JP3508637B2 - マイクロレンズ基板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光利用効率を向上
させる目的として使用される、マイクロレンズを面上に
配置したマイクロレンズ基板の製造方法およびこれによ
り得られたマイクロレンズ基板と、このマイクロレンズ
基板を用いた液晶表示素子に係り、特に駆動回路を画素
状に形成した駆動基板との重ね合せを行う工程を必要と
するマイクロレンズ基板の製造方法およびこれにより得
られたマイクロレンズ基板と、このマイクロレンズ基板
を用いた液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示素子としては、高コン
トラストが得られ、高画質・高精細化の点で優れている
ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；
薄膜トランジスタ）駆動方式が主流となっている。液晶
表示素子は、画素への印加電圧を制御するＴＦＴを各画
素に対応してマトリクス状に配列し、ＴＦＴと信号配線
をブラックマトリクスと呼ばれる金属遮光膜で覆う構造
となっている。ブラックマトリクスは不透明であるた
め、この部分に入射した光は吸収または反射されて損失
となる。特に、画素数を増加させ高精細化を図る場合、
ＴＦＴや信号配線をある限度以下に縮小するのが困難で
あるため、相対的に光が通過する有効部分が小さくな
り、開口率が著しく低下する。

【０００３】これを解決するためにマイクロレンズを用
いて液晶表示素子の各画素の開口部に照明光を集光さ
せ、実効開口率を向上させる方法が知られている。そし
て、このようなマイクロレンズの従来の製造方法に関し
ては、例えば特開昭６０−１５５５５２号公報に開示さ
れている。上記特開昭６０−１５５５２号公報に記載さ
れているマイクロレンズの製造方法では、まず、ガラス
などの透明基板の表面に蒸着やスパッタリングでクロム
などの耐酸性金属を保護被膜として成膜する。次に、フ
ォトリソグラフィ技術を用いて、この保護被膜上に円形
の開口を液晶表示素子の画素配列に対応するようにパタ
ーニングする（以下、開口が設けられた保護被膜を開口
マスクと呼ぶ。）。次に、主として弗酸からなるガラス
エッチング溶液を用いて、開口マスクを介して湿式エッ
チングを行う。湿式エッチングは等方的に進行するた
め、一定時間のエッチングにより、開口に対応した位置
に半球状の凹部が得られる。最後に、ガラス基板に比べ
て屈折率の大きな透明材料を上記凹部に充填する。この
場合、透明材料の充填部分が凸レンズとして機能するマ
イクロレンズとなる。

【０００４】また、特開平８−１３６７０４号公報に
は、上記特開昭６０−１５５５２号の技術と同様に透明
基板上に設けた凹部に透明材料を充填してマイクロレン
ズを形成する時、マイクロレンズを形成したガラス基板
に位置合せマーカを設けて、後工程の他の基板との貼り
合せ作業を容易にするための方法が開示されている。図
７は、このような製造方法により得られた、マイクロレ
ンズとなる凹部を形成したガラス基板の従来の一例を示
す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
図７（ｂ）の断面図は、図７（ａ）の平面図のXII−XII
線断面図を表す。ここで、ガラス基板上に、先に述べた
従来技術の半球状の凹部３６を形成するのと同じ工程で
位置合せマーカＸ４８も形成されている。すなわち、位
置合せマーカＸ４８は凹部３６と同様に湿式エッチング
され、図７に示されるようなガラス基板上の窪みとな
る。このようにして、凹部形成ガラス基板４７が完成す
る。

【０００５】図８は、この凹部形成ガラス基板４７を用
いた液晶表示素子を示す断面図である。この液晶表示装
置は、凹部形成ガラス基板４７の凹部３６に、高屈折率
材料３７を埋め込み、マイクロレンズとし、さらにこの
凹部形成ガラス基板４７にカバーガラス３８を貼り合
せ、マイクロレンズ基板３９とし、さらにこのマイクロ
レンズ基板３９上に駆動基板４０を貼り合せてなるもの
である。カバーガラス３８は、上記マイクロレンズと、
図には示していないがブラックマトリクスの距離を保つ
ために用いられており、最も有効にマイクロレンズが機
能するようにその厚さが決められている。

