JP2000241607A - Forming method for microlens array and microlens array - Google Patents

Forming method for microlens array and microlens array

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JP2000241607A
JP2000241607A JP11040357A JP4035799A JP2000241607A JP 2000241607 A JP2000241607 A JP 2000241607A JP 11040357 A JP11040357 A JP 11040357A JP 4035799 A JP4035799 A JP 4035799A JP 2000241607 A JP2000241607 A JP 2000241607A
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microlens array
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a forming method for a microlens array excellent in optical characteristic and having desired optical characteristics. SOLUTION: This method for forming a microlens array comprises the processes of: forming a transfer layer 20 having on the substrate 10; plural fine transfer recessess to be transferred to a substrate 10; continuing the process of removing the whole surface from the surface side of the transfer layer 20 substantially uniformity while keeping the surface shape until the transfer layer 20 is eliminated and transferring the transfer recessess 30 of the transfer layer 20 to the substrate 10 to form micro-recessed parts 31 on the substrate 10; and filling the micro-recessed parts with a filling material having a refractive index higher than that of the substrate 10 to form a lens part 32.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロレンズアレ
イの形成方法およびマイクロレンズアレイに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a microlens array and a microlens array.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロレンズアレイは数百μm以下の
微小なレンズが一次元もしくは二次元にアレイ状に配列
したものであり、光エレクトロニクス分野において広く
知られている。例えば、液晶素子の各画素に対応したマ
イクロレンズアレイを用いると、ブラックマトリックス
によって遮光される光を各画素に集光することができ、
光利用効率を向上させることができる。(NIKKEI
MICRODEVICES,(12)129,(19
91),青木 正、National Technical Report,36,(3)
Jun.116(1990))。また、アレイ状に配列された光ファ
イバーと受光素子の結合部にマイクロレンズアレイを使
用すると光受光効率を向上させることができる。
2. Description of the Related Art A microlens array is an array of minute lenses having a size of several hundreds of micrometers or less in a one-dimensional or two-dimensional array, and is widely known in the field of optoelectronics. For example, if a microlens array corresponding to each pixel of the liquid crystal element is used, light blocked by the black matrix can be focused on each pixel,
Light use efficiency can be improved. (NIKKEI
MICRODEVICES, (12) 129, (19
91), Tadashi Aoki, National Technical Report, 36, (3)
Jun. 116 (1990)). In addition, when a microlens array is used at the joint between the optical fiber and the light receiving element arranged in an array, the light receiving efficiency can be improved.

【0003】このようなマイクロレンズアレイは、基板
上に微小な凸形状のレンズを形成するもの、イオンを含
む基板を別のイオン源と接触させてイオン交換により生
じた屈折率の分布によりレンズの効果を生じさせる屈折
率分布型のマイクロレンズアレイ、基板に微小な凹型形
状を形成し、この凹型形状内に基板より屈折率の高い充
填物質を充填して凸レンズを形成する構造等が提案され
ている。
[0003] Such a microlens array forms a micro-convex lens on a substrate. The microlens array is formed by contacting a substrate containing ions with another ion source and distributing a refractive index generated by ion exchange. A refractive index distribution type microlens array that produces an effect, a structure in which a minute concave shape is formed on a substrate, and a filling material having a higher refractive index than the substrate is filled in the concave shape to form a convex lens have been proposed. I have.

【0004】基板に微小な凹型形状を形成して凹型に基
板より屈折率の高い充填物質を充填して凸レンズを形成
する構造は、得られるマイクロレンズアレイの表面自体
は平坦に形成できるので、反射防止膜、干渉フィルタ
ー、ピンホール等の光学素子との複合化や液晶素子との
張合わせ等が容易であり、製造上で極めて有利であると
いう利点有している。
In a structure in which a convex lens is formed by forming a minute concave shape on a substrate and filling the concave with a filler having a higher refractive index than the substrate, the surface itself of the obtained microlens array can be formed flat, so that the reflection can be obtained. It has an advantage that it can be easily combined with an optical element such as a prevention film, an interference filter, and a pinhole and bonded with a liquid crystal element, which is extremely advantageous in manufacturing.

【0005】基板に微小な凹型形状を形成してこの凹部
に高屈折率物質を充填して凸レンズを形成するマイクロ
レンズアレイの形成方法としては、ウエットエッチング
による方法が知られている。この方法はガラス等の基板
に微小開口部を有するエッチングマスクを形成し、ふっ
酸等のエッチング液中に浸漬し、微小開口部からエッチ
ング液によって等方性ウエットエッチングを行い、ガラ
ス等の基板に半球状凹型形状を形成し、次いでエッチン
グマスクを除去して、凹型形成部に基板より屈折率の高
い充填物質を充填する方法である。なお、この充填物質
としては、ポリカーボネートやアクリルスチレン共重合
樹脂等の有機物が一般的に知られている。
As a method of forming a microlens array in which a minute concave shape is formed on a substrate and the concave portion is filled with a high refractive index substance to form a convex lens, a method by wet etching is known. In this method, an etching mask having minute openings is formed on a substrate such as glass, immersed in an etching solution such as hydrofluoric acid, and isotropic wet etching is performed with the etching solution from the minute openings to form a substrate such as glass. In this method, a hemispherical concave shape is formed, and then the etching mask is removed, and the concave portion is filled with a filling material having a higher refractive index than the substrate. In addition, as the filler, organic substances such as polycarbonate and acrylic styrene copolymer resin are generally known.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ウエットエッ
チングによるマイクロレンズアレイの形成方法では、等
方性エッチングのため形成できるマイクロレンズの形状
は、微小開口部の大きさで決定され、任意な形状のマイ
クロレンズアレイの形成は極めて困難である。また、用
いる基板もエッチング液によりエッチングできる必要が
あり、基板を構成する材料も石英ガラス等の限られたも
のしか使用できない。
However, in the method of forming a microlens array by wet etching, the shape of the microlens that can be formed for isotropic etching is determined by the size of the minute opening, and the shape of the microlens is arbitrary. The formation of a microlens array is extremely difficult. Further, the substrate to be used needs to be able to be etched by the etching solution, and only a limited material such as quartz glass can be used for the substrate.

【0007】本発明は、上述したマイクロレンズアレイ
形成方法およびマイクロレンズアレイの問題点に鑑みて
なされたものであり、任意な形状を有するマイクロレン
ズアレイが形成でき、かつ用いる基板の材料も任意な材
料が選択できるマイクロレンズアレイの形成方法および
光学特性に優れたマイクロレンズアレイを提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems of the microlens array forming method and the microlens array. A microlens array having an arbitrary shape can be formed, and the material of the substrate to be used is arbitrary. An object of the present invention is to provide a method of forming a microlens array from which materials can be selected and a microlens array excellent in optical characteristics.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに第1の発明は、透明な基板に複数の微小な凹状部を
形成する凹状部形成工程と、該凹状部形成工程によって
形成された凹状部に前記基板の屈折率よりも高い屈折率
を有する充填物質を充填してレンズ部を形成するレンズ
部形成工程とを有し、前記凹状部形成工程は、複数の微
小な転写用凹状形状を有する転写層を前記基板上に形成
する転写層形成工程と、該転写層の形状を基板に転写し
て基板に複数の微小な凹状部を形成する転写工程とを有
することを特徴とするマイクロレンズアレイの形成方法
である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a concave portion forming step of forming a plurality of minute concave portions on a transparent substrate, and a concave portion forming step. Forming a lens portion by filling the concave portion with a filling substance having a higher refractive index than the refractive index of the substrate, wherein the concave portion forming step includes a plurality of minute transfer concave portions. A transfer layer forming a transfer layer having a shape on the substrate; and a transfer step of transferring a shape of the transfer layer to the substrate to form a plurality of minute concave portions on the substrate. This is a method for forming a microlens array.

【0009】第2の発明は、第1の発明にかかるマイク
ロレンズアレイの形成方法において、前記転写層形成工
程は、前記転写層を構成する転写物質層を前記基板上に
形成し、該転写物質層上にマイクロレンズアレイの配列
に応じた微小開口部を形成したレジストマスクを形成
し、該レジストマスクを介してエッチングを行うことに
より、前記転写物質層に複数の微小な転写用凹状形状を
形成して転写層を得る工程を含むことを特徴とするマイ
クロレンズアレイの形成方法である。
According to a second aspect, in the method of forming a microlens array according to the first aspect, the transfer layer forming step includes forming a transfer material layer constituting the transfer layer on the substrate, Forming a resist mask in which fine openings corresponding to the arrangement of the microlens array are formed on the layer, and performing etching through the resist mask to form a plurality of minute transfer concave shapes in the transfer material layer. And obtaining a transfer layer by performing a method of forming a microlens array.

【0010】第3の発明は、第1の発明にかかるマイク
ロレンズアレイの形成方法において、前記転写層形成工
程は、マイクロレンズアレイの配列に対応して壁状物を
前記基板上に形成し、前記壁状物の間に液状物を供給し
て転写用凹状形状を有する転写層を形成する工程を含む
ことを特徴とするマイクロレンズアレイの形成方法であ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the method of forming a microlens array according to the first aspect, the transfer layer forming step includes forming a wall on the substrate corresponding to the arrangement of the microlens array, A method for forming a microlens array, comprising a step of supplying a liquid material between the wall-like materials to form a transfer layer having a concave shape for transfer.

