JP2002321227A5

JP2002321227A5 - 光学素子成形用母型の製造方法、及び該母型を用いた光学素子の製造方法

Info

Publication number: JP2002321227A5
Application number: JP2001128129A
Authority: JP
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2008-06-05

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】光学素子の製造方法に用いられる光学素子成形用母型の製造方法であって、
パターンを施した原盤を得る工程と、
前記原盤に樹脂を滴下した後、前記樹脂の上にガラス基板をのせて硬化させて前記パターンを転写した光学素子成形用の型を得る工程と、
前記光学素子成形用の型の表面に酸化膜を成膜した後、該酸化膜の表面に金属膜を成膜する工程と、
を有することを特徴とする光学素子成形用母型の製造方法。
【請求項２】前記パターンを施した原盤を得る工程において、該原盤が基板上にパターニングされたレジストを加熱によりリフローさせることによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形用母型の製造方法。
【請求項３】前記パターンを施した原盤を得る工程において、該原盤のパターンが電気メッキによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学素子成形用母型の製造方法。
【請求項４】前記酸化膜が、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学素子成形用母型の製造方法。
【請求項５】前記金属膜が、Ｃｒ、Ｎｉのいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学素子成形用母型の製造方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法で作製された光学素子成形用母型に光透過性の樹脂を滴下した後、前記樹脂の上にガラス基板をのせて硬化させた後、該母型より該樹脂を剥離して光学素子を作製することを特徴とする光学素子の製造方法。

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロレンズ等の光学素子成形用母型の製造方法、及び該母型を用いた光学素子の製造方法に関するものである。

そこで、本発明は、上記課題を解決し、比較的安価で、容易に早く作製することができること等によって、金型の洗浄が困難になり始めたら新しい金型を使用（メンテンス・フリー）してもコストのかからない光学素子成形用母型の製造方法、及び該母型を用いた光学素子の製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、つぎの（１）〜（６）のように構成した光学素子成形用母型の製造方法、及び該母型を用いた光学素子の製造方法を提供するものである。
（１）光学素子の製造方法に用いられる光学素子成形用母型の製造方法であって、
パターンを施した原盤を得る工程と、
前記原盤に樹脂を滴下した後、前記樹脂の上にガラス基板をのせて硬化させて前記パターンを転写した光学素子成形用の型を得る工程と、
前記光学素子成形用の型の表面に酸化膜を成膜した後、該酸化膜の表面に金属膜を成膜する工程と、
を有することを特徴とする光学素子成形用母型の製造方法。
（２）前記パターンを施した原盤を得る工程において、該原盤が基板上にパターニングされたレジストを加熱によりリフローさせることによって形成されることを特徴とする上記（１）に記載の光学素子成形用母型の製造方法。
（３）前記パターンを施した原盤を得る工程において、該原盤のパターンが電気メッキによって形成されることを特徴とする上記（１）に記載の光学素子成形用母型の製造方法。
（４）前記酸化膜が、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３のいずれかであることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の光学素子成形用母型の製造方法。
（５）前記金属膜が、Ｃｒ、Ｎｉのいずれかであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の光学素子成形用母型の製造方法。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の製造方法で作製された光学素子成形用母型に光透過性の樹脂を滴下した後、前記樹脂の上にガラス基板をのせて硬化させた後、該母型より該樹脂を剥離して光学素子を作製することを特徴とする光学素子の製造方法。

【０００７】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
［実施例１］
図１に、本発明の実施例１におけるマイクロレンズ用金型の製造工程の断面図を示す。
図１を用いて本実施例のマイクロレンズ用母型の製造方法を説明する。
まず、図１の（ａ）はガラス基板１０２上に半球状のレジストパターン１０１を形成された原盤である。この原盤は上記基板上にレジストを円筒状にパターニングした後、加熱しリフローさせて半球状マイクロ構造体アレイを形成した。前記原盤のレジストと樹脂の剥離を促進する為にレジストの表面にＣｒ膜を５０ｎｍほど蒸着法で成膜しておく。

