JP2013122480A - ウエハレンズおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂部（レンズ部）が無機粒子を含む硬化樹脂からなるウエハレンズであって、ダイシング時における樹脂部の割れおよび剥離を抑制することができるウエハレンズの製造方法を提供すること。
【解決手段】ウエハレンズの製造方法は、キャビティ部を複数有する成形型を準備する工程と、重合性組成物、重合開始剤および無機粒子を含み、２５℃における粘度が１０〜２０Ｐａ・Ｓの範囲内である硬化性樹脂材料を準備する工程と、前記基板または前記キャビティ部に、前記硬化性樹脂材料を前記キャビティ部のそれぞれに対応するように個別に滴下する工程と、前記基板または前記成形型を押圧し、個別に提供された前記硬化性樹脂材料同士が互いに接触しないように、前記キャビティ部と前記基板との間に前記硬化性樹脂材料を充填する工程と、前記キャビティ部と前記基板との間に充填された前記硬化性樹脂材料を硬化させる工程とを含む。
【選択図】図８

Description

本発明は、基板上に複数のレンズ部を有するウエハレンズおよびその製造方法に関する。

光学レンズの製造分野においては、ガラス基板の表面に硬化樹脂からなるレンズ部を形成することで、耐熱性の高い光学レンズを製造する技術が知られている。この技術を適用した光学レンズの製造方法として、１枚のガラス基板の表面に硬化樹脂からなるレンズ部を複数形成した、いわゆる「ウエハレンズ」を製造する方法がある。ウエハレンズを製造した後、ウエハレンズのガラス基板を切断してレンズ部ごとに分割することで、多数の光学レンズを一度に得ることができる。また、複数のウエハレンズを積層して得られる積層体を分割することで、複数のレンズ部を有するレンズユニットを製造する技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。

ウエハレンズを製造する際に、レンズ部を構成する硬化樹脂中に無機粒子を分散させることが提案されている。たとえば、特許文献１には、レンズ部の表面に形成された反射防止膜の剥離などを抑制することを目的として、無機粒子を含む硬化性樹脂材料を用いてレンズ部を形成することが記載されている。

図１は、特許文献１に記載されているウエハレンズ積層体の構成を示す断面図である。図１に示されるように、ウエハレンズ積層体１０は、第１のウエハレンズ２０および第２のウエハレンズ３０を有する。第１のウエハレンズ２０は、第１の基板２２と、第１の基板２２の一方の面に形成された第１の樹脂部２４と、第１の基板２２の他方の面に形成された第２の樹脂部２６とを有する。第２のウエハレンズ３０は、第２の基板３２と、第２の基板３２の一方の面に形成された第３の樹脂部３４と、第２の基板３２の他方の面に形成された第４の樹脂部３６とを有する。

第１のウエハレンズ２０および第２のウエハレンズ３０は、いずれも、レンズ部の間に樹脂膜が存在する残膜型のウエハレンズである。すなわち、第１の樹脂部２４は、複数の第１のレンズ部２４ａと、これらの間に位置する非レンズ部２４ｂ（樹脂膜）とを含む。第２の樹脂部２６も、複数の第２のレンズ部２６ａおよび非レンズ部２６ｂを含む。第３の樹脂部３４も、複数の第３のレンズ部３４ａおよび非レンズ部３４ｂを含む。第４の樹脂部３６も、複数の第４のレンズ部３６ａおよび非レンズ部３６ｂを含む。

第１の樹脂部２４、第２の樹脂部２６および第３の樹脂部３４は、無機粒子を含まない硬化樹脂により構成されている。一方、第４の樹脂部３６は、無機粒子を含む硬化樹脂により構成されており、その表面には無機化合物からなる反射防止膜３８が形成されている。

ダイサーなどを使用してウエハレンズ積層体１０をダイシングライン４０に沿って切断することで、第１のレンズ部２４ａ、第２のレンズ部２６ａ、第３のレンズ部３４ａおよび第４のレンズ部３６ａを有するレンズユニット（撮像用レンズ）を得ることができる。

特許文献１に記載の発明では、第４の樹脂部３６を無機粒子を含む硬化樹脂で構成することにより、第４の樹脂部３６と反射防止膜３８との線膨張係数の差を小さくしている。このように線膨張係数の差を小さくすることで、レンズユニット（撮像用レンズ）が高温環境下に置かれた場合であっても、反射防止膜３８にクラックやシワが発生することを抑制することができる。

国際公開第２０１１／０５５６２３号

無機粒子を分散させた硬化性樹脂材料は、１）硬化樹脂の線膨張係数が小さい、２）硬化樹脂の屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が小さい、３）硬化収縮率が小さい、などの、ウエハレンズのレンズ部形成用の樹脂材料として優れた性質を有する。

しかしながら、無機粒子を分散させた硬化樹脂は脆性が高いため、無機粒子を分散させた硬化樹脂からなる樹脂部では、ダイシング時に割れや剥離が発生しやすい。たとえば、特許文献１に記載の残膜型の第２のウエハレンズ３０では、無機粒子を分散させた硬化樹脂からなる第４の樹脂部３６は、ダイシングライン４０と交差している。したがって、第４の樹脂部３６は、ダイシングブレードなどで直接切断される。このとき、第４の樹脂部３６は脆性が高いため、第４の樹脂部３６では割れや剥離が発生しやすい。その結果、製造されたレンズユニットの信頼性試験の結果が悪くなり、レンズユニットの製造歩留まりが低下してしまう。

このように、無機粒子を分散させた硬化性樹脂材料は、レンズ部の性能を向上させる観点からは優れた材料である。その一方で、無機粒子を分散させた硬化性樹脂材料には、ウエハレンズをダイシングすることで得られる光学レンズまたはレンズユニットの製造歩留まりを低下させてしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、樹脂部（レンズ部）が無機粒子を含む硬化樹脂からなるウエハレンズであって、ダイシング時における樹脂部の割れおよび剥離を抑制することができるウエハレンズおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明のウエハレンズの製造方法は、基板の少なくとも一方の面上に複数のレンズ部が形成されたウエハレンズの製造方法であって、レンズ部の形状に対応するネガ形状の成形面であるキャビティ部を複数有する成形型を準備する工程と、重合性組成物、重合開始剤および無機粒子を含み、２５℃における粘度が１０〜２０Ｐａ・Ｓの範囲内である硬化性樹脂材料を準備する工程と、前記基板または前記成形型の前記キャビティ部に、前記硬化性樹脂材料を前記キャビティ部のそれぞれに対応するよう個別に滴下して提供する工程と、前記基板または前記成形型を押圧し、前記キャビティ部のそれぞれに対応するよう提供された前記硬化性樹脂材料同士が互いに接触しないように、前記キャビティ部と前記基板との間に前記硬化性樹脂材料を充填する工程と、前記キャビティ部と前記基板との間に充填された前記硬化性樹脂材料を硬化させる工程と、を含むことを特徴とする。

