(57)【要約】【課題】生産性に優れたレンズの製造方法およびレンズを提供すること。【解決手段】本発明のレンズの製造方法は、光透過性を有し、照射領域３１と非照射領域３２とを有する層３にエキシマレーザーＬを照射し、照射領域３１と非照射領域３２とでエキシマレーザーＬにおけるエッチングレートに差があることを利用して、照射領域３１と非照射領域３２とでエッチングによる除去量に差をつけることによりレンズを形成することを特徴とする。照射領域３１と非照射領域３２とのエッチングレートの差は、それらを構成する材料の屈折率の差、すなわち、層３に屈折率分布が形成されていることに起因する。また、屈折率分布は、層３に活性放射線を照射することで得られる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有し、第１領域と第２領域とを有するレンズ用部材にレーザーを照射し、前記第１領域と前記第２領域とでレーザー加工における加工レートに差があることを利用して、前記第１領域と前記第２領域とでレーザー加工量に差をつけることによりレンズを形成することを特徴とするレンズの製造方法。
【請求項２】
前記第２領域は、前記第１領域の周辺に位置しており、
前記第１領域の加工レートは、前記第２領域の加工レートよりも小さい請求項１に記載のレンズの製造方法。
【請求項３】
前記第１領域の屈折率は、前記第２領域の屈折率よりも高い請求項１または２に記載のレンズの製造方法。
【請求項４】
前記レンズ用部材は、互いに組成が異なるポリマーおよび添加剤を含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のレンズの製造方法。
【請求項５】
前記添加剤は、モノマーで構成されている請求項４に記載のレンズの製造方法。
【請求項６】
前記レンズ用部材は、環状オレフィン系ポリマーを含んでいる請求項１ないし５のいずれか１項に記載のレンズの製造方法。
【請求項７】
平坦部と、該平坦部から突出した凸部とを有し、
前記平坦部と前記凸部とで、ポリマーおよび添加剤の存在比が異なっており、
前記平坦部および前記凸部は、レーザー加工によって形成されていることを特徴とするレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズの製造方法およびレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光信号を使用してデータを移送する光通信がますます重要になっている。このような光通信では、光を一地点から他地点へ導くための手段として、光導波路を用いて光を伝送する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の光導波路では、コア層と、該コア層の両面にそれぞれ設けられたクラッド層と、コア層に設けられ、光を反射するミラーと、レンズ部材とを有している。この光導波路では、コア層を通過した光は、ミラーによって反射して光路変換され、その後、レンズ部材を通過して集光されて他の光学部品（例えば、光素子等）に入射するよう構成されている。これにより、光損失を抑制しつつ他の光学部品と光導波路とを光学的に接続することができる。
【０００４】
このような光導波路の製造方法としては、例えば、以下の（１）〜（４）の４つの工程を有している。
【０００５】
（１）まず、コア層を形成する。
（２）次に、コア層の一方の面に上部クラッド層を形成し、他方の面に下部クラッド層を形成する。
【０００６】
（３）次に、下部クラッド層の所望の位置に、レンズ部材を構成する材料（例えば樹脂組成物）を塗布する。
【０００７】
（４）次に、レンズ部材に対向する位置にある、下部クラッド層、コア層、上部クラッド層の一部を、上部クラッド層側から、ダイシングソーなどを用いて切削し、ミラーを形成する。
【０００８】
しかしながら、（３）の工程において、レンズ部材を構成する樹脂組成物を塗布する作業は、比較的高い精度が要求される作業である。このため、（３）の工程を迅速に行うのは困難である。したがって、従来の光導波路のレンズの製造方法は、生産性が悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−２０５６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、生産性に優れたレンズの製造方法およびレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的は、下記（１）〜（７）の本発明により達成される。
（１）  光透過性を有し、第１領域と第２領域とを有するレンズ用部材にレーザーを照射し、前記第１領域と前記第２領域とでレーザー加工における加工レートに差があることを利用して、前記第１領域と前記第２領域とでレーザー加工量に差をつけることによりレンズを形成することを特徴とするレンズの製造方法。
【００１２】
（２）  前記第２領域は、前記第１領域の周辺に位置しており、
前記第１領域の加工レートは、前記第２領域の加工レートよりも小さい上記（１）に記載のレンズの製造方法。
【００１３】
（３）  前記第１領域の屈折率は、前記第２領域の屈折率よりも高い上記（１）または（２）に記載のレンズの製造方法。
【００１４】
（４）  前記レンズ用部材は、互いに組成が異なるポリマーおよび添加剤を含んでいる上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のレンズの製造方法。
【００１５】
（５）  前記添加剤は、モノマーで構成されている上記（４）に記載のレンズの製造方法。
【００１６】
（６）  前記レンズ用部材は、環状オレフィン系ポリマーを含んでいる上記（１）ないし（５）のいずれかに記載のレンズの製造方法。
【００１７】
（７）  平坦部と、該平坦部から突出した凸部とを有し、
前記平坦部と前記凸部とで、ポリマーおよび添加剤の存在比が異なっており、
前記平坦部および前記凸部は、レーザー加工によって形成されていることを特徴とするレンズ。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レンズを容易かつ効率よく製造することができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明のレンズを適用したマイクロレンズアレイを示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）が（ｂ）における屈折率分布を示すグラフである。
【図２】図２は、（ｄ）および（ｅ）が、図１（ｂ）、（ｃ）のそれぞれの部分拡大図である。
【図３】図３は、（ａ）〜（ｅ）が本発明のレンズの製造方法の第１実施形態を適用したマイクロレンズアレイの製造方法を説明するための断面図である。
【図４】図４は、（ａ）および（ｂ）が本発明のレンズの製造方法の第１実施形態を適用したマイクロレンズアレイの製造方法を説明するための断面図である。
【図５】本発明のレンズ（第２実施形態）を適用した光導波路を示す斜視図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のレンズ（第３実施形態）を用いてレンズを形成する手順を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のレンズの製造方法およびレンズを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
まず、本発明のレンズを適用したマイクロレンズアレイ（マイクロレンズ群）について説明する。
【００２２】
図１は、本発明のレンズを適用したマイクロレンズアレイを示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）が（ｂ）における屈折率分布を示すグラフである。図２は、（ｄ）および（ｅ）が、図１（ｂ）、（ｃ）のそれぞれの部分拡大図である。図３は、（ａ）〜（ｅ）が本発明のレンズの製造方法の第１実施形態を適用したマイクロレンズアレイの製造方法を説明するための断面図である。図４は、（ａ）および（ｂ）が本発明のレンズの製造方法の第１実施形態を適用したマイクロレンズアレイの製造方法を説明するための断面図である。
【００２３】
なお、以下の説明では、図１（ｂ）、図２（ｄ）、図３（ａ）〜（ｅ）、図４（ａ）、（ｂ）の上側を「上方」、下側を「下方」と言い、上側の面を「表面」または「上面」、下側の面を「裏面」または「下面」という。
【００２４】
図１（ａ）に示すマイクロレンズアレイ１は、平面視で四角形をなす光透過性を有する板状体であり、平坦部１１と、平坦部１１に比べて、表面高さが高い複数の凸部１２と、を備えている。したがって、平坦部１１は、凸部１２を基準にした場合、凸部１２に比べて表面高さが低い凹部であるとみなすこともできる。
【００２５】
なお、「光透過性」とは、可視光、および波長が０．７〜２０μｍの近赤外線等も透過し得る性質のことを言う。
【００２６】
凸部１２の平面視形状、すなわち凸部１２と平坦部１１との境界線の平面視形状は、円形である。また、複数の凸部１２は、所定の間隔で規則正しく並んでいる。一方、マイクロレンズアレイ１の裏面１３は、平坦面となっている。
【００２７】
凸部１２は、表面が湾曲凸面を伴っているため、いわゆる凸レンズとして機能し、マイクロレンズアレイ１の表裏面間を透過する光を所定の方向に屈折させることができる。これにより、マイクロレンズアレイ１は、所定の焦点距離に集光させる等の凸レンズ効果を有するものとなる。
【００２８】
なお、板状体とは、実質的に可撓性を有さない、比較的厚い板材や、比較的薄いシート、フィルム等のことをいう。また、複数の凸部１２の配列パターンは、図１に示すパターンに限定されず、規則的なパターンや、不規則的なパターン等、いかなるパターンであってもよい。
【００２９】
凸部１２は、図１（ｂ）に示すように、表面高さが最も高い部分である頂上部１２１と、そこから周囲（図１（ｂ）では左右）に向かって徐々に表面高さが減少している部分である漸減部１２２と、を有している。このような表面形状により、凸レンズ特有の集光効果が得られる。
【００３０】
凸部１２の突出高さｈ１、すなわち、裏面１３からの平坦部１１の平均表面高さｈ２と頂上部１２１の表面高さｈ３との差は、平坦部１１の平均表面高さ（平坦部１１の平均厚さ）ｈ２等に応じて適宜設定され、特に限定されないが、０．１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、０．５〜８０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、凸部１２は、十分な集光効果を有するものとなる。
【００３１】
一方、裏面１３からの平坦部１１の平均表面高さ（平坦部１１の平均厚さ）ｈ２は、マイクロレンズアレイ１の機械的強度等に応じて適宜設定され、特に限定されないが、０．２〜２００μｍ程度であるのが好ましく、１〜１５０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、マイクロレンズアレイ１は、他の部材と積層されたときに十分な形状追従性を有するとともに、引き裂き等に対する十分な耐久性を有するものとなる。
【００３２】
また、マイクロレンズアレイ１は、その屈折率分布が一様ではなく、凸部１２の位置等に対応した偏りを有している。図１（ｃ）は、横軸がマイクロレンズアレイ１のＡ−Ａ線断面図における位置を示し、縦軸がこの断面における屈折率を示しているグラフである。図１（ｃ）に示す凸部１２の屈折率分布Ｎは、凸部１２の外縁側から中心側に向かって屈折率が徐々に高くなる屈折率変化を含んでいる。このような屈折率分布Ｎを有していることにより、凸部１２では、表面形状による集光効果のみならず、屈折率分布Ｎによる集光効果も重畳されることとなる。すなわち、凸部１２では、その凸レンズ状の形状によって光を屈折させ集光させることができるが、その集光力（屈折力）は屈折率が高ければ高いほど大きくなる。したがって、屈折率分布Ｎのように凸部１２において屈折率が高ければ、凸部１２の集光効果をより一層高めることができる。その結果、例えば厚さが薄いにも関わらず短焦点であるといった特長を備えたマイクロレンズアレイ１を得ることができる。
【００３３】
また、図１に示すマイクロレンズアレイ１では、凸部１２の頂上部１２１に対応して、屈折率分布Ｎにおける屈折率が最も高くなっている。したがって、マイクロレンズアレイ１では、頂上部１２１から凸部１２の外縁に向かって表面高さが徐々に減少しているとともに、頂上部１２１から凸部１２の外縁に向かって屈折率も徐々に低下している。このため、凸部１２は、表面形状と屈折率分布Ｎの双方が、頂上部１２１を通り裏面１３に直交する垂線を引いたとき、その垂線に対して線対称の関係を有しているといえる。このような凸部１２では、屈折率分布Ｎが集光効果の高度化に寄与し、例えば表面形状をあまり複雑化させることなく、実質的には非球面レンズのような複雑な光学系として機能し得るものとなる。その結果、例えば球面収差等の各種収差を補正し得る光学性能の高いマイクロレンズアレイ１を簡単に得ることができる。
【００３４】
また、図１に示すマイクロレンズアレイ１では、頂上部１２１に対応して屈折率が最も高くなっている一方、凸部１２の外縁に向かって屈折率が徐々に低下している。このため、凸部１２に入射した光は、凸部１２における屈折率分布に基づいて凸部１２内に閉じ込められることとなる。特に、屈折率が徐々に変化しているので、いわゆるグレーデッドインデックス型の光ファイバーのように、光軸における光の閉じ込め効果がより強くなる。その結果、凸部１２の集光効果がより強化されることとなり、例えば隣り合う凸部１２同士の間で集光した光が相互に干渉し合うことが抑制される。このような効果は、例えばマイクロレンズアレイ１を固体撮像素子に組み込んだとき、いわゆるクロストークの発生を抑制することに寄与する。また、上述した光の閉じ込め効果により、凸部１２の表面形状を複雑化することなく、高い集光効果が得られるので、凸部１２の形状設計を容易にすることができる。その結果、マイクロレンズアレイ１の製造における低コスト化を図ることができる。
【００３５】
なお、凸部１２の形状は、平坦部１１に比べて表面高さが部分的に高くなっている形状であれば、特に限定されず、例えば頂上部１２１と平坦部１１との間に位置する漸減部１２２における表面高さの漸減率は、いかなる範囲であってもよい。すなわち、漸減部１２２の漸減率が非常に大きく、頂上部１２１が平坦部１１に対して階段状に（急激に）高くなっていてもよく、反対に、漸減率が非常に小さく、頂上部１２１の表面と平坦部１１の表面とが緩やかな傾斜で繋がれていてもよい。
【００３６】
また、凸部１２の平面視形状は、図１（ａ）に示す真円に限定されず、例えば四角形、六角形、八角形のような多角形、長円、楕円のようなその他の円形、菱形、台形、平行四辺形、星形、針状等であってもよい。さらに、凸部１２の平面視形状は、これらの任意の形状と任意の大きさとを組み合わせたパターンであってもよい。
【００３７】
また、屈折率分布Ｎの形状は、凸部１２の外縁側から中心側に向かって屈折率が徐々に高くなる屈折率変化を含む形状であれば、いかなる形状であってもよい。すなわち、屈折率分布Ｎにおける屈折率の変化率が非常に大きく、凸部１２の屈折率が平坦部に対して階段状に（急激に）高くなっていてもよく、反対に、屈折率の変化率が非常に小さく、頂上部１２１から凸部１２の外縁に向かって屈折率が緩やかに低下していてもよい。
【００３８】
屈折率分布Ｎにおいて、凸部１２の頂上部１２１における屈折率の極大値と、平坦部１１における屈折率の極大値との屈折率差ｄ１は、０．００１〜０．１０程度であるのが好ましく、０．００３〜０．０４程度であるのがより好ましい。屈折率差ｄ１を前記範囲内に設定することにより、凸部１２に入射した光を凸部１２内により確実に閉じ込めるとともに、マイクロレンズアレイ１において屈折率分布Ｎの影響が必要以上に大きくなるのを抑制することができる。すなわち、屈折率差ｄ１が前記下限値を下回る場合、凸部１２の表面形状によっては、凸部１２における光の閉じ込め効果が十分に得られないおそれがあり、屈折率差ｄ１が前記上限値を上回る場合、凸部１２の表面形状によっては、屈折率分布Ｎの影響が顕在化してマイクロレンズアレイ１の光学設計が難しくなるおそれがある。
【００３９】
また、屈折率分布Ｎは、図１〜３に示すように、凸部１２と平坦部１１との境界付近に、すなわち漸減部１２２の頂上部１２１とは反対側（凸部１２の外側）に隣接して位置し、周辺よりも屈折率が局所的に小さくなっている極小値を有していてもよい。以下、この極小値近傍の屈折率分布を「低屈折率部ＮＬ」とする。このような低屈折率部ＮＬが設けられることにより、凸部１２の頂上部１２１と凸部１２の外側との間での屈折率差をより拡張することができる。これにより、凸部１２に光が閉じ込める効果がより強化されることとなる。なお、この低屈折率部ＮＬの極小値は、凸部１２の屈折率や平坦部１１の屈折率より小さい値とされる。
【００４０】
この場合、低屈折率部ＮＬにおける屈折率の極小値と、平坦部１１における屈折率の極大値との屈折率差ｄ２は、上述した屈折率差ｄ１の３〜１５０％程度であるのが好ましく、５〜１００％程度であるのがより好ましく、１０〜８０％程度であるのがさらに好ましい。これにより、凸部１２に光を閉じ込める効果が必要かつ十分に得られるとともに、効果のバラツキが少ない凸部１２を安定的に製造することができる。
【００４１】
マイクロレンズアレイ１の構成材料は、図２（ｄ）に示すように、マトリックスとなるポリマー２１と、このポリマー２１中に分散し、ポリマー２１より屈折率が低いモノマー２２と、を含む。そして、凸部１２では、平坦部１１に比べてモノマー２２の濃度が低くなっている。このようにポリマー２１に比べて屈折率が低いモノマー２２の濃度が低いことにより、凸部１２の屈折率は、平坦部１１に比べて高くなっている。
【００４２】
このような構造を有するマイクロレンズアレイ１は、後述するように、エッチングによって表面形状が形成され、かつ、ポリマー２１中に分散したモノマー２２の濃度差に起因して屈折率分布が形成されているため、実質的には一体構造であるといえる。したがって、凸部１２の表面形状がいかなる形状であっても、マイクロレンズアレイ１は一体的なものとして取り扱うことができ、大量生産に向くロールツウロール工程が可能なレンズ付きシートとして作製することができる。
【００４３】
また、マイクロレンズアレイ１では、図２（ｄ）に示すように、凸部１２の外縁から頂上部１２１に向かってモノマー２２の濃度が徐々に高くなっており、それに応じて図２（ｅ）に示すように、屈折率も連続的に変化している。このようなモノマー２２の濃度分布は、マイクロレンズアレイ１の構造の連続性という観点から有用である。すなわち、このようなモノマー２２の濃度分布によれば、構造上の境界が生じ難いので、曲げ剛性等の機械的特性が不均一になるのを抑制し、例えば均等な曲率半径での湾曲操作が可能である等、取り扱い性の良好なマイクロレンズアレイ１を得ることができる。
【００４４】
なお、本発明のレンズは、上述したようなマイクロレンズアレイ１以外の光学部品、例えば、カラーフィルター基板、光拡散板、光拡散フィルム、反射防止フィルム、偏光板、偏光フィルム、視野角向上フィルム、光学補償フィルム、回折格子フィルム、モスアイ構造体等の光学部品に適用することができる。
【００４５】
さらに、本発明のレンズは、光学部品以外のもの、例えば、帯電防止フィルム、指紋付着防止フィルム、撥水（撥液）構造体、低摩擦シート等に適用することもできる。
【００４６】
＜マイクロレンズアレイの製造方法＞
次に、本発明のレンズの製造方法の第１実施形態を適用したマイクロレンズアレイの製造方法について説明する。
【００４７】
図３は、本発明のレンズの製造方法の第１実施形態を適用したマイクロレンズアレイの製造方法を説明するための断面図、およびこの断面における屈折率分布を示すグラフである。なお、以下の説明では、図３の上方の面を「表面」、下方の面を「裏面」という。
【００４８】
マイクロレンズアレイの製造方法は、用意工程と、屈折率分布形成工程と、エッチング工程とを有している。
【００４９】
［１］用意工程
まず、基板３０上に、ポリマー２１とこのポリマー２１より屈折率が低いモノマー２２とを含む層（レンズ用部材）３を用意する。この層３では、図３（ａ）に示すように、ポリマー２１からなるマトリックス中に、モノマー２２等が均一に分散している。
【００５０】
基板３０には、例えば、シリコン基板、水晶基板、ガラス基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、ポリイミド基板等が用いられる。
【００５１】
また、基板３０の表面は、凹凸形状があるものでもよい。かかる凹凸形状としては、例えば、多数の凹部と凸部とを有する反射防止構造やレンズ形状を有する球面および非球面構造等がある。このような基板３０を用いることにより、凹凸形状が層３に転写され、最終的に得られるマイクロレンズアレイ１の形状をより高度化することができる。
【００５２】
（ポリマー）
ポリマー２１としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体等として）用いることができる。
【００５３】
これらの中でも、ポリマー２１としては、特に（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種を主とするものが好ましい。これらの樹脂を主とするポリマー２１を用いることにより、光透過率等の光学特性に優れ、かつ、耐候性や機械的特性にも優れたマイクロレンズアレイ１が得られる。
【００５４】
なお、マイクロレンズアレイ１では、モノマー２２の濃度分布によって屈折率分布Ｎを形成するだけでなく、ポリマー２１の構造変化によっても屈折率分布Ｎを形成することができる。このような挙動を実現するためには、ポリマー２１の化学構造を、主鎖と、後述する活性放射線Ｒにより主鎖から離脱する離脱性基および重合性基の少なくとも一方と、を有する構造に設計すればよい。これにより、活性放射線Ｒの照射によって、主鎖から離脱性基を離脱させることができ、その結果、ポリマー２１の屈折率を変化させることができる。そして、モノマー２２の濃度分布による屈折率変化と相まって、屈折率の変化量をより細かく制御することができる。
【００５５】
このような離脱性基としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。
【００５６】
このうち、離脱によりポリマー２１の屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。
【００５７】
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線Ｒの作用によって主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに切断が促進される。
【００５８】
離脱性基の量は、特に限定されないが、ポリマー２１全質量に対して１０〜８０質量％であるのが好ましく、２０〜６０質量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる機能）に優れたポリマーとすることができるとともに、形成されるマイクロレンズアレイ１の機械的特性の向上を図ることができる。
【００５９】
かかる離脱性基を有するポリマーは、原料モノマーと、この原料モノマーに離脱性基を導入したモノマーとを重合することにより、容易に得ることができる。
【００６０】
また、重合性基としてはエポキシ基、アクリル基、オキセタン基、マレイミド基等が挙げられる。
【００６１】
ポリマー２１としては、優れた光透過性を有し、さらに優れた耐熱性を有するものが好ましく用いられる。また、ポリマー２１には、後述するモノマー２２と相溶性を有するもの、さらに、その中でも後述するようにモノマー２２が反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマー２２が反応した後においても十分な透明性を有するものが好適に用いられる。
【００６２】
ここで、「相溶性を有する」とは、モノマー２２が少なくとも混和して、活性放射線Ｒを照射する時に、相分離によって放射線が反射等の影響を及ぼさない状態であればよい。
【００６３】
以下、ポリマー２１についてさらに詳述する。
（（メタ）アクリル系ポリマー）
（メタ）アクリル系ポリマーは、アクリル酸、アクリル酸エステルのようなアクリル酸系モノマー、メタクリル酸、メタクリル酸エステルのようなメタクリル酸系モノマー、またはこれらの誘導体（例えば、アルコキシ誘導体、カプロラクトン誘導体等）を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
【００６４】
したがって、（メタ）アクリル系ポリマーとしては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。
【００６５】
かかる原料モノマーとしては、例えば、単官能（メタ）アクリレート、２官能（メタ）アクリレート、３官能以上の多官能（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００６６】
単官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｓ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチルヘプチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（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、イソボルニル（メタ）アクリレート、３−メチル−３−オキセタニルメチル（メタ）アクリレート、１−アダマンチル（メタ）アクリレートのような脂環式（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ノニルフェニル（メタ）アクリレート、ｐ−クミルフェニル（メタ）アクリレート、ｏ−ビフェニル（メタ）アクリレート、１−ナフチル（メタ）アクリレート、２−ナフチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（ｏ−フェニルフェノキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（１−ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（２−ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレートのような芳香族（メタ）アクリレート、２−テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−Ｎ−カルバゾールのような複素環式（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００６７】
また、２官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、２−メチル−１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（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、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレートのような脂環式（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＦジ（メタ）アクリレート、フルオレン型ジ（メタ）アクリレートのような芳香族（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレートのような複素環式（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００６８】
また、３官能以上の多官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、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トリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（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、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレートのような複素環式（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００６９】
なお、上記原料モノマーと重合させる他の原料モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル等が挙げられ、上記原料モノマーとしてアクリル酸（メタクリル酸）系モノマーを選択した場合には、これらを重合することにより、アクリルゴムが得られる。
【００７０】
また、上記原料モノマーとしては、例えば、ＭＭＡモノマー（クラレ製または三菱レイヨン製）、アクリレートモノマー（ダイセル・サイテック製）、ブレンマー（日油製）、アクリル酸エステルモノマー（日本触媒製）、光硬化性モノマー・オリゴマー（新中村化学工業製）等が挙げられる。
【００７１】
（メタ）アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算において１×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量の（メタ）アクリル系ポリマーを用いることにより、後述するモノマー２２との相溶性が高くなるとともに、マイクロレンズアレイ１の機械的特性の向上を図ることができる。その結果、ポリマー２１中においてモノマー２２を必要かつ十分な速度と距離で移動させることができ、目的とする屈折率分布Ｎを確実に形成することができる。
【００７２】
さらに、エポキシ基を有する（メタ）アクリル系ポリマーを用いることもできる。
この（メタ）アクリル系ポリマーを得る場合、原料モノマーには、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、α−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、α−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α−ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、α−エチル−６，７−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルプロピル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルブチル（メタ）アクリレート等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７３】
また、上記原料モノマーとしては、例えば、ＥＢＥＣＲＹＬ（ダイセル・サイテック製）、デナコールアクリレート（ナガセケムテックス製）、ネオポール（日本ユピカ製）等を用いることができる。さらに、エポキシ基を有する（メタ）アクリル系ポリマーとしては、例えば、ブレンマー（日油製）等を用いることができる。
【００７４】
また、マレイミド変性アクリル系ポリマーも用いることができる。このポリマーとしては、例えば、アロンタック（東亞合成製）等を用いることができ、また、原料モノマーとしては、例えば、アロニックス（東亞合成製）等を用いることができる。
【００７５】
さらには、フッ素含有（メタ）アクリル系ポリマーも用いることができる。このポリマーを得るための原料モノマーとしては、例えば、ダイキン工業製  METHACRYLATES CAS No.1799-84-4(2-(perfluorobutyl)ethyl methacrylate)、ユニマテック製  ケミノックス等を用いることができる。
【００７６】
この他に、（メタ）アクリル系ポリマーとして、スミペックスＭＨＦ（住友化学製）、シリコーングラフト（メタ）アクリル系ポリマーとして、サイマックＵＳ−３５２（東亞合成製）、ＵＶ硬化型（メタ）アクリル系ポリマーとして、８ＫＸ−０１８Ｃ（大成ファインケミカル製）を使用することができる。
【００７７】
また、原料モノマーには、末端アクリルポリエーテルとして、デナコールアクリレートＤＡ−９３１（ナガセケムテックス製）、末端メタクリルシリコーンオイルとして、ＢＹ１６７−１５２Ｃ（東レ・ダウコーニング製）、水性アクリレートとして、ＲＤ−１８０（互応化学工業製）、ビスフェノールＡジアクリレートとして、ＡＢＥ−３００、フルオレンジアクリレートとして、Ａ−ＢＰＥＦ（以上、新中村化学工業製）、ウレタンアクリレートとして、ＭｉｒａｍｅｒＨＲ−３７００（東洋ケミカルズ製）、ベンジル（メタ）アクリレート（日立化成工業製）等を使用することができる。
【００７８】
（（エポキシ系ポリマー））
エポキシ系ポリマーは、ノルボルネン系エポキシモノマー、ケイ素含有エポキシモノマー、脂環式エポキシモノマー、ビスフェノール型エポキシモノマー、フッ素化エポキシモノマー、脂肪族エポキシモノマー、ナフタレン環含有エポキシモノマー、芳香環含有エポキシモノマー等のエポキシモノマーまたはこれらの誘導体を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
【００７９】
したがって、エポキシ系ポリマーとしては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。
【００８０】
このような原料モノマーのうち、ノルボルネン系エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（１）で表わされるものが挙げられる。
【００８１】
なお、式（１）で表される化合物は、エポキシノルボルネンであり、このような化合物としては、例えば、プロメラス社製  ＥｐＮＢを使用することができる。この他、ジシクロペンタジエン型エポキシモノマーとして、ＤＩＣ製  ＨＰ−７２００ＨＨＨを使用することができる。
【００８２】
また、ケイ素含有エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（２）または式（３）で表わされるものが挙げられる。
【００８３】
なお、式（２）で表される化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであり、この化合物としては、例えば、東レ・ダウコーニング社製  Ｚ−６０４０を使用することができる。また、式（３）で表される化合物は、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランであり、この化合物としては、例えば、東京化成製  Ｅ０３２７を使用することができる。この他、東レ・ダウコーニング社製  ＳＦ８４１３、ＢＹ１６−８３９、ＳＦ８４２１を使用することができる。
【００８４】
さらに、脂環式エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（４）〜式（６）で表わされるものが挙げられる。
【００８５】
なお、式（４）で表される化合物は、３、４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’、４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートであり、この化合物としては、例えば、ダイセル化学社製  セロキサイド２０２１Ｐを使用することができる。また、式（５）で表される化合物は、１，２−エポキシ−４−ビニルシクロヘキサンであり、この化合物としては、例えば、ダイセル化学社製  セロキサイド２０００を使用することができる。さらに、式（６）で表される化合物は、１，２：８，９ジエポキシリモネンであり、この化合物としては、例えば、（ダイセル化学社製  セロキサイド３０００）を使用することができる。この他、ダイセル化学社製  セロキサイド２０８１を使用することもできる。
【００８６】
また、ビスフェノール型エポキシモノマーとしては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、下記式（７）で表わされるものが挙げられる。
【００８７】
なお、式（７）で表される化合物としては、具体的には、例えば、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル（式（７）中、ｎ＝１、Ｒ１〜Ｒ６がすべて水素原子のもの）、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル（式（７）中、ｎ＝０、Ｒ１〜Ｒ６がすべて水素原子のもの）等が挙げられる。この他、ビスＡ型エポキシモノマーとして、新日鐵化学製  ＹＤ−１２８Ｓ、ＹＤ−０２０Ｇ、水添ビスＡ型エポキシモノマーとして、新日鐵化学製  ＳＴ−３０００、ＳＴ−４０００Ｄを使用することもできる。
【００８８】
さらに、フッ素化エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（８）で表わされるものが挙げられる。この他、ダイキン工業製  EPOXIDES CAS No.74328-56-6(1,6-bis(2',3'-epoxypropyl)-perfluoro-n-hexane)、EPOXIDES CAS No.791-22-0(1,4-bis(2',3'-epoxypropyl)-perfluoro-n-butane)を使用することもできる。
【００８９】
また、脂肪族エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（９）で表わされるものが挙げられる。この他、多官能脂肪族エポキシモノマーとして、ナガセケムテックス製  デナコールＥＸ−８５０Ｌ、デナコールＥＸ−２１６Ｌを使用することができる。
【００９０】
さらに、ナフタレン環含有エポキシモノマーとしては、例えば、下記式（１０）で表わされるものが挙げられる。
【００９１】
【化１】
2016161785.tif 000003
【００９２】
【化２】
2016161785.tif 000004
【００９３】
【化３】
2016161785.tif 000005
【００９４】
【化４】
2016161785.tif 000006
【００９５】
【化５】
2016161785.tif 000007
【００９６】
【化６】
2016161785.tif 000008
【００９７】
【化７】
2016161785.tif 000009
［式（７）中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基である。また、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基である。さらに、各ｎは、それぞれ独立して、０〜１０の整数を表わす。］
【００９８】
【化８】
2016161785.tif 000010
［式（８）中、ｎは、２〜１０の整数を表わす。］
【００９９】
【化９】
2016161785.tif 000011
［式（９）中、ｎは、２〜１０の整数を表わす。］
【０１００】
【化１０】
2016161785.tif 000012
［式（１０）中、Ｒは、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、またはフェニル基を表わす。］
【０１０１】
また、エポキシ系ポリマーまたは原料モノマーとしては、上記の他に、エピコート（ジャパンエポキシレジン製）、フェノキシ樹脂ＹＰシリーズ、ノボラック型エポキシ樹脂ＹＤＣＮシリーズ（以上、新日鐵化学製）、オグソールＥＧ（大阪ガスケミカル製）、ビフェニル型エポキシ樹脂ＹＸ−４０００Ｈ（三菱化学製）、リカレジン（新日本理化製）、シリコーン変性エポキシ（信越化学工業製または東レ・ダウコーニング製）、デナコール（ナガセケムテックス製）、フッ素化エポキシ（ダイキン工業製）、ＡＲＵＦＯＮ  ＵＧ−４０００、４０３５、４０４０（東亞合成製）、アロンオキセタンＯＸＴ−２１３、２２１、２１１（東亞合成製）等を使用することができる。
【０１０２】
なお、エポキシ系ポリマーを、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、上記原料モノマーと異なる種類のものであれば、特に限定されない。
【０１０３】
エポキシ系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算において１×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のエポキシ系ポリマーを用いることにより、後述するモノマー２２との相溶性が高くなるとともに、マイクロレンズアレイ１の機械的特性の向上を図ることができる。その結果、ポリマー２１中においてモノマー２２を必要かつ十分な速度と距離で移動させることができ、目的とする屈折率分布Ｎを確実に形成することができる。
【０１０４】
（（シリコーン系ポリマー））
シリコーン系ポリマーとは、オルガノアルコキシシランまたはその誘導体を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合（加水分解・縮合または縮合）してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
【０１０５】
したがって、シリコーン系ポリマー（ポリオルガノシロキサン）としては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。
【０１０６】
このように原料モノマー（シリコーンモノマー）として用いられるオルガノアルコキシシランとしては、特に限定されないが、例えば、下記式（１１）で表わされるものが挙げられる。
【０１０７】
【化１１】
2016161785.tif 000013
［式（１１）中、Ｒ１、Ｒ３は、それぞれ独立して、一価の有機基である。また、Ｒ２は、アルキル基またはアルコキシアルキル基である。さらに、ｍは、０または１であり、ｎは、０〜３の整数を表わす。］
【０１０８】
なお、式（１１）中、Ｒ１、Ｒ３（一価の有機基）は、具体的には、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、フェニル基、トリル基のようなアリール基、ナフチル基、フェネチル基のようなアラルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基およびこれら有機基中の炭素原子の一部が窒素原子、酸素原子、珪素原子、硫黄原子、リン原子またはこれら原子を含む原子団等で置換されたものが挙げられる。
【０１０９】
また、Ｒ２は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基、メトキシメチル基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基、プロポキシエトキシ基、ブトキシエトキシ基のようなアルコキシアルキル基が挙げられる。
【０１１０】
以上のような式（１１）で表わされるオルガノアルコキシシランとしては、具体的には、例えば、イソプロピルトリメトキシシラン、ネオペンチルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、４−ビニルフェニルトリメトキシシラン、トリメチルシリルメチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、エチニルトリメトキシシラン、ジエチニルジメトキシシラン、４−ビニルフェニルトリエトキシシラン、トリメチルシリルメチルトリエトキシシラン、イソプロピルトリプロポキシシラン、シクロペンチルトリイソプロポキシシラン、ネオペンチルトリブトキシシラン、イソプロピルメチルジメトキシシラン、メチルネオペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、メチルシクロペンチルジメトキシシラン、アリルメチルジメトキシシラン、（４−クロロフェニル）メチルジメトキシシラン、エチルプロピルジメトキシシラン、エチルイソペンチルジメトキシシラン、エチルネオペンチルジメトキシシラン、エチルシクロペンチルジメトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、エチル−３，３，３−トリフルオロプロピルジメトキシシラン、ブチルプロピルジメトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルプロピルジメトキシシラン、ペンチルプロピルジメトキシシラン、ヘキシルプロピルジメトキシシラン、３−クロロプロピルプロピルジメトキシシラン、３−ブロモプロピルプロピルジメトキシシラン、イソプロピル−ｓｅｃ−ブチルジメトキシシラン、イソプロピルシクロペンチルジメトキシシラン、イソプロピルビニルジメトキシシラン、シクロペンチルイソブチルジメトキシシラン、ジヘキシルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ビス（トリメチルシリルメチル）ジメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルヘキシルジメトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルメチルジエトキシシラン、エチルプロピルジエトキシシラン、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルジエトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルブチルエトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、４−メトキシフェニルビニルジエトキシシラン、イソブチルジメチルメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルメトキシシラン、（４−クロロフェニル）ジメチルメトキシシラン、ジメチル−２−チエニルメトキシシラン、トリプロピルメトキシシラン、トリブチルメトキシシラン、イソブチルジメチルエトキシシラン、アリルジメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、フェニルジエチルエトキシシラン、ジプロピルイソブチルエトキシシラン、ジフェニルメチルエトキシシラン、アリルジメチルプロポキシシラン、トリエチルプロポキシシラン、ジフェニルメチルブトキシシラン、１，４−ビス（メチルジメトキシシリル）フェニレン、２−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、２−（２−アミノエチルチオエチル）トリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【０１１１】
なお、シリコーン系ポリマーを、上記原料モノマー（オルガノアルコキシシラン）と他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、上記原料モノマーと異なる種類のものであれば、特に限定されない。
【０１１２】
シリコーン系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算において１×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のシリコーン系ポリマーを用いることにより、後述するモノマー２２との相溶性が高くなるとともに、マイクロレンズアレイ１の機械的特性の向上を図ることができる。その結果、ポリマー２１中においてモノマー２２を必要かつ十分な速度と距離で移動させることができ、目的とする屈折率分布Ｎを確実に形成することができる。
