JPH10142589A

JPH10142589A - 光学基板の製造方法

Info

Publication number: JPH10142589A
Application number: JP34127696A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yamanaka; 英雄山中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】不要光の入射を防止できる光学基板の製造方
法を提供すること。【解決手段】本発明は、基板ガラス上に高屈折率透明
接着剤４を塗布し、その上からスタンパＳを押し付けた
後に仮硬化させる工程と、スタンパＳを外して高屈折率
透明接着剤４を本硬化してマイクロレンズアレイ部ＭＲ
とするとともに、少なくともその周辺にブラックマスク
を形成する工程と、少なくともマイクロレンズアレイ部
ＭＲを構成した高屈折率透明接着剤４に、その屈折率と
は異なる屈折率の他の透光性接着剤を介してカバーガラ
スを貼り合わせ、カバーガラスまたは基板ガラスを所定
の厚さにする工程とから成る光学基板の製造方法であ
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、基板ガラスにレン
ズアレイ部を形成する光学基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の液晶表示装置では、輝度向上のた
めに入射側（対向側基板）に集光効果を得るためのマイ
クロレンズを形成したものが適用されている。このマイ
クロレンズを形成するには、特公平６−４２１２６号公
報に記載されるように、ガラスエッチング法やスタンプ
法等が考えられている。

【０００３】このうちのスタンプ法は量産性に優れてい
るため多く適用されている。スタンプ法は、先ずフォト
リソグラフィー技術でフォトレジストのマイクロレンズ
アレイを形成し、加熱リフローでマイクロレンズ凸形状
を形成する。次いで、この凸形状の上に無電解めっきに
よってニッケル等の金属膜を被着し、樹脂および支持台
で型を転写してスタンパを作成する。

【０００４】そして、基台ガラス上に塗布された高屈折
率透明樹脂へスタンパを押し付け、スタンパの形状を高
屈折率透明樹脂へ転写してマイクロレンズアレイを形成
し、その凹部に低屈折率透明樹脂を所定厚みのカバーガ
ラスで封止し、透明電極を形成するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなスタンパによってマイクロレンズアレイを形成する
場合、各レンズ部の間にレンズ効果を得ることができな
い領域が形成されてしまうと、その領域から不要な光が
進入して混色（色むら）を発生させる原因となる。さら
に、マイクロレンズアレイを形成する基板が透明である
ことから、液晶駆動基板（ＴＦＴ基板）との重ね合わせ
や位置合わせ、さらにダイシングやスクライブ分割での
位置合わせが不正確となり、偏光度低下によるコントラ
スト低下、やレンズ効果の低下による輝度向上が得られ
ないという問題が生じる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために成された光学基板の製造方法である。
すなわち、本発明は、基台上にフォトレジストを塗布
し、このフォトレジストにフォトリソグラフィーとリフ
ローとを施してレンズアレイ部となる複数の凸部を形成
する工程と、フォトレジスト上に金属層を被着するとと
もに、金属層へ接着剤を介して支持台を貼り付ける工程
と、金属層を支持台とともに基台から剥がし、金属層に
よって複数の凸部が反転した凹部を備えているスタンパ
を形成する工程と、基板ガラス上に透光性接着剤を塗布
し、透光性接着剤の上からスタンパの金属層にて構成さ
れる凹部を押し付けた後、透光性接着剤を仮硬化させる
工程と、スタンパを外し、透光性接着剤を本硬化してス
タンパの金属層にて構成される凹部の形状が透光性接着
剤に転写されて成る凸部をレンズアレイ部とするととも
に、少なくともレンズアレイ部の周辺に遮光膜を形成す
る工程と、少なくともレンズアレイ部を構成した透光性
接着剤に、その透光性接着剤の屈折率とは異なる屈折率
の他の透光性接着剤を介してカバーガラスを貼り合わ
せ、カバーガラスまたは基板ガラスを所定の厚さにする
工程とから成る光学基板の製造方法である。

【０００７】また、上記のスタンパを形成した後、基板
ガラス上のレンズアレイ部となる位置の周辺およびレン
ズアレイ部の複数の凸部を形成する部分の各凸部の間と
なる位置に各々遮光膜を形成する工程と、基板ガラス上
および遮光膜上に透光性接着剤を塗布し、透光性接着剤
の上からスタンパの金属層にて構成される凹部をアライ
メントして押し付けた後、透光性接着剤を仮硬化させる
工程と、スタンパを外し、透光性接着剤を本硬化してス
タンパの金属層にて構成される凹部の形状が該透光性接
着剤に転写されて成る凸部を前記レンズアレイ部とする
工程と、少なくともレンズアレイ部を構成した透光性接
着剤に、その透光性接着剤の屈折率とは異なる屈折率の
他の透光性接着剤を介してカバーガラスを貼り合わせ、
カバーガラスまたは基板ガラスを所定の厚さにする工程
とから成る光学基板の製造方法でもある。

