JPH11142610A

JPH11142610A - マイクロレンズアレイ基板の製造方法

Info

Publication number: JPH11142610A
Application number: JP9314114A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Yotsuya; 真一四谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】従来、実効開口率が大きく、かつ非点収差が
殆ど無い矩形の画素を持つマイクロレンズ基板を容易に
大量製造することが難しかった。【解決手段】ガラス基板上に円筒形凸レンズ状の樹脂
パターンを形成する工程と、該円筒形凸レンズ状の樹脂
パターンと前記ガラス基板の一部とをドライエッチング
により除去する工程とを２回繰り返す。また、ガラス基
板にマイクロレンズアレイを形成する方法においてガラ
ス基板上に円筒形凸レンズ状の樹脂パターンをレジスト
を用いて形成し、さらに、前記ガラス基板上に円筒形凸
レンズ状の樹脂パターンをレジストを用いて形成した
後、樹脂パターンとガラス基板の一部とをドライエッチ
ングにより除去する。これらガラス基板上に形成される
凸状樹脂パターンは長方形で、１回目に形成する凸状樹
脂パターンの長手方向に対し、２回目に形成する凸状樹
脂パターンの長手方向が直角に交わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロレンズア
レイ基板の製造方法に関し、特に光集積回路、光ファイ
バーアレイの光結合器、固体撮像素子、電子複写機の光
学系、液晶表示装置等に用いられる微小なマイクロレン
ズが規則的に配列してなるマイクロレンズアレイの製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マイクロレンズアレイは、ファインオプ
ティクスその他の分野における重要な光学素子として、
今後ますます需要が高まる事が予想されている。以下、
代表的な需要の一つである液晶プロジェクターへの応用
例について説明する。

【０００３】近年、液晶プロジェクターは、デジタル画
像を多人数で容易に観覧できる装置として脚光を浴びて
る。特にその装置の高精細化はすさまじく、ＶＧＡ（６
４０×４８０ドット）からＳＶＧＡ（８００×６００）
そしてＸＧＡ（１０２４×７６８ドット）へと急速に進
化している。

【０００４】ところが、液晶パネルの画素数を増やす
と、特にアクティブマトリックス型の液晶パネルでは画
素以外の部分の占める面積が相対的に大きくなり、これ
らの部分を覆うブラックマトリックスの面積が増大し、
その結果、表示に寄与する画素の面積が減少して表示素
子の開口率が低下してしまう。開口率の低下が生じる
と、画面が暗くなり、画像品位を低下させることにな
る。

【０００５】このような、画素増大による開口率を低下
を防止する為に、液晶パネルの一方の面にマイクロレン
ズアレイを形成する事が、例えば、浜田浩、船田文
明：（“特集：進歩が著しい液晶プロジェクター；マイ
クロレンズアレイによる液晶プロジェクターの高輝度
化”）；ＯｐｌｕｓＥ，８月号，９０−９４ページ（１
９９３年）等で提案されている。

【０００６】ここで示されているマイクロレンズアレイ
は、各画素に対応したマイクロレンズを有し、従来ブラ
ックマトリックスによって遮光されていた光を画素内に
集光するものである。

【０００７】このような、マイクロレンズの製造方法と
しては、特開平２−１６５９３３号公報の４欄の１２行
目から５欄の６行目まで（以下、先行資料１とする。）
に示されるように、マイクロレンズ用透明樹脂層をフォ
トリソグラフィ工程によりパターニングし、熱溶融によ
り樹脂の表面張力の影響を受けて表面が滑らかな半球面
状を有する凸状の樹脂パターンが得られる。

【０００８】また、特開平７−１７４９０３号公報の４
欄４行目から２６行目まで（以下、先行資料２とす
る。）に示されるように、感光性樹脂をガラス基板上に
塗布、パターニング後、熱溶融により樹脂の表面張力に
より表面を滑らかな半球面状を有する凸状の樹脂パター
ンを形成し、ドライエッチングにより、その樹脂形状を
ガラスをエッチングすることにより転写する方法も提案
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行資
料１に示されたマイクロレンズアレイは、それらが樹脂
で構成されるため、耐熱、耐光性、機械的強度が弱いと
いう欠点を有する。

