラフィの技術を適
用することが多かった。フォトリソグラフィでは、膜の
上にフォトレジストの層を形成し、これを露光し、現像
して、レジストパターンを形成する。そして、レジスト
パターンをマスクとして、膜をエッチングしてパターニ
ングする。その後、レジストパターンを除去する。この
ように、従来の方法では多くの工程を必要とし、長い時
間を必要とした。また、レジストなど多くの材料を使用
しながら、その大部分の材料を廃棄するプロセスであっ
た。しかも、成膜装置、露光装置、エッチング装置など
のコストが高く保守にも多大な費用、エネルギーを要す
る装置を必要とした。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to form a film pattern such as a black matrix, a photolithography technique is often applied. In photolithography, a layer of photoresist is formed on the film, which is exposed and developed to form a resist pattern. Then, using the resist pattern as a mask, the film is etched and patterned. Then, the resist pattern is removed. As described above, the conventional method requires many steps and requires a long time. In addition, while using many materials such as resist, most of the materials were discarded. Moreover, the cost of the film forming apparatus, the exposure apparatus, the etching apparatus, and the like is high, and a device that requires a large amount of cost and energy for maintenance is required.
【０００３】本発明は、この問題点を解決するものであ
り、その目的は、簡単に膜のパターンを得ることができ
る光学基板及びその製造方法並びに光学装置を提供する
ことにある。The present invention solves this problem, and an object thereof is to provide an optical substrate capable of easily obtaining a film pattern, a method for manufacturing the same, and an optical device.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】（１）本発明に係る光学
基板の製造方法は、（ａ）光透過性部材の凸部と凹部に
おいて、膜パターンを形成するための材料の堆積されや
すさが異なるように、前記光透過性部材を加工し、
（ｂ）前記光透過性部材の凸部及び凹部のうち、前記膜
パターンを形成するための材料が堆積されやすく加工さ
れた一方に、前記膜パターンを形成するための材料を選
択的に堆積させて、前記膜パターンを形成することを含
む。(1) In the method of manufacturing an optical substrate according to the present invention, (a) the easiness of deposition of a material for forming a film pattern on the convex portion and the concave portion of the light transmitting member. Process the light-transmissive member so that
(B) selectively depositing the material for forming the film pattern on one of the convex portion and the concave portion of the light transmissive member, which is easily processed to deposit the material for forming the film pattern. And forming the film pattern.
【０００５】本発明によれば、凸部又は凹部の形状に対
応して、簡単に膜パターンを形成することができる。According to the present invention, the film pattern can be easily formed in accordance with the shape of the convex portion or the concave portion.
【０００６】（２）この光学基板の製造方法において、
前記（ａ）工程は、前記凸部に表面修飾膜を形成するこ
とを含み、前記表面修飾膜は、前記光透過性部材と比較
して前記膜パターンを形成するための材料が堆積され難
い表面特性を有し、前記凹部に、前記膜パターンを形成
するための材料を選択的に堆積させてもよい。(2) In this method of manufacturing an optical substrate,
The step (a) includes forming a surface modification film on the convex portion, and the surface modification film is a surface on which a material for forming the film pattern is hard to be deposited as compared with the light transmissive member. A material having a characteristic and for forming the film pattern may be selectively deposited in the recess.
【０００７】これによれば、凹部の形状に対応して、膜
パターンを形成することができる。According to this, it is possible to form a film pattern corresponding to the shape of the recess.
【０００８】（３）この光学基板の製造方法において、
前記（ａ）工程は、前記凸部に表面修飾膜を形成するこ
とを含み、前記表面修飾膜は、前記光透過性部材と比較
して前記膜パターンを形成するための材料が堆積されや
すい表面特性を有し、前記凸部に、前記膜パターンを形
成するための材料を選択的に堆積させてもよい。(3) In this method of manufacturing an optical substrate,
The step (a) includes forming a surface modification film on the convex portion, and the surface modification film is a surface on which a material for forming the film pattern is easily deposited as compared with the light transmissive member. A material having a characteristic and for forming the film pattern may be selectively deposited on the convex portion.
【０００９】これによれば、凸部の形状に対応して、膜
パターンを形成することができる。According to this, it is possible to form a film pattern corresponding to the shape of the convex portion.
【００１０】（４）この光学基板の製造方法において、
前記表面修飾膜は、自己組織化単分子層であってもよ
い。(4) In this method of manufacturing an optical substrate,
The surface modification film may be a self-assembled monolayer.
【００１１】ここで、自己組織化単分子層（Self-Assem
bled Monolayers:SAMs）は、固体表面に種々の機能を付
与するために近年開発されている。例えば、金の表面に
チオールの自己組織化単分子層を形成することが知られ
ているが、本発明はこれに限定されるものではない。Here, the self-assembled monolayer (Self-Assembly
Bled Monolayers (SAMs) have been recently developed to impart various functions to solid surfaces. For example, it is known to form a self-assembled monolayer of thiol on the surface of gold, but the present invention is not limited thereto.
【００１２】（５）この光学基板の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記膜パターンを形成するための材
料として触媒を設け、前記触媒を核として、無電解メッ
キによって前記膜パターンを形成してもよい。(5) In this method of manufacturing an optical substrate,
In the step (b), a catalyst may be provided as a material for forming the film pattern, and the film pattern may be formed by electroless plating using the catalyst as a nucleus.