【０００８】また、上記のスタンパを形成した後、基板
ガラス上に低融点ガラスペーストを塗布し、低融点ガラ
スペーストの上からスタンパの金属層にて構成される凹
部を押し付ける工程と、スタンパの金属層にて構成され
る凹部の形状が低融点ガラスペーストに転写されて成る
凸部を形成した状態でスタンパを外してレンズアレイ部
とするとともに、低融点ガラスペーストを乾燥ゲル化お
よびガラス化する工程と、少なくともレンズアレイ部の
周辺に遮光膜を形成する工程と、少なくともレンズアレ
イ部に低融点ガラスペーストの屈折率とは異なる屈折率
の透光性接着剤を介してカバーガラスを貼り合わせ、カ
バーガラスまたは基板ガラスを所定の厚さにする工程と
から成る光学基板の製造方法でもある。

【０００９】また、上記のスタンパを形成した後、基板
ガラス上のレンズアレイ部となる位置の周辺およびレン
ズアレイ部の複数の凸部を形成する部分の各凸部の間と
なる位置に各々遮光膜を形成する工程と、基板ガラス上
および遮光膜上に低融点ガラスペーストを塗布し、低融
点ガラスペーストの上からスタンパの金属層にて構成さ
れる凹部をアライメントして押し付ける工程と、スタン
パの金属層にて構成される凹部の形状が低融点ガラスペ
ーストに転写されて成る凸部を形成した状態でスタンパ
を外してレンズアレイ部とするとともに、低融点ガラス
ペーストを乾燥ゲル化およびガラス化する工程と、少な
くともレンズアレイ部に低融点ガラスペーストの屈折率
とは異なる屈折率の透光性接着剤を介してカバーガラス
を貼り合わせ、カバーガラスまたは基板ガラスを所定の
厚さにする工程とから成る光学基板の製造方法でもあ
る。

【００１０】このような本発明における光学基板の製造
方法では、スタンパによって形成されるレンズアレイ部
の周辺やレンズアレイ部を構成する複数の凸部の各間に
遮光膜が形成されるため、レンズアレイ部以外を通過し
ようとする光をこの遮光膜によって遮断することができ
るようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の光学基板の製造
方法における実施の形態を図に基づいて説明する。初め
に図１〜図２の概略断面図に基づいてスタンパの製造方
法を説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、基台ガ
ラス１（６インチ径）の上に例えば３０μｍ厚のフォト
レジストＰＲをスピンコートによって塗布する。

【００１２】次いで、図１（ｂ）に示すように、フォト
リソグラフィー技術でフォトレジストＰＲのパターニン
グを行い、加熱してリフローすることによってマイクロ
レンズアレイ部に対応する部分ＭＲ’とアライメントマ
ーク部に対応する部分ＡＭ’とを形成する。なお、この
際、同時にスクライブライン部に対応する部分（図示せ
ず）を形成してもよい。

【００１３】次に、図１（ｃ）に示すように、フォトレ
ジストＰＲの上に、無電解めっきによってニッケルから
成る金属膜Ｍを例えば１μｍ厚程度被着する。

【００１４】続いて図２（ａ）に示すように、この金属
膜Ｍの上に紫外線照射硬化型等から成る接着剤Ｂを介し
て支持台２を貼り付ける。接着剤Ｂが紫外線照射硬化型
から成る場合には、支持台２として紫外線光を十分に透
過できるほうけい酸ガラス等のガラス板を用いる。

【００１５】そして、支持台２を介して所定量の紫外線
光を照射して接着剤Ｂを硬化させた後、図２（ｂ）に示
すように、金属膜Ｍを支持台２とともに基台ガラス１か
ら剥離することでスタンパＳを作成する。これによって
スタンパＳの金属膜Ｍの形状は、フォトレジストＰＲの
形状を転写したものとなる。なお、金属膜Ｍは無電解め
っきによるニッケルを用いていることから、フォトレジ
ストＰＲとの密着性が低く、支持台２とともにフォトレ
ジストＰＲから容易に剥離することができる。また、こ
のスタンパＳは原盤として何度も使用できるものとな
る。

【００１６】次に、このスタンパＳを用いたマイクロレ
ンズアレイ部等の形成方法を説明する。図３〜図４は第
１実施形態を説明する概略断面図である。先ず、図３
（ａ）に示すように、基板ガラス３の上にエポキシ系ま
たはアクリル系の高屈折率透明接着剤４（屈折率：１．
６〜１．７）をスピンコートによって約３０μｍ厚塗布
する。高屈折率透明接着剤４としては紫外線照射＋熱硬
化型が良いが、紫外線照射硬化型や熱硬化型であっても
良い。なお、基板ガラス３としては、後述するカバーガ
ラスと同じ材質のものが望ましい。

【００１７】次いで、図３（ｂ）に示すように、先に説
明した工程で作成したスタンパＳを高屈折率透明接着剤
４に押し当てて、その金属膜Ｍの形状を転写し、基板ガ
ラス３から紫外線光を照射して（例えば、３０００〜５
０００ｍＪ／ｃｍ²）、仮硬化させる。なお、高屈折率
透明接着剤４が熱硬化型から成る場合には、所定の加熱
（１２０℃で１時間程度）によってプリベークして仮硬
化させる。

