JP2005153271A - Manufacturing method of mold for optical part - Google Patents

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佳秀 永田
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崇 阿部
Takao Tomono
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Hirofumi Tsuiki
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a mold for an optical part constituted so as to enhance the precision of the optical part manufactured by the mold for the optical part. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the mold for the optical part has a process for transferring a first fine uneven pattern to a resin layer using a matrix having the first fine uneven pattern to form a second fine uneven pattern 4a to the resin layer 4, a process for forming a conductive layer 4b to the resin layer 4, a process for forming a metal film 7 on the conductive layer 4b by electroforming treatment, a process for transferring the second fine uneven pattern 4a to the metal film 7 to form a third fine uneven pattern 7a to the metal film 7 and a process for peeling the metal film 7 from the conductive layer 4b to obtain the mold B for the optical part. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、微細な凹凸形状からなる光学パターンを有するプリズム、マイクロレンズ、シリンドリカルレンズ、フレネルレンズなどの光学部品用金型の製造方法およびそれにより作製された光学部品用金型に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a mold for optical components such as a prism, a microlens, a cylindrical lens, and a Fresnel lens having an optical pattern having a fine concavo-convex shape, and a mold for an optical component manufactured thereby.

液晶パネル等の基材上に形成されるマイクロレンズ、プロジェクションスクリーン用レンズ等の光学部品を製作する際、一般に光学部品用金型が用いられる。この光学部品用金型を製造する方法として、シリコンを含有する部材を用いて光学部品の型取りをした後、その部材の表面に導電性処理を行って金属膜を電鋳して光学部品用金型を製造する方法が提案されている。例えば、光学部品用金型を製造する際、断熱層に含まれる断熱材料にシリコン樹脂が用いられている（特許文献１参照）。
特開２００２−１８４０４６号公報（第６頁、第３図） When manufacturing optical components such as microlenses and projection screen lenses formed on a substrate such as a liquid crystal panel, a mold for optical components is generally used. As a method of manufacturing this mold for optical components, after molding an optical component using a silicon-containing member, the surface of the member is subjected to a conductive treatment to electrocast a metal film for an optical component. A method for manufacturing a mold has been proposed. For example, when manufacturing a mold for optical components, silicon resin is used as a heat insulating material included in the heat insulating layer (see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-184046 (page 6, FIG. 3)

上記従来の光学部品用金型の製造方法においては、光学部品を型取りする部材にシリコンが含有されることで、電鋳による発熱の影響で部材の表面が粗くなり、光学部品用金型の精度を低下させてしまうとともに、この光学部品用金型によって製作される光学部品の精度を低下させてしまうという問題がある。   In the conventional method for manufacturing a mold for optical components, the surface of the member becomes rough due to the heat generated by electroforming because silicon is contained in the member that molds the optical component. There is a problem that the accuracy is lowered and the accuracy of the optical component manufactured by the optical component mold is lowered.

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、光学部品用金型によって製造される光学部品の精度を向上させる光学部品用金型の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical component mold that improves the accuracy of the optical component manufactured by the optical component mold.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち本発明は、光学部品用金型の製造方法であって、第１の微細凹凸パターンを有する母型を用いて前記第１の微細凹凸パターンを樹脂層に転写して第２の微細凹凸パターンを前記樹脂層に形成する工程と、前記樹脂層に導電層を形成する工程と、前記導電層に電鋳処理によって金属膜を形成する工程と、前記第２の微細凹凸パターンを前記金属膜に転写して第３の微細凹凸パターンを前記金属膜に形成する工程と、前記金属膜を前記導電層から剥離して光学部品用金型とする工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、第１の微細凹凸パターンを有する母型を用いて第１の微細凹凸パターンを樹脂層に転写して第２の微細凹凸パターンを樹脂層に形成する工程と、樹脂層に導電層を形成する工程と、導電層に電鋳処理によって金属膜を形成する工程と、第２の微細凹凸パターンを金属膜に転写して第３の微細凹凸パターンを金属膜に形成する工程と、金属膜を導電層から剥離して光学部品用金型とする工程とを有することで、シリコン樹脂のように光硬化性樹脂の表面が粗くなるのを回避できる。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, the present invention is a method for manufacturing a mold for an optical component, wherein the first fine concavo-convex pattern is transferred to a resin layer using a mother die having the first fine concavo-convex pattern, thereby producing a second fine concavo-convex pattern. Forming on the resin layer, forming a conductive layer on the resin layer, forming a metal film on the conductive layer by electroforming, and forming the second fine concavo-convex pattern on the metal film. A step of transferring and forming a third fine concavo-convex pattern on the metal film; and a step of peeling the metal film from the conductive layer to form a mold for optical components.
According to the present invention, the step of transferring the first fine concavo-convex pattern to the resin layer using the matrix having the first fine concavo-convex pattern to form the second fine concavo-convex pattern on the resin layer; A step of forming a conductive layer; a step of forming a metal film on the conductive layer by electroforming; and a step of transferring a second fine uneven pattern to the metal film to form a third fine uneven pattern on the metal film; The step of peeling the metal film from the conductive layer to obtain a mold for optical components can avoid the surface of the photocurable resin from becoming rough like a silicon resin.

また、本発明は、光学部品用金型の製造方法であって、第１の微細凹凸パターンを有する母型を用いて前記第１の微細凹凸パターンを硬化性樹脂層に転写して第２の微細凹凸パターンを前記硬化性樹脂層に形成する工程と、前記硬化性樹脂層を硬化する工程と、前記硬化性樹脂層に導電層を形成する工程と、前記導電層に電鋳処理によって金属膜を形成する工程と、前記第２の微細凹凸パターンを前記金属膜に転写して第３の微細凹凸パターンを前記金属膜に形成する工程と、前記金属膜を前記導電層から剥離して光学部品用金型とする工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、第１の微細凹凸パターンを有する母型を用いて第１の微細凹凸パターンを硬化性樹脂層に転写して第２の微細凹凸パターンを硬化性樹脂層に形成する工程と、硬化性樹脂層を硬化する工程と、硬化性樹脂層に導電層を形成する工程と、導電層に電鋳処理によって金属膜を形成する工程と、第２の微細凹凸パターンを金属膜に転写して第３の微細凹凸パターンを金属膜に形成する工程と、金属膜を導電層から剥離して光学部品用金型とする工程とを有することで、シリコン樹脂のように光硬化性樹脂の表面が粗くなるのを回避できる。 The present invention is also a method for manufacturing a mold for optical components, wherein the first fine concavo-convex pattern is transferred to a curable resin layer using a mother die having the first fine concavo-convex pattern, and the second A step of forming a fine concavo-convex pattern on the curable resin layer, a step of curing the curable resin layer, a step of forming a conductive layer on the curable resin layer, and a metal film formed by electroforming the conductive layer. Forming a third fine concavo-convex pattern on the metal film by transferring the second fine concavo-convex pattern to the metal film, and peeling the metal film from the conductive layer to form an optical component. And a process for forming a metal mold.
According to the present invention, the step of transferring the first fine concavo-convex pattern to the curable resin layer using the matrix having the first fine concavo-convex pattern to form the second fine concavo-convex pattern on the curable resin layer; , A step of curing the curable resin layer, a step of forming a conductive layer on the curable resin layer, a step of forming a metal film on the conductive layer by electroforming, and transferring the second fine concavo-convex pattern to the metal film And forming a third fine concavo-convex pattern on the metal film and peeling the metal film from the conductive layer to form a mold for an optical component. A rough surface can be avoided.

また、本発明は、光学部品用金型の製造方法であって、前記第３の微細凹凸パターンが形成された面が表側となるように前記光学部品用金型を軸にロール状に巻いてシリンダ状金型とする工程を有することを特徴とする。
本発明によれば、第３の微細凹凸パターンが形成された面が表側となるように光学部品用金型を軸にロール状に巻いてシリンダ状金型とすることで、光学部品を製作する際、光学部品用金型を回転させて光学部品に対して連続的に微細凹凸パターンを転写することが可能となる。 The present invention is also a method for manufacturing an optical component mold, wherein the optical component mold is wound around a roll so that the surface on which the third fine unevenness pattern is formed is a front side. It has the process of setting it as a cylindrical mold.
According to the present invention, an optical component is manufactured by winding an optical component mold in a roll shape around a shaft so that the surface on which the third fine concavo-convex pattern is formed is the front side, thereby forming a cylindrical mold. At this time, it is possible to continuously transfer the fine concavo-convex pattern to the optical component by rotating the optical component mold.

また、本発明は、光学部品用金型の製造方法であって、前記導電層は、スパッタリング法、金属蒸着法、ＥＢ蒸着法、銀鏡反応法及びメッキ法のいずれかにより形成されてなることを特徴とする。
また、本発明は、光学部品用金型の製造方法であって、前記硬化性樹脂は、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれかであることを特徴とする。
また、本発明は、光学部品用金型の製造方法であって、前記微細凹凸パターンは、プリズム、マイクロレンズ、シリンドリカルレンズ及びフレネルレンズのいずれかを構成する微細な凹凸形状であることを特徴とする。
また、本発明は、光学部品用金型であって、上記の光学部品用金型の製造方法により製造されたことを特徴とする。 Further, the present invention is a method for manufacturing a mold for optical components, wherein the conductive layer is formed by any one of a sputtering method, a metal vapor deposition method, an EB vapor deposition method, a silver mirror reaction method, and a plating method. Features.
The present invention is also a method for producing a mold for optical components, wherein the curable resin is any one of a photocurable resin, an electron beam curable resin, and a thermosetting resin.
Further, the present invention is a method for manufacturing a mold for optical components, wherein the fine concavo-convex pattern is a fine concavo-convex shape constituting any of a prism, a microlens, a cylindrical lens, and a Fresnel lens. To do.
The present invention also provides a mold for optical components, which is manufactured by the above-described method for manufacturing a mold for optical components.