本発明のウエハレンズは、基板の少なくとも一方の面上に複数のレンズ部が形成されたウエハレンズであって、前記複数のレンズ部は、それぞれ、重合性組成物、重合開始剤および無機粒子を含み、２５℃における粘度が１０〜２０Ｐａ・Ｓの範囲内である硬化性樹脂材料の硬化物からなり、前記複数のレンズ部は、前記硬化性樹脂材料の硬化物により互いに連結されていないことを特徴とする。

本発明によれば、樹脂部（レンズ部）が無機粒子を含む硬化樹脂からなるウエハレンズであって、ダイシング時における樹脂部の割れおよび剥離の発生が少ないウエハレンズを製造することができる。したがって、本発明によれば、ウエハレンズをダイシングすることで得られる光学レンズまたはレンズユニットの製造歩留まりを向上させることができる。

特許文献１に記載されているウエハレンズ積層体の構成を示す断面図である。 図２Ａ〜図２Ｃは、実施の形態のウエハレンズの構成を示す図である。 図３Ａ，図３Ｂは、実施の形態のウエハレンズのダイシングラインを示す図である。 図４Ａ，図４Ｂは、マスター成形型の構成を示す図である。 図５Ａ，図５Ｂは、サブマスター成形型の構成を示す図である。 図６Ａ〜図６Ｄは、サブマスター成形型の製造工程を示す断面図である。 図７Ａ，図７Ｂは、サブマスター成形型の製造工程を示す断面図である。 図８Ａ〜図８Ｄは、個別方式のウエハレンズの製造工程を示す断面図である。 図９Ａ〜図９Ｄは、残膜方式のウエハレンズの製造工程を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

１．ウエハレンズの構成
図２は、本発明の実施の形態に係るウエハレンズ１００の構成を示す図である。図２Ａは、ウエハレンズ１００の平面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図であり、図２Ｃは、図２Ｂに示される断面図の一部を拡大した部分拡大断面図である。

図２Ａ〜Ｃに示されるように、ウエハレンズ１００は、基板１１０と、基板１１０の一方の面上に形成された複数のレンズ部１２０とを有する。

基板１１０は、光透過性を有する平板である。基板１１０は、例えばガラス基板や透明樹脂基板などである。基板１１０の大きさ、厚さおよび形状は、特に限定されず、求められる光学的特性などに応じて適宜選択されうる。通常、基板１１０の厚さは、離型時に破損しない程度の厚さである。

複数のレンズ部１２０は、基板１１０の一方の面上においてマトリックス状に配置されており、基板１１０に接合されている。複数のレンズ部１２０は、それぞれ光学面１２２を有しており、凹レンズとして機能する。

複数のレンズ部１２０は、それぞれ、重合性組成物、光重合開始剤および無機粒子を含む光硬化性樹脂材料（以下「有機無機複合材料」ともいう）の硬化物からなる。すなわち、複数のレンズ部１２０は、それぞれ、無機粒子が分散した硬化樹脂からなる。

［光硬化性樹脂］
光硬化性樹脂の例には、アクリル樹脂やアリルエステル樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂などが含まれる。アクリル樹脂材料やアリルエステル樹脂材料、ビニル系樹脂材料は、光重合開始剤のラジカル重合により硬化されうる。エポキシ系樹脂材料は、光重合開始剤のカチオン重合またはアニオン重合により硬化されうる。以下、重合性組成物（樹脂材料）および光重合開始剤について説明する。

１）アクリル樹脂材料
アクリル樹脂材料として用いられる（メタ）アクリレートの種類は、特に限定されない。（メタ）アクリレートの例には、エステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、エーテル（メタ）アクリレート、アルキル（メタ）アクリレート、アルキレン（メタ）アクリレート、芳香環を有する（メタ）アクリレート、多官能（メタ）アクリレート、脂環式構造を有する（メタ）アクリレートが含まれる。これらは、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

これらの中でも、脂環式構造を持つ（メタ）アクリレートが好ましい。脂環式構造は、酸素原子または窒素原子を含む脂環式構造であってもよい。そのような（メタ）アクリレートの例には、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘプチル（メタ）アクリレート、ビシクロヘプチル（メタ）アクリレート、トリシクロデシル（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレートや、イソボロニル（メタ）アクリレート、水添ビスフェノール類のジ（メタ）アクリレートなどが含まれる。また、脂環式構造を有する（メタ）アクリレートの中でも、アダマンタン骨格を持つものが特に好ましい。そのような（メタ）アクリレートの例には、２−アルキル−２−アダマンチル（メタ）アクリレート（特開２００２−１９３８８３号公報参照）、アダマンチルジ（メタ）アクリレート（特開昭５７−５００７８５号公報参照）、アダマンチルジカルボン酸ジアリル（特開昭６０―１００５３７号公報参照）、パーフルオロアダマンチルアクリル酸エステル（特開２００４−１２３６８７号公報参照）、２−メチル−２−アダマンチルメタクリレート（新中村化学工業株式会社）、１，３−アダマンタンジオールジアクリレート、１，３，５−アダマンタントリオールトリアクリレート、不飽和カルボン酸アダマンチルエステル（特開２０００−１１９２２０号公報参照）、３，３'−ジアルコキシカルボニル−１，１'ビアダマンタン（特開２００１−２５３８３５号公報参照）、１，１'−ビアダマンタン化合物（米国特許第３３４２８８０号明細書参照）、テトラアダマンタン（特開２００６−１６９１７７号公報参照）、２−アルキル−２−ヒドロキシアダマンタン、２−アルキレンアダマンタン、１，３−アダマンタンジカルボン酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチルなどの芳香環を有しないアダマンタン骨格を有する硬化性樹脂（特開２００１−３２２９５０号公報参照）、ビス（ヒドロキシフェニル）アダマンタン類やビス（グリシジルオキシフェニル）アダマンタン（特開平１１−３５５２２号公報および特開平１０−１３０３７１号公報参照）などが含まれる。

