(57)【要約】【課題】液晶装置用基板に形成される凹部の形状を比較的容易に制御する。【解決手段】液晶装置用基板の製造方法は、基板（２３０）上に複数の開口部（２３１）を有するレジストパターン（２３０）を形成するレジストパターン形成工程と、レジストパターンを用いて基板にエッチングを施して基板上に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、複数の開口部の各々を拡張するように、レジストパターンにアッシングを施すアッシング工程と、複数の凹部の各々を拡張するように、アッシングされたレジストパターン（２２３１´）を用いて、基板にエッチングを施すエッチング工程とを備える。当該製造方法では、アッシング工程とエッチング工程とを複数回交互に繰り返すことにより、複数の凹部の各々の形状を非球面形状のレンズに対応する形状とする。【選択図】図６
2011141476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の開口部を有するレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンを用いて前記基板にエッチングを施して前記基板上に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記複数の開口部の各々を拡張するように、前記レジストパターンにアッシングを施すアッシング工程と、
前記複数の凹部の各々を拡張するように、前記アッシングされたレジストパターンを用いて、前記基板にエッチングを施すエッチング工程と
を備え、
前記アッシング工程と前記エッチング工程とを複数回交互に繰り返すことにより、前記複数の凹部の各々の形状を非球面形状のレンズに対応する形状とする
ことを特徴とする液晶装置用基板の製造方法。
【請求項２】
前記エッチングは、ドライエッチングであることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置用基板の製造方法。
【請求項３】
前記基板は、石英基板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置用基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置用基板の製造方法により製造された液晶装置用基板を備えることを特徴とする液晶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロレンズを有する液晶装置用基板の製造方法、及び該製造方法により製造された液晶装置用基板を備える液晶装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の製造方法として、例えば、マイクロレンズの形状に対応した形状の複数個の凹部を有する凹部付き基板を形成する工程を備える製造方法が提案されている（特許文献１参照）。ここでは特に、多数の初期孔が形成されたマスクを用いてガラス基板に、例えばウェットエッチング、ドライエッチング等のエッチングを施すことにより、ガラス基板上に多数の凹部を形成することが開示されている。
【０００３】
或いは、基板に凹部を形成し、該形成された凹部を有する基板にエッチングを施すことにより、基板にレンズ形状を形成する製造方法が提案されている（特許文献２参照）。ここでは特に、凹部は、その深さ方向へ向かうに従い漸次小さくなる形状であることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１３２７９号公報
【特許文献２】特開２００７−１０１８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の背景技術によれば、凹部の形状を制御することが比較的難しいという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、凹部の形状を比較的容易に制御することができる液晶装置用基板の製造方法及び液晶装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液晶装置用基板の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に複数の開口部を有するレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンを用いて前記基板にエッチングを施して前記基板上に複数の凹部を形成する凹部形成工程と、前記複数の開口部の各々を拡張するように、前記レジストパターンにアッシングを施すアッシング工程と、前記複数の凹部の各々を拡張するように、前記アッシングされたレジストパターンを用いて、前記基板にエッチングを施すエッチング工程とを備え、前記アッシング工程と前記エッチング工程とを複数回交互に繰り返すことにより、前記複数の凹部の各々の形状を非球面形状のレンズに対応する形状とする。
【０００８】
本発明の液晶装置用基板の製造方法によれば、レジストパターン形成工程において、例えば石英基板等の基板上に、複数の開口部を有するレジストパターンが形成される。次に、凹部形成工程において、レジストパターンを用いて基板に、例えばドライエッチング等のエッチングが施され、基板上に複数の凹部が形成される。
【０００９】
次に、アッシング工程において、複数の開口部の各々を拡張するように、レジストパターンがアッシングされる。次に、エッチング工程において、複数の凹部の各々を拡張するように、アッシングされたレジストパターンを用いて、基板がエッチングされる。
【００１０】
本発明では特に、アッシング工程とエッチング工程とが複数回交互に繰り返されることにより、複数の凹部の各々の形状が非球面形状のレンズに対応する形状とされる。
【００１１】
本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、レジストパターンに形成された複数の開口部の各々を拡張するために、フォトエッチングを用いると、工程数が比較的多くなるおそれがある。他方、レジストパターンに形成された複数の開口部の各々を拡張せずに、例えば等方性エッチングを用いて、基板上に凹部を形成すると、形成される凹部の形状を制御することが比較的難しい。
【００１２】
しかるに本発明では、上述の如く、アッシング工程とエッチング工程とが複数回交互に繰り返されるので、工程数の増加を抑制でき、且つ、基板上に形成された凹部の形状を比較的容易に制御することができる。
【００１３】
本発明の液晶装置は、上記課題を解決するために、上述した本発明の液晶装置用基板の製造方法（但しその各種態様を含む）により製造された液晶装置用基板を備える。
【００１４】
本発明の液晶装置によれば、当該液晶装置が備える液晶装置用基板が、上述の製造方法により製造されているので、比較的容易に、複数の非球面形状のマイクロレンズを有する液晶装置を提供することができる。
【００１５】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶装置を、ＴＦＴアレイ基板上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液晶装置の対向基板を拡大して示す拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る液晶装置用基板の製造方法の一工程を示す工程断面図である。
【図５】図４の工程に続く工程を示す工程断面図である。
【図６】図５の工程に続く工程を示す工程断面図である。
【図７】図６の工程に続く工程を示す工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る液晶装置、及び液晶装置用基板の製造方法の各実施形態を、図面に基づいて説明する。尚、以下の図では、各層・各部材を図面上で確認可能な程度の大きさとするために、該各層・各部材毎に縮尺を異ならしめている。
【００１８】
＜液晶装置＞