【０１１３】
（（ポリイミド系ポリマー））
ポリイミド系ポリマーとは、テトラカルボン酸無水物とジアミンとを反応させることにより得られるポリアミド酸を加熱・硬化（イミド化）させてなるポリイミド（オリゴマー）を含むポリマーである。
【０１１４】
したがって、ポリイミド系ポリマーとしては、１種の上記ポリイミドを重合してなるホモポリマー、２種以上の上記ポリイミドを重合してなるブロックコポリマー、上記ポリイミドと他のオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマー等が挙げられる。
【０１１５】
このようなポリイミドを得るために用いられるテトラカルボン酸無水物およびジアミンとしては、特に限定されないが、例えば、以下のようなものが挙げられる。
【０１１６】
すなわち、テトラカルボン酸無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物のような分子内にフッ素原子を含有しないものや、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）へキサフルオロプロパン二無水物、４，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水物、（トリフルオロメチル）ビロメリット酸二無水物、ジ（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物、ジ（ヘプタフルオロプロピル）ピロメリット酸二無水物のような分子内にフッ素原子を含有するもの等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１７】
また、ジアミンとしては、例えば、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス（３−アミノフェニル）スルフィド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルフィド、ビス（３−アミノフェニル）スルホキシド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホキシド、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホキシド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、４，４’−ジアミノ−５，５’−ジフェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４−フェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４，５’−ジビフェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４−ビフェノキシベンゾフェノンのような分子内にフッ素原子を含有しないものや、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル、２−トリフルオロメチル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２’−トリフルオロメチル−３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，２−ビス（３−アミノフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）−４−トリフルオロメチルベンゼン、１，３−ビス（３−アミノ−５−トリフルオロメチルフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノ−５−トリフルオロメチルフェノキシ）−５−トリフルオロメチルベンゼン、１，４−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンのような分子内にフッ素原子を含有するもの等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１８】
なお、ポリイミド系ポリマーを、上記ポリイミド（オリゴマー）と他のオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマーとする場合、他のオリゴマーとしては、上記ポリイミドと異なる種類のものであれば、特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリル系オリゴマー、エポキシ系オリゴマーおよびシリコーン系オリゴマー（オルガノシロキサンオリゴマー）のうちの少なくとも１種を用いることができる。
【０１１９】
ポリイミド系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算において１×１０４〜１×１０６程度であることが好ましく、２×１０５〜４×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のポリイミド系ポリマーを用いることにより、後述するモノマー２２との相溶性が高くなるとともに、マイクロレンズアレイ１の機械的特性の向上を図ることができる。その結果、ポリマー２１中においてモノマー２２を必要かつ十分な速度と距離で移動させることができ、目的とする屈折率分布Ｎを確実に形成することができる。
【０１２０】
（（フッ素系ポリマー））
フッ素系ポリマーとは、その分子構造中にフッ素原子を含有する重合体であり、本発明では、脂肪族環構造、イミド環構造、トリアジン環構造、ベンゾオキサゾール構造および芳香族環構造のうちの少なくとも１種の環構造を有し、かかる構造中にフッ素原子を含有するものであるのが好ましく用いられる。これらの中でも、特に、脂肪族環構造を主鎖として有する重合体であるのが好ましい。
【０１２１】
脂肪族環構造を主鎖として有する重合体（以下、「含フッ素脂肪族環構造重合体」ということもある。）は、フッ素原子を含有する環構造を備えるモノマーや、フッ素原子と２以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマーを原料モノマーとして、この原料モノマーを重合することにより得ることができる。
【０１２２】
したがって、含フッ素脂肪族環構造重合体としては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等とすることができる。
【０１２３】
なお、本明細書中において、含フッ素脂肪族環構造重合体とは、その主鎖が複数の脂肪族環構造で主に構成され、この脂肪族環構造を構成する炭素原子の１つ以上にフッ素原子またはフッ素原子を含む原子団が結合しているものをいう。
【０１２４】
このような含フッ素脂肪族環構造重合体は、具体的には、例えば、下記式（１２）〜（１６）に挙げるような構成単位（繰り返し単位）を主鎖に備えるものが挙げられる。
【０１２５】
【化１２】
2016161785.tif 000014
［上記各式中、ｌは０〜５、ｍは０〜４、ｎは０〜１、ｌ＋ｍ＋ｎは１〜６、ｏ、ｐ、ｑは、それぞれ独立して、０〜５、ｏ＋ｐ＋ｑは１〜６であり、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７またはＯＣＦ３であり、Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、ＦまたはＣｌである。］
【０１２６】
かかる構成の含フッ素脂肪族環構造重合体を得るために、フッ素原子を含有する環構造を備えるモノマー（単量体）としては、例えば、ペルフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（２−メチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（２−エチル−２プロピル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（２，２−ジメチル−４メチル−１，３−ジオキソール）のようなジオキソール環員炭素に、フッ素原子、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基のようなフッ素置換アルキル基が結合したペルフルオロジオキソール類を備えるものや、ペルフルオロ（４−メチル−２−メチレン−１，３−ジオキソラン）、ペルフルオロ（２−メチル−１，４−ジオキシン）のような含フッ素脂環構造を備えるもの等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２７】
また、フッ素原子と２以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマー（単量体）としては、例えば、ペルフルオロ（３−オキサ−１，５−ヘキサジエン）、ペルフルオロ（３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（４−メチル−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（４−クロロ−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（４−メトキシ−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（５−メチル−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１２８】
なお、含フッ素脂肪族環構造重合体は、上述したフッ素原子を含有する環構造を備えるモノマーと、フッ素原子と２以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマーとの双方を原料モノマーとして用い、これらを共重合させてコポリマーとすることによっても得ることができる。
【０１２９】
さらに、含フッ素脂肪族環構造重合体を、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）のようなラジカル重合性モノマー等を用いることができる。
【０１３０】
フッ素系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、ポリスチレン換算において１×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のフッ素系ポリマーを用いることにより、後述するモノマー２２との相溶性が高くなるとともに、マイクロレンズアレイ１の機械的特性の向上を図ることができる。その結果、ポリマー２１中においてモノマー２２を必要かつ十分な速度と距離で移動させることができ、目的とする屈折率分布Ｎを確実に形成することができる。
【０１３１】
（（ポリオレフィン系ポリマー））
ポリオレフィン系ポリマーは、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、シス−２−ブテン、トランス−２−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、２−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−２−ブテン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンのようなモノオレフィン系モノマー、アレン、メチルアレン、ブタジエン、２，３−ジメチルブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，４−ペンタジエン、クロロプレン、１，５−ヘキサジエンのようなジエン系モノマー等を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
【０１３２】
なお、ポリオレフィン系ポリマーとしては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を混合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。
【０１３３】
また、上記原料モノマーと重合させる他の原料モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｏ−エチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ブロモスチレンといった芳香族ビニル系モノマー、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸アリル、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、酢酸ブチル、酢酸ビニル、酢酸イソプロペニル、塩化ビニル、ビニルエーテル等のビニル系モノマーが挙げられる。
【０１３４】
なお、上記原料モノマーを重合してなるポリマーとしては、例えば、ポリスチレン、スチレンーブタジエンコポリマー、酢酸ビニルまたはその加水分解物、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリブチラール、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
【０１３５】
一方、ポリオレフィン系ポリマーは、ノルボルネン系ポリマー、ベンゾシクロブテン系ポリマーのような環状オレフィン系ポリマーであってもよい。環状オレフィン系ポリマーとしては、例えば、特開２０１０−０９０３２８号公報に記載されたものが用いられる。環状オレフィン系ポリマーは、単独の繰り返し単位を有するもの（ホモポリマー）、２つ以上の繰り返し単位を有するもの（コポリマー）のいずれであってもよく、具体例としては、ヘキシルノルボルネンのホモポリマー、フェニルエチルノルボルネンのホモポリマー、ベンジルノルボルネンのホモポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとベンジルノルボルネンとのコポリマー等が挙げられる。
【０１３６】
ポリマー２１が、このような環状オレフィン系ポリマーで構成されていることにより、マイクロレンズアレイ１に高いフレキシビリティーを付与することができる。よって、例えば、マイクロレンズアレイ１を光導波路に適用した際に有効である。
【０１３７】
また、環状オレフィン系ポリマーは、屈折率が比較的高いため、高いレンズ効果を発揮することができる。
【０１３８】
さらに、環状オレフィン系ポリマーは、透明度が高いため、マイクロレンズアレイ１を光導波路に適用した際に、その光導波路は高い光伝送特性を有する。
【０１３９】
また、ポリエチレンのような直鎖状のみでは例えばＡｒＦ等のエキシマレーザーの波長吸収が不十分であり、加工が困難である。また、ベンゼン環系ポリマーは、光吸収は可能だが、分解エネルギーが大きいためエッチングレートが低くなる。これらのことから、ポリオレフィン系ポリマーは、エキシマレーザーでの加工性に優れている。
【０１４０】
また、他の原料モノマーとしては、活性放射線Ｒの照射により、一部が光異性化または光二量化する化学構造を有するモノマーであってもよい。かかる化学構造を有するポリオレフィン系ポリマーは、活性放射線Ｒの照射により、光異性化または光二量化を生じ、その屈折率が変化する。その結果、モノマー２２の濃度分布による屈折率変化と相まって、屈折率の変化量をより細かく制御することができる。なお、光異性化は、活性放射線の照射によりシス−トランス異性化や光Ｆｒｉｅｓ転位、脱炭酸を生じる現象であり、光二量化は、隣り合って存在する二重結合同士の間に結合が生じる現象である。
【０１４１】
このような光異性化または光二量化する化学構造としては、例えば、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基のようなＮ＝Ｎ基、マレイミド基、インデン基、クマリン基、シンナメート基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾール基、スチルバゾリウム基、シンナモイル基、ヘミチオインジゴ基、カルコン基のようなＣ＝Ｃ基、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン構造のようなＣ＝Ｎ基、ベンゾフェノン基、アントラキノン基等のようなＣ＝Ｏ基、アリルエステル基のようなエステル基、アシルフェノール構造等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１つが用いられる。また、特に、アゾベンゼン基、マレイミド基、クマリン基、シンナモイル基、およびインデン基の少なくとも１つが好ましく用いられる。
【０１４２】
また、上記化学構造を有する化合物としては、例えば、イミレックス（日本触媒製）、脂肪族ビスマレイミド（ＤＭＩ製）、アロニックス（東亞合成製）、ビスマレイミド類（ケイ・アイ化成製）、メチルシンナメート（井上香料製造所）、パラメトキシケイ皮酸２エチルヘキシル等が挙げられる。
【０１４３】
（モノマー（添加剤））
モノマー（光重合性モノマー）２２は、後述する活性放射線Ｒの照射により、照射領域３１において反応して反応物を生成する。それとともにモノマー２２は移動し、層３の照射領域（第２の領域）３１と、非照射領域（第１の領域）３２との間で屈折率差を生じさせる。
【０１４４】
モノマー２２の反応物としては、モノマー２２がポリマー２１中で重合して形成されたポリマー（重合体）、モノマー２２がポリマー２１同士を架橋してなる架橋構造、および、モノマー２２がポリマー２１から分岐するように重合した分岐構造のうちの少なくとも１つが挙げられる。
【０１４５】
ところで、照射領域３１と非照射領域３２との間に生じる屈折率差は、ポリマー２１の屈折率とモノマー２２の屈折率との差に基づいて生じることから、モノマー２２は、ポリマー２１の屈折率との大小関係を考慮して選択される。本実施形態では、モノマー２２として、ポリマー２１より屈折率の低いものが選択され、使用される。
【０１４６】
なお、モノマー２２としては、ポリマー２１との相溶性を有し、かつポリマー２１との屈折率差が０．０１以上であるものが好ましく用いられる。
【０１４７】
このようなモノマー２２としては、分子構造中に重合可能な部位を有する化合物であればよく、特に限定されないが、例えば、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ノルボルネン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー、光二量化モノマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１４８】
これらのモノマー２２のうち、前述したポリマー２１を製造するためのモノマーと同種のものを用いることにより、ポリマー２１中にモノマー２２をより均一に分散することができるので、モノマー２２の移動後の表面形状や屈折率分布Ｎを制御し易い。
【０１４９】
また、重合可能な部位としては、特に不飽和炭化水素が好ましく用いられる。不飽和炭化水素を含む化合物は、ラジカル重合やカチオン重合といった重合反応を生じ易く、本発明に用いられるモノマー２２として好適である。
【０１５０】
ここで、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマーとしては、ポリマー２１の原料として挙げたモノマーと同様のものを用いることができる。
【０１５１】
また、環状エーテル基の開環が起こり易いため、オキセタニル基およびエポキシ基のような環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーは、速やかに反応し得る。したがって、かかるモノマーを用いることにより、マイクロレンズアレイ１の形成時間の短縮を図ることができる。
【０１５２】
環状エーテル基を有するモノマーの分子量（重量平均分子量）またはオリゴマーの分子量（重量平均分子量）は、それぞれ１００以上４００以下であるのが好ましい。
【０１５３】
また、ビニルエーテル系モノマーとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルビニルエーテル、ｎ−ペンチルビニルエーテル、ｎ−ヘキシルビニルエーテル、ｎ−オクチルビニルエーテル、ｎ−ドデシルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類またはシクロアルキルビニルエーテル類が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１５４】
また、スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種を組み合わせて用いることができる。
【０１５５】
さらに、光二量化モノマーとしては、前述した光二量化し得る化学構造を有するモノマーが挙げられ、具体的には、４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス−（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン、２，２’−ビス−［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種を組み合わせて用いることができる。
【０１５６】
なお、これらのモノマー２２と前述したポリマー２１との組み合わせは、特に限定されず、いかなる組み合わせであってもよい。
【０１５７】
さらに、モノマー２２としては、上述した各種モノマー、すなわちアクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ノルボルネン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー、光二量化モノマー等のモノマーが、同種・非同種のものを問わず２種以上併用されていてもよい。これらの組合せの中でも、オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマー、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーのうちの２種以上を併用するのが好ましい。
【０１５８】
オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマーは重合を開始する開始反応が遅いが、生長反応が速い。これに対し、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーは、重合を開始する開始反応が速いが、生長反応が遅い。そのため、オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマーと、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーとを併用することで、活性放射線Ｒを照射した際に、照射領域３１と非照射領域３２との間の屈折率差を確実に生じさせることができる。
【０１５９】
オキセタニル基を有するモノマーとしては、例えば、アロンオキセタン（東亞合成製）を使用することができる。
【０１６０】
また、モノマー２２は、その少なくとも一部が上述したようにオリゴマー化していてもよい。
【０１６１】
なお、オキセタニル基を有するモノマーおよびオリゴマーやエポキシ基を有するモノマーおよびオリゴマーとしては、例えば、特開２０１０−０９０３２８号公報に記載されたものが挙げられる。
【０１６２】
これらのモノマー２２の添加量は、ポリマー２１の１００質量部に対し、１質量部以上７０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上５０質量部以下であることがより好ましい。これにより、必要かつ十分な屈折率差を形成することができる。
【０１６３】
（重合開始剤）
また、層３は、必要に応じて重合開始剤を含んでいてもよい。なお、モノマー２２の反応性が高い場合には、重合開始剤がなくても反応が進む場合もある。
【０１６４】
重合開始剤は、活性放射線の照射に伴ってモノマー２２に作用し、モノマー２２の反応を促すものである。
【０１６５】
用いる重合開始剤としては、モノマー２２の重合反応または架橋反応の種類に応じて適宜選択される。例えば、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、スチレン系モノマーには専らラジカル重合開始剤が、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ビニルエーテル系モノマーには専らカチオン重合開始剤が好ましく用いられる。
【０１６６】
ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類等が挙げられる。具体的には、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４（以上、ＢＡＳＦジャパン製）等が挙げられる。
【０１６７】
一方、カチオン重合開始剤としては、例えば、ジアゾニウム塩のようなルイス酸発生型のもの、ヨードニウム塩、スルホニウム塩のようなブレンステッド酸発生型のもの等が挙げられる。具体的には、アデカオプトマーＳＰ−１７０（ＡＤＥＫＡ製）、サンエイドＳＩ−１００Ｌ（三新化学工業製）、Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ２０７４（ローディアジャパン製）等が挙げられる。
【０１６８】
特に、モノマー２２として環状エーテル基を有するモノマーを用いる場合には、以下のようなカチオン重合開始剤（光酸発生剤）が好ましく用いられる。
【０１６９】
例えば、トリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウム−トリフルオロメタンスルホネートなどのスルホニウム塩類、ｐ−ニトロフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのジアゾニウム塩類、アンモニウム塩類、ホスホニウム塩類、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、（トリキュミル）ヨードニウム−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどのヨードニウム塩類、キノンジアジド類、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタンなどのジアゾメタン類、１−フェニル−１−（４−メチルフェニル）スルホニルオキシ−１−ベンゾイルメタン、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミド−トリフルオロメタンサルホネートなどのスルホン酸エステル類、ジフェニルジスルホンなどのジスルホン類、トリス（２，４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−４，６−ビス−（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどのトリアジン類等の化合物が挙げられる。なお、これらの光酸発生剤は、単独または複数を組み合わせて用いられる。
【０１７０】
重合開始剤の含有量は、ポリマー２１の１００質量部に対し０．０１質量部以上５質量部以下であることが好ましく、０．０２質量部以上３質量部以下であることがより好ましい。これにより、層３の光学特性や機械的特性を低下させることなく、モノマー２２を速やかに反応させることができる。
【０１７１】
（その他の添加剤）
層３には、これらの他に、各種架橋剤を添加してもよい。例えば、（メタ）アクリル系モノマーの架橋には、水性（メタ）アクリレート用架橋剤としてカルボジライトＶ−０２−Ｌ２（日清紡ケミカル製）を使用することができる。
【０１７２】
また、層３は、増感剤を含んでいてもよい。増感剤は、活性放射線Ｒに対する重合開始剤の感度を増大して、重合開始剤の活性化（反応または分解）に要する時間やエネルギーを減少させる機能や、重合開始剤の活性化に適する波長に活性放射線Ｒの波長を変化させる機能を有するものである。
【０１７３】
具体的には、重合開始剤の感度や増感剤の吸収のピーク波長に応じて適宜選択されるが、９，１０−ジブトキシアントラセン（ＣＡＳ番号第７６２７５−１４−４番）のようなアントラセン類、キサントン類、アントラキノン類、フェナントレン類、クリセン類、ベンツピレン類、フルオラセン類（fluoranthenes）、ルブレン類、ピレン類、インダンスリーン類、チオキサンテン−９−オン類（thioxanthen-9-ones）等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。
【０１７４】
より具体的には、例えば、２−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、４−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、フェノチアジン（phenothiazine）またはこれらの混合物が挙げられる。
【０１７５】
増感剤の含有量は、層３中で、０．０１質量％以上であるのが好ましく、０．５質量％以上であるのがより好ましく、１質量％以上であるのがさらに好ましい。なお、上限値は、５質量％以下であるのが好ましい。
【０１７６】
なお、層３は、この他に、触媒前駆体、助触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、劣化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等を含んでいてもよい。
【０１７７】
このような層３は、原材料を含む組成物（ワニス）を、例えば図３（ａ）に示すような基板３０上に塗布し、層状に成形後、乾燥させることにより形成される。
【０１７８】
［２］屈折率分布形成工程
次に、図３（ｂ）に示すように、開口（窓）４１が形成されたマスク４を介して、層３に対し活性放射線Ｒを照射する。
【０１７９】
露光方式は、マスクを用いたコンタクト露光およびプロキシミティ露光や直接描画方式等でもよい。
【０１８０】
マスク４は、別体のもの（例えばプレート状、フィルム状のもの）でも、層３上に例えば気相成膜法や塗布法により形成された膜状のものでもよい。
【０１８１】
マスク４として好ましいものの例としては、石英ガラスやＰＥＴ基材等で作製されたフォトマスク、ステンシルマスク、気相成膜法（蒸着、スパッタリング等）により形成された金属薄膜等が挙げられるが、これらの中でもフォトマスクやステンシルマスクを用いるのが特に好ましい。これにより、微細なパターンを精度良く形成することができるとともに、ハンドリングがし易く、生産性の向上に有利であるからである。
【０１８２】
なお、活性放射線Ｒとしてレーザー光のような指向性の高い光を用いる場合には、マスク４の使用を省略してもよい。
【０１８３】
層３に照射される活性放射線Ｒは、モノマー２２を反応させ得るものであればよく、例えば、可視光、紫外線、赤外線、レーザー光の他、電子線やＸ線等を用いることもできる。
【０１８４】
これらの中でも、活性放射線Ｒとしては、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものであるのが好ましい。これにより、モノマー２２の反応を特に促進させ易く、かつ、ポリマー２１の劣化を比較的少なく抑えることができる。
【０１８５】
なお、活性放射線Ｒの照射量は、０．０１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．２〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。
【０１８６】
層３の照射領域３１に対して選択的に活性放射線Ｒが照射されると、照射領域３１においてはモノマー２２が重合する。モノマー２２が重合すると、照射領域３１におけるモノマー２２の量が減少するため、それを補うようにして図３（ｃ）に示すように、層３の非照射領域３２のモノマー２２が照射領域３１に移動する。その結果、層３では、照射領域３１のモノマー２２およびその反応物の濃度が高まり、一方、照射領域３１の周辺の非照射領域３２ではモノマー２２の濃度が低下する。
【０１８７】
また、モノマー２２やその反応物の屈折率はポリマー２１に比べて低いため、このような濃度分布が形成されることにより、照射領域３１の屈折率は非照射領域３２に比べて低下することとなる。その結果、層３には、照射領域３１の屈折率が低く、非照射領域３２の屈折率が高いという屈折率差が形成され、前述した屈折率分布Ｎが形成される。なお、上述したようなモノマー２２の反応物の屈折率は、重合前のモノマー２２の屈折率とほぼ同じ（屈折率差が０〜０．００１程度）であるため、照射領域３１では、モノマー２２の重合が進むにつれ、モノマー２２の量およびモノマー２２の反応物の量に応じて屈折率が低下することとなる。
【０１８８】
なお、モノマー２２の移動は、照射領域３１においてモノマー２２が消費されることがきっかけとなって起こると考えられる。このため、非照射領域３２全体のモノマー２２が一斉に照射領域３１に向かうのではなく、照射領域３１に近い部分から徐々に移動が始まり、これを補うように次々と移動が連鎖すると考えられる。したがって、モノマー２２の濃度分布は、必然的に緩やかな傾斜を伴うものとなり、その結果、屈折率分布Ｎの形状は、それぞれ滑らかな曲線で構成されることとなる。具体的には、凸部１２の形状は、図３（ｄ）に示すように、表面高さが最も高い頂上部１２１と、そこから凸部１２の外縁に向かって徐々に表面高さが減少している漸減部１２２と、を有する形状となる。また、屈折率分布Ｎの形状は、図３（ｅ）に示すように、頂上部１２１から凸部１２の外縁に向かって徐々に屈折率が低下する形状となる。したがって、マイクロレンズアレイ１は、その形状変化が滑らかであるため、例えば曲げられた場合であっても亀裂等が生じる起点となる部位が少なく、その結果、耐折り曲げ性等の耐久性に優れたものとなる。また、屈折率分布Ｎの変化も滑らかであるため、凸部１２に光を閉じ込める効果が特に顕著なものとなる。
【０１８９】
［３］エッチング工程
次に、図４（ａ）に示すように、層３の上面にエキシマレーザーＬを均一に照射して層３のエッチングを行う。これにより、層３は、上側から厚さ方向の途中までが除去される。なお、本明細書中では、「均一」とは、層３の平面視で、積算光量がどの部分でも等しいことを言うが、光源の個体差や面内均一性に基づくバラツキ等により異なる場合も含む。
【０１９０】
ここで、前述したように、層３の屈折率分布Ｎは、照射領域３１において低くなっており、非照射領域３２において高くなっている。屈折率は、原子の密度と相関関係を有している、すなわち、硬度と相関関係を有していると考えられるため、照射領域３１におけるエッチングレート（加工レート）は、非照射領域３２におけるエッチングレートよりも小さくなる。これにより、図４（ｂ）に示すように、照射領域３１の除去量（加工量）Ｔ１は、非照射領域３２の除去量Ｔ２よりも大きくなる。よって、層３には、凹凸形状が形成され、凸部１２を得ることができる。
【０１９１】
このように、本発明では、層３に屈折率分布Ｎを形成し、その後に、層３の上面全体にエキシマレーザーＬを均一に照射するという簡単な方法で、複数の凸部１２（レンズ）を得ることができる。よって、平坦部１１となる部分と凸部１２となる部分に対し、それぞれ異なる照射条件（照射時間等）で、エキシマレーザーＬを照射することにより、複数の凸部１２（レンズ）を形成する方法に比べ、容易にマイクロレンズアレイ１を得ることができる。したがって、マイクロレンズアレイ１の製造方法は、生産性に優れる。さらに、別体のレンズを光導波路に接合する場合には、別体のレンズを光導波路に対して精度よく位置決めするが、このような作業を省略することができる。