【００１８】次に、高屈折率透明接着剤４が仮硬化した
状態でスタンパＳを剥離して図３（ｃ）に示すような形
状を作成し、１８０℃で１時間程度加熱して高屈折率透
明接着剤４を本硬化させる。これによって、高屈折率透
明接着剤４によるマイクロレンズアレイ部ＭＲおよびア
ライメントマーク部ＡＭが形成される。なお、スタンパ
Ｓの剥離性を良くするために、スタンパＳの金属膜Ｍの
表面にフッ素系またはシリコーン系薄膜をコーティング
しておいても良い。

【００１９】次いで、図４（ａ）に示すように、マイク
ロレンズアレイ部ＭＲの周辺およびアライメントマーク
部ＡＭの周辺にブラックマスクＢＭを形成する。ブラッ
クマスクＢＭを形成するには、先ず、高屈折率透明接着
剤４の全面にカーボン混入または黒顔料分散させたフォ
トレジストをスピンコートし、マスク露光および現像に
よってマイクロレンズアレイ部ＭＲおよびアライメント
マーク部ＡＭ以外の部分を残した後、ポストベークによ
って固着する。なお、このブラックマスクＢＭは光学濃
度３．０以上でピンホールがないよう形成しておくこと
が望ましい。

【００２０】次に、図４（ｂ）に示すように、フッ素系
またはフッ素系エポキシまたはフッ素系アクリルの低屈
折率透明接着剤５（屈折率：１．３４〜１．４）を塗布
し、これを介してカバーガラスＧを貼り付ける。カバー
ガラスＧは熱膨張係数の低い結晶化ガラスやほうけい酸
ガラス、アルミノけい酸ガラス、石英ガラス等を用い
る。カバーガラスＧの屈折率は１．４６〜１．５２程度
のものを用いる。

【００２１】そして、図４（ｃ）に示すように、カバー
ガラスＧを所定の厚さｔとなるまで片面研磨（以下、研
磨には光学研磨を含む）する。この片面研磨を行うにあ
たり、本実施形態では、ブラックマスクＢＭを利用し
て、カバーガラスＧの厚さを測定し、高精度に仕上げ
る。なお、カバーガラスＧが所定の厚さｔとなるように
カバーガラスＧと基板ガラスの両方を同時に研磨するい
わゆる両面研磨としても良い。しががって、両面研磨す
る厚さ分だけカバーガラスＧと基板ガラスの双方の厚さ
を厚くしておく必要がある。

【００２２】ここで、レンズ部Ｒの焦点距離ｆは、ｆ＝
（ｒ／Δｎ）×ｎで表される。なお、ｒ：レンズ部Ｒの
曲率半径、Δｎ：屈折率差、ｎ：高屈折率である。した
がって、例えばｒ＝２５μｍ、Δｎ＝１．６（高屈折
率）−１．３８（低屈折率）とした場合、レンズの焦点
距離ｆ＝１８２μｍとなり、カバーガラスＧの厚さｔを
約１５０μｍとすればよいことになる。

【００２３】そして、カバーガラスＧの上に透明電極で
あるＩＴＯ６（Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＳｎＯ ₂）をスパッターで
１３０〜１５０ｎｍ厚全面に形成する。なお、ＩＴＯ６
の代わりにＩＸＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＺｎＯ系）を用いても
良い。

【００２４】なお、図１２（ａ）に示すように、低屈折
率透明接着剤５（屈折率：１．３４〜１．４）を塗布
し、これを介してカバーガラスＧを貼り付けた後、カバ
ーガラスＧを片面研磨しないで、図１２（ｂ）に示すよ
う基板ガラス３を片面研磨し、基板ガラス３側へＩＴＯ
６を形成するようにしてもよい。また、この際にも先と
同様な両面研磨を行ってもよい。

【００２５】次に、図５の概略断面図に基づいて第２実
施形態の説明を行う。第２実施形態では、主としてブラ
ックマスクＢＭを各レンズ部Ｒの間にも設けている点に
特徴がある。すなわち、スタンパの押し付けによって高
屈折率透明接着剤４によるレンズ部Ｒ等の形成を行うま
では第１実施形態と同様であり、第２実施形態では、図
５（ａ）に示すように、ブラックマスクＢＭを形成する
際のフォトリソグラフィーにおいて、レンズ部Ｒの周辺
とともに、各レンズ部Ｒの間にも残すようにする。この
際、ブラックマスクＢＭは光学濃度３．０以上でピンホ
ールのないものが望ましい。

【００２６】次いで、図５（ｂ）に示すように、フッ素
系またはフッ素系エポキシまたはフッ素系アクリルの低
屈折率透明接着剤５（屈折率：１．３４〜１．４）を高
屈折率透明接着剤４上に塗布し、これを介してカバーガ
ラスＧを貼り付ける。カバーガラスＧは熱膨張係数の低
い結晶化ガラスやほうけい酸ガラス、アルミノけい酸ガ
ラス等、石英ガラス等を用いる。カバーガラスＧの屈折
率は１．４６〜１．５２程度のものを用いる。