本発明に係る液晶装置の実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。また、本実施形態では、液晶装置として、駆動回路内蔵型のアクティブマトリックス駆動方式の液晶装置を例に挙げる。
【００１９】
先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る液晶装置を、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【００２０】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置１００では、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０が対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の基板からなり、対向基板２０は、例えば、石英基板、ガラス基板等の基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００２１】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂、又は紫外線・熱併用型硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、ギャップ材を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。
【００２２】
図１において、シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａを規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００２３】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側にサンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側の額縁領域に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。
【００２４】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。更に、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。
【００２５】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のトランジスタや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明材料からなる画素電極９ａが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。
【００２６】
画素電極９ａは、後述する対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面する側の表面、即ち画素電極９ａ上には、配向膜１６が画素電極９ａを覆うように形成されている。
【００２７】
対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば対向基板２０における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が、例えばプロジェクタ用のランプや直視用のバックライトから出射された光を透過させる開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。
【００２８】
遮光膜２３上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して形成されている。遮光膜２３上に、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルタが形成されるようにしてもよい。対向基板２０の対向面上における、対向電極２１上には、配向膜２２が形成されている。
【００２９】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、サンプリング回路７等に加えて、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００３０】
ここで、対向基板２０について、図３を参照して説明を加える。図３は、本実施形態に係る液晶装置の対向基板を拡大して示す拡大断面図である。
【００３１】
図３において、対向基板２０は、複数の凹部２１１が形成された基板２１０と、複数の非球面形状のマイクロレンズ２２１が形成されたレンズ層２２０とを備えて構成されている。即ち、本実施形態に係る対向基板２０は、マイクロレンズ基板である。尚、基板２１０は、例えば石英基板、ガラス基板等である。
【００３２】
このような対向基板２０は、例えば、複数の凹部２１１が形成された基板２１０と、該基板２１０を構成するガラス材料のガラス転位点よりも低いガラス転位点のガラス材料からなるガラス基板と、が加熱した状態で圧接されることにより形成される。
【００３３】
＜液晶装置用基板の製造方法＞
次に、本発明に係る液晶装置用基板の実施形態を、図４乃至図７を参照して説明する。ここでは特に、上述した対向基板２０を構成する、複数の凹部が形成された基板２１０の製造方法について説明する。
【００３４】
レジストパターン形成工程において、図４に示すように、基板２１０上に複数の開口部２３１を有するレジストパターン２３０が形成される。次に、凹部形成工程において、図５に示すように、レジストパターン２３０を用いて基板２１０にドライエッチングが施され、基板２１０上に複数の凹部が形成される。
【００３５】
次に、アッシング工程において、図６に示すように、複数の開口部２３１の各々を拡張するように、レジストパターン２３０にアッシングが施され、複数の拡張された開口部２３１´を有するレジストパターン２３１´が形成される。
【００３６】
尚、アッシング工程では、ドライエッチング装置のチャンバー内の圧力を比較的低圧に保つことが望ましい。また、チャンバー内の温度は、基板２１０の温度上昇を抑制するために、比較的低温に保つことが望ましい。
【００３７】
次に、エッチング工程において、図７に示すように、複数の凹部の各々を拡張するように、アッシングされたレジストパターン２３０´を用いて、基板２１０にドライエッチングが施される。
【００３８】
本実施形態では、上述したアッシング工程とエッチング工程とが複数回交互に繰り返されることにより、基板２１０に形成される複数の凹部の各々の形状を非球面形状のマイクロレンズに対応する形状としている。
【００３９】
尚、上述したアッシング工程とエッチング工程とが複数回交互に繰り返された後に、凹部の壁面を滑らかにするためのスムージング処理が行われる。
【００４０】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置用基板の製造方法及び液晶装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４１】
１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、２０…対向基板、５０…液晶層、１００…液晶装置、２１０…基板、２１１…凹部、２２０…レンズ層、２２１…マイクロレンズ、２３０、２３０´…レジストパターン、２３１、２３１´…開口部
【図１】
2011141476.tif 000003
【図２】
2011141476.tif 000004
【図３】
2011141476.tif 000005
【図４】
2011141476.tif 000006
【図５】
2011141476.tif 000007
【図６】
2011141476.tif 000008
【図７】
2011141476.tif 000009