【０００６】高屈折率材料３７は例えばエポキシ系樹脂
であり、凹部形成ガラス基板４７とカバーガラス３８と
の接着剤の役割も果たしている。駆動基板４０は、図に
は示していないが、ＴＦＴなどの液晶を駆動するための
駆動回路が画素状に形成されている。また、この駆動基
板４０には、位置合せマーカＸ４８に対応する位置合せ
マーカＹ４９が設けられており、両者の位置を調整しな
がらマイクロレンズ基板３９と駆動基板４０を貼り合せ
ることができる。以上の説明のように図７に示した従来
例のマイクロレンズ基板では、位置合せマーカＸ４８を
マイクロレンズとなる凹部３６と同一工程で形成するこ
とによって、マイクロレンズ基板３９と駆動基板４０の
貼り合せを容易にすることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】先に述べた従来技術の
課題は、以下の２つの理由により、マイクロレンズ基板
３９と駆動基板４０の貼り合せ精度が低いことである。
まず、第１の理由について説明する。マイクロレンズ基
板３９には位置合せマーカＸ４８が、マイクロレンズと
なる凹部３６と同時に湿式エッチングによって形成され
ている。この方法は、湿式エッチングがマイクロレンズ
基板の材料であるガラスに対して等方的に進行すること
を利用して半球状の凹部３６を得るわけであるが、これ
と同じ現象が位置合せマーカＸ４８に対しても起こる。
その結果、位置合せパターン４８は意図せぬ形状になっ
てしまう。

【０００８】図９（ａ）は湿式エッチングを行う前の位
置合せマーカＸのパターン５０、（ｂ）は駆動基板４０
に形成された位置合せマーカＹ４９の形状、（ｃ）は湿
式エッチング終了後、実際に得られる位置合せマーカＸ
４８の形状を示す。図中、斜線部分がクロムなどの保護
被膜を表す。すなわち、（ａ）ように保護被膜がパター
ニングされていても、湿式エッチングの等方的な作用に
よって（ｃ）のような歪んだ形に拡大変形されてしま
う。このため、（ｂ）に示した位置合せマーカＹ４９と
組み合せることで駆動基板４０との貼り合せを行う際、
正確に位置合せを行うことが困難になってしまう。ま
た、位置合せマーカＸ４８はガラス基板上の窪みである
ために、透明性が高く、主に窪みのエッジ部分でしかそ
の形状を認識できず、視認性に問題がある。位置合せパ
ターン４８が意図せぬ形状になってしまうのを避けるた
めに、湿式エッチングの前に、その影響を見込んで位置
合せマーカＸのパターン５０を調整しておくことも考え
られるが、凹部３６の形状を制御するため、湿式エッチ
ングの条件を変えるたびに、その条件に応じて位置合せ
マーカＸのパターン５０の大きさや形状を変えなければ
ならず、効率が悪く実用的でない。なお、図９（ａ）で
は、湿式エッチングを行う前の位置合せマーカＸのパタ
ーン５０を白抜きのパターンとしたが、これを反転させ
た黒地のパターンでも同様に湿式エッチングによる変形
が生じてしまう。ただし、この場合は、エッチング後の
位置合せマーカＸ４８は細ることになる。

【０００９】次に、第２の理由について説明する。図８
に示した通り、マイクロレンズ基板３９の位置合せマー
カＸ４８と駆動基板４０の位置合せマーカＹ４９は、カ
バーガラス３８を介して対向している。通常、マイクロ
レンズ基板３９と駆動基板４０の重ね合せは、顕微鏡や
ＣＣＤカメラで位置合せマーカＸ４８と位置合せマーカ
Ｙ４９を拡大して、ちょうどそれらが重なる位置になる
ようにマイクロレンズ基板３９と駆動基板４０のいずれ
かを移動させながら行う。このため、位置合せマーカＸ
４８と位置合せマーカＹ４９が同時に観察できる必要が
あるが、カバーガラス３８の厚さが５０乃至１００μｍ
程度の場合、一般的な顕微鏡やＣＣＤカメラでは同時に
焦点を合せることができない。したがって、手動で貼り
合せ作業を行う場合は、焦点を徐々にずらすなどして片
方の位置合せマーカごとに観察しながら、マイクロレン
ズ基板３９と駆動基板４０の位置を調整しなければなら
ない。このように、従来では、貼り合せ作業が複雑で困
難になるばかりか、貼り合せ精度が低下するという問題
がある。また、自動装置では対応できない可能性が高
い。

