JP2016109815A - Method for manufacturing microlens array substrate - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel method for manufacturing a microlens array substrate on which microlens faces each with a concave surface are array-arranged.SOLUTION: A method for manufacturing a microlens array substrate includes: a thin film for mask formation step S1 for forming a thin film 12 for a mask on a formation surface on which an array arrangement of microlens faces is formed, of a substrate 10; an imprint resin layer formation step S2 for forming an imprint resin layer 14 on the thin film 12 for the mask; a patterning step S3 for patterning the imprint resin layer 14 using an imprint mold 16; a pattern boring step S4 for carrying out dry etching for the thin film 12 for the mask with an imprint resin layer 14A after patterning as the mask and boring an open array pattern; a wet etching step S5 for carrying out wet etching for the substrate 10 with a thin film 12A for a mask after boring as a mask and forming an array arrangement MLAS of microlens faces ML; and a removal step S6 for removing residues remaining after the wet etching step.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、マイクロレンズアレイ基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a microlens array substrate.

マイクロレンズアレイは「微小なマイクロレンズが1次元的もしくは2次元的にアレイ配列した光学素子」であり、液晶プロジェクタにおける液晶パネルと組み合わせて用いられるものが良く知られている。   A microlens array is an “optical element in which minute microlenses are arrayed one-dimensionally or two-dimensionally”, and one that is used in combination with a liquid crystal panel in a liquid crystal projector is well known.

マイクロレンズアレイとして、屈折率が互いに異なる2枚の透明板を一体に重合せ、重合せの境界面を「マイクロレンズ面のアレイ配列面」としたものが広く知られている。   2. Description of the Related Art A microlens array is widely known in which two transparent plates having different refractive indexes are integrally superposed and the superposed boundary surface is an “array arrangement surface of microlens surfaces”.

この場合、一方の透明板には凸曲面によるマイクロレンズ面がアレイ配列され、他方の透明板には凹曲面によるマイクロレンズ面のアレイ配列が形成されている。   In this case, one transparent plate has an array of microlens surfaces with convex curved surfaces, and the other transparent plate has an array of microlens surfaces with concave curved surfaces.

凸曲面によるマイクロレンズ面の個々と、凹曲面によるマイクロレンズ面の個々が、1対1で整合的に隙間なく嵌り合って、マイクロレンズとなる。   Each microlens surface having a convex curved surface and each microlens surface having a concave curved surface are fitted in a one-to-one manner without gaps to form a microlens.

これらマイクロレンズ面のアレイ配列を有する透明板のうち、マイクロレンズ面が凹曲面であるものを「マイクロレンズアレイ基板」と呼ぶ。   Among these transparent plates having an array arrangement of microlens surfaces, a plate having a concave surface is called a “microlens array substrate”.

このような「凹曲面によるマイクロレンズ面」のアレイ配列を持つマイクロレンズアレイ基板の製造方法として、マスクを用いてウエットエッチングを行うものが知られている(特許文献1等)。   As a method of manufacturing a microlens array substrate having such a “concave curved microlens surface” array, a method of performing wet etching using a mask is known (Patent Document 1, etc.).

即ち、「凹曲面によるマイクロレンズ面」のアレイ配列を形成する基板上にマスクを形成し、該マスクにマイクロレンズ面のアレイ配列に対応する開口のアレイ配列を形成する。   That is, a mask is formed on a substrate on which an array arrangement of “microlens surfaces with concave surfaces” is formed, and an array arrangement of openings corresponding to the array arrangement of the microlens surfaces is formed on the mask.

そして、「開口のアレイ配列」を形成されたマスクを介して、基板をウエットエッチングして、マイクロレンズ面となる凹曲面を形成する。   Then, the substrate is wet-etched through a mask formed with an “array of openings” to form a concave curved surface that becomes a microlens surface.

開口のアレイ配列を形成されたマスクを得る方法としては、従来から、レーザ光を用いたフォトリソグラフィ技術が良く知られている。   Conventionally, a photolithography technique using laser light is well known as a method for obtaining a mask in which an array of openings is formed.

