JPH04123003A - レンズアレイの製造方法 - Google Patents
レンズアレイの製造方法Info
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- JPH04123003A JPH04123003A JP24492090A JP24492090A JPH04123003A JP H04123003 A JPH04123003 A JP H04123003A JP 24492090 A JP24492090 A JP 24492090A JP 24492090 A JP24492090 A JP 24492090A JP H04123003 A JPH04123003 A JP H04123003A
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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、微少なレンズ体が規則的に配列してなるレン
ズアレイの製造方法に関する。
ズアレイの製造方法に関する。
１０〜数１００μｍ程度のレンズ径を有する微小レンズ
を集積化したレンズアレイは、ファクシミリや電子複写
機の結像光学系に、また、最近では固体撮像素子の集光
光学系などに応用されている。この種のレンズアレイの
製造方法は種々開発されているが、中でも、特開昭６０
−６０７５６、Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ （
アノ０ライドオフ０テイ”／クス） 誌２７巻７号１２
８１頁（１９８８年）等に見られる熱変形樹脂の加熱変
形を中↓用する方法（以下、熱変形法とする）は、通常
のフォトリソグラフィーの手法を利用した量産性に富む
方法として注目されている。
を集積化したレンズアレイは、ファクシミリや電子複写
機の結像光学系に、また、最近では固体撮像素子の集光
光学系などに応用されている。この種のレンズアレイの
製造方法は種々開発されているが、中でも、特開昭６０
−６０７５６、Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉｃｓ （
アノ０ライドオフ０テイ”／クス） 誌２７巻７号１２
８１頁（１９８８年）等に見られる熱変形樹脂の加熱変
形を中↓用する方法（以下、熱変形法とする）は、通常
のフォトリソグラフィーの手法を利用した量産性に富む
方法として注目されている。
しかし、上記熱変形法では、耐熱性基板上に塗布されて
いる電磁波反応性樹脂（一般にレジスト）を矩形状に形
成した後、加熱し樹脂を熱流動させて所望のレンズ形状
を得るという工程をとっているため、レンズアレイを形
成できる基板は耐熱性の点から制限されるという問題点
を有していた。
いる電磁波反応性樹脂（一般にレジスト）を矩形状に形
成した後、加熱し樹脂を熱流動させて所望のレンズ形状
を得るという工程をとっているため、レンズアレイを形
成できる基板は耐熱性の点から制限されるという問題点
を有していた。
さらに、熱変形法では樹脂の熱変形性及び熱流動性を利
用してレンズ形状を得るため、レンズ形状の制御性にお
ける自由度が小さく、特に曲率半径の太きい、焦点距離
の長いレンズを作製することが困難であるという問題点
を有していた。
用してレンズ形状を得るため、レンズ形状の制御性にお
ける自由度が小さく、特に曲率半径の太きい、焦点距離
の長いレンズを作製することが困難であるという問題点
を有していた。
そこで、本発明は以上のような問題点を解法するもので
、その目的とするところは、樹脂の加熱流動現象を利用
することなく、より簡便な工程で、しかも、レンズ形状
の制御性に優れたレンズアレイの製造方法を提供するこ
とにある。
、その目的とするところは、樹脂の加熱流動現象を利用
することなく、より簡便な工程で、しかも、レンズ形状
の制御性に優れたレンズアレイの製造方法を提供するこ
とにある。
上記課題を解決するために本発明のレンズアレイの製造
方法は、透明基板の表面に電磁波反応性樹脂を塗布した
後、個々のレンズパターンにおいてレンズ形状に対応し
て透過率が連続的に変化してなるパターニング用マスク
を介して電磁波を照射し、該反応性樹脂の現像後におけ
る残膜厚をレンズ形状に対応させ連続的に変化させるこ
とによりレンズ形状を得ることを特徴とする。
方法は、透明基板の表面に電磁波反応性樹脂を塗布した
後、個々のレンズパターンにおいてレンズ形状に対応し
て透過率が連続的に変化してなるパターニング用マスク
を介して電磁波を照射し、該反応性樹脂の現像後におけ
る残膜厚をレンズ形状に対応させ連続的に変化させるこ
とによりレンズ形状を得ることを特徴とする。
第２図に、本発明によるレンズアレイの製造方法の流れ
を示す。
を示す。
成膜工程２１は、レンズアレイ基板上に電磁波反応性樹
脂を膜厚が均一になるように塗布する工程である。塗布
方法としては、スピンコード法が適しているが、ディッ
ピング法、ロールコート法等も利用できる。また、電磁
