JPH1062606A - マイクロレンズおよびその製造方法 - Google Patents
マイクロレンズおよびその製造方法Info
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- JPH1062606A JPH1062606A JP23133296A JP23133296A JPH1062606A JP H1062606 A JPH1062606 A JP H1062606A JP 23133296 A JP23133296 A JP 23133296A JP 23133296 A JP23133296 A JP 23133296A JP H1062606 A JPH1062606 A JP H1062606A
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- microlens
- thin film
- metal thin
- lens substrate
- mask
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い効率で光を集光することができるマイク
ロレンズと、このようなマイクロレンズを簡便に製造す
ることが可能なマイクロレンズの製造方法を提供する。 【解決手段】 溝部によりレンズ用基板上に微小な平坦
部を形成し、研磨によって上記平坦部のエッジ部を研削
してマイクロレンズとし、このマイクロレンズをレンズ
用基板上に配列することによりマイクロレンズアレーと
する。
ロレンズと、このようなマイクロレンズを簡便に製造す
ることが可能なマイクロレンズの製造方法を提供する。 【解決手段】 溝部によりレンズ用基板上に微小な平坦
部を形成し、研磨によって上記平坦部のエッジ部を研削
してマイクロレンズとし、このマイクロレンズをレンズ
用基板上に配列することによりマイクロレンズアレーと
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロレンズおよ
びその製造方法に係り、特に高い効率で光を集光するこ
とができるマイクロレンズとその製造方法に関する。
びその製造方法に係り、特に高い効率で光を集光するこ
とができるマイクロレンズとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラーの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）
は、カラーフィルタを使用して構成画素部を３原色
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とし、液晶の電気的スイッチングにより
３原色の各光の透過を制御してカラー表示を行うもので
あり、カラーブラウン管やプラズマディスプレイ等に比
べて消費電力が小さいという長所がある。
は、カラーフィルタを使用して構成画素部を３原色
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とし、液晶の電気的スイッチングにより
３原色の各光の透過を制御してカラー表示を行うもので
あり、カラーブラウン管やプラズマディスプレイ等に比
べて消費電力が小さいという長所がある。
【０００３】このような液晶ディスプレイでは、表示を
明るく鮮明なものとするために、背後に照明用光源を備
えた、いわゆるバックライト方式が近年普及している。
しかし、照明用光源を使用した場合は消費電力が増大
し、バッテリーで駆動する場合には動作時間の減少を来
し、いつでもどこでも使用できるという液晶ディスプレ
イの長所が損なわれることになる。
明るく鮮明なものとするために、背後に照明用光源を備
えた、いわゆるバックライト方式が近年普及している。
しかし、照明用光源を使用した場合は消費電力が増大
し、バッテリーで駆動する場合には動作時間の減少を来
し、いつでもどこでも使用できるという液晶ディスプレ
イの長所が損なわれることになる。
【０００４】このため、照明用光源からの光を効率良く
画素部に集光することにより、照明用光源に要する電力
を低減することが要求され、その手段として、マイクロ
レンズを配列してなるマイクロレンズアレーを使用した
液晶ディスプレイが提案されている（特開昭６０−１６
５６２３号等）。
画素部に集光することにより、照明用光源に要する電力
を低減することが要求され、その手段として、マイクロ
レンズを配列してなるマイクロレンズアレーを使用した
液晶ディスプレイが提案されている（特開昭６０−１６