【００１３】（６）この光学基板の製造方法において、
前記（ｂ）工程で、前記膜パターンを気相成長によって
形成してもよい。(6) In this method of manufacturing an optical substrate,
In the step (b), the film pattern may be formed by vapor phase epitaxy.
【００１４】（７）この光学基板の製造方法において、
前記膜パターンによってブラックマトリクスを形成して
もよい。(7) In this method of manufacturing an optical substrate,
A black matrix may be formed by the film pattern.
【００１５】（８）この光学基板の製造方法において、
前記光透過性部材には、前記膜パターンを形成する前
に、マイクロレンズアレイを取り付けられていてもよ
い。(8) In this method of manufacturing an optical substrate,
A microlens array may be attached to the light transmissive member before forming the film pattern.
【００１６】（９）この光学基板の製造方法において、
前記光透過性部材を、マイクロレンズアレイに取り付け
ることをさらに含んでもよい。(9) In this method of manufacturing an optical substrate,
The method may further include attaching the light transmissive member to a microlens array.
【００１７】（１０）この光学基板の製造方法におい
て、前記膜パターンを前記マイクロレンズアレイに向け
て、前記光透過性部材をマイクロレンズアレイに取り付
けてもよい。(10) In this method of manufacturing an optical substrate, the light transmissive member may be attached to the microlens array with the film pattern facing the microlens array.
【００１８】（１１）本発明に係る光学基板は、上記方
法によって製造されたものである。(11) The optical substrate according to the present invention is manufactured by the above method.
【００１９】（１２）本発明に係る光学基板は、凹部及
び凸部を有する光透過性部材と、前記凸部に形成された
表面修飾膜と、膜パターンと、を有し、前記凸部に形成
された前記表面修飾膜の表面と、前記凹部の表面とは、
前記膜パターンを形成するための材料の堆積されやすさ
が異なり、前記膜パターンは、前記表面修飾膜の表面及
び前記凹部の表面のうち、前記膜パターンを形成するた
めの材料が堆積されやすい一方に形成されてなる。(12) An optical substrate according to the present invention has a light-transmitting member having a concave portion and a convex portion, a surface modifying film formed on the convex portion, and a film pattern, and the convex portion has a surface. The surface of the formed surface modification film and the surface of the recess,
The material for forming the film pattern is different from each other in terms of easiness of deposition, and one of the surface of the surface modification film and the surface of the recess is likely to be deposited with the material for forming the film pattern. It is formed in.
【００２０】（１３）この光学基板において、前記膜パ
ターンは、前記凸部に形成された前記表面修飾膜の表面
に形成されていてもよい。(13) In this optical substrate, the film pattern may be formed on the surface of the surface modification film formed on the convex portion.
【００２１】（１４）この光学基板において、前記膜パ
ターンは、前記凹部の表面に形成されていてもよい。(14) In this optical substrate, the film pattern may be formed on the surface of the recess.
【００２２】（１５）この光学基板において、前記表面
修飾膜は、自己組織化単分子層であってもよい。(15) In this optical substrate, the surface modification film may be a self-assembled monolayer.
【００２３】（１６）この光学基板は、前記光透過性部
材に取り付けられたマイクロレンズアレイをさらに有し
てもよい。(16) The optical substrate may further include a microlens array attached to the light transmissive member.
【００２４】（１７）この光学基板において、前記光透
過性部材と前記マイクロレンズアレイとの間に前記膜パ
ターンが配置されていてもよい。(17) In this optical substrate, the film pattern may be arranged between the light transmissive member and the microlens array.
【００２５】（１８）この光学基板において、前記膜パ
ターンは、ブラックマトリクスであってもよい。(18) In this optical substrate, the film pattern may be a black matrix.
【００２６】（１９）本発明に係る光学装置は、上記光
学基板を有する。(19) An optical device according to the present invention has the above optical substrate.
【００２７】（２０）この光学装置は、光源をさらに有
してもよい。(20) The optical device may further include a light source.
【００２８】（２１）この光学装置は、撮像素子をさら
に有してもよい。(21) This optical device may further include an image pickup device.
【００２９】[0029]
【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して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３０】（第１の実施の形態）図１（Ａ）〜図１
（Ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る光学基板及
びその製造方法を説明する図である。本実施の形態で
は、光透過性部材１０を使用する。光透過性部材１０
は、光透過性基板であってもよい。光透過性部材１０
は、凸部１２及び凹部１４を有する。凹部１４（その底
面）は、ブラックマトリクスに対応した形状で形成され
ている。なお、ブラックマトリクスは、液晶パネルなど
の表示装置において、隣同士の画素間に形成される遮光
膜である。凸部１２及び凹部１４は、その反転形状を有
する原盤（図示せず）を用意し、その原盤の形状をプラ
スチック（樹脂・ゴム）に転写して形成してもよいし、
基材をエッチングして形成してもよい。(First Embodiment) FIGS. 1A to 1
(C) is a figure explaining the optical substrate and the manufacturing method for the same according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the light transmissive member 10 is used. Light-transmissive member 10
May be a light transmissive substrate. Light-transmissive member 10
Has a convex portion 12 and a concave portion 14. The concave portion 14 (its bottom surface) is formed in a shape corresponding to the black matrix. The black matrix is a light-shielding film formed between adjacent pixels in a display device such as a liquid crystal panel. The convex portion 12 and the concave portion 14 may be formed by preparing a master (not shown) having an inverted shape thereof and transferring the shape of the master to plastic (resin / rubber).