【００２７】そして、図５（ｃ）に示すように、カバー
ガラスＧを所定の厚さｔとなるまで片面研磨する。第１
実施形態と同様、この片面研磨を行うにあたり、本実施
形態では、ブラックマスクＢＭを利用して、カバーガラ
スＧの厚さを測定し、高精度に仕上げる。なお、この際
にも先と同様な両面研磨を行ってもよい。

【００２８】これによって、マイクロレンズアレイ部Ｍ
Ｒやアライメントマーク部ＡＭの周辺のみならず、マイ
クロレンズアレイ部ＭＲを構成する各レンズ部Ｒの間に
もブラックマスクＢＭを形成した光学基板が完成する。
なお、この光学基板を液晶表示装置の液晶駆動基板に対
向する対向基板として使用する場合には、上記片面研磨
の後に蒸着やスパッターにてＩＴＯ６（Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｓ
ｎＯ₂）を１３０〜１５０ｎｍ厚全面に形成する。ま
た、ＩＴＯ６の代わりにＩＸＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＺｎＯ
系）を用いてもよい。

【００２９】また、図１３（ａ）に示すように、低屈折
率透明接着剤５（屈折率：１．３４〜１．４）を塗布
し、これを介してカバーガラスＧを貼り付けた後、カバ
ーガラスＧを片面研磨しないで、図１３（ｂ）に示すよ
う基板ガラス３を片面研磨し、基板ガラス３側へＩＴＯ
６を形成するようにしてもよい。なお、この際にも先と
同様な両面研磨を行ってもよい。

【００３０】次に、図６〜図７の概略断面図に基づいて
第３実施形態の説明を行う。第３実施形態では、主とし
てブラックマスクＢＭをマイクロレンズアレイ部の形成
前に設けておく点に特徴がある。

【００３１】すなわち、先ず図６（ａ）に示すように、
基板ガラス３の上のレンズ部Ｒが形成される位置の周辺
および各レンズ部Ｒの間となる位置にブラックマスクＢ
Ｍを形成する。ブラックマスクＢＭを形成するには、先
ず、基板ガラス３の全面にカーボン混入または黒顔料分
散のフォトレジストをスピンコートし、マスク露光およ
び現像によってマイクロレンズアレイ部ＭＲおよびアラ
イメントマーク部ＡＭ以外の部分を残した後、ポストベ
ークによって固着する。この際、ブラックマスクＢＭは
光学濃度３．０以上でピンホールのないものが望まし
い。

【００３２】次いで、図６（ｂ）に示すように、基板ガ
ラス３およびブラックマスクＢＭの上にエポキシ系また
はアクリル系の高屈折率透明接着剤４をスピンコートに
より約３０μｍ厚塗布する。高屈折率透明接着剤４とし
ては紫外線照射＋熱硬化型が良いが、紫外線照射硬化型
や熱硬化型であっても良い。

【００３３】次に、図６（ｃ）に示すように、先に説明
した工程で作成したスタンパＳとブラックマスクＢＭの
位置合わせマークとをアライメントして高屈折率透明接
着剤４に押し当てて、その金属膜Ｍの形状を転写し、基
板ガラス３から紫外線光を照射して（例えば、３０００
〜５０００ｍＪ／ｃｍ²）、仮硬化させる。なお、高屈
折率透明接着剤４が熱硬化型から成る場合には、所定の
加熱（１２０℃で１時間程度）によってプリベークして
仮硬化させる。

【００３４】次に、高屈折率透明接着剤４が仮硬化した
状態でスタンパＳを剥離して図７（ａ）に示すような形
状を作成し、１８０℃で１時間程度加熱して高屈折率透
明接着剤４を本硬化させる。これによって、高屈折率透
明接着剤４によるマイクロレンズアレイ部ＭＲおよびア
ライメントマーク部ＡＭが形成される。また、マイクロ
レンズアレイ部ＭＲおよびアライメントマーク部ＡＭの
周辺と、各レンズ部Ｒの間とに各々ブラックマスクＢＭ
が埋め込まれた状態となる。

【００３５】次に、図７（ｂ）に示すように、フッ素系
またはフッ素系エポキシまたはフッ素系アクリルの低屈
折率透明接着剤５（屈折率：１．３４〜１．４）を塗布
し、これを介してカバーガラスＧを貼り付ける。カバー
ガラスＧは熱膨張係数の低い結晶化ガラスやほうけい酸
ガラス、アルミノけい酸ガラス、石英ガラス等を用い
る。カバーガラスＧの屈折率は１．４６〜１．５２程度
のものを用いる。