波反応性樹脂としては微細加工用の紫外線硬化樹脂が利
用し易いが、レンズ特性に因っては可視光、赤外光或は
電子線、Ｘ線等により感光される樹脂も使用できる。バ
ターング工程２２は、パターニング用マスクを介して、
２次元的に強度分布を持つ電磁波を照射し、電磁波反応
性樹脂を露光する工程である。ここで、パターニング用
マスクは、所望するレンズ形状及び使用する電磁波反応
性樹脂の感度特性を考慮して、個々のパターン内で連続
的に電磁波の透過率を変化させたマスクである。現像工
程２３は、露光後の電磁波反応性樹脂を現像し、積算露
光量（エネルギー）に応じた残膜厚を得る工程である。
脂を膜厚が均一になるように塗布する工程である。塗布
方法としては、スピンコード法が適しているが、ディッ
ピング法、ロールコート法等も利用できる。また、電磁
波反応性樹脂としては微細加工用の紫外線硬化樹脂が利
用し易いが、レンズ特性に因っては可視光、赤外光或は
電子線、Ｘ線等により感光される樹脂も使用できる。バ
ターング工程２２は、パターニング用マスクを介して、
２次元的に強度分布を持つ電磁波を照射し、電磁波反応
性樹脂を露光する工程である。ここで、パターニング用
マスクは、所望するレンズ形状及び使用する電磁波反応
性樹脂の感度特性を考慮して、個々のパターン内で連続
的に電磁波の透過率を変化させたマスクである。現像工
程２３は、露光後の電磁波反応性樹脂を現像し、積算露
光量（エネルギー）に応じた残膜厚を得る工程である。
以上の工程により所望するレンズ体がレンズアレイ基板
上に形成される。
上に形成される。
レジストに代表される電磁波反応性樹脂においては、条
件を適当に設定することにより、電磁波（一般に光）の
照射量と露光・現像後のレジストの残膜厚との間に、あ
る特定の関係が成立する。
件を適当に設定することにより、電磁波（一般に光）の
照射量と露光・現像後のレジストの残膜厚との間に、あ
る特定の関係が成立する。
つまり、ある条件下では、電磁波の照射量によりレジス
トの残膜厚を制御することができる。従って、電磁波の
照射量をレンズ形状及び電磁波反応性樹脂の特性に合わ
せて２次元的に制御することにより、現像後の反応性樹
脂の残膜厚をレンズ形状に応じて局部的に変化させるこ
とができ、その結果、加熱処理を伴わずにレンズ形状を
形成することが出来る。この時、電磁波の照射量は、レ
ンズ形状及び電磁波反応性樹脂の特性に合わせて、電磁
波の透過率を局部的に且つ２次元的に変化させたパター
ニング用マスクの使用により容易に制御できる。
トの残膜厚を制御することができる。従って、電磁波の
照射量をレンズ形状及び電磁波反応性樹脂の特性に合わ
せて２次元的に制御することにより、現像後の反応性樹
脂の残膜厚をレンズ形状に応じて局部的に変化させるこ
とができ、その結果、加熱処理を伴わずにレンズ形状を
形成することが出来る。この時、電磁波の照射量は、レ
ンズ形状及び電磁波反応性樹脂の特性に合わせて、電磁
波の透過率を局部的に且つ２次元的に変化させたパター
ニング用マスクの使用により容易に制御できる。
以下、実施例に基づき本発明の詳細な説明する。
但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない
。
。
［実施例１］
電磁波反応性樹脂としてポジ型Ｕｖ硬化レジストを用い
た場合を例にとり本発明の第一の実施例に付いて説明す
る。
た場合を例にとり本発明の第一の実施例に付いて説明す
る。
透明ガラス基板上に、フェノールノボラック系ポジ型レ
ジストをスピンコード法により、膜厚が約１．８μｍに
なるように成膜した。約８０°Ｃで２０分間乾燥させた
後、パターニング用マスクを介して露光した。
ジストをスピンコード法により、膜厚が約１．８μｍに
なるように成膜した。約８０°Ｃで２０分間乾燥させた
後、パターニング用マスクを介して露光した。
露光時におけるパターニング用マスクの透過率分布及び
形成されるレジスト（レンズ）パターンの相対的な関係
を概念的に第１図に示す。このパターニング用マスク１
１はレンズ形状及びレジストの感光特性に合わせて、個
々のレンズパターン内で透過率（第１図中ではＯＤ値と
して表している、１５）を連続的に変化させたものであ
る。一般に、レジストは露光時のエネルギーｊｌ（つま
り、積算露光量）に応じて化学変化を生じ、その結果と
して、現像時の残膜厚が決まる。投入エネルギー量があ
る範囲内においては、投入エネルギーＮ（積算露光量）
と残膜厚は１： １で対応する。従って、２次元子面内
において、レンズ形状に応じた特定の分布をレジストを
感光させるエネルギーに持たせることにより、現像後の
レジストの残膜厚に３欣元的な分布を形成することがで
き、即ち、この形状分布が所望するレンズ体となる。
形成されるレジスト（レンズ）パターンの相対的な関係
を概念的に第１図に示す。このパターニング用マスク１
１はレンズ形状及びレジストの感光特性に合わせて、個
々のレンズパターン内で透過率（第１図中ではＯＤ値と
