(57)【要約】【課題】マイクロレンズアレイを安価に製造する方法、及びそのマイクロレンズアレイの径とピッチを設計可能にする製造方法を提供する。【解決手段】基板１にレンズ形状決定用粒子２の自己組織化現象を利用して前記レンズ形状決定用粒子２からなる粒子膜を形成する工程と、基板３に樹脂層４を形成する工程と、粒子膜が形成された基板１と樹脂層４が形成された基板３を対向させ所定の圧力でプレスする工程と、プレス後に基板１と基板３を剥離する工程と、レンズ形状決定用粒子２をプレスすることにより生成された穴を有する基板３をモールドとしてマイクロレンズアレイ７を製造する工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2009113311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１）にレンズ形状決定用粒子の自己組織化現象を利用して前記レンズ形状決定用粒子からなる粒子膜を形成する工程と、
基板（３）に樹脂層を形成する工程と、
粒子膜が形成された基板（１）と樹脂層が形成された基板（３）を対向させ所定の圧力でプレスする工程と、
プレス後に基板（１）と基板（３）を剥離する工程と、
レンズ形状決定用粒子をプレスすることにより生成された穴を有する基板（３）をモールドとしてマイクロレンズアレイを製造する工程と、
を含むことを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項２】
基板（１０１）にピッチ決定用粒子の自己組織化現象を利用して前記ピッチ決定用粒子からなる粒子膜を形成する工程と、
基板（１０４）に樹脂層を形成する工程と、
粒子膜が形成された基板（１０１）と樹脂層が形成された基板（１０４）を対向させ所定の圧力でプレスする工程と、
プレス後に基板（１０１）と基板（１０４）を剥離する工程と、
ピッチ決定用粒子をプレスすることにより生成された穴を有する基板（１０４）をテンプレートとし、そのテンプレートにレンズ形状決定用粒子を散布することで粒子を有する粒子付テンプレートを作成する工程と、
基板（１０８）に樹脂層を形成する工程と、
粒子付テンプレートと前記基板（１０８）を対向させ所定の圧力でプレスする工程と、
プレス後に粒子付テンプレートと基板（１０８）を剥離する工程と、
粒子付テンプレートをプレスすることにより生成された穴を有する基板（１０８）をモールドとしてマイクロレンズアレイを製造する工程と、
を含むことを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項３】
前記ピッチ決定用粒子の直径をＤp、前記レンズ形状決定用粒子の直径をＤL、前記基板（１０４）に形成された樹脂層の膜厚をＴとしたとき、下記式１を満たすことを特徴とする請求項２に記載のマイクロレンズアレイの製造方法。
＜式１＞  Ｔ＜（Ｄp−（Ｄp2−４ＤL2）0.5）／２
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロレンズアレイの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロレンズアレイは、液晶プロジェクター内部の液晶パネルやデジタルカメラに搭載されるＣＣＤ等の固体撮像素子の集光力を補うための手段として使用されている光学素子である。
【０００３】
また、近年、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が自発光型ディスプレイや平面発光の特徴を活かした大面積照明の候補として、盛んに研究が行なわれている。その素子においても、マイクロレンズアレイはその光取り出し効率を向上させることのできる光学素子として、非特許文献１及び非特許文献２で提示されている。これによれば、一般的な有機ＥＬ素子の構成では２０％程度の光取り出し効率が理論上の最大値であるのに対して、マイクロレンズアレイの適用により、約１．５倍となる３０％程度の向上が可能であることがシミュレーションにより示されている。
【０００４】
こうした有用なマイクロレンズの製造方法はこれまでにいくつか示されている。例えば、バイトで金属板などを精密に切削することで、モールド用金型を彫刻製造した後、そこに樹脂又はガラスを流し込んで成形する機械的な方法がある。また、フォトリソグラフィなどの微細加工技術により、所定の位置にパターニングされたレジストを加熱溶融して半球状構造とし、マイクロレンズとなすレジストリフロー法などがある。
【０００５】
しかしながら、前者の機械的方法によれば、加工時間が長くなるのに加えて、切削できるサイズも１０μｍ程度と限られてしまう。また、加工サイズが小さいほど加工時間が増大し、必要なバイトの機械精度も高くなるため高コストとなってしまう課題が生じていた。この課題は特に大面積のモールドを製造する時には顕著なものとなってしまう。
【０００６】
また、レジストリフロー法では、作成できるレンズのサイズは数ミクロン以下も可能であるが、やはり大面積のモールド作成には大型の露光装置が必要となり低コストでの製造は困難である。さらに、レジストリフロー法は、パターニングされたレジストの加熱による溶融・流動現象に基づくため、レンズ間距離を近づけることが困難であり、高いフィルファクターをもったマイクロレンズアレイの製造は容易ではないのが現状である。
【０００７】
しかし、有機ＥＬ素子を一例にとっても、ディスプレイや照明用途として、ますます、大面積化していく傾向にあり、それに対応したマイクロレンズアレイ及びそのモールドは重要となっている。そのため、低コストで大面積かつ高いフィルファクターを持ったマイクロレンズアレイを製造する新しい方法が模索され始めている。
【０００８】
例えば、非特許文献３に示されたブレスフィギュアテンプレート法がある。これは、ポリカーボネートなどの高分子と界面活性剤をジクロロメタンなどの揮発性溶媒に溶かしたものを基板に塗布し、高湿チャンバーに設置し、溶媒を揮発させると多孔質高分子薄膜が形成されるというものである。生成した多孔質高分子薄膜をモールドとして、樹脂を流し込み硬化させた後、樹脂を剥離してマイクロレンズアレイとして用いる。この方法は、ジクロロメタンが揮発する際に大気中の水分子が凝縮して生成する水滴が界面活性剤を介して最密充填した構造をとることに基づく。低コストで大面積への展開が可能であるが、いくぶん水滴サイズの均一性が劣るので、ディスプレイや照明に適用した場合、輝度分布に不均一が生じる恐れがある。さらには、レンズ部に対応する凹型の中心間のピッチ調整といった設計上のパラメータ変更も困難である。
【０００９】
また、特許文献１には直径１００ミクロン前後の粒子を鋳型とする方法が開示されている。この方法は、所定の直径の粒子を所定のピッチで先ず粒子固定基材に配列させ、この粒子固定基材を未硬化のＵＶ硬化樹脂を塗布した基材に所定の深さで浸漬し、ＵＶ照射により硬化後、粒子を除去してマイクロレンズアレイ用のモールドとするものである。特許文献中の実施例には、直径１００ミクロン前後のニッケル、ガラス、蝋からなる粒子を用いてマイクロレンズアレイ用のモールドを製造した旨が記載されている。これによれば、粒子の単分散性を確保しておけば、上述のブレスフィギュアテンプレート法よりも均一なレンズサイズを有するモールドを、低コストで大面積に作成することができる。しかし、予め所定のピッチで粒子を配置することが工程上、必要であるにも関わらず、その配置法については詳細な記述はなされていない。
【００１０】
つまり、１００ミクロン以下のサイズの粒子を数ミクロンの精度で所定の位置に配置することそのものが容易ではない。特に、粒子の直径が小さくなるほど、この課題は顕著となる。もし、粒子の配置にマイクロマニュピレータなどの機械的手法を用いれば、結局、多数の粒子を大面積に高精度で配置するために長時間の加工が必要となり現実的ではない。また、非特許文献４に開示されているように粒子を所定位置へ配置するためのプロセスにフォトリソグラフィを用いれば、そもそも粒子を利用した低コストなモールド製造法という最大の利点を減ずることとなる。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−３５１８３８号公報
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  ９１巻５号（２００２年）ｐ３３２４
【非特許文献２】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  １００巻７号（２００６年）ｐ０７３１０６
【非特許文献３】ＳＩＤ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ＤＩＪＥＳＴ（２００７年）ｐ８５７
【非特許文献４】Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  １３巻（２００１年）ｐ３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、マイクロレンズアレイを安価に製造する方法、及びそのマイクロレンズアレイの径とピッチを設計可能にする製造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】
【００１３】
上述の課題を解決するための手段として、本発明は次の工程から構成されるマイクロレンズアレイの製造方法を有する。
【００１４】
まず、第１の発明は、最終的なレンズ中心間のピッチがレンズ形状決定用粒子の直径と等しくなるものに関する。
【００１５】
即ち、基板（１）にレンズ形状決定用粒子の自己組織化現象を利用して前記レンズ形状決定用粒子からなる粒子膜を形成する工程と、
基板（３）に樹脂層を形成する工程と、
粒子膜が形成された基板（１）と樹脂層が形成された基板（３）を対向させ所定の圧力でプレスする工程と、
プレス後に基板（１）と基板（３）を剥離する工程と、
レンズ形状決定用粒子をプレスすることにより生成された穴を有する基板（３）をモールドとしてマイクロレンズアレイを製造する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１６】
次に、第２の発明は、最終的なレンズ中心間のピッチがレンズ形状決定用粒子の直径と異なる配置をとる形態に関する。
【００１７】
即ち、基板（１０１）にピッチ決定用粒子の自己組織化現象を利用して前記ピッチ決定用粒子からなる粒子膜を形成する工程と、
基板（１０４）に樹脂層を形成する工程と、
粒子膜が形成された基板（１０１）と樹脂層が形成された基板（１０４）を対向させ所定の圧力でプレスする工程と、
プレス後に基板（１０１）と基板（１０４）を剥離する工程と、
ピッチ決定用粒子をプレスすることにより生成された穴を有する基板（１０４）をテンプレートとし、そのテンプレートにレンズ形状決定用粒子を散布することで粒子を有する粒子付テンプレートを作成する工程と、
基板（１０８）に樹脂層を形成する工程と、
粒子付テンプレートと前記基板（１０８）を対向させ所定の圧力でプレスする工程と、
プレス後に粒子付テンプレートと基板（１０８）を剥離する工程と、
粒子付テンプレートをプレスすることにより生成された穴を有する基板（１０８）をモールドとしてマイクロレンズアレイを製造する工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、マイクロレンズアレイを安価に製造する方法、及びそのマイクロレンズアレイの径とピッチを設計可能にする製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態について、図を参照しながら工程ごとに以下に示す。
【００２０】
＜実施形態１＞
先ず、レンズ中心間のピッチが粒子の直径と等しくなるような配置に関する第１の発明について説明する。
【００２１】
図１は第１の発明の工程を示すものである。
【００２２】