即ち、マスクとなるべき層を「フォトレジスト層」として形成し、レーザ光により「開口のアレイ配列」のパターンを露光して描画し、現像して開口のアレイ配列を形成する。   That is, a layer to be a mask is formed as a “photoresist layer”, a pattern of “array of openings” is exposed and drawn by laser light, and developed to form an array of openings.

液晶プロジェクタは近来、投射画像の高精細化が進み、それに伴い、液晶パネルに組み合わせられるマイクロレンズアレイのマイクロレンズが更に微細化し、アレイ配列の密度も高くなってきている。   In recent years, liquid crystal projectors have become higher in definition of projected images, and accordingly, microlenses of a microlens array combined with a liquid crystal panel are further miniaturized, and the density of the array arrangement is also increasing.

このような状況に良好に対応するには「マスクとなるべきフォトレジスト層に、より微細な開口のアレイ配列」を描画するため「紫外領域の波長のレーザ光」が必要となる。   In order to cope with such a situation satisfactorily, “laser light having a wavelength in the ultraviolet region” is required to draw “an array array of finer openings in the photoresist layer to be a mask”.

一方、近来、インプリント技術が進歩し、特にナノインプリント技術のような、微細なインプリント加工が可能となっている。   On the other hand, imprint technology has recently advanced, and fine imprint processing such as nanoimprint technology has become possible.

インプリントにより、微細な面形状を直接形成することも知られている(特許文献2)が、「微細な凹曲面によるマイクロレンズ面のアレイ配列」を実現するためのインプリント型の製造は、必ずしも容易でないと考えられる。   Although it is also known that a fine surface shape is directly formed by imprinting (Patent Document 2), the manufacture of an imprint mold for realizing “array arrangement of microlens surfaces by fine concave curved surfaces” It is not always easy.

この発明は、凹曲面によるマイクロレンズ面がアレイ配列したマイクロレンズアレイ基板の新規な製造方法の実現を課題とする。   An object of the present invention is to realize a novel manufacturing method of a microlens array substrate in which microlens surfaces with concave curved surfaces are arrayed.

この発明のマイクロレンズアレイ製造方法は、凹曲面によるマイクロレンズ面がアレイ配列したマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、ウエットエッチング可能な基板のマイクロレンズ面のアレイ配列を形成する形成面に、ドライエッチング可能な材料によるマスク用薄膜を形成するマスク用薄膜形成工程と、形成されたマスク用薄膜の上にインプリント樹脂層を、インプリント樹脂により形成するインプリント樹脂層形成工程と、形成されたインプリント樹脂層を、前記マイクロレンズ面の配列パターンに対応する突起配列を持つインプリント型によりパターニングするパターニング工程と、パターニングされた前記インプリント樹脂層をマスクとして、前記マスク用薄膜に対するドライエッチングを行い、前記マイクロレンズ面の配列パターンに対応する開口配列パターンを穿孔するパターン穿孔工程と、開口配列パターンを穿孔されたマスク用薄膜をマスクとして、前記基板にウエットエッチングを行い、マイクロレンズ面のアレイ配列を形成するウエットエッチング工程と、該ウエットエッチング工程後の残存物を除去する除去工程と、を有する。   The microlens array manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a microlens array substrate in which microlens surfaces with concave curved surfaces are arrayed, and on a forming surface that forms an array of microlens surfaces of a wet-etchable substrate, A mask thin film forming step for forming a mask thin film using a material that can be dry-etched, and an imprint resin layer forming step for forming an imprint resin layer on the formed mask thin film using an imprint resin, and A patterning step of patterning the imprint resin layer with an imprint mold having a protrusion arrangement corresponding to the arrangement pattern of the microlens surface, and dry etching with respect to the mask thin film using the patterned imprint resin layer as a mask The micro lens surface A pattern perforation process for perforating an opening array pattern corresponding to the array pattern, and a wet etching process for performing wet etching on the substrate using the mask thin film perforated with the opening array pattern as a mask to form an array array of microlens surfaces And a removing step for removing the residue after the wet etching step.

