JPH09222505A - マイクロレンズを有するデバイスおよびマイクロレンズの形 成方法 - Google Patents
マイクロレンズを有するデバイスおよびマイクロレンズの形 成方法Info
- Publication number
- JPH09222505A JPH09222505A JP5257796A JP5257796A JPH09222505A JP H09222505 A JPH09222505 A JP H09222505A JP 5257796 A JP5257796 A JP 5257796A JP 5257796 A JP5257796 A JP 5257796A JP H09222505 A JPH09222505 A JP H09222505A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microlens
- film
- light
- aluminum film
- anodized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶プロジェクタで用いられている液晶表示
パネルの集光用光学系としてのマイクロレンズを簡単な
工程で安価に形成する。 【解決手段】 下面にカラーフィルタ７等が設けられた
上基板２の上面にアルミニウム膜２１を形成し、その上
面に遮光膜（ブラックマスク）１１を形成するための所
定のレジストパターン２２を形成する。次に、陽極酸化
を行うと、レジストパターン２２の開口部２３を介して
露出されたアルミニウム膜２１が陽極酸化されて透明な
陽極酸化物（Ａｌ2Ｏ3）に変化し、かつ陽極酸化により
体積が増加して平凸状となり、これにより平凸状のマイ
クロレンズ１０が形成される。一方、レジストパターン
２２下のアルミニウム膜２１は陽極酸化されず、この陽
極酸化されないアルミニウム膜２１によって遮光膜１１
が形成される。なお、２次元イメージセンサ等にも適用
することができる。
パネルの集光用光学系としてのマイクロレンズを簡単な
工程で安価に形成する。 【解決手段】 下面にカラーフィルタ７等が設けられた
上基板２の上面にアルミニウム膜２１を形成し、その上
面に遮光膜（ブラックマスク）１１を形成するための所
定のレジストパターン２２を形成する。次に、陽極酸化
を行うと、レジストパターン２２の開口部２３を介して
露出されたアルミニウム膜２１が陽極酸化されて透明な
陽極酸化物（Ａｌ2Ｏ3）に変化し、かつ陽極酸化により
体積が増加して平凸状となり、これにより平凸状のマイ
クロレンズ１０が形成される。一方、レジストパターン
２２下のアルミニウム膜２１は陽極酸化されず、この陽
極酸化されないアルミニウム膜２１によって遮光膜１１
が形成される。なお、２次元イメージセンサ等にも適用
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はマイクロレンズを
有するデバイスおよびマイクロレンズの形成方法に関す
る。
有するデバイスおよびマイクロレンズの形成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、液晶プロジェクタで用いられて
いる液晶表示パネルには、画素により多くの光を入射さ
せるために、集光用光学系を備えたものがある。この場
合の集光用光学系としては、ロッドレンズアレイや光フ
ァイバアレイが知られているが、これらは非常に高価で
ある。一方、安価な集光用光学系として、ポリイミド等
からなる樹脂シートを加工してマイクロレンズアレイシ
ートとしたもの、あるいはガラス板上にアクリル系レン
ズ材レジストからなる平凸型のマイクロレンズを形成し
たものがある。
いる液晶表示パネルには、画素により多くの光を入射さ
せるために、集光用光学系を備えたものがある。この場
合の集光用光学系としては、ロッドレンズアレイや光フ
ァイバアレイが知られているが、これらは非常に高価で
ある。一方、安価な集光用光学系として、ポリイミド等
からなる樹脂シートを加工してマイクロレンズアレイシ
ートとしたもの、あるいはガラス板上にアクリル系レン
ズ材レジストからなる平凸型のマイクロレンズを形成し
たものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マイク
ロレンズアレイシートとしたものやガラス板上に平凸型
のマイクロレンズを形成したものの場合には、安価とは
いっても、ロッドレンズアレイや光ファイバアレイと比
較した場合であって、マイクロレンズ形成工程が複雑で
ある関係から、依然として高価であるという問題があっ
た。この発明の課題は、マイクロレンズを簡単な工程で
安価に形成することができるようにすることである。
ロレンズアレイシートとしたものやガラス板上に平凸型
のマイクロレンズを形成したものの場合には、安価とは
いっても、ロッドレンズアレイや光ファイバアレイと比
較した場合であって、マイクロレンズ形成工程が複雑で
ある関係から、依然として高価であるという問題があっ
た。この発明の課題は、マイクロレンズを簡単な工程で
安価に形成することができるようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るマイクロレンズを有するデバイスは、同一面の一の領
域に形成された陽極酸化すると透明となる金属材料から
なる遮光膜と、他の領域に形成された前記遮光膜と同一
の金属材料の陽極酸化膜からなるマイクロレンズとを具
備したものである。請求項４記載の発明に係るマイクロ
レンズの形成方法は、陽極酸化すると透明となる金属材
料によって同一面の一の領域に遮光膜を形成するととも
に他の領域にマイクロレンズ形成用膜を形成し、前記マ
イクロレンズ形成用膜を陽極酸化して陽極酸化膜からな
るマイクロレンズを形成するようにしたものである。
るマイクロレンズを有するデバイスは、同一面の一の領
域に形成された陽極酸化すると透明となる金属材料から
なる遮光膜と、他の領域に形成された前記遮光膜と同一
