JP2001039737A - Production of glass substrate having recess, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection type display device - Google Patents

Production of glass substrate having recess, microlens substrate, counter substrate for liquid crystal panel, liquid crystal panel and projection type display device

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JP2001039737A
JP2001039737A JP11211231A JP21123199A JP2001039737A JP 2001039737 A JP2001039737 A JP 2001039737A JP 11211231 A JP11211231 A JP 11211231A JP 21123199 A JP21123199 A JP 21123199A JP 2001039737 A JP2001039737 A JP 2001039737A
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glass substrate
liquid crystal
substrate
crystal panel
layer
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Japanese (ja)
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Nobuo Shimizu
信雄 清水
Shinichi Yotsuya
真一 四谷
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for the production of a microlens substrate having a microlens with more ideal lens form. SOLUTION: First, the surface of a prepared glass substrate 5 is polished. The processed and degenerated layer 59 formed on the surface of the glass substrate 5 by polishing is removed by wet etching. Then, a mask layer having a pattern corresponding to recesses to be formed is applied on the glass substrate 5. Then the glass substrate 5 is subjected to wet etching to form a large number of recesses on the glass substrate 5. The recesses are filled with a resin having a higher refractive index than that of the glass substrate 5 to form microlenses.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、凹部付きガラス基
板の製造方法、マイクロレンズ基板、液晶パネル用対向
基板、液晶パネルおよび投射型表示装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a glass substrate having a concave portion, a microlens substrate, a counter substrate for a liquid crystal panel, a liquid crystal panel, and a projection display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】スクリーン上に画像を投射する投射型表
示装置(液晶プロジェクター)が知られている。かかる
投射型表示装置では、その画像形成に主として液晶パネ
ル(液晶光シャッター)が用いられている。
2. Description of the Related Art A projection display device (liquid crystal projector) for projecting an image on a screen is known. In such a projection display device, a liquid crystal panel (liquid crystal optical shutter) is mainly used for image formation.

【0003】液晶パネルの中には、液晶パネルを透過す
る光の透過率、利用効率を高めるべく、各画素に対応す
る位置に、多数の微小なマイクロレンズを設けたものが
知られている。これにより、液晶パネルは、比較的小さ
い光量で明るい画像を形成することができるようにな
る。
[0003] Among liquid crystal panels, there are known liquid crystal panels provided with a large number of microlenses at positions corresponding to respective pixels in order to increase the transmittance and utilization efficiency of light transmitted through the liquid crystal panel. This allows the liquid crystal panel to form a bright image with a relatively small amount of light.

【0004】マイクロレンズは、通常、液晶パネルが備
えているマイクロレンズ基板に形成されている。
[0004] The microlens is usually formed on a microlens substrate provided in a liquid crystal panel.

【0005】このようなマイクロレンズを形成する方法
としては、例えば、予め離形剤が塗布された型に樹脂層
を介して基材を押し当て、この状態で樹脂を硬化させる
ことにより、該型の形状が転写されたマイクロレンズを
一体的に有するマイクロレンズ基材を形成する方法が知
られている(転写法)。また、基板表面に、マイクロレ
ンズの形状に対応した凸形状のレジストを設け、ドライ
エッチングを行なうことにより、かかるレジストの形状
を基板上に転写し、基板上に凸形状のマイクロレンズを
形成する方法が知られている。
[0005] As a method of forming such a micro lens, for example, a base material is pressed through a resin layer onto a mold to which a release agent has been applied in advance, and the resin is cured in this state. There is known a method of forming a microlens base material integrally having a microlens onto which the shape of the microlens is transferred (transfer method). Also, a method of providing a convex resist corresponding to the shape of the microlens on the substrate surface and performing dry etching to transfer the shape of the resist onto the substrate and form a convex microlens on the substrate It has been known.

【0006】さらには、ウエットエッチング等により、
基板上にマイクロレンズの形状に対応した凹部を形成
し、かかる凹部に所定の材料を充填して、マイクロレン
ズを形成する方法が知られている。
Further, by wet etching or the like,
There is known a method in which a concave portion corresponding to the shape of a microlens is formed on a substrate, and the concave portion is filled with a predetermined material to form a microlens.

【0007】ところで、現在、液晶パネルは、進歩、発
展がめざましく、その高性能化、高精細化には、目を見
張るものがある。
At present, the progress and development of the liquid crystal panel are remarkable, and there is a remarkable improvement in performance and definition.

【0008】そして、このような液晶パネルのさらなる
高性能化、高精細化を実現すべく、より高い光の利用効
率を有し、より優れた光学特性を有するマイクロレンズ
基板の開発が望まれている。
In order to further improve the performance and definition of such a liquid crystal panel, it is desired to develop a microlens substrate having higher light use efficiency and better optical characteristics. I have.

【0009】このような高い光の利用効率、優れた光学
特性を有するマイクロレンズを得るためには、マイクロ
レンズの形状は、より理想的なレンズ形状に近いことが
好ましい。このためにも、基板に凹部を形成してマイク
ロレンズを形成する場合には、凹部の形状をより理想的
なレンズ形状に近付けることが必要である。
In order to obtain a microlens having such high light use efficiency and excellent optical characteristics, it is preferable that the shape of the microlens is close to a more ideal lens shape. For this reason, when forming a microlens by forming a concave portion on the substrate, it is necessary to make the shape of the concave portion closer to an ideal lens shape.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、より
理想的なレンズ形状に近い凹部を形成可能な凹部付きガ
ラス基板の製造方法、および、より理想的なレンズ形状
に近いマイクロレンズを有するマイクロレンズ基板、さ
らには、かかるマイクロレンズ基板を備えた液晶パネル
用対向基板、液晶パネルおよび投射型表示装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a glass substrate with a concave portion capable of forming a concave portion having a shape closer to an ideal lens shape, and a micro lens having a more ideal lens shape. An object of the present invention is to provide a microlens substrate, a counter substrate for a liquid crystal panel provided with the microlens substrate, a liquid crystal panel, and a projection display device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(21)の本発明により達成される。
This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) to (21).

【0012】(1) ガラス基板に対してエッチングを
施し、前記ガラス基板上に多数の凹部を形成する凹部付
きガラス基板の製造方法であって、前記エッチングに先
立って、前記ガラス基板のエッチングを施す面に形成さ
れた加工変質層の少なくとも一部を除去することを特徴
とする凹部付きガラス基板の製造方法。
(1) A method of manufacturing a glass substrate with a concave portion, wherein a glass substrate is etched to form a large number of concave portions on the glass substrate, wherein the glass substrate is etched prior to the etching. A method for manufacturing a glass substrate with a concave portion, comprising removing at least a part of a deteriorated layer formed on a surface.

【0013】(2) 表面を研磨したガラス基板を用意
し、次いで、前記研磨により前記ガラス基板の表面に生
じた加工変質層の少なくとも一部を除去し、その後、前
記ガラス基板に対してエッチングを施し、前記ガラス基
板上に多数の凹部を形成することを特徴とする凹部付き
ガラス基板の製造方法。
(2) A glass substrate having a polished surface is prepared, and then at least a part of a work-affected layer formed on the surface of the glass substrate by the polishing is removed. Thereafter, the glass substrate is etched. And forming a large number of concave portions on the glass substrate.

【0014】(3) 異なった研磨条件で、少なくとも
2回、表面を研磨したガラス基板を用意し、次いで、前
記研磨により前記ガラス基板の表面に生じた加工変質層
の少なくとも一部を除去し、その後、前記ガラス基板に
対してエッチングを施し、前記ガラス基板上に多数の凹
部を形成することを特徴とする凹部付きガラス基板の製
造方法。
(3) A glass substrate whose surface has been polished at least twice under different polishing conditions is prepared, and then at least a part of a work-affected layer formed on the surface of the glass substrate by the polishing is removed. Thereafter, etching is performed on the glass substrate to form a large number of concave portions on the glass substrate.

【0015】(4) 前記加工変質層の少なくとも一部
を除去する際に、前記ガラス基板の表面から少なくとも
0.1μm 以上の深さまで、前記ガラス基板の一部を除
去する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の凹部
付きガラス基板の製造方法。
(4) When at least part of the affected layer is removed, a part of the glass substrate is removed from the surface of the glass substrate to a depth of at least 0.1 μm or more. 3) The method for producing a glass substrate with concave portions according to any one of 3).

【0016】(5) エッチングを行うことにより、前
記加工変質層の少なくとも一部を除去する上記(1)な
いし(4)のいずれかに記載の凹部付きガラス基板の製
造方法。
(5) The method for manufacturing a glass substrate with concave portions according to any one of (1) to (4), wherein at least a part of the affected layer is removed by performing etching.

【0017】(6) ウエットエッチングまたはドライ
エッチングを行うことにより、前記加工変質層の少なく
とも一部を除去する上記(1)ないし(4)のいずれか
に記載の凹部付きガラス基板の製造方法。
(6) The method for manufacturing a glass substrate with concave portions according to any one of (1) to (4), wherein at least a part of the work-affected layer is removed by performing wet etching or dry etching.

【0018】(7) 前記ガラス基板上に、前記凹部に
対応するパターンのマスク層を形成して、前記ガラス基
板に対してエッチングを施し、前記凹部を形成する上記
(1)ないし(6)のいずれかに記載の凹部付きガラス
基板の製造方法。
(7) A mask layer having a pattern corresponding to the concave portion is formed on the glass substrate, and the glass substrate is etched to form the concave portion. The method for producing a glass substrate with concave portions according to any one of the above.

【0019】(8) 前記マスク層は、金属で構成され
る上記(7)に記載の凹部付きガラス基板の製造方法。
(8) The method according to (7), wherein the mask layer is made of a metal.

【0020】(9) 前記ガラス基板に対してウエット
エッチングを施すことにより、前記凹部を形成する上記
(1)ないし(8)のいずれかに記載の凹部付きガラス
基板の製造方法。
(9) The method according to any one of (1) to (8), wherein the concave portion is formed by performing wet etching on the glass substrate.

【0021】(10) 前記加工変質層の除去、およ
び、前記凹部の形成は、それぞれウエットエッチングに
より行われ、それらのウエットエッチングにおいて、同
種類のエッチング液を用いる上記(1)ないし(8)の
いずれかに記載の凹部付きガラス基板の製造方法。
(10) The removal of the work-affected layer and the formation of the concave portion are each performed by wet etching, and in these wet etchings, the same type of etching solution as described in (1) to (8) is used. The method for producing a glass substrate with concave portions according to any one of the above.

【0022】(11) 前記加工変質層の除去、およ
び、前記凹部の形成は、それぞれウエットエッチングに
より行われ、それらのウエットエッチングにおいて、そ
れぞれ異なる種類のエッチング液を用いる上記(1)な
いし(8)のいずれかに記載の凹部付きガラス基板の製
造方法。
(11) The removal of the work-affected layer and the formation of the recess are each performed by wet etching, and in these wet etchings, different types of etching liquids are used, respectively. The method for producing a glass substrate with concave portions according to any one of the above.

【0023】(12) 前記各凹部の平均最大深さを
D、前記各凹部の平均開口半径をRとしたとき、R/D
が0.8〜2.0となるように、前記凹部を形成する上
記(1)ないし(11)のいずれかに記載の凹部付きガ
ラス基板の製造方法。
(12) Assuming that the average maximum depth of each recess is D and the average opening radius of each recess is R, R / D
The method for manufacturing a glass substrate with concave portions according to any one of the above (1) to (11), wherein the concave portions are formed such that the value is 0.8 to 2.0.

【0024】(13) 上記(1)ないし(12)のい
ずれかに記載の凹部付きガラス基板の製造方法により製
造された凹部付きガラス基板の前記凹部に、前記ガラス
基板より高い屈折率の材料が充填されてマイクロレンズ
が形成されたことを特徴とするマイクロレンズ基板。
(13) A material having a refractive index higher than that of the glass substrate is provided in the concave portions of the glass substrate with concave portions manufactured by the method of manufacturing a glass substrate with concave portions according to any one of (1) to (12). A microlens substrate, wherein the microlens is filled.

【0025】(14) 上記(1)ないし(12)のい
ずれかに記載の凹部付きガラス基板の製造方法により製
造された凹部付きガラス基板と、該凹部付きガラス基板
に樹脂層を介して接合されたガラス層とを有し、前記凹
部内に充填された樹脂によりマイクロレンズが形成され
たことを特徴とするマイクロレンズ基板。
(14) A glass substrate with a recess manufactured by the method for manufacturing a glass substrate with a recess according to any one of the above (1) to (12), and bonded to the glass substrate with a recess via a resin layer. A microlens substrate comprising: a glass layer; and a resin filled in the concave portion, wherein the microlens is formed.

【0026】(15) 上記(14)に記載のマイクロ
レンズ基板と、前記ガラス層上または前記ガラス基板上
に設けられた透明導電膜とを有することを特徴とする液
晶パネル用対向基板。
(15) A counter substrate for a liquid crystal panel, comprising: the microlens substrate according to (14); and a transparent conductive film provided on the glass layer or the glass substrate.

【0027】(16) 上記(14)に記載のマイクロ
レンズ基板と、前記ガラス層上または前記ガラス基板上
に設けられたブラックマトリックスと、該ブラックマト
リックスを覆う透明導電膜とを有することを特徴とする
液晶パネル用対向基板。
(16) A microlens substrate according to (14), a black matrix provided on the glass layer or on the glass substrate, and a transparent conductive film covering the black matrix. LCD substrate.

【0028】(17) 上記(15)または(16)に
記載の液晶パネル用対向基板を備えたことを特徴とする
液晶パネル。
(17) A liquid crystal panel comprising the liquid crystal panel counter substrate according to the above (15) or (16).

