JP2002353511A - 樹脂マイクロレンズの製造方法 - Google Patents

樹脂マイクロレンズの製造方法

Info

Publication number
JP2002353511A
JP2002353511A JP2001156918A JP2001156918A JP2002353511A JP 2002353511 A JP2002353511 A JP 2002353511A JP 2001156918 A JP2001156918 A JP 2001156918A JP 2001156918 A JP2001156918 A JP 2001156918A JP 2002353511 A JP2002353511 A JP 2002353511A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
light
light emitting
microlens
receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001156918A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Usui
博明 臼井
Hiromoto Tamura
弘基 田村
Hiroyuki Hiramoto
廣幸 平本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
Priority to JP2001156918A priority Critical patent/JP2002353511A/ja
Publication of JP2002353511A publication Critical patent/JP2002353511A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の受発光素子基板上への樹脂マイクロレ
ンズの製造方法では半球状に満たない凸レンズしか製造
できず、収束力が不足して光量の利用効率が極めて低い
という問題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により溶融と硬化とを光反応性熱
硬化樹脂によるレジスト膜2よりも適宜に比重の軽い液
体23中で、且つ、受発光部10aを下向きとする状態
で行う樹脂マイクロレンズの製造方法とし、加えて、受
発光部10aの周縁には溶融した状態のレジスト膜2に
対し撥水性を有する部材で形成された略リング状の撥液
(水)部1を設けることで、ほぼ真球状のマイクロレン
ズを正確に受発光部10aに設けることを可能とし課題
を解決するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、受発光素子チップ
の受発光部、或いは、1枚の受発光素子基板上に複数の
受発光部が設けられる受発光素子アレイなどにおいて、
前記受発光部からの発光を放散させることなく効率よく
外部に取り出すために、或いは、外部から入射する光を
効率よく受光部に収束するように、前記受発光部に設け
られる樹脂マイクロレンズに関するものであり、詳細に
はその樹脂マイクロレンズの製造方法に係るものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の樹脂マイクロレンズ80
の製造方法を示すものが図8〜図9であり、ここでは複
数の発光部90aが設けられているLED基板90に実
施するときの例で示す。まず、第一工程として、ホトリ
ソ(ホトリソグラフィ)法などでそれぞれの発光部90
aを覆うように、熱硬化性の透明部材によりホトレジス
ト膜91を形成する。
【0003】しかる後に、上記ホトレジスト膜91をL
ED基板90ともども、適宜な温度に加熱すると、この
ホトレジスト膜91は一旦溶融し液状化し、図9に示す
ように表面張力により中高のレンズ状となり、この状態
を保ち更に加熱を継続すると、前記ホトレジスト膜91
はレンズ形状として熱硬化するものとなる。
【0004】よって、前記ホトレジスト膜91を形成す
るときの発光部90aに対する位置精度、ホトレジスト
膜91の形状および膜厚、更には加熱するときの温度な
どを精密に管理すれば、各発光部90aには均一な光学
特性の樹脂マイクロレンズ80が備えられるものとな
る。従って、それぞれの発光部90aからの光は同じ条
件で収束するものとなり、均一性が要求されるLEDプ
リンタの書き込みヘッドなどの用途に適するものとな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の樹脂マイクロレンズ80の製造方法において
は、得られる樹脂マイクロレンズ80の形状が、ホトレ
ジスト膜91を形成する部材の表面張力による盛り上が
り以上の曲率は得られないものであり、結果的には半球
状以下の曲率となり焦点距離が長く、図10に示すよう
に発光部90aからの光は樹脂マイクロレンズ80によ
り収束は行われるものの、依然として放散光であり、例
えば光ファイバーなどに効率よく導入を行うことができ
ず、利用可能な光量は前記発光部90aからの発光量の
たかだか10%程度となり、効率が低い問題点を生じて
いる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的手段として、受発光素子基
板の発光部上に光反応性熱硬化樹脂の適量をホトリソ手
段により付着させ、この光反応性熱硬化樹脂を加熱する
ことで一旦溶融させて表面張力によりレンズ形状を得、
更に加熱を継続することで前記レンズ形状を保ち硬化さ
せて成る樹脂マイクロレンズの製造方法において、前記
溶融と硬化とを前記光反応性熱硬化樹脂よりも適宜に比
重の軽い液体中で、且つ、前記発光部を下向きとする状
態で行うことを特徴とする樹脂マイクロレンズの製造方
法を提供し、加えて、前記発光部の周縁には溶融した状
態の前記光反応性熱硬化樹脂に対し撥液(水)性を有す
る部材で形成された略リング状の撥液(水)部が適宜径
として形成されていることを特徴とする請求項1記載の
樹脂マイクロレンズの製造方法とすることで課題を解決
するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図1〜図5は本発明に係
る樹脂マイクロレンズの製造方法を工程の順に示すもの
であり、この実施形態においても受発光素子基板10
は、図1に示すように1枚の基板上に複数の発光部(お
よび/または、受光部、以下、受発光部10aと称す
る)10aが設けられているものとして説明を行うが、
本発明はこれを限定するものではなく、1つの受(発)
光部10aのみが設けられている受光、或いは、発光基
板10に対しても、当然に実施は可能である。
【0008】図2は本発明に係る樹脂マイクロレンズの
製造方法の第一工程であり、この第一工程では、前記受
発光部10aの周縁を取り囲むリング状に、例えばフロ
ロカーボンなど撥液(水)性の高い部材で撥液(水)部
1を形成する。尚、前記撥液(水)部1の形成に当たっ
ては、不要部分にマスキングを行うなどして、撥液
(水)部1に所望の形状が得られるようにすればよい。
【0009】また、前記撥液(水)部1の形状は、この
実施形態ではリング状、もしくは、ドーナツ状と称され
ているような形状であるとして説明を行うが、本発明は
この形状を限定するものではなく、例えば楕円状、正方
形状、長方形状などとして受発光部10aを取り囲むも
のとしても良く、要は、要求される前記受発光部10a
から放射光のビーム形状に沿うものとすれば良いもので
ある。
【0010】図3は本発明に係る樹脂マイクロレンズの
製造方法の第二工程であり、この第2工程では、前の第
一工程で周縁に前記撥液(水)部1が設けられた受発光
部10aに対応して光反応性熱硬化樹脂によるレジスト
膜2を形成する。そして、このときには、前記レジスト
膜2は前記受発光部10aに対する位置精度、および、
膜厚などは高い精度とすることが望ましいのでホトリソ
法により形成する。
【0011】図4は上記レジスト膜2をレンズ形状に加
工し、且つ、その形状を安定化させる第三工程であり、
この第三工程は図5に示すような浴槽20によって行わ
れる。前記浴槽20は加熱源であるホットプレート21
上に溶液バット22が設けられており、前記溶液バット
22中には前記レジスト膜2よりも僅かに比重の軽く、
且つ、前記レジスト膜2が形成された光反応性熱硬化樹
脂よりも高沸点で、当該樹脂と化学反応をしない液体、
例えばシリコンオイル23が入れてあり、従って、前記
シリコンオイル2が形成された2の温度は前記ホットプ
レート21により自在に調整可能とされている。
【0012】本発明では、前記受発光素子基板10は前
記シリコンオイル23中に浸漬された状態で加熱が行わ
れるものであり、このときに、前記基板10は図4に示
すように受発光部10aを下向きとする状態でシリコン
オイル23中に浸漬される。このようにすることで、前
記シリコンオイル23に適宜な温度の加熱を行うと、或
いは、適宜な温度としたシリコンオイル23中に基板1
0を浸漬すると、前記レジスト膜2には液化を生じるも
のとなる。
【0013】従って、もしも空気中で加熱が行われれ
ば、液化したレジスト膜2は当然に重力により滴下して
しまうものとなるが、本発明により液化が比重差の少な
いシリコンオイル23中で行われているので、レンズ固
定部10bに生じる接着力が重力に勝り滴下することは
なく、よって、前記レジスト膜2には表面張力により最
も表面積の少ない形状である球形状になろうとする力が
働くものとなる。
【0014】また、前記レジスト膜2が液化したこと
で、前記撥液(水)部1も前記レジスト膜2に対して撥
水作用を行うものとなり、液化したレジスト膜2をはじ
き、撥液(水)部1から離れるようにする。よって、前
記レジスト膜2は、前記受発光部10a、および、近傍
の部分のみで基板10と接続するものとなり、前記した
表面張力により、ますます真球状に近づくものとなる。
【0015】この状態で、更に適宜にシリコンオイル2
3の温度を上昇させると、光反応性熱硬化樹脂で成るレ
ジスト膜2の熱硬化は促進され、上記の真球状の形状を
保ったままで完全硬化し、以後は形状は不変のものとな
るので、シリコンオイル23中より取り出し、適宜な洗
浄手段などにより付着したシリコンオイル23の除去な
どを行えば良いものとなる。
【0016】図6は、上記説明の工程により得られた樹
脂マイクロレンズ5付き受発光素子基板10を示すもの
であり、上記の工程としたことで、それぞれの受発光部
10aに対応しては、同芯であり、同一寸法であり、且
つ、ほぼ真球状である樹脂マイクロレンズ5が設けられ
た受発光素子基板10が得られるものとなる。
【0017】よって、本発明の受発光素子基板10にお
いては、樹脂マイクロレンズ5がほぼ真球状であること
で、受発光部10aから放射される光に対する収束効果
が高く、図7に示すように前記樹脂マイクロレンズ5の
適宜の前方に焦点fを結ぶものとなり、例えば光ファイ
バー中に光を導入する際には、受発光部10aから放射
される光のほぼ全量を使用可能なものとして、光束利用
効率を飛躍的に向上させる。
【0018】また、上記の製造方法としたことで、個々
の樹脂マイクロレンズ5間においての寸法差、芯ズレな
どのバラツキもホトリソレベルで僅少であり、例えばL
EDプリンタなどにおいて、前記した焦点位置をもって
感光体などに直接感光を行わせるときにも、感光体上に
形成されるドットの寸法差、位置差は少なく、文字、図
形などの高品位の印刷を可能とするものである。