５６２３号等）。
【０００５】また、ＣＣＤ等を使用したカラーイメージ
センサーでは、有効開口率を上げるために各受光セルに
対応したマイクロレンズを有するマイクロレンズアレー
を受光面に配設したものが開発されている（特開昭６１
−６７００３号）。
センサーでは、有効開口率を上げるために各受光セルに
対応したマイクロレンズを有するマイクロレンズアレー
を受光面に配設したものが開発されている（特開昭６１
−６７００３号）。
【０００６】さらに、近年、光通信等で使用が増大して
いる光ファイバにおいても、光の結合を行う場合にマイ
クロレンズが組み合わされて使用されている（特開昭６
１−１５３６０２号）。
いる光ファイバにおいても、光の結合を行う場合にマイ
クロレンズが組み合わされて使用されている（特開昭６
１−１５３６０２号）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、基板の
一方の面に形成されたマイクロレンズは種々の用途で使
用されており、その製造方法には、ガラスに拡散させ
たイオン濃度の分布を利用して屈折率勾配型のレンズと
する方法（Electronics Letters Vol.17,No.13,PP452(1
981)）、金型によってプラスチックあるいはガラスの
表面をレンズ状の凹凸に成型する方法、熱可塑性樹脂
を用いてレンズの平面形状にパターン化し、その後、熱
可塑性樹脂の軟化点以上に加熱して流動させることによ
りパターンエッジにダレを生じさせて凸レンズを形成す
る方法（特開昭６０−３８９８９号等）、感光性樹脂
にプロキシミティ露光を施してパターンエッジにボケを
生じさせ、このボケに応じて光反応生成物の量に分布を
もたせて凸レンズ形状を得る方法（特開昭６１−１５３
６０２号）、感光性樹脂に強度分布をもたせた光を照
射して露光し、光強度に応じた屈折率分布パターンを形
成して微小レンズとする方法（特開昭６０−７２９２７
号等）、感光性ガラスに対する光照射によって生じる
結晶化に伴った収縮を利用して凸レンズを形成する方法
（Applied Optics Vol.24,No.16,PP2520(1985)）、感
光性樹脂をアライナーを用いて所望のパターン状に露光
すると、非露光部から露光部に未反応のモノマーが移動
して露光部が盛り上がるという現象を利用した凸レンズ
形成方法（応用物理学会光学懇話会微小光学研究グルー
プ機関誌 Vol.5,No.2,PP118(1987),同 Vol.6,No.2,PP87
(1988)）等がある。
一方の面に形成されたマイクロレンズは種々の用途で使
用されており、その製造方法には、ガラスに拡散させ
たイオン濃度の分布を利用して屈折率勾配型のレンズと
する方法（Electronics Letters Vol.17,No.13,PP452(1
981)）、金型によってプラスチックあるいはガラスの
表面をレンズ状の凹凸に成型する方法、熱可塑性樹脂
を用いてレンズの平面形状にパターン化し、その後、熱
可塑性樹脂の軟化点以上に加熱して流動させることによ
りパターンエッジにダレを生じさせて凸レンズを形成す
る方法（特開昭６０−３８９８９号等）、感光性樹脂
にプロキシミティ露光を施してパターンエッジにボケを
生じさせ、このボケに応じて光反応生成物の量に分布を
もたせて凸レンズ形状を得る方法（特開昭６１−１５３
６０２号）、感光性樹脂に強度分布をもたせた光を照
射して露光し、光強度に応じた屈折率分布パターンを形
成して微小レンズとする方法（特開昭６０−７２９２７
号等）、感光性ガラスに対する光照射によって生じる
結晶化に伴った収縮を利用して凸レンズを形成する方法
（Applied Optics Vol.24,No.16,PP2520(1985)）、感
光性樹脂をアライナーを用いて所望のパターン状に露光
すると、非露光部から露光部に未反応のモノマーが移動
して露光部が盛り上がるという現象を利用した凸レンズ
形成方法（応用物理学会光学懇話会微小光学研究グルー
プ機関誌 Vol.5,No.2,PP118(1987),同 Vol.6,No.2,PP87
(1988)）等がある。
【０００８】上述のいずれのマイクロレンズの製造方法
においても、所望の特性を備えたマイクロレンズをより
簡便に製造できることが要求されているが、この要求に
十分に応えられるマイクロレンズの製造方法は未だ開発
されていない。
においても、所望の特性を備えたマイクロレンズをより
簡便に製造できることが要求されているが、この要求に
十分に応えられるマイクロレンズの製造方法は未だ開発
されていない。
