特許 7625385 光線方向制御素子、光線方向制御素子の製造方法及び撮像素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-24

(45)【発行日】2025-02-03

(54)【発明の名称】光線方向制御素子、光線方向制御素子の製造方法及び撮像素子

(51)【国際特許分類】

   H10F 39/12 20250101AFI20250127BHJP

   G02B 5/00 20060101ALI20250127BHJP

   H04N 23/54 20230101ALI20250127BHJP

   H04N 23/55 20230101ALI20250127BHJP

   H04N 25/00 20230101ALI20250127BHJP

【ＦＩ】

H10F39/12 D

G02B5/00 B

H04N23/54

H04N23/55

H04N25/00

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020154516

(22)【出願日】2020-09-15

(65)【公開番号】P2021106255

(43)【公開日】2021-07-26

【審査請求日】2023-07-25

(31)【優先権主張番号】P 2019236033

(32)【優先日】2019-12-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】303018827

【氏名又は名称】Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】520272868

【氏名又は名称】武漢天馬微電子有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100183955

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 悟郎

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100180334

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 洋美

(74)【代理人】

【識別番号】100177149

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 浩義

(74)【代理人】

【識別番号】100174067

【弁理士】

【氏名又は名称】湯浅 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136342

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 成美

(72)【発明者】

【氏名】塩田 国弘

(72)【発明者】

【氏名】住吉 研

(72)【発明者】

【氏名】芳賀 浩史

【審査官】小山 満

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１３９２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１５９７３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０６２０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１３９７６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２５０４８２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ１０Ｆ ３９／１２

Ｇ０２Ｂ ５／００

Ｈ０４Ｎ ２３／５４

Ｈ０４Ｎ ２３／５５

Ｈ０４Ｎ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基体と、
前記基体の主面の上に配列された複数の透光層と、
前記複数の透光層の間に配置された光吸収層と、
前記基体の前記主面の上に設けられ、前記複数の透光層が配置された領域の外周に配置された、複数の傾斜防止層と、を備え、
前記傾斜防止層のそれぞれは、最外周に配置されている前記透光層のそれぞれに１対１で対向している、
光線方向制御素子。

【請求項2】

前記複数の傾斜防止層は、互いに接続されている、
請求項１に記載の光線方向制御素子。

【請求項3】

前記複数の傾斜防止層は、前記複数の透光層が配置された領域を囲む、
請求項１又は２に記載の光線方向制御素子。

【請求項4】

前記傾斜防止層の幅が前記透光層の幅よりも広い、
請求項１から３のいずれか１項に記載の光線方向制御素子。

【請求項5】

前記透光層が柱形状である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の光線方向制御素子。

【請求項6】

前記基体が透光性を有する基板である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の光線方向制御素子。

【請求項7】

前記基体が撮像素子である、
請求項１から５のいずれか１項に記載の光線方向制御素子。

【請求項8】

前記透光層と前記傾斜防止層との間と前記複数の傾斜防止層の間に、前記光吸収層が配置されている、
請求項１から７のいずれか１項に記載の光線方向制御素子。

【請求項9】

基体の主面に感光性を有する透光性材料を積層する工程と、
前記透光性材料から、配列された複数の透光層と、前記複数の透光層が配置される領域の外周に配置される複数の傾斜防止層とを形成する工程と、
前記複数の透光層の間に光吸収層を形成する工程と、を含み、
前記傾斜防止層のそれぞれは、最外周に配置されている前記透光層のそれぞれに１対１で対向している、
光線方向制御素子の製造方法。

【請求項10】

前記複数の透光層の間に光吸収層を形成する工程では、前記透光層と前記傾斜防止層との間と前記複数の傾斜防止層の間に、光吸収層を形成する、
請求項９に記載の光線方向制御素子の製造方法。

【請求項11】

基板と、
前記基板の主面の上に配列され、撮像対象からの光を受光する複数の受光部と、
前記複数の受光部のそれぞれの上に配置された透光層と、
前記透光層の間に配置された光吸収層と、
前記基板の前記主面の上に設けられ、前記透光層が配置された領域の外周に配置された、複数の傾斜防止層と、を備え、
前記傾斜防止層のそれぞれは、最外周に配置されている前記透光層のそれぞれに１対１で対向している、
撮像素子。

