NL2004658C2 - Werkwijze, samenstel en inrichting voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag. - Google Patents
Werkwijze, samenstel en inrichting voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2004658C2 NL2004658C2 NL2004658A NL2004658A NL2004658C2 NL 2004658 C2 NL2004658 C2 NL 2004658C2 NL 2004658 A NL2004658 A NL 2004658A NL 2004658 A NL2004658 A NL 2004658A NL 2004658 C2 NL2004658 C2 NL 2004658C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- substrate
- mold
- lacquer
- amount
- spacers
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 98
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 claims description 86
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 53
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 13
- 239000002966 varnish Substances 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/14—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles in several steps
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
- G11B7/263—Preparing and using a stamper, e.g. pressing or injection molding substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
- B29C2035/0827—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
- B29C2043/023—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface having a plurality of grooves
- B29C2043/025—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface having a plurality of grooves forming a microstructure, i.e. fine patterning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/58—Measuring, controlling or regulating
- B29C2043/5833—Measuring, controlling or regulating movement of moulds or mould parts, e.g. opening or closing, actuating
- B29C2043/5841—Measuring, controlling or regulating movement of moulds or mould parts, e.g. opening or closing, actuating for accommodating variation in mould spacing or cavity volume during moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0888—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using transparant moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2017/00—Carriers for sound or information
- B29L2017/001—Carriers of records containing fine grooves or impressions, e.g. disc records for needle playback, cylinder records
- B29L2017/003—Records or discs
- B29L2017/005—CD''s, DVD''s
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
Werkwijze, samenstel en inrichting voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het op een substraat aanbrengen van een 5 gestructureerde laag. Een dergelijke laag wordt bijvoorbeeld toegepast voor het vormen van kleine lenzen en andere optische elementen, roosters (gratings) en andere microstructuren zoals optische geheugens en andere interfaces tussen optica en micro-elektronica. Op zichzelf is deze techniek bekend bij het dupliceren van CD’s, bijvoorbeeld uit US-A-4 477 328 en US-A-4 812 34.
10
Volgens deze stand van de techniek omvat de werkwijze voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag de stappen van het op het substraat aanbrengen van een eerste hoeveelheid uithardbare lak, het op het substraat en de lak plaatsen en aandrukken van een eerste vormmal voor het vormen van de structuur in de eerste 15 hoeveelheid lak tussen het substraat en de vormmal, het doen uitharden van de eerste hoeveelheid lak en het scheiden van de eerste vormmal van het substraat en de eerste hoeveelheid uitgeharde lak. Onder de uitdrukking ‘lak’ worden overigens ook andere harsen en kunststoffen verstaan.
20 Volgens de stand van de techniek worden deze stappen op een enkele locatie uitgevoerd. Het aandrukken van de vormmal is, in het bijzonder, doch niet uitsluitend bij dunne lagen een langzaam proces als gevolg van de grote hydrostatische krachten. Het proces kan wel worden versneld, doch dit zou bijzonder zwaar uitgevoerde persen vereisen. Deze zware persen zijn niet te verenigen met middelen voor het doen 25 uitharden van de uithardbare lak, welke stralingsbronnen zoals verwarmingselementen, UV-lampen vereisen die voorts zondanig moeten zijn gepositioneerd dat de betreffende straling de lak goed kan bereiken.
Om toch een voldoende snel proces te verkrijgen, stelt de uitvinding een werkwijze van 30 de hierboven genoemde soort voor, waarbij in een eerste werkstation het op het substraat aanbrengen van de eerste hoeveelheid uithardbare lak en het plaatsen en aandrukken van de eerste vormmal plaatsvindt, het samenstel van substraat, eerste hoeveelheid lak en eerste vormmal van het eerste werkstation naar een tweede 2 werkstation wordt verplaatst en in het tweede werkstation het doen uitharden van de eerste hoeveelheid lak plaatsvindt.
Deze maatregel scheidt het station waar het aandrukken van de vormmal wordt 5 uitgevoerd van het station waar de uithardbare lak wordt belicht, zodat beide werkstations kunnen worden geoptimaliseerd voor het uitvoeren van de betreffende bewerking, zij het ten koste van een verplaatsing van het samenstel van substraat, eerste hoeveelheid lak en eerste vormmal van het eerste werkstation naar het tweede werkstation.
10
De uitvinding verschaft voorts een inrichting voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag, omvattende voor het op het substraat van een vormbepalend samenstel aanbrengen van een hoeveelheid uithardbare lak, aandrukmiddelen voor het op de combinatie van het substraat en de hoeveelheid lak aanbrengen en in de 15 dwarsrichting aandrukken van een vormmal van het vormbepalende samenstel, positioneringsmiddelen voor het onderling positioneren van de vormmal en het substraat in de richtingen dwars op de dwarsrichting en uithardmiddelen voor het doen uitharden van een hoeveelheid lak, waarbij de lakaanbrengmiddelen en de aandrukmiddelen op een eerste werkstation zijn gepositioneerd, de 20 positioneringsmiddelen en de uithardmiddelen op een tweede werkstation zijn gepositioneerd en de inrichting transportmiddelen omvat voor het transporteren van het vormbepalende samenstel van het eerste werkstation naar het tweede werkstation. Opgemerkt wordt dat veelal de lakaanbrengmiddelen eveneens in het eerste station zijn geplaatst maar dat het eveneens mogelijk is dat de lakaanbrengmiddelen elders zijn 25 ondergebracht opdat het substraat, al of niet op een drager, van lak voorzien naar het eerste station wordt gevoerd.
De hier beschreven werkwijze betreft microtechniek zodat de nauwkeurigheid van het grootste belang is. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt, voorafgaande aan het 30 doen uitharden van de eerste hoeveelheid lak, de eerste vormmal nauwkeurig ten opzichte van het substraat in de richting van het vlak van het substraat gepositioneerd en vindt deze positionering op de locatie van het tweede station plaats. Hierdoor vindt de nauwkeurigheid van het product bepalende handeling pas plaats na het transport van het 3 samenstel tussen het eerste en het tweede werkstation, zodat de kans dat door het transport de nauwkeurigheid nadelig wordt beïnvloed, wordt geëlimineerd.
Een verdere optimalisatie van het proces ontstaat wanneer na het uitharden van de eerste 5 hoeveelheid lak, het samenstel van substraat, uitgeharde eerste hoeveelheid lak en eerste vormmal naar een derde werkstation wordt getransporteerd en het scheiden van de eerste vormmal van het substraat en de uitgeharde eerste hoeveelheid lak plaatsvindt in het derde werkstation. Deze maatregel biedt immers de mogelijkheid het tweede en het derde werkstation te optimaliseren naar hun uit te voeren handelingen. Hiermede treedt 10 een verdergaande specialisatie en daarmede mogelijkheid tot optimalisering op.
Volgens deze uitvoeringsvorm omvat de inrichting een derde werkstation dat is voorzien van middelen voor het scheiden van de eerste vormmal van de uitgeharde hoeveelheid lak en dat de transportmiddelen zijn ingericht voor het transporteren van 15 het vormbepalende samenstel van het tweede werkstation naar het derde werkstation.
Tijdens de bewerking op het eerste werkstation wordt de afstand tussen de eerste vormmal en het substraat bepaald. Vervolgens wordt het geheel van substraat, eerste hoeveelheid lak en eerste vormmal getransporteerd naar het tweede werkstation.
20 Ondanks het feit dat het veel kracht kost de eerste vormmal op de juiste afstand tot het substraat te brengen, bestaat het gevaar dat de afstand tussen eerste vormmal en het substraat verandert, hetgeen desastreuze gevolgen heeft voor de nauwkeurigheid omdat in het tweede werkstation immers geen middelen meer aanwezig zijn om deze afstand aan te passen. Om de juiste afstand te handhaven stelt een verdere 25 voorkeursuitvoeringsvorm voor bij het op het substraat plaatsen van de eerste vormmal de afstand tussen de eerste vormmal en het substraat bepalende afstandhouders aan te brengen. Hiermede bepalen de afstandhouders de afstand tussen de eerste vormmal en het substraat zodat het transport deze afstand nauwelijks kan beïnvloeden. Opgemerkt wordt dat de afstandhouders in het algemeen slechts zijn ingericht voor het beperken 30 van de kleinste afstand tussen de beide delen. Het vergroten van de afstand wordt immers steeds tegengegaan door de hydrostatische druk van de nog niet uitgeharde lak.
Dezelfde uitvoeringsvorm verschaft eveneens een vormbepalend samenstel voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag, omvattende een substraat en een 4 eerste vormmal voor het bepalen van de vorm van een tussen het substraat en de eerste vormmal aangebrachte hoeveelheid lak, waarbij afstandhouders voor het handhaven van de afstand tussen het substraat en de eerste vormmal zijn verschaft.
5 In sommige situaties wordt, voorafgaande aan het plaatsen van de eerste vormmal op het substraat, het substraat op een drager geplaatst. In een dergelijke situatie is het aantrekkelijk wanneer de afstandhouders tussen de drager en de eerste vormmal worden geplaatst.
10 Volgens deze uitvoeringsvorm omvat het vormbepalend samenstel een het substraat dragende drager en zijn de afstandhouders tussen de drager en de eerste vormmal geplaatst.
De hierboven toegelicht uitvoeringsvormen hebben in eerste instantie betrekking op het 15 maken van een enkelzijde structuur, zoals relevant is bij het maken van digitale informatiedragers en sommige optische elementen. Voor andere producten zoals optische elementen waarvan beide optische vlakken gekromd zijn, is het van belang dat aan beide zijden een structuur wordt aangebracht. Om ook dergelijke producten te kunnen vervaardigen verschaft een voorkeursuitvoeringsvorm de maatregel dat na het 20 doen uitharden van de eerste hoeveelheid lak, de combinatie van de eerste hoeveelheid uitgeharde lak, substraat en eerste vormmal wordt omgedraaid en naar het eerste werkstation wordt getransporteerd, op het substraat een tweede hoeveelheid uithardbare lak wordt aangebracht, op het substraat en de tweede hoeveelheid lak een tweede vormmal voor het vormen van de structuur in de tweede hoeveelheid lak wordt 25 geplaatst, het aldus verkregen samenstel naar het tweede werkstation wordt getransporteerd, de tweede hoeveelheid lak wordt uitgehard en de beide vormmallen van het substraat en de uitgeharde hoeveelheden lak worden gescheiden.
De nauwkeurigheid van de plaatsing van beide vormmallen is zo mogelijk van nog 30 groter belang dan bij de enkelzijde structuur. Hiertoe verschaft een verdere uitvoeringsvorm de maatregel dat voorafgaande aan het doen uitharden van de tweede hoeveelheid lak, de tweede vormmal nauwkeurig ten opzichte van de tweede vormmal in de richting van het hoofdvlak van het substraat wordt gepositioneerd en dat deze positionering op de locatie van het tweede werkstation plaatsvindt. De positionering ten 5 opzichte van de eerste vormmal leidt voorts automatisch tot positionering ten opzichte van het substraat.
Deze uitvoeringsvorm verschaft voorts een vormbepalend samenstel dat een tweede 5 vormmal omvat waarbij de afstandhouders tussen beide vormmallen zijn geplaatst.
Om ook hier voldoende nauwkeurigheid in dwarsrichting van het voltooide product te handhaven, hetgeen in het bijzonder, doch niet uitsluitend bij optische elementen van belang is, verschaft een verder uitvoeringsvorm de maatregel dat voorafgaande aan het 10 doen uitharden van de tweede hoeveelheid lak, de tweede vormmal nauwkeurig ten opzichte van het substraat in de richting van het hoofdvlak van het substraat wordt gepositioneerd en dat deze positionering op de locatie van het tweede werkstation plaatsvindt.
15 De meeste lakken hebben de eigenschap dat zij bij het uitharden krimpen. Dit leidt, bij starre afstandhouders mogelijkerwijs tot een vervormde structuur, in het bijzonder tot een holle structuur. Er zijn verschillende mogelijkheden deze vervorming tegen te gaan. Zo is het mogelijk om de door de voor het aandrukken gebruikte pers een hol profiel te geven, hetgeen de lakkrimp compenseert. Dit leidt tot een bolle laklaag welke de krimp 20 van de lak compenseert. Het is echter ook mogelijk om het tweede werkstation van referentievlakken met een vacuümprofiel te voorzien die de mal in een holle vorm trekken. Bij het uitharden kan het vacuüm worden weggenomen zodat de vormmal mee kan bewegen.
25 Voorts is het mogelijk de afstandhouders te verwijderen, waarbij de regeling van de dikte plaatsvindt door middel van een klauw die is ingericht voor het aangrijpen van de vormmal en waarvan de positie kan worden bestuurd.
Volgens een alternatieve mogelijkheid wordt de afstand tussen de eerste vormmal en het 30 substraat bepalende maat van de afstandhouders aangepast voorafgaande aan en tijdens het uitharden van de hoeveelheden lak. Dit vereist afstandhouders die zijn ingericht voor het aanpassen van de betreffende maat. Deze maat kan worden gevarieerd door toepassing van bijvoorbeeld piëzo-elektrische, magnetostrictieve of elektromagnetische elementen, alhoewel andere soorten actuatoren niet worden uitgesloten.
5 6
Aldus verschaft deze uitvoeringsvorm voorts de maatregel dat de afstandhouders zijn ingericht voor het bestuurbaar veranderen van hun de afstand tussen de vormmal en het substraat bepalende maat.
Hetzelfde probleem kan eveneens worden opgelost doordat de stijfheid van de afstandhouders in de afstand tussen de eerste vormmal en het substraat bepalende richting worden aangepast voorafgaande aan en tijdens het uitharden van de hoeveelheden lak. Een voorbeeld wordt gevormd door een magnetisch voorgespannen 10 luchtlager. Bij het wegnemen van de druk vermindert de stijfheid van het lager sterk.
Deze uitvoeringsvorm leidt voorts tot afstandhouders die zijn ingericht voor het bestuurbaar veranderen van hun stijfheid in de afstand tussen de eerste vormmal en het substraat bepalende richting.
15
Ten slotte is het mogelijk de positie van de afstandhouders in de richting van het hoofdvlak van het substraat aan te passen voorafgaande aan of tijdens het uitharden van de hoeveelheden lak. Hiermede kunnen deze delen zo ver van het substraat worden gebracht dat zij nauwelijks nog invloed hebben.
20
Ook deze uitvoeringsvorm leidt tot een vormbepalend samenstel volgens de hierboven genoemde soort, waarbij de afstandhouders zijn ingericht om te worden verplaatst in de richting van het hoofdvlak van het substraat.
25 Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren, waarin voorstellen:
Figuur 1: een blokschema van de inrichting volgens de uitvinding;
Figuur 2: een schematisch doorsnede-aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een samenstel volgens de uitvinding; 30 Figuur 3: een schematisch doorsnede-aanzicht van een tweede uitvoeringsvorm van een samenstel volgens de uitvinding;
Figuur 4: een reeks schematische doorsnede-aanzichten van de eerste en tweede uitvoeringsvorm tijdens diverse stappen van de werkwijze volgens de uitvinding; 7
Figuur 5: een schematisch aanzicht van een het in figuur 2 weergegeven samenstel waarbij een te compenseren effect overdreven is weergegeven;
Figuur 6: een schematisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een steunelement ten gebruike bij de uitvinding; en 5 Figuur 7: een schematisch aanzicht van de tweede uitvoeringsvorm van een steunelement ten gebruike bij de uitvinding.
Zoals in de aanhef is vermeld, betreft de uitvinding een werkwijze, samenstel en inrichting voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag. De 10 uitvinding betreft in het bijzonder het verdelen van de stappen over verschillende locaties of werkstations opdat de bij de werkstations te verschaffen middelen kunnen worden geoptimaliseerd op de uit te voeren werkzaamheden. Zo toont figuur een blokschema, waarin drie werkstations zijn getoond, namelijk een eerste werkstation 1, waarin eerste werkzaamheden worden verricht, een tweede werkstation 2, waarin 15 tweede werkzaamheden worden verricht en een derde werkstation 3, waarin derde werkzaamheden worden verricht.
In figuur 2 is een in zijn geheel met 4 aangeduid samenstel getoond, dat is voorzien van een drager 5, waarop een substraat 6 is geplaatst. Dit substraat 6 moet worden voorzien 20 van een gestructureerde laag 7 met een vorm die wordt bepaald door een eerste vormmal 8, die met zijn gestructureerde zijde naar de vormen gestructureerde laag wordt geplaatst. Voor het handhaven van de afstand tussen de drager 5 en de eerste vormmal 8, en daarmede van de afstand tussen het substraat 6 en de eerste vormmal 8 en daarmede van de dikte van de gestructureerde laag 7, zijn twee afstandhouders 9 25 geplaatst tussen de drager 5 en de vormmal 8. Het zal duidelijk zijn dat de vorm van de afstandhouders 9 afhangt van de vorm van de drager 5 en het substraat 6; bij een rechthoekige vorm van het substraat worden bij voorkeur twee langwerpige dragers 9 toegepast, terwijl bij een ronde vorm van het substraat 6 bijvoorbeeld drie afstandhouders 9 kunnen worden gebruikt. Uiteraard is het mogelijk andere aantallen of 30 vormen afstandhouders toe te passen, zoals bijvoorbeeld ronde afstandhouders.
Opgemerkt wordt dat het eveneens mogelijk is dat, bij afwezigheid van de dragers 5, de afstandhouders 9 direct op het substraat te plaatsen. Ook is het mogelijk de afstandhouders in de drager te integreren.
8
Aanvankelijk wordt, zoals in figuur 4 is weergegeven, in het eerste werkstation 1 het substraat of de drager 5 met het substraat 6 aangebracht en wordt op het substraat een hoeveelheid uithardbare lak aangebracht. Vervolgens worden de afstandhouders 9 geplaatst, al kan niet worden uitgesloten dat de afstandhouders al eerder zijn geplaatst.
5 Ten slotte wordt de vormmal 8 op de afstandhouders 9 geplaatst, waarbij de gestructureerde zijde van de vormmal 8 in contact komt met de nog niet uitgeharde lak. Om de dikte van de laag lak nauwkeurig te kunnen bepalen, wordt gebruik gemaakt van een pers voor het op de afstandhouders 9 drukken van de vormmal 8. Opgemerkt wordt dat, gezien de veelal kleine dikte van de laag, de voor het aandrukken benodigde 10 krachten aanzienlijk zijn, hetgeen de aanwezigheid van een zware pers in het eerste werkstation 1 vereist. Nadat de eerste vormmal op het afstandhouders en de lak geplaatst is, is deze afstand goed gefixeerd, als gevolg van de kleine laagdikte en de aanwezigheid van de afstandhouders.
15 Vervolgens wordt het aldus verkregen samenstel naar het tweede werkstation 2 getransporteerd. Hierbij is het van belang dat de dikte van de laag lak nauwkeurig gehandhaafd blijft. In het tweede werkstation wordt de vormmal 8 nauwkeurig ten opzichte van de drager en meer in het bijzonder ten opzichte van het substraat nauwkeurig gepositioneerd. De dikte van de laag 7 wordt daarbij gehandhaafd. Het 20 tweede station 2 is dan ook ingericht voor het uitvoeren van deze nauwkeurige positionering. Na deze positionering wordt de lak 7 tot uitharding gebracht. Hiertoe is het tweede station voorzien van middelen daartoe zoals een UV-lichtbron. Hierbij wordt uitgegaan van de vooronderstelling dat de lak door middel van UV-licht uithardbaar is. Wanneer gebruik wordt gemaakt van anders soorten uithardbare lakken, zoals van onder 25 warmte uithardbare lak, kan het tweede station 2 van verwarmingsmiddelen zijn voorzien.
Ten slotte wordt het samenstel van het tweede station naar het laatste, derde station 3 getransporteerd. Het derde station 3 is ingericht voor het scheiden van de eerste 30 vormmal 8 van de inmiddels uitgeharde en van een structuur voorziene laklaag 7, waartoe het derde station van desbetreffende middelen is voorzien. Aldus resulteert een substraat dat van een enkele gestructureerde laag is voorzien.
9
Voor een aantal toepassingen, in het bijzonder voor optische toepassingen, moet het substraat echter van twee gestructureerde lagen worden voorzien. Van belang is hierbij dat de aan weerszijden aanwezige structuren onderling goed gepositioneerd worden. Aanvankelijk wordt gebruik gemaakt van een structuur zoals in figuur 2 is 5 weergegeven. Na het doorlopen van het eerste en het tweede station wordt het samenstel niet gescheiden in het derde station 3 zoals bij de hiervoor besproken enkelvoudige uitvoeringsvorm, maar wordt het aldus verkregen geheel 4 omgedraaid en wordt de drager 5, tezamen met de afstandhouders 9 verwijderd en naar het eerste station 1 getransporteerd. Op de aldus vrijgekomen zijde van het substraat 5 wordt in het eerste 10 station weer een laag uithardbare lak 10 aangebracht, worden andere, grotere afstandhouders 12 geplaatst en wordt op de laklaag 10 en de afstandhouders 12 een tweede vormmal 11 geplaatst. De tweede vormmal 11 is aan zijn onderzijde van het negatief voorzien van de structuur die op de tweede zijde van het substraat 6 moet worden aangebracht. Na het plaatsen van de tweede vormmal 11 wordt het geheel 15 aangedrukt door de op het eerste station 1 aanwezige pers. Ook hier wordt aangedrukt totdat de laklaag 10 de vereiste dikte heeft en de tweede vormmal 11 op de afstandhouders 12 rust. Dan is het samenstel verkregen die is weergegeven in figuur 3. Voorts zijn de diverse stappen weergegeven in figuur 4.
20 Vervolgens wordt het aldus verkregen geheel 13 naar het tweede station 2 bewogen en wordt in het tweede station 2 de tweede vormmal 11 nauwkeurig gepositioneerd ten opzichte van de eerste vormmal 8 en daarmede ten opzichte van de reeds in de onderste, uitgeharde laklaag 7 aangebrachte structuur. Nadat de juiste positie is verkregen, wordt de tweede laklaag 10 door de betreffende middelen uitgehard.
25
Als laatste wordt het samenstel 13 naar het derde station 3 getransporteerd waar de eerste en de tweede vormmal 8, 11, tezamen met de afstandhouders worden verwijderd en het aan beide zijden van een structuur 7, 10 voorziene substraat 6 resteert.
30 Tijdens het uitharden van de meeste lakken of harsen treedt krimp op. Op zichzelf kan hiermede rekening worden gehouden bij het dimensioneren van de diverse onderdelen. In het onderhavige geval treedt echter het probleem op dat de krimp, als gevolg van de kleine laagdikte, leidt tot het hol gaan staan van de vormmal. Dit is in sterk overdreven vorm weergegeven in figuur 5. De dikte van de uitgeharde laklaag is in het midden 10 aldus veel kleiner dan aan de randen. Dit effect kan op verschillende wijzen worden gecompenseerd.
Een mogelijkheid ligt in het verkleinen van de dikte van de afstandhouders tijdens het 5 uithardingsproces van de lak. Hiermede is het mogelijk de verkleining van de afstand tussen de vormmal en het substraat en daarmede de dikte van de gestructureerde laag te over het gehele oppervlak verkleinen, waardoor de parallelliteit en de vlakheid van deze delen wordt gewaarborgd en geen vervorming van de structuren optreedt.
10 Figuur 6 toont een afstandhouder 20, die van een piëzoelektrische laag 21 is voorzien. Aan weerszijde van de piëzo-elektrische laag 21 is een elektrode 22, respectievelijk 23 aangebracht, waarmede een elektrisch veld op de piëzo-elektrische laag kan worden aangelegd, en waarmede de dikte van deze laag kan worden beheerst.
15 Figuur 7 toont een alternatieve constructie van een afstandhouder 24, die voor zien is van materiaal dat een grote mate van magnetostrictie vertoont, hetgeen wil zeggen dat het materiaal krimpt, dan wel uitzet in invloed van een magnetisch veld. Hiertoe is rondom de afstandhouder een spoel 25 aangebracht die, bij het doorlopen van een elektrische stroom een axiaal magneetveld opwekt. Onder invloed van dit axiale 20 magneetveld kan de lengte van de afstandhouder variëren.
Het zal duidelijk zijn dat er ook andere fysische mechanismen kunnen worden gebruikt voor het veranderen van de afmetingen van de afstandhouders en dat andersoortige actuatoren kunnen worden gebruikt. Voorts kunnen de afstandhouders tijdens het 25 uithardingsproces en daarmede tijdens het krimpproces naar buiten worden bewogen. Hiermede wordt de kromming van de vormmal weliswaar niet gelijk aan nul, maar wel bijzonder klein.
30
Claims (19)
1. Werkwijze voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag, omvattende de volgende stappen: 5. het op het substraat aanbrengen van een eerste hoeveelheid uithardbare lak; het op het substraat en de lak plaatsen en aandrukken van een eerste vormmal voor het vormen van de structuur in de eerste hoeveelheid lak tussen het substraat en de vormmal; het doen uitharden van de eerste hoeveelheid lak; en 10 - het scheiden van de eerste vormmal van het substraat en de eerste hoeveelheid uitgeharde lak, met het kenmerk, dat in een eerste werkstation het op het substraat aanbrengen van de eerste hoeveelheid uitgeharde lak en het plaatsen en aandrukken van de eerste vormmal plaatsvindt, het samenstel van substraat, eerste hoeveelheid lak en eerste vormmal van 15 het eerste werkstation naar een tweede werkstation wordt verplaatst en dat in het tweede werkstation het doen uitharden van de eerste hoeveelheid lak plaatsvindt.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat voorafgaande aan het doen uitharden van de eerste hoeveelheid lak, de eerste vormmal nauwkeurig ten 20 opzichte van het substraat in de richting van het vlak van het substraat wordt gepositioneerd en dat deze positionering op de locatie van het tweede werkstation plaatsvindt.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat na het uitharden van 25 de eerste hoeveelheid lak het samenstel van substraat, uit geharde eerste hoeveelheid lak en eerste vormmal naar een derde werkstation wordt getransporteerd en dat scheiden van de eerste vormmal van het substraat en de uitgeharde eerste hoeveelheid lak plaatsvindt in het derde werkstation.
4. Werkwijze volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat bij het op het substraat plaatsen van de eerste vormmal de afstand tussen de eerste vormmal en het substraat bepalende afstandhouders worden aangebracht.
5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat voorafgaande aan het plaatsen van de eerste vormmal op het substraat, het substraat op een drager wordt geplaatst en dat de afstandhouders tussen de drager en de eerste vormmal worden geplaatst. 5
6. Werkwijze volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat na het doen uitharden van de eerste hoeveelheid lak, de combinatie van de eerste hoeveelheid uitgeharde lak, substraat en eerste vormmal wordt omgedraaid en naar het eerste werkstation wordt 10 getransporteerd, op het substraat een tweede hoeveelheid uithardbare lak wordt aangebracht; op het substraat en de tweede hoeveelheid lak een tweede vormmal voor het vormen van de structuur in de tweede hoeveelheid lak wordt geplaatst; het aldus verkregen samenstel naar het tweede werkstation wordt 15 getransporteerd; de tweede hoeveelheid lak wordt uitgehard; en de beide vormmallen van het substraat en de uitgeharde hoeveelheden lak worden gescheiden.
7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat voorafgaande aan het doen uitharden van de tweede hoeveelheid lak, de tweede vormmal nauwkeurig ten opzichte van de tweede vormmal in de richting van het hoofdvlak van het substraat wordt gepositioneerd en dat deze positionering op de locatie van het tweede werkstation plaatsvindt. 25
8. Werkwijze volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat voorafgaande aan het plaatsen van de tweede vormmal op het substraat, afstandhouders tussen de eerste vormmal en de tweede vormmal worden geplaatst.
9. Werkwijze volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de de afstand tussen de eerste vormmal en het substraat bepalende maat van de afstandhouders worden aangepast voorafgaande aan en tijdens het uitharden van de hoeveelheden lak.
10. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de stijfheid van de afstandhouders in de afstand tussen de eerste vormmal en het substraat bepalende richting worden aangepast voorafgaande aan en tijdens het uitharden van de hoeveelheden lak. 5
11. Werkwijze volgens één van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de positie van de afstandhouders in de richting van het hoofdvlak van het substraat wordt aangepast voorafgaande aan en tijdens het uitharden van de hoeveelheden lak.
12. Vormbepalend samenstel voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag, omvattende een eerste vormmal voor het bepalen van de vorm van een tussen het substraat en de eerste vormmal aangebrachte hoeveelheid lak, gekenmerkt door afstandhouders voor het handhaven van de afstand tussen het substraat en de eerste vormmal. 15
13. Vormbepalend samenstel volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het samenstel een voor het dragen van het substraat ingerichte drager omvat en dat de afstandhouders tussen de drager en de eerste vormmal zijn geplaatst.
14. Vormbepalend samenstel volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk, dat het samenstel voorts een tweede vormmal omvat en dat de afstandhouders tussen beide vormmallen zijn geplaatst.
15. Vormbepalend samenstel volgens conclusie 12, 13 of 14, met het kenmerk, dat 25 de afstandhouders zijn ingericht voor het bestuurbaar veranderen van hun dikte.
16. Vormbepalend samenstel volgens conclusie 12, 13 of 14, met het kenmerk, dat de afstandhouders zijn ingericht voor het bestuurbaar veranderen van hun stijfheid in hun dikterichting. 30
17. Vormbepalend samenstel volgens conclusie 12, 13 of 14, met het kenmerk, dat de afstandhouders zijn ingericht om te worden verplaatst in een richting van het substraat af.
18. Inrichting voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag, omvattende: lakaanbrengmiddelen voor het op het substraat van een vormbepalend samenstel volgens conclusie 13, 14 of 15 aanbrengen van een hoeveelheid uithardbare lak; 5 - aandrukmiddelen voor het op de combinatie van het substraat en de hoeveelheid lak aanbrengen en in de dwarsrichting aandrukken van een vormmal van het vormbepalende samenstel; positioneringsmiddelen voor het onderling positioneren van de vormmal en het substraat in de richtingen dwars op de dwarsrichting; en 10 - uithardmiddelen voor het doen uitharden van een hoeveelheid lak, met het kenmerk, dat de aandrukmiddelen op een eerste werkstation zijn gepositioneerd; dat de positioneringsmiddelen en de uithardmiddelen op een tweede werkstation zijn gepositioneerd; en 15. dat de inrichting transportmiddelen omvat voor het transporteren van het vormbepalende samenstel van het eerste werkstation naar het tweede werkstation.
19. Inrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de inrichting een derde werkstation omvat dat is voorzien van middelen voor het scheiden van de eerste 20 vormmal van de uitgeharde hoeveelheid lak en dat de transportmiddelen zijn ingericht voor het transporteren van het vormbepalende samenstel van het tweede werkstation naar het derde werkstation.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2004658A NL2004658C2 (nl) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | Werkwijze, samenstel en inrichting voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag. |
| EP11720205A EP2566675A2 (en) | 2010-05-04 | 2011-05-02 | Method, assembly and device for applying a structured layer to a substrate |
| PCT/NL2011/050298 WO2011155819A2 (en) | 2010-05-04 | 2011-05-02 | Method, assembly and device for applying a structured layer to a substrate |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2004658 | 2010-05-04 | ||
| NL2004658A NL2004658C2 (nl) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | Werkwijze, samenstel en inrichting voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2004658C2 true NL2004658C2 (nl) | 2011-11-07 |
Family
ID=43466983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2004658A NL2004658C2 (nl) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | Werkwijze, samenstel en inrichting voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2566675A2 (nl) |
| NL (1) | NL2004658C2 (nl) |
| WO (1) | WO2011155819A2 (nl) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4477328A (en) * | 1979-05-25 | 1984-10-16 | U.S. Philips Corporation | Optically readable information disk and method of manufacturing same |
| US5281372A (en) * | 1991-03-26 | 1994-01-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for producing resin moldings having a concave-convex pattern on the surface |
| US5378516A (en) * | 1986-02-14 | 1995-01-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Thin type optical memory medium and method for preparing the same |
| US20050214398A1 (en) * | 2003-05-14 | 2005-09-29 | Molecular Imprints, Inc | Assembly and method for transferring imprint lithography templates |
| US20070210467A1 (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-13 | Wen-Yih Liao | Apparatus for fabricating cover layer of optical information storage media and operating method of the same |
| US20090065131A1 (en) * | 2002-05-10 | 2009-03-12 | Panasonic Corporation | Method of and apparatus for manufacturing multi-layer optical information recording medium |
| US20090146347A1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| US20100072653A1 (en) * | 2008-09-25 | 2010-03-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Imprinting apparatus and method therefor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3642167A1 (de) | 1986-12-10 | 1988-06-30 | Philips Patentverwaltung | Stromspiegelschaltung |
-
2010
- 2010-05-04 NL NL2004658A patent/NL2004658C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-05-02 WO PCT/NL2011/050298 patent/WO2011155819A2/en not_active Ceased
- 2011-05-02 EP EP11720205A patent/EP2566675A2/en not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4477328A (en) * | 1979-05-25 | 1984-10-16 | U.S. Philips Corporation | Optically readable information disk and method of manufacturing same |
| US5378516A (en) * | 1986-02-14 | 1995-01-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Thin type optical memory medium and method for preparing the same |
| US5281372A (en) * | 1991-03-26 | 1994-01-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for producing resin moldings having a concave-convex pattern on the surface |
| US20090065131A1 (en) * | 2002-05-10 | 2009-03-12 | Panasonic Corporation | Method of and apparatus for manufacturing multi-layer optical information recording medium |
| US20050214398A1 (en) * | 2003-05-14 | 2005-09-29 | Molecular Imprints, Inc | Assembly and method for transferring imprint lithography templates |
| US20070210467A1 (en) * | 2006-03-08 | 2007-09-13 | Wen-Yih Liao | Apparatus for fabricating cover layer of optical information storage media and operating method of the same |
| US20090146347A1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| US20100072653A1 (en) * | 2008-09-25 | 2010-03-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Imprinting apparatus and method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2566675A2 (en) | 2013-03-13 |
| WO2011155819A2 (en) | 2011-12-15 |
| WO2011155819A3 (en) | 2012-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101980415B1 (ko) | 임프린트 장치 및 물품 제조 방법 | |
| KR101229100B1 (ko) | 중간 스탬프를 갖는 패턴 복제 | |
| US8747092B2 (en) | Fast nanoimprinting apparatus using deformale mold | |
| JP4401383B2 (ja) | 構造化された素子の製造 | |
| CN100503264C (zh) | 用于生产芯片的加工设备、加工方法和工艺 | |
| JP6423641B2 (ja) | インプリント装置、物品の製造方法及びインプリント方法 | |
| US10732463B1 (en) | Fabrication of nano-scale alignment patterns for liquid crystals to create switchable optical components | |
| CN104094140B (zh) | 衍射光栅及其制造方法 | |
| US8962079B2 (en) | Manufacturing optical elements | |
| US8845320B2 (en) | Imprint lithography apparatus | |
| Dunkel et al. | Fabrication of microoptical freeform arrays on wafer level for imaging applications | |
| JP2016103603A (ja) | モールドおよびその製造方法、インプリント方法、ならびに、物品製造方法 | |
| JP5416420B2 (ja) | 微細構造転写装置 | |
| NL2004658C2 (nl) | Werkwijze, samenstel en inrichting voor het op een substraat aanbrengen van een gestructureerde laag. | |
| US20170205708A1 (en) | Step-and-repeat-type imprinting device and method | |
| CN109119404B (zh) | 对准方法、压印方法和晶圆堆叠方法 | |
| CN109997078B (zh) | 用于模压微米和/或纳米结构的方法 | |
| US20150293269A1 (en) | Method and device for producing a lens wafer | |
| Yang et al. | Diffractive beam splitting microlens for fiber coupling fabricated by UV imprinting process | |
| JP2023525348A (ja) | 光学プリズムの製造方法 | |
| CN112924457A (zh) | 测定方法、管理方法以及光学部件的制造方法 | |
| HK1096162B (en) | Pattern replication with intermediate stamp | |
| JP2008265133A (ja) | 光学素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| SD | Assignments of patents |
Effective date: 20121207 |
|
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20141201 |