【0011】第4の発明は、第1の発明にかかるマイク
ロレンズアレイの形成方法において、前記転写層形成工
程は、前記基板上に感光性樹脂層を形成し、該感光性樹
脂層に、マイクロレンズアレイ形状に対応したパターン
が形成されたフォトマスクを用い、該フォトマスクと前
記感光性樹脂層との間隔を20μm以上離して露光、現
像することにより、複数の微小な転写用凹状形状を有す
る転写層を形成する工程を含むことを特徴とするマイク
ロレンズアレイの形成方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of forming a microlens array according to the first aspect, the step of forming a transfer layer includes forming a photosensitive resin layer on the substrate and forming a micro resin layer on the photosensitive resin layer. Using a photomask on which a pattern corresponding to the lens array shape is formed, by exposing and developing the photomask and the photosensitive resin layer at a distance of 20 μm or more, a plurality of minute transfer concave shapes are formed. A method for forming a microlens array, comprising a step of forming a transfer layer.

【0012】第5の発明は、第1の発明にかかるマイク
ロレンズアレイの形成方法において、前記転写層形成工
程は、前記基板上に感光性樹脂層を形成し、該感光性樹
脂層に、マイクロレンズアレイ形状に対応したパターン
が形成された階調マスクを用いて露光、現像することに
より、複数の微小な転写用凹状形状を有する転写層を形
成する工程を含むことを特徴とするマイクロレンズアレ
イの形成方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of forming a microlens array according to the first aspect, in the step of forming a transfer layer, a photosensitive resin layer is formed on the substrate, and a micro resin layer is formed on the photosensitive resin layer. A microlens array including a step of forming a transfer layer having a plurality of minute transfer concave shapes by exposing and developing using a gradation mask in which a pattern corresponding to the lens array shape is formed. Is a method of forming

【0013】第6の発明は、第5の発明にかかるマイク
ロレンズアレイの形成方法において、前記階調マスクが
微小なドットで形成されてなることを特徴とするマイク
ロレンズアレイの形成方法である。
A sixth invention is a method of forming a microlens array according to the fifth invention, wherein the gradation mask is formed of minute dots.

【0014】第7の発明は、第1乃至第6のいずれかの
発明にかかるマイクロレンズアレイの形成方法におい
て、前記転写層の形状を基板に転写する転写工程が、ド
ライエッチングにより行われることを特徴とするマイク
ロレンズアレイの形成方法である。
According to a seventh aspect, in the method of forming a microlens array according to any one of the first to sixth aspects, the transfer step of transferring the shape of the transfer layer to the substrate is performed by dry etching. This is a method for forming a characteristic microlens array.

【0015】第8の発明は、第7の発明にかかるマイク
ロレンズアレイの形成方法において、前記転写工程にお
けるドライエッチングの速度が前記基板のドライエッチ
ング速度と前記転写層のドライエッチング速度とで異な
ることを特徴とするマイクロレンズアレイの形成方法で
ある。
According to an eighth aspect, in the method of forming a microlens array according to the seventh aspect, the dry etching rate in the transfer step is different between the dry etching rate of the substrate and the dry etching rate of the transfer layer. This is a method for forming a microlens array.

【0016】第9の発明は、第1乃至第8のいずれかの
発明にかかるマイクロレンズアレイの形成方法におい
て、前記基板が、複数の微小な凹状部を形成する凹状部
形成基板と、該凹状部形成基板を支持する支持基板とを
有することを特徴とする請求項1及至特許請求項8記載
のマイクロレンズアレイの形成方法である。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of forming a microlens array according to any one of the first to eighth aspects, the substrate comprises a concave portion forming substrate for forming a plurality of minute concave portions; A method for forming a microlens array according to any one of claims 1 to 8, further comprising a supporting substrate for supporting the portion forming substrate.

【0017】第10の発明は、第1乃至第10のいずれ
かの発明にかかるマイクロレンズアレイの形成方法で形
成されたマイクロレンズアレイである。
A tenth invention is a microlens array formed by the method of forming a microlens array according to any one of the first to tenth inventions.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態にかか
るマイクロレンズアレイの形成方法の説明図である。こ
の実施の形態にかかるマイクロレンズアレイの形成方法
は、(1)基板上に、該基板に転写する複数の微小な凹
状部の形状を有する転写層を形成する転写層形成工程
(図1(A)参照)と、(2)この転写層の形状を基板
に転写して基板に複数の微小な凹状部を形成する転写工
程(図1(B)参照)と、(3)この転写工程によって
形成された凹状部に基板の屈折率よりも高い屈折率を有
する充填物質を充填してレンズ部を形成するレンズ部形
成工程(図1(C),(D)参照)とを有する。以下、
図1を参照にしながら実施の形態にかかるマイクロレン
ズアレイの形成方法を説明する。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for forming a microlens array according to an embodiment of the present invention. The method for forming a microlens array according to this embodiment includes (1) a transfer layer forming step of forming a transfer layer having a shape of a plurality of minute concave portions transferred onto the substrate (FIG. 1A )), (2) a transfer step of transferring the shape of the transfer layer to a substrate to form a plurality of minute concave portions on the substrate (see FIG. 1B), and (3) a transfer step of forming the transfer layer. Forming a lens portion by filling the formed concave portion with a filler having a refractive index higher than the refractive index of the substrate (see FIGS. 1C and 1D). Less than,
A method for forming a microlens array according to the embodiment will be described with reference to FIG.

【0019】(1)転写層形成工程 この工程は、基板10上に、該基板10に転写する複数
の微小な凹状の球面あるいは非球面形状を有する転写用
凹状形状30を有する転写層20を形成する転写層形成
工程である。
(1) Transfer Layer Forming Step In this step, a transfer layer 20 having a plurality of minute concave concave spherical shapes 30 for transfer to the substrate 10 is formed on the substrate 10. This is a transfer layer forming step.

【0020】ここで、基板10はマイクロレンズアレイ
に用いる波長に対し透明であることが必要であり、Al
2 3 基板やMgO基板等の金属酸化物からなる基板、
SiCやSiN,MgF等のセラミック基板、シリコン
基板やGaAs基板、石英ガラスやアルミナシリケート
ガラス等の各種ガラス基板、ポリエチレンテレフタレー
ト(PET)やポリカーボネートやポリウレタンやエポ
キシ樹脂等のプラスチック基板、あるいはこれらの複合
基板等が適宜選択される。
Here, the substrate 10 needs to be transparent to the wavelength used for the microlens array.
2 0 3 substrate made of a substrate and a metal oxide of MgO substrate,
Ceramic substrates such as SiC, SiN, MgF, etc., silicon substrates and GaAs substrates, various glass substrates such as quartz glass and alumina silicate glass, plastic substrates such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyurethane and epoxy resin, or composite substrates thereof Are appropriately selected.

【0021】転写層20は、基板10上に転写物質層2
1(図2参照)を形成し、この転写物質層21に、転写
用凹状形状30を形成したものである。転写物質層21
は、転写用凹状形状30を形成できるポリエチレンテレ
フタレート(PET)、ポリカーボネート、ポリウレタ
ン、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポ
リピニルアルコールやヒドロキシエチルセルロース等の
水溶性高分子等の有機高分子、あるいはこれらの複合材
料が適宜選択される。また、Al2 3 やMgO等の金
属酸化物、SiCやSiN等のセラミック、シリコン、
石英ガラスやアルミナシリケートガラス等の各種ガラス
等を用いることも可能である。
The transfer layer 20 has a transfer material layer 2 on the substrate 10.
1 (see FIG. 2), and a transfer concave shape 30 is formed in the transfer material layer 21. Transfer material layer 21
Are organic polymers such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyurethane, epoxy resin, polyimide, polyimide precursor, and water-soluble polymers such as polypinyl alcohol and hydroxyethyl cellulose, which can form the transfer concave shape 30; Is appropriately selected. Further, Al 2 0 3 or metal oxides such as MgO, ceramics such as SiC or SiN, silicon,
Various glasses such as quartz glass and alumina silicate glass can also be used.

【0022】転写物質層21は、基板10上の全面に形
成してもよく、また、マイクロレンズアレイを形成する
部位に部分的に形成してもよい。転写物質層21の形成
方法は、スクリーン印刷、スピンコート、真空蒸着、ス
パッタ、CVD等公知の方法が用いられる。また、形成
する転写物質層21の厚みは、所望するマイクロレンズ
アレイの形状により適宜決定されるが、0.05μmか
ら100μm程度が好ましい。
The transfer material layer 21 may be formed on the entire surface of the substrate 10 or may be formed partially on a portion where a microlens array is to be formed. As a method for forming the transfer material layer 21, a known method such as screen printing, spin coating, vacuum evaporation, sputtering, or CVD is used. The thickness of the transfer material layer 21 to be formed is appropriately determined depending on the desired shape of the microlens array, but is preferably about 0.05 μm to 100 μm.

【0023】転写用凹状形状30の形成方法は、機械加
工により形成する方法、凸型を有するプレス型を用いて
転写層上に加圧あるいは加熱と加圧により形成する方
法、光硬化性樹脂を基板上に載置し凸型を有するプレス
型用いて加圧と光照射により光硬化性樹脂を硬化させて
形成する方法、凸型を有する射出成形型を用い射出成形
により形成する方法、あるいは、微小開口部を有するレ
ジストマスクを用いてエッチングによって形成する方法
等が用いられる。特に、微小開口部を有するレジストマ
スクを用いてエッチングにより形成する方法は、他の方
法に比較して高精細な球面状の転写用凹状形状を効率よ
く形成できる優れた方法である。
The method of forming the transfer concave shape 30 may be a method of forming by machining, a method of forming the transfer layer using a press having a convex shape by pressing or heating and pressing, and a method of forming a photocurable resin. A method in which a photo-curable resin is cured by pressing and light irradiation using a press die having a convex shape placed on a substrate, a method of forming by injection molding using an injection mold having a convex shape, or A method of forming the resist by etching using a resist mask having a minute opening or the like is used. In particular, a method of forming by etching using a resist mask having a minute opening is an excellent method capable of efficiently forming a high-definition spherical transfer concave shape compared to other methods.

【0024】図2は微小開口部を有するレジストマスク
を用いてエッチングによって転写用凹状形状30を形成
する方法の説明図である。この方法は、まず、基板10
上に転写物質層21を形成する。次に、この転写物質層
21上にマイクロレンズアレイの配列に応じた微小開口
部3を設けたレジストマスク2を形成する(図2(A)
参照)。次に、このレジストマスク2をマスクにしてウ
エットエッチング又はドライエッチングを行い、転写用
凹状形状30を形成する(図2(B)参照)。次いで、
レジストマスク2を除去して基板10上に転写層20が
形成されたものを得る(図2(C)参照)。
FIG. 2 is an explanatory view of a method of forming the transfer concave shape 30 by etching using a resist mask having a minute opening. In this method, first, the substrate 10
A transfer material layer 21 is formed thereon. Next, a resist mask 2 provided with minute openings 3 corresponding to the arrangement of the microlens array is formed on the transfer material layer 21 (FIG. 2A).
reference). Next, wet etching or dry etching is performed using the resist mask 2 as a mask to form a transfer concave shape 30 (see FIG. 2B). Then
The resist mask 2 is removed to obtain a substrate having the transfer layer 20 formed on the substrate 10 (see FIG. 2C).

【0025】ここで、レジストマスク2は、微小開口部
3を介して微小な転写用球面凹型形状を転写層に形成す
る工程で侵されない材料を適宜選定され、Au、Cr、
W、Ta等の金属または、ITOやMgOやAl2 3
等の金属酸化物、エポキシ樹脂やノボラック樹脂等の有
機化合物等が用いられる。微小開口部3の形状は所望す
るマイクロレンズアレイの配置に対応して形成され、そ
の開口部の大きさは、所望するマイクロレンズの径と同
じ大きさか、または小さい形状であることが必要であ
る。
Here, the resist mask 2 is appropriately selected from a material which is not affected by the process of forming a minute transfer concave spherical shape on the transfer layer through the minute opening 3.
Metals such as W and Ta, ITO, MgO and Al 2 O 3
And the like, and organic compounds such as epoxy resins and novolak resins. The shape of the minute opening 3 is formed corresponding to the desired arrangement of the microlens array, and the size of the opening must be the same as or smaller than the diameter of the desired microlens. .

【0026】微小開口部3の形成方法は、レジストマス
ク2を形成可能なインクを用い、スクリーン印刷や凹版
印刷等の印刷により微小開口部3以外の部位にレジスト
マスク2を形成する方法、基板10上全面にレジストマ
スク2を形成する材料を形成し、フォトリソグラフィー
の工程を用い微小開口部3を形成する方法、微小開口部
3を形成する部位をあらかじめマスキングした後全面に
レジストマスク3を形成する材料を形成し、マスキング
した部位を除去し微小開口部3を形成する方法等が用い
られる。
The method of forming the fine opening 3 is a method of forming the resist mask 2 at a portion other than the fine opening 3 by printing such as screen printing or intaglio printing using an ink capable of forming the resist mask 2. A method of forming a material for forming the resist mask 2 on the entire upper surface and forming the minute openings 3 using a photolithography process, and forming a resist mask 3 on the entire surface after masking a portion where the minute openings 3 are to be formed in advance. A method of forming a material and removing the masked portion to form the minute opening 3 is used.

【0027】微小開口部3を介して行うウエットエッチ
ングは、転写物質層21はエッチングするがレジストマ
スク2はエッチングしないエッチング溶液に浸漬し、微
小開口部3から転写物質層21の一部を等方的にエッチ
ングすることによって行う。
In the wet etching performed through the minute openings 3, the transfer material layer 21 is etched, but the resist mask 2 is not etched. This is performed by etching.

【0028】この場合のエッチング溶液としては、フッ
酸水溶液、硫酸水溶液、硝酸水溶液、塩酸水溶液または
これらの酸水溶液の混合溶液からなる水溶液、炭酸ナト
リウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウ
ム水溶液、ヒドラジンやアミン化合物のアルカリ性溶
液、アセトンや酢酸ブチル等の有機溶剤等から選定され
る。
In this case, the etching solution may be an aqueous solution of hydrofluoric acid, an aqueous solution of sulfuric acid, an aqueous solution of nitric acid, an aqueous solution of hydrochloric acid or a mixed solution of these aqueous acid solutions, an aqueous solution of sodium carbonate, an aqueous solution of potassium hydroxide, an aqueous solution of sodium hydroxide, hydrazine. Or an alkaline solution of an amine compound or an organic solvent such as acetone or butyl acetate.

【0029】微小開口部3を介して行うドライエッチン
グは、転写物質層21をエッチングし、レジストマスク
2をエッチングしないエッチングガスを含有する気層中
で処理し、微小開口部3から転写層21の一部が等方エ
ッチングされる工程を行う。このときの気層中のエッチ
ングガスとしては、CF4 ,CHF3 ,SF6 ,N
3 ,Cl2 等の成分を含むプラズマ反応性ガスが好適
である。
In the dry etching performed through the minute openings 3, the transfer material layer 21 is etched and the resist layer 2 is processed in a gas layer containing an etching gas that does not etch the resist mask 2. A step of partially etching isotropically is performed. The etching gas in the gas layer at this time is CF 4 , CHF 3 , SF 6 , N
A plasma reactive gas containing components such as F 3 and Cl 2 is preferred.

【0030】レジストマスク2を除去する方法は、レジ
ストマスク2を構成する材料により適宜選択され、酸水
溶液、アルカリ溶液や有機溶剤によるレジストマスク2
の溶解除去やドライエッチングによるレジストマスク2
の除去等が用いられる。また、レジストマスク2は必ず
しも除去する必要はなく、マイクロレンズアレイの光路
に影響しない場合は除去工程は不要である。
The method of removing the resist mask 2 is appropriately selected depending on the material constituting the resist mask 2, and the resist mask 2 is removed using an acid aqueous solution, an alkaline solution or an organic solvent.
Mask 2 by dissolution and dry etching
Is used. Further, the resist mask 2 does not always need to be removed, and if the resist mask 2 does not affect the optical path of the microlens array, the removal step is unnecessary.

【0031】図3は転写用凹状形状を有する転写層20
を形成する他の方法の説明図である。図3に示される方
法は、基板10上に、マイクロレンズアレイの配列に対
応して壁状物5を形成し(図3(A)参照)、少なくと
もこれら壁状物5の間に液状物51を供給し、この液状
物を乾燥することにより転写用凹状形状30を有する転
写層20を形成するものである。
FIG. 3 shows a transfer layer 20 having a concave shape for transfer.
FIG. 4 is an explanatory view of another method of forming a hologram. In the method shown in FIG. 3, the wall-shaped objects 5 are formed on the substrate 10 corresponding to the arrangement of the microlens array (see FIG. 3A), and the liquid material 51 is interposed at least between the wall-shaped objects 5. Is supplied, and the liquid material is dried to form the transfer layer 20 having the concave shape 30 for transfer.

【0032】図3(A)において、壁状物5はマイクロ
レンズアレイの配列に対応して形成され、その形状は4
角形、6角形、8角形等の多角形や円形で基板10上に
形成配置される。
In FIG. 3A, the wall-like objects 5 are formed corresponding to the arrangement of the microlens array, and the shape thereof is 4.
It is formed and arranged on the substrate 10 in a polygonal shape such as a rectangular shape, a hexagonal shape, an octagonal shape, or a circular shape.

【0033】壁状物5は、ポリエチレンテレフタレート
(PET)、ポリカーボネート、ポリウレタン、エポキ
シ樹脂、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリピニルア
ルコールやヒドロキシエチルセルロース等の水溶性高分
子等の有機高分子、あるいはこれらの複合材料が適宜選
択される。また、Al2 3 やMgO等の金属酸化物、
SiCやSiN等のセラミック、シリコン、石英ガラス
やアルミナシリケートガラス等の各種ガラス等を用いる
ことも可能である。
The wall 5 is made of polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyurethane, epoxy resin, polyimide, polyimide precursor, organic polymer such as water-soluble polymer such as polypinyl alcohol and hydroxyethyl cellulose, or the like. A composite material is appropriately selected. Further, Al 2 0 3 or metal oxides such as MgO,
It is also possible to use ceramics such as SiC and SiN, various kinds of glass such as silicon, quartz glass and alumina silicate glass, and the like.

【0034】壁状物5の形成方法は、壁状物5を形成可
能なインクを用い、スクリーン印刷や凹版印刷等の印刷
により形成する方法、基板10上全面に壁状物5を形成
する材料を形成し、フォトリソグラフィーの工程を用い
壁状物5を形成する方法、壁状物5を形成する部位をあ
らかじめマスキングした後全面に壁状物5を形成する材
料を形成しマスキングした部位を除去し壁状物5を形成
する方法等が用いられる。
The method of forming the wall-like material 5 includes a method of forming the wall-like material 5 by printing such as screen printing or intaglio printing using an ink capable of forming the wall-like material 5, and a material for forming the wall-like material 5 on the entire surface of the substrate 10. A method of forming the wall-shaped material 5 using a photolithography process, forming a material for forming the wall-shaped material 5 on the entire surface after masking a portion where the wall-shaped material 5 is formed, and removing the masked portion. For example, a method of forming the wall-shaped object 5 is used.

