JPH03202330A - Manufacture of micro lens - Google Patents
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Landscapes
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は光学素子と組み合わせて使用され、該光学素子
から剥離しにくいマイクロレンズの製造方法に関し、特
に、スタンパを用いる量産性の高いマイクロレンズの製
造方法に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a microlens that is used in combination with an optical element and is difficult to peel off from the optical element, and particularly relates to a method for manufacturing a microlens that is highly mass-producible using a stamper. Relating to a manufacturing method.
（従来の技術）
本明細書では、マイクロレンズとは、数ミリ程度以下の
大きさを有する微小なレンズを意味し、そのような微小
な複数のレンズが一次元又は二次元的に配列されたマイ
クロレンズアレイを含むものとする。(Prior Art) In this specification, a microlens means a minute lens having a size of several millimeters or less, and a plurality of such minute lenses are arranged one-dimensionally or two-dimensionally. It shall include a microlens array.
マイクロレンズには、以下に例示する用途がある。Microlenses have the following uses.
１）液晶表示素子等の非発光型表示素子に対する照明光
を、その絵素領域に集光して表示輝度を高めるための手
段（特開昭６０−１６５６２１号〜１６５６２４号、特
開昭６０−２６２１３１号等）。1) Means for increasing display brightness by concentrating illumination light for a non-emissive display element such as a liquid crystal display element onto its pixel area (Japanese Patent Application Laid-open Nos. 165621-165624, 1983; No. 262131, etc.).
２）レーザディスク、コンパクトディスク、光磁気ディ
スク等の光ピツクアップの集光手段。2) Light collecting means for optical pickup such as a laser disk, compact disk, magneto-optical disk, etc.
３）光ファイバと発光素子又は受光素子との結合のため
の集光手段。3) Light condensing means for coupling the optical fiber with the light emitting element or the light receiving element.
４）ＣＣＤ等の固体撮像素子又はファクシミリに使用さ
れる一次元イメージセンサの感度を高めるために入射光
を光電変換領域に集光させる集光手段又は結像手段（特
開昭５４−１７６２０、特開開５７−９１８０等）。4) Concentrating means or imaging means for condensing incident light onto a photoelectric conversion region in order to increase the sensitivity of a solid-state image sensor such as a CCD or a one-dimensional image sensor used in facsimile (Japanese Patent Application Laid-Open No. 17620-1989, opening 57-9180, etc.).
５）液晶プリンタやＬＥＤプリンタに於て印字すべき像
を感光体に結像させる結像手段（特開昭６３−４４６２
４号等）。5) Imaging means for forming an image to be printed on a photoreceptor in a liquid crystal printer or an LED printer (Japanese Patent Laid-Open No. 63-4462
No. 4, etc.).
６）光情報処理用フィルタ等。6) Filters for optical information processing, etc.
マイクロレンズの形成方法には、以下に示すものが知ら
れている。The following methods are known for forming microlenses.
１）イオンを多く含む基板をアルカリ溶融塩に浸積し、
該基板上に設けたマスクを通して、基板と溶融塩との間
で異種のアルカリイオン等のイオンを交換させ、該マス
クのパターンに対応した屈折率分布を有する基板を形成
し、屈折率分布型レンズを得る方法（イオン交換法、Ａ
ｐｐｌ、０ｐｔｉｃｓ、２１ （６） ｐ、１０５
２ （１９８４）、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｌｅｔｔ、、
上玉 ｐ、 ４５２ （１９８１））。1) Immerse a substrate containing many ions in molten alkaline salt,
Ions such as different types of alkali ions are exchanged between the substrate and the molten salt through a mask provided on the substrate to form a substrate having a refractive index distribution corresponding to the pattern of the mask, thereby forming a gradient index lens. (ion exchange method, A
ppl, 0ptics, 21 (6) p, 105
2 (1984), Electron Lett.
Kamidama p, 452 (1981)).
２）感光性モノマに紫外線を照射することによって照射
部分を重合させ、照射部と非照射部との間に生ずる浸透
圧により照射部を膨潤させ、レンズ形状にする方法（膨
潤法、鈴木他、′プラスチックマイクロレンズの新しい
作製法′第２４回微小光学研究会）。2) A method in which a photosensitive monomer is irradiated with ultraviolet rays to polymerize the irradiated part, and the irradiated part is swollen by the osmotic pressure generated between the irradiated part and the non-irradiated part to form a lens shape (swelling method, Suzuki et al. ``New method for producing plastic microlenses'' 24th Micro-Optics Research Group).