また、アクリル樹脂材料は、（メタ）アクリレートや多官能（メタ）アクリレートなどの、その他の反応性単量体を含有していてもよい。そのような（メタ）アクリレートの例には、メチルアクリレート、メチルメタアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタアクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタアクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタアクリレートなどが含まれる。また、多官能（メタ）アクリレートの例には、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールセプタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートなどが含まれる。

２）アリルエステル樹脂材料
アリルエステル樹脂材料は、アリル基を有し、ラジカル重合によって硬化する樹脂材料である。アリルエステル樹脂材料の種類は、特に限定されない。アリルエステル樹脂材料の例には、芳香環を含まない臭素含有（メタ）アリルエステル樹脂（特開２００３−６６２０１号公報参照）、アリル（メタ）アクリレート樹脂（特開平５−２８６８９６号公報参照）、アリルエステル樹脂（特開平５−２８６８９６号公報、特開２００３−６６２０１号公報参照）などが含まれる。

３）ビニル系樹脂材料
ビニル系樹脂材料の種類は、透明な樹脂硬化物を形成できる物であれば特に限定されない。ポリビニル系樹脂のモノマーは、一般式ＣＨ２＝ＣＨ−Ｒで表される。ポリビニル系樹脂の例には、ポリ塩化ビニルやポリスチレンなどが含まれる。ポリビニル系樹脂としては、Ｒに芳香族を含む芳香族系ビニル樹脂が好ましい。特に、モノマー１分子中に２つ以上のビニル基を有するジビニル系樹脂がより好ましい。これらは、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

４）エポキシ系樹脂材料
エポキシ系樹脂材料の種類は、エポキシ基を有し、光または光および熱により重合硬化するものであれば特に限定されない。硬化開始剤は、酸無水物、カチオン発生剤、アニオン発生剤などを使用することができる。エポキシ系樹脂は、硬化収縮率が低いため、成形精度を向上させる観点からは好ましい。

エポキシ系樹脂の例には、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が含まれる。より具体的には、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、２，２'−ビス（４−グリシジルオキシシクロヘキシル）プロパン、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカーボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−５，５−スピロ−（３，４−エポキシシクロヘキサン）−１，３−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）アジペート、１，２−シクロプロパンジカルボン酸ビスグリシジルエステルなどを重合したものを例示することができる。

５）光重合開始剤
光重合開始剤の種類は、基本的には重合成組成物（樹脂材料）の種類に応じて選択される。光重合開始剤の種類は、紫外域（４００ｎｍ以下）の波長に吸収極大を持ち、当該紫外域の波長でラジカル、カチオンまたはアニオンを発生するものであれば特に限定されない。なお、光重合開始剤を選択する際には、使用波長域での光透過率を低下させないように配慮するとともに、硬化光（紫外線）に対する吸光度が適切な値になるように考慮することが好ましい。

ラジカルを発生する光重合開始剤としては、分子内開裂型開始剤および水素引き抜き型開始剤のいずれも使用することができる。分子内開裂型開始剤には、ベンゾインエーテル誘導タイプ、アセトフェノンタイプ、アシルフォスフィンオキサイドタイプなどがある。アセトフェノンタイプの例には、ベンジルケタール、α−ヒドロキシアセトフェノン、α−アミノアセトフェトンなどが含まれる。アシルフォスフィンオキサイドタイプの例には、ビスアシルフォスフィンオキサイド（ＢＡＰＯ）、モノアシルフォスフィンオキサイド（ＭＡＰＯ）などが含まれる。水素引き抜き型開始剤には、ベンゾフェノンタイプ、アミンタイプ、チオキサントンタイプなどがある。

ここで、レンズ部に用いるために樹脂が黄変しないことなどを考慮すると、α−ヒドロキシアセトフェノンとしては、ＤＡＲＯＣＵＲＥ １１７３、ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４、ＩＲＧＡＣＵＲＥ １２７（いずれもチバ・ジャパン株式会社）などを使用することが好ましい。また、α−アミノアセトフェトンとしては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９（いずれもチバ・ジャパン株式会社）などを使用することが好ましい。

また、ラジカルを発生する光重合開始剤として、ＵＶ照射後に光退色（フォトブリーチング）する効果を有する光重合開始剤を使用することも好ましい。そのような光重合開始剤の例には、アシルフォスフィンオキサイドなどが含まれる。光退色効果を有する光重合開始剤を使用した場合、光反応に伴い光重合開始剤の吸収帯が消失（光退色）することにより、硬化光がより樹脂の深部まで到達できるようになり、樹脂の内部硬化が促進される。アシルフォスフィンオキサイドの例には、ＭＡＰＯの２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ＤＡＲＯＣＵＲ ＴＰＯ）や、ＢＡＰＯのビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９）や、チタノセン化合物のＩＲＧＡＣＵＲＥ ７８４（いずれもチバ・ジャパン株式会社）などが含まれる。特に、ＤＡＲＯＣＵＲＥ ＴＰＯやＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９などは、光反応に伴い無色となるため、レンズ用途としてより好ましい。

カチオンを発生する光重合開始剤には、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ジアゾニウム塩、フェロセニウム塩などがある。スルホニウム塩の例には、ＣＹＲＡＣＵＲＥ ＵＶＩ−６９７６、ＵＶＩ−６９９２（いずれもダウ・ケミカル社）、サンエイドＳＩ−６０Ｌ、ＳＩ−８０Ｌ（三新化学工業株式会社）、アデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０（株式会社ＡＤＥＫＡ）、Ｕｖａｃｕｒｅ１５９０（ダイセルＵＣＢ株式会社）などが含まれる。ヨードニウム塩の例には、ＵＶ９３８０Ｃ（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２５０（チバ・ジャパン株式会社）などが含まれる。

アニオンを発生する光重合開始剤には、アルキルリチウム、カルバメート誘導体、オキシムエステル誘導体、光アミン発生剤などがある。

光重合開始剤の添加量は、光硬化性樹脂材料（樹脂材料および光重合開始剤）に対して、０.００１質量％〜５質量％の範囲内が好ましく、０.０１質量％〜３質量％の範囲内がより好ましく、０.０５質量％〜１質量％の範囲内が特に好ましい。

［無機粒子］
本実施の形態のウエハレンズ１００は、レンズ部１２０を構成する硬化樹脂が無機粒子を含有することを一つの特徴とする。レンズ部１２０を構成する硬化樹脂に無機粒子を分散させることで、硬化樹脂の線膨張係数や、硬化樹脂の屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）、硬化収縮率などを低減させることが可能となり、レンズ部１２０の性能を向上させることができる。

無機粒子の種類は、光学的に透明なもの（光透過性を有するもの）が好ましい。光透過性を有する無機粒子には、酸化物粒子、硫化物粒子、セレン化物粒子、テルル化物粒子などがある。具体的な無機粒子の例には、酸化ケイ素粒子、酸化アルミ粒子、リン酸アルミ粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、硫化亜鉛粒子などが含まれる。これらの中でも、酸化ケイ素粒子（シリカ粒子）、炭酸カルシウム粒子が好ましい。これらの無機粒子は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

無機粒子の配合量は、ウエハレンズの製造時における光硬化性樹脂材料の粘度に応じて調整される。すなわち、２５℃における光硬化性樹脂材料の粘度が１０〜２０Ｐａ・Ｓの範囲内（好ましくは１０〜１５Ｐａ・Ｓの範囲内）となるように、無機粒子の配合量は調整される。光硬化性樹脂材料の粘度を上記範囲内とする理由については、ウエハレンズの製造方法について説明する際に説明する。

無機粒子の形状は、特に限定されない。無機粒子の形状の例には、球状、楕円状、扁平状、ロッド状などが含まれる。レンズ部の機能をより発揮させる観点からは、無機粒子の形状は、球状が好ましい。

無機粒子の平均粒径は、特に限定されないが、１〜３０ｎｍの範囲内が好ましく、１〜２０ｎｍの範囲内がより好ましく、１〜１０ｎｍの範囲内が特に好ましい。平均粒径が１ｎｍ未満の場合、無機粒子を分散させることが困難であるため、無機粒子の機能を十分に発揮させることができないおそれがある。一方、平均粒径が３０ｎｍ超の場合、レンズ部１２０の透明性が低下し、光線透過率が７０％未満となるおそれがある。無機粒子の平均粒径は、無機粒子の体積を球に換算したときの直径で表される。具体的には、無機粒子の電子顕微鏡写真から無作為に１００個以上の無機粒子を抽出し、各無機粒子の粒径の算術平均を平均粒径とする。無機粒子の粒径の分布は、特に限定されないが、レンズ部の機能をより発揮させる観点からは、ある程度狭いほうが好ましい。

無機粒子の製造方法は、特に限定されず、公知の方法から適宜選択されうる。無機粒子の製造方法の例には、金属塩の熱分解や、金属塩または金属アルコキシドの加水分解などが含まれる。金属塩の熱分解による製造方法では、金属塩またはそれらの溶液を噴霧し、加熱分解することで無機粒子を製造する。金属塩または金属アルコキシドの加水分解による製造方法では、予め作製された金属塩または金属アルコキシドの溶液に水を添加し、加水分解重合を進行させることで無機粒子を製造する。

無機粒子は、表面処理がなされていることが好ましい。表面処理方法の種類は、特に限定されず、公知の方法から適宜選択されうる。無機粒子の表面処理に使用される表面処理剤の例には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、３−メチルフェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジフェノキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルフェノキシシラン、シクロペンチルトリメトキシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩、アミノシラン配合物などが含まれる。また、シランの代わりにアルミニウムやチタン、ジルコニアなどを使用することもできる。たとえば、アルミニウムトリエトキシドやアルミニウムトリイソプロキシドなども表面処理剤として使用されうる。また、イソステアリン酸、ステアリン酸、シクロプロパンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンプロピオン酸、オクチル酸、パルミチン酸、ベヘン酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ヘキサヒドロフタル酸などの脂肪酸やそれらの金属塩、さらに有機リン酸系表面処理剤のいずれの表面処理剤も使用可能である。

これらの表面処理剤は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。使用する表面処理剤の種類は、光硬化性樹脂材料との親和性などに応じて選択されうる。表面処理剤の量は、特に限定されないが、表面処理後の無機粒子において１０〜９９質量％の範囲内が好ましく、３０〜９８質量％の範囲内がより好ましい。

レンズ部１２０の説明に戻る。本実施の形態のウエハレンズ１００は、各レンズ部１２０が隣接する他のレンズ部１２０と有機無機複合材料の硬化物により連結されていないことを一つの特徴とする。すなわち、各レンズ部１２０の間には、有機無機複合材料の硬化物が存在しない領域が必ず存在する。後述するように、残膜方式（図９参照）ではなく個別方式（図８参照）で複数のレンズ部１２０を形成することで、それぞれが独立した複数のレンズ部１２０を形成することができる。

本実施の形態のウエハレンズ１００をレンズ部１２０ごとに分割（個片化）することで、複数のレンズ部１２０を得ることができる。図３は、本実施の形態のウエハレンズ１００のダイシングライン１３０を示す図である。図３Ａは、図２Ａに対応する平面図であり、図３Ｂは、図２Ｃに対応する部分拡大断面図である。これらの図に示されるように、ウエハレンズ１００は、レンズ部１２０の間に設定されるダイシングライン１３０に沿って切断される。レンズ部１２０を構成する硬化樹脂は、無機粒子を含有するため脆性が高い。しかしながら、ダイシングライン１３０は、レンズ部１２０間の硬化樹脂が存在しない部位に位置するため、ダイシング時にレンズ部１２０に割れや剥離などが発生することはほとんどない。

２．ウエハレンズの製造方法
次に、本実施の形態のウエハレンズ１００の製造方法について説明する。

図４および図５は、ウエハレンズ１００のレンズ部１２０を形成するための成形型の例を示す図である。図４Ａは、マスター成形型の平面図であり、図４Ｂは、図４Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。また、図５Ａは、サブマスター成形型の平面図であり、図５Ｂは、図５Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。

図４Ａに示されるように、マスター成形型２００は、その一方の面上に、サブマスター成形型３００の転写面３３０（後述）を形成するための転写面２１０を有する。転写面２１０は、ウエハレンズ１００のレンズ部１２０の形状に対応する複数のキャビティ部２２０（ポジ形状のレンズ部成形面）を含む。複数のキャビティ部２２０は、マトリックス状に配置されており、それぞれ凹形状に形成されている。マスター成形型２００の転写面２１０に形成されるキャビティ部２２０の数は、ウエハレンズ１００のレンズ部１２０と同数であってもよいが、通常は、図４Ａに示されるようにレンズ部１２０の数よりも少ない。