次に（ｂ）では、光硬化樹脂１０４を滴下してディスペンサーを用いて原盤に塗布する。光硬化樹脂１０４との密着性を強化するためにシランカップリング処理を施してあるガラス基板１０３を片側からゆっくり接液させる。ロードセルにて前記ガラス基板１０３全体を均一に荷重をかけ高さ２０μｍに位置制御を行う。前記ガラス基板１０３にＵＶ照射装置により照度１０ｍＷ／ｃｍの光を７０ｓ照射し前記光硬化樹脂１０４を硬化させる。

更に（ｃ）では、前記原盤からガラス基板１０３と光硬化樹脂１０４を外した（離型）。樹脂と金属膜の密着性を強化させるために成形した光硬化樹脂１０４の表面に１層目としてＳｉＯ_２膜による酸化膜を３０ｎｍ蒸着法により成膜した後、２層目としてＣｒ膜を１００ｎｍ蒸着法により成膜した。上記１層目としてＳｉＯ _２膜の他にもＳｉＯ、Ａｌ _２Ｏ _３のいずれかによる膜を成膜することができる。
このように樹脂をベースに用いることにより比較的安価で、容易に早くマイクロレンズ用の母型が作製できた。

［実施例２］
図２に、本発明の実施例２におけるマイクロレンズ用金型の製造工程の断面図を示す。
図２を用いて本実施例のマイクロレンズ用金型の製造方法及びマイクロレンズ素子の製造方法を説明する。
まず、図２の（ａ）はＳｉウェハーにレジストで円の開口部をアレイ状にパターニングし、Ｎｉのメッキ液に浸し、開口部に電気メッキないし電着を行い半球状にＮｉを成長させてマイクロ構造体アレイを作製する。これを原盤として用いる。光硬化樹脂２０１をディスペンサーを用いて原盤に塗布する。光硬化樹脂２０１との密着性を強化するためにシランカップリング処理を施してあるガラス基板２０２を片側からゆっくり接液させる。ロードセルにて前記ガラス基板２０２全体を均一に荷重をかけ高さ３０μｍに位置制御を行う。前記ガラス基板２０２にＵＶ照射装置により照度３０ｍＷ／ｃｍの光を４００ｓ照射し前記光硬化樹脂２０１を硬化させる。次に前記原盤からガラス基板２０２と光硬化樹脂２０１を外した（離型）。樹脂と金属膜の密着性を強化させるために成形した光硬化樹脂２０１の表面に１層目としてＳｉＯ_２膜による酸化膜を３０ｎｍ蒸着法により成膜した後、２層目としてＮｉ膜を１００ｎｍ蒸着法により成膜した。上記１層目としてＳｉＯ _２膜の他にもＳｉＯ、Ａｌ _２Ｏ _３のいずれかによる膜を成膜することができる。
このように樹脂をベースに用いることにより比較的安価で、容易に早くマイクロレンズ用の金型が作製できた。

続いて、ディスペンサーを用いて光透過性の樹脂である高屈折率のＵＶ硬化樹脂２０３を前記マイクロレンズ用の金型に塗布し、前記ＵＶ硬化樹脂２０３との密着性を強化するためにシランカップリング処理を施してあるガラス基板２０４を片側からゆっくり接液させる。ロードセルにて前記ガラス基板２０４全体を均一に荷重をかけ高さ２０μｍに位置制御を行う。前記ガラス基板２０４に背面からＵＶ照射装置により照度１０ｍＷ／ｃｍの光を７０ｓ照射し前記ＵＶ硬化樹脂２０３を硬化させる。
更に（ｂ）では、前記金型から前記ガラス基板２０４と前記ＵＶ硬化樹脂２０３を離型した。

【００１３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、比較的安価で、容易に早く作製することができること等によって、金型の洗浄が困難になり始めたら新しい金型を使用（メンテンス・フリー）してもコストのかからない光学素子成形用母型の製造方法、及び該母型を用いた光学素子の製造方法を実現することができる。