【0019】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、受
発光素子基板の受発光部上に光反応性熱硬化樹脂の適量
をホトリソ手段により付着させ、この光反応性熱硬化樹
脂を加熱することで一旦溶融させて表面張力によりレン
ズ形状を得、更に加熱を継続することで前記レンズ形状
を保ち硬化させて成る樹脂マイクロレンズの製造方法に
おいて、前記溶融と硬化とを前記光反応性熱硬化樹脂よ
りも適宜に比重の軽い液体中で、且つ、前記受発光部を
下向きとする状態で行うことを特徴とする樹脂マイクロ
レンズの製造方法とし、加えて、前記受発光部の周縁に
は溶融した状態の前記光反応性熱硬化樹脂に対し撥水性
を有する部材で形成された略リング状の撥水部が適宜径
として形成されていることを特徴とする請求項1記載の
樹脂マイクロレンズの製造方法とすることで、真球状に
近く短焦点の樹脂マイクロレンズを精度良く受発光部に
設置することを可能とし、この種の樹脂マイクロレンズ
付き受発光素子基板の使用時の光束利用率を向上させる
と共に、精度も向上させ、性能向上に極めて優れた効果
を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る樹脂マイクロレンズを設置する
受発光素子基板を示す断面図である。
【図2】 本発明に係る樹脂マイクロレンズの製造方法
の第一工程を示す断面図である。
【図3】 同じく第二工程を示す断面図である。
【図4】 同じく第三工程を示す説明図である。
【図5】 第三工程に使用される浴槽を示す説明図であ
る。
【図6】 本発明に係る樹脂マイクロレンズの製造方法
により得られる樹脂マイクロレンズ付き受発光素子基板
を示す断面図である。
【図7】 本発明に係る樹脂マイクロレンズの製造方法
により得られる樹脂マイクロレンズ付き受発光素子基板
の性能を示す説明図である。
【図8】 従来例の第一工程を示す説明図である。
【図9】 従来例の第二工程を示す説明図である。
【図10】 従来例のマイクロレンズ付き受発光素子基
板の性能を示す説明図である。
【符号の説明】
1……撥液(水)部 2……レジスト膜 5……マイクロレンズ 10……受発光素子基板 10a……受発光部 20……浴槽 21……ホットプレート 22……バット 23……シリコンオイル
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) H04N 5/335 H01L 31/02 D (72)発明者 田村 弘基 東京都八王子市北野台2−27−13 (72)発明者 平本 廣幸 東京都町田市成瀬台3−28−1 Fターム(参考) 4M118 AA10 GD04 GD06 5C024 CX41 CY47 EX24 EX43 5F041 AA06 CA73 EE11 5F088 EA02 EA20 JA12

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受発光素子基板の受発光部上に光反応性
    熱硬化樹脂の適量をホトリソ手段により付着させ、この
    光反応性熱硬化樹脂を加熱することで一旦溶融させて表
    面張力によりレンズ形状を得、更に加熱を継続すること
    で前記レンズ形状を保ち硬化させて成る樹脂マイクロレ
    ンズの製造方法において、前記溶融と硬化とを前記光反
    応性熱硬化樹脂よりも適宜に比重の軽い液体中で、且
    つ、前記受発光部を下向きとする状態で行うことを特徴
    とする樹脂マイクロレンズの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記受発光部の周縁には溶融した状態の
    前記光反応性熱硬化樹脂に対し撥液(水)性を有する部
    材で形成された略リング状の撥液(水)部が適宜径とし
    て形成されていることを特徴とする請求項1記載の樹脂
    マイクロレンズの製造方法。
JP2001156918A 2001-05-25 2001-05-25 樹脂マイクロレンズの製造方法 Pending JP2002353511A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001156918A JP2002353511A (ja) 2001-05-25 2001-05-25 樹脂マイクロレンズの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001156918A JP2002353511A (ja) 2001-05-25 2001-05-25 樹脂マイクロレンズの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002353511A true JP2002353511A (ja) 2002-12-06

Family

ID=19000859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001156918A Pending JP2002353511A (ja) 2001-05-25 2001-05-25 樹脂マイクロレンズの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002353511A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006070791A1 (ja) * 2004-12-28 2006-07-06 Grapac Japan Co., Inc. パターン形成方法及びパターン形成装置
JP2007517404A (ja) * 2003-12-24 2007-06-28 ゲルコアー リミテッド ライアビリティ カンパニー 窒化物フリップチップからのサファイヤのレーザ・リフトオフ
US7307250B2 (en) 2003-02-06 2007-12-11 Seiko Epson Corporation Light-receiving element and manufacturing method of the same, optical module and optical transmitting device
US7520680B2 (en) 2003-02-06 2009-04-21 Seiko Epson Corporation Light-receiving element, manufacturing method for the same, optical module, and optical transmitting device
US7645643B2 (en) 2003-06-06 2010-01-12 Stanley Electric Co., Ltd. Optical semiconductor device method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7307250B2 (en) 2003-02-06 2007-12-11 Seiko Epson Corporation Light-receiving element and manufacturing method of the same, optical module and optical transmitting device
US7520680B2 (en) 2003-02-06 2009-04-21 Seiko Epson Corporation Light-receiving element, manufacturing method for the same, optical module, and optical transmitting device
US7645643B2 (en) 2003-06-06 2010-01-12 Stanley Electric Co., Ltd. Optical semiconductor device method
JP2007517404A (ja) * 2003-12-24 2007-06-28 ゲルコアー リミテッド ライアビリティ カンパニー 窒化物フリップチップからのサファイヤのレーザ・リフトオフ
WO2006070791A1 (ja) * 2004-12-28 2006-07-06 Grapac Japan Co., Inc. パターン形成方法及びパターン形成装置
JP2006181554A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Grapac Japan Kk パターン形成方法及びパターン形成装置
US7776402B2 (en) 2004-12-28 2010-08-17 Grapac Japan Co., Inc. Method for pattern formation and apparatus for pattern formation
JP4684647B2 (ja) * 2004-12-28 2011-05-18 グラパックジャパン株式会社 パターン形成方法及びパターン形成装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5009209B2 (ja) ウエハ状光学装置およびその製造方法、電子素子ウエハモジュール、センサウエハモジュール、電子素子モジュール、センサモジュール、電子情報機器
US9502461B2 (en) Methods of fabricating camera module and spacer of a lens structure in the camera module
JP4239750B2 (ja) マイクロレンズ及びマイクロレンズの製造方法、光学装置、光伝送装置、レーザプリンタ用ヘッド、並びにレーザプリンタ
MXPA06010246A (es) Disposicion de lente y metodo para hacer la misma.
JP2005252257A (ja) レーザダイオードを含むデバイス
WO2007113947A1 (ja) マイクロレンズ付き発光素子アレイ及び光書込みヘッド
JP2002353511A (ja) 樹脂マイクロレンズの製造方法
JP2000158705A (ja) 光プリンタヘッドの製造方法
KR101839461B1 (ko) 마이크로 렌즈 어레이 제조 방법
JP2002350606A (ja) 樹脂マイクロレンズの製造方法および該樹脂マイクロレンズを備える受発光素子
JP2001301230A (ja) 露光装置
JP2006235084A (ja) マイクロレンズの製造方法
JPH11202103A (ja) マイクロレンズアレイの製造方法
JP2005153271A (ja) 光学部品用金型の製造方法
KR20220050077A (ko) 마이크로 렌즈 어레이 제조방법 및 그의 이미지 획득 장치
JPH0570944B2 (ja)
JP2001518206A (ja) 光誘導構造体の製造方法
JP2007079208A (ja) マイクロレンズアレイ
JP2001356202A (ja) マイクロレンズ
JPH1098173A (ja) オンチップマイクロレンズの形成方法
JP2019046929A (ja) 基板の製造方法と発光装置の製造方法
JP5816107B2 (ja) マイクロレンズアレイ素子
KR100458285B1 (ko) 감광제를 이용한 V groove 구조물 제조방법
JP5609449B2 (ja) マイクロレンズアレイの製造方法
JP2006337956A (ja) マイクロレンズアレイの製造方法