本発明の光学部品用金型の製造方法によれば、光硬化性樹脂の表面が粗くなるのを回避できるので、光学部品用金型の精度を向上させるとともに、この光学部品用金型によって製作された光学部品の精度を向上させることができる。
また、光学部品を製作する際、光学部品用金型を回転させて光学部品に対して連続的に微細凹凸パターンを転写することが可能となるので、精度が向上した光学部品を迅速に製作することができる。 According to the optical component mold manufacturing method of the present invention, the surface of the photocurable resin can be avoided from being roughened, so that the accuracy of the optical component mold is improved and the optical component mold is manufactured. Thus, the accuracy of the optical component can be improved.
In addition, when manufacturing an optical component, it is possible to continuously transfer a fine concavo-convex pattern to the optical component by rotating the optical component mold, so that an optical component with improved accuracy can be quickly manufactured. be able to.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明における第１の実施の形態を示す図であって、本発明を適用した光学部品用金型の製造方法について説明するための図である。図１及び図２において、１はシリンダ、２はレジスト層、３は基板、４はＵＶ（紫外線）硬化樹脂層（硬化性樹脂層）である。また、図１において、５はＵＶ硬化樹脂を基板３に滴下するＵＶ樹脂滴下装置、６はＵＶ樹脂により形成されたＵＶ硬化樹脂層４にＵＶを照射するＵＶ照射装置である。また、図２において、７は金属膜、８は心棒（軸）である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 and FIG. 2 are views showing a first embodiment of the present invention, and are diagrams for explaining a method for manufacturing a mold for optical components to which the present invention is applied. 1 and 2, 1 is a cylinder, 2 is a resist layer, 3 is a substrate, and 4 is a UV (ultraviolet) curable resin layer (curable resin layer). In FIG. 1, 5 is a UV resin dropping device for dropping a UV curable resin onto the substrate 3, and 6 is a UV irradiation device for irradiating the UV to the UV curable resin layer 4 formed of the UV resin. In FIG. 2, 7 is a metal film, and 8 is a mandrel (axis).

光学部品用金型を製造する場合、微細凹凸パターン２ａ（第１の微細凹凸パターン）を有する母型Ａを用いて微細凹凸パターン２ａをＵＶ硬化樹脂層４に転写して微細凹凸パターン４ａ（第２の微細凹凸パターン）をＵＶ硬化樹脂層４に形成する工程と、ＵＶ硬化樹脂層４を硬化する工程と、ＵＶ硬化樹脂層４に導電層４ｂを形成する工程と、導電層４ｂに電鋳処理によって金属膜７を形成する工程と、微細凹凸パターン４ａを金属膜７に転写して光学部品微細凹凸パターン７ａ（第３の微細凹凸パターン）を金属膜７に形成する工程と、金属膜７を導電層４ｂから剥離して光学部品用金型Ｂとする工程とを有した製造方法を用いる。すなわち以下の手順で光学部品用金型Ｂを製造する。   When manufacturing a mold for optical components, the fine concavo-convex pattern 2a is transferred to the UV curable resin layer 4 by using the mother die A having the fine concavo-convex pattern 2a (first fine concavo-convex pattern), and the fine concavo-convex pattern 4a (first 2 fine concavo-convex pattern) on the UV curable resin layer 4, a step of curing the UV curable resin layer 4, a step of forming the conductive layer 4b on the UV curable resin layer 4, and electroforming the conductive layer 4b. A step of forming the metal film 7 by treatment, a step of transferring the fine uneven pattern 4a to the metal film 7 to form an optical component fine uneven pattern 7a (third fine uneven pattern) on the metal film 7, and a metal film 7 And a step of separating the conductive layer 4b from the conductive layer 4b to obtain a mold B for optical components. That is, the optical component mold B is manufactured in the following procedure.

まず（ａ）において、円柱状に形成されたシリンダ１を準備する。このシリンダ１は、例えばガラス、樹脂、金属等により形成されている。シリンダ１の寸法は、長さが約２ｍ、断面の直径が１００〜３００ｍｍである。なお、このシリンダ１は、平滑性を保持するため、長さ１ｍあたりの表面精度Ｒａが１〜３μｍであることが好ましい。
次に（ｂ）において、感光性樹脂の一例であるレジストをシリンダ１の周縁にディップコート法で塗布してレジスト層２を形成する。すなわち、図示しないが、レジストを有機溶媒に溶融した溶液を貯溜する浴槽内にシリンダ１を浸漬した後、浸漬したシリンダ１を一定速度で引き上げることで、シリンダ１の表面にレジストを均一に塗布してレジスト層２を形成する。ここで、レジストは、例えば特定の波長に感度を有するポジ型感光性ポリイミドまたはポジ型レジスト等のポジ型感光性樹脂を用いる。このときレジストの粘度を適当に設定してシリンダ１の周縁にレジストを塗布してレジスト層２を形成することによって、レジスト層２の膜厚として適当である５０〜８０μｍの膜厚を有するレジスト層２がシリンダ１の周縁に形成される。 First, in (a), a cylinder 1 formed in a cylindrical shape is prepared. The cylinder 1 is made of, for example, glass, resin, metal or the like. The cylinder 1 has a length of about 2 m and a cross-sectional diameter of 100 to 300 mm. In addition, in order that this cylinder 1 may maintain smoothness, it is preferable that surface accuracy Ra per 1 m of length is 1-3 micrometers.
Next, in (b), a resist which is an example of a photosensitive resin is applied to the periphery of the cylinder 1 by a dip coating method to form a resist layer 2. That is, although not shown, after immersing the cylinder 1 in a bathtub storing a solution obtained by melting the resist in an organic solvent, the immersed cylinder 1 is pulled up at a constant speed so that the resist is uniformly applied to the surface of the cylinder 1. Thus, the resist layer 2 is formed. Here, as the resist, for example, a positive photosensitive resin such as positive photosensitive polyimide or positive resist having sensitivity at a specific wavelength is used. At this time, the resist layer having a thickness of 50 to 80 μm which is appropriate as the thickness of the resist layer 2 is formed by appropriately setting the viscosity of the resist and applying the resist to the periphery of the cylinder 1 to form the resist layer 2. 2 is formed on the periphery of the cylinder 1.

レジストをシリンダ１の周縁に塗布してレジスト層２を形成した後、図３に示すように、レーザー走査装置１０を用いてレジスト層２の表面に光としてレーザー光を当てて微細凹凸パターン２ａを形成する。ここで、レーザー走査装置１０は、レーザー発光装置１１と、ミラー１２と、ポリゴンミラー１３と、集光レンズ１４とを備えている。レーザー光は、レーザー発光装置１１内の図示しないコリメートレンズで平行光に変換されてレーザー発光装置１１から発光された後、ミラー１２によって進行方向を変換され、ポリゴンミラー１３によって走査され、集光レンズ１４によってシリンダ１上に集光される。そして、レーザー光の積算レーザーパワー量を制御しながらレーザー光の焦点位置及び滞在時間を設定して、レーザー光がレジスト層２内の化学結合を切断しながら描画することで微細凹凸パターン２ａを形成する。このとき、必要に応じてシリンダ１を回転させることで、シリンダ１の周縁のレジスト層２全体に微細凹凸パターン２ａを形成することとなる。このようにして、（ｃ）に示すような微細凹凸パターン２ａを有する母型Ａが完成する。
なお、微細凹凸パターン２ａは、プリズム、マイクロレンズ、シリンドリカルレンズ及びフレネルレンズ等を構成する微細な凹凸形状、または微細な凹凸及び曲率を有した形状である。
また、母型Ａの製造方法については、上記のような方法に限ることはなく、別の製造方法を採用することも可能である。 After the resist is applied to the periphery of the cylinder 1 to form the resist layer 2, as shown in FIG. 3, a laser beam is applied as light to the surface of the resist layer 2 using a laser scanning device 10 to form a fine uneven pattern 2a. Form. Here, the laser scanning device 10 includes a laser light emitting device 11, a mirror 12, a polygon mirror 13, and a condenser lens 14. The laser light is converted into parallel light by a collimator lens (not shown) in the laser light emitting device 11 and emitted from the laser light emitting device 11, then the traveling direction is converted by the mirror 12, scanned by the polygon mirror 13, and the condenser lens. 14 is condensed on the cylinder 1. Then, by controlling the integrated laser power amount of the laser beam, the focal position and the staying time of the laser beam are set, and the laser beam is drawn while cutting the chemical bond in the resist layer 2 to form the fine uneven pattern 2a. To do. At this time, by rotating the cylinder 1 as necessary, the fine concavo-convex pattern 2 a is formed on the entire resist layer 2 on the periphery of the cylinder 1. In this way, the mother die A having the fine concavo-convex pattern 2a as shown in (c) is completed.
The fine concavo-convex pattern 2a is a fine concavo-convex shape constituting a prism, microlens, cylindrical lens, Fresnel lens, or the like, or a shape having fine concavo-convexity and curvature.
Further, the manufacturing method of the matrix A is not limited to the above-described method, and another manufacturing method can be adopted.

