JP4153442B2 - Manufacturing method of optical module - Google Patents
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Description
本発明は、光モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an optical module.
半導体レーザ、面発光レーザなどの発光素子から出射される光と、光ファイバなどの光伝達媒体との光接続に用いるデバイスとして、光モジュールが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 An optical module is known as a device used for optical connection between light emitted from a light emitting element such as a semiconductor laser or a surface emitting laser and an optical transmission medium such as an optical fiber (for example, see Patent Document 1).
図13は、典型的な光モジュール1の構成を例示する図である。光モジュール1は、レンズアレイ基板2の一方の面2aに複数のマイクロレンズ3aが配列されたマイクロレンズアレイ3が形成され、マイクロレンズアレイ3が形成された面に対向する反対側の面である他方の面2b側に光ファイバ4を挿入し固定する凹所5が形成され、該凹所5に光ファイバ4が固定されたものである。不図示の光源から出射された光6は、マイクロレンズアレイ3の各マイクロレンズ3aで集光され、凹所5に固定された光ファイバ4に入射する。または、光ファイバ4から出射された光は、マイクロレンズ3aでコリメートされた光6としてレンズアレイ基板2から出射する。
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a typical
図14は、従来の光モジュールの製造方法を説明する図である。図14を参照して典型的な光モジュール1の従来の製造方法を説明する。図14(a)に示す工程では、一方の面2aにマイクロレンズアレイ3が形成されたレンズアレイ基板2の他方の面2b上に、ゾルゲル材料を塗布してゾルゲル層7を形成する。図14(b)に示す工程では、光ファイバを挿入し固定する凹所5の反転パターンが形成された成形型8をゾルゲル層7に押付け、ゾルゲル層7に凹所5の反転パターンを転写する。図14(c)に示す工程では、成形型8をゾルゲル層7から剥離させ、凹所5が形成されたゾルゲル層7を有するレンズアレイ基板2を焼成し、ゾルゲル層7を硬化させて、光ファイバ4を挿入し固定する凹所5が形成された光モジュール1が製造される。
FIG. 14 is a diagram for explaining a conventional method of manufacturing an optical module. A conventional method for manufacturing a typical
しかしながら、特許文献1に開示される光モジュール1の製造方法では以下の問題がある。光ファイバ4は、コアとコアの周囲を覆うクラッド層とで形成され、光がコア中を伝達する。光モジュール1では、発光素子から出射される光をコア部に集光して入射させる必要があるけれども、コア部の直径は数μmと小さいので、マイクロレンズアレイ3と光ファイバ4とには高精度な位置決め(以後、アライメントと呼ぶ)が要求される。
However, the manufacturing method of the
特許文献1に開示される製造方法においては、成形型8を使用したゾルゲル層7の成形によって光ファイバ4を固定する凹所5を形成するけれども、マイクロレンズアレイ3と成形型8とのアライメント方法については何ら開示されていない。したがって、特許文献1に開示される製造方法に基づいて単純に成形した場合、マイクロレンズアレイ3と凹所5とに位置ずれが生じることとなり、光伝達効率の低下を招くという問題がある。
In the manufacturing method disclosed in
また特許文献1では、凹所5を形成する部材としてゾルゲル材料に代えて紫外線硬化樹脂を用いることも開示される。ゾルゲル材料に代えて紫外線硬化樹脂を用いる場合、成形型8によって紫外線硬化樹脂に凹所5の反転パターンを転写し、紫外線硬化樹脂を硬化させた後、レンズアレイ基板2から成形型8を剥離する工程が存在する。近年、光モジュールは、小型化が希求されており、小型化を実現する手段として、光ファイバの小径化、光モジュールを構成するマイクロレンズの小径化および短焦点化、レンズアレイ基板の薄型化が試みられている。
しかしながら、特許文献1に開示される製造方法においては、紫外線硬化樹脂を硬化させた後、レンズアレイ基板2から成形型8を剥離する工程が存在し、この剥離工程では、レンズアレイ基板2に応力が加わるので、レンズアレイ基板2を薄くすると、レンズアレイ基板2が応力に耐えられず破損するという問題があり、レンズアレイ基板2の薄型化が阻害される。
However, in the manufacturing method disclosed in
また、レンズアレイ基板2にマイクロレンズアレイ3を形成する工程と、ゾルゲル層7または紫外線硬化樹脂層に凹所を形成する工程とを、別工程で行うので、製造に多数の工程を要し、生産効率を低下させるという問題もある。
Moreover, since the process of forming the
本発明は上記課題を鑑みて成されたものであり、その目的は、マイクロレンズアレイと光ファイバを挿入し固定する凹所とのアライメント精度に優れた光モジュールを少ない製造工程で製造することのできる製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to manufacture an optical module excellent in alignment accuracy between a microlens array and a recess into which an optical fiber is inserted and fixed in a small number of manufacturing steps. It is to provide a manufacturing method that can be used.