【請求項12】

前記透光層が前記受光部の一部と重なる位置に配置されている、
請求項１１に記載の撮像素子。

【請求項13】

前記透光層と前記傾斜防止層との間と前記複数の傾斜防止層の間に、前記光吸収層が配置されている、
請求項１１又は１２に記載の撮像素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光線方向制御素子、光線方向制御素子の製造方法及び撮像素子に関する。

【背景技術】

【0002】

透過する光の方向を制御する光線方向制御素子が、知られている。例えば、特許文献１は、基板と、基板の上に所定のパターンで形成された複数の透光性カラムと、透光性カラムの間に配置された光吸収材料とを備える、コリメートスクリーンを開示している。特許文献１のコリメートスクリーンでは、光吸収材料が入射角度の大きな入射光を吸収するので、コリメートスクリーンから出射される出射光の出射角度を所定の範囲内に制御できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１３９７６５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、高アスペクト比を有する透光性カラムを所定のパターンで形成した後、透光性カラムの間に光吸収材料を充填している。透光性カラムを基板の上に形成する場合、透光性カラムのアスペクト比が高いので、所定のパターンの外周部に形成された透光性カラムが所定のパターンの外側に向けて傾くことがある。

【0005】

本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、透光層の傾斜を抑制された光線方向制御素子、光線方向制御素子の製造方法及び撮像素子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】

【0006】

上記目的を達成するため、第１の観点に係る光線方向制御素子は、
基体と、
前記基体の主面の上に配列された複数の透光層と、
前記複数の透光層の間に配置された光吸収層と、
前記基体の前記主面の上に設けられ、前記複数の透光層が配置された領域の外周に配置された、複数の傾斜防止層と、を備え、
前記傾斜防止層のそれぞれは、最外周に配置されている前記透光層のそれぞれに１対１で対向している。

【0007】

第２の観点に係る光線方向制御素子の製造方法は、
基体の主面に感光性を有する透光性材料を積層する工程と、
前記透光性材料から、配列された複数の透光層と、前記複数の透光層が配置される領域の外周に配置される複数の傾斜防止層とを形成する工程と、
前記複数の透光層の間に光吸収層を形成する工程と、を含み、
前記傾斜防止層のそれぞれは、最外周に配置されている前記透光層のそれぞれに１対１で対向している。

【0008】

第３の観点に係る撮像素子は、
基板と、
前記基板の主面の上に配列され、撮像対象からの光を受光する複数の受光部と、
前記複数の受光部のそれぞれの上に配置された透光層と、
前記透光層の間に配置された光吸収層と、
前記基板の前記主面の上に設けられ、前記透光層が配置された領域の外周に配置された、複数の傾斜防止層と、を備え、
前記傾斜防止層のそれぞれは、最外周に配置されている前記透光層のそれぞれに１対１で対向している。

【発明の効果】

【0009】

傾斜防止層が透光層を配置された領域の外周に配置されるので、透光層の傾斜を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態１に係る光線方向制御素子の上面を示す模式図である。

【図2】図１に示す光線方向制御素子をＡ－Ａで矢視した断面図である。

【図3】実施形態１に係る透過する光の角度分布を説明するための模式図である。

【図4】実施形態１に係る光線方向制御素子の製造方法を示すフローチャートである。

【図5】実施形態１に係る積層された感光性を有する透光性材料を示す模式図である。

【図6】実施形態１に係る形成された透光層と傾斜防止層を示す模式図である。

【図7】実施形態２に係る光線方向制御素子の上面を示す模式図である。

【図8】実施形態３に係る光線方向制御素子の上面を示す模式図である。

【図9】実施形態４に係る光線方向制御素子の上面を示す模式図である。

【図10】実施形態５に係る光線方向制御素子の上面を示す模式図である。

【図11】実施形態６に係る光線方向制御素子を示す模式図である。

【図12】変形例に係る傾斜防止層を示す模式図である。

【図13】変形例に係る傾斜防止層を示す模式図である。

【図14】変形例に係る光線方向制御素子を示す模式図である。

【図15】実施例１に係る中央部の透光層を示す写真である。

【図16】実施例１に係る＋Ｘ方向端部の透光層を示す写真である。

【図17】実施例１に係る－Ｘ方向端部の透光層を示す写真である。

【図18】比較例に係る中央部の透光層を示す写真である。

【図19】比較例に係る＋Ｘ方向端部の透光層を示す写真である。

【図20】比較例に係る－Ｘ方向端部の透光層を示す写真である。

【図21】実施例２に係る＋Ｘ方向端部の透光層を示す写真である。

【図22】実施例３に係る＋Ｘ方向端部の透光層を示す写真である。

【図23】実施例４に係る透光層と傾斜防止層とを示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態に係る光線方向制御素子について、図面を参照して説明する。