【００１０】また、先行資料２に示されたマイクロレン
ズアレイは、ガラス基板そのものがレンズとなるので耐
熱、耐光性は良好である。しかし、実効開口率を最大に
する為にレンズの形状を画素と同じ寸法の矩形にする
と、感光性樹脂を溶融しレンズ形状になった時に、レン
ズ中心を通る各径方向によってレンズ面の曲率差が大き
くなり、非点収差が発生するために１点に集光できな
い。

【００１１】例えば、図５（ａ）はレンズ形状が一辺の
寸法がａである正方形をしたマイクロレンズ体６０の正
面図。図５（ｂ）、（ｃ）は図５（ａ）におけるＰ−Ｐ
線断面図及びＱ−Ｑ線断面図である。図５（ｂ）よりレ
ンズの高さはＨとする。ここで、辺方向の曲率半径をＲ
１、対角線方向の曲率半径をＲ２と置くと、これらを参
考にＲ１及びＲ２は幾何学計算より、Ｒ１＝（ａ²＋４Ｈ²）／（８Ｈ）式１Ｒ２＝（ａ²＋２Ｈ²）／（４Ｈ）式２となる、従って、Ｒ１とＲ２の曲率半径の比は、Ｒ１／Ｒ２＝１−１／（２＋４（Ｈ／ａ）²）式３となる。

【００１２】例えば、矩形の一辺が２５μｍ、レンズ高
さ５μｍのマイクロレンズアレイを製造すると、Ｒ１／
Ｒ２の比は式３に代入して約０．５４となる。

【００１３】すなわち、Ｒ２の曲率はＲ１の約２倍とな
る。従って、焦点距離はＲ１はＲ２の約２倍となり、大
きく異なる事が分かる。

【００１４】これらのことから解るように、単純に先行
資料１及び２のように矩形のマイクロレンズアレイ基板
を作るとかなり大きくなり、非点収差が発生する。

【００１５】図６はこのような正方形のマイクロレンズ
の集光原理を説明する図である。このため図６の（ａ）
に示すように矩形のマイクロレンズ体６０を通過した光
線は焦点距離ｆ１及びｆ２に異なる２つの焦点をＦ１及
びＦ２を結びどちらの焦点においても図６の（ｂ）
（ｃ）に示すような特定の広がりを持った十字形状の焦
点になる。従って、マイクロレンズ体６０を通過させて
もスポット光を得ることができないため、全ての投射光
をブラックマトリックスの小さな開口部を通過させるこ
とができない。従って、高精細化に伴って画素開口領域
が小さくなった場合、マイクロレンズアレイによる光の
有効利用を計ることができなくなる。

【００１６】また、１枚のフォトマスクでレンズを形成
しているために、各々の矩形画素パターンをそのままレ
ジストパターン化する必要があり、特に画素の角部は光
の回り込みが多くどうしても丸くなるため、得られるレ
ジスト画素パターンは丸みを持った矩形になる。

【００１７】従って、レンズパターン面積がその分少な
くなるため、レンズ部となる基板面積を９０％を超える
事ができなかった。

【００１８】本発明は上記従来の技術の欠点を鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、実効開口
率が大きく、且つレンズ面の曲率差が小さいマイクロレ
ンズアレイの製造方法を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明のマイクロレンズ
アレイの製造方法は、ガラス基板上に円筒形凸レンズ状
の樹脂パターンを形成する工程と、該円筒形凸レンズ状
の樹脂パターン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とを２回繰り返す事を特徴としてい
る。

【００２０】第２の発明としてガラス基板にマイクロレ
ンズアレイを製造する方法においてガラス基板上に円筒
形凸レンズ状の樹脂パターンをレジストを用いて形成
し、さらにこの上に、円筒形凸レンズ状の樹脂パターン
をレジストを用いて形成した後、各々の樹脂パターンと
前記ガラス基板の一部とをエッチングにより除去して製
造する事を特徴としている。

【００２１】第３の発明として、前記ガラス基板上に形
成される凸状の前記樹脂パターンを形成するためのフォ
トマスクパターンは長方形であり、１回目に使用するフ
ォトマスクパターンの長手方向に対し、２回目に使用す
るフォトマスクパターンの長手方向が直角に交わってい
る事を特徴としている。

【００２２】さらに第４の発明として前記ガラス基板上
に形成される凸状の前記樹脂パターンを形成するための
フォトマスクパターンの長方形の長い辺と短い辺の比は
２倍以上１００００倍以下である事を特徴としている。

【００２３】また、第５の発明として前記ガラス基板上
に形成される凸状の前記樹脂パターンを形成するための
フォトマスクパターンの個数は少なくとも２つ以上であ
り、その配列は長方形の長い辺同士を隣り合わせに配列
する事を特徴としている。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に発明の実施の形態を図面を
用いて、詳細に説明する。

【００２５】（実施例１）図1は本発明の第１のマイク
ロレンズアレイ基板の製造方法を説明する斜視図であ
る。この図に従って、画素サイズ３３ミクロン角で横８
００個、縦６００個の行列配置されたマイクロレンズア
レイ基板の製造方法を詳細に渡って説明する。

【００２６】まず、ガラス基板１０を洗浄しポジレジス
トをスピンコートする。本実施例では東京応化製ＯＦＰ
Ｒ８００粘度５０ｃｐを使用し、膜厚を２．０μｍにし
た。もちろん、ネガレジストを使用してもかまわない
し、他のレジストを使用しても一行に差し支えない。

【００２７】次に、このポジレジストを９０℃に加熱し
たクリーンオーブン内で、２０分間プレベークした後、
縮小投影露光機を用いて露光を行う。そして、このガラ
ス基板１０を現像し、図１（ａ）に示すような長方形の
レジストパターン１１を形成する。

【００２８】図２は図１（ａ）に示す長方形のレジスト
パターン１１を形成するために使用するフォトマスク２
３の概略図である。

【００２９】このフォトマスク２３中に示される長方形
パターン２１の大きさは短い辺の長さは３２．２μｍ長
い辺の長さは２６．４ミリの長方形パターンであり、長
い辺どうしが０．８μｍの隙間１５を隔てて向かい合っ
ている。

【００３０】この本パターンの最大の特徴は、フォトマ
スク２３の隙間１５が単純な直線のみで構成されている
ため、光の回折現象が理想的に少なくなり、パターン幅
を限界まで狭める事が出来る。

【００３１】図２では省略されているが６００本配列さ
れている。

【００３２】以上、図2の説明として、実施例１の目的
である画素サイズ３３ミクロン角で横８００個、縦６０
０個の行列配置されたマイクロレンズアレイ基板を製造
する事を例として長方形パターン２１の寸法や本数の数
値を指定したが、この数値を変える事により、様々な画
素サイズや解像度に対応できる事は言うまでもない。

【００３３】次に、このレジストを１５０℃程度の高温
に加熱したクリーンオーブン内で３０分間ポストベーク
した。

【００３４】この温度ではレジストパターン１１は図１
（ｂ）に示すように円筒形凸レンズ形状にリフローされ
る。

【００３５】リフローによりレジストパターン１１を隔
てた隙間１５はレジストの流動化により０．２μｍにま
で狭まった。

【００３６】さらにこのガラス基板１０上に形成したレ
ジストパターン１１をマスクとして、ドライエッチング
する事により、レジストパターン１１とガラス基板１０
の一部を除去し、ガラス基板１０上にレジストパターン
１１の形状を転写する事により、ガラス製円筒形凸レン
ズ１２をガラス基板１０上に図１（ｃ）のごとく形成し
た。

【００３７】ドライエッチングに使用するガスとしては
ＣＨＦ₃を用いた。

【００３８】本実施例では、ＣＨＦ₃を使用している
が、ＣＦ₄、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₃Ｆ₈等に代表されるふっ素系ガ
ス、またはＣｌ₂等の塩素系のガス、または、それらを
含む混合ガスを使用してもなんら差し支えない。

【００３９】そして、ガス流量を１００ｓｃｃｍ、圧力
を１００ｍＴｏｒｒ、ＲＦ出力を４００Ｗにする事によ
り、ガラスのエッチングレートを毎分０．２μｍ、レジ
ストとガラスのエッチングレートの比が１：２という結
果を得た。

【００４０】上記条件により、２０分間ガラス基板１０
をエッチングし、レジストパターン１１の形状をガラス
基板上に転写した。すると、高さ４μｍ、短い辺の長さ
が３２．８μｍ、隙間１５が０．２μｍ、長い辺の長さ
が２６．８ｍｍのガラス製円筒形凸レンズ１２がガラス
基板１０上に形成できた。

【００４１】さらに、前記ガラス基板１０上に東京応化
製ＯＦＰＲ８００粘度５０ｃｐのポジレジストをスピン
コートし、膜厚を２．０μｍにした。もちろん、ネガレ
ジストを使用してもかまわないし、他のレジストを使用
しても一行に差し支えない。

【００４２】次に、このポジレジストを９０℃に加熱し
たクリーンオーブン内で、２０分間プレベークした後、
縮小投影露光機を用いて露光を行なった。そしてこのガ
ラス基板１０のレジストを現像し、図１（ｄ）に示すよ
うな長方形のレジストパターン１３を形成する。

【００４３】図３は図１（ｄ）に示す長方形のレジスト
パターン１１を形成するために使用するフォトマスク３
３の概略図である。

【００４４】このフォトマスク中に示される長方形パタ
ーン３１の大きさは短い辺の長さは３２．２μｍ長い辺
の長さは１９．８ミリの長方形パターンであり、長い辺
どうしが０．８μｍの隙間１６を隔てて向かい合ってい
る。

【００４５】この本パターンの最大の特徴は、フォトマ
スクの隙間１６が単純な直線のみで構成されているた
め、光の回折現象によるパターン変形に少なくなり、パ
ターン幅を限界まで狭める事が出来る。

【００４６】図３では省略されているが８００本配列さ
れており、これらの長方形パタ−ン３１の長手方向は図
２の長方形パターン２１の長手方向と直交している。

【００４７】以上、図３の説明として、実施例１の目的
である画素サイズ２６ミクロン角で横８００個、縦６０
０個の行列配置されたマイクロレンズアレイ基板を製造
する事を例として長方形パターン２１の寸法や本数の数
値を指定したが、この数値を変える事により、様々な画
素サイズや解像度に対応できる事は言うまでもない。

【００４８】また、このレジストパターン１３はガラス
製円筒形凸レンズ１２の上に、ガラス製円筒系レンズに
対して直交する方向に配置されている。

【００４９】次に、このレジストを１５０℃程度の高温
に加熱したクリーンオーブン内で３０分間ポストベーク
する。

【００５０】この温度ではレジストパターン１３は図１
（ｅ）に示すように円筒形凸レンズ形状にリフローされ
る。

【００５１】リフローによりレジストパターン１３を隔
てた隙間１６はレジストの流動化により０．２μｍにま
で狭まった。

【００５２】さらにこのガラス基板１０上に形成したレ
ジストパターン１３をマスクとして、ドライエッチング
する事により、レジストパターン１３とガラス基板１０
の一部を除去し、ガラス基板１０上にレジストパターン
１２の形状を転写する事により、マイクロレンズアレイ
１３をガラス基板１０上に図１（ｆ）のごとく形成でき
る。

【００５３】ドライエッチングに使用するガスとしては
ＣＨＦ₃を用いた。

【００５４】そして、ガス流量を１００ｓｃｃｍ、圧力
を１００ｍＴｏｒｒ、出力を４００Ｗにする事により、
ガラスのエッチングレートを毎分０．２μｍ、レジスト
とガラスのエッチングレートの比を１：２の結果を得
た。

【００５５】上記条件により、２０分間ガラス基板１０
をエッチングし、レジストパターン１３の形状をガラス
基板上に転写する。すると、ガラス製円筒形凸レンズ１
２は、レジストパターン１３の形状をドライエッチング
により転写したためにマイクロレンズアレイ１７の形状
に変化する。

【００５６】こうしてマイクロレンズアレイ基板の製造
を完了する。

【００５７】最後に、本発明の製造方法により製造され
たマイクロレンズアレイ基板を光学評価してみると、マ
イクロレンズアレイ１７は中心を通り対角線方向の曲率
半径と各辺方向の曲率半径が等しいため、レンズ中心を
通る各径方向によるレンズ曲率半径差は全くなく、非点
収差も解消され、焦点では直径１．２μｍのスポット光
を得る優秀なマイクロレンズアレイ基板であることも確
認した。