【0029】(18) 個別電極を備えた液晶駆動基板
と、該液晶駆動基板に接合された上記(15)または
(16)に記載の液晶パネル用対向基板と、前記液晶駆
動基板と前記液晶パネル用対向基板との空隙に封入され
た液晶とを有することを特徴とする液晶パネル。
(18) A liquid crystal driving substrate provided with individual electrodes, the liquid crystal panel opposing substrate according to the above (15) or (16) joined to the liquid crystal driving substrate, the liquid crystal driving substrate and the liquid crystal panel A liquid crystal panel, comprising: a liquid crystal sealed in a space between the liquid crystal panel and a counter substrate.

【0030】(19) 前記液晶駆動基板はTFT基板
である上記(18)に記載の液晶パネル。
(19) The liquid crystal panel according to the above (18), wherein the liquid crystal driving substrate is a TFT substrate.

【0031】(20) 上記(17)ないし(19)の
いずれかに記載の液晶パネルを備えたライトバルブを有
し、該ライトバルブを少なくとも1個用いて画像を投射
することを特徴とする投射型表示装置。
(20) A projection comprising a light valve provided with the liquid crystal panel according to any one of (17) to (19), and projecting an image using at least one of the light valves. Type display device.

【0032】(21) 画像を形成する赤色、緑色およ
び青色に対応した3つのライトバルブと、光源と、該光
源からの光を赤色、緑色および青色の光に分離し、前記
各光を対応する前記ライトバルブに導く色分離光学系
と、前記各画像を合成する色合成光学系と、前記合成さ
れた画像を投射する投射光学系とを有する投射型表示装
置であって、前記ライトバルブは、上記(17)ないし
(19)のいずれかに記載の液晶パネルを備えたことを
特徴とする投射型表示装置。
(21) Three light valves corresponding to red, green, and blue for forming an image, a light source, and light from the light source is separated into red, green, and blue light, and each of the light is corresponded. A color separation optical system for guiding to the light valve, a color combining optical system for combining the images, and a projection display device having a projection optical system for projecting the combined image, wherein the light valve, A projection display device comprising the liquid crystal panel according to any one of (17) to (19).

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】本発明における凹部付きガラス基
板、および、マイクロレンズ基板には、個別基板および
ウエハーの双方を含むものとする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The glass substrate with concave portions and the microlens substrate in the present invention include both an individual substrate and a wafer.

【0034】以下、本発明の凹部付きガラス基板、さら
には、マイクロレンズ基板の製造方法の好適な実施の形
態について、図1、2に基づいて詳細に説明する。
Hereinafter, a preferred embodiment of a method for manufacturing a glass substrate with concave portions and a microlens substrate according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0035】本発明では、ガラス基板5に対してエッチ
ングを施し、ガラス基板上に多数の凹部3を形成するこ
とにより、凹部付きガラス基板2を製造する。また、本
発明では、かかる凹部3に、所定の材料を充填すること
によりマイクロレンズ基板1を製造する。
In the present invention, the glass substrate 5 is etched to form a large number of recesses 3 on the glass substrate, thereby manufacturing the glass substrate 2 with recesses. Further, in the present invention, the microlens substrate 1 is manufactured by filling the recess 3 with a predetermined material.

【0036】まず、図1(a)に示すように、母材とし
て、例えば未加工のガラス基板5を用意する。このガラ
ス基板5には、厚さが均一で、たわみや傷のないものが
好適に用いられる。
First, as shown in FIG. 1A, for example, an unprocessed glass substrate 5 is prepared as a base material. As the glass substrate 5, a glass substrate having a uniform thickness and having no bending or scratch is preferably used.

【0037】また、製造されたマイクロレンズ基板が液
晶パネルの製造に用いられ、かかる液晶パネルがガラス
基板5以外のガラス基板(例えば後述するガラス基板1
71等)を有する場合には、ガラス基板5の熱膨張係数
は、かかる液晶パネルが有する他のガラス基板の熱膨張
係数とほぼ等しいものであることが好ましい。このよう
に、ガラス基板5と液晶パネルが有する他のガラス基板
の熱膨張係数をほぼ等しいものとすると、得られる液晶
パネルでは、温度が変化したときに二者の熱膨張係数が
違うことにより生じる反り、たわみ等が防止される。
Further, the manufactured microlens substrate is used for manufacturing a liquid crystal panel, and the liquid crystal panel is a glass substrate other than the glass substrate 5 (for example, a glass substrate 1 described later).
71), it is preferable that the coefficient of thermal expansion of the glass substrate 5 is substantially equal to the coefficient of thermal expansion of another glass substrate of the liquid crystal panel. As described above, assuming that the thermal expansion coefficients of the glass substrate 5 and another glass substrate of the liquid crystal panel are substantially equal, the resulting liquid crystal panel is caused by a difference in thermal expansion coefficient between the two when the temperature changes. Warpage, deflection, etc. are prevented.

【0038】かかる観点からは、ガラス基板5と液晶パ
ネルが有する他のガラス基板とは、同じ材質で構成され
ていることが好ましい。これにより、温度変化時の熱膨
張係数の相違による反り、たわみ等が効果的に防止され
る。
From such a viewpoint, it is preferable that the glass substrate 5 and the other glass substrates of the liquid crystal panel are made of the same material. As a result, warpage, deflection, and the like due to a difference in thermal expansion coefficient when the temperature changes are effectively prevented.

【0039】特に、製造されたマイクロレンズ基板1を
高温ポリシリコンのTFT液晶パネルの製造に用いる場
合には、ガラス基板5は、石英ガラスで構成されている
ことが好ましい。TFT液晶パネルは、液晶駆動基板と
してTFT基板を有している。かかるTFT基板には、
製造時の環境により特性が変化しにくい石英ガラスが好
ましく用いられる。このため、これに対応させて、ガラ
ス基板5を石英ガラスで構成することにより、反り、た
わみ等の生じにくい、安定性に優れたTFT液晶パネル
を得ることができる。
In particular, when the manufactured microlens substrate 1 is used for manufacturing a TFT liquid crystal panel of high temperature polysilicon, the glass substrate 5 is preferably made of quartz glass. The TFT liquid crystal panel has a TFT substrate as a liquid crystal driving substrate. Such TFT substrates include:
Quartz glass, whose properties are unlikely to change depending on the environment during manufacture, is preferably used. Accordingly, by correspondingly forming the glass substrate 5 with quartz glass, it is possible to obtain a TFT liquid crystal panel which is less likely to be warped or bent and has excellent stability.

【0040】ガラス基板5の厚さは、ガラス基板5を構
成する材料、屈折率等の種々の条件により異なるが、通
常、0.3〜5mm程度が好ましく、0.5〜2mm程度が
より好ましい。厚さをこの範囲内とすると、必要な光学
特性を備えたコンパクトなマイクロレンズ基板1を得る
ことができる。
The thickness of the glass substrate 5 varies depending on various conditions such as the material constituting the glass substrate 5 and the refractive index, but is usually preferably about 0.3 to 5 mm, more preferably about 0.5 to 2 mm. . When the thickness is within this range, a compact microlens substrate 1 having necessary optical characteristics can be obtained.

【0041】<1>まず、ガラス基板5の表面を研磨す
る。
<1> First, the surface of the glass substrate 5 is polished.

【0042】用意したガラス基板5が未加工の場合、そ
のままでは、ガラス基板5に対してエッチングを施し、
凹部3を形成する(後述する工程<5>参照)のに適さ
ない場合がある。例えば、ガラス基板5の表面は、凹部
3を形成するのに十分な平滑性を有していない場合があ
る。また、ガラス基板5の表面には微少な凹凸、傷等が
存在する場合がある。かかる場合に、ガラス基板5の表
面を研磨することにより、ガラス基板5の表面をより平
滑なものとすることができ、また、微少な凹凸、傷等を
除去することができる。これにより、ガラス基板5に凹
部3を好適に形成することができるようになる。
When the prepared glass substrate 5 is unprocessed, the glass substrate 5 is etched as it is,
It may not be suitable for forming the recess 3 (see step <5> described later). For example, the surface of the glass substrate 5 may not have sufficient smoothness to form the recess 3. Further, the surface of the glass substrate 5 may have minute irregularities, scratches, and the like. In such a case, by polishing the surface of the glass substrate 5, the surface of the glass substrate 5 can be made smoother, and minute irregularities and scratches can be removed. Thereby, the concave portion 3 can be suitably formed in the glass substrate 5.

【0043】なお、研磨は、ガラス基板5の少なくとも
凹部3を形成する部分に行うことが好ましい。また、ガ
ラス基板5の表面全体を研磨してもよい。
The polishing is preferably performed on at least a portion of the glass substrate 5 where the concave portion 3 is to be formed. Further, the entire surface of the glass substrate 5 may be polished.

【0044】研磨は、1回行ってもよいし、異なった研
磨条件で2回行ってもよい。さらには、研磨条件をそれ
ぞれ設定して、3回以上研磨を行ってもよい。
The polishing may be performed once or twice under different polishing conditions. Further, polishing may be performed three times or more by setting polishing conditions.

【0045】研磨を複数回行う利点は種々あるが、研磨
の進行度合い、ガラス基板5の表面の状態に応じて、適
切な研磨条件を適宜設定することができ、より的確で効
率的な研磨を可能にするという点が大きい。すなわち、
例えば、用意したガラス基板5の表面の平滑度が低く、
表面粗さが大きい場合、1回目の研磨時には、かかる表
面状態に合った研磨条件を選択し、そして、ある程度研
磨が進行し、ガラス基板5の表面の平滑度が高まり、表
面粗さが小さくなったら、それに応じた研磨条件を選択
することができる。これにより、非常に効率よく、より
高い平滑度、低い表面粗さに、ガラス基板5の表面を研
磨することができるようになる。
Although there are various advantages of performing polishing a plurality of times, appropriate polishing conditions can be appropriately set according to the degree of progress of polishing and the state of the surface of the glass substrate 5, and more accurate and efficient polishing can be performed. The point is to make it possible. That is,
For example, the smoothness of the surface of the prepared glass substrate 5 is low,
In the case where the surface roughness is large, at the time of the first polishing, a polishing condition suitable for such a surface state is selected, and polishing proceeds to some extent, the smoothness of the surface of the glass substrate 5 increases, and the surface roughness decreases. Then, the polishing conditions can be selected according to the conditions. Thereby, the surface of the glass substrate 5 can be polished very efficiently with higher smoothness and lower surface roughness.

【0046】このような観点からは、1回目の研磨は、
酸化セリウム等の研磨材(砥粒)を用いて、低加重、低
速度条件下で、緩やかに行うことが好ましい。この場
合、研磨材の平均粒径は、例えば、1.7〜3.0μm
程度とされる。
From such a viewpoint, the first polishing is
It is preferable to use a polishing material (abrasive grains) such as cerium oxide and the like, under a low load and a low speed, to perform the treatment gently. In this case, the average particle size of the abrasive is, for example, 1.7 to 3.0 μm.
Degree.

【0047】また、同様の観点からは、2回目の研磨
は、比較的粒径の小さい酸化セリウム等の研磨材を用い
て、低加重、低速度条件下で、緩やかに行うことが好ま
しい。この場合、研磨材の平均粒径は、例えば、0.4
4〜1.2μm 程度とされる。
From the same viewpoint, it is preferable that the second polishing is performed gently using a polishing material such as cerium oxide having a relatively small particle size under a low load and a low speed. In this case, the average particle size of the abrasive is, for example, 0.4
It is about 4-1.2 μm.

【0048】さらに、例えば、コロイダルシリカ等の形
状が球で比較的硬度の低い研磨材を用いて研磨を行って
もよい。
Further, for example, polishing may be performed using an abrasive having a relatively low hardness such as colloidal silica having a spherical shape.

【0049】なお、研磨が1回で十分な場合には、研磨
を行う回数は1回でよい。その場合には、例えば、前記
1回目の研磨と同様の条件で研磨を行うことができる。
When one polishing is sufficient, the polishing may be performed only once. In that case, for example, polishing can be performed under the same conditions as in the first polishing.

【0050】このように、研磨の回数が少ない場合に
は、研磨の工程数を少なくすることができ、凹部付きガ
ラス基板2、マイクロレンズ基板1を製造する際の省力
化、および、製造コストの削減を図ることができる。
As described above, when the number of times of polishing is small, the number of polishing steps can be reduced, so that labor for manufacturing the glass substrate 2 with concave portions and the microlens substrate 1 can be saved, and the manufacturing cost can be reduced. Reduction can be achieved.

【0051】特に、本発明によれば、後の工程で加工変
質層を除去するので、研磨によりガラス基板5の表面粗
さを非常に小さくしなくても、好適に凹部3およびマイ
クロレンズ4を形成することができる。このため、本発
明によれば、研磨回数を削減し、製造工程の簡略化、製
造コストの削減を図ることが容易となる。
In particular, according to the present invention, since the deteriorated layer is removed in a later step, the concave portions 3 and the microlenses 4 can be suitably formed without reducing the surface roughness of the glass substrate 5 by polishing. Can be formed. Therefore, according to the present invention, it is easy to reduce the number of times of polishing, simplify the manufacturing process, and reduce the manufacturing cost.

【0052】なお、用意したガラス基板5が本工程を行
う必要のない場合には、本工程は行わなくてもよい。
When the prepared glass substrate 5 does not need to perform this step, this step may not be performed.

【0053】ところで、ガラス基板5の表面を研磨する
と、研磨した部分には、加工変質層59が生じることが
本発明者の研究により分かった(図1(b)参照)。ま
た、様々な原因からガラス基板5には、加工変質層59
が形成される場合があり、また、形成されている場合が
ある。本発明者は、様々な角度から調査、研究を重ねた
ところ、かかる加工変質層59がガラス基板5の表面部
分に形成されることが、より理想的なレンズ形状に近い
凹部3を形成するに際して、大きな障害となっていたこ
とを突き止めた。
By the way, the inventors of the present invention have found that when the surface of the glass substrate 5 is polished, a damaged layer 59 is formed in the polished portion (see FIG. 1B). Further, for various reasons, the glass substrate 5 is provided with a processed deteriorated layer 59.
May be formed, or may be formed. The inventor of the present invention has conducted various investigations and studies from various angles. As a result, it is found that such a deteriorated layer 59 is formed on the surface of the glass substrate 5 when forming the concave portion 3 closer to a more ideal lens shape. , And found that it was a major obstacle.