マスター成形型２００は、通常、金属材料で形成されている。金属材料の例には、鉄系材料や鉄系合金、非鉄系合金などが含まれる。鉄系材料の例には、熱間金型用鋼、冷間金型用鋼、プラスチック金型用鋼、高速度工具鋼、一般構造用圧延鋼材、機械構造用炭素鋼、クロム・モリブデン鋼、ステンレス鋼が含まれる。プラスチック金型用鋼の例には、例えばプリハードン鋼、焼入れ焼戻し鋼、時効処理鋼が含まれる。プリハードン鋼の例には、ＳＣ系、ＳＣＭ系、ＳＵＳ系が含まれる。ＳＣ系の例には、ＰＸＺが含まれる。ＳＣＭ系の例には、ＨＰＭ２、ＨＰＭ７、ＰＸ５、ＩＭＰＡＸが含まれる。ＳＵＳ系の例には、ＨＰＭ３８、ＨＰＭ７７、Ｓ−ＳＴＡＲ、Ｇ−ＳＴＡＲ、ＳＴＡＶＡＸ、ＲＡＭＡＸ−Ｓ、ＰＳＬが含まれる。鉄系合金の例には、特開２００５−１１３１６１号公報および特開２００５−２０６９１３号公報に開示されている合金が含まれる。非鉄系合金としては、主に、銅合金、アルミ合金、亜鉛合金がよく知られている。非鉄合金の例には、特開平１０−２１９３７３号公報および特開２０００−１７６９７０号公報に示されている合金が含まれる。

マスター成形型２００は、金属ガラスやアモルファス合金などで形成されていてもよい。金属ガラスはダイヤモンド切削における被削性が高く、工具の磨耗が少ない点で優れている。金属ガラスの例には、ＰｄＣｕＳｉやＰｄＣｕＳｉＮｉなどが含まれる。アモルファス合金は、ダイヤモンド切削における被削性が高い点で優れている。アモルファス合金の例には、無電解または電解のニッケルリンメッキなどが含まれる。これらの高被削性材料は、マスター成形型２００の全体に適用してもよいし、マスター成形型２００の転写面２１０のみに適用してもよい。

図５Ａに示されるように、サブマスター成形型３００は、基板３１０と、樹脂からなる成形部３２０とを有する。成形部３２０は、基板３１０上に形成されており、ウエハレンズ１００のレンズ部１２０を形成するための転写面３３０を有する。転写面３３０は、ウエハレンズ１００のレンズ部１２０の形状に対応する複数のキャビティ部３４０（ネガ形状のレンズ部成形面）を含む。複数のキャビティ部３４０は、マトリックス状に配置されており、それぞれ凸形状に形成されている。サブマスター成形型３００の転写面３３０に形成されるキャビティ部３４０の数は、図５Ａに示されるようにウエハレンズ１００のレンズ部１２０と同数である。

成形部３２０は、光透過性樹脂の硬化物により形成されている。成形部３２０を構成する樹脂としては、ウエハレンズ１００のレンズ部１２０と同様に、アクリル樹脂、アリルエステル樹脂、エポキシ系樹脂、ビニル系樹脂などが使用可能である。また、成形部３２０を構成する樹脂としては、離型性の良好な樹脂が好ましく、離型剤を塗布しなくても離型できる樹脂が特に好ましい。

図６〜８は、図４および図５に示されるマスター成形型２００およびサブマスター成形型３００を使用してウエハレンズ１００を作製する手順を示す図である。

まず、研削加工などによって、レンズ部１２０の形状に対応する転写面２１０を有するマスター成形型２００を作製する（図４参照）。次に、図６Ａに示されるように、マスター成形型２００の転写面２１０の上に光硬化性樹脂材料３２０’を提供する（ディスペンス工程）。次いで、図６Ｂに示されるように、マスター成形型２００をサブマスター成形型３００用の基板３１０に押し付けて、マスター成形型２００の転写面２１０の形状を光硬化性樹脂材料３２０’に転写する（インプリント工程）。このとき、マスター成形型２００を移動させてもよいし、基板３１０を移動させてもよい。次いで、図６Ｃに示されるように、マスター成形型２００の転写面２１０と基板３１０との間に充填された光硬化性樹脂材料３２０’に紫外線４００を照射して、光硬化性樹脂材料３２０’を硬化させる（硬化工程）。このとき、基板３１０側から紫外線４００を照射してもよいし、マスター成形型２００側から紫外線４００を照射してもよい。次いで、図６Ｄに示されるように、マスター成形型２００と基板３１０とを離して、基板３１０に接合された成形部３２０（光硬化性樹脂材料３２０’の硬化物）をマスター成形型２００から離型する。

以上の工程を終えた後、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、マスター成形型２００の位置をずらし、再度ディスペンス工程、インプリント工程、硬化工程および離型工程を行う（ステップアンドリピート方式）。図７Ａは、２回目の成形工程を行っている様子を示しており、図７Ｂは、３回目の成形工程を行っている様子を示している。１回の成形工程に掛かる時間は、例えば１〜５分程度である。

以後、マスター成形型２００の位置を変えながら上記成形工程を繰り返すことで、多数のキャビティ部３４０を有するサブマスター成形型３００を形成することができる（図５参照）。成形工程を繰り返す回数は、特に限定されず、マスター成形型２００が有するキャビティ部２２０の数と、作製しようとするウエハレンズ１００が有するレンズ部１２０の数との関係により設定される。

次に、図８Ａに示されるように、サブマスター成形型３００の転写面３３０の上に有機無機複合材料１２０’（無機粒子を含む光硬化性樹脂材料）を提供する（ディスペンス工程）。このとき、キャビティ部３４０のそれぞれの上に、有機無機複合材料１２０’を個別に滴下する（個別方式）。また、サブマスター成形型３００の転写面３３０ではなく、基板１１０の上に有機無機複合材料１２０’を提供してもよい。この場合も、サブマスター成形型３００の複数のキャビティ部３４０のそれぞれに対応するように、基板１１０の上に有機無機複合材料１２０’を個別に滴下する（個別方式）。いずれの場合であっても、１回あたりの有機無機複合材料１２０’の量は、隣接する有機無機複合材料１２０’同士が接触しないように設定される。次いで、図８Ｂに示されるように、サブマスター成形型３００をウエハレンズ１００用の基板１１０に押し付けて、サブマスター成形型３００のキャビティ部３４０の形状を有機無機複合材料１２０’に転写する（インプリント工程）。このとき、サブマスター成形型３００を移動させてもよいし、基板１１０を移動させてもよい。次いで、図８Ｃに示されるように、サブマスター成形型３００のキャビティ部３４０と基板１１０との間に充填された有機無機複合材料１２０’に紫外線４００を照射して、有機無機複合材料１２０’を硬化させる（硬化工程）。このとき、基板１１０側から紫外線４００を照射してもよいし、サブマスター成形型３００側から紫外線４００を照射してもよい。次いで、図８Ｄに示されるように、サブマスター成形型３００と基板１１０とを離して、基板１１０に接合されたレンズ部１２０（有機無機複合材料１２０’の硬化物）をサブマスター成形型３００から離型する。