【０１９２】
また、非照射領域３２は、照射領域３１より屈折率が高い部分であるため、非照射領域３２に形成される凸部１２の屈折率も高くなる。このため、マイクロレンズアレイ１では、凸部１２と、その周辺の空気層との屈折率差を比較的大きくすることができる。これにより、凸部１２のレンズパワーを高めることができる。
【０１９３】
また、図１〜図３に示すように、連続的な屈折率分布であるため、より優れたレンズパワーを得ることができる。
【０１９４】
そして、図２（ｅ）に示すように、屈折率分布Ｎの形状は、それぞれ滑らかな曲線となっているため、エッチングによる加工量も非照射領域３２の中央から徐々に大きくなる。よって、凸部１２の形状も滑らかな湾曲凸面となる。これにより、凸部１２は、集光性に優れる。
【０１９５】
エキシマレーザーＬの照射量は、０．０１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．２〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。
【０１９６】
照射エネルギーが前記数値範囲であると、短い照射時間で凸部１２を形成することができるとともに、過剰なエッチングを防止または抑制することができる。よって、マイクロレンズアレイ１の加工を短時間で行うことができるとともに、歩留まりが良くなる。したがって、マイクロレンズアレイ１の製造方法は、より生産性に優れる。
【０１９７】
また、エキシマレーザーＬを照射する際の周波数は、特に限定されないが、５０〜３００Ｈｚ程度であるのが好ましく、２００〜２５０Ｈｚ程度であるのがより好ましい。
【０１９８】
周波数が前記範囲内であると、単位時間当たりの加工量を多くすることができ、エキシマレーザーＬの照射時間をさらに短くすることができる。
【０１９９】
このようなエキシマレーザーＬとしては、例えば、ＫｒＦレーザー、ＸｅＣｌレーザー、ＡｒＦレーザー、Ｋｒ２レーザー、Ｘｅ２レーザー、Ａｒ２レーザー等が挙げられる。
【０２００】
なお、濃度分布ポリマー２１の化学構造が、主鎖と、活性放射線Ｒにより主鎖から離脱する離脱性基および重合性基の少なくとも一方と、を有していた場合、それらの組成にもよるが、前述した屈折率分布形成工程において、凹凸構造が発現することがある。これは、離脱性基の離脱に伴って、離脱性基の離脱した分だけ、照射領域３１の体積が減少することに起因する。
【０２０１】
このような場合には、屈折率分布形成工程で生じた凹凸構造とエッチング工程で生じる凹凸構造とが相まって、凹凸構造をより顕著に形成することができる、すなわち、平坦部１１と凸部１２とをより効果的に形成することができる。
【０２０２】
以上説明したように、本発明のレンズの製造方法によれば、層３の上面全体に均一にエキシマレーザーを照射した場合であっても、照射領域３１と非照射領域３２とでレーザー加工における加工レートに差があることを利用して、照射領域３１と非照射領域３２とで加工量に差をつけるができる。よって、容易、かつ、大量に凸部１２（レンズ）を形成することができる。したがって、本発明のレンズの製造方法は、生産性に優れる。
【０２０３】
≪第２実施形態≫
次に、本発明のレンズを光導波路に適用した場合について説明する。
図５は、本発明のレンズ（第２実施形態）を適用した光導波路を示す斜視図である。
【０２０４】
以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０２０５】
図５に示すように、光導波路６は、クラッド層（第１のクラッド層（クラッド部））６３ａと、コア層６２と、クラッド層（第２のクラッド層（クラッド部））６３ｂとで構成され、これらの層をこの順に下側から積層してなるものである。
【０２０６】
コア層６２は、帯状（シート状）をなす複数本（本実施形態では、９本）のコア部（導波路チャンネル）６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ、６４ｆ、６４ｇ、６４ｈ、６４ｉと、複数本（本実施形態では、１０本）の側面クラッド部（クラッド部）６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄ、６５ｅ、６５ｆ、６５ｇ、６５ｈ、６５ｉ、６５ｊとを有し、これらが光導波路６の幅方向に交互に配置されている。このように光導波路６は、複数本のコア部を有するマルチチャンネルタイプとなっている。
【０２０７】
コア部６４ａ〜６４ｉと側面クラッド部６５ａ〜６５ｊとは、互いに光の屈折率が異なり、その屈折率の差は、特に限定されないが、０．５％以上であるのが好ましく、０．８％以上であるのがより好ましい。なお、上限値は、特に設定されなくてもよいが、好ましくは５．５％程度とされる。
【０２０８】
なお、前記屈折率差とは、コア部の屈折率をＡ、クラッド部の屈折率をＢとしたとき、次式で表される。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
【０２０９】
また、コア部６４ａ〜６４ｉは、側面クラッド部６５ａ〜６５ｊに比べて屈折率が高い材料で構成され、また、クラッド層６３ａ、６３ｂに対しても屈折率が高い材料で構成されている。
【０２１０】
図５に示すように、コア層６２の両面には、それぞれ、クラッド層６３ａ、６３ｂが配置されている。クラッド層６３ａ、６３ｂは、それぞれ、コア層６２の下部および上部に位置するクラッド部を構成するものであり、コア層６２に接している。これにより、図２に示すように、コア部６４ａ〜６４ｉは、それぞれ、その全外周面をクラッド部に囲まれる構成となる。よって、コア部６４ａ〜６４ｉは、それぞれ導光路として機能する。
【０２１１】
図５に示すように、各コア部６４ａ〜６４ｉのそれぞれに対応するように図示しないミラーが設けられている。これにより、コア部６４ａ〜６４ｉを通過する光が、略直角に反射される。
【０２１２】
各凸部１２は、各ミラーにより反射された光が通過する部分にそれぞれ設けられている。これにより、各ミラーで反射した光は各凸部１２でそれぞれ集光されて、他の光学部品（例えば、光導波路、光ファイバー、受光素子等）に向って出射する。これにより、光導波路６と、他の光学部品との光結合効率の向上を図ることができる。
【０２１３】
また、光導波路６では、各凸部１２を形成する際には、ミラーやコア部６４ａ〜６４ｉを基準として活性放射線Ｒの照射位置の位置合わせを行うことができる。これにより、凸部１２を容易に形成することができるとともに、ミラーやコア部６４ａ〜６４ｉと凸部１２との位置精度を高めることができる。その結果、光導波路６と、前記他の光学部品とを光結合させる際、その光結合損失を低減することができる。
【０２１４】
以上のような構成の光導波路６は、所定の（例えば６００〜１５５０ｎｍ程度）の波長領域の光を使用したデータ通信において好適に使用される。
【０２１５】
なお、光導波路６では、少なくともクラッド層６３ｂが第１実施形態での層３と同様の材料で構成されている。
【０２１６】
≪第３実施形態≫
次に、本発明のレンズを光導波路に適用した場合について説明する。
【０２１７】
図６は、（ａ）〜（ｃ）が本発明のレンズ（第３実施形態）を用いてレンズを形成する手順を示す断面図である。
【０２１８】
以下、第３実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０２１９】
図６（ａ）に示すように、本実施形態では、マイクロレンズアレイ１の上面（レンズが形成されている面）にレンズ形成用材料７を塗布する。次に、図６（ｂ）に示すように、レンズ形成用材料７を硬化させる。そして、図６（ｃ）に示すように、硬化させたレンズ形成用材料７をマイクロレンズアレイ１から剥離する。これにより、凹レンズとして機能する凹部７１を有するレンズシート７’を得ることができる。
【０２２０】
レンズ形成用材料７の構成材料としては、光透過性を有する材料であれば特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料等が挙げられる。
【０２２１】
これらの中でも、マイクロレンズアレイ１の構成材料と異なる材料を用いた場合、図６（ｃ）に示す剥離する作業を容易に行うことができる。
【０２２２】
このように、本実施形態では、マイクロレンズアレイ１を「型」として用いることにより、マイクロレンズアレイ１のレンズの曲面と同じ曲面を有するレンズシート７’を容易に得ることができる。
【０２２３】
以上、本発明のレンズおよびレンズの製造方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、レンズを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【０２２４】
また、本発明のレンズおよびレンズの製造方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０２２５】
なお、前記実施形態では、モノマーの屈折率は、ポリマーの屈折率よりも低いが、本発明ではこれに限定されず、ポリマーの屈折率よりも高くてもよい。この場合、屈折率分布形成工程において、照射領域の屈折率が高くなり、エッチング工程では、照射領域がレンズとなる。
【０２２６】
また、前記各実施形態では、レンズは、凸部で構成されているが、本発明ではこれに限定されず、凹部で構成されていてもよい。
【０２２７】
また、前記実施形態では、エッチング工程では、レーザーによるエッチングを行うが、本発明ではこれに限定されず、ウエットエッチングやドライエッチング等を行ってもよい。
【０２２８】
また、前記実施形態では、エッチング工程において、レンズ用部材の一方の面（上面）の全面にレーザーを照射するが、本発明ではこれに限定されず、レンズ用部材の一部にレーザーを照射してもよい。
【０２２９】
また、前記実施形態では、エッチング工程において、レンズ用部材の一方の面（上面）の全面に均一にレーザーを照射するが、本発明ではこれに限定されず、部分的に積算光量を変えてもよい。
【０２３０】
また、前記実施形態では、レンズ形成部材の一方の面にレンズを形成するが、本発明ではこれに限定されず、両面側からエッチングを施して両面にレンズを形成してもよい。
【０２３１】
また、前記第３実施形態では、凸部を有するマイクロレンズアレイを利用して凹レンズを有するレンズシートを得る場合について説明したが、本発明ではこれに限定されず、凹部を有するマイクロレンズアレイを利用して凸部を有するレンズシートを得てもよい。
【符号の説明】
【０２３２】
１            マイクロレンズアレイ
１１          平坦部
１２          凸部    
１２１        頂上部
１２２        漸減部
１３          裏面
２１          ポリマー
２２          モノマー
３            層
３０          基板
３１          照射領域
３２          非照射領域
４            マスク
４１          開口
６            光導波路
６２          コア層
６３ａ、６３ｂ  クラッド層
６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ、６４ｆ、６４ｇ、６４ｈ、６４ｉ  コア部
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄ、６５ｅ、６５ｆ、６５ｇ、６５ｈ、６５ｉ、６５ｊ  側面クラッド部（クラッド部）
７            レンズ形成用材料
７’          レンズシート
７１          凹部
Ｎ            屈折率分布
ＮＬ          低屈折率部
Ｒ            活性放射線
Ｌ            エキシマレーザー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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