【０００９】本発明は、上述のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、高い効率で光を集光することができる
マイクロレンズと、このようなマイクロレンズを簡便に
製造することが可能なマイクロレンズの製造方法を提供
することを目的とする。
れたものであり、高い効率で光を集光することができる
マイクロレンズと、このようなマイクロレンズを簡便に
製造することが可能なマイクロレンズの製造方法を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、レンズ用基板の一方の面に形成し
てなるマイクロレンズにおいて、前記マイクロレンズは
レンズ用基板に溝部を設けて作成した微小な平坦部を研
磨することにより形成する構成とした。
るために、本発明は、レンズ用基板の一方の面に形成し
てなるマイクロレンズにおいて、前記マイクロレンズは
レンズ用基板に溝部を設けて作成した微小な平坦部を研
磨することにより形成する構成とした。
【００１１】本発明のマイクロレンズの製造方法は、レ
ンズ用基板の一方の面に、形成しようとするマイクロレ
ンズの配列パターンに対応した微小な平坦部を残すよう
に溝部を形成し、その後、前記平坦部を研磨してマイク
ロレンズとするような構成とした。
ンズ用基板の一方の面に、形成しようとするマイクロレ
ンズの配列パターンに対応した微小な平坦部を残すよう
に溝部を形成し、その後、前記平坦部を研磨してマイク
ロレンズとするような構成とした。
【００１２】そして、レンズ用基板上に金属薄膜を形成
し、該金属薄膜上に感光性レジストを塗布し、その後、
所定パターンの開口を有するマスクを介して前記感光性
レジスト塗膜を露光・現像してレジストパターンを形成
し、該レジストパターンをマスクとして前記金属薄膜を
エッチングし、次いで、前記金属薄膜をマスクとして前
記レンズ用基板をエッチングして前記溝部を形成するよ
うな構成とした。
し、該金属薄膜上に感光性レジストを塗布し、その後、
所定パターンの開口を有するマスクを介して前記感光性
レジスト塗膜を露光・現像してレジストパターンを形成
し、該レジストパターンをマスクとして前記金属薄膜を
エッチングし、次いで、前記金属薄膜をマスクとして前
記レンズ用基板をエッチングして前記溝部を形成するよ
うな構成とした。
【００１３】上記のような本発明において、溝部により
レンズ用基板上に形成された微小な平坦部は、研磨によ
ってエッジ部が研削されてマイクロレンズとなり、上記
平坦部を予めマイクロレンズの配列パターンに対応して
形成することによりマイクロレンズアレーが得られる。
レンズ用基板上に形成された微小な平坦部は、研磨によ
ってエッジ部が研削されてマイクロレンズとなり、上記
平坦部を予めマイクロレンズの配列パターンに対応して
形成することによりマイクロレンズアレーが得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の最良の実施形態に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１５】図１は本発明のマイクロレンズの一例を示
す縦断面図である。図１に示されるマイクロレンズ２
は、レンズ用基板３上に複数配列されてマイクロレンズ
アレー１を構成している。
す縦断面図である。図１に示されるマイクロレンズ２
は、レンズ用基板３上に複数配列されてマイクロレンズ
アレー１を構成している。
【００１６】レンズ用基板３は、ガラス基板、石英基
板、エンジニアリング用プラスチック基板等の材料から
なるものであり、その厚みは、マイクロレンズアレー１
の用途等を考慮して適宜設定することができ、例えば、
０．１〜５ｍｍ程度とすることができる。
板、エンジニアリング用プラスチック基板等の材料から
なるものであり、その厚みは、マイクロレンズアレー１
の用途等を考慮して適宜設定することができ、例えば、
０．１〜５ｍｍ程度とすることができる。
【００１７】レンズ用基板３上に形成されるマイクロレ
ンズ２は、焦点距離を１００〜２５００μｍ、各マイク
ロレンズ２の形成ピッチを１０〜１０００μｍの範囲
で、マイクロレンズの用途等に応じて適宜設定すること
ができる。
ンズ２は、焦点距離を１００〜２５００μｍ、各マイク
ロレンズ２の形成ピッチを１０〜１０００μｍの範囲
で、マイクロレンズの用途等に応じて適宜設定すること
ができる。
【００１８】図２は本発明のマイクロレンズ製造方法の
一実施形態を説明するための工程図である。図２におい
て、まず、レンズ用基板３上に金属薄膜４を形成し、こ
