JP2005221548A - Manufacturing method of micro lenses and the same, and optoelectronic device and electronic equipment provided therewith - Google Patents
Manufacturing method of micro lenses and the same, and optoelectronic device and electronic equipment provided therewith Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005221548A JP2005221548A JP2004026636A JP2004026636A JP2005221548A JP 2005221548 A JP2005221548 A JP 2005221548A JP 2004026636 A JP2004026636 A JP 2004026636A JP 2004026636 A JP2004026636 A JP 2004026636A JP 2005221548 A JP2005221548 A JP 2005221548A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- microlens
- substrate
- lens
- manufacturing
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置に用いられるマイクロレンズアレイ板等を構成するマイクロレンズの製造方法、該製造方法により製造されるマイクロレンズ、該マイクロレンズを備えた電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器の技術分野に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a microlens that constitutes a microlens array plate used in an electrooptical device such as a liquid crystal device, a microlens manufactured by the manufacturing method, an electrooptical device including the microlens, and the The present invention relates to a technical field of electronic equipment including an electro-optical device.
この種の電気光学装置としては、例えば対向配置された素子基板と対向基板との間に電気光学物質として液晶が挟持されてなる液晶装置がある。このような液晶装置において、特許文献1又は特許文献2に開示されているように、対向基板若しくは素子基板には、各画素に対応するマイクロレンズが作り込まれたり、このような複数のマイクロレンズが作り込まれたマイクロレンズアレイ板が貼り付けられたりする。このようなマイクロレンズアレイを利用することで、電気光学装置では明るい表示が実現される。
As this type of electro-optical device, for example, there is a liquid crystal device in which a liquid crystal is sandwiched as an electro-optical material between an element substrate and a counter substrate which are arranged to face each other. In such a liquid crystal device, as disclosed in Patent Document 1 or
ここで、マイクロレンズの製造は、次のように行われる。即ち、先ず、例えば透明基板上に、形成すべきマイクロレンズの中心に対応する個所に穴を開けたマスクを形成する。次に、このマスクを介して透明基板をウエットエッチングすることにより、マイクロレンズの曲面を規定する球面の凹部を掘る。その後、マスクを除去してから、凹部内に高屈折率の透明媒質を充填する。これにより、凹部内には半球面のレンズ曲面を有するマイクロレンズが形成される。 Here, the microlens is manufactured as follows. That is, first, on a transparent substrate, for example, a mask having a hole at a position corresponding to the center of the microlens to be formed is formed. Next, the transparent substrate is wet-etched through this mask to dig a spherical recess that defines the curved surface of the microlens. Then, after removing the mask, the concave portion is filled with a transparent medium having a high refractive index. Thereby, a microlens having a hemispherical lens curved surface is formed in the recess.
しかしながら、このようにマイクロレンズのレンズ曲面としては、半球面が必ずしも光学的に理想的な形状であるとはいえない。特許文献1又は2には、非球面のレンズ曲面を有するマイクロレンズの製造方法が開示されている。
However, the lens curved surface of the microlens is not necessarily an optically ideal shape as a hemispherical surface.
更には、特許文献3又は4には、転写技術を用いて球面若しくは非球面のレンズ曲面を有するマイクロレンズを製造する方法が開示されている。特許文献3又は4によれば、マイクロレンズを形成しようとする基板上にレジストを塗布し、該レジストをパターニングした後、適当に加熱することで当該レジストの形状を滑らかな凸面形状とする。その後、レジストと基板とに対して、レジストの凸面形状が基板に転写されるまでエッチングを施す。 Furthermore, Patent Document 3 or 4 discloses a method of manufacturing a microlens having a spherical or aspherical lens curved surface using a transfer technique. According to Patent Document 3 or 4, a resist is applied on a substrate on which a microlens is to be formed, and after the resist is patterned, the resist is formed into a smooth convex shape by heating appropriately. Thereafter, the resist and the substrate are etched until the convex shape of the resist is transferred to the substrate.
しかしながら、特許文献1又は特許文献2に開示されている方法によれば、マイクロレンズを形成するために複雑な工程を要する。他方、特許文献3又は4に開示されている方法によれば、個々のマイクロレンズの大きさや曲率等の形状制御を正確に実現するのが困難である。
However, according to the method disclosed in Patent Document 1 or
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、個々のマイクロレンズのレンズ曲面の形状を制御しつつ、容易にマイクロレンズを製造することが可能なマイクロレンズの製造方法、該製造方法により製造されるマイクロレンズ、該マイクロレンズを備えた電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a microlens manufacturing method capable of easily manufacturing a microlens while controlling the shape of the curved surface of each microlens, and the manufacturing method thereof It is an object of the present invention to provide a manufactured microlens, an electro-optical device including the microlens, and an electronic apparatus including the electro-optical device.
本発明のマイクロレンズの第1の製造方法は上記課題を解決するために、基板上にポジ型のレジストを形成する工程と、前記レジストにおける、前記基板のレンズ形成領域に対応する領域に対して、前記レジストを抜ききらない露光量でアンダー露光を行うと共に現像を行って、マイクロレンズのレンズ曲面に対応する曲面を有する凹部を前記レジスト内に形成する工程と、前記レジスト及び前記基板に対してドライエッチングを施すことによって、前記凹部を前記レンズ形成領域に転写する工程とを含む。 In order to solve the above problems, a first manufacturing method of a microlens according to the present invention includes a step of forming a positive resist on a substrate, and a region in the resist corresponding to a lens formation region of the substrate. Performing underexposure with an exposure amount that does not completely remove the resist, and developing to form a recess having a curved surface corresponding to the lens curved surface of the microlens in the resist, and the resist and the substrate. And transferring the concave portion to the lens forming region by performing dry etching.
本発明のマイクロレンズの第1の製造方法によれば、石英基板、ガラス基板等の基板上に、例えばスピンコート法によってポジ型のレジストを形成する。尚、後述するアンダー露光前にプリベーグを行ってもよい。この際、後述の如く所定の深さを有する凹部をレジスト内に貫通することなく形成可能なように、レジストは、単純なマスクとして用いる場合に比べて概ね厚く形成される。 According to the first method for manufacturing a microlens of the present invention, a positive resist is formed on a substrate such as a quartz substrate or a glass substrate by, for example, spin coating. In addition, you may pre-bake before the underexposure mentioned later. At this time, the resist is formed to be thicker than that used as a simple mask so that a recess having a predetermined depth can be formed without penetrating into the resist as will be described later.
