JPH01263601A - マイクロ集光レンズの形成方法 - Google Patents
マイクロ集光レンズの形成方法Info
- Publication number
- JPH01263601A JPH01263601A JP9175188A JP9175188A JPH01263601A JP H01263601 A JPH01263601 A JP H01263601A JP 9175188 A JP9175188 A JP 9175188A JP 9175188 A JP9175188 A JP 9175188A JP H01263601 A JPH01263601 A JP H01263601A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- micro
- condenser lens
- photosensitive
- micro condenser
- layer
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- Optical Filters (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (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、テレビカメラ、ファクシミリ等に用いられる
固体撮像素子、或は、液晶表示パネル等の画像表示素子
に用いることのできるマイクロ集光レンズの形成方法に
関する。
固体撮像素子、或は、液晶表示パネル等の画像表示素子
に用いることのできるマイクロ集光レンズの形成方法に
関する。
第１図は固体撮像素子の上に形成された従来のマイクロ
集光レンズの一例を示す断面図であって、ｌは、固体撮
像素子本体の光電変換部、２は信号転送部であり、３は
平坦化層であって、この上にカラーフィルター４、マイ
クロ集光レンズ５が順に設けられている。カラーフィル
ター４は、カラー画像を得るために設けられているもの
で、赤、青、緑のフィルターを１組として複数マトリッ
クス状に配列したものである。平坦化層３は、光電変換
部１および信号転′送部２の表面の凹凸を緩和してカラ
ーフィルター４を形成し易くするために設けられるもの
で、アクリル系、ゴム系、ケイ皮酸ビニル系、その他の
感光性透明樹脂を光架橋させて形成されている。カラー
フィルター４は平坦化層３上に、被染色性の感光性樹脂
であるカゼイン、ゼラチン、ＰＶＡ等に重クロム酸アン
モニウムを添加したものを塗布、露光、現像して光電変
換部ｌに対応させてパターン化し、該パターンを染色す
る工程を赤、緑、青のそれぞれに対して繰り返すことに
よって形成される。マイクロ集光レンズ５はカラーフィ
ルター４上に感光性樹脂を塗布し、所定のマスクを介し
てプロキシミティあるいはプロジェクション露光法によ
り、光電変換部ｌおよびカラーフィルター４に対応する
ように露光して現像することによって形成されている。
集光レンズの一例を示す断面図であって、ｌは、固体撮
像素子本体の光電変換部、２は信号転送部であり、３は
平坦化層であって、この上にカラーフィルター４、マイ
クロ集光レンズ５が順に設けられている。カラーフィル
ター４は、カラー画像を得るために設けられているもの
で、赤、青、緑のフィルターを１組として複数マトリッ
クス状に配列したものである。平坦化層３は、光電変換
部１および信号転′送部２の表面の凹凸を緩和してカラ
ーフィルター４を形成し易くするために設けられるもの
で、アクリル系、ゴム系、ケイ皮酸ビニル系、その他の
感光性透明樹脂を光架橋させて形成されている。カラー
フィルター４は平坦化層３上に、被染色性の感光性樹脂
であるカゼイン、ゼラチン、ＰＶＡ等に重クロム酸アン
モニウムを添加したものを塗布、露光、現像して光電変
換部ｌに対応させてパターン化し、該パターンを染色す
る工程を赤、緑、青のそれぞれに対して繰り返すことに
よって形成される。マイクロ集光レンズ５はカラーフィ
ルター４上に感光性樹脂を塗布し、所定のマスクを介し
てプロキシミティあるいはプロジェクション露光法によ
り、光電変換部ｌおよびカラーフィルター４に対応する
ように露光して現像することによって形成されている。
マイクロ集光レンズ５の材料は、平坦化層３と同種類の
週明感光性樹脂が用いられる。
週明感光性樹脂が用いられる。
〔発明が解決しようとする課題］
従来のこのようなマイクロ集光レンズを例えば固体撮像
素子の上に形成する方法としては、透明な感光性樹脂を
固体撮像素子のカラーフィルター上にスピンコードによ
り被覆し、所定のマスクを介して露光、現像して形成す
る方法が用いられていたが、１回のスピンコードにより
均一に被覆できる厚さは２μｍ前後が限度であり、厚さ
が薄いためにマイクロ集光レンズとして十分な集光性を