この発明によれば、凹曲面によるマイクロレンズ面がアレイ配列したマイクロレンズアレイ基板の新規な製造方法を実現できる。   According to the present invention, a novel manufacturing method of a microlens array substrate in which microlens surfaces with concave curved surfaces are arranged in an array can be realized.

マイクロレンズアレイ基板製造方法の工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process of a micro lens array board | substrate manufacturing method. マイクロレンズアレイ基板製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the micro lens array board | substrate manufacturing method. マイクロレンズのアレイ配列とインプリント型の対応を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a response | compatibility with the array arrangement | sequence of a micro lens, and an imprint type | mold.

以下、発明の実施の形態を説明する。
図1は、マイクロレンズアレイ製造方法の工程を説明するための図である。
Embodiments of the invention will be described below.
FIG. 1 is a diagram for explaining the steps of the microlens array manufacturing method.

マイクロレンズアレイ製造方法は、6つのステップS1ないしS6を有する。   The microlens array manufacturing method has six steps S1 to S6.

開始後、最初に行われるステップS1は「マスク用薄膜形成工程」である。   Step S1 performed first after the start is a “mask thin film forming step”.

「マスク用薄膜形成工程」は、ウエットエッチング可能な基板のマイクロレンズ面のアレイ配列を形成する形成面に、ドライエッチング可能な材料によるマスク用薄膜を形成する工程である。   The “mask thin film forming step” is a step of forming a mask thin film using a material that can be dry etched on a forming surface that forms an array arrangement of microlens surfaces of a wet-etchable substrate.

ステップS2では「インプリント樹脂層形成工程」が行われる。   In step S2, an “imprint resin layer forming step” is performed.

「インプリント樹脂層形成工程」は、ステップS1で形成されたマスク用薄膜の上にインプリント樹脂層を、インプリント樹脂により形成する工程である。   The “imprint resin layer forming step” is a step of forming an imprint resin layer on the mask thin film formed in step S1 using an imprint resin.

ステップS3では「パターニング工程」が行われる。   In step S3, a “patterning step” is performed.

「パターニング工程」では、ステップS2で形成されたインプリント樹脂層を「マイクロレンズ面の配列パターンに対応する突起配列を持つインプリント型」によりパターニングする工程である。   The “patterning step” is a step of patterning the imprint resin layer formed in step S2 by “an imprint mold having a protrusion arrangement corresponding to the arrangement pattern of the microlens surface”.

ステップS4では「パターン穿孔工程」が行われる。   In step S4, a “pattern drilling step” is performed.

「パターン穿孔工程」は、ステップS3でパターニングされたインプリント樹脂層をマスクとして、前記マスク用薄膜に対するドライエッチングを行い、マイクロレンズ面の配列パターンに対応する開口配列パターンを穿孔する工程である。   The “pattern drilling step” is a step of performing dry etching on the mask thin film using the imprint resin layer patterned in step S3 as a mask to punch an opening array pattern corresponding to the array pattern on the microlens surface.

ステップS5では「ウエットエッチング工程」が行われる。   In step S5, a “wet etching process” is performed.

「ウエットエッチング工程」は、ステップS4で開口配列パターンを穿孔されたマスク用薄膜をマスクとして、前記基板にウエットエッチングを行い、マイクロレンズ面のアレイ配列を形成する工程である。   The “wet etching process” is a process of forming an array arrangement of the microlens surface by performing wet etching on the substrate using the mask thin film in which the opening arrangement pattern is perforated in step S4 as a mask.

ステップS6では「除去工程」が行われる。   In step S6, a “removal step” is performed.

「除去工程」は、ステップS5のウエットエッチング工程後の残存物を除去する工程である。   The “removal process” is a process of removing the residue after the wet etching process in step S5.

以下、図2を参照して上記各工程を説明する。
図2(a)において、符号10は「基板」を示す。説明中の例では、この基板10の図で上側の面に「凹曲面によるマイクロレンズ面のアレイ配列」が形成される。
Hereafter, each said process is demonstrated with reference to FIG.
In FIG. 2A, reference numeral 10 denotes a “substrate”. In the example in the description, an “array arrangement of microlens surfaces with concave curved surfaces” is formed on the upper surface of the substrate 10.

基板10は、透明な材質で、前記ステップS5の「ウエットエッチング工程」によるウエットエッチングが可能なものが用いられる。   The substrate 10 is made of a transparent material and can be wet etched by the “wet etching process” in step S5.

基板10の材質の1例として「石英」を例として挙げる。以下、基板10を石英による基板として説明し、石英基板10と称する。   An example of the material of the substrate 10 is “quartz”. Hereinafter, the substrate 10 is described as a quartz substrate and is referred to as a quartz substrate 10.

図2(b)は、石英基板10の「凹曲面によるマイクロレンズ面のアレイ配列」が形成される面にマスク用薄膜12を形成した状態、即ち「マスク用薄膜形成工程」後の状態を示している。   FIG. 2B shows a state in which the mask thin film 12 is formed on the surface of the quartz substrate 10 on which the “array arrangement of microlens surfaces with concave curved surfaces” is formed, that is, the state after the “mask thin film forming step”. ing.

マスク用薄膜12は、ステップS5で実施される「ウエットエッチング工程」の際に、エッチング液に浸食されず、なおかつ、ステップS4で行われる「パターン穿孔工程」でドライエッチングされるという条件を満足する材料で形成される。   The mask thin film 12 satisfies the condition that it is not eroded by the etchant during the “wet etching process” performed in step S5 and is dry-etched in the “pattern drilling process” performed in step S4. Formed of material.

石英基板10に対してウエットエッチングを行う場合には、エッチング液としては「フッ酸系」のものが一般的であり、その場合、マスク用薄膜の材料としては、フッ酸系のエッチング液に対する耐性を持つ材料、具体的には、たとえば、Cr、Si、Ti、Au等の金属、ポリシリコンや窒化シリコン等を好適に用いることができる。   When wet etching is performed on the quartz substrate 10, an “hydrofluoric acid type” etching solution is generally used. In this case, the mask thin film material is resistant to the hydrofluoric acid etching solution. Specifically, for example, a metal such as Cr, Si, Ti, Au, polysilicon, silicon nitride, or the like can be suitably used.

図2(c)は、ステップS2の「インプリント樹脂層形成工程」後の状態を示し、マスク用薄膜12の上にインプリント樹脂層14が形成されている。   FIG. 2C shows the state after the “imprint resin layer forming step” in step S 2, and the imprint resin layer 14 is formed on the mask thin film 12.

インプリント樹脂は、公知の各種のものを適宜用いることができる。   Various types of known imprint resins can be used as appropriate.

インプリント樹脂層14は、ステップS4の「パターン穿孔工程」がドライエッチングにより行われる際、ドライエッチングに対するマスクとして機能しなければならない。   The imprint resin layer 14 must function as a mask for dry etching when the “pattern drilling step” in step S4 is performed by dry etching.

従って、ドライエッチングに対して耐性を持つ材料が選択される。   Therefore, a material that is resistant to dry etching is selected.

インプリント樹脂の1例として「光硬化性」もしくは「熱硬化性」のものを液状体で用い、スピンコート等の方法で、適宜の厚さを持った樹脂層に形成することができる。   As an example of the imprint resin, a “photo curable” or “thermo curable” resin can be used as a liquid and formed into a resin layer having an appropriate thickness by a method such as spin coating.

図2(d)〜(f)は「パターニング工程」を説明するための図であって、符号16はインプリント型を示している。   2D to 2F are views for explaining the “patterning step”, and reference numeral 16 denotes an imprint type.

インプリント型16は、図2(d)に示すように、板状の基板部16Aの片面に、微小な突起16Bの配列が形成されている。   As shown in FIG. 2D, the imprint mold 16 has an array of minute protrusions 16B formed on one surface of a plate-like substrate portion 16A.

突起16Bの配列である「突起配列」は、マイクロレンズ面の配列パターンに対応する配列である。   The “projection array” that is the array of the protrusions 16B is an array corresponding to the array pattern of the microlens surface.

