JPH08166502A - Microlens array and its production - Google Patents

Microlens array and its production

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Publication number
JPH08166502A
JPH08166502A JP6332628A JP33262894A JPH08166502A JP H08166502 A JPH08166502 A JP H08166502A JP 6332628 A JP6332628 A JP 6332628A JP 33262894 A JP33262894 A JP 33262894A JP H08166502 A JPH08166502 A JP H08166502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
microlens array
resin
glass substrate
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP6332628A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Matsumoto
研二 松本
Toshinobu Miura
敏信 三浦
Chiemi Hata
智恵美 畑
Hiroyuki Kosuge
洋之 小菅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP6332628A priority Critical patent/JPH08166502A/en
Publication of JPH08166502A publication Critical patent/JPH08166502A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a microlens array which is suitable to increase the brightness of a liquid crystal image in a liquid crystal display device and has excellent heat resistance, light resistance, mechanical strength and chemical resistance, and to provide its production method. CONSTITUTION: Each lens which constitutes the microlens array 35 has a polygonal bottom shape and this polygon is such that lenses adjacent to each other can be arranged at small and the same intervals between lines of the bottoms of the adjacent lenses or in contact on the lines. The method of the microlens array 35 includes a process to form a lens resin pattern in which lens resin 34 having a polygonal bottom and a hemisphere on the bottom is arranged corresponding to the desired microlens array pattern and a process to etch and remove a part of the lens resin 34 and the glass substrates 21, 31.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、微小なマイクロレンズ
が規則的に配列されてなるマイクロレンズアレイに係
り、液晶表示装置、光集積回路、光ファイバアレイの光
結合器、固体撮像素子、電子複写機の光学系等に用いら
れ、特に液晶表示装置に用いて好適なマイクロレンズア
レイとその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microlens array in which minute microlenses are regularly arranged, and a liquid crystal display device, an optical integrated circuit, an optical coupler of an optical fiber array, a solid-state image pickup device, an electronic device. The present invention relates to a microlens array which is used in an optical system of a copying machine and is particularly suitable for a liquid crystal display device, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に液晶表示装置にはバックライトが
使用されるが、液晶表示素子の画素中にはブラックマト
リックスや駆動素子等バックライトを通さない部分があ
り、その分だけ暗くなることになる。これを避けるた
め、マイクロレンズアレイを用い、照射されたバックラ
イト光量をできるだけ液晶表示素子の画素中のバックラ
イトを通す部分に集光させることにより、液晶画像の輝
度を向上させる試みがなされている。
2. Description of the Related Art Generally, a backlight is used in a liquid crystal display device, but a pixel of the liquid crystal display element has a portion such as a black matrix or a driving element which does not pass through the backlight, and accordingly, it becomes darker. . In order to avoid this, an attempt has been made to improve the brightness of the liquid crystal image by using a microlens array and converging the amount of light emitted from the backlight to a portion of the pixel of the liquid crystal display element through which the backlight passes. .

【0003】例えば、特開平5−40216号公報(以
下、先行技術1と称する)には、固体撮像素子のS/N
比を向上させるために、受光部への入射光を増加させて
入力信号強度を増加させることが開示されている。具体
的には、CCD上に、順に、下引き樹脂層、マイクロレ
ンズ形成用樹脂層、転写用感光生樹脂層を設けた後、紫
外線露光、現像して転写用球面レンズパタ−ンを形成
し、その後、酸素プラズマ法によってエッチングし、下
引き樹脂層上に、樹脂製のマイクロレンズを得ている。
このマイクロレンズの曲面を非球面とすることによっ
て、受光部の隣りの転送部や配線部(電荷転送部)への
入射光をも受光部に集束させ受光部の受光量を増してい
る。これによってレンズ端部の光をもレンズ中央部に集
光し、S/N比を向上させている。
For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-40216 (hereinafter referred to as prior art 1) discloses an S / N of a solid-state image pickup device.
In order to improve the ratio, it is disclosed that the incident light on the light receiving unit is increased to increase the input signal strength. Specifically, an undercoat resin layer, a microlens forming resin layer, and a transfer photosensitive resin layer are provided in this order on the CCD, and then ultraviolet exposure and development are performed to form a transfer spherical lens pattern, Then, etching is performed by an oxygen plasma method to obtain a resin-made microlens on the undercoat resin layer.
By making the curved surface of the micro lens an aspherical surface, incident light to the transfer section and the wiring section (charge transfer section) adjacent to the light receiving section is also focused on the light receiving section, thereby increasing the amount of light received by the light receiving section. As a result, the light at the lens end is also focused on the lens center, and the S / N ratio is improved.

【0004】特公昭61−46408号公報(以下、先
行技術2と称する)は、NAが大きく高密度のマイクロ
レンズアレイの製造時間を短縮するために、光学ガラス
基板の表面に、所望のレンズアレイの配列に対応するレ
ジストパタ−ンを形成した後、この光学ガラス基板をリ
アクティブイオンエッチングして円柱状の凸部を形成
し、レジストを除去した後、さらに不活性ガスが封入さ
れた電気炉内で1800℃に加熱し、円柱状の凸部を球
面状に熱変形させることによって、円形の凸レンズが配
列されたマイクロレンズアレイを得ることを開示してい
る。
Japanese Patent Publication No. 61-46408 (hereinafter referred to as prior art 2) discloses a desired lens array on the surface of an optical glass substrate in order to shorten the manufacturing time of a microlens array having a large NA and a high density. After forming a resist pattern corresponding to the arrangement of, the optical glass substrate is subjected to reactive ion etching to form a columnar convex portion, and after removing the resist, an inert gas is further sealed in an electric furnace. It is disclosed that a microlens array in which circular convex lenses are arranged is obtained by heating to 1800 ° C. and thermally deforming a cylindrical convex portion into a spherical shape.

【0005】特開平4−123002号公報(以下、先
行技術3と称する)では、レンズアレイ成形型上に紫外
線硬化樹脂を滴下し、液溜まりを形成した後、その上に
ガラス基板を密着させ、さらに成形型とガラス基板とを
加圧ロ−ルで挟み込み、ガラス基板側から紫外線を照射
して樹脂を硬化している。その後離型して、ガラス基板
上に、幅100μm、長さ80mmのレンチキュラ−状
の微小なマイクロレンズが規則的に配列されたマイクロ
レンズアレイを得ることを開示している。
In Japanese Patent Laid-Open No. 4-123002 (hereinafter referred to as prior art 3), an ultraviolet curable resin is dropped on a lens array mold to form a liquid pool, and then a glass substrate is brought into close contact with it. Further, the molding die and the glass substrate are sandwiched by a pressure roll, and ultraviolet rays are irradiated from the glass substrate side to cure the resin. After that, it is disclosed that a mold release is performed to obtain a microlens array in which lenticular minute microlenses having a width of 100 μm and a length of 80 mm are regularly arranged on a glass substrate.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】先行技術1及び先行技
術2に開示されたマイクロレンズアレイを図9に示す。
これら先行技術に認められるマイクロレンズアレイ91
を構成する個々のマイクロレンズ92の形状は円形であ
る。このため円形マイクロレンズ92の個々に隣接する
レンズ間には、図9中に網線で示した空隅部93が存在
する。この隣接する円形レンズ間の空隅部93は、各円
形レンズを隣接させて最密充填した場合に於いても、マ
イクロレンズアレイ面の全面積のほぼ一割にも達する。
従って、先行技術1及び先行技術2に開示された円形レ
ンズで構成されるマイクロレンズアレイを液晶表示装置
に使用する場合、バックライト光量を充分利用すること
ができず、液晶画像の輝度を向上させることができな
い。
FIG. 9 shows the microlens arrays disclosed in Prior Art 1 and Prior Art 2.
Microlens array 91 recognized in these prior arts
The shape of each of the microlenses 92 constituting the above is circular. Therefore, an empty corner portion 93 indicated by a mesh line in FIG. 9 exists between the lenses adjacent to each other of the circular microlenses 92. The empty corner portion 93 between the adjacent circular lenses reaches almost 10% of the total area of the surface of the microlens array even when the circular lenses are adjacent to each other and densely packed.
Therefore, when the microlens array including the circular lenses disclosed in Prior Art 1 and Prior Art 2 is used in a liquid crystal display device, the backlight light amount cannot be fully utilized and the brightness of the liquid crystal image is improved. I can't.

【0007】特に、投射型の液晶表示装置は光源に高輝
度の照明が使用されるため、この液晶表示装置に使用さ
れるマイクロレンズアレイは、高い耐光性と光源の熱に
耐える高い耐熱性が要求される。しかし、先行技術1及
び先行技術3に開示されたマイクロレンズアレイは、樹
脂によって形成されているため、耐熱、耐光性、機械的
強度、耐薬品性が弱いという欠点がある。
In particular, since a projection type liquid crystal display device uses high-luminance illumination as a light source, the microlens array used in this liquid crystal display device has high light resistance and high heat resistance to withstand the heat of the light source. Required. However, since the microlens arrays disclosed in Prior Art 1 and Prior Art 3 are made of resin, they have the drawback of low heat resistance, light resistance, mechanical strength, and chemical resistance.

【0008】一方、先行技術2に開示されたマイクロレ
ンズアレイは、その製造の際、ガラス基板を1800℃
の高温に曝して、円柱状の凸部を球面状に熱変形させる
ため、設定した開口数(NA)を得ることができず、精
度の高いマイクロレンズアレイを得ることができない。
On the other hand, in the microlens array disclosed in the prior art 2, the glass substrate is 1800 ° C.
Since the cylindrical convex portion is thermally deformed into a spherical shape by being exposed to the high temperature, the set numerical aperture (NA) cannot be obtained and a highly accurate microlens array cannot be obtained.

【0009】本発明は、上記欠点を解決するためになさ
れたものであって、本発明の第一の目的は、液晶表示装
置の液晶画像の輝度を高めるのに適したマイクロレンズ
アレイを提供することであり、第二の目的は、耐熱、耐
光性、機械的強度、耐薬品性に優れたマイクロレンズア
レイを提供することであり、第三の目的は、上記マイク
ロレンズアレイを設計通りの開口数を有する高精度のマ
イクロレンズアレイの製造方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and a first object of the present invention is to provide a microlens array suitable for increasing the brightness of a liquid crystal image of a liquid crystal display device. The second purpose is to provide a microlens array having excellent heat resistance, light resistance, mechanical strength, and chemical resistance, and the third purpose is to open the microlens array as designed. It is to provide a method for manufacturing a high-precision microlens array having a large number.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明はこれらの課題を
解決するためになされたものであって、本発明のマイク
ロレンズアレイは、複数の凸レンズが規則的に配列して
なるマイクロレンズアレイに於いて、該マイクロレンズ
アレイを構成する個々のレンズは、底面形状が多角形で
その上方に凸球面状に形成されてなる形状を有し、該レ
ンズの底面形状がレンズの底面の各辺に於いて、隣り合
うレンズの辺が微細な間隙で等間隔にもしくは接して配
列可能な多角形であることを特徴とする。
The present invention has been made in order to solve these problems, and the microlens array of the present invention is a microlens array in which a plurality of convex lenses are regularly arranged. In each of the lenses forming the microlens array, the bottom surface has a polygonal shape and a convex spherical surface is formed above the bottom surface, and the bottom surface shape of the lens is on each side of the bottom surface of the lens. In this case, it is characterized in that the sides of the adjacent lenses are polygons that can be arranged at equal intervals or in contact with each other with a fine gap.

【0011】また、本発明のマイクロレンズアレイの製
造方法は、ガラス基板上に、底面形状が多角形でその上
方に凸球面状に形成されてなる形状を有するレンズ状樹
脂が所望のマイクロレンズアレイパタ−ンに対応して配
列されてなるレンズ状樹脂パタ−ンを形成する工程と、
該レンズ状樹脂と該ガラス基板の一部とをエッチングに
より除去する工程とを含むことを特徴とする。
Further, in the method for manufacturing a microlens array of the present invention, a microlens array in which a lens-shaped resin having a polygonal bottom surface and a convex spherical surface formed above the glass substrate is desired. A step of forming a lens-like resin pattern arranged corresponding to the pattern,
A step of removing the lens-shaped resin and a part of the glass substrate by etching.

