JPH03198003A - マイクロレンズアレイの製造方法 - Google Patents
マイクロレンズアレイの製造方法Info
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- JPH03198003A JPH03198003A JP34147589A JP34147589A JPH03198003A JP H03198003 A JPH03198003 A JP H03198003A JP 34147589 A JP34147589 A JP 34147589A JP 34147589 A JP34147589 A JP 34147589A JP H03198003 A JPH03198003 A JP H03198003A
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- Japan
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- photoresist
- stamper
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- photosensitive resin
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- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0017—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor for the production of embossing, cutting or similar devices; for the production of casting means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
- B29L2011/0016—Lenses
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、マイクロレンズアレイの製造方法に関する。
従来の技術
従来におけるマイクロレンズアレイの製造方法としては
、例えば、特開昭６０−２６３９０３号公報に開示され
ているものがある。これを、今、第２図に基づいて説明
する。まず、配列された複数の円筒状の中空部１をもつ
容器２を作製し、この容器２の片面にガラス等の平板３
を接着する。
、例えば、特開昭６０−２６３９０３号公報に開示され
ているものがある。これを、今、第２図に基づいて説明
する。まず、配列された複数の円筒状の中空部１をもつ
容器２を作製し、この容器２の片面にガラス等の平板３
を接着する。
次に、それら各々の中空部１に重合速度の異なる複数種
の図示しない千ツマ−を注入し、適当な手段（光照射、
触媒、重合開始材の添加等）により、注入された千ツマ
−を重合させる。この場合、中空部１に、例えば、重合
開始剤、重合促進剤を塗布したり、千ツマ−に温度勾配
をつけるなどの方法により内壁付近から中心部へ徐々に
重合させる。
の図示しない千ツマ−を注入し、適当な手段（光照射、
触媒、重合開始材の添加等）により、注入された千ツマ
−を重合させる。この場合、中空部１に、例えば、重合
開始剤、重合促進剤を塗布したり、千ツマ−に温度勾配
をつけるなどの方法により内壁付近から中心部へ徐々に
重合させる。
これにより、内壁付近には重合速度の速いポリマーの割
合が多くなり、その中心部に向かうに従って重合速度の
遅いポリマーの割合が多くなり、各ポリマーの屈折率が
異なっていると、半径方向に屈折率分布の存在するレン
ズアレイを作製することができる。
合が多くなり、その中心部に向かうに従って重合速度の
遅いポリマーの割合が多くなり、各ポリマーの屈折率が
異なっていると、半径方向に屈折率分布の存在するレン
ズアレイを作製することができる。
発明が解決しようとする課題
上述したような従来の作製方法の場合、中空部１の直径
が小さくなるため、屈折率分布媒体の屈折率差が小さく
なりこれによりＮＡ （開口数）が小さいレンズとなり
、しかも、合成樹脂による屈折率分布制御は一般的に非
常にばらつきが多くその制御が難しい。また、この場合
、重合後、適当な長さへの切断、端面研磨等の仕上げ処
理が必要であり、そのレンズアレイの製造上非常に手間
がかかる。さらに、焦点距離、ＮＡ等は中空部１の直径
や屈折率分布によって決定されてしまうため設計の自由
度も少なくなるという問題がある。
が小さくなるため、屈折率分布媒体の屈折率差が小さく
なりこれによりＮＡ （開口数）が小さいレンズとなり
、しかも、合成樹脂による屈折率分布制御は一般的に非
常にばらつきが多くその制御が難しい。また、この場合
、重合後、適当な長さへの切断、端面研磨等の仕上げ処
理が必要であり、そのレンズアレイの製造上非常に手間
がかかる。さらに、焦点距離、ＮＡ等は中空部１の直径
や屈折率分布によって決定されてしまうため設計の自由
度も少なくなるという問題がある。
課題を解決するための手段
そこで、このような問題点を解決するために、本発明は
、基板上にマイクロレンズの曲率半径を得るに十分なか
なり厚めのフォトレジストを塗布し、このフォトレジス
ト表面に前記マイクロレンズの寸法に見合った円形部が
アレイ状に並んだフォトマスクを密着させて露光を行い
、この露光後にフォトレジストの現像を行いアレイ状に
並んだ円柱状のフォトレジストを作製し、この円柱状の
フォトレジストのベーキングを行い表面がレンズ球面を
有するフォトレジストを作製し、このフォトレジストの
前記レンズ球面上にスパッタを行いニッケル膜を形成し
、このニッケル膜表面の電鋳を行いこれに十分な厚みを
もたせ、この十分な厚みをもったニッケル膜に裏打ち台
を接着させ反対側に位置する前記基板を剥離した後前記
フォトレジストの除去を行いレンズ球面を有するスタン
パを作製し、このレンズ球面を有するスタンパの表面に
感光性樹脂モノマーを滴下しこの上部より透明板を密着
させた状態で紫外線露光を行い前記感光性樹脂モノマー
を重合させ、その後、前記スタンパから前記透明板を剥
離することによりマイクロレンズアレイを作製するよう
にした。
、基板上にマイクロレンズの曲率半径を得るに十分なか
なり厚めのフォトレジストを塗布し、このフォトレジス
ト表面に前記マイクロレンズの寸法に見合った円形部が
アレイ状に並んだフォトマスクを密着させて露光を行い
、この露光後にフォトレジストの現像を行いアレイ状に
並んだ円柱状のフォトレジストを作製し、この円柱状の
フォトレジストのベーキングを行い表面がレンズ球面を
有するフォトレジストを作製し、このフォトレジストの
前記レンズ球面上にスパッタを行いニッケル膜を形成し
、このニッケル膜表面の電鋳を行いこれに十分な厚みを
もたせ、この十分な厚みをもったニッケル膜に裏打ち台
を接着させ反対側に位置する前記基板を剥離した後前記
フォトレジストの除去を行いレンズ球面を有するスタン
パを作製し、このレンズ球面を有するスタンパの表面に
感光性樹脂モノマーを滴下しこの上部より透明板を密着
させた状態で紫外線露光を行い前記感光性樹脂モノマー
を重合させ、その後、前記スタンパから前記透明板を剥
離することによりマイクロレンズアレイを作製するよう
にした。
作用
従って、フォトレジストの厚さ、フォトマスクの形状、
露光量、ベーキング条件を変化させることによって、種
々のレンズ球面を有するフォトレジスト及びスタンパを
作製することができ、これにより再現性よくマイクロレ
ンズを得ることができると共に、設計の自由度を高くと
ることができ、また、これにより従来においてレンズ作
製に一般的に用いられる射出成形用のスタンパに比べ低
コストでスタンパの作製を行うことができる一０実施例 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。
露光量、ベーキング条件を変化させることによって、種
々のレンズ球面を有するフォトレジスト及びスタンパを
作製することができ、これにより再現性よくマイクロレ
ンズを得ることができると共に、設計の自由度を高くと
ることができ、また、これにより従来においてレンズ作
製に一般的に用いられる射出成形用のスタンパに比べ低
コストでスタンパの作製を行うことができる一０実施例 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。
以下、マイクロレンズアレイの作製プロセスを工程ａ−
１の順に従って述べる。まず、工程ａでは、基板として
のガラス基板４上にマイクロレンズの曲率半径を考慮し
たかなり厚めのフォトレジスト５を塗布する。この場合
、レジスト厚を一定とするために、スピンコードを複数
回行って塗布するようにする６ 次に、工程すでは、このフォトレジスト５の表面に、マ
イクロレンズの寸法に見合った円形部６をなす不透明部
分と透明部分とが交互にアレイ状に並んだフォトマスク
７を密着させた後、レジスト露光を行う。
１の順に従って述べる。まず、工程ａでは、基板として
のガラス基板４上にマイクロレンズの曲率半径を考慮し
たかなり厚めのフォトレジスト５を塗布する。この場合
、レジスト厚を一定とするために、スピンコードを複数
回行って塗布するようにする６ 次に、工程すでは、このフォトレジスト５の表面に、マ
イクロレンズの寸法に見合った円形部６をなす不透明部
分と透明部分とが交互にアレイ状に並んだフォトマスク
７を密着させた後、レジスト露光を行う。
次に、工程Ｃでは、その露光後にフォトレジスト５の現
像を行うことによって、アレイ状に並んだ円柱状のフォ
トレジスト５を作製することができる。
像を行うことによって、アレイ状に並んだ円柱状のフォ
トレジスト５を作製することができる。
次に、工程ｄでは、この円柱状のフォトレジスト５の表
面のベーキングを行う。これにより、その円柱形状がく
ずれてレンズ球面を有するフォトレジスト５を作製する
ことができる。この場合、温度、時間等を制御すれば任
意の球面を得ることができる。
面のベーキングを行う。これにより、その円柱形状がく
ずれてレンズ球面を有するフォトレジスト５を作製する
ことができる。この場合、温度、時間等を制御すれば任
