[發明專利]成形模以及使用該成形模所成形的微透鏡

無效

• 申請號: 200910141949.2
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN101596758A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 內藤龍介
• 申請（專利權）人: 日東電工株式會社
• 主分類號: B29C33/38
• 分類號: B29C33/38;B29C33/58;B29C43/36;B29C43/02;G02B3/00;B29K25/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王海川;穆德駿

技術領域

本發明涉及一種成形模，一種微透鏡的制造方法，及一種微透鏡。

背景技術

在JP-A-2007-63482中，公開了將含氟聚合物的水性組合物作為脫模劑涂布在成形模的模表面上，以形成涂膜。然而，在JP-A-2007-63482中所述的涂膜厚度相對大，達到1到100μm，所以它不適合形成具有微細精密形狀的光學部件如微透鏡、光波導和光學元件。就是說，當厚度大時，形成遵循成形模的模表面的微細凹凸形狀的這種脫模層是困難的。例如，在一些情況下成形模的模表面的微細凹凸形狀被填充，所以成形模的模表面的精密形狀不能如所設計的那樣轉印至光學部件。

發明內容

本發明的目的是提供一種成形模，它能夠如所設計的那樣將成形模的模表面的精密形狀轉印至光學部件，一種使用所述成形模的微透鏡的制造方法，以及用所述制造方法制造的微透鏡。

根據本發明，上述目的通過將脫模層的膜厚調節至10～500nm來實現。即，本發明提出了以下項。

1.一種成形模，其包括在所述成形模的模表面上形成的脫模層，所述脫模層包括氟樹脂并具有10～500nm的膜厚。

2.根據項1的成形模，其中所述氟樹脂選自聚四氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物和四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物。

3.根據項1或2的成形模，其中所述脫模層的表面粗糙度(Ra)為1～50nm。

4.根據項1至3中任一項的成形模，其中形成所述成形模的基材選自Ni、Al、青板玻璃、石英、硅晶片、聚酰亞胺和聚碳酸酯。

5.根據項1至4中任一項的成形模，其中所述脫模層是通過將包含所述氟樹脂的分散液涂布至成形模的模表面、然后干燥和焙燒而形成的。

6.根據項5的成形模，其中所述分散液在25℃的粘度為1～2mPa·s。

7.一種制造微透鏡的方法，其包括使用項1至6中任一項的成形模將樹脂成形，從而獲得微透鏡。

8.根據項7的方法，其中所述樹脂是苯乙烯類聚合物。

9.根據項7或8的方法制造的微透鏡。

根據本發明，可以提供一種成形模，它能夠如所設計的那樣將成形模的模表面的精密形狀轉印至光學部件，一種使用所述成形模的微透鏡的制造方法，以及使用所述制造方法制造的微透鏡。

本發明的成形模例如可以適用于諸如微透鏡、光波導和光學元件的光學部件的形成。

具體實施方式

以下將詳細描述本發明。

在本發明的成形模中，包含氟樹脂且具有10～500nm膜厚的脫模層形成在成形模的模表面上。在本發明中，術語“成形模的模表面”例如表示當用來制造微透鏡時，具有與預定微透鏡形狀相反的形狀的成形模的表面。術語“脫模層”表示在成形模的模表面上形成，能夠容易地使成形對象物從成形模上脫離，并且能夠如所設計的那樣將成形模的模表面的精密形狀轉印至微透鏡的層。

在本發明中，形成成形模的基材優選選自Ni、Al、青板玻璃、石英、硅晶片、聚酰亞胺和聚碳酸酯。例如，其表面通過利用一種諸如電子束繪制(electron?beam?drawing)、切割或激光照射的方法加工成預定形狀，從而能夠獲得成形模。此外，成形模也可以通過利用將Ni、Al等電鑄至具有預定形狀的制造用原版(original?production?master)的方法而獲得。首先，從能夠相對容易地一次制備大面積的生產率的觀點來看，優選使用通過利用電鑄的金屬鍍敷獲得的Ni成形模。

在本發明的一個優選的實施方案中，成形模的制造方法包括(a)制備具有與微透鏡相同形狀的制造用原版，及(b)利用所述制造用原版制備具有與微透鏡相反形狀的成形模的步驟。

在步驟(a)中，制造用原版優選為青板玻璃、石英、硅晶片、聚酰亞胺等。此外，制造用原版能夠通過使用諸如電子束繪制、曝光、切割或激光照射的方法被加工成與預定的微透鏡相同的形狀。優選在此處使用的微透鏡的直徑為2～100μm且高度為2～100μm。

在步驟(b)中，形狀與具有與微透鏡相同形狀的制造用原版相反的成形模，可以通過使用Al、Ni等的電鑄來用金屬電鍍制造用原版的表面，然后使鍍上的金屬從制造用原版上脫模來制備。

本發明中，脫模層可以是任意層，只要其是可以在成形模的模表面上形成以制造精細的光學元件的層。優選地，其是通過將含有后面描述的氟樹脂的分散液涂布至成形模的模表面、然后干燥和焙燒而形成的。