【0012】

＜実施形態１＞
図１～図６を参照して、本実施形態に係る光線方向制御素子１００を説明する。光線方向制御素子１００は、図１、図２に示すように、基体１０と透光層２０と光吸収層３０と傾斜防止層４０とを備える。本実施形態では、基体１０は透光性を有する基板である。透光層２０は、基体１０の主面１２の上に、所定のパターンで配列される。光吸収層３０は透光層２０の間に配置される。傾斜防止層４０は透光層２０の所定のパターンの外周に配置される。なお、理解を容易にするため、本明細書では、図１における光線方向制御素子１００の右方向（紙面の右方向）を＋Ｘ方向、上方向（紙面の上方向）を＋Ｙ方向、＋Ｘ方向と＋Ｙ方向に垂直な方向（紙面の手前方向）を＋Ｚ方向として説明する。

【0013】

光線方向制御素子１００は、表示装置（例えば液晶ディスプレイ）の表示面、撮像素子の受光面等に設けられる。光線方向制御素子１００は、透過する光（すなわち、光線方向制御素子１００からの出射光）の角度分布を制御する。具体的には、図３に示すように、光線方向制御素子１００への入射光のうちの入射角度θ１が大きい入射光Ｌ１は、光吸収層３０により吸収される。一方、光線方向制御素子１００への入射光のうちの入射角度θ２が小さい入射光Ｌ２は、光吸収層３０により吸収されず、光線方向制御素子１００（透光層２０）を透過する。これにより、光線方向制御素子１００を透過する光の角度分布が制御される。透過する光の角度分布は、透光層２０の高さＨと幅Ｄ１と屈折率とにより、制御できる。

【0014】

図１に戻り、光線方向制御素子１００の基体１０は可視光を透過する。基体１０は、例えば、平板状のガラス基板である。透光層２０と光吸収層３０と傾斜防止層４０が、図２に示すように、基体１０の主面１２の上に形成される。

【0015】

光線方向制御素子１００の透光層２０は可視光を透過する。透光層２０は、図１、図２に示すように、基体１０の主面１２の上に感光性を有する透光性材料から柱形状に形成される。柱形状の透光層２０のアスペクト比（高さＨ／幅Ｄ１）は、１以上であることが好ましく、８以上であることがさらに好ましい。また、透光層２０は、基体１０の主面１２の上に、所定のパターンに配列される。本実施形態では、透光層２０は、化学増幅型フォトレジスト：ＳＵ－８（商品名、日本化薬株式会社）から四角柱に形成され、マトリクス状に配列されている。

【0016】

光線方向制御素子１００の光吸収層３０は、基体１０の主面１２の上に形成される。また、光吸収層３０は、図１、図２に示すように、透光層２０の間に配置される。本実施形態では、光吸収層３０と透光層２０は交互に配列されている。光吸収層３０は、例えば黒色の硬化性樹脂から、透光層２０と同じ高さに形成される。

【0017】

光線方向制御素子１００の傾斜防止層４０は、透光層２０が所定のパターンの外側に向けて傾斜することを抑制する。傾斜防止層４０は、基体１０の主面１２の上に形成され、透光層２０が配置される領域Ｔの外周に配置される。本明細書では、領域Ｔの外周とは、領域Ｔの外側の周りを意味する。
本実施形態では、傾斜防止層４０は、感光性を有する透光性材料（ＳＵ－８）から透光層２０と同じ高さに形成される。また、傾斜防止層４０は、図１に示すように、透光層２０が配置される領域Ｔの外周に枠状に形成されている。傾斜防止層４０と領域Ｔとの間隔Ｍは、例えば１５０μｍである。

【0018】

傾斜防止層４０の幅Ｄ２は、透光層２０の幅Ｄ１よりも広いことが好ましい。これにより、傾斜防止層４０は、透光層２０の傾斜をより抑制できる。本明細書では、透光層２０の幅Ｄ１は、傾斜防止層４０に対向する面２０ａと、傾斜防止層４０に対向する面２０ａと反対側の面２０ｂとの間の幅（距離）を指す。また、傾斜防止層４０の幅Ｄ２は、透光層２０に対向する面４０ａと、透光層２０に対向する面４０ａと反対側の面４０ｂとの間の幅（距離）を指す。