【0054】したがって、かかる加工変質層59を除去
すれば、より理想的なレンズ形状に近い凹部3を形成す
ることが可能となる。かかる知見に基づき、本発明で
は、次の工程を行う。
Therefore, by removing the affected layer 59, it is possible to form the concave portion 3 having a more ideal lens shape. Based on such knowledge, the present invention performs the following steps.

【0055】<2>次に、ガラス基板5の表面に形成さ
れた加工変質層59を除去する(図1(c))。
<2> Next, the affected layer 59 formed on the surface of the glass substrate 5 is removed (FIG. 1C).

【0056】加工変質層とは、研磨等の加工によりガラ
ス基板の表面部分に生じた変質層であり、ガラス基板の
内部を構成するガラスとは、性質、特性等が異なったも
のとなっている。かかる加工変質層は、研磨等の加工時
に、ガラス基板の表面に加えられた熱、応力等により形
成され、結晶状態の変化、相変態、残留応力等が生じて
いるものと考えられる。ガラス基板の加工変質層が形成
された部分を走査型電子顕微鏡(例えば2万倍程度)で
観察すると、例えば、傷のようなものが観察される。ま
た、加工変質層を除去した部分では、かかる傷のような
ものは、ガラス基板の表面からほとんど観察されなくな
る。
The deteriorated layer is a deteriorated layer formed on the surface of the glass substrate by polishing or the like, and has different properties, characteristics, and the like from the glass constituting the inside of the glass substrate. . It is considered that such a work-affected layer is formed by heat, stress, and the like applied to the surface of the glass substrate during processing such as polishing, and changes in crystal state, phase transformation, residual stress, and the like have occurred. When the portion of the glass substrate on which the work-affected layer is formed is observed with a scanning electron microscope (for example, about 20,000 times), for example, something like a scratch is observed. Further, in the portion from which the affected layer has been removed, such scratches are hardly observed from the surface of the glass substrate.

【0057】前述したように、本発明者は、研磨等の加
工により、ガラス基板5の表面部分に、加工変質層59
が形成されることを突き止め、しかも、かかる加工変質
層59が理想的なレンズ形状を有する凹部3を形成する
上での大きな障害となることを突き止めた。
As described above, the present inventor has made the processing deteriorated layer 59 on the surface of the glass substrate 5 by polishing or the like.
Is formed, and it is also found that such a deteriorated layer 59 becomes a major obstacle in forming the concave portion 3 having an ideal lens shape.

【0058】したがって、ガラス基板5の表面部分に形
成された加工変質層59を除去することにより、後述す
る工程<5>でエッチングを行う際に、ガラス基板5
に、より理想的なレンズ形状に近い凹部3を形成できる
ようになる。
Therefore, by removing the work-affected layer 59 formed on the surface of the glass substrate 5, when etching is performed in the step <5> described later, the glass substrate 5
In addition, it becomes possible to form the concave portion 3 closer to a more ideal lens shape.

【0059】また、本発明者の調査により、加工変質層
59を除去すると、後述する工程<3>において形成す
るマスク層6(図2(d)参照)と、ガラス基板5との
密着性が向上することも分かった。
According to the investigation by the present inventor, when the affected layer 59 is removed, the adhesion between the mask layer 6 (see FIG. 2D) formed in the step <3> described later and the glass substrate 5 is reduced. It was also found to improve.

【0060】かかる加工変質層59は、ガラス基板5に
対して、例えば、ウエットエッチング、ドライエッチン
グ等のエッチング、逆スパッタリング、メカノケミカル
ポリッシュなどを行うことにより除去することができ
る。
The affected layer 59 can be removed by subjecting the glass substrate 5 to, for example, etching such as wet etching or dry etching, reverse sputtering, or mechanochemical polishing.

【0061】なお、ウエットエッチングによる場合に
は、例えば、フッ酸+多価アルコール(例えばグリセリ
ン、エチレングリコール等)水溶液、フッ酸+フッ化ア
ンモニウム水溶液などをエッチング液として用いると、
好適に加工変質層59を除去することができる。
In the case of wet etching, for example, an aqueous solution of hydrofluoric acid + polyhydric alcohol (eg, glycerin, ethylene glycol, etc.) or an aqueous solution of hydrofluoric acid + ammonium fluoride is used as an etching solution.
The affected layer 59 can be suitably removed.

【0062】特に、エッチング液として、フッ酸+多価
アルコール水溶液を用いると、ガラス基板5の表面に形
成された気泡が円滑にガラス基板5の表面から離脱で
き、ガラス基板5の表面が荒れるのを抑制しつつ、加工
変質層59を除去することができる。また、エッチング
液として、フッ酸+フッ化アンモニウム水溶液を用いる
と、加工変質層59中に不純物が混入した場合でも、か
かる不純物を好適に除去することができる。
In particular, when an aqueous solution of hydrofluoric acid and a polyhydric alcohol is used as an etching solution, bubbles formed on the surface of the glass substrate 5 can be smoothly separated from the surface of the glass substrate 5, and the surface of the glass substrate 5 becomes rough. , The affected layer 59 can be removed. Further, when an aqueous solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride is used as an etching solution, even when impurities are mixed into the deteriorated layer 59, such impurities can be suitably removed.

【0063】加工変質層59を除去する際には、ガラス
基板5の表面から0.1μm 以上の深さまでガラス基板
5の一部を除去することが好ましく、2μm 以上の深さ
まで除去することがより好ましく、5μm 以上の深さま
で除去することがさらに好ましい。本発明者の研究によ
ると、マイクロレンズ用の凹部を形成すべくガラス基板
5の表面の研磨を行う場合、通常の研磨条件で形成され
る加工変質層の厚さは0.5〜2μm 前後となることが
多い。また、変質の度合いが低度の部分まで含めると、
加工変質層の厚さは、5μm 前後となることもある。し
たがって、好ましくは深さ0.1μm 以上、より好まし
くは2μm 以上、さらに好ましくは5μm 以上、ガラス
基板5の表面部分を除去することにより、加工変質層5
9をより確実に除去でき、より理想的なレンズ形状に近
い凹部3を形成することが可能となる。
When removing the affected layer 59, it is preferable to remove a part of the glass substrate 5 from the surface of the glass substrate 5 to a depth of 0.1 μm or more, and more preferably to a depth of 2 μm or more. Preferably, it is more preferably removed to a depth of 5 μm or more. According to the study of the present inventor, when the surface of the glass substrate 5 is polished to form the concave portion for the microlens, the thickness of the affected layer formed under normal polishing conditions is about 0.5 to 2 μm. Often become. In addition, if the degree of alteration is included even if it is low,
The thickness of the affected layer may be around 5 μm. Therefore, by removing the surface portion of the glass substrate 5 preferably at a depth of at least 0.1 μm, more preferably at least 2 μm, further preferably at least 5 μm,
9 can be more reliably removed, and the concave portion 3 closer to a more ideal lens shape can be formed.

【0064】なお、ガラス基板5では、加工変質層59
とその下地の層(部分)とで、境界が明確に分かれてい
るわけではなく、前者から後者へ連続的に変化している
と考えられる。すなわち、加工変質層59は、ガラス基
板5の表面から深部に行くにしたがって、その変質の度
合いが減少すると考えられる。したがって、加工変質層
59を完全に除去しなくても、すなわち、加工変質層5
9の一部を除去した場合でも、理想的なレンズ形状に近
い凹部3を形成することが可能であると考えられる。
In the glass substrate 5, the affected layer 59
It is considered that the boundary is not clearly separated between and the underlying layer (portion), and the boundary is continuously changing from the former to the latter. That is, it is considered that the degree of deterioration of the work-affected layer 59 decreases as it goes deeper from the surface of the glass substrate 5. Therefore, even if the damaged layer 59 is not completely removed, that is, the damaged layer 5 is not removed.
It is considered that the concave portion 3 close to the ideal lens shape can be formed even when a part of 9 is removed.

【0065】また、加工変質層59を除去後のガラス基
板5の平均表面粗さRaは、特に限定されないが、0.
05〜2.0nm程度が好ましく、0.3〜0.8nm程度
がより好ましい。平均表面粗さRaをこの範囲内とする
と、より好適に凹部3を形成することができるようにな
る。
Further, the average surface roughness Ra of the glass substrate 5 after removing the affected layer 59 is not particularly limited.
It is preferably about 0.05 to 2.0 nm, more preferably about 0.3 to 0.8 nm. When the average surface roughness Ra is within this range, the concave portion 3 can be formed more suitably.

【0066】なお、少なくとも凹部3を形成する部分に
ついては、加工変質層59を除去することが好ましい。
また、加工変質層59の除去は、ガラス基板5の表面全
体について行うこともできる。
It is preferable that at least the portion where the concave portion 3 is to be formed be removed from the affected layer 59.
Further, the removal of the work-affected layer 59 can also be performed on the entire surface of the glass substrate 5.

【0067】このように、前記工程<1>でガラス基板
5の表面を研磨し、本工程で加工変質層59を除去する
ことにより、ガラス基板5の表面を理想的なレンズ形状
に近い凹部3を形成するのに、非常に適した状態とする
ことができる。
As described above, the surface of the glass substrate 5 is polished in the above step <1>, and the damaged layer 59 is removed in this step, so that the surface of the glass substrate 5 becomes concave 3 near an ideal lens shape. It can be in a state very suitable for forming

【0068】加工変質層59を除去した後は、例えば以
下のようにして、ガラス基板5上に凹部3を形成して凹
部付きガラス基板2を、さらには、凹部付きガラス基板
2からマイクロレンズ基板1を製造することができる。
After the affected layer 59 is removed, the concave portion 3 is formed on the glass substrate 5 to remove the glass substrate 2 with the concave portion, and further, the micro lens substrate 2 is removed from the glass substrate 2 with the concave portion as follows. 1 can be manufactured.

【0069】<3>次に、ガラス基板5の表面に、図2
(d)に示すように、マスク層6を形成する。また、こ
れとともに、ガラス基板5の裏面(マスク層6を形成す
る面と反対側の面)に裏面保護層69を形成する。
<3> Next, the surface of the glass substrate 5 is
As shown in (d), a mask layer 6 is formed. At the same time, a back surface protection layer 69 is formed on the back surface of the glass substrate 5 (the surface opposite to the surface on which the mask layer 6 is formed).

【0070】このマスク層6は、後述する工程<5>に
おける操作で耐性を有するものが好ましい。
It is preferable that the mask layer 6 has resistance during the operation in the step <5> described later.

【0071】かかる観点からは、このマスク層6を構成
する材料としては、例えば、Au/Cr、Au/Ti、Pt/Cr、
Pt/Ti、シリコン(例えば、多結晶シリコン(ポリシリ
コン)、アモルファスシリコン)等の各種金属、窒化シ
リコンなどが挙げられる。
From this point of view, the material constituting the mask layer 6 is, for example, Au / Cr, Au / Ti, Pt / Cr,
Various metals such as Pt / Ti, silicon (for example, polycrystalline silicon (polysilicon) and amorphous silicon), and silicon nitride are exemplified.

【0072】マスク層6をAu/Cr等の金属で構成した場
合、金属とガラスとでは、その性質が大きく異なってい
るので、後述する工程<5>で、ガラス基板5のみを選
択的に食刻するためのエッチング条件の設定が容易とな
る。また、本発明では、前記工程<2>を行うことによ
り、すなわち、加工変質層59を除去することにより、
ガラス基板5とマスク層6との間で比較的高い密着性が
得られるようになっている。このため、マスク層6を金
属で構成しても、サイドエッチングが好適に抑制され
る。
When the mask layer 6 is made of a metal such as Au / Cr, the properties of the metal and the glass are greatly different. Therefore, in step <5> described later, only the glass substrate 5 is selectively etched. Setting of etching conditions for engraving is facilitated. Further, in the present invention, by performing the step <2>, that is, by removing the damaged layer 59,
Relatively high adhesion can be obtained between the glass substrate 5 and the mask layer 6. For this reason, even if the mask layer 6 is made of metal, side etching is suitably suppressed.

【0073】マスク層6をシリコンで構成した場合、マ
スク層6を、緻密なものとすることができ、また、ガラ
ス基板5に対して非常に密着性の高いものとすることが
できる。このため、後述する工程<5>で、ガラス基板
5に対しウエットエッチングを施して凹部3を形成する
場合には、サイドエッチングが非常に好適に防止され
る。
When the mask layer 6 is made of silicon, the mask layer 6 can be made dense and can have very high adhesion to the glass substrate 5. For this reason, when the concave portion 3 is formed by performing wet etching on the glass substrate 5 in a step <5> described later, side etching is very suitably prevented.

【0074】マスク層6の厚さは、特に限定されない
が、0.01〜10μm 程度が好ましく、0.2〜1μ
m 程度がより好ましい。厚さがこの範囲の下限値未満で
あると、ガラス基板5を十分に保護できない場合があ
り、上限値を超えると、マスク層6の内部応力によりマ
スク層6が剥がれ易くなる場合がある。
The thickness of the mask layer 6 is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 10 μm, and 0.2 to 1 μm.
m is more preferable. If the thickness is less than the lower limit of this range, the glass substrate 5 may not be sufficiently protected. If the thickness exceeds the upper limit, the mask layer 6 may be easily peeled off due to internal stress of the mask layer 6.

【0075】マスク層6は、例えば、化学気相成膜法
(CVD法)、スパッタリング法、蒸着法等の気相成膜
法、メッキなどにより形成することができる。
The mask layer 6 can be formed by, for example, a chemical vapor deposition method (CVD method), a vapor deposition method such as a sputtering method or a vapor deposition method, or plating.