３）感光性樹脂を円形パターンにパターニングした後、
該感光性樹脂をその軟化点以上に加熱昇温し、溶融した
感光性樹脂の表面張力により、該円形パターンのエツジ
部分にダレを設け、レンズ形状を形成する方法（熱ダレ
法、Ｚ’ｏｒａｎ Ｄ。3) After patterning the photosensitive resin into a circular pattern,
A method of heating the photosensitive resin to a temperature higher than its softening point and using the surface tension of the molten photosensitive resin to create a sag at the edge of the circular pattern to form a lens shape (thermal sagging method, Z'oran D.
Ｐｏｐｏｖｉｃ ｅｔ ａｌ、、Ａｐｐｌ、０ｐｔ
ｉｃｓ、２工 ｐ、１２８１ （１９８８））。Popovic et al,,Appl,0pt
ics, 2nd p., 1281 (1988)).
４）レンズ基材を機械的に加工することによりレンズを
形成する方法（機械加工法）。4) A method of forming a lens by mechanically processing a lens base material (machining method).
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上述の従来のマイクロレンズの製造方法
は、何れも、長時間の工程又は多数の工程を必要するた
めに、量産性が低いという問題点を有している。(Problems to be Solved by the Invention) However, all of the above-mentioned conventional microlens manufacturing methods have the problem of low mass productivity because they require a long process or a large number of processes. There is.
量産性を向上させるために開発された方法に、マイクロ
レンズの原型としてＮｉ等の金属からなるスタンパを用
いて射出成形法等によりプラスティック等のレンズ材料
を成形し、それによってマイクロレンズの複製を大量に
形成するという方法がある。しかし、こうして複製され
たマイクロレンズには、光学素子に貼り合わせられて使
用されると、該光学素子のマイクロレンズが貼り合わせ
られる部分とマイクロレンズとが互いに異なる熱膨張係
数を有するため、貼り合わせ後の温度変化等により、マ
イクロレンズが光学素子から剥離してしまうという問題
がある。In a method developed to improve mass production, a stamper made of metal such as Ni is used as a prototype of a microlens, and a lens material such as plastic is molded by an injection molding method, thereby producing a large number of copies of the microlens. There is a method of forming However, when such a replicated microlens is bonded to an optical element and used, the portion of the optical element to which the microlens is bonded and the microlens have different coefficients of thermal expansion. There is a problem in that the microlens peels off from the optical element due to a subsequent temperature change or the like.
この問題を解決するため、スタンパを用いて、光学素子
上に直接マイクロレンズを形成する方法が考えられる。In order to solve this problem, a method of forming microlenses directly on the optical element using a stamper can be considered.
しかし、このスタンパによりプラスティック等のレンズ
材料を成形し、マイクロレンズを形成するためには、高
温、高圧下で行う処理が必要である。このため、光学素
子上でこのような処理を行えば、熱や圧力に対して弱い
光学素子を破壊してしまう。However, in order to mold a lens material such as plastic using this stamper to form a microlens, processing must be performed at high temperature and high pressure. Therefore, if such processing is performed on an optical element, the optical element, which is weak against heat and pressure, will be destroyed.
また、光学素子上に感光性樹脂層を形成し、該感光性樹
脂層に金属製スタンパを押しあてることにより該感光性
樹脂層をレンズ形状に成形し、紫外線照射によって該感
光性樹脂層を硬化させる方法がある。この方法では、ス
タンパ側から該感光性樹脂に紫外線照射を行うことが不
可能であるため、光学素子側から紫外線照射を行わなけ
ればならない。このため、この方法では、該素子の開口
率が低く紫外線が透過しにくい場合、又は該素子が紫外
線照射により劣化する物質を含むものである場合等に於
て不都合を生じる。In addition, a photosensitive resin layer is formed on the optical element, the photosensitive resin layer is molded into a lens shape by pressing a metal stamper against the photosensitive resin layer, and the photosensitive resin layer is cured by ultraviolet irradiation. There is a way to do it. In this method, since it is impossible to irradiate the photosensitive resin with ultraviolet rays from the stamper side, it is necessary to irradiate the photosensitive resin with ultraviolet rays from the optical element side. Therefore, this method causes inconveniences when the aperture ratio of the element is low and it is difficult for ultraviolet rays to pass through, or when the element contains a substance that deteriorates when irradiated with ultraviolet rays.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところは、光学素子を破壊すること
なく、該光学素子上にマイクロレンズを直接形成するこ
とができる量産性の高いマイクロレンズの製造方法を提
供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to provide a highly mass-producible method that allows microlenses to be directly formed on optical elements without destroying the optical elements. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a microlens.