【0019】

次に、図４を参照して、光線方向制御素子１００の製造方法を説明する。図４は、光線方向制御素子１００の製造方法を示すフローチャートである。光線方向制御素子１００の製造方法は、基体１０の主面１２に感光性を有する透光性材料２２（以下、透光性材料２２と記載）を積層する工程（ステップＳ１０）と、透光性材料２２から、配列された複数の透光層２０と、複数の透光層２０が配置される領域Ｔの外周に配置される傾斜防止層４０とを形成する工程（ステップＳ２０）と、複数の透光層２０の間に光吸収層３０を形成する工程（ステップＳ３０）とを含む。

【0020】

ステップＳ１０では、まず、基体１０と、透光層２０と傾斜防止層４０とを形成する透光性材料２２とを準備する。本実施形態では、基体１０として平板状のガラス基板を準備し、透光性材料２２としてＳＵ－８を準備する。次に、図５に示すように、基体１０の主面１２に透光性材料２２を積層する。透光性材料２２は、スピンコート、スクリーン印刷、スプレイ塗布、ワイヤコータ等により、主面１２に積層される。透光性材料２２の厚さ、すなわち透光層２０の高さＨは、例えば１０μｍ～６００μｍである。

【0021】

ステップＳ２０は、図４に示すように、積層された透光性材料２２をプリベークする工程（ステップＳ２２）と、透光性材料２２を透光層２０と傾斜防止層４０の所定のパターンに露光する工程（ステップＳ２４）と、露光された透光性材料２２を現像する工程（ステップＳ２６）と、現像された透光性材料２２をポストベークする工程（ステップＳ２８）とを含む。

【0022】

ステップＳ２２では、積層された透光性材料２２に含まれる溶媒を除くために、積層された透光性材料２２をプリベークする（加熱する）。加熱温度は、例えば９５℃である。

【0023】

ステップＳ２４では、透光層２０と傾斜防止層４０の開口パターンを有するマスクを用いて、透光性材料２２を、透光層２０と傾斜防止層４０の所定のパターンに露光する。露光光は、例えば波長３６５ｎｍの紫外光である。

【0024】

ステップＳ２６では、露光された透光性材料２２を現像液によって現像する。現像の方式は、シャワー方式であっても、ディップ（浸漬）方式であってもよい。基体１０を揺動することにより、透光性材料２２の現像性が向上する。現像の後、リンス液によって、現像された透光性材料２２をリンス処理する。リンス処理の方式は、現像の方式と同様である。

【0025】

ステップＳ２８では、透光性材料２２の架橋を促進するために、ポストベークする（加熱する）。加熱温度は、例えば１５０℃である。
以上により、図６に示すように、所定のパターンに配列された複数の透光層２０と、透光層２０が配置される領域Ｔの外周に配置された傾斜防止層４０とが、形成される。本実施形態では、傾斜防止層４０が透光層２０と共に形成されるので、透光層２０の傾斜を抑制できる。

【0026】

ステップＳ３０では、黒色の硬化性樹脂を透光層２０の間に充填した後、黒色の硬化性樹脂を硬化させて、透光層２０の間に光吸収層３０を形成する。以上により、光線方向制御素子１００を製造できる。

【0027】

以上のように、傾斜防止層４０が透光層２０を配置された領域Ｔの外周に配置されるので、光線方向制御素子１００は透光層２０の傾斜を抑制できる。また、光線方向制御素子１００の製造方法は、透光層２０と共に、透光層２０が配置される領域Ｔの外周に配置される傾斜防止層４０を形成するので、透光層２０の傾斜を抑制できる。

【0028】

＜実施形態２＞
実施形態１の傾斜防止層４０は枠状に形成されているが、傾斜防止層４０の形状は任意である。

【0029】

本実施形態の光線方向制御素子１００は、図７に示すように、複数に分割された傾斜防止層４１～４８を有する。傾斜防止層４１～４８は、それぞれ、矩形状に形成される。傾斜防止層４１～４８は、領域Ｔの外周に領域Ｔを囲んで配置されている。その他の構成は、実施形態１の光線方向制御素子１００の構成と同様である。

【0030】

本実施形態の光線方向制御素子１００においても、傾斜防止層４１～４８が、透光層２０を配置された領域Ｔの外周に配置されているので、透光層２０の傾斜を抑制できる。また、光線方向制御素子１００の製造において、現像液の循環を容易にし、現像性を向上できる。さらに、透光層２０の基体１０への密着性を向上できる。

【0031】

＜実施形態３＞
実施形態１では、１つの枠状の傾斜防止層４０が領域Ｔの外周に配置に配置されているが、複数の傾斜防止層５０が透光層２０に対向して配置されてもよい。

【0032】

本実施形態の光線方向制御素子１００は、図８に示すように、複数の傾斜防止層５０を有する。複数の傾斜防止層５０は、透光層２０を配置される領域Ｔの外周に配置され、領域Ｔを囲む。傾斜防止層５０のそれぞれは、領域Ｔ内の最外周に配置されている透光層２０のそれぞれに対向している。その他の構成は、実施形態１の光線方向制御素子１００の構成と同様である。なお、本実施形態においても、傾斜防止層５０の幅（透光層２０に対向する面５０ａと透光層２０に対向する面５０ａと反対側の面５０ｂとの間の幅）Ｄ２は、透光層２０の幅Ｄ１よりも広いことが好ましい。

【0033】

本実施形態の光線方向制御素子１００においても、傾斜防止層５０が、透光層２０を配置された領域Ｔの外周に配置されているので、透光層２０の傾斜を抑制できる。

【0034】

＜実施形態４＞
実施形態３では、複数の傾斜防止層５０が透光層２０に対向して配置されているが、透光層２０を配置される領域Ｔが多角形状である場合、傾斜防止層５２が領域Ｔの角部６２に対向する位置に配置されてもよい。

【0035】

本実施形態の光線方向制御素子１００では、図９に示すように、複数の透光層２０が矩形形状の領域Ｔ内にマトリクス状に配列されている。また、傾斜防止層５０のそれぞれが、実施形態３の傾斜防止層５０と同様に、領域Ｔ内の最外周に配置されている透光層２０のそれぞれに対向して配置されている。さらに、傾斜防止層５２が、領域Ｔの外周の領域Ｔの角部６２に対向する位置に配置されている。その他の構成は、実施形態３の光線方向制御素子１００の構成と同様である。

【0036】

本実施形態においても、傾斜防止層５０が、透光層２０を配置された領域Ｔの外周に配置されているので、透光層２０の傾斜を抑制できる。また、傾斜防止層５２が、領域Ｔの角部６２に対向しているので、領域Ｔの角部６２の近傍に配置されている透光層２０の傾斜を、更に抑制できる。

【0037】

＜実施形態５＞
実施形態３では、複数の傾斜防止層５０が透光層２０に対向して配置されているが、傾斜防止層５０は互いに接続されてもよい。

【0038】

本実施形態の光線方向制御素子１００では、傾斜防止層５０のそれぞれが、実施形態３の傾斜防止層５０と同様に、領域Ｔ内の最外周に配置されている透光層２０のそれぞれに対向して配置されている。さらに、傾斜防止層５０が、図１０に示すように、透光層２０と反対側の端部で、互いに接続されている。その他の構成は、実施形態３の光線方向制御素子１００の構成と同様である。

【0039】

本実施形態においても、傾斜防止層５０が、透光層２０を配置された領域Ｔの外周に配置されているので、透光層２０の傾斜を抑制できる。さらに、傾斜防止層５０が互いに接続されているので、傾斜防止層５０の傾斜を抑制できる。

【0040】

＜実施形態６＞
実施形態１～５の光線方向制御素子１００では、基体１０は透光性を有する基板であるが、基体１０は透光性を有する基板に限られない。

【0041】

本実施形態では、基体１０は撮像素子である。撮像素子は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサである。基体１０は、図１１に示すように、基板１０ａと複数の受光部１４とを有している。複数の受光部１４は、主面１２に配列され、撮像対象からの光を受光する。

【0042】

本実施形態では、透光層２０は基体１０の受光部１４の上に位置する。また、光吸収層３０は透光層２０の間に位置する。本実施形態の光線方向制御素子１００のその他の構成は、実施形態１の光線方向制御素子１００と同様である。