【００３６】そして、図７（ｃ）に示すように、カバー
ガラスＧを所定の厚さｔとなるまで片面研磨する。この
片面研磨では、第１実施形態と同様に、ブラックマスク
ＢＭを利用して、カバーガラスＧの厚さを測定し、高精
度に仕上げる。なお、この際にも先と同様な両面研磨を
行ってもよい。

【００３７】これによって、ブラックマスクＢＭがマイ
クロレンズアレイ部ＭＲを構成する高屈折率透明接着剤
４内に埋め込まれた光学基板が完成する。

【００３８】次に、図７（ｄ）に示すように、カバーガ
ラスＧの上に透明電極であるＩＴＯ６（Ｉｎ₂Ｏ₃＋Ｓ
ｎＯ₂）をスパッターで１３０〜１５０ｎｍ厚全面に形
成する。なお、ＩＴＯの代わりにＩＸＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋
ＺｎＯ系）を用いても良い。

【００３９】また、図１４（ａ）に示すように、低屈折
率透明接着剤５（屈折率：１．３４〜１．４）を塗布
し、これを介してカバーガラスＧを貼り付けた後、カバ
ーガラスＧを片面研磨しないで、図１４（ｂ）に示すよ
う基板ガラス３を片面研磨し、基板ガラス３側へＩＴＯ
６を形成するようにしてもよい。なお、この際にも先と
同様な両面研磨を行ってもよい。

【００４０】このＩＴＯ６の形成およびこれ以降の工程
は、先に説明した第１実施形態および第２実施形態にお
いても共通である。すなわち、第３実施形態の場合、Ｉ
ＴＯ６を形成した後は、図８の概略断面図に示すよう
に、前述の工程で製造した光学基板１０（対向基板）に
配向膜１１を形成してラビング処理を施し、アライメン
トマーク部ＡＭを利用してダイシング分割し、洗浄後に
シール剤（図示せず）を塗布する。一方、ＴＦＴ基板２
０に配向膜２１を形成してラビング処理を施し、アライ
メントマークを利用してダイング分割し、洗浄後にコモ
ン剤（図示せず）を塗布する。そして、各基板のアライ
メントマークを利用して双方を重ね合わせる。

【００４１】この際、図９（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、光学基板１０側のブラックマスクＢＭを利用して
形成したアライメントマーク部ＡＭと（図９（ａ）参
照）、ＴＦＴ基板２０側のアライメントマーク部ａｍ
（図９（ｂ）参照）とを合わせるようにして（図９
（ａ）参照）、所定のギャップで高精度の重ね合わせを
行う。次いで、光学基板１０とＴＦＴ基板２０との間に
液晶Ｃを注入封止し、熱処理で液晶Ｃを配向させて液晶
表示装置を完成させる。

【００４２】この光学基板１０とＴＦＴ基板２０とを重
ね合わせることで、ＴＦＴ基板２０の駆動回路部は光学
基板１０のブラックマスクＢＭで遮光されるようにな
る。また、開口部の周辺もブラックマスクＢＭによって
遮光されるようになる。

【００４３】図１０はレンズ部Ｒの間に設けたブラック
マスクＢＭを説明する概略平面図である。レンズ部Ｒが
このような六角形となる場合、ブラックマスクＢＭはそ
の輪郭に沿って形成されることになる。

【００４４】図１１はレンズ部Ｒの間のブラックマスク
ＢＭによる遮光の状態を説明する概略断面図である。す
なわち、レンズ部Ｒでは入射光に対する所定の集光を行
うことができ、各レンズ部Ｒの間から進入しようとする
混色光〜は、各レンズ部Ｒの間に形成されたブラッ
クマスクＢＭによって遮断され、混色を防止できるよう
になる。

【００４５】なお、第２実施形態の場合における組み立
て状態は図１５の概略断面図に示すようになる。すなわ
ち、第２実施形態の場合における組み立て状態では、図
８に示す第３実施形態の場合の組み立て状態に比べ、ブ
ラックマスクＢＭの配置が異なっている。

【００４６】上記説明したいずれの実施形態であって
も、マイクロレンズアレイ部ＭＲを形成するにあたり、
高屈折率透明接着剤４を用いる例を示したが、この高屈
折率透明接着剤４の代わりに、高屈折率、高透過率用の
低融点ガラスペーストを用いても良い。

【００４７】この場合、図３（ａ）に示す高屈折率透明
接着剤４の代わりに、酸化鉛系低融点ガラスペーストを
塗布する。酸化鉛系低融点ガラスペーストとしては、酸
化鉛粉末をエチルセルロース等のバインダーで調整して
１００〜１２０（ｋｃｐｓ）のペースト粘度としたもの
を使用し、塗布する際には２００〜２５０メッシュのス
クリーンによって印刷する。なお、基板ガラス３は、鉛
系ガラスと熱膨張係数差の小さいソーダガラスやアルミ
ノけい酸ガラス、ほうけい酸ガラス等を用いる。