の金属薄膜４上に感光性レジストを塗布して感光性レジ
スト塗膜５を形成する（図２（Ａ））。金属薄膜４は、
クロム、銅、ニッケル、鉄、タンタル、タングステン、
金、銀等の材料を使用して、真空蒸着法、スパッタリン
グ法等の公知の薄膜形成方法により形成することがで
き、厚みは１００〜１００００Å程度とすることができ
る。また、感光性レジスト塗膜５は、東京応化工業
（株）製ＯＦＰＲ−８００等の公知の感光性レジストを
使用し、スピンコート法、ブレードコート法等の成膜手
段により形成することができ、厚みは０．５〜５μｍ程
度とすることができる。
一実施形態を説明するための工程図である。図２におい
て、まず、レンズ用基板３上に金属薄膜４を形成し、こ
の金属薄膜４上に感光性レジストを塗布して感光性レジ
スト塗膜５を形成する（図２（Ａ））。金属薄膜４は、
クロム、銅、ニッケル、鉄、タンタル、タングステン、
金、銀等の材料を使用して、真空蒸着法、スパッタリン
グ法等の公知の薄膜形成方法により形成することがで
き、厚みは１００〜１００００Å程度とすることができ
る。また、感光性レジスト塗膜５は、東京応化工業
（株）製ＯＦＰＲ−８００等の公知の感光性レジストを
使用し、スピンコート法、ブレードコート法等の成膜手
段により形成することができ、厚みは０．５〜５μｍ程
度とすることができる。
【００１９】次に、マスクを介して感光性レジスト塗膜
５を露光し現像することにより、レジストパターン６を
形成する（図２（Ｂ））。このレジストパターン６は、
マイクロレンズアレー１を構成する各マイクロレンズ２
の配列の間隙部に相当するパターンで開口部６ａが形成
されている。その後、このレジストパターン６をマスク
として金属薄膜４をエッチングして開口部４ａを形成す
る（図２（Ｃ））。これにより、マイクロレンズアレー
１を構成する各マイクロレンズ２の配列の間隙部に相当
するパターンでレンズ用基板３が露出することになる。
５を露光し現像することにより、レジストパターン６を
形成する（図２（Ｂ））。このレジストパターン６は、
マイクロレンズアレー１を構成する各マイクロレンズ２
の配列の間隙部に相当するパターンで開口部６ａが形成
されている。その後、このレジストパターン６をマスク
として金属薄膜４をエッチングして開口部４ａを形成す
る（図２（Ｃ））。これにより、マイクロレンズアレー
１を構成する各マイクロレンズ２の配列の間隙部に相当
するパターンでレンズ用基板３が露出することになる。
【００２０】次いで、レンズ用基板３をエッチング液に
浸漬し、金属薄膜４をマスクとしてレンズ用基板３を等
方エッチングして、レンズ用基板３に溝部７を形成する
（図２（Ｄ））。このレンズ用基板３のエッチングに使
用するエッチング液としては、フッ化水素水溶液、フッ
化アンモニウムに硝酸を加えた水溶液等を挙げることが
できる。その後、レジスト剥離液によりレジストパター
ン６を剥離し、さらに、金属薄膜エッチング液を用いて
金属薄膜４を除去する（図２（Ｅ））。これにより、レ
ンズ用基板３は、形成しようとするマイクロレンズ２の
配列パターンに対応した微小な平坦部８を残すように溝
部７が形成された状態となる。このような溝部７の深さ
および幅は、形成するマイクロレンズ２の焦点距離等を
考慮して設定することができ、例えば、深さ１〜１００
μｍ、幅２〜２００μｍの範囲で設定することができ
る。
浸漬し、金属薄膜４をマスクとしてレンズ用基板３を等
方エッチングして、レンズ用基板３に溝部７を形成する
（図２（Ｄ））。このレンズ用基板３のエッチングに使
用するエッチング液としては、フッ化水素水溶液、フッ
化アンモニウムに硝酸を加えた水溶液等を挙げることが
できる。その後、レジスト剥離液によりレジストパター
ン６を剥離し、さらに、金属薄膜エッチング液を用いて
金属薄膜４を除去する（図２（Ｅ））。これにより、レ
ンズ用基板３は、形成しようとするマイクロレンズ２の
配列パターンに対応した微小な平坦部８を残すように溝
部７が形成された状態となる。このような溝部７の深さ
および幅は、形成するマイクロレンズ２の焦点距離等を
考慮して設定することができ、例えば、深さ１〜１００
μｍ、幅２〜２００μｍの範囲で設定することができ
る。
【００２１】次に、研磨剤を使用してレンズ用基板３の
平坦部８を研磨することにより、平坦部８のエッジ部を
研削してマイクロレンズ２を形成し、このようなマイク
ロレンズ２が複数配列されたマイクロレンズアレー１が
得られる（図２（Ｆ））。研磨剤は、使用するレンズ用
基板３の材質等により選択することができ、例えば、酸
化セリウム、酸化アルミニウム、微粒ダイヤモンド等を
使用することができる。また、研磨剤による平坦部８の
研磨時間、溝部７の深さ、研磨時の圧力、研磨剤の材料
選択等により、マイクロレンズ２の焦点距離等の光学特
性を所望のものに設定することができる。
平坦部８を研磨することにより、平坦部８のエッジ部を
研削してマイクロレンズ２を形成し、このようなマイク
ロレンズ２が複数配列されたマイクロレンズアレー１が
得られる（図２（Ｆ））。研磨剤は、使用するレンズ用
基板３の材質等により選択することができ、例えば、酸
化セリウム、酸化アルミニウム、微粒ダイヤモンド等を
使用することができる。また、研磨剤による平坦部８の
研磨時間、溝部７の深さ、研磨時の圧力、研磨剤の材料
選択等により、マイクロレンズ２の焦点距離等の光学特
性を所望のものに設定することができる。
【００２２】図３は本発明のマイクロレンズ製造方法の
他の実施形態を説明するための工程図である。図３に示
される製造方法は、まず、図２（Ａ）から図２（Ｃ）に
示される工程と同様にして、レンズ用基板３上に形成し
た金属薄膜４をエッチングして開口部４ａを形成し、マ
イクロレンズアレー１を構成する各マイクロレンズ２の
配列の間隙部に相当するパターンでレンズ用基板３を露
出させる。次いで、金属薄膜４をマスクとしてレンズ用
基板３をドライエッチングして、レンズ用基板３に溝部
７を形成する（図３（Ａ））。このレンズ用基板３のド
ライエッチングは、カソードカップル型反応性イオンエ
ッチング、イオンミーリング等を使用して行うことがで
きる。その後、レジスト剥離液によりレジストパターン
６を剥離し、さらに、金属薄膜エッチング液を用いて金
属薄膜４を除去する（図３（Ｂ））。これにより、レン
ズ用基板３は、形成しようとするマイクロレンズ２の配
列パターンに対応した微小な平坦部８を残すように溝部
７が形成された状態となる。このような溝部７の深さお
よび幅は、形成するマイクロレンズ２の焦点距離等を考
慮して設定することができ、例えば、深さ１〜１００μ
ｍ、幅１〜１００μｍの範囲で設定することができる。
他の実施形態を説明するための工程図である。図３に示
される製造方法は、まず、図２（Ａ）から図２（Ｃ）に
示される工程と同様にして、レンズ用基板３上に形成し
た金属薄膜４をエッチングして開口部４ａを形成し、マ
イクロレンズアレー１を構成する各マイクロレンズ２の
配列の間隙部に相当するパターンでレンズ用基板３を露
出させる。次いで、金属薄膜４をマスクとしてレンズ用
基板３をドライエッチングして、レンズ用基板３に溝部
７を形成する（図３（Ａ））。このレンズ用基板３のド
ライエッチングは、カソードカップル型反応性イオンエ
ッチング、イオンミーリング等を使用して行うことがで
きる。その後、レジスト剥離液によりレジストパターン
６を剥離し、さらに、金属薄膜エッチング液を用いて金
属薄膜４を除去する（図３（Ｂ））。これにより、レン
ズ用基板３は、形成しようとするマイクロレンズ２の配
列パターンに対応した微小な平坦部８を残すように溝部
７が形成された状態となる。このような溝部７の深さお
よび幅は、形成するマイクロレンズ２の焦点距離等を考
慮して設定することができ、例えば、深さ１〜１００μ
ｍ、幅１〜１００μｍの範囲で設定することができる。
【００２３】次に、上述の実施形態と同様に、研磨剤を
使用してレンズ用基板３の平坦部８を研磨することによ
り、平坦部８のエッジ部を研削してマイクロレンズ２を
形成し、このようなマイクロレンズ２が複数配列された
マイクロレンズアレー１が得られる（図３（Ｃ））。
使用してレンズ用基板３の平坦部８を研磨することによ
り、平坦部８のエッジ部を研削してマイクロレンズ２を
形成し、このようなマイクロレンズ２が複数配列された
マイクロレンズアレー１が得られる（図３（Ｃ））。
【００２４】
【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。 （実施例１）レンズ用基板として、１０ｃｍ角の石英ガ
ラス基板（厚み１．１ｍｍ、屈折率１．４６）を準備し
た。
明する。 （実施例１）レンズ用基板として、１０ｃｍ角の石英ガ
ラス基板（厚み１．１ｍｍ、屈折率１．４６）を準備し
た。
【００２５】この石英ガラス基板上に真空蒸着法により
クロム薄膜（厚み１０００Å）を成膜し、さらに、この
クロム薄膜上にスピン塗布法により感光性レジスト（東
京応化工業（株）製ＯＦＰＲ８００）を塗布し乾燥して
感光性レジスト塗膜（厚み０．５μｍ）を形成した。
クロム薄膜（厚み１０００Å）を成膜し、さらに、この
クロム薄膜上にスピン塗布法により感光性レジスト（東
京応化工業（株）製ＯＦＰＲ８００）を塗布し乾燥して
感光性レジスト塗膜（厚み０．５μｍ）を形成した。
【００２６】次に、所定パターンの開口を有するマスク
を介して感光性レジスト塗膜を露光し現像してレジスト
パターンを形成し、次いで、このレジストパターンをマ
スクとして、硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸
を混合した水溶液を用いてクロム薄膜をエッチングし
た。これにより、線幅５μｍ、形成ピッチ６０μｍの格
子形状に石英ガラス基板面を露出させた。
を介して感光性レジスト塗膜を露光し現像してレジスト
パターンを形成し、次いで、このレジストパターンをマ
スクとして、硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸
を混合した水溶液を用いてクロム薄膜をエッチングし
た。これにより、線幅５μｍ、形成ピッチ６０μｍの格
子形状に石英ガラス基板面を露出させた。
【００２７】次いで、石英ガラス基板を５０％フッ化水
素酸水溶液中に２分間浸漬ししてエッチングを行い、引
き上げ後、洗浄した。これにより、石英ガラス基板面に
は、線幅１５μｍ、深さ５μｍの溝が格子形状に形成さ
れるとともに、この溝により４５μｍ×４５μｍの平坦
部が形成された。
素酸水溶液中に２分間浸漬ししてエッチングを行い、引
き上げ後、洗浄した。これにより、石英ガラス基板面に
は、線幅１５μｍ、深さ５μｍの溝が格子形状に形成さ
れるとともに、この溝により４５μｍ×４５μｍの平坦
部が形成された。
【００２８】その後、レジスト剥離液（東京応化工業
（株）製 剥離液１０）によりレジストパターンを剥離
して水洗し、さらに、クロムエッチング液（硝酸第２セ
リウムアンモニウムと過塩素酸を混合した水溶液）を用
いてクロム薄膜を除去した。そして、この石英ガラス基
板の溝が格子形状に形成された面を酸化セリウムを研磨
剤として研磨し、平坦部のエッジを研削して、約６０μ
ｍ角、焦点距離１８０μｍのマイクロレンズが複数配列
されたマイクロレンズアレーが得られた。 （実施例２）レンズ用基板として、６インチ角の石英ガ
ラス基板（厚み１．１ｍｍ、屈折率１．４６）を準備し
た。
（株）製 剥離液１０）によりレジストパターンを剥離
して水洗し、さらに、クロムエッチング液（硝酸第２セ
リウムアンモニウムと過塩素酸を混合した水溶液）を用
いてクロム薄膜を除去した。そして、この石英ガラス基
板の溝が格子形状に形成された面を酸化セリウムを研磨
剤として研磨し、平坦部のエッジを研削して、約６０μ
ｍ角、焦点距離１８０μｍのマイクロレンズが複数配列
されたマイクロレンズアレーが得られた。 （実施例２）レンズ用基板として、６インチ角の石英ガ
ラス基板（厚み１．１ｍｍ、屈折率１．４６）を準備し
た。
【００２９】この石英ガラス基板上にスパッタリング法
によりクロム薄膜（厚み１０００Å）を成膜し、さら
に、このクロム薄膜上にスピン塗布法により感光性レジ
スト（東京応化工業（株）製ＯＦＰＲ８００）を塗布し
乾燥して感光性レジスト塗膜（厚み０．５μｍ）を形成
した。
によりクロム薄膜（厚み１０００Å）を成膜し、さら
に、このクロム薄膜上にスピン塗布法により感光性レジ
スト（東京応化工業（株）製ＯＦＰＲ８００）を塗布し
乾燥して感光性レジスト塗膜（厚み０．５μｍ）を形成
した。
【００３０】次に、所定パターンの開口を有するマスク
を介して感光性レジスト塗膜を露光し現像してレジスト
パターンを形成し、次いで、このレジストパターンをマ
スクとして硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸を
混合した水溶液を用いてクロム薄膜をエッチングした。
これにより、線幅５μｍ、形成ピッチ６０μｍの格子形
状に石英ガラス基板面を露出させた。
を介して感光性レジスト塗膜を露光し現像してレジスト
パターンを形成し、次いで、このレジストパターンをマ
スクとして硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸を
混合した水溶液を用いてクロム薄膜をエッチングした。
これにより、線幅５μｍ、形成ピッチ６０μｍの格子形
状に石英ガラス基板面を露出させた。
【００３１】次いで、この石英ガラス基板のクロム薄膜
形成面側に対して、カソードカップル型反応性イオンエ
ッチング装置を用い、下記の条件でドライエッチングを
行った。これにより、石英ガラス基板面には、線幅５μ
