JP2004069790A - Method for manufacturing substrate with recessing part, substrate with recessing part, substrate with recessing part for micro lens, micro lens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device - Google Patents

Method for manufacturing substrate with recessing part, substrate with recessing part, substrate with recessing part for micro lens, micro lens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device Download PDF

Info

Publication number
JP2004069790A
JP2004069790A JP2002225272A JP2002225272A JP2004069790A JP 2004069790 A JP2004069790 A JP 2004069790A JP 2002225272 A JP2002225272 A JP 2002225272A JP 2002225272 A JP2002225272 A JP 2002225272A JP 2004069790 A JP2004069790 A JP 2004069790A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
liquid crystal
microlens
concave portions
crystal panel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002225272A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Shimizu
清水 信雄
Shinichi Tsubota
坪田 真一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2002225272A priority Critical patent/JP2004069790A/en
Publication of JP2004069790A publication Critical patent/JP2004069790A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a substrate with recessing parts, by which desired aspheric recessing parts can easily and certainly be formed by applying a wet etching to the substrate, and to provide the substrate with the recessing parts, the substrate with the recessing parts for micro lenses, a micro lens substrate, a counter substrate for liquid crystal panel, a liquid crystal panel and a projection display device. <P>SOLUTION: The substrate with the recessing parts for the micro lenses is manufactured through a step to form a mask 6 consisting of a control film 61 and a mask film 62 on a surface of a glass substrate 5, a step to form openings 64 on the mask 6, a step to form the recessing parts on the glass substrate 5 with wet etching and a step to remove the mask 6. In this case, the desired aspheric recessing parts are formed with wet etching by suitably adjusting each of conditions of an etching rate of the openings 64 and the control film 61 with respect to an etching liquid, and etching time. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、基板上に凹部が形成された凹部付き基板の製造方法、凹部付き基板、マイクロレンズ用凹部付き基板、マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネルおよび投射型表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スクリーン上に、画像を投影する投射型表示装置が知られている。
【0003】
このような投射型表示装置では、その画像形成に主として液晶パネル(液晶光シャッター)が用いられている。
【0004】
この液晶パネルは、例えば、各画素を制御する薄膜トランジスタ(TFT)と画素電極とを有する液晶駆動基板(TFT基板)と、ブラックマトリックスや共通電極等を有する液晶パネル用対向基板とが、液晶層を介して接合された構成となっている。
【0005】
このような構成の液晶パネル(TFT液晶パネル)では、液晶パネル用対向基板の画素となる部分以外のところにブラックマトリックスが形成されているため、液晶パネルを透過する光の領域は制限される。このため、光の透過率が下がる。
【0006】
かかる光の透過率を高めるべく、液晶パネル用対向基板には、各画素に対応する位置に多数の微小なマイクロレンズが設けられたものが知られている。これにより、液晶パネル用対向基板を透過する光は、ブラックマトリックスに形成された開口に集光され、光の透過率が高まる。
【0007】
このようなマイクロレンズを形成するために、基板に凹部を形成する方法として、例えば、特開平9−101401号に開示の技術が知られている。
【0008】
しかし、かかる技術では、マイクロレンズを形成するための凹部が形成された基板から、優れた特性、特に高い光透過性および高いコントラスト比を有する液晶パネル用対向基板、ひいては液晶パネルを適切に製造することは、困難である。
【0009】
また、等方エッチング(ウエットエッチング)による方法では、半球面レンズしか形成することができなかった。マイクロレンズのように曲率半径が小さいレンズでは、球面収差が大きくなり、投影透過率および投影コントラスト比が充分に得られなかった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、基板に対しウエットエッチングを施すことにより、容易かつ確実に所望の非球面の凹部を形成し得る凹部付き基板の製造方法、凹部付き基板、マイクロレンズ用凹部付き基板、マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板、液晶パネルおよび投射型表示装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)〜(25)の本発明により達成される。
【0012】
(1) 基板上に、該基板に比べてエッチング液に対するエッチングレートが大きいコントロール膜と、マスク膜とを備え、所定のパターンの開口を有するマスクを、前記コントロール膜が基板側に位置するように形成する工程と、
前記マスクを用いてウエットエッチングを施し、前記基板上に凹部を形成する工程とを有する凹部付き基板の製造方法であって、
前記開口と、前記コントロール膜のエッチング液に対するエッチングレートと、エッチング時間との各条件を適宜調整してウエットエッチングを行うことにより、所望の非球面の凹部を形成することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【0013】
(2) 基板上に、該基板に比べてエッチング液に対するエッチングレートが大きいコントロール膜と、マスク膜とを備え、所定のパターンの開口を有するマスクを、前記コントロール膜が基板側に位置するように形成する工程と、
前記基板の前記開口に対応する位置に、該基板の厚さ方向に延在する孔部を形成する工程と、
前記マスクを用いてウエットエッチングを施し、前記基板上に凹部を形成する工程とを有する凹部付き基板の製造方法であって、
前記開口と、前記孔部と、前記コントロール膜のエッチング液に対するエッチングレートと、エッチング時間との各条件を適宜調整してウエットエッチングを行うことにより、所望の非球面の凹部を形成することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
【0014】
(3) 前記孔部の調整は、該孔部の深さの調整である上記(2)に記載の凹部付き基板の製造方法。
【0015】
(4) 前記孔部の形成は、ドライエッチングで行われる上記(2)または(3)に記載の凹部付き基板の製造方法。
【0016】
(5) 前記開口の調整は、該開口の大きさの調整である上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0017】
(6) 前記開口の平面視での形状は、略円形であり、前記開口の調整は、該開口の径の調整である上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0018】
(7) 前記開口を複数形成することにより、前記凹部を複数形成する上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0019】
(8) 前記コントロール膜のエッチング液に対するエッチングレートをa、前記基板のエッチング液に対するエッチングレートをbとしたとき、前記エッチングレートの比a/bは、1.01以上に調整される上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0020】
(9) 前記コントロール膜は、酸化シリコンで構成されている上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0021】
(10) 前記コントロール膜は、化学気相成膜法で形成される上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0022】
(11) 前記マスク膜は、多結晶シリコンで構成されている上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0023】
(12) 前記基板は、石英ガラス基板である上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0024】
(13) 前記形成される凹部の非球面の少なくとも一部が、放物面またはそれに近似した面を含むように、前記各条件を調整する上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0025】
(14) さらに、前記マスクを除去する工程を有する上記(1)ないし(13)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0026】
(15) 前記凹部は、マイクロレンズ用凹部である上記(1)ないし(14)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【0027】
(16) 上記(1)ないし(15)のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法により製造されたことを特徴とする凹部付き基板。
【0028】
(17) 上記(15)に記載の凹部付き基板の製造方法により製造されたことを特徴とするマイクロレンズ用凹部付き基板。
【0029】
(18) 上記(17)に記載のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて製造され、複数のマイクロレンズを有することを特徴とするマイクロレンズ基板。
【0030】
(19) 前記マイクロレンズは、両凸型マイクロレンズである上記(18)に記載のマイクロレンズ基板。
【0031】
(20) 上記(17)に記載の、非球面の第1のマイクロレンズ用凹部を複数有する第1のマイクロレンズ用凹部付き基板と、非球面の第2のマイクロレンズ用凹部を複数有する第2のマイクロレンズ用凹部付き基板とが、前記第1のマイクロレンズ用凹部と前記第2のマイクロレンズ用凹部とが対向するように樹脂を介して接合されることにより、前記第1のマイクロレンズ用凹部付き基板と前記第2のマイクロレンズ用凹部付き基板との間に形成された、両凸型マイクロレンズを備えることを特徴とするマイクロレンズ基板。
【0032】
(21) 上記(18)ないし(20)のいずれかに記載のマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする液晶パネル用対向基板。
【0033】
(22) 上記(21)に記載の液晶パネル用対向基板を備えたことを特徴とする液晶パネル。
【0034】
(23) 画素電極を備えた液晶駆動基板と、該液晶駆動基板に接合された上記(21)に記載の液晶パネル用対向基板と、前記液晶駆動基板と前記液晶パネル用対向基板との空隙に封入された液晶とを有することを特徴とする液晶パネル。
【0035】
(24) 前記液晶駆動基板はTFT基板であることを特徴とする上記(23)に記載の液晶パネル。
【0036】
(25) 上記(22)ないし(24)のいずれかに記載の液晶パネルを備えたことを特徴とする投射型表示装置。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0038】
本発明の凹部付き基板、マイクロレンズ用凹部付き基板およびマイクロレンズ基板は、それぞれ、個別基板とウエハーの双方を含むものとする。
【0039】
なお、以下の説明では、代表的に、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合を説明する。
【0040】
図1〜図8は、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図9は、本発明の液晶パネル用対向基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図10は、本発明の液晶パネル用対向基板を示す模式的な縦断面図、図11は、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図である。
【0041】
図10に示すように、液晶パネル用対向基板1は、マイクロレンズ用凹部付き基板2と、かかるマイクロレンズ用凹部付き基板2に、所定の屈折率を有する透明な樹脂層14を介して接合されたカバーガラス13と、かかるカバーガラス13上に形成され、複数(多数)の開口111を有するブラックマトリックス11と、かかるカバーガラス13上にブラックマトリックス11を覆うように形成された透明導電膜12とを有している。また、マイクロレンズ用凹部付き基板2は、表面に複数(多数)の非球面の凹部(マイクロレンズ用凹部)3が形成されたガラス基板5からなっている。また、樹脂層14では、マイクロレンズ用凹部付き基板2の凹部3に充填された樹脂により、非球面のマイクロレンズ8が形成されている。
【0042】
この液晶パネル用対向基板1では、遮光機能を有するブラックマトリックス11は、マイクロレンズ8の位置に対応するように設けられている。具体的には、マイクロレンズ8の光軸Qがブラックマトリックス11に形成された開口111を通るように、ブラックマトリックス11は設けられている。したがって、液晶パネル用対向基板1では、ブラックマトリックス11と対向する面から入射した入射光Lは、マイクロレンズ8で集光され、ブラックマトリックス11の開口111を通過する。また、透明導電膜12は、透明性を有する電極であり、光を透過する。このため、入射光Lは、液晶パネル用対向基板1を通過する際に、光量の大幅な減衰が防止される。すなわち、液晶パネル用対向基板1は、高い光透過率を有している。
【0043】
この液晶パネル用対向基板1では、1個のマイクロレンズ8と、ブラックマトリックス11の1個の開口111とが、1画素に対応している。
【0044】
なお、マイクロレンズ用凹部付き基板2は、例えば反射防止層等の他の構成要素を有していてもよい。
【0045】
以下、本発明のマイクロレンズ基板や液晶パネル用対向基板の製造方法を説明するに先立って、まず、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板(凹部付き基板)の製造方法の第1実施形態について、図1〜図3を参照しながら説明する。
【0046】
本実施形態では、コントロール膜と、マスク膜とを備え、所定パターンの開口を有するマスクを用いてウエットエッチングを行うことで、非球面レンズ用凹部(非球面のマイクロレンズ用凹部)を形成する。特に、前記開口と、前記コントロール膜のエッチング液に対するエッチングレートと、エッチング時間との各条件を適宜調整してウエットエッチングを行うことにより、所望(所望の形状や寸法)の非球面のマイクロレンズ用凹部を形成する。なお、実際には基板上に多数のマイクロレンズ用凹部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を図示して説明する。
【0047】
まず、マイクロレンズ用凹部付き基板2を製造するに際し、ガラス基板5を用意する。
【0048】
このガラス基板5は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、ガラス基板5は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
【0049】
また、製造されたマイクロレンズ用凹部付き基板2が液晶パネルの製造に用いられ、かかる液晶パネルがガラス基板5以外のガラス基板を有する場合には、ガラス基板5の熱膨張係数は、かかる液晶パネルが有する他のガラス基板の熱膨張係数とほぼ等しいものであることが好ましい。このように、ガラス基板5と液晶パネルが有する他のガラス基板の熱膨張係数をほぼ等しいものとすると、得られる液晶パネルでは、温度が変化したときに二者の熱膨張係数が違うことにより生じる反り、たわみ等が防止される。
【0050】
かかる観点からは、ガラス基板5と液晶パネルが有する他のガラス基板とは、同じ材質で構成されていることが好ましい。これにより、温度変化時の熱膨張係数の相違による反り、たわみ等が効果的に防止される。
【0051】
特に、製造されたマイクロレンズ用凹部付き基板2を高温ポリシリコンのTFT液晶パネルの製造に用いる場合には、ガラス基板5は、石英ガラスで構成されていることが好ましい。TFT液晶パネルは、液晶駆動基板としてTFT基板を有している。かかるTFT基板には、製造時の環境により特性が変化しにくい石英ガラスが好ましく用いられる。このため、これに対応させて、ガラス基板5を石英ガラスで構成することにより、反り、たわみ等の生じにくい、安定性に優れたTFT液晶パネルを得ることができる。
【0052】
ガラス基板5の厚さは、ガラス基板5を構成する材料、屈折率等の種々の条件により異なるが、通常、0.3〜3mm程度が好ましく、0.5〜2mm程度がより好ましい。厚さをこの範囲内とすると、必要な光学特性を備えたコンパクトなマイクロレンズ用凹部付き基板2を得ることができる。
【0053】
<1>まず、図1(a)に示すように、ガラス基板5上に、コントロール膜(コントロール層)61を形成し、コントロール膜61上に、マスク膜(マスク層)62を形成する。また、これとともに、ガラス基板5の裏面(コントロール膜61およびマスク膜62を形成する面と反対側の面)に裏面保護層69を形成する。もちろん、マスク膜62および裏面保護層69は、例えばCVD法等を用いて同時に形成することもできる。
【0054】
前記コントロール膜61およびマスク膜62でマスク6が構成されるが、コントロール膜61とマスク膜62とは、後述する工程<3>におけるウエットエッチングで用いるエッチング液に対するエッチングレート(以下、単に「エッチングレート」という)(食刻される速度)が異なっており、マスク膜62のエッチングレートは、コントロール膜61のエッチングレートに比べて小さい。
【0055】
すなわち、マスク膜62は、マスク本来の働きをする部位であり、後述する工程<3>におけるウエットエッチングで耐性を有するものが好ましい。換言すれば、マスク膜62は、エッチングレートが、ガラス基板5と略等しいか、または、ガラス基板5に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。
【0056】
かかる観点からは、このマスク膜62を構成する材料としては、例えば、多結晶シリコン(ポリシリコン)、アモルファスシリコン、Au/Cr、Au/Ti、Pt/Cr、Pt/Ti、SiC等の金属、窒化シリコンなどが挙げられる。
【0057】
その中でも特に、マスク膜62を構成する材料としては、多結晶シリコンが好ましい。多結晶シリコンでマスク膜62を構成すると、コントロール膜61の表面に緻密な層を形成することができる。このため、マスク膜62にピンホール等の欠陥が生じにくい。これにより、後述する工程<3>でガラス基板5に対しウエットエッチングを施して凹部(マイクロレンズ用凹部)3を形成する場合には、不必要な部分にエッチング液が侵入しにくくなり、理想的なレンズ形状に対応する凹部3を形成することが可能となる。したがって、マスク膜62を多結晶シリコンで構成することにより高い歩留まりで、高性能のマイクロレンズ用凹部付き基板2を得ることができる。
【0058】
マスク膜62の厚さは、マスク膜62を構成する材料によっても異なるが、マスク膜62が多結晶シリコンで構成されている場合には、0.01〜10μm程度が好ましく、0.2〜1μm程度がより好ましい。厚さがこの範囲の下限値未満であると、後述する工程<3>でウエットエッチングを施す際に、ガラス基板5のマスクした部分を十分に保護できない場合があり、上限値を超えると、マスク膜62の内部応力によりマスク膜62が剥がれ易くなる場合がある。
【0059】
マスク膜62を多結晶シリコンで構成する場合には、例えば、化学気相成膜法(CVD法)によると、マスク膜62を好適に形成することができる。これは、化学気相成膜法によると、モノシランガス(SiH)をコントロール膜61の表面で反応させて多結晶シリコン膜を成膜することが可能となるため、スパッタリング法等を用いて成膜した場合に発生しやすいピンホール等の欠陥の発生を効果的に抑制することができるうえ、緻密で密着力のある膜を形成できることによる。
【0060】
多結晶シリコンで構成されたマスク膜62をCVD法で形成する場合、マスク膜62形成時の温度は、特に限定されないが、300〜800℃程度が好ましく、400〜700℃程度がより好ましい。また、マスク膜62形成時の圧力は、特に限定されないが、30〜160Pa程度が好ましく、50〜100Pa程度がより好ましい。また、SiH等の多結晶シリコンを形成するための原料となる気体の供給速度は、特に限定されないが、10〜500mL/分程度が好ましく、40〜400mL/分程度がより好ましい。多結晶シリコンの層の形成条件をこのような範囲内とすると、マスク膜62を好適に形成することができる。
【0061】
一方、コントロール膜61は、ガラス基板5に比べ、エッチングレートが大きくなるように構成される。
【0062】
これにより、後述する工程<3>でガラス基板5に対しウエットエッチングが施されているときにガラス基板5が食刻される度合いは、位置や方向によって異なるようになる。すなわち、ガラス基板5の厚さ方向(図中、上下方向)の食刻される度合いをA、厚さ方向に対して垂直な方向(サイド方向)の食刻される度合いをBとしたとき、Aに比べてBが大きくなるとともに、その比B/Aは、ガラス基板5の表面側(図中、上側)ほど大きくなり、これにより、ガラス基板5上に、非球面の凹部3が形成される。
【0063】
また、コントロール膜61のエッチングレートをa、ガラス基板5のエッチングレートをbとしたとき、このエッチングレートの比a/bは、形成する凹部3の目標形状等に応じて適宜設定されるが、1.01以上であるのが好ましく、1.05〜2.0程度であるのがより好ましい。これにより、ガラス基板5に凹部3をより精度良く形成することができる。
【0064】
なお、コントロール膜61のエッチングレートaが大きいほど、すなわち、このエッチングレートの比a/bが大きいほど、前記BやB/Aのガラス基板5の図中、上下方向における変化率(図中、上側に向っての増加率)が大きい。
【0065】
このコントロール膜61を構成する材料としては、例えば、Au、Pt、Cr、Ti等の金属や、Au/Cr、Au/Ti、Pt/Cr、Pt/Ti等の金属膜積層体、SiOのような酸化シリコン(SiO)等の酸化物、各種レジスト材料、ポリイミド、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうちでは、酸化シリコン(SiO)が好ましい。そして、特に、SiOスパッタ膜、SiOCVD膜、SiOTEOS膜等が好ましい。
【0066】
また、コントロール膜61の厚さは、コントロール膜61を構成する材料や形成する凹部3の目標形状等によっても異なるが、コントロール膜61が酸化シリコンで構成されている場合には、50Å〜1μm程度が好ましく、100Å〜0.1μm程度がより好ましい。厚さがこの範囲の下限値未満であると、後述する工程<3>でウエットエッチングを施す際に、エッチングレートが不安定になる場合があり、上限値を超えると、コントロール膜61のみをエッチングするために要する不要な時間が多くなる。
【0067】
また、コントロール膜61を酸化シリコンで構成する場合には、例えば、化学気相成膜法(CVD法)によると、コントロール膜61を好適に形成することができる。これは、化学気相成膜法によると、SiHをガラス基板5の表面で反応させて酸化シリコン膜を成膜することが可能となるため、スパッタリング法等を用いて成膜した場合に発生しやすいピンホール等の欠陥の発生を効果的に抑制することができるうえ、緻密で密着力のある膜を形成できることによる。
【0068】
ここで、本実施形態では、このコントロール膜61のエッチングレートと、マスク6の後述する開口64と、エッチング時間との各条件を適宜調整(設定)して後述する工程<3>でウエットエッチングを行うことにより、所望の非球面の凹部3を形成する。
【0069】
この場合、前記形成される凹部3の非球面の少なくとも一部が、所定の放物面またはそれに近似した面を含むように、前記各条件を調整するのが好ましく、前記非球面のすべてが、所定の放物面またはそれに近似した面となるように、前記各条件を調整するのがより好ましい。これにより、非球面レンズ用に適した非球面の凹部3が形成される。
【0070】
コントロール膜61のエッチングレートは、例えば、コントロール膜61の構成材料、厚さ、密度、空孔率、形成方法や形成条件(例えば、温度等)、成膜後の熱処理の有無や熱処理条件(例えば、温度や時間等)等のうちの必要な1または2以上の条件を設定することで、所定の値に調整される。
【0071】
なお、裏面保護層69は、次工程以降でガラス基板5の裏面を保護するためのものである。この裏面保護層69により、ガラス基板5の裏面の侵食、劣化等が好適に防止される。この裏面保護層69は、例えば、マスク膜62と同様の材料で構成されている。このため、裏面保護層69は、マスク膜62の形成と同時に、マスク膜62と同様に設けることができる。
【0072】
<2>次に、図1(b)に示すように、コントロール膜61およびマスク膜62で構成されたマスク6に、開口64を形成する。この開口64の形成は、例えば、マスク6上に、開口64に対応したレジスト(例えばフォトレジスト等)を塗布してマスク6上にさらに第2のマスク63を施し、次いで、第2のマスク63でマスクされていない部分のマスク6を除去し、次いで、第2のマスク63を除去することにより行う。
【0073】
なお、マスク6の除去は、マスク膜62が多結晶シリコンで構成されている場合やコントロール膜61が酸化シリコンで構成されている場合、例えば、CFガス、塩素系ガス等によるドライエッチング、フッ酸+硝酸水溶液、アルカリ水溶液等の剥離液への浸漬(ウエットエッチング)などにより行うことができる。
【0074】
ここで、前述したように、本実施形態では、形成する凹部3の目標形状に応じて、このマスク6の開口64の条件(例えば、大きさ等)を適宜調整する。
【0075】
この場合、図示例では、開口64の平面視での形状は、円形であり、その開口64の径を調整するが、開口64の直径は、0.2〜5μm程度に調整されるのが好ましく、0.5〜1μm程度に調整されるのがより好ましい。
【0076】
なお、前記開口64の形状は、円形に限定されないことは言うまでもない。
【0077】
<3>次に、図2(c)および(d)に示すように、マスク6を用いてガラス基板5にウエットエッチングを施し、ガラス基板5上に多数の非球面の凹部3を形成する。
【0078】
このとき、図2(c)に示すように、ガラス基板5は、マスク6が存在しない部分、すなわち開口64より食刻され、これとともに(同時に)、コントロール膜61も開口64より食刻される。
【0079】
そして、前述したように、コントロール膜61のエッチングレートは、ガラス基板5のエッチングレートより大きいので、ガラス基板5の表面(図中、上側)付近においては、コントロール膜61がガラス基板5に対し先行して食刻されてゆき、それに追従し、コントロール膜61と略同じエッチングレートでガラス基板5が食刻されてゆく。