【００４８】次に、この低融点ガラスペーストの上から
図３（ｂ）で示すスタンパＳを押し付けて形を転写し、
スタンパＳを外した状態で乾燥させてパターニングされ
た乾燥ゲル膜を形成する。なお、この時、低融点ガラス
ペーストの粘度やマイクロレンズ形状によっては、スタ
ンパＳを押し付けた状態でプリベークして乾燥させ乾燥
ゲル膜を形成した後にスタンパＳを外すようにしてもよ
い。そして、熱処理によって添加したバインダー等を熱
分解し、酸化鉛系のガラス膜を形成する。熱処理として
は、４１０〜５８０℃、３０〜６０分程度の加熱によ
り、空気中焼成を行う。なお、ここでは酸化鉛系のガラ
ス膜を用いたが、別の低融点ガラスペーストを用いても
よい。

【００４９】これにより形成される酸化鉛ガラスの屈折
率は１．８０〜１．８６、透過率は９０〜９２％（２０
〜２５μｍ厚の酸化鉛ガラスに波長４００ｎｍの光を透
過させた場合）の高屈折率、高透過率のガラスレンズ薄
膜が得られる。

【００５０】また、図４（ａ）または図５（ａ）に示す
ブラックマスクＢＭの形成以降の工程については同様で
ある。

【００５１】なお、図６および図７で示す第３実施形態
のように、基板ガラス３の上に初めにブラックマスクＢ
Ｍを形成しておく場合には、ブラックマスクＢＭとして
クロム（タンタル）等の金属を用いておく。この際、ク
ロム、タンタル等の金属膜を蒸着またはスパッターで形
成し、レジストコート、露光、現像、ポストベーク、エ
ッチングのフォトリソグラフィー技術とエッチングで所
定パターンのブラックマスクＢＭを形成する。なお、こ
のブラックマスクＢＭは光学濃度３．０以上でピンホー
ルのないものが望ましい。

【００５２】これによって、図６（ｂ）で示す高屈折率
透明接着剤４の代わりに低融点ガラスペーストを塗布
し、図６（ｃ）に示すスタンパＳでの型形成後の焼成に
よるガラス化を行う場合であっても、ブラックマスクＢ
Ｍを残しておくことが可能となる。

【００５３】この際も、スタンパＳとブラックマスクＢ
Ｍとの位置合わせマークをアライメントしてスタンパＳ
の形を転写することが重要である。すなわち、位置ずれ
によるレンズ効果低減、混色を防止するために必要であ
る。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学基板
の製造方法によれば次のような効果がある。すなわち、
スタンパによって高精度で均一性の高いマイクロレンズ
形状が得られ、レンズ効果を最大限に発揮できるように
なる。また、遮光膜を利用して片面研磨または両面研磨
によるカバーガラスの厚み制御を高精度にできるので、
マイクロレンズの焦点距離も高精度にコントロールで
き、これによってもレンズ効果を最大限発揮できるよう
になる。

【００５５】また、スタンパによってレンズアレイ部を
形成する場合において、少なくともレンズアレイ部の周
辺に遮光膜が形成されることから、不要な光の混入を防
止することができ、混色（色むら）を防止することが可
能となる。しかも、この光学基板を液晶表示装置の駆動
基板と重ね合わせ、液晶表示装置を構成した場合、遮光
膜での不要光遮断によって駆動基板に形成された駆動回
路のＴＦＴ特性変動を抑制することができ、安定した動
作を得ることが可能となる。

【００５６】また、遮光膜を利用して位置合わせマーク
を構成すれば、光学基板と液晶駆動基板との重ね合わせ
を高精度に行うことができ、レンズ効果を最大限に発揮
させることができ、またダイシング分割等を正確に行う
ことが可能となる。しかも、重ね合わせやダイシングの
自動化による生産性、品質、歩留り向上を図ることが可
能となる。

【００５７】さらに、低融点ガラスペースト等へのスタ
ンピング、乾燥ゲル化およびガラス化焼成によって、樹
脂よりも高透過率、高屈折率のレンズアレイ部を形成で
き、入射光発散角を大きくして集光効率をさらに高め、
より高輝度の液晶表示装置を提供できるようになる。

【００５８】また、基板ガラスとカバーガラスおよび液
晶駆動基板とが同じ材質であることが望ましいが、少な
くとも基板ガラスとカバーガラスとが同じ材質であるこ
とで、熱ストレス等によるマイクロレンズアレイ部やカ
バーガラスのクラックや欠けを防止できるとともに、ニ
ュートンリング不良による液晶ギャップ変動を抑制し、
表示画質の劣化を防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタンパの製造方法を説明する概略断面図（そ
の１）である。

【図２】スタンパの製造方法を説明する概略断面図（そ
の２）である。

【図３】第１実施形態を説明する概略断面図（その１）
である。

【図４】第１実施形態を説明する概略断面図（その２）
である。

【図５】第２実施形態を説明する概略断面図である。

【図６】第３実施形態を説明する概略断面図（その１）
である。

【図７】第３実施形態を説明する概略断面図（その２）
である。

【図８】組み立て状態を説明する概略断面図（その１）
である。

【図９】アライメントマークを説明する概略平面図であ
る。

【図１０】ブラックマスクを説明する概略平面図であ
る。

【図１１】ブラックマスクでの遮光を説明する概略断面
図である。

【図１２】第１実施形態の他の例を説明する概略断面図
である。

【図１３】第２実施形態の他の例を説明する概略断面図
である。

【図１４】第３実施形態の他の例を説明する概略断面図
である。

【図１５】組み立て状態を説明する概略断面図（その
２）である。

【符号の説明】

１基台ガラス２支持台３基板ガラス４高屈折率透明接着剤５低屈折率透明接着剤
６ＩＴＯ１０光学基板２０ＴＦＴ基板ＡＭアライ
メントマーク部ＢＭブラックマスクＣ液晶Ｇカバーガラ
スＭＲマイクロレンズアレイ部ＰＲフォトレジス
ト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基台上にフォトレジストを塗布し、該フ
ォトレジストにフォトリソグラフィーとリフローとを施
してレンズアレイ部となる複数の凸部を形成する工程
と、前記フォトレジスト上に金属層を被着するとともに、該
金属層へ接着剤を介して支持台を貼り付ける工程と、前記金属層を前記支持台とともに前記基台から剥がし、
該金属層によって前記複数の凸部が反転した凹部を備え
ているスタンパを形成する工程と、基板ガラス上に透光性接着剤を塗布し、該透光性接着剤
の上から前記スタンパの前記金属層にて構成される凹部
を押し付けた後、該透光性接着剤を仮硬化させる工程
と、前記スタンパを外し、前記透光性接着剤を本硬化して該
スタンパの前記金属層にて構成される凹部の形状が該透
光性接着剤に転写されて成る凸部を前記レンズアレイ部
とするとともに、少なくとも該レンズアレイ部の周辺に
遮光膜を形成する工程と、少なくとも前記レンズアレイ部を構成した前記透光性接
着剤に、該透光性接着剤の屈折率とは異なる屈折率の他
の透光性接着剤を介してカバーガラスを貼り合わせ、該
カバーガラスまたは前記基板ガラスを所定の厚さにする
工程とから成ることを特徴とする光学基板の製造方法。
【請求項２】少なくとも前記基板ガラスと前記カバー
ガラスとが同じ材質から成ることを特徴とする請求項１
記載の光学基板の製造方法。
【請求項３】少なくとも前記レンズアレイ部の周辺に
前記遮光膜を形成する際、該レンズアレイ部を構成する
複数の凸部の間にも該遮光膜を形成することを特徴とす
る請求項１記載の光学基板の製造方法。
【請求項４】前記遮光膜を利用して前記基板ガラスの
位置合わせマークを構成することを特徴とする請求項１
記載の光学基板の製造方法。
【請求項５】前記遮光膜を利用して前記基板ガラスの
スクライブラインを構成することを特徴とする請求項１
記載の光学基板の製造方法。
【請求項６】前記カバーガラスまたは基板ガラスを所
定の厚さにした後、該所定の厚さにした方のカバーガラ
スまたは基板ガラスに透光性電極を形成することを特徴
とする請求項１記載の光学基板の製造方法。
【請求項７】基台上にフォトレジストを塗布し、該フ
ォトレジストにフォトリソグラフィーとリフローとを施
してレンズアレイ部となる複数の凸部を形成する工程
と、前記フォトレジスト上に金属層を被着するとともに、該
金属層へ接着剤を介して支持台を貼り付ける工程と、前記金属層を前記支持台とともに前記基台から剥がし、
該金属層によって前記複数の凸部が反転した凹部を備え
ているスタンパを形成する工程と、基板ガラス上の前記レンズアレイ部となる位置の周辺お
よび該レンズアレイ部の複数の凸部を形成する部分の各
凸部の間となる位置に各々遮光膜を形成する工程と、前記基板ガラス上および前記遮光膜上に透光性接着剤を
塗布し、該透光性接着剤の上から前記スタンパの前記金
属層にて構成される凹部をアライメントして押し付けた
後、該透光性接着剤を仮硬化させる工程と、前記スタンパを外し、前記透光性接着剤を本硬化して該
スタンパの前記金属層にて構成される凹部の形状が該透
光性接着剤に転写されて成る凸部を前記レンズアレイ部
とする工程と、少なくとも前記レンズアレイ部を構成した前記透光性接
着剤に、該透光性接着剤の屈折率とは異なる屈折率の他
の透光性接着剤を介してカバーガラスを貼り合わせ、該
カバーガラスまたは前記基板ガラスを所定の厚さにする
工程とから成ることを特徴とする光学基板の製造方法。
