JPH04320810A - 光学素子の製造方法 - Google Patents
光学素子の製造方法Info
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- JPH04320810A JPH04320810A JP11372291A JP11372291A JPH04320810A JP H04320810 A JPH04320810 A JP H04320810A JP 11372291 A JP11372291 A JP 11372291A JP 11372291 A JP11372291 A JP 11372291A JP H04320810 A JPH04320810 A JP H04320810A
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Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂、ゴム等の流動性の
ある原料を型内に流し込んで、紫外線により硬化させて
、基板の表面に所望の形状の樹脂層を形成することによ
る光学素子の製造方法に関する。
ある原料を型内に流し込んで、紫外線により硬化させて
、基板の表面に所望の形状の樹脂層を形成することによ
る光学素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラスなどの基板上に紫外線硬化
樹脂を硬化させて所望の形状を有する樹脂層を持つ成形
品を製造する成形方法においては、成形型内で樹脂モノ
マーを重合硬化させてから離型する際、樹脂表面が型表
面に密着あるいは接着してしまい成形品を離型するのが
容易ではないため、熱ショック法、超音波脱型法や機械
による引き離し、また型への離型剤の塗布等の方法が用
いられてきた。
樹脂を硬化させて所望の形状を有する樹脂層を持つ成形
品を製造する成形方法においては、成形型内で樹脂モノ
マーを重合硬化させてから離型する際、樹脂表面が型表
面に密着あるいは接着してしまい成形品を離型するのが
容易ではないため、熱ショック法、超音波脱型法や機械
による引き離し、また型への離型剤の塗布等の方法が用
いられてきた。
【０００３】また、樹脂層と接する成形型は、石英ガラ
ス等の酸化物あるいは鋼鉄等の合金を材料として作られ
ている。これらの成形型の表面は、空気中では酸化物で
被われており、その上に水分子や有機物分子が結合・吸
着していると考えられている。そして、この結合・吸着
物が、樹脂中にあるカルボキシル基、シアノ基、アミノ
基等の極性基と水素結合などの結合を形成するため、型
と樹脂層の接着力は大きく、型への樹脂残りによる不良
品の発生を引き起こしていた。
ス等の酸化物あるいは鋼鉄等の合金を材料として作られ
ている。これらの成形型の表面は、空気中では酸化物で
被われており、その上に水分子や有機物分子が結合・吸
着していると考えられている。そして、この結合・吸着
物が、樹脂中にあるカルボキシル基、シアノ基、アミノ
基等の極性基と水素結合などの結合を形成するため、型
と樹脂層の接着力は大きく、型への樹脂残りによる不良
品の発生を引き起こしていた。
【０００４】そこで、成形型と樹脂層の接着力を弱め離
型性を向上させるため、フッ素樹脂系、シリコーン樹脂
系やエステル系界面活性剤などの離型剤を塗布していた
。
型性を向上させるため、フッ素樹脂系、シリコーン樹脂
系やエステル系界面活性剤などの離型剤を塗布していた
。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱ショ
ック法では、冷却加熱を繰り返すため成形品の変形、変
質、割れ等の問題があった。超音波脱型法では成形品の
割れがしばしば生じ、良品率が低いという問題があった
。また、機械的な引き離しでは、成形品の一部に大きな
力がかかるため成形品に変形が生じたり、また成形品を
型から取り出し易いように成形品にテーパー形状をつけ
なければならず、成形品形状に制約を受けるという問題
があった。
ック法では、冷却加熱を繰り返すため成形品の変形、変
質、割れ等の問題があった。超音波脱型法では成形品の
割れがしばしば生じ、良品率が低いという問題があった
。また、機械的な引き離しでは、成形品の一部に大きな
力がかかるため成形品に変形が生じたり、また成形品を
型から取り出し易いように成形品にテーパー形状をつけ
なければならず、成形品形状に制約を受けるという問題
があった。
【０００６】また、樹脂層と接する成形型にフッ素樹脂
、脂肪酸エステル等の離型剤をディッピング等により塗
布して離型性を向上させる方法は、成形品表面の汚染や