本発明は、透明基板の一方の面側にマイクロレンズアレイが形成され、透明基板の一方の面に対向する反対側の面である他方の面側に、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズに対応するように光ファイバを挿入する凹所が形成された光モジュールの製造方法において、
透明基板の一方の面上にネガ型感光層を形成する工程と、
透明基板の他方の面上にポジ型感光層を形成する工程と、
ネガ型感光層またはポジ型感光層のいずれか1つの感光層の側に、感光層から離間して遮光マスクを配置する工程と、
遮光マスクの光通過開口部を通して、ネガ型感光層またはポジ型感光層に光を照射して露光した光を透明基板を透過させてポジ型感光層またはネガ型感光層に照射して露光する工程と、
ネガ型感光層を現像してマイクロレンズアレイを形成する工程と、
ポジ型感光層を現像して凹所を形成する工程とを含むことを特徴とする光モジュールの製造方法である。
The present invention corresponds to a microlens that forms a microlens array on the other surface side, which is the opposite surface opposite to one surface of the transparent substrate, with the microlens array formed on one surface side of the transparent substrate. In the method of manufacturing an optical module in which a recess for inserting an optical fiber is formed,
Forming a negative photosensitive layer on one surface of the transparent substrate;
Forming a positive photosensitive layer on the other surface of the transparent substrate;
A step of disposing a light-shielding mask on the side of any one of the negative photosensitive layer and the positive photosensitive layer and spaced from the photosensitive layer;
A process of exposing the positive photosensitive layer or the negative photosensitive layer by irradiating the negative photosensitive layer or the positive photosensitive layer with light through the transparent substrate through the light passage opening of the light shielding mask. When,
Developing a negative photosensitive layer to form a microlens array;
And a step of developing a positive photosensitive layer to form a recess.
また本発明は、ポジ型感光層を現像して凹所を形成する工程の後に、
凹所が形成されたポジ型感光層を加熱処理する工程を含むことを特徴とする。
In the present invention, after the step of developing the positive photosensitive layer to form the recess,
The method includes a step of heat-treating the positive photosensitive layer in which the recess is formed.
また本発明は、ポジ型感光層を現像して凹所を形成する工程の後に、
凹所が形成されたポジ型感光層を備える透明基板の他方の面をエッチングして透明基板に凹所を形成する工程を含むことを特徴とする。
In the present invention, after the step of developing the positive photosensitive layer to form the recess,
The method includes a step of etching the other surface of the transparent substrate including the positive photosensitive layer in which the recess is formed to form the recess in the transparent substrate.
また本発明は、ネガ型感光層を現像してマイクロレンズアレイを形成する工程の後に、
マイクロレンズアレイが形成されたネガ型感光層を備える透明基板の一方の面をエッチングして透明基板にマイクロレンズアレイを形成する工程を含むことを特徴とする。
The present invention also includes a step of developing a negative photosensitive layer to form a microlens array,
The method includes a step of forming a microlens array on a transparent substrate by etching one surface of a transparent substrate having a negative photosensitive layer on which a microlens array is formed.