その後、（ｄ）において、母型Ａの下部に近接しかつ延在して設置されたステンレス製の基板３上で母型Ａを回転させながら、ローラＲを回転させて基板３が延在する方向に基板３を移動させ、基板３上にＵＶ樹脂滴下装置５によってＵＶ硬化樹脂４を滴下して、ＵＶ硬化樹脂４に微細凹凸パターン２ａに対応した微細凹凸パターン４ａを転写する。ＵＶ硬化樹脂４に微細凹凸パターン４ａを転写するとき、ＵＶ照射装置６を用いて微細凹凸パターン４ａの表面にＵＶを照射してＵＶ硬化樹脂４を硬化させる。このようにして、図２の（ｅ）に示すような微細凹凸パターン４ａを有するＵＶ硬化樹脂４が基板３上に形成される。なお、この微細凹凸パターン４ａは、微細凹凸パターン２ａを反転させたパターンである。   Thereafter, in (d), the substrate 3 is extended by rotating the roller R while rotating the master die A on the stainless steel substrate 3 placed close to and extending below the lower part of the master die A. The substrate 3 is moved in the direction, and the UV curable resin 4 is dropped on the substrate 3 by the UV resin dropping device 5, and the fine concavo-convex pattern 4 a corresponding to the fine concavo-convex pattern 2 a is transferred to the UV curable resin 4. When the fine concavo-convex pattern 4 a is transferred to the UV curable resin 4, the UV curable resin 4 is cured by irradiating the surface of the fine concavo-convex pattern 4 a with the UV irradiation device 6. In this way, the UV curable resin 4 having the fine concavo-convex pattern 4 a as shown in FIG. 2E is formed on the substrate 3. The fine concavo-convex pattern 4a is a pattern obtained by inverting the fine concavo-convex pattern 2a.

そして、（ｆ）において、微細凹凸パターン４ａにスパッタリング法、金属蒸着法、ＥＢ蒸着法、銀鏡反応法またはメッキ法による導電性処理がなされて導電層４ｂを形成した後、微細凹凸パターン４ａを有するＵＶ硬化樹脂４上に金属膜７を導電層４ｂに着膜させ、微細凹凸パターン４ａに対応した光学部品微細凹凸パターン７ａを金属膜７に転写して、ニッケル電鋳等の電鋳処理によって光学部品微細凹凸パターン７ａを有する光学部品用金型Ｂを製造する。なお、この光学部品微細凹凸パターン７ａは、微細凹凸パターン４ａを反転させたものであり、微細凹凸パターン２ａと同一のパターンである。   And in (f), after conducting the conductive process by the sputtering method, the metal vapor deposition method, the EB vapor deposition method, the silver mirror reaction method or the plating method on the fine uneven pattern 4a to form the conductive layer 4b, the fine uneven pattern 4a is provided. The metal film 7 is deposited on the conductive layer 4b on the UV curable resin 4, the optical component fine uneven pattern 7a corresponding to the fine uneven pattern 4a is transferred to the metal film 7, and optically formed by electroforming such as nickel electroforming. An optical component mold B having the component fine unevenness pattern 7a is manufactured. In addition, this optical component fine uneven | corrugated pattern 7a reverses the fine uneven | corrugated pattern 4a, and is the same pattern as the fine uneven | corrugated pattern 2a.

その後、（ｇ）において、形成された光学部品用金型ＢをＵＶ硬化樹脂４から剥離してロール状に巻き、（ｈ）においてロール状とされた光学部品用金型Ｂの内部に心棒８を挿入してシリンダ状の金型Ｂ’を製造する。なお、光学部品微細凹凸パターン７ａが微細凹凸パターン２ａと同一のパターンであるため、心棒８がシリンダ１と同一の形状寸法とすることで、金型Ｂ’は母型Ａと同一の形状寸法となる。   Thereafter, in (g), the formed optical part mold B is peeled off from the UV curable resin 4 and wound into a roll shape, and the mandrel 8 is placed inside the roll-shaped optical part mold B in (h). Is inserted to manufacture a cylindrical mold B ′. Since the optical component fine concavo-convex pattern 7a is the same pattern as the fine concavo-convex pattern 2a, the mold B ′ has the same shape and dimensions as the master A because the mandrel 8 has the same shape and dimensions as the cylinder 1. Become.

このような光学部品用金型の製造方法において、光学部品微細凹凸パターン７ａを有する光学部品用金型Ｂを製造する際、光学部品微細凹凸パターン７ａに微細凹凸パターン４ａを転写したＵＶ硬化樹脂４に導電層４ｂを介して金属膜７を電鋳することで、シリコン樹脂のようにＵＶ硬化樹脂４の表面が粗くなるのを回避できる。
また、光学部品用金型Ｂをロール状に巻いてシリンダ状の金型Ｂ’を形成することにより、光学部品を製作する際、金型Ｂ’を回転させて光学部品に対して連続的に光学部品微細凹凸パターン７ａを転写することが可能となる。 In such an optical component mold manufacturing method, when the optical component mold B having the optical component fine concavo-convex pattern 7a is manufactured, the UV curable resin 4 having the fine concavo-convex pattern 4a transferred to the optical component fine concavo-convex pattern 7a. In addition, by electroforming the metal film 7 through the conductive layer 4b, it is possible to avoid the surface of the UV curable resin 4 from becoming rough like a silicon resin.
In addition, by forming the cylindrical mold B ′ by winding the optical component mold B in a roll shape, when the optical component is manufactured, the mold B ′ is rotated and continuously with respect to the optical component. It becomes possible to transfer the optical component fine unevenness pattern 7a.

上記のような光学部品用金型の製造方法によれば、金属膜７を電鋳する際、ＵＶ硬化性樹脂４に設けられた微細凹凸パターン４ａの表面が粗くなるのを回避できるので、微細凹凸パターン４ａによって転写された光学部品用金型Ｂの光学部品微細凹凸パターン７ａの精度を向上させるとともに、この光学部品用金型Ｂによって製作された光学部品の精度を向上させることができる。
また、光学部品を製作する際、金型Ｂを回転させて光学部品に対して連続的に光学部品微細凹凸パターン７ａを転写することが可能となるので、精度が向上した光学部品を迅速に製作することができる。 According to the method for manufacturing a mold for optical parts as described above, when electroforming the metal film 7, it is possible to avoid the surface of the fine uneven pattern 4a provided on the UV curable resin 4 from becoming rough. The accuracy of the optical component fine uneven pattern 7a of the optical component mold B transferred by the uneven pattern 4a can be improved, and the accuracy of the optical component manufactured by the optical component mold B can be improved.
In addition, when manufacturing an optical component, the mold B can be rotated to continuously transfer the optical component fine concavo-convex pattern 7a to the optical component, so that an optical component with improved accuracy can be quickly manufactured. can do.

図４及び図５は、本発明における第２の実施の形態を示す図であって、本発明を適用した光学部品用金型の製造方法について説明するための図である。図４及び図５において、第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
図５において、２１は中空円筒状の枠体、２２はＵＶ樹脂層、２３は金属膜、２４は心棒である。 4 and 5 are diagrams showing a second embodiment of the present invention, for explaining a method for manufacturing a mold for optical components to which the present invention is applied. 4 and 5, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In FIG. 5, 21 is a hollow cylindrical frame, 22 is a UV resin layer, 23 is a metal film, and 24 is a mandrel.

光学部品用金型Ｂを製造する場合、図４の（ａ）〜（ｃ）においては、上記第１の実施の形態と同様の方法で母型Ａを製造する。
その後、図５の（ｄ）において、中空円筒状の枠体２１内に母型Ａを挿入し、枠体２１と母型Ａとの間にＵＶ硬化樹脂を注入した後、枠体２１の外部からＵＶを照射してＵＶ樹脂を硬化させてＵＶ硬化樹脂層２２を形成する。このとき、微細凹凸パターン２ａをＵＶ硬化樹脂層２２に転写させ、微細凹凸パターン２２ａをＵＶ硬化樹脂層２２に形成する。
ＵＶ硬化樹脂層２２を形成した後、枠体２１内の母型Ａを引き抜いて、（ｅ）に示すように枠体２１内に転写微細凹凸パターン２２ａを有するＵＶ硬化樹脂層２２が取付けられた状態となる。なお、枠体２１内の母型Ａを枠体２１から引き抜く際、母型Ａに設けられたレジスト２を溶融しながら引き抜いてもよい。 When the optical component mold B is manufactured, in FIGS. 4A to 4C, the mother mold A is manufactured by the same method as in the first embodiment.
Thereafter, in FIG. 5D, after the mother die A is inserted into the hollow cylindrical frame body 21 and a UV curable resin is injected between the frame member 21 and the mother die A, the outside of the frame member 21 is Then, the UV resin is cured by irradiating UV to form the UV curable resin layer 22. At this time, the fine concavo-convex pattern 2 a is transferred to the UV curable resin layer 22, and the fine concavo-convex pattern 22 a is formed in the UV curable resin layer 22.
After the UV curable resin layer 22 was formed, the matrix A in the frame body 21 was pulled out, and the UV curable resin layer 22 having the transfer fine uneven pattern 22a was attached in the frame body 21 as shown in FIG. It becomes a state. When the mother die A in the frame body 21 is pulled out from the frame member 21, the resist 2 provided on the mother die A may be pulled out while melting.

その後、（ｆ）に示すように、ＵＶ硬化樹脂層２２の内面に微細凹凸パターン４ａにスパッタリング法、金属蒸着法、ＥＢ蒸着法、銀鏡反応法またはメッキ法による導電性処理がなされて導電層２２ｂを形成して、その導電層２２ｂの内面にニッケル電鋳等の電鋳処理によって金属膜２３を形成する。このとき、微細凹凸パターン２２ａを金属膜２３に転写させ、微細凹凸パターン２３ａを金属膜２３に形成する。
そして、（ｇ）に示すように、中空円筒状に形成された金属膜２３の内部に心棒２４を挿入し、枠体２１を取り外して金型Ｃを形成する。 Thereafter, as shown in (f), the conductive layer 22b is obtained by subjecting the fine concavo-convex pattern 4a to the inner surface of the UV curable resin layer 22 by a conductive treatment by sputtering, metal vapor deposition, EB vapor deposition, silver mirror reaction or plating. And a metal film 23 is formed on the inner surface of the conductive layer 22b by electroforming such as nickel electroforming. At this time, the fine concavo-convex pattern 22 a is transferred to the metal film 23, and the fine concavo-convex pattern 23 a is formed on the metal film 23.
And as shown in (g), the mandrel 24 is inserted into the inside of the metal film 23 formed in the hollow cylindrical shape, the frame body 21 is removed, and the mold C is formed.

なお、枠体２１と母型Ａとの間に注入された樹脂は、ＵＶ硬化樹脂に限らず、例えば熱硬化性樹脂でもよい。このとき、枠体２１と母型Ａとの間に樹脂層を形成した後、熱によってその樹脂層を硬化させることとなる。   The resin injected between the frame body 21 and the matrix A is not limited to the UV curable resin but may be a thermosetting resin, for example. At this time, after the resin layer is formed between the frame body 21 and the matrix A, the resin layer is cured by heat.

第２の実施の形態のような光学部品用金型の製造方法において、光学部品微細凹凸パターン２３ａを有する光学部品用金型Ｃを製造する際、光学部品微細凹凸パターン２３ａに微細凹凸パターン２２ａを転写したＵＶ硬化樹脂２２に導電層２２ｂを介して金属膜２３を電鋳することで、上記第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。   In the manufacturing method of the optical component mold as in the second embodiment, when the optical component mold C having the optical component fine uneven pattern 23a is manufactured, the fine uneven pattern 22a is formed on the optical component fine uneven pattern 23a. By electroforming the metal film 23 on the transferred UV curable resin 22 via the conductive layer 22b, the same effect as the first embodiment can be obtained.

なお、母型Ａを用いて形成される樹脂層は、本実施形態に用いられるＵＶ硬化樹脂層４に限るものではない。したがって、微細凹凸パターン２ａを有する母型Ａを用いて微細凹凸パターン２ａをＵＶ硬化樹脂層４に転写して微細凹凸パターン４ａをＵＶ硬化樹脂層４に形成する工程と、ＵＶ硬化樹脂層４を硬化する工程と、ＵＶ硬化樹脂層４に導電層４ｂを形成する工程とを、微細凹凸パターン２ａを有する母型Ａを用いて微細凹凸パターン２ａを樹脂層に転写して微細凹凸パターン４ａを樹脂層に形成する工程と、樹脂層に導電層４ｂを形成する工程とに置き換えてもよい。
また、本実施の形態において使用するレーザー走査装置１０は、市販されている複写機あるいはレーザープリンタ等に設けられた光学エンジンと同様な構成のものを使用することが可能である。 Note that the resin layer formed using the matrix A is not limited to the UV curable resin layer 4 used in the present embodiment. Therefore, the step of transferring the fine unevenness pattern 2a to the UV curable resin layer 4 using the matrix A having the fine unevenness pattern 2a to form the fine unevenness pattern 4a on the UV curable resin layer 4, and the UV curable resin layer 4 The step of curing and the step of forming the conductive layer 4b on the UV curable resin layer 4 are transferred to the resin layer by transferring the fine concavo-convex pattern 2a to the resin layer using the matrix A having the fine concavo-convex pattern 2a. You may replace with the process of forming in a layer, and the process of forming the conductive layer 4b in a resin layer.
Further, the laser scanning device 10 used in the present embodiment can have the same configuration as an optical engine provided in a commercially available copying machine or laser printer.

第１の実施の形態における光学部品用金型の製造方法の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the manufacturing method of the metal mold | die for optical components in 1st Embodiment. 第１の実施の形態における光学部品用金型の製造方法の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the manufacturing method of the metal mold | die for optical components in 1st Embodiment. 第１の実施の形態におけるレーザー走査装置の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the laser scanning apparatus in 1st Embodiment. 第２の実施の形態における光学部品用金型の製造方法の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the manufacturing method of the metal mold | die for optical components in 2nd Embodiment. 第２の実施の形態における光学部品用金型の製造方法の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the manufacturing method of the metal mold | die for optical components in 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ シリンダ
２ レジスト層
２ａ 微細凹凸パターン（第１の微細凹凸パターン）
４ ＵＶ硬化樹脂層（樹脂層、硬化性樹脂層）
４ａ 微細凹凸パターン（第２の微細凹凸パターン）
４ｂ 導電層
７ 金属膜
７ａ 光学部品微細凹凸パターン（第３の微細凹凸パターン）
Ａ 母型
Ｂ 光学部品用金型
Ｂ’ 金型 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 2 Resist layer 2a Fine uneven | corrugated pattern (1st fine uneven | corrugated pattern)
4 UV curable resin layer (resin layer, curable resin layer)
4a Fine uneven pattern (second fine uneven pattern)
4b Conductive layer 7 Metal film 7a Optical component fine uneven pattern (third fine uneven pattern)
A Mother mold B Optical component mold B 'Mold

Claims (7)

第１の微細凹凸パターンを有する母型を用いて前記第１の微細凹凸パターンを樹脂層に転写して第２の微細凹凸パターンを前記樹脂層に形成する工程と、
前記樹脂層に導電層を形成する工程と、
前記導電層に電鋳処理によって金属膜を形成する工程と、
前記第２の微細凹凸パターンを前記金属膜に転写して第３の微細凹凸パターンを前記金属膜に形成する工程と、
前記金属膜を前記導電層から剥離して光学部品用金型とする工程とを有することを特徴とする光学部品用金型の製造方法。 Transferring the first fine concavo-convex pattern to the resin layer using a matrix having the first fine concavo-convex pattern to form a second fine concavo-convex pattern on the resin layer;
Forming a conductive layer on the resin layer;
Forming a metal film on the conductive layer by electroforming;
Transferring the second fine uneven pattern to the metal film to form a third fine uneven pattern on the metal film;
And a step of peeling the metal film from the conductive layer to obtain a mold for optical components. 第１の微細凹凸パターンを有する母型を用いて前記第１の微細凹凸パターンを硬化性樹脂層に転写して第２の微細凹凸パターンを前記硬化性樹脂層に形成する工程と、
前記硬化性樹脂層を硬化する工程と、
前記硬化性樹脂層に導電層を形成する工程と、
前記導電層に電鋳処理によって金属膜を形成する工程と、
前記第２の微細凹凸パターンを前記金属膜に転写して第３の微細凹凸パターンを前記金属膜に形成する工程と、
前記金属膜を前記導電層から剥離して光学部品用金型とする工程とを有することを特徴とする光学部品用金型の製造方法。 Transferring the first fine concavo-convex pattern to the curable resin layer using a matrix having the first fine concavo-convex pattern to form a second fine concavo-convex pattern on the curable resin layer;
Curing the curable resin layer;
Forming a conductive layer on the curable resin layer;
Forming a metal film on the conductive layer by electroforming;
Transferring the second fine uneven pattern to the metal film to form a third fine uneven pattern on the metal film;
And a step of peeling the metal film from the conductive layer to obtain a mold for optical components. 前記第３の微細凹凸パターンが形成された面が表側となるように前記光学部品用金型を軸にロール状に巻いてシリンダ状金型とする工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光学部品用金型の製造方法。     2. The method according to claim 1, further comprising a step of winding the optical component mold in a roll shape around the optical component mold so that the surface on which the third fine concavo-convex pattern is formed is a front side to form a cylindrical mold. The manufacturing method of the metal mold | die for optical components of 2. 前記導電層は、スパッタリング法、金属蒸着法、ＥＢ蒸着法、銀鏡反応法及びメッキ法のいずれかにより形成されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の光学部品用金型の製造方法。     3. The mold for an optical component according to claim 1, wherein the conductive layer is formed by any one of a sputtering method, a metal vapor deposition method, an EB vapor deposition method, a silver mirror reaction method, and a plating method. Method. 前記硬化性樹脂は、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の光学部品用金型の製造方法。     The method for producing a mold for an optical component according to claim 2, wherein the curable resin is any one of a photocurable resin, an electron beam curable resin, and a thermosetting resin. 前記微細凹凸パターンは、プリズム、マイクロレンズ、シリンドリカルレンズ及びフレネルレンズのいずれかを構成する微細な凹凸形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光学部品用金型の製造方法。     6. The optical component gold according to claim 1, wherein the fine concavo-convex pattern has a fine concavo-convex shape constituting any one of a prism, a microlens, a cylindrical lens, and a Fresnel lens. Mold manufacturing method. 請求項１から６のいずれか一項に記載の光学部品用金型の製造方法により製造されたことを特徴とする光学部品用金型。     An optical component mold manufactured by the method for manufacturing an optical component mold according to any one of claims 1 to 6.
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