成形回数が増えるに従い離型剤が型表面から失われ離型
効果が減少するので、度々離型剤を塗布しなければなら
ない等の問題があった。
、脂肪酸エステル等の離型剤をディッピング等により塗
布して離型性を向上させる方法は、成形品表面の汚染や
成形回数が増えるに従い離型剤が型表面から失われ離型
効果が減少するので、度々離型剤を塗布しなければなら
ない等の問題があった。
【０００７】また、成形型の樹脂層と接する部分の材料
を、ガラス等の酸化物あるいは鋼鉄等の合金とした場合
、紫外線硬化樹脂の流動性のため、成形型表面のピンホ
ール中に樹脂が流れ込みそのまま硬化するため、成形品
表面の凸状突起物やピンホール中の樹脂残りによる成形
品表面の面精度不良等の問題があった。
を、ガラス等の酸化物あるいは鋼鉄等の合金とした場合
、紫外線硬化樹脂の流動性のため、成形型表面のピンホ
ール中に樹脂が流れ込みそのまま硬化するため、成形品
表面の凸状突起物やピンホール中の樹脂残りによる成形
品表面の面精度不良等の問題があった。
【０００８】従って、本発明の目的は、成形型に離型処
理を施すことなく成形品の離型を容易にするとともに、
成形型表面のピンホールによる樹脂残り、成形品表面へ
の凸状突起物等による面精度不良品が発生しない光学素
子の製造方法を提供することである。
理を施すことなく成形品の離型を容易にするとともに、
成形型表面のピンホールによる樹脂残り、成形品表面へ
の凸状突起物等による面精度不良品が発生しない光学素
子の製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、紫外線
硬化樹脂組成物を用い成形型により、基板上に樹脂層を
形成する光学素子の製造方法において、該型として、少
なくとも樹脂層と接する部分にシリコン単結晶又はシリ
コン単結晶層を有する型を用いることを特徴とする光学
素子の製造方法が提供される。また、シリコン単結晶層
を有する型の代りに、アモルファスシリコン層を有する
型、リン含有量６〜１８重量％の化学触媒法によるニッ
ケルメッキ層を有する型を用いた光学素子の製造方法が
提供される。
硬化樹脂組成物を用い成形型により、基板上に樹脂層を
形成する光学素子の製造方法において、該型として、少
なくとも樹脂層と接する部分にシリコン単結晶又はシリ
コン単結晶層を有する型を用いることを特徴とする光学
素子の製造方法が提供される。また、シリコン単結晶層
を有する型の代りに、アモルファスシリコン層を有する
型、リン含有量６〜１８重量％の化学触媒法によるニッ
ケルメッキ層を有する型を用いた光学素子の製造方法が
提供される。
【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、シリコン単結晶としては、例えば半導体製造用
に作製され、ピンホールのないまたあっても直径１０μ
ｍ以下かつ５個／ｃｍ２ 以下のものが用いられる。シ
リコン単結晶層を有する成形型としては、例えば鋼鉄等
の表面に銅を介して前記シリコン単結晶を拡散接合等に
より数ミリ厚で有するものが用いられる。アモルファス
シリコン層を有する成形型としては、例えば蒸着等によ
り金属等の表面にアモルファスシリコンよりなる数μｍ
〜数百μｍの層を有するものが用いられる。また、ニッ
ケルメッキ層を有する成形型としては、化学触媒法によ
りリンを６〜１８重量％好ましくは１０〜１４重量％含
有する非結晶のＮｉ−Ｐよりなるニッケルメッキ層を、
金属等の基板の上に３０〜３００μｍ厚好ましくは５０
〜２００μｍ厚有するもので、ピンホールのないまたあ
っても直径１０μｍ以下かつ５個／ｃｍ２ 以下のもの
が用いられる。
おいて、シリコン単結晶としては、例えば半導体製造用
に作製され、ピンホールのないまたあっても直径１０μ
ｍ以下かつ５個／ｃｍ２ 以下のものが用いられる。シ
リコン単結晶層を有する成形型としては、例えば鋼鉄等
の表面に銅を介して前記シリコン単結晶を拡散接合等に
より数ミリ厚で有するものが用いられる。アモルファス
シリコン層を有する成形型としては、例えば蒸着等によ
り金属等の表面にアモルファスシリコンよりなる数μｍ
〜数百μｍの層を有するものが用いられる。また、ニッ
ケルメッキ層を有する成形型としては、化学触媒法によ
りリンを６〜１８重量％好ましくは１０〜１４重量％含
有する非結晶のＮｉ−Ｐよりなるニッケルメッキ層を、
金属等の基板の上に３０〜３００μｍ厚好ましくは５０
〜２００μｍ厚有するもので、ピンホールのないまたあ
っても直径１０μｍ以下かつ５個／ｃｍ２ 以下のもの
が用いられる。
【００１１】紫外線硬化樹脂としては、例えばはエポキ
シ、ウレタン、ポリエステル、ビニル、シリコン、ポリ