して表している、１５）を連続的に変化させたものであ
る。一般に、レジストは露光時のエネルギーｊｌ（つま
り、積算露光量）に応じて化学変化を生じ、その結果と
して、現像時の残膜厚が決まる。投入エネルギー量があ
る範囲内においては、投入エネルギーＮ（積算露光量）
と残膜厚は１： １で対応する。従って、２次元子面内
において、レンズ形状に応じた特定の分布をレジストを
感光させるエネルギーに持たせることにより、現像後の
レジストの残膜厚に３欣元的な分布を形成することがで
き、即ち、この形状分布が所望するレンズ体となる。
第３図に、ここで用いたポジ型レジストの積算露光量と
残膜厚の関係を示す。この関係に基づき、露光時におけ
る積算露光量をレンズ中央部で約１０ｍＪ／ｃｍ２に、
レンズ周辺部で約１００ ｍＪ／ ｃｍ２に設定した。
残膜厚の関係を示す。この関係に基づき、露光時におけ
る積算露光量をレンズ中央部で約１０ｍＪ／ｃｍ２に、
レンズ周辺部で約１００ ｍＪ／ ｃｍ２に設定した。
つまり、ここで用いたパターニング用マスクのＯＤ（光
学濃度）値をレンズ中央部で約０．１に、レンズ周辺部
で約１．１に設定した。
学濃度）値をレンズ中央部で約０．１に、レンズ周辺部
で約１．１に設定した。
露光後、指定の現像液にて現像し、積算露光量に応じた
残膜厚を持つレジストパターンを得た。
残膜厚を持つレジストパターンを得た。
得られたレジストパターンの断面形状を第４図に示す。
作製した凸型レンズの諸元は、レンズ直径２０μｍ、レ
ンズ中心厚１．６μｍ、焦点路Ｍ４５μｍであり、設計
値に対して５％以内の誤差（焦点距離に関して）で作製
できた。さらに、レンズアレイとしての諸元はアレイ寸
法１０１０ｍｍＸ１０、レンズ間ピッチ２５μｍであり
、レンズアレイ内におけるレンズ特性のばらつきは概ね
５％以内と良好であった。
ンズ中心厚１．６μｍ、焦点路Ｍ４５μｍであり、設計
値に対して５％以内の誤差（焦点距離に関して）で作製
できた。さらに、レンズアレイとしての諸元はアレイ寸
法１０１０ｍｍＸ１０、レンズ間ピッチ２５μｍであり
、レンズアレイ内におけるレンズ特性のばらつきは概ね
５％以内と良好であった。
［実施例２］
電磁波反応性樹脂としてネガ型ＵＶ硬化レジストを用い
た場合を例にとり本発明の第二の実施例に付いて説明す
る。
た場合を例にとり本発明の第二の実施例に付いて説明す
る。
実施例１の場合と同様に、透明ガラス基板上にスチレン
系ネガ型レジストを膜厚が約２“、 ０μｍになるよう
に成膜した。適当な条件下（９０°Ｃｌ２Ｏ分）でプリ
ベークした後、パターニング用マスクを介して露光した
（最大積算露光量は５０ｍＪ／ｃｍ２）。ここではネガ
型レジスト材を使用しているため、用いたパターニング
用マスクも実施例１の場合とは異なり、露光時の透過光
量がパターン（レンズパターン）中央部で多く、周辺部
で少なくなるような透過率分布を有するマスクを用いた
。
系ネガ型レジストを膜厚が約２“、 ０μｍになるよう
に成膜した。適当な条件下（９０°Ｃｌ２Ｏ分）でプリ
ベークした後、パターニング用マスクを介して露光した
（最大積算露光量は５０ｍＪ／ｃｍ２）。ここではネガ
型レジスト材を使用しているため、用いたパターニング
用マスクも実施例１の場合とは異なり、露光時の透過光
量がパターン（レンズパターン）中央部で多く、周辺部
で少なくなるような透過率分布を有するマスクを用いた
。
露光後、指定の現像液にて現像し、積算露光量に応じた
残膜厚を持つレジストパターンを得た。
残膜厚を持つレジストパターンを得た。
作製した凸型レンズの諸元は、レンズ直径２５μｍ、レ
ンズ中心厚１．８μｍ、焦点路Ｈ７０μｍであり、設計
値に対して７％以内の誤差（焦点距離に関して）で作製
できた。さらに、レンズアレイとしての諸元はアレイ寸
法１０ｍｍｘｌＯｍｍ、レンズ間ピッチ３０μｍであり
、レンズアレイ内におけるレンズ特性のばらつきは概ね
５％以内と良好であった。
ンズ中心厚１．８μｍ、焦点路Ｈ７０μｍであり、設計
値に対して７％以内の誤差（焦点距離に関して）で作製
できた。さらに、レンズアレイとしての諸元はアレイ寸
法１０ｍｍｘｌＯｍｍ、レンズ間ピッチ３０μｍであり
、レンズアレイ内におけるレンズ特性のばらつきは概ね
５％以内と良好であった。
上記実施例ではいづれも凸型円形レンズを作製したが、
使用するパターニング用マスクのレンズパターンの形状
及び電磁波の透過率分布を変えることにより、円形以外
にも楕円形状、方型形状、レンチキュラー状等の各種レ
ンズや凹型レンズを作製できることは明かである。
使用するパターニング用マスクのレンズパターンの形状
及び電磁波の透過率分布を変えることにより、円形以外
にも楕円形状、方型形状、レンチキュラー状等の各種レ
ンズや凹型レンズを作製できることは明かである。
以上説明したように本発明のレンズアレイの製造方法で
は、電磁波の照射量に応じて電磁波反応性樹脂の現像後
の残膜厚を制御することにより、レンズ形状を直接成形
することが出来ると共に、加熱処理を殆ど必要としない
ため、レンズアレイを形成しようとする基板が耐熱性の