【００５８】また、このマイクロレンズアレイ基板の画
素を顕微鏡観察してみると画素の角部は丸くなっておら
ず理想的な正方形を有していた。

【００５９】従って、実効画素サイズは２５．８μm角
であり、理論画素サイズ２６μm角に対して、９８．４
５％の面積効率を達成した。

【００６０】このように、本発明のマイクロレンズアレ
イの製造方法を用いることにより、面積効率が９８％以
上と非常に高くすることができるため、理想的なマイク
ロレンズアレイを容易かつ安価に大量製造することがで
きる。

【００６１】（実施例２）実施例１と同様のプロセスに
おいて、対角線方向の長さ０．９インチのＸＧＡ対応Ｔ
ＦＴパネル（画素１９ミクロン角）に適合したマイクロ
レンズアレイを製造するためには、実施例１にて使用し
た２枚のフォトマスクパターンの寸法と長方形パターン
の本数を変更するだけで、実施例１と同様の製造方法で
製造できる。例えば、図２に示すような長方形のレジス
トパターン２１の寸法であれば、短い辺の長さは１８．
３μｍ長い辺の長さは１９．４５６ミリの長方形パター
ンにして、長い辺どうしが０．７μｍの隙間１５を隔て
て向かい合うようにすれば良い。この長方形パターンが
７６８本並んだパターンを、フォトマスクとして作成す
る。

【００６２】また、図３のフォトマスク３３について
は、その長方形パターン３１の寸法では、短い辺の長さ
は１８．３μｍ、長い辺の長さは１４．５９２ミリであ
り、長い辺どうしが０．７μｍの隙間１６を隔てて向か
い合っている。この長方形パターン３１を１０２４本並
んだパターンをフォトマスクとして形成すれば良い。

【００６３】なお、図２のフォトマスク２３の長方形パ
ターン２１の長手方向と図３のフォトマスク３３の長方
形パターン３１の長手方向は正確に直交している事は、
実施例１同様である。

【００６４】本実施例ではフォトマスクのみ取り替え
て、実施例１と同様にマイクロレンズアレイ基板を製造
してみたところ、レジストリフロー時の寸法変化により
実効画素サイズは１８．９μm角であった。したがって
理論画素サイズ１９μm角に対して、９８．９５％の面
積効率を達成した。

【００６５】このように、本発明のマイクロレンズアレ
イの製造方法ではフォトマスク上の長方形パターンの寸
法とその本数を変更するだけで、面積効率が９８％以上
の様々なサイズで様々な解像度のマイクロレンズアレイ
基板を容易に製造することができる。

【００６６】（実施例３）図４は本発明の第２のマイク
ロレンズアレイ基板の製造方法を説明する斜視図であ
る。この図に従って、画素サイズ２６ミクロン角で横１
０２４個、縦７６８個の行列配置されたマイクロレンズ
アレイ基板の製造方法を詳細に渡って説明する。

【００６７】まず、ガラス基板１０を洗浄しレジストを
スピンコートする。本実施例では東京応化製ＯＦＰＲ８
００粘度５０ｃｐを使用し、膜厚を２．０μｍにした。
もちろん、他のレジストを使用しても一行に差し支えな
いが、後に塗布するポジレジストやその現像液に溶融し
ないレジストを使用することが本レジストの条件とな
る。

【００６８】次に、このレジストを９０℃に加熱したク
リーンオーブン内で、２０分間プレベークした後、縮小
投影露光機を用いて露光を行った。

【００６９】このレジストを現像し、図４（ａ）に示す
ような長方形のレジストパターン１１を形成する。この
レジストパターンの大きさは短い辺の長さは２５．３μ
ｍ長い辺の長さは２６．６２４ミリの長方形パターンで
あり、長い辺どうしが０．８μｍの隙間１５を隔てて向
かい合っているこのレジストパターンは図では省略され
ているが７６８本配列されている。