【0035】液状物5は、揮発性溶液に不揮発性物質が
溶解されてなるものであり、ゾルゲル溶液や有機高分子
を溶剤に溶解した溶液が有効である。
The liquid material 5 is obtained by dissolving a nonvolatile material in a volatile solution, and a sol-gel solution or a solution in which an organic polymer is dissolved in a solvent is effective.

【0036】また、壁状物5内に液状物51を供給する
方法としては、基板10上面に液状物を塗布する方法を
用いることができる。基板10上面に液状物を塗布する
方法としては、スクリーン印刷、カーテンコート,ディ
ッピング法、スピンコート等の方法が好ましい。液状物
を塗布・乾燥することにより、液状物の表面張力により
壁状物5の壁面に球面状あるいは非球面状の凹状形状が
形成される。なお、その場合、壁状物5の上にも多少の
液状物51が残ってもよい。
As a method of supplying the liquid material 51 into the wall-like material 5, a method of applying the liquid material on the upper surface of the substrate 10 can be used. As a method of applying the liquid material on the upper surface of the substrate 10, a method such as screen printing, curtain coating, dipping, or spin coating is preferable. By applying and drying the liquid material, a spherical or aspherical concave shape is formed on the wall surface of the wall 5 by the surface tension of the liquid material. In this case, some liquid material 51 may remain on the wall-shaped material 5.

【0037】マイクロレンズアレイの配列に対応した壁
状物5を基板10上に形成後、該壁状物全面に液状物5
1を塗布後乾燥することにより微小な転写用凹状形状を
形成する方法をとることにより、凸型を有するプレス型
等を用いずに転写用凹状形状30を形成できるため、高
精細な転写用凹状形状が効率よく形成できる。
After the wall 5 corresponding to the arrangement of the microlens array is formed on the substrate 10, the liquid 5
By applying a method of forming a minute transfer concave shape by applying and drying the transfer concave shape 1, the transfer concave shape 30 can be formed without using a press die having a convex shape. The shape can be formed efficiently.

【0038】図4は転写用凹状形状を有する転写層20
を形成するさらに他の方法の説明図である。図4に示さ
れる方法は、転写物質層としての感光性樹脂層7が形成
された基板10上にマイクロレンズアレイの配列及び形
状に対応した微細パターンが形成されたフォトマスク8
3を、基板10の表面から20μm以上の間隔をおいて
載置し、露光した後、現像することにより、転写用凹状
形状30を有する転写層20を得るものである。
FIG. 4 shows a transfer layer 20 having a concave shape for transfer.
FIG. 11 is an explanatory view of still another method of forming a hologram. The method shown in FIG. 4 uses a photomask 8 in which a fine pattern corresponding to the arrangement and shape of a microlens array is formed on a substrate 10 on which a photosensitive resin layer 7 as a transfer material layer is formed.
3 is placed at an interval of 20 μm or more from the surface of the substrate 10, exposed, and developed to obtain the transfer layer 20 having the transfer concave shape 30.

【0039】感光性樹脂7はプリント基板や半導体製造
工程等で使用されている公知の感光性樹脂が使用でき、
基板10に形成する方法もスクリーン印刷、カーテンコ
ート,ディッピング法、スピンコート等公知の方法が用
いられる。フォトマスク83は、ガラスやプラスチック
等の透明支持体に光を透過する部分と遮光する部分を形
成したものであり、感光性樹脂層7として光分解性感光
性樹脂を用いた場合は、転写用凹状形状30を形成する
部分に光が透過するフォトマスクを用い、光重合性感光
性樹脂を用いた場合は、転写用凹状形状30を形成する
部分に光が透過しないフォトマスクを用いる必要があ
る。
As the photosensitive resin 7, a known photosensitive resin used in a printed circuit board, a semiconductor manufacturing process or the like can be used.
Known methods such as screen printing, curtain coating, dipping, and spin coating are also used for the method of forming the substrate 10. The photomask 83 is formed by forming a light-transmitting portion and a light-shielding portion on a transparent support such as glass or plastic. When a photodegradable photosensitive resin is used as the photosensitive resin layer 7, the photomask 83 is used for transfer. When a photomask that transmits light is used for a portion where the concave shape 30 is formed and a photopolymerizable photosensitive resin is used, it is necessary to use a photomask that does not transmit light for a portion where the concave shape 30 for transfer is formed. .

【0040】ここで、感光性樹脂層7とフォトマスク8
3の間隔を20μm以上開けることにより、透過光が回
折し、マイクロレンズを形成する中心部分と周辺部分に
光量の差が生じる。上述の様に感光性樹脂層を形成し2
0μm以上の間隔を開けて露光した感光性樹脂層7を現
像液で現像することにより、転写用凹状形状30が得ら
れる。
Here, the photosensitive resin layer 7 and the photomask 8
By setting the interval of 3 to 20 μm or more, transmitted light is diffracted, and a difference in light amount occurs between the central portion and the peripheral portion forming the microlens. Forming the photosensitive resin layer as described above
By developing the photosensitive resin layer 7 exposed at an interval of 0 μm or more with a developing solution, the transfer concave shape 30 is obtained.

【0041】ここで、感光性樹脂層7とフォトマスク8
3の間隔は20μm以上開ける必要があるが、広く開け
過ぎると回折光量が多くなり、転写用凹状形状30の形
状が形成できなくなる。この間隔は用いる露光装置に依
存するが、200μm以下にすることが好ましい。この
方法によれば、凸型を有するプレス型等を用いずに転写
用凹状形状30を形成できるため、高精細な転写用凹状
形状を効率よく形成できる。
Here, the photosensitive resin layer 7 and the photomask 8
The interval of 3 needs to be 20 μm or more. However, if the interval is too wide, the amount of diffracted light increases and the transfer concave shape 30 cannot be formed. This interval depends on the exposure apparatus used, but is preferably 200 μm or less. According to this method, since the transfer concave shape 30 can be formed without using a convex press die or the like, a high-definition transfer concave shape can be efficiently formed.

【0042】図5は転写用凹状形状を有する転写層20
を形成するさらに他の方法の説明図である。図5に示さ
れる方法は、転写物質層としての感光性樹脂層7が形成
された基板10上にマイクロレンズアレイの配列及び形
状に対応した微細パターンが形成された階調マスク84
を、基板10の表面に載置し(図5(A)参照)、露光
した後、現像することにより、転写用凹状形状30を有
する転写層20を得る(図5(B)参照)ものである。
FIG. 5 shows a transfer layer 20 having a concave shape for transfer.
FIG. 11 is an explanatory view of still another method of forming a hologram. The method shown in FIG. 5 uses a gradation mask 84 in which a fine pattern corresponding to the arrangement and shape of a microlens array is formed on a substrate 10 on which a photosensitive resin layer 7 as a transfer material layer is formed.
Is placed on the surface of the substrate 10 (see FIG. 5A), exposed, and developed to obtain a transfer layer 20 having a transfer concave shape 30 (see FIG. 5B). is there.

【0043】感光性樹脂7は、プリント基板や半導体製
造工程等で使用されている公知の感光性樹脂が使用で
き、基板10に形成する方法もスクリーン印刷、カーテ
ンコート,ディッピング法、スピンコート等公知の方法
が用いられる。
As the photosensitive resin 7, a known photosensitive resin used in a printed circuit board or a semiconductor manufacturing process can be used, and the method of forming the substrate 10 can be a known method such as screen printing, curtain coating, dipping, or spin coating. Is used.

【0044】階調マスク84は、ガラスやプラスチック
等の透明支持体に光を透過する部分と遮光する部分を形
成したものであり、図5(C)に示す様にマイクロレン
ズアレイの各マイクロレンズに対応する部分が光透過量
が段階的に変化する構成である。ここで、光透過率を段
階的に変化させる階調マスクは、遮光部を形成するCr
等の材料の厚みを変化させ、透過量を段階的に変化させ
る構成、光透過量が異なる材料を順次形成する構成であ
る。
The gradation mask 84 is formed by forming a light transmitting part and a light shielding part on a transparent support such as glass or plastic, and as shown in FIG. 5C, each micro lens of the micro lens array is formed. Is a configuration in which the light transmission amount changes stepwise. Here, the gradation mask for changing the light transmittance stepwise is Cr which forms the light shielding portion.
And the like, in which the thickness of the material is changed and the transmission amount is changed stepwise, and the material in which the light transmission amount is different is sequentially formed.

【0045】また、より好ましい階調マスクして、感光
性樹脂7の解像度と同程度以下の微小なドットを用い、
この微小なドットを形成する密度を順次変化させ、光透
過量を段階的に変化させる構成が有効である。
Further, as a more preferable gradation mask, minute dots having a resolution equal to or less than the resolution of the photosensitive resin 7 are used.
A configuration is effective in which the density at which the minute dots are formed is sequentially changed, and the light transmission amount is changed stepwise.

【0046】また、階調マスク84は、感光性樹脂層7
として光分解性感光性樹脂を用いた場合は、転写用球面
凹型形状34を形成する部分に段階的に光が透過するフ
ォトマスクを用い、光重合性感光性樹脂を用いた場合
は、転写用凹状形状30を形成する部分に段階的に光が
透過しない階調マスクを用いる必要がある。
The gradation mask 84 is formed of the photosensitive resin layer 7.
When a photo-decomposable photosensitive resin is used, a photomask that allows light to be transmitted in a stepwise manner at a portion where the transfer spherical concave shape 34 is formed is used. When a photopolymerizable photosensitive resin is used, a transfer mask is used. It is necessary to use a gradation mask that does not transmit light stepwise in the portion where the concave shape 30 is formed.

