CN100405085C - 光学组件的制造方法及装置 - Google Patents

光学组件的制造方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100405085C
CN100405085C CNB2004100279355A CN200410027935A CN100405085C CN 100405085 C CN100405085 C CN 100405085C CN B2004100279355 A CNB2004100279355 A CN B2004100279355A CN 200410027935 A CN200410027935 A CN 200410027935A CN 100405085 C CN100405085 C CN 100405085C
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical module
substrate
mould
preformed member
manufacture method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100279355A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1715958A (zh
Inventor
陈杰良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CNB2004100279355A priority Critical patent/CN100405085C/zh
Publication of CN1715958A publication Critical patent/CN1715958A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100405085C publication Critical patent/CN100405085C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

一种光学组件的制造方法，其包括以下步骤：制作第一基板，该基板为一模具；提供第二基板，该基板为预成型件；将模具与预成型件用红外线石英加热器加热到预成型件的转变温度；将模具置于预成型件上方，采用水蒸气产生的压力对预成型件进行热压印成型；降温，紫外线硬化，开模，形成光学组件。同时提供制造该光学组件的装置。

Description

光学组件的制造方法及装置
【技术领域】
本发明是关于一种光学组件的制造方法及其制造该光学组件所用的装置。
【背景技术】
近年来，已经广泛应用于手机数字相机、DVD的光学头(Pick-Up Head)等领域的光学组件，主要发展出两种成型方法。其中一种方法是采用将玻璃料预成型到有一定程度的表面精度及外形的玻璃坯料，然后放在具有预定表面精度的模具中，加热进行模压得到具有一定表面结构的光学组件，不需要进行磨削及抛光等处理。
1984年11月17日公开的日本专利申请第59-203732号所揭示的一种光学组件的制造方法中，玻璃料放在一夹具中，加热到温度相应于粘度为105.5至107分泊的温度值。但是这种方法会发生下面的问题：模具温度较高，模具与玻璃接触时间长，容易损坏模具的表面，从而玻璃精确度较低，效率低同时也消耗较多能源。
另一种方法是采用塑料材料，1998年11月24日公告的美国专利第5,840,352号揭示一种透镜的制造方法中，其是利用注塑成型法(Injection Molding)将塑料材料形成菲涅尔(Fresnel)透镜。但是利用此种方法于高温成型的过程中，容易有残留应力产生，尤其当透镜的尺寸越大时，越容易造成透镜翘曲变形。所以此方法形成的光学结构精确度差，不易精确复制。
【发明内容】
为了克服现有技术光学组件制造方法成本高、效率低且精确度低的的问题，本发明提供一种成本低、效率高且精确度高的光学组件制造方法。
为了克服现有技术光学组件制造装置成本高、效率低且精确度低的的问题，本发明提供一种成本低、效率高且精确度高的光学组件制造装置。
本发明提供的光学组件制造方法包括以下步骤：制作第一基板，该基板为模具基板；提供第二基板，该基板为预成型件；将模具与预成型件用红外线石英加热器加热到预成型件的转变温度；将模具置于预成型件上方，采用水蒸气产生的压力对预成型件进行热压印成型；降温，紫外线硬化；开模，形成光学组件。
本发明提供的一种光学组件制造装置包括一模具开合装置、一加压动力源、两加热装置、温度控制系统(图未示)、抽真空系统及硬化装置以及位于该模具开合装置内部的一模具放置区、与该模具放置区相对的一基板放置区。其中，加压动力源采用水蒸气，加热装置采用红外线石英加热器，热压后采用紫外线硬化技术。
相比现有技术，本发明的有益效果是：由于本发明的光学组件制造方法及装置采用水蒸气产生的压力来进行模压，因而均匀压力能产生高精度面形复制，同时不需要像现有技术那样在高温下作业，节约能源。因而该光学组件制造方法及装置制作光学组件成本低、效率高且精确度高。
【附图说明】
图1是本发明光学组件制造方法流程图。
图2是本发明光学组件制造方法的第一基板光阻涂布示意图。
图3是本发明光学组件制造方法的第一基板曝光、显影示意图。
图4是本发明光学组件制造方法的第一基板蚀刻基板示意图。
图5是本发明光学组件制造方法的第一基板光阻剥离示意图。
图6是本发明光学组件制造方法的热压成型示意图。
图7是本发明光学组件制造方法所得的光学组件立体图。
【具体实施方式】