ｍ、深さ１μｍの溝が格子形状に形成されるとともに、
この溝により５５μｍ×５５μｍの平坦部が形成され
た。
形成面側に対して、カソードカップル型反応性イオンエ
ッチング装置を用い、下記の条件でドライエッチングを
行った。これにより、石英ガラス基板面には、線幅５μ
ｍ、深さ１μｍの溝が格子形状に形成されるとともに、
この溝により５５μｍ×５５μｍの平坦部が形成され
た。
【００３２】 ドライエッチング条件 ・導入ガス ： ＣＨＦ3 （９２％）とＯ2 （８％）の混合ガス ・圧 力 ： ８Ｐａ ・出 力 ： １５０Ｗ（電極面積９００ｃｍ2 ） ・処理時間 ： ５０分間 その後、濃硫酸によりレジストパターンを剥離し水洗し
た後、さらに、クロムエッチング液（硝酸第２セリウム
アンモニウムと過塩素酸を混合した水溶液）を用いてク
ロム薄膜を除去した。そして、この石英ガラス基板の溝
が格子形状に形成された面を酸化セリウムを研磨剤とし
て研磨し、平坦部のエッジを研削して、約６０μｍ角、
焦点距離８５０μｍのマイクロレンズが複数配列された
マイクロレンズアレーが得られた。
た後、さらに、クロムエッチング液（硝酸第２セリウム
アンモニウムと過塩素酸を混合した水溶液）を用いてク
ロム薄膜を除去した。そして、この石英ガラス基板の溝
が格子形状に形成された面を酸化セリウムを研磨剤とし
て研磨し、平坦部のエッジを研削して、約６０μｍ角、
焦点距離８５０μｍのマイクロレンズが複数配列された
マイクロレンズアレーが得られた。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば溝
部によりレンズ用基板上に微小な平坦部を形成し、研磨
によって平坦部のエッジ部を研削してマイクロレンズと
するので、簡便にマイクロレンズを製造することがで
き、このようなマイクロレンズをレンズ用基板上に複数
配列することによりマイクロレンズアレーとすることが
でき、また、得られたマイクロレンズは、良好な凸形状
を有するので高い効率で光を集光することができる。さ
らに、上記の溝部は、レンズ用基板上に形成した金属薄
膜に塗布した感光性レジストを所定パターンの開口を有
するマスクを介して露光・現像してレジストパターンを
形成し、このレジストパターンをマスクとして金属薄膜
をエッチングし、次いで、金属薄膜をマスクとしてレン
ズ用基板をエッチングすることにより形成できるので、
溝部を高い精度で形成することができ、配列パターン精
度の高いマイクロレンズの製造が可能となる。
部によりレンズ用基板上に微小な平坦部を形成し、研磨
によって平坦部のエッジ部を研削してマイクロレンズと
するので、簡便にマイクロレンズを製造することがで
き、このようなマイクロレンズをレンズ用基板上に複数
配列することによりマイクロレンズアレーとすることが
でき、また、得られたマイクロレンズは、良好な凸形状
を有するので高い効率で光を集光することができる。さ
らに、上記の溝部は、レンズ用基板上に形成した金属薄
膜に塗布した感光性レジストを所定パターンの開口を有
するマスクを介して露光・現像してレジストパターンを
形成し、このレジストパターンをマスクとして金属薄膜
をエッチングし、次いで、金属薄膜をマスクとしてレン
ズ用基板をエッチングすることにより形成できるので、
溝部を高い精度で形成することができ、配列パターン精
度の高いマイクロレンズの製造が可能となる。
【図１】本発明のマイクロレンズの一例を示す縦断面図
である。
である。
【図２】本発明のマイクロレンズ製造方法の一実施形態
を説明するための工程図である。
を説明するための工程図である。
【図３】本発明のマイクロレンズ製造方法の他の実施形
態を説明するための工程図である。
態を説明するための工程図である。
【符号の説明】 １…マイクロレンズアレー ２…マイクロレンズ ３…レンズ用基板 ４…金属薄膜 ５…感光性レジスト塗膜 ６…レジストパターン ７…溝部 ８…平坦部
Claims (3)
- 【請求項１】 レンズ用基板の一方の面に形成してなる
マイクロレンズにおいて、前記マイクロレンズはレンズ
用基板に溝部を設けて作成した微小な平坦部を研磨する
ことにより形成されたことを特徴とするマイクロレン
ズ。 - 【請求項２】 レンズ用基板の一方の面に、形成しよう
とするマイクロレンズの配列パターンに対応した微小な
平坦部を残すように溝部を形成し、その後、前記平坦部
を研磨してマイクロレンズとすることを特徴とするマイ
クロレンズの製造方法。 - 【請求項３】 レンズ用基板上に金属薄膜を形成し、該
金属薄膜上に感光性レジストを塗布し、その後、所定パ
ターンの開口を有するマスクを介して前記感光性レジス
ト塗膜を露光・現像してレジストパターンを形成し、該
レジストパターンをマスクとして前記金属薄膜をエッチ
ングし、次いで、前記金属薄膜をマスクとして前記レン
ズ用基板をエッチングして前記溝部を形成することを特
徴とする請求項２に記載のマイクロレンズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23133296A JPH1062606A (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | マイクロレンズおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23133296A JPH1062606A (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | マイクロレンズおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1062606A true JPH1062606A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16921984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23133296A Pending JPH1062606A (ja) | 1996-08-13 | 1996-08-13 | マイクロレンズおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1062606A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002361597A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-18 | Nikon Corp | マイクロレンズアレイの製造方法、マイクロレンズアレイ、光学系、投影露光装置 |
| JP2006023732A (ja) * | 2004-06-11 | 2006-01-26 | Ricoh Co Ltd | 微小光学素子、この微小光学素子を用いた空間光変調装置及びプロジェクタ装置 |
| US7233445B2 (en) | 2003-02-07 | 2007-06-19 | Yamaha Corporation | Method of manufacturing microlens array |
-
1996
- 1996-08-13 JP JP23133296A patent/JPH1062606A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002361597A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-18 | Nikon Corp | マイクロレンズアレイの製造方法、マイクロレンズアレイ、光学系、投影露光装置 |
| US7233445B2 (en) | 2003-02-07 | 2007-06-19 | Yamaha Corporation | Method of manufacturing microlens array |
| JP2006023732A (ja) * | 2004-06-11 | 2006-01-26 | Ricoh Co Ltd | 微小光学素子、この微小光学素子を用いた空間光変調装置及びプロジェクタ装置 |
| WO2006132004A1 (en) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Ricoh Company, Ltd. | Micro-optical device, spatial optical modulator and projector utilizing the micro-optical device |
| US7561336B2 (en) | 2005-06-10 | 2009-07-14 | Ricoh Company, Ltd. | Micro-optical device, spatial optical modulator and projector utilizing the micro-optical device |
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