続いて、レジストに対して例えばフォトリソグラフィ法によってアンダー露光を行い、現像する。アンダー露光は、レジストをぬききらない比較的少ない露光量で行われる。現像は、例えば現像時間を制御して、レジストを抜ききらない程度に行う。レジストにおける基板のレンズ形成領域に対応する領域では、アンダー露光時の露光分布に対応して現像が進み、その結果、該露光分布を反映した形状の曲面を有する凹部が形成される。この凹部の曲面は、後述の如くマイクロレンズのレンズ曲面に対応することになる。よって、レジストにおける前記領域の露光分布を変化させると共に現像時間を制御することによって、凹部の深さや曲面の曲率半径を制御することができ、所望の曲率を有するレンズ曲面を球面若しくは非球面として形成することが可能となる。 Subsequently, the resist is under-exposed by, for example, a photolithography method and developed. Underexposure is performed with a relatively small amount of exposure that does not completely fill the resist. The development is performed, for example, by controlling the development time so as not to remove the resist. In the region corresponding to the lens formation region of the substrate in the resist, development proceeds corresponding to the exposure distribution at the time of underexposure, and as a result, a concave portion having a curved surface reflecting the exposure distribution is formed. The curved surface of the concave portion corresponds to the lens curved surface of the microlens as will be described later. Therefore, by changing the exposure distribution of the region in the resist and controlling the development time, the depth of the recess and the radius of curvature of the curved surface can be controlled, and the lens curved surface having a desired curvature is formed as a spherical surface or an aspherical surface. It becomes possible to do.
その後、レジスト及び基板に対してドライエッチングを施すことによって、レジストに形成された凹部を、基板におけるレンズ形成領域に掘り写すと共に、レジストを除去する。この際、基板とレジストとのエッチング選択比を1:1とするのが好ましい。よって、このような転写工程によれば、比較的容易に基板にマイクロレンズのレンズ曲面を有する凹部を形成することができる。 Thereafter, by performing dry etching on the resist and the substrate, the concave portions formed in the resist are dug into the lens formation region of the substrate and the resist is removed. At this time, the etching selectivity between the substrate and the resist is preferably 1: 1. Therefore, according to such a transfer process, it is possible to form the concave portion having the lens curved surface of the microlens on the substrate relatively easily.
本発明のマイクロレンズの第2の製造方法は上記課題を解決するために、基板上にポジ型のレジストを形成する工程と、前記レジストにおける、前記基板のレンズの形成領域に対応する領域に対して、前記レジストを抜ききらない露光量でアンダー露光を行うと共に現像を行って、マイクロレンズのレンズ曲面に対応する非球面の曲面を有する初期穴を前記レジストに形成する工程と、前記レジスト及び前記基板に対してドライエッチングを施すことによって、前記初期穴を前記レンズ形成領域に転写する工程と、前記基板に対して等方性エッチングを施して、前記初期穴を掘り進めることによって、前記レンズ曲面を有する凹部を前記基板に形成する工程とを含む。 In order to solve the above problems, a second manufacturing method of a microlens of the present invention includes a step of forming a positive resist on a substrate, and a region of the resist corresponding to a lens formation region of the substrate. Underexposure with an exposure amount that does not completely remove the resist, and development is performed to form an initial hole having an aspheric curved surface corresponding to the lens curved surface of the microlens in the resist, and the resist and the resist A step of transferring the initial hole to the lens forming region by performing dry etching on the substrate; and an isotropic etching of the substrate to dig up the initial hole to thereby form the lens curved surface. Forming a recess having the above in the substrate.
本発明のマイクロレンズの第2の製造方法によれば、基板上に形成されたレジストにおける、基板のレンズ形成領域に対応する領域に対してアンダー露光を行い、現像する。その結果、レジストにおける前記領域では、アンダー露光時の露光分布に対応して現像が進み、該露光分布を反映した形状を有する初期穴が形成される。よって、アンダー露光においてレジストにおける前記領域の露光分布を変化させつつ、現像時間を制御することによって、凹部の相似形の初期穴の曲面の形状を制御することができる。その結果、初期穴の曲面を非球面として形成することが可能となる。 According to the second method for producing a microlens of the present invention, underexposure is performed on a region of the resist formed on the substrate corresponding to the lens formation region of the substrate and developed. As a result, in the region of the resist, development proceeds corresponding to the exposure distribution at the time of underexposure, and an initial hole having a shape reflecting the exposure distribution is formed. Therefore, by controlling the development time while changing the exposure distribution of the region in the resist during underexposure, the shape of the curved surface of the initial hole similar to the concave portion can be controlled. As a result, the curved surface of the initial hole can be formed as an aspherical surface.
その後、レジスト及び基板に対してドライエッチングを施すことによって、レジストに形成された初期穴を、基板におけるレンズ形成領域に掘り写すと共に、レジストを除去する。 Thereafter, by performing dry etching on the resist and the substrate, the initial holes formed in the resist are dug into the lens formation region of the substrate and the resist is removed.
続いて、基板に対して等方性エッチングとして例えばウエットエッチングを施すと、初期穴は等方的に掘り進められて凹部が形成される。該凹部の形状は、初期穴の相似形となる。即ち、相対的に小さい初期穴を利用することで、これと相似形であって且つ相対的に大きな凹部を形成することが可能となる。この凹部の曲面によってマイクロレンズのレンズ曲面が規定される。尚、当該等法性エッチングで多量に基板を後退させる場合には、各凹部の形状が損なわれないようにマスクを用いてもよい。 Subsequently, when the substrate is subjected to, for example, wet etching as isotropic etching, the initial hole is isotropically dug to form a recess. The shape of the recess is similar to the initial hole. That is, by using a relatively small initial hole, it is possible to form a relatively large recess that is similar to this. The curved surface of the recess defines the lens curved surface of the microlens. When the substrate is retracted in a large amount by the isotropic etching, a mask may be used so that the shape of each recess is not impaired.
よって、本発明のマイクロレンズの第2の製造方法によれば、比較的容易に基板にマイクロレンズのレンズ曲面を有する凹部を形成することができる。また、初期穴の曲面の形状が上述したように制御されることによって、マイクロレンズのレンズ曲面を、所望の曲率を有する非球面として形成することができる。ここで、上述した本発明の第1の製造方法と比較して、第2の製造方法によれば、レジストには凹部の相似形としてこれよりもサイズが小さい初期穴が形成されるため、レジストの厚さを薄くすることができる。 Therefore, according to the second manufacturing method of the microlens of the present invention, the concave portion having the lens curved surface of the microlens can be formed on the substrate relatively easily. Further, by controlling the shape of the curved surface of the initial hole as described above, the lens curved surface of the microlens can be formed as an aspherical surface having a desired curvature. Here, as compared with the first manufacturing method of the present invention described above, according to the second manufacturing method, an initial hole having a smaller size is formed in the resist as a similar shape of the recess. Can be made thinner.
