JP2001305304A - 光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置、並びに素子の製造方法 - Google Patents
光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置、並びに素子の製造方法Info
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- JP2001305304A JP2001305304A JP2000121612A JP2000121612A JP2001305304A JP 2001305304 A JP2001305304 A JP 2001305304A JP 2000121612 A JP2000121612 A JP 2000121612A JP 2000121612 A JP2000121612 A JP 2000121612A JP 2001305304 A JP2001305304 A JP 2001305304A
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】サイズ、形状とも均一性および再現性に優れ、
耐久性の高い高精度な光学素子を、簡単に作製すること
ができる光学素子の製造方法、該製造方法による光学素
子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光
学素子を有する撮像素子と撮像装置、並びに素子の製造
方法を提供する。 【解決手段】素子または光学素子の製造方法であって、
流動性を有する材料を凸及び／又は凹のパターン上に塗
布する工程と、該パターン上に塗布された材料を該パタ
ーン形状に沿って凝集するように硬化させる工程とを有
し、この製造方法によって光学素子、該光学素子を有す
る表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素
子と撮像装置を得るようにする。
耐久性の高い高精度な光学素子を、簡単に作製すること
ができる光学素子の製造方法、該製造方法による光学素
子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光
学素子を有する撮像素子と撮像装置、並びに素子の製造
方法を提供する。 【解決手段】素子または光学素子の製造方法であって、
流動性を有する材料を凸及び／又は凹のパターン上に塗
布する工程と、該パターン上に塗布された材料を該パタ
ーン形状に沿って凝集するように硬化させる工程とを有
し、この製造方法によって光学素子、該光学素子を有す
る表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素
子と撮像装置を得るようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子の製造方
法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表
示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と
撮像装置、並びに素子の製造方法に関するものである。
法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表
示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と
撮像装置、並びに素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、マイクロレンズの製造方法の一つ
として、例えば、特開昭６０−６０７５６号公報に記載
されているように、矩形パターンのホトレジストを融点
近傍以上に加熱し液滴化変形後、冷却させることで微細
な凸状レンズを得るようにしたものがある。また、特開
平３−１９８００３号公報では、マトリクス状に配列し
た円柱状レジストをベーキングしてレンズ球面状にした
後、表面にニッケルスパッタ膜を形成し、ニッケル電鋳
スタンパを作製し、光硬化製樹脂にレンズアレイを転写
成形する方式を提案している。また、特開平２−２８２
７０２号公報では、熱変換樹脂パターンを複数の熱変形
樹脂薄膜のパターンで積層してありそのパターン幅と段
数を調整しておくことで加熱流動変形させたときレンズ
の曲率半径を自由に制御する製法を提案している。
として、例えば、特開昭６０−６０７５６号公報に記載
されているように、矩形パターンのホトレジストを融点
近傍以上に加熱し液滴化変形後、冷却させることで微細
な凸状レンズを得るようにしたものがある。また、特開
平３−１９８００３号公報では、マトリクス状に配列し
た円柱状レジストをベーキングしてレンズ球面状にした
後、表面にニッケルスパッタ膜を形成し、ニッケル電鋳
スタンパを作製し、光硬化製樹脂にレンズアレイを転写
成形する方式を提案している。また、特開平２−２８２
７０２号公報では、熱変換樹脂パターンを複数の熱変形
樹脂薄膜のパターンで積層してありそのパターン幅と段
数を調整しておくことで加熱流動変形させたときレンズ
の曲率半径を自由に制御する製法を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法においては、レンズ球面形状の最終形伏に
おける曲率半径は、いづれも熱変形樹脂の加熱変形を制
御することで得ている。このため、従来のものにおいて
は次のような欠点があった。すなわち、熱変形樹脂が変
形する加熱温度範囲は、ガラス転移温度近傍から再結晶
温度近傍までの勾配の大きい温度範囲であるため、温度
制御が難しく形状誤差を招いていた。また、温度制御性
を上げるため加熱スピードを遅くすると、温度履歴の影
響を熱変形樹脂が強く受けることとなり、形状制御誤差
を招くという問題が生じる。また、最終的に得られるレ