【００７０】次に、このレジストを１７０℃程度の高温
に加熱したクリーンオーブン内で３０分間ポストベーク
した。

【００７１】この温度ではレジストパターン１１は図２
（ｂ）に示すように円筒形凸レンズ形状にリフローされ
る。

【００７２】リフローによりレジストパターン１１を隔
てた隙間１５はレジストの流動化により０．１μｍにま
で狭まった。

【００７３】さらに、前記ガラス基板１０上に東京応化
製ＯＦＰＲ８００粘度５０ｃｐのポジレジストをスピン
コートし、膜厚を２μｍにした。

【００７４】次に、このポジレジストを９０℃に加熱し
たクリーンオーブン内で、２０分間プレベークした後、
縮小投影露光機を用いて露光を行った後、このレジスト
を現像し、図２（ｃ）に示すような長方形のレジストパ
ターン１３を形成する。このレジストパターン１３の大
きさは短い辺の長さは２５．３μｍ、長い辺の長さは１
９．９６８ミリの長方形パターンであり、長い辺どうし
が０．８μｍの隙間１６を隔てて向かい合っている。

【００７５】このレジストパターン１３は図では省略さ
れているが１０２４本配列されている。また、このレジ
ストパターン１３はネガレジストにより形成されたレジ
ストパターン１１の上に、ガラス製円筒系レンズに対し
て直交する方向に配置されている。

【００７６】次に、このレジストを１６０℃程度の高温
に加熱したクリーンオーブン内で３０分間ポストベーク
する。

【００７７】この温度ではレジストパターン１３は図１
（ｄ）に示すように円筒形凸レンズ形状にリフローされ
る。

【００７８】リフローによりレジストパターン１３を隔
てた隙間１６はレジストの流動化により０．１μｍにま
で狭まった。

【００７９】さらにこのガラス基板１０上に形成したレ
ジストパターン１１及び１３をマスクとして、ドライエ
ッチングする事により、レジストパターン１１及び１３
とガラス基板１０の一部を除去し、ガラス基板１０上に
レジストパターン１１と１３の合成形状を転写する事に
より、マイクロレンズアレイ１７をガラス基板１０上に
図２（ｅ）のごとく形成できる。

【００８０】ドライエッチングに使用するガスとしては
ＣＨＦ₃を用いた。

【００８１】そして、ガス流量を１００ｓｃｃｍ、圧力
を１００ｍＴｏｒｒ、出力を４００Ｗにする事により、
ガラスのエッチングレートを毎分０．２μｍ、ポジレジ
ストとガラスのエッチングレートの比を１：２との結果
を得た。

【００８２】上記条件により、４０分間ガラス基板１０
をエッチングし、レジストパターン１３の形状をガラス
基板上に転写する。すると、ガラス製円筒形凸レンズ１
２は、レジストパターン１３の形状をドライエッチング
により転写したためにマイクロレンズアレイ１７の形状
に変化する。

【００８３】こうしてマイクロレンズアレイ基板の製造
を完了する。

【００８４】最後に、本発明の製造方法により製造され
たマイクロレンズアレイ基板を光学評価してみると、マ
イクロレンズアレイ１７は中心を通り対角線方向の曲率
半径と各辺方向の曲率半径が等しいため、レンズ中心を
通る各径方向によるレンズ曲率半径差は全くなく、非点
収差も解消され、焦点では直径１．４μｍのスポット光
を得る優秀なマイクロレンズアレイ基板であることも確
認した。

【００８５】また、このマイクロレンズアレイ基板の画
素を顕微鏡観察してみると画素の角部は丸くなっておら
ず理想的な正方形を有していた。

【００８６】従って、実効画素サイズは２５．９μm角
であり、理論画素サイズ２６μm角に対して、９９．２
３％の面積効率を達成した。

【００８７】このように、本発明のマイクロレンズアレ
イの製造方法を用いることにより、面積効率が９８％以
上と非常に高くすることができるため、理想的なマイク
ロレンズアレイを容易かつ安価に大量製造することがで
きる。

【００８８】（実施例４）実施例３と同様のプロセスに
おいて、対角線方向の長さ１．５インチのＳＸＧＡ（１
２８０×１０２４ドット）対応ＴＦＴパネル（画素２２
ミクロン角）に適合したマイクロレンズアレイを製造す
るためには、実施例１にて使用した２枚のフォトマスク
パターンの寸法と長方形パターンの本数を変更するだけ
で、実施例３と同様の製造方法で製造できる。例えば、
図２に示すような長方形のレジストパターン２１の寸法
であれば、短い辺の長さは２１．３μｍ長い辺の長さは
２８．１６ミリの長方形パターンにして、長い辺どうし
が０．７μｍの隙間１５を隔てて向かい合うようにすれ
ば良い。この長方形パターンが１０２４本並んだパター
ンを、フォトマスクとして作成する。

【００８９】また、図３のフォトマスクについては、そ
の長方形パターン３１の寸法では、短い辺の長さは２
１．３μｍ、長い辺の長さは２２．５２８ミリであり、
長い辺どうしが０．７μｍの隙間１６を隔てて向かい合
っている。この長方形パターン３１を１２８０本並んだ
パターンをフォトマスクとして形成すれば良い。

【００９０】なお、図２のフォトマスクの長方形パター
ンの長手方向と図３のフォトマスクの長方形パターンの
長手方向は正確に直交している事は、実施例２同様であ
る。

【００９１】本実施例ではフォトマスクのみ取り替え
て、実施例３と同様にマイクロレンズアレイ基板を製造
してみたところ、レジストリフロー時の寸法変化により
実効画素サイズは２１．９μm角であった。したがって
理論画素サイズ２２μm角に対して、９９．０９％の面
積効率を達成した。

【００９２】このように、本発明のマイクロレンズアレ
イの製造方法ではフォトマスク上の長方形パターンの寸
法とその本数を変更するだけで、面積効率が９９％以上
の様々なサイズで様々な解像度のマイクロレンズアレイ
基板を容易に製造することができる。

【００９３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、実
行開口率が大きく、かつ非点収差が殆ど無い矩形の画素
を持つマイクロレンズ基板を容易に大量製造する事がで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1の実施例によるマイクロレンズア
レイ基板の製造方法を説明する斜視図である。

【図２】本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造に用
いられる第1のフォトマスクの概略を説明する図であ
る。

【図３】本発明のマイクロレンズアレイ基板の製造に用
いられる第２のフォトマスクの概略を説明する図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施例によるマイクロレンズア
レイ基板の製造方法を説明する斜視図である。

【図５】従来技術により製造された矩形のマイクロレン
ズの形状を説明する図である。

【図６】従来技術により製造された矩形のマイクロレン
ズの集光の様子を説明する図である。

【符号の説明】

１０ガラス基板１１レジストパターン１２円筒形凸レンズパターン１３レジストパターン１５隙間１６隙間１７マイクロレンズパターン２１フォトマスク長方形パターン２２アライメントマーク２３フォトマスク３１フォトマスク長方形パターン３２アライメントマーク３３フォトマスク６０マイクロレンズ体６１焦点像６２焦点像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板にマイクロレンズアレイを製
造する方法においてガラス基板上に円筒形凸レンズ状の
樹脂パターンを形成する工程と、該円筒形凸レンズ状の
樹脂パターンと前記ガラス基板の一部とをエッチングに
より除去する工程とを２回繰り返して製造する事を特徴
とするマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
【請求項２】ガラス基板にマイクロレンズアレイを製
造する方法においてガラス基板上に円筒形凸レンズ状の
樹脂パターンをレジストを用いて形成し、さらにこの上
に、円筒形凸レンズ状の樹脂パターンをレジストを用い
て形成した後、各々の樹脂パターンと前記ガラス基板の
一部とをエッチングにより除去して製造する事を特徴と
するマイクロレンズアレイ基板の製造方法。
【請求項３】前記ガラス基板上に形成される凸状の前
記樹脂パターンを形成するためのフォトマスクパターン
は長方形であり、１回目に形成する凸状の樹脂パターン
の長手方向に対し、２回目に形成するフォトマスクパタ
ーンの長手方向が直角に交わっている事を特徴とする請
求項１または２記載のマイクロレンズアレイ基板の製造
方法。
【請求項４】前記ガラス上に形成される凸状の前記樹
脂パターンを形成するためのフォトマスクパターンの長
方形の長い辺と短い辺の比は２倍以上１００００倍以下
である事を特徴とする請求項１または２記載のマイクロ
レンズアレイの製造方法。
【請求項５】前記ガラス上に形成される凸状の前記樹
脂パターンを形成するためのフォトマスクマスクパター
ンの個数は少なくとも２つ以上であり、その配列は長方
形の長い辺同士を隣り合わせに配列する事を特徴とする
請求項１または２記載のマイクロレンズアレイの製造方
法。