【0043】

本実施形態では、光吸収層３０が余分な角度から受光部１４に入射する光を除くので、明瞭な画像を撮像できる。また、本実施形態においても、傾斜防止層４０が透光層２０を配置された領域Ｔの外周に配置されているので、透光層２０の傾斜を抑制できる。本実施形態の光線方向制御素子１００は、例えば、基板１０ａと、基板１０ａの主面１２の上に配列され、撮像対象からの光を受光する複数の受光部１４と、受光部１４の上に配置された透光層２０と、透光層２０の間に配置された光吸収層３０と、透光層２０が配置された領域Ｔの外周に配置された傾斜防止層４０とを備える、撮像素子とも表される。

【0044】

＜変形例＞
以上、実施形態を説明したが、本開示は、要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0045】

実施形態１～５の基体１０は平板状のガラス基板であるが、基体１０は透光性を有する樹脂から形成されてもよい。

【0046】

実施形態１～５の透光層２０はマトリクス状に配列されているが、透光層２０の配列は任意である。透光層２０は、例えば千鳥状に配列されてもよい。また、実施形態６では、透光層２０は受光部１４の配列に対応して配列される。さらに、実施形態１～６では、透光層２０の形状は四角柱であるが、透光層２０の形状は任意である。透光層２０の形状は、例えば円柱であってもよい。

【0047】

透光層２０を配置される領域Ｔの形状は、任意である。実施形態１、２の領域Ｔは矩形形状であるが、領域Ｔは多角形状、円形等であってもよい。

【0048】

透光層２０と傾斜防止層４０とを形成する透光性材料２２は、ＳＵ－８に限られず、感光性と透光性を有する材料であればよい。透光性材料２２の露光は、透光性材料２２とマスクの間にギャップを設けたプロキシミティ露光であっても、透光性材料２２とマスクとが接したコンタクト露光であってもよい。

【0049】

透光性材料２２を透光層２０と傾斜防止層４０の所定のパターンに露光する工程（ステップＳ２４）では、透光性材料２２を露光した後、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）処理を実施してもよい。

【0050】

傾斜防止層４０、４１～４８、５０、５２は、領域Ｔの外周に領域Ｔを囲んで配置されているが、傾斜防止層は領域Ｔの外周に配置されていればよい。図１２に示すように、２つの対向する傾斜防止層５４、５５が、領域Ｔの外周に領域Ｔを挟んで配置されてもよい。

【0051】

実施形態４の傾斜防止層５２は、矩形形状の領域Ｔの角部６２に対向して配置されている。領域Ｔが多角形状を有する場合、傾斜防止層５２は多角形状の角部に対向して配置されてもよい。また、実施形態４の傾斜防止層５０、５２は、図１３に示すように、互いに接続されてもよい。

【0052】

光吸収層を形成する黒色の硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であっても、ＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）硬化性樹脂であってもよい。

【0053】

実施形態６の透光層２０は受光部１４の上に直接形成されているが、他の部材が透光層２０と受光部１４との間に設けられていてもよい。例えば、受光部１４を保護する保護層が受光部１４の上に直接設けられ、透光層２０が保護層の上に設けられてもよい。さらに、撮像素子はＣＣＤイメージセンサに限られない。撮像素子は、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサであってもよい。

【0054】

実施形態６の透光層２０は、受光部１４の少なくとも一部の上に配置されていればよい。透光層２０は、図１４に示すように、受光部１４の一部の上に配置されてもよい。また、平面視において、透光層２０は受光部１４の一部と重なる位置に配置されてもよい。

【0055】

以上、好ましい実施形態について説明したが、本開示は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本開示には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。

【実施例】

【0056】

以下の実施例により、本開示をさらに具体的に説明するが、本開示は実施例によって限定されるものではない。

【0057】

＜実施例１＞
本実施例では、基体１０を平板状のガラス基板として、実施形態１の透光層２０と傾斜防止層４０を基体１０の主面１２に形成した。本実施例では、透光層２０が配置される領域Ｔの大きさを３０ｍｍ×３０ｍｍと、透光層２０の形状を正四角柱とした。透光層２０の幅Ｄ１を５０μｍと、透光層２０の高さＨを４００μｍと、透光層２０の配列ピッチを１００μｍとした。また、傾斜防止層４０の幅Ｄ２を２５０μｍと、傾斜防止層４０の高さを４００μｍと、傾斜防止層４０と領域Ｔとの間隔Ｍを１５０μｍとした。
光線方向制御素子１００の製造方法におけるステップＳ１０とステップＳ２０（ステップＳ２２～ステップＳ２８）に従って、透光層２０と傾斜防止層４０とを形成した。