本発明のマイクロレンズの第2の製造方法の一態様では、前記等方性エッチングはウエットエッチングにより行われる。 In one aspect of the second manufacturing method of the microlens of the present invention, the isotropic etching is performed by wet etching.
この態様によれば、基板に形成された初期穴を等方的に掘り進めることが可能となる。 According to this aspect, the initial hole formed in the substrate can be dug isotropically.
本発明のマイクロレンズの第1又は第2の製造方法の他の態様では、前記凹部は、平面的に見て略四角形状の凹部である。 In another aspect of the first or second manufacturing method of the microlens of the present invention, the concave portion is a substantially quadrangular concave portion when seen in a plan view.
この態様によれば、平面的に見て、相互に隣接する凹部は一辺を共有するように、各凹部を形成することが可能となる。よって、この態様によれば、各マイクロレンズにおいてレンズとして有効な領域を広くとることが可能となる。 According to this aspect, it is possible to form each recess so that the recesses adjacent to each other share one side when viewed in a plan view. Therefore, according to this aspect, it is possible to widen an effective area as a lens in each microlens.
本発明のマイクロレンズの第1又は第2の製造方法の他の態様では、前記アンダー露光を、前記レジストにおける前記領域の露光分布を変化させて行うことによって、前記凹部の曲面の形状を制御する。 In another aspect of the first or second manufacturing method of the microlens of the present invention, the underexposure is performed by changing the exposure distribution of the region in the resist, thereby controlling the shape of the curved surface of the recess. .
この態様によれば、レジストに形成される凹部若しくは初期穴は、アンダー露光時の露光分布を反映した形状の曲面を有する。従って、アンダー露光時の露光分布を変化させることにより、凹部若しくは初期穴の深さや曲面の曲率半径を制御することができる。 According to this aspect, the recess or initial hole formed in the resist has a curved surface that reflects the exposure distribution during underexposure. Therefore, by changing the exposure distribution at the time of underexposure, the depth of the concave portion or the initial hole and the curvature radius of the curved surface can be controlled.
本発明のマイクロレンズの第1又は第2の製造方法の他の態様では、前記アンダー露光を、前記レジストにおける前記領域に前記マイクロレンズの形状に対応するパターンの像を投影する投影レンズを用いて行うと共に、該投影レンズの焦点深度を調整することによって、前記凹部の曲面の形状を制御する。 In another aspect of the first or second manufacturing method of the microlens of the present invention, the underexposure is performed using a projection lens that projects an image of a pattern corresponding to the shape of the microlens onto the region of the resist. And adjusting the depth of focus of the projection lens to control the shape of the curved surface of the concave portion.
この態様によれば、アンダー露光時、投影レンズの焦点深度を、例えば絞りを用いて調整することによって、レジスト表面に合った状態と、合わない状態に変化させることができる。そして、投影レンズの焦点をレジスト表面に合った状態と、合わない状態のいずれかの状態を維持したままアンダー露光を行う。或いは、投影レンズの焦点をレジスト表面に合った状態と、合わない状態を交互に繰り返しつつアンダー露光を行うようにしてもよい。これにより、レジストにおける前記領域の露光分布も変化させることが可能となる。従って、この態様によれば、凹部若しくは初期穴の深さや曲面の曲率半径を制御することができる。 According to this aspect, at the time of underexposure, the depth of focus of the projection lens can be adjusted using, for example, a diaphragm, so that it can be changed between a state that matches the resist surface and a state that does not match. Then, underexposure is performed while maintaining either the state where the projection lens is focused on the resist surface or the state where it is not. Alternatively, underexposure may be performed while alternately repeating a state in which the projection lens is focused on the resist surface and a state in which the projection lens is out of focus. Thereby, the exposure distribution of the region in the resist can be changed. Therefore, according to this aspect, the depth of the concave portion or the initial hole and the curvature radius of the curved surface can be controlled.
本発明のマイクロレンズの第1又は第2の製造方法の他の態様では、前記現像後前記転写工程前に、前記レジストに対して加熱処理を施す。 In another aspect of the first or second manufacturing method of the microlens of the present invention, the resist is subjected to heat treatment after the development and before the transfer step.
この態様によれば、加熱処理を熱変形温度以上の温度で行うことによって、レジストに形成された凹部若しくは初期穴の形状を変形させることができる。その結果、凹部の曲面を球面若しくは非球面として形成することができる。或いは、初期穴の曲面を非球面として形成することができる。 According to this aspect, the shape of the recess or initial hole formed in the resist can be deformed by performing the heat treatment at a temperature equal to or higher than the heat deformation temperature. As a result, the curved surface of the recess can be formed as a spherical surface or an aspherical surface. Alternatively, the curved surface of the initial hole can be formed as an aspherical surface.
本発明のマイクロレンズの第1又は第2の製造方法の他の態様では、前記転写工程は、前記基板と前記レジストとのエッチング選択比を1:1として行う。 In another aspect of the first or second manufacturing method of the microlens of the present invention, the transfer step is performed with an etching selection ratio of 1: 1 between the substrate and the resist.
この態様によれば、レジストに形成された凹部若しくは初期穴を、基板におけるレンズ形成領域に掘り写すと共に、レジストを除去することが可能となる。尚、選択比は、理想的には、完全に1:1としてよいが、凹部若しくは初期穴を掘り写すと共にレジストを除去することが可能という効果が得られる限りにおいては、1:1から多少ずれていても、本態様にいうに「選択比が1:1」に該当する。 According to this aspect, the concave portion or initial hole formed in the resist can be dug into the lens formation region of the substrate, and the resist can be removed. Ideally, the selection ratio may be ideally 1: 1. However, as long as the effect that the resist can be removed while duplicating the concave portion or the initial hole is obtained, the selection ratio is slightly different from 1: 1. Even in this case, “selection ratio is 1: 1” in this embodiment.
本発明のマイクロレンズの第1又は第2の製造方法の他の態様では、前記基板は、透明基板からなり、前記基板に形成された前記凹部内に前記透明基板よりも屈折率が大きい透明媒質を入れる工程を更に備える。 In another aspect of the first or second manufacturing method of the microlens of the present invention, the substrate is made of a transparent substrate, and a transparent medium having a refractive index larger than that of the transparent substrate in the recess formed in the substrate. The method further includes the step of putting
この態様によれば、透明基板からなる基板に掘られた凹部内に、これより屈折率が大きい透明媒質を入れるので、透明基板に、光学的に集光作用を有する凸レンズとして、当該マイクロレンズを製造可能となる。この際、透明媒質は、透明樹脂等からなり、接着剤を兼ねてもよい。例えば、カバーガラスを透明基板に貼り合わせる際の接着剤を兼ねてもよい。 According to this aspect, since the transparent medium having a higher refractive index is placed in the concave portion formed in the substrate made of the transparent substrate, the microlens is used as a convex lens having an optical condensing function on the transparent substrate. Manufacturable. At this time, the transparent medium is made of a transparent resin or the like and may also serve as an adhesive. For example, you may serve as the adhesive agent at the time of bonding a cover glass to a transparent substrate.