エン等のアクリレートと、エポキシ、ポリイミド、不飽
和ポリエステル等のモノマー又はオリゴマーと、重合開
始剤の組み合わせが用いられる。
シ、ウレタン、ポリエステル、ビニル、シリコン、ポリ
エン等のアクリレートと、エポキシ、ポリイミド、不飽
和ポリエステル等のモノマー又はオリゴマーと、重合開
始剤の組み合わせが用いられる。
【００１２】本発明において光学素子とは、非球面レン
ズ、フレネルレンズ、ビームスプリッター素子に見られ
るような山形形状の繰り返しや回折格子のような凹凸形
状の繰り返し等の形状を樹脂層として基板上に有するも
のなどをいう。
ズ、フレネルレンズ、ビームスプリッター素子に見られ
るような山形形状の繰り返しや回折格子のような凹凸形
状の繰り返し等の形状を樹脂層として基板上に有するも
のなどをいう。
【００１３】
【実施例】以下、実施例を示して具体的に本発明を説明
する。［実施例１］図１はガラス表面に非球面樹脂層を
紫外線硬化樹脂により形成する場合を示す模式断面図で
ある。１は型ホルダー、２はシリコン単結晶からなる成
形型、３はガスケットであり、成形型２とガラスレンズ
５の空隙部に樹脂を注入し、レンズ側から光を照射して
樹脂を硬化させ、レンズ５上に樹脂層４を形成する。
する。［実施例１］図１はガラス表面に非球面樹脂層を
紫外線硬化樹脂により形成する場合を示す模式断面図で
ある。１は型ホルダー、２はシリコン単結晶からなる成
形型、３はガスケットであり、成形型２とガラスレンズ
５の空隙部に樹脂を注入し、レンズ側から光を照射して
樹脂を硬化させ、レンズ５上に樹脂層４を形成する。
【００１４】半導体製造用のシリコン単結晶を型材とし
て、直径２０ｍｍ，参照曲率半径４５ｍｍ，最大偏差７
０μｍの非球面凹状に加工して成形型を作成した。この
型表面を顕微鏡で観察したところピンホールは認められ
なかた。
て、直径２０ｍｍ，参照曲率半径４５ｍｍ，最大偏差７
０μｍの非球面凹状に加工して成形型を作成した。この
型表面を顕微鏡で観察したところピンホールは認められ
なかた。
【００１５】次いで、型上にジシクロペンチルオキシエ
チルアクリレート４０重量部、トリス（２−アクリロキ
シ）イソシアヌレート２０重量部、ポリウレタンアクリ
レート４０重量部、紫外線重合開始剤としてヒドロキシ
ヘキシルフェニルケトン２重量％からなる紫外線硬化樹
脂組成物をディスペンサーにより滴下し、その上にガラ
ス母材として光学ガラスレンズＳＫ１２（直径２２ｍｍ
、曲率半径１５．８ｍｍ、光線有効径２０ｍｍの凸レン
ズ）を載せて固定した。次いでガラス母材側より２０Ｗ
のケミカルランプ（０．６５ｍＷ／ｃｍ２ ）で１０分
間照射し、更に４０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯で７分間照射
して、ガラス母材の片側に非球面樹脂層を有するレンズ
を成形した。
チルアクリレート４０重量部、トリス（２−アクリロキ
シ）イソシアヌレート２０重量部、ポリウレタンアクリ
レート４０重量部、紫外線重合開始剤としてヒドロキシ
ヘキシルフェニルケトン２重量％からなる紫外線硬化樹
脂組成物をディスペンサーにより滴下し、その上にガラ
ス母材として光学ガラスレンズＳＫ１２（直径２２ｍｍ
、曲率半径１５．８ｍｍ、光線有効径２０ｍｍの凸レン
ズ）を載せて固定した。次いでガラス母材側より２０Ｗ
のケミカルランプ（０．６５ｍＷ／ｃｍ２ ）で１０分
間照射し、更に４０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯で７分間照射
して、ガラス母材の片側に非球面樹脂層を有するレンズ
を成形した。
【００１６】成形後のレンズの離型性は非常に良く、型
への樹脂残りはなく、型表面は成形前の状態を保ってい
た。引き続き１か月間成形を繰り返しても、レンズ表面
は充分な光学精度を保っており、型表面への樹脂残りは
認められなかった。
への樹脂残りはなく、型表面は成形前の状態を保ってい
た。引き続き１か月間成形を繰り返しても、レンズ表面
は充分な光学精度を保っており、型表面への樹脂残りは
認められなかった。
【００１７】［実施例２］図２はガラス板表面に凹凸形
状の樹脂層を形成する方法を示す模式断面図である。拡
散接合によりシリコン単結晶層を表面に有する基板をフ
ォトリソグラフィーによりピッチ長１．６μｍ，溝深さ
０．１３μｍの凹凸形状に加工した成形型１１を作成し
、次いで型上にウレタン変性アクリレート５０重量％、
トリメチロールプロパントリメタアクリレート２０重量
％、ベンジルアクリレート３０重量％に光重合開始剤と
してベンジルジメチルケタール１重量％を加えてなる紫
外線硬化性樹脂をディスペンサーにより滴下し、その上