また本発明は、ネガ型感光層を現像してマイクロレンズアレイを形成する工程の後に、マイクロレンズアレイが形成されたネガ型感光層を備える透明基板の一方の面をエッチングして透明基板にマイクロレンズアレイを形成する工程と、
ポジ型感光層を現像して凹所を形成する工程の後に、凹所が形成されたポジ型感光層を備える透明基板の他方の面をエッチングして透明基板に凹所を形成する工程とを含むことを特徴とする。
In the present invention, after the step of developing the negative photosensitive layer to form the microlens array, one side of the transparent substrate having the negative photosensitive layer on which the microlens array is formed is etched to form a microlens array on the transparent substrate. Forming a lens array;
After the step of developing the positive photosensitive layer to form the recess, etching the other surface of the transparent substrate having the positive photosensitive layer with the recess formed to form the recess in the transparent substrate. It is characterized by including.
また本発明は、ポジ型感光層を現像して凹所を形成する工程と、ネガ型感光層を現像してマイクロレンズアレイを形成する工程とにおいて用いられる現像液が、アルカリ性現像液であることを特徴とする。 In the present invention, the developer used in the step of developing the positive photosensitive layer to form the recess and the step of developing the negative photosensitive layer to form the microlens array is an alkaline developer. It is characterized by.
本発明によれば、透明基板の一方の面側にネガ型感光層を形成し、透明基板の他方の面側にポジ型感光層を形成し、いずれか一方の感光層側に遮光マスクを離間して配置し、遮光マスクを通してネガ型感光層とポジ型感光層とに対して同時に光を照射して露光し、その後ネガ型感光層を現像してマイクロレンズアレイを形成し、ポジ型感光層を現像して凹所を形成する。このように、マイクロレンズアレイおよび光ファイバを挿入し固定するための凹所の形成を、1つの遮光マスクを用いて同時に露光して行うことができるので、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズと凹所とを高精度にアライメントして形成することが可能である。また省工程を実現することができる。さらに、マイクロレンズアレイと凹所との形成工程およびその後の工程において、部材を透明基板から剥離するなどの透明基板に応力を加えることがないので、透明基板を薄くし、光モジュールを薄型化することが可能になる。 According to the present invention, a negative photosensitive layer is formed on one surface side of a transparent substrate, a positive photosensitive layer is formed on the other surface side of the transparent substrate, and a light-shielding mask is separated on one of the photosensitive layer sides. The negative photosensitive layer and the positive photosensitive layer are simultaneously irradiated with light through a light-shielding mask for exposure, and then the negative photosensitive layer is developed to form a microlens array. To develop a recess. As described above, since the recess for inserting and fixing the microlens array and the optical fiber can be simultaneously exposed using one light-shielding mask, the microlens and the recesses constituting the microlens array can be formed. Can be formed with high precision alignment. Moreover, a process saving can be realized. Further, in the step of forming the microlens array and the recess and the subsequent steps, stress is not applied to the transparent substrate such as peeling the member from the transparent substrate, so the transparent substrate is thinned and the optical module is thinned. It becomes possible.
また本発明によれば、ポジ型感光層を現像して凹所を形成する工程の後に、凹所が形成されたポジ型感光層を加熱処理する工程が含まれる。この加熱処理によって、凹所を形成する部材の凹所に臨む部分のコーナが、曲率を有するように形成されるので、間口の広がった凹所が形成され、光ファイバの凹所に対する挿入を容易に行うことが可能になり、製造のタクトタイムが短縮される。 According to the invention, the step of developing the positive photosensitive layer and forming the recess includes the step of heat-treating the positive photosensitive layer in which the recess is formed. By this heat treatment, the corner of the member that forms the recess is formed to have a curvature, so that a recess having a wide opening is formed, and insertion into the recess of the optical fiber is easy. The tact time of manufacturing can be shortened.
また本発明によれば、ポジ型感光層を現像して凹所を形成する工程の後に、凹所が形成されたポジ型感光層を備える透明基板の他方の面をエッチングして透明基板に凹所を形成する工程が含まれる。このことによって、透明基板の一方の面側に形成されたマイクロレンズアレイに対して、高精度にアライメントされた凹所を透明基板の他方の面に形成することができるので、凹所の強度を向上し、光ファイバが挿入固定される部分の健全性を一層向上することが可能になる。 According to the invention, after the step of developing the positive photosensitive layer to form the recess, the other surface of the transparent substrate including the positive photosensitive layer having the recess is etched to form a recess in the transparent substrate. Forming a point. As a result, it is possible to form a recess that is aligned with high precision on the other surface of the transparent substrate with respect to the microlens array formed on the one surface side of the transparent substrate. This improves the soundness of the portion where the optical fiber is inserted and fixed.
また本発明によれば、ネガ型感光層を現像してマイクロレンズアレイを形成する工程の後に、マイクロレンズアレイが形成されたネガ型感光層を備える透明基板の一方の面をエッチングして透明基板にマイクロレンズアレイを形成する工程が含まれる。このことによって、透明基板の一方の面にマイクロレンズアレイを形成することができるので、環境温度変化に伴うマイクロレンズアレイの位置ずれを少なくすることができる。 According to the invention, after the step of developing the negative photosensitive layer to form the microlens array, one surface of the transparent substrate including the negative photosensitive layer on which the microlens array is formed is etched to form the transparent substrate. Includes a step of forming a microlens array. As a result, the microlens array can be formed on one surface of the transparent substrate, so that the displacement of the microlens array due to environmental temperature changes can be reduced.
また本発明によれば、透明基板にエッチングして一方の面にマイクロレンズアレイを形成し、他方の面に凹所を形成する両方の工程が含まれるので、凹所の強度を向上して光ファイバが挿入固定される部分の健全性を一層向上するとともに、環境温度変化に伴うマイクロレンズアレイの位置ずれを少なくすることができる。 In addition, according to the present invention, both steps of forming a microlens array on one surface by etching on a transparent substrate and forming a recess on the other surface are included. The soundness of the portion where the fiber is inserted and fixed can be further improved, and the positional deviation of the microlens array due to the environmental temperature change can be reduced.
また本発明によれば、ポジ型感光層とネガ型感光層とは、ともにアルカリ性現像液で現像される。このことによって、ポジ型感光層およびネガ型感光層の現像を、同じ現像液を用いて同工程で行うことが可能になるので、製造工程を少なくし、現像液コストを低減することができる。 According to the invention, both the positive photosensitive layer and the negative photosensitive layer are developed with an alkaline developer. As a result, the positive photosensitive layer and the negative photosensitive layer can be developed in the same process using the same developer, so that the manufacturing process can be reduced and the developer cost can be reduced.
図1は本発明の光モジュールの製造方法に関する感光層の露光方法を説明する図であり、図2は図1に示す方法で露光された感光層を現像した後の感光層のプロファイルを示す図である。透明基板10の一方の面10a上に感光性材料である紫外線硬化樹脂を塗布して第1紫外線硬化樹脂層11を形成し、透明基板10の一方の面10aに対向する他方の面10b上に紫外線硬化樹脂を塗布して第2紫外線硬化樹脂層12を形成し、第1紫外線硬化樹脂層11から離間して配置された遮光マスク13の開口部14を通して紫外線15を照射して露光した場合、現像後の第1および第2紫外線硬化樹脂層11,12のプロファイルが、図2中のライン16のような曲面に形成される現象を、本発明者らは見出した。本発明は、以上の知見に基づくものである。
FIG. 1 is a diagram for explaining a photosensitive layer exposure method relating to the method for producing an optical module of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a profile of the photosensitive layer after developing the photosensitive layer exposed by the method shown in FIG. It is. An ultraviolet curable resin, which is a photosensitive material, is applied on one
図3は、本発明の実施の一形態である光モジュール20および光モジュール20の製造方法を説明する図である。図3を参照して、本発明の光モジュール20および光モジュール20を製造する方法について説明する。図3(a)の工程では、透明基板21の一方の面21a上にネガ型感光層22を形成し、透明基板21の一方の面21aに対向する反対側の面である他方の面21b上にポジ型感光層23を形成する。透明基板21のそれぞれの面に対するネガ型感光層22およびポジ型感光層23の形成には、たとえば塗布法など公知の成膜法が用いられる。また塗布法が用いられる場合、スピンコート法またはディッピング法などが適宜選択される。
FIG. 3 is a diagram for explaining an
透明基板21に用いられる素材としては、たとえば石英または硼珪酸などガラス材が挙げられる。ポジ型感光層23を構成するポジ型感光材料としては、たとえばポジレジスト(クラリアントジャパン(株)製:AZシリーズ)などが挙げられる。ネガ型感光層22を構成するネガ型感光材料としては、紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂のいずれをも用いることができ、露光時の光透過率が高い物を用いることが望ましく、たとえば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレートなどのアクリル系モノマー、エポキシ系モノマーに光開始剤を混合した混合組成物などが挙げられる。
Examples of the material used for the
なお、本実施の形態では、ネガ型感光材料として、紫外線硬化樹脂を使用しているので、ネガ型感光層22を、以後紫外線硬化樹脂層22と呼ぶ。
In this embodiment, since the ultraviolet curable resin is used as the negative photosensitive material, the negative
図3(b)の工程では、紫外線硬化樹脂層22側に、紫外線硬化樹脂層22から離間して遮光マスク24を配置し、遮光マスク24に関して、紫外線硬化樹脂層22およびポジ型感光層23を有する透明基板21の反対側に光源25が配置される。遮光マスク24には、マイクロレンズアレイおよび光ファイバが挿入し固定されるべき凹所の配列に対応し、光源25から出射される光が通過できるように光通過開口部26が、予め形成される。なお、本実施の形態では、ネガ型感光層が紫外線硬化樹脂層22であるので、光源25には紫外線を放射することのできる物が選択される。
In the step of FIG. 3B, a
図3(c)の工程では、光源25から放射された光を、遮光マスク24の光通過開口部26を通して紫外線硬化樹脂層22およびポジ型感光層23に対して照射し露光する。このとき、光源25から放射された光は、紫外線硬化樹脂層22と透明基板21とを透過してポジ型感光層23に対しても照射される。このことによって、遮光マスク24の光通過開口部26に対応する部分の紫外線硬化樹脂層22とポジ型感光層23とが同時に露光される。
3C, the light emitted from the
図3(d)の工程では、紫外線硬化樹脂層22を現像して未露光部を除去することによってマイクロレンズアレイ27を形成し、ポジ型感光層23を現像して露光部を除去することによって凹所28を形成する。
In the step of FIG. 3D, a
紫外線硬化樹脂を含むネガ型感光材料は、アルカリ性現像液で現像可能であることが望ましい。アルカリ性現像液で現像可能な材料を使用することによって、ポジ型感光層23とネガ型感光層22との現像を、同一の現像液を用いて同一の工程で行うことができるので、製造工程を少なくすることができるとともに、現像液コストを低減することが可能になる。アルカリ性現像液としては、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)系の有機アルカリ現像液、KOH・NaOH・Na2CO3などの無機アルカリ現像液などが挙げられる。
The negative photosensitive material containing the ultraviolet curable resin is desirably developable with an alkaline developer. By using a material that can be developed with an alkaline developer, the positive
以上のようにして、透明基板21の一方の面21a側にマイクロレンズアレイ27が形成され、透明基板21の他方の面21b側に、マイクロレンズアレイ27を構成するマイクロレンズ27aに対応するように光ファイバを挿入する凹所28が形成された光モジュール20が製造される。
As described above, the
このように、光モジュール20は、マイクロレンズアレイ27および光ファイバを挿入し固定するための凹所28の形成が、1つの遮光マスク24を用いて同時に露光することによって行われるので、マイクロレンズアレイ27を構成するマイクロレンズ27aと凹所28とが、高精度にアライメントして形成される。
As described above, in the
図4は、光モジュール20の凹所28に光ファイバ29が挿入され固定された状態を示す図である。光モジュール20のポジ型感光層23の凹所28に臨む部分に、たとえば紫外線硬化樹脂などの接着剤を塗布し、凹所28へ光ファイバ29が挿入し固定される。光モジュール20における透明基板21の厚みは、凹所28へ挿入固定される光ファイバ29の端面30が、マイクロレンズアレイ27を構成する各マイクロレンズ27aの焦点位置に合致するように設定される。なお、ここでは、光モジュール20の凹所28に光ファイバ29が挿入固定されて構成されるデバイスをも含めて、広義の意味で光モジュールに含める。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the
以上のように製造された光モジュール20では、マイクロレンズアレイ27と凹所28とが高精度にアライメントされているので、光ファイバ29のコアに対して正確に光31を集光することができ、光伝達効率を高くすることが可能になる。
In the
またマイクロレンズアレイ27および光ファイバ29を挿入し固定するための凹所28の形成が、1つの遮光マスク24を用いて同時に露光することによって行われるので、省工程を実現することができる。さらに、マイクロレンズアレイ27と凹所28との形成工程およびその後の工程において、部材を透明基板21から剥離するなどの透明基板21に応力を加えることがないので、透明基板21を薄くし、光モジュール20を薄型化することに寄与できる。
Moreover, since the formation of the
図5は本発明の実施の第2形態である光モジュール40の構成を示す図であり、図6は図5に示す光モジュール40に光ファイバ29を挿入固定した状態を示す図である。本実施の形態の光モジュール40は、実施の第1形態の光モジュール20に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an
光モジュール40において注目すべきは、凹所41が形成されるポジ型感光層42は、凹所41に臨む部分のコーナ43が曲率を有するように形成されることである。このような凹所41に臨む部分のコーナ43が曲率を有するようなポジ型感光層42は、ポジ型感光層42を現像して凹所41を形成する工程の後に、凹所41が形成されたポジ型感光層42を加熱処理する工程を採ることによって実現される。凹所41が形成されたポジ型感光層42を加熱処理することによって、凹所41に臨む部分のコーナ43が、軟化していわゆるダレを生じて曲率を有するように形成される。
It should be noted in the
このような、間口の広がった凹所41が形成される光モジュール40は、凹所41に対する光ファイバ29の挿入を容易に行うことが可能になるので、製造のタクトタイムが短縮される。
In such an
図7は本発明の実施の第3形態である光モジュール50および光モジュール50の製造方法を説明する図であり、図8は図7に示す方法によって製造された光モジュール50の凹所51に光ファイバ29が挿入され固定された状態を示す図である。本実施の形態の光モジュール50およびその製造方法は、実施の第1形態の光モジュール20およびその製造方法に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 7 is a view for explaining an
図7を参照して光モジュール50の製造方法について説明する。図7(a)の工程では、まず実施の第1形態と同様にして、透明基板21のそれぞれの面に紫外線硬化樹脂層22とポジ型感光層23とを形成し、遮光マスクを介して同時に露光後、アルカリ性現像液で現像し、マイクロレンズアレイ27と凹所28とを形成する。次に、ポジ型感光層23に凹所28が形成された側からエッチングを行う。このエッチングは、たとえば反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching:略称RIE)または誘導結合プラズマ(
Inductively Coupled Plasma:略称ICP)などのドライエッチング法で実現できる。
A method for manufacturing the
It can be realized by a dry etching method such as Inductively Coupled Plasma (abbreviation ICP).
図7(b)の工程では、ポジ型感光層23に凹所28が形成された側からエッチングを継続する。このことによって、ポジ型感光層23と、凹所28の底部を構成する透明基板21とが、ほぼ等速度でエッチングされるので、ポジ型感光層23に形成された凹所28の形状なりに減肉されて透明基板21に凹所51が形成され始める。
In the step of FIG. 7B, etching is continued from the side where the
図7(c)の工程では、ポジ型感光層23がエッチングされて無くなった時点で、エッチングを終了する。このようにして、ポジ型感光層23に形成された凹所28と同一の形状を有する凹所51が、透明基板21に形成された光モジュール50が製造される。
In the step of FIG. 7C, the etching is terminated when the positive
透明基板21に凹所51を形成することによって、凹所51の形成される部分が透明基板21自体で構成されるので、その強度を向上させることができる。したがって、光ファイバ29が挿入固定される部分の健全性を一層向上することが可能になる。
By forming the
なお、透明基板21の他方の面側のポジ型感光層23に凹所28を形成した後であって、エッチングを開始する前に、ポジ型感光層23に加熱処理を施して、凹所28に臨む部分のコーナが曲率を有するようにしても良い。このことによって、その後のエッチングで透明基板21に形成される凹所51も、凹所51に臨む部分のコーナが曲率を有するように形成することができるので、実施の第2形態の光モジュール40と同様の効果を奏することができる。
Note that, after the
図9は本発明の実施の第4形態である光モジュール55および光モジュール55の製造方法を説明する図であり、図10は図9に示す方法によって製造された光モジュール55の凹所28に光ファイバ29が挿入され固定された状態を示す図である。本実施の形態の光モジュール55およびその製造方法は、実施の第1形態の光モジュール20およびその製造方法に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 9 is a diagram for explaining an
図9を参照して光モジュール55の製造方法について説明する。図9(a)の工程では、まず実施の第1形態と同様にして、透明基板21のそれぞれの面に紫外線硬化樹脂層22とポジ型感光層23とを形成し、遮光マスクを介して同時に露光後、アルカリ性現像液で現像し、マイクロレンズアレイ27と凹所28とを形成する。次に、紫外線硬化樹脂層22にマイクロレンズアレイ27が形成された側からエッチングを行う。
A method for manufacturing the
図9(b)の工程では、紫外線硬化樹脂層22にマイクロレンズアレイ27が形成された側からエッチングを継続する。このことによって、紫外線硬化樹脂からなるマイクロレンズアレイ27と、マイクロレンズアレイ27の基底部周辺の透明基板21とが、ほぼ等速度でエッチングされるので、マイクロレンズアレイ27を構成するマイクロレンズ27aの形状なりに減肉して透明基板21にマイクロレンズ56aすなわちマイクロレンズアレイ56が形成され始める。
In the step of FIG. 9B, etching is continued from the side where the
図9(c)の工程では、紫外線硬化樹脂からなるマイクロレンズアレイ27がエッチングされて無くなった時点で、エッチングを終了する。このようにして、紫外線硬化樹脂からなるマイクロレンズアレイ27と同一の形状を有するマイクロレンズアレイ56が、透明基板21に形成された光モジュール55が製造される。
In the step of FIG. 9C, the etching is finished when the
透明基板21にマイクロレンズアレイ56を形成することによって、透明基板21とマイクロレンズアレイ56とが同材質からなり線膨張係数が同一になるので、環境温度変化に伴うマイクロレンズアレイの位置ずれを少なくすることが可能になる。
By forming the
図11は本発明の実施の第5形態である光モジュール60の構成を示す図であり、図12は図11に示す光モジュール60の凹所51に光ファイバ29が挿入され固定された状態を示す図である。本実施の形態の光モジュール60は、実施の第3および第4形態の光モジュール50,55に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an
光モジュール60は、エッチングによって、透明基板21の他方の面に凹所51を形成する製造方法と、透明基板21の一方の面にマイクロレンズアレイ56を形成する製造方法とを併用して製造されるものであり、透明基板21にマイクロレンズアレイ56と凹所51とが形成されていることを特徴とする。このような光モジュール60では、実施の第3および第4形態の光モジュール40,50がそれぞれ発現する効果の両方を奏することができる。
The
図8、図10および図12に示すように、透明基板21にマイクロレンズアレイ56および/または凹所51が形成される場合においても、透明基板21の厚みは、マイクロレンズ56aまたはマイクロレンズ27aの焦点位置に光ファイバ29の端面30が配置されるように設定される。このような設定は、次のようにして実現できる。透明基板21の初期厚みをマイクロレンズ56aまたはマイクロレンズ27aの焦点距離よりも、エッチングによる減肉分だけ予め大きく設定し、エッチング終了後に、マイクロレンズ56aまたはマイクロレンズ27aの焦点位置に光ファイバ29の端面30が合致するように設定すればよい。
As shown in FIGS. 8, 10 and 12, even when the
以上に述べたように、本発明の実施の形態では、遮光マスク24は、透明基板21のネガ型感光層22が塗布された面の上方に離間して配置されて露光が行われるけれども、これに限定されることなく、ポジ型感光層23側の上方に離間して配置し露光が行われても良い。
As described above, in the embodiment of the present invention, the light-shielding
20,40,50,55,60 光モジュール
21 透明基板
22 ネガ型感光層
23,42 ポジ型感光層
24 遮光マスク
25 光源
27,56 マイクロレンズアレイ
28,41,51 凹所
29 光ファイバ
20, 40, 50, 55, 60
Claims (6)
透明基板の一方の面上にネガ型感光層を形成する工程と、
透明基板の他方の面上にポジ型感光層を形成する工程と、
ネガ型感光層またはポジ型感光層のいずれか1つの感光層の側に、感光層から離間して遮光マスクを配置する工程と、
遮光マスクの光通過開口部を通して、ネガ型感光層またはポジ型感光層に光を照射して露光した光を透明基板を透過させてポジ型感光層またはネガ型感光層に照射して露光する工程と、
ネガ型感光層を現像してマイクロレンズアレイを形成する工程と、