【請求項８】少なくとも前記基板ガラスと前記カバー
ガラスとが同じ材質から成ることを特徴とする請求項７
記載の光学基板の製造方法。
【請求項９】前記遮光膜を利用して前記基板ガラスの
位置合わせマークを構成することを特徴とする請求項７
記載の光学基板の製造方法。
【請求項１０】前記遮光膜を利用して前記基板ガラス
のスクライブラインを構成することを特徴とする請求項
７記載の光学基板の製造方法。
【請求項１１】前記カバーガラスまたは基板ガラスを
所定の厚さにした後、該所定の厚さにした方のカバーガ
ラスまたは基板ガラスに透光性電極を形成することを特
徴とする請求項７記載の光学基板の製造方法。
【請求項１２】基台上にフォトレジストを塗布し、該
フォトレジストにフォトリソグラフィーとリフローとを
施してレンズアレイ部となる複数の凸部を形成する工程
と、前記フォトレジスト上に金属層を被着するとともに、該
金属層へ接着剤を介して支持台を貼り付ける工程と、前記金属層を前記支持台とともに前記基台から剥がし、
該金属層によって前記複数の凸部が反転した凹部を備え
ているスタンパを形成する工程と、基板ガラス上に低融点ガラスペーストを塗布し、該低融
点ガラスペーストの上から前記スタンパの前記金属層に
て構成される凹部を押し付ける工程と、前記スタンパの前記金属層にて構成される凹部の形状が
前記低融点ガラスペーストに転写されて成る凸部を形成
した状態で該スタンパを外して前記レンズアレイ部とす
るとともに、該低融点ガラスペーストを乾燥ゲル化およ
びガラス化する工程と、少なくとも前記レンズアレイ部の周辺に遮光膜を形成す
る工程と、少なくとも前記レンズアレイ部に前記低融点ガラスペー
ストの屈折率とは異なる屈折率の透光性接着剤を介して
カバーガラスを貼り合わせ、該カバーガラスまたは前記
基板ガラスを所定の厚さにする工程とから成ることを特
徴とする光学基板の製造方法。
【請求項１３】少なくとも前記基板ガラスと前記カバ
ーガラスとが同じ材質から成ることを特徴とする請求項
１２記載の光学基板の製造方法。
【請求項１４】少なくとも前記レンズアレイ部の周辺
に前記遮光膜を形成する際、該レンズアレイ部を構成す
る複数の凸部の間にも該遮光膜を形成することを特徴と
する請求項１２記載の光学基板の製造方法。
【請求項１５】前記遮光膜を利用して前記基板ガラス
の位置合わせマークを構成することを特徴とする請求項
１２記載の光学基板の製造方法。
【請求項１６】前記遮光膜を利用して前記基板ガラス
のスクライブラインを構成することを特徴とする請求項
１２記載の光学基板の製造方法。
【請求項１７】前記カバーガラスまたは基板ガラスを
所定の厚さにした後、該所定の厚さにした方のカバーガ
ラスまたは基板ガラスに透光性電極を形成することを特
徴とする請求項１２記載の光学基板の製造方法。
【請求項１８】基台上にフォトレジストを塗布し、該
フォトレジストにフォトリソグラフィーとリフローとを
施してレンズアレイ部となる複数の凸部を形成する工程
と、前記フォトレジスト上に金属層を被着するとともに、該
金属層へ接着剤を介して支持台を貼り付ける工程と、前記金属層を前記支持台とともに前記基台から剥がし、
該金属層によって前記複数の凸部が反転した凹部を備え
ているスタンパを形成する工程と、基板ガラス上の前記レンズアレイ部となる位置の周辺お
よび該レンズアレイ部の複数の凸部を形成する部分の各
凸部の間となる位置に各々遮光膜を形成する工程と、前記基板ガラス上および前記遮光膜上に低融点ガラスペ
ーストを塗布し、該低融点ガラスペーストの上から前記
スタンパの前記金属層にて構成される凹部をアライメン
トして押し付ける工程と、前記スタンパの前記金属層にて構成される凹部の形状が
前記低融点ガラスペーストに転写されて成る凸部を形成
した状態で該スタンパを外して前記レンズアレイ部とす
るとともに、該低融点ガラスペーストを乾燥ゲル化およ
びガラス化する工程と、少なくとも前記レンズアレイ部に前記低融点ガラスペー
ストの屈折率とは異なる屈折率の透光性接着剤を介して
カバーガラスを貼り合わせ、該カバーガラスまたは前記
基板ガラスを所定の厚さにする工程とから成ることを特
徴とする光学基板の製造方法。
【請求項１９】少なくとも前記基板ガラスと前記カバ
ーガラスとが同じ材質から成ることを特徴とする請求項
１８記載の光学基板の製造方法。
【請求項２０】前記遮光膜を利用して前記基板ガラス
の位置合わせマークを構成することを特徴とする請求項
１８記載の光学基板の製造方法。
【請求項２１】前記遮光膜を利用して前記基板ガラス
のスクライブラインを構成することを特徴とする請求項
１８記載の光学基板の製造方法。
【請求項２２】前記カバーガラスまたは基板ガラスを
所定の厚さにした後、該所定の厚さにした方のカバーガ
ラスまたは基板ガラスに透光性電極を形成することを特
徴とする請求項１８記載の光学基板の製造方法。