図2(e)に示すように、インプリント型16の突起16Bの配列を、インプリント樹脂層14に押圧して、突起16Bをインプリント層14の層内に侵入させる。   As shown in FIG. 2E, the arrangement of the protrusions 16 </ b> B of the imprint mold 16 is pressed against the imprint resin layer 14, and the protrusions 16 </ b> B penetrate into the layer of the imprint layer 14.

このとき、図の如く、突起16Bの先端部がマスク用薄膜12に届くようにする。   At this time, as shown in the figure, the tip of the protrusion 16B is made to reach the mask thin film 12.

その後、インプリント樹脂層14を光もしくは熱の作用により硬化させて、インプリント型16を「型抜き」する。必要とあれば、インプリント型16に「離型剤」等を塗布して、型抜きを容易に行い得るようにする。   Thereafter, the imprint resin layer 14 is cured by the action of light or heat, and the imprint mold 16 is “die-cut”. If necessary, a “release agent” or the like is applied to the imprint mold 16 so that the mold can be easily removed.

図2(f)は、型抜き後の状態を示している。以上が「パターニング工程」である。   FIG. 2 (f) shows a state after die cutting. The above is the “patterning step”.

上記の如く、パターニング工程で、インプリント型16を、インプリント樹脂層14に押圧する際、突起16Bの先端部がマスク用薄膜12に届く。   As described above, when the imprint mold 16 is pressed against the imprint resin layer 14 in the patterning step, the tip of the protrusion 16B reaches the mask thin film 12.

従って、型抜き後、突起16Bによりインプリント樹脂層14に開けられた穴の底に、マスク用薄膜12の表面が「剥き出し」になっている。   Therefore, the surface of the mask thin film 12 is “exposed” at the bottom of the hole formed in the imprint resin layer 14 by the protrusion 16B after the die is cut.

図2(f)において、インプラント型16によりパターニングされたインプラント樹脂層を符号14Aで示している。   In FIG. 2F, the implant resin layer patterned by the implant mold 16 is indicated by reference numeral 14A.

パターニング工程に続き、パターニングされたインプリント樹脂層14Aをマスクとして、前記「剥き出しになったマスク用薄膜」の部分に対してドライエッチングを行う。   Subsequent to the patterning step, dry etching is performed on the portion of the “exposed mask thin film” using the patterned imprint resin layer 14A as a mask.

このドライエッチングにより、上記「剥き出しになったマスク用薄膜部分」が除去されて、孔が「開口」として形成される。開口の配列パターンは、突起16Bの突起配列に従っている。   By this dry etching, the “exposed thin film portion for mask” is removed, and a hole is formed as an “opening”. The arrangement pattern of the openings follows the projection arrangement of the projections 16B.

従って、ドライエッチングにより、突起配列に合致する「開口の配列」が開口配列パターンとして穿孔される。   Therefore, by “dry etching”, an “opening array” that matches the protrusion array is punched as an opening array pattern.

以上が「パターン穿孔工程」である。   The above is the “pattern drilling step”.

続いて、「ウエットエッチング工程」を行い、開口配列パターンを穿孔されたマスク用薄膜をマスクとして、石英基板10にフッ酸系のエッチング液を用いてウエットエッチングを行い、マイクロレンズ面のアレイ配列を形成する。   Subsequently, a “wet etching process” is performed, and the quartz substrate 10 is wet-etched using a hydrofluoric acid-based etching solution with the mask thin film having a perforated opening array pattern as a mask, and the array arrangement of the microlens surface is formed. Form.

図2(g)は、ウエットエッチング工程後の状態を示している。   FIG. 2G shows a state after the wet etching process.

この図において、符号12Aにより「開口配列パターンを穿孔されたマスク用薄膜」を示している。   In this figure, the reference numeral 12A indicates "a thin film for a mask having a perforated aperture pattern".

ウエットエッチング工程を行うと、エッチング液は、マスク用薄膜12Aに穿孔された開口配列パターンの各開口を通して、石英基板10をウエットエッチングする。   When the wet etching process is performed, the etching solution wet-etches the quartz substrate 10 through each opening of the opening array pattern drilled in the mask thin film 12A.