第１工程は、基板１にレンズ形状決定用粒子膜を形成する工程である。所定の直径ＤLをもったレンズ形状決定用粒子２を溶媒に分散させ、粒子分散液とする。このとき、用いる粒子のＣＶ値（粒子の平均直径に対する標準偏差の割合）が１０％未満、好ましくは５％未満であることが望ましい。ＣＶ値が前記範囲を超えて大きくなるほど、最終的に生成する粒子膜の構造に欠陥が多くなるためである。粒子分散液の粒子濃度は塗布面積を考慮して適宜調整すればよいが、生成する粒子膜が単層の粒子膜になるようにすることが望ましい。粒子膜中に多層構造になる部位が存在した場合、後のプレス工程で多層構造部位のレンズ形状決定用粒子に圧力が集中し、基板の破壊、あるいは、その周辺部に十分な圧力が印加されず所望の深さの穴を有するモールドを得ることができないからである。
【００２３】
図１（ａ）のように、粒子分散液を基板１に塗布し、乾燥させる。乾燥過程で、粒子間に毛管力に起因する自己組織化現象が起こり、レンズ形状決定用粒子２が密にパッキングした粒子膜が形成される（図１（ｂ））。
【００２４】
ここで、自己組織化現象とは、粒子の分散液を基板に塗布後、溶媒が乾燥する際に微粒子間に生じる毛管力を駆動力として粒子が密にパッキングする現象を指す。
【００２５】
なお、基板１は、後のプレス工程における加熱温度で変形しない素材であればよく、ガラス、シリコンウェハーが望ましい。
【００２６】
第２工程は、基板３に樹脂層４を形成する工程である。樹脂層４の形成にはスピンコート法やディップ法などの塗布法、あるいは蒸着法など通常用いられる形成方法を利用すればよい。樹脂は熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂のいずれかを選択すればよいが、樹脂のガラス転移点又は融点が使用する粒子のガラス転移点又は融点を超えてはならない。また樹脂層４の膜厚は予め目標とする所望の穴の深さと同じに設定しておくことが望ましい。これにより、後のプレス時に基板１を基板３の表面に突き当てればよいだけとなり、プレスの精密制御が不要となる。
【００２７】
第３工程は、プレス工程である。粒子膜が形成された基板１と、樹脂層４が形成された基板３を対向させる（図１（ｃ））。その後、所定の圧力でプレスする（図１（ｄ））。プレスは樹脂のガラス転移点以上の温度に加熱し、樹脂を軟化流動させることで行なう。プレス後、冷却し樹脂を固化させる。ここで、所定の圧力とは、基板１上の粒子膜が基板３の表面に接触するに足る最小の圧力以上、また基板１もしくは基板３が破壊されてしまう上限の圧力以下の圧力範囲を指す。
【００２８】
第４工程は、剥離工程である。図１（ｅ）のように基板１と基板３を剥離する。剥離後、基板３に残存する粒子は適当な溶媒中での超音波洗浄による脱離あるいは、粒子を溶解する溶媒でエッチングしてもよい。
【００２９】
第５工程は、基板をモールドとしてマイクロレンズアレイを製造する工程である。これは、プレス後、形成された穴をもつ基板３をモールド５として利用する。モールド５に剥離処理を行った後に樹脂６を注入して硬化させる（図１（ｆ））。その後、樹脂をピールして、穴形状を反映したマイクロレンズアレイ７を得る（図１（ｇ））。あるいは、別途、樹脂をコーティングした基板にモールドを押付けた後に硬化させる手法をとってもよい。
【００３０】
自己組織化現象を利用してレンズ形状決定用粒子２を規則的に密な状態で基板１に配列することができ、この基板１を樹脂が形成された基板３に押し付けるだけで、モールドを製造することができる。そのため、このモールドを用いて安価にマイクロレンズアレイを製造することができる。
【００３１】
＜実施形態２＞
次に、レンズ中心間のピッチがレンズ形状決定用粒子の直径と異なるような配置をとる形態に関する第２の発明について説明する。
【００３２】
第２の発明は、レンズ形状決定用粒子を所定の位置に誘導するためのテンプレートをピッチ決定用粒子の自己組織化現象により作成する工程を第１の発明の前段階として有することを特徴としている。すなわち、第１の発明では、その第１工程において、用いる基板１が平坦であるため自己組織化現象を経て形成される粒子膜の構造はレンズ形状決定用粒子が相互に接触した構造となる。そのため、基板３に生成する穴の中心間ピッチはレンズ形成決定用粒子の直径と等しくなりレンズの径とレンズ間ピッチを独立に選択することはできない。そこで、次の工程を第１の発明の前段階に加える。
【００３３】
図２は第２の発明の工程を示したものである。
【００３４】
工程Ａは、基板１０１にピッチ決定用粒子１０２を自己組織化現象を利用して密にパッキングして配置する工程である。直径Ｄpを有するピッチ決定用粒子１０２を第１の発明の第１工程と同様の方法で基板１０１に塗布し（図２（ａ））、粒子膜とする（図２（ｂ））。
【００３５】
工程Ｂは、基板１０４に樹脂層１０３を形成する工程である。第１の発明の第１工程と同様の方法で基板１０４に樹脂層１０３を形成すればよい。但し、工程Ｂで用いる樹脂１０３のガラス転移点（ＴB）は、後の工程で用いる樹脂１０７のガラス転移点（Ｔ2）よりも高いことが望ましい。ＴB＜Ｔ2の場合、後のプレス工程において、レンズ形状決定用粒子をトラップしている樹脂が溶融し、粒子の位置ずれを引き起こす原因となるためである。
【００３６】
工程Ｃは、レンズ形状決定用粒子１０６を所定の位置に誘導するためのテンプレートを作成する工程である。第１の発明の第３工程と同様の方法で行い、ピッチ決定用粒子１０２からなる粒子膜が形成された基板１０１と、樹脂層１０３が形成された基板１０４を対向させ（図２（ｃ））、所定の圧力でプレスする（図２（ｄ））。第１の発明の第４工程と同様に剥離することで（図２（ｅ））、レンズ形状決定用粒子１０６を所定の位置に誘導するための粒子付テンプレート（以下、単にテンプレートという。）１０５が完成する。
【００３７】
ここで、自己組織化現象とは上述と同義である。また、ピッチ決定用粒子１０２とはテンプレート上の穴のピッチと対応した直径を有する粒子であり、レンズ形状決定用粒子１０６とは最終的なレンズ球面と対応した形状を有する粒子のことである。
【００３８】
このような工程Ａから工程Ｃを経て完成したテンプレート１０５を、第１の発明における基板１の代替として利用し、第１の発明の第１工程を実施する。すなわち、レンズ形状決定用粒子１０６の分散液をテンプレート１０５上に散布し、乾燥させる。これにより、レンズ形状決定用粒子１０６は乾燥過程でテンプレート１０５の穴にトラップされて、ピッチ決定用粒子１０２の直径となる距離を間隔とする図２（ｆ）に示すようなパターンに分布される。
【００３９】
また、図３にテンプレートの上面図及び側面図を示した。この分布過程において、テンプレートの穴の深さ、すなわち対応する樹脂層の膜厚（Ｔ）は、大きい方が粒子のトラップに効果的である。しかし、レンズ形状決定用粒子の直径をＤL、ピッチ決定用粒子直径をＤpとしたとき、膜厚（Ｔ）は下記の式１を満たすことが望ましい。これは、テンプレートの穴の直径がレンズ形状決定用粒子の直径の二倍を超える幾何条件から規定されるものである。この範囲をＴが超えると、テンプレートの穴にレンズ形状決定用粒子が誘導される際、単一粒子ではなく複数粒子がトラップされやすくなり、穴１つに粒子１つという一対一の対応がとれなくなる。
【００４０】
＜式１＞  Ｔ＜（Ｄp−（Ｄp2−４ＤL2）0.5）／２
【００４１】
以下、第１の発明の第２工程から第５工程を同様に実施することで、レンズ間のピッチが粒子の直径と異なるような配置をとるマイクロレンズアレイ１１１を作成することができる。すなわち、基板１０８に樹脂層１０７を形成する工程を実施する。その後、レンズ形状決定用粒子１０６がトラップされたテンプレート１０５を、樹脂層１０７がコートされた基板１０８に対向させ所定の圧力でプレスし、剥離することで、レンズ形状決定用粒子１０６の形状が反映されたモールド１０９が完成する。モールド１０９に剥離処理を行った後に樹脂１１０を注入して硬化させる。その後、樹脂１１０をピールして、穴形状を反映したマイクロレンズアレイ１１１を得る。あるいは、別途、樹脂をコーティングした基板にモールドを押付けた後に硬化させる手法をとってもよい。
【００４２】
自己組織化現象を利用してピッチ決定用粒子１０２を規則的に密な状態で基板１０１に配列し、この基板１０１を樹脂１０３が形成された基板１０４に押し付けるだけで、テンプレート１０５を製造することができる。そして、このテンプレート１０５の穴にレンズ形状決定用粒子１０６を配置するだけで、モールド１０９が完成する。そのため、このモールドを用いて安価にマイクロレンズアレイを製造することができる。
【００４３】
上記した実施形態１、２を使い分けることで、マイクロレンズアレイの径とピッチを設計可能である。
【実施例】
【００４４】
＜実施例１＞
レンズ形状決定用粒子２としてシリカ微粒子（ＤL＝１１μｍ）をエタノールに分散させ、０．５ｗｔ％のシリカ微粒子エタノール分散液を得た。基板１として、ＵＶオゾン洗浄済みのスライドガラスを選んだ。このスライドガラスに粒子分散液をドロップキャストし、室温にて約３分乾燥させた後に、自己組織化現象に伴う粒子膜が得られた。得られた粒子膜の光学顕微鏡写真を図４に示す。
【００４５】
粒子膜は六方最密充填を基本とした構造をしており、いくつかの領域で粒子が欠損した点欠陥や線欠陥がみられる自己組織化現象によって生成する特徴的なパターンを有していた。
【００４６】
次に基板３としてＳｉＯ2膜付シリコンウェハーを、樹脂４としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂を選択し、スピンコート法で膜厚２．８μｍのポリメチルメタクリレート樹脂をＳｉＯ2膜付シリコンウェハーにコーティングした。
【００４７】
得られた粒子膜付の基板１とポリメチルメタクリレート樹脂がコートされた基板３を対向させ、ナノインプリントプレス装置（明昌機工（株）製）のモールドホルダーと被転写基板用ホルダーにそれぞれセットし、プレスした。プレス条件は、１１０℃の加温状態でＰＭＭＡ樹脂を軟化流動させ、３ｋＮのプレス力で５分間プレスした。押付けた状態で室温まで冷却した後、基板１と基板３を引き離し、規則的な穴が並んだ基板、すなわちマイクロレンズアレイ用モールド５が得られた。得られたマイクロレンズアレイ用モールド５の光学顕微鏡写真を図５に示す。図５から分かるように元の粒子膜の構造を反映した穴の配列構造になっていることがわかる。
【００４８】
このマイクロレンズアレイ用モールド５にフッ素系剥離材であるＯＰＴＯＯＬ  ＤＳＸ（ダイキン工業（株）製）で表面処理を行なった。次に、ＳＩＬＰＯＴ１８４（東レダウコーニング（株）製）とＣＡＴＡＬＹＳＴ  ＳＩＬＰＯＴ１８４（東レダウコーニング（株）製）を重量比１０：１で混合したポリジメチルシロキサンを流し込み、１３０℃で６時間加熱した。硬化後にポリジメチルシロキサン膜をモールドから剥離してマイクロレンズアレイ７を得た。得られたマイクロレンズアレイ７の走査型電子顕微鏡写真を図６に示す。図６から分かるようにマイクロレンズアレイ用モールド５の穴構造を反転したレンズ形状が得られている。
【００４９】
また、得られたマイクロレンズアレイがレンズとしての機能を有していることを確認するため投影実験を行なった。投影実験は、図７に示すような構成で、文字「３」が刻印されたマスク２０１上にマイクロレンズアレイ２０２を載せ、マスク下部から白色光を照射し、レンズ上部から対物レンズ２０３をセットし光学顕微鏡で、縮小された像を確認する方法で行なった。得られた投影像を図８に示す。図８から分かるように、縮小された像が明確に確認された。これより、得られたマイクロレンズアレイはレンズとしての機能を有していることが確認された。
【００５０】
＜実施例２＞
ピッチ決定用粒子１０２としてシリカ微粒子（ＤL＝１１μｍ）をエタノールに分散させ、０．５ｗｔ％のシリカ微粒子エタノール分散液を得た。基板１０１として、ＵＶオゾン洗浄済みのスライドガラスを選んだ。このスライドガラスに粒子分散液をドロップキャストし、室温にて約３分乾燥させた後に、自己組織化現象に伴う粒子膜が得られた。
【００５１】
次に基板１０４としてＳｉＯ2膜付シリコンウェハーを、樹脂１０３としてポリイミド樹脂を選択した。スピンコート法で膜厚３．２μｍのポリイミド前駆体をＳｉＯ2膜付シリコンウェハーにコーティングした後、室温で乾燥させた。
【００５２】
得られた粒子膜付の基板１０４とポリイミド前駆体薄膜がコートされた基板１０３を対向させ、ナノインプリント装置（明昌機工（株）製）のモールドホルダーと被転写基板用ホルダーにそれぞれセットし、プレスした。プレス条件は、３ｋＮのプレス力でプレスした状態で３００℃１時間加熱した。押付けた状態で室温まで冷却した後、基板１０４と基板１０１を引き離し、規則的な穴が並んだ基板、すなわちテンプレート１０５が得られた。
【００５３】
レンズ形状決定用粒子１０６としてシリカ微粒子（ＤP＝６．０μｍ）をエタノールに分散させ、０．１ｗｔ％のシリカ微粒子エタノール分散液を得た。先ほど得られたテンプレート１０５に粒子分散液をドロップキャストし、室温にて約３分乾燥させた後に、粒子膜が得られた。テンプレート１０５にトラップされる粒子数が少ない場合は、ドロップキャストを繰り返した。得られた粒子膜は、図９に示すように、テンプレート１０５に予めピッチ決定用粒子の陥没痕として形成されていた穴にレンズ形状決定用粒子１０６がトラップされた構造となっていた。
【００５４】
以下、レンズ形状決定用粒子１０６が配置されたテンプレート１０５をモールドとした。そして、膜厚２．０μｍのポリメチルメタクリレート樹脂がコートされたＳｉＯ2膜付シリコンウェハーを基板１０８として、実施例１と同様の工程を経ることでマイクロレンズアレイ１１１を得ることができた。
【００５５】
＜比較例１＞
レンズ形状決定用粒子１０６として直径の異なるシリカ微粒子（ＤP＝４．３μｍ）を使用する以外は、実施例２と同様の工程でテンプレートを作成した。この場合、樹脂層の膜厚Ｔは式１の範囲を超えている。実際に図１０に得られたテンプレートにシリカ微粒子の分布した光学顕微鏡写真像を示す。図１０からわかるように、一つの穴に複数個のレンズ形状用粒子がトラップされてしまい、穴１つに粒子１つの配置が困難となった。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】レンズ形状決定用粒子を使用するマイクロレンズアレイの製造工程を示す模式図である。
【図２】ピッチ決定用粒子を使用するマイクロレンズアレイの製造工程を示す模式図である。
【図３】テンプレート上面模式図及び側面模式図である。
【図４】粒子膜の光学顕微鏡写真である。
【図５】モールドの光学顕微鏡写真である。
【図６】マイクロレンズアレイの走査型電子顕微鏡写真である。
【図７】投影実験の構成図である。
【図８】投影像である。
【図９】テンプレート上の単一粒子像である。
【図１０】テンプレート上の複数粒子像である。
【符号の説明】
【００５７】
１  基板
２  レンズ形状決定用粒子
３  基板
４  樹脂層
５  モールド
６  樹脂
７  マイクロレンズアレイ
１０１  基板
１０２  ピッチ決定用粒子
１０３  樹脂層
１０４  基板
１０５  テンプレート
１０６  レンズ形状決定用粒子
１０７  樹脂層
１０８  基板
１０９  モールド
１１０  樹脂
１１１  マイクロレンズアレイ
２０１  マスク
２０２  マイクロレンズアレイ
２０３  対物レンズ
【図１】
2009113311.tif 000003
【図２】
2009113311.tif 000004
【図３】
2009113311.tif 000005
【図４】
2009113311.tif 000006
【図５】
2009113311.tif 000007
【図６】
2009113311.tif 000008
【図７】
2009113311.tif 000009
【図８】
2009113311.tif 000010
【図９】
2009113311.tif 000011
【図１０】
2009113311.tif 000012