に平面精度ニュートン５本以内の充分に洗浄した石英ガ
ラス板１４を載せ、上から４０Ｗ／ｃｍの超高圧水銀灯
で２分間照射して樹脂の硬化を行なった。１２はスペー
サーである。
状の樹脂層を形成する方法を示す模式断面図である。拡
散接合によりシリコン単結晶層を表面に有する基板をフ
ォトリソグラフィーによりピッチ長１．６μｍ，溝深さ
０．１３μｍの凹凸形状に加工した成形型１１を作成し
、次いで型上にウレタン変性アクリレート５０重量％、
トリメチロールプロパントリメタアクリレート２０重量
％、ベンジルアクリレート３０重量％に光重合開始剤と
してベンジルジメチルケタール１重量％を加えてなる紫
外線硬化性樹脂をディスペンサーにより滴下し、その上
に平面精度ニュートン５本以内の充分に洗浄した石英ガ
ラス板１４を載せ、上から４０Ｗ／ｃｍの超高圧水銀灯
で２分間照射して樹脂の硬化を行なった。１２はスペー
サーである。
【００１８】成形後の樹脂層１３よりなる回折格子は、
ピッチ長１．６±０．０５μｍ，溝深さ０．１３±０．
０２μｍと優れた成形精度を持っていた。
ピッチ長１．６±０．０５μｍ，溝深さ０．１３±０．
０２μｍと優れた成形精度を持っていた。
【００１９】次に、真空蒸着により反射膜としてＣｕを
０．１５μｍ、保護膜としてＳｉＯ２ を０．２μｍ成
膜することにより、光学式精密スケーラーとして用途が
可能であった。
０．１５μｍ、保護膜としてＳｉＯ２ を０．２μｍ成
膜することにより、光学式精密スケーラーとして用途が
可能であった。
【００２０】［実施例３］ステンレス綱（ＨＰＭ−３８
、日立金属製）製基板の上にアモルファスシリコン層を
マイクロ波プラズマＣＶＤ法により、シラン１００％ガ
スを流量：５００ｍｌ／分，圧力：０．２Ｔｏｒｒ，基
板温度：２００℃，Ｒｆパワー：５００Ｗで３００μｍ
の厚みに積層した。この型材を実施例１に用いたものと
同じ非球面形状に加工し、この成形型表面を顕微鏡によ
り観察したところピンホールは認められなかった。
、日立金属製）製基板の上にアモルファスシリコン層を
マイクロ波プラズマＣＶＤ法により、シラン１００％ガ
スを流量：５００ｍｌ／分，圧力：０．２Ｔｏｒｒ，基
板温度：２００℃，Ｒｆパワー：５００Ｗで３００μｍ
の厚みに積層した。この型材を実施例１に用いたものと
同じ非球面形状に加工し、この成形型表面を顕微鏡によ
り観察したところピンホールは認められなかった。
【００２１】この型を用いて、実施例１と同じ条件で非
球面樹脂層を有するレンズの成形を行なった。成形後の
レンズの離型性は非常に良く、型表面への樹脂残り、レ
ンズ表面からの樹脂剥離は起きなかった。引き続き１か
月間成形を行なったが、レンズ表面は充分な光学精度を
保っており、型表面への樹脂残りは認められなかった。
球面樹脂層を有するレンズの成形を行なった。成形後の
レンズの離型性は非常に良く、型表面への樹脂残り、レ
ンズ表面からの樹脂剥離は起きなかった。引き続き１か
月間成形を行なったが、レンズ表面は充分な光学精度を
保っており、型表面への樹脂残りは認められなかった。
【００２２】［実施例４］ステンレス綱（ＨＰＭ−３８
、日立金属製）製基板の上に化学触媒ニッケルメッキに
より、リンを１１．７重量％含有する非晶質ニッケルメ
ッキを１５０μｍの厚みで析出させ、実施例１と同じ形
の非球面レンズ型を作成した。この成形型表面を顕微鏡
により観察したところ直径１０μｍ以下のピンホールが
３個存在した。
、日立金属製）製基板の上に化学触媒ニッケルメッキに
より、リンを１１．７重量％含有する非晶質ニッケルメ
ッキを１５０μｍの厚みで析出させ、実施例１と同じ形
の非球面レンズ型を作成した。この成形型表面を顕微鏡
により観察したところ直径１０μｍ以下のピンホールが
３個存在した。
【００２３】この型を用いて、実施例１と同じ条件で非
球面樹脂層を有するレンズの成形を行なった。成形後の
レンズの離型性は非常に良く、型表面への樹脂残り、レ
ンズ表面からの樹脂剥離は起きなかった。引き続き１か
月間成形を行なったが、レンズ表面は充分な光学精度を
保っており、型表面への樹脂残りは認められなかった。
球面樹脂層を有するレンズの成形を行なった。成形後の
レンズの離型性は非常に良く、型表面への樹脂残り、レ
ンズ表面からの樹脂剥離は起きなかった。引き続き１か
月間成形を行なったが、レンズ表面は充分な光学精度を
保っており、型表面への樹脂残りは認められなかった。
【００２４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、紫外線硬
化樹脂組成物を用い成形型により、基板上に樹脂層を形
成する光学素子の製造方法において、該型として、少な