请参阅图1，是本发明光学组件制造方法的流程图。本发明光学组件的制造方法包括以下步骤：制作第一基板，该基板为模具(步骤101)；提供第二基板，该基板为预成型件(步骤102)；将模具与预成型件用红外线石英加热器加热到预成型件的转变温度(步骤103)；将模具于预成型件上方用水蒸气产生的压力进行热压印成型(步骤104)；降温，开模，形成光学组件(步骤105)。
请一并参阅图2至图5，是本发明光学组件制造方法的第一基板30制作流程(步骤101)，其中，该第一基板30的材质是硅，也可以为玻璃或镍，其形状为矩形。
其包括以下步骤：将第一基板30设置于真空或氮气环境中进行去水烘烤，烘烤温度为100℃～120℃，时间为4～6分钟。在该第一基板30上均匀涂布一光阻层600，如图2所示。其中，涂布的光阻为有机光阻剂材料，可采用正光阻剂或负光阻剂。本实施方式是采用负光阻剂。涂布光阻的方法采用旋涂方法，也可采用喷涂方法。将涂布好光阻层600的第一基板30置于一垫板上加热烘烤，即软烤。其中，烘烤温度为90℃～100℃，烘烤时间为20～30分钟。
如图3所示，利用预先设计图案的光罩(图未示)进行曝光、显影步骤。将预先设计好图案的光罩与第一基板30对准，进行曝光步骤。其中，曝光的光源为紫外线光源，采用投影式曝光技术曝光，即该光罩平行于第一基板30。光源发出的光线透过光罩照射至光阻层600上，受到光线照射的光阻发生光敏反应，生成不易溶于显影液的成份。曝光后将第一基板30置于一垫板上加热烘烤，即硬烤，使光阻进一步硬化，使其已曝光部分640较难溶解。其中，烘烤温度为100℃～120℃的间，烘烤时间为20～30分钟。进行显影步骤，得到预设计的光阻图案。于第一基板30上喷洒显影液，其中，显影液为二甲苯，且该第一基板30处于静止状态30～60秒，使未曝光部分的光阻充分溶于显影液，则光罩的图案转移至光阻层600。
如图4所示，采用干蚀刻方法对该第一基板30进行蚀刻。干蚀刻方法可以是溅击蚀刻(Sputtering Etching)、离子束蚀刻(Ion Etching)、等离子蚀刻(Plasma Etching)或反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etching)等。本实施方式采用反应离子蚀刻方法。将第一基板30置于一反应室(图未示)内，电压为300～500V，室内真空度为10-1～10-3torr，其中，气体离子可为氯化物，如四氯化碳(CCl4)、三氯化硼(BCl3)或氯气(Cl2)。由于气体离子被电高压加速轰击至第一基板30表面，第一基板30表面未被光阻覆盖部分被轰击移除，而已曝光部分640覆盖第一基板30表面的部分受到保护，形成特定图案。
如图5所示，将第一基板30表面光阻的已曝光部分640剥离。已曝光部分640去除后，得到用于制造导光板的第一基板30，该第一基板30表面的图案，即预先设计的图案，与光罩图案相一致，即为光学结构32，该光学结构32可为光栅结构或网点结构，本实施方式中图案为网点结构，其形状为圆柱状。
提供一第二基板40(步骤102)，其材质是聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)。
如图6所示，提供一光学组件制造装置50，该光学组件制造装置50包括一模具开合装置51、一加压动力源55、两加热装置56、温度控制系统(图未示)、抽真空系统57及硬化装置58，以及位于该模具开合装置内部的一模具放置区52、与该模具放置区相对的一基板放置区54。其中该加压动力源55、两加热装置56、硬化装置58位于该模具开合装置51内部。其中该加压动力源55采用水蒸气驱动，该加热装置56采用红外线石英加热器，该硬化装置58采用紫外线硬化装置。
其中，该模具开合装置51用气动、液压或机械的方式打开闭合模具，以便放入玻璃预成型件与取出完工的光学组件；温度控制系统采用热电偶、光学测高温计或其它温控装置；同时本发明可在真空与空气两种环境下工作，当在真空中需一成型室，即一透明玻璃外罩或有透明窗口的金属外罩的密闭空间提供真空空间或充惰性气体的空间；本发明该加压动力源55内进一步包括一循环系统(图未示)，该系统包含注入与排气两个部分，使资源充分利用。
如图6所示(步骤103)，启动模具开合装置51，将上述步骤制得的第一基板30置于该光学组件制造装置50的模具放置区52，将第二基板40置于该光学组件制造装置50的基板放置区54。向加压动力源55中注入热水或水蒸气，由温度控制系统控制热水或水蒸气的温度，打开加热装置56加热第二基板40，以及保证加压动力源55中的水蒸气不会快速冷却，当第二基板40的温度T0到达聚甲基丙烯酸甲酯转变温度Tg＝108℃时，下降该第一基板30并施压于该第二基板40(步骤104)。关闭加热装置56，启动紫外线硬化装置58，第二基板受到紫外线光源的刺激，在极短时间内(短于1秒)产生胶合硬化。启动加压动力源55中的排气系统，将冷却的蒸气继续加热，为下个流程做好准备，随后于冷却信道582内通入水或空气，将该第二基板40冷却。该第二基板40冷却后将该第一基板30移除，即得到如图7所示的光学组件70，该光学组件70的一表面具光学结构72，该光学结构72是由该第一基板30的光学结构32转印得到(步骤105)。
由于本发明的光学组件制造方法及其模具采用水蒸气压，因而压力均匀，能产生高精度面形复制，同时由于采用红外线石英加热，可以瞬间加热，不像现有技术那样长时间在高温下作业，耗费能源。因而，本发明制作光学组件成本低、效率高且精确度高。
本发明光学组件制造方法并不限于第一实施方式，其中，可启动抽真空系统57到10-6torr，当第二基板转印成功后，关掉抽真空系统57，向成型室中充入氮气，使内部压力大于大气压，然后启动模具开合装置51，取出光学组件70。该第二基板的材质还可以是甲基丙烯酸树脂、聚丙烯酸树脂、聚碳酸酯或聚乙烯树脂；本发明亦可一次放入多块模具，同时压出多块光学组件。

Claims (13)

1.一种光学组件制造方法，其包括以下步骤：制作第一基板，该基板为一模具；提供第二基板，该基板为预成型件；将模具与预成型件采用红外线石英加热器加热到预成型件的转变温度；将模具置于预成型件上方，采用水蒸气产生的压力对预成型件进行热压印成型；降温，紫外线硬化，开模，形成光学组件。
2.根据权利要求1所述的光学组件的制造方法，其特征在于：该第一基板的材质是硅、玻璃或镍。
3.根据权利要求1所述的光学组件的制造方法，其特征在于：制作第一基板时，包括涂布一均匀光阻层的步骤。
4.根据权利要求3所述的光学组件的制造方法，其特征在于：该涂布一均匀光阻层是采用喷涂方法。
5.根据权利要求3所述的光学组件的制造方法，其特征在于：该涂布一均匀光阻层是采用旋涂方法。
6.根据权利要求3所述的光学组件的制造方法，其特征在于：涂布的光阻是正光阻材料或负光阻材料。
7.根据权利要求3所述的光学组件的制造方法，其特征在于：进一步包括一去水烘烤步骤，该步骤位于涂布光阻层步骤之前。
8.根据权利要求3所述的光学组件的制造方法，其特征在于：进一步包括一软烤步骤，该步骤位于涂布光阻层步骤之后。
9.一种光学组件制造装置，包括一模具开合装置、一加压动力源、两加热装置、温度控制系统、抽真空系统、硬化装置以及位于该模具开合装置内部的一模具放置区、与该模具放置区相对的一基板放置区，其中该加压动力源采用水蒸气驱动，该加热装置采用红外线石英加热器，该硬化装置采用紫外线硬化装置。
10.根据权利要求9所述的光学组件制造装置，其特征在于：该加压动力源中有一循环系统。
11.根据权利要求10所述的光学组件制造装置，其特征在于：该光学组件制造装置的循环系统由注入与排气两个部分组成。
12.根据权利要求9所述的光学组件制造装置，其特征在于：该温度控制系统包括一热电偶。
13.根据权利要求9所述的光学组件制造装置，其特征在于：该温度控制系统包括一光学测高温计。
CNB2004100279355A 2004-06-28 2004-06-28 光学组件的制造方法及装置 Expired - Fee Related CN100405085C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100279355A CN100405085C (zh) 2004-06-28 2004-06-28 光学组件的制造方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100279355A CN100405085C (zh) 2004-06-28 2004-06-28 光学组件的制造方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1715958A CN1715958A (zh) 2006-01-04
CN100405085C true CN100405085C (zh) 2008-07-23