（課題を解決するための手段）
本発明は光学素子と組み合わせて用いられるマイクロレ
ンズの製造方法であって、該光学素子上に感光性樹脂層
を形成する工程と、紫外線に対して透明なスタンパを該
感光性樹脂層に押しあて、該感光性樹脂層を成形する工
程と、成形された該感光性樹脂層に該スタンパを介して
紫外線を照射し、該感光性樹脂層を硬化させる工程とを
包含し、そのことにより上記目的が達成される。(Means for Solving the Problems) The present invention is a method for manufacturing a microlens used in combination with an optical element, which includes a step of forming a photosensitive resin layer on the optical element, and a stamper transparent to ultraviolet rays. a step of pressing the photosensitive resin layer against the photosensitive resin layer to mold the photosensitive resin layer; a step of irradiating the molded photosensitive resin layer with ultraviolet rays through the stamper to cure the photosensitive resin layer; , thereby achieving the above objective.
（実施例）
以下に本発明を実施例について第１図を参照しながら説
明する
本実施例では、マイクロレンズ１０が直接形成される光
学素子として透過型の液晶表示パネル１１を用いた。(Example) In this example, the present invention will be described below with reference to FIG. 1, in which a transmissive liquid crystal display panel 11 was used as an optical element on which microlenses 10 were directly formed.
まず、液晶表示パネル１１（第１図（ｅ））のマトリク
ス状に配された各絵素（不図示）の各々に照明光を集光
させるように設計したマイクロレンズ（曲率半径約３６
０μｍ、直径約９０μｍ） １０の原型１となるマイク
ロレンズを従来技術の熱ダレ法により形成し、これを用
いてスタンパを作製した。First, a microlens (with a radius of curvature of approximately 36
(0 μm, diameter approximately 90 μm) A microlens serving as a prototype 1 of 10 was formed by a conventional thermal sagging method, and a stamper was produced using this.
まず、原型１にニッケル、銅等の金属を電鋳により電着
させ、マスタ２を形成した（第１図（ａ））。マスタ２
の作製方法としては、金属等からなる基材を機械的に加
工する方法を用いても良い。First, a metal such as nickel or copper was electrodeposited on a master mold 1 by electroforming to form a master 2 (FIG. 1(a)). Master 2
As a manufacturing method, a method of mechanically processing a base material made of metal or the like may be used.
マスタ２にもニッケル、銅等の金属を電鋳により電着さ
せ、マザー３を形成したく第１図（ｂ））。A metal such as nickel or copper is also electrodeposited on the master 2 by electroforming to form the mother 3 (FIG. 1(b)).
次に、マイクロレンズ１０が形成されるべき液晶表示パ
ネル１１の基板９ａ、９ｂと同じ材料からなるはう珪酸
ガラス基板５の一方の面に感光性樹脂層（層厚約１００
μｍ） ４を形成した。次に、感光性樹脂層４にマザー
３を押しあてながら紫外線（波長約３００〜約４００
ｎｍ）を照射し、感光性樹脂層４を成形、硬化させた（
第１図（Ｃ））。Next, a photosensitive resin layer (layer thickness of about 100 mm
μm) 4 was formed. Next, while pressing the mother 3 onto the photosensitive resin layer 4, ultraviolet rays (wavelengths of about 300 to about 400)
nm) to mold and cure the photosensitive resin layer 4 (
Figure 1 (C)).
このときの紫外線の照射は、はう珪酸ガラス基板５の側
から矢印Ａで示す方向に行った。なお、はう珪酸ガラス
基板５は、紫外線に対して透明である。At this time, the ultraviolet rays were irradiated in the direction indicated by arrow A from the borosilicate glass substrate 5 side. Note that the borosilicate glass substrate 5 is transparent to ultraviolet rays.
この後、マザー３を除去し、スタンパ６を形成した（第
１図（ｄ））。Thereafter, the mother 3 was removed and a stamper 6 was formed (FIG. 1(d)).
スタンパ６は硬化した感光性樹脂層４及びはう珪酸ガラ
ス基板５からなるため、紫外線に対して透明である。Since the stamper 6 is made of a hardened photosensitive resin layer 4 and a borosilicate glass substrate 5, it is transparent to ultraviolet rays.
スタンパ６の作製方法は、上記方法に限定されない。は
う珪酸ガラス基板５を用いずにマザー３に感光性樹脂を
流し込み、該感光性樹脂を紫外線照射により硬化させて
も良い。また、はう珪酸ガラス基板５上に感光性樹脂層
４の代わりに、少なくとも硬化後には紫外線に対して透
明である常温硬化性樹脂層を形成し、これをマザー３に
より成形、硬化しても良い。また、ポリスチレン、アク
リル樹脂、塩化ビニル、ポリカーボネート、ガラス等の
紫外線に対して透明な材料を用いて、射出成形法等によ
りスタンパ６を形成しても良い。The method for manufacturing the stamper 6 is not limited to the above method. A photosensitive resin may be poured into the mother 3 without using the borosilicate glass substrate 5, and the photosensitive resin may be cured by ultraviolet irradiation. Alternatively, instead of the photosensitive resin layer 4, a room temperature curable resin layer that is transparent to ultraviolet rays at least after curing is formed on the borosilicate glass substrate 5, and this is molded and cured by the mother 3. good. Alternatively, the stamper 6 may be formed by injection molding or the like using a material transparent to ultraviolet light such as polystyrene, acrylic resin, vinyl chloride, polycarbonate, or glass.
スタンパ６を形成する他の方法に、ゾル−ゲル法がある
。この方法を用いれば、マイクロレンズの原型１から直
接に透明スタンパを得ることができる。第２図を参照し
て、このゾル−ゲル法を説明する。Another method for forming the stamper 6 is a sol-gel method. By using this method, a transparent stamper can be obtained directly from the microlens prototype 1. This sol-gel method will be explained with reference to FIG.
金属アルコキシドのゾル（珪酸エチルに、水、エチルア
ルコール、触媒等を加えたものにポリエチレングリコー
ルを加えて柔軟性を持たせたもの）１２を、ガラス基板
５に塗布した後、ゾル１２が柔らかい間に、ゾル１２に
原型１を押しつけることにより、ゾル１２にレンズ形状
を転写する（第２図（ａ））。After applying a metal alkoxide sol 12 (made by adding polyethylene glycol to ethyl silicate, water, ethyl alcohol, catalyst, etc. to make it flexible) on the glass substrate 5, while the sol 12 is soft, Next, by pressing the master mold 1 onto the sol 12, the lens shape is transferred to the sol 12 (FIG. 2(a)).
この後、電気炉１３中に於て、５００°Ｃ以下の温度で
、熱処理を行う（第２図（ｂ））。Thereafter, heat treatment is performed in the electric furnace 13 at a temperature of 500° C. or less (FIG. 2(b)).
熱処理後、第２図（Ｃ）に示すように、スタンパ６を得
ることができる。After the heat treatment, a stamper 6 can be obtained as shown in FIG. 2(C).
上述のように、ゾル−ゲル法では、高温焼成のプロセス
がある。また、射出成形法に於いても、材料が加熱によ
り溶融された状態で成形される。As mentioned above, the sol-gel method involves a high temperature firing process. Also, in the injection molding method, the material is molded in a molten state by heating.
従って、これらの方法によれば、常温に降温した後、ス
タンパ６に寸法ズレが生じる可能性があるため、該寸法
ズレを考慮して原型１を設計する必要がある。Therefore, according to these methods, there is a possibility that dimensional deviations will occur in the stamper 6 after the temperature is lowered to room temperature, so it is necessary to design the prototype 1 in consideration of the dimensional deviations.
透明なスタンパ６を形成した後、液晶パネル１１の一対
の基板９ａ、９ｂのうちの一方の基板９ａ上にマイクロ
レンズ１０となる感光性樹脂層（層厚約１００μｍ）
８を形成した（第１図（ｅ））。After forming the transparent stamper 6, a photosensitive resin layer (layer thickness approximately 100 μm) that will become the microlens 10 is placed on one substrate 9a of the pair of substrates 9a and 9b of the liquid crystal panel 11.
8 was formed (FIG. 1(e)).