【0080】
このため、ガラス基板5の厚さ方向(図中、上下方向)の食刻される度合いAと、厚さ方向に対して垂直な方向(サイド方向)の食刻される度合いBとの比B/Aは、ガラス基板5の表面側(図中、上側)ほど大きくなり、これにより、ガラス基板5上の開口64が設けられた部分に、それぞれ、非球面の凹部3が形成される。この凹部3の曲率半径は、中央付近から周縁部に向かって徐々に大きくなっている。
【0081】
ここで、前述したように、本実施形態では、形成する凹部3の目標形状に応じて、コントロール膜61のエッチングレートおよびマスク6の開口64とともに、このウエットエッチングを施す時間(エッチング時間)を適宜調整する。これにより、ガラス基板5上に、所望の非球面の凹部3が形成される。
【0082】
また、ウエットエッチング法を用いると、凹部3を好適に形成できる。そして、エッチング液として、例えば、フッ酸を含むエッチング液(フッ酸系エッチング液)を用いると、ガラス基板5を選択的に食刻することができ、凹部3を好適に形成することができる。
【0083】
また、ウエットエッチングによれば、ドライエッチングに比べて簡単な装置で処理を行うことができ、さらに、一度に多くの基板に対して処理を行うことができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ用凹部付き基板2を提供することができる。
【0084】
<4>次に、図3(e)に示すように、マスク6を除去する。また、この際、マスク6の除去とともに、裏面保護層69も除去する。
【0085】
マスク膜62等が多結晶シリコンで構成されている場合やコントロール膜61が酸化シリコンで構成されている場合、例えば、CFガス、塩素系ガス等によるドライエッチング、フッ酸+硝酸水溶液、アルカリ水溶液等の剥離液への浸漬(ウエットエッチング)などにより行うことができる。
【0086】
なお、説明を省略したが、図3(e)に示すように、ガラス基板5上に位置決めを行う際の指標となるアライメントマーク4を設けるのが好ましい。この図示例のアライメントマーク4には、開口44が形成されている。
【0087】
以上により、図3(e)に示すように、ガラス基板5上に多数の非球面の凹部3が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板2が得られる。
【0088】
このように、マスク6の開口64と、コントロール膜61のエッチングレートと、エッチング時間との各条件を適宜調整し、そのマスク6を用いてウエットエッチングを行うことにより、ガラス基板5上に所望の非球面の凹部3を形成することができ、非球面レンズ用に適した非球面の凹部3を備えたマイクロレンズ用凹部付き基板2を製造することができる。
【0089】
すなわち、このマイクロレンズ用凹部付き基板2は、非球面レンズ用に適した非球面の凹部3を備えているので、該マイクロレンズ用凹部付き基板2を用いて構成される非球面レンズは、球面収差が抑えられたものとなる。そして本実施形態のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いた、マイクロレンズ基板や液晶パネル用対向基板は、光の利用効率が高く、さらにコントラスト比も高い、光学特性に優れたものとなる。
【0090】
なお、上述した説明では、マイクロレンズ用凹部付き基板2の基板として、ガラス基板5を用いているが、本発明では、前記基板の構成材料は、ガラスに限定されず、例えば、金属や樹脂等であってもよい。
【0091】
また、マイクロレンズ用凹部付き基板2に形成されたアライメントマーク4(図11参照)は、前記液晶パネル用対向基板1を製造する際に、位置決めの指標とされる。
【0092】
アライメントマーク4の形成位置は特に限定されないが、例えば、図11に示すように、アライメントマーク4を凹部3の形成領域外に形成することができる。
【0093】
アライメントマーク4は、マイクロレンズ用凹部付き基板2上に複数箇所設けることが好ましい。特に、アライメントマーク4はマイクロレンズ用凹部付き基板2の角部に複数箇所設けることが好ましい。これにより、位置決めをより容易に行うことができるようになる。
【0094】
図11は、アライメントマーク4を十字型にした例を示している。アライメントマーク4の形状は、特に限定されないが、図11に示すように、角を形成する角部41を有していることが好ましい。このようにアライメントマーク4が角部41を有していると、位置決めをより正確に行うことができるようになる。
【0095】
さらには、図11に示すように、アライメントマーク4は、その中心部位を示すマーク(図11では円形の開口44)を有していることが好ましい。これにより、位置決めの精度をさらに向上させることができる。
【0096】
また、アライメントマーク4の構成(構造)や形成方法は、特に限定されず、例えば、図3(e)や図11に示すように、ガラス基板5上に層を形成することにより、アライメントマークを設けてもよく、また、ガラス基板5上に、凹部3とは異なる形状を有する窪みを、アライメントマークとして設けてもよい。
【0097】
このアライメントマーク4は、マイクロレンズ用凹部付き基板2を用いて種々のものを組み立てるとき、様々な位置決めに用いることができる。例えば、かかるマイクロレンズ用凹部付き基板2を用いてブラックマトリックス11を有する液晶パネル用対向基板1を製造する場合には、アライメントマーク4を指標として、ブラックマトリックス11を、凹部3すなわちマイクロレンズ8の対応する位置に位置決めすることができる。
【0098】
次に、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板(凹部付き基板)の製造方法の第2実施形態について、図4を参照しながら説明する。
【0099】
なお、以下の説明では、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【0100】
本実施形態では、前述した第1実施形態と同様に、マスク6の開口64と、コントロール膜61のエッチングレートと、エッチング時間との各条件を適宜調整してウエットエッチングを行うことにより、所望の非球面の凹部3を形成するが、コントロール膜61のパターンが、前述した第1実施形態と異なる。
【0101】
すなわち、本実施形態では、図4(f)に示すように、ガラス基板5上に、コントロール膜61を環状に形成する。以下、より詳細に説明する。
【0102】
<1A>まず、図4(f)に示すように、ガラス基板5上に、径の異なる複数の円環状の単位膜611で構成されたコントロール膜61を同心的(同心円状)に所定の間隔をもって形成し、コントロール膜61上(各単位膜611上)および隣り合う単位膜611間のガラス基板5上に、マスク膜62を形成する。また、これとともに、ガラス基板5の裏面(コントロール膜61およびマスク膜62を形成する面と反対側の面)に裏面保護層69を形成する。
【0103】
ここで、本実施形態では、マスク6の開口64と、コントロール膜61のエッチングレートと、エッチング時間との各条件に加え、例えば、単位膜611の数、単位膜611の幅、隣り合う単位膜611間の間隔等のうちの必要な1または2以上の条件を適宜調整(設定)して、後の工程でウエットエッチングを行うことにより、所望の非球面の凹部3を形成する。
【0104】
以降の工程は、前述した第1実施形態の工程<2>〜<4>と同様であるので、その詳細な説明は省略するが、本実施形態では、前記マスク6を用いてガラス基板5にウエットエッチングを施すと、ガラス基板5および図中内周側の単位膜611は、それぞれ、開口64から食刻され、内周側の単位膜611がすべて食刻された後、ガラス基板5の食刻が進み、形成中の図示しない凹部が大きくなって図中外周側の単位膜611に到達すると、外周側の単位膜611にエッチング液が接触するようになり、外周側の単位膜611が食刻される。以降、同様の作用が繰り返され、ガラス基板5上に非球面の凹部3が形成される。
【0105】
この第2実施形態によれば、前述した第1実施形態と同様の効果が得られる。なお、コントロール膜61のパターンは、図示例のものに限定されないことは、言うまでもない。
【0106】
次に、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板(凹部付き基板)の製造方法の第3実施形態について、図5〜図8を参照しながら説明する。
【0107】
なお、以下の説明では、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【0108】
本実施形態では、前述した第1実施形態の工程に加えて、さらに、ガラス基板5の開口64に対応する位置に、ガラス基板5の厚さ方向に延在する有底の孔部55を形成する工程を有しており、マスク6の開口64と、孔部55と、コントロール膜61のエッチングレートと、エッチング時間との各条件を適宜調整してウエットエッチングを行うことにより、所望の非球面の凹部3を形成する。以下、より詳細に説明する。
【0109】
<1B>まず、図5(g)に示すように、ガラス基板5上に、コントロール膜61を形成し、コントロール膜61上に、マスク膜62を形成する。また、これとともに、ガラス基板5の裏面(コントロール膜61およびマスク膜62を形成する面と反対側の面)に裏面保護層69を形成する。
【0110】
<2B−1>次に、図5(h)に示すように、コントロール膜61およびマスク膜62で構成されたマスク6に、開口64を形成する。この開口64の形成は、例えば、マスク6上に、開口64に対応したレジスト(例えばフォトレジスト等)を塗布してマスク6上にさらに第2のマスク63を施し、次いで、第2のマスク63でマスクされていない部分のマスク6を除去し、次いで、第2のマスク63を除去することにより行う。
【0111】
なお、前記第2のマスク63を残存させた状態で、後述する工程<3B>に進んでもよい。この場合には、後述する工程<3B>において、後述する第3のマスク65および前記第2のマスク63を除去する。
【0112】
ここで、前述したように、本実施形態では、形成する凹部3の目標形状に応じて、このマスク6の開口64の条件(例えば、大きさ等)を適宜調整する。
【0113】
この場合、図示例では、開口64の平面視での形状は、円形であり、その開口64の径を調整するが、開口64の直径は、2〜15μm程度であるのが好ましく、3〜7μm程度であるのがより好ましい。
なお、前記開口64の形状は、円形に限定されないことは言うまでもない。
【0114】
<2B−2>次に、図6(i)に示すように、ガラス基板5の開口64に対応する位置(図示例では、開口64の中央部)に、ガラス基板5の厚さ方向に延在する有底の孔部55を形成する。この孔部55の形成は、例えば、マスク6およびガラス基板5上に、孔部55に対応したレジスト(例えばフォトレジスト等)を塗布してマスク6およびガラス基板5上にさらに第3のマスク65を施し、次いで、第3のマスク65でマスクされていない部分のガラス基板5を除去し、次いで、第3のマスク65を除去することにより行う。
【0115】
なお、ガラス基板5の除去には各種の方法を用いることができるが、ガラス基板5の除去は、例えば、CHF系ガス等によるドライエッチングにより行うのが好ましい。
【0116】
ここで、本実施形態では、マスク6の開口64と、コントロール膜61のエッチングレートと、エッチング時間との各条件に加え、孔部55の条件を適宜調整(設定)して後述する工程<3B>でウエットエッチングを行うことにより、所望の非球面の凹部3を形成する。
【0117】
この場合、前記孔部55の条件として、本実施形態では、孔部55の深さ(図中、上下方向の長さ)を調整するが、孔部55の深さは、10μm以下に調整されるのが好ましく、1〜5μm程度に調整されるのがより好ましい。
【0118】
この孔部55の深さの調整により、凹部3の深さ(レンズの最大厚さ)を調整することができる。
【0119】
また、図示例では、孔部55の平面視での形状は、円形である。その孔部55の直径は、特に限定されないが、0.2〜5μm程度であるのが好ましく、0.5〜1μm程度であるのがより好ましい。
なお、前記孔部55の形状は、円形に限定されないことは言うまでもない。
【0120】
<3B>次に、図6(j)、図7(k)および(l)に示すように、マスク6を用いてガラス基板5にウエットエッチングを施し、ガラス基板5上に多数の非球面の凹部3を形成する。
【0121】
このときの作用は、前述した第1実施形態と略同様であるので、その詳細な説明は省略するが、図6(j)、図7(k)および(l)に示すように、開口64よりガラス基板5およびコントロール膜61がそれぞれ食刻されてゆき、これにより、ガラス基板5上の開口64が設けられた部分に、それぞれ、非球面の凹部3が形成される。
【0122】
<4B>次に、図8(n)に示すように、マスク6を除去する。また、この際、マスク6の除去とともに、裏面保護層69も除去する。
【0123】
以上により、図8(n)に示すように、ガラス基板5上に多数の非球面の凹部3が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板2が得られる。
【0124】
この第3実施形態によれば、前述した第1実施形態と同様の効果が得られる。そして、この第3実施形態では、前述した第1実施形態で調整した各条件に加え、さらに、孔部55の深さを調整してウエットエッチングを行うので、形成する凹部3の目標形状の自由度が広くなる。
【0125】
なお、この第3実施形態においても前述した第2実施形態のように、ガラス基板5上に、コントロール膜61を環状に形成してもよい。
【0126】
以下、マイクロレンズ用凹部付き基板2を用いて、マイクロレンズ基板および液晶パネル用対向基板1を製造する方法について、図9を参照しながら説明する。
【0127】
なお、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板およびマイクロレンズ基板は、以下に述べる液晶パネル用対向基板および液晶パネル以外にも、例えば、CCD、光通信素子等の各種電気光学装置、その他の装置などに用いることができることは言うまでもない。
【0128】
<5>まず、図9(o)に示すように、カバーガラス13を、接着剤を介して、マイクロレンズ用凹部付き基板2の凹部3が形成された面に接合する。
【0129】
この接着剤が硬化する(固化する)ことにより、樹脂層(接着剤層)14が形成される。また、これにより、樹脂層14に、凹部3に充填された樹脂で構成され、凸レンズとして機能するマイクロレンズ8が形成される。
【0130】
なお、この接着剤には、ガラス基板5の屈折率よりも高い屈折率(例えばn=1.60程度)の光学接着剤などが好適に用いられる。
【0131】
<6>次に、図9(p)に示すように、カバーガラス13の厚さを薄くする。
【0132】
これは、カバーガラス13を、例えば、研削、研磨、エッチング等することにより行うことができる。
【0133】
カバーガラス13の厚さは、必要な光学特性を備えた液晶パネル用対向基板1を得る観点からは、10〜1000μm程度が好ましく、20〜150μm程度がより好ましい。
【0134】
なお、積層したカバーガラス13が、以降の工程を行うのに最適な厚さの場合には、本工程は行わなくてもよい。
【0135】
<7>次に、図9(q)に示すように、カバーガラス13上に、開口111が形成されたブラックマトリックス11を形成する。
【0136】
このとき、ブラックマトリックス11は、マイクロレンズ8の位置に対応するように、具体的には、マイクロレンズ8の光軸Qがブラックマトリックス11の開口111を通るように形成する(図10参照)。
【0137】
このブラックマトリックス11は、例えば、Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等の金属膜、カーボンやチタン等を分散した樹脂層などで構成されている。その中でも、ブラックマトリックス11は、Cr膜またはAl合金膜で構成されていることが好ましい。ブラックマトリックス11がCr膜で構成されていると、遮光性に優れたブラックマトリックス11を得ることができる。また、ブラックマトリックス11がAl合金膜で構成されていると、優れた放熱性を有する液晶パネル用対向基板1が得られる。
【0138】
ブラックマトリックス11の厚さは、液晶パネル用対向基板1の平坦性に対する影響を抑制する観点等からは、0.03〜1.0μm程度が好ましく、0.05〜0.3μm程度がより好ましい。
【0139】
この開口111が形成されたブラックマトリックス11は、例えば次のように形成することができる。まず、カバーガラス13上にスパッタリング等の気相成膜法によりブラックマトリックス11となる薄膜を成膜する。次に、かかるブラックマトリックス11となる薄膜上にレジスト膜を形成する。次に、アライメントマーク4を指標として、ブラックマトリックス11の開口111がマイクロレンズ8(凹部3)に対応する位置に来るように、前記レジスト膜を露光してかかるレジスト膜に開口111のパターンを形成する。次に、ウエットエッチングを行い、前記薄膜のうちの開口111となる部分のみを除去する。次に、前記レジスト膜を除去する。なお、ウエットエッチングを行う際の剥離液としては、例えば、ブラックマトリックス11となる薄膜がAl合金等で構成されているときは、リン酸系エッチング液を用いることができる。
【0140】
なお、開口111が形成されたブラックマトリックス11は、塩素系ガス等を用いたドライエッチングによっても好適に形成することができる。
【0141】
<8>次に、カバーガラス13上に、ブラックマトリックス11を覆うように透明導電膜(共通電極)12を形成する。
【0142】
これにより、液晶パネル用対向基板1、または、液晶パネル用対向基板1を複数個取りできるウエハーを得ることができる。
【0143】
この透明導電膜12は、例えば、インジウムティンオキサイド(ITO)、インジウムオキサイド(IO)、酸化スズ(SnO)などで構成されている。
【0144】
透明導電膜12の厚さは、0.03〜1μm程度が好ましく、0.05〜0.30μm程度がより好ましい。
【0145】
この透明導電膜12は、例えば、スパッタリングにより形成することができる。
【0146】
<9>最後に、ダイシング装置等を用いて液晶パネル用対向基板1のウエハーを所定の形状、大きさに(例えば、図11中、一点鎖線で示すように)カットする。
【0147】
これにより、図10に示すような液晶パネル用対向基板1を得ることができる。この液晶パネル用対向基板1が備えるマイクロレンズ8は、非球面レンズとされているので、球面収差が抑えられ、優れた光学特性を有するものとなる。
【0148】
なお、上記工程<8>で液晶パネル用対向基板1が得られた場合等、カットを行う必要がない場合には、本工程は行わなくてもよい。
【0149】
なお、上述した実施形態では、マイクロレンズ用凹部付き基板2の凹部3を形成する領域外にアライメントマーク4を形成したが、凹部3を形成する領域内にアライメントマーク4を形成してもよいことは言うまでもない。
【0150】
なお、液晶パネル用対向基板を製造する場合には、例えば、ブラックマトリックス11を形成せずに、カバーガラス13上に直接透明導電膜12を形成してもよい。
【0151】
なお、上述した実施形態では、アライメントマーク4をブラックマトリックス11の位置決めに用いたが、液晶パネル用対向基板1もしくはそのウエハーが他の構成要素を有する場合には、アライメントマーク4を、これらの位置決めに用いてもよい。
【0152】
また、アライメントマーク4を、液晶パネル用対向基板1の構成要素以外のもの、例えば、TFT基板(液晶駆動基板)等の他の基板の位置決めに用いてもよい。
【0153】
なお、上記液晶パネル用対向基板1の製造方法の説明においては、マイクロレンズ用凹部付き基板2の凹部3に樹脂を充填してカバーガラス13で挟み込み、該樹脂でマイクロレンズ8を構成した場合を例に挙げて説明したが、マイクロレンズ用凹部付き基板2を型として用いた2P法(フォトポリマゼーション)によってマイクロレンズ基板を製造することもできる。
【0154】
以下、2P法によるマイクロレンズ基板の製造方法を、図12〜図14を参照しながら説明する。
【0155】
まず、図12(a)に示すように、本発明によって製造された、マイクロレンズ用の凹部3が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板2を準備する。本方法では、この凹部3が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板2を型として用いる。これら凹部3に樹脂が充填されることにより、マイクロレンズ8が形成される。なお、凹部3の内面には、例えば離型剤などが塗布されていてもよい。そして、このマイクロレンズ用凹部付き基板2を、例えば凹部3が鉛直上方に開放するように設置する。
【0156】
<C1>次に、凹部3が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板2上に、樹脂層141(マイクロレンズ8)を構成することとなる未硬化の樹脂を供給する。
<C2>次に、かかる樹脂に透明基板51を接合し、押圧・密着させる。
【0157】
<C3>次に、前記樹脂を硬化させる。この硬化方法は、樹脂の種類によって適宜選択され、例えば、紫外線照射、加熱、電子線照射などが挙げられる。
【0158】
これにより、図12(b)に示すように、樹脂層141が形成され、また、凹部3内に充填された樹脂により、マイクロレンズ8が形成される。
【0159】
<C4>次に、図12(c)に示すように、型であるマイクロレンズ用凹部付き基板2をマイクロレンズ8から取り外す。
【0160】
<C5>次に、図13に示すように、例えばマイクロレンズ8が鉛直上方に向くように透明基板51を設置した後、樹脂層142を構成することとなる未硬化の樹脂を、マイクロレンズ8上に供給する。この供給方法としては、例えば、スピンコート等の塗布法、平板の型等を使った2P法などが挙げられる。
【0161】
<C6>次に、図14に示すように、ガラス基板(ガラス層)52をかかる樹脂に接合し、押圧・密着させた後、かかる樹脂を硬化させ、樹脂層142を形成する。
【0162】
<C7>その後、必要に応じ、ガラス基板52の厚さを研削、研磨等により調整してもよい。
これにより、図14に示すようなマイクロレンズ基板が得られる。
【0163】
その後、上述した方法と同様にして、ガラス基板52上にブラックマトリックス、透明導電膜等を形成することにより、液晶パネル用対向基板を得ることができる。
【0164】
また、上述した説明では、1枚のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて構成された平凸レンズ(平凸型マイクロレンズ)を備えたマイクロレンズ基板を用いているが、本発明のマイクロレンズ基板は、これに限定されるものではない。
【0165】
以下に、2枚のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて構成された両凸レンズ(両凸型マイクロレンズ)を備えたマイクロレンズ基板について説明する。
【0166】
図15は、このマイクロレンズ基板の実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【0167】
同図に示すように、このマイクロレンズ基板は、本発明によって製造された、第1のマイクロレンズ用凹部付き基板(第1の基板)21と、第2のマイクロレンズ用凹部付き基板(第2の基板)22と、樹脂層14と、マイクロレンズ8と、スペーサー9とを有している。
【0168】
第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21は、第1のガラス基板(第1の透明基板)53上に非球面の凹曲面(レンズ曲面)を有する複数(多数)の第1の凹部(マイクロレンズ用凹部)36と第1のアライメントマーク42とが形成された構成となっている。
【0169】
第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22は、第2のガラス基板(第2の透明基板)54上に非球面の凹曲面(レンズ曲面)を有する複数(多数)の第2の凹部(マイクロレンズ用凹部)37と第2のアライメントマーク43とが形成された構成となっている。
【0170】
そして、このマイクロレンズ基板は、第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21と第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22とが、第1の凹部36と第2の凹部37とが対向するように、樹脂層(接着剤層)14を介して接合された構成となっている。また、このマイクロレンズ基板では、第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21と第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22との間に、第1の凹部36と第2の凹部37との間に充填された樹脂で、非球面の両凸レンズよりなるマイクロレンズ8が構成されている。
【0171】
このマイクロレンズ基板は、2つの領域、有効レンズ領域99と非有効レンズ領域100とを有している。有効レンズ領域99とは、第1の凹部36および第2の凹部37内に充填される樹脂により形成されるマイクロレンズ8が、使用時にマイクロレンズとして有効に用いられる領域をいう。一方、非有効レンズ領域100とは、有効レンズ領域99以外の領域をいう。
【0172】
このようなマイクロレンズ基板は、例えば、第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21側から光Lを入射させ、第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22側から光Lを出射させて、使用される。
【0173】
このマイクロレンズ基板のように、マイクロレンズ8を両凸レンズで構成すると、マイクロレンズ8の収差(特に球面収差)がさらに低減する。このため、マイクロレンズ8の中心部近傍はもちろんのこと、マイクロレンズ8の縁部近傍に入射した入射光Lも、マイクロレンズ8で好適に集光されるようになる。つまり、マイクロレンズ8の光利用効率は、高い。したがって、このマイクロレンズ基板は、高い輝度を有する出射光Lを出射することができる。
【0174】
しかも、マイクロレンズ8の収差が低減されると、マイクロレンズ8の光軸から大幅にずれた方向に出射光が出射することが好適に防止されるようになる。このため、マイクロレンズ基板を液晶パネルに用いると、マイクロレンズ8を通過した出射光が隣接する画素内に入射することが、好適に防止されるようになる。すなわち、画素間でクロストークが防止されるようになる。したがって、このマイクロレンズ基板を備えた液晶パネルを用いて画像を形成すると、黒色の輝度が極めて低いものとなる。
【0175】
上述したような構成のマイクロレンズ基板は、このような利点を有しているので、マイクロレンズ基板を備えた液晶パネルを用いて画像を形成すると、黒色はより暗く、白色はより明るくなる。したがって、マイクロレンズ基板を備えた液晶パネルでは、高いコントラスト比が得られ、より美しい画像を形成することが可能となる。
【0176】
そして、このようなマイクロレンズ基板は、例えば以下のようにして製造することができる。以下、図16および図17を参照しつつ、マイクロレンズ基板の製造方法を説明する。
【0177】
マイクロレンズ基板を製造する際には、本発明によって製造された、第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21および第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22を、まず用意する。
【0178】
この場合、第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21の第1の凹部36の非球面形状(例えば曲率半径等)と、第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22の第2の凹部37の非球面形状とを異なるものとしてもよい。第1の凹部36の非球面形状と第2の凹部37の非球面形状とを異なるものとすることで、収差を効果的に低減することができる。
【0179】
<D1>まず、図16に示すように、第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21の第1の凹部36が形成された面に、少なくとも有効レンズ領域99を覆うように、所定の屈折率(特に第1のガラス基板53および第2のガラス基板54の屈折率より高い屈折率)を有する未硬化の樹脂143を供給し、第1の凹部36内に樹脂143を充填する。また、この際、第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21上にスペーサー9を含む未硬化の樹脂144を供給する。かかる樹脂144は、例えばスペーサー9を設置する部位に供給する。
【0180】
樹脂143と樹脂144とは、同種類の材料で構成することが好ましい。これにより、製造されるマイクロレンズ基板で、樹脂143と樹脂144との熱膨張係数が相違することにより、そり、たわみ等が生じることが好適に防止される。
【0181】
樹脂143を第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21上に供給する際、スペーサー9が樹脂144中に分散していると、スペーサー9を均一に配設することが容易となる。これにより、形成される樹脂層14の厚みムラが好適に抑制される。
【0182】
<D2>次に、図16に示すように、樹脂143および樹脂144上に第2のマイクロレンズ用凹部付き基板(相手体)22を設置する(第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22を樹脂に密着させる)。
【0183】
このとき、第1の凹部36と第2の凹部37とが対向するように、第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22を、樹脂上に設置する。また、このとき、第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22がスペーサー9に当接するように、第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22を樹脂上に設置する。これにより、第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21および第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22の互いに対向する端面間の距離は、スペーサー9で規定される。したがって、マイクロレンズ8のコバ厚および最大厚さが、高い精度で規定される。
【0184】
<D3>次に、第1のアライメントマーク42と第2のアライメントマーク43とを用いて、第1の凹部36と第2の凹部37との位置合わせを行う。これにより、第2の凹部37を第1の凹部36に対応した位置に正確に位置させることができるようになる。このため、形成されるマイクロレンズ8の形状、光学特性が、より設計値に近いものとなる。
【0185】
<D4>次に、樹脂143および樹脂144を硬化させて樹脂層14を形成する。
【0186】
これにより、第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22が樹脂層14を介して第1のマイクロレンズ用凹部付き基板21に接合される。また、樹脂層14を構成する樹脂のうち、第1の凹部36と第2の凹部37との間に充填された樹脂により、マイクロレンズ8が形成される。なお、樹脂の硬化は、例えば、樹脂に紫外線、電子線を照射すること、樹脂を加熱することなどにより行うことができる。
【0187】
<D5>その後、必要に応じて、図17に示すように、研削、研磨等を行ない、第2のマイクロレンズ用凹部付き基板22の厚さを調整してもよい。
【0188】
これにより、図15に示すような両凸レンズを備えたマイクロレンズ基板を得ることができる。
【0189】
その後、上述した方法と同様にして、第2のガラス基板54上にブラックマトリックス、透明導電膜等を形成することにより、液晶パネル用対向基板1を得ることができる。
【0190】
次に、図10に示した液晶パネル用対向基板1を用いた液晶パネル(液晶光シャッター)について、図18を参照しながら説明する。
【0191】
図18に示すように、本発明の液晶パネル(TFT液晶パネル)16は、TFT基板(液晶駆動基板)17と、TFT基板17に接合された液晶パネル用対向基板1と、TFT基板17と液晶パネル用対向基板1との空隙に封入された液晶よりなる液晶層18とを有している。
【0192】
TFT基板17は、液晶層18の液晶を駆動するための基板であり、ガラス基板171と、かかるガラス基板171上に設けられた多数の画素電極172と、かかる画素電極172の近傍に設けられ、各画素電極172に対応する多数の薄膜トランジスタ(TFT)173とを有している。
【0193】
この液晶パネル16では、液晶パネル用対向基板1の透明導電膜(共通電極)12と、TFT基板17の画素電極172とが対向するように、TFT基板17と液晶パネル用対向基板1とが、一定距離離間して接合されている。
【0194】
ガラス基板171は、前述したような理由から、石英ガラスで構成されていることが好ましい。
【0195】
画素電極172は、透明導電膜(共通電極)12との間で充放電を行うことにより、液晶層18の液晶を駆動する。この画素電極172は、例えば、前述した透明導電膜12と同様の材料で構成されている。
【0196】
薄膜トランジスタ173は、近傍の対応する画素電極172に接続されている。また、薄膜トランジスタ173は、図示しない制御回路に接続され、画素電極172へ供給する電流を制御する。これにより、画素電極172の充放電が制御される。
【0197】
液晶層18は液晶分子(図示せず)を含有しており、画素電極172の充放電に対応して、かかる液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
【0198】
この液晶パネル16では、通常、1個のマイクロレンズ8と、かかるマイクロレンズ8の光軸Qに対応したブラックマトリックス11の1個の開口111と、1個の画素電極172と、かかる画素電極172に接続された1個の薄膜トランジスタ173とが、1画素に対応している。
【0199】
マイクロレンズ用凹部付き基板2側から入射した入射光Lは、ガラス基板5を通り、マイクロレンズ8を通過する際に集光されつつ、樹脂層14、カバーガラス13、ブラックマトリックス11の開口111、透明導電膜12、液晶層18、画素電極172、ガラス基板171を透過する。なお、このとき、マイクロレンズ用凹部付き基板2の入射側には通常偏光板(図示せず)が配置されているので、入射光Lが液晶層18を透過する際に、入射光Lは直線偏光となっている。その際、この入射光Lの偏光方向は、液晶層18の液晶分子の配向状態に対応して制御される。したがって、液晶パネル16を透過した入射光Lを、偏光板(図示せず)に透過させることにより、出射光の輝度を制御することができる。
【0200】
なお、偏光板は、例えば、ベース基板と、かかるベース基板に積層された偏光基材とで構成され、かかる偏光基材は、例えば、偏光素子(ヨウ素錯体、二色性染料等)を添加した樹脂よりなる。
【0201】
このように、液晶パネル16は、マイクロレンズ8を有しており、しかも、マイクロレンズ8を通過した入射光Lは、集光されて各ブラックマトリックス11の開口111を通過する。しかも、液晶パネル16が有する液晶パネル用対向基板1は、前述したようにマイクロレンズ用凹部付き基板2(すなわち、凹部3に形成されたマイクロレンズ8)とブラックマトリックス11との間で好適に位置合わせがなされている。したがって、液晶パネル16、特にブラックマトリックス11を通過する際の入射光Lの減衰が抑制される。すなわち、液晶パネル16は、高い光の透過率を有し、比較的小さい光量で明るい画像を形成することができる。
【0202】
この液晶パネル16は、例えば、公知の方法により製造されたTFT基板17と液晶パネル用対向基板1とを配向処理した後、シール材(図示せず)を介して両者を接合し、次いで、これにより形成された空隙部の封入孔(図示せず)より液晶を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞ぐことにより製造することができる。その後、必要に応じて、液晶パネル16の入射側や出射側に偏光板を貼り付けてもよい。
【0203】
なお、上記液晶パネル16では、液晶駆動基板としてTFT基板を用いたが、液晶駆動基板にTFT基板以外の他の液晶駆動基板、例えば、TFD基板、STN基板などを用いてもよい。
【0204】
なお、上述した実施形態では、最終的に得られた液晶パネル用対向基板1にアライメントマーク4を残存させなかったが、液晶パネル用対向基板1にアライメントマーク4を残存させて、これを液晶パネル16を製造する際の位置決めに用いてもよい。
【0205】
以下、上記液晶パネル16を用いた投射型表示装置について説明する。
図19は、本発明の投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。
【0206】
同図に示すように、投射型表示装置300は、光源301と、複数のインテグレータレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系(導光光学系)と、赤色に対応した(赤色用の)液晶ライトバルブ(液晶光シャッターアレイ)74と、緑色に対応した(緑色用の)液晶ライトバルブ(液晶光シャッターアレイ)75と、青色に対応した(青色用の)液晶ライトバルブ(液晶光シャッターアレイ)76と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面711および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面712が形成されたダイクロイックプリズム(色合成光学系)71と、投射レンズ(投射光学系)72とを有している。
【0207】
また、照明光学系は、インテグレータレンズ302および303を有している。色分離光学系は、ミラー304、306、309、青色光および緑色光を反射する(赤色光のみを透過する)ダイクロイックミラー305、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー307、青色光のみを反射するダイクロイックミラー(または青色光を反射するミラー)308、集光レンズ310、311、312、313および314とを有している。
【0208】
液晶ライトバルブ75は、前述した液晶パネル16と、液晶パネル16の入射面側(マイクロレンズ用凹部付き基板2が位置する面側、すなわちダイクロイックプリズム71と反対側)に接合された第1の偏光板(図示せず)と、液晶パネル16の出射面側(マイクロレンズ用凹部付き基板2と対向する面側、すなわちダイクロイックプリズム71側)に接合された第2の偏光板(図示せず)とを備えている。液晶ライトバルブ74および76も、液晶ライトバルブ75と同様の構成となっている。これら液晶ライトバルブ74、75および76が備えている液晶パネル16は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
【0209】
なお、投射型表示装置300では、ダイクロイックプリズム71と投射レンズ72とで、光学ブロック70が構成されている。また、この光学ブロック70と、ダイクロイックプリズム71に対して固定的に設置された液晶ライトバルブ74、75および76とで、表示ユニット73が構成されている。
【0210】
以下、投射型表示装置300の作用を説明する。
光源301から出射された白色光(白色光束)は、インテグレータレンズ302および303を透過する。この白色光の光強度(輝度分布)は、インテグレータレンズ302および303により均一にされる。
【0211】
インテグレータレンズ302および303を透過した白色光は、ミラー304で図19中左側に反射し、その反射光のうちの青色光(B)および緑色光(G)は、それぞれダイクロイックミラー305で図18中下側に反射し、赤色光(R)は、ダイクロイックミラー305を透過する。
【0212】
ダイクロイックミラー305を透過した赤色光は、ミラー306で図19中下側に反射し、その反射光は、集光レンズ310により整形され、赤色用の液晶ライトバルブ74に入射する。
【0213】
ダイクロイックミラー305で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー307で図18中左側に反射し、青色光は、ダイクロイックミラー307を透過する。
【0214】
ダイクロイックミラー307で反射した緑色光は、集光レンズ311により整形され、緑色用の液晶ライトバルブ75に入射する。
【0215】
また、ダイクロイックミラー307を透過した青色光は、ダイクロイックミラー(またはミラー)308で図19中左側に反射し、その反射光は、ミラー309で図19中上側に反射する。前記青色光は、集光レンズ312、313および314により整形され、青色用の液晶ライトバルブ76に入射する。
【0216】
このように、光源301から出射された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバルブに導かれ、入射する。
【0217】
この際、液晶ライトバルブ74が有する液晶パネル16の各画素(薄膜トランジスタ173とこれに接続された画素電極172)は、赤色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路(駆動手段)により、スイッチング制御(オン/オフ)、すなわち変調される。
【0218】
同様に、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ75および76に入射し、それぞれの液晶パネル16で変調され、これにより緑色用の画像および青色用の画像が形成される。この際、液晶ライトバルブ75が有する液晶パネル16の各画素は、緑色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御され、液晶ライトバルブ76が有する液晶パネル16の各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御される。
【0219】
これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶ライトバルブ74、75および76で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。
【0220】
前記液晶ライトバルブ74により形成された赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ74からの赤色光は、面713からダイクロイックプリズム71に入射し、ダイクロイックミラー面711で図19中左側に反射し、ダイクロイックミラー面712を透過して、出射面716から出射する。
【0221】
また、前記液晶ライトバルブ75により形成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ75からの緑色光は、面714からダイクロイックプリズム71に入射し、ダイクロイックミラー面711および712をそれぞれ透過して、出射面716から出射する。
【0222】
また、前記液晶ライトバルブ76により形成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ76からの青色光は、面715からダイクロイックプリズム71に入射し、ダイクロイックミラー面712で図19中左側に反射し、ダイクロイックミラー面711を透過して、出射面716から出射する。
【0223】
このように、前記液晶ライトバルブ74、75および76からの各色の光、すなわち液晶ライトバルブ74、75および76により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム71により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ72により、所定の位置に設置されているスクリーン320上に投影(拡大投射)される。
【0224】
このとき、液晶ライトバルブ74、75および76は、前述したような液晶パネル16を備えているので、光源301からの光が液晶ライトバルブ74、75および76を通過する際の減衰は抑制され、スクリーン320上に明るい画像を投影することができる。
【0225】
なお、上述した説明では、本発明のマイクロレンズ基板を、液晶パネル用対向基板、液晶パネルおよび該液晶ライトバルブを備えた投射型表示装置に用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のマイクロレンズ基板を、例えば、CCD、光通信素子等の各種電気光学装置、有機または無機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、その他の装置などに用いることができることは言うまでもない。
【0226】
また、表示装置もリヤプロジェクション型の表示装置に限定されず、例えば、フロントプロジェクション型の表示装置に本発明のマイクロレンズ基板を用いることができる。
【0227】
また、上述した説明では、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の凹部付き基板は、例えば、有機EL(Electro Luminescence)素子のような各種の発光源における反射鏡(反射板)や発光源からの光を反射する反射鏡などにも適用することができる。
【0228】
【実施例】
(実施例1)
マイクロレンズ用凹部付き基板の形成する凹部の非球面の目標形状として、凹部の縦断面形状を放物線(Y=0.1X−9.8)の底部、凹部の深さを7.2μm、凹部の直径(基板表面での直径)を17.0μmに設定し、以下のように、非球面レンズ用の凹部を備えたマイクロレンズ用凹部付き基板を製造した。
【0229】
まず、ガラス基板として、厚さ1mmの石英ガラス基板を用意した。
この石英ガラス基板を、85℃に加熱した洗浄液(80%硫酸+20%過酸化水素水)に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【0230】
−1A− 次に、この石英ガラス基板に、CVD法にて、コントロール膜として、厚さ0.08μmのSiO膜を形成した。
【0231】
このコントロール膜のエッチング液に対するエッチングレートaは、0.11μm/分となるように調整した。また、石英ガラス基板のエッチング液に対するエッチングレートbは、0.1μm/分であり、前記エッチングレートの比a/bは、1.1であった。
【0232】
−2A− 次に、この石英ガラス基板を、600℃、80Paに設定したCVD炉内に入れ、SiHを300mL/分の速度で供給し、CVD法にて、マスク膜および裏面保護層として、それぞれ、厚さ0.50μmの多結晶シリコン膜を形成した。
【0233】
このようにして、石英ガラス基板の表面側に、コントロール膜(SiO膜)とマスク膜(多結晶シリコン膜)とをこの順序で積層してなるマスクを形成した。
【0234】
−3A− 次に、形成したマスク上に、フォトレジストによりマイクロレンズのパターンを有するレジストを形成し、次いで、マスクに対してCFガスによるドライエッチングを行い、次いで、前記レジストを除去して、マスクに円形の開口を形成した(図1(b)参照)。
この開口の直径は、1.0μmになるように調整した。
【0235】
なお、この実施例1では、石英ガラス基板の開口に対応する位置に孔部を設けなかった。
【0236】
−4A− 次に、石英ガラス基板にウエットエッチングを施し、石英ガラス基板上に多数の凹部を形成した(図2(d)参照)。
【0237】
このウエットエッチングのエッチング時間は、72分に設定し、エッチング液には、フッ酸系のエッチング液を用いた。
【0238】
−5A− 次に、CFガスによるドライエッチングを行い、マスクおよび裏面保護層を除去した。
【0239】
これにより、石英ガラス基板上に、非球面レンズ用の多数の凹部が形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。なお、説明は省略したが、石英ガラス基板上には、中心部に円形の開口を有する十字型のアライメントマークも形成した(図11参照)。
【0240】
図20に、得られたマイクロレンズ用凹部付き基板の凹部の縦断面形状(図中実線で示す)と、目標形状である放物線(Y=0.1X−9.8)(図中点線で示す)とを記載したグラフを示す。
【0241】
また、図20には、ウエットエッチングを施す前の開口を有するマスクも併記した。
【0242】
なお、図20のグラフにおいては、石英ガラス基板の表面と、X軸とが一致している。
【0243】
(実施例2)
マイクロレンズ用凹部付き基板の形成する凹部の非球面の目標形状として、凹部の縦断面形状を放物線(Y=0.1X−9.8)の底部、凹部の深さを10.0μm、凹部の直径(基板表面での直径)を20.0μmに設定し、実施例1のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造において、下記▲1▼〜▲4▼以外は、実施例1と同様にしてマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
【0244】
▲1▼ コントロール膜(SiO膜)のエッチング液に対するエッチングレートaは、0.108μm/分となるように調整した。また、石英ガラス基板のエッチング液に対するエッチングレートbは、0.1μm/分であり、前記エッチングレートの比a/bは、1.08であった。
【0245】
▲2▼ マスクの開口の直径は、6.0μmになるように調整した。
▲3▼ 石英ガラス基板の開口の中央部に、石英ガラス基板の厚さ方向に延在し、平面視での形状が円形の有底の孔部を設けた。
【0246】
この場合、マスクおよび石英ガラス基板上に、フォトレジストにより所定パターンを有するレジストを形成し、次いで、石英ガラス基板に対してCHFガスによるドライエッチングを行い、次いで、前記レジストを除去して、石英ガラス基板に孔部を形成した(図6(i)参照)。
【0247】
この孔部の深さは、3.5μm、直径は、1μmになるようにそれぞれ調整した。
▲4▼ エッチング時間は、65分に設定した。
【0248】
図21に、得られたマイクロレンズ用凹部付き基板の凹部の縦断面形状(図中実線で示す)と、目標形状である放物線(Y=0.1X−9.8)(図中点線で示す)とを記載したグラフを示す。
【0249】
また、図21には、ウエットエッチングを施す前の開口を有するマスクと、石英ガラス基板に形成された孔部も併記した。
【0250】
なお、図21のグラフにおいては、石英ガラス基板の表面と、X軸とが一致している。
【0251】
(評価)
実施例1では、凹部の深さを7.2μm、凹部の直径を17.0μmに設定したが、形成された凹部についてそれらを測定したところ、設定値と一致した。
【0252】
同様に、実施例2では、凹部の深さを10.0μm、凹部の直径を20.0μmに設定したが、形成された凹部についてそれらを測定したところ、設定値と一致した。
【0253】
そして、図20および図21に示すように、実施例1および2では、それぞれ、凹部の縦断面形状は、放物線(Y=0.1X−9.8)と略一致しており、略目標形状の凹部を形成することができた。
【0254】
これにより、本発明によれば、所定の各条件を適宜調整してウエットエッチングを行うことにより、所望の非球面の凹部を形成できることが判る。
【0255】
(実施例3)
前記実施例1で得られたマイクロレンズ用凹部付き基板を用い、下記のように、液晶パネル用対向基板を製造した。
【0256】
−1B− まず、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された面に、紫外線(UV)硬化型エポキシ系の光学接着剤(屈折率1.59)を用い、カバーガラスを接合した。
【0257】
また、これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部に充填された光学接着剤よりなるマイクロレンズが、硬化した光学接着剤で構成された樹脂層に形成された。
【0258】
−2B− 次に、この接合したカバーガラスを、研削、研磨して、カバーガラスの厚さを50μmとした。
【0259】
−3B− 次に、このカバーガラス上に、開口が形成されたブラックマトリックスを形成した。これは、次のようにして行った。まず、カバーガラス上に、スパッタリングにより厚さ0.16μmのCr膜を成膜した。次に、かかるCr膜上にレジスト膜を形成した。次に、前記アライメントマークを指標として、露光機を用い、ブラックマトリックスパターンの各開口部が各マイクロレンズの光軸に一致するように露光し、前記レジスト膜にブラックマトリックスパターンを形成した。次に、硝酸セリウムアンモン水溶液を剥離液としてウエットエッチングを行い、Cr膜にブラックマトリックスの開口を形成した。次に、前記レジスト膜を除去した。
このとき、アライメントマークを位置決めの指標とした。
【0260】
−4B− 次に、カバーガラス上に、ブラックマトリックスを覆うように、スパッタリングにより、厚さ0.15μmのITO膜(透明導電膜)を形成した。
これにより、液晶パネル用対向基板を複数個含むウエハーを得た。
【0261】
−5B− 最後に、ダイシング装置を用いてこのウエハーをカットし、液晶パネル用対向基板を得た。なお、マイクロレンズ用凹部付き基板が個別基板として得られる場合には、液晶パネル用対向基板も個別基板として得られるので、ウエハーをカットして切り分ける必要はない。
【0262】
(実施例4)
前記実施例2で得られたマイクロレンズ用凹部付き基板を用い、実施例3と同様にして液晶パネル用対向基板を得た。
【0263】
(比較例)
マイクロレンズ用凹部付き基板の製造において、実施例1のようなコントロール膜を形成せずにマスク膜のみを形成してウエットエッチングを行って、球面レンズ用の多数の凹部(半球面の凹部)が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板を得、このマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて実施例3と同様にして液晶パネル用対向基板を得た。
【0264】
(評価)
前記実施例3および4で得られた液晶パネル用対向基板に、それぞれ、マイクロレンズ用凹部付き基板側から光を入射させて光を透過させたところ、光が効果的にブラックマトリックスの開口部に導かれ、明るい出射光を得ることができた。
【0265】
この光の透過率は、マイクロレンズを備えない構成の液晶パネル用対向基板と比較して、比較例(球面レンズ)の液晶パネル用対向基板では1.6倍だったのに対し、実施例3(非球面レンズ)の液晶パネル用対向基板では1.8倍、実施例4(非球面レンズ)の液晶パネル用対向基板では1.9倍と、いずれも優れた透過率が得られていることが確認された。
【0266】
(実施例5)
さらに、前記実施例3および4で得られた液晶パネル用対向基板を用い、図18に示す構造のTFT液晶パネルをそれぞれ組み立てた。
【0267】
組み立てたTFT液晶パネルは、すべて、前記液晶パネル用対向基板と同様に高い光の透過率を有していた。
【0268】
したがって、かかる液晶パネルを用いた投射型表示装置は、スクリーン上に明るい画像を投射できることが容易に推察される。
【0269】
以上、本発明を、図示の実施形態および実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
【0270】
また、本発明では、前記各実施形態の任意の2以上の構成(特徴)を適宜組み合わせてもよい。
【0271】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、所定の各条件を適宜調整して基板に対しウエットエッチングを行うことにより、基板上に、容易かつ確実に所望の非球面の凹部を形成することができ、所望の非球面の凹部を有する凹部付き基板を得ることができる。
【0272】
これにより、例えば、球面収差が抑えられる非球面レンズに対応したマイクロレンズ用凹部付き基板を容易かつ確実に製造することができる。
【0273】
すなわち、ウエットエッチングにより、基板上に好適な非球面レンズに対応したマイクロレンズ用凹部(非球面のマイクロレンズ用凹部)を形成することができ、これにより、マイクロレンズの球面収差を減少させること(または実質的に無くすこと)ができる。
【0274】
また、本発明によれば、球面収差が抑えられ、光の透過率が高く、優れた光学特性を有するマイクロレンズ基板、液晶パネル用対向基板および液晶パネルを提供することができる。
【0275】
さらに、本発明によれば、明るい画像を投射可能な投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法の第1実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図2】本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法の第1実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図3】本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法の第1実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図4】本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法の第2実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図5】本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法の第3実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図6】本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法の第3実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図7】本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法の第3実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図8】本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法の第3実施形態を示す模式的な縦断面図である。
【図9】本発明の液晶パネル用対向基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図10】本発明の液晶パネル用対向基板を示す模式的な縦断面図である。
【図11】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図である。
【図12】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図13】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図14】本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図15】本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図16】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図17】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図18】本発明の液晶パネルを示す模式的な縦断面図である。
【図19】本発明の投射型表示装置の光学系を模式的に示す図である。
【図20】実施例1のマイクロレンズ用凹部付き基板の凹部の縦断面形状と、目標形状である放物線(Y=0.1X−9.8)とを記載したグラフである。
【図21】実施例2のマイクロレンズ用凹部付き基板の凹部の縦断面形状と、目標形状である放物線(Y=0.1X−9.8)とを記載したグラフである。
【符号の説明】
1・・・液晶パネル用対向基板、2・・・マイクロレンズ用凹部付き基板、21・・・第1のマイクロレンズ用凹部付き基板、22・・・第2のマイクロレンズ用凹部付き基板、3・・・凹部、36・・・第1の凹部、37・・・第2の凹部、4・・・アライメントマーク、41・・・角部、42・・・第1のアライメントマーク、43・・・第2のアライメントマーク、44・・・開口、5・・・ガラス基板、51・・・透明基板、52・・・ガラス基板、53・・・第1のガラス基板、54・・・第2のガラス基板、55・・・孔部、6・・・マスク、61・・・コントロール膜、611・・・単位膜、62・・・マスク膜、63・・・第2のマスク、64・・・開口、65・・・第3のマスク、69・・・裏面保護層、8・・・マイクロレンズ、9・・・スペーサー、99・・・有効レンズ領域、100・・・非有効レンズ領域、11・・・ブラックマトリックス、111・・・開口、12・・・透明導電膜、13・・・カバーガラス、14・・・樹脂層、141、142・・・樹脂層、143、144・・・樹脂、16・・・液晶パネル、17・・・TFT基板、171・・・ガラス基板、172・・・画素電極、173・・・薄膜トランジスタ、18・・・液晶層、70・・・光学ブロック、71・・・ダイクロイックプリズム、711、712・・・ダイクロイックミラー面、713〜715・・・面、716・・・出射面、72・・・投射レンズ、73・・・表示ユニット、74〜76・・・液晶ライトバルブ、300・・・投射型表示装置、301・・・光源、302、303・・・インテグレータレンズ、304、306、309・・・ミラー、305、307、308・・・ダイクロイックミラー、310〜314・・・集光レンズ、320・・・スクリーン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a substrate with a concave portion in which a concave portion is formed on a substrate, a substrate with a concave portion, a substrate with a concave portion for a microlens, a microlens substrate, a counter substrate for a liquid crystal panel, a liquid crystal panel, and a projection display device. is there.
[0002]
[Prior art]
2. Related Art A projection display device that projects an image on a screen is known.
[0003]
In such a projection display device, a liquid crystal panel (liquid crystal optical shutter) is mainly used for image formation.
[0004]
In this liquid crystal panel, for example, a liquid crystal driving substrate (TFT substrate) having a thin film transistor (TFT) for controlling each pixel and a pixel electrode, and an opposing substrate for a liquid crystal panel having a black matrix, a common electrode, and the like form a liquid crystal layer. It is configured to be joined via
[0005]
In a liquid crystal panel (TFT liquid crystal panel) having such a configuration, since a black matrix is formed in a portion other than a portion serving as a pixel of a counter substrate for a liquid crystal panel, an area of light transmitted through the liquid crystal panel is limited. For this reason, the light transmittance decreases.
[0006]
In order to increase the light transmittance, there is known a liquid crystal panel facing substrate provided with a large number of minute microlenses at positions corresponding to respective pixels. Accordingly, light transmitted through the opposite substrate for a liquid crystal panel is focused on the opening formed in the black matrix, and the light transmittance is increased.
[0007]
As a method of forming a concave portion on a substrate in order to form such a microlens, for example, a technique disclosed in JP-A-9-101401 is known.
[0008]
However, in such a technique, a counter substrate for a liquid crystal panel having excellent characteristics, particularly high light transmittance and a high contrast ratio, and furthermore, a liquid crystal panel is appropriately manufactured from a substrate in which a concave portion for forming a microlens is formed. It is difficult.
[0009]
In addition, only a hemispherical lens could be formed by the method using isotropic etching (wet etching). With a lens having a small radius of curvature, such as a microlens, the spherical aberration increases, and the projection transmittance and the projection contrast ratio cannot be obtained sufficiently.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a substrate with a concave portion that can easily and surely form a desired aspherical concave portion by performing wet etching on the substrate, a substrate with a concave portion, a substrate with a concave portion for a microlens, and a microlens. It is to provide a substrate, a counter substrate for a liquid crystal panel, a liquid crystal panel, and a projection display device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (25).
[0012]
(1) A control film having a higher etching rate with respect to an etching solution than a substrate and a mask film are provided on the substrate, and a mask having an opening of a predetermined pattern is placed on the substrate so that the control film is positioned on the substrate side. Forming,
Performing a wet etching using the mask, and forming a concave portion on the substrate, a method for manufacturing a substrate with concave portions,
A substrate having a concave portion, wherein a desired aspheric concave portion is formed by performing wet etching by appropriately adjusting the conditions of the opening, the etching rate of the control film with respect to an etching solution, and the etching time. Manufacturing method.
[0013]
(2) A control film having a higher etching rate with respect to an etching solution than the substrate and a mask film are provided on the substrate, and a mask having an opening of a predetermined pattern is placed on the substrate so that the control film is positioned on the substrate side. Forming,
Forming a hole extending in the thickness direction of the substrate at a position corresponding to the opening of the substrate;
Performing a wet etching using the mask, and forming a concave portion on the substrate, a method for manufacturing a substrate with concave portions,
The desired aspherical concave portion is formed by performing wet etching by appropriately adjusting the conditions of the opening, the hole, the etching rate of the control film with respect to the etchant, and the etching time. Manufacturing method of a substrate with a concave portion.
[0014]
(3) The method of manufacturing a substrate with concave portions according to (2), wherein the adjustment of the hole is an adjustment of the depth of the hole.
[0015]
(4) The method according to (2) or (3), wherein the hole is formed by dry etching.
[0016]
(5) The method for manufacturing a substrate with concave portions according to any one of (1) to (4), wherein the adjustment of the opening is an adjustment of the size of the opening.
[0017]
(6) The substrate with concave portions according to any one of (1) to (4), wherein the shape of the opening in plan view is substantially circular, and the adjustment of the opening is an adjustment of the diameter of the opening. Production method.
[0018]
(7) The method of manufacturing a substrate with concave portions according to any one of (1) to (6), wherein the plurality of concave portions are formed by forming a plurality of the openings.
[0019]
(8) Assuming that the etching rate of the control film with respect to the etching solution is a and the etching rate of the substrate with respect to the etching solution is b, the etching rate ratio a / b is adjusted to 1.01 or more. The method for producing a substrate with concave portions according to any one of (1) to (7).
[0020]
(9) The method according to any one of (1) to (8), wherein the control film is made of silicon oxide.
[0021]
(10) The method according to any one of (1) to (9), wherein the control film is formed by a chemical vapor deposition method.
[0022]
(11) The method according to any one of (1) to (10), wherein the mask film is made of polycrystalline silicon.
[0023]
(12) The method according to any one of (1) to (11), wherein the substrate is a quartz glass substrate.
[0024]
(13) The method according to any one of (1) to (12), wherein the respective conditions are adjusted such that at least a part of the aspheric surface of the formed concave portion includes a paraboloid or a surface similar thereto. A method for manufacturing a substrate with concave portions.
[0025]
(14) The method for manufacturing a substrate with concave portions according to any one of (1) to (13), further comprising a step of removing the mask.
[0026]
(15) The method according to any one of (1) to (14), wherein the recess is a microlens recess.
[0027]
(16) A substrate with concave portions manufactured by the method for manufacturing a substrate with concave portions according to any one of (1) to (15).
[0028]
(17) A substrate with concave portions for microlenses, manufactured by the method for manufacturing a substrate with concave portions according to (15).
[0029]
(18) A microlens substrate manufactured using the substrate with concave portions for microlenses according to (17) and having a plurality of microlenses.
[0030]
(19) The microlens substrate according to (18), wherein the microlens is a biconvex microlens.
[0031]
(20) The first microlens recessed substrate having a plurality of aspheric first microlens recesses described in (17) above, and the second having a plurality of aspheric second microlens recesses. The first microlens concave portion is bonded to the substrate with the microlens concave portion via a resin so that the first microlens concave portion and the second microlens concave portion face each other, thereby forming the first microlens concave portion. A microlens substrate comprising a biconvex microlens formed between a substrate with a concave portion and the second substrate with a concave portion for microlenses.
[0032]
(21) A counter substrate for a liquid crystal panel, comprising the microlens substrate according to any one of (18) to (20).
[0033]
(22) A liquid crystal panel comprising the liquid crystal panel counter substrate according to (21).
[0034]
(23) A liquid crystal driving substrate provided with a pixel electrode, the liquid crystal panel opposing substrate according to (21), which is joined to the liquid crystal driving substrate, and a gap between the liquid crystal driving substrate and the liquid crystal panel opposing substrate. A liquid crystal panel comprising: a sealed liquid crystal.
[0035]
(24) The liquid crystal panel according to the above (23), wherein the liquid crystal drive substrate is a TFT substrate.
[0036]
(25) A projection display device comprising the liquid crystal panel according to any one of (22) to (24).
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
[0038]
The substrate with concave portions, the substrate with concave portions for microlenses, and the microlens substrate of the present invention include both an individual substrate and a wafer.
[0039]
In the following description, a case where the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for a microlens will be described.
[0040]
1 to 8 are schematic longitudinal sectional views showing a method of manufacturing a substrate with concave portions for microlenses when the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for microlenses. FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view showing a method for manufacturing a counter substrate for a liquid crystal panel, FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view showing a counter substrate for a liquid crystal panel of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a schematic plan view showing a substrate.
[0041]
As shown in FIG. 10, the opposing substrate 1 for a liquid crystal panel is bonded to the substrate 2 with concave portions for microlenses and the substrate 2 with concave portions for microlenses via a transparent resin layer 14 having a predetermined refractive index. A cover glass 13, a black matrix 11 formed on the cover glass 13 and having a plurality of (many) openings 111, and a transparent conductive film 12 formed on the cover glass 13 so as to cover the black matrix 11. have. The substrate 2 with concave portions for microlenses is made of a glass substrate 5 having a plurality of (many) aspherical concave portions (recesses for microlenses) 3 formed on the surface. In the resin layer 14, the aspherical microlenses 8 are formed by the resin filled in the concave portions 3 of the substrate 2 with concave portions for microlenses.
[0042]
In the counter substrate 1 for a liquid crystal panel, the black matrix 11 having a light shielding function is provided so as to correspond to the position of the microlens 8. Specifically, the black matrix 11 is provided so that the optical axis Q of the microlens 8 passes through the opening 111 formed in the black matrix 11. Therefore, in the liquid crystal panel opposing substrate 1, the incident light L incident from the surface opposing the black matrix 11 is condensed by the microlenses 8 and passes through the openings 111 of the black matrix 11. The transparent conductive film 12 is a transparent electrode and transmits light. For this reason, when the incident light L passes through the opposite substrate 1 for a liquid crystal panel, a large attenuation of the light amount is prevented. That is, the opposing substrate 1 for a liquid crystal panel has a high light transmittance.
[0043]
In the counter substrate 1 for a liquid crystal panel, one micro lens 8 and one opening 111 of the black matrix 11 correspond to one pixel.
[0044]
The substrate 2 with concave portions for microlenses may have other components such as an antireflection layer.
[0045]
Prior to the description of the method of manufacturing the microlens substrate and the opposing substrate for a liquid crystal panel of the present invention, first, a first embodiment of the method of manufacturing the substrate with concave portions for microlenses (substrate with concave portions) of the present invention will be described. This will be described with reference to FIGS.