【0058】

さらに、傾斜防止層４０を備えない比較例として、本実施例と同様の透光層２０のみを基体１０の主面１２に形成した。

【0059】

図１５と図１６と図１７は、それぞれ、本実施例において形成された領域Ｔにおける中央部の透光層２０と＋Ｘ方向端部の透光層２０と－Ｘ方向端部の透光層２０を示す。また、図１８と図１９と図２０は、それぞれ、比較例において形成された領域Ｔにおける中央部の透光層２０と＋Ｘ方向端部の透光層２０と－Ｘ方向端部の透光層２０を示す。なお、図１５～図２０における透光層２０の一部の欠けは、写真撮影用サンプルを作製するための破断において生じた欠けである。

【0060】

図１５～図１７に示すように、本実施例において形成された透光層２０は傾斜していない。一方、図１９、図２０に示すように、比較例において形成された透光層２０は、－Ｘ方向端部と＋Ｘ方向端部において、領域Ｔの外側に向けて傾斜している。

【0061】

以上のように、傾斜防止層４０が透光層２０を配置された領域Ｔの外周に配置されているので、透光層２０の傾斜を抑制できる。

【0062】

＜実施例２、実施例３＞
実施例１と同様に、実施形態１の透光層２０と傾斜防止層４０を基体１０の主面１２に形成した。透光層２０の高さＨと傾斜防止層４０の高さとを３５０μｍとし、傾斜防止層４０の幅Ｄ２を２５０μｍ（実施例２）、４５０μｍ（実施例３）とした。その他の構成は、実施例１と同様である。

【0063】

図２１は実施例２の＋Ｘ方向端部の透光層２０を示し、図２２は実施例３の＋Ｘ方向端部の透光層２０を示す。図２１、図２２に示すように、実施例２、３において形成された透光層２０は傾斜していない。したがって、傾斜防止層４０を領域Ｔの外周に配置することにより、透光層２０の傾斜を抑制できる。

【0064】

＜実施例４＞
本実施例では、基体１０を平板状のガラス基板として、実施形態４の透光層２０と傾斜防止層５０、５２を基体１０の主面１２に形成した。本実施例では、透光層２０が配置される領域Ｔの大きさを３０ｍｍ×３０ｍｍと、透光層２０の形状を正四角柱とした。透光層２０の幅Ｄ１を５０μｍと、透光層２０の高さＨを４００μｍと、透光層２０の配列ピッチを１００μｍとした。また、傾斜防止層５０、５２の幅Ｄ２を２５０μｍと、傾斜防止層５０、５２の高さを４００μｍと、傾斜防止層５０と領域Ｔとの間隔Ｍを５０μｍとした。光線方向制御素子１００の製造方法におけるステップＳ１０とステップＳ２０に従って、透光層２０と傾斜防止層５０、５２とを形成した。

【0065】

図２３は、本実施例における透光層２０と傾斜防止層５０、５２とを示す。図２３に示すように、透光層２０は傾斜していない。

【0066】

以上のように、領域Ｔの外周に配置に配置された傾斜防止層５０のそれぞれが、領域Ｔ内の最外周に配置されている透光層２０のそれぞれに対向しているので、透光層２０の傾斜を抑制できる。また、傾斜防止層５２が領域Ｔの角部６２に対向しているので、角部６２の近傍に配置されている透光層２０の傾斜を、更に抑制できる。

【符号の説明】

【0067】

１０ 基体、１０ａ 基板、１２ 主面、１４ 受光部、２０ 透光層、２０ａ 傾斜防止層に対向する面、２０ｂ 傾斜防止層に対向する面と反対側の面、２２ 感光性を有する透光性材料、３０ 光吸収層、４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，５０，５２，５４，５５ 傾斜防止層、４０ａ，５０ａ 透光層に対向する面、４０ｂ，５０ｂ 透光層に対向する面と反対側の面、６２ 角部、１００ 光線方向制御素子、Ｄ１，Ｄ２ 幅、Ｈ 高さ、Ｍ 間隔、Ｔ 領域、Ｌ１，Ｌ２ 入射光、θ１，θ２ 入射角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】