この感光性樹脂としては、屈折率が基板９ａの材料であ
るはう珪酸ガラスの屈折率１．５３に近い値のものを用
いた。本実施例では、屈折率１．５６のＮｏＲＬＡＮＤ
社製Ｎ０Ａ−６１を用いた。The photosensitive resin used had a refractive index close to 1.53, which is the refractive index of borosilicate glass, which is the material of the substrate 9a. In this example, NoRLAND with a refractive index of 1.56 is used.
N0A-61 manufactured by Co., Ltd. was used.
感光性樹脂として、この他に、ＴＨＲＥＥＢＯＮＤ社製
ＡＶＲ−１００及びＴＢ−３００３、ＳＯＮＹＣＨＥＭ
Ｉ ＣＡＬ社製ＵＶ−１００３、並びにＮｏＲＬＡＮＤ
社製Ｎ０Ａ−６３，６５等が好適である。In addition, as photosensitive resins, AVR-100 and TB-3003 manufactured by THREEBOND, SONYCHEM
I CAL UV-1003 and NoRLAND
N0A-63, 65, etc. manufactured by Co., Ltd. are suitable.
感光性樹脂層８に、前述の方法により形成されたスタン
パ６を押しあてることによって感光性樹脂層８をマイク
ロレンズ１０の形状に成形し、続けて感光性樹脂層８に
スタンパ６を介して紫外線（波長約３００〜約４００
ｎｎ＋）を照射し感光性樹脂層８を硬化させた（第１図
（ｆ））。このときの紫外線の照射は、スタンパ６のあ
る側から矢印Ｂで示す方向に行った。The photosensitive resin layer 8 is molded into the shape of a microlens 10 by pressing the stamper 6 formed by the method described above against the photosensitive resin layer 8, and then ultraviolet rays are applied to the photosensitive resin layer 8 via the stamper 6. (Wavelength approximately 300 to approximately 400
nn+) to cure the photosensitive resin layer 8 (FIG. 1(f)). At this time, the ultraviolet rays were irradiated in the direction indicated by arrow B from the side where the stamper 6 was located.
最後に、スタンパ６を除去し、マイクロレンズ１０を形
成した（第１図（ｇ））。なお、スタンパ６を感光性樹
脂８から除去しやすくするために、スタンパ６を感光性
樹脂層８に押しあてる前に、予めスタンパ６の内面にシ
リコーン系化合物等の離型剤を塗布しておいても良い。Finally, the stamper 6 was removed and a microlens 10 was formed (FIG. 1(g)). In order to make it easier to remove the stamper 6 from the photosensitive resin 8, a release agent such as a silicone compound is applied to the inner surface of the stamper 6 in advance before pressing the stamper 6 against the photosensitive resin layer 8. It's okay to stay.
このように本実施例では、マイクロレンズ１゜の原型１
から作製された紫外線に対して透明なスタンパ６を用い
て、液晶表示パネル１１の基板９ａ上に形成された感光
性樹脂層８をマイクロレンズ１０の形状に成形し、スタ
ンパ６を介して感光性樹脂層８に紫外線を照射すること
によって感光性樹脂層８を硬化させ、マイクロレンズ１
ｏを形成した。これによって、下記の効果を得ることが
できた。In this way, in this example, the prototype 1 of the microlens 1° is
The photosensitive resin layer 8 formed on the substrate 9a of the liquid crystal display panel 11 is molded into the shape of a microlens 10 using a stamper 6 that is transparent to ultraviolet rays and is made of The photosensitive resin layer 8 is cured by irradiating the resin layer 8 with ultraviolet rays, and the microlens 1 is formed.
o was formed. As a result, the following effects could be obtained.
（１）スタンパ６を用いるため、短時間の工程で効率良
くマイクロレンズ１ｏを形成することができた。このた
め、量産性が向上し、製造コストが低減された。(1) Since the stamper 6 was used, the microlens 1o could be efficiently formed in a short process time. This has improved mass productivity and reduced manufacturing costs.
（２）液晶表示パネル１１の基板９ａ上に直接マイクロ
レンズ１０を形成するため、マイクロレンズ１０が基板
９ａから剥離してしまうことがなくなった。(2) Since the microlenses 10 are formed directly on the substrate 9a of the liquid crystal display panel 11, the microlenses 10 are prevented from peeling off from the substrate 9a.
（３）硬化前の感光性樹脂８をレンズ材料として用いる
ため、該レンズ材料をスタンパ６によりレンズ形状に成
形する際、高温、高圧状態で行う工程が不要であった。(3) Since the photosensitive resin 8 before curing is used as the lens material, when the lens material is molded into a lens shape using the stamper 6, a step of performing the process at high temperature and high pressure is not necessary.