【0012】まず、本発明のマイクロレンズアレイにつ
いて説明する。上記レンズの底面の各辺に於いて、隣り
合うレンズの辺が微細な間隙で等間隔にもしくは接して
配列可能な多角形とは、具体的には、各レンズが全て同
一形状の場合は、正六角形、正方形、長方形、平行四辺
形、台形、正三角形、二等辺三角形等が挙げられる。こ
のような多角形は、隣り合う底面形状が多角形であるレ
ンズの各辺が、微細な間隙で配列もしくは接して配列さ
れ、底面形状が円の場合に生じる、光を集光することが
できない空隅部を形成せずにレンズを配列することがで
きる。このように個々のレンズが最密状に充填配列され
てなる状態を、以後、最密充填状という。前記微細な間
隙は、レンズ辺の長さの1/5以下であることが好まし
い。
First, the microlens array of the present invention will be described. On each side of the bottom surface of the lens, a polygon in which the sides of adjacent lenses can be arranged at equal intervals or in contact with each other with a fine gap is, specifically, when all the lenses have the same shape, Examples include regular hexagons, squares, rectangles, parallelograms, trapezoids, regular triangles, and isosceles triangles. Such a polygon cannot condense light, which occurs when the sides of lenses whose adjacent bottom shapes are polygons are arranged or contact with each other with a minute gap and the bottom shape is a circle. The lenses can be arranged without forming empty corners. Such a state in which the individual lenses are packed and arranged in a close-packed state is hereinafter referred to as a close-packed state. The fine gap is preferably ⅕ or less of the length of the lens side.

【0013】該多角形のレンズの形状としては、正三角
形、正四角形及び正六角形が好ましい。より好ましくは
正四角形及び正六角形である。その理由は、前記最密充
填状配列が可能であって、かつ隣り合うレンズと両レン
ズの直下(または直上)に位置する各レンズの中心を結
ぶ線が三角形をなすデルタ配列が可能であり、液晶表示
装置に用いたとき、液晶画素のデルタ配列とあいやすく
液晶画像がより鮮明となるからである。さらに、該マイ
クロレンズアレイはガラス製であることが好ましい。
The shape of the polygonal lens is preferably a regular triangle, a regular quadrangle or a regular hexagon. More preferably, it is a regular square or a regular hexagon. The reason is that the closest packed arrangement is possible, and a delta arrangement is possible in which the line connecting the centers of the adjacent lenses and the lenses located immediately below (or immediately above) both lenses forms a triangle, This is because when used in a liquid crystal display device, the liquid crystal image becomes clearer because the delta arrangement of liquid crystal pixels is likely to occur. Further, the microlens array is preferably made of glass.

【0014】次に、本発明のマイクロレンズアレイの製
造方法について説明する。前記レンズ状樹脂と前記ガラ
ス基板の一部とをエッチングにより除去する工程に於い
て、該レンズ状樹脂のエッチング速度に対する該ガラス
基板のエッチング速度の比を0.3以上20以下、好ま
しくは0.3以上7以下としたことを特徴とする。この
速度比が0.3未満では得られるマイクロレンズの高さ
が低くなり、20を超えると所望のマイクロレンズ形状
が得られず好ましくない。
Next, a method of manufacturing the microlens array of the present invention will be described. In the step of removing the lens-shaped resin and a part of the glass substrate by etching, the ratio of the etching rate of the glass substrate to the etching rate of the lens-shaped resin is 0.3 or more and 20 or less, preferably 0. It is characterized in that it is set to 3 or more and 7 or less. If the speed ratio is less than 0.3, the height of the obtained microlens becomes low, and if it exceeds 20, the desired microlens shape cannot be obtained, which is not preferable.

【0015】該レンズ状樹脂のエッチング速度に対する
該ガラス基板のエッチング速度の比を制御する理由は、
エッチング処理によって得られるマイクロレンズの形
状、即ちレンズの曲率を設計上の曲率に合わせるためで
ある。エッチング速度の比を制御する手段としては、ガ
ラス基板上に形成するマイクロレンズアレイのレンズ状
樹脂パターンに使用する樹脂の選択、エッチングの際に
使用するガスの選択、及びガラス基板のガラスの選択等
によって行われる。
The reason for controlling the ratio of the etching rate of the glass substrate to the etching rate of the lens-shaped resin is as follows.
This is to match the shape of the microlens obtained by the etching process, that is, the curvature of the lens with the designed curvature. As means for controlling the etching rate ratio, selection of resin used for the lens-shaped resin pattern of the microlens array formed on the glass substrate, selection of gas used during etching, selection of glass for the glass substrate, etc. Done by

【0016】樹脂は、ポリスチレン樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹
脂、あるいはこれら樹脂のモノマーや混合物等の樹脂か
ら選択される。特に、芳香環を有する樹脂を用いた場合
には、樹脂パタ−ンの樹脂のエッチング速度をガラス基
板のエッチング速度よりも遅くすることができる。
The resin is selected from polystyrene resins, acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, polyolefin resins, polyimide resins, polyamide resins, polyester resins, and resins such as monomers and mixtures of these resins. In particular, when a resin having an aromatic ring is used, the etching rate of the resin in the resin pattern can be made slower than the etching rate of the glass substrate.

【0017】ガスは、C2 2 の他CF4 、CHF3
Cl2 に代表されるようなフッ素系、塩素系の単体ガ
ス、またはこれらのガスを含む混合ガス等から選択され
る。またこれらのガスに酸素を含んでいてもよい。
The gases are C 2 F 2 , CF 4 , CHF 3 ,
It is selected from a fluorine-based or chlorine-based simple gas represented by Cl 2 or a mixed gas containing these gases. Further, these gases may contain oxygen.

【0018】ガラスは、石英ガラス、珪酸塩ガラス、ア
ルミノ珪酸塩ガラス等のガラスから選択される。
The glass is selected from quartz glass, silicate glass, aluminosilicate glass and the like.

【0019】なお、ガラス基板上に、底面が多角形でそ
の上方に凸球面状に形成されてなる形状を有するレンズ
状樹脂が所望のマイクロレンズアレイパタ−ンに対応し
て配列されてなるレンズ状樹脂を形成する方法として
は、ガラス基板上にフォトレジストを塗布して、所望の
マイクロレンズアレイパターンを有するフォトマスクを
密着させて、紫外線露光後、現像することにより、多角
形の柱状樹脂が配列されてなる柱状樹脂パターンがガラ
ス基板上に形成される。この柱状樹脂パターンを、加熱
軟化させることにより、あるいは酸素プラズマ中でドラ
イエッチングすることにより、レンズ状樹脂が配列され
てなるレンズ状樹脂パターンが得られる。
A lens in which a lens-shaped resin having a polygonal bottom surface and a convex spherical surface formed above the glass substrate is arranged corresponding to a desired microlens array pattern. As a method for forming the resin-like resin, a photoresist is applied on a glass substrate, a photomask having a desired microlens array pattern is brought into close contact, and after exposure to ultraviolet rays, development is performed to form a polygonal columnar resin. An array of columnar resin patterns is formed on the glass substrate. By heating and softening this columnar resin pattern or dry etching in oxygen plasma, a lens-shaped resin pattern in which lens-shaped resins are arranged can be obtained.