Family

ID=35821957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100279355A Expired - Fee Related CN100405085C (zh) 2004-06-28 2004-06-28 光学组件的制造方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100405085C (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101282370B (zh) * 2007-04-04 2011-05-18 比亚迪股份有限公司 一种手机外壳及其制备方法
CN101318286B (zh) * 2008-07-03 2010-06-02 温州宏丰电工合金有限公司 贯穿式侧向复合板带材的制备方法及其模具热压装置
CN115373232B (zh) * 2022-10-24 2023-04-21 无锡邑文电子科技有限公司 晶圆去胶设备和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5840352A (en) * 1993-09-06 1998-11-24 Fuji Photo Film Co., Ltd. Fresnel lens manufacturing apparatus
US20020100691A1 (en) * 2000-04-07 2002-08-01 Bonivert William D. 3-dimensional imprint tool
CN1105003C (zh) * 1998-05-04 2003-04-09 詹诺普蒂克股份公司 将已成形的基片与压印模具分开的设备与方法
US20040036201A1 (en) * 2000-07-18 2004-02-26 Princeton University Methods and apparatus of field-induced pressure imprint lithography
CN1478642A (zh) * 2002-08-30 2004-03-03 张哲豪 气体微热压印成型方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5840352A (en) * 1993-09-06 1998-11-24 Fuji Photo Film Co., Ltd. Fresnel lens manufacturing apparatus
CN1105003C (zh) * 1998-05-04 2003-04-09 詹诺普蒂克股份公司 将已成形的基片与压印模具分开的设备与方法
US20020100691A1 (en) * 2000-04-07 2002-08-01 Bonivert William D. 3-dimensional imprint tool
US20040036201A1 (en) * 2000-07-18 2004-02-26 Princeton University Methods and apparatus of field-induced pressure imprint lithography
CN1478642A (zh) * 2002-08-30 2004-03-03 张哲豪 气体微热压印成型方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
纳米压印技术. 孙宏文，刘景全，陈迪，顾盼，杨春生.电子工艺技术，第25卷第3期. 2004 *
纳米器件的一种新制造工艺-纳米压印术. 梁迎新，王太宏.微纳电子技术，第4期. 2003 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1715958A (zh) 2006-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI472444B (zh) 立體圖紋製作方法與立體圖紋製作裝置
JP2005173597A (ja) 回折レンズアレイモールドの製造方法、及びそれに用いられるｕｖ照射器
US20140016216A1 (en) Manufacturing method for image pickup lens unit and image pickup lens
CN100405085C (zh) 光学组件的制造方法及装置
JP3731017B2 (ja) 光学デバイス製造方法
JP2003291159A (ja) 樹脂硬化方法及び樹脂成型品等の製造方法、並びにそれらに用いる器具及び得られる製品
JP4683763B2 (ja) 高分子材料層の加熱方法及び装置
JP2010105357A (ja) 成形装置、成形型部材、ウエハレンズ及びウエハレンズ用成形型の製造方法
US7682544B2 (en) Method of fabricating photovoltaic panel
CN217360549U (zh) 一种避免紫外辐射发热的纳米压印基台
JP2004271558A (ja) 偏光光学素子とその製造方法
JPS61248707A (ja) フレネルレンズの製造方法
JP4446558B2 (ja) 紫外線による硬化方法及び装置
JP3645067B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
JP2011187540A (ja) 太陽電池モジュールの製造方法
JP3083836B2 (ja) 複合型光学素子の製造装置
JP2008036817A (ja) 複合型光学素子の製造方法
JP2002210745A (ja) 金型製造方法およびレプリカマスターならびに金型
JPH0782121B2 (ja) 光学素子の製造方法
JPH08244043A (ja) 成形方法
JP3651471B2 (ja) 液晶表示装置の製造装置
JP3968322B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法及び製造装置
JP2995755B2 (ja) スタンパの製造方法
JP2002131512A (ja) 自由曲面レンズとその製造方法、及びそれを用いたブラウン管の製造方法
KR200141214Y1 (ko) 복합형 비구면 렌즈 제조장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080723

Termination date: 20150628

EXPY Termination of patent right or utility model