くとも樹脂層と接する部分にシリコン単結晶、シリコン
単結晶層、アモルファスシリコン層又はリン含有量６〜
１８重量％の化学触媒法によるニッケルメッキ層を有す
る型を用いる光学素子の製造方法により、成形型に離型
処理を施すことなく成形品の離型を容易にするとともに
、成形型表面のピンホールによる樹脂残り、成形品表面
への凸状突起物等による面精度不良品の発生を防ぐこと
ができる。
化樹脂組成物を用い成形型により、基板上に樹脂層を形
成する光学素子の製造方法において、該型として、少な
くとも樹脂層と接する部分にシリコン単結晶、シリコン
単結晶層、アモルファスシリコン層又はリン含有量６〜
１８重量％の化学触媒法によるニッケルメッキ層を有す
る型を用いる光学素子の製造方法により、成形型に離型
処理を施すことなく成形品の離型を容易にするとともに
、成形型表面のピンホールによる樹脂残り、成形品表面
への凸状突起物等による面精度不良品の発生を防ぐこと
ができる。
【図１】レンズ上に樹脂層を形成する際の状態を示す模
式断面図である。
式断面図である。
【図２】ガラス板表面に凹凸形状の樹脂層を形成する際
の状態を示す模式断面図である。
の状態を示す模式断面図である。
１ 型ホルダー
２ 型
３ ガスケット
４ 樹脂層
５ 光学ガラスレンズ
１１ 型
１２ スペーサー
１３ 樹脂層
１４ 石英ガラス板
Claims (3)
- 【請求項１】 紫外線硬化樹脂組成物を用い成形型に
より、基板上に樹脂層を形成する光学素子の製造方法に
おいて、該型として、少なくとも樹脂層と接する部分に
シリコン単結晶又はシリコン単結晶層を有する型を用い
ることを特徴とする光学素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記型として、少なくとも樹脂層と接
する部分にアモルファスシリコン層を有する型を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の光学素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記型として、少なくとも樹脂層と接
する部分にリン含有量６〜１８重量％の化学触媒法によ
るニッケルメッキ層を有する型を用いることを特徴とす
る請求項１記載の光学素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11372291A JPH04320810A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 光学素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11372291A JPH04320810A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 光学素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04320810A true JPH04320810A (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=14619485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11372291A Pending JPH04320810A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04320810A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007110092A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-04-26 | Fujifilm Corp | 配線基板及びその製造方法、並びに液体吐出ヘッド |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP11372291A patent/JPH04320810A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007110092A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-04-26 | Fujifilm Corp | 配線基板及びその製造方法、並びに液体吐出ヘッド |
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