JP2680598B2 - マイクロ集光レンズの形成方法 - Google Patents
マイクロ集光レンズの形成方法Info
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- JP2680598B2 JP2680598B2 JP9175188A JP9175188A JP2680598B2 JP 2680598 B2 JP2680598 B2 JP 2680598B2 JP 9175188 A JP9175188 A JP 9175188A JP 9175188 A JP9175188 A JP 9175188A JP 2680598 B2 JP2680598 B2 JP 2680598B2
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- condenser lens
- micro
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビカメラ、ファクシミリ等に用いられ
る固体撮像素子、或は、液晶表示パネル等の画像表示素
子に用いることのできるマイクロ集光レンズの形成方法
に関する。
る固体撮像素子、或は、液晶表示パネル等の画像表示素
子に用いることのできるマイクロ集光レンズの形成方法
に関する。
〔従来の技術〕 第１図は固体撮像素子の上に形成された従来のマイク
ロ集光レンズの一例を示す断面図であって、１は、固体
撮像素子本体の光電変換部、２は信号転送部であり、３
は平坦化層であって、この上にカラーフィルター４、マ
イクロ集光レンズ５が順に設けられている。カラーフィ
ルター４は、カラー画像を得るために設けられているも
ので、赤、青、緑のフィルターを１組として複数マトリ
ックス状に配列したものである。平坦化層３は、光電変
換部１および信号転送部２の表面の凹凸を緩和してカラ
ーフィルター４に形成し易くするために設けられるもの
で、アクリル系、ゴム系、ケイ皮酸ビニル系、その他の
感光性透明樹脂を光架橋させて形成されている。カラー
フィルター４は平坦化層３上に、被染色性の感光性樹脂
であるカゼイン、ゼラチン、PVA等に重クロム酸アンモ
ニウムを添加したものを塗布、露光、現像して光電変換
部１に対応させてパターン化し、該パターンを染色する
工程を赤、緑、青のそれぞれに対して繰り返すことによ
って形成される。マイクロ集光レンズ５はカラーフィル
ター４上に感光性樹脂を塗布し、所定のマスクを介して
プロキシミティあるいはプロジェクション露光法によ
り、光電変換部１およびカラーフィルター４に対応する
ように露光して現像することによって形成されている。
マイクロ集光レンズ５の材料は、平坦化層３と同種類の
透明感光性樹脂が用いられる。
ロ集光レンズの一例を示す断面図であって、１は、固体
撮像素子本体の光電変換部、２は信号転送部であり、３
は平坦化層であって、この上にカラーフィルター４、マ
イクロ集光レンズ５が順に設けられている。カラーフィ
ルター４は、カラー画像を得るために設けられているも
ので、赤、青、緑のフィルターを１組として複数マトリ
ックス状に配列したものである。平坦化層３は、光電変
換部１および信号転送部２の表面の凹凸を緩和してカラ
ーフィルター４に形成し易くするために設けられるもの
で、アクリル系、ゴム系、ケイ皮酸ビニル系、その他の
感光性透明樹脂を光架橋させて形成されている。カラー
フィルター４は平坦化層３上に、被染色性の感光性樹脂
であるカゼイン、ゼラチン、PVA等に重クロム酸アンモ
ニウムを添加したものを塗布、露光、現像して光電変換
部１に対応させてパターン化し、該パターンを染色する
工程を赤、緑、青のそれぞれに対して繰り返すことによ
って形成される。マイクロ集光レンズ５はカラーフィル
ター４上に感光性樹脂を塗布し、所定のマスクを介して
プロキシミティあるいはプロジェクション露光法によ
り、光電変換部１およびカラーフィルター４に対応する
ように露光して現像することによって形成されている。
マイクロ集光レンズ５の材料は、平坦化層３と同種類の
透明感光性樹脂が用いられる。
従来のこのようなマイクロ集光レンズを例えば固体撮
像素子の上に形成する方法としては、透明な感光性樹脂
を固体撮像素子のカラーフィルター上にスピンコートに
より被覆し、所定のマスクを介して露光、現像して形成
する方法が用いられていたが、１回のスピンコートによ
り均一に被覆できる厚さは２μｍ前後が限度であり、厚
さが薄いためにマイクロ集光レンズとして十分な集光性
を得ることができなかった。そこで、層状に複数回スピ
ンコートを繰り返して、被覆膜の厚さを確保することも
試みられているが、この場合には、被覆膜中の感光基に
よる光吸収によって、下層部の光硬化が不十分となり、
形成されたマイクロ集光レンズが不均一になったり、あ
るいは、後工程の加工時に加わる応力によって被覆膜の
剥離やひび割れを生ずることがあった。
像素子の上に形成する方法としては、透明な感光性樹脂
を固体撮像素子のカラーフィルター上にスピンコートに
より被覆し、所定のマスクを介して露光、現像して形成
する方法が用いられていたが、１回のスピンコートによ
り均一に被覆できる厚さは２μｍ前後が限度であり、厚
さが薄いためにマイクロ集光レンズとして十分な集光性
を得ることができなかった。そこで、層状に複数回スピ
ンコートを繰り返して、被覆膜の厚さを確保することも
試みられているが、この場合には、被覆膜中の感光基に
よる光吸収によって、下層部の光硬化が不十分となり、
形成されたマイクロ集光レンズが不均一になったり、あ
るいは、後工程の加工時に加わる応力によって被覆膜の
剥離やひび割れを生ずることがあった。
本発明は、従来技術の上記のような不都合な点を改善
し、高精度で耐久性の大きいマイクロ集光レンズを形成
する新規な方法を提供することを目的とする。
し、高精度で耐久性の大きいマイクロ集光レンズを形成
する新規な方法を提供することを目的とする。
本発明は、マイクロ集光レンズを形成するにあたり、
下層に感光基濃度の高いネガ型の透明感光性樹脂層を形
成し、次いで層が上になるに従って、順次感光基濃度の
低いネガ型の透明感光性樹脂層を積層することによっ
て、感光性樹脂層の深さ方向に感光基の濃度勾配を生じ
させた後、光又は放射線を照射して該樹脂層を硬化させ
ることにより深さ方向に硬化度が均一なマイクロ集光レ
ンズを形成するものである。
下層に感光基濃度の高いネガ型の透明感光性樹脂層を形
成し、次いで層が上になるに従って、順次感光基濃度の
低いネガ型の透明感光性樹脂層を積層することによっ
て、感光性樹脂層の深さ方向に感光基の濃度勾配を生じ
させた後、光又は放射線を照射して該樹脂層を硬化させ
ることにより深さ方向に硬化度が均一なマイクロ集光レ
ンズを形成するものである。
前記光又は放射線としては、例えば、UV（紫外線）、
EB（電子線）、Ｘ線等を挙げることができる。
EB（電子線）、Ｘ線等を挙げることができる。
本発明の方法によって、マイクロ集光レンズを形成し
た場合には、感光性樹脂層中の感光基の濃度に勾配を持
たせているので、マイクロ集光レンズを厚くするために
樹脂層を積層した場合にも、光硬化時に樹脂の下層の部
分まで、均一で十分な硬化を行なうことができる。した
がって、後工程のバックグラインド、ダイシング等にお
いて、剥離、ひび割れ等を生じにくくなり、高精度で耐
久性に優れたマイクロ集光レンズを得ることができる。
た場合には、感光性樹脂層中の感光基の濃度に勾配を持
たせているので、マイクロ集光レンズを厚くするために
樹脂層を積層した場合にも、光硬化時に樹脂の下層の部
分まで、均一で十分な硬化を行なうことができる。した
がって、後工程のバックグラインド、ダイシング等にお
いて、剥離、ひび割れ等を生じにくくなり、高精度で耐
久性に優れたマイクロ集光レンズを得ることができる。
（実施例） 次に、本発明の１実施例を図面に基づいて説明する。
第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明のマイクロ集
光レンズの形成工程を示す固体撮像素子の断面図であっ
て、これらの図面中の各部材の番号は、第１図の従来例
のものと同じである。
第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明のマイクロ集
光レンズの形成工程を示す固体撮像素子の断面図であっ
て、これらの図面中の各部材の番号は、第１図の従来例
のものと同じである。
第２図（Ａ）はインターライン転送方式のCCDデバイ
ス上にFVR（富士薬品製）を２μｍの厚さに塗布し、露
光・現像して硬化させ、平坦化層３を形成した上に、カ
ラーフィルター４を形成した図である。カラーフィルタ
ー４は、ゼラチンに感光剤として、重クロム酸アンモニ
ウムを添加したものを、上記の平坦化層３上に、１μｍ
の厚さに塗布し、所定のマスクを介して露光・現像して
パターニングした後、染色・固着処理を行なう工程を、
赤、緑、青の３色について繰り返して得た。
ス上にFVR（富士薬品製）を２μｍの厚さに塗布し、露
光・現像して硬化させ、平坦化層３を形成した上に、カ
ラーフィルター４を形成した図である。カラーフィルタ