本発明のマイクロレンズは上記課題を解決するために、上述した本発明のマイクロレンズの第1又は第2の製造方法(但し、その各種態様を含む)によって製造される。 In order to solve the above problems, the microlens of the present invention is manufactured by the above-described first or second method for manufacturing the microlens of the present invention (including various aspects thereof).
本発明のマイクロレンズにおいて、光学的に最適な形状のレンズ曲面を有するマイクロレンズを実現できる。 In the microlens of the present invention, a microlens having a lens curved surface having an optically optimal shape can be realized.
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明のマイクロレンズと、該マイクロレンズに対向する表示用電極と、該表示用電極に接続された配線又は電子素子とを備える。 In order to solve the above problems, an electro-optical device of the present invention includes the above-described microlens of the present invention, a display electrode facing the microlens, and a wiring or an electronic element connected to the display electrode. .
本発明の電気光学装置は、例えば、各画素毎に「表示用電極」として配置された島状の画素電極に、走査線、データ線等の配線や薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下適宜、”TFT”と称する)、薄膜ダイオード(Thin Film Diode;以下適宜、”TFD”と称する)の電子素子が接続されてなるアクティブマトリクス駆動型液晶装置等として構築される。 The electro-optical device of the present invention includes, for example, an island-shaped pixel electrode arranged as a “display electrode” for each pixel, a wiring such as a scanning line and a data line, and a thin film transistor (Thin Film Transistor; And an electronic device such as an active matrix driving type liquid crystal device in which electronic elements of a thin film diode (hereinafter referred to as “TFD”) are connected.
そして、本発明の電気光学装置は、上述した本発明のマイクロレンズを備えるため、より優れた集光特性、或いは光路変更特性等を享受することが可能となる。より具体的には、例えば、各画素の非開口領域に向かう表示光を開口領域に向けて集光することで、該表示光の利用効率を高め、より明るい表示が可能となる。或いは、例えば、各画素に外部より入射する光を分散させることが可能となり、各画素で一点に光が集中して照射される事態を防止することができる。その結果、電気光学装置を長寿命化させることが可能となる。 Since the electro-optical device of the present invention includes the above-described microlens of the present invention, it is possible to enjoy better condensing characteristics, optical path changing characteristics, and the like. More specifically, for example, by condensing the display light toward the non-opening area of each pixel toward the opening area, the use efficiency of the display light can be increased and brighter display can be achieved. Alternatively, for example, it is possible to disperse light incident from the outside to each pixel, and it is possible to prevent a situation where light is concentrated and irradiated at one point in each pixel. As a result, the life of the electro-optical device can be extended.
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を具備する。 In order to solve the above problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device according to the present invention.
本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、例えば長寿命化させることが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置(Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display)、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた装置としてDLP(Degital Light Processing)等を実現することも可能である。 Since the electronic apparatus of the present invention includes the above-described electro-optical device of the present invention, for example, a projection display device, a television, a mobile phone, an electronic notebook, a word processor, and a viewfinder type that can extend the life. Alternatively, various electronic devices such as a monitor direct-view video tape recorder, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a touch panel can be realized. In addition, as an electronic apparatus of the present invention, for example, an electrophoretic device such as electronic paper, an electron emission device (Field Emission Display and a Conduction Electron-Emitter Display), an electrophoretic device, and an apparatus using the electron emission device, DLP (Degital Light Processing) and the like can also be realized.
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1:第1実施形態>
本発明のマイクロレンズの製造方法に係る第1実施形態について、図1から図9を参照して説明する。
<1: First Embodiment>
1st Embodiment which concerns on the manufacturing method of the micro lens of this invention is described with reference to FIGS.
<1−1:マイクロレンズアレイ板>
先ず、本発明のマイクロレンズの製造方法によって製造可能なマイクロレンズアレイ板について、図1及び図2を参照して説明する。ここに、図1は、マイクロレンズアレイ板の概略斜視図であり、図2(a)は、本実施形態のマイクロレンズアレイ板のうち4つのマイクロレンズに係る部分を拡大して示す部分拡大平面図であり、図2(b)は、本実施形態のマイクロレンズアレイ板の部分拡大断面図である。
<1-1: Microlens array plate>
First, a microlens array plate that can be manufactured by the method for manufacturing a microlens of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a schematic perspective view of a microlens array plate, and FIG. 2A is a partially enlarged plane showing an enlarged portion related to four microlenses in the microlens array plate of the present embodiment. FIG. 2B is a partially enlarged cross-sectional view of the microlens array plate of the present embodiment.
図1に示すように、本実施形態のマイクロレンズアレイ板20は、カバーガラス200で覆われた、例えば石英板、ガラス板等からなる透明板部材210を備える。透明板部材210には、マトリクス状に多数の凹状の窪み即ち凹部が掘られている。そして、この凹状の窪みの中に、カバーガラス200と透明板部材210とを相互に接着する、例えば感光性樹脂材料からなる接着剤が硬化してなる、透明板部材210よりも高屈折率の透明な接着層230が充填されている。これらにより、マトリクス状に平面配列された多数のマイクロレンズ500が構築されている。
As shown in FIG. 1, the
このように本実施形態では、透明板部材210から、本発明に係る「基板」の一例が構成されており、接着層230から、本発明に係る「透明媒質」の一例が構成されている。
Thus, in the present embodiment, an example of the “substrate” according to the present invention is configured from the
図2(a)及び図2(b)に示すように、各マイクロレンズ500の曲面は、相互に屈折率が異なる透明板部材210と接着層230とにより概ね規定されている。より具体的には、各凹部は、マイクロレンズ500のレンズ曲面を有している。そして、各マイクロレンズ500は、凹部によって規定されるレンズ曲面を有する平凸状のレンズとして構築されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the curved surface of each
本実施形態では特に、後述のごとく本発明独自の製造方法により製造されるため、マイクロレンズ500のレンズ曲面を光学的に最適な形状とすることができる。従って、マイクロレンズアレイ板20において、より優れた集光特性、或いは光路変更特性等を実現することが可能となる。
In the present embodiment, in particular, since the lens is manufactured by the manufacturing method unique to the present invention as described later, the lens curved surface of the
尚、本実施形態では、図2(a)及び図2(b)を参照して説明した凹部は、平面的に見て略四角形状を有するのが好ましい。このようにすれば、平面的に見て、相互に隣接する凹部は一辺を共有するように、各凹部を形成することが可能となる。よって、各マイクロレンズ500においてレンズとして有効な領域を広くとることが可能となる。
In the present embodiment, it is preferable that the recess described with reference to FIGS. 2A and 2B has a substantially rectangular shape when seen in a plan view. If it does in this way, it will become possible to form each recessed part so that the recessed part adjacent to each other may share one side seeing planarly. Therefore, it is possible to widen an effective area as a lens in each
<1−2:電気光学装置>
次に、本発明の電気光学装置に係る第1実施形態について、その全体構成を図3及び図4を参照して説明する。ここに、図3は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板として用いられる上述のマイクロレンズアレイ板側から見た平面図であり、図4は、図3のH−H’断面図である。ここでは、電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
<1-2: Electro-optical device>
Next, the overall configuration of the electro-optical device according to the first embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a plan view of the TFT array substrate as viewed from the above-described microlens array plate used as a counter substrate together with each component formed thereon, and FIG. 4 is a plan view of FIG. It is H 'sectional drawing. Here, a TFT active matrix driving type liquid crystal device with a built-in driving circuit, which is an example of an electro-optical device, is taken as an example.
図3及び図4において、本実施形態に係る電気光学装置では、TFTアレイ基板10と対向基板として用いられるマイクロレンズアレイ板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10とマイクロレンズアレイ板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10とマイクロレンズアレイ板20とは、画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。
3 and 4, in the electro-optical device according to this embodiment, a
シール材52は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材52中には、TFTアレイ基板10とマイクロレンズアレイ板20との間隔(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。即ち、本実施形態の電気光学装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
The sealing
シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、マイクロレンズアレイ板20側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
A light-shielding frame light-shielding
画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域10aの両側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐため、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜53に覆われるようにして複数の配線105が設けられている。
Of the peripheral regions located around the
また、マイクロレンズアレイ板20の4つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材106が配置されている。他方、TFTアレイ基板10にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、TFTアレイ基板10とマイクロレンズアレイ板20との間で電気的な導通をとることができる。
In addition, at the four corners of the
図4において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極9a上に、配向膜が形成されている。他方、詳細な構成については後述するが、マイクロレンズアレイ板20上には、対向電極21の他、格子状又はストライプ状の遮光膜23、更には最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
In FIG. 4, on the
なお、図3及び図4に示したTFTアレイ基板10上には、これらのデータ線駆動回路101、走査線駆動回路104等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
In addition to the data line driving
次に、以上の如く構成された電気光学装置における回路構成及び動作について、図5を参照して説明する。図5には、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示してある。 Next, the circuit configuration and operation of the electro-optical device configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix that forms the image display area of the electro-optical device.
図5において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域10aを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極9aと当該画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aが当該TFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画像信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
In FIG. 5, each of the plurality of pixels formed in a matrix that forms the
また、TFT30のゲートにゲート電極3aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線11a及びゲート電極3aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。
Further, the
画素電極9aを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、マイクロレンズアレイ板20に形成された対向電極21との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
A predetermined level of the image signals S1, S2,..., Sn written in the liquid crystal as an example of the electro-optical material via the
ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極9aと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70を付加する。この蓄積容量70は、走査線11aに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極300を含んでいる。
In order to prevent the image signal held here from leaking, a
上述した電気光学装置に設けられたマイクロレンズアレイ板20の詳細な構成と、その機能について図6及び図7を参照して説明する。図6は、マイクロレンズアレイ板20における遮光膜23の構成を模式的に示す平面図であって、図7は、複数の画素について、図4に示す断面の構成をより詳細に示す図であって、各マイクロレンズ500の機能について説明するための断面図である。
The detailed configuration and function of the
マイクロレンズアレイ板20において、透明板部材210上に、例えば図6に示すように格子状の平面パターンを有する遮光膜23が形成される。マイクロレンズアレイ板20において、遮光膜23によって非開口領域が規定され、遮光膜23によって区切られた領域が開口領域700となる。尚、遮光膜23をストライプ状に形成し、該遮光膜23と、TFTアレイ基板10側に設けられる容量電極300やデータ線6a等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。
In the
各マイクロレンズ500は各画素に対応するように配置される。より具体的には、図7に示すように、マイクロレンズアレイ板20において、各画素毎に開口領域700及び該開口領域700の周辺に位置する非開口領域を少なくとも部分的に含む領域にマイクロレンズ500が形成されている。
Each
また、図7において、透明板部材210上には遮光膜23を覆うように、透明導電膜からなる対向電極21が形成されている。更に、図7には図示しない配向膜が対向電極21上に形成されている。
In FIG. 7, the
他方、図7において、TFTアレイ基板10上の各開口領域700に対応する領域には画素電極9aが形成されている。また、画素スイッチング用のTFT30や、画素電極9aを駆動するための走査線11aやデータ線6a等の各種配線並びに蓄積容量70等の電子素子が、非開口領域に形成されている。このように構成すれば、当該電気光学装置における画素開口率を比較的大きく維持することが可能となる。更に、図7には図示しないが画素電極9a上には配向膜が設けられている。
On the other hand, in FIG. 7,
図7において、マイクロレンズアレイ板20に入射される投射光等の光は、各マイクロレンズ500によって集光される。尚、図7中、一点鎖線によってマイクロレンズ500によって集光された光のようすを概略的に示してある。そして、各マイクロレンズ500によって集光された光は液晶層50を透過して画素電極9aに照射され、該画素電極9aを通過して表示光としてTFTアレイ基板10より出射される。よって、マイクロレンズアレイ板20に入射された光のうち非開口領域に向かう光も、マイクロレンズ500の集光作用により開口領域700に入射させることができるため、各画素における実行開口率を高めることができる。即ち、光の利用効率を高めることで、より明るい画像表示が可能となる。
In FIG. 7, light such as projection light incident on the
また、上述したように、マイクロレンズ500のレンズ曲面を光学的に最適な形状とすることができるため、より優れた集光特性、或いは光路変更特性等を享受することが可能となる。従って、例えば、マイクロレンズ500によって、各画素に入射する光を分散させることが可能となり、各画素で一点に光が集中して照射される事態を防止することができる。その結果、電気光学装置を長寿命化させることが可能となる。
Further, as described above, since the lens curved surface of the
上述した電気光学装置では、データ線駆動回路101や走査線駆動回路104をTFTアレイ基板10の上に設ける代わりに、例えばTAB(Tape Automated bonding)基板上に実装された駆動用LSIに、TFTアレイ基板10の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、マイクロレンズアレイ板20の投射光が入射する側及びTFTアレイ基板10の出射光が出射する側には各々、例えば、TN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertically Aligned)モード、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード/ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
In the electro-optical device described above, instead of providing the data line driving
尚、上述した電気光学装置では、対向基板として図1及び図2に示した如きマイクロレンズアレイ板20を用いているが、このようなマイクロレンズアレイ板20を、TFTアレイ基板10として利用することも可能である。或いは対向基板として(マイクロレンズアレイ板20ではなく)単純にガラス基板等に対向電極や配向膜が形成されたものを使用して、TFTアレイ基板10側にマイクロレンズアレイ基板20を取り付けることも可能である。即ち、本発明のマイクロレンズは、TFTアレイ基板10側に作り込むこと或いは取り付けることが可能である。
In the electro-optical device described above, the
<1−3:マイクロレンズアレイの製造方法>
次に、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ板20の製造方法について、図8を参照して説明する。図8は、製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズアレイ板20の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図である。
<1-3: Microlens array manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the
先ず、図8(a)において、石英板、ガラス板等の透明板部材210a上に、例えばスピンコート法によってポジ型のレジスト810を形成する。レジスト810は、後述の如く所定の深さを有する凹部820をレジスト内に貫通することなく形成可能なように、単純なマスクとして用いる場合に比べて概ね厚く形成される。尚、レジスト810形成後、後述するアンダー露光前にプリベーグを行ってもよい。また、図8(a)から図8(c)までの各図中には、透明板部材210aにおける、一つのマイクロレンズ500が形成されるレンズ形成領域800を具体的に示してある。
First, in FIG. 8A, a positive resist 810 is formed on a
続いて、図8(b)において、レジスト810に対して例えばフォトリソグラフィ法によってアンダー露光を行い、現像する。ここで、図9(a)及び図9(b)を参照してアンダー露光について具体的に説明する。図9(a)は、アンダー露光において用いられるレチクルの平面的な構成を概略的に示す図であり、図9(b)は、アンダー露光について具体的に説明するための模式図である。 Subsequently, in FIG. 8B, the resist 810 is under-exposed by, eg, photolithography, and developed. Here, the underexposure will be described in detail with reference to FIGS. 9A and 9B. FIG. 9A is a diagram schematically showing a planar configuration of a reticle used in underexposure, and FIG. 9B is a schematic diagram for specifically explaining underexposure.
図9(a)には、一つのレンズ形成領域800に対してアンダー露光を行う際に用いられるレチクル900の平面的な構成を示してある。レチクル900には、例えば、マイクロレンズ500に対応する円形状のパターンの開口部902が設けられている。
FIG. 9A shows a planar configuration of a
また、図9(b)には、アンダー露光の際の一つのレンズ形成領域800におけるマイクロレンズアレイ板20の断面の構成、及びレチクル900の断面の構成を概略的に示してある。アンダー露光は、レチクル900の開口部902を介して、レジスト810における、レンズ形成領域800に対応する領域に対して行われる。この際、露光量を、レジストをぬききらない比較的少ない量に調整する。
FIG. 9B schematically shows the cross-sectional configuration of the
更に、図9(b)中には、この際のレジスト810における露光分布の一例を、光強度分布として模式的に示してある。この光強度分布によれば、光強度が最大値となる部分を中心として、該中心から周囲へ遠のくほど光強度の値も小さくなる。アンダー露光終了後、現像を行うと、このような光強度分布に対応して現像が進行する。即ち、現像は、レジスト810において、光強度が最大となる部分で最も早く進行し、該部分から周囲へ遠のくほど遅く進行する。尚、現像は現像時間を制御して、レジスト810を抜ききらない程度に行われる。 Further, in FIG. 9B, an example of the exposure distribution in the resist 810 at this time is schematically shown as a light intensity distribution. According to this light intensity distribution, the value of the light intensity decreases with increasing distance from the center around the portion where the light intensity is maximum. When development is performed after completion of underexposure, the development proceeds corresponding to such a light intensity distribution. That is, the development proceeds fastest at a portion where the light intensity is maximum in the resist 810, and progresses more slowly as the distance from the portion to the periphery increases. The development is performed to such an extent that the development time is controlled so that the resist 810 cannot be removed.
よって、現像終了後、図8(b)に示すように、レジスト810には露光分布を反映した形状の曲面を有する凹部820が形成される。この凹部820の曲面は、後述の如くマイクロレンズ500のレンズ曲面に対応することになる。よって、上述したような露光分布を変化させると共に現像時間を制御することによって、凹部820の深さや曲面の曲率半径を制御することができ、所望の曲率を有するレンズ曲面を球面若しくは非球面として形成することが可能となる。
Therefore, after the development is completed, as shown in FIG. 8B, the resist 810 has a
ここで、露光分布の制御は次のようにして行われるのが好ましい。例えば縮小投影露光法により、レチクル900における開口部902のパターンの像を、レジスト810に投影させる投影レンズを用いてアンダー露光を行い、該投影レンズの焦点深度を調整することによって、露光分布を変化させる。より具体的には、投影レンズの焦点深度を、例えば絞りを用いて調整することによって、レジスト810表面に合った状態と、合わない状態に変化させることができる。そして、投影レンズの焦点をレジスト810表面に合った状態と、合わない状態のいずれかの状態を維持したままアンダー露光を行う。或いは、投影レンズの焦点をレジスト810表面に合った状態と、合わない状態を交互に繰り返しつつアンダー露光を行うようにしてもよい。
Here, it is preferable that the exposure distribution is controlled as follows. For example, the exposure distribution is changed by performing underexposure using a projection lens that projects the pattern of the
続いて、図8(c)において、レジスト810及び透明板部材210aに対してドライエッチングを施すことによって、レジスト810に形成された凹部820を、透明板部材210aにおけるレンズ形成領域800に掘り写す。尚、ドライエッチングを、透明板部材210aとレジスト810とのエッチング選択比を1:1として行うと、凹部820を透明板部材210aに転写すると共に、レジスト810を除去することが可能となる。よって、このような転写工程によれば、比較的容易に、マイクロレンズ500のレンズ曲面を有する凹部220を形成することができる。
Subsequently, in FIG. 8C, by performing dry etching on the resist 810 and the
次に、図8(d)において、各凹部220内の表面に熱硬化性の透明な接着剤を塗布してネオセラム・石英等からなるカバーガラス200を押し付けて硬化させる。これにより、透明板部材210に掘られた各凹部220内に、接着層230が充填されてなるマイクロレンズ500が完成する。この際、透明板部材210よりも高屈折率の接着層230を形成することで、各々が凸レンズからなる非球面のマイクロレンズ500を比較的簡単に作成できる。
Next, in FIG. 8D, a thermosetting transparent adhesive is applied to the surface of each
<1−3:変形例>
本実施形態のマイクロレンズアレイ板20の製造方法について、その変形例を説明する。図10には、本変形例に係る製造プロセスの各工程における、一つのレンズ形成領域800のマイクロレンズアレイ板20の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図である。
<1-3: Modification>
A modification of the method for manufacturing the
図10(a)には、図8(b)を参照して説明した工程と同様に、レジスト810に凹部820aが形成された状態を示してある。
FIG. 10A shows a state in which the
図10(b)において、凹部820aを透明板部材210aに転写する前に、レジスト810に対して加熱処理を熱変形温度以上の温度で行う。その結果、球面若しくは非球面の曲面を有する凹部820を形成することができる。
In FIG. 10B, before the
<2:第2実施形態>
本発明のマイクロレンズの製造方法に係る第2実施形態について説明する。第2実施形態では、透明板部材に凹部を形成する製造工程が第1実施形態と異なる。よって、該製造工程について、第1実施形態と異なる点についてのみ、図11を参照して詳細に説明する。図11は、第2実施形態に係る製造プロセスの各工程におけるマイクロレンズアレイ板の断面の構成を順を追って概略的に示す工程図である。尚、図11において、第1実施形態との共通個所には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<2: Second Embodiment>
A second embodiment according to the method for manufacturing a microlens of the present invention will be described. In 2nd Embodiment, the manufacturing process which forms a recessed part in a transparent plate member differs from 1st Embodiment. Accordingly, the manufacturing process will be described in detail with reference to FIG. 11 only for the differences from the first embodiment. FIG. 11 is a process diagram schematically illustrating the cross-sectional configuration of the microlens array plate in order in each process of the manufacturing process according to the second embodiment. In FIG. 11, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
先ず、図11(a)において、透明板部材210a上に、ポジ型のレジスト810bを形成する。第1実施形態と比較して、レジスト810bには後述するような小さい初期穴820bが形成されるため、レジスト810bの厚さを薄くすることができる。
First, in FIG. 11A, a positive resist 810b is formed on the
次に、図11(b)において、レジスト810bに対してアンダー露光を行い、現像する。この際、レジスト810bにおいて、レンズ形成領域800に対応する領域では、アンダー露光時の露光分布に対応して現像が進み、該露光分布を反映した形状を有する初期穴820bが形成される。よって、アンダー露光をレジスト810bにおける露光分布を変化させつつ、現像時間を制御することによって、初期穴820bの曲面の形状を制御することができる。その結果、初期穴820bの曲面を非球面として形成することが可能となる。
Next, in FIG. 11B, the resist 810b is under-exposed and developed. At this time, in the region corresponding to the
その後、図11(c)において、レジスト810b及び透明板部材210aに対してドライエッチングを施すことによって、レジスト810bに形成された初期穴820bを、透明板部材210aにおけるレンズ形成領域800に掘り写すと共に、レジスト810bを除去する。
Thereafter, in FIG. 11C, by performing dry etching on the resist 810b and the
続いて、図11(d)において、透明板部材210aに対して等方性エッチングとして例えばウエットエッチングを施すと、図11(c)に示す、透明板部材210aに形成された初期穴220bbは等方的に掘り進められて凹部220bが形成される。該凹部220bの形状は、初期穴220bbの相似形となる。即ち、相対的に小さい初期穴220bbを利用することで、これと相似形であって且つ相対的に大きな凹部220bを形成することが可能となる。この凹部220bの曲面によってマイクロレンズ500のレンズ曲面が規定される。尚、当該等法性エッチングで多量に透明板部材210aを後退させる場合には、各凹部220bの形状が損なわれないようにマスクを用いてもよい。
Subsequently, in FIG. 11D, when the
よって、第2実施形態によれば、比較的容易に凹部220bを形成することができる。また、レジスト810bに形成される初期穴820bの曲面の形状が上述したように制御されることによって、マイクロレンズ500のレンズ曲面を、所望の曲率を有する非球面として形成することができる。
Therefore, according to the second embodiment, the
<3:電子機器>
次に、上述した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図12は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
<3: Electronic equipment>
Next, an overall configuration, particularly an optical configuration, of an embodiment of a projection color display device as an example of an electronic apparatus using the above-described electro-optical device as a light valve will be described. FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the projection type color display device.
図12において、投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ1100は、駆動回路がTFTアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを3個用意し、それぞれRGB用のライトバルブ100R、100G及び100Bとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット1102から投射光が発せられると、3枚のミラー1106及び2枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色に対応する光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、100G及び100Bにそれぞれ導かれる。この際特に、B光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ1124からなるリレーレンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G及び100Bによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム1112により再度合成された後、投射レンズ1114を介してスクリーンにカラー画像として投射される。
In FIG. 12, a
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うマイクロレンズの製造方法、該製造方法により製造されるマイクロレンズ、該マイクロレンズを備えた電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention or the concept that can be read from the entire claims and the specification, and the microlens with such a change can be changed. A manufacturing method, a microlens manufactured by the manufacturing method, an electro-optical device including the microlens, and an electronic apparatus including the electro-optical device are also included in the technical scope of the present invention.
20…マイクロレンズアレイ板
200…カバーガラス
210、210a…透明板部材
220、220b…凹部
230…接着層
500…マイクロレンズ
800…レンズ形成領域
810、810b…レジスト
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記レジストにおける、前記基板のレンズ形成領域に対応する領域に対して、前記レジストを抜ききらない露光量でアンダー露光を行うと共に現像を行って、マイクロレンズのレンズ曲面に対応する曲面を有する凹部を前記レジスト内に形成する工程と、
前記レジスト及び前記基板に対してドライエッチングを施すことによって、前記凹部を前記レンズ形成領域に転写する工程と
を含むことを特徴とするマイクロレンズの製造方法。 Forming a positive resist on the substrate;
A concave portion having a curved surface corresponding to the lens curved surface of the microlens is formed in the resist corresponding to the lens forming region of the substrate by performing underexposure and developing with an exposure amount that does not completely extract the resist. Forming in the resist;
And a step of transferring the concave portion to the lens forming region by performing dry etching on the resist and the substrate.
前記レジストにおける、前記基板のレンズの形成領域に対応する領域に対して、前記レジストを抜ききらない露光量でアンダー露光を行うと共に現像を行って、マイクロレンズのレンズ曲面に対応する非球面の曲面を有する初期穴を前記レジストに形成する工程と、
前記レジスト及び前記基板に対してドライエッチングを施すことによって、前記初期穴を前記レンズ形成領域に転写する工程と、
前記基板に対して等方性エッチングを施して、前記初期穴を掘り進めることによって、前記レンズ曲面を有する凹部を前記基板に形成する工程と
を含むことを特徴とするマイクロレンズの製造方法。 Forming a positive resist on the substrate;
An aspherical curved surface corresponding to the lens curved surface of the microlens is formed by performing underexposure and developing with respect to the region corresponding to the lens formation region of the substrate in the resist with an exposure amount that does not completely extract the resist. Forming an initial hole in the resist with
Transferring the initial hole to the lens forming region by performing dry etching on the resist and the substrate;
Forming a recess having the curved lens surface on the substrate by subjecting the substrate to isotropic etching and digging the initial hole.
を特徴とする請求項2に記載のマイクロレンズの製造方法。 The method of manufacturing a microlens according to claim 2, wherein the isotropic etching is performed by wet etching.
を特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法。 5. The microlens according to claim 1, wherein the underexposure is performed by changing an exposure distribution of the region in the resist to control a curved surface shape of the concave portion. Manufacturing method.
該投影レンズの焦点深度を調整することによって、前記凹部の曲面の形状を制御すること
を特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法。 Performing the underexposure using a projection lens that projects an image of a pattern corresponding to the shape of the microlens onto the region of the resist;
The method of manufacturing a microlens according to any one of claims 1 to 4, wherein the shape of the curved surface of the concave portion is controlled by adjusting a depth of focus of the projection lens.
を特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法。 The microlens manufacturing method according to claim 1, wherein the resist is subjected to a heat treatment after the development and before the transfer step.
を特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のマイクロレンズの製造方法。 The microlens manufacturing method according to claim 1, wherein the transfer step is performed with an etching selection ratio of the substrate and the resist of 1: 1.
該マイクロレンズに対向する表示用電極と、
該表示用電極に接続された配線又は電子素子と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。 A microlens according to claim 10;
A display electrode facing the microlens;
An electro-optical device comprising: a wiring or an electronic element connected to the display electrode.
An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 11.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004026636A JP2005221548A (en) | 2004-02-03 | 2004-02-03 | Manufacturing method of micro lenses and the same, and optoelectronic device and electronic equipment provided therewith |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004026636A JP2005221548A (en) | 2004-02-03 | 2004-02-03 | Manufacturing method of micro lenses and the same, and optoelectronic device and electronic equipment provided therewith |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005221548A true JP2005221548A (en) | 2005-08-18 |
Family
ID=34997267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004026636A Pending JP2005221548A (en) | 2004-02-03 | 2004-02-03 | Manufacturing method of micro lenses and the same, and optoelectronic device and electronic equipment provided therewith |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005221548A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105431767A (en) * | 2013-05-14 | 2016-03-23 | 微软技术许可有限责任公司 | Methods for producing a glass-based non planar digital display |
JP2018062134A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 富士ゼロックス株式会社 | Guide display device and program |
CN117826286A (en) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 苏州苏纳光电有限公司 | Preparation method of array type cascade microlens group, array type exposure device and application |
-
2004
- 2004-02-03 JP JP2004026636A patent/JP2005221548A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105431767A (en) * | 2013-05-14 | 2016-03-23 | 微软技术许可有限责任公司 | Methods for producing a glass-based non planar digital display |
US9992825B2 (en) | 2013-05-14 | 2018-06-05 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Methods for producing a glass-based non planar digital display |
CN105431767B (en) * | 2013-05-14 | 2019-06-18 | 微软技术许可有限责任公司 | Method for producing non-planar digital display based on glass |
JP2018062134A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 富士ゼロックス株式会社 | Guide display device and program |
CN117826286A (en) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 苏州苏纳光电有限公司 | Preparation method of array type cascade microlens group, array type exposure device and application |
CN117826286B (en) * | 2024-03-05 | 2024-05-28 | 苏州苏纳光电有限公司 | Preparation method of array type cascade microlens group, array type exposure device and application |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3708112B2 (en) | Manufacturing method and display device of display panel with microlens array | |
JP6221480B2 (en) | Electro-optical device, method of manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus | |
US9664934B2 (en) | Fabricating method of electro-optical device, electro-optical device, and electronic apparatus | |
JP2004070282A (en) | Method for manufacturing microlens, microlens, microlens array plate, electrooptical device, and electronic equipment | |
JP2018072757A (en) | Microlens array substrate and method for manufacturing the same, electro-optical device, and method for manufacturing the same, and electronic apparatus | |
US20160245961A1 (en) | Lens array substrate, electrooptical device, electronic apparatus, and method of manufacturing lens array substrate | |
JP2007171858A (en) | Method for manufacturing microlens, microlens substrate, method for manufacturing electrooptical device, electrooptial device, and electronic equipment | |
JP2015022100A (en) | Electro-optic device, method for manufacturing electro-optic device, and electronic equipment | |
JP2007248494A (en) | Microlens substrate and method of manufacturing same, electrooptical device and electronic apparatus | |
JP6398361B2 (en) | Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic device | |
JP4956903B2 (en) | Microlens substrate and manufacturing method thereof, electro-optical device and manufacturing method thereof, and electronic apparatus | |
JP2007333771A (en) | Electro-optical device, its manufacturing method, and electronic equipment | |
JP4315084B2 (en) | Microlens array plate and manufacturing method thereof, and electro-optical device and electronic apparatus including the same | |
JP4161582B2 (en) | Microlens array plate, electro-optical device, and electronic device | |
JP2005221548A (en) | Manufacturing method of micro lenses and the same, and optoelectronic device and electronic equipment provided therewith | |
JP6318946B2 (en) | Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic device | |
JP3826649B2 (en) | Electro-optical device and projection display device | |
JP3702902B2 (en) | Manufacturing method of electro-optical device | |
JP4333373B2 (en) | Microlens manufacturing method, microlens, and electro-optical device and electronic apparatus including the same | |
JP6318947B2 (en) | Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic device | |
JP6299493B2 (en) | Microlens array substrate, electro-optical device, and electronic device | |
JP2006039263A (en) | Microlens array plate, electrooptical device, and electronic equipment | |
JP4670468B2 (en) | Microlens array plate and manufacturing method thereof, substrate etching method, electro-optical device and manufacturing method thereof, and electronic apparatus | |
JP3697945B2 (en) | Manufacturing method of electro-optical device | |
JP5011894B2 (en) | Prism, electro-optical device, and projector |