このウエットエッチング工程により、図2(g)に示すように、凹曲面によるマイクロレンズ面MLのアレイ配列が形成される。   By this wet etching process, as shown in FIG. 2G, an array arrangement of microlens surfaces ML having a concave curved surface is formed.

ウエットエッチング工程後に、マスク用薄膜12Aやインプリント樹脂層14Aの残渣を除去する「除去工程」を行なう。   After the wet etching process, a “removal process” is performed to remove residues of the mask thin film 12A and the imprint resin layer 14A.

この「除去工程」後に、図2(h)に示す如く「凹曲面によるマイクロレンズ面MLのアレイ配列面MLAS」が形成されたマイクロレンズアレイ基板MLAが得られる。   After this “removal step”, a microlens array substrate MLA on which “an array array surface MLAS of the microlens surfaces ML with concave surfaces” is formed as shown in FIG.

マイクロレンズアレイ基板における「マイクロレンズ面のアレイ配列」は、1次元的もしくは2次元的であり、この発明の製造方法では、1次元的な配列も2次元的な配列も可能である。   The “array arrangement of the microlens surface” in the microlens array substrate is one-dimensional or two-dimensional. In the manufacturing method of the present invention, one-dimensional arrangement or two-dimensional arrangement is possible.

図3(a)は、マイクロレンズ面MLの2次元的な配列の1例として、稠密配列を示している。個々のマイクロレンズ面MLは円形状で、レンズ面形状としては「凹曲面」である。   FIG. 3A shows a dense array as an example of a two-dimensional array of microlens surfaces ML. Each microlens surface ML is circular, and the lens surface shape is a “concave surface”.

図3(b)は、インプリント型に形成された突起IPの配列を示す。   FIG. 3B shows the arrangement of the protrusions IP formed in the imprint mold.

突起IPの2次元配列は、マイクロレンズ面MLの2次元配列と整合的に対応し、図のように、形成するべき個々のマイクロレンズ面MLの中心部に対応して1個の突起IPが配列している。   The two-dimensional array of protrusions IP corresponds to the two-dimensional array of microlens surfaces ML in a consistent manner. As shown in the figure, one protrusion IP corresponds to the center of each microlens surface ML to be formed. Arranged.

インプリント型の突起IPの形状は、図3(b)の例では「断面円形の円柱状」であるが、突起の形状は、これに限らず、断面多角形(三角形や四角形、n(≧5)の多角形)であることもできる。   In the example of FIG. 3B, the shape of the imprint-type protrusion IP is “a circular column with a circular cross section”. However, the shape of the protrusion is not limited to this, and the cross-sectional polygon (a triangle or a quadrangle, n (≧ 5) polygon).

即ち、小さい開口を穿孔できればよく、形状は適宜である。   That is, it is sufficient if a small opening can be drilled, and the shape is appropriate.

また、突起形状も、円柱状や多角柱形状に限らず、円錐状や、三角錐形状や4角錐形状等の錐体形状でもよい。錐体状の突起にすると、マスク用薄膜に「より小さい開口」を穿孔できる。   Further, the protrusion shape is not limited to the cylindrical shape or the polygonal column shape, and may be a cone shape, a cone shape such as a triangular pyramid shape or a quadrangular pyramid shape. When the cone-shaped protrusion is used, a “smaller opening” can be drilled in the mask thin film.

上記の如くして製造されたマイクロレンズアレイ基板は、形成された凹曲面によるマイクロレンズ面に整合的に嵌りあってマイクロレンズ面となる凸曲面のアレイ配列を持つ別基板と一体化して「マイクロレンズアレイ」を構成することができる。   The microlens array substrate manufactured as described above is integrated with another substrate having a convex curved array array that fits in alignment with the formed concave microlens surface and becomes a microlens surface. A lens array "can be constructed.

このようなマイクロレンズアレイは、液晶プロジェクタにおける液晶パネルと組み合わせて用いることができるが、勿論、このような用途に限定されるものではない。   Such a microlens array can be used in combination with a liquid crystal panel in a liquid crystal projector, but of course is not limited to such applications.