ー４は、ゼラチンに感光剤として、重クロム酸アンモニ
ウムを添加したものを、上記の平坦化層３上に、１μｍ
の厚さに塗布し、所定のマスクを介して露光・現像して
パターニングした後、染色・固着処理を行なう工程を、
赤、緑、青の３色について繰り返して得た。
次に、第２図（Ｂ）に示されているように、カラーフ
ィルター４の表面にポリイソプレンゴムに感光剤として
2,6−ジ（４′アジドベンジリデン）シクロヘキサンを
５％添加した樹脂を２μｍの厚さに塗布（5A）した後、
その上から感光剤濃度２％の同上樹脂を２μｍの厚さで
塗布（5B）して、積層状態にした。その後、80℃で30分
プレベークしたのち、所定のマスクを介して、プロキシ
ミティ露光又はプロジェクション露光を行い、現像して
（Ｃ）図の如くマイクロ集光レンズ５を形成した。
ィルター４の表面にポリイソプレンゴムに感光剤として
2,6−ジ（４′アジドベンジリデン）シクロヘキサンを
５％添加した樹脂を２μｍの厚さに塗布（5A）した後、
その上から感光剤濃度２％の同上樹脂を２μｍの厚さで
塗布（5B）して、積層状態にした。その後、80℃で30分
プレベークしたのち、所定のマスクを介して、プロキシ
ミティ露光又はプロジェクション露光を行い、現像して
（Ｃ）図の如くマイクロ集光レンズ５を形成した。
なお、本実施例では、マイクロ集光レンズ５の形成を
上記のように、プロキシミティ露光又はプロジェクショ
ン露光によって行ったが、これに換えて、透明成形型を
用いて型づけしながらUVを照射し、樹脂を硬化させて形
成する手段を用いてもよい。
上記のように、プロキシミティ露光又はプロジェクショ
ン露光によって行ったが、これに換えて、透明成形型を
用いて型づけしながらUVを照射し、樹脂を硬化させて形
成する手段を用いてもよい。
上記実施例と比較するために、感光剤濃度５％のポリ
イソプレンゴムを２μｍの厚さでダブルコートして作成
したマイクロ集光レンズには、部分的な形状の乱れが認
められたが、本実施例においては、全面にわたって均一
なものが得られた。
イソプレンゴムを２μｍの厚さでダブルコートして作成
したマイクロ集光レンズには、部分的な形状の乱れが認
められたが、本実施例においては、全面にわたって均一
なものが得られた。
ここ数年、固体撮像素子は解像度を上げるために、固
体撮像素子上にマトリックス状に配置された感光部の画
素数を多くする手段が用いられている。しかしながら、
単位面積当りの画素数を増やしていくと、個々の画素上
の感光部の受光面積が小さくなることから感度の方を低
下させてしまうという問題が生じてくる。そこで、この
問題を解決するために、本発明の方法を固体撮像素子に
応用して固体撮像素子の受光面にマイクロ集光レンズを
設けると、感光部へ入射する光の量が増すと共に、ハク
リ、ヒビ割れが生じない高精度で耐久性のあるマイクロ
集光レンズが固体撮像素子上に形成できた。
体撮像素子上にマトリックス状に配置された感光部の画
素数を多くする手段が用いられている。しかしながら、
単位面積当りの画素数を増やしていくと、個々の画素上
の感光部の受光面積が小さくなることから感度の方を低
下させてしまうという問題が生じてくる。そこで、この
問題を解決するために、本発明の方法を固体撮像素子に
応用して固体撮像素子の受光面にマイクロ集光レンズを
設けると、感光部へ入射する光の量が増すと共に、ハク
リ、ヒビ割れが生じない高精度で耐久性のあるマイクロ
集光レンズが固体撮像素子上に形成できた。
以上述べたように、本発明によれば、順次感光基濃度
の低いネガ型の透明感光性樹脂層を積層することによっ
て、感光性樹脂層の深さ方向に感光基の濃度勾配を生じ
させた後、光又は放射線を照射して該樹脂層を硬化させ
るようにしたので、樹脂層が厚い場合でも、その深さ方
向が均一に硬化させることができる。したがって、樹脂
層中に歪が生じにくくなるために、後工程において、剥
離、ひび割れ等の発生を防ぐことができると共に、高精
度で耐久性に優れたマイクロ集光レンズを形成すること
ができる。
の低いネガ型の透明感光性樹脂層を積層することによっ
て、感光性樹脂層の深さ方向に感光基の濃度勾配を生じ
させた後、光又は放射線を照射して該樹脂層を硬化させ
るようにしたので、樹脂層が厚い場合でも、その深さ方
向が均一に硬化させることができる。したがって、樹脂
層中に歪が生じにくくなるために、後工程において、剥
離、ひび割れ等の発生を防ぐことができると共に、高精
度で耐久性に優れたマイクロ集光レンズを形成すること
ができる。
また、上記の実施例においては、固体撮像素子のカラ