【００１０】本発明の目的は、上述した従来技術の問題
点に鑑み、駆動基板との貼り合せ精度が高く、貼り合せ
作業が容易に行えるようなマイクロレンズ基板の製造方
法およびこれにより得られたマイクロレンズ基板と、こ
のマイクロレンズ基板を用いた液晶表示素子を提供する
ことにある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明のマイクロレン
ズ基板の製造方法は、第１の透明基板に複数の凹部を形
成し、前記複数の凹部に前記第１の透明基板と屈折率の
異なる材料を充填し、前記第１の透明基板よりも薄い第
２の透明基板を貼り合せるマイクロレンズ基板の製造方
法において、複数の開口が配列した保護被膜からなる開
口マスクと、重ね合せマーカとを前記第１の透明基板上
に同一工程で形成し、前記重ね合せマーカを耐浸食性保
護フィルムで覆った後、前記開口マスクを介して湿式エ
ッチングを行って前記複数の凹部を形成し、前記湿式エ
ッチング終了後、前記保護被膜、前記耐浸食性保護フィ
ルムをこの順で剥離し、次に前記複数の凹部に前記第１
の透明基板と屈折率の異なる材料を充填し、最後に前記
第２の透明基板を貼り合せることを特徴とする。

【００１２】このような構成の本発明のマイクロレンズ
基板の製造方法において、前記第１の透明基板上に、前
記重ね合せマーカの位置を明示する視認用マーカを、前
記開口マスクと同一工程で形成することが好ましい。

【００１３】また、本発明のマイクロレンズ基板の製造
方法は、第１の透明基板に複数の凹部を形成し、前記複
数の凹部に前記第１の透明基板と屈折率の異なる材料を
充填し、前記第１の透明基板よりも薄い第２の透明基板
を貼り合せるマイクロレンズ基板の製造方法において、
複数の開口が配列した保護被膜からなる開口マスクと、
露光位置調整マーカとを前記第１の透明基板上に同一工
程で形成し、前記露光位置調整マーカを耐浸食性保護フ
ィルムで覆った後、前記開口マスクを介して湿式エッチ
ングを行って前記複数の凹部を形成し、前記湿式エッチ
ング終了後、前記保護被膜、前記耐浸食性保護フィルム
をこの順で剥離し、次に前記複数の凹部に前記第１の透
明基板と屈折率の異なる材料を充填し、さらに前記第２
の透明基板を貼り合せた後、前記第２の透明基板上に薄
膜を成膜し、最後に前記露光位置調整マーカを位置決め
に用いて露光機により前記薄膜を露光パターニングして
重ね合せマーカを形成することを特徴とするものであっ
てもよい。

【００１４】このような構成の本発明のマイクロレンズ
基板の製造方法において、前記第２の透明基板上に前記
薄膜を成膜する時に、前記露光位置調整マーカの上方に
前記薄膜が成膜しないようにする手段を用いることが好
ましい。この前記露光位置調整マーカの上方に前記薄膜
が成膜しないようにする手段としては、前記露光位置調
整マーカを覆い隠すマスクを用いてもよい。

【００１５】また、前記の構成の本発明のマイクロレン
ズ基板の製造方法において、前記第１の透明基板上に、
前記露光位置調整マーカの位置を明示する視認用マーカ
を、前記開口マスクと同一工程で形成することが好まし
い。

【００１６】また、前記のいずれかの構成の本発明のマ
イクロレンズ基板の製造方法において、前記視認用マー
カは前記重ね合せマーカまたは前記露光位置調整マーカ
を取り囲む枠であることを特徴とするものであってもよ
い。