【0076】なお、裏面保護層69は、次工程以降でガ
ラス基板5の裏面を保護するためのものである。この裏
面保護層69により、ガラス基板5の裏面の侵食、劣化
等が好適に防止される。この裏面保護層69は、例え
ば、マスク層6と同様の材料で構成されている。このた
め、裏面保護層69は、マスク層6の形成と同時に、マ
スク層6と同様に設けることができる。
The back surface protective layer 69 is for protecting the back surface of the glass substrate 5 in the next step and thereafter. The back surface protective layer 69 suitably prevents erosion and deterioration of the back surface of the glass substrate 5. The back surface protective layer 69 is made of, for example, the same material as the mask layer 6. For this reason, the back surface protective layer 69 can be provided at the same time as the formation of the mask layer 6, similarly to the mask layer 6.

【0077】<4>次に、図2(e)に示すように、マ
スク層6に、複数の開口61を形成する。
<4> Next, as shown in FIG. 2E, a plurality of openings 61 are formed in the mask layer 6.

【0078】開口61は、凹部3を形成する位置に設け
る。また、開口61の形状は、形成する凹部3の形状に
対応していることが好ましい。
The opening 61 is provided at a position where the recess 3 is formed. It is preferable that the shape of the opening 61 corresponds to the shape of the concave portion 3 to be formed.

【0079】かかる開口61は、例えば次のように形成
することができる。まず、マスク層6上に、開口61に
対応したパターンを有するレジスト層(図示せず)を形
成する。次に、かかるレジスト層をマスクとして、マス
ク層6の一部を除去する。次に、前記レジスト層を除去
する。
The opening 61 can be formed, for example, as follows. First, a resist layer (not shown) having a pattern corresponding to the opening 61 is formed on the mask layer 6. Next, using the resist layer as a mask, a part of the mask layer 6 is removed. Next, the resist layer is removed.

【0080】なお、マスク層6の一部除去は、例えば、
CFガス、塩素系ガス等によるドライエッチング、フッ
酸+硝酸水溶液、アルカリ水溶液等の剥離液への浸漬
(ウエットエッチング)などにより行うことができる。
The partial removal of the mask layer 6 can be performed by, for example,
It can be performed by dry etching with CF gas, chlorine-based gas or the like, immersion (wet etching) in a stripping solution such as an aqueous solution of hydrofluoric acid and nitric acid, or an aqueous alkali solution.

【0081】<5>次に、ガラス基板5に対してエッチ
ングを行ない、図2(f)に示すように、ガラス基板5
上に多数の凹部3を形成する。
<5> Next, the glass substrate 5 is etched, and as shown in FIG.
A number of recesses 3 are formed on the upper surface.

【0082】このとき、ガラス基板5は、前記工程<2
>にて加工変質層59が除去されているので、ガラス基
板5は、開口61より等方的に食刻され、理想的なレン
ズ形状に近い凹部3が形成される。
At this time, the glass substrate 5 is formed in the step <2
Since the affected layer 59 has been removed in <>, the glass substrate 5 is isotropically etched from the opening 61, and the concave portion 3 close to an ideal lens shape is formed.

【0083】なお、エッチング方法としては、ドライエ
ッチング法、ウエットエッチング法などが挙げられる。
特に、ウエットエッチング法によると、より理想的なレ
ンズ形状に近い凹部3を形成することができる。
The etching method includes a dry etching method and a wet etching method.
In particular, according to the wet etching method, it is possible to form the concave portion 3 closer to a more ideal lens shape.

【0084】本工程のエッチングをウエットエッチング
により行い、かつ、前記工程<2>にてウエットエッチ
ングにより加工変質層59を除去した場合、本工程に用
いるエッチング液は、前記工程<2>で用いたエッチン
グ液と同種のものを用いることもできるし、異なる種類
のものを用いることもできる。
When the etching of this step is performed by wet etching, and the work-affected layer 59 is removed by wet etching in the step <2>, the etching solution used in the step <2> is used. The same type of etchant can be used, or a different type can be used.

【0085】前記工程<2>で用いたエッチング液と本
工程で用いるエッチング液とを同種類のものとすると、
1種類のエッチング液を調製すれば凹部付きガラス基板
2を製造することが可能となる。また、両工程間でエッ
チング液を共用もしくは再利用して使用することが可能
となる。このため、凹部付きガラス基板2を製造する際
に、製造設備の簡素化、エッチング液の有効利用等を図
ることができる。
If the etchant used in the step <2> and the etchant used in the present step are of the same type,
If one kind of etching solution is prepared, the glass substrate 2 with concave portions can be manufactured. In addition, it becomes possible to use or reuse the etching solution between both steps. For this reason, when manufacturing the glass substrate 2 with concave portions, simplification of manufacturing equipment, effective use of an etching solution, and the like can be achieved.

【0086】また、前記工程<2>で用いたエッチング
液と本工程で用いるエッチング液とを異なる種類のもの
とすると、各工程に適したエッチング液を選択すること
が容易となる。特に、本工程ではマスク層6を食刻せず
ガラス基板5を選択的に食刻できるエッチング液を使用
する必要があるのに対し、前記工程<2>ではガラス基
板5上にマスク、保護層等を形成する必要はないので、
エッチング液の選択の幅が広い。このため、前記工程<
2>にて、エッチング液に、廉価なもの、汎用性の高い
もの、環境に優しいもの等を選択することが容易とな
り、製造コストの削減、環境保護等に寄与することがで
きる。
If the etchant used in the step <2> and the etchant used in this step are of different types, it is easy to select an etchant suitable for each step. In particular, in this step, it is necessary to use an etchant capable of selectively etching the glass substrate 5 without etching the mask layer 6, whereas in the step <2>, a mask and a protective layer are formed on the glass substrate 5. It is not necessary to form
Wide choice of etchant. For this reason, the process <
In 2>, it is easy to select an inexpensive, highly versatile, environmentally friendly etchant, etc., which can contribute to a reduction in manufacturing cost, environmental protection, and the like.

【0087】ウエットエッチングにより凹部3を形成す
る場合、エッチング液には、フッ酸+多価アルコール水
溶液、すなわち、溶媒は水でフッ酸と多価アルコールと
を含有するエッチング液を用いることが好ましい。
When the recess 3 is formed by wet etching, it is preferable to use an aqueous solution of hydrofluoric acid and a polyhydric alcohol, that is, an etching solution containing hydrofluoric acid and a polyhydric alcohol with water as the solvent.

【0088】かかるエッチング液を用いると、ガラス基
板5の表面に対するエッチング液の濡れ性が向上し、ガ
ラス基板5の表面から、気泡が円滑に離脱するようにな
る。これにより、エッチングされる部位、すなわちエッ
チング面を非常に滑らかなものとすることができる。こ
のため、形成される凹部3の表面が非常に滑らかなもの
となり、マイクロレンズ4の形成に最適な凹部3が形成
されるようになる。
When such an etchant is used, the wettability of the etchant on the surface of the glass substrate 5 is improved, and bubbles are smoothly separated from the surface of the glass substrate 5. Thereby, the portion to be etched, that is, the etched surface can be made very smooth. For this reason, the surface of the concave portion 3 to be formed becomes very smooth, and the concave portion 3 optimal for forming the microlens 4 is formed.

【0089】なお、多価アルコールとしては、例えば、
グリセリン、エチレングリコールなどが挙げられる。
The polyhydric alcohol includes, for example,
Glycerin, ethylene glycol and the like can be mentioned.

【0090】前記エッチング液は、かかる多価アルコー
ルを、2〜50重量%程度含有していることが好まし
く、5〜30重量%程度含有していることがより好まし
い。多価アルコールの濃度がこの範囲の下限値未満であ
ると、エッチング液の気泡離脱能が低下し、フッ酸の濃
度、ガラス基板5を構成する材料等によっては、エッチ
ング面が滑らかにならない場合がある。一方、多価アル
コールの濃度がこの範囲の上限値を超えると、フッ酸の
濃度、ガラス基板5を構成する材料等によっては、エッ
チング効率が悪くなる場合がある。
The etching solution preferably contains about 2 to 50% by weight, more preferably about 5 to 30% by weight of the polyhydric alcohol. If the concentration of the polyhydric alcohol is less than the lower limit of this range, the ability of the etchant to remove bubbles is reduced, and the etched surface may not be smooth depending on the concentration of hydrofluoric acid, the material constituting the glass substrate 5, and the like. is there. On the other hand, when the concentration of the polyhydric alcohol exceeds the upper limit of this range, the etching efficiency may be deteriorated depending on the concentration of hydrofluoric acid, the material constituting the glass substrate 5, and the like.

【0091】また、前記エッチング液は、好適にガラス
を食刻する観点から、フッ酸を、1〜40重量%程度含
有していることが好ましく、5〜25重量%程度含有し
ていることがより好ましい。
The etching solution preferably contains about 1 to 40% by weight of hydrofluoric acid and preferably about 5 to 25% by weight from the viewpoint of suitably etching glass. More preferred.

【0092】形成する凹部3は、その最大深さ(平均)
をD、その開口半径(平均)をRとしたとき、R/Dは
0.8〜2.0程度であることが好ましく、0.9〜
1.5程度であることがより好ましい。R/Dがこのよ
うな範囲内となるように凹部3を形成すると、より理想
的なレンズ形状に近い凹部3を形成でき、優れた光学特
性を有するマイクロレンズ4を備えたマイクロレンズ基
板1を製造することができる。
The concave portion 3 to be formed has a maximum depth (average).
Is D, and the opening radius (average) is R, R / D is preferably about 0.8 to 2.0, and 0.9 to 2.0.
More preferably, it is about 1.5. When the concave portion 3 is formed so that the R / D is within such a range, the concave portion 3 having a more ideal lens shape can be formed, and the microlens substrate 1 having the microlens 4 having excellent optical characteristics can be obtained. Can be manufactured.

【0093】<6>次に、図2(g)に示すように、マ
スク層6を除去する。また、この際、マスク層6の除去
とともに裏面保護層69も除去する。
<6> Next, as shown in FIG. 2G, the mask layer 6 is removed. At this time, the back surface protective layer 69 is also removed together with the removal of the mask layer 6.

【0094】これは、例えば、塩酸+硝酸水溶液、アル
カリ水溶液(例えばテトラメチル水酸化アンモニウム水
溶液等)、フッ酸+硝酸水溶液等の剥離液への浸漬(ウ
エットエッチング)、CFガス、塩素系ガス等によるド
ライエッチングなどにより行うことができる。
This is, for example, immersion (wet etching) of a hydrochloric acid + nitric acid aqueous solution, an alkali aqueous solution (eg, tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, etc.), a hydrofluoric acid + nitric acid aqueous solution, etc., a CF gas, a chlorine-based gas, etc. Can be performed by dry etching.

【0095】これにより、図2(g)に示すように、ガ
ラス基板5の表面に多数の凹部3が形成された凹部付き
ガラス基板(マイクロレンズ用凹部付き基板)2が得ら
れる。
As a result, as shown in FIG. 2 (g), a glass substrate with concave portions (substrate with concave portions for microlenses) 2 having a large number of concave portions 3 formed on the surface of a glass substrate 5 is obtained.

【0096】<7>このようにして得られた凹部付きガ
ラス基板2の凹部3に、所定の屈折率、特にガラス基板
5より高い屈折率の材料(例えば樹脂(接着剤)など)
を充填することにより、マイクロレンズ4を形成するこ
とができる。
<7> A material (for example, resin (adhesive) or the like) having a predetermined refractive index, especially a refractive index higher than that of the glass substrate 5, is provided in the concave portion 3 of the glass substrate 2 with concave portions obtained in this manner.
Is filled, the microlenses 4 can be formed.

【0097】例えば、ガラス基板5の凹部3が形成され
た面全体に、ガラス基板5より高い屈折率の未硬化の樹
脂(例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂など)を設
け、次いで、かかる樹脂にガラス層(カバーガラス)8
を接合し、次いで、樹脂を硬化(固化)させて樹脂層9
を形成することにより、図2(h)に示すように、マイ
クロレンズ基板1を得ることができる。
For example, an uncured resin (for example, an epoxy resin or an acrylic resin) having a higher refractive index than that of the glass substrate 5 is provided on the entire surface of the glass substrate 5 where the concave portions 3 are formed. Glass layer (cover glass) 8
And then hardening (solidifying) the resin to form a resin layer 9.
Is formed, a microlens substrate 1 can be obtained as shown in FIG.

【0098】なお、ガラス層8を接合後、必要に応じて
研削、研磨等を行ない、ガラス層8の厚さを調整しても
よい。
After the bonding of the glass layer 8, the thickness of the glass layer 8 may be adjusted by grinding, polishing or the like as necessary.

【0099】このようにして製造されたマイクロレンズ
基板1は、ガラス基板5に多数の凹部3が設けられた凹
部付きガラス基板2の凹部3が設けられた面に、樹脂層
9を介して、ガラス層8が接合された構成となってお
り、また、樹脂層9では、凹部3内に充填された樹脂に
よりマイクロレンズ4が形成されている。
The microlens substrate 1 manufactured in this manner is provided with a resin layer 9 on the surface of the glass substrate 5 having the concave portions 3 in which the concave portions 3 are provided. The glass layer 8 is joined, and the microlenses 4 are formed in the resin layer 9 by the resin filled in the recess 3.

【0100】前述したように、凹部3は理想的なレンズ
形状に近い形状をしているので、かかる凹部3内に形成
されたマイクロレンズ4も、理想的なレンズ形状に近い
ものとなる。
As described above, since the concave portion 3 has a shape close to an ideal lens shape, the micro lens 4 formed in the concave portion 3 also has a shape close to the ideal lens shape.

【0101】ガラス層8の熱膨張係数は、前記と同様の
理由から、製造する液晶パネルが有する他のガラス基板
の熱膨張係数とほぼ等しいものであることが好ましい。
また、同様の観点からは、ガラス層8と液晶パネルが有
する他のガラス基板とは、同じ材質で構成されているこ
とが好ましい。特に、マイクロレンズ基板1を高温ポリ
シリコンのTFT液晶パネルの製造に用いる場合には、
ガラス層8は、前記と同様の理由から、石英ガラスで構
成されていることが好ましい。
For the same reason as described above, the thermal expansion coefficient of the glass layer 8 is preferably substantially equal to the thermal expansion coefficient of another glass substrate of the liquid crystal panel to be manufactured.
From the same viewpoint, it is preferable that the glass layer 8 and the other glass substrate included in the liquid crystal panel are formed of the same material. In particular, when the microlens substrate 1 is used for manufacturing a high-temperature polysilicon TFT liquid crystal panel,
The glass layer 8 is preferably made of quartz glass for the same reason as described above.

【0102】ガラス層8の厚さは、マイクロレンズ基板
1が液晶パネルの構成要素として用いられる場合、必要
な光学特性を得る観点からは、通常、10〜1000μ
m 程度が好ましく、20〜150μm 程度がより好まし
い。なお、液晶パネルが、光をガラス層8側から入射さ
せる構成の場合(換言すれば、ガラス基板5上にブラッ
クマトリックスや透明導電膜を形成し(後述参照)、か
かるガラス基板5と後述するTFT基板17(ガラス基
板171)とが対向するように液晶パネルを構成する場
合)には、ガラス層8の厚さは、0.02〜5mm程度が
好ましく、0.5〜2mm程度がより好ましい。
When the microlens substrate 1 is used as a component of a liquid crystal panel, the thickness of the glass layer 8 is usually 10 to 1000 μm from the viewpoint of obtaining necessary optical characteristics.
m, and more preferably about 20 to 150 μm. When the liquid crystal panel has a configuration in which light is incident from the glass layer 8 side (in other words, a black matrix or a transparent conductive film is formed on the glass substrate 5 (see later), and the glass substrate 5 and a TFT described later are formed). In a case where the liquid crystal panel is configured so that the substrate 17 (the glass substrate 171) faces the liquid crystal panel), the thickness of the glass layer 8 is preferably about 0.02 to 5 mm, and more preferably about 0.5 to 2 mm.

【0103】樹脂層9の厚さ、より具体的には、ガラス
基板5(本来の厚みを有しているところ)とガラス層6
の互いに対向する端面間の距離は、0.1〜100μm
程度が好ましく、1〜30μm 程度がより好ましい。
The thickness of the resin layer 9, more specifically, the glass substrate 5 (having the original thickness) and the glass layer 6
The distance between the end faces facing each other is 0.1 to 100 μm
Degree is preferable, and about 1 to 30 μm is more preferable.

【0104】なお、凹部付きガラス基板2は、マイクロ
レンズ基板1の製造以外の他の目的にも使用可能なこと
は言うまでもない。
It is needless to say that the glass substrate 2 with concave portions can be used for purposes other than the manufacture of the microlens substrate 1.

【0105】また、マイクロレンズ基板1は、以下に述
べる液晶パネル用対向基板および液晶パネル以外にも、
CCD用マイクロレンズ基板、光通信素子用マイクロレ
ンズ基板等の各種基板、各種用途に用いることができる
ことは言うまでもない。
The microlens substrate 1 is not limited to a liquid crystal panel counter substrate and a liquid crystal panel described below.
Needless to say, it can be used for various substrates such as a microlens substrate for a CCD and a microlens substrate for an optical communication element, and various uses.

【0106】<8>マイクロレンズ基板1のガラス層8
上に、例えば、開口111を有するブラックマトリック
ス11を形成し、次いで、かかるブラックマトリックス
11を覆うように透明導電膜12を形成することによ
り、液晶パネル用対向基板10を製造することができる
(図3参照)。
<8> Glass layer 8 of microlens substrate 1
For example, a black matrix 11 having an opening 111 is formed thereon, and then a transparent conductive film 12 is formed so as to cover the black matrix 11, whereby the counter substrate 10 for a liquid crystal panel can be manufactured (FIG. 3).

【0107】なお、ブラックマトリックス11および透
明導電膜12は、ガラス層8上ではなく、ガラス基板5
上に設けてもよい。
The black matrix 11 and the transparent conductive film 12 are provided not on the glass layer 8 but on the glass substrate 5.
It may be provided above.

【0108】ブラックマトリックス11は、例えば、C
r、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等の金属、カーボンやチタ
ン等を分散した樹脂などで構成されている。
The black matrix 11 is made of, for example, C
r, Al, Al alloy, metals such as Ni, Zn, Ti, etc., and resins in which carbon, titanium, etc. are dispersed.

【0109】透明導電膜12は、例えば、インジウムテ
ィンオキサイド(ITO)、インジウムオキサイド(I
O)、酸化スズ(SnO)などで構成されている。
The transparent conductive film 12 is made of, for example, indium tin oxide (ITO), indium oxide (I
O), tin oxide (SnO 2 ) and the like.

【0110】ブラックマトリックス11は、例えば、ガ
ラス層8上に気相成膜法(例えば蒸着、スパッタリング
等)によりブラックマトリックス11となる薄膜を成膜
し、次いで、かかる薄膜上に開口111のパターンを有
するレジスト膜を形成し、次いで、ウエットエッチング
を行い前記薄膜に開口111を形成し、次いで、前記レ
ジスト膜を除去することにより設けることができる。
The black matrix 11 is formed, for example, by forming a thin film to be the black matrix 11 on the glass layer 8 by a vapor deposition method (for example, vapor deposition or sputtering), and then forming a pattern of the opening 111 on the thin film. An opening 111 is formed in the thin film by performing a wet etching by forming a resist film having the resist film, and then removing the resist film.

【0111】また、透明導電膜12は、例えば、蒸着、
スパッタリング等の気相成膜法により設けることができ
る。
The transparent conductive film 12 is formed, for example, by vapor deposition,
It can be provided by a vapor phase film forming method such as sputtering.

【0112】なお、ブラックマトリックス11は、設け
なくてもよい。
Note that the black matrix 11 need not be provided.

【0113】以下、液晶パネル用対向基板10を用いた
液晶パネル(液晶光シャッター)について、図3に基づ
いて説明する。
A liquid crystal panel (liquid crystal light shutter) using the liquid crystal panel counter substrate 10 will be described below with reference to FIG.

【0114】同図に示すように、本発明の液晶パネル
(TFT液晶パネル)16は、TFT基板(液晶駆動基
板)17と、TFT基板17に接合された液晶パネル用
対向基板10と、TFT基板17と液晶パネル用対向基
板10との空隙に封入された液晶よりなる液晶層18と
を有している。
As shown in the figure, a liquid crystal panel (TFT liquid crystal panel) 16 of the present invention comprises a TFT substrate (liquid crystal driving substrate) 17, an opposing substrate 10 for a liquid crystal panel joined to the TFT substrate 17, and a TFT substrate. 17 and a liquid crystal layer 18 made of liquid crystal sealed in a gap between the opposing substrate 10 for a liquid crystal panel.

【0115】液晶パネル用対向基板10は、マイクロレ
ンズ基板1と、かかるマイクロレンズ基板1のガラス層
8上に設けられ、開口111が形成されたブラックマト
リックス11と、ガラス層8上にブラックマトリックス
11を覆うように設けられた透明導電膜(共通電極)1
2とを有している。
The opposing substrate 10 for a liquid crystal panel is provided on the microlens substrate 1, a black matrix 11 provided on the glass layer 8 of the microlens substrate 1, and having an opening 111, and a black matrix 11 on the glass layer 8. Transparent conductive film (common electrode) 1 provided so as to cover
And 2.

【0116】TFT基板17は、液晶層18の液晶を駆
動するための基板であり、ガラス基板171と、かかる
ガラス基板171上に設けられた多数の個別電極172
と、かかる個別電極172の近傍に設けられ、各個別電
極172に対応する多数の薄膜トランジスタ(TFT)
173とを有している。なお、図では、シール材、配向
膜、配線などの記載は省略した。
The TFT substrate 17 is a substrate for driving the liquid crystal of the liquid crystal layer 18, and includes a glass substrate 171 and a number of individual electrodes 172 provided on the glass substrate 171.
And a number of thin film transistors (TFTs) provided near the individual electrodes 172 and corresponding to the individual electrodes 172.
173. In the drawings, illustration of a seal material, an alignment film, wiring, and the like are omitted.

【0117】この液晶パネル16では、液晶パネル用対
向基板10の透明導電膜12と、TFT基板17の個別
電極172とが対向するように、TFT基板17と液晶
パネル用対向基板10とが、一定距離離間して接合され
ている。
In the liquid crystal panel 16, the TFT substrate 17 and the liquid crystal panel opposing substrate 10 are fixed so that the transparent conductive film 12 of the liquid crystal panel opposing substrate 10 and the individual electrode 172 of the TFT substrate 17 oppose each other. They are joined at a distance.

【0118】ガラス基板171は、前述したような理由
から、石英ガラスで構成されていることが好ましい。
The glass substrate 171 is preferably made of quartz glass for the reasons described above.

【0119】個別電極172は、透明導電膜(共通電
極)12との間で充放電を行うことにより、液晶層18
の液晶を駆動する。この個別電極172は、例えば、前
述した透明導電膜12と同様の材料で構成されている。
The individual electrodes 172 are charged and discharged with the transparent conductive film (common electrode) 12 to form the liquid crystal layer 18.
To drive the liquid crystal. The individual electrode 172 is made of, for example, the same material as the transparent conductive film 12 described above.

【0120】薄膜トランジスタ173は、近傍の対応す
る個別電極172に接続されている。また、薄膜トラン
ジスタ173は、図示しない制御回路に接続され、個別
電極172へ供給する電流を制御する。これにより、個
別電極172の充放電が制御される。
The thin film transistor 173 is connected to the corresponding individual electrode 172 in the vicinity. Further, the thin film transistor 173 is connected to a control circuit (not shown) and controls a current supplied to the individual electrode 172. Thereby, the charge and discharge of the individual electrode 172 are controlled.

【0121】液晶層18は液晶分子(図示せず)を含有
しており、個別電極172の充放電に対応して、かかる
液晶分子、すなわち液晶の配向が変化する。
The liquid crystal layer 18 contains liquid crystal molecules (not shown), and the liquid crystal molecules, that is, the orientation of the liquid crystal changes in accordance with the charging and discharging of the individual electrodes 172.

【0122】この液晶パネル16では、通常、1個のマ
イクロレンズ4と、かかるマイクロレンズ4の光軸Qに
対応したブラックマトリックス11の1個の開口111
と、1個の個別電極172と、かかる個別電極172に
接続された1個の薄膜トランジスタ173とが、1画素
に対応している。
In this liquid crystal panel 16, one micro lens 4 and one opening 111 of the black matrix 11 corresponding to the optical axis Q of the micro lens 4 are usually provided.
And one individual electrode 172 and one thin film transistor 173 connected to the individual electrode 172 correspond to one pixel.

【0123】液晶パネル用対向基板10側から入射した
入射光Lは、ガラス基板5を通り、マイクロレンズ4を
通過する際に集光されつつ、樹脂層9、ガラス層8、ブ
ラックマトリックス11の開口111、透明導電膜1
2、液晶層18、個別電極172、ガラス基板171を
透過する。なお、このとき、液晶パネル用対向基板10
の入射側には通常偏光板(図示せず)が配置されている
ので、入射光Lが液晶層18を透過する際に、入射光L
は直線偏光となっている。その際、この入射光Lの偏光
方向は、液晶層18の液晶分子の配向状態に対応して制
御される。したがって、液晶パネル16を透過した入射
光Lを、偏光板(図示せず)に透過させることにより、
出射光の輝度を制御することができる。
The incident light L incident from the liquid crystal panel counter substrate 10 side passes through the glass substrate 5 and is condensed when passing through the microlens 4, and the apertures of the resin layer 9, the glass layer 8 and the black matrix 11 are condensed. 111, transparent conductive film 1
2. Transmit through the liquid crystal layer 18, the individual electrode 172, and the glass substrate 171. At this time, the liquid crystal panel opposing substrate 10
Since a polarizing plate (not shown) is usually arranged on the incident side of the liquid crystal layer, when the incident light L passes through the liquid crystal layer 18, the incident light L
Is linearly polarized light. At this time, the polarization direction of the incident light L is controlled according to the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 18. Accordingly, by transmitting the incident light L transmitted through the liquid crystal panel 16 through a polarizing plate (not shown),
The brightness of the emitted light can be controlled.

【0124】このように、液晶パネル16は、マイクロ
レンズ4を有しており、しかも、マイクロレンズ4を通
過した入射光Lは、集光されてブラックマトリックス1
1の開口111を通過する。しかも、マイクロレンズ4
は、前述したように、理想的なレンズ形状に近いレンズ
形状を有している。一方、ブラックマトリックス11の
開口111が形成されていない部分では、入射光Lは遮
光される。したがって、液晶パネル16では、画素以外
の部分から不要光が漏洩することが防止され、かつ、画
素部分での入射光Lの減衰が抑制される。このため、液
晶パネル16は、画素部で高い光の透過率を有し、比較
的小さい光量で明るく鮮明な画像を形成することができ
る。
As described above, the liquid crystal panel 16 has the microlenses 4, and the incident light L passing through the microlenses 4 is condensed to form the black matrix 1.
1 through the opening 111. Moreover, the micro lens 4
Has a lens shape close to the ideal lens shape, as described above. On the other hand, in a portion of the black matrix 11 where the opening 111 is not formed, the incident light L is blocked. Therefore, in the liquid crystal panel 16, unnecessary light is prevented from leaking from portions other than the pixels, and attenuation of the incident light L at the pixel portions is suppressed. Therefore, the liquid crystal panel 16 has a high light transmittance in the pixel portion, and can form a bright and clear image with a relatively small amount of light.

【0125】この液晶パネル16は、例えば、公知の方
法により製造されたTFT基板17と液晶パネル用対向
基板10とを配向処理した後、シール材(図示せず)を
介して両者を接合し、次いで、これにより形成された空
隙部の封入孔(図示せず)より液晶を空隙部内に注入
し、次いで、かかる封入孔を塞ぐことにより製造するこ
とができる。その後、必要に応じて、液晶パネル16の
入射側や出射側に偏光板を貼り付けてもよい。
The liquid crystal panel 16 is, for example, subjected to an alignment treatment of a TFT substrate 17 manufactured by a known method and a counter substrate 10 for a liquid crystal panel, and then bonded to each other via a sealing material (not shown). Next, a liquid crystal can be injected into the gap from a sealing hole (not shown) in the gap formed by this, and then the sealing hole can be closed to produce a liquid crystal display. Thereafter, if necessary, a polarizing plate may be attached to the entrance side or the exit side of the liquid crystal panel 16.

【0126】なお、上記液晶パネル16では、液晶駆動
基板としてTFT基板を用いたが、液晶駆動基板にTF
T基板以外の他の液晶駆動基板、例えば、TFD基板、
STN基板などを用いてもよい。
In the liquid crystal panel 16, a TFT substrate is used as a liquid crystal driving substrate.
A liquid crystal driving substrate other than the T substrate, for example, a TFD substrate,
An STN substrate or the like may be used.

【0127】以下、上記液晶パネル16を用いた投射型
表示装置について説明する。
Hereinafter, a projection type display device using the liquid crystal panel 16 will be described.

【0128】図4は、本発明の投射型表示装置の光学系
を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the optical system of the projection display device of the present invention.

【0129】同図に示すように、投射型表示装置300
は、光源301と、複数のインテグレータレンズを備え
た照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備え
た色分離光学系(導光光学系)と、赤色に対応した(赤
色用の)液晶ライトバルブ(液晶光シャッターアレイ)
24と、緑色に対応した(緑色用の)液晶ライトバルブ
(液晶光シャッターアレイ)25と、青色に対応した
(青色用の)液晶ライトバルブ(液晶光シャッターアレ
イ)26と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラ
ー面211および青色光のみを反射するダイクロイック
ミラー面212が形成されたダイクロイックプリズム
(色合成光学系)21と、投射レンズ(投射光学系)2
2とを有している。
As shown in FIG.
Is a light source 301, an illumination optical system including a plurality of integrator lenses, a color separation optical system (a light guiding optical system) including a plurality of dichroic mirrors, and a liquid crystal light valve corresponding to red (for red). (Liquid crystal optical shutter array)
24, a liquid crystal light valve (for liquid crystal shutter array) 25 for green (for green), a liquid crystal light valve (for liquid crystal shutter array) 26 for blue (for blue), and reflects only red light Dichroic prism (color synthesizing optical system) 21 having a dichroic mirror surface 211 and a dichroic mirror surface 212 that reflects only blue light, and a projection lens (projection optical system) 2
And 2.

【0130】また、照明光学系は、インテグレータレン
ズ302および303を有している。色分離光学系は、
ミラー304、306、309、青色光および緑色光を
反射する(赤色光のみを透過する)ダイクロイックミラ
ー305、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー
307、青色光のみを反射するダイクロイックミラー
(または青色光を反射するミラー)308、集光レンズ
310、311、312、313および314とを有し
ている。
Further, the illumination optical system has integrator lenses 302 and 303. The color separation optics
Mirrors 304, 306, 309, dichroic mirror 305 reflecting blue light and green light (transmitting only red light), dichroic mirror 307 reflecting only green light, dichroic mirror reflecting blue light only (or blue light (Reflecting mirror) 308 and condensing lenses 310, 311, 312, 313 and 314.

【0131】液晶ライトバルブ25は、前述した液晶パ
ネル16と、液晶パネル16の入射面側に接合された第
1の偏光板(図示せず)と、液晶パネル16の出射面側
に接合された第2の偏光板(図示せず)とを備えてい
る。液晶ライトバルブ24および26も、液晶ライトバ
ルブ25と同様の構成となっている。これら液晶ライト
バルブ24、25および26が備えている液晶パネル1
6は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
The liquid crystal light valve 25 is joined to the liquid crystal panel 16 described above, a first polarizing plate (not shown) joined to the incident surface side of the liquid crystal panel 16, and joined to the emission surface side of the liquid crystal panel 16. A second polarizing plate (not shown). The liquid crystal light valves 24 and 26 have the same configuration as the liquid crystal light valve 25. The liquid crystal panel 1 provided in these liquid crystal light valves 24, 25 and 26
Reference numerals 6 are respectively connected to drive circuits (not shown).

【0132】なお、投射型表示装置300では、ダイク
ロイックプリズム21と投射レンズ22とで、光学ブロ
ック20が構成されている。また、この光学ブロック2
0と、ダイクロイックプリズム21に対して固定的に設
置された液晶ライトバルブ24、25および26とで、
表示ユニット23が構成されている。
In the projection display device 300, the dichroic prism 21 and the projection lens 22 constitute the optical block 20. Also, this optical block 2
0, and liquid crystal light valves 24, 25 and 26 fixedly mounted on the dichroic prism 21,
The display unit 23 is configured.

【0133】以下、投射型表示装置300の作用を説明
する。
The operation of the projection display device 300 will be described below.

【0134】光源301から出射された白色光(白色光
束)は、インテグレータレンズ302および303を透
過する。この白色光の光強度(輝度分布)は、インテグ
レータレンズ302および303により均一にされる。
The white light (white light beam) emitted from the light source 301 passes through the integrator lenses 302 and 303. The light intensity (luminance distribution) of this white light is made uniform by the integrator lenses 302 and 303.

【0135】インテグレータレンズ302および303
を透過した白色光は、ミラー304で図4中左側に反射
し、その反射光のうちの青色光(B)および緑色光
(G)は、それぞれダイクロイックミラー305で図4
中下側に反射し、赤色光(R)は、ダイクロイックミラ
ー305を透過する。
Integrator lenses 302 and 303
4 is reflected to the left side in FIG. 4 by the mirror 304, and blue light (B) and green light (G) of the reflected light are respectively reflected by the dichroic mirror 305 in FIG.
The red light (R) reflected toward the middle and lower sides is transmitted through the dichroic mirror 305.

【0136】ダイクロイックミラー305を透過した赤
色光は、ミラー306で図4中下側に反射し、その反射
光は、集光レンズ310により整形され、赤色用の液晶
ライトバルブ24に入射する。
The red light transmitted through the dichroic mirror 305 is reflected by the mirror 306 to the lower side in FIG. 4, and the reflected light is shaped by the condenser lens 310 and enters the liquid crystal light valve 24 for red.

【0137】ダイクロイックミラー305で反射した青
色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミ
ラー307で図4中左側に反射し、青色光は、ダイクロ
イックミラー307を透過する。
The green light of the blue light and the green light reflected by the dichroic mirror 305 is reflected by the dichroic mirror 307 to the left in FIG. 4, and the blue light passes through the dichroic mirror 307.

【0138】ダイクロイックミラー307で反射した緑
色光は、集光レンズ311により整形され、緑色用の液
晶ライトバルブ25に入射する。
The green light reflected by the dichroic mirror 307 is shaped by the condenser lens 311 and enters the liquid crystal light valve 25 for green.

【0139】また、ダイクロイックミラー307を透過
した青色光は、ダイクロイックミラー(またはミラー)
308で図4中左側に反射し、その反射光は、ミラー3
09で図4中上側に反射する。前記青色光は、集光レン
ズ312、313および314により整形され、青色用
の液晶ライトバルブ26に入射する。
The blue light transmitted through the dichroic mirror 307 is transmitted to the dichroic mirror (or mirror).
At 308, the light is reflected to the left in FIG.
At 09, the light is reflected upward in FIG. The blue light is shaped by the condenser lenses 312, 313, and 314, and enters the liquid crystal light valve 26 for blue.

【0140】このように、光源301から出射された白
色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の
三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶ライトバ
ルブに導かれ、入射する。
As described above, the white light emitted from the light source 301 is color-separated into the three primary colors of red, green and blue by the color separation optical system, respectively, guided to the corresponding liquid crystal light valves, and entered.

【0141】この際、液晶ライトバルブ24が有する液
晶パネル16の各画素(薄膜トランジスタ173とこれ
に接続された個別電極172)は、赤色用の画像信号に
基づいて作動する駆動回路(駆動手段)により、スイッ
チング制御(オン/オフ)、すなわち変調される。
At this time, each pixel (the thin film transistor 173 and the individual electrode 172 connected thereto) of the liquid crystal panel 16 included in the liquid crystal light valve 24 is driven by a driving circuit (driving means) that operates based on a red image signal. , Switching control (ON / OFF), that is, modulation.

【0142】同様に、緑色光および青色光は、それぞ
れ、液晶ライトバルブ25および26に入射し、それぞ
れの液晶パネル16で変調され、これにより緑色用の画
像および青色用の画像が形成される。この際、液晶ライ
トバルブ25が有する液晶パネル16の各画素は、緑色
用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッ
チング制御され、液晶ライトバルブ26が有する液晶パ
ネル16の各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動
する駆動回路によりスイッチング制御される。
Similarly, the green light and the blue light enter the liquid crystal light valves 25 and 26, respectively, and are modulated by the respective liquid crystal panels 16, whereby a green image and a blue image are formed. At this time, each pixel of the liquid crystal panel 16 included in the liquid crystal light valve 25 is switching-controlled by a drive circuit that operates based on an image signal for green, and each pixel of the liquid crystal panel 16 included in the liquid crystal light valve 26 is controlled for blue. The switching is controlled by a drive circuit that operates based on the image signal.

【0143】これにより赤色光、緑色光および青色光
は、それぞれ、液晶ライトバルブ24、25および26
で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用
の画像がそれぞれ形成される。
As a result, the red light, green light and blue light are respectively transmitted to the liquid crystal light valves 24, 25 and 26.
, And a red image, a green image, and a blue image are respectively formed.

【0144】前記液晶ライトバルブ24により形成され
た赤色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ24からの
赤色光は、面213からダイクロイックプリズム21に
入射し、ダイクロイックミラー面211で図4中左側に
反射し、ダイクロイックミラー面212を透過して、出
射面216から出射する。
The image for red color formed by the liquid crystal light valve 24, that is, the red light from the liquid crystal light valve 24 enters the dichroic prism 21 from the surface 213 and is reflected by the dichroic mirror surface 211 to the left in FIG. The light passes through the dichroic mirror surface 212 and exits from the exit surface 216.

【0145】また、前記液晶ライトバルブ25により形
成された緑色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ25
からの緑色光は、面214からダイクロイックプリズム
21に入射し、ダイクロイックミラー面211および2
12をそれぞれ透過して、出射面216から出射する。
The green image formed by the liquid crystal light valve 25, that is, the liquid crystal light valve 25
From the surface 214 enters the dichroic prism 21 from the surface 214, and the dichroic mirror surfaces 211 and 2
12 respectively, and exit from the exit surface 216.

【0146】また、前記液晶ライトバルブ26により形
成された青色用の画像、すなわち液晶ライトバルブ26
からの青色光は、面215からダイクロイックプリズム
21に入射し、ダイクロイックミラー面212で図4中
左側に反射し、ダイクロイックミラー面211を透過し
て、出射面216から出射する。
The image for blue color formed by the liquid crystal light valve 26, that is, the liquid crystal light valve 26
4 enters the dichroic prism 21 from the surface 215, is reflected on the dichroic mirror surface 212 to the left in FIG. 4, passes through the dichroic mirror surface 211, and exits from the emission surface 216.

【0147】このように、前記液晶ライトバルブ24、
25および26からの各色の光、すなわち液晶ライトバ
ルブ24、25および26により形成された各画像は、
ダイクロイックプリズム21により合成され、これによ
りカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ
22により、所定の位置に設置されているスクリーン3
20上に投影(拡大投射)される。
As described above, the liquid crystal light valve 24,
Light of each color from 25 and 26, ie, each image formed by the liquid crystal light valves 24, 25 and 26,
The images are synthesized by the dichroic prism 21, whereby a color image is formed. This image is projected on the screen 3 installed at a predetermined position by the projection lens 22.
20 is projected (enlarged projection).

【0148】このとき、液晶ライトバルブ24、25お
よび26は、前述したような液晶パネル16を有してい
るので、スクリーン320上に明るく鮮明な画像を投影
することができる。
At this time, since the liquid crystal light valves 24, 25 and 26 have the liquid crystal panel 16 as described above, a bright and clear image can be projected on the screen 320.

【0149】[0149]

【実施例】以下、特に断りのない限り、濃度を示す
「%」は重量%を意味する。
EXAMPLES Unless otherwise specified, "%" indicating the concentration means% by weight.

【0150】(実施例1)以下のようにして凹部付きガ
ラス基板、さらには、マイクロレンズ基板を製造した。
Example 1 A glass substrate with concave portions and a microlens substrate were manufactured as follows.

【0151】まず、ガラス基板として、厚さ1.2mmの
未加工の石英ガラス基板を用意した。
First, an unprocessed quartz glass substrate having a thickness of 1.2 mm was prepared as a glass substrate.

【0152】−1− まず、用意した石英ガラス基板の
表面を研磨した。
-1- First, the surface of the prepared quartz glass substrate was polished.

【0153】研磨は、平均粒径2μm の酸化セリウム砥
粒による研磨材を用いて、加重100gf/cm 、速度
300mm/sec の条件で(1回)行った。
The polishing was performed (once) under the conditions of a load of 100 gf / cm 2 and a speed of 300 mm / sec using a polishing material made of cerium oxide abrasive grains having an average particle size of 2 μm.

【0154】なお、研磨後の石英ガラス基板の平均表面
粗さRaは、0.8nmであった。なお、本実施例では、
平均表面粗さRaは、原子間力顕微鏡(デジタルインス
ツルメンツ(株)社製「Nano Scope III」)を用いて測
定した。
Incidentally, the average surface roughness Ra of the polished quartz glass substrate was 0.8 nm. In this embodiment,
The average surface roughness Ra was measured using an atomic force microscope (“Nano Scope III” manufactured by Digital Instruments Co., Ltd.).

【0155】−2− 次に、この石英ガラス基板に対し
て、ウエットエッチング(エッチング液:10%フッ酸
と10%グリセリンとの混合水溶液、エッチング温度:
30℃、エッチング時間:120分)を行って、石英ガ
ラス基板の表面部分を10μm 食刻し、石英ガラス基板
に形成された加工変質層を除去した。
-2- Next, the quartz glass substrate is wet-etched (etching solution: mixed aqueous solution of 10% hydrofluoric acid and 10% glycerin, etching temperature:
(At 30 ° C., etching time: 120 minutes), the surface of the quartz glass substrate was etched by 10 μm, and the affected layer formed on the quartz glass substrate was removed.

【0156】エッチング後の石英ガラス基板の平均表面
粗さは0.7nmであった。
The average surface roughness of the quartz glass substrate after the etching was 0.7 nm.

【0157】−3− 次に、石英ガラス基板の表面およ
び裏面に、スパッタリング法により、膜厚0.2μm の
Au/Cr膜を成膜した。
-3- Next, a 0.2 μm thick film was formed on the front and back surfaces of the quartz glass substrate by sputtering.
An Au / Cr film was formed.

【0158】これは、スパッタ炉(ANELVA社製「SPF-73
0H」)のスパッタ圧力を5mTorr、パワーを500Wに
設定して行った。
This is a sputtering furnace (“SPF-73” manufactured by ANELVA).
0H ”) with a sputtering pressure of 5 mTorr and a power of 500 W.

【0159】−4− 次に、Au/Cr膜に、形成する凹部
に対応した開口を形成した。
-4- Next, openings corresponding to the recesses to be formed were formed in the Au / Cr film.

【0160】これは、次のようにして行なった。まず、
Au/Cr膜上に、フォトレジストにより、形成する凹部の
パターンを有するレジスト層を形成した。次に、Au/Cr
膜に対して塩酸+硝酸水溶液によるウエットエッチング
を行い、開口を形成した。次に、前記レジスト層を除去
した。
This was performed as follows. First,
A resist layer having a pattern of a concave portion to be formed was formed on the Au / Cr film using a photoresist. Next, Au / Cr
The film was wet-etched with an aqueous solution of hydrochloric acid and nitric acid to form an opening. Next, the resist layer was removed.

【0161】−5− 次に、石英ガラス基板に対して、
ウエットエッチング(エッチング液:10%フッ酸と1
0%グリセリンとの混合水溶液)を行い、石英ガラス基
板上に多数の凹部(曲率半径約10μm )を形成した。
-5 Next, with respect to the quartz glass substrate,
Wet etching (etching solution: 10% hydrofluoric acid and 1
(0% glycerin mixed aqueous solution) to form a large number of concave portions (radius of curvature: about 10 μm) on the quartz glass substrate.

【0162】−6− 次に、石英ガラス基板を塩酸+硝
酸水溶液(剥離液)に浸漬して、表面および裏面に形成
したAu/Cr膜を除去した。
-6 Next, the quartz glass substrate was immersed in an aqueous solution of hydrochloric acid and nitric acid (stripping solution) to remove the Au / Cr film formed on the front and back surfaces.

【0163】これにより、凹部付きガラス基板を得た。Thus, a glass substrate with concave portions was obtained.

【0164】−7− 次に、かかる凹部付きガラス基板
の凹部が形成された面に、紫外線(UV)硬化型エポキ
シ系の光学接着剤(屈折率1.60)を気泡なく塗布
し、次いで、かかる光学接着剤に石英ガラス製のカバー
ガラス(ガラス層)を接合し、次いで、かかる光学接着
剤に紫外線を照射して光学接着剤を硬化させた。なお、
接着剤層(樹脂層)の厚さは10μm とした。
-7- Next, an ultraviolet (UV) curable epoxy-based optical adhesive (refractive index: 1.60) is applied to the surface of the glass substrate with concave portions where the concave portions are formed, without bubbles. A cover glass (glass layer) made of quartz glass was joined to the optical adhesive, and then the optical adhesive was irradiated with ultraviolet rays to cure the optical adhesive. In addition,
The thickness of the adhesive layer (resin layer) was 10 μm.

【0165】最後に、カバーガラスを研削、研磨して、
その厚さを50μm とし、マイクロレンズ基板を得た。
Finally, the cover glass is ground and polished,
The thickness was set to 50 μm to obtain a microlens substrate.

【0166】(実施例2〜8、比較例1〜4)製造条件
を下記表1に示すようにそれぞれ変更した以外は、前記
と同様に凹部付きガラス基板、さらには、マイクロレン
ズ基板を製造した。なお、工程−1−における研磨後
(エッチング前)の石英ガラス基板の平均表面粗さRa
と、工程−2−におけるエッチング後の石英ガラス基板
の平均表面粗さRaについても併せて表1に示す。
(Examples 2 to 8, Comparative Examples 1 to 4) A glass substrate with a concave portion and a microlens substrate were manufactured in the same manner as described above, except that the manufacturing conditions were changed as shown in Table 1 below. . In addition, the average surface roughness Ra of the quartz glass substrate after polishing (before etching) in the step-1-.
Table 1 also shows the average surface roughness Ra of the quartz glass substrate after the etching in Step-2-.

【0167】[0167]

【表1】 [Table 1]

【0168】以下、かかる表について補足する。Hereinafter, such a table will be supplemented.

【0169】・研磨:「1回」と記載したものは、−1
−において、前記実施例1と同様の研磨を行った。「2
回」と記載したものは、前記実施例1と同様の研磨を行
った後、さらに、平均粒径0.8μm の酸化セリウム砥
粒による研磨材を用いて前記と同様の研磨を行った。
Polishing: "One time" means -1
In-, the same polishing as in Example 1 was performed. "2
In the case of "No.", the same polishing as in Example 1 was performed, and then the same polishing was performed using an abrasive made of cerium oxide abrasive grains having an average particle diameter of 0.8 μm.

【0170】・エッチング液:「フッ酸+グリセリン」
と記載したものは、−2−において、前記実施例1と同
様にウエットエッチングを行った。「H+フッ化
アンモニウム」と記載したものは、−2−において、エ
ッチング液として、10%Hと4%フッ化アンモ
ニウムとの混合水溶液を用いてウエットエッチングを行
った(エッチング温度:25℃、エッチング時間:40
0分)。
Etching solution: "hydrofluoric acid + glycerin"
In the case of -2, wet etching was performed in the same manner as in Example 1 above. Those described as "H 2 O 2 + ammonium fluoride" in-2, as an etchant, was subjected to wet etching using a mixed aqueous solution of 10% H 2 O 2 and 4% ammonium fluoride ( Etching temperature: 25 ° C, etching time: 40
0 minutes).

【0171】・食刻深さ:「10μm 」と記載したもの
は、−2−において、前記実施例1と同様に、石英ガラ
ス基板の表面部分を10μm 食刻した。「4μm 」と記
載したものは、−2−において、石英ガラス基板の表面
部分を4μm 食刻した。このとき、実施例3では、エッ
チング温度を30℃、エッチング時間を50分とした。
また、実施例6では、エッチング温度を17℃、エッチ
ング時間を480分とした。
Etching depth: In the case of "10 .mu.m", the surface portion of the quartz glass substrate was etched by 10 .mu.m in the same manner as in Example 1 in -2. In the description of "4 .mu.m", the surface portion of the quartz glass substrate was etched by 4 .mu.m in -2-. At this time, in Example 3, the etching temperature was 30 ° C. and the etching time was 50 minutes.
In Example 6, the etching temperature was 17 ° C. and the etching time was 480 minutes.

【0172】・マスク層:「Au/Cr」と記載したもの
は、−3−において、前記実施例1と同様のマスク層を
形成した。「多結晶シリコン」と記載したものは、−3
−において、CVD法により、膜厚0.4μm の多結晶
シリコンの膜を、石英ガラス基板の表面および裏面に形
成した。これは、石英ガラス基板を、600℃、80Pa
に設定したCVD炉内に入れ、SiH を300mL/分の
速度で供給することにより行なった。また、マスク層を
多結晶シリコンで構成した場合には、−6−における剥
離液を15%テトラメチル水酸化アンモニウム水溶液と
した。
Mask layer: For those described as “Au / Cr”, a mask layer similar to that of Example 1 was formed in -3-. What is described as "polycrystalline silicon" is -3.
In-, a polycrystalline silicon film having a thickness of 0.4 μm was formed on the front and back surfaces of the quartz glass substrate by the CVD method. This is a quartz glass substrate, 600 ° C, 80Pa
And the SiH 4 was supplied at a rate of 300 mL / min. When the mask layer was made of polycrystalline silicon, the stripping solution at -6 was a 15% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide.

【0173】なお、比較例では、前記工程−2−を行わ
なかった。それ以外は、表に示すような条件で、前記と
同様にして、凹部付きガラス基板、さらには、マイクロ
レンズ基板を製造した。
In the comparative example, the step-2- was not performed. Other than that, under the conditions shown in the table, in the same manner as described above, a glass substrate with concave portions and further a microlens substrate were manufactured.

【0174】(評価1)実施例1〜8について、前記工
程−2−を行った直前と直後の石英ガラス基板の表面
を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製「S−4
500」;倍率2万倍)で、それぞれ観察した。
(Evaluation 1) In Examples 1 to 8, the surface of the quartz glass substrate immediately before and after performing the above-mentioned step 2--2 was scanned with a scanning electron microscope (“S-4” manufactured by Hitachi, Ltd.).
500 "; 20,000 times magnification).

【0175】その結果、加工変質層を除去する前の石英
ガラス基板の表面には、微少な傷のようなものが多数観
察された。一方、加工変質層を除去した後の石英ガラス
基板の表面では、エッチング前に観察された微少な傷の
ようなものは、ほとんど確認されなかった。
As a result, many small scratches were observed on the surface of the quartz glass substrate before the affected layer was removed. On the other hand, on the surface of the quartz glass substrate after the affected layer was removed, little scratches observed before etching were hardly observed.

【0176】(評価2)実施例1〜8および比較例1〜
4で製造された各凹部付きガラス基板について、上記工
程−6−終了後、凹部のR/D比(平均)を測定した。
この測定は、前記と同様の走査型電子顕微鏡を用いて行
った。その結果を下記表2に示す。
(Evaluation 2) Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to
With respect to each of the glass substrates with concave portions manufactured in Step 4, the R / D ratio (average) of the concave portions was measured after the above-mentioned Step-6.
This measurement was performed using the same scanning electron microscope as described above. The results are shown in Table 2 below.

【0177】[0177]

【表2】 [Table 2]

【0178】なお、表では、R/D比が0.95〜1.
5のものを「◎」、0.80〜2.0のものを「○」、
0.80〜2.5のものを「△」、それ以外のものを
「×」とした。
In the table, the R / D ratio is 0.95-1.
5 indicates “◎”, 0.80 to 2.0 indicates “○”,
0.80 to 2.5 were evaluated as "△", and the others were evaluated as "x".

【0179】(評価3)実施例1〜8および比較例1〜
4で製造された各マイクロレンズ基板について、スパッ
タリング法およびフォトリソグラフィー法を用いて、カ
バーガラスのマイクロレンズに対応した位置に開口が設
けられた厚さ0.16μm の遮光膜(Cr膜)、すなわ
ち、ブラックマトリックスを形成した。さらに、ブラッ
クマトリックス上に厚さ0.15μm のITO膜(透明
導電膜)をスパッタリング法により形成し、液晶パネル
用対向基板を製造した。
(Evaluation 3) Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to
For each of the microlens substrates manufactured in step 4, using a sputtering method and a photolithography method, a 0.16 μm-thick light-shielding film (Cr film) having an opening at a position corresponding to the microlens of the cover glass, that is, To form a black matrix. Further, an ITO film (transparent conductive film) having a thickness of 0.15 μm was formed on the black matrix by a sputtering method to produce a counter substrate for a liquid crystal panel.

【0180】さらに、これら液晶パネル用対向基板と、
別途用意したTFT基板とを配向処理した後、両者をシ
ール材を介して接合した。次に、液晶パネル用対向基板
とTFT基板との間に形成された空隙部の封入孔から液
晶を空隙部内に注入し、次いで、かかる封入孔を塞いで
図3に示すような構造のTFT液晶パネルをそれぞれ製
造した。
Further, these opposing substrates for a liquid crystal panel:
After orientation treatment with a separately prepared TFT substrate, the two were joined via a sealing material. Next, liquid crystal is injected into the gap from the sealing hole of the gap formed between the counter substrate for the liquid crystal panel and the TFT substrate, and then the sealing liquid is filled to fill the gap and the TFT liquid crystal having a structure as shown in FIG. Each panel was manufactured.

【0181】そして、これら各TFT液晶パネルについ
て、それぞれ、マイクロレンズ用凹部付き基板側から光
を透過させた。このとき、TFT液晶パネルの有効レン
ズ領域全体の光透過率を測定した。その結果を表2に示
す。
Then, for each of the TFT liquid crystal panels, light was transmitted from the side of the substrate having the concave portion for microlenses. At this time, the light transmittance of the entire effective lens area of the TFT liquid crystal panel was measured. Table 2 shows the results.

【0182】表2の結果から分かるように、本発明によ
れば、ガラス基板に理想的なレンズ形状に近い凹部を形
成することができ、これにより、光利用効率が高く、明
るい出射光を得られるマイクロレンズ基板を製造できる
ことが分かる。
As can be seen from the results in Table 2, according to the present invention, it is possible to form a concave portion close to an ideal lens shape on a glass substrate, thereby obtaining a high light use efficiency and obtaining a bright outgoing light. It can be seen that a microlens substrate can be manufactured.