前述の通り、本実施の形態のウエハレンズ１００は、レンズ部１２０を構成する硬化樹脂が無機粒子を含有することを一つの特徴とする。したがって、図８Ａに示されるディスペンス工程では、無機粒子を含有する有機無機複合材料１２０’をサブマスター成形型３００の転写面３３０または基板１１０の上に供給する。

また、本実施の形態のウエハレンズ１００は、各レンズ部１２０が隣接する他のレンズ部１２０と有機無機複合材料１２０’の硬化物により連結されていないことを一つの特徴とする。すなわち、本実施の形態のウエハレンズ１００は、個別型のウエハレンズである。したがって、図８Ｂに示されるインプリント工程において、サブマスター成形型３００を基板１１０に押し当てても、有機無機複合材料１２０’同士が確実に連結しないようにしなければならない。このため、本実施の形態のウエハレンズ１００の製造方法では、有機無機複合材料１２０’の２５℃における粘度を、１０Ｐａ・Ｓ（１００００ｃＰ）以上とする。

一方で、有機無機複合材料１２０’の粘度を過剰に高くすると、図８Ａに示されるディスペンス工程において、キャビティ部３４０のそれぞれの上（または基板１１０においてキャビティ部３４０のそれぞれに対応する位置の上）に、適切な量の有機無機複合材料１２０’を提供することが困難となる。すなわち、有機無機複合材料１２０’の提供量の誤差が大きくなる。このため、本実施の形態のウエハレンズ１００の製造方法では、有機無機複合材料１２０’の２５℃での粘度を、２０Ｐａ・Ｓ（２００００ｃＰ）以下とし、好ましくは１５Ｐａ・Ｓ（１５ｃＰ）以下とする。

有機無機複合材料１２０’の粘度は、無機粒子の配合量を調整することで制御することができる。無機粒子の好ましい配合量は、無機粒子の種類により異なるが、有機無機複合材料１２０’の粘度が上記範囲内となるように無機粒子を配合すれば、無機粒子の効果を十分に発揮させることができる。たとえば、２５℃における粘度が１０〜２０Ｐａ・Ｓの範囲内の有機無機複合材料１２０’の硬化収縮率は、３％以下となる。

有機無機複合材料１２０’の調製方法は、特に限定されない。たとえば、溶融させた光硬化性樹脂材料に無機粒子を添加し、混練することで、有機無機複合材料１２０’を調製することができる。また、有機溶媒に溶解させた光硬化性樹脂材料に無機粒子を添加し、混合した後に、有機溶媒を除去することでも、有機無機複合材料１２０’を調製することができる。

製造コストを低減させる観点からは、溶融混練法により有機無機複合材料１２０’を調製することが好ましい。無機粒子の存在下で重合性組成物を調製したり、重合性組成物の存在下で無機粒子を調製したりすることも可能であるが、多くの場合は特殊な条件が必要となる。これに対し、溶融混練法では、それぞれ別個に調製した重合性組成物と無機粒子とを混合することで、有機無機複合材料１２０’を容易に調製することができる。

溶融混練に用いることのできる装置としては、ラボプラストミルやブラベンダー、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの密閉式混練装置またはバッチ式混練装置を挙げることができる。また、単軸押出機や二軸押出機などの連続式の溶融混練装置を用いることもできる。具体的な混練装置の例には、ＫＲＣニーダー（株式会社栗本鐵工所）；ポリラボシステム（ＨＡＡＫＥ社）；ナノコンミキサー（株式会社東洋精機製作所）；ナウターミキサーブス・コ・ニーダー（Ｂｕｓｓ社）；ＴＥＭ型押出機（東芝機械株式会社）；ＴＥＸ二軸混練機（株式会社日本製鋼所）；ＰＣＭ混練機（株式会社池貝）；三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー（株式会社井上製作所）；ニーデックス（日本コークス工業株式会社）；ＭＳ式加圧ニーダー、ニダールーダー（株式会社モリヤマ）；バンバリーミキサー（株式会社神戸製鋼所）が含まれる。

溶融混練法により有機無機複合材料１２０’を調製する場合、有機溶剤を使用することも可能である。有機溶剤を使用することで、溶融混練時の温度を下げることができ、光硬化性樹脂材料の劣化を抑制することができる。有機溶剤を使用する場合は、溶融混練後に脱揮を行い、有機無機複合材料１２０’から有機溶剤を除去することが好ましい。また、溶融混練法により有機無機複合材料１２０’を調製する場合、光硬化性樹脂材料に無機粒子を一回で全量を添加して混練してもよいし、段階的に分割添加して混練してもよい。後者の場合、押出機などの溶融混練装置では、段階的に添加する成分をシリンダーの途中から添加することもできる。さらに、溶融混練法により有機無機複合材料１２０’を調製する場合、粉体または凝集状態のまま無機粒子を添加することも、液中に分散させた状態で添加することも可能である。液中に分散させた状態で添加する場合は、混練後に脱揮を行うことが好ましい。

以上の手順により、本実施の形態のウエハレンズ１００を製造することができる。

以上のように、本実施の形態に係るウエハレンズの製造方法では、有機無機複合材料（無機粒子を含む光硬化性樹脂材料）を使用するため、線膨張係数や、屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）、硬化収縮率などが小さいレンズ部を形成することができる。

また、本実施の形態に係るウエハレンズの製造方法では、２５℃における粘度が１０Ｐａ・Ｓ以上の有機無機複合材料を使用して、個別方式（図８参照）でレンズ部を形成するため、レンズ部間に有機無機複合材料の硬化物（樹脂膜）が存在しないウエハレンズを製造することができる。このようなウエハレンズは、有機無機複合材料の硬化物に接触することなくダイシングを行うことができるため、光学レンズまたはレンズユニットの製造歩留まりを向上させることができる（図３参照）。また、本実施の形態に係るウエハレンズの製造方法は、２５℃における粘度が２０Ｐａ・Ｓ以下（好ましくは１５Ｐａ・Ｓ以下）の有機無機複合材料を使用することで、有機無機複合材料のディスペンス性も確保している。