ンズ形状は、基材と熱変形樹脂材の表面張力と熱変形樹
脂の厚みとで決まるため、上記従来の製造方法において
は曲率半径を有するほぼ半球状のレンズの成型に限られ
ていた。
来の製造方法においては、レンズ球面形状の最終形伏に
おける曲率半径は、いづれも熱変形樹脂の加熱変形を制
御することで得ている。このため、従来のものにおいて
は次のような欠点があった。すなわち、熱変形樹脂が変
形する加熱温度範囲は、ガラス転移温度近傍から再結晶
温度近傍までの勾配の大きい温度範囲であるため、温度
制御が難しく形状誤差を招いていた。また、温度制御性
を上げるため加熱スピードを遅くすると、温度履歴の影
響を熱変形樹脂が強く受けることとなり、形状制御誤差
を招くという問題が生じる。また、最終的に得られるレ
ンズ形状は、基材と熱変形樹脂材の表面張力と熱変形樹
脂の厚みとで決まるため、上記従来の製造方法において
は曲率半径を有するほぼ半球状のレンズの成型に限られ
ていた。
【０００４】そこで、本発明は、上記従来のものにおけ
る課題を解決し、サイズ、形状とも均一性および再現性
に優れ、耐久性の高い高精度な光学素子を、簡単に作製
することができる光光学素子の製造方法、該製造方法に
よる光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装
置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置、並び
に素子の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
る課題を解決し、サイズ、形状とも均一性および再現性
に優れ、耐久性の高い高精度な光学素子を、簡単に作製
することができる光光学素子の製造方法、該製造方法に
よる光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装
置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置、並び
に素子の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、つぎの（１）〜（２６）のように構成した
光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光
学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を
有する撮像素子と撮像装置、並びに素子の製造方法を提
供するものである。 （１）光学素子の製造方法であって、流動性を有する材
料を凸及び／又は凹のパターン上に塗布する工程と、該
パターン上に塗布された材料を該パターン形状に沿って
凝集するように硬化させる工程と、を有することを特徴
とする光学素子の製造方法。 （２）前記流動性を有する材料が、樹脂またはガラス等
を含む種々の屈折率を有する材料であることを特徴とす
る上記（１）に記載の光学素子の製造方法。 （３）前記凸及び／又は凹のパターンは樹脂またはＳｉ
等を含む微細加工可能な材料であることを特徴とする上
記（１）または上記（２）に記載の光学素子の製造方
法。 （４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の光学素子
の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作成
し、該型を用いて前記光学素子を作成することを特徴と
する光学素子の製造方法。 （５）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の光学素子
の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作成す
ることなく、前記光学素子を作成することを特徴とする
光学素子の製造方法。 （６）前記流動性を有する材料は、低粘度の材料である
ことを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載
の光学素子の製造方法。 （７）前記材料の粘度が、８ｍＰａＳ以上２５ｍＰａＳ
以下であることを特徴とする上記（６）に記載の光学素
子の製造方法。 （８）前記凸及び／又は凹のパターンが、基板上に形成
されたマイクロレンズアレイ等に対応するアレイパター
ンであることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれ
かに記載の光学素子の製造方法。 （９）前記アレイパターンと前記流動性を有する材料と
が、同様のエッチング耐性を有することを特徴とする上
記（８）に記載の光学素子の製造方法。 （１０）前記光学素子が、複眼光学素子であることを特
徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の光学素
子の製造方法。 （１１）前記複眼光学素子が、凸のマイクロレンズを複
数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴とする
上記（１０）に記載の光学素子の製造方法。 （１２）前記複眼光学素子が、凹のマイクロレンズを複
数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴とする
上記（１０）に記載の光学素子の製造方法。 （１３）前記複眼光学素子が、凸のマイクロミラーを複
数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴とする
上記（１０）に記載の光学素子の製造方法。 （１４）前記複眼光学素子が、凹のマイクロミラーを複
数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴とする
上記（１０）に記載の光学素子の製造方法。 （１５）上記（１１）〜（１４）のいずれかに記載の光
学素子の製造方法によって製造された光学素子。 （１６）上記（１５）に記載の光学素子を有することを
特徴とする表示素子。 （１７）上記（１６）に記載の表示素子を有することを
特徴とする表示装置。 （１８）上記（１７）に記載の光学素子を有することを
特徴とする撮像素子。 （１９）上記（１８）に記載の撮像素子を有することを
特徴とする撮像装置。 （２０）素子の製造方法であって、流動性を有する材料
を凸及び／又は凹のパターン上に塗布する工程と、該パ
ターン上に塗布された材料を該パターン形状に沿って凝
集するように硬化させる工程と、を有することを特徴と
する素子の製造方法。 （２１）前記流動性を有する材料が、樹脂またはガラス
等を含む種々の屈折率を有する材料であることを特徴と
する上記（２０）に記載の素子の製造方法。 （２２）前記凸及び／又は凹のパターンは樹脂またはＳ
ｉ等を含む微細加工可能な材料であることを特徴とする
上記（２０）または上記（２１）の素子の製造方法。 （２３）上記（２０）〜（２２）のいずれかに記載の素
子の製造方法によって前記素子の成形用の型を作成し、
該型を用いて前記素子を作成することを特徴とする素子
の製造方法。 （２４）上記（２０）〜（２２）のいずれかに記載の素
子の製造方法によって前記素子の成形用の型を作成する
ことなく、前記素子を作成することを特徴とする素子の
製造方法。 （２５）前記流動性を有する材料は、低粘度の材料であ
ることを特徴とする上記（２０）〜（２４）のいずれか
に記載の素子の製造方法。 （２６）前記材料の粘度が、８ｍＰａＳ以上２５ｍＰａ
Ｓ以下であることを特徴とする上記（２５）に記載の素
子の製造方法。
成するため、つぎの（１）〜（２６）のように構成した
光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光
学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を
有する撮像素子と撮像装置、並びに素子の製造方法を提
供するものである。 （１）光学素子の製造方法であって、流動性を有する材
料を凸及び／又は凹のパターン上に塗布する工程と、該
パターン上に塗布された材料を該パターン形状に沿って
凝集するように硬化させる工程と、を有することを特徴
とする光学素子の製造方法。 （２）前記流動性を有する材料が、樹脂またはガラス等
を含む種々の屈折率を有する材料であることを特徴とす
る上記（１）に記載の光学素子の製造方法。 （３）前記凸及び／又は凹のパターンは樹脂またはＳｉ
等を含む微細加工可能な材料であることを特徴とする上
記（１）または上記（２）に記載の光学素子の製造方
法。 （４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の光学素子
の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作成
し、該型を用いて前記光学素子を作成することを特徴と
する光学素子の製造方法。 （５）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の光学素子
の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作成す
ることなく、前記光学素子を作成することを特徴とする
光学素子の製造方法。 （６）前記流動性を有する材料は、低粘度の材料である
ことを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載
の光学素子の製造方法。 （７）前記材料の粘度が、８ｍＰａＳ以上２５ｍＰａＳ
以下であることを特徴とする上記（６）に記載の光学素
子の製造方法。 （８）前記凸及び／又は凹のパターンが、基板上に形成
されたマイクロレンズアレイ等に対応するアレイパター
ンであることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれ
かに記載の光学素子の製造方法。 （９）前記アレイパターンと前記流動性を有する材料と
が、同様のエッチング耐性を有することを特徴とする上
記（８）に記載の光学素子の製造方法。 （１０）前記光学素子が、複眼光学素子であることを特
徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の光学素
子の製造方法。 （１１）前記複眼光学素子が、凸のマイクロレンズを複
数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴とする
上記（１０）に記載の光学素子の製造方法。 （１２）前記複眼光学素子が、凹のマイクロレンズを複
数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴とする
上記（１０）に記載の光学素子の製造方法。 （１３）前記複眼光学素子が、凸のマイクロミラーを複
数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴とする
上記（１０）に記載の光学素子の製造方法。 （１４）前記複眼光学素子が、凹のマイクロミラーを複
数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴とする
上記（１０）に記載の光学素子の製造方法。 （１５）上記（１１）〜（１４）のいずれかに記載の光
学素子の製造方法によって製造された光学素子。 （１６）上記（１５）に記載の光学素子を有することを
特徴とする表示素子。 （１７）上記（１６）に記載の表示素子を有することを
特徴とする表示装置。 （１８）上記（１７）に記載の光学素子を有することを
特徴とする撮像素子。 （１９）上記（１８）に記載の撮像素子を有することを
特徴とする撮像装置。 （２０）素子の製造方法であって、流動性を有する材料
を凸及び／又は凹のパターン上に塗布する工程と、該パ
ターン上に塗布された材料を該パターン形状に沿って凝
集するように硬化させる工程と、を有することを特徴と
する素子の製造方法。 （２１）前記流動性を有する材料が、樹脂またはガラス
等を含む種々の屈折率を有する材料であることを特徴と
する上記（２０）に記載の素子の製造方法。 （２２）前記凸及び／又は凹のパターンは樹脂またはＳ
ｉ等を含む微細加工可能な材料であることを特徴とする
上記（２０）または上記（２１）の素子の製造方法。 （２３）上記（２０）〜（２２）のいずれかに記載の素
子の製造方法によって前記素子の成形用の型を作成し、
該型を用いて前記素子を作成することを特徴とする素子
の製造方法。 （２４）上記（２０）〜（２２）のいずれかに記載の素
子の製造方法によって前記素子の成形用の型を作成する
ことなく、前記素子を作成することを特徴とする素子の
製造方法。 （２５）前記流動性を有する材料は、低粘度の材料であ
ることを特徴とする上記（２０）〜（２４）のいずれか
に記載の素子の製造方法。 （２６）前記材料の粘度が、８ｍＰａＳ以上２５ｍＰａ
Ｓ以下であることを特徴とする上記（２５）に記載の素
子の製造方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態においては、
上記構成を適用して、フォトリソ工程を用いて、基材上
のレジストに露光、現像し、制御性良く作製された土台
となるマイクロアレイパターン形状を基にして、このパ
ターン上に塗布された樹脂を該パターン形状に沿って凝
集するように硬化させ、マイクロレンズアレイを作製す
ることができるため、レンズのサイズ、形状とも均一性
および再現性に優れたマイクロレンズアレイを得ること
が可能となる。また、上記構成を適用して、マイクロレ
ンズアレイの製造方法を構成することによって、マイク
ロレンズアレイを型として、同様の形状を有するマイク
ロレンズアレイを、種々の屈折率を有する材料で各種基
材状に作製することが可能となる。また、上記構成を適
用して、マイクロレンズアレイパターンとその上に塗布
する樹脂材料とを、同様のエッチング耐性を有する構成
とすることによって、これによって得られたマイクロレ
ンズアレイの形状を、一定の比率で基材に直接転写形成
して、同様の形状を有するマイクロレンズアレイを簡単
に作成することが可能となる。また、上記光学素子を有
する表示素子を好適に構成することが可能となる。ま
た、上記表示素子を有する表示装置を好適に構成するこ
とが可能となる。また、上記光学素子を有する撮像素子
を好適に構成することが可能となる。また、上記撮像素
子を有する撮像装置を好適に構成することが可能とな
る。
上記構成を適用して、フォトリソ工程を用いて、基材上
のレジストに露光、現像し、制御性良く作製された土台
となるマイクロアレイパターン形状を基にして、このパ
ターン上に塗布された樹脂を該パターン形状に沿って凝
集するように硬化させ、マイクロレンズアレイを作製す
ることができるため、レンズのサイズ、形状とも均一性
および再現性に優れたマイクロレンズアレイを得ること
が可能となる。また、上記構成を適用して、マイクロレ
ンズアレイの製造方法を構成することによって、マイク
ロレンズアレイを型として、同様の形状を有するマイク
ロレンズアレイを、種々の屈折率を有する材料で各種基
材状に作製することが可能となる。また、上記構成を適
用して、マイクロレンズアレイパターンとその上に塗布
する樹脂材料とを、同様のエッチング耐性を有する構成
とすることによって、これによって得られたマイクロレ
ンズアレイの形状を、一定の比率で基材に直接転写形成
して、同様の形状を有するマイクロレンズアレイを簡単
に作成することが可能となる。また、上記光学素子を有
する表示素子を好適に構成することが可能となる。ま
た、上記表示素子を有する表示装置を好適に構成するこ
とが可能となる。また、上記光学素子を有する撮像素子
を好適に構成することが可能となる。また、上記撮像素
子を有する撮像装置を好適に構成することが可能とな
る。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。 ［実施例１］図１は本発明の実施例１におけるマイクロ
レンズアレイを作製する工程概略図である。図１におい
て（１）は基材上のレジストにパターニングマスクを密
着露光させ、マイクロレンズアレイの土台となるマイク
ロアレイパターンを作製する工程を示す図である。同図
において、１は基材であるところのＣｒ膜がコートされ
た石英ガラス、２はフォトレジストであるところの厚膜
ポジ型レジストである。また、３は所定のマイクロアレ
イパターニングが施されたフォトマスク、４は図示され
ていない露光光源からのＵＶ光がマスク上面より基材に
向かって照射されている様子を示す。図１の（２）は、
現像により基材１上に形成された矩形形状を有するポジ
型レジスト２からなるマイクロアレイパターン５を形成
する工程を示す図である。また、図１の（３）は、マイ
クロアレイパターン５の上に全面に樹脂を塗布後、スピ
ンナーで塗布厚みを制御し硬化させマイクロレンズアレ
イ６を形成する工程を示す図である。
レンズアレイを作製する工程概略図である。図１におい
て（１）は基材上のレジストにパターニングマスクを密
着露光させ、マイクロレンズアレイの土台となるマイク
ロアレイパターンを作製する工程を示す図である。同図
において、１は基材であるところのＣｒ膜がコートされ
た石英ガラス、２はフォトレジストであるところの厚膜
ポジ型レジストである。また、３は所定のマイクロアレ
イパターニングが施されたフォトマスク、４は図示され
ていない露光光源からのＵＶ光がマスク上面より基材に
向かって照射されている様子を示す。図１の（２）は、
現像により基材１上に形成された矩形形状を有するポジ
型レジスト２からなるマイクロアレイパターン５を形成
する工程を示す図である。また、図１の（３）は、マイ
クロアレイパターン５の上に全面に樹脂を塗布後、スピ
ンナーで塗布厚みを制御し硬化させマイクロレンズアレ
イ６を形成する工程を示す図である。
【０００８】次に、図１を用いて、本実施例のマイクロ
レンズアレイ及びその製造方法につき、具体的に説明す
る。まず、洗浄された平滑な合成石英基板７５×７５×
１ｔｍｍに通常の真空蒸着装置にて金属クロム膜を厚さ
が１００ｎｍになるように蒸着する。次に、粘度９００
ｍＰａＳからなるポジ型フォトレジストをスピンナーに
て膜厚が一様に２０μｍとなるように塗布形成する。そ
の後クリーンオーブンにて１１０℃で７分間プリベーク
処理を行う。直径が１００μｍからなる円形のドットア
レイが２０×２５ｍｍ角内に一様にパターニングされて
いるマスクをレジストに密着させ、図では省略している
がＵＶランプより紫外線をマスク上方から均一に６０秒
間照射し露光させる。
レンズアレイ及びその製造方法につき、具体的に説明す
る。まず、洗浄された平滑な合成石英基板７５×７５×
１ｔｍｍに通常の真空蒸着装置にて金属クロム膜を厚さ
が１００ｎｍになるように蒸着する。次に、粘度９００
ｍＰａＳからなるポジ型フォトレジストをスピンナーに
て膜厚が一様に２０μｍとなるように塗布形成する。そ
の後クリーンオーブンにて１１０℃で７分間プリベーク
処理を行う。直径が１００μｍからなる円形のドットア
レイが２０×２５ｍｍ角内に一様にパターニングされて
いるマスクをレジストに密着させ、図では省略している
がＵＶランプより紫外線をマスク上方から均一に６０秒
間照射し露光させる。
【０００９】次に、現像液に７分間浸漬した後純水にて
よく洗浄し現像処理を行う。これで、厚みが２０μｍで
直径が１００μｍからなる円形のドットアレイパターン
が合成石英基板上の２０×２５ｍｍ角内一様に作製され
た。次に、粘度が２５ｍＰａＳからなる樹脂を、フォト
レジストで得られたドットアレイパターン上に塗布す
る。塗布後スピンナーにて回転数５０００ｒｐｍ，回転
時間３０秒で樹脂を一様に広げる。次に、クリーンオー
ブンにて１１０℃、１０分間乾燥、硬化させることでマ
イクロレンズアレイを得た。このマイクロレンズアレイ
のレンズ径は１８０μｍ、曲率半径は５３０μｍで２０
×２５ｍｍ角内に一様に作製されていた。
よく洗浄し現像処理を行う。これで、厚みが２０μｍで
直径が１００μｍからなる円形のドットアレイパターン
が合成石英基板上の２０×２５ｍｍ角内一様に作製され
た。次に、粘度が２５ｍＰａＳからなる樹脂を、フォト
レジストで得られたドットアレイパターン上に塗布す
る。塗布後スピンナーにて回転数５０００ｒｐｍ，回転
時間３０秒で樹脂を一様に広げる。次に、クリーンオー
ブンにて１１０℃、１０分間乾燥、硬化させることでマ
イクロレンズアレイを得た。このマイクロレンズアレイ
のレンズ径は１８０μｍ、曲率半径は５３０μｍで２０
×２５ｍｍ角内に一様に作製されていた。
【００１０】本実施例によれば、フォトリソ工程を用い
て、基材上のレジストに露光、現像し、制御性良く作製
された土台となるマイクロアレイパターン形状を基にし
て、このパターン上に塗布された樹脂を該パターン形状
に凝集するように硬化させ、マイクロレンズアレイが作
製されるため、レンズのサイズ、形状とも均一性および
再現性に優れたマイクロレンズアレイを得ることが可能
となる。
て、基材上のレジストに露光、現像し、制御性良く作製
された土台となるマイクロアレイパターン形状を基にし
て、このパターン上に塗布された樹脂を該パターン形状
に凝集するように硬化させ、マイクロレンズアレイが作
製されるため、レンズのサイズ、形状とも均一性および
再現性に優れたマイクロレンズアレイを得ることが可能
となる。
【００１１】［実施例２］実施例２においては、実施例
１のマスクに対して、形状と寸法を変え、一辺が１０μ
ｍからなる正方形のドットアレイパターンの形成された
マスクを用いる。また、該ドットアレイパターン上に塗
布する樹脂をより低粘度である８ｍＰａＳとする。この
時のスピンナー条件は回転数３０００ｒｐｍ、回転時間
３０秒とした。また、本実施例においては、樹脂の硬化
は窒素雰囲気中で紫外線を照射することで行った。これ
以外は実施例１と同様にしてマイクロレンズアレイを作
製した。
１のマスクに対して、形状と寸法を変え、一辺が１０μ
ｍからなる正方形のドットアレイパターンの形成された
マスクを用いる。また、該ドットアレイパターン上に塗
布する樹脂をより低粘度である８ｍＰａＳとする。この
時のスピンナー条件は回転数３０００ｒｐｍ、回転時間
３０秒とした。また、本実施例においては、樹脂の硬化
は窒素雰囲気中で紫外線を照射することで行った。これ
以外は実施例１と同様にしてマイクロレンズアレイを作
製した。
【００１２】本実施例において、マイクロレンズアレイ
のレンズ径は２０μｍ、曲率半径は１３μｍで２０×２
５ｍｍ角内に一様に作製されていた。このマイクロレン
ズアレイの断面図を図２に示す。本実施例により作製し
たマイクロレンズアレイはマイクロアレイパターン上に
塗布する樹脂の粘度を調整することで１０数μｍからな
る微細な形状に対しても精度良く作製できるため、極め
て実用性が高いマイクロレンズアレイを得ることができ
る。また、土台となるアレイパターンの形状を円形でな
く矩形形状とすることで、土台が円形とした場合とは形
状、サイズが異なるマイクロレンズアレイを作製するこ
とができる。
のレンズ径は２０μｍ、曲率半径は１３μｍで２０×２
５ｍｍ角内に一様に作製されていた。このマイクロレン
ズアレイの断面図を図２に示す。本実施例により作製し
たマイクロレンズアレイはマイクロアレイパターン上に
塗布する樹脂の粘度を調整することで１０数μｍからな
る微細な形状に対しても精度良く作製できるため、極め
て実用性が高いマイクロレンズアレイを得ることができ
る。また、土台となるアレイパターンの形状を円形でな
く矩形形状とすることで、土台が円形とした場合とは形
状、サイズが異なるマイクロレンズアレイを作製するこ
とができる。
【００１３】［実施例３］実施例３においては、実施例
２のマスクに対して形状と寸法を変え、マスクの短辺が
５μｍ、長辺が８μｍからなる長方形のドットアレイパ
ターンの形成されたマスクを用い、また基材をＳｉに変
えた。これ以外は実施例２と同様にしてマイクロレンズ
アレイを作製した。本実施例においては、こマイクロレ
ンズアレイは楕円形状を有しており、２０×２５ｍｍ角
内に一様に作製されていた。また、本実施例において
は、マイクロレンズアレイのサイズ、形状は半球状に限
らず、土台となるマイクロアレイパターンのサイズ、形
状に依存して変えることができる。
２のマスクに対して形状と寸法を変え、マスクの短辺が
５μｍ、長辺が８μｍからなる長方形のドットアレイパ
ターンの形成されたマスクを用い、また基材をＳｉに変
えた。これ以外は実施例２と同様にしてマイクロレンズ
アレイを作製した。本実施例においては、こマイクロレ
ンズアレイは楕円形状を有しており、２０×２５ｍｍ角
内に一様に作製されていた。また、本実施例において
は、マイクロレンズアレイのサイズ、形状は半球状に限
らず、土台となるマイクロアレイパターンのサイズ、形
状に依存して変えることができる。
【００１４】［実施例４］実施例４においては、実施例
２において作製したマイクロレンズアレイの面に、スパ
ッタリングでニッケル薄膜を作製し、その後、ニッケル
電鋳でスタンパを作製する。屈折率が１．５２からなる
光学ガラス基材上に光硬化樹脂を滴下し作製したスタン
パで、加圧成形し基材裏面側より紫外線を照射させ硬化
させた後スタンパを剥離させ、光学ガラス基材上にマイ
クロレンズアレイを作製した。得られたマイクロレンズ
アレイの形状、サイズは実施例２で得たマイクロレンズ
アレイと同じであった。本実施例にれば、種々の屈折率
を有する基材上に簡単に作製可能であるため、マイクロ
レンズアレイの機能を充分に発揮することが可能とな
る。
２において作製したマイクロレンズアレイの面に、スパ
ッタリングでニッケル薄膜を作製し、その後、ニッケル
電鋳でスタンパを作製する。屈折率が１．５２からなる
光学ガラス基材上に光硬化樹脂を滴下し作製したスタン
パで、加圧成形し基材裏面側より紫外線を照射させ硬化
させた後スタンパを剥離させ、光学ガラス基材上にマイ
クロレンズアレイを作製した。得られたマイクロレンズ
アレイの形状、サイズは実施例２で得たマイクロレンズ
アレイと同じであった。本実施例にれば、種々の屈折率
を有する基材上に簡単に作製可能であるため、マイクロ
レンズアレイの機能を充分に発揮することが可能とな
る。
【００１５】［実施例５］実施例４においては、実施例
１における低粘度タイプのポジ型フォトレジストに変え
て、溶剤分を蒸発させ粘度調整を行い合成石英基材上に
直接高さ６μｍ、１辺が１０μｍらなる正方形のドット
アレイパターンを作製した。そのパターン上に希釈剤を
適量入れ粘度調整した同じポジ型フォトレジストをスピ
ンナーで全面に一様に塗布した。それ以外は実施例１と
同様に作製した。本実施例においては、マイクロレンズ
アレイのレンズ径は２５μｍ、曲率半径は１４μｍで２
０×２５ｍｍ角内に一様に作製されていた。得られたマ
イクロレンズアレイをエッチング装置にて基材の温度調
節をしながらレジストがなくなるまでエッチングをし
た。これにより合成石英基材面にマイクロレンズアレイ
を転写形成させた。エッチングにより得られたマイクロ
レンズアレイはレンズ径が同じ２５μｍで曲率半径は２
０μｍとなり２０×２５ｍｍ角内に一様に作製されてい
た。
１における低粘度タイプのポジ型フォトレジストに変え
て、溶剤分を蒸発させ粘度調整を行い合成石英基材上に
直接高さ６μｍ、１辺が１０μｍらなる正方形のドット
アレイパターンを作製した。そのパターン上に希釈剤を
適量入れ粘度調整した同じポジ型フォトレジストをスピ
ンナーで全面に一様に塗布した。それ以外は実施例１と
同様に作製した。本実施例においては、マイクロレンズ
アレイのレンズ径は２５μｍ、曲率半径は１４μｍで２
０×２５ｍｍ角内に一様に作製されていた。得られたマ
イクロレンズアレイをエッチング装置にて基材の温度調
節をしながらレジストがなくなるまでエッチングをし
た。これにより合成石英基材面にマイクロレンズアレイ
を転写形成させた。エッチングにより得られたマイクロ
レンズアレイはレンズ径が同じ２５μｍで曲率半径は２
０μｍとなり２０×２５ｍｍ角内に一様に作製されてい
た。
【００１６】本実施例によれば、アレイパターンを構成
する土台とその上のレンズ形が同じエッチング選択比で
プラズマエッチングされるため、ガラス基材面上に不連
続な段差がない滑らかなマイクロレンズアレイを転写形
成することができる。また、エッチング条件を変えてエ
ッチング選択比を変えることで、レジスト材で作製した
マイクロレンズアレイとは異なるレンズの形状、サイズ
を有するマイクロレンズアレイを得ることができる。ま
た、ガラス材で構成されるため、型として用いてもその
耐久性が極めて高い。
する土台とその上のレンズ形が同じエッチング選択比で
プラズマエッチングされるため、ガラス基材面上に不連
続な段差がない滑らかなマイクロレンズアレイを転写形
成することができる。また、エッチング条件を変えてエ
ッチング選択比を変えることで、レジスト材で作製した
マイクロレンズアレイとは異なるレンズの形状、サイズ
を有するマイクロレンズアレイを得ることができる。ま
た、ガラス材で構成されるため、型として用いてもその
耐久性が極めて高い。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、制御性良く作製された土台となるパターン形状を基
にして、このパターン上に塗布された樹脂を該パターン
形状に凝集するように硬化させ、光学素子が作製される
ため、サイズ、形状とも均一性および再現性に優れた光
学素子を得ることが可能となり、幅広いサイズや形状の
マイクロレンズアレイの作製等にきわめて有効に対応す
ることができる。また、本発明によれば、種々の屈折率
を有する材料で各種基材状に高精度なマイクロレンズア
レイを簡単に作製することができる。また、本発明によ
れば、耐久性の高い高精度な光学素子を作成することが
でき、また、これによって光学素子成形用の型を作成
し、該型を用いて同様の光学素子を再現性良く作製する
ことが可能となる。
ば、制御性良く作製された土台となるパターン形状を基
にして、このパターン上に塗布された樹脂を該パターン
形状に凝集するように硬化させ、光学素子が作製される
ため、サイズ、形状とも均一性および再現性に優れた光
学素子を得ることが可能となり、幅広いサイズや形状の
マイクロレンズアレイの作製等にきわめて有効に対応す
ることができる。また、本発明によれば、種々の屈折率
を有する材料で各種基材状に高精度なマイクロレンズア
レイを簡単に作製することができる。また、本発明によ
れば、耐久性の高い高精度な光学素子を作成することが
でき、また、これによって光学素子成形用の型を作成
し、該型を用いて同様の光学素子を再現性良く作製する
ことが可能となる。
【図１】本発明の実施例１に係わるマイクロレンズアレ
イを作製する工程概略図である。
イを作製する工程概略図である。
【図２】本発明の実施例２に係わるマイクロレンズアレ
イの概略断面図である。
イの概略断面図である。
１：基材 ２：レジスト ３：パターニングマスク ４：紫外線照射 ５：アレイパターン ６：マイクロレンズアレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:32 Ｂ２９Ｋ 105:32 Ｆターム(参考） 2H042 DA11 DC08 DC11 DD04 DD05 DE00 DE04 4D075 BB26Z BB42Y BB46Y CB21 DA07 DB13 DC24 EA05 EB52 EC03 4F213 AA44 AD04 AF01 AG03 AH73 WA02 WA53 WA58 WA87 WB01 WC02
Claims (26)
- 【請求項１】光学素子の製造方法であって、流動性を有
する材料を凸及び／又は凹のパターン上に塗布する工程
と、該パターン上に塗布された材料を該パターン形状に
沿って凝集するように硬化させる工程と、を有すること
を特徴とする光学素子の製造方法。 - 【請求項２】前記流動性を有する材料が、樹脂またはガ
ラス等を含む種々の屈折率を有する材料であることを特
徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項３】前記凸及び／又は凹のパターンは樹脂また
はＳｉ等を含む微細加工可能な材料であることを特徴と
する請求項１または請求項２の光学素子の製造方法。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学
素子の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作
成し、該型を用いて前記光学素子を作成することを特徴
とする光学素子の製造方法。 - 【請求項５】請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学
素子の製造方法によって前記光学素子の成形用の型を作
成することなく、前記光学素子を作成することを特徴と
する光学素子の製造方法。 - 【請求項６】前記流動性を有する材料は、低粘度の材料
であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に
記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項７】前記材料の粘度が、８ｍＰａＳ以上２５ｍ
ＰａＳ以下であることを特徴とする請求項６に記載の光
学素子の製造方法。 - 【請求項８】前記凸及び／又は凹のパターンが、基板上
に形成されたマイクロレンズアレイ等に対応するアレイ
パターンであることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
か１項に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項９】前記アレイパターンと前記流動性を有する
材料とが、同様のエッチング耐性を有することを特徴と
する請求項８に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項１０】前記光学素子が、複眼光学素子であるこ
とを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光
学素子の製造方法。 - 【請求項１１】前記複眼光学素子が、凸のマイクロレン
ズを複数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴
とする請求項１０に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項１２】前記複眼光学素子が、凹のマイクロレン
ズを複数並べたマイクロレンズアレイであることを特徴
とする請求項１０に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項１３】前記複眼光学素子が、凸のマイクロミラ
ーを複数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴
とする請求項１０に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項１４】前記複眼光学素子が、凹のマイクロミラ
ーを複数並べたマイクロミラーアレイであることを特徴
とする請求項１０に記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項１５】請求項１１〜１４のいずれか１項に記載
の光学素子の製造方法によって製造された光学素子。 - 【請求項１６】請求項１５に記載の光学素子を有するこ
とを特徴とする表示素子。 - 【請求項１７】請求項１６に記載の表示素子を有するこ
とを特徴とする表示装置。 - 【請求項１８】請求項１７に記載の光学素子を有するこ
とを特徴とする撮像素子。 - 【請求項１９】請求項１８に記載の撮像素子を有するこ
とを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２０】素子の製造方法であって、流動性を有す
る材料を凸及び／又は凹のパターン上に塗布する工程
と、該パターン上に塗布された材料を該パターン形状に
沿って凝集するように硬化させる工程と、を有すること
を特徴とする素子の製造方法。 - 【請求項２１】前記流動性を有する材料が、樹脂または
ガラス等を含む種々の屈折率を有する材料であることを
特徴とする請求項２０に記載の素子の製造方法。 - 【請求項２２】前記凸及び／又は凹のパターンは樹脂ま
たはＳｉ等を含む微細加工可能な材料であることを特徴
とする請求項２０または請求項２１の素子の製造方法。 - 【請求項２３】請求項２０〜２２のいずれか１項に記載
の素子の製造方法によって前記素子の成形用の型を作成
し、該型を用いて前記素子を作成することを特徴とする
素子の製造方法。 - 【請求項２４】請求項２０〜２２のいずれか１項に記載
の素子の製造方法によって前記素子の成形用の型を作成
することなく、前記素子を作成することを特徴とする素
子の製造方法。 - 【請求項２５】前記流動性を有する材料は、低粘度の材
料であることを特徴とする請求項２０〜２４のいずれか
１項に記載の素子の製造方法。 - 【請求項２６】前記材料の粘度が、８ｍＰａＳ以上２５
ｍＰａＳ以下であることを特徴とする請求項２５に記載
の素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000121612A JP2001305304A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置、並びに素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000121612A JP2001305304A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置、並びに素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001305304A true JP2001305304A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18632237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000121612A Pending JP2001305304A (ja) | 2000-04-21 | 2000-04-21 | 光学素子の製造方法、該製造方法による光学素子、該光学素子を有する表示素子と表示装置、及び該光学素子を有する撮像素子と撮像装置、並びに素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001305304A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8442362B2 (en) | 2009-04-30 | 2013-05-14 | International Business Machines Corporation | Method for manufacturing optical coupling element, optical transmission substrate, optical coupling component, coupling method, and optical interconnect system |
| CN114641352A (zh) * | 2019-10-29 | 2022-06-17 | 京瓷株式会社 | 涂装膜、机动车及涂装方法 |
-
2000
- 2000-04-21 JP JP2000121612A patent/JP2001305304A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8442362B2 (en) | 2009-04-30 | 2013-05-14 | International Business Machines Corporation | Method for manufacturing optical coupling element, optical transmission substrate, optical coupling component, coupling method, and optical interconnect system |
| US8542963B2 (en) | 2009-04-30 | 2013-09-24 | International Business Machines Corporation | Method for manufacturing optical coupling element, optical transmission substrate, optical coupling component, coupling method, and optical interconnect system |
| CN114641352A (zh) * | 2019-10-29 | 2022-06-17 | 京瓷株式会社 | 涂装膜、机动车及涂装方法 |
| CN114641352B (zh) * | 2019-10-29 | 2024-05-03 | 京瓷株式会社 | 涂装膜、机动车及涂装方法 |
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