JP2001272507A - Microlens array - Google Patents
Microlens arrayInfo
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- Polymerisation Methods In General (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロレンズアレ
イ、特に薄膜化マイクロレンズアレイに関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a microlens array, and more particularly, to a thinned microlens array.
【０００２】[0002]
【従来の技術】マイクロレンズアレイは、例えば図１に
示したような小さな凸レンズと凹レンズが多数平面上に
積層配列された構造をなしており、高屈折率樹脂層
（２）と低屈折率樹脂層（３）が基板としての例えばガ
ラス板の間に積層されている。そして凹レンズ機能を有
する層が低屈折率樹脂で構成され、凸レンズ機能を有す
る層が高屈折率樹脂で構成されているのが一般的であ
る。その詳細は当社（オムロン（株））出願特許、特開
平8-209076号公報、特開平8-240802号公報、特開平10-2
53801号公報などに記述されている。2. Description of the Related Art A microlens array has, for example, a structure in which a number of small convex lenses and concave lenses as shown in FIG. 1 are laminated and arranged on a plane, and a high refractive index resin layer (2) and a low refractive index resin are formed. The layer (3) is laminated between, for example, glass plates as substrates. In general, the layer having a concave lens function is formed of a low refractive index resin, and the layer having a convex lens function is formed of a high refractive index resin. For details, refer to the patent application of our company (OMRON Corporation), JP-A-8-209076, JP-A-8-240802, JP-A-10-2
No. 53801, for example.
【０００３】マイクロレンズアレイを構成する材料は種
々知られているが、本発明においては高低屈折率両樹脂
層は紫外線硬化型モノマーを硬化させた樹脂から構成さ
れているマイクロレンズアレイを対象にしている。低屈
折率樹脂層と高屈折率樹脂層との屈折率の差を大きくす
ればするほど、マイクロレンズアレイの厚さを小さくで
き、本発明においては、低屈折率樹脂層の屈折率を低く
することにより薄膜化を達成しようとするものである。[0003] Although various materials constituting a microlens array are known, in the present invention, both high and low refractive index resin layers are intended for a microlens array composed of a resin obtained by curing an ultraviolet curable monomer. I have. The larger the difference between the refractive indices of the low refractive index resin layer and the high refractive index resin layer, the smaller the thickness of the microlens array can be, and in the present invention, the lower the refractive index of the low refractive index resin layer is This is intended to achieve thinning.
【０００４】従来から使用されている、紫外線硬化型低
屈折率樹脂組成物は、実用性のあるものでは屈折率が低
くても1.42程度である。実用性を無視し、屈折率だけか
ら材料を選ぶとすると以下のような化合物が知られてい
る。The UV-curable low-refractive-index resin composition conventionally used has a practically low refractive index of about 1.42 even if it has a low refractive index. When ignoring practicality and selecting a material only from the refractive index, the following compounds are known.
【０００５】β−（パーフルオロオクチル）エチルア
クリレート（フッ素含有率＝約62％、屈折率＝1.34、硬
化後の屈折率＝1.36）等のフッ素含有率が大きな（メ
タ）アクリレートを使用する。A (meth) acrylate having a large fluorine content such as β- (perfluorooctyl) ethyl acrylate (fluorine content = about 62%, refractive index = 1.34, refractive index after curing = 1.36) is used.
【０００６】しかし、この化合物は、長鎖のフッ化アル
キル基を含有しているので、硬化物のガラス転移温度が
０℃と低い。このようにガラス転移温度の低い樹脂を使
用すると耐熱性が全くなく、常温での強度が確保でき
ず、作製工程でレンズが変形するという問題がありマイ
クロレンズアレイには使用できない。However, since this compound contains a long-chain fluorinated alkyl group, the glass transition temperature of the cured product is as low as 0 ° C. When a resin having a low glass transition temperature is used, there is no heat resistance, strength at room temperature cannot be secured, and a lens is deformed in a manufacturing process.
【０００７】ポリテトラフルオロエチレン（フッ素含
有率＝約76％、屈折率＝1.35）等の固状フッ素系ポリマ
ーを配合する。A solid fluoropolymer such as polytetrafluoroethylene (fluorine content = about 76%, refractive index = 1.35) is blended.
【０００８】しかし、このような固状フッ素ポリマー
は、（メタ）アクリレート類に全く相溶せず、また固体
フッ素系ポリマー自体も一般に半透明で光透過率が低
い。光透過率が低いと折角、レンズで集光しても明るく
ならないので基本的にレンズとしての機能が劣ることに
なり、そのようなポリマーは実用的なマイクロレンズア
レイには採用できない。However, such a solid fluoropolymer is completely incompatible with (meth) acrylates, and the solid fluoropolymer itself is generally translucent and has a low light transmittance. If the light transmittance is low, the lens does not become bright even if condensed by a lens, so that the function as a lens is basically deteriorated. Such a polymer cannot be used for a practical microlens array.
【０００９】パーフルオロポリアルキルエテール（フ
ッ素含有率＝約63％、屈折率＝1.30）等のように主鎖に
エーテル結合を有するワックス状フッ素系ポリマーを配
合する。A waxy fluoropolymer having an ether bond in the main chain, such as a perfluoropolyalkyl ether (fluorine content = about 63%, refractive index = 1.30), is blended.
【００１０】しかし、このワックス状フッ素系ポリマー
は、（メタ）アクリレート類への相溶性は少しは良くな
るが、ワックス状であるためガラス転移温度が０℃以下
と低い。このようにガラス転移温度の低い樹脂を使用す
ると、上記したような問題がありマイクロレンズアレイ
には使用できない。However, the wax-like fluorine-based polymer has slightly improved compatibility with (meth) acrylates, but has a low glass transition temperature of 0 ° C. or lower because it is wax-like. When a resin having a low glass transition temperature is used, there is a problem as described above, and the resin cannot be used for a microlens array.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みなされたものであり、高屈折率樹脂層と低屈折率樹
脂層との積層体からなるマイクロレンズアレイであっ
て、低屈折率樹脂層が1.42より小さい屈折率値を有し、
かつガラス転移温度が十分実用的な使用レベルにある高
い値である紫外線硬化型低屈折率樹脂層から構成されて
いるマイクロレンズアレイを提供すること目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is directed to a microlens array comprising a laminate of a high-refractive-index resin layer and a low-refractive-index resin layer. The resin layer has a refractive index value less than 1.42,
It is another object of the present invention to provide a microlens array comprising a UV-curable low-refractive-index resin layer having a glass transition temperature and a high value at a sufficiently practical use level.
【００１２】さらに本発明は、従来より薄膜化されたマ
イクロレンズアレイを提供することを目的とする。It is a further object of the present invention to provide a microlens array which has been made thinner than before.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、高屈折率樹脂
層と低屈折率樹脂層との積層体からなるマイクロレンズ
アレイであって、低屈折率樹脂層が、 パーフルオロポリオキシアルキレンを主鎖構造とする
ポリマーであり、該主鎖構造の両端が、水酸基を置換基
として有してもよいフルオロ（オキシ）アルキレン基を
介して（メタ）アクリロイルオキシ基を有する（メタ）
アクリレート誘導体、および フッ素含有アルキル（メタ）アクリレートモノマーか
らなる組成物を紫外線硬化処理して得られ屈折率1.40未
満である低屈折樹脂層で構成されていることを特徴とす
るマイクロレンズアレイに関する。The present invention is directed to a microlens array comprising a laminate of a high refractive index resin layer and a low refractive index resin layer, wherein the low refractive index resin layer comprises a perfluoropolyoxyalkylene. A polymer having a main chain structure, wherein both ends of the main chain structure have a (meth) acryloyloxy group via a fluoro (oxy) alkylene group which may have a hydroxyl group as a substituent (meth)
The present invention relates to a microlens array comprising a low refractive resin layer having a refractive index of less than 1.40, which is obtained by subjecting a composition comprising an acrylate derivative and a fluorine-containing alkyl (meth) acrylate monomer to an ultraviolet curing treatment.
【００１４】本発明の低屈折率樹脂層を構成する（メ
タ）アクリレート誘導体は、パーフルオロポリオキシア
ルキレンを主鎖構造とするポリマー、水酸基を置換基と
して有してもよいフルオロ（オキシ）アルキレン基、お
よび（メタ）アクリロイルオキシ基の3つの分子構成部
分を有している。なお、「（メタ）アクリレート」とい
う表現はメタクリレートおよびアクリレートの両者を含
むことを意味する。The (meth) acrylate derivative constituting the low refractive index resin layer of the present invention is a polymer having a main chain structure of perfluoropolyoxyalkylene, or a fluoro (oxy) alkylene group which may have a hydroxyl group as a substituent. , And a (meth) acryloyloxy group. The expression “(meth) acrylate” means that it includes both methacrylate and acrylate.
【００１５】「パーフルオロポリオキシアルキレンを主
鎖構造とするポリマー」とは、下記式１；"Polymer having perfluoropolyoxyalkylene as a main chain structure" is represented by the following formula 1:
【化１】 で表されるものをいう。Embedded image It means what is represented by.
【００１６】上記式１中、ｐ／ｑは0.8〜1.0であり、
ｐ、ｑは3〜32、好ましくは10〜21である。In the above formula 1, p / q is 0.8 to 1.0,
p and q are 3 to 32, preferably 10 to 21.
【００１７】「水酸基を置換基として有してもよいフル
オロ（オキシ）アルキレン基」とは、下記式；The "fluoro (oxy) alkylene group optionally having a hydroxyl group as a substituent" is represented by the following formula:
【化２】 で表される基をいい、「（オキシ）アルキレン基」はオ
キシアルキレン基およびアルキレン基の両者を含む意味
で使用されている。Embedded image Wherein "(oxy) alkylene group" is used to mean both an oxyalkylene group and an alkylene group.
【００１８】式２中、ｎは０〜３の整数を表す。In Formula 2, n represents an integer of 0 to 3.
【００１９】ｎが０の時は、式２は単に−ＣＦ2−ＣＨ2
−を表す。When n is 0, equation 2 is simply -CF 2 -CH 2
Represents-.
【００２０】ｎが１のとき、Ｒ1は；When n is 1, R 1 is:
【化３】 を表す。Embedded image Represents
【００２１】ｎが２〜３のとき、Ｒ1は；When n is 2-3, R 1 is:
【化４】 を表す。Embedded image Represents
【００２２】また、「（メタ）アクリロイルオキシ基」
は、メタクリロイルオキシ基およびアクリロイルオキシ
基の両者を含む意味で使用されており、下記式；"(Meth) acryloyloxy group"
Is used to mean both a methacryloyloxy group and an acryloyloxy group, and has the following formula:
【化５】 で表され。上記式５中、Ｒ2は水素原子またはメチル
基、好ましくはメチル基を表している。Embedded image Is represented by In the above formula 5, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group.
【００２３】本発明の低屈折率樹脂層を構成する（メ
タ）アクリレート誘導体は、上記パーフルオロポリオキ
シアルキレンを主鎖構造とするポリマー両端が、水酸基
を置換基として有してもよいフルオロ（オキシ）アルキ
レン基を介して（メタ）アクリロイルオキシ基に結合し
て構成されてなり、平均分子量約500〜約6000、好まし
くは約1000〜約4000のものである。In the (meth) acrylate derivative constituting the low refractive index resin layer of the present invention, both ends of the polymer having a perfluoropolyoxyalkylene as a main chain structure may have a fluoro (oxy) oxy group which may have a hydroxyl group as a substituent. ) Having an average molecular weight of about 500 to about 6000, preferably about 1000 to about 4000, which is constituted by bonding to a (meth) acryloyloxy group via an alkylene group.
【００２４】本発明の低屈折率樹脂層を構成する（メ
タ）アクリレート誘導体は、具体的には例えば、The (meth) acrylate derivative constituting the low refractive index resin layer of the present invention is specifically, for example,
【化６】 Embedded image
【化７】 Embedded image
【化８】 が例示できる。なお、式６〜式８中、ｐ、ｑ、ｎ、Ｒ2
は前記と同意義を有する。これらの中でも、式６または
式７で表された化合物が好ましく、式６で表された化合
物がより好ましい。Embedded image Can be exemplified. Note that in Equations 6 to 8, p, q, n, and R 2
Has the same meaning as described above. Among these, the compound represented by Formula 6 or 7 is preferable, and the compound represented by Formula 6 is more preferable.
【００２５】上記、式６〜８で表される化合物は、The compounds represented by the above formulas 6 to 8 are
【化９】 Embedded image
【化１０】 Embedded image
【化１１】 で表される化合物と、（メタ）アクリル酸（メタクリル
酸およびアクリル酸の両者を含む）または、（メタ）ア
クリル酸クロライドとのエステル反応という常法により
得られる。本願発明に含まれる上記以外の他の化合物も
類似の方法で同様に得られる。なお、式9〜11で表され
る化合物は、例えばFOMBLIN Z DOL、FOMBLIN Z DOL T
X、FOMBLIN Z TETRAOLとして分子量約1000〜約4000のも
のが入手可能である（いずれもAUSIMONT社製）。Embedded image And an ester reaction of (meth) acrylic acid (including both methacrylic acid and acrylic acid) or (meth) acrylic acid chloride. Other compounds included in the present invention other than those described above are similarly obtained in a similar manner. The compounds represented by Formulas 9 to 11 are, for example, FOMBLIN Z DOL, FOMBLIN Z DOL T
X and FOMBLIN Z TETRAOL having a molecular weight of about 1000 to about 4000 are available (all manufactured by AUSIMONT).
【００２６】低屈折率樹脂層を構成する組成物は、本発
明の（メタ）アクリレート誘導体が、（メタ）アクリレ
ート誘導体と下記するフッ素含有アルキル（メタ）アク
リレートモノマーの合計量に基づいて30重量％以上が好
ましい。その含有量は、組成物の取り扱い易さ、得られ
る低屈折率樹脂層の屈折率を考慮して適宜決定されるべ
きものである。ただ、（メタ）アクリレート誘導体の含
有量が30重量％より少ないと屈折率が低くならない。The composition constituting the low refractive index resin layer is such that the (meth) acrylate derivative of the present invention contains 30% by weight based on the total amount of the (meth) acrylate derivative and the fluorine-containing alkyl (meth) acrylate monomer described below. The above is preferred. The content should be appropriately determined in consideration of the ease of handling of the composition and the refractive index of the obtained low refractive index resin layer. However, when the content of the (meth) acrylate derivative is less than 30% by weight, the refractive index does not decrease.
【００２７】低屈折率樹脂層を構成する他の成分である
フッ素含有アルキル（メタ）アクリレートモノマーは、
フッ素含有アルキルメタクリレートモノマーおよびフッ
素含有アルキルアクリレートモノマーの両者を意味する
ものであり、低屈折率の反応性希釈剤の働きをするもの
であり、少なくとも上記の（メタ）アクリレート誘導体
とフッ素含有アルキル（メタ）アクリレートモノマーの
合計量の10重量％程度は含有させるようにする。The fluorine-containing alkyl (meth) acrylate monomer, which is another component constituting the low refractive index resin layer, comprises:
It means both a fluorine-containing alkyl methacrylate monomer and a fluorine-containing alkyl acrylate monomer, and serves as a low-refractive-index reactive diluent. At least the (meth) acrylate derivative and the fluorine-containing alkyl (meth) ) About 10% by weight of the total amount of the acrylate monomer is contained.
【００２８】フッ素含有アルキル（メタ）アクリレート
モノマーとしては、例えば２，２，２−トリフルオロエ
チル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフ
ルオロプロピル（メタ）アクリレート、２，２，３，
３，３−ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレー
ト、ヘキサフルオロ−ｉ−プロピル（メタ）アクリレー
ト、２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル
（メタ）アクリレート、β−（パーフルオロブチル）エ
チル（メタ）アクリレート、β−（パーフルオロペンチ
ル）エチル（メタ）アクリレート、β−（パーフルオロ
ヘキシル）エチル（メタ）アクリレート、β−（パーフ
ルオロオクチル）エチル（メタ）アクリレート、β−
（パーフルオロイソノニル）エチル（メタ）アクリレー
ト、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ
ヘキシレン−１，６−ジ（メタ）アクリレート等を例示
できる。これらの中で好ましいものは、ヘキサフルオロ
−ｉ−プロピルメタクリレートと２，２，３，３，３−
ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレートであり、
上記式６の（メタ）アクリレート誘導体と共に使用する
と本発明の目的を効果的に達成できる。Examples of the fluorine-containing alkyl (meth) acrylate monomer include 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) acrylate, 2,2,3 ,
3,3-pentafluoropropyl (meth) acrylate, hexafluoro-i-propyl (meth) acrylate, 2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl (meth) acrylate, β- (perfluorobutyl) Ethyl (meth) acrylate, β- (perfluoropentyl) ethyl (meth) acrylate, β- (perfluorohexyl) ethyl (meth) acrylate, β- (perfluorooctyl) ethyl (meth) acrylate, β-
Examples thereof include (perfluoroisononyl) ethyl (meth) acrylate and 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluorohexylene-1,6-di (meth) acrylate. Preferred among these are hexafluoro-i-propyl methacrylate and 2,2,3,3,3-
Pentafluoropropyl (meth) acrylate,
When used together with the (meth) acrylate derivative of the above formula 6, the object of the present invention can be effectively achieved.
【００２９】低屈折率樹脂層を構成する成分としては、
さらに脂肪族（メタ）アクリレートモノマー、例えば、
ｎ−プロピルメタクリレート、ｉ−プロピルメタクリレ
ート、ｉ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリ
レート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等、または
脂環族（メタ）アクリレートモノマー、例えば、シクロ
ヘキシル（メタ）アクリレート、ノルボルニル（メタ）
アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジ
シクロペンテニル（メタ）アクリレート、トリシクロデ
カニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカンメチロ
ールジ（メタ）アクリレート等を本発明の効果を損なわ
ない範囲で添加してもよい。これらのモノマーは、樹脂
特性の調整、例えば粘度調整、屈折率調整に有用であ
る。The components constituting the low refractive index resin layer include:
Further aliphatic (meth) acrylate monomers, for example,
n-propyl methacrylate, i-propyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate,
Neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, or an alicyclic (meth) acrylate monomer such as cyclohexyl (meth) acrylate, norbornyl (meth)
Acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, tricyclodecanemethylol di (meth) acrylate, or the like may be added as long as the effects of the present invention are not impaired. . These monomers are useful for adjusting resin properties, for example, adjusting viscosity and adjusting refractive index.
【００３０】マイクロレンズアレイは、一般的にはガラ
ス基板（１）と（４）の間に高屈折率樹脂層（２）と低
屈折率樹脂層（３）とが積層された構成を有しており、
その積層方法は従来から行われている方法（製法）を適
用すればよい。なお、図１においてはガラス基板
（１）、（４）を用いているが、特にガラス基板でなけ
ればならないというのではなく、ガラスと同様の機能を
代替できるものであれば使用することができる。例え
ば、ガラス基板の代わりに透明性を有するプラスチック
基板等が基板として使用できる。The microlens array generally has a structure in which a high refractive index resin layer (2) and a low refractive index resin layer (3) are laminated between glass substrates (1) and (4). And
The laminating method may be a conventional method (production method). Although the glass substrates (1) and (4) are used in FIG. 1, it is not necessary that the glass substrate be a glass substrate. . For example, a plastic substrate or the like having transparency can be used as the substrate instead of the glass substrate.
【００３１】低屈折率樹脂層を形成するに際しては、上
記した低屈折率樹脂層形成用の組成物を紫外線硬化させ
る。この紫外線照射による硬化に際しては、光重合開始
剤が使用される。In forming the low refractive index resin layer, the composition for forming the low refractive index resin layer is cured by ultraviolet rays. Upon curing by this ultraviolet irradiation, a photopolymerization initiator is used.
【００３２】光重合開始剤は、１種類もしくは２種類以
上使用することができる。ただし、マイクロレンズアレ
イの形成には硬化物を着色させにくいものを選定するの
がよい。例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フ
ェニル−プロパン−１−オン（チバ・スペシャルティ・
ケミカルズ社製、商品名「ダロキュア1173」）、１−ヒ
ドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（チバ・
スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュ
ア184」）等が良い。One or more photopolymerization initiators can be used. However, for forming the microlens array, it is preferable to select a material that does not easily color the cured product. For example, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (Ciba Specialty.
Chemicals, trade name "Darocur 1173"), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Ciba
Specialty Chemicals Co., Ltd., trade name "Irgacure 184") and the like are good.
【００３３】紫外線硬化型の高屈折率樹脂と低屈折率樹
脂を積層して得られるマイクロレンズアレイにおいて
は、硬化させる際に紫外線を照射する必要があるので、
例えばその照射をガラス基板（１）または（４）を通過
させる必要がある場合は、反応に有効な紫外光を減衰さ
せる恐れがある。このような場合、光重合開始剤の中で
も紫外光スペクトルの長波長側に吸収帯を有する２，
４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン
オキサイド（ビーエーエスエフ・ジャパン社製、商品名
「ルシリンTPO」）、ビス（２，４，６−トリメチルベ
ンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（チバ・
スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュ
ア819」等を併用すると良い。In a microlens array obtained by laminating a high-refractive-index resin and a low-refractive-index resin of an ultraviolet curable type, it is necessary to irradiate ultraviolet rays when curing.
For example, if the irradiation needs to pass through the glass substrate (1) or (4), there is a possibility that the ultraviolet light effective for the reaction may be attenuated. In such a case, among the photopolymerization initiators, those having an absorption band on the long wavelength side of the ultraviolet light spectrum 2,
4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (manufactured by BSF Japan, trade name "Lucillin TPO"), bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (Ciba.
It is advisable to use in combination with "Irgacure 819" manufactured by Specialty Chemicals.
【００３４】光重合開始剤の添加量は光重合性モノマー
成分に対して０〜５重量％、好ましくは１〜３重量％で
ある。The addition amount of the photopolymerization initiator is 0 to 5% by weight, preferably 1 to 3% by weight, based on the photopolymerizable monomer component.
【００３５】以上のようにして形成される低屈折率樹脂
層は、屈折率が1.40未満、所望により1.35〜1.38、ガラ
ス転移温度40〜70℃、硬度4〜7Hv、光透過率90%以上、
所望により93%以上（波長450nm）なる物性を有する良好
な層とすることができる。所望によりとは、適宜組成物
の成分、その種類および量等を適宜選定することによ
り、という意味である。The low refractive index resin layer formed as described above has a refractive index of less than 1.40, if desired, 1.35 to 1.38, a glass transition temperature of 40 to 70 ° C., a hardness of 4 to 7 Hv, and a light transmittance of 90% or more.
If desired, a good layer having physical properties of 93% or more (wavelength 450 nm) can be obtained. The term "as desired" means that the components of the composition, the types and amounts thereof, and the like are appropriately selected.
【００３６】低屈折率樹脂層をこのように低屈折率の樹
脂で構成できると、高屈折率樹脂層側の凸部レンズの山
の高さを低くすることができ、高屈折率樹脂層を従来と
同様に形成してもマイクロレンズアレイとしてはその合
計の厚さを最大で38％（レンズ部層を16μmから10μmま
で）薄くすることができる。When the low-refractive-index resin layer can be made of a resin having a low-refractive-index as described above, the height of the ridge of the convex lens on the high-refractive-index resin layer side can be reduced, and the high-refractive-index resin layer is Even if the microlens array is formed in the same manner as in the related art, the total thickness of the microlens array can be reduced by up to 38% (the lens layer is reduced from 16 μm to 10 μm).
【００３７】マイクロレンズアレイの高屈折率樹脂層
は、紫外線硬化型樹脂から構成されている従来の構成の
層を使用することができる。例えば、紫外線硬化性モノ
マーとして、硫黄含有（メタ）アクリレート、例えば、
フェニルチオ（メタ）アクリレート、ｐ−クロロフェニ
ルチオ（メタ）アクリレート、ｐ−（４−メトキシフェ
ニルチオ）フェニル（メタ）アクリレート、ナフタレン
−２−チオ（メタ）アクリレート、ビス（４−（メタ）
アクリロイルチオフェニル）サルファイド、ビス（（メ
タ）アクリロイルチオエチル）−ｐ−キシリルサルファ
イドなどや芳香族（メタ）アクリレート、例えば、ｏ−
またはｐ−フェニルフェニル（メタ）アクリレート、ｏ
−またはｐ−フェニルベンジル（メタ）アクリレ−ト、
α−ナフチル（メタ）アクリレート等を使用し、光重合
開始剤の存在下に紫外線硬化を行うことにより形成可能
である。光重合開始剤は、低屈折率樹脂層形成のところ
で説明したものと同様のものを使用することができる。
硬化後の樹脂層が1.60以上の屈折率を有する高屈折率樹
脂層を使用するようにする。そうすることにより、低屈
折率樹脂層と、高屈折率樹脂層との屈折率の差を0.20以
上、さらには0.30以上つけることが容易となり、マイク
ロレンズアレイのより薄膜化を達成できる。As the high refractive index resin layer of the microlens array, a layer having a conventional structure made of an ultraviolet curable resin can be used. For example, as an ultraviolet curable monomer, a sulfur-containing (meth) acrylate, for example,
Phenylthio (meth) acrylate, p-chlorophenylthio (meth) acrylate, p- (4-methoxyphenylthio) phenyl (meth) acrylate, naphthalene-2-thio (meth) acrylate, bis (4- (meth) acrylate
Acryloylthiophenyl) sulfide, bis ((meth) acryloylthioethyl) -p-xylyl sulfide and the like, and aromatic (meth) acrylates such as o-
Or p-phenylphenyl (meth) acrylate, o
-Or p-phenylbenzyl (meth) acrylate;
It can be formed by performing ultraviolet curing using α-naphthyl (meth) acrylate or the like in the presence of a photopolymerization initiator. As the photopolymerization initiator, the same ones as described for the formation of the low refractive index resin layer can be used.
The cured resin layer uses a high-refractive-index resin layer having a refractive index of 1.60 or more. By doing so, it is easy to make the difference in the refractive index between the low-refractive-index resin layer and the high-refractive-index resin layer 0.20 or more, and even 0.30 or more, so that the microlens array can be made thinner.
【００３８】[0038]
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施
例と比較例に記載した物性は次のようにして測定した。 屈折率（ｎD）：アツベ屈折率計（（株）アタゴ社製、
型式NAR-1T）を用いて25℃で測定した。ガラス転移温
度：TMA法により測定した。光透過率（波長450nmで
の）：分光光度計（島津製作所（株）社製、型式UV-250
0PC）を用いて測定した。また、紫外線硬化は空冷式高
圧水銀灯を光源として5000mJ/cm2の照射量で硬化させ
た。The present invention will be described below with reference to examples. Physical properties described in Examples and Comparative Examples were measured as follows. Refractive index (n D ): Atsube refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd.)
(Model NAR-1T) at 25 ° C. Glass transition temperature: measured by TMA method. Light transmittance (at a wavelength of 450 nm): Spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, Model UV-250
0PC). In addition, ultraviolet curing was performed using an air-cooled high-pressure mercury lamp as a light source at an irradiation amount of 5000 mJ / cm 2 .
【００３９】実施例１ 低屈折率樹脂組成物 パーフルオロポリオキシアルキレンを主鎖構造とするポ
リマーであり該主鎖構造の両端に−ＣＦ2−ＣＨ2−ＯＨ
が結合している下記平均組成式で表されるジアルコー
ル；Example 1 Low refractive index resin composition A polymer having a main chain structure of perfluoropolyoxyalkylene, and -CF 2 -CH 2 -OH at both ends of the main chain structure.
Is bonded to a dialcohol represented by the following average composition formula;
【化１２】 （平均分子量約2000；商品名FOMBLIN Z DOL（AUSIMONT
社製）を、常法に従いトルエン中でメタクリル酸と反応
させ、下記平均組成式で表されるメタクリレート誘導体
（透明液体、屈折率（ｎD）1.32）を得た。Embedded image (Average molecular weight about 2000; Trade name FOMBLIN Z DOL (AUSIMONT
The company Ltd.) in accordance with a conventional method is reacted with methacrylic acid in toluene to give methacrylate derivative (transparent liquid, refractive index (n D) of the following average compositional formula 1.32).
【化１３】 Embedded image
【００４０】上記式12のメタクリレート誘導体に、The methacrylate derivative of the above formula 12
【化１４】 で表されるヘキサフルオロ−ｉ−プロピルメタクリレー
ト（屈折率＝1.33；ダイキン工業（株）社製）、および
光重合開始剤として２，４，６−トリメチルベンゾイル
ジフェニルフォスフィンオキサイド（ビーエーエスエフ
・ジャパン社製、商品名「ルシリンTPO」）の３成分を5
0：50：2（重量比）で混合し、紫外線硬化型低屈折率樹
脂組成物を調製した。この樹脂組成物の紫外線硬化後の
硬化物は、屈折率（ｎD）は1.35、ガラス転移温度40
℃、光透過率93％（波長450nmでの）の物性を有してい
た。Embedded image (Refractive index = 1.33; manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (BSF Japan Co., Ltd.) as a photopolymerization initiator 5 components of the product “Lucirin TPO”
The mixture was mixed at a ratio of 0: 50: 2 (weight ratio) to prepare an ultraviolet-curable low refractive index resin composition. The cured product of this resin composition after ultraviolet curing has a refractive index (n D ) of 1.35 and a glass transition temperature of 40.
C., light transmittance 93% (at a wavelength of 450 nm).
【００４１】高屈折率樹脂組成物 ビス（４−メタクリロイルチオフェニル）サルファイド
（住友精化（株）社製、商品名「MPSMA」、ｎD＝1.69）
とフェノキシエチルアクリレート（ｎD＝1.52）および
光重合開始剤として２，４，６−トリメチルベンゾイル
ジフェニルフォスフィンオキサイド（ビーエーエスエフ
・ジャパン社製、商品名「ルシリンTPO」）を70：30：2
の重量比で混合し、紫外線硬化性高屈折率樹脂組成物を
調製した。この樹脂組成物の紫外線硬化後の硬化物は、
屈折率（ｎD）は1.62を有していた。High refractive index resin composition bis (4-methacryloylthiophenyl) sulfide (manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., trade name “MPSMA”, n D = 1.69)
And phenoxyethyl acrylate (n D = 1.52) and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (manufactured by BSF Japan, trade name “Lucillin TPO”) as a photopolymerization initiator at 70: 30: 2.
To obtain a UV curable high refractive index resin composition. The cured product of this resin composition after ultraviolet curing is:
The refractive index (n D ) had 1.62.
【００４２】得られた高屈折率樹脂組成物と低屈折率樹
脂組成物を用いて、当社（オムロン（株））特開平10-2
53801号公報に記載の方法に準じて、厚さ0.5mmの石英板
を用い、レンズ部層の厚さ10μmで全樹脂層が30μmとな
るようにマイクロレンズアレイを作製した。このマイク
ロレンズアレイの光透過率（450nmでの）は88％であっ
た。Using the high-refractive-index resin composition and the low-refractive-index resin composition thus obtained, our company (OMRON Corp.)
According to the method described in JP-A-53801, a microlens array was manufactured using a quartz plate having a thickness of 0.5 mm so that the thickness of the lens portion layer was 10 μm and the entire resin layer was 30 μm. The light transmission (at 450 nm) of this microlens array was 88%.
【００４３】比較例１ 実施例１におけるメタクリレート誘導体（式13）のかわ
りにβ−（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート
（ダイキン工業（株）社製、ｎD＝1.33）50重量部を用
いる以外は実施例１と同様にして低屈折率樹脂組成物を
調製した。この樹脂組成物の紫外線硬化後の硬化物は、
屈折率（ｎD）＝1.37、ガラス転移温度０℃以下、光透
過率（450nmでの）92％の物性を有していた。実施例１
と同様にして同じ方法でマイクロレンズアレイの作製を
試みたが、低屈折率樹脂層が柔軟すぎるためレンズ部層
が変形してマイクロレンズアレイの作製は不可能であっ
た。Comparative Example 1 The procedure of Example 1 was repeated except that 50 parts by weight of β- (perfluorooctyl) ethyl acrylate (manufactured by Daikin Industries, Ltd., n D = 1.33) was used instead of the methacrylate derivative (formula 13). A low refractive index resin composition was prepared in the same manner as in Example 1. The cured product of this resin composition after ultraviolet curing is:
It had physical properties such as a refractive index (n D ) = 1.37, a glass transition temperature of 0 ° C. or less, and a light transmittance (at 450 nm) of 92%. Example 1
In the same manner as described above, the same method was used to produce a microlens array. However, the low refractive index resin layer was too flexible, and the lens layer was deformed, making it impossible to produce a microlens array.
【００４４】比較例２ β−（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート（前
出）、ヘキサフルオロ−ｉ−プロピルメタクリレート
（前出）、イソボルニルメタクリレート（共栄社化学
（株）社製、商品名「ライトエステルIB-X」、ｎD＝1.4
7）および「ルシリンTPO」（前出）を50：20：30：2
（重量比）の成分比で混合し、実施例１と同様にして低
屈折率樹脂組成物を調製した。尚、イソボルニルメタク
リレートはガラス転移温度を上昇させるために配合し
た。この組成物の紫外線硬化後の硬化物は、屈折率（ｎ
D）＝1.41、ガラス転移温度45℃、光透過率（450nmで
の）92％物性を有していた。Comparative Example 2 β- (perfluorooctyl) ethyl acrylate (supra), hexafluoro-i-propyl methacrylate (supra), isobornyl methacrylate (trade name “Light Ester” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) IB-X ", n D = 1.4
7) and “Lucillin TPO” (supra) at 50: 20: 30: 2
The components were mixed at a component ratio of (weight ratio), and a low refractive index resin composition was prepared in the same manner as in Example 1. In addition, isobornyl methacrylate was blended to increase the glass transition temperature. The cured product of this composition after ultraviolet curing has a refractive index (n
D ) = 1.41, glass transition temperature 45 ° C., light transmittance 92% (at 450 nm).
【００４５】次に、実施例１と同様にして同じ方法でマ
イクロレンズアレイを作製した。レンズ部層の厚さを変
化させたマイクロレンズアレイの光透過率（450nmで
の）を比較したところ、実施例１のマイクロレンズアレ
イの光透過率88％と同等にするにはレンズ部層を16μm
とする必要があることが判明した。この結果から、本発
明の低屈折率樹脂組成物（実施例１）を用いると、マイ
クロレンズアレイのレンズ部層の厚さを50％以上も薄く
できることがわかった。Next, a microlens array was manufactured in the same manner as in Example 1. When the light transmittance (at 450 nm) of the microlens array in which the thickness of the lens portion layer was changed was compared, it was found that the lens portion layer was required to be equivalent to the light transmittance of 88% of the microlens array of Example 1. 16μm
It turned out to be necessary. From these results, it was found that the use of the low refractive index resin composition of the present invention (Example 1) can reduce the thickness of the lens layer of the microlens array by 50% or more.
【００４６】[0046]
【発明の効果】本発明は、マイクロレンズアレイにおけ
る低屈折率樹脂層として使用できる屈折率1.40未満の低
屈折率樹脂組成物を提供した。また、本発明は、高低屈
折率両樹脂層が紫外線硬化型樹脂で構成されてなるマイ
クロレンズアレイの薄膜化を達成した。マイクロレンズ
アレイの用途は、液晶プロジェクター、ビデオカメラ、
ビューファインダー、携帯用テレビなどの光学電子機器
である。The present invention has provided a low refractive index resin composition having a refractive index of less than 1.40, which can be used as a low refractive index resin layer in a microlens array. Further, the present invention has achieved thinning of a microlens array in which both the high and low refractive index resin layers are made of an ultraviolet curable resin. Applications of microlens arrays include liquid crystal projectors, video cameras,
Optical electronic devices such as viewfinders and portable televisions.
【図１】 マイクロレンズアレイの模式的断面図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a microlens array.
１：基板 ２：高屈折率樹脂層 ３：低屈折率樹脂層 ４：基板 1: substrate 2: high refractive index resin layer 3: low refractive index resin layer 4: substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 枌 靖博 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 渡邊 裕二 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 4J011 DA02 FA07 QA03 QB16 QB29 QC07 UA01 WA10 4J027 AC01 AC02 AC06 AC09 BA07 CC05 CD04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasuhiro Agi 10th Hanazono Todocho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture Inside (72) Inventor Yuji Watanabe 10th Hanazono Todocho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto O-Muron In-house F term (reference) 4J011 DA02 FA07 QA03 QB16 QB29 QC07 UA01 WA10 4J027 AC01 AC02 AC06 AC09 BA07 CC05 CD04
Claims (5)
層体からなるマイクロレンズアレイであって、低屈折率
樹脂層が、 パーフルオロポリオキシアルキレンを主鎖構造とする
ポリマーであり、該主鎖構造の両端が、水酸基を置換基
として有してもよいフルオロ（オキシ）アルキレン基を
介して（メタ）アクリロイルオキシ基を有する（メタ）
アクリレート誘導体、および フッ素含有アルキル（メタ）アクリレートモノマーか
らなる組成物を紫外線硬化処理して得られ屈折率1.40未
満である低屈折率樹脂層で構成されていることを特徴と
するマイクロレンズアレイ。1. A microlens array comprising a laminate of a high refractive index resin layer and a low refractive index resin layer, wherein the low refractive index resin layer is a polymer having a main chain structure of perfluoropolyoxyalkylene. Both ends of the main chain structure have a (meth) acryloyloxy group via a fluoro (oxy) alkylene group which may have a hydroxyl group as a substituent (meth)
A microlens array comprising a low-refractive-index resin layer having a refractive index of less than 1.40, obtained by subjecting a composition comprising an acrylate derivative and a fluorine-containing alkyl (meth) acrylate monomer to ultraviolet curing.
30重量％以上含まれていることを特徴とする、請求項１
に記載のマイクロレンズアレイ。2. The composition of claim 1, wherein the (meth) acrylate derivative is
2. The composition according to claim 1, wherein the content is 30% by weight or more.
The microlens array according to 1.
レートモノマーまたは脂環族（メタ）アクリレートモノ
マーを含有することを特徴とする、請求項１または請求
項２に記載のマイクロレンズアレイ。3. The microlens array according to claim 1, wherein the composition further contains an aliphatic (meth) acrylate monomer or an alicyclic (meth) acrylate monomer.
トモノマーを紫外線硬化させてなり、屈折率1.60以上有
する樹脂層からなる、請求項１〜３いずれかに記載のマ
イクロレンズアレイ。4. The microlens array according to claim 1, wherein the high refractive index resin layer comprises a resin layer obtained by curing a (meth) acrylate monomer with an ultraviolet ray and having a refractive index of 1.60 or more.
レンズアレイを搭載していることを特徴とする光学電子
機器。5. An optical electronic device comprising the microlens array according to claim 1.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000088826A JP2001272507A (en) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | Microlens array |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003078171A1 (en) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Nippon Sheet Glass Co.,Ltd. | Optical write head |
| US6961185B2 (en) | 2003-01-17 | 2005-11-01 | Nitto Denko Corporation | Microlens array |
| EP2159607A1 (en) | 2008-08-27 | 2010-03-03 | Nitto Denko Corporation | Microlens Array |
| US7722965B2 (en) | 2003-12-26 | 2010-05-25 | Nitto Denko Corporation | Electroluminescence device, planar light source and display using the same |
| WO2016163479A1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | 日産化学工業株式会社 | Curable composition for use in scratch-resistant coating |
| WO2016163478A1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | 日産化学工業株式会社 | Curable composition for use in antiglare coating |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000088826A patent/JP2001272507A/en active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003078171A1 (en) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Nippon Sheet Glass Co.,Ltd. | Optical write head |
| US6961185B2 (en) | 2003-01-17 | 2005-11-01 | Nitto Denko Corporation | Microlens array |
| US7722965B2 (en) | 2003-12-26 | 2010-05-25 | Nitto Denko Corporation | Electroluminescence device, planar light source and display using the same |
| EP2159607A1 (en) | 2008-08-27 | 2010-03-03 | Nitto Denko Corporation | Microlens Array |
| US8021756B2 (en) | 2008-08-27 | 2011-09-20 | Nitto Denko Corporation | Microlens array |
| WO2016163479A1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | 日産化学工業株式会社 | Curable composition for use in scratch-resistant coating |
| WO2016163478A1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | 日産化学工業株式会社 | Curable composition for use in antiglare coating |
| CN107406564A (en) * | 2015-04-07 | 2017-11-28 | 日产化学工业株式会社 | Marresistance coating solidification compound |
| KR20170135878A (en) * | 2015-04-07 | 2017-12-08 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | Curable composition for scratch-resistant coating |
| JPWO2016163479A1 (en) * | 2015-04-07 | 2018-02-01 | 日産化学工業株式会社 | Curable composition for scratch-resistant coating |
| CN107406564B (en) * | 2015-04-07 | 2020-05-22 | 日产化学工业株式会社 | Curable composition for scratch-resistant coating |
| KR102332177B1 (en) | 2015-04-07 | 2021-11-29 | 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 | Curable composition for abrasion-resistant coatings |
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