図９は、残膜方式のウエハレンズの製造工程を示す図である。図９Ａおよび図９Ｂに示されるように、残膜方式のウエハレンズの製造方法では、サブマスター成形型３００の転写面３３０の全面に有機無機複合材料１２０’を供給する。このため、製造されたウエハレンズでは、図９Ｃおよび図９Ｄに示されるように、各レンズ部１２０間に有機無機複合材料の硬化物からなる樹脂膜４１０（非レンズ部）が存在する。このように各レンズ部１２０間に樹脂膜４１０が存在する場合、ダイシングブレードなどが脆性の高い樹脂膜４１０を切断する際に、樹脂膜４１０およびレンズ部１２０に割れや剥離が発生しやすくなる（この後の実施例参照）。

本実施の形態に係るウエハレンズの製造方法では、樹脂の供給量が少ない個別方式でレンズ部を形成するため、レンズ部におけるヒケの発生が問題となる。しかしながら、本実施の形態に係るウエハレンズの製造方法では、硬化収縮率が低い有機無機複合材料を使用しているため、ヒケの発生を抑制することができる。このように、無機粒子を含む有機無機複合材料は、個別方式のウエハレンズの製造方法に好適な樹脂材料である。

なお、本実施の形態では、凹形状の光学面を有するレンズ部が形成されているウエハレンズの例について説明したが、レンズ部の光学面の形状は特に限定されず、凸形状であってもよい。

また、本実施の形態では、基板の片面にのみ複数のレンズ部が形成されているウエハレンズの例について説明したが、基板の両面に複数のレンズ部が形成されているウエハレンズであってもよい。

以下、本発明の具体的な実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。

１．成形型の作製
クロム・モリブデン鋼のブロックの一面（転写面）に９個のキャビティ部（レンズ部成形面）を形成して、マスター成形型を作製した。各キャビティ部は、直径φ２ｍｍ、曲率半径Ｒ１.６ｍｍ、深さ０.３５ｍｍの凹形状の球面とした。９個のキャビティ部は、マトリックス状（３×３）に配置した（図４Ａ参照）。

サブマスター成形型の基板として、直径４インチのガラス基板を準備した。マスター成形型の転写面に光硬化性エポキシ樹脂材料（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂材料に光重合開始剤として芳香族スルホニウムを添加したもの）を供給した後（図６Ａ参照）、ガラス基板にマスター成形型を押し当てて（図６Ｂ参照）、マスター成形型の転写面とガラス基板との間に光硬化性樹脂材料を充填した。この状態で、水銀ランプを使用して光硬化性樹脂材料に紫外線を照射し、光硬化性樹脂材料を硬化させて、９個の凸形状のキャビティ部（レンズ部成形面）をガラス基板上に形成した（図６Ｃ参照）。これらの工程をマスター成形型の位置を変えながら９回繰り返し、８１個の凸形状のキャビティ部を有するサブマスター成形型を作製した（図５Ａ参照）。

サブマスター成形型の成形部およびガラス基板の表面に、ＳｉＯ_２膜を蒸着し、さらにその上に離型剤（オプツールＤＳＸ；ダイキン工業株式会社）を塗布して離型膜を形成した。

２．ウエハレンズの作製
光硬化性エポキシ樹脂材料（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂材料に光重合開始剤として芳香族スルホニウムを添加したもの）または光硬化性アクリル樹脂材料（アクリル樹脂材料に光重合開始剤としてパーオキサイドエステルを添加したもの）に、終濃度が０〜６５質量％となるようにシリカ粒子（アエロジルＲＸ３００（粒径７ｎｍ）；日本アエロジル株式会社）を添加して、様々な粘度（３.０〜２３.０Ｐａ・Ｓ）の有機無機複合材料を調製した。有機無機複合材料の粘度は、振動式粘度計を使用して測定した。各有機無機複合材料の組成および粘度を表１に示す。

ウエハレンズの基板として、直径４インチ、厚さ０.３ｍｍのガラス基板を準備した。このガラス基板の上に、個別方式の成形方法（図８参照）または残膜方式の成形方法（図９参照）で、有機無機複合材料の硬化物からなるレンズ部を形成して、個別型または残膜型のウエハレンズを作製した。個別方式の成形方法では、ウエハ１枚あたりの樹脂滴下量の狙い値を４８ｍｇとした。一方、残膜方式の成形方法では、ウエハ１枚あたりの樹脂滴下量の狙い値を７２ｍｇとした。有機無機複合材料の硬化は、室温において、水銀ランプを使用して２０ｍＷの強度で有機無機複合材料に紫外線を６００秒間照射し、次いで１５０℃で１時間加熱することで行った。

３．評価試験
（１）ディスペンス性試験
各有機無機複合材料のディスペンス性について評価した。所定量（７２ｍｇまたは４８ｍｇ）の有機無機複合材料をサブマスター成形型の転写面に滴下した後に、滴下した有機無機複合材料の質量を電子天秤を用いて測定した。各有機無機複合材料について、測定した有機無機複合材料の質量と、狙い値（７２ｍｇまたは４８ｍｇ）との差を算出した。得られた差に基づき、有機無機複合材料のディスペンス性を評価した。各有機無機複合材料について、差が１ｍｇ未満の場合は「○」と評価し、１ｍｇ以上５ｍｇ未満の場合は「△」と評価し、５ｍｇ以上の場合は「×」と評価した。

（２）ダイシング耐性試験
各ウエハレンズについて、ダイシングに対する耐性試験を行った。各ウエハレンズをレンズ部ごとにダイシングした。ダイシングは、厚み０.１ｍｍのダイシングブレードを装着したダイシングソー（ＤＡＤ３３５０；株式会社ディスコ）を使用して、１３０００回転／分のスピンドル回転数、２.０ｍｍ／秒の速度で実施した。得られた各レンズについて、界面破壊または剥離の有無を顕微鏡を用いて調べた。レンズの総数（合計８１個）に対する、界面破壊または剥離が発生している不良レンズの個数の割合に基づき、各ウエハレンズのダイシング耐性を評価した。各ウエハレンズについて、不良レンズの割合が１０％未満の場合は「◎」と評価し、１０％以上３０％未満の場合は「○」と評価し、３０％以上５０％未満の場合は「△」と評価し、５０％以上の場合は「×」と評価した。

（３）信頼性試験１（加熱試験）
個片化された各レンズについて、加熱試験を行った。各レンズを１２５℃のオーブン内に入れて、２４時間加熱した。室温まで冷却した後、各レンズについて、界面破壊または剥離の有無を顕微鏡を用いて調べた。評価基準はダイシング判定試験と同じである。

（４）信頼性試験２（冷熱衝撃試験）
加熱試験を終えた各レンズについて、冷熱衝撃試験を行った。冷熱衝撃試験機を用いて、−４０℃で３０分間冷却した後、８５℃で３０分間加熱するという工程を５０サイクル繰り返した。室温まで冷却した後、各レンズについて、界面破壊または剥離の有無を顕微鏡を用いて調べた。評価基準はダイシング判定試験と同じである。

（５）バックフォーカスの変化
各ウエハレンズについて、温度変化によるバックフォーカスの位置ずれ幅を測定した。各ウエハレンズから得られた８１個のレンズから、信頼性試験で良好な結果を示した良品レンズをそれぞれ３個抽出した。これらのレンズについて、２５℃でのバックフォーカス（ｆＢ）の距離と、４５℃でのバックフォーカスの距離を測定した。各レンズについてバックフォーカスの変化量を算出し、ウエハレンズごとにその平均値を算出した。各ウエハレンズについて、バックフォーカスの変化量が±１０μｍ未満の場合は「○」と評価し、±１０μｍ以上±３０μｍ未満の場合は「△」と評価し、±３０μｍ以上の場合は「×」と評価した。

（６）結果
各ウエハレンズの評価結果を表１に示す。

表１において、Ｎｏ.１〜４，１１〜１４に示されるように、無機粒子を含有しない光硬化性樹脂材料を使用してレンズ部を作製したウエハレンズは、レンズ部の屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄｔ）が大きいため、バックフォーカス（ｆＢ）の位置ずれが大きかった。

Ｎｏ.３，５，７，９，１３，１５，１７，１９に示されるように、無機粒子を含有する有機無機複合材料を使用して残膜方式でレンズ部を作製したウエハレンズは、ダイシングブレードが接触する非レンズ部の脆性が高いため、ダイシング時に多数の割れや剥離が生じてしまった。

Ｎｏ.４，１４に示されるように、２５℃における粘度が１０Ｐａ・Ｓ未満の有機無機複合材料を使用して個別方式でレンズ部を作製したウエハレンズは、有機無機複合材料の粘度が低く、ディスペンス時に有機無機複合材料同士が連結してしまったため、残膜型のウエハレンズと同様に、ダイシング時に割れや剥離が生じてしまった。

Ｎｏ.１０，２０に示されるように、２５℃における粘度が２０Ｐａ・Ｓ超の有機無機複合材料を使用して個別方式でレンズ部を作製したウエハレンズは、有機無機複合材料のディスペンス性が悪いため、有機無機複合材料の供給量が狙い値から大きくずれてしまった。

一方、２５℃における粘度が１０〜２０Ｐａ・Ｓの無機粒子を含有する有機無機複合材料を使用して個別方式でレンズ部を作製したウエハレンズは、すべての評価項目について良好な結果が得られた。

本発明のウエハレンズの製造方法は、例えば撮像用レンズユニットの製造などにおいて有用である。

１０ ウエハレンズ積層体
２０ 第１のウエハレンズ
２２ 第１の基板
２４ 第１の樹脂部
２４ａ 第１のレンズ部
２４ｂ 非レンズ部
２６ 第２の樹脂部
２６ａ 第２のレンズ部
２６ｂ 非レンズ部
３０ 第２のウエハレンズ
３２ 第２の基板
３４ 第３の樹脂部
３４ａ 第３のレンズ部
３４ｂ 非レンズ部
３６ 第４の樹脂部
３６ａ 第４のレンズ部
３６ｂ 非レンズ部
３８ 反射防止膜
４０，１３０ ダイシングライン
１００ ウエハレンズ
１１０ 基板
１２０ レンズ部
１２０’ 有機無機複合材料
１２２ 光学面
２００ マスター成形型
２１０ マスター成形型の転写面
２２０ マスター成形型のキャビティ部
３００ サブマスター成形型
３１０ 基板
３２０ 成形部
３２０’ 光硬化性樹脂材料
３３０ サブマスター成形型の転写面
３４０ サブマスター成形型のキャビティ部
４００ 紫外線
４１０ 樹脂膜

Claims (4)

1. 基板の少なくとも一方の面上に複数のレンズ部が形成されたウエハレンズの製造方法であって、
   レンズ部の形状に対応するネガ形状の成形面であるキャビティ部を複数有する成形型を準備する工程と、
   重合性組成物、重合開始剤および無機粒子を含み、２５℃における粘度が１０〜２０Ｐａ・Ｓの範囲内である硬化性樹脂材料を準備する工程と、
   前記基板または前記成形型の前記キャビティ部に、前記硬化性樹脂材料を前記キャビティ部のそれぞれに対応するよう個別に滴下して提供する工程と、
   前記基板または前記成形型を押圧し、前記キャビティ部のそれぞれに対応するよう提供された前記硬化性樹脂材料同士が互いに接触しないように、前記キャビティ部と前記基板との間に前記硬化性樹脂材料を充填する工程と、
   前記キャビティ部と前記基板との間に充填された前記硬化性樹脂材料を硬化させる工程と、
   を含む、ウエハレンズの製造方法。
2. 前記硬化性樹脂材料の２５℃における粘度は、１０〜１５Ｐａ・Ｓの範囲内である、請求項１に記載のウエハレンズの製造方法。
3. 基板の少なくとも一方の面上に複数のレンズ部が形成されたウエハレンズであって、
   前記複数のレンズ部は、それぞれ、重合性組成物、重合開始剤および無機粒子を含み、２５℃における粘度が１０〜２０Ｐａ・Ｓの範囲内である硬化性樹脂材料の硬化物からなり、
   前記複数のレンズ部は、前記硬化性樹脂材料の硬化物により互いに連結されていない、
   ウエハレンズ。
4. 前記硬化性樹脂材料の２５℃における粘度は、１０〜１５Ｐａ・Ｓの範囲内である、請求項３に記載のウエハレンズ。

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