[0046]
In the present embodiment, an aspherical lens concave portion (aspherical microlens concave portion) is formed by performing wet etching using a mask including a control film and a mask film and having a predetermined pattern of openings. In particular, by appropriately adjusting the conditions of the opening, the etching rate of the control film with respect to the etching solution, and the etching time, wet etching is performed to obtain a desired (desired shape and size) for an aspherical microlens. A recess is formed. It should be noted that a large number of microlens concave portions are actually formed on the substrate, but here, for ease of explanation, only a part thereof will be illustrated and described.
[0047]
First, in manufacturing the substrate 2 with concave portions for microlenses, a glass substrate 5 is prepared.
[0048]
As the glass substrate 5, a glass substrate having a uniform thickness and having no bending or scratches is preferably used. Further, it is preferable that the surface of the glass substrate 5 is cleaned by washing or the like.
[0049]
Further, when the manufactured substrate 2 with concave portions for microlenses is used for manufacturing a liquid crystal panel, and the liquid crystal panel has a glass substrate other than the glass substrate 5, the thermal expansion coefficient of the glass substrate 5 is determined by the liquid crystal panel. It is preferable that the thermal expansion coefficient of the other glass substrate is substantially equal to that of the other glass substrate. As described above, assuming that the thermal expansion coefficients of the glass substrate 5 and the other glass substrates of the liquid crystal panel are substantially equal, the resulting liquid crystal panel is caused by a difference in thermal expansion coefficient between the two when the temperature changes. Warpage, deflection, etc. are prevented.
[0050]
From such a viewpoint, it is preferable that the glass substrate 5 and another glass substrate included in the liquid crystal panel are formed of the same material. This effectively prevents warpage, deflection, and the like due to differences in thermal expansion coefficients when the temperature changes.
[0051]
In particular, when the manufactured substrate 2 with concave portions for microlenses is used for manufacturing a TFT liquid crystal panel of high-temperature polysilicon, the glass substrate 5 is preferably made of quartz glass. The TFT liquid crystal panel has a TFT substrate as a liquid crystal driving substrate. For such a TFT substrate, quartz glass whose characteristics are hardly changed by the environment at the time of manufacturing is preferably used. Accordingly, by forming the glass substrate 5 from quartz glass in response to this, it is possible to obtain a TFT liquid crystal panel which is less likely to be warped or bent and has excellent stability.
[0052]
Although the thickness of the glass substrate 5 varies depending on various conditions such as a material constituting the glass substrate 5 and a refractive index, it is usually preferably about 0.3 to 3 mm, more preferably about 0.5 to 2 mm. When the thickness is within this range, a compact substrate 2 with concave portions for microlenses having necessary optical characteristics can be obtained.
[0053]
<1> First, as shown in FIG. 1A, a control film (control layer) 61 is formed on the glass substrate 5, and a mask film (mask layer) 62 is formed on the control film 61. At the same time, a back surface protective layer 69 is formed on the back surface of the glass substrate 5 (the surface opposite to the surface on which the control film 61 and the mask film 62 are formed). Of course, the mask film 62 and the back surface protective layer 69 can also be formed simultaneously by using, for example, a CVD method or the like.
[0054]
The control film 61 and the mask film 62 constitute the mask 6, and the control film 61 and the mask film 62 form an etching rate (hereinafter simply referred to as “etching rate”) for an etching solution used in wet etching in a step <3> described later. ) (Etching speed) is different, and the etching rate of the mask film 62 is smaller than the etching rate of the control film 61.
[0055]
That is, the mask film 62 is a portion that functions as a mask, and preferably has resistance to wet etching in the step <3> described later. In other words, it is preferable that the mask film 62 be configured so that the etching rate is substantially equal to or lower than that of the glass substrate 5.
[0056]
From this viewpoint, as a material forming the mask film 62, for example, a metal such as polycrystalline silicon (polysilicon), amorphous silicon, Au / Cr, Au / Ti, Pt / Cr, Pt / Ti, SiC, Silicon nitride and the like can be given.
[0057]
Among them, polycrystalline silicon is particularly preferable as a material forming the mask film 62. When the mask film 62 is made of polycrystalline silicon, a dense layer can be formed on the surface of the control film 61. Therefore, defects such as pinholes are less likely to occur in the mask film 62. Thereby, when the concave portion (recess for microlens) 3 is formed by performing wet etching on the glass substrate 5 in the step <3> described later, the etchant hardly enters unnecessary portions, which is ideal. It is possible to form the concave portions 3 corresponding to various lens shapes. Therefore, by forming the mask film 62 of polycrystalline silicon, it is possible to obtain a high-performance substrate 2 with concave portions for microlenses with a high yield.
[0058]
Although the thickness of the mask film 62 varies depending on the material constituting the mask film 62, when the mask film 62 is made of polycrystalline silicon, the thickness is preferably about 0.01 to 10 μm, and 0.2 to 1 μm. The degree is more preferred. If the thickness is less than the lower limit of this range, the masked portion of the glass substrate 5 may not be sufficiently protected when performing wet etching in the step <3> described below. The mask film 62 may be easily peeled off due to the internal stress of the film 62.
[0059]
When the mask film 62 is made of polycrystalline silicon, for example, the mask film 62 can be suitably formed by a chemical vapor deposition method (CVD method). This is because, according to the chemical vapor deposition method, monosilane gas (SiH 4 ) Is allowed to react on the surface of the control film 61 to form a polycrystalline silicon film, so that defects such as pinholes, which are likely to occur when the film is formed by a sputtering method or the like, are effectively reduced. And a dense and adherent film can be formed.
[0060]
When the mask film 62 made of polycrystalline silicon is formed by the CVD method, the temperature at the time of forming the mask film 62 is not particularly limited, but is preferably about 300 to 800 ° C, and more preferably about 400 to 700 ° C. Further, the pressure at the time of forming the mask film 62 is not particularly limited, but is preferably about 30 to 160 Pa, and more preferably about 50 to 100 Pa. In addition, SiH 4 The supply rate of the gas serving as a raw material for forming polycrystalline silicon is not particularly limited, but is preferably about 10 to 500 mL / min, and more preferably about 40 to 400 mL / min. When the conditions for forming the polycrystalline silicon layer are within such a range, the mask film 62 can be suitably formed.
[0061]
On the other hand, the control film 61 is configured so that the etching rate is higher than that of the glass substrate 5.
[0062]
As a result, the degree of etching of the glass substrate 5 when wet etching is performed on the glass substrate 5 in the step <3> described later varies depending on the position and the direction. That is, when the degree of etching in the thickness direction (vertical direction in the figure) of the glass substrate 5 is A, and the degree of etching in the direction perpendicular to the thickness direction (side direction) is B, As B becomes larger than A, the ratio B / A becomes larger toward the front side (upper side in the figure) of the glass substrate 5, whereby the aspherical concave portion 3 is formed on the glass substrate 5. You.
[0063]
Assuming that the etching rate of the control film 61 is a and the etching rate of the glass substrate 5 is b, the etching rate ratio a / b is appropriately set according to the target shape of the concave portion 3 to be formed. It is preferably 1.01 or more, more preferably about 1.05 to 2.0. Thereby, the concave portion 3 can be formed on the glass substrate 5 with higher accuracy.
[0064]
It should be noted that as the etching rate a of the control film 61 is larger, that is, as the ratio a / b of this etching rate is larger, the rate of change of the glass substrate 5 of B or B / A in the vertical direction in the figure (in the figure, The rate of increase toward the upper side) is large.
[0065]
Examples of a material constituting the control film 61 include metals such as Au, Pt, Cr, and Ti; metal film laminates such as Au / Cr, Au / Ti, Pt / Cr, and Pt / Ti; 2 Silicon oxide (SiO X ), Various resist materials, polyimide, acrylic resin, epoxy resin and the like. Among these, silicon oxide (SiO 2) X Is preferred. And, in particular, SiO 2 Sputtered film, SiO 2 CVD film, SiO 2 A TEOS film or the like is preferable.
[0066]
The thickness of the control film 61 varies depending on the material constituting the control film 61 and the target shape of the concave portion 3 to be formed, but when the control film 61 is formed of silicon oxide, the thickness is about 50 ° to 1 μm. Is preferably, and more preferably about 100 to 0.1 μm. If the thickness is less than the lower limit of this range, the etching rate may become unstable when performing wet etching in the step <3> described below. If the thickness exceeds the upper limit, only the control film 61 is etched. Unnecessary time required to perform the operation increases.
[0067]
When the control film 61 is made of silicon oxide, for example, the control film 61 can be suitably formed by a chemical vapor deposition method (CVD method). This is because, according to the chemical vapor deposition method, SiH 4 Can react on the surface of the glass substrate 5 to form a silicon oxide film, so that defects such as pinholes, which are likely to occur when the film is formed by a sputtering method or the like, are effectively suppressed. And a dense and adherent film can be formed.
[0068]
Here, in the present embodiment, the conditions of the etching rate of the control film 61, the opening 64 of the mask 6 described later, and the etching time are appropriately adjusted (set), and wet etching is performed in a step <3> described later. As a result, a desired aspherical concave portion 3 is formed.
[0069]
In this case, it is preferable to adjust each of the conditions so that at least a part of the aspheric surface of the formed concave portion 3 includes a predetermined paraboloid or a surface similar thereto, and all of the aspheric surfaces are It is more preferable to adjust each of the above conditions so as to obtain a predetermined paraboloid or a surface similar thereto. Thereby, an aspherical concave portion 3 suitable for an aspherical lens is formed.
[0070]
The etching rate of the control film 61 is determined, for example, by the constituent material, thickness, density, porosity, forming method and forming conditions (for example, temperature) of the control film 61, presence or absence of heat treatment after film formation, and heat treatment conditions (for example, , Temperature, time, etc.) are adjusted to a predetermined value by setting necessary one or more conditions.
[0071]
Note that the back surface protection layer 69 is for protecting the back surface of the glass substrate 5 in the subsequent steps. The back surface protective layer 69 suitably prevents erosion, deterioration, and the like of the back surface of the glass substrate 5. The back surface protective layer 69 is made of, for example, the same material as the mask film 62. For this reason, the back surface protective layer 69 can be provided at the same time as the formation of the mask film 62, similarly to the mask film 62.
[0072]
<2> Next, as shown in FIG. 1B, an opening 64 is formed in the mask 6 including the control film 61 and the mask film 62. The opening 64 is formed, for example, by applying a resist (for example, a photoresist or the like) corresponding to the opening 64 on the mask 6, further applying a second mask 63 on the mask 6, and then applying the second mask 63. Is performed by removing the portion of the mask 6 which is not masked by the step (2), and then removing the second mask 63.
[0073]
The mask 6 may be removed when the mask film 62 is made of polycrystalline silicon or when the control film 61 is made of silicon oxide, for example, by dry etching with CF gas, chlorine-based gas, etc. + It can be performed by immersion (wet etching) in a stripping solution such as a nitric acid aqueous solution or an alkaline aqueous solution.
[0074]
Here, as described above, in the present embodiment, the condition (for example, size) of the opening 64 of the mask 6 is appropriately adjusted according to the target shape of the concave portion 3 to be formed.
[0075]
In this case, in the illustrated example, the shape of the opening 64 in a plan view is circular, and the diameter of the opening 64 is adjusted. The diameter of the opening 64 is preferably adjusted to about 0.2 to 5 μm. , And more preferably about 0.5 to 1 μm.
[0076]
It goes without saying that the shape of the opening 64 is not limited to a circle.
[0077]
<3> Next, as shown in FIGS. 2C and 2D, wet etching is performed on the glass substrate 5 using the mask 6 to form a large number of aspherical concave portions 3 on the glass substrate 5.
[0078]
At this time, as shown in FIG. 2C, the glass substrate 5 is etched from the portion where the mask 6 does not exist, that is, from the opening 64, and simultaneously (at the same time), the control film 61 is also etched from the opening 64. .
[0079]
As described above, since the etching rate of the control film 61 is higher than the etching rate of the glass substrate 5, the control film 61 precedes the glass substrate 5 near the surface (upper side in the figure) of the glass substrate 5. Then, the glass substrate 5 is etched at substantially the same etching rate as that of the control film 61.
[0080]
Therefore, the ratio B of the degree A of etching in the thickness direction (vertical direction in the figure) of the glass substrate 5 to the degree B of etching in the direction perpendicular to the thickness direction (side direction) B / A increases toward the front surface side (upper side in the figure) of the glass substrate 5, whereby the aspherical concave portions 3 are formed in the portions of the glass substrate 5 where the openings 64 are provided. The radius of curvature of the recess 3 gradually increases from near the center toward the peripheral edge.
[0081]
Here, as described above, in the present embodiment, the time (etching time) for performing this wet etching together with the etching rate of the control film 61 and the opening 64 of the mask 6 is appropriately determined according to the target shape of the concave portion 3 to be formed. adjust. Thereby, a desired aspherical concave portion 3 is formed on the glass substrate 5.
[0082]
When the wet etching method is used, the concave portion 3 can be suitably formed. When an etching solution containing hydrofluoric acid (a hydrofluoric acid-based etching solution) is used as the etching solution, the glass substrate 5 can be selectively etched, and the concave portion 3 can be suitably formed.
[0083]
Further, according to wet etching, processing can be performed with a simpler apparatus than in dry etching, and further, processing can be performed on many substrates at once. Thereby, productivity is improved and the substrate 2 with concave portions for microlenses can be provided at low cost.
[0084]
<4> Next, as shown in FIG. 3E, the mask 6 is removed. At this time, the back surface protective layer 69 is also removed together with the removal of the mask 6.
[0085]
When the mask film 62 or the like is made of polycrystalline silicon or when the control film 61 is made of silicon oxide, for example, dry etching with CF gas, chlorine-based gas, etc., hydrofluoric acid + nitric acid aqueous solution, alkali aqueous solution, etc. Can be carried out by immersion (wet etching) in a stripper.
[0086]
Although description is omitted, it is preferable to provide an alignment mark 4 as an index when positioning on the glass substrate 5 as shown in FIG. An opening 44 is formed in the alignment mark 4 in the illustrated example.
[0087]
As described above, as shown in FIG. 3E, the substrate 2 with concave portions for microlenses in which a large number of aspheric concave portions 3 are formed on the glass substrate 5 is obtained.
[0088]
As described above, the conditions such as the etching rate of the opening 64 of the mask 6, the etching rate of the control film 61, and the etching time are appropriately adjusted, and the wet etching is performed using the mask 6, so that the desired etching is performed on the glass substrate 5. The aspherical concave portion 3 can be formed, and the substrate 2 with concave portion for microlenses having the aspherical concave portion 3 suitable for an aspheric lens can be manufactured.
[0089]
That is, since the substrate 2 with concave portions for microlenses has the concave portion 3 of aspherical surface suitable for an aspherical lens, the aspherical lens formed using the substrate 2 with concave portions for microlenses has a spherical surface. Aberration is suppressed. The microlens substrate and the counter substrate for a liquid crystal panel using the substrate with concave portions for microlenses of the present embodiment have high light use efficiency, high contrast ratio, and excellent optical characteristics.
[0090]
In the above description, the glass substrate 5 is used as the substrate of the substrate 2 with concave portions for microlenses. However, in the present invention, the constituent material of the substrate is not limited to glass. It may be.
[0091]
The alignment mark 4 (see FIG. 11) formed on the substrate 2 with concave portions for microlenses is used as an index for positioning when the counter substrate 1 for liquid crystal panel is manufactured.
[0092]
The formation position of the alignment mark 4 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 11, the alignment mark 4 can be formed outside the region where the concave portion 3 is formed.
[0093]
The alignment marks 4 are preferably provided at a plurality of locations on the substrate 2 with concave portions for microlenses. In particular, it is preferable that a plurality of alignment marks 4 are provided at the corners of the substrate 2 with concave portions for microlenses. Thereby, positioning can be performed more easily.
[0094]
FIG. 11 shows an example in which the alignment mark 4 has a cross shape. The shape of the alignment mark 4 is not particularly limited, but preferably has a corner portion 41 forming a corner as shown in FIG. When the alignment mark 4 has the corners 41 as described above, positioning can be performed more accurately.
[0095]
Furthermore, as shown in FIG. 11, it is preferable that the alignment mark 4 has a mark (a circular opening 44 in FIG. 11) indicating the central portion thereof. Thereby, the positioning accuracy can be further improved.
[0096]
The configuration (structure) and forming method of the alignment mark 4 are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 3E and FIG. 11, by forming a layer on the glass substrate 5, the alignment mark can be formed. A recess having a shape different from that of the recess 3 may be provided as an alignment mark on the glass substrate 5.
[0097]
The alignment mark 4 can be used for various positioning when assembling various types using the substrate 2 with concave portions for microlenses. For example, when manufacturing the liquid crystal panel counter substrate 1 having the black matrix 11 using the substrate 2 with concave portions for microlenses, the black matrix 11 is formed with the concave portions 3, that is, the microlenses 8 using the alignment mark 4 as an index. It can be positioned at a corresponding position.
[0098]
Next, a second embodiment of the method for manufacturing a substrate with concave portions for microlenses (substrate with concave portions) of the present invention will be described with reference to FIG.
[0099]
In the following description, differences from the above-described first embodiment will be mainly described, and description of similar items will be omitted.
[0100]
In the present embodiment, similarly to the first embodiment described above, the wet etching is performed by appropriately adjusting the conditions of the opening 64 of the mask 6, the etching rate of the control film 61, and the etching time. Although the aspherical concave portion 3 is formed, the pattern of the control film 61 is different from that of the first embodiment.
[0101]
That is, in the present embodiment, the control film 61 is formed in an annular shape on the glass substrate 5 as shown in FIG. Hereinafter, this will be described in more detail.
[0102]
<1A> First, as shown in FIG. 4 (f), a control film 61 composed of a plurality of annular unit films 611 having different diameters is concentrically (concentrically) formed on a glass substrate 5 at a predetermined interval. The mask film 62 is formed on the control film 61 (on each unit film 611) and on the glass substrate 5 between the adjacent unit films 611. At the same time, a back surface protective layer 69 is formed on the back surface of the glass substrate 5 (the surface opposite to the surface on which the control film 61 and the mask film 62 are formed).
[0103]
Here, in the present embodiment, in addition to the conditions of the opening 64 of the mask 6, the etching rate of the control film 61, and the etching time, for example, the number of the unit films 611, the width of the unit films 611, the adjacent unit films One or more necessary conditions, such as the interval between 611, are appropriately adjusted (set), and wet etching is performed in a later step to form a desired aspherical concave portion 3.
[0104]
Subsequent steps are the same as steps <2> to <4> of the above-described first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. However, in the present embodiment, the mask 6 is used to attach the glass substrate 5 to the glass substrate 5. When wet etching is performed, the glass substrate 5 and the unit film 611 on the inner peripheral side in the figure are etched from the opening 64, respectively, and after the unit film 611 on the inner peripheral side is entirely etched, the etching of the glass substrate 5 is performed. When the notch, which is not shown, becomes larger and reaches the outer peripheral unit film 611 in the drawing, the etching liquid comes into contact with the outer peripheral unit film 611, and the outer peripheral unit film 611 is etched. Engraved. Thereafter, the same operation is repeated, and the aspheric concave portion 3 is formed on the glass substrate 5.
[0105]
According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. It goes without saying that the pattern of the control film 61 is not limited to the illustrated example.
[0106]
Next, a third embodiment of the method of manufacturing a substrate with concave portions for microlenses (substrate with concave portions) of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0107]
In the following description, differences from the above-described first embodiment will be mainly described, and description of similar items will be omitted.
[0108]
In the present embodiment, in addition to the steps of the first embodiment described above, a bottomed hole 55 extending in the thickness direction of the glass substrate 5 is further formed at a position corresponding to the opening 64 of the glass substrate 5. The wet etching is performed by appropriately adjusting the conditions of the etching rate and the etching time of the opening 64, the hole 55, and the control film 61 of the mask 6 to obtain a desired aspherical surface. Is formed. Hereinafter, this will be described in more detail.
[0109]
<1B> First, as shown in FIG. 5G, a control film 61 is formed on the glass substrate 5, and a mask film 62 is formed on the control film 61. At the same time, a back surface protective layer 69 is formed on the back surface of the glass substrate 5 (the surface opposite to the surface on which the control film 61 and the mask film 62 are formed).
[0110]
<2B-1> Next, as shown in FIG. 5H, an opening 64 is formed in the mask 6 composed of the control film 61 and the mask film 62. The opening 64 is formed, for example, by applying a resist (for example, a photoresist or the like) corresponding to the opening 64 on the mask 6, further applying a second mask 63 on the mask 6, and then applying the second mask 63. Is performed by removing the portion of the mask 6 which is not masked by the step (2), and then removing the second mask 63.
[0111]
Note that the process may proceed to a step <3B> to be described later with the second mask 63 remaining. In this case, in a step <3B> described later, a third mask 65 and the second mask 63 described later are removed.
[0112]
Here, as described above, in the present embodiment, the condition (for example, size) of the opening 64 of the mask 6 is appropriately adjusted according to the target shape of the concave portion 3 to be formed.
[0113]
In this case, in the illustrated example, the shape of the opening 64 in a plan view is circular, and the diameter of the opening 64 is adjusted. The diameter of the opening 64 is preferably about 2 to 15 μm, and preferably 3 to 7 μm. More preferably, it is about
It goes without saying that the shape of the opening 64 is not limited to a circle.
[0114]
<2B-2> Next, as shown in FIG. 6 (i), the glass substrate 5 extends in the thickness direction of the glass substrate 5 at a position corresponding to the opening 64 (the center of the opening 64 in the illustrated example). An existing bottomed hole 55 is formed. The holes 55 are formed, for example, by applying a resist (for example, a photoresist or the like) corresponding to the holes 55 on the mask 6 and the glass substrate 5 and further forming a third mask 65 on the mask 6 and the glass substrate 5. Then, the glass substrate 5 in a portion not masked by the third mask 65 is removed, and then the third mask 65 is removed.
[0115]
Note that various methods can be used to remove the glass substrate 5, but the glass substrate 5 can be removed by, for example, CHF. 3 It is preferable to perform dry etching using a system gas or the like.
[0116]
Here, in the present embodiment, in addition to the conditions of the opening 64 of the mask 6, the etching rate of the control film 61, and the etching time, the condition of the hole 55 is appropriately adjusted (set), and a process described below is performed. The desired aspherical concave portion 3 is formed by performing wet etching in the step <1>.
[0117]
In this case, as a condition of the hole 55, in the present embodiment, the depth of the hole 55 (length in the vertical direction in the figure) is adjusted, but the depth of the hole 55 is adjusted to 10 μm or less. Preferably, the thickness is adjusted to about 1 to 5 μm.
[0118]
By adjusting the depth of the hole 55, the depth of the concave portion 3 (the maximum thickness of the lens) can be adjusted.
[0119]
In the illustrated example, the shape of the hole 55 in a plan view is a circle. The diameter of the hole 55 is not particularly limited, but is preferably about 0.2 to 5 μm, and more preferably about 0.5 to 1 μm.
Needless to say, the shape of the hole 55 is not limited to a circle.
[0120]
<3B> Next, as shown in FIGS. 6 (j), 7 (k) and (l), the glass substrate 5 is wet-etched using the mask 6 to form a large number of aspherical surfaces on the glass substrate 5. The recess 3 is formed.
[0121]
The operation at this time is substantially the same as that of the above-described first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. However, as shown in FIGS. 6 (j), 7 (k) and (l), the opening 64 The glass substrate 5 and the control film 61 are further etched, whereby the aspheric concave portions 3 are formed in the portions of the glass substrate 5 where the openings 64 are provided.
[0122]
<4B> Next, as shown in FIG. 8N, the mask 6 is removed. At this time, the back surface protective layer 69 is also removed together with the removal of the mask 6.
[0123]
As described above, as shown in FIG. 8 (n), the substrate 2 with concave portions for microlenses in which many aspheric concave portions 3 are formed on the glass substrate 5 is obtained.
[0124]
According to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. In the third embodiment, in addition to the conditions adjusted in the first embodiment described above, the depth of the hole 55 is further adjusted to perform wet etching. The degree increases.
[0125]
In the third embodiment, the control film 61 may be formed in an annular shape on the glass substrate 5 as in the above-described second embodiment.
[0126]
Hereinafter, a method for manufacturing the microlens substrate and the opposing substrate 1 for a liquid crystal panel using the substrate 2 with concave portions for microlenses will be described with reference to FIG.
[0127]
The substrate with concave portions for microlenses and the microlens substrate of the present invention may be, for example, various electro-optical devices such as CCDs and optical communication devices, and other devices, in addition to the opposing substrates and liquid crystal panels for liquid crystal panels described below. Needless to say, it can be used for
[0128]
<5> First, as shown in FIG. 9 (o), the cover glass 13 is bonded to the surface of the substrate 2 with concave portions for microlenses, on which the concave portions 3 are formed, via an adhesive.
[0129]
By curing (solidifying) the adhesive, a resin layer (adhesive layer) 14 is formed. Thus, the microlenses 8 which are formed of the resin filled in the concave portions 3 and function as convex lenses are formed in the resin layer 14.
[0130]
Note that an optical adhesive having a higher refractive index (for example, about n = 1.60) than the refractive index of the glass substrate 5 is suitably used as the adhesive.
[0131]
<6> Next, as shown in FIG. 9 (p), the thickness of the cover glass 13 is reduced.
[0132]
This can be performed by, for example, grinding, polishing, etching, or the like the cover glass 13.
[0133]
The thickness of the cover glass 13 is preferably about 10 to 1000 μm, more preferably about 20 to 150 μm, from the viewpoint of obtaining the opposing substrate 1 for a liquid crystal panel having necessary optical characteristics.
[0134]
If the laminated cover glass 13 has an optimum thickness for performing the subsequent steps, this step need not be performed.
[0135]
<7> Next, as shown in FIG. 9 (q), the black matrix 11 having the openings 111 formed thereon is formed on the cover glass 13.
[0136]
At this time, the black matrix 11 is formed so as to correspond to the position of the microlens 8, specifically, so that the optical axis Q of the microlens 8 passes through the opening 111 of the black matrix 11 (see FIG. 10).
[0137]
The black matrix 11 is composed of, for example, a metal film of Cr, Al, Al alloy, Ni, Zn, Ti, or the like, a resin layer in which carbon, titanium, or the like is dispersed. Among them, the black matrix 11 is preferably made of a Cr film or an Al alloy film. When the black matrix 11 is composed of a Cr film, the black matrix 11 having excellent light shielding properties can be obtained. When the black matrix 11 is made of an Al alloy film, the counter substrate 1 for a liquid crystal panel having excellent heat dissipation can be obtained.
[0138]
The thickness of the black matrix 11 is preferably about 0.03 to 1.0 μm, more preferably about 0.05 to 0.3 μm, from the viewpoint of suppressing the influence on the flatness of the counter substrate 1 for a liquid crystal panel.
[0139]
The black matrix 11 in which the openings 111 are formed can be formed, for example, as follows. First, a thin film to be the black matrix 11 is formed on the cover glass 13 by a vapor deposition method such as sputtering. Next, a resist film is formed on the thin film serving as the black matrix 11. Next, using the alignment mark 4 as an index, the resist film is exposed so that the opening 111 of the black matrix 11 comes to a position corresponding to the microlens 8 (the concave portion 3), and a pattern of the opening 111 is formed in the resist film. I do. Next, wet etching is performed to remove only the portion of the thin film that will become the opening 111. Next, the resist film is removed. In addition, as the stripping solution for performing the wet etching, for example, when the thin film to be the black matrix 11 is made of an Al alloy or the like, a phosphoric acid-based etching solution can be used.
[0140]
Note that the black matrix 11 in which the openings 111 are formed can also be suitably formed by dry etching using a chlorine-based gas or the like.
[0141]
<8> Next, a transparent conductive film (common electrode) 12 is formed on the cover glass 13 so as to cover the black matrix 11.
[0142]
Thereby, the opposing substrate 1 for a liquid crystal panel, or a wafer capable of taking a plurality of opposing substrates 1 for a liquid crystal panel can be obtained.
[0143]
This transparent conductive film 12 is made of, for example, indium tin oxide (ITO), indium oxide (IO), tin oxide (SnO). 2 ).
[0144]
The thickness of the transparent conductive film 12 is preferably about 0.03 to 1 μm, and more preferably about 0.05 to 0.30 μm.
[0145]
This transparent conductive film 12 can be formed, for example, by sputtering.
[0146]
<9> Finally, the wafer of the opposing substrate 1 for a liquid crystal panel is cut into a predetermined shape and size using a dicing apparatus or the like (for example, as indicated by a dashed line in FIG. 11).
[0147]
Thereby, the counter substrate 1 for a liquid crystal panel as shown in FIG. 10 can be obtained. Since the micro lens 8 included in the liquid crystal panel facing substrate 1 is an aspheric lens, the spherical aberration is suppressed and the optical lens has excellent optical characteristics.
[0148]
This step may not be performed when cutting is not necessary, such as when the opposing substrate 1 for a liquid crystal panel is obtained in the step <8>.
[0149]
In the above-described embodiment, the alignment mark 4 is formed outside the region where the concave portion 3 is formed on the substrate 2 with concave portions for microlenses. However, the alignment mark 4 may be formed inside the region where the concave portion 3 is formed. Needless to say.
[0150]
In the case of manufacturing a counter substrate for a liquid crystal panel, for example, the transparent conductive film 12 may be formed directly on the cover glass 13 without forming the black matrix 11.
[0151]
In the above-described embodiment, the alignment mark 4 is used for positioning the black matrix 11. However, when the opposing substrate 1 for a liquid crystal panel or its wafer has other components, the alignment mark 4 is used for positioning the black matrix 11. May be used.
[0152]
Further, the alignment mark 4 may be used for positioning other than the constituent elements of the counter substrate 1 for a liquid crystal panel, for example, another substrate such as a TFT substrate (liquid crystal driving substrate).
[0153]
In the description of the method of manufacturing the opposing substrate 1 for a liquid crystal panel, a case where the resin 3 is filled in the concave portion 3 of the substrate 2 with concave portions for microlenses, sandwiched by the cover glass 13, and the microlenses 8 are formed of the resin. As described in the example, the microlens substrate can also be manufactured by a 2P method (photopolymerization) using the substrate 2 with concave portions for microlenses as a mold.
[0154]
Hereinafter, a method for manufacturing a microlens substrate by the 2P method will be described with reference to FIGS.
[0155]
First, as shown in FIG. 12A, a substrate 2 with concave portions for microlenses having concave portions 3 for microlenses formed according to the present invention is prepared. In this method, the substrate 2 with concave portions for microlenses in which the concave portions 3 are formed is used as a mold. The microlenses 8 are formed by filling the recesses 3 with resin. Note that, for example, a release agent or the like may be applied to the inner surface of the concave portion 3. Then, the substrate 2 with concave portions for microlenses is set, for example, so that the concave portions 3 open vertically upward.
[0156]
<C1> Next, an uncured resin constituting the resin layer 141 (microlens 8) is supplied onto the substrate 2 with concave portions for microlenses in which the concave portions 3 are formed.
<C2> Next, the transparent substrate 51 is bonded to the resin and pressed and adhered.
[0157]
<C3> Next, the resin is cured. This curing method is appropriately selected depending on the type of the resin, and examples thereof include ultraviolet irradiation, heating, and electron beam irradiation.
[0158]
Thereby, as shown in FIG. 12B, the resin layer 141 is formed, and the microlens 8 is formed by the resin filled in the recess 3.
[0159]
<C4> Next, as shown in FIG. 12C, the substrate 2 with concave portions for microlenses, which is a mold, is removed from the microlenses 8.
[0160]
<C5> Next, as shown in FIG. 13, for example, after setting the transparent substrate 51 so that the microlenses 8 face vertically upward, the uncured resin that forms the resin layer 142 is removed from the microlenses 8. Supply on top. Examples of the supply method include a coating method such as spin coating, and a 2P method using a flat plate mold or the like.
[0161]
<C6> Next, as shown in FIG. 14, the glass substrate (glass layer) 52 is bonded to the resin, pressed and adhered, and then the resin is cured to form the resin layer 142.
[0162]
<C7> Thereafter, if necessary, the thickness of the glass substrate 52 may be adjusted by grinding, polishing, or the like.
Thus, a microlens substrate as shown in FIG. 14 is obtained.
[0163]
Thereafter, a black matrix, a transparent conductive film, and the like are formed on the glass substrate 52 in the same manner as described above, whereby a counter substrate for a liquid crystal panel can be obtained.
[0164]
In the above description, a microlens substrate provided with a plano-convex lens (plano-convex microlens) constituted by using one substrate with a microlens concave portion is used. However, the present invention is not limited to this.
[0165]
Hereinafter, a microlens substrate provided with a biconvex lens (biconvex microlens) configured using two substrates with concave portions for microlenses will be described.
[0166]
FIG. 15 is a schematic longitudinal sectional view showing an embodiment of the microlens substrate.
[0167]
As shown in the figure, the microlens substrate includes a first microlens recessed substrate (first substrate) 21 and a second microlens recessed substrate (second substrate) manufactured according to the present invention. ), A resin layer 14, microlenses 8, and spacers 9.
[0168]
The first substrate 21 with concave portions for microlenses has a plurality of (many) first concave portions (microlenses) having an aspheric concave curved surface (lens curved surface) on a first glass substrate (first transparent substrate) 53. (Recess recess) 36 and a first alignment mark 42 are formed.
[0169]
The second substrate with microlens concave portions 22 has a plurality of (many) second concave portions (microlenses) having an aspheric concave curved surface (lens curved surface) on a second glass substrate (second transparent substrate) 54. (Recess recess) 37 and a second alignment mark 43 are formed.
[0170]
The microlens substrate is configured such that the first substrate 21 with concave portions for microlenses and the second substrate 22 with concave portions for microlenses face the first concave portion 36 and the second concave portion 37. It is configured to be joined via a resin layer (adhesive layer) 14. In this microlens substrate, the space between the first concave portion 36 and the second concave portion 37 is filled between the first microlens recessed substrate 21 and the second microlens recessed substrate 22. A microlens 8 composed of an aspherical biconvex lens is constituted by the resin thus obtained.
[0171]
This microlens substrate has two regions, an effective lens region 99 and a non-effective lens region 100. The effective lens region 99 is a region where the microlens 8 formed of the resin filled in the first concave portion 36 and the second concave portion 37 is effectively used as a microlens when used. On the other hand, the non-effective lens area 100 refers to an area other than the effective lens area 99.
[0172]
Such a microlens substrate is used, for example, by allowing light L to enter from the first microlens recessed substrate 21 side and emitting light L from the second microlens recessed substrate 22 side. .
[0173]
When the microlens 8 is formed of a biconvex lens like this microlens substrate, the aberration (particularly, spherical aberration) of the microlens 8 is further reduced. For this reason, the incident light L that has entered not only near the center of the microlens 8 but also near the edge of the microlens 8 is suitably collected by the microlens 8. That is, the light use efficiency of the micro lens 8 is high. Therefore, this microlens substrate can emit outgoing light L having high luminance.
[0174]
In addition, when the aberration of the microlens 8 is reduced, it is possible to appropriately prevent the outgoing light from being emitted in a direction largely shifted from the optical axis of the microlens 8. Therefore, when the microlens substrate is used for a liquid crystal panel, it is possible to appropriately prevent the outgoing light passing through the microlens 8 from entering adjacent pixels. That is, crosstalk between pixels is prevented. Therefore, when an image is formed using a liquid crystal panel provided with this microlens substrate, the luminance of black becomes extremely low.
[0175]
Since the microlens substrate having the above-described configuration has such advantages, when an image is formed using a liquid crystal panel including the microlens substrate, black is darker and white is brighter. Therefore, in a liquid crystal panel including a microlens substrate, a high contrast ratio can be obtained, and a more beautiful image can be formed.
[0176]
Then, such a microlens substrate can be manufactured, for example, as follows. Hereinafter, a method for manufacturing a microlens substrate will be described with reference to FIGS.
[0177]
When manufacturing the microlens substrate, first, the first substrate 21 with concave portions for microlenses and the second substrate 22 with concave portions for microlenses manufactured according to the present invention are prepared.
[0178]
In this case, the aspherical shape (for example, the radius of curvature) of the first concave portion 36 of the first microlens concave portion substrate 21 and the aspherical surface of the second concave portion 37 of the second microlens concave portion substrate 22. The shape may be different. By making the aspherical shape of the first concave portion 36 and the aspherical shape of the second concave portion 37 different, aberration can be effectively reduced.
[0179]
<D1> First, as shown in FIG. 16, a predetermined refractive index (not shown) is formed on the surface of the first substrate 21 with concave portions for microlenses where the first concave portions 36 are formed so as to cover at least the effective lens region 99. In particular, an uncured resin 143 having a refractive index higher than the refractive indexes of the first glass substrate 53 and the second glass substrate 54 is supplied, and the first concave portion 36 is filled with the resin 143. At this time, the uncured resin 144 including the spacer 9 is supplied onto the first substrate 21 with concave portions for microlenses. The resin 144 is supplied to, for example, a portion where the spacer 9 is installed.
[0180]
The resin 143 and the resin 144 are preferably made of the same type of material. Accordingly, in the microlens substrate to be manufactured, warpage, deflection, and the like due to the difference in the thermal expansion coefficient between the resin 143 and the resin 144 are preferably prevented.
[0181]
When the resin 143 is supplied onto the first substrate 21 with concave portions for microlenses, if the spacers 9 are dispersed in the resin 144, it is easy to uniformly dispose the spacers 9. Thereby, thickness unevenness of the formed resin layer 14 is suitably suppressed.
[0182]
<D2> Next, as shown in FIG. 16, a second substrate with a concave portion for microlenses (counterpart) 22 is set on the resin 143 and the resin 144 (the second substrate with a concave portion for microlens 22 is made of resin. Adhere to).
[0183]
At this time, the second concave substrate 22 with microlenses is placed on the resin such that the first concave portion 36 and the second concave portion 37 face each other. At this time, the second substrate 22 with microlens concave portions is placed on the resin so that the second substrate 22 with microlens concave portions abuts on the spacer 9. Thus, the distance between the opposing end faces of the first substrate 21 with concave portions for microlenses and the second substrate 22 with concave portions for microlenses is defined by the spacer 9. Therefore, the edge thickness and the maximum thickness of the micro lens 8 are defined with high accuracy.
[0184]
<D3> Next, the first concave portion 36 and the second concave portion 37 are aligned using the first alignment mark 42 and the second alignment mark 43. Thereby, the second recess 37 can be accurately positioned at a position corresponding to the first recess 36. For this reason, the shape and optical characteristics of the formed micro lens 8 become closer to the design values.
[0185]
<D4> Next, the resin 143 and the resin 144 are cured to form the resin layer 14.
[0186]
Thereby, the second substrate 22 with concave portions for microlenses is joined to the first substrate 21 with concave portions for microlenses via the resin layer 14. The micro lens 8 is formed of the resin that fills the space between the first concave portion 36 and the second concave portion 37 among the resins that make up the resin layer 14. The curing of the resin can be performed, for example, by irradiating the resin with an ultraviolet ray or an electron beam, or by heating the resin.
[0187]
<D5> Thereafter, if necessary, as shown in FIG. 17, grinding, polishing or the like may be performed to adjust the thickness of the second substrate 22 with concave portions for microlenses.
[0188]
Thus, a microlens substrate having a biconvex lens as shown in FIG. 15 can be obtained.
[0189]
Thereafter, a black matrix, a transparent conductive film, and the like are formed on the second glass substrate 54 in the same manner as described above, whereby the opposing substrate 1 for a liquid crystal panel can be obtained.
[0190]
Next, a liquid crystal panel (liquid crystal optical shutter) using the liquid crystal panel counter substrate 1 shown in FIG. 10 will be described with reference to FIG.
[0191]
As shown in FIG. 18, a liquid crystal panel (TFT liquid crystal panel) 16 of the present invention includes a TFT substrate (liquid crystal driving substrate) 17, an opposing substrate 1 for a liquid crystal panel joined to the TFT substrate 17, a TFT substrate 17 and a liquid crystal. And a liquid crystal layer 18 made of liquid crystal sealed in a gap between the counter substrate 1 for a panel.
[0192]
The TFT substrate 17 is a substrate for driving the liquid crystal of the liquid crystal layer 18, and is provided near a glass substrate 171, a large number of pixel electrodes 172 provided on the glass substrate 171, and the pixel electrode 172, A large number of thin film transistors (TFTs) 173 corresponding to each pixel electrode 172 are provided.
[0193]
In this liquid crystal panel 16, the TFT substrate 17 and the liquid crystal panel counter substrate 1 are formed such that the transparent conductive film (common electrode) 12 of the liquid crystal panel counter substrate 1 and the pixel electrode 172 of the TFT substrate 17 face each other. They are joined at a fixed distance.
[0194]
The glass substrate 171 is preferably made of quartz glass for the reasons described above.
[0195]
The pixel electrode 172 drives the liquid crystal of the liquid crystal layer 18 by charging and discharging with the transparent conductive film (common electrode) 12. The pixel electrode 172 is made of, for example, the same material as the transparent conductive film 12 described above.
[0196]
The thin film transistor 173 is connected to a corresponding pixel electrode 172 in the vicinity. The thin film transistor 173 is connected to a control circuit (not shown), and controls a current supplied to the pixel electrode 172. Thus, charging and discharging of the pixel electrode 172 are controlled.
[0197]
The liquid crystal layer 18 contains liquid crystal molecules (not shown), and the liquid crystal molecules, that is, the orientation of the liquid crystal changes in response to the charging and discharging of the pixel electrode 172.
[0198]
In the liquid crystal panel 16, usually, one micro lens 8, one opening 111 of the black matrix 11 corresponding to the optical axis Q of the micro lens 8, one pixel electrode 172, and one pixel electrode 172 And one thin film transistor 173 connected to one pixel corresponds to one pixel.
[0199]
The incident light L incident from the side of the substrate 2 with concave portions for microlenses passes through the glass substrate 5 and is condensed when passing through the microlenses 8, while the resin layer 14, the cover glass 13, the openings 111 of the black matrix 11, The light passes through the transparent conductive film 12, the liquid crystal layer 18, the pixel electrode 172, and the glass substrate 171. At this time, since a polarizing plate (not shown) is usually arranged on the incident side of the substrate 2 with concave portions for microlenses, when the incident light L passes through the liquid crystal layer 18, the incident light L It is polarized. At this time, the polarization direction of the incident light L is controlled according to the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 18. Therefore, by transmitting the incident light L transmitted through the liquid crystal panel 16 through a polarizing plate (not shown), the luminance of the emitted light can be controlled.
[0200]
Note that the polarizing plate includes, for example, a base substrate and a polarizing substrate laminated on the base substrate, and the polarizing substrate includes, for example, a polarizing element (an iodine complex, a dichroic dye, or the like) added thereto. Made of resin.
[0201]
As described above, the liquid crystal panel 16 has the microlenses 8, and the incident light L that has passed through the microlenses 8 is condensed and passes through the openings 111 of each black matrix 11. Moreover, the liquid crystal panel facing substrate 1 of the liquid crystal panel 16 is preferably positioned between the substrate 2 with concave portions for microlenses (that is, the microlenses 8 formed in the concave portions 3) and the black matrix 11 as described above. Matching has been made. Therefore, attenuation of the incident light L when passing through the liquid crystal panel 16, particularly the black matrix 11, is suppressed. That is, the liquid crystal panel 16 has a high light transmittance, and can form a bright image with a relatively small amount of light.
[0202]
In the liquid crystal panel 16, for example, after a TFT substrate 17 manufactured by a known method and an opposite substrate 1 for a liquid crystal panel are subjected to an alignment treatment, the two are joined via a sealing material (not shown). The liquid crystal is injected into the gap through a sealing hole (not shown) formed in the gap formed by the method described above, and then the sealing hole is closed. Thereafter, if necessary, a polarizing plate may be attached to the entrance side or the exit side of the liquid crystal panel 16.
[0203]
In the liquid crystal panel 16, a TFT substrate is used as a liquid crystal driving substrate. However, a liquid crystal driving substrate other than the TFT substrate, such as a TFD substrate or an STN substrate, may be used as the liquid crystal driving substrate.
[0204]
In the above-described embodiment, the alignment marks 4 are not left on the liquid crystal panel counter substrate 1 finally obtained. However, the alignment marks 4 are left on the liquid crystal panel counter substrate 1, 16 may be used for positioning when manufacturing.
[0205]
Hereinafter, a projection display device using the liquid crystal panel 16 will be described.
FIG. 19 is a diagram schematically showing the optical system of the projection display device of the present invention.
[0206]
As shown in the figure, the projection display device 300 includes a light source 301, an illumination optical system including a plurality of integrator lenses, a color separation optical system (a light guide optical system) including a plurality of dichroic mirrors, and the like. A liquid crystal light valve (for liquid crystal shutter array) 74 corresponding to red (for red), a liquid crystal light valve (for liquid crystal shutter array) 75 for green (for green), and a liquid crystal light valve (for liquid crystal shutter array) 75 for blue (for blue) A) a liquid crystal light valve (liquid crystal light shutter array) 76; a dichroic prism (color combining optical system) 71 having a dichroic mirror surface 711 that reflects only red light and a dichroic mirror surface 712 that reflects only blue light; A lens (projection optical system) 72.
[0207]
The illumination optical system has integrator lenses 302 and 303. The color separation optical system includes mirrors 304, 306, and 309, a dichroic mirror 305 that reflects blue light and green light (transmits only red light), a dichroic mirror 307 that reflects only green light, and a dichroic that reflects only blue light. A mirror (or a mirror that reflects blue light) 308 and condensing lenses 310, 311, 312, 313, and 314 are provided.
[0208]
The liquid crystal light valve 75 is a first polarized light joined to the liquid crystal panel 16 described above and the incident surface side of the liquid crystal panel 16 (the surface side where the substrate 2 with concave portions for microlenses is located, that is, the side opposite to the dichroic prism 71). Plate (not shown), and a second polarizing plate (not shown) bonded to the emission surface side of the liquid crystal panel 16 (the surface side facing the substrate 2 with concave portions for microlenses, that is, the dichroic prism 71 side). It has. The liquid crystal light valves 74 and 76 have the same configuration as the liquid crystal light valve 75. The liquid crystal panel 16 included in each of the liquid crystal light valves 74, 75, and 76 is connected to a drive circuit (not shown).
[0209]
In the projection display apparatus 300, the dichroic prism 71 and the projection lens 72 constitute an optical block 70. Further, a display unit 73 is constituted by the optical block 70 and liquid crystal light valves 74, 75 and 76 which are fixedly installed with respect to the dichroic prism 71.
[0210]
Hereinafter, the operation of the projection display device 300 will be described.
White light (white light flux) emitted from the light source 301 passes through the integrator lenses 302 and 303. The light intensity (luminance distribution) of this white light is made uniform by the integrator lenses 302 and 303.
[0211]
The white light transmitted through the integrator lenses 302 and 303 is reflected by the mirror 304 to the left in FIG. 19, and the blue light (B) and the green light (G) of the reflected light are respectively reflected by the dichroic mirror 305 in FIG. The red light (R), which is reflected downward, passes through the dichroic mirror 305.
[0212]
The red light transmitted through the dichroic mirror 305 is reflected by the mirror 306 downward in FIG. 19, and the reflected light is shaped by the condenser lens 310 and enters the liquid crystal light valve 74 for red.
[0213]
Of the blue light and the green light reflected by the dichroic mirror 305, the green light is reflected by the dichroic mirror 307 to the left in FIG. 18, and the blue light passes through the dichroic mirror 307.
[0214]
The green light reflected by the dichroic mirror 307 is shaped by the condenser lens 311 and enters the liquid crystal light valve 75 for green.
[0215]
The blue light transmitted through the dichroic mirror 307 is reflected by the dichroic mirror (or mirror) 308 to the left in FIG. 19, and the reflected light is reflected by the mirror 309 to the upper side in FIG. The blue light is shaped by the condenser lenses 312, 313, and 314, and enters the liquid crystal light valve 76 for blue.
[0216]
As described above, the white light emitted from the light source 301 is color-separated into three primary colors of red, green, and blue by the color separation optical system, respectively, guided to the corresponding liquid crystal light valves, and entered.
[0217]
At this time, each pixel (the thin film transistor 173 and the pixel electrode 172 connected thereto) of the liquid crystal panel 16 included in the liquid crystal light valve 74 is subjected to switching control by a driving circuit (driving means) that operates based on a red image signal. (On / off), ie, modulated.
[0218]
Similarly, the green light and the blue light enter the liquid crystal light valves 75 and 76, respectively, and are modulated by the respective liquid crystal panels 16, whereby a green image and a blue image are formed. At this time, each pixel of the liquid crystal panel 16 included in the liquid crystal light valve 75 is subjected to switching control by a driving circuit that operates based on an image signal for green, and each pixel of the liquid crystal panel 16 included in the liquid crystal light valve 76 is controlled for blue. The switching control is performed by a drive circuit that operates based on the image signal of.
[0219]
As a result, the red light, green light, and blue light are modulated by the liquid crystal light valves 74, 75, and 76, respectively, to form a red image, a green image, and a blue image, respectively.
[0220]
The image for red color formed by the liquid crystal light valve 74, that is, the red light from the liquid crystal light valve 74, enters the dichroic prism 71 from the surface 713, is reflected on the dichroic mirror surface 711 to the left in FIG. The light passes through the surface 712 and exits from the exit surface 716.
[0221]
The green image formed by the liquid crystal light valve 75, that is, the green light from the liquid crystal light valve 75 enters the dichroic prism 71 from the surface 714, passes through the dichroic mirror surfaces 711 and 712, and exits. Light exits from surface 716.
[0222]
The image for blue formed by the liquid crystal light valve 76, that is, the blue light from the liquid crystal light valve 76 enters the dichroic prism 71 from the surface 715, and is reflected on the dichroic mirror surface 712 to the left in FIG. The light passes through the dichroic mirror surface 711 and exits from the exit surface 716.
[0223]
Thus, the light of each color from the liquid crystal light valves 74, 75 and 76, that is, each image formed by the liquid crystal light valves 74, 75 and 76 is synthesized by the dichroic prism 71, thereby forming a color image. Is done. This image is projected (enlarged projection) on a screen 320 provided at a predetermined position by the projection lens 72.
[0224]
At this time, since the liquid crystal light valves 74, 75, and 76 include the liquid crystal panel 16 as described above, attenuation when light from the light source 301 passes through the liquid crystal light valves 74, 75, and 76 is suppressed, A bright image can be projected on the screen 320.
[0225]
In the above description, the case where the microlens substrate of the present invention is used for an opposing substrate for a liquid crystal panel, a liquid crystal panel, and a projection display device including the liquid crystal light valve has been described as an example. The present invention is not limited to this, and the microlens substrate of the present invention is used for various electro-optical devices such as a CCD and an optical communication device, an organic or inorganic EL (electroluminescence) display device, and other devices. It goes without saying that you can do it.
[0226]
Further, the display device is not limited to the rear projection type display device. For example, the microlens substrate of the present invention can be used for a front projection type display device.
[0227]
Further, in the above description, the case where the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for microlenses has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited thereto. The substrate can be applied to, for example, a reflecting mirror (reflecting plate) in various light emitting sources such as an organic EL (Electro Luminescence) element, a reflecting mirror that reflects light from the light emitting source, and the like.
[0228]
【Example】
(Example 1)
As the target shape of the aspherical surface of the concave portion formed by the substrate with the concave portion for the microlens, the vertical cross-sectional shape of the concave portion is a parabola (Y = 0.1X 2 The bottom of -9.8), the depth of the concave portion is set to 7.2 μm, the diameter of the concave portion (diameter on the surface of the substrate) is set to 17.0 μm, and the micrometer provided with the concave portion for the aspherical lens as follows A substrate with a concave portion for a lens was manufactured.
[0229]
First, a quartz glass substrate having a thickness of 1 mm was prepared as a glass substrate.
The quartz glass substrate was immersed in a cleaning solution (80% sulfuric acid + 20% hydrogen peroxide solution) heated to 85 ° C. to perform cleaning and clean the surface.
[0230]
-1A- Next, a 0.08 μm thick SiO 2 was formed on the quartz glass substrate as a control film by a CVD method. 2 A film was formed.
[0231]
The etching rate a of this control film with respect to the etching solution was adjusted to be 0.11 μm / min. The etching rate b of the quartz glass substrate with respect to the etching solution was 0.1 μm / min, and the etching rate ratio a / b was 1.1.
[0232]
-2A- Next, the quartz glass substrate was placed in a CVD furnace set at 600 ° C. and 80 Pa, and SiH 4 Was supplied at a rate of 300 mL / min, and a polycrystalline silicon film having a thickness of 0.50 μm was formed as a mask film and a back surface protective layer by the CVD method.
[0233]
Thus, the control film (SiO 2) is formed on the front side of the quartz glass substrate. 2 A film) and a mask film (polycrystalline silicon film) were laminated in this order to form a mask.
[0234]
-3A- Next, a resist having a microlens pattern is formed on the formed mask by using a photoresist, and then the mask is subjected to dry etching with CF gas, and then the resist is removed. Then, a circular opening was formed (see FIG. 1B).
The diameter of the opening was adjusted to be 1.0 μm.
[0235]
In Example 1, no hole was provided at a position corresponding to the opening of the quartz glass substrate.
[0236]
-4A- Next, wet etching was performed on the quartz glass substrate to form a large number of concave portions on the quartz glass substrate (see FIG. 2D).
[0237]
The etching time of this wet etching was set to 72 minutes, and a hydrofluoric acid-based etching solution was used as the etching solution.
[0238]
-5A- Next, dry etching was performed using CF gas to remove the mask and the back surface protective layer.
[0239]
As a result, a wafer-shaped substrate with concave portions for microlenses having a large number of concave portions for aspherical lenses formed on a quartz glass substrate was obtained. Although not described, a cross-shaped alignment mark having a circular opening at the center was also formed on the quartz glass substrate (see FIG. 11).
[0240]
FIG. 20 shows a longitudinal sectional shape (shown by a solid line in the figure) of a concave portion of the obtained substrate with a concave portion for a microlens, and a parabola (Y = 0.1X) as a target shape. 2 -9.8) (shown by a dotted line in the figure).
[0241]
FIG. 20 also shows a mask having an opening before wet etching.
[0242]
In the graph of FIG. 20, the surface of the quartz glass substrate coincides with the X axis.
[0243]
(Example 2)
As the target shape of the aspherical surface of the concave portion formed by the substrate with the concave portion for the microlens, the vertical cross-sectional shape of the concave portion is a parabola (Y = 0.1X 2 The bottom of -9.8), the depth of the concave portion was set to 10.0 μm, and the diameter of the concave portion (diameter on the surface of the substrate) was set to 20.0 μm. Except for (1) to (4), a substrate with concave portions for microlenses was obtained in the same manner as in Example 1.
[0244]
(1) Control film (SiO 2 The etching rate a of the film) with respect to the etching solution was adjusted to be 0.108 μm / min. The etching rate b of the quartz glass substrate with respect to the etching solution was 0.1 μm / min, and the etching rate ratio a / b was 1.08.
[0245]
{Circle around (2)} The diameter of the opening of the mask was adjusted to be 6.0 μm.
{Circle around (3)} A bottomed hole extending in the thickness direction of the quartz glass substrate and having a circular shape in plan view is provided at the center of the opening of the quartz glass substrate.
[0246]
In this case, a resist having a predetermined pattern is formed by a photoresist on a mask and a quartz glass substrate. 3 Dry etching with a gas was performed, and then the resist was removed to form a hole in the quartz glass substrate (see FIG. 6 (i)).
[0247]
The depth of the hole was adjusted to 3.5 μm, and the diameter was adjusted to 1 μm.
{Circle around (4)} The etching time was set to 65 minutes.
[0248]
FIG. 21 shows a vertical cross-sectional shape (shown by a solid line in the figure) of a concave portion of the obtained substrate with a concave portion for microlenses and a parabola (Y = 0.1X) as a target shape. 2 -9.8) (shown by a dotted line in the figure).
[0249]
FIG. 21 also shows a mask having an opening before wet etching and a hole formed in a quartz glass substrate.
[0250]
In the graph of FIG. 21, the surface of the quartz glass substrate coincides with the X axis.
[0251]
(Evaluation)
In Example 1, the depth of the concave portion was set to 7.2 μm and the diameter of the concave portion was set to 17.0 μm. However, when the formed concave portions were measured, they agreed with the set values.
[0252]
Similarly, in Example 2, the depth of the concave portion was set to 10.0 μm, and the diameter of the concave portion was set to 20.0 μm. However, when the formed concave portions were measured, they matched the set values.
[0253]
Then, as shown in FIGS. 20 and 21, in Examples 1 and 2, the vertical cross-sectional shape of the concave portion was parabolic (Y = 0.1X 2 −9.8), and a recess having a substantially target shape could be formed.
[0254]
Thus, according to the present invention, it is understood that a desired aspherical concave portion can be formed by performing wet etching while appropriately adjusting predetermined conditions.
[0255]
(Example 3)
Using the substrate with concave portions for microlenses obtained in Example 1, an opposing substrate for a liquid crystal panel was manufactured as follows.
[0256]
-1B- First, a cover glass was bonded to the surface of the substrate with concave portions for microlenses, on which the concave portions were formed, using an ultraviolet (UV) curable epoxy-based optical adhesive (refractive index: 1.59).
[0257]
In addition, thereby, the microlens made of the optical adhesive filled in the concave portion of the substrate with concave portions for microlenses was formed on the resin layer composed of the cured optical adhesive.
[0258]
-2B- Next, the joined cover glass was ground and polished to a thickness of 50 μm.
[0259]
-3B- Next, a black matrix having openings was formed on the cover glass. This was performed as follows. First, a 0.16 μm thick Cr film was formed on a cover glass by sputtering. Next, a resist film was formed on the Cr film. Next, using the alignment mark as an index, exposure was performed using an exposure machine such that each opening of the black matrix pattern coincided with the optical axis of each microlens, thereby forming a black matrix pattern on the resist film. Next, wet etching was performed using a cerium ammonium nitrate aqueous solution as a stripping solution to form an opening of a black matrix in the Cr film. Next, the resist film was removed.
At this time, the alignment mark was used as an index for positioning.
[0260]
-4B- Next, an ITO film (transparent conductive film) having a thickness of 0.15 μm was formed on the cover glass by sputtering so as to cover the black matrix.
Thus, a wafer including a plurality of opposing substrates for a liquid crystal panel was obtained.
[0261]
-5B- Finally, the wafer was cut using a dicing apparatus to obtain a counter substrate for a liquid crystal panel. When the substrate with concave portions for microlenses is obtained as an individual substrate, the counter substrate for a liquid crystal panel can also be obtained as an individual substrate, so there is no need to cut and separate the wafer.
[0262]
(Example 4)
A counter substrate for a liquid crystal panel was obtained in the same manner as in Example 3 using the substrate with concave portions for microlenses obtained in Example 2 above.
[0263]
(Comparative example)
In the manufacture of the substrate with concave portions for microlenses, a wet etching is performed by forming only a mask film without forming a control film as in Example 1, and a large number of concave portions (hemispherical concave portions) for spherical lenses are formed. The formed substrate with concave portions for microlenses was obtained, and a facing substrate for liquid crystal panel was obtained in the same manner as in Example 3 using the substrate with concave portions for microlenses.
[0264]
(Evaluation)
When light was made incident on the counter substrate for a liquid crystal panel obtained in Examples 3 and 4 from the side of the substrate with concave portions for microlenses and light was transmitted, the light was effectively transmitted to the openings of the black matrix. It was guided and a bright outgoing light could be obtained.
[0265]
The light transmittance of the liquid crystal panel opposing substrate of the comparative example (spherical lens) was 1.6 times that of the liquid crystal panel opposing substrate having no microlens, whereas Example 3 Excellent transmittance of 1.8 times for the liquid crystal panel opposing substrate (aspherical lens) and 1.9 times for the liquid crystal panel opposing substrate of Example 4 (aspherical lens). Was confirmed.
[0266]
(Example 5)
Further, using the opposing substrates for the liquid crystal panels obtained in Examples 3 and 4, TFT liquid crystal panels having the structure shown in FIG. 18 were assembled.
[0267]
All of the assembled TFT liquid crystal panels had high light transmittance similarly to the counter substrate for liquid crystal panel.
[0268]
Therefore, it is easily presumed that a projection display device using such a liquid crystal panel can project a bright image on a screen.
[0269]
As described above, the present invention has been described based on the illustrated embodiments and examples, but the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit is replaced with an arbitrary configuration having a similar function. be able to.
[0270]
Further, in the present invention, any two or more configurations (features) of the above embodiments may be appropriately combined.
[0271]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a desired aspherical concave portion can be easily and reliably formed on a substrate by appropriately adjusting predetermined conditions and performing wet etching on the substrate. As a result, it is possible to obtain a substrate with a concave portion having a desired aspheric concave portion.
[0272]
Thus, for example, a substrate with concave portions for microlenses corresponding to an aspherical lens in which spherical aberration is suppressed can be easily and reliably manufactured.
[0273]
That is, a microlens concave portion (aspherical microlens concave portion) corresponding to a suitable aspherical lens can be formed on the substrate by wet etching, thereby reducing the spherical aberration of the microlens ( Or substantially eliminated).
[0274]
Further, according to the present invention, it is possible to provide a microlens substrate, a counter substrate for a liquid crystal panel, and a liquid crystal panel, which have reduced spherical aberration, high light transmittance, and excellent optical characteristics.
[0275]
Further, according to the present invention, it is possible to provide a projection display device capable of projecting a bright image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a first embodiment of a method for manufacturing a substrate with concave portions for microlenses when the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for microlenses.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a first embodiment of a method for manufacturing a substrate with concave portions for microlenses when the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for microlenses.
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing a first embodiment of a method for manufacturing a substrate with concave portions for microlenses when the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for microlenses.
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing a second embodiment of a method for manufacturing a substrate with concave portions for microlenses when the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for microlenses.
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing a third embodiment of a method for manufacturing a substrate with concave portions for microlenses when the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for microlenses.
FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view showing a third embodiment of a method for manufacturing a substrate with concave portions for microlenses when the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for microlenses.
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view showing a third embodiment of a method for manufacturing a substrate with concave portions for microlenses when the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for microlenses.
FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view showing a third embodiment of a method for manufacturing a substrate with concave portions for microlenses when the substrate with concave portions of the present invention is applied to a substrate with concave portions for microlenses.
FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view illustrating a method for manufacturing a counter substrate for a liquid crystal panel according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view showing a counter substrate for a liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 11 is a schematic plan view showing a substrate with concave portions for microlenses of the present invention.
FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view showing a method for manufacturing a microlens substrate of the present invention.
FIG. 13 is a schematic longitudinal sectional view showing a method for manufacturing a microlens substrate according to the present invention.
FIG. 14 is a schematic longitudinal sectional view showing a microlens substrate of the present invention.
FIG. 15 is a schematic longitudinal sectional view showing a microlens substrate of the present invention.
FIG. 16 is a schematic longitudinal sectional view illustrating a method for manufacturing a microlens substrate of the present invention.
FIG. 17 is a schematic longitudinal sectional view illustrating the method for manufacturing a microlens substrate of the present invention.
FIG. 18 is a schematic longitudinal sectional view showing a liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 19 is a diagram schematically showing an optical system of a projection display device of the present invention.
FIG. 20 is a vertical sectional view of a concave portion of the substrate with concave portions for microlenses of Example 1, and a parabolic curve (Y = 0.1X) as a target shape. 2 -9.8).
FIG. 21 is a vertical sectional view of a concave portion of the substrate with concave portions for microlenses according to the second embodiment, and a parabola (Y = 0.1X) as a target shape. 2 -9.8).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Counter substrate for liquid crystal panels, 2 ... Substrate with concave part for microlenses, 21 ... Substrate with concave part for microlenses, 22 ... Substrate with concave part for second microlenses, 3 ... recess, 36 ... first recess, 37 ... second recess, 4 ... alignment mark, 41 ... corner, 42 ... first alignment mark, 43 ... 2nd alignment mark, 44 opening, 5 glass substrate, 51 transparent substrate, 52 glass substrate, 53 first glass substrate, 54 second , Glass substrate, 55 ... hole, 6 ... mask, 61 ... control film, 611 ... unit film, 62 ... mask film, 63 ... second mask, 64 ... -Opening, 65-Third mask, 69-Backside protective layer, 8-Microphone Lens, 9: spacer, 99: effective lens area, 100: non-effective lens area, 11: black matrix, 111: opening, 12: transparent conductive film, 13: Cover glass, 14 resin layer, 141, 142 resin layer, 143, 144 resin, 16 liquid crystal panel, 17 TFT substrate, 171 glass substrate, 172 ..Pixel electrode, 173 thin film transistor, 18 liquid crystal layer, 70 optical block, 71 dichroic prism, 711, 712 dichroic mirror surface, 713 to 715 surface, 716: Emission surface, 72: Projection lens, 73: Display unit, 74 to 76: Liquid crystal light valve, 300: Projection display device, 301: Light source, 3 2,303 ... integrator lens, 304,306,309 ... mirror, 305,307,308 ... dichroic mirror, 310-314 ... condenser lens, 320 ... screen

Claims (25)

基板上に、該基板に比べてエッチング液に対するエッチングレートが大きいコントロール膜と、マスク膜とを備え、所定のパターンの開口を有するマスクを、前記コントロール膜が基板側に位置するように形成する工程と、
前記マスクを用いてウエットエッチングを施し、前記基板上に凹部を形成する工程とを有する凹部付き基板の製造方法であって、
前記開口と、前記コントロール膜のエッチング液に対するエッチングレートと、エッチング時間との各条件を適宜調整してウエットエッチングを行うことにより、所望の非球面の凹部を形成することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
Forming a mask having a predetermined pattern of openings on a substrate, the mask including a control film having a higher etching rate with respect to an etchant than the substrate, and a mask having a predetermined pattern; When,
Performing a wet etching using the mask, and forming a concave portion on the substrate, a method for manufacturing a substrate with concave portions,
A substrate having a concave portion, wherein a desired aspheric concave portion is formed by performing wet etching by appropriately adjusting the conditions of the opening, the etching rate of the control film with respect to an etching solution, and the etching time. Manufacturing method.
基板上に、該基板に比べてエッチング液に対するエッチングレートが大きいコントロール膜と、マスク膜とを備え、所定のパターンの開口を有するマスクを、前記コントロール膜が基板側に位置するように形成する工程と、
前記基板の前記開口に対応する位置に、該基板の厚さ方向に延在する孔部を形成する工程と、
前記マスクを用いてウエットエッチングを施し、前記基板上に凹部を形成する工程とを有する凹部付き基板の製造方法であって、
前記開口と、前記孔部と、前記コントロール膜のエッチング液に対するエッチングレートと、エッチング時間との各条件を適宜調整してウエットエッチングを行うことにより、所望の非球面の凹部を形成することを特徴とする凹部付き基板の製造方法。
Forming a mask having a predetermined pattern of openings on a substrate, the mask including a control film having a higher etching rate with respect to an etchant than the substrate, and a mask having a predetermined pattern; When,
Forming a hole extending in the thickness direction of the substrate at a position corresponding to the opening of the substrate;
Performing a wet etching using the mask, and forming a concave portion on the substrate, a method for manufacturing a substrate with concave portions,
The desired aspherical concave portion is formed by performing wet etching by appropriately adjusting the conditions of the opening, the hole, the etching rate of the control film with respect to the etchant, and the etching time. Manufacturing method of a substrate with a concave portion.
前記孔部の調整は、該孔部の深さの調整である請求項2に記載の凹部付き基板の製造方法。The method according to claim 2, wherein adjusting the hole is adjusting a depth of the hole. 前記孔部の形成は、ドライエッチングで行われる請求項2または3に記載の凹部付き基板の製造方法。4. The method according to claim 2, wherein the formation of the hole is performed by dry etching. 前記開口の調整は、該開口の大きさの調整である請求項1ないし4のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。The method for manufacturing a substrate with concave portions according to claim 1, wherein adjusting the opening is adjusting the size of the opening. 前記開口の平面視での形状は、略円形であり、前記開口の調整は、該開口の径の調整である請求項1ないし4のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein a shape of the opening in a plan view is substantially circular, and the adjustment of the opening is an adjustment of a diameter of the opening. 前記開口を複数形成することにより、前記凹部を複数形成する請求項1ないし6のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。The method for manufacturing a substrate with concave portions according to claim 1, wherein the plurality of concave portions are formed by forming the plurality of openings. 前記コントロール膜のエッチング液に対するエッチングレートをa、前記基板のエッチング液に対するエッチングレートをbとしたとき、前記エッチングレートの比a/bは、1.01以上に調整される請求項1ないし7のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。The ratio a / b of the etching rate is adjusted to 1.01 or more, where a is an etching rate of the control film with respect to an etching solution and b is an etching rate of the substrate with respect to the etching solution. A method for manufacturing a substrate with concave portions according to any one of the above. 前記コントロール膜は、酸化シリコンで構成されている請求項1ないし8のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。9. The method according to claim 1, wherein the control film is made of silicon oxide. 前記コントロール膜は、化学気相成膜法で形成される請求項1ないし9のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。The method for manufacturing a substrate with concave portions according to claim 1, wherein the control film is formed by a chemical vapor deposition method. 前記マスク膜は、多結晶シリコンで構成されている請求項1ないし10のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。11. The method according to claim 1, wherein the mask film is made of polycrystalline silicon. 前記基板は、石英ガラス基板である請求項1ないし11のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。The method according to claim 1, wherein the substrate is a quartz glass substrate. 前記形成される凹部の非球面の少なくとも一部が、放物面またはそれに近似した面を含むように、前記各条件を調整する請求項1ないし12のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。The method for manufacturing a substrate with a concave portion according to claim 1, wherein each of the conditions is adjusted such that at least a part of the aspheric surface of the concave portion to be formed includes a paraboloid or a surface similar thereto. . さらに、前記マスクを除去する工程を有する請求項1ないし13のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。14. The method for manufacturing a substrate with concave portions according to claim 1, further comprising a step of removing the mask. 前記凹部は、マイクロレンズ用凹部である請求項1ないし14のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。The method according to claim 1, wherein the recess is a microlens recess. 請求項1ないし15のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法により製造されたことを特徴とする凹部付き基板。A substrate with concave portions manufactured by the method for manufacturing a substrate with concave portions according to claim 1. 請求項15に記載の凹部付き基板の製造方法により製造されたことを特徴とするマイクロレンズ用凹部付き基板。A substrate with concave portions for microlenses, manufactured by the method for manufacturing a substrate with concave portions according to claim 15. 請求項17に記載のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて製造され、複数のマイクロレンズを有することを特徴とするマイクロレンズ基板。A microlens substrate manufactured using the substrate with concave portions for microlenses according to claim 17 and having a plurality of microlenses. 前記マイクロレンズは、両凸型マイクロレンズである請求項18に記載のマイクロレンズ基板。The microlens substrate according to claim 18, wherein the microlens is a biconvex microlens. 請求項17に記載の、非球面の第1のマイクロレンズ用凹部を複数有する第1のマイクロレンズ用凹部付き基板と、非球面の第2のマイクロレンズ用凹部を複数有する第2のマイクロレンズ用凹部付き基板とが、前記第1のマイクロレンズ用凹部と前記第2のマイクロレンズ用凹部とが対向するように樹脂を介して接合されることにより、前記第1のマイクロレンズ用凹部付き基板と前記第2のマイクロレンズ用凹部付き基板との間に形成された、両凸型マイクロレンズを備えることを特徴とするマイクロレンズ基板。A substrate for a first microlens recess having a plurality of aspherical first microlens recesses according to claim 17, and a second microlens having a plurality of aspherical second microlens recesses. The substrate with the concave portion is bonded to the substrate with the concave portion for the first microlens via a resin such that the concave portion for the first microlens and the concave portion for the second microlens face each other. A microlens substrate, comprising: a biconvex microlens formed between the second microlens recessed substrate. 請求項18ないし20のいずれかに記載のマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする液晶パネル用対向基板。An opposing substrate for a liquid crystal panel, comprising the microlens substrate according to claim 18. 請求項21に記載の液晶パネル用対向基板を備えたことを特徴とする液晶パネル。A liquid crystal panel comprising the counter substrate for a liquid crystal panel according to claim 21. 画素電極を備えた液晶駆動基板と、該液晶駆動基板に接合された請求項21に記載の液晶パネル用対向基板と、前記液晶駆動基板と前記液晶パネル用対向基板との空隙に封入された液晶とを有することを特徴とする液晶パネル。22. A liquid crystal driving substrate provided with pixel electrodes, a liquid crystal panel opposing substrate according to claim 21 joined to the liquid crystal driving substrate, and liquid crystal sealed in a gap between the liquid crystal driving substrate and the liquid crystal panel opposing substrate. A liquid crystal panel comprising: 前記液晶駆動基板はTFT基板であることを特徴とする請求項23に記載の液晶パネル。The liquid crystal panel according to claim 23, wherein the liquid crystal driving substrate is a TFT substrate. 請求項22ないし24のいずれかに記載の液晶パネルを備えたことを特徴とする投射型表示装置。A projection type display device comprising the liquid crystal panel according to any one of claims 22 to 24.
JP2002225272A 2002-08-01 2002-08-01 Method for manufacturing substrate with recessing part, substrate with recessing part, substrate with recessing part for micro lens, micro lens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device Withdrawn JP2004069790A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002225272A JP2004069790A (en) 2002-08-01 2002-08-01 Method for manufacturing substrate with recessing part, substrate with recessing part, substrate with recessing part for micro lens, micro lens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002225272A JP2004069790A (en) 2002-08-01 2002-08-01 Method for manufacturing substrate with recessing part, substrate with recessing part, substrate with recessing part for micro lens, micro lens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004069790A true JP2004069790A (en) 2004-03-04

Family

ID=32012993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002225272A Withdrawn JP2004069790A (en) 2002-08-01 2002-08-01 Method for manufacturing substrate with recessing part, substrate with recessing part, substrate with recessing part for micro lens, micro lens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004069790A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006259657A (en) * 2004-06-11 2006-09-28 Seiko Epson Corp Electro-optical device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus using electro-optical device
JP2007322503A (en) * 2006-05-30 2007-12-13 Disco Abrasive Syst Ltd Method for manufacturing microlens array
JP2008058736A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Seiko Epson Corp Manufacturing method of base plate with concave part, base plate with concave part, microlens substrate, transmission type screen and rear type projector
KR100895367B1 (en) 2005-11-10 2009-04-29 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Method of manufacturing frame mold for micro lenses
JP2013050721A (en) * 2012-09-10 2013-03-14 Seiko Epson Corp Manufacturing method of screen
JP2014119628A (en) * 2012-12-18 2014-06-30 Seiko Epson Corp Method for manufacturing substrate for electro-optic device, electro-optic device and electronic equipment
US8853724B2 (en) 2010-09-14 2014-10-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Solid-state light-emitting element, light-emitting device, and lighting device

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10133197A (en) * 1996-10-28 1998-05-22 Sony Corp Reflection liquid crystal display element, method for forming reflection surface for it and reflection liquid crystal display device
JP2000221305A (en) * 1999-02-03 2000-08-11 Seiko Epson Corp Optical substrate, master disk for production of optical disk, their production and display device
JP2000231007A (en) * 1999-02-09 2000-08-22 Ricoh Opt Ind Co Ltd Formation of array pattern with fine recesses and planar lens array, liquid crystal display device and planar oil trap produced by the forming method
JP2000235178A (en) * 1999-02-15 2000-08-29 Seiko Epson Corp Manufacture of counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection display device
JP2000267075A (en) * 1999-03-12 2000-09-29 Seiko Epson Corp Manufacture of liquid crystal display device and electronic equipment
JP2001039737A (en) * 1999-07-26 2001-02-13 Seiko Epson Corp Production of glass substrate having recess, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection type display device
JP2001147305A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Seiko Epson Corp Method for producing substrate with concave parts for microlens, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, the liquid crystal panel and projection display device
JP2001188107A (en) * 1999-12-28 2001-07-10 Seiko Epson Corp Method for producing microlens substrate, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projective display device
JP2001341210A (en) * 2000-05-30 2001-12-11 Seiko Epson Corp Method for manufacturing microlens substrate, opposed substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection type display apparatus
JP2002006113A (en) * 2000-06-27 2002-01-09 Seiko Epson Corp Manufacturing method of substrate for microlens, substrate for microlens, microlens substrate, electrooptical device, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device
JP2002014205A (en) * 2000-04-25 2002-01-18 Seiko Epson Corp Method for producing microlens substrate, microlens substrate, electrooptical device, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projective display
JP2002031793A (en) * 2000-07-14 2002-01-31 Nec Corp Liquid crystal display element and method of manufacturing the same
JP2002182586A (en) * 2000-12-11 2002-06-26 Seiko Epson Corp Method for manufacturing microlens substrate, microlens substrate, method for manufacturing electrooptical device, electrooptical device, and projection type display device

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10133197A (en) * 1996-10-28 1998-05-22 Sony Corp Reflection liquid crystal display element, method for forming reflection surface for it and reflection liquid crystal display device
JP2000221305A (en) * 1999-02-03 2000-08-11 Seiko Epson Corp Optical substrate, master disk for production of optical disk, their production and display device
JP2000231007A (en) * 1999-02-09 2000-08-22 Ricoh Opt Ind Co Ltd Formation of array pattern with fine recesses and planar lens array, liquid crystal display device and planar oil trap produced by the forming method
JP2000235178A (en) * 1999-02-15 2000-08-29 Seiko Epson Corp Manufacture of counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection display device
JP2000267075A (en) * 1999-03-12 2000-09-29 Seiko Epson Corp Manufacture of liquid crystal display device and electronic equipment
JP2001039737A (en) * 1999-07-26 2001-02-13 Seiko Epson Corp Production of glass substrate having recess, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection type display device
JP2001147305A (en) * 1999-11-19 2001-05-29 Seiko Epson Corp Method for producing substrate with concave parts for microlens, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, the liquid crystal panel and projection display device
JP2001188107A (en) * 1999-12-28 2001-07-10 Seiko Epson Corp Method for producing microlens substrate, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projective display device
JP2002014205A (en) * 2000-04-25 2002-01-18 Seiko Epson Corp Method for producing microlens substrate, microlens substrate, electrooptical device, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projective display
JP2001341210A (en) * 2000-05-30 2001-12-11 Seiko Epson Corp Method for manufacturing microlens substrate, opposed substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection type display apparatus
JP2002006113A (en) * 2000-06-27 2002-01-09 Seiko Epson Corp Manufacturing method of substrate for microlens, substrate for microlens, microlens substrate, electrooptical device, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device
JP2002031793A (en) * 2000-07-14 2002-01-31 Nec Corp Liquid crystal display element and method of manufacturing the same
JP2002182586A (en) * 2000-12-11 2002-06-26 Seiko Epson Corp Method for manufacturing microlens substrate, microlens substrate, method for manufacturing electrooptical device, electrooptical device, and projection type display device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006259657A (en) * 2004-06-11 2006-09-28 Seiko Epson Corp Electro-optical device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus using electro-optical device
KR100895367B1 (en) 2005-11-10 2009-04-29 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 Method of manufacturing frame mold for micro lenses
JP2007322503A (en) * 2006-05-30 2007-12-13 Disco Abrasive Syst Ltd Method for manufacturing microlens array
JP2008058736A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Seiko Epson Corp Manufacturing method of base plate with concave part, base plate with concave part, microlens substrate, transmission type screen and rear type projector
US8853724B2 (en) 2010-09-14 2014-10-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Solid-state light-emitting element, light-emitting device, and lighting device
US9356209B2 (en) 2010-09-14 2016-05-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Solid-state light-emitting element, light-emitting device, and lighting device
US9876151B2 (en) 2010-09-14 2018-01-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Solid-state light-emitting element, light-emitting device, and lighting device
JP2013050721A (en) * 2012-09-10 2013-03-14 Seiko Epson Corp Manufacturing method of screen
JP2014119628A (en) * 2012-12-18 2014-06-30 Seiko Epson Corp Method for manufacturing substrate for electro-optic device, electro-optic device and electronic equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3826720B2 (en) Microlens substrate manufacturing method and microlens substrate
TWI294973B (en) A method of manufacturing a microlens subustrate, an opposed substrate for a liquid crystal panel, a liquid crystal panel and a projection type display apparatus
JP4207599B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal panel
JP2001188107A (en) Method for producing microlens substrate, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projective display device
JP3835319B2 (en) Manufacturing method of substrate with recess for microlens, substrate with recess for microlens, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device
US6407866B1 (en) Method for manufacturing microlens substrate, microlens substrate, opposing substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display apparatus
JP2005121915A (en) Method for manufacturing base plate with recessed part for microlens, base plate with recessed part for microlens, microlens base plate, counter base plate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection type display device
JP2004069790A (en) Method for manufacturing substrate with recessing part, substrate with recessing part, substrate with recessing part for micro lens, micro lens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device
JP2001141907A (en) Method for manufacturing microlens substrate, micorlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection display device
JP2002006114A (en) Method for fabricating microlens substrate, microlens substrate, electro-optical device opposed substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection displaying device
JP4293802B2 (en) Manufacturing method of substrate with microlens, manufacturing method of counter substrate of liquid crystal display panel, and manufacturing method of liquid crystal panel
JP2000235178A (en) Manufacture of counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection display device
JP4023043B2 (en) Manufacturing method of microlens array substrate
JP2001042105A (en) Microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection type display device
JP4193265B2 (en) Manufacturing method of substrate with recess for microlens, manufacturing method of counter substrate for liquid crystal panel, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device
JP2001147305A (en) Method for producing substrate with concave parts for microlens, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, the liquid crystal panel and projection display device
JP4587210B2 (en) Manufacturing method of substrate with microlens, manufacturing method of counter substrate of liquid crystal display panel, and manufacturing method of liquid crystal panel
JP2002006113A (en) Manufacturing method of substrate for microlens, substrate for microlens, microlens substrate, electrooptical device, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel, and projection display device
JP2004101856A (en) Microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection display apparatus
JP2001141909A (en) Microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection display device
JP2001141908A (en) Method for manufacturing microlens substrate, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection display device
JPH10142590A (en) Production of optical substrate
KR20020022319A (en) Liquid crystal display device with microlens array and its manufacturing method
JP2003177212A (en) Microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection type display device
JP2000258609A (en) Microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection type display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071120

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20071204