ポジ型感光層を現像して凹所を形成する工程とを含むことを特徴とする光モジュールの製造方法。 A microlens array is formed on one surface side of the transparent substrate, and light is applied to the other surface side, which is the opposite surface opposite to one surface of the transparent substrate, so as to correspond to the microlenses constituting the microlens array. In the method of manufacturing an optical module in which a recess for inserting a fiber is formed,
Forming a negative photosensitive layer on one surface of the transparent substrate;
Forming a positive photosensitive layer on the other surface of the transparent substrate;
A step of disposing a light-shielding mask on the side of any one of the negative photosensitive layer and the positive photosensitive layer and spaced from the photosensitive layer;
A process of exposing the positive photosensitive layer or the negative photosensitive layer by irradiating the negative photosensitive layer or the positive photosensitive layer with light through the transparent substrate through the light passage opening of the light shielding mask. When,
Developing a negative photosensitive layer to form a microlens array;
And a step of developing a positive photosensitive layer to form a recess.
凹所が形成されたポジ型感光層を加熱処理する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の光モジュールの製造方法。 After the step of developing the positive photosensitive layer to form the recess,
2. The method of manufacturing an optical module according to claim 1, further comprising a step of heat-treating the positive photosensitive layer in which the recess is formed.
凹所が形成されたポジ型感光層を備える透明基板の他方の面をエッチングして透明基板に凹所を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の光モジュールの製造方法。 After the step of developing the positive photosensitive layer to form the recess,
2. The method of manufacturing an optical module according to claim 1, further comprising a step of forming a recess in the transparent substrate by etching the other surface of the transparent substrate including the positive photosensitive layer in which the recess is formed.
マイクロレンズアレイが形成されたネガ型感光層を備える透明基板の一方の面をエッチングして透明基板にマイクロレンズアレイを形成する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の光モジュールの製造方法。 After the step of developing the negative photosensitive layer to form the microlens array,
2. The method of manufacturing an optical module according to claim 1, comprising a step of etching one surface of a transparent substrate having a negative photosensitive layer on which a microlens array is formed to form a microlens array on the transparent substrate. .
ポジ型感光層を現像して凹所を形成する工程の後に、凹所が形成されたポジ型感光層を備える透明基板の他方の面をエッチングして透明基板に凹所を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項1記載の光モジュールの製造方法。 After the step of developing the negative photosensitive layer to form the microlens array, one surface of the transparent substrate having the negative photosensitive layer on which the microlens array is formed is etched to form the microlens array on the transparent substrate. Process,
After the step of developing the positive photosensitive layer to form the recess, etching the other surface of the transparent substrate having the positive photosensitive layer with the recess formed to form the recess in the transparent substrate. The method of manufacturing an optical module according to claim 1, comprising:
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