の金属材料の陽極酸化膜からなるマイクロレンズとを具
備したものである。請求項４記載の発明に係るマイクロ
レンズの形成方法は、陽極酸化すると透明となる金属材
料によって同一面の一の領域に遮光膜を形成するととも
に他の領域にマイクロレンズ形成用膜を形成し、前記マ
イクロレンズ形成用膜を陽極酸化して陽極酸化膜からな
るマイクロレンズを形成するようにしたものである。
【０００５】この発明によれば、例えば液晶表示パネル
の場合、液晶表示パネルの画素領域を除く領域に遮光膜
（ブラックマスク）を設けているので、遮光膜の形成と
同時に該遮光膜と同一の金属材料によってマイクロレン
ズ形成用膜を形成し、このマイクロレンズ形成用膜を陽
極酸化すると陽極酸化膜からなるマイクロレンズを形成
することができ、したがってマイクロレンズを簡単な工
程で安価に形成することができる。
の場合、液晶表示パネルの画素領域を除く領域に遮光膜
（ブラックマスク）を設けているので、遮光膜の形成と
同時に該遮光膜と同一の金属材料によってマイクロレン
ズ形成用膜を形成し、このマイクロレンズ形成用膜を陽
極酸化すると陽極酸化膜からなるマイクロレンズを形成
することができ、したがってマイクロレンズを簡単な工
程で安価に形成することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の第１実施形態を
適用した液晶表示パネルの要部を示したものである。こ
の液晶表示パネルは、ガラスや樹脂等からなる下基板１
および上基板２を備えている。下基板１の上面には光反
射性の画素電極３およびスイッチング素子としての薄膜
トランジスタ４がマトリックス状に設けられ、その上面
にはオーバーコート膜５が設けられ、さらにその上面に
は配向膜６が設けられている。上基板２の下面にはカラ
ーフィルタ７が設けられ、その下面には共通電極８が設
けられ、さらにその下面には配向膜９が設けられてい
る。上基板２の上面には各画素電極３に対応してアルミ
ニウムの陽極酸化膜からなる平凸型のマイクロレンズ１
０が設けられている。マイクロレンズ１０の下面の面積
は画素電極３より広い構造であり、マイクロレンズ１０
の下面が対応する画素電極３を覆うように形成されてい
る。上基板２のマイクロレンズ１０と同一面における各
マイクロレンズ１０間にはアルミニウムからなる遮光膜
１１が設けられている。マイクロレンズ１０および遮光
膜１１の上面にはオーバーコート膜１２が設けられてい
る。そして、両基板１、２はシール材１３を介して貼り
合わされ、これによりシール材１３の内側に液晶封入領
域が形成され、この液晶封入領域には液晶１４が封入さ
れている。また、両基板１、２の各外面側にはそれぞれ
偏光板１５が設けられている。このような構造の液晶表
示パネルを備えた液晶表示装置では、図示しない光源が
上基板２側から照射される構造になっており、マイクロ
レンズ１０は、光源からの光をオーバーコート膜１２と
の界面で屈折させ、画素電極３に対応する液晶１４に効
率良く照射するように設定されている。
適用した液晶表示パネルの要部を示したものである。こ
の液晶表示パネルは、ガラスや樹脂等からなる下基板１
および上基板２を備えている。下基板１の上面には光反
射性の画素電極３およびスイッチング素子としての薄膜
トランジスタ４がマトリックス状に設けられ、その上面
にはオーバーコート膜５が設けられ、さらにその上面に
は配向膜６が設けられている。上基板２の下面にはカラ
ーフィルタ７が設けられ、その下面には共通電極８が設
けられ、さらにその下面には配向膜９が設けられてい
る。上基板２の上面には各画素電極３に対応してアルミ
ニウムの陽極酸化膜からなる平凸型のマイクロレンズ１
０が設けられている。マイクロレンズ１０の下面の面積
は画素電極３より広い構造であり、マイクロレンズ１０
の下面が対応する画素電極３を覆うように形成されてい
る。上基板２のマイクロレンズ１０と同一面における各
マイクロレンズ１０間にはアルミニウムからなる遮光膜
１１が設けられている。マイクロレンズ１０および遮光
膜１１の上面にはオーバーコート膜１２が設けられてい
る。そして、両基板１、２はシール材１３を介して貼り
合わされ、これによりシール材１３の内側に液晶封入領
域が形成され、この液晶封入領域には液晶１４が封入さ
れている。また、両基板１、２の各外面側にはそれぞれ
偏光板１５が設けられている。このような構造の液晶表
示パネルを備えた液晶表示装置では、図示しない光源が
上基板２側から照射される構造になっており、マイクロ
レンズ１０は、光源からの光をオーバーコート膜１２と
の界面で屈折させ、画素電極３に対応する液晶１４に効
率良く照射するように設定されている。
【０００７】次に、この液晶表示パネルにおいてマイク
ロレンズ１０を形成する場合について、図２を参照しな
がら説明する。まず、図２（Ａ）に示すように、上基板
２の下面にカラーフィルタ７、共通電極８および配向膜
９が設けられたものを用意する。次に、図２（Ｂ）に示
すように、上基板２の上面にスパッタ等によりアルミニ
ウム膜２１を形成し、次いでアルミニウム膜２１の上面
に遮光膜１１を形成するための所定のレジストパターン
２２を形成する。すなわち、アルミニウム膜２１のうち
遮光膜１１となる部分をレジストパターン２２で被う。
すると、レジストパターン２２に形成された開口部２３
を介して、アルミニウム膜２１のうち画素領域（つま
り、マイクロレンズ形成領域）に対応する部分が露出さ
れる。
ロレンズ１０を形成する場合について、図２を参照しな
がら説明する。まず、図２（Ａ）に示すように、上基板
２の下面にカラーフィルタ７、共通電極８および配向膜
９が設けられたものを用意する。次に、図２（Ｂ）に示
すように、上基板２の上面にスパッタ等によりアルミニ
ウム膜２１を形成し、次いでアルミニウム膜２１の上面
に遮光膜１１を形成するための所定のレジストパターン
２２を形成する。すなわち、アルミニウム膜２１のうち
遮光膜１１となる部分をレジストパターン２２で被う。