なお、ウエットエッチング工程で形成されるマイクロレンズ面の「凹曲面」は「連続した凹曲面」である。   The “concave surface” of the microlens surface formed by the wet etching process is a “continuous concave surface”.

「凹曲面の面形状」は、マスク用薄膜の材料や厚さ、開口の大きさや形状(円形、楕円形、正方形、長方形、多角形等)の選択により、また、ウエットエッチングの条件(エッチング液の濃度等)を調整することにより、球面や回転楕円面等、種々の面形状を実現することが可能である。   The “concave surface shape” depends on the material and thickness of the mask thin film, the size and shape of the opening (circular, elliptical, square, rectangular, polygonal, etc.) and the conditions for wet etching (etching solution). It is possible to realize various surface shapes such as a spherical surface and a spheroid surface.

以上のように、この発明によれば、以下の如き「マイクロレンズアレイ基板」の製造方法を実現できる。   As described above, according to the present invention, the following “microlens array substrate” manufacturing method can be realized.

[1]
凹曲面によるマイクロレンズ面MLがアレイ配列したマイクロレンズアレイ基板MLAの製造方法であって、ウエットエッチング可能な基板10のマイクロレンズ面のアレイ配列を形成する形成面に、ドライエッチング可能な材料によるマスク用薄膜12を形成するマスク用薄膜形成工程S1と、形成されたマスク用薄膜12の上にインプリント樹脂層14を、インプリント樹脂により形成するインプリント樹脂層形成工程S2と、形成されたインプリント樹脂層14を、前記マイクロレンズ面MLの配列パターンに対応する突起配列を持つインプリント型16によりパターニングするパターニング工程S3と、パターニングされた前記インプリント樹脂層14Aをマスクとして、前記マスク用薄膜12に対するドライエッチングを行い、前記マイクロレンズ面MLの配列パターンに対応する開口配列パターンを穿孔するパターン穿孔工程S4と、開口配列パターンを穿孔されたマスク用薄膜12Aをマスクとして、前記基板10にウエットエッチングを行い、マイクロレンズ面MLのアレイ配列MLASを形成するウエットエッチング工程S5と、該ウエットエッチング工程後の残存物を除去する除去工程S6と、を有する、マイクロレンズアレイ基板MLAの製造方法。
[1]
A method of manufacturing a microlens array substrate MLA in which microlens surfaces ML with concave curved surfaces are arrayed, and a mask made of a material that can be dry-etched on a formation surface that forms an array of microlens surfaces of a substrate 10 that can be wet etched Thin film forming step S1 for forming the thin film 12 for mask, imprint resin layer forming step S2 for forming the imprint resin layer 14 on the formed thin film 12 for mask with the imprint resin, and the formed imprint A patterning step S3 of patterning the printed resin layer 14 with an imprint mold 16 having a protrusion arrangement corresponding to the arrangement pattern of the microlens surface ML, and the patterned thin film for mask using the patterned imprint resin layer 14A as a mask 12 is dry-etched before A pattern drilling step S4 for drilling an aperture array pattern corresponding to the array pattern of the microlens surface ML, and the substrate 10 is wet-etched using the mask thin film 12A perforated with the aperture array pattern as a mask, and the microlens surface ML A method of manufacturing a microlens array substrate MLA, comprising: a wet etching step S5 for forming the array arrangement MLAS of FIG. 5; and a removing step S6 for removing a residue after the wet etching step.

[2]
[1]記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法において、基板として石英基板10を用い、フッ酸系のエッチング液に対して耐性を有する材料によりマスク用薄膜12を形成し、前記フッ酸系のエッチング液によりウエットエッチング工程を行うマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
[2]
[1] In the method for manufacturing a microlens array substrate according to [1], a quartz substrate 10 is used as a substrate, a mask thin film 12 is formed of a material resistant to a hydrofluoric acid etching solution, and the hydrofluoric acid etching is performed. A method of manufacturing a microlens array substrate, which performs a wet etching process with a liquid.

[3]
[2]記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法において、マスク用薄膜の材料として、Cr、Si、Ti、Au、窒化シリコン、ポリシリコンを用いるマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
[3]
[2] The method for manufacturing a microlens array substrate according to [2], wherein Cr, Si, Ti, Au, silicon nitride, or polysilicon is used as a material for the mask thin film.

以上、発明の好ましい実施の形態について説明したが、この発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
この発明の実施の形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the invention described in the claims unless otherwise specified in the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.
The effects described in the embodiments of the present invention are merely a list of suitable effects resulting from the invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments.

10 基板(石英基板)
12 マスク用薄膜
14 インプリント樹脂層
16 インプリント型
16B インプリント型の基板部
16A インプリント型に形成された突起
12A パターン穿孔後のマスク用基板
14A パターニング工程後のインプリント樹脂層
10 Substrate (quartz substrate)
12 Thin film for mask
14 Imprint resin layer
16 Imprint type
16B Imprint substrate part 16A Protrusion formed on imprint mold
12A Mask substrate after pattern drilling
14A Imprint resin layer after patterning process

特許第4193265号公報Japanese Patent No. 4193265 特開2010-13337号公報JP 2010-13337 A

Claims (3)

凹曲面によるマイクロレンズ面がアレイ配列したマイクロレンズアレイ基板の製造方法であって、
ウエットエッチング可能な基板のマイクロレンズ面のアレイ配列を形成する形成面に、ドライエッチング可能な材料によるマスク用薄膜を形成するマスク用薄膜形成工程と、
形成されたマスク用薄膜の上にインプリント樹脂層を、インプリント樹脂により形成するインプリント樹脂層形成工程と、
形成されたインプリント樹脂層を、前記マイクロレンズ面の配列パターンに対応する突起配列を持つインプリント型によりパターニングするパターニング工程と、
パターニングされた前記インプリント樹脂層をマスクとして、前記マスク用薄膜に対するドライエッチングを行い、前記マイクロレンズ面の配列パターンに対応する開口配列パターンを穿孔するパターン穿孔工程と、
開口配列パターンを穿孔されたマスク用薄膜をマスクとして、前記基板にウエットエッチングを行い、マイクロレンズ面のアレイ配列を形成するウエットエッチング工程と、
該ウエットエッチング工程後の残存物を除去する除去工程と、
を有する、マイクロレンズアレイ基板の製造方法。
A method of manufacturing a microlens array substrate in which microlens surfaces with concave curved surfaces are arrayed,
A thin film forming process for a mask that forms a thin film for a mask with a material that can be dry-etched on a forming surface that forms an array of microlens surfaces of a wet-etchable substrate;
An imprint resin layer forming step of forming an imprint resin layer on the formed mask thin film with an imprint resin;
A patterning step of patterning the formed imprint resin layer with an imprint mold having a protrusion arrangement corresponding to the arrangement pattern of the microlens surface;
Using the patterned imprint resin layer as a mask, performing a dry etching on the mask thin film, and perforating an opening array pattern corresponding to the array pattern of the microlens surface; and
A wet etching step of performing wet etching on the substrate using a mask thin film having a perforated aperture array pattern as a mask to form an array array of microlens surfaces; and
A removal step of removing the residue after the wet etching step;
A method for manufacturing a microlens array substrate, comprising:
請求項1記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法において、
基板として石英基板を用い、フッ酸系のエッチング液に対して耐性を有する材料によりマスク用薄膜を形成し、前記フッ酸系のエッチング液によりウエットエッチング工程を行うマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
In the manufacturing method of the micro lens array substrate according to claim 1,
A method of manufacturing a microlens array substrate, wherein a quartz substrate is used as a substrate, a thin film for a mask is formed from a material resistant to a hydrofluoric acid-based etching solution, and a wet etching process is performed with the hydrofluoric acid-based etching solution.
請求項2記載のマイクロレンズアレイ基板の製造方法において、
マスク用薄膜の材料として、Cr、Si、Ti、Au、窒化シリコン、ポリシリコンを用いるマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
In the manufacturing method of the micro lens array substrate according to claim 2,
A method of manufacturing a microlens array substrate using Cr, Si, Ti, Au, silicon nitride, polysilicon as a material for a thin film for a mask.
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