【0047】上述の様に、感光性樹脂層7を形成し、階
調マスク84を用いて露光した感光性樹脂層7を現像液
で現像することにより、転写用凹状形状30が得られ
る。
As described above, the transfer concave shape 30 is obtained by forming the photosensitive resin layer 7 and developing the photosensitive resin layer 7 exposed using the gradation mask 84 with the developing solution.

【0048】この場合、階調マスク84を用いることに
より、光透過量が段階的に変化し、感光性樹脂層7の現
像量が段階的に変化し、転写用凹状形状30が得られ
る。さらに、階調マスク84の光透過量の変化を制御す
ることにより、転写用凹状形状30の形状を球面とする
ことも非球面とすることも可能である。
In this case, by using the gradation mask 84, the light transmission amount changes stepwise, the development amount of the photosensitive resin layer 7 changes stepwise, and the transfer concave shape 30 is obtained. Further, by controlling the change in the light transmission amount of the gradation mask 84, the shape of the transfer concave shape 30 can be spherical or aspherical.

【0049】上述の階調マスクを用いる方法は、凸型を
有するプレス型等を用いずに転写用凹状形状30を高精
度でかつ効率よく形成できるという利点を有するほか
に、転写用凹状形状として、球面形状のほかに非球面状
のものも容易かつ効率よく形成することを可能にすると
いう優れた利点を有する。
The above-described method using a gradation mask has an advantage that the transfer concave shape 30 can be formed with high precision and efficiency without using a press die having a convex shape, and also, the transfer concave shape is formed as a transfer concave shape. In addition to the spherical shape, there is an excellent advantage that an aspherical shape can be easily and efficiently formed.

【0050】(2)転写工程 この工程は、上述の転写層形成工程で形成された転写層
20の形状を基板10に転写して基板に複数の微小な凹
状部31(図1(B)参照)を形成する工程である。こ
こで、転写用凹状形状30を基板10に転写する方法と
しては、エッチング法、サンドブラスト法、もしくは、
イオンミリング等による方法が可能である。
(2) Transfer Step In this step, the shape of the transfer layer 20 formed in the above-described transfer layer forming step is transferred to the substrate 10 and a plurality of minute concave portions 31 are formed on the substrate (see FIG. 1B). ) Is formed. Here, as a method of transferring the transfer concave shape 30 to the substrate 10, an etching method, a sandblast method, or
A method by ion milling or the like is possible.

【0051】この転写工程に用いる方法としては、特
に、ドライエッチング法を用いれば、精度よく、且つ効
率的に複数の微小な凹状部31を基板10に形成でき
る。ドライエッチングの中でも、CF4 ,CHF3 ,S
6 ,NF3 ,Cl2 等の反応性ガスを用いるリアクテ
ィブイオンエッチングが好適である。この場合、転写用
凹状形状30のドライエッチング速度と基板10のドラ
イエッチング速度が異なる条件でエッチングすると、転
写用凹状形状30の形状を増幅した微小な凹状部31を
形成することができ、マイクロレンズアレイの光学特性
を制御することが可能である。
As a method used in this transfer step, in particular, if a dry etching method is used, a plurality of minute concave portions 31 can be formed on the substrate 10 accurately and efficiently. Among dry etching, CF 4 , CHF 3 , S
Reactive ion etching using a reactive gas such as F 6 , NF 3 or Cl 2 is preferable. In this case, when etching is performed under the condition that the dry etching rate of the transfer concave shape 30 and the dry etching rate of the substrate 10 are different, a minute concave portion 31 amplifying the shape of the transfer concave shape 30 can be formed. It is possible to control the optical properties of the array.

【0052】この点をさらに具体的にいえば、転写用凹
状形状30のドライエッチング速度より基板10のドラ
イエッチング速度が2倍早い場合、基板10に形成され
る微小な凹状部31の深さは、転写用凹状形状30の深
さの2倍になる。また、転写用凹形状30のドライエッ
チング速度に対して基板10のドライエッチング速度が
0.5倍である場合、基板10に形成される微小な凹状
部31の深さは、転写用凹状形状30の深さの0.5倍
になる。
More specifically, when the dry etching rate of the substrate 10 is twice as fast as the dry etching rate of the transfer concave shape 30, the depth of the minute concave portion 31 formed on the substrate 10 becomes , Which is twice the depth of the transfer concave shape 30. In addition, when the dry etching rate of the substrate 10 is 0.5 times the dry etching rate of the transfer concave shape 30, the depth of the minute concave portion 31 formed on the substrate 10 is equal to the transfer concave shape 30. 0.5 times the depth of

【0053】また、転写用凹状形状30のドライエッチ
ング速度と基板10のドライエッチング速度の比をドラ
イエッチング工程で変化させると、非球面な曲率を有す
る微小な凹状部31が得られ、非球面なマイクロレンズ
アレイが形成でき、マイクロレンズアレイの光学特性を
制御することが可能である。
When the ratio between the dry etching rate of the transfer concave shape 30 and the dry etching rate of the substrate 10 is changed in the dry etching step, a minute concave portion 31 having an aspherical curvature is obtained, and the aspherical shape is obtained. A microlens array can be formed, and optical characteristics of the microlens array can be controlled.

【0054】ここで、転写用凹状形状30のドライエッ
チング速度と基板10のドライエッチング速度は、用い
る基板10の材質と、転写層20の材質の組み合わせに
より変化させることができる。また、ドライエッチング
の方法、使用するガス種等のドライエッチングの条件に
より変化させることができる。
Here, the dry etching rate of the transfer concave shape 30 and the dry etching rate of the substrate 10 can be changed by a combination of the material of the substrate 10 to be used and the material of the transfer layer 20. Further, it can be changed depending on the dry etching conditions such as the dry etching method and the type of gas used.

【0055】(3)レンズ部形成工程 この工程は、上記凹状部形成工程によって形成された複
数の微小な凹状部31に基板10の屈折率よりも高い屈
折率を有する充填物質を充填してそれぞれレンズ部32
を形成し、マイクロレンズアレイを形成する工程であ
る。
(3) Lens Part Forming Step In this step, a plurality of minute concave parts 31 formed in the concave part forming step are filled with a filling material having a refractive index higher than the refractive index of the substrate 10. Lens section 32
To form a microlens array.

【0056】基板10より屈折率の高い充填物質は、マ
イクロレンズアレイに用いる波長に対し、散乱が少な
く、透明であることが必要であり、ポリエチレンテレフ
タレート(PET)やポリカーボネートやポリウレタン
やエポキシ樹脂等のプラスチック、あるいはこれらの複
合物質等が適宜選択される。特に、分子鎖中にSを含ん
でいる有機物は屈折率が高く有効である。
The filling material having a higher refractive index than the substrate 10 needs to be small in scattering and transparent with respect to the wavelength used for the microlens array, and must be transparent such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyurethane or epoxy resin. Plastic or a composite material thereof is appropriately selected. In particular, an organic substance containing S in the molecular chain has a high refractive index and is effective.

【0057】基板10より屈折率の高い充填物質を凹状
部31に充填する方法は、用いる充填物質の特性により
適宜選択され、液状物質を塗布して硬化する方法、溶融
して接着させる方法、モノマーを供給し、熱又は光で重
合させる方法等が用いられる。なお、レンズ部32を形
成した後には、形成した面を研磨して平坦にすることも
好ましい。
The method of filling the concave portion 31 with a filling material having a higher refractive index than the substrate 10 is appropriately selected according to the characteristics of the filling material to be used. And a method of polymerizing with heat or light is used. After the lens portion 32 is formed, it is preferable that the formed surface is polished to be flat.

【0058】また、充填物質を凹状部31に充填する態
様としては、図1(C)に示した様に、基板10の凹状
部31内にのみ充填物質を充填する態様のほかに、図1
(D)に示した様に、凹状部31内に充填物質を充填す
ると同時に、基板10の表面上にも充填物質を塗布し、
充填物質による平坦部33を形成するようにしてもよ
い。
As shown in FIG. 1C, the filling material is filled only in the recess 31 of the substrate 10 as shown in FIG. 1C.
As shown in (D), at the same time as the filling material is filled in the concave portion 31, the filling material is also applied on the surface of the substrate 10,
The flat portion 33 made of the filling material may be formed.

【0059】なお、図6に示したように、基板10の裏
面に、該基板10の機械的強度を補強するために支持基
板11を取り付けることも好ましい。これによれば、基
板10の材質として機械的強度による制約を受ける事な
く、凹状部31の形成の容易性のみを考慮に入れて選択
することができるから、より適切な材料を選ぶことが可
能となる。この場合、基板10及び支持基板11は、用
いる光に透明である必要があり、基板10は凹状部31
を形成し易い樹脂等の有機高分子材料が好ましく、支持
基板11は機械的強度が強いセラミックスやガラスが好
適である。
As shown in FIG. 6, it is preferable to attach a support substrate 11 to the back surface of the substrate 10 in order to reinforce the mechanical strength of the substrate 10. According to this, since the material of the substrate 10 can be selected only by considering the ease of forming the concave portion 31 without being restricted by the mechanical strength, a more appropriate material can be selected. Becomes In this case, the substrate 10 and the support substrate 11 need to be transparent to the light to be used, and the substrate 10
Preferably, an organic polymer material such as a resin which can easily form is used, and the support substrate 11 is preferably made of ceramic or glass having high mechanical strength.

【0060】上述のマイクロレンズアレイの形成方法で
形成されたマイクロレンズアレイは、高精度であり、光
学特性に優れ、かつ、平板なマイクロレンズアレイが形
成でき、他の光学素子との集積化が容易である。本発明
のマイクロレンズアレイの形成方法およびマイクロレン
ズアレイは、液晶素子上に形成されるマイクロレンズア
レイや光ファイバーと受光素子の結合部使用されるマイ
クロレンズアレイ以外にもレーザーディスク、コンパク
トディスク、光磁気ディスク等の光ピックアップ用集光
レンズ、一次元イメージセンサーやLEDプリンターの
結合素子等の光エレクトロニクス分野においても利用で
きる。
The microlens array formed by the above-described method of forming a microlens array has high precision, excellent optical characteristics, and can form a flat microlens array, and can be integrated with other optical elements. Easy. The method for forming a microlens array and the microlens array according to the present invention are not limited to a microlens array formed on a liquid crystal element and a microlens array used for a joint between an optical fiber and a light receiving element. It can also be used in the field of optoelectronics such as a condenser lens for an optical pickup such as a disk, a coupling element of a one-dimensional image sensor or an LED printer, and the like.

【0061】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に
説明する。 (実施例1)図7は本発明の実施例1にかかるマイクロ
レンズアレイの形成方法の説明図である。以下、図7を
参照にしながら実施例1を説明する。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. (Embodiment 1) FIG. 7 is an explanatory view of a method of forming a microlens array according to Embodiment 1 of the present invention. Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIG.

【0062】厚み1.1mmの無アルカリガラス(NA
40:HOYA株式会社製)からなる基板10上に転写
層20としてポリイミド前駆体(商品名:セミコファイ
ン811株式会社東レ製)を塗布し、その上にレジスト
マスク2を構成するフォトレジスト(商品名:AZ13
50;クラリアントジャパン製)を塗布し、微小開口部
形成用フォトマスクを用い露光し、アルカリ現像液で現
像することにより、微小開口部3を形成するとともに、
この微小開口部3を通じて前記ポリイミド前駆体の転写
層20の一部を前記アルカリ現像液で溶解することによ
り、転写用凹状形状30を転写層20に形成した(図7
(A)参照)。
A non-alkali glass having a thickness of 1.1 mm (NA
40: A polyimide precursor (trade name: Semicofine 811 manufactured by Toray Industries, Inc.) is applied as a transfer layer 20 on a substrate 10 made of HOYA Corporation, and a photoresist (trade name) constituting a resist mask 2 is applied thereon. : AZ13
50; Clariant Japan Co., Ltd.), exposed using a photomask for forming fine openings, and developed with an alkaline developer to form fine openings 3,
A part of the transfer layer 20 of the polyimide precursor was dissolved in the alkali developing solution through the minute openings 3 to form the transfer concave shape 30 in the transfer layer 20 (FIG. 7).
(A)).

【0063】この場合、微小開口部3の配置は、80μ
mピッチで40mm角内に格子状に配置されており、形
成された転写用凹状形状30の深さは1μmであった。
次に、酢酸ブチルを用いレジストマスク3を溶解除去さ
せ、深さ1μmの微小な転写用凹状形状30が形成され
た転写層20を有する基板10を得た(図7(B)参
照)。
In this case, the arrangement of the minute openings 3 is 80 μm.
They were arranged in a grid pattern within a 40 mm square with m pitches, and the depth of the formed transfer concave shape 30 was 1 μm.
Next, the resist mask 3 was dissolved and removed using butyl acetate to obtain the substrate 10 having the transfer layer 20 on which the minute transfer concave shape 30 having a depth of 1 μm was formed (see FIG. 7B).

【0064】次に、転写層20の転写用凹状形状30を
形成した面側から、平均粒子径20μmのSiC研磨剤
を用いてサンドブラスト装置で全面を研削を行ない、転
写用凹状形状30を保存しながら研削を続け、これを転
写層20がなくなるまで行なうことにより、転写層20
の転写用凹状形状30を基板10に転写し、基板10
に、深さ1.5μmの微小な凹状部31を多数形成した
(図7(C)参照)。
Next, the entire surface of the transfer layer 20 on which the transfer concave shape 30 is formed is ground with a sandblasting device using a SiC abrasive having an average particle diameter of 20 μm, and the transfer concave shape 30 is stored. The grinding is continued until the transfer layer 20 is exhausted.
The transfer concave shape 30 is transferred to the substrate 10 and
Then, a number of minute concave portions 31 having a depth of 1.5 μm were formed (see FIG. 7C).

【0065】次に、基板10の凹状部31が形成された
面に対し、基板10より屈折率の高い物質からなる充填
物質であるポリサルホン(例えば、アモコパフォーマン
スプロダクツ社の商品名UDEL P−1700等)を
塗布し、200℃で加熱熔着させ、冷却後形成面を研磨
し、図7(D)に示されるマイクロレンズアレイを得
た。
Next, a polysulfone (for example, UDEL P-1700 (trade name of Amoco Performance Products) or the like) which is a filling substance made of a substance having a higher refractive index than the substrate 10 is applied to the surface of the substrate 10 where the concave portion 31 is formed. ) Was applied and heated and fused at 200 ° C., and after cooling, the formed surface was polished to obtain a microlens array shown in FIG. 7D.

【0066】上述のマイクロレンズアレイは焦点距離の
ばらつきが±18%で極めて良好なマイクロレンズアレ
イであった。
The microlens array described above was a very good microlens array with a variation in focal length of ± 18%.

【0067】(実施例2)図8は本発明の実施例2にか
かるマイクロレンズアレイの形成方法の説明図である。
以下、図8を参照にしながら実施例2を説明する。
(Embodiment 2) FIG. 8 is an explanatory view of a method of forming a microlens array according to Embodiment 2 of the present invention.
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG.

【0068】厚み0.7mmの石英ガラスからなる基板
10上にフォトレジスト(商品名:AZ1350;クラ
リアントジャパン製))を0.8μmの厚みでスピンコ
ートにより塗布して感光性樹脂層7を形成し、この感光
性樹脂層7にマイクロレンズアレイの配列部分が光透過
するフォトマスク83を用いて露光した(図8(A)参
照)。
A photoresist (trade name: AZ1350; manufactured by Clariant Japan)) is applied on a substrate 10 made of quartz glass having a thickness of 0.7 mm by spin coating to a thickness of 0.8 μm to form a photosensitive resin layer 7. Then, the photosensitive resin layer 7 was exposed using a photomask 83 through which the arrangement portion of the microlens array transmits light (see FIG. 8A).

【0069】次に、この感光性樹脂層7をアルカリ現像
液で現像後、200℃1時間加熱することによって、幅
1μm、半径24μm、高さ0.7μmの円形の壁状物
5を得た(図8(B)参照)。次に、ポリピニルアルコ
ール5wt%を含む水溶液を壁状物7を形成した基板上
10にディップコートし、60℃で2時間乾燥し、図8
(C)に示される転写用凹状形状30を基板10上に形
成した。
Next, the photosensitive resin layer 7 was developed with an alkali developing solution and heated at 200 ° C. for 1 hour to obtain a circular wall 5 having a width of 1 μm, a radius of 24 μm and a height of 0.7 μm. (See FIG. 8B). Next, an aqueous solution containing 5% by weight of polypinyl alcohol was dip-coated on the substrate 10 on which the wall-shaped material 7 was formed, and dried at 60 ° C. for 2 hours.
The transfer concave shape 30 shown in (C) was formed on the substrate 10.

【0070】次に、基板10を平行平板型プラズマエッ
チング装置を用い、CHF3 プラズマガス中40分間エ
ッチングを行い、転写用凹状形状30の形状を基板10
に転写し微小な多数の凹状部31を形成した(図8
(D)参照)。この場合、基板10のエッチングレート
は、転写用凹状形状30のエッチングレートの2.5倍
であり、微小な凹状部31の深さは1,4μmであっ
た。
Next, the substrate 10 was etched in a CHF 3 plasma gas for 40 minutes using a parallel plate type plasma etching apparatus, and the shape of the transfer concave shape 30 was changed to the substrate 10.
To form a large number of minute concave portions 31 (FIG. 8).
(D)). In this case, the etching rate of the substrate 10 was 2.5 times the etching rate of the transfer concave shape 30, and the depth of the minute concave portion 31 was 1.4 μm.

【0071】次に、微小な凹状部31を形成した面に対
し、基板より屈折率の高い充填物質である熱硬化性クレ
ゾヘルノボラック型エポキシ樹脂を塗布し、マイクロレ
ンズアレイを得た(図8(E)参照)。このマイクロレ
ンズアレイは焦点距離のばらつきが±8%で極めて良好
であった。
Next, a thermosetting crezohernovolak type epoxy resin, which is a filling material having a higher refractive index than the substrate, was applied to the surface on which the minute concave portions 31 were formed to obtain a microlens array (FIG. 8 (E)). This microlens array had an extremely good focal length variation of ± 8%.

【0072】(実施例3)図9は本発明の実施例3にか
かるマイクロレンズアレイの形成方法の説明図である。
以下、図9を参照にしながら実施例3を説明する。
(Embodiment 3) FIG. 9 is an explanatory view of a method of forming a microlens array according to Embodiment 3 of the present invention.
The third embodiment will be described below with reference to FIG.

【0073】厚み0.7mmの石英ガラスからなる基板
10上に感光性樹脂(商品名:AZ1350;クラリア
ントジャパン製))を1.2μmの厚みでスピンコート
により塗布し、マイクロレンズアレイの配列部分が光透
過するフォトマスクを用い、フォトマスクと感光性樹脂
層との間隔を22μm 離し、露光後、アルカリ現像液で
現像し、幅2μm、半径12μmの転写用凹状形状30
を得た(図9(A)参照)。
A photosensitive resin (trade name: AZ1350; manufactured by Clariant Japan)) is applied on a substrate 10 made of quartz glass having a thickness of 0.7 mm by spin coating to a thickness of 1.2 μm. Using a light-transmitting photomask, the distance between the photomask and the photosensitive resin layer is set to 22 μm, and after exposure, developed with an alkali developing solution to form a transfer concave shape 30 having a width of 2 μm and a radius of 12 μm.
Was obtained (see FIG. 9A).

【0074】次に、基板10を平行平板型プラズマエッ
チング装置を用い、CF4 プラズマガス中40分間エッ
チングを行い、転写用凹状形状30の形状を基板10に
転写し、微小な凹状部31を形成した(図9(B)参
照)。基板10のエッチングレートは、転写用凹状形状
30のエッチングレートの0.8倍であり、微小な球面
凹状部31の深さは0.96μmであった。
Next, the substrate 10 is etched in a CF 4 plasma gas for 40 minutes using a parallel plate type plasma etching apparatus, and the shape of the transfer concave shape 30 is transferred to the substrate 10 to form a minute concave portion 31. (See FIG. 9B). The etching rate of the substrate 10 was 0.8 times the etching rate of the transfer concave shape 30, and the depth of the minute spherical concave portion 31 was 0.96 μm.

【0075】微小な凹状部31を形成した面に対し、基
板10より屈折率の高い充填物質であるSiをスパッタ
法により形成し、形成面を研磨し平滑にし、マイクロレ
ンズアレイを得た(図9(C)参照)。このマイクロレ
ンズアレイは焦点距離のばらつきは±7%で極めて良好
なマイクロレンズアレイが形成できた。
On the surface on which the minute concave portions 31 were formed, Si as a filling material having a higher refractive index than the substrate 10 was formed by sputtering, and the formed surface was polished and smoothed to obtain a microlens array. 9 (C)). With this microlens array, the dispersion of the focal length was ± 7%, and a very good microlens array could be formed.

【0076】(実施例4)図10は本発明の実施例4に
かかるマイクロレンズアレイの形成方法の説明図であ
る。以下、図10を参照にしながら実施例4を説明す
る。
(Embodiment 4) FIG. 10 is an explanatory view of a method of forming a microlens array according to Embodiment 4 of the present invention. Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

【0077】Si支持基板11上に100μmフッ素樹
脂からなる基板10を形成し、その上に感光性樹脂(商
品名:CD−500;アサヒ化学研究所製)を2.4μ
mの厚みでスクリーン印刷により塗布し、感光性樹脂層
7を形成し、マイクロレンズアレイの配列部分の光透過
率が段階的に変化する階調マスク84を用いて露光した
(図10(A)参照)。
A substrate 10 made of 100 μm fluororesin is formed on a Si support substrate 11, and a photosensitive resin (trade name: CD-500; manufactured by Asahi Chemical Laboratory) is coated on the substrate 10 with 2.4 μm.
The photosensitive resin layer 7 is formed by screen printing with a thickness of m to form a photosensitive resin layer 7, and the photosensitive resin layer 7 is exposed using a gradation mask 84 in which the light transmittance of the array portion of the microlens array changes stepwise (FIG. 10A). reference).

【0078】次に、この基板を、35℃に加温した1%
炭酸ナトリュウム水溶液からなる現像液で現像後し、半
径63μm、深さ1.8μmの転写用凹状形状30を形
成した(図10(B)参照)。なお、階調マスク84
は、図10(E)に示した様に、マイクロレンズアレイ
の各マイクロレンズ配列部分に対し、マイクロレンズ中
央10μm の円部分の光透過率は0%、その外側5μm
の円部分は光透過率は5%、その外側5μm の円部分は
光透過率は10%、その外側5μmの円部分は光透過率
は20%、その外側5μmの円部分は光透過率は30
%、その外側5μmの円部分は光透過率は50%、その
外側2μmの円部分は光透過率は100%である階調を
有する階調マスクである。この階調84マスクは2μm
のドットの配置密度で透過光量を制御してある。
Next, this substrate was heated to 35 ° C. and 1%
After development with a developing solution comprising an aqueous sodium carbonate solution, a transfer concave shape 30 having a radius of 63 μm and a depth of 1.8 μm was formed (see FIG. 10B). Note that the gradation mask 84
As shown in FIG. 10 (E), the light transmittance of the circular portion at the center of the microlens of 10 μm is 0% and the light transmittance of the outer portion is 5 μm for each microlens array portion of the microlens array.
The light transmittance of the circular portion of 5% is 5%, the light transmittance of the circular portion of 5 μm outside is 10%, the light transmittance of the circular portion of 5 μm outside is 20%, and the light transmittance of the circular portion of 5 μm outside is 5%. 30
%, And a circular portion of 5 μm outside the circle has a light transmittance of 50%, and a circular portion of 2 μm outside the circle has a gradation of 100% light transmittance. This gradation 84 mask is 2 μm
The amount of transmitted light is controlled by the dot arrangement density.

【0079】次に、基板10を平行平板型プラズマエッ
チング装置を用い、CH4 とCF4混合ガスのプラズマ
中40分間エッチングを行い、転写用凹状形状30の形
状を基板10に転写し、微小な凹状部31を形成した
(図10(C)参照)。基板10のエッチングレート
は、転写用凹状形状30のエッチングレートの3.8倍
であり、微小な凹状部31の深さは6.8μmであっ
た。
Next, the substrate 10 is etched in a plasma of a mixed gas of CH 4 and CF 4 for 40 minutes using a parallel plate type plasma etching apparatus, and the shape of the transfer concave shape 30 is transferred to the substrate 10. A concave portion 31 was formed (see FIG. 10C). The etching rate of the substrate 10 was 3.8 times the etching rate of the transfer concave shape 30, and the depth of the minute concave portion 31 was 6.8 μm.

【0080】次に、微小な凹状部31を形成した面に対
し、基板10より屈折率の高い高屈折充填物質である
2,5−ジメチルメルカプト−1,4−ジチアン1Mと
ビドロキシエチルメタクリレート2M、光開始剤(チバ
ガイギ株式会社製の商品名イルガキュア184等)3w
t%からなる光硬化樹脂をスピンコートで塗布し、ガラ
ス板からなる対向基板12と張合わせて、高圧水灯を用
い1J/cm2の紫外線を照射し、マイクロレンズアレ
イを得た(図10(D)参照)。このマイクロレンズア
レイは焦点距離のばらつきが±7%で極めて良好なもの
であった。
Then, 2,5-dimethylmercapto-1,4-dithiane 1M and bidroxyethyl methacrylate 2M, which are high refractive index filling materials having a higher refractive index than the substrate 10, are formed on the surface on which the minute concave portions 31 are formed. , Photoinitiator (trade name Irgacure 184 manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) 3w
t% of a photo-curing resin is applied by spin coating, adhered to a counter substrate 12 made of a glass plate, and irradiated with ultraviolet rays of 1 J / cm 2 using a high-pressure water lamp to obtain a microlens array (FIG. 10 ( D)). This microlens array was extremely good with a variation in focal length of ± 7%.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、透明な
基板に複数の微小な凹状部を形成する凹状部形成工程
と、該凹状部形成工程によって形成された凹状部に前記
基板の屈折率よりも高い屈折率を有する充填物質を充填
してレンズ部を形成するレンズ部形成工程とを有し、前
記凹状部形成工程は、前記基板に転写する複数の微小な
転写用凹状形状を有する転写層を前記基板上に形成する
転写層形成工程と、この転写層の形状を基板に転写して
基板に複数の微小な凹状部を形成する転写工程とを有す
ることを特徴とするもので、これにより、光学特性に優
れ、かつ任意の光学特性を有するマイクロレンズアレイ
を効率よく形成することを可能にしている。
As described in detail above, the present invention relates to a concave portion forming step of forming a plurality of minute concave portions on a transparent substrate, and a concave portion formed by the concave portion forming step. A lens portion forming step of forming a lens portion by filling a filling material having a higher refractive index than the refractive index, wherein the concave portion forming step includes forming a plurality of minute transfer concave shapes to be transferred to the substrate. A transfer layer forming step of forming a transfer layer having the transfer layer on the substrate, and a transfer step of transferring a shape of the transfer layer to the substrate to form a plurality of minute concave portions on the substrate. This makes it possible to efficiently form a microlens array having excellent optical characteristics and arbitrary optical characteristics.

【0082】この場合、転写層形成工程として、転写物
質層上にマイクロレンズアレイの配列に応じた微小開口
部を形成したレジストマスクを形成し、該微小開口部を
介して転写層物質層上に転写用凹状形状を形成する方法
を採用することにより効率よく転写用凹状形状を形成す
ることを可能にしている。
In this case, as the transfer layer forming step, a resist mask having fine openings formed in accordance with the arrangement of the microlens array is formed on the transfer material layer, and the resist mask is formed on the transfer layer material layer through the fine openings. By employing the method of forming the transfer concave shape, it is possible to efficiently form the transfer concave shape.

【0083】また、転写層形成工程として、マイクロレ
ンズアレイの配列に対応した壁状物を基板上に形成後、
壁状物全面に液状物を塗布後乾燥して微小な転写用凹状
形状を形成する方法を採用することにより効率よく転写
用凹状形状を形成することを可能にしている。
As a transfer layer forming step, after forming a wall-shaped object corresponding to the arrangement of the microlens array on the substrate,
By adopting a method in which a liquid material is applied to the entire surface of the wall-shaped material and then dried to form a minute transfer concave shape, the transfer concave shape can be efficiently formed.

【0084】さらに、転写層形成工程として、基板上に
感光性樹脂層を形成し、マイクロレンズアレイの配列に
対応したフォトマスクと該感光性樹脂層との間隔を20
μm以上離して露光、現像して微小な転写用凹状形状を
形成する方法を採用することにより効率よく転写用凹状
形状を形成することを可能にしている。
Further, as a transfer layer forming step, a photosensitive resin layer is formed on the substrate, and the distance between the photomask corresponding to the arrangement of the microlens array and the photosensitive resin layer is set to 20 mm.
Employing a method of forming a minute transfer concave shape by exposing and developing by a distance of at least μm enables efficient formation of the transfer concave shape.

【0085】また、上述の転写用凹状形状を基板に転写
する転写工程を、ドライエッチングにより行ない、さら
に、転写層のドライエッチング速度と基板のドライエッ
チング速度とを異ならしめることにより、転写用凹状形
状の形状を増幅した微小な凹状部を基板に形成したり、
あるいは、非球面な凹状部を形成することができ、マイ
クロレンズアレイの光学特性を精密に制御することが可
能な極めて優れたマイクロレンズアレイの形成方法を得
ることを可能にしている。
Further, the transfer step of transferring the above-described transfer concave shape to the substrate is performed by dry etching, and the dry etching rate of the transfer layer and the dry etching rate of the substrate are made different from each other to obtain the transfer concave shape. Forming a small concave portion on the substrate that amplifies the shape of
Alternatively, an aspherical concave portion can be formed, and it is possible to obtain a very excellent microlens array forming method capable of precisely controlling the optical characteristics of the microlens array.

【0086】さらに、前記基板を、微小な凹状部を形成
する基板とこれを機械的に支持する支持基板とで構成す
ることにより、微小な凹状部を形成できる基板の材質の
選択度を飛躍的に広げることを可能にし、これにより、
より高性能なマイクロレンズアレイを得ることを可能に
している。
Further, by forming the substrate with a substrate forming a minute concave portion and a supporting substrate for mechanically supporting the substrate, the selectivity of the material of the substrate on which the minute concave portion can be formed is remarkably increased. To be spread out,
It is possible to obtain a higher performance microlens array.

【0087】また、上述のマイクロレンズアレイの形成
方法によって形成されたマイクロレンズアレイは光学特
性に優れている。
The microlens array formed by the above-described method of forming a microlens array has excellent optical characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかるマイクロレンズアレイの形成方
法の実施の形態の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of a method for forming a microlens array according to the present invention.

【図2】転写層形成工程の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a transfer layer forming step.

【図3】転写層形成工程の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a transfer layer forming step.

【図4】転写層形成工程の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a transfer layer forming step.

【図5】転写層形成工程の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a transfer layer forming step.

【図6】基板を支持基板で補強した例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example in which a substrate is reinforced with a support substrate.

【図7】実施例1の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the first embodiment.

【図8】実施例2の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a second embodiment.

【図9】実施例3の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a third embodiment.

【図10】実施例4の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…基板、20…転写層、30…転写用凹状形状、3
1…微小な凹状部、32…レンズ部、83…フォトマス
ク、84…階調マスク。
10: substrate, 20: transfer layer, 30: concave shape for transfer, 3
Reference numeral 1 denotes a minute concave portion, 32 denotes a lens portion, 83 denotes a photomask, and 84 denotes a gradation mask.

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 重男 東京都新宿区中落合2丁目7番5号ホーヤ 株式会社内 Fターム(参考) 4F213 AA44 AH74 WA02 WA53 WA56 WA58 WA86 WC02 Continuation of the front page (72) Inventor Shigeo Sato 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Hoya Co., Ltd. F-term (reference) 4F213 AA44 AH74 WA02 WA53 WA56 WA58 WA86 WC02

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明な基板に複数の微小な凹状部を形成
する凹状部形成工程と、該凹状部形成工程によって形成
された凹状部に前記基板の屈折率よりも高い屈折率を有
する充填物質を充填してレンズ部を形成するレンズ部形
成工程とを有し、 前記凹状部形成工程は、複数の微小な転写用凹状形状を
有する転写層を前記基板上に形成する転写層形成工程
と、該転写層の形状を基板に転写して基板に複数の微小
な凹状部を形成する転写工程とを有することを特徴とす
るマイクロレンズアレイの形成方法。
1. A concave part forming step of forming a plurality of minute concave parts on a transparent substrate, and a filling material having a refractive index higher than the refractive index of the substrate in the concave part formed by the concave part forming step. And a lens portion forming step of forming a lens portion by filling the transfer portion, wherein the concave portion forming step is a transfer layer forming step of forming a transfer layer having a plurality of minute transfer concave shapes on the substrate, Transferring a shape of the transfer layer to a substrate to form a plurality of minute concave portions on the substrate.
【請求項2】 請求項1に記載のマイクロレンズアレイ
の形成方法において、 前記転写層形成工程は、前記転写層を構成する転写物質
層を前記基板上に形成し、該転写物質層上にマイクロレ
ンズアレイの配列に応じた微小開口部を形成したレジス
トマスクを形成し、該レジストマスクを介してエッチン
グを行うことにより、前記転写物質層に複数の微小な転
写用凹状形状を形成して転写層を得る工程を含むことを
特徴とするマイクロレンズアレイの形成方法。
2. The method of forming a microlens array according to claim 1, wherein in the transfer layer forming step, a transfer material layer constituting the transfer layer is formed on the substrate, and a micro layer is formed on the transfer material layer. By forming a resist mask in which minute openings are formed in accordance with the arrangement of the lens array and performing etching through the resist mask, a plurality of minute transfer concave shapes are formed in the transfer material layer to form a transfer layer. Forming a microlens array.
【請求項3】 請求項1に記載のマイクロレンズアレイ
の形成方法において、 前記転写層形成工程が、マイクロレンズアレイの配列に
対応して壁状物を前記基板上に形成し、前記壁状物の間
に液状物を供給して転写用凹状形状を有する転写層を形
成する工程を含むことを特徴とするマイクロレンズアレ
イの形成方法。
3. The method of forming a microlens array according to claim 1, wherein the step of forming a transfer layer includes forming a wall on the substrate corresponding to the arrangement of the microlens array, A method of forming a transfer layer having a concave shape for transfer by supplying a liquid material during the process.
【請求項4】 請求項1に記載のマイクロレンズアレイ
の形成方法において、 前記転写層形成工程は、前記基板上に感光性樹脂層を形
成し、該感光性樹脂層に、マイクロレンズアレイ形状に
対応したパターンが形成されたフォトマスクを用い、該
フォトマスクと前記感光性樹脂層との間隔を20μm 以
上離して露光、現像することにより、複数の微小な転写
用凹状形状を有する転写層を形成する工程を含むことを
特徴とするマイクロレンズアレイの形成方法。
4. The method of forming a microlens array according to claim 1, wherein in the transfer layer forming step, a photosensitive resin layer is formed on the substrate, and the photosensitive resin layer is formed into a microlens array shape. By using a photomask on which a corresponding pattern is formed, exposing and developing the photomask and the photosensitive resin layer at a distance of 20 μm or more, a transfer layer having a plurality of minute transfer concave shapes is formed. Forming a microlens array.
【請求項5】 請求項1に記載のマイクロレンズアレイ
の形成方法において、 前記転写層形成工程は、前記基板上に感光性樹脂層を形
成し、該感光性樹脂層に、マイクロレンズアレイ形状に
対応したパターンが形成された階調マスクを用いて露
光、現像することにより、複数の微小な転写用凹状形状
を有する転写層を形成する工程を含むことを特徴とする
マイクロレンズアレイの形成方法。
5. The method of forming a microlens array according to claim 1, wherein in the transfer layer forming step, a photosensitive resin layer is formed on the substrate, and the photosensitive resin layer is formed into a microlens array shape. A method of forming a microlens array, comprising a step of forming a transfer layer having a plurality of minute transfer concave shapes by exposing and developing using a gradation mask on which a corresponding pattern is formed.
【請求項6】 請求項5に記載のマイクロレンズアレイ
の形成方法において、 前記階調マスクが微小なドットで形成されてなることを
特徴とするマイクロレンズアレイの形成方法。
6. The method of forming a microlens array according to claim 5, wherein the gradation mask is formed by minute dots.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載のマ
イクロレンズアレイの形成方法において、 前記転写層の形状を基板に転写する転写工程が、ドライ
エッチングにより行われることを特徴とするマイクロレ
ンズアレイの形成方法。
7. The microlens array according to claim 1, wherein the transfer step of transferring the shape of the transfer layer to a substrate is performed by dry etching. Array formation method.
【請求項8】 請求項7に記載のマイクロレンズアレイ
の形成方法において、 前記転写工程におけるドライエッチングの速度が前記基
板のドライエッチング速度と前記転写層のドライエッチ
ング速度とで異なることを特徴とするマイクロレンズア
レイの形成方法。
8. The method of forming a microlens array according to claim 7, wherein a dry etching rate in the transfer step is different between a dry etching rate of the substrate and a dry etching rate of the transfer layer. A method for forming a microlens array.
【請求項9】 請求項1ないし8のいずれかに記載のマ
イクロレンズアレイの形成方法において、 前記基板が、複数の微小な凹状部を形成する凹状部形成
基板と、該凹状部形成基板を支持する支持基板とを有す
ることを特徴とする請求項1及至特許請求項8記載のマ
イクロレンズアレイの形成方法。
9. The method for forming a microlens array according to claim 1, wherein the substrate supports a concave portion forming substrate for forming a plurality of minute concave portions, and the substrate supports the concave portion forming substrate. 9. The method of forming a microlens array according to claim 1, further comprising a supporting substrate that performs the method.
【請求項10】 請求項1ないし9のいずれかに記載の
マイクロレンズアレイの形成方法で形成されたマイクロ
レンズアレイ。
10. A microlens array formed by the method of forming a microlens array according to claim 1.
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