It may be formed by etching the substrate.
【００３１】光透過性部材１０（凹部１４の少なくとも
底面）は、後述する表面修飾膜２０と比較して、後述す
る膜パターン３０を形成するための材料が堆積されやす
い表面特性を有する。そのような表面特性を有する光透
過性部材１０として、還元剤を含んだガラス、ＳｉＮな
どを使用することができる。光透過性部材１０として、
ＳｉＯ2等の酸化物を使用してもよい。The light transmissive member 10 (at least the bottom surface of the recess 14) has a surface characteristic that a material for forming a film pattern 30 described later is more easily deposited than a surface modification film 20 described below. As the light transmissive member 10 having such surface characteristics, glass containing a reducing agent, SiN, or the like can be used. As the light transmissive member 10,
It may be used oxide such as SiO 2.
【００３２】図１（Ａ）に示すように、本実施の形態で
は、光透過性部材１０にマイクロレンズアレイ１６を取
り付ける。例えば、マイクロレンズアレイ１６に、光透
過性部材１０を構成するプラスチック（樹脂・ゴム）を
設け、このプラスチックを介して、凸部１２及び凹部１
４の反転形状を有する原盤（図示せず）とマイクロレン
ズアレイ１６を密着させてもよい。こうすることで、凸
部１２及び凹部１４を有する光透過性部材１０を形成す
る工程と、マイクロレンズアレイ１６に光透過性部材１
０を取り付ける工程を同時に行うことができる。As shown in FIG. 1A, in this embodiment, the microlens array 16 is attached to the light transmitting member 10. For example, the microlens array 16 is provided with plastic (resin / rubber) that constitutes the light transmissive member 10, and the convex portion 12 and the concave portion 1 are provided through this plastic.
A master (not shown) having an inverted shape of 4 and the microlens array 16 may be closely attached. By doing so, the step of forming the light transmissive member 10 having the convex portion 12 and the concave portion 14, and the light transmissive member 1 on the microlens array 16 are performed.
The steps of attaching 0 can be performed simultaneously.
【００３３】本実施の形態では、凸部１２及び凹部１４
において性質が異なるように、光透過性部材１０を加工
する。詳しくは、光透過性部材１０の凹部１４は、膜パ
ターン３０を形成するための材料が優先的に堆積される
ようになっている。一方、凸部１２を、凹部１４と比較
して膜パターン３０を形成するための材料が堆積され難
くなるように加工する。例えば、凸部１２に表面修飾膜
２０を設ける。具体的な工程の一例は次の通りである。In the present embodiment, the convex portion 12 and the concave portion 14
The light-transmissive member 10 is processed so that the properties are different in. More specifically, the material for forming the film pattern 30 is preferentially deposited in the recess 14 of the light transmissive member 10. On the other hand, the convex portion 12 is processed so that the material for forming the film pattern 30 is less likely to be deposited than the concave portion 14. For example, the surface modification film 20 is provided on the convex portion 12. An example of a specific process is as follows.
【００３４】図１（Ａ）に示すように、基板１８に表面
修飾膜２０を設ける。表面修飾膜２０は、自己組織化単
分子層（Self-Assembled Monolayers；以下、ＳＡＭｓ
という）であってもよい。表面修飾膜２０は、後述する
膜パターン３０を形成するための材料が堆積されにくい
表面特性を有する。そして、基板１８上の表面修飾膜２
０を凸部１２（その上面）に接触（密着）させて、図１
（Ｂ）に示すように転写する。表面修飾膜２０がＳＡＭ
ｓである場合、マイクロコンタクトプリンティングの技
術を応用してもよい。例えば、ポリジメチルシロキサン
（ＰＤＭＳ）などで形成された基板１８に、ＳＡＭｓ
（表面修飾膜２０）を構成する物質を溶媒に溶かしてな
る溶液をしみこませ、乾燥させて溶媒を除去する。そし
て、ＳＡＭｓ（表面修飾膜２０）を凸部１２（その上
面）に接触させて転写する。ＳＡＭｓを構成する物質と
して、フッ化アルキルシラン、オクタデシルトリクロロ
シラン、オクチルトリメトキシシランなどを使用するこ
とができる。As shown in FIG. 1A, a surface modification film 20 is provided on the substrate 18. The surface modification film 20 is formed of self-assembled monolayers (hereinafter referred to as SAMs).
It may be). The surface modification film 20 has surface characteristics in which a material for forming a film pattern 30 described later is less likely to be deposited. Then, the surface modification film 2 on the substrate 18
0 is brought into contact (adhesion) with the convex portion 12 (its upper surface), and
Transfer as shown in (B). Surface modification film 20 is SAM
If it is s, the technique of microcontact printing may be applied. For example, SAMs may be formed on a substrate 18 formed of polydimethylsiloxane (PDMS) or the like.
A solution obtained by dissolving a substance forming the (surface modified film 20) in a solvent is soaked and dried to remove the solvent. Then, the SAMs (surface modification film 20) are brought into contact with the convex portion 12 (the upper surface thereof) and transferred. Fluoroalkylsilane, octadecyltrichlorosilane, octyltrimethoxysilane, etc. can be used as a substance which comprises SAMs.
【００３５】こうして、凸部１２に表面修飾膜２０を形
成し、凹部１４で光透過性部材１０の表面を露出させ
る。表面修飾膜２０は、光透過性部材１０（凹部１４）
と比較して、膜パターン３０を形成するための材料が堆
積されにくい表面特性を有する。光透過性部材１０（凹
部１４）は、表面修飾膜２０と比較して、膜パターン３
０を形成するための材料が堆積されやすい表面特性を有
する。In this way, the surface modification film 20 is formed on the convex portion 12, and the surface of the light transmissive member 10 is exposed at the concave portion 14. The surface modification film 20 includes the light transmissive member 10 (recess 14).
Compared with the above, it has a surface characteristic that a material for forming the film pattern 30 is less likely to be deposited. The light transmissive member 10 (recess 14) has a film pattern 3 which is larger than that of the surface modification film 20.
It has a surface property that a material for forming 0 is easily deposited.
【００３６】次に、図１（Ｃ）に示すように、凹部１４
に、膜パターン３０を形成するための材料を選択的に形
成する。例えば、膜パターン３０を無電解メッキで形成
する場合には、触媒（例えばパラジウム）を凹部１４に
形成する。その場合、表面修飾膜２０は、触媒が堆積さ
れにくい表面特性を有し、光透過性部材１０（凹部１
４）は、触媒が堆積されやすい表面特性を有する。続い
て、触媒を核として、メッキ材料（例えばニッケルやア
ルミニウム）を析出させて、膜パターン３０を形成す
る。Next, as shown in FIG. 1C, the recess 14 is formed.
Then, a material for forming the film pattern 30 is selectively formed. For example, when the film pattern 30 is formed by electroless plating, a catalyst (for example, palladium) is formed in the recess 14. In that case, the surface modification film 20 has a surface property in which the catalyst is not easily deposited, and the light-transmissive member 10 (the concave portion 1).
4) has a surface property that the catalyst is easily deposited. Subsequently, a plating material (for example, nickel or aluminum) is deposited using the catalyst as a nucleus to form the film pattern 30.
【００３７】変形例として、膜パターン３０の形成に
は、化学的気相成長法（ＣＶＤ）、物理的気相成長法又
は液相法を適用してもよい。その場合、表面修飾膜２０
は、膜パターン３０を構成する材料（例えばニッケルや
アルミニウム）が堆積されにくい表面特性を有し、光透
過性部材１０（凹部１４）は、膜パターン３０を構成す
る材料が堆積されやすい表面特性を有する。As a modification, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition or liquid phase method may be applied to form the film pattern 30. In that case, the surface modification film 20
Has a surface characteristic that a material forming the film pattern 30 (for example, nickel or aluminum) is hard to be deposited, and the light transmissive member 10 (recess 14) has a surface characteristic that a material forming the film pattern 30 is easily deposited. Have.
【００３８】以上の工程によって、光透過性部材１０に
膜パターン３０を形成することができる。膜パターン３
０は、パターニングされた形状を有する。膜パターン３
０によって、例えばブラックマトリクスを構成すること
ができる。本実施の形態によれば、フォトリソグラフィ
やエッチングの工程が不要であるため、簡単に膜パター
ン３０のパターンを形成することができる。Through the above steps, the film pattern 30 can be formed on the light transmissive member 10. Membrane pattern 3
0 has a patterned shape. Membrane pattern 3
With 0, for example, a black matrix can be formed. According to the present embodiment, the steps of photolithography and etching are unnecessary, so that the pattern of the film pattern 30 can be easily formed.
【００３９】本実施の形態に係る光学基板は、凹部１４
及び凸部１２を有する光透過性部材１０と、膜パターン
３０とを有する。凸部１２には表面修飾膜２０が形成さ
れている。凹部１４の表面は、凸部１２に形成された表
面修飾膜２０の表面よりも、膜パターン３０を形成する
ための材料が堆積されやすい。膜パターン３０は、凹部
１４の表面に形成されてなる。光学基板は、光透過性部
材１０に取り付けられたマイクロレンズアレイ１６をさ
らに有する。膜パターン３０は、ブラックマトリクスで
ある。The optical substrate according to this embodiment has the concave portion 14
And the light transmissive member 10 having the convex portion 12 and the film pattern 30. A surface modification film 20 is formed on the convex portion 12. A material for forming the film pattern 30 is more likely to be deposited on the surface of the recess 14 than on the surface of the surface modification film 20 formed on the projection 12. The film pattern 30 is formed on the surface of the recess 14. The optical substrate further has a microlens array 16 attached to the light transmissive member 10. The film pattern 30 is a black matrix.
【００４０】（第２の実施の形態）図２（Ａ）〜図２
（Ｄ）は、本発明の第２の実施の形態に係る光学基板及
びその製造方法を説明する図である。本実施の形態で
は、光透過性部材４０を使用する。光透過性部材４０
（凹部４４）は、後述する表面修飾膜５０と比較して、
膜パターン６０を形成するための材料が優先的に堆積さ
れない表面特性を有する。そのような表面特性を有する
光透過性部材４０として、ガラス、石英、ポリカーボネ
ート、アクリル、ポリオレフィンを使用することができ
る。その他の内容について、光透過性部材４０には、第
１の実施の形態で説明した光透過性部材１０の内容を適
用してもよい。(Second Embodiment) FIGS. 2A to 2
(D) is a figure explaining the optical substrate and the manufacturing method for the same according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the light transmissive member 40 is used. Light-transmissive member 40
The (concave portion 44) is larger than the surface modification film 50 described later.
It has a surface property that the material for forming the film pattern 60 is not preferentially deposited. As the light transmissive member 40 having such surface characteristics, glass, quartz, polycarbonate, acrylic, or polyolefin can be used. Regarding the other contents, the contents of the light-transmissive member 10 described in the first embodiment may be applied to the light-transmissive member 40.
【００４１】本実施の形態では、凹部４４は、膜パター
ン６０を形成するための材料が堆積されにくくなってい
る。また、凸部４２を、凹部４４と比較して膜パターン
６０を形成するための材料が堆積されやすくなるように
加工する。例えば、凸部４２に表面修飾膜５０を設け
る。表面修飾膜５０は、ＳＡＭｓであってもよい。表面
修飾膜５０は、膜パターン６０を形成するための材料が
堆積されやすい表面特性を有する。In the present embodiment, the material for forming the film pattern 60 is less likely to be deposited in the recess 44. Further, the convex portion 42 is processed so that the material for forming the film pattern 60 is more easily deposited than the concave portion 44. For example, the surface modification film 50 is provided on the convex portion 42. The surface modification film 50 may be SAMs. The surface modification film 50 has a surface property that a material for forming the film pattern 60 is easily deposited.
【００４２】基板１８上の表面修飾膜５０を、凸部４２
（その上面）に接触（密着）させて、図２（Ｂ）に示す
ように転写してもよい。表面修飾膜５０がＳＡＭｓであ
る場合、マイクロコンタクトプリンティングの技術を応
用してもよい。例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤ
ＭＳ）などで形成された基板１８に、ＳＡＭｓ（表面修
飾膜５０）を構成する物質を溶媒に溶かしてなる溶液を
しみこませ、乾燥させて溶媒を除去する。そして、ＳＡ
Ｍｓ（表面修飾膜５０）を凸部４２（その上面）に接触
させて転写する。ＳＡＭｓを構成する物質として、アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメ
トキシシラン、アミノプロピルジメチルエトキシシラ
ン、アミノプロピルメチルジエトキシシラン、アミノフ
ェニルトリメトキシシランなどを使用することができ
る。The surface modification film 50 on the substrate 18 is formed on the convex portion 42.
The (upper surface) may be contacted (adhered) and transferred as shown in FIG. When the surface modification film 50 is SAMs, the technique of microcontact printing may be applied. For example, polydimethylsiloxane (PD
A substrate 18 formed of MS or the like is impregnated with a solution obtained by dissolving a substance forming the SAMs (surface modification film 50) in a solvent and dried to remove the solvent. And SA
The Ms (surface modification film 50) is brought into contact with the convex portion 42 (the upper surface thereof) and transferred. As a substance constituting SAMs, aminopropyltriethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyldimethylethoxysilane, aminopropylmethyldiethoxysilane, aminophenyltrimethoxysilane, etc. can be used.
【００４３】こうして、凸部４２に表面修飾膜５０を形
成し、凹部４４で光透過性部材４０の表面を露出させ
る。表面修飾膜５０は、光透過性部材４０（凹部４４）
と比較して、膜パターン６０を形成するための材料が堆
積されやすい表面特性を有する。光透過性部材４０（凹
部４４）は、表面修飾膜５０と比較して、膜パターン６
０を形成するための材料が堆積されにくい表面特性を有
する。Thus, the surface modification film 50 is formed on the convex portion 42, and the surface of the light transmissive member 40 is exposed at the concave portion 44. The surface modification film 50 includes the light transmissive member 40 (recess 44).
In comparison with the above, the material has a surface characteristic that a material for forming the film pattern 60 is easily deposited. The light transmissive member 40 (recess 44) has a film pattern 6 that is larger than that of the surface modification film 50.
It has a surface property that a material for forming 0 is hard to be deposited.
【００４４】次に、図２（Ｃ）に示すように、凸部４２
に、膜パターン６０を形成するための材料を選択的に形
成する。例えば、膜パターン６０を無電解メッキで形成
する場合には、触媒（例えばパラジウム）を凸部４２に
形成する。その場合、表面修飾膜５０は、触媒が堆積さ
れやすい表面特性を有し、光透過性部材４０（凹部４
４）は、触媒が堆積されにくい表面特性を有する。続い
て、触媒を核として、メッキ材料（例えばニッケルやア
ルミニウム）を析出させて、膜パターン６０を形成す
る。Next, as shown in FIG.
Then, a material for forming the film pattern 60 is selectively formed. For example, when the film pattern 60 is formed by electroless plating, a catalyst (for example, palladium) is formed on the convex portion 42. In that case, the surface modification film 50 has a surface characteristic that the catalyst is easily deposited, and the light-transmissive member 40 (the recess 4
4) has a surface property in which the catalyst is not easily deposited. Then, a plating material (for example, nickel or aluminum) is deposited using the catalyst as a nucleus to form the film pattern 60.
【００４５】変形例として、膜パターン６０の形成に
は、化学的気相成長法（ＣＶＤ）、物理的気相成長法又
は液相法を適用してもよい。その場合、表面修飾膜５０
は、膜パターン６０を構成する材料（例えばニッケルや
アルミニウム）が堆積されやすい表面特性を有し、光透
過性部材４０（凹部４４）は、膜パターン６０を構成す
る材料が堆積されにくい表面特性を有する。As a modification, chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition or liquid phase method may be applied to form the film pattern 60. In that case, the surface modification film 50
Has a surface characteristic that a material forming the film pattern 60 (for example, nickel or aluminum) is easily deposited, and the light transmissive member 40 (recess 44) has a surface characteristic that the material forming the film pattern 60 is hard to be deposited. Have.
【００４６】以上の工程によって、光透過性部材４０に
膜パターン６０を形成することができる。膜パターン６
０は、パターニングされた形状を有する。膜パターン６
０によって、例えばブラックマトリクスを構成すること
ができる。本実施の形態によれば、フォトリソグラフィ
やエッチングの工程が不要であるため、簡単に膜パター
ン６０のパターンを形成することができる。Through the above steps, the film pattern 60 can be formed on the light transmissive member 40. Membrane pattern 6
0 has a patterned shape. Membrane pattern 6
With 0, for example, a black matrix can be formed. According to the present embodiment, the steps of photolithography and etching are unnecessary, so that the pattern of the film pattern 60 can be easily formed.
【００４７】本実施の形態では、膜パターン６０を形成
した後に、図２（Ｄ）に示すように、光透過性部材４０
をマイクロレンズアレイ１６に取り付ける。詳しくは、
接着剤７０を介して、光透過性部材４０とマイクロレン
ズアレイ１６を密着させてもよい。光透過性部材４０
は、膜パターン６０をマクロレンズアレイ１２に向けて
取り付けてもよい。In this embodiment, after forming the film pattern 60, as shown in FIG.
Are attached to the microlens array 16. For more information,
The light transmissive member 40 and the microlens array 16 may be adhered to each other via the adhesive 70. Light-transmissive member 40
May be attached so that the film pattern 60 faces the macro lens array 12.
【００４８】本実施の形態に係る光学基板は、凹部４４
及び凸部４２を有する光透過性部材４０と、膜パターン
６０とを有する。凸部４２には表面修飾膜５０が形成さ
れている。凸部４２に形成された表面修飾膜５０の表面
は、凹部４４の表面よりも、膜パターン６０を形成する
ための材料が堆積されやすい。膜パターン６０は、凸部
４２の表面に形成されてなる。光学基板は、光透過性部
材４０に取り付けられたマイクロレンズアレイ１６をさ
らに有する。膜パターン６０は、光透過性部材４０とマ
イクロレンズアレイ１６との間に位置している。膜パタ
ーン６０は、ブラックマトリクスである。The optical substrate according to the present embodiment has the concave portion 44.
And a light transmissive member 40 having a convex portion 42, and a film pattern 60. A surface modification film 50 is formed on the convex portion 42. A material for forming the film pattern 60 is more likely to be deposited on the surface of the surface modification film 50 formed on the convex portion 42 than on the surface of the concave portion 44. The film pattern 60 is formed on the surface of the convex portion 42. The optical substrate further includes the microlens array 16 attached to the light transmissive member 40. The film pattern 60 is located between the light transmissive member 40 and the microlens array 16. The film pattern 60 is a black matrix.
【００４９】その他の詳細については、第１の実施の形
態で説明した内容が該当する。また、本実施の形態で、
光透過性部材４０に膜パターン６０を形成した後に、光
透過性部材４０にマイクロレンズアレイ１６を取り付け
ることは、第１の実施の形態に適用することができる。The details described in the first embodiment correspond to other details. Further, in the present embodiment,
Attaching the microlens array 16 to the light transmissive member 40 after forming the film pattern 60 on the light transmissive member 40 can be applied to the first embodiment.
【００５０】（光学装置）図３は、本発明に係る光学基
板を有する光学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。この液晶プロジェクタは、光源とし
てのランプ８０と、上述した方法により製造された光学
基板を組み込んだライトバルブ９０とを有する。光学基
板は、光透過性部材９２と、ブラックマトリクスとして
の膜パターン９６と、マイクロレンズアレイ９４と、を
有する。この液晶プロジェクタによれば、ランプ８０か
ら照射された光が、各画素毎にマイクロレンズアレイに
て集光するので、明るい画面を表示することができる。(Optical Device) FIG. 3 is a diagram showing a part of a liquid crystal projector as an example of an optical device having an optical substrate according to the present invention. This liquid crystal projector has a lamp 80 as a light source and a light valve 90 incorporating the optical substrate manufactured by the above-mentioned method. The optical substrate has a light transmissive member 92, a film pattern 96 as a black matrix, and a microlens array 94. According to this liquid crystal projector, since the light emitted from the lamp 80 is condensed by the microlens array for each pixel, a bright screen can be displayed.
【００５１】図４は、本発明を適用した他の光学装置を
示す図である。具体的には、この光学装置は撮像装置で
ある。撮像装置は、撮像素子（イメージセンサ）を有す
る。撮像素子に光学基板が取り付けられている。光学基
板は、光透過性部材１００を有する。光透過性部材１０
０には、ブラックマトリクスとしての膜パターン１１０
が形成され、マイクロレンズアレイ１２０が取り付けら
れている。撮像素子が２次元イメージセンサであれば、
複数の画素のそれぞれに対応して受光部（例えばフォト
ダイオード）１４０が設けられている。撮像素子がＣＣ
Ｄ（Charge Coupled Device）型の撮像素子であれば、
転送部１５０を有し、各画素の受光部１４０からの電荷
を高速で転送するようになっている。なお、対応しない
画素から受光部１４０に光が入射しないように遮光膜１
６０を形成してもよいし、層内レンズ１７０を形成して
もよい。また、カラーの撮像素子には、カラーフィルタ
１８０を設ける。FIG. 4 is a diagram showing another optical device to which the present invention is applied. Specifically, this optical device is an imaging device. The imaging device has an imaging element (image sensor). An optical substrate is attached to the image sensor. The optical substrate has a light transmissive member 100. Light-transmissive member 10
0 indicates a film pattern 110 as a black matrix.
And the microlens array 120 is attached. If the image sensor is a two-dimensional image sensor,
A light receiving portion (for example, a photodiode) 140 is provided corresponding to each of the plurality of pixels. Image sensor is CC
If it is a D (Charge Coupled Device) type image sensor,
The transfer unit 150 is provided, and the charge from the light receiving unit 140 of each pixel is transferred at high speed. It should be noted that the light-shielding film 1 is provided so that light does not enter the light-receiving unit 140 from pixels that do not correspond.
60 may be formed, or the in-layer lens 170 may be formed. A color filter 180 is provided in the color image sensor.
【００５２】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本
発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構
成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるい
は目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明
は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置
き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説
明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目
的を達成することができる構成を含む。また、本発明
は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構
成を含む。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but various modifications can be made. For example, the present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations having the same function, method and result, or configurations having the same purpose and result). Further, the invention includes configurations in which non-essential parts of the configurations described in the embodiments are replaced. Further, the present invention includes a configuration having the same effects as the configurations described in the embodiments or a configuration capable of achieving the same object. Further, the invention includes configurations in which known techniques are added to the configurations described in the embodiments.
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、本発明の第１の実
施の形態に係る光学基板及びその製造方法を説明する図
である。1A to 1C are diagrams illustrating an optical substrate and a method of manufacturing the optical substrate according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は、本発明の第２の実
施の形態に係る光学基板及びその製造方法を説明する図
である。2A to 2D are diagrams illustrating an optical substrate according to a second embodiment of the present invention and a method for manufacturing the optical substrate.
【図３】図３は、本発明に係る光学基板を有する光学装
置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an optical device having an optical substrate according to the present invention.
【図４】図４は、本発明に係る光学基板を有する光学装
置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an optical device having an optical substrate according to the present invention.
１０ 光透過性部材 １２ 凸部 １４ 凹部 １６ マイクロレンズアレイ ２０ 表面修飾膜 ３０ 膜パターン ４０ 光透過性部材 ４２ 凸部 ４４ 凹部 ５０ 表面修飾膜 ６０ 膜パターン 10 Light-transmissive member 12 convex 14 recess 16 micro lens array 20 Surface modified film 30 membrane pattern 40 Light-transmissive member 42 convex 44 recess 50 Surface modified film 60 membrane pattern
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） Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｄ (72)発明者 高桑 敦司 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 AA09 AA15 AA26 AA29 2H048 BA11 BB01 BB02 BB10 BB46 2H091 FA29 FA35 FC06 GA01 LA12 4M118 AA10 AB01 BA10 CA04 CB14 EA01 GB06 GB11 GC07 GD04Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 27/14 H01L 27/14 D (72) Inventor Atsushi Takakuwa 3-3-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano Seiko Epson shares In-house F-term (reference) 2H042 AA09 AA15 AA26 AA29 2H048 BA11 BB01 BB02 BB10 BB46 2H091 FA29 FA35 FC06 GA01 LA12 4M118 AA10 AB01 BA10 CA04 CB14 EA01 GB06 GB11 GC07 GD04
Claims (21)
て、膜パターンを形成するための材料の堆積されやすさ
が異なるように、前記光透過性部材を加工し、 （ｂ）前記光透過性部材の凸部及び凹部のうち、前記膜
パターンを形成するための材料が堆積されやすく加工さ
れた一方に、前記膜パターンを形成するための材料を選
択的に堆積させて、前記膜パターンを形成することを含
む光学基板の製造方法。1. A light-transmissive member is processed so that (a) a convex portion and a concave portion of the light-transmissive member have different easiness of depositing a material for forming a film pattern. The material for forming the film pattern is selectively deposited on one of the convex portion and the concave portion of the light transmissive member where the material for forming the film pattern is easily processed, and the film is formed by selectively depositing the material for forming the film pattern. A method of manufacturing an optical substrate including forming a pattern.
いて、 前記（ａ）工程は、前記凸部に表面修飾膜を形成するこ
とを含み、 前記表面修飾膜は、前記光透過性部材と比較して前記膜
パターンを形成するための材料が堆積され難い表面特性
を有し、 前記凹部に、前記膜パターンを形成するための材料を選
択的に堆積させる光学基板の製造方法。2. The method for manufacturing an optical substrate according to claim 1, wherein the step (a) includes forming a surface modification film on the convex portion, and the surface modification film includes the light transmitting member. In comparison, a method for manufacturing an optical substrate having surface characteristics in which a material for forming the film pattern is hard to be deposited, and selectively depositing a material for forming the film pattern in the recess.
いて、 前記（ａ）工程は、前記凸部に表面修飾膜を形成するこ
とを含み、 前記表面修飾膜は、前記光透過性部材と比較して前記膜
パターンを形成するための材料が堆積されやすい表面特
性を有し、 前記凸部に、前記膜パターンを形成するための材料を選
択的に堆積させる光学基板の製造方法。3. The method for manufacturing an optical substrate according to claim 1, wherein the step (a) includes forming a surface modification film on the convex portion, and the surface modification film includes the light transmissive member. In comparison, a method for manufacturing an optical substrate having surface characteristics that a material for forming the film pattern is easily deposited, and selectively depositing a material for forming the film pattern on the protrusions.
製造方法において、 前記表面修飾膜は、自己組織化単分子層である光学基板
の製造方法。4. The method for manufacturing an optical substrate according to claim 2, wherein the surface modification film is a self-assembled monolayer.
の光学基板の製造方法において、 前記（ｂ）工程で、前記膜パターンを形成するための材
料として触媒を設け、 前記触媒を核として、無電解メッキによって前記膜パタ
ーンを形成する光学基板の製造方法。5. The method for manufacturing an optical substrate according to claim 1, wherein in the step (b), a catalyst is provided as a material for forming the film pattern, and the catalyst is a nucleus. As a method for manufacturing an optical substrate, the film pattern is formed by electroless plating.
の光学基板の製造方法において、 前記（ｂ）工程で、前記膜パターンを気相成長によって
形成する光学基板の製造方法。6. The method of manufacturing an optical substrate according to claim 1, wherein the film pattern is formed by vapor phase growth in step (b).
の光学基板の製造方法において、 前記膜パターンによってブラックマトリクスを形成する
光学基板の製造方法。7. The method of manufacturing an optical substrate according to claim 1, wherein the film pattern forms a black matrix.
の光学基板の製造方法において、 前記光透過性部材には、前記膜パターンを形成する前
に、マイクロレンズアレイが取り付けられてなる光学基
板の製造方法。8. The method of manufacturing an optical substrate according to claim 1, wherein a microlens array is attached to the light transmissive member before the film pattern is formed. Optical substrate manufacturing method.
の光学基板の製造方法において、 前記光透過性部材を、マイクロレンズアレイに取り付け
ることをさらに含む光学基板の製造方法。9. The method of manufacturing an optical substrate according to claim 1, further comprising attaching the light transmissive member to a microlens array.
おいて、 前記膜パターンを前記マイクロレンズアレイに向けて、
前記光透過性部材をマイクロレンズアレイに取り付ける
光学基板の製造方法。10. The method of manufacturing an optical substrate according to claim 9, wherein the film pattern is directed toward the microlens array,
A method of manufacturing an optical substrate for mounting the light transmissive member on a microlens array.
記載の方法によって製造された光学基板。11. An optical substrate manufactured by the method according to any one of claims 1 to 10.
と、 前記凸部に形成された表面修飾膜と、 膜パターンと、 を有し、 前記凸部に形成された前記表面修飾膜の表面と、前記凹
部の表面とは、前記膜パターンを形成するための材料の
堆積されやすさが異なり、 前記膜パターンは、前記表面修飾膜の表面及び前記凹部
の表面のうち、前記膜パターンを形成するための材料が
堆積されやすい一方に形成されてなる光学基板。12. A surface of the surface-modifying film formed on the convex portion, comprising: a light-transmissive member having a concave portion and a convex portion; a surface-modifying film formed on the convex portion; and a film pattern. And the surface of the recess differs in the ease with which the material for forming the film pattern is deposited, and the film pattern forms the film pattern of the surface of the surface modification film and the surface of the recess. An optical substrate formed on one side where a material for forming is easily deposited.
膜の表面に形成されてなる光学基板。13. The optical substrate according to claim 12, wherein the film pattern is formed on a surface of the surface modification film formed on the convex portion.
学基板。14. The optical substrate according to claim 12, wherein the film pattern is formed on a surface of the recess.
に記載の光学基板において、 前記表面修飾膜は、自己組織化単分子層である光学基
板。15. The optical substrate according to claim 12, wherein the surface modification film is a self-assembled monolayer.
に記載の光学基板において、 前記光透過性部材に取り付けられたマイクロレンズアレ
イをさらに有する光学基板。16. The optical substrate according to claim 12, further comprising a microlens array attached to the light transmissive member.
前記膜パターンが配置されてなる光学基板。17. The optical substrate according to claim 16, wherein the film pattern is arranged between the light transmissive member and the microlens array.
に記載の光学基板において、 前記膜パターンは、ブラックマトリクスである光学基
板。18. The optical substrate according to claim 12, wherein the film pattern is a black matrix.
に記載の光学基板を有する光学装置。19. An optical device comprising the optical substrate according to claim 12. Description:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001309746A JP2003114310A (en) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | Optical substrate, method for manufacturing the same, and optical device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001309746A JP2003114310A (en) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | Optical substrate, method for manufacturing the same, and optical device |
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|---|---|
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|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005072364A (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | Solid state imaging element and its manufacturing method |
| JP2006178081A (en) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Sharp Corp | Filter for display and its manufacturing method |
| JP2008281668A (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Seiko Epson Corp | Microlens substrate with color filter, electro-optical device, electronic apparatus, and method for manufacturing the microlens substrate with color filter |
| WO2011102250A1 (en) * | 2010-02-22 | 2011-08-25 | シャープ株式会社 | Display device |
-
2001
- 2001-10-05 JP JP2001309746A patent/JP2003114310A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
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