【００１７】本発明のマイクロレンズ基板は、上記のい
ずれかの構成の本発明のマイクロレンズ基板の製造方法
により製造されたことを特徴とする。

【００１８】本発明の液晶表示素子は、上記のいずれか
の構成の本発明のマイクロレンズ基板の製造方法により
製造されたマイクロレンズ基板上に、透明電極、配向
膜、および必要に応じてブラックマトリクスが形成さ
れ、前記マクロレンズ基板と貼り合せられる、駆動回路
が画素状に配置された駆動基板上には、配向膜、および
必要に応じてブラックマトリクス、さらに前記重ね合せ
マーカに対応する別の重ね合せマーカが形成され、前記
マイクロレンズ基板と前記駆動基板の間に液晶が挟み込
まれた構造であることを特徴とする。

【００１９】また、本発明の液晶表示素子は、複数の開
口が配列した保護被膜からなる開口マスクと、露光位置
調整マーカとを前記第１の透明基板上に同一工程で形成
する工程を有する方の本発明のマイクロレンズ基板の製
造方法で製造されたマイクロレンズ基板上に、透明電
極、配向膜、ブラックマトリクスが形成され、前記マイ
クロレンズ基板と貼り合せられる、駆動回路が画素状に
配置された駆動基板上には、配向膜、さらに前記重ね合
せマーカーに対応する別の重ね合せマーカが形成され、
前記マイクロレンズ基板と前記駆動基板との間に液晶が
挟み込まれた構造であり、前記ブラックマトリクスは前
記重ね合せマーカと同一工程で形成されたものであるこ
とを特徴とするものであってもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例につい
て図面を参照して説明する。 （第１実施形態）図１は本発明のマイクロレンズ基板の
製造方法の第１実施形態における工程を示す断面図であ
る。なお、本発明の実施形態例の説明においては、重ね
合せマーカという語を用いるが、この重ね合せマーカ
は、従来例の位置合せマーカに相当する。

【００２１】まず、図１（ａ）に示すように、ガラス基
板（第１の透明基板）１の表面にクロムからなる保護被
膜を成膜し、円形の開口２をパターニングして開口マス
ク３とする。この時、ガラス基板１の４隅、あるいは中
心線上の両端の２箇所などに重ね合せマーカＸ４を形成
しておく。開口マスク３と重ね合せマーカＸ４の形成
は、一般的なフォトリソグラフィにより行われる。すな
わち、クロムからなる保護被膜をガラス基板１上の全面
にスパッタリングにより成膜した後、フォトレジストを
塗布、フォトマスクを使って開口２と重ね合せマーカＸ
４のパターンを露光した後、フォトレジストの現像を行
い、さらにクロムからなる保護被膜をエッチングして、
開口マスク３と重ね合せマーカＸ４をパターニングす
る。このようにすると、開口マスク３と重ね合せマーカ
Ｘ４は同一工程において形成される。なお、図中、開口
マスク３と重ね合せマーカＸ４は分かりやすいように、
ある程度の厚さを有するように記載されているが、実際
は１０００乃至２０００オングストローム（０．１から
０．２μｍ）程度の厚さであり、ガラス基板１や後に貼
り合せるカバーガラス３８に比べて極めて薄い。

【００２２】次に、図１（ｂ）に示すように、重ね合せ
マーカＸ４を覆うように耐エッチングフィルム（耐浸食
性保護フィルム）５を密着させる。耐エッチングフィル
ム５は、弗酸などの酸性溶液に耐浸食性があり、接着性
を持っているものが好ましい。例えば、日東電工製の表
面保護フィルムＳＰＶ（商品名）などが挙げられる。次
に、図１（ｃ）に示すように、弗酸を主とする混合溶液
を用いて湿式エッチングを行う。これにより半球状の凹
部６が形成される。次に、図１（ｄ）に示すように、ク
ロムからなる保護被膜である開口マスク３を剥離する。
次に、図１（ｅ）に示すように、耐エッチングフィルム
５を剥離する。

【００２３】最後に、図１（ｆ）に示すように、凹部６
に高屈折率材料７を充填し、カバーガラス（第２の透明
基板）８を貼り合せ、マイクロレンズ基板９とする。こ
の時、高屈折率材料７がガラス基板１とカバーガラス８
の接着剤としても働く。高屈折材料７は、ガラス基板１
よりも屈折率が高いものが用いられる。カバーガラス８
の厚さは５０乃至１００マイクロメーター程度である。
前述の通り、重ね合せマーカＸ４の厚さは０．１乃至
０．２マイクロメーターであるので、ガラス基板１にカ
バーガラス８を貼り合せる時に支障が生じることはな
い。

【００２４】図２は図１（ｂ）の工程を終了した段階を
示す平面図である。重ね合せマーカＸ４は耐エッチング
フィルム５で覆われているため、図１（ｃ）で示される
湿式エッチングの工程でもその影響を受けることはな
い。さらに、図１（ｄ）で示されるクロムからなる保護
被膜である開口マスク３を剥離する工程でも、重ね合せ
マーカＸ４を形成しているクロムは剥離されることはな
い。このため、最終的に重ね合せマーカＸ４は最初に形
成されたままの形状が保たれ、変形を伴う拡大や縮小は
起こり得ない。

【００２５】図３はこれまでに説明したマイクロレンズ
基板９と貼り合せる駆動基板を示す断面図である。駆動
基板１０は、図には示していないが、従来例と同じく、
液晶を駆動するＴＦＴなどの駆動回路が画素状に形成さ
れている。また、重ね合せマーカＸ４に対応する重ね合
せマーカＹ１１が設けられており、両者の位置を調整し
ながらマイクロレンズ基板９と駆動基板１０を貼り合せ
ることができる。この時、前述の通り、重ね合せマーカ
Ｘ４は湿式エッチングで変形することが無く、完全な形
状で（寸法精度良く）残っているので、従来例と比較し
て正確な貼り合せが可能になる。このように、従来例に
おける第１の理由である、位置合せマーカの変形による
マイクロレンズ基板と駆動基板の貼り合せ精度の低下と
いう問題を解決することができる。

【００２６】（第２実施形態）本発明のマイクロレンズ
基板の製造方法の第２実施形態について図面を参照して
説明する。第２実施形態での製造工程は第１の実施形態
の製造工程とほぼ同様であるが、図１における重ね合せ
マーカＸ４が露光位置調整マーカに代わる。ここでは、
露光パターニングを行うための露光機として投影型露光
装置であるステッパーを用いる。以後、露光位置調整マ
ーカを具体的にステッパーアライメントマーカと呼ぶ。
ステッパーアライメントマーカは、ステッパーによる第
１の露光とそれ以降に行う第２の露光の際、相対的な位
置決めに用いるものであり、一般的にその精度は１マイ
クロメーター程度またはそれ以下である。

【００２７】第２実施形態のマイクロレンズ基板の製造
方法では、まず、第１実施形態と同様のガラス基板に円
形の開口マスクと同時にステッパーアライメントマーカ
（露光位置調整マーカ）を形成する。ステッパーアライ
メントマーカはガラス基板上の所定の場所に必要な数だ
け設ける。この場所や数については、ステッパーの製造
元、種類、型式などによって決められており、それに従
う。その後、ステッパーアライメントマーカを覆うよう
に耐エッチングフィルムを密着させた後、湿式エッチン
グ、クロムからなる保護被膜である開口マスクの剥離、
耐エッチングフィルムの剥離を順に行う。次に、高屈折
率材料を充填し、カバーガラスを貼り合せる。ここまで
は、重ね合せマーカＸがステッパーアライメントマーカ
に代わったのみであり、先の第１実施形態と同様の工程
である。

【００２８】これ以後の工程を図４に示す。図４（ａ）
に示すように、ステッパーアライメントマーカ（露光位
置調整マーカ）１３が形成されたガラス基板１のカバー
ガラス８の上にクロムからなる薄膜１２を成膜する。次
に、図４（ｂ）に示すように、ステッパーアライメント
マーカ１３を位置決めに用いてステッパーにより薄膜１
２を露光パターニングして重ね合せマーカＷ１４を形成
する。このように、ステッパーを利用することで、重ね
合せマーカＷ１４は極めて正確に所望の位置に配置され
る。

【００２９】図５（ａ）はこの薄膜１２を成膜する前、
すなわち図４（ａ）の前の段階を示す平面図、図５
（ｂ）は薄膜１２を成膜する際に用いるマスク１５の平
面図である。ステッパーによる第１の露光とそれ以降に
行う第２の露光の相対的な位置決めには、ステッパーア
ライメントマーカ１３からの反射光や回折光を利用した
高精度な測定を用いる。このため、反射光や回折光が遮
られると位置決めが不可能になる。マスク１５はステッ
パーアライメントマーカ１３を覆い隠すような形状とな
っており、このマスク１５を図５（ａ）の段階のガラス
基板と重ねて配置してスパッタリングを行えば、ステッ
パーアライメントマーカ１３の上方に薄膜１２は成膜さ
れない。したがって、ステッパーアライメントマーカ１
３からの反射光や回折光はカバーガラス８を透過するこ
とができ、正確な位置決めができる。ただし、ＩＴＯ
（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明性の
薄膜を成膜する場合には、特にマスク１５を使用する必
要はない。

【００３０】図６はステッパーアライメントマーカ１３
と視認用マーカ１６を示す平面図である。図では分かり
やすいようにステッパーアライメントマーカ１３を拡大
しているが、実際は、視認用マーカ１６に対してステッ
パーアライメントマーカ１３ははるかに小さい。ステッ
パーアライメントマーカ１３の形状は、ステッパーの製
造元、種類、型式などによって異なり、図に示したもの
はその一例である。

【００３１】しかしながら、概ね、その大きさは全体で
数１００マイクロメーター程度であり、肉眼での認識が
困難である。例えば、図のステッパーアライメントマー
カ１３は１０マイクロメーター角の正方形状のものが１
０マイクロメーター間隔で数個から数十個、縦横に並ん
だものである。図中、Ｗ₁は、上記の正方形状のものの
幅である。このように、ステッパーアライメントマーカ
１３が肉眼では見え難いため、前述の耐エッチングフィ
ルム５でステッパーアライメントマーカ１３を覆う工程
を人為的に行う場合、その作業が大変困難になる。ここ
で、図に示したように、ステッパーアライメントマーカ
１３を取り囲むような枠状の視認用マーカ１６を、クロ
ムからなる保護被膜である開口マスク３と同一の工程で
形成しておけば、容易にステッパーアライメントマーカ
１３の位置を把握することができ、作業が効率よく行え
る。視認用マーカ１６は、ここで示したように、ステッ
パーアライメントマーカ１３をほぼ中心に配置した一辺
の長さＬ₁が５ｍｍ程度、幅Ｌ₂が１ｍｍ程度の枠であれ
ば好ましい。

【００３２】このようにして製造された重ね合せマーカ
Ｗ１４が形成されたマイクロレンズ基板９を先の第１実
施形態で説明した駆動基板１０と同様の駆動基板と貼り
合せる。この駆動基板には重ね合せマーカＷ１４に対応
する重ね合せマーカＺが設けられており、両者の位置を
調整しながらマイクロレンズ基板９と駆動基板を貼り合
せることができる。この時、上記重ね合せマーカＷ１４
は湿式エッチングの工程が終了した後、ステッパーによ
り露光パターニングされたものなので、従来例のような
湿式エッチングによる変形が生じることは有り得ない。

【００３３】また、図８に示すように、従来例では５０
乃至１００μｍ程度のカバーガラス３８を介してマイク
ロレンズ基板の位置合せマーカＸ４８と駆動基板４０の
位置合せマーカＹ４９が向かい合うのに対して、本実施
形態ではマイクロレンズ基板９の重ね合せマーカＷ１４
と駆動基板の重ね合せマーカＺがほぼ密着している。し
たがって、両方に同時に焦点を合せて観察することがで
き、高精度の貼り合せが可能となり、作業の効率も向上
する。

【００３４】厳密には、マイクロレンズ基板９と駆動基
板の間には液晶が注入された約５マイクロメーターの隙
間があるが、この程度は顕微鏡の焦点深度に十分含まれ
るので、貼り合せに影響はない。このように、本実施形
態では、従来例における第１の問題点である、位置合せ
マーカの変形によるマイクロレンズ基板と駆動基板の貼
り合せ精度の低下という問題はもちろん、第２の問題点
である、マイクロレンズ基板と駆動基板の両位置合せマ
ーカの焦点ずれから生じる貼り合せ精度の低下という問
題も解決することができる。さらに、貼り合せが容易に
行えるようになり、作業の効率も向上する。また、自動
装置への対応も可能となる。

【００３５】なお、これまで透明基板としてガラス基板
を例示して実施形態の説明を行ったが、特にガラスに限
定されるものではない。また、ガラスについても、一般
的なソーダガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなど
様々な材料が使用できる。また、重ね合せマーカも上記
実施形態示した十字形状のもの以外に川の字形や四角
形、さらに複雑な形状ものであって構わない。

【００３６】以上に述べた２つの実施形態に基づくマイ
クロレンズ基板の製造方法で作製されたマイクロレンズ
基板９の面上には、透明電極、配向膜、および必要に応
じてブラックマトリクスが形成される。また、これと貼
り合せる駆動基板の面上には、画素状に配置された駆動
回路、配向膜、および必要に応じてブラックマトリク
ス、さらに重ね合せマーカに対応する別の重ね合せマー
カが形成される。本実施形態の液晶表示素子は、上記の
第１又は第２の実施形態のマイクロレンズ基板と、上記
駆動基板の間に液晶を挟み込んだ構造である。また、特
に第２の実施形態のマイクロレンズ基板において、マイ
クロレンズ基板９に設けられるブラックマトリクスをカ
バーガラス８上の重ね合せマーカＷ１４と同一工程で形
成するようにすれば、作製プロセスの効率を高めること
ができる。このように、本実施形態のマイクロレンズ基
板を用いた液晶表示素子は、正確な貼り合せによって光
学的な損失が極めて少なくなる。したがって、この液晶
表示素子を組み込んだ液晶プロジェクタなどの表示装置
の高輝度化が実現できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のマイクロ
レンズ基板の製造方法では、湿式エッチングを行う前
に、重ね合せマーカを耐浸食性保護フィルムで保護する
ので、湿式エッチングによって重ね合せマーカが変形す
ることなく、正確な形状が保たれる。この結果、マイク
ロレンズ基板と駆動基板の正確な貼り合せが可能とな
る。また、同様の方法で露光位置調整マーカを耐浸食性
保護フィルムで保護し、ついで、露光機によってカバー
ガラス上に重ね合せマーカをパターニングする方法にあ
っては、焦点ずれという従来の課題を解決することがで
きる。この結果、マイクロレンズ基板と駆動基板の正確
な貼り合せが可能となる。従って、本発明のマイクロレ
ンズ基板の製造方法によれば、駆動基板との貼り合せ精
度が高く、貼り合せ作業が容易に行えるようなマイクロ
レンズ基板を提供できる。

【００３８】また、本発明の液晶表示素子は、本発明の
マイクロレンズ基板の製造方法により製造されたマイク
ロレンズ基板が用いられているので、正確な貼り合せに
よって光学的な損失が極めて少なくなる。したがって、
本発明の液晶表示素子を組み込んだ液晶プロジェクタな
どの液晶表示装置の高輝度化が実現できる。このよう
に、本発明のマイクロレンズ基板の製造方法により製造
されたマイクロレンズ基板を用いた液晶表示素子は、産
業上極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法の第
１実施形態における工程を示す断面図である。

【図２】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法の第
１実施形態における特定の工程を終了した段階を示す平
面図である。

【図３】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法の第
１実施形態により得られたマイクロレンズ基板と貼り合
せる駆動基板を示す断面図である。

【図４】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法の第
２実施形態における工程を示す断面図である。

【図５】 （ａ）本発明のマイクロレンズ基板の製造方
法の第２実施形態における特定の工程を終了した段階を
示した平面図と、（ｂ）そこで用いられるマスクの一例
を示す平面図である。

【図６】 本発明のマイクロレンズ基板の製造方法の第
２実施形態において使用されるステッパーアライメント
マーカと視認用マーカの一例を示す平面図である。

【図７】 マイクロレンズとなる凹部を形成したガラス
基板の従来の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のXII−XII線断面図である。

【図８】 図７の凹部を形成したガラス基板を用いた従
来の液晶表示素子を示す断面図である。

【図９】 （ａ）は従来の技術によるマイクロレンズ基
板の製造方法による、湿式エッチングを行う前の位置合
せマーカのパターン、（ｂ）は駆動基板に形成された位
置合せマーカの形状、（ｃ）湿式エッチング後に得られ
る位置合せマーカの形状を示した平面図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板（第１の透明基板） ２ 開口 ３ 開口マスク（保護被膜） ４ 重ね合せマーカＸ ５ 耐エッチングフィルム（耐浸食性保護フィルム） ６ 凹部 ７ 高屈折率材料 ８ カバーガラス（第２の透明基板） ９ マイクロレンズ基板 １０ 駆動基板 １１ 重ね合せマーカＹ １２ 薄膜 １３ ステッパーアライメントマーカ（露光位置調整マ
ーカ） １４ 重ね合せマーカＷ １５ マスク １６ 視認用マーカ ３６ 凹部 ３７ 高屈折率材料 ３８ カバーガラス ３９ マイクロレンズ基板 ４０ 駆動基板 ４７ 凹部形成ガラス基板 ４８ 位置合せマーカＸ ４９ 位置合せマーカＹ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−53901（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−179299（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−214121（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−142820（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−231701（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−215802（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−281007（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−201793（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−271878（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−90336（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−90360（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−142607（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−220106（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−11668（ＪＰ，Ａ) 特開2000−155201（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 3/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の透明基板に複数の凹部を形成し、
   前記複数の凹部に前記第１の透明基板と屈折率の異なる
   材料を充填し、前記第１の透明基板よりも薄い第２の透
   明基板を貼り合せるマイクロレンズ基板の製造方法にお
   いて、 複数の開口が配列した保護被膜からなる開口マスクと、
   重ね合せマーカとを前記第１の透明基板上に同一工程で
   形成し、前記重ね合せマーカを耐浸食性保護フィルムで
   覆った後、前記開口マスクを介して湿式エッチングを行
   って前記複数の凹部を形成し、前記湿式エッチング終了
   後、前記保護被膜、前記耐浸食性保護フィルムをこの順
   で剥離し、次に前記複数の凹部に前記第１の透明基板と
   屈折率の異なる材料を充填し、最後に前記第２の透明基
   板を貼り合せることを特徴とするマイクロレンズ基板の
   製造方法。
2. 【請求項２】 第１の透明基板に複数の凹部を形成し、
   前記複数の凹部に前記第１の透明基板と屈折率の異なる
   材料を充填し、前記第１の透明基板よりも薄い第２の透
   明基板を貼り合せるマイクロレンズ基板の製造方法にお
   いて、 複数の開口が配列した保護被膜からなる開口マスクと、
   露光位置調整マーカとを前記第１の透明基板上に同一工
   程で形成し、前記露光位置調整マーカを耐浸食性保護フ
   ィルムで覆った後、前記開口マスクを介して湿式エッチ
   ングを行って前記複数の凹部を形成し、前記湿式エッチ
   ング終了後、前記保護被膜、前記耐浸食性保護フィルム
   をこの順で剥離し、次に前記複数の凹部に前記第１の透
   明基板と屈折率の異なる材料を充填し、さらに前記第２
   の透明基板を貼り合せた後、前記第２の透明基板上に薄
   膜を成膜し、最後に前記露光位置調整マーカを位置決め
   に用いて露光機により前記薄膜を露光パターニングして
   重ね合せマーカを形成することを特徴とするマイクロレ
   ンズ基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記第２の透明基板上に前記薄膜を成膜
   する時に、前記露光位置調整マーカの上方に前記薄膜が
   成膜しないようにする手段を用いることを特徴とする請
   求項２記載のマイクロレンズ基板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第２の透明基板上に前記薄膜を成膜
   する時に、前記露光位置調整マーカの上方に前記薄膜が
   成膜しないようにする手段は、前記露光位置調整マーカ
   を覆い隠すマスクを用いることを特徴とする請求項３記
   載のマイクロレンズ基板の製造方法。