【0020】レンズ状樹脂パターンを得る他の方法とし
て、所望のマイクロレンズアレイパタ−ンに対応する成
形面を有する成形型とガラス基板との間に、紫外線硬化
樹脂または熱硬化樹脂を満たし、紫外線硬化あるいは加
熱硬化させた後、成形型を取り外すことによりレンズ状
樹脂パターンが得られる。
As another method for obtaining a lens-shaped resin pattern, an ultraviolet curing resin or a thermosetting resin is filled between a molding die having a molding surface corresponding to a desired microlens array pattern and a glass substrate, After curing or heat curing, the lens-shaped resin pattern is obtained by removing the molding die.

【0021】さらなる方法として、ガラス基板上に、成
形型を用いて、パタ−ン配列された多角柱状の樹脂層を
形成後、この樹脂層を加熱して表面を熱軟化させること
により、成形面にレンズ形状に対応する曲面加工が施さ
れたレンズアレイ成形型を用いることなく、レンズ状樹
脂パターンを得ることも可能である。さらに、凹版印刷
法によりレンズ状樹脂パターンを形成することも可能で
ある。
As a further method, after forming a pattern-arranged polygonal columnar resin layer on a glass substrate using a molding die, the resin layer is heated to soften the surface to form a molding surface. It is also possible to obtain a lenticular resin pattern without using a lens array molding die that has been subjected to curved surface processing corresponding to the lens shape. Further, it is also possible to form the lens-shaped resin pattern by the intaglio printing method.

【0022】[0022]

【作用】本発明のマイクロレンズアレイは、構成するマ
イクロレンズの形状を、底面形状が多角形でその上方に
凸球面状に形成されてなる形状とし、該レンズの底面の
各辺に於いて、隣り合うレンズが微細な間隙で等間隔に
もしくは接して配列可能な多角形としたことにより、個
々のマイクロレンズを最密充填状に配列することが可能
となり、従来の円形レンズの場合の如き隣り合うレンズ
間に存在する空隅部、即ちレンズによって照射光が集束
されない空隅部を極めて少なくすることができる。特
に、本発明のマイクロレンズアレイを液晶表示装置に使
用する場合、液晶表示素子の画素に入射する光量が増大
する。
In the microlens array of the present invention, the shape of the microlenses that are formed is such that the bottom surface has a polygonal shape and is formed in the shape of a convex spherical surface above it, and at each side of the bottom surface of the lens, By making the adjacent lenses into polygons that can be arranged at equal intervals or in contact with each other with a minute gap, it becomes possible to arrange the individual microlenses in a close-packed form, and it is possible to arrange adjacent microlenses as in the case of conventional circular lenses. It is possible to extremely reduce the empty corners existing between the matching lenses, that is, the empty corners where the irradiation light is not focused by the lenses. In particular, when the microlens array of the present invention is used in a liquid crystal display device, the amount of light incident on the pixels of the liquid crystal display element increases.

【0023】本発明のマイクロレンズアレイの製造方法
によれば、ガラス基板上に設けられたレンズ状樹脂は、
エッチングによりガラス基板の一部とともに全て除去さ
れるため、レンズ状樹脂パタ−ンと同じパターンを有す
るガラス製の耐熱、耐光性、機械的強度、耐薬品性に優
れたマイクロレンズアレイが得られる。
According to the method of manufacturing a microlens array of the present invention, the lens-shaped resin provided on the glass substrate is
Since a part of the glass substrate is removed by etching, a glass microlens array having the same pattern as the lens-shaped resin pattern and having excellent heat resistance, light resistance, mechanical strength, and chemical resistance can be obtained.

【0024】さらに、本発明のマイクロレンズアレイの
製造方法は、ガラス基板上に設けた円柱状の凸部を高温
で球面状に熱軟化させる先行技術2とは異なり、エッチ
ング法を採用し、かつガラス基板上に設けられたレンズ
状樹脂と該ガラス基板の一部とをエッチングにより除去
する際、レンズ状樹脂とガラス基板とのエッチング速度
比を制御することによって、設計通りの開口数を有する
マイクロレンズアレイが得られる。
Furthermore, the method of manufacturing a microlens array of the present invention employs an etching method, unlike the prior art 2 in which a cylindrical convex portion provided on a glass substrate is thermally softened into a spherical shape at high temperature, and When the lens-shaped resin provided on the glass substrate and a part of the glass substrate are removed by etching, by controlling the etching rate ratio between the lens-shaped resin and the glass substrate, a micro-pore having a numerical aperture as designed is obtained. A lens array is obtained.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に
説明する。 [実施例1]図1は、底面(一辺の長さ50μm)の正
六角形でその上方に凸球面状に形成されてなる個々のマ
イクロレンズ2が、最密充填状に配列されてなる本実施
例のマイクロレンズアレイ1を示す図である。図1
(a)はマイクロレンズアレイの平面図、図1(b)は
図1(a)のIーI線での断面図である。以下に、本実
施例のマイクロレンズアレイの製造方法を、図2、3、
4を用いて詳述する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. [Embodiment 1] FIG. 1 shows the present embodiment in which individual microlenses 2 each having a regular hexagonal shape on the bottom surface (the length of one side is 50 μm) and formed in a convex spherical shape above the hexagonal shape are arranged in a close-packed form. It is a figure which shows the micro lens array 1 of an example. FIG.
1A is a plan view of the microlens array, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 1A. The method of manufacturing the microlens array of this embodiment will be described below with reference to FIGS.
4 will be described in detail.

【0026】石英ガラス基板21上に、スパッタ装置を
用いて、膜厚800Åのクロム層22を形成後、さらに
ネガタイプの電子線レジストを塗布してレジスト層23
を設け、フォトマスクブランクス24を得た(図2
(a))。次に、電子線描画装置を用いて、正六角形の
マイクロレンズが配列されてなる所望のマイクロレンズ
アレイのパターンに従って、マイクロレンズに対応する
部分に矢印の方向から電子線を照射した後(図2
(b))、現像液(東ソー社製 CMS液)を用いて、
電子線未照射部分のレジスト、即ちレンズ間の間隙に対
応する部分のレジストを溶解除去し(図2(c))、さ
らに、レジスト除去によって露出したクロム層部分をク
ロムエッチング液(関東化学社製 HY液)に90秒間
侵漬して除去し(図2(d))、その後、120℃の濃
硫酸に30分間侵漬してクロム層22上のレジスト層2
3を溶解除去することにより、クロム層22部分(一辺
が50μmの正六角形のマイクロレンズに対応する部
分)が、2μmの間隔で最密充填状に配列されてなるフ
ォトマスク25を得た(図2(e))。
After forming a chromium layer 22 having a film thickness of 800 Å on the quartz glass substrate 21 by using a sputtering device, a negative type electron beam resist is further applied to form a resist layer 23.
To obtain a photomask blank 24 (see FIG. 2).
(A)). Next, an electron beam irradiating device is used to irradiate a portion corresponding to the microlens with an electron beam in the direction of the arrow in accordance with a desired pattern of the microlens array in which regular hexagonal microlenses are arranged (see FIG. 2).
(B)), using a developing solution (Tosoh CMS solution),
The resist in the portion not irradiated with the electron beam, that is, the resist in the portion corresponding to the gap between the lenses is dissolved and removed (FIG. 2 (c)), and the chromium layer portion exposed by the resist removal is removed by a chromium etching liquid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. HY solution) for 90 seconds to remove (FIG. 2D), and then for 30 minutes in concentrated sulfuric acid at 120 ° C. for 30 minutes to remove the resist layer 2 on the chromium layer 22.
By removing 3 by dissolution, a photomask 25 was obtained in which the chromium layer 22 portion (the portion corresponding to a regular hexagonal microlens having a side of 50 μm) was arranged in a close-packed state at intervals of 2 μm (FIG. 2 (e)).

【0027】次に、表面を研磨処理した3インチ角の石
英ガラス基板31上に、スピンコ−ト法により0.8μ
mの膜厚でポジタイプのフォトレジスト(ヘキスト株式
会社製、AZ−1350)を塗布して樹脂層32を形成
した。この樹脂層32に、先に作成したフォトマスク2
5のクロム層22が設けられた面を密着させ、紫外線露
光機を用いて、照射量200mJ/cm2 で矢印の方向か
ら紫外線露光後(図3(a))、現像液(ヘキスト社製
AZデベロッパー液)に60秒間侵漬し、現像するこ
とにより、紫外線の照射部分(個々のマイクロレンズ間
の間隙に対応する部分)のレジストが溶解除去されて、
柱状樹脂33を石英ガラス基板31上に得た(図3
(b))。この柱状樹脂33が設けられた石英ガラス基
板31を200℃のオ−ブン内で30分加熱し、柱状樹
脂33の表面を熱軟化させて、底面形状が正六角形(一
辺の長さ50μm)でその上方に凸球面状に形成されて
なる形状を有する高さが0.78μmのレンズ状樹脂3
4が配列された、図4に示すレンズ状樹脂パタ−ンAを
石英ガラス基板31上に得た(図3(c))。
Then, 0.8 .mu.m was spin-coated on the quartz glass substrate 31 having a square surface of 3 inches square.
A positive type photoresist (AZ-1350 manufactured by Hoechst Co., Ltd.) having a film thickness of m was applied to form the resin layer 32. On the resin layer 32, the photomask 2 previously created
The surface of the chrome layer 22 of No. 5 was brought into close contact with the surface of the chrome layer 22 and exposed to ultraviolet rays from the direction of the arrow at a dose of 200 mJ / cm 2 using an ultraviolet exposure device (FIG. 3 (a)), and then a developing solution (AZ from Hoechst Co.) was used. By dipping it in a developer solution) for 60 seconds and developing, the resist in the portion irradiated with ultraviolet rays (the portion corresponding to the gap between the individual microlenses) is dissolved and removed,
The columnar resin 33 was obtained on the quartz glass substrate 31 (FIG. 3).
(B)). The quartz glass substrate 31 provided with the columnar resin 33 is heated in an oven at 200 ° C. for 30 minutes to heat and soften the surface of the columnar resin 33, and the bottom shape is a regular hexagon (length of one side is 50 μm). A lens-like resin 3 having a convex spherical surface shape and having a height of 0.78 μm.
The lens-shaped resin pattern A shown in FIG. 4 in which 4 were arranged was obtained on the quartz glass substrate 31 (FIG. 3 (c)).

【0028】さらに、平行平板型リアクティブイオンエ
ッチング装置を用い、300Wの高周波電力を供給し、
CHF3 流量150sccmの条件で、前記レンズ状樹
脂34が設けられた石英ガラス基板31を、樹脂のエッ
チング速度が0.008μm/分、石英ガラスのエッチ
ング速度が0.08μm/分で,レンズ状樹脂34部分
が消失するまでドライエッチングして、レンズ状樹脂パ
タ−ンAと同じパターンを有する石英ガラス製のマイク
ロレンズアレイ35を得た(図3(d))。このときの
樹脂のエッチング速度に対する石英ガラスのエッチング
速度比は10.0であるため、石英ガラスは樹脂の10
倍の速さでエッチングされ、マイクロレンズ36の高さ
は、元のレンズ状樹脂34の高さの10倍の7.80μ
mに増幅されている。得られたマイクロレンズアレイ3
5は、底面が一辺の長さ50μmの正六角形でその上方
に凸球面状に形成されてなる形状を有する開口数(N
A)0.35のマイクロレンズ36が2μmの間隔で最
密充填状に配列されている。
Further, using a parallel plate type reactive ion etching apparatus, a high frequency power of 300 W is supplied,
The CHF 3 flow rate of 150 sccm was applied to the quartz glass substrate 31 provided with the lens resin 34 at a resin etching rate of 0.008 μm / min and a quartz glass etching rate of 0.08 μm / min. Dry etching was performed until 34 portions disappeared, and a microlens array 35 made of quartz glass having the same pattern as the lens-shaped resin pattern A was obtained (FIG. 3D). At this time, since the etching rate ratio of the quartz glass to the etching rate of the resin is 10.0, the quartz glass has 10% of the resin.
The height of the microlens 36 is 10.times.10 μm, which is 10 times the height of the original lenticular resin 34.
It is amplified to m. Obtained microlens array 3
5 is a numerical aperture (N) having a shape in which the bottom surface is a regular hexagon with a side length of 50 μm and is formed in a convex spherical shape above it.
A) The 0.35 microlenses 36 are arranged in a close-packed manner at intervals of 2 μm.

【0029】[実施例2]図5、図6にしたがって本実
施例を説明する。先ず、実施例1と同様にして、一辺が
20μmの正四角形が1μmの間隔で最密充填状に配列
されたパタ−ンB(図6参照)を有するフォトマスク5
5を作成した。但し、実施例1では石英ガラス基板21
上に設けられたクロム層22部分をマイクロレンズに対
応する部分としたが、本実施例に於いてはクロム層54
部分を個々のマイクロレンズ間の間隙に対応する部分と
した。次に、表面を研磨処理した3インチ角の石英ガラ
ス基板51上に、スピンコ−ト法により1.0μmの膜
厚でネガタイプのフォトレジスト(東京応化工業株式会
社製、OMR−85)を塗布して樹脂層52を形成し
た。先に作成したフォトマスク55のクロム層54が設
けられた面を、石英ガラス基板51上に設けられた樹脂
層52に密着させ、紫外線露光機を用いて、照射量20
0mJ/cm2 で矢印の方向から紫外線露光後(図5
(a))、現像液(ヘキスト社製 AZデベロッパー
液)に60秒間侵漬し、現像することにより、電子線の
未照射部分(個々のマイクロレンズ間の間隙に対応する
部分)のレジストが溶解除去されて、柱状樹脂56を石
英ガラス基板51上に得た(図5(b))。この柱状樹
脂56が設けられた石英ガラス基板51を酸素プラズマ
中でドライエッチングすることにより、柱状樹脂56は
上方周辺部より徐々に削られ、底面形状が四角形(一辺
の長さ20μm)でその上方に凸球面状に形成されてな
る形状を有する高さが0.88μmのレンズ状樹脂57
が配列された、図6に示すレンズ状樹脂パタ−ンBを石
英ガラス基板51上に得た(図5(c))。
[Embodiment 2] This embodiment will be described with reference to FIGS. First, in the same manner as in Example 1, a photomask 5 having a pattern B (see FIG. 6) in which regular squares having a side of 20 μm are arranged in a close-packed shape at intervals of 1 μm.
5 was created. However, in Example 1, the quartz glass substrate 21
The portion of the chromium layer 22 provided above is the portion corresponding to the microlens, but in the present embodiment, the chromium layer 54 is used.
The portion was set as a portion corresponding to a gap between individual microlenses. Next, a negative type photoresist (Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., OMR-85) having a film thickness of 1.0 μm is applied on a quartz glass substrate 51 having a surface of 3 inches square by a spin coat method. To form the resin layer 52. The surface of the photomask 55 previously formed on which the chrome layer 54 is provided is brought into close contact with the resin layer 52 provided on the quartz glass substrate 51, and an irradiation amount of 20 is applied using an ultraviolet exposure device.
After UV exposure at 0 mJ / cm 2 from the direction of the arrow (Fig. 5
(A)), by immersing in a developing solution (AZ developer solution manufactured by Hoechst) for 60 seconds and developing, the resist in the portion not irradiated with electron beam (the portion corresponding to the gap between individual microlenses) is dissolved After the removal, the columnar resin 56 was obtained on the quartz glass substrate 51 (FIG. 5B). By dry-etching the quartz glass substrate 51 provided with the columnar resin 56 in oxygen plasma, the columnar resin 56 is gradually scraped from the upper peripheral portion, and the shape of the bottom surface is a quadrangle (the length of one side is 20 μm) and the upper side thereof. A lens-shaped resin 57 having a convex spherical surface shape and a height of 0.88 μm
The lens-shaped resin pattern B shown in FIG. 6 in which the elements were arranged was obtained on the quartz glass substrate 51 (FIG. 5C).

【0030】次に、平行平板型リアクティブイオンエッ
チング装置を用い、300Wの高周波電力を供給し、C
2 6 流量20sccm、CHF3 流量100sccm
の条件で、前記レンズ状樹脂パタ−ンBが設けられた石
英ガラス基板51を、樹脂のエッチング速度が0.01
3μm/分、石英ガラスのエッチング速度が0.065
μm/分で、レンズ状樹脂部分が消失するまでドライエ
ッチングして、レンズ状樹脂パタ−ンBと同じパターン
を有する石英ガラス製のマイクロレンズアレイ58を得
た(図5(d))。このときの樹脂のエッチング速度に
対する石英ガラスのエッチング速度比は5.0であるた
め、石英ガラスは樹脂の5倍の速さでエッチングされ、
マイクロレンズ59の高さは、元のレンズ状樹脂の高さ
の5倍の4.35μmに増幅されている。得られたマイ
クロレンズアレイ58は、底面が一辺の長さ20μmの
正四角形でその上方に凸球面状に形成されてなる形状を
有する開口数(NA)0.45のマイクロレンズ59が
1μmの間隔で最密充填状に配列されている。
Next, using a parallel plate type reactive ion etching apparatus, a high frequency power of 300 W was supplied and C
2 F 6 flow rate 20 sccm, CHF 3 flow rate 100 sccm
Under the conditions, the quartz glass substrate 51 on which the lens-shaped resin pattern B is provided has a resin etching rate of 0.01.
3 μm / min, quartz glass etching rate is 0.065
Dry etching was performed at a rate of μm / min until the lens-shaped resin portion disappeared to obtain a microlens array 58 made of quartz glass having the same pattern as the lens-shaped resin pattern B (FIG. 5D). Since the etching rate ratio of the quartz glass to the etching rate of the resin at this time is 5.0, the quartz glass is etched 5 times faster than the resin,
The height of the microlens 59 is amplified to 4.35 μm, which is five times the height of the original lens-shaped resin. The obtained microlens array 58 has a shape in which the bottom surface is a regular quadrangle with a side length of 20 μm and is formed in a convex spherical shape above it, and the microlenses 59 having a numerical aperture (NA) of 0.45 are spaced at intervals of 1 μm. Are arranged in a close-packed form.

【0031】[実施例3]図7、図8にしたがって本実
施例を説明する。先ず、NC工作機に所定のプログラム
をセットして、鏡面に研磨された厚さ3mmのニッケル
板に、一辺が60μmの正三角形で、深さが3μmの凹
部を最密充填状に配列加工し、前記凹部が最密充填状に
接して配列されたパターンC(図8参照)を有する凹型
マイクロレンズアレイ成形型72を得た。この成形型7
2の凹部加工を施した面に、4重量%の過酸化ラウリル
を含むシクロヘキシルメタクリレ−ト0.9モルとヒド
ロキシエチルメタクリレ−ト0.1モルの樹脂混合物7
3を塗布した。この樹脂混合物73を塗布した面に、3
インチ角の無アルカリガラス基板(NHテクノグラス社
製、NA45)71を気泡が混入しないように密着後、
矢印で示すように、成形型72の凹部加工を施した面の
反対側から紫外線を照射した(図7(a))。その後、
160℃で20分間加熱硬化させた後、マイクロレンズ
アレイ成形型72を取り外し、無アルカリガラス基板7
1上に、開口数(NA)0.17、高さ3μmのレンズ
状樹脂74が配列されたレンズ状樹脂パタ−ンCを得た
(図7(b))。
[Embodiment 3] This embodiment will be described with reference to FIGS. First, set a predetermined program on the NC machine tool, and form a 3 mm thick nickel plate polished on the mirror surface into an array of concave parts with a regular triangle of 60 μm on each side and a depth of 3 μm in a close-packed manner. A concave microlens array molding die 72 having a pattern C (see FIG. 8) in which the concave portions are arranged in contact with each other in the closest packed state is obtained. This mold 7
Resin mixture 7 of 0.9 mol of cyclohexyl methacrylate and 0.1 mol of hydroxyethyl methacrylate containing 4% by weight of lauryl peroxide on the surface of the concave portion 2
3 was applied. Apply 3 to the surface coated with this resin mixture 73.
After sticking the inch square non-alkali glass substrate (NH Techno Glass Co., NA45) 71 so that air bubbles do not enter,
As shown by the arrow, ultraviolet rays were radiated from the side opposite to the surface of the mold 72 on which the recess was processed (FIG. 7A). afterwards,
After heat-curing at 160 ° C. for 20 minutes, the microlens array molding die 72 is removed to remove the alkali-free glass substrate 7
A lens-shaped resin pattern C in which a lens-shaped resin 74 having a numerical aperture (NA) of 0.17 and a height of 3 μm was arranged on the surface of No. 1 was obtained (FIG. 7B).

【0032】次に、拡散磁場型ドライエッチング装置を
用い、マイクロ波電力75W、コイル電流15A、Cl2
流量30sccmの条件で、前記レンズ状樹脂パタ−ン
Cが設けられた無アルカリガラス基板71を,樹脂のエ
ッチング速度が0.095μm/分、無アルカリガラス
のエッチング速度が0.050μm/分で、レンズ状樹
脂74部分が消失するまでドライエッチングして、レン
ズ状樹脂パタ−ンCと同じパターンを有する無アルカリ
ガラス製のマイクロレンズアレイ75を得た(図7
(c))。このときの樹脂のエッチング速度に対する無
アルカリガラスのエッチング速度比は0.53であるた
め、無アルカリガラスは樹脂の0.53倍の速さでエッ
チングされ、マイクロレンズ76の高さが、元のレンズ
状樹脂74の高さの0.53倍の1.5μmに減縮され
ている。得られたマイクロレンズアレイ75は、底面が
一辺の長さ60μmの三角形でその上方に凸球面状に形
成されてなる形状を有する開口数(NA)0.08のマ
イクロレンズ76が最密充填状に配列されている。
Next, using a diffusion magnetic field type dry etching apparatus, microwave power 75 W, coil current 15 A, Cl 2
Under the condition of a flow rate of 30 sccm, the non-alkali glass substrate 71 provided with the lens-shaped resin pattern C has a resin etching rate of 0.095 μm / min and an alkali-free glass etching rate of 0.050 μm / min. Dry etching was performed until the lens-shaped resin 74 portion disappeared to obtain a microlens array 75 made of non-alkali glass having the same pattern as the lens-shaped resin pattern C (FIG. 7).
(C)). Since the etching rate ratio of the alkali-free glass to the etching rate of the resin at this time is 0.53, the alkali-free glass is etched at a rate 0.53 times that of the resin, and the height of the microlens 76 is the same as the original. The height is reduced to 1.5 μm, which is 0.53 times the height of the lenticular resin 74. The obtained microlens array 75 has a bottom surface of a triangular shape having a side length of 60 μm and a convex spherical surface formed above the microlens array 75, and the microlenses 76 having a numerical aperture (NA) of 0.08 are closely packed. Are arranged in.

【0033】ドライエッチングの装置としては、実施例
に示した平行平板型リアクティブイオンエッチング装置
や拡散磁場型ドライエッチング装置の他、マグネトロン
イオンエッチング装置等が用いられる。
As a dry etching apparatus, a magnetron ion etching apparatus or the like may be used in addition to the parallel plate type reactive ion etching apparatus and the diffusion magnetic field type dry etching apparatus shown in the embodiments.

【0034】なお、実施例1、実施例2に於いて、ガラ
ス基板上に、柱状樹脂パタ−ンを形成するに際して、フ
ォトリソグラフィ法を採用したが、これはフォトマスク
パターン及び個々のレンズ形状の精度が高く、かつレン
ズ形状選択の自由度が大きくより好ましいからである。
In Examples 1 and 2, the photolithography method was used for forming the columnar resin pattern on the glass substrate. This method was used for forming the photomask pattern and individual lens shapes. This is because the accuracy is high and the degree of freedom in selecting the lens shape is large, which is more preferable.

【0035】さらに、本発明のマイクロレンズアレイを
構成するレンズの底面形状は、個々のマイクロレンズを
最密充填状に配列することが可能な多角形状であれば、
正多角形に限定されず、平行四辺形や二等辺三角形であ
ってもよい。また形状の異なる多角形を組み合わせて配
列してもよい。
Furthermore, if the bottom surface of the lenses forming the microlens array of the present invention is a polygonal shape in which the individual microlenses can be arranged in the closest packing state,
The shape is not limited to a regular polygon, and may be a parallelogram or an isosceles triangle. Further, polygons having different shapes may be combined and arranged.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は、マイクロレンズの底面形状を
最密充填状に配列可能な多角形としたことによって、隣
接する個々のレンズ間に、レンズによって照射光が集束
されない空隅部を無くすことができる。特に、本発明の
マイクロレンズアレイを液晶表示装置に使用する場合、
液晶表示素子の画素に入射光を効率よく取り込み、液晶
画像の輝度を大幅に向上させることができる。さらに、
本発明のマイクロレンズアレイを構成する個々のレンズ
形状を液晶表示素子の画素の形状に合わせた多角形とす
ることによって、一層その効果が増大する。また、上述
の製造方法により製造されるマイクロレンズアレイはガ
ラス製であり、耐熱性、耐光性、耐薬品性に優れる。ま
た、レンズ状樹脂パターンをエッチングする際、樹脂の
エッチング速度に対するガラス基板のエッチング速度を
制御することによって、設計通りの開口数を有する高精
度のマイクロレンズアレイの製造方法を提供することが
できる。
According to the present invention, the bottom shape of the microlens is a polygon that can be arranged in a close-packed manner, so that an empty corner where the irradiation light is not focused by the lens is eliminated between the adjacent lenses. be able to. In particular, when the microlens array of the present invention is used in a liquid crystal display device,
Incident light can be efficiently taken into the pixels of the liquid crystal display element, and the brightness of the liquid crystal image can be significantly improved. further,
The effect is further enhanced by forming each of the lenses forming the microlens array of the present invention into a polygonal shape that matches the shape of the pixel of the liquid crystal display element. The microlens array manufactured by the manufacturing method described above is made of glass and has excellent heat resistance, light resistance, and chemical resistance. Further, when the lens-shaped resin pattern is etched, by controlling the etching rate of the glass substrate with respect to the etching rate of the resin, it is possible to provide a method for manufacturing a highly accurate microlens array having a numerical aperture as designed.

【0037】[0037]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1によるマイクロレンズアレイ
の平面図(a)と断面図(b)を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a plan view (a) and a sectional view (b) of a microlens array according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1で使用されるフォトマスクの
製造方法を示す要部断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a key portion showing the method of manufacturing the photomask used in Embodiment 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施例1によるマイクロレンズアレイ
の製造方法を示す要部断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a key portion showing the method of manufacturing the microlens array according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例1のレンズ状樹脂パタ−ンの一
部を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a part of the lens-shaped resin pattern according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例2によるマイクロレンズアレイ
の製造方法を示す要部断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a key portion showing the method of manufacturing the microlens array according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例2のレンズ状樹脂パタ−ンの一
部を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a part of a lens-shaped resin pattern according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例3によるマイクロレンズアレイ
の製造方法を示す要部断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of essential parts showing a method for manufacturing a microlens array according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例3のレンズ状樹脂パタ−ンの一
部を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a part of a lens-shaped resin pattern according to a third embodiment of the present invention.

【図9】従来のマイクロレンズアレイの一部を示す平面
図である。
FIG. 9 is a plan view showing a part of a conventional microlens array.

【0038】[0038]

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マイクロレンズアレイ 2 マイクロレンズ 21 石英ガラス基板 22 クロム層 23 レジスト層 24 フォトマスクブランクス 25 フォトマスク 31 石英ガラス基板 32 樹脂層 33 柱状樹脂 34 レンズ状樹脂 35 マイクロレンズアレイ 36 マイクロレンズ 51 石英ガラス基板 52 樹脂層 53 石英ガラス基板 54 クロム層 55 フォトマスク 56 柱状樹脂 57 レンズ状樹脂 58 マイクロレンズアレイ 59 マイクロレンズ 71 無アルカリガラス基板 72 成形型 73 樹脂混合物 74 レンズ状樹脂 75 マイクロレンズアレイ 76 マイクロレンズ 91 マイクロレンズアレイ 92 円形マイクロレンズ 93 空隅部 A 樹脂パタ−ン B 樹脂パタ−ン C 樹脂パタ−ン 1 Microlens Array 2 Microlens 21 Quartz Glass Substrate 22 Chrome Layer 23 Resist Layer 24 Photomask Blanks 25 Photomask 31 Quartz Glass Substrate 32 Resin Layer 33 Columnar Resin 34 Lens Resin 35 Microlens Array 36 Microlens 51 Quartz Glass Substrate 52 Resin layer 53 Quartz glass substrate 54 Chrome layer 55 Photomask 56 Columnar resin 57 Lens resin 58 Microlens array 59 Microlens 71 Alkali-free glass substrate 72 Mold 73 Resin mixture 74 Lens resin 75 Microlens array 76 Microlens 91 Micro Lens array 92 Circular microlens 93 Empty corner A resin pattern B resin pattern C resin pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小菅 洋之 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホ− ヤ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hiroyuki Kosuge 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Hoya Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の凸レンズが規則的に配列してなる
マイクロレンズアレイに於いて、該マイクロレンズアレ
イを構成する個々のレンズは、底面形状が多角形でその
上方に凸球面状に形成されてなる形状を有し、かつ該レ
ンズの底面形状がレンズの底面の各辺に於いて、隣り合
うレンズの辺が微細な間隙で等間隔にもしくは接して配
列可能な多角形であることを特徴とするマイクロレンズ
アレイ。
1. In a microlens array in which a plurality of convex lenses are regularly arranged, each lens forming the microlens array has a polygonal bottom surface and a convex spherical surface formed above the polygonal lens. And a bottom surface of the lens is a polygon in which each side of the bottom surface of the lens is a polygon in which adjacent lens sides can be arranged at equal intervals or in contact with each other with a fine gap. And a microlens array.
【請求項2】 該マイクロレンズアレイがガラス製であ
ることを特徴とする請求項1に記載のマイクロレンズア
レイ。
2. The microlens array according to claim 1, wherein the microlens array is made of glass.
【請求項3】 ガラス基板上に、底面が多角形でその上
方に凸球面状に形成されてなる形状を有するレンズ状樹
脂が所望のマイクロレンズアレイパタ−ンに対応して配
列されてなるレンズ状樹脂パタ−ンを形成する工程と、
該レンズ状樹脂と該ガラス基板の一部とをエッチングに
より除去する工程とを含むことを特徴とする請求項2に
記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
3. A lens in which a lens-shaped resin having a polygonal bottom surface and a convex spherical shape formed above the glass substrate is arranged corresponding to a desired microlens array pattern. A step of forming a resin pattern
The method of manufacturing a microlens array according to claim 2, further comprising a step of removing the lens-shaped resin and a part of the glass substrate by etching.
【請求項4】 該レンズ状樹脂と該ガラス基板の一部と
をエッチングにより除去する工程に於いて、該レンズ状
樹脂のエッチング速度に対する該ガラス基板のエッチン
グ速度の比を0.3以上20以下としたことを特徴とす
る請求項3に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
4. In the step of removing the lens-shaped resin and a part of the glass substrate by etching, the ratio of the etching rate of the glass substrate to the etching rate of the lens-shaped resin is 0.3 or more and 20 or less. The method for manufacturing a microlens array according to claim 3, wherein
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Cited By (11)

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