すると、レジストパターン２２に形成された開口部２３
を介して、アルミニウム膜２１のうち画素領域（つま
り、マイクロレンズ形成領域）に対応する部分が露出さ
れる。
【０００８】次に、アルミニウム膜２１に電流を流して
陽極酸化を行うと、図２（Ｃ）に示すように、レジスト
パターン２２の開口部２３を介して露出されたアルミニ
ウム膜２１が陽極酸化されて透明な陽極酸化物（Ａｌ2
Ｏ3）に変化し、かつ陽極酸化により体積が増加して平
凸状となり、これにより平凸状のマイクロレンズ１０が
形成される。この場合の陽極酸化は、不十分であるとマ
イクロレンズ１０が曇るので、十分に行う。一方、レジ
ストパターン２２下のアルミニウム膜２１は陽極酸化さ
れず、この陽極酸化されないアルミニウム膜２１によっ
て遮光膜１１が形成される。次に、レジストパターン２
２を剥離し、次いで図２（Ｄ）に示すように、遮光膜１
１およびマイクロレンズ１０の上面にオーバーコート膜
１２を形成する。かくして、マイクロレンズ１０が形成
されることになる。
陽極酸化を行うと、図２（Ｃ）に示すように、レジスト
パターン２２の開口部２３を介して露出されたアルミニ
ウム膜２１が陽極酸化されて透明な陽極酸化物（Ａｌ2
Ｏ3）に変化し、かつ陽極酸化により体積が増加して平
凸状となり、これにより平凸状のマイクロレンズ１０が
形成される。この場合の陽極酸化は、不十分であるとマ
イクロレンズ１０が曇るので、十分に行う。一方、レジ
ストパターン２２下のアルミニウム膜２１は陽極酸化さ
れず、この陽極酸化されないアルミニウム膜２１によっ
て遮光膜１１が形成される。次に、レジストパターン２
２を剥離し、次いで図２（Ｄ）に示すように、遮光膜１
１およびマイクロレンズ１０の上面にオーバーコート膜
１２を形成する。かくして、マイクロレンズ１０が形成
されることになる。
【０００９】ところで、従来、遮光膜１１を形成する場
合、レジストパターン２２をエッチングマスクとしてア
ルミニウム膜２１をエッチングしている。これに対し
て、この実施形態の場合、レジストパターン２２を陽極
酸化マスクとし、レジストパターン２２の開口部２３を
介して露出されたアルミニウム膜２１を陽極酸化して陽
極酸化膜からなるマイクロレンズ１０を形成するととも
に、レジストパターン２２下の陽極酸化されないアルミ
ニウム膜２１によって遮光膜１１を形成しているので、
従来のエッチング工程の代わりに陽極酸化工程を行えば
よく、工程数としては増減がないといえる。したがっ
て、マイクロレンズ１０を簡単な工程で安価に形成する
ことができる。また、マイクロレンズ１０の下面が画素
電極３を覆う形状で形成されているので、下基板１と上
基板２との位置合わせずれがあっても、画素電極３に対
応する液晶１４に効率良く光を集光することができる。
合、レジストパターン２２をエッチングマスクとしてア
ルミニウム膜２１をエッチングしている。これに対し
て、この実施形態の場合、レジストパターン２２を陽極
酸化マスクとし、レジストパターン２２の開口部２３を
介して露出されたアルミニウム膜２１を陽極酸化して陽
極酸化膜からなるマイクロレンズ１０を形成するととも
に、レジストパターン２２下の陽極酸化されないアルミ
ニウム膜２１によって遮光膜１１を形成しているので、
従来のエッチング工程の代わりに陽極酸化工程を行えば
よく、工程数としては増減がないといえる。したがっ
て、マイクロレンズ１０を簡単な工程で安価に形成する
ことができる。また、マイクロレンズ１０の下面が画素
電極３を覆う形状で形成されているので、下基板１と上
基板２との位置合わせずれがあっても、画素電極３に対
応する液晶１４に効率良く光を集光することができる。
【００１０】なお、図３に示す第２実施形態のように、
下基板１側に光源１６を設けた場合、カラーフィルタ７
は対応する各画素電極３に応じてＲ、Ｇ、Ｂの色を透過
させる特性を備え、各画素電極３間に対応する領域には
光遮光性の遮光部７ａを有している。マイクロレンズ１
０は、その下基板１との接触面積を画素電極３より広く
し、かつ、マイクロレンズ１０の下面が、対応する画素
電極３を覆うように形成され、下基板１のマイクロレン
ズ１０と同一面における各マイクロレンズ１０間には遮
光膜１１が設けられ、光源１６から薄膜トランジスタ４
への照射光を抑制するように設定されている。このよう
なマイクロレンズ１０は、光源１６からの光をオーバー
コート膜１２との界面で屈折させ、画素電極３に対応す
る液晶１４に効率良く照射するように設定されている。
下基板１側に光源１６を設けた場合、カラーフィルタ７
は対応する各画素電極３に応じてＲ、Ｇ、Ｂの色を透過
させる特性を備え、各画素電極３間に対応する領域には
光遮光性の遮光部７ａを有している。マイクロレンズ１
０は、その下基板１との接触面積を画素電極３より広く
し、かつ、マイクロレンズ１０の下面が、対応する画素
電極３を覆うように形成され、下基板１のマイクロレン
ズ１０と同一面における各マイクロレンズ１０間には遮
光膜１１が設けられ、光源１６から薄膜トランジスタ４
への照射光を抑制するように設定されている。このよう
なマイクロレンズ１０は、光源１６からの光をオーバー
コート膜１２との界面で屈折させ、画素電極３に対応す
る液晶１４に効率良く照射するように設定されている。
【００１１】次に、図４はこの発明の第３実施形態を適
用した所謂ダブルゲート構造のＭＯＳ型２次元イメージ
センサの要部を示したものである。この２次元イメージ
センサはガラス基板３１を備えている。ガラス基板３１
の上面のデバイス領域にはアルミニウムからなる下部ゲ
ート電極３２が設けられている。下部ゲート電極３２を
含むガラス基板３１の上面全体には窒化シリコンからな
る下部ゲート絶縁膜３３が設けられている。下部ゲート
絶縁膜３３の上面のデバイス領域にはアモルファスシリ
コンからなる半導体層（光電変換層）３４が設けられて
いる。半導体層３４の上面の両側には不純物をドープさ
れたアモルファスシリコンからなるコンタクト層３５が
設けられている。両コンタクト層３５の各上面にはアル
ミニウムからなるソース・ドレイン電極３６が設けられ
ている。両ソース・ドレイン電極３６および半導体層３
４を含む下部ゲート絶縁膜３３の上面全体には窒化シリ
コンからなる上部ゲート絶縁膜３７が設けられている。
上部ゲート絶縁膜３７の上面のデバイス領域にはＩＴＯ
からなる上部ゲート電極３８が設けられている。上部ゲ
ート電極３８を含む上部ゲート絶縁膜３７の上面全体に
は第１のオーバーコート膜３９が設けられている。第１
のオーバーコート膜３９の上面には各受光領域（光電変
換素子領域）に対応してアルミニウムの陽極酸化膜から
なる平凸型のマイクロレンズ４０が設けられている。マ
イクロレンズ４０の下面の面積は、受光領域、すなわ
ち、半導体層３４のソース・ドレイン電極３６の設けら
れていないところであるチャネル３４ａの外部からの光
が入射される領域、の面積（チャネル長×チャネル幅）
より広い構造になっている。第１のオーバーコート膜３
９のマイクロレンズ４０と同一面における各マイクロレ
ンズ４０間には、アルミニウムからなる遮光膜４１が設
けられている。マイクロレンズ４０および遮光膜４１の
上面には第２のオーバーコート膜４２が設けられてい
る。そして、マイクロレンズ４０の第２のオーバーコー
ト膜４２側に遮光膜４１より突出された平凸部も同様に
チャネル面積より広く形成されている。
用した所謂ダブルゲート構造のＭＯＳ型２次元イメージ
センサの要部を示したものである。この２次元イメージ
センサはガラス基板３１を備えている。ガラス基板３１
の上面のデバイス領域にはアルミニウムからなる下部ゲ
ート電極３２が設けられている。下部ゲート電極３２を
含むガラス基板３１の上面全体には窒化シリコンからな
る下部ゲート絶縁膜３３が設けられている。下部ゲート
絶縁膜３３の上面のデバイス領域にはアモルファスシリ
コンからなる半導体層（光電変換層）３４が設けられて
いる。半導体層３４の上面の両側には不純物をドープさ
れたアモルファスシリコンからなるコンタクト層３５が
設けられている。両コンタクト層３５の各上面にはアル
ミニウムからなるソース・ドレイン電極３６が設けられ
ている。両ソース・ドレイン電極３６および半導体層３
４を含む下部ゲート絶縁膜３３の上面全体には窒化シリ
コンからなる上部ゲート絶縁膜３７が設けられている。
上部ゲート絶縁膜３７の上面のデバイス領域にはＩＴＯ
からなる上部ゲート電極３８が設けられている。上部ゲ
ート電極３８を含む上部ゲート絶縁膜３７の上面全体に
は第１のオーバーコート膜３９が設けられている。第１
のオーバーコート膜３９の上面には各受光領域（光電変
換素子領域）に対応してアルミニウムの陽極酸化膜から
なる平凸型のマイクロレンズ４０が設けられている。マ
イクロレンズ４０の下面の面積は、受光領域、すなわ
ち、半導体層３４のソース・ドレイン電極３６の設けら
れていないところであるチャネル３４ａの外部からの光
が入射される領域、の面積（チャネル長×チャネル幅）
より広い構造になっている。第１のオーバーコート膜３
９のマイクロレンズ４０と同一面における各マイクロレ
ンズ４０間には、アルミニウムからなる遮光膜４１が設
けられている。マイクロレンズ４０および遮光膜４１の
上面には第２のオーバーコート膜４２が設けられてい
る。そして、マイクロレンズ４０の第２のオーバーコー
ト膜４２側に遮光膜４１より突出された平凸部も同様に
チャネル面積より広く形成されている。
【００１２】このような構造のダブルゲート構造のイメ
ージセンサでは、マイクロレンズ４０の下面の面積が、
外部からの光が入射されるチャネルの面積より広い構造
なので、特にセンサの面の法線方向に対し平行な進行方
向を有する光に対する集光能力が高く、また、マイクロ
レンズ４０の平凸部が遮光膜４１より突出された構造に
より、特にセンサの面の法線方向に対し進行方向が斜め
の光に対する集光能力が高い。このため、マイクロレン
ズ４０によって集光能力が向上し、センサ対象物が比較
的暗くても受光感度が良く、多階調の輝度の光をその輝
度に応じて判別することができる。
ージセンサでは、マイクロレンズ４０の下面の面積が、
外部からの光が入射されるチャネルの面積より広い構造
なので、特にセンサの面の法線方向に対し平行な進行方
向を有する光に対する集光能力が高く、また、マイクロ
レンズ４０の平凸部が遮光膜４１より突出された構造に
より、特にセンサの面の法線方向に対し進行方向が斜め
の光に対する集光能力が高い。このため、マイクロレン
ズ４０によって集光能力が向上し、センサ対象物が比較
的暗くても受光感度が良く、多階調の輝度の光をその輝
度に応じて判別することができる。
【００１３】次に、この２次元イメージセンサにおいて
マイクロレンズ４０を形成する場合について図５を参照
しながら説明する。まず、図５（Ａ）に示すように、最
上面に第１のオーバーコート膜３９を備えたものを用意
する。次に、図５（Ｂ）に示すように、第１のオーバー
コート膜３９の上面にスパッタ等によりアルミニウム膜
５１を形成し、次いでアルミニウム膜５１の上面に遮光
膜４１を形成するための所定のレジストパターン５２を
形成する。すなわち、アルミニウム膜５１のうち遮光膜
４１となる部分をレジストパターン５２で被う。する
と、レジストパターン５２に形成された開口部５３を介
して、アルミニウム膜５１のうちデバイス領域（つま
り、マイクロレンズ形成領域）に対応する部分が露出さ
れる。
マイクロレンズ４０を形成する場合について図５を参照
しながら説明する。まず、図５（Ａ）に示すように、最
上面に第１のオーバーコート膜３９を備えたものを用意
する。次に、図５（Ｂ）に示すように、第１のオーバー
コート膜３９の上面にスパッタ等によりアルミニウム膜
５１を形成し、次いでアルミニウム膜５１の上面に遮光
膜４１を形成するための所定のレジストパターン５２を
形成する。すなわち、アルミニウム膜５１のうち遮光膜
４１となる部分をレジストパターン５２で被う。する
と、レジストパターン５２に形成された開口部５３を介
して、アルミニウム膜５１のうちデバイス領域（つま
り、マイクロレンズ形成領域）に対応する部分が露出さ
れる。
【００１４】次に、アルミニウム膜５１に電流を流して
陽極酸化を行うと、図５（Ｃ）に示すように、レジスト
パターン５２の開口部５３を介して露出されたアルミニ
ウム膜５１が陽極酸化されて透明な陽極酸化物（Ａｌ2
Ｏ3）に変化し、かつ陽極酸化により体積が増加して平
凸状となり、これにより平凸状のマイクロレンズ４０が
形成される。この場合の陽極酸化は、不十分であるとマ
イクロレンズ４０が曇るので、十分に行う。一方、レジ
ストパターン５２下のアルミニウム膜５１は陽極酸化さ
れず、この陽極酸化されないアルミニウム膜５１によっ
て遮光膜４１が形成される。次に、レジストパターン５
２を剥離し、次いで図４に示すように、遮光膜４１およ
びマイクロレンズ４０の上面に第２のオーバーコート膜
４２を形成する。かくして、マイクロレンズ４０が形成
されることになる。
陽極酸化を行うと、図５（Ｃ）に示すように、レジスト
パターン５２の開口部５３を介して露出されたアルミニ
ウム膜５１が陽極酸化されて透明な陽極酸化物（Ａｌ2
Ｏ3）に変化し、かつ陽極酸化により体積が増加して平
凸状となり、これにより平凸状のマイクロレンズ４０が
形成される。この場合の陽極酸化は、不十分であるとマ
イクロレンズ４０が曇るので、十分に行う。一方、レジ
ストパターン５２下のアルミニウム膜５１は陽極酸化さ
れず、この陽極酸化されないアルミニウム膜５１によっ
て遮光膜４１が形成される。次に、レジストパターン５
２を剥離し、次いで図４に示すように、遮光膜４１およ
びマイクロレンズ４０の上面に第２のオーバーコート膜
４２を形成する。かくして、マイクロレンズ４０が形成
されることになる。
【００１５】ところで、従来、遮光膜４１を形成する場
合、レジストパターン５２をエッチングマスクとしてア
ルミニウム膜５１をエッチングしている。これに対し
て、この実施形態の場合、レジストパターン５２を陽極
酸化マスクとし、レジストパターン５２の開口部５３を
介して露出されたアルミニウム膜５１を陽極酸化して陽
極酸化膜からなるマイクロレンズ４０を形成するととも
に、レジストパターン５２下の陽極酸化されないアルミ
ニウム膜５１によって遮光膜４１を形成しているので、
従来のエッチング工程の代わりに陽極酸化工程を行えば
よく、工程数としては増減がないといえる。したがっ
て、マイクロレンズ４０を簡単な工程で安価に形成する
ことができる。
合、レジストパターン５２をエッチングマスクとしてア
ルミニウム膜５１をエッチングしている。これに対し
て、この実施形態の場合、レジストパターン５２を陽極
酸化マスクとし、レジストパターン５２の開口部５３を
介して露出されたアルミニウム膜５１を陽極酸化して陽
極酸化膜からなるマイクロレンズ４０を形成するととも
に、レジストパターン５２下の陽極酸化されないアルミ
ニウム膜５１によって遮光膜４１を形成しているので、
従来のエッチング工程の代わりに陽極酸化工程を行えば
よく、工程数としては増減がないといえる。したがっ
て、マイクロレンズ４０を簡単な工程で安価に形成する
ことができる。
【００１６】なお、上記第３実施形態では、図４に示す
ように、第１のオーバーコート膜３９の上面の受光領域
にマイクロレンズ４０を形成し、かつ第１のオーバーコ
ート膜３９の上面の受光領域以外の全領域に遮光膜４１
を形成しているが、これに限定されるものではない。例
えば、図６に示す第４実施形態のように、上部ゲート電
極３８の上面中央部の受光領域にマイクロレンズ４０を
形成し、かつ上部ゲート電極３８の上面両側の非受光領
域に遮光膜４１を形成し、マイクロレンズ４０および遮
光膜４１を含む上部ゲート絶縁膜３７の上面全体にオー
バーコート膜４２を形成するようにしてもよい。
ように、第１のオーバーコート膜３９の上面の受光領域
にマイクロレンズ４０を形成し、かつ第１のオーバーコ
ート膜３９の上面の受光領域以外の全領域に遮光膜４１
を形成しているが、これに限定されるものではない。例
えば、図６に示す第４実施形態のように、上部ゲート電
極３８の上面中央部の受光領域にマイクロレンズ４０を
形成し、かつ上部ゲート電極３８の上面両側の非受光領
域に遮光膜４１を形成し、マイクロレンズ４０および遮
光膜４１を含む上部ゲート絶縁膜３７の上面全体にオー
バーコート膜４２を形成するようにしてもよい。
【００１７】次に、この図６に示す２次元イメージセン
サにおいてマイクロレンズ４０を形成する場合について
図７を参照しながら説明する。まず、図７（Ａ）に示す
ように、上部ゲート絶縁膜３７の上面の所定の個所にＩ
ＴＯからなる上部ゲート電極３８およびこの上部ゲート
電極３８に接続された上部ゲートライン（図示せず）が
形成されたものを用意する。次に、図７（Ｂ）に示すよ
うに、上部ゲート電極３８および上部ゲートラインの上
面にアルミニウム膜６１を形成し、次いでアルミニウム
膜６１の上面両側の非受光領域および上部ゲート絶縁膜
３８の上面に所定のレジストパターン６２を形成する。
すなわち、アルミニウム膜６１のうち遮光膜４１となる
部分をレジストパターン６２で被う。すると、レジスト
パターン６２に形成された開口部６３を介して、アルミ
ニウム膜６１のうち受光領域（つまり、マイクロレンズ
形成領域）に対応する部分が露出される。
サにおいてマイクロレンズ４０を形成する場合について
図７を参照しながら説明する。まず、図７（Ａ）に示す
ように、上部ゲート絶縁膜３７の上面の所定の個所にＩ
ＴＯからなる上部ゲート電極３８およびこの上部ゲート
電極３８に接続された上部ゲートライン（図示せず）が
形成されたものを用意する。次に、図７（Ｂ）に示すよ
うに、上部ゲート電極３８および上部ゲートラインの上
面にアルミニウム膜６１を形成し、次いでアルミニウム
膜６１の上面両側の非受光領域および上部ゲート絶縁膜
３８の上面に所定のレジストパターン６２を形成する。
すなわち、アルミニウム膜６１のうち遮光膜４１となる
部分をレジストパターン６２で被う。すると、レジスト
パターン６２に形成された開口部６３を介して、アルミ
ニウム膜６１のうち受光領域（つまり、マイクロレンズ
形成領域）に対応する部分が露出される。
【００１８】次に、上部ゲート電極３８に電流を流して
陽極酸化を行うと、図７（Ｃ）に示すように、レジスト
パターン６２の開口部６３を介して露出されたアルミニ
ウム膜６１が陽極酸化されて透明な陽極酸化物（Ａｌ2
Ｏ3）に変化し、かつ陽極酸化により体積が増加して平
凸状となり、これにより平凸状のマイクロレンズ４０が
形成される。この場合の陽極酸化は、不十分であるとマ
イクロレンズ４０が曇るので、十分に行う。一方、レジ
ストパターン６２下のアルミニウム膜６１が陽極酸化さ
れず、この陽極酸化されないアルミニウム膜６１によっ
て遮光膜４１が形成される。次に、レジストパターン６
２を剥離し、次いで図６に示すように、遮光膜４１およ
びマイクロレンズ４０を含む上部ゲート絶縁膜３７の上
面全体にオーバーコート膜４２を形成する。かくして、
マイクロレンズ４０が形成されることになる。このよう
に、上部ゲート電極３８上に直接マイクロレンズ４０を
形成する場合、上部ゲート電極３８に電圧を印加すれば
陽極酸化膜を容易に形成することができる。
陽極酸化を行うと、図７（Ｃ）に示すように、レジスト
パターン６２の開口部６３を介して露出されたアルミニ
ウム膜６１が陽極酸化されて透明な陽極酸化物（Ａｌ2
Ｏ3）に変化し、かつ陽極酸化により体積が増加して平
凸状となり、これにより平凸状のマイクロレンズ４０が
形成される。この場合の陽極酸化は、不十分であるとマ
イクロレンズ４０が曇るので、十分に行う。一方、レジ
ストパターン６２下のアルミニウム膜６１が陽極酸化さ
れず、この陽極酸化されないアルミニウム膜６１によっ
て遮光膜４１が形成される。次に、レジストパターン６
２を剥離し、次いで図６に示すように、遮光膜４１およ
びマイクロレンズ４０を含む上部ゲート絶縁膜３７の上
面全体にオーバーコート膜４２を形成する。かくして、
マイクロレンズ４０が形成されることになる。このよう
に、上部ゲート電極３８上に直接マイクロレンズ４０を
形成する場合、上部ゲート電極３８に電圧を印加すれば
陽極酸化膜を容易に形成することができる。
【００１９】なお、上記各実施形態では、遮光膜および
マイクロレンズの金属材料としてアルミニウムを用いた
場合について説明したが、要は陽極酸化すると透明とな
る金属材料であればよく、したがってＦｅ系合金等の他
の金属材料であってもよい。また、上記第３実施形態に
おける製造方法では、ＩＴＯからなる上部ゲート電極３
８とアルミニウム膜６１とを別々に形成した場合につい
て説明したが、これに限らず、ＩＴＯ膜およびアルミニ
ウム膜を順次堆積した後、フォトレジストマスクにより
一括してパターニング形成してもよい。さらに、上記各
実施形態では、この発明を液晶表示パネルあるいは所謂
ダブルゲート構造のＭＯＳ型２次元イメージセンサに適
用した場合について説明したが、これに限らず、ＣＣＤ
形撮像デバイス等の他のデバイスにも適用することがで
きる。
マイクロレンズの金属材料としてアルミニウムを用いた
場合について説明したが、要は陽極酸化すると透明とな
る金属材料であればよく、したがってＦｅ系合金等の他
の金属材料であってもよい。また、上記第３実施形態に
おける製造方法では、ＩＴＯからなる上部ゲート電極３
８とアルミニウム膜６１とを別々に形成した場合につい
て説明したが、これに限らず、ＩＴＯ膜およびアルミニ
ウム膜を順次堆積した後、フォトレジストマスクにより
一括してパターニング形成してもよい。さらに、上記各
実施形態では、この発明を液晶表示パネルあるいは所謂
ダブルゲート構造のＭＯＳ型２次元イメージセンサに適
用した場合について説明したが、これに限らず、ＣＣＤ
形撮像デバイス等の他のデバイスにも適用することがで
きる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、遮光膜の形成と同時に該遮光膜と同一の金属材料に
よってマイクロレンズ形成用膜を形成し、このマイクロ
レンズ形成用膜を陽極酸化すると陽極酸化膜からなるマ
イクロレンズを形成することができるので、マイクロレ
ンズを簡単な工程で安価に形成することができる。
ば、遮光膜の形成と同時に該遮光膜と同一の金属材料に
よってマイクロレンズ形成用膜を形成し、このマイクロ
レンズ形成用膜を陽極酸化すると陽極酸化膜からなるマ
イクロレンズを形成することができるので、マイクロレ
ンズを簡単な工程で安価に形成することができる。
【００１７】
【図１】この発明の第１実施形態を適用した液晶表示パ
ネルの要部を示す断面図。
ネルの要部を示す断面図。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ図１に示す液晶表示
パネルにおけるマイクロレンズの各形成工程を示す断面
図。
パネルにおけるマイクロレンズの各形成工程を示す断面
図。
【図３】この発明の第２実施形態を適用した液晶表示パ
ネルの要部を示す断面図。
ネルの要部を示す断面図。
【図４】この発明の第３実施形態を適用した２次元イメ
ージセンサの要部を示す断面図。
ージセンサの要部を示す断面図。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ図４に示す２次元イ
メージセンサにおけるマイクロレンズの各形成工程を示
す断面図。
メージセンサにおけるマイクロレンズの各形成工程を示
す断面図。
【図６】この発明の第４実施形態を適用した２次元イメ
ージセンサの要部を示す断面図。
ージセンサの要部を示す断面図。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ図６に示す２次元イ
メージセンサにおけるマイクロレンズの各形成工程を示
す断面図。
メージセンサにおけるマイクロレンズの各形成工程を示
す断面図。
１ 下基板 ２ 上基板 ３ 画素電極 １０ マイクロレンズ １１ 遮光膜 １４ 液晶
Claims (4)
- 【請求項１】 同一面の一の領域に形成された陽極酸化
すると透明となる金属材料からなる遮光膜と、他の領域
に形成された前記遮光膜と同一の金属材料の陽極酸化膜
からなるマイクロレンズとを具備することを特徴とする
マイクロレンズを有するデバイス。 - 【請求項２】 請求項１記載の発明において、前記マイ
クロレンズは表示電圧が印加される画素電極に対応して
形成され、前記マイクロレンズの下面の面積は前記画素
電極の面積より広いことを特徴とするマイクロレンズを
有するデバイス。 - 【請求項３】 請求項１記載の発明において、前記マイ
クロレンズは光電変換領域に対応して形成され、前記マ
イクロレンズの下面の面積は前記光電変換領域の面積よ
り広いことを特徴とするマイクロレンズを有するデバイ
ス。 - 【請求項４】 陽極酸化すると透明となる金属材料によ
って同一面の一の領域に遮光膜を形成するとともに他の
領域にマイクロレンズ形成用膜を形成し、前記マイクロ
レンズ形成用膜を陽極酸化して陽極酸化膜からなるマイ
クロレンズを形成することを特徴とするマイクロレンズ
の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5257796A JPH09222505A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | マイクロレンズを有するデバイスおよびマイクロレンズの形 成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5257796A JPH09222505A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | マイクロレンズを有するデバイスおよびマイクロレンズの形 成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09222505A true JPH09222505A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=12918666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5257796A Pending JPH09222505A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | マイクロレンズを有するデバイスおよびマイクロレンズの形 成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09222505A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6373635B1 (en) | 1999-09-03 | 2002-04-16 | Rohm Co., Ltd. | Lens array, method of making the same, and lens |
| WO2004095117A1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-04 | Iljin Diamond Co. Ltd | Microlens substrate for liquid crystal display device |
| KR100613194B1 (ko) * | 2004-11-10 | 2006-08-21 | 광주과학기술원 | 마이크로렌즈가 집적된 광전소자 제조방법 |
| US7423307B2 (en) | 2004-12-30 | 2008-09-09 | Dongbu Electronics Co., Ltd. | CMOS image sensor and method for fabricating the same |
| CN100423282C (zh) * | 2004-12-24 | 2008-10-01 | 东部亚南半导体株式会社 | Cmos图像传感器及其制造方法 |
| KR100905306B1 (ko) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | 성균관대학교산학협력단 | 양극산화를 이용한 칩온글라스기판의 제조방법 |
| US7732246B2 (en) | 2004-12-29 | 2010-06-08 | Dongbu Electronics Co., Ltd. | Method for fabricating vertical CMOS image sensor |
| JP2012048249A (ja) * | 2006-03-28 | 2012-03-08 | Panasonic Corp | 半導体レンズ、半導体レンズの製造方法 |
| JP2012189999A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-10-04 | Canon Inc | 回折光学素子、積層型回折光学素子およびそれらの製造方法 |
| CN110444691A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩膜基板、显示面板及其制备方法和显示装置 |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP5257796A patent/JPH09222505A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6373635B1 (en) | 1999-09-03 | 2002-04-16 | Rohm Co., Ltd. | Lens array, method of making the same, and lens |
| WO2004095117A1 (en) * | 2003-04-21 | 2004-11-04 | Iljin Diamond Co. Ltd | Microlens substrate for liquid crystal display device |
| KR100613194B1 (ko) * | 2004-11-10 | 2006-08-21 | 광주과학기술원 | 마이크로렌즈가 집적된 광전소자 제조방법 |
| CN100423282C (zh) * | 2004-12-24 | 2008-10-01 | 东部亚南半导体株式会社 | Cmos图像传感器及其制造方法 |
| US7732246B2 (en) | 2004-12-29 | 2010-06-08 | Dongbu Electronics Co., Ltd. | Method for fabricating vertical CMOS image sensor |
| US8049257B2 (en) | 2004-12-30 | 2011-11-01 | Dongbu Electronics Co., Ltd. | CMOS image sensor |
| CN100424884C (zh) * | 2004-12-30 | 2008-10-08 | 东部亚南半导体株式会社 | Cmos图像传感器及其制造方法 |
| DE102005063114B4 (de) * | 2004-12-30 | 2011-05-12 | Dongbuanam Semiconductor Inc. | CMOS-Bildsensor und Herstellungsverfahren desselben |
| US7423307B2 (en) | 2004-12-30 | 2008-09-09 | Dongbu Electronics Co., Ltd. | CMOS image sensor and method for fabricating the same |
| JP2012048249A (ja) * | 2006-03-28 | 2012-03-08 | Panasonic Corp | 半導体レンズ、半導体レンズの製造方法 |
| KR100905306B1 (ko) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | 성균관대학교산학협력단 | 양극산화를 이용한 칩온글라스기판의 제조방법 |
| JP2012189999A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-10-04 | Canon Inc | 回折光学素子、積層型回折光学素子およびそれらの製造方法 |
| CN110444691A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩膜基板、显示面板及其制备方法和显示装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6433844B2 (en) | Method for creating a color microlens array of a color display layer | |
| JP4303214B2 (ja) | 液晶表示装置及びその製造方法 | |
| US20210211564A1 (en) | Display panel, driving method and manufacturing method thereof, and display apparatus | |
| JPH06310695A (ja) | レンズ領域及び非レンズ領域を有する開口を有するフォトダイオード装置用レンズ配列 | |
| KR20070081627A (ko) | 칼라필터, 칼라필터 어레이 및 그의 제조방법과 이미지센서 | |
| US5614731A (en) | Thin-film transistor element having a structure promoting reduction of light-induced leakage current | |
| JP2754529B2 (ja) | 液晶装置 | |
| US7643114B2 (en) | Transflective display device with reflection pattern on the color filter substrate | |
| JPH09222505A (ja) | マイクロレンズを有するデバイスおよびマイクロレンズの形 成方法 | |
| JPS60113587A (ja) | ２次元画像読取装置 | |
| JP3587426B2 (ja) | 液晶表示装置及びその製造方法 | |
| US8900909B2 (en) | Manufacture method of sensor | |
| JP2000357786A (ja) | 固体撮像装置 | |
| KR100560347B1 (ko) | 지문인식장치의 ｔｆｔ 지문입력기 제조방법 | |
| JPS6030956B2 (ja) | カラ−画像表示装置の製造方法 | |
| JPH09230379A (ja) | 液晶表示装置とその製造方法 | |
| JP2666122B2 (ja) | 薄膜トランジスタ基板 | |
| JP2005107383A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH031873B2 (ja) | ||
| JP2006173177A (ja) | 平面撮像素子および液晶表示装置 | |
| JPH1138437A (ja) | 液晶表示装置及びその製造方法 | |
| JPH06140610A (ja) | 固体撮像素子及びその製造方法 | |
| JPH1022487A (ja) | 固体撮像装置とその製造方法 | |
| JPH08102547A (ja) | 光電変換装置及びその製造方法 | |
| JPH10209410A (ja) | 固体撮像素子の製造方法 |