点で制限されることが殆どない。また、電磁波の照射量
をパタニング用マスクの透過率の変化で制御するため、
レンズ体の形状制御性に優れているという特徴がある。
は、電磁波の照射量に応じて電磁波反応性樹脂の現像後
の残膜厚を制御することにより、レンズ形状を直接成形
することが出来ると共に、加熱処理を殆ど必要としない
ため、レンズアレイを形成しようとする基板が耐熱性の
点で制限されることが殆どない。また、電磁波の照射量
をパタニング用マスクの透過率の変化で制御するため、
レンズ体の形状制御性に優れているという特徴がある。
第１図は露光時のマスクの透過率分布及び形成されるパ
ターン形状の相対的な関係を示した概念図。第２図はレ
ンズアレイの製造方法を概念的に示した流れ図。第３図
は実施例１で用いたポジ型レジストの感度曲線図。第４
図は実施例１で作製したレンズアレイの断面形状図。 ・パターニング用マスク ・レンズアレイ基板 ・電磁波反応性樹脂 ・形成されるレンズパターン形状 ・マスクのＯＤ値分布 ・成膜工程 ２３ ・ ・パターニング工程 ・現像工程 以上 出願人 セイコーエプソン 株式会社 代理人 弁理士 鈴木 喜三部（他１名）竿 四
ターン形状の相対的な関係を示した概念図。第２図はレ
ンズアレイの製造方法を概念的に示した流れ図。第３図
は実施例１で用いたポジ型レジストの感度曲線図。第４
図は実施例１で作製したレンズアレイの断面形状図。 ・パターニング用マスク ・レンズアレイ基板 ・電磁波反応性樹脂 ・形成されるレンズパターン形状 ・マスクのＯＤ値分布 ・成膜工程 ２３ ・ ・パターニング工程 ・現像工程 以上 出願人 セイコーエプソン 株式会社 代理人 弁理士 鈴木 喜三部（他１名）竿 四
Claims (1)
- 透明基板の表面に電磁波反応性樹脂を塗布した後、個
々のレンズパターンにおいてレンズ形状に対応して透過
率が連続的に変化してなるパターニング用マスクを介し
て電磁波を照射し、該反応性樹脂の現像後における残膜
厚をレンズ形状に対応させ連続的に変化させることによ
りレンズ形状を得ることを特徴とするレンズアレイの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24492090A JPH04123003A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | レンズアレイの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24492090A JPH04123003A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | レンズアレイの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04123003A true JPH04123003A (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=17125943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24492090A Pending JPH04123003A (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | レンズアレイの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04123003A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002225044A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-14 | Kuraray Co Ltd | 光学物品の製造方法 |
| US10306878B2 (en) | 2012-06-08 | 2019-06-04 | Honeywell International Inc. | Insect pest control agent |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP24492090A patent/JPH04123003A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002225044A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-14 | Kuraray Co Ltd | 光学物品の製造方法 |
| US10306878B2 (en) | 2012-06-08 | 2019-06-04 | Honeywell International Inc. | Insect pest control agent |
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