【0183】次に、実施例1〜8で得られたマイクロレ
ンズ基板より製造したTFT液晶パネルを用いて、図4
に示すような構造の液晶プロジェクター(投射型表示装
置)を組み立てた。その結果、得られた各液晶プロジェ
クターは、いずれも、スクリーン上に明るく鮮明な画像
を投射できた。
Next, using a TFT liquid crystal panel manufactured from the microlens substrates obtained in Examples 1 to 8, FIG.
The liquid crystal projector (projection display device) having the structure shown in FIG. As a result, each of the obtained liquid crystal projectors could project a bright and clear image on the screen.

【0184】さらに、上記実施例1における工程−2−
において、ウエットエッチングの代わりにCHFガス
によるドライエッチング(ガス流量:50sccm、圧力:
50mTorr 、RF出力:400W、エッチング時間:2
0分)を行なうことにより石英ガラス基板の表面部分を
7μm 食刻して加工変質層を除去し、マイクロレンズ基
板を製造した。その結果、かかる方法によっても、ガラ
ス基板に理想的なレンズ形状に近い凹部を形成すること
ができた。さらには、光利用効率が高く、明るい出射光
を得られるマイクロレンズ基板を得られた。
Further, Step-2- in the above-mentioned Example 1 was performed.
, Dry etching using CHF 3 gas instead of wet etching (gas flow rate: 50 sccm, pressure:
50 mTorr, RF output: 400 W, etching time: 2
0 minutes), the surface portion of the quartz glass substrate was etched by 7 μm to remove the affected layer, and a microlens substrate was manufactured. As a result, even by such a method, a concave portion close to an ideal lens shape could be formed on the glass substrate. Further, a microlens substrate having high light use efficiency and obtaining bright outgoing light was obtained.

【0185】[0185]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、理
想的なレンズ形状に近い凹部を有する凹部付きガラス基
板、さらには、理想的なレンズ形状に近いマイクロレン
ズを有するマイクロレンズ基板を提供することができ
る。
As described above, according to the present invention, a glass substrate with a concave portion having a concave portion close to an ideal lens shape, and a microlens substrate having a microlens close to an ideal lens shape are provided. Can be provided.

【0186】さらには、本発明によれば、明るく鮮明な
画像を投射可能な液晶パネル、さらには、投射型表示装
置を提供することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal panel capable of projecting a bright and clear image, and a projection display device.

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

【図1】本発明の実施例における凹部付きガラス基板の
製造方法を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a method of manufacturing a glass substrate with a concave portion according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例における凹部付きガラス基板の
製造方法、さらには、マイクロレンズ基板の製造方法を
説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a method for manufacturing a glass substrate with a concave portion and a method for manufacturing a microlens substrate according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の液晶パネルの実施例を示す模式的な縦
断面図である。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing an embodiment of the liquid crystal panel of the present invention.

【図4】本発明の実施例における投射型表示装置の光学
系を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an optical system of a projection display according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マイクロレンズ基板 2 凹部付きガラス基板 3 凹部 4 マイクロレンズ 5 ガラス基板 59 加工変質層 6 マスク層 61 開口 69 裏面保護層 8 ガラス層 9 樹脂層 10 液晶パネル用対向基板 11 ブラックマトリックス 111 開口 12 透明導電膜 16 液晶パネル 17 TFT基板 171 ガラス基板 172 個別電極 173 薄膜トランジスタ 18 液晶層 300 投射型表示装置 301 光源 302、303 インテグレータレンズ 304、306、309 ミラー 305、307、308 ダイクロイックミラー 310〜314 集光レンズ 320 スクリーン 20 光学ブロック 21 ダイクロイックプリズム 211、212 ダイクロイックミラー面 213〜215 面 216 出射面 22 投射レンズ 23 表示ユニット 24〜26 液晶ライトバルブ REFERENCE SIGNS LIST 1 microlens substrate 2 concave glass substrate 3 concave 4 microlens 5 glass substrate 59 processed layer 6 mask layer 61 opening 69 back protective layer 8 glass layer 9 resin layer 10 counter substrate for liquid crystal panel 11 black matrix 111 opening 12 transparent conductive Film 16 Liquid crystal panel 17 TFT substrate 171 Glass substrate 172 Individual electrode 173 Thin film transistor 18 Liquid crystal layer 300 Projection display device 301 Light source 302, 303 Integrator lens 304, 306, 309 Mirror 305, 307, 308 Dichroic mirror 310-314 Condensing lens 320 Screen 20 Optical block 21 Dichroic prism 211, 212 Dichroic mirror surface 213 to 215 surface 216 Emission surface 22 Projection lens 23 Display unit 24 to 26 LCD light valve

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラス基板に対してエッチングを施し、
前記ガラス基板上に多数の凹部を形成する凹部付きガラ
ス基板の製造方法であって、 前記エッチングに先立って、前記ガラス基板のエッチン
グを施す面に形成された加工変質層の少なくとも一部を
除去することを特徴とする凹部付きガラス基板の製造方
法。
Claims: 1. Etching a glass substrate,
A method for manufacturing a glass substrate with concave portions for forming a large number of concave portions on the glass substrate, wherein prior to the etching, at least a part of a work-affected layer formed on a surface to be etched of the glass substrate is removed. A method for manufacturing a glass substrate with a concave portion, characterized by comprising:
【請求項2】 表面を研磨したガラス基板を用意し、 次いで、前記研磨により前記ガラス基板の表面に生じた
加工変質層の少なくとも一部を除去し、 その後、前記ガラス基板に対してエッチングを施し、前
記ガラス基板上に多数の凹部を形成することを特徴とす
る凹部付きガラス基板の製造方法。
2. A glass substrate having a polished surface is prepared. Then, at least a part of a work-affected layer generated on the surface of the glass substrate by the polishing is removed, and thereafter, the glass substrate is subjected to etching. Forming a plurality of concave portions on the glass substrate.
【請求項3】 異なった研磨条件で、少なくとも2回、
表面を研磨したガラス基板を用意し、 次いで、前記研磨により前記ガラス基板の表面に生じた
加工変質層の少なくとも一部を除去し、 その後、前記ガラス基板に対してエッチングを施し、前
記ガラス基板上に多数の凹部を形成することを特徴とす
る凹部付きガラス基板の製造方法。
3. At least twice under different polishing conditions,
A glass substrate having a polished surface is prepared. Then, at least a part of the work-affected layer generated on the surface of the glass substrate by the polishing is removed. A method for manufacturing a glass substrate with concave portions, wherein a large number of concave portions are formed in the glass substrate.
【請求項4】 前記加工変質層の少なくとも一部を除去
する際に、前記ガラス基板の表面から少なくとも0.1
μm 以上の深さまで、前記ガラス基板の一部を除去する
請求項1ないし3のいずれかに記載の凹部付きガラス基
板の製造方法。
4. When removing at least a part of the work-affected layer, at least 0.1% from the surface of the glass substrate.
4. The method according to claim 1, wherein a part of the glass substrate is removed to a depth of at least μm.
【請求項5】 エッチングを行うことにより、前記加工
変質層の少なくとも一部を除去する請求項1ないし4の
いずれかに記載の凹部付きガラス基板の製造方法。
5. The method for manufacturing a glass substrate with concave portions according to claim 1, wherein at least a part of the affected layer is removed by performing etching.
【請求項6】 ウエットエッチングまたはドライエッチ
ングを行うことにより、前記加工変質層の少なくとも一
部を除去する請求項1ないし4のいずれかに記載の凹部
付きガラス基板の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein at least a part of the affected layer is removed by performing wet etching or dry etching.
【請求項7】 前記ガラス基板上に、前記凹部に対応す
るパターンのマスク層を形成して、前記ガラス基板に対
してエッチングを施し、前記凹部を形成する請求項1な
いし6のいずれかに記載の凹部付きガラス基板の製造方
法。
7. The concave portion according to claim 1, wherein a mask layer having a pattern corresponding to the concave portion is formed on the glass substrate, and the glass substrate is etched to form the concave portion. The method for manufacturing a glass substrate with a concave portion according to the above.
【請求項8】 前記マスク層は、金属で構成される請求
項7に記載の凹部付きガラス基板の製造方法。
8. The method according to claim 7, wherein the mask layer is made of metal.
【請求項9】 前記ガラス基板に対してウエットエッチ
ングを施すことにより、前記凹部を形成する請求項1な
いし8のいずれかに記載の凹部付きガラス基板の製造方
法。
9. The method according to claim 1, wherein the concave portion is formed by performing wet etching on the glass substrate.
【請求項10】 前記加工変質層の除去、および、前記
凹部の形成は、それぞれウエットエッチングにより行わ
れ、 それらのウエットエッチングにおいて、同種類のエッチ
ング液を用いる請求項1ないし8のいずれかに記載の凹
部付きガラス基板の製造方法。
10. The method according to claim 1, wherein the removal of the damaged layer and the formation of the recess are performed by wet etching, and the same type of etching solution is used in the wet etching. The method for manufacturing a glass substrate with a concave portion according to the above.
【請求項11】 前記加工変質層の除去、および、前記
凹部の形成は、それぞれウエットエッチングにより行わ
れ、 それらのウエットエッチングにおいて、それぞれ異なる
種類のエッチング液を用いる請求項1ないし8のいずれ
かに記載の凹部付きガラス基板の製造方法。
11. The method according to claim 1, wherein the removal of the damaged layer and the formation of the concave portion are performed by wet etching, and different types of etchants are used in the wet etching. A method for producing the glass substrate with concave portions according to the above.
【請求項12】 前記各凹部の平均最大深さをD、前記
各凹部の平均開口半径をRとしたとき、R/Dが0.8
〜2.0となるように、前記凹部を形成する請求項1な
いし11のいずれかに記載の凹部付きガラス基板の製造
方法。
12. When an average maximum depth of each of the concave portions is D and an average opening radius of each of the concave portions is R, R / D is 0.8.
The method for manufacturing a glass substrate with concave portions according to claim 1, wherein the concave portions are formed so as to be 2.0 to 2.0.
【請求項13】 請求項1ないし12のいずれかに記載
の凹部付きガラス基板の製造方法により製造された凹部
付きガラス基板の前記凹部に、前記ガラス基板より高い
屈折率の材料が充填されてマイクロレンズが形成された
ことを特徴とするマイクロレンズ基板。
13. The method of manufacturing a glass substrate with a concave portion according to claim 1, wherein the concave portion of the glass substrate with a concave portion is filled with a material having a higher refractive index than the glass substrate. A microlens substrate having a lens formed thereon.
【請求項14】 請求項1ないし12のいずれかに記載
の凹部付きガラス基板の製造方法により製造された凹部
付きガラス基板と、該凹部付きガラス基板に樹脂層を介
して接合されたガラス層とを有し、前記凹部内に充填さ
れた樹脂によりマイクロレンズが形成されたことを特徴
とするマイクロレンズ基板。
14. A glass substrate with a recess manufactured by the method for manufacturing a glass substrate with a recess according to any one of claims 1 to 12, and a glass layer bonded to the glass substrate with a recess via a resin layer. Wherein a microlens is formed by a resin filled in the concave portion.
【請求項15】 請求項14に記載のマイクロレンズ基
板と、前記ガラス層上または前記ガラス基板上に設けら
れた透明導電膜とを有することを特徴とする液晶パネル
用対向基板。
15. An opposing substrate for a liquid crystal panel, comprising: the microlens substrate according to claim 14; and a transparent conductive film provided on the glass layer or on the glass substrate.
【請求項16】 請求項14に記載のマイクロレンズ基
板と、前記ガラス層上または前記ガラス基板上に設けら
れたブラックマトリックスと、該ブラックマトリックス
を覆う透明導電膜とを有することを特徴とする液晶パネ
ル用対向基板。
16. A liquid crystal comprising: the microlens substrate according to claim 14; a black matrix provided on the glass layer or the glass substrate; and a transparent conductive film covering the black matrix. Counter substrate for panel.
【請求項17】 請求項15または16に記載の液晶パ
ネル用対向基板を備えたことを特徴とする液晶パネル。
17. A liquid crystal panel comprising the counter substrate for a liquid crystal panel according to claim 15.
【請求項18】 個別電極を備えた液晶駆動基板と、該
液晶駆動基板に接合された請求項15または16に記載
の液晶パネル用対向基板と、前記液晶駆動基板と前記液
晶パネル用対向基板との空隙に封入された液晶とを有す
ることを特徴とする液晶パネル。
18. A liquid crystal driving substrate provided with individual electrodes, the liquid crystal panel opposing substrate according to claim 15 bonded to the liquid crystal driving substrate, the liquid crystal driving substrate and the liquid crystal panel opposing substrate. And a liquid crystal sealed in the voids.
【請求項19】 前記液晶駆動基板はTFT基板である
請求項18に記載の液晶パネル。
19. The liquid crystal panel according to claim 18, wherein the liquid crystal driving substrate is a TFT substrate.
【請求項20】 請求項17ないし19のいずれかに記
載の液晶パネルを備えたライトバルブを有し、該ライト
バルブを少なくとも1個用いて画像を投射することを特
徴とする投射型表示装置。
20. A projection type display device comprising a light valve provided with the liquid crystal panel according to claim 17, wherein at least one light valve is used to project an image.
【請求項21】 画像を形成する赤色、緑色および青色
に対応した3つのライトバルブと、光源と、該光源から
の光を赤色、緑色および青色の光に分離し、前記各光を
対応する前記ライトバルブに導く色分離光学系と、前記
各画像を合成する色合成光学系と、前記合成された画像
を投射する投射光学系とを有する投射型表示装置であっ
て、 前記ライトバルブは、請求項17ないし19のいずれか
に記載の液晶パネルを備えたことを特徴とする投射型表
示装置。
21. Three light valves corresponding to red, green, and blue for forming an image, a light source, and separating light from the light source into red, green, and blue light, A projection type display device having a color separation optical system for leading to a light valve, a color synthesis optical system for synthesizing the images, and a projection optical system for projecting the synthesized image, wherein the light valve is Item 20. A projection display device comprising the liquid crystal panel according to any one of Items 17 to 19.
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