ーフィルター上にマイクロ集光レンズを形成している
が、固体撮像素子がカラーでない場合でも、また、画像
表示素子の場合でも、平坦化層上に直接本発明の方法を
適用することにより、同様にマイクロ集光レンズを形成
することができる。
ーフィルター上にマイクロ集光レンズを形成している
が、固体撮像素子がカラーでない場合でも、また、画像
表示素子の場合でも、平坦化層上に直接本発明の方法を
適用することにより、同様にマイクロ集光レンズを形成
することができる。
第１図は、従来の固体撮像素子の断面図、第２図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明のマイクロ集光レン
ズを形成する工程を示す図である。 １……光電変換部、２……信号転送部、３……平坦化
層、４……カラーフィルター、５……マイクロ集光レン
ズ。
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明のマイクロ集光レン
ズを形成する工程を示す図である。 １……光電変換部、２……信号転送部、３……平坦化
層、４……カラーフィルター、５……マイクロ集光レン
ズ。
Claims (1)
- 【請求項１】下層に感光基濃度の高いネガ型の透明感光
性樹脂層を形成し、次いで層が上になるに従って、順次
感光基濃度の低いネガ型の透明感光性樹脂層を積層する
ことによって、感光性樹脂層の深さ方向に感光基の濃度
勾配を生じさせた後、光又は放射線を照射して該樹脂層
を硬化させるようにしたことを特徴とするマイクロ集光
レンズの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9175188A JP2680598B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | マイクロ集光レンズの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9175188A JP2680598B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | マイクロ集光レンズの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01263601A JPH01263601A (ja) | 1989-10-20 |
| JP2680598B2 true JP2680598B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=14035241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9175188A Expired - Fee Related JP2680598B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | マイクロ集光レンズの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680598B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69033938T2 (de) | 1989-12-01 | 2002-07-18 | Tosoh Corp | Positiv arbeitende lichtempfindliche Zusammensetzungen zur Herstellung von Linsen |
| JP2007316153A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toppan Printing Co Ltd | カラー撮像素子のマイクロレンズ製造方法及びカラー撮像素子のマイクロレンズアレイ |
| WO2023112650A1 (ja) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | 住友化学株式会社 | レンズを製造する方法 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP9175188A patent/JP2680598B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01263601A (ja) | 1989-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |