JPH0450804A - マイクロレンズアレイの作製方法 - Google Patents

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。

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作製方法に関する。

従来の技術 従来におけるマイクロレンズアレイの作製方法としては
、例えば、第２図に示すような方法がある。この場合、
まず、基板１上に光重合性物質を含む高分子膜２をスピ
ンコードする（ａ）。次に、１００μｍ径、１２５μｍ
ピッチのレンズパターンのマスク３を介して、紫外線（
ＵＶ）を照射する。これにより、その露光された高分子
膜２の光重合性物質の多量化が起こり、未露光部から露
光部へのモノマーの流入が生じるため、その露光部が膨
張、球面化してレンズが形成される（ｂ）。

次に、その変化していく高分子膜２の形状変化を止めて
レンズ形状を固定するために、その高分子膜２の全体を
露光し、未反応成分をすべて反応させその膜の安定化を
図る二とにより、合成樹脂のマイクロレンズ４を作製す
ることができる（Ｃ）。

発明が解決しようとする課題 一般に、作製されるマイクロ１ノンズの焦点距離は、モ
ノマー量、露光条件、膜厚、千ツマー濃度等により変化
するためその設定条件の制御が非常に難しい。プラスチ
ック類のマイクロレンズの場合、−船釣に金型を使用す
ることにより同一形状のマイクロレンズを多数作製する
ことは可能であるが、前述したような方法（第２図参照
）によりマイクロレンズを作製するような場合、同一ス
ペックのレンズを作製するための作製条件コントロール
が非常に厳しいものとなる。このようなことから、プラ
スチック製レンズの最大のメリットである低コスト化を
図ることができないという開運がある。

また、１ｂｉｔ１マイクロレンズ型のイメージスキャナ
等に用いられるマイクロレンズを作製するには、各レン
ズの凸部の直径が０．１ｍｍ程度であレバこのスケール
での微細形状の金型を作製することは困難である。

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
、アレイ状に配列された複数の円柱状の穴を有する中空
基板を設け、この中空基板の前記各人に片面側よりモノ
マー若しくは一部重合済のゾル状液体からなる一定の粘
度をもつ樹脂を滴下し、この滴下により前記樹脂が前記
穴の下方まで流れ落ちず球面形状を保持した状態を形成
させ、この球面形状を保持した状態で透明基板を前記樹
脂の流し込んだ側の面より密着させ、前記透明基板の密
着された状態で前記球面形状を有する前記樹脂を重合硬
化させ、この硬化後に前記中空基板を剥離することによ
り前記透明基板上にアレイ状に配列されたマイクロレン
ズを作製するようにした。

作用 従って、マイクロレンズのレンズ形状はモノマー若しく
は一部重合済のゾル状液体の粘度による表面張力の大小
によって決定されるため極めてその真球度に優れたもの
となり、これにより単純な作業で光利用効率の非常に良
いレンズを作製することが可能となり、また、中空基板
は重合硬化後剥離を行うためいわゆる従来のスタンパと
同様な使用方法ができ、さらに、一定の粘度をもつ樹脂
を中空基板の穴に滴下するだけで同一形状のマイクロレ
ンズを多数同時に作製できるため作業効率が良く低コス
トで作製することができる。

実施例 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

その第１図は本実施例におけるマイクロレンズアレイの
作製工程を示すものである。以下、０．１ｍｍ程度のピ
ッチ、レンズ径を有するマイクロレンズを作製する場合
について述べる。

まず、アレイ状に配列された複数の円柱状の穴Ｓを有す
る中空基板６を設ける（ａ）。この場合、穴Ｓの直径は
、作製しようとするマイクロレンズの直径に合わせる。

また、その中空基板６の材質としては、後述する樹脂７
との剥離性に優れたガラスや金属等の無機物を用いるよ
うにする。

次に、中空基板６の穴５に一定の粘度を持つ樹脂７を流
し込む（ｂ）。その樹脂７としては、モノマー若しくは
一部重合が進行しているゾル状液体を用いる。また、そ
の樹脂７の材質としては、透明度が高く、重合時め体積
収縮が少ないものが良く、例えば、アクリル系樹脂を用
いることができる。

この場合、穴５の直径と樹脂７の粘度との関係により、
ある半径の球面Ａが発生する。その球面形状は表面張力
のみにより決定されるため、極めて真球度に優れたもの
を得ることができる。そして、その樹脂７が穴５の下方
まで流れ落ちず、定の球面形状を保持した状態を形成さ
せる。

次に、そのような球面形状を保持した状態で透明基板８
を樹脂７の流し込んだ側の面から密着させ、この密着し
た状態で球面形状を有する樹脂７を熱又は光を用いて重
合硬化させる（Ｃ）。この重合硬化により、球面形状を
有する樹脂７は透明基板８と接着されることになる。こ
の場合、透明基板８としては、樹脂７との密着性の良い
材料のものを選択し、必要に応じて樹脂７と透明基板８
との間に図示しない接着層を設けるようにする。

最後に、その重合硬化後、中空基板６を透明基板８から
剥離させることにより、その透明基板８の表面にアレイ
状に配列されたマイクロレンズ９を作製することができ
る（ｄ）。

上述したように、マイクロレンズ９のレンズ形状は、モ
ノマー若しくは一部重合済のゾル状液体の粘度による表
面張力の大小によって決定されるため、そのレンズの作
製条件が単純で制御が容易となり、しかも、表面張力の
みによるレンズの球面形状は極めて真球度に優れている
ため、そのレンズの光利用効率を一段と向上させること
が可能となる。また、中空基板６は重合硬化後に剥離を
行うためいわゆる従来のスタンパと同様な使用方法がで
きることになり、これにより中空基板６をそのままスタ
ンパとして利用することができるためその分作業工程を
簡素化させることが可能となる。さらに、一定の粘度を
もつ樹脂７を一定量たけ滴下さえすれば、同一形状のマ
イクロレンズを多数作製することができるため、作業効
率が良く低コスト化を図ることができる。さらにまた、
定の粘度をもつ樹脂７をマイクロレンズ９に設けたこと
により、レンズ径が一定であってもその粘度を変化させ
ることによってレンズの焦点距離を変化させることが可
能となる。

発明の効果 本発明は、アレイ状に配列された複数の円柱状の穴を有
する中空基板を設け、この中空基板の前記各人に片面側
よりモノマー若しくは一部重合済のゾル状液体からなる
一定の粘度をもつ樹脂を滴下し、この滴下により前記樹
脂が前記穴の下方まで流れ落ちず球面形状を保持した状
態を形成させ、この球面形状を保持した状態で透明基板
を前記樹脂の流し込んだ側の面より密着させ、前記透明
基板の密着された状態で前記球面形状を有する前記樹脂
を重合硬化させ、この硬化後に前記中空基板を剥離する
ことにより前記透明基板上にアレイ状に配列されたマイ
クロレンズを作製するようにしたので、マイクロレンズ
のレンズ形状はモノマー若しくは一部重合済のゾル状液
体の粘度による表面張力の大小によって決定されるため
極めてその真球度に優れたものとなり、これにより単純
な作業で光利用効率の非常に良いレンズを作製すること
が可能となり、また、中空基板は重合硬化後剥離を行う
ためいわゆる従来のスタンパと同様な使用方法ができ、
さらに、一定の粘度をもつ樹脂を中空基板の穴に滴下す
るだけで同一形状のマイクロレンズを多数同時に作製で
きるため作業効率が良く低コストで作製することができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す工程図、第２図は従来
例を示す工程図である。 ５・・・穴、６・・・中空基板、７・・・樹脂、８・・
・透明基板、９・・・マイクロレンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アレイ状に配列された複数の円柱状の穴を有する中空基
   板を設け、この中空基板の前記各穴に片面側よりモノマ
   ー若しくは一部重合済のゾル状液体からなる一定の粘度
   をもつ樹脂を滴下し、この滴下により前記樹脂が前記穴
   の下方まで流れ落ちず球面形状を保持した状態を形成さ
   せ、この球面形状を保持した状態で透明基板を前記樹脂
   の流し込んだ側の面より密着させ、前記透明基板の密着
   された状態で前記球面形状を有する前記樹脂を重合硬化
   させ、この硬化後に前記中空基板を剥離することにより
   前記透明基板上にアレイ状に配列されたマイクロレンズ
   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
   アレイの作製方法。