得ることができなかった。そこで、層状に複数回スピン
コードを操り返して、被覆膜の厚さを確保することも試
みられているが、この場合には、被覆膜中の感光基によ
る光吸収によって、下層部の光硬化が不十分となり、形
成されたマイクロ集光レンズが不均一になったり、ある
いは、後工程の加工時に加わる応力によって被覆膜の剥
離やひび割れを生ずることがあった。
素子の上に形成する方法としては、透明な感光性樹脂を
固体撮像素子のカラーフィルター上にスピンコードによ
り被覆し、所定のマスクを介して露光、現像して形成す
る方法が用いられていたが、１回のスピンコードにより
均一に被覆できる厚さは２μｍ前後が限度であり、厚さ
が薄いためにマイクロ集光レンズとして十分な集光性を
得ることができなかった。そこで、層状に複数回スピン
コードを操り返して、被覆膜の厚さを確保することも試
みられているが、この場合には、被覆膜中の感光基によ
る光吸収によって、下層部の光硬化が不十分となり、形
成されたマイクロ集光レンズが不均一になったり、ある
いは、後工程の加工時に加わる応力によって被覆膜の剥
離やひび割れを生ずることがあった。
本発明は、従来技術の上記のような不都合な点を改善し
、高精度で耐久性の大きいマイクロ集光レンズを形成す
る新規な方法を提供することを目的とする。
、高精度で耐久性の大きいマイクロ集光レンズを形成す
る新規な方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、マイクロ集光レンズを形成するにあたり、下
層に感光基濃度の高いネガ型の透明感光性樹脂層を形成
し、次いで層が上になるに従って、順次感光基濃度の低
いネガ型の透明感光性樹脂層を積層することによって、
感光性樹脂層の深さ方向に感光基の濃度勾配を生じさせ
た後、光又は放射線を照射して該樹脂層を硬化させるこ
とにより深さ方向に硬化度が均一なマイクロ集光レンズ
を形成するものである。
層に感光基濃度の高いネガ型の透明感光性樹脂層を形成
し、次いで層が上になるに従って、順次感光基濃度の低
いネガ型の透明感光性樹脂層を積層することによって、
感光性樹脂層の深さ方向に感光基の濃度勾配を生じさせ
た後、光又は放射線を照射して該樹脂層を硬化させるこ
とにより深さ方向に硬化度が均一なマイクロ集光レンズ
を形成するものである。
前記光又は放射線としては、例えば、ＵＶ（紫外線）、
ＥＢ（電子線）、Ｘ線等を挙げることが。
ＥＢ（電子線）、Ｘ線等を挙げることが。
できる。
本発明の方法によって、マイクロ集光レンズを形成した
場合には、感光性樹脂層中の感光基の濃度に勾配を持た
せているので、マイクロ集光レンズを厚くするために樹
脂層を積層した場合にも、光硬化時に樹脂の下層の部分
まで、均一で十分な硬化を行なうことができる。したが
って、後工程のバックグラインド、ダイシング等におい
て、剥離、ひび割れ等を生じにくくなり、高精度で耐久
性に優れたマイクロ集光レンズを得ることができる。
場合には、感光性樹脂層中の感光基の濃度に勾配を持た
せているので、マイクロ集光レンズを厚くするために樹
脂層を積層した場合にも、光硬化時に樹脂の下層の部分
まで、均一で十分な硬化を行なうことができる。したが
って、後工程のバックグラインド、ダイシング等におい
て、剥離、ひび割れ等を生じにくくなり、高精度で耐久
性に優れたマイクロ集光レンズを得ることができる。
次に、本発明の１実施例を図面に基づいて説明する。第
２図（Ａ、）、 （Ｂ）、 （Ｃ）は、本発明のマイク
ロ集光レンズの形成工程を示す固体Ｉ最像素子の断面図
であって、これらの図面中の各部材の番号は、第１図の
従来例のものと同じである。
２図（Ａ、）、 （Ｂ）、 （Ｃ）は、本発明のマイク
ロ集光レンズの形成工程を示す固体Ｉ最像素子の断面図
であって、これらの図面中の各部材の番号は、第１図の
従来例のものと同じである。
第２図（Ａ）はインターライン転送方式のＣＣＤデバイ
ス上にＦＶＲ（富士薬品型）を２μｍの厚さに塗布し、
露光・現像して硬化させ、平坦化層３を形成した上に、
カラーフィルター４を形成した図である。カラーフィル
ター４は、ゼラチンに感光剤として、重クロム酸アンモ
ニウムを添加したものを、上記の平坦化層３上に、１μ
ｍの厚さに塗布し、所定のマスクを介して露光・現像し
てパターニングした後、染色・固着処理を行なう工程を
、赤、緑、青の３色について繰り返して得た。
ス上にＦＶＲ（富士薬品型）を２μｍの厚さに塗布し、
露光・現像して硬化させ、平坦化層３を形成した上に、
カラーフィルター４を形成した図である。カラーフィル
ター４は、ゼラチンに感光剤として、重クロム酸アンモ
ニウムを添加したものを、上記の平坦化層３上に、１μ
ｍの厚さに塗布し、所定のマスクを介して露光・現像し
てパターニングした後、染色・固着処理を行なう工程を
