(57)【要約】【課題】設計形状により近い実形状を容易に形成すること。【解決手段】例えば、液晶プロジェクタに用いられる複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイの製造方法において、複数のマイクロレンズの境界部に強調形状（突出形状）を形成するための複数の補正部３２を有するグレースケールのリソグラフィ用マスク３０を用いて、グレースケールリソグラフィ技術およびエッチング技術により、設計形状に対して忠実なマイクロレンズアレイを製造する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学素子を有する光学素子アレイの製造方法であって、
前記複数の光学素子の境界部に強調形状を形成するための補正部を有するグレースケールのリソグラフィ用マスクを用いて、前記光学素子アレイを製造することを特徴とする光学素子アレイの製造方法。
【請求項２】
前記リソグラフィ用マスクにおいて、前記補正部の光透過率と他の部分の光透過率との差分が所定値以上に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光学素子アレイの製造方法。
【請求項３】
前記強調形状の光透過率は、前記光学素子の面形状に応じて段階的に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子アレイの製造方法。
【請求項４】
前記強調形状の光透過率は、前記光学素子の面形状にかかわらず一定に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子アレイの製造方法。
【請求項５】
前記強調形状は、突出形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光学素子アレイの製造方法。
【請求項６】
前記強調形状は、溝形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光学素子アレイの製造方法。
【請求項７】
複数の光学素子を有する光学素子アレイの製造に用いられるリソグラフィ用マスクであって、
前記複数の光学素子の境界部に強調形状を形成するための補正部を有すること、
を特徴とするリソグラフィ用マスク。
【請求項８】
前記補正部の光透過率と他の部分の光透過率との差分が所定値以上に設定されていることを特徴とする請求項７に記載のリソグラフィ用マスク。
【請求項９】
前記強調形状の光透過率は、前記光学素子の面形状に応じて段階的に設定されていることを特徴とする請求項７または８に記載のリソグラフィ用マスク。
【請求項１０】
前記強調形状の光透過率は、前記光学素子の面形状にかかわらず一定に設定されていることを特徴とする請求項７または８に記載のリソグラフィ用マスク。
【請求項１１】
前記強調形状は、突出形状であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一つに記載のリソグラフィ用マスク。
【請求項１２】
前記強調形状は、溝形状であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一つに記載のリソグラフィ用マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子アレイの製造方法およびリソグラフィ用マスクに関するものであり、特に、設計形状により近い実形状を容易に形成することができる光学素子アレイの製造方法およびリソグラフィ用マスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロレンズアレイは、ファインオプティクスその他の分野における重要な光学素子として、今後ますます需要が高まる事が予想されている。以下、代表的な需要の一つである液晶プロジェクタ（投射型表示装置）への応用例について説明する。
【０００３】
近年、液晶プロジェクタは、デジタル画像を多人数で容易に観覧できる装置として脚光を浴びている。特にその装置の高精細化は目ざましく、ＶＧＡ（６４０×４８０ドット）からＳＶＧＡ（８００×６００ドット）そしてＸＧＡ（１０２４×７６８ドット）へと急速に進化している。
【０００４】
ところが、液晶パネルの画素数を増やすと、特にアクティブマトリックス型の液晶パネルでは配線や薄膜トランジスタ等、画素以外の部分の占める面積が相対的に大きくなり、これらの部分を覆うブラックマトリックスの面積が増大し、その結果、表示に寄与する画素の面積が減少して表示素子の開口率が低下してしまう。そのため、開口率の低下が生じ、画面が暗くなり、画像品位を低下させることになる。
【０００５】
このような、画素数増大による開口率の低下を防止する為に、液晶パネル（ライトバルブ）の一方の面にマイクロレンズアレイを設けることが、非特許文献１および特許文献１に開示されている。このマイクロレンズアレイの製造には、リソグラフィ用マスクが用いられる。
【０００６】
図４は、従来のリソグラフィ用マスク１０の構成を示す平面図である。図５は、マイクロレンズアレイ２０の概略構成を示す斜視図である。
【０００７】
図５に示したマイクロレンズアレイ２０は、マイクロレンズ２１1〜２１4がマトリクス状（同図では、２×２）に配設された光学素子アレイであり、上述した液晶プロジェクタ等に用いられる。このマイクロレンズアレイ２０は、周知のグレースケールリソグラフィ技術およびエッチング技術により、図４に示したリソグラフィ用マスク１０を用いて製造される。これらのマイクロレンズ２１1〜２１4は、非球面の凹形状を有している。
【０００８】
図４に示したリソグラフィ用マスク１０は、製造対象のマイクロレンズアレイ２０の形状に合わせて光透過率を同図に示したようにグレースケールとするマスクであり、マイクロレンズ２１1〜２１4に対応するグレースケールの区画１１1〜１１4を有している。
【０００９】
上記構成において、マイクロレンズアレイ２０を製造する場合、基板（図示略）にレジストを塗布した後、基板の上方にリソグラフィ用マスク１０を配設し、光等を照射する。これにより、リソグラフィ用マスク１０のグレースケールに合わせて光が透過する。つぎに、現像されると、レジストには、リソグラフィ用マスク１０の区画１１1〜１１4に応じて非球面の凹形状が形成される。
【００１０】
つぎに、ドライエッチングにより、基板に図５および図６に示した非球面の凹形状が形成され、マイクロレンズ２１1〜２１4を有するマイクロレンズアレイ２０が製造される。
【００１１】
【非特許文献１】浜田 浩、船田文明：（“特集：進歩が著しい液晶プロジェクタ ー；マイクロレンズアレイ による液晶プロジェクタ ーの高輝度化”）；ＯｐｌｕｓＥ，８月号，９０−９４ページ（１９９３年）
【特許文献１】特開平３−２４８１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、従来においては、マイクロレンズアレイ２０のように周期的な構造を有する場合、図６に示したように、マイクロレンズ同士の境界部２０ｋが平坦となるため、設計形状ラインｘに対して、実形状ラインｙが大きくずれるという問題があった。すなわち、従来においては、設計通りにマイクロレンズの形状を形成することが難しいのである。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設計形状により近い実形状を容易に形成することができる光学素子アレイの製造方法およびリソグラフィ用マスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の光学素子を有する光学素子アレイの製造方法であって、前記複数の光学素子の境界部に強調形状を形成するための補正部を有するグレースケールのリソグラフィ用マスクを用いて、前記光学素子アレイを製造することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、複数の光学素子を有する光学素子アレイの製造に用いられるリソグラフィ用マスクであって、前記複数の光学素子の境界部に強調形状を形成するための補正部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の光学素子の境界部に強調形状を形成するための補正部を有するグレースケールのリソグラフィ用マスクを用いて、光学素子アレイを製造することとしたので、設計形状により近い実形状を容易に形成することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる光学素子アレイの製造方法およびリソグラフィ用マスクの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明にかかる実施例１によるリソグラフィ用マスク３０の構成を示す平面図である。図２は、図１に示したリソグラフィ用マスク３０を用いて製造されるマイクロレンズアレイ２０（図５参照）であって、図１に示したＢ−Ｂ’線視断面に対応するマイクロレンズアレイ２０の製造状況を説明する図である。なお、実施例１におけるマイクロレンズアレイ２０は、後述するように従来例（図６参照）に比して、曲面が異なる。
【００１９】
図１に示したリソグラフィ用マスク３０は、製造対象のマイクロレンズアレイ２０（図２参照）の形状に合わせて光透過率を同図に示したようにグレースケールとするマスクであり、マイクロレンズ２１1〜２１4（図５参照）に対応するグレースケールの区画３１1〜３１4を有している。ここで、リソグラフィ用マスク３０は、区画同士の境界部に複数の補正部３２を有している。これらの補正部３２は、図２に示した強調形状としての突出形状の複数の境界部２２を形成するための光透過率とされている。
【００２０】
また、補正部３２の光透過率は、マイクロレンズ２１1〜２１4の面形状に応じて光透過率が段階的に変化するように設定されている。さらに、設計形状により近い実形状を得るためには、複数の補正部３２の光透過率と、他の部分の光透過率との差分を所定値以上に設定すればよい。この場合、補正部３２の光透過率は、他の部分の光透過率よりも低い。
【００２１】
図２に示したマイクロレンズアレイ２０は、マイクロレンズ２１1〜２１4がマトリクス状（例えば、２×２）に配設された光学素子アレイであり、上述した液晶プロジェクタ等に用いられる。このマイクロレンズアレイ２０は、周知のグレースケールリソグラフィ技術およびエッチング技術により、リソグラフィ用マスク３０（図１参照）を用いて製造される。また、これらのマイクロレンズ２１1〜２１4は、図５に示したように、非球面の凹形状を有している。
【００２２】
上記構成において、マイクロレンズアレイ２０（図２および図５参照）を製造する場合、前述したように、基板（図示略）にレジストを塗布した後、基板の上方にリソグラフィ用マスク３０を配設し、光等を照射する。これにより、リソグラフィ用マスク３０のグレースケールに合わせて光が透過する。つぎに、現像されると、レジストには、リソグラフィ用マスク３０の区画３１1〜３１4、複数の補正部３２に応じて非球面の凹形状が形成される。
【００２３】
つぎに、ドライエッチングにより、基板に図３に示した非球面の凹形状が形成され、マイクロレンズ２１1〜２１4を有するマイクロレンズアレイ２０が製造される。ここで、図２に示したように、マイクロレンズ同士の境界部に突出形状の複数の境界部２２が形成されているため、設計形状ラインｘに対して、実形状ラインｚが近くなり、設計形状により近い実形状が形成される。
【００２４】
なお、実施例１においては、凹形状のマイクロレンズを複数有するマイクロレンズアレイを製造するためのリソグラフィ用マスク３０について説明したが、これに限定されることなく、凸形状のマイクロレンズを複数有するマイクロレンズアレイを製造する場合にも適用可能である。
【００２５】
この場合には、リソグラフィ用マスクは、リソグラフィ用マスク３０と逆の光透過特性を有するグレースケールのマスクである。また、かかるリソグラフィ用マスクにおける補正部は、補正部３２（図１参照）とは逆に、強調形状として、溝形状とされている。この場合、上記補正部の光透過率は、他の部分の光透過率よりも高い。
【００２６】
以上説明したように、実施例１によれば、リソグラフィ用マスク３０の複数のマイクロレンズ３１1〜３１4の境界部に強調形状として突出形状を形成するための補正部を有するグレースケールのリソグラフィ用マスク３０を用いて、マイクロレンズアレイ２０を製造することとしたので、設計形状により近い実形状を容易に形成することができる。
【実施例２】
【００２７】
さて、前述した実施例１では、図１に示したリソグラフィ用マスク３０に、マイクロレンズ２１1〜２１4の面形状に応じて光透過率が段階的に変化する補正部３２を形成する構成例について説明したが、実施例２として、マイクロレンズ２１1〜２１4の面形状にかかわらず、補正部の光透過率を一定に設定してもよい。
【００２８】
図３は、本発明にかかる実施例２のリソグラフィ用マスク５０を示す平面図である。同図に示したリソグラフィ用マスク５０は、製造対象のマイクロレンズアレイ２０（図２参照）の形状に合わせて光透過率を同図に示したようにグレースケールとするマスクであり、マイクロレンズ２１1〜２１4（図５参照）に対応するグレースケールの区画５１1〜５１4を有している。
【００２９】
ここで、リソグラフィ用マスク５０は、区画同士の境界部に複数の補正部５２を有している。これらの補正部５２は、実施例１で説明したように、マイクロレンズアレイに強調形状を形成するための光透過率とされている。また、補正部５２の光透過率は、マイクロレンズ２１1〜２１4の面形状にかかわらず、一定となるように設定されている。また、複数の補正部５２の幅は、例えば、プロセス解像度以下に設定される。
【００３０】
なお、実施例１および２においては、リソグラフィ用マスク３０やリソグラフィ用マスク５０の適用例として、マイクロレンズアレイ２０の製造方法について説明したが、これに限定されることなく、境界部に傾斜面を有する繰り返しアレイ構造を製造するための方法全般に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明にかかる光学素子アレイの製造方法およびリソグラフィ用マスクは、設計形状により近い実形状の形成、すなわち、精密化に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１のリソグラフィ用マスク３０を示す平面図。
【図２】図１に示したＢ−Ｂ’線視断に対応する製造状況を説明する図。
【図３】実施例２のリソグラフィ用マスク５０を示す平面図。
【図４】従来のリソグラフィ用マスク１０の構成を示す平面図。
【図５】マイクロレンズアレイ２０の概略構成を示す斜視図。
【図６】図４に示したＡ−Ａ’線視断に対応する製造状況を説明する図。
【符号の説明】
【００３３】
２０  マイクロレンズアレイ、２１1〜２１4  マイクロレンズ、３０  リソグラフィ用マスク、３１1〜３１4   区画、３２  補正部、５０  リソグラフィ用マスク、５１1〜５１4   区画、５２  補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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