このため、マイクロレンズ１０の成形を液晶表示パネル
ｌｌ上でも容易に行うことができ、液晶表示パネル１１
を熱や圧力のために破壊又は劣化してしまうということ
がなかった。Therefore, the microlens 10 can be easily molded even on the liquid crystal display panel 11.
were not destroyed or deteriorated due to heat or pressure.
（４）スタンパ６として紫外線に対し透明な材料から形
成されたものを用いるため、感光性樹脂硬化のための紫
外線照射を、液晶表示パネル１１側からでなく、スタン
パ６側からスタンパ６を介して行うことができた。もし
、紫外線に対して透明でない従来のスタンパを用いれば
、スタンパ側から紫外線を照射することは不可能である
ため、液晶表示パネル１１側から紫外線を照射しなけれ
ばならない。この方法では、液晶表示パネル１１中の液
晶そのものが紫外線を吸収するため効率が悪く、そのた
め、感光性樹脂８を充分に硬化させるためには強力な紫
外線を長時間照射しなければならなくなる。特に、表示
のコントラストを増加させる目的で液晶表示パネル１１
に絵素間を遮光するためのブラックマトリクス層が設け
られている場合、液晶表示パネル１１を透過できる紫外
線の量はいっそう低下してしまうことになる。更に、液
晶表示パネル１１側から強い紫外線照射を行えば、液晶
材料が紫外線により劣化してしまう可能性もある。これ
らの不都合な点は、本実施例の方法によって解消される
。(4) Since the stamper 6 is made of a material transparent to ultraviolet rays, the ultraviolet rays for curing the photosensitive resin are applied not from the liquid crystal display panel 11 side but from the stamper 6 side via the stamper 6. I was able to do it. If a conventional stamper that is not transparent to ultraviolet rays is used, it is impossible to irradiate the ultraviolet rays from the stamper side, and therefore the ultraviolet rays must be irradiated from the liquid crystal display panel 11 side. This method is inefficient because the liquid crystal itself in the liquid crystal display panel 11 absorbs ultraviolet rays, and therefore, in order to sufficiently cure the photosensitive resin 8, strong ultraviolet rays must be irradiated for a long time. In particular, for the purpose of increasing display contrast, the liquid crystal display panel 11
If a black matrix layer is provided to block light between picture elements, the amount of ultraviolet light that can pass through the liquid crystal display panel 11 will further decrease. Furthermore, if strong ultraviolet rays are irradiated from the liquid crystal display panel 11 side, there is a possibility that the liquid crystal material will be deteriorated by the ultraviolet rays. These disadvantages are overcome by the method of this embodiment.
（５）マイクロレンズｌＯにより液晶表示パネル１１を
透過する照明光が絵素に集光され、それによって液晶表
示に於ける実効的な開口率が増加した。このため、液晶
表示パネル１１の表示輝度が上昇し、鮮明な画像を得る
ことができた。(5) The illumination light transmitted through the liquid crystal display panel 11 is focused on the picture elements by the microlens IO, thereby increasing the effective aperture ratio in the liquid crystal display. Therefore, the display brightness of the liquid crystal display panel 11 was increased, and a clear image could be obtained.
本実施例では、ガラス中の焦点距離１．トＩ、直径約９
０μ課のマイクロレンズ（マイクロレンズアレイ）を液
晶表示パネル上に形成したが、上記寸法は、液晶表示パ
ネルに応じて自由に設計され得る。In this example, the focal length in the glass is 1. I, diameter approx. 9
Although a microlens (microlens array) of 0 μm size was formed on the liquid crystal display panel, the above dimensions can be freely designed depending on the liquid crystal display panel.
また、上記実施例と同様にして、マイクロレンズを液晶
表示パネル以外の各種光学装置上に形成することもでき
る。Furthermore, in the same manner as in the above embodiments, microlenses can also be formed on various optical devices other than liquid crystal display panels.
（発明の効果）
このように本発明では、紫外線に対して透明なスタンパ
を用いて、光学素子上に形成された感光性樹脂層をマイ
クロレンズの形状に成形し、該スタンパを介して該感光
性樹脂層に紫外線を照射することによって該感光性樹脂
層を硬化させ、マイクロレンズを形成する。これによっ
て、短時間の工程で効率良くマイクロレンズを形成する
ことができるため、量産性が向上し、製造コストが低減
される。また、光学素子上に直接マイクロレンズを形成
するため、該マイクロレンズが該光学素子から剥離して
しまうことがない。また、高温、高圧状態に弱い液晶表
示パネル等の光学素子上でもマイクロレンズの底形を行
うことができる。また、光学素子側からでなく、透明な
スタンパ側から該スタンパを介して感光性樹脂層に紫外
線を照射するため、該感光性樹脂層の硬化を効率的に行
うことができる。(Effects of the Invention) As described above, in the present invention, a stamper transparent to ultraviolet rays is used to mold the photosensitive resin layer formed on the optical element into the shape of a microlens, and the photosensitive resin layer is formed on the optical element through the stamper. The photosensitive resin layer is cured by irradiating the photosensitive resin layer with ultraviolet rays to form a microlens. As a result, microlenses can be efficiently formed in a short process time, improving mass productivity and reducing manufacturing costs. Furthermore, since the microlens is formed directly on the optical element, the microlens does not peel off from the optical element. Furthermore, the bottom shape of microlenses can also be formed on optical elements such as liquid crystal display panels that are sensitive to high temperature and high pressure conditions. Further, since the photosensitive resin layer is irradiated with ultraviolet rays from the transparent stamper side through the stamper, not from the optical element side, the photosensitive resin layer can be efficiently cured.
４、゛ の。 な：Ｂ
第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明の詳細な説明するための
断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）はゾル−ゲル法による透
明スタンパの製造方法を説明するための断面図である。4. B:B Figures 1(a) to (g) are sectional views for explaining the present invention in detail, and Figures 2(a) to (C) are for explaining the method for manufacturing a transparent stamper by the sol-gel method. FIG.
１・・・原型、２・・・マスク、３・・・マザー ４．
８・・・感光性樹脂層、５・・・はう珪酸ガラス基板、
６・・・スタンパ ９ａ、９ｂ・・・液晶表示パネルの
基板、１０・・・マイクロレンズ、１１・・・液晶表示
パネル、１２・・・ゾル、１３・・・電気炉。1...Prototype, 2...Mask, 3...Mother 4.
8... Photosensitive resin layer, 5... borosilicate glass substrate,
6... Stamper 9a, 9b... Substrate of liquid crystal display panel, 10... Microlens, 11... Liquid crystal display panel, 12... Sol, 13... Electric furnace.
以上that's all
Claims (1)
の製造方法であって、 該光学素子上に感光性樹脂層を形成する工程と、紫外線
に対して透明なスタンパを該感光性樹脂層に押しあて、
該感光性樹脂層を成形する工程と、成形された該感光性
樹脂層に該スタンパを介して紫外線を照射し、該感光性
樹脂層を硬化させる工程と、 を包含するマイクロレンズの製造方法。[Claims] 1. A method for manufacturing a microlens used in combination with an optical element, comprising the steps of forming a photosensitive resin layer on the optical element, and applying a stamper transparent to ultraviolet rays to the photosensitive resin layer. Press it against the resin layer,
A method for manufacturing a microlens, comprising the steps of: molding the photosensitive resin layer; and irradiating the molded photosensitive resin layer with ultraviolet rays through the stamper to cure the photosensitive resin layer.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2142659A JPH03202330A (en) | 1989-10-30 | 1990-05-30 | Manufacture of micro lens |
| DE69029366T DE69029366T2 (en) | 1989-10-30 | 1990-10-30 | Optical device with microlens and method for producing microlenses |
| KR1019900017466A KR940008665B1 (en) | 1989-10-30 | 1990-10-30 | Optical device having a microlens and process for making macrolenses |
| EP90311907A EP0426441B1 (en) | 1989-10-30 | 1990-10-30 | An optical device having a microlens and a process for making microlenses |
| US07/911,352 US5225935A (en) | 1989-10-30 | 1992-07-08 | Optical device having a microlens and a process for making microlenses |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-283865 | 1989-10-30 | ||
| JP28386589 | 1989-10-30 | ||
| JP2142659A JPH03202330A (en) | 1989-10-30 | 1990-05-30 | Manufacture of micro lens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03202330A true JPH03202330A (en) | 1991-09-04 |
Family
ID=26474587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2142659A Pending JPH03202330A (en) | 1989-10-30 | 1990-05-30 | Manufacture of micro lens |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03202330A (en) |
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