JP2005283621A - マイクロレンズアレイ基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明に係るマイクロレンズアレイ基板1は、石英基板2またはガラス基板の表面内に連続した複数の凹レンズ状のマイクロレンズ11からなるマイクロレンズアレイ8が直接形成され、マイクロレンズアレイ8がドライエッチングによる転写法で形成されたマイクロレンズアレイ8であることを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
マイクロレンズアレイが形成された表面側に所要の厚さのカバーガラス板を形成することにより、例えば液晶パネルに用いるときに、透明電極、配向膜の形成を良好にする。このカバーガラス板表面の隣り合うマイクロレンズ11の境界部分に一致した位置に、ブラックマトリックスを形成することにより、ブラックマトリックスがマイクロレンズに最も近い位置に形成されることになる。このようなブラックマトリックスを有することにより、例えば液晶パネルを構成したときに、隣り合うマイクロレンズ間の境界部分の先鋭な頂点に光が照射され、迷光成分が発生したとしても、ブラックマトリックスによって迷光成分のTFT回路側へ入射することを確実に阻止することができる。
カバーガラス部材の表面上に遮光層を覆って透明保護層を形成することにより、遮光層を例えばAl等の酸化し易い部材で形成しても、遮光層の酸化を防ぐことができる。また、透明保護層が反射防止膜として作用するので光透過率の向上を図ることができる。
樹脂層としては1種類の樹脂層だけを使用するので、耐熱性、耐光性に優れる。石英基板のレンズ状凹部に樹脂層を注入してマイクロレンズアレイを形成するので、使用材料が少なく、工程数も少なくなり、簡単な構造のマイクロレンズアレイ基板を製造することができる。
レジスト層のレンズ状凹部を多重露光法を用いて形成することにより、レンズ状凹部の曲面形状を任意に制御するもとができる。すなわち、マイクロレンズアレイのレンズを、その曲面や深さを自由自在に設計して形成することができる。例えばマイクロレンズアレイの各レンズを球面状あるいは非球面状など任意の曲面に形成することができる。
また、石英基板またはガラス基板の表面に上記位置精度のよいアライメントマークを形成することにより、遮光層を隣り合うマイクロレンズ間の境界部分の位置に精密に形成することができる。また、アライメントマークの形成工程を別途必要とせず、工程の簡素化を図ることができる。
さらに、透明保護層が反射防止膜として作用するので、より光透過性のよいマイクロレンズアレイ基板の製造を可能とする。
<第1実施の形態>
図1及び図2に、本発明に係るマイクロレンズアレイ基板およびその製造方法の一実施の形態を示す。本例は、液晶プロジェクタを構成する液晶パネル用のマイクロレンズアレイ基板について説明する。
先ず、図1Aに示すように、透明基板である平行平板の石英基板またはガラス基板、本例では石英基板2を用意する。この平行平板の石英基板の表面上に所要の厚さのフォトレジスト層3aを形成する。本例ではスピンコート法によりフォトレジスト層3aを形成する。
マイクロレンズアレイ8が多重露光法を用いて形成されるので、レンズ曲面として球面状あるいは非球面状のものが得られ、目的に合ったレンズ曲面のマイクロレンズアレイ基板を提供することができる。
マイクロレンズアレイ8が形成された表面側に所要の薄い厚さのカバーガラス板10が形成され、このカバーガラス板10表面には隣り合うマイクロレンズ11の境界部分に一致した位置にブラックマトリックス15が形成されていることにより、ブラックマトリックス15はマイクロレンズ11に最も近い位置に形成されることになる。このようなブラックマトリックス15を有することにより、液晶パネルを構成したときに、隣り合うマイクロレンズ11間の境界部分の先鋭な頂点に光が照射され、迷光成分が発生したとしても、ブラックマトリックス15によって迷光成分のTFT回路側へ入射することを確実に阻止することができる。
カバー表層厚d2を5μm以上30μm以下、さらに樹脂厚d3を1μm以上5μm以下に薄くすることにより、高解像度化に伴ってマイクロレンズ11が微細化した場合にも、光を目的の領域に集光させることができる。すなわち、微細化したマイクロレンズ11のレンズ焦点深度を目的の領域に合わせることができる。つまり、光路設計の自由度が上がる。
次に、図3〜図4に、本発明に係るマイクロレンズアレイ基板及びその製造方法の他の実施の形態を示す。本例も、液晶プロジェクタを構成する液晶パネル用のマイクロレンズアレイ基板に適用した場合である。
本実施の形態においては、図3Aから図3Cまでの工程は、前述の図1Aから図1Cまでの工程と同じであるので、重複説明を省略する。
図5に、本発明に係るマイクロレンズアレイ基板81の第3の実施の形態を示す。
本例も、液晶プロジェクタを構成する液晶パネル用のマイクロレンズアレイ基板に適用した場合である。
本実施の形態においては、図1Aから図2Hまでの工程は同じであるので、重複説明は省略する。
図8Aに示すように、前述の図5で得られたマイクロレンズアレイ基板81を、図示せざるも分割線より分割して各液晶パネルに対応したマイクロレンズアレイ基板101を形成する。すなわち、表面側のレンズ状凹部6に樹脂層9を充填して連続した複数のマイクロレンズ11からなるマイクロレンズアレイ8を形成した石英基板2上に、カバーガラス板10を貼り合わせ、カバーガラス板10上に格子状のブラックマトリックス15を形成し、さらに透明保護層であるシリコン酸化膜19と対向電極17を形成したマイクロレンズアレイ基板101を用意する。
また、TFT基板として、マイクロレンズアレイ118を省略した構成のTFI基板を用いて、本発明のマイクロレンズアレイ基板との組み合わせで液晶パネルを構成することもできる。
Claims (20)
- 石英基板またはガラス基板の表面内に連続した複数の凹レンズ状のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイが直接形成され、
前記マイクロレンズアレイがドライエッチングによる転写法で形成されたマイクロレンズアレイである。
ことを特徴とするマイクロレンズアレイ基板。 - 前記石英基板またはガラス基板の表面に形成されたレンズ状凹部内に、前記石英基板またはガラス基板と屈折率の異なる樹脂層が充填されて前記マイクロレンズが形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロレンズアレイ基板。 - 前記マイクロレンズアレイが、隣り合うマイクロレンズの境界部分において非レンズ領域のない状態で形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロレンズアレイ基板。 - 前記マイクロレンズが、多重露光法を用いて球面状または非球面状に形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロレンズアレイ基板。 - 前記石英基板またはガラス基板の表面の前記マイクロレンズアレイ領域外にアライメントマークを有している
特徴とする請求項1記載のマイクロレンズアレイ基板。 - 前記マイクロレンズアレイが形成された前記表面側に所要の厚さのカバーガラス部材が貼り合わされている
ことを特徴とする請求項2記載のマイクロレンズアレイ基板。 - 前記カバーガラス部材の表面には、隣り合う前記マイクロレンズの境界部分に一致した位置に遮光層が形成されている
ことを特徴とする請求項5記載のマイクロレンズアレイ基板。 - 前記カバーガラス部材の表面上に前記遮光層を覆って透明保護層が形成されてなる
ことを特徴とする請求項7記載のマイクロレンズアレイ基板。 - 前記マイクロレンズの頂点から前記カバーガラスの表面までのカバー表層厚が30μm以下であり、前記樹脂層の厚みが10μm以下である
ことを特徴とする請求項3記載のマイクロレンズアレイ基板。 - 石英基板またはガラス基板の表面に連続した複数のレンズ状凹部を有するレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層をドライエッチングして、前記レンズ状凹部を前記石英基板またはガラス基板の表面に転写する工程と、
前記石英基板またはガラス基板表面のレンズ状凹部に前記石英基板またはガラス基板と異なる屈折率の樹脂を注入してマイクロレンズアレイを形成する工程を有する
ことを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 石英基板またはガラス基板の表面に連続した複数のレンズ状凹部を有するレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層をドライエッチングして、前記レンズ状凹部を前記石英基板またはガラス基板の表面に転写する工程と、
前記石英基板またはガラス基板表面のレンズ状凹部に前記石英基板またはガラス基板と異なる屈折率の樹脂を注入してカバーガラス部材を貼り合わせマイクロレンズアレイを形成する工程と、
前記カバーガラス部材を所要の厚さに研磨する工程とを有する
ことを特徴とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 前記レジスト層の連続した複数のレンズ状凹部を、多重露光法を用いて非レンズ領域のない連続した状態で形成する
ことを特徴とする請求項10記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 前記レジスト層の連続した複数のレンズ状凹部を、多重露光法を用いて非レンズ領域のない連続した状態で形成する
ことを特徴とする請求項11記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 前記レジスト層の連続した複数のレンズ状凹部の曲面形状を、多重露光法を用いて制御する
ことを特徴とする請求項10記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 前記レジスト層の連続した複数のレンズ状凹部の曲面形状を、多重露光法を用いて制御する
ことを特徴とする請求項11記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 前記転写の工程で、同時に前記石英基板またはガラス基板の表面のマイクロレンズアレイの領域外にアライメントマークを転写する
ことを特徴とする請求項10記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 前記転写の工程で、同時に前記ガラス基板の表面のマイクロレンズアレイの領域外にアライメントマークを転写する
ことを特徴とする請求項11記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 前記カバーガラス部材の表面の前記隣り合うマイクロレンズの境界部分に一致する位置に、遮光層を形成する工程を有する
ことを特徴とする請求項11記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 前記遮光層を覆うように透明保護層を形成する工程を有する
ことを特徴とする請求項18記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。 - 前記マイクロレンズの頂点から前記カバーガラス部材までの前記樹脂の膜厚を10μm以下にすると共に、前記マイクロレンズの頂点から前記カバーガラスの表面までのカバー表層厚が30μm以下となるように、前記カバーガラス部材を研磨する
ことを特徴とする請求項11記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
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JP2021033109A (ja) * | 2019-08-27 | 2021-03-01 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器 |
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2004
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