意の球面を得ることができる。
次に、工程ｅでは、そのフォトレジスト５のレンズ球面
上にニッケル（Ｎｉ）膜８を約５００人だけスパッタす
る。
上にニッケル（Ｎｉ）膜８を約５００人だけスパッタす
る。
次に、工程ｆでは、そのＮｉ膜８の形成されたレンズ球
面上においてＮｉ電鋳を行い、そのＮｉ膜に十分な厚み
を持たせる。
面上においてＮｉ電鋳を行い、そのＮｉ膜に十分な厚み
を持たせる。
次に、工程ｇでは、その十分な厚みをもっＮｉ膜８の側
に裏打ち台９を接着させ、その反対側に位置するガラス
基板４の剥離を行い、さらに、フォトレジスト５の除去
を行うことによって、レンズ球面を有するスタンパとし
てのＮｉスタンパ１０を作製する。
に裏打ち台９を接着させ、その反対側に位置するガラス
基板４の剥離を行い、さらに、フォトレジスト５の除去
を行うことによって、レンズ球面を有するスタンパとし
てのＮｉスタンパ１０を作製する。
次に、工程りでは、レンズ球面を有するＮｉスタンパ１
０の表面に感光性樹脂モノマー１１を滴下し、この上部
より透明板１２を密着させた状態で紫外線（ＵＶ）露光
を行うことによって、感光性樹脂子ツマ−１１を重合さ
せる。
０の表面に感光性樹脂モノマー１１を滴下し、この上部
より透明板１２を密着させた状態で紫外線（ＵＶ）露光
を行うことによって、感光性樹脂子ツマ−１１を重合さ
せる。
最後に、工程ｉでは、Ｎｉスタンパ１０から透明板１１
の剥離を行う、これによりマイクロレンズアレイ１３の
作製を行うことができる。
の剥離を行う、これによりマイクロレンズアレイ１３の
作製を行うことができる。
従って、このような工程ａ ＝ ｉ中において、フォト
レジスト５の厚さ、フォトマスク７の形状、露光量、ベ
ーキング条件を変化させることにより、種々なレンズ球
面を有するフォトレジスト５及びこれと同一形状をした
レンズ球面を有するＮｉスタンパ１０を作製することが
でき、これにより再現性良くマイクロレンズアレイ１３
の作製を行うことができると共に、従来に比べ設計の自
由度を高くとることができる。また、重合に用いる樹脂
はレンズ球面の凹凸部が埋まる程度の少量で十分なため
、重合させる際の体積収縮等は発生しにくくなり、これ
により歩留りを高くすることができる。さらに、ガラス
基板の裏面にも同様に複製を行えば両凸レンズを得るこ
とができ、これによりＮＡの大きいマイクロレンズアレ
イ１３の作製を行うことが可能となる。
レジスト５の厚さ、フォトマスク７の形状、露光量、ベ
ーキング条件を変化させることにより、種々なレンズ球
面を有するフォトレジスト５及びこれと同一形状をした
レンズ球面を有するＮｉスタンパ１０を作製することが
でき、これにより再現性良くマイクロレンズアレイ１３
の作製を行うことができると共に、従来に比べ設計の自
由度を高くとることができる。また、重合に用いる樹脂
はレンズ球面の凹凸部が埋まる程度の少量で十分なため
、重合させる際の体積収縮等は発生しにくくなり、これ
により歩留りを高くすることができる。さらに、ガラス
基板の裏面にも同様に複製を行えば両凸レンズを得るこ
とができ、これによりＮＡの大きいマイクロレンズアレ
イ１３の作製を行うことが可能となる。
発明の効果
本発明は、基板上にマイクロレンズの曲率半径を得るに
十分なかなり厚めのフォトレジストを塗布し、このフォ
トレジスト表面に前記マイクロレンズの寸法に見合った
円形部がアレイ状に並んだフォトマスクを密着させて露
光を行い、この露光後にフォトレジストの現像を行いア
レイ状に並んだ円柱状のフォトレジストを作製し、この
円柱状のフォトレジストのベーキングを行い表面がレン
ズ球面を有するフォトレジストを作製し、このフォトレ
ジストの前記レンズ球面上にスパッタを行いニッケル膜
を形成し、このニッケル膜表面の電鋳を行いこれに十分
な厚みをもたせ、この十分な厚みをもったニッケル膜に
裏打ち台を接着させ反対側に位置する前記基板を剥離し
た後前記フォトレジストの除去を行いレンズ球面を有す
るスタンパを作製し、このレンズ球面を有するスタンパ
の表面に感光性樹脂子ツマ−を滴下しこの上部より透明
板を密着させた状態で紫外線露光を行い前記感光性樹脂
子ツマ−を重合させ、その後、前記スタンパから前記透
明板を剥離することによりマイクロレンズアレイを作製
するようにしたので、フォトレジストの厚さ、フォトマ
スクの形状、露光量、ベーキング条件を変化させること
によって、種々のレンズ球面を有するフォトレジスト及
びスタンパを作製することができ、これにより再現性よ
くマイロクレンズを得ることができると共に、設計の自
由度を高くとることが可能となり、また、これにより従
来においてレンズ作製に一般的に用いられる射出成形用
のスタンパに比べ低コストでスタンパの作製を行うこと
ができるものである。
十分なかなり厚めのフォトレジストを塗布し、このフォ
トレジスト表面に前記マイクロレンズの寸法に見合った
円形部がアレイ状に並んだフォトマスクを密着させて露
光を行い、この露光後にフォトレジストの現像を行いア
レイ状に並んだ円柱状のフォトレジストを作製し、この
円柱状のフォトレジストのベーキングを行い表面がレン
ズ球面を有するフォトレジストを作製し、このフォトレ
ジストの前記レンズ球面上にスパッタを行いニッケル膜
を形成し、このニッケル膜表面の電鋳を行いこれに十分
な厚みをもたせ、この十分な厚みをもったニッケル膜に
裏打ち台を接着させ反対側に位置する前記基板を剥離し
た後前記フォトレジストの除去を行いレンズ球面を有す
るスタンパを作製し、このレンズ球面を有するスタンパ
の表面に感光性樹脂子ツマ−を滴下しこの上部より透明
板を密着させた状態で紫外線露光を行い前記感光性樹脂
子ツマ−を重合させ、その後、前記スタンパから前記透
明板を剥離することによりマイクロレンズアレイを作製
するようにしたので、フォトレジストの厚さ、フォトマ
スクの形状、露光量、ベーキング条件を変化させること
によって、種々のレンズ球面を有するフォトレジスト及
びスタンパを作製することができ、これにより再現性よ
くマイロクレンズを得ることができると共に、設計の自
由度を高くとることが可能となり、また、これにより従
来においてレンズ作製に一般的に用いられる射出成形用
のスタンパに比べ低コストでスタンパの作製を行うこと
ができるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す工程図、第２図は従来
例を示す斜視図である。 ４・・・基板、５・・・フォトレジスト、６・・・円形
部、７・・・フォトマスク、８・・・ニッケル膜、９・
・・裏打ち台、１０・・・スタンパ、１１・・・感光性
樹脂子ツマ−１２・・・透明板、１３・・・マイクロレ
ンズアレイ図
例を示す斜視図である。 ４・・・基板、５・・・フォトレジスト、６・・・円形
部、７・・・フォトマスク、８・・・ニッケル膜、９・
・・裏打ち台、１０・・・スタンパ、１１・・・感光性
樹脂子ツマ−１２・・・透明板、１３・・・マイクロレ
ンズアレイ図
Claims (1)
- 基板上にマイクロレンズの曲率半径を得るに十分なかな
り厚めのフォトレジストを塗布し、このフォトレジスト
表面に前記マイクロレンズの寸法に見合った円形部がア
レイ状に並んだフォトマスクを密着させて露光を行い、
この露光後にフォトレジストの現像を行いアレイ状に並
んだ円柱状のフォトレジストを作製し、この円柱状のフ
ォトレジストのベーキングを行い表面がレンズ球面を有
するフォトレジストを作製し、このフォトレジストの前
記レンズ球面上にスパッタを行いニッケル膜を形成し、
このニッケル膜表面の電鋳を行いこれに十分な厚みをも
たせ、この十分な厚みをもつたニッケル膜に裏打ち台を
接着させ反対側に位置する前記基板を剥離した後前記フ
ォトレジストの除去を行いレンズ球面を有するスタンパ
を作製し、このレンズ球面を有するスタンパの表面に感
光性樹脂モノマーを滴下しこの上部より透明板を密着さ
せた状態で紫外線露光を行い前記感光性樹脂モノマーを
重合させ、その後、前記スタンパから前記透明板を剥離
することによりマイクロレンズアレイを作製するように
したことを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34147589A JPH03198003A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | マイクロレンズアレイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34147589A JPH03198003A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | マイクロレンズアレイの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03198003A true JPH03198003A (ja) | 1991-08-29 |
Family
ID=18346354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34147589A Pending JPH03198003A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | マイクロレンズアレイの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03198003A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO1999059004A1 (fr) * | 1998-05-11 | 1999-11-18 | Seiko Epson Corporation | Plaque matrice a micro-lentilles, fabrication de ladite plaque et unite d'affichage |
| JP2001075090A (ja) * | 1999-06-28 | 2001-03-23 | Sharp Corp | 液晶表示装置の製造方法 |
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