、赤、緑、青の３色について繰り返して得た。
次に、第２図（Ｂ）に示されているように、カラーフィ
ルター４の表面にポリイソプレンゴムに感光剤として２
．６−ジ（４′アジドベンジリデン）シクロヘキサンを
５％添加した樹脂を２μｍの厚さに塗布（５Ａ）した後
、その上から感光剤濃度２％の同上樹脂を２μｍの厚さ
で塗布（５Ｂ）して、積層状態にした。その後、８０°
Ｃで３０分プレヘークしたのち、所′定のマスクを介し
て、プロギシミティ露光又はプロジェクション露光を行
い、現像して（Ｃ）図の如くマイクロ集光レンズ５を形
成した。
ルター４の表面にポリイソプレンゴムに感光剤として２
．６−ジ（４′アジドベンジリデン）シクロヘキサンを
５％添加した樹脂を２μｍの厚さに塗布（５Ａ）した後
、その上から感光剤濃度２％の同上樹脂を２μｍの厚さ
で塗布（５Ｂ）して、積層状態にした。その後、８０°
Ｃで３０分プレヘークしたのち、所′定のマスクを介し
て、プロギシミティ露光又はプロジェクション露光を行
い、現像して（Ｃ）図の如くマイクロ集光レンズ５を形
成した。
なお、本実施例では、マイクロ集光レンズ５の形成を上
記のように、プ「Ｊキシミティ露光又はプロジェクショ
ン露光によって行ったが、これに換えて、透明成形型を
用いて型づけしながらＵ■を照射し、樹脂を硬化させて
形成する手段を用いてもよい。
記のように、プ「Ｊキシミティ露光又はプロジェクショ
ン露光によって行ったが、これに換えて、透明成形型を
用いて型づけしながらＵ■を照射し、樹脂を硬化させて
形成する手段を用いてもよい。
上記実施例と比較するために、感光剤濃度５％のポリイ
ソプレンゴムを２μｍの厚さでダブルコートシて作成し
たマイクロ集光レンズには、部分的な形状の乱れが認め
られたが、本実施例においては、全面にわたって均一な
ものが得られた。
ソプレンゴムを２μｍの厚さでダブルコートシて作成し
たマイクロ集光レンズには、部分的な形状の乱れが認め
られたが、本実施例においては、全面にわたって均一な
ものが得られた。
ここ数年、固体撮像素子は解像度を上げるために、固体
撮像素子上にマトリックス状に配置された感光部の画素
数を多くする手段が用いられている。しかし７ながら、
単位面積当りの画素数を増やしていくと、個々の画素上
の感光部の受光面積が小さくなることから感度の方を低
下させてしまうという問題が生じてくる。そこで、この
問題を解決するために、本発明の方法を固体撮像素子に
応用して固体１最像素子の受光面にマイクロ集光レンズ
を設けると、感光部へ入射する光の量が増すと共に、ハ
クリ、ヒビ割れが生じない高精度で耐久性のあるマイク
ロ集光レンズが固体撮像素子上に形成できた。
撮像素子上にマトリックス状に配置された感光部の画素
数を多くする手段が用いられている。しかし７ながら、
単位面積当りの画素数を増やしていくと、個々の画素上
の感光部の受光面積が小さくなることから感度の方を低
下させてしまうという問題が生じてくる。そこで、この
問題を解決するために、本発明の方法を固体撮像素子に
応用して固体１最像素子の受光面にマイクロ集光レンズ
を設けると、感光部へ入射する光の量が増すと共に、ハ
クリ、ヒビ割れが生じない高精度で耐久性のあるマイク
ロ集光レンズが固体撮像素子上に形成できた。
〔発明の効果］
以上述べたように、本発明によれば、順次感光基濃度の
低いネガ型の透明感光性樹脂層を積層することによって
、感光性樹脂層の深さ方向に感光基の濃度勾配を生じさ
せた後、光又は放射線を照射して該樹脂層を硬化させる
ようにしたので、樹脂層が厚い場合でも、その深さ方向
に均一に硬化させることができる。したがって、樹脂層
中に歪が生じにくくなるために、後工程において、剥離
、ひび割れ等の発生を防ぐことができると共に、高精度
で耐久性に優れたマイクロ集光レンズを形成することが
できる。
低いネガ型の透明感光性樹脂層を積層することによって
、感光性樹脂層の深さ方向に感光基の濃度勾配を生じさ
せた後、光又は放射線を照射して該樹脂層を硬化させる
ようにしたので、樹脂層が厚い場合でも、その深さ方向
に均一に硬化させることができる。したがって、樹脂層
中に歪が生じにくくなるために、後工程において、剥離
、ひび割れ等の発生を防ぐことができると共に、高精度
で耐久性に優れたマイクロ集光レンズを形成することが
できる。
また、上記の実施例においては、固体１最像素子のカラ
ーフィルター上にマイクロ集光レンズを形成しているが
、固体撮像素子がカラーでない場合でも、また、画像表
示素子の場合でも、平坦化層上に直接本発明の方法を適
用することにより、同様にマイクロ集光レンズを形成す
ることができる。
ーフィルター上にマイクロ集光レンズを形成しているが
、固体撮像素子がカラーでない場合でも、また、画像表
示素子の場合でも、平坦化層上に直接本発明の方法を適
用することにより、同様にマイクロ集光レンズを形成す
ることができる。
第１図は、従来の固体撮像素子の断面図、第２図（Ａ）
、 （Ｂ）、 （Ｃ）は、本発明のマイクロ集光レンズ
を形成する工程を示す図である。 ■・・・光電変換部、２・・・信号転送部、３・・・平
坦化層、４・・・カラーフィルター、５・・・マイクロ
集光レンズ。
、 （Ｂ）、 （Ｃ）は、本発明のマイクロ集光レンズ
を形成する工程を示す図である。 ■・・・光電変換部、２・・・信号転送部、３・・・平
坦化層、４・・・カラーフィルター、５・・・マイクロ
集光レンズ。
Claims (1)
- 下層に感光基濃度の高いネガ型の透明感光性樹脂層を形
成し、次いで層が上になるに従って、順次感光基濃度の
低いネガ型の透明感光性樹脂層を積層することによって
、感光性樹脂層の深さ方向に感光基の濃度勾配を生じさ
せた後、光又は放射線を照射して該樹脂層を硬化させる
ようにしたことを特徴とするマイクロ集光レンズの形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9175188A JP2680598B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | マイクロ集光レンズの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9175188A JP2680598B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | マイクロ集光レンズの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01263601A true JPH01263601A (ja) | 1989-10-20 |
| JP2680598B2 JP2680598B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=14035241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9175188A Expired - Fee Related JP2680598B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | マイクロ集光レンズの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680598B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704718A1 (en) | 1989-12-01 | 1996-04-03 | Tosoh Corporation | Positive photosensitive composition for forming lenses |
| JP2007316153A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toppan Printing Co Ltd | カラー撮像素子のマイクロレンズ製造方法及びカラー撮像素子のマイクロレンズアレイ |
| WO2023112650A1 (ja) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | 住友化学株式会社 | レンズを製造する方法 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP9175188A patent/JP2680598B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0704718A1 (en) | 1989-12-01 | 1996-04-03 | Tosoh Corporation | Positive photosensitive composition for forming lenses |
| JP2007316153A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Toppan Printing Co Ltd | カラー撮像素子のマイクロレンズ製造方法及びカラー撮像素子のマイクロレンズアレイ |
| WO2023112650A1 (ja) * | 2021-12-13 | 2023-06-22 | 住友化学株式会社 | レンズを製造する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2680598B2 (ja) | 1997-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |