TW201343374A - 微結構光學元件製造方法 - Google Patents

微結構光學元件製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201343374A
TW201343374A TW101114835A TW101114835A TW201343374A TW 201343374 A TW201343374 A TW 201343374A TW 101114835 A TW101114835 A TW 101114835A TW 101114835 A TW101114835 A TW 101114835A TW 201343374 A TW201343374 A TW 201343374A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
transparent substrate
microstructured optical
replication
mold
optical element
Prior art date
Application number
TW101114835A
Other languages
English (en)
Inventor
Feng Cheng
Original Assignee
Hon Hai Prec Ind 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 Hon Hai Prec Ind Co Ltd filed Critical Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Publication of TW201343374A publication Critical patent/TW201343374A/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00365—Production of microlenses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

一種微結構光學元件製造方法，其包括以下步驟：(a)提供一模仁，該模仁上凹設有複數複製結構；(b)提供一透明基板，將該透明基板朝向該模仁具有複製結構之面設置；(c)提供一分配工具及液態之複製材料，藉由該分配工具將該複製材料對應該複製結構分佈於該透明基板上；(d)使用該模仁模壓該複製材料；(e)固化該複製材料；(f)移除該模仁；及(g)裁切該透明基板以形成具有該複製結構之微結構光學元件。

Description

微結構光學元件製造方法
本發明涉及一種光學元件製造方法，尤其涉及一種應用於繞射光學元件或折射光學元件領域之表面具有微結構之光學元件製造方法。
微結構光學元件一般由複製之方法製造而成。習知之用於製造微結構光學元件之方法主要包括以下步驟：提供一表面具有複製結構之模仁，提供一透明基板，將複製材料塗覆於透明基板上，移動模仁以模壓複製材料，固化複製材料，從而形成具有複製結構之反結構之微結構光學元件。當需批量生產微結構光學元件時，一般於模仁表面設置複數複製結構，然而，由於複製材料之體積較大，模壓過程中，複製材料流動性較差，易導致微結構光學元件上產生氣泡或凹陷等缺陷，從而影響微結構光學元件之光學性能。
有鑒於此，有必要提供一種複製材料流動性好、可避免於微結構光學元件上產生氣泡、凹陷等缺陷之微結構光學元件製造方法。
一種微結構光學元件製造方法，其包括以下步驟：(a) 提供一模仁，該模仁上凹設有複數複製結構；(b) 提供一透明基板，將該透明基板朝向該模仁具有複製結構之面設置；(c) 提供一分配工具及液態之複製材料，藉由該分配工具將該複製材料對應該複製結構分佈於該透明基板上；(d) 使用該模仁模壓該複製材料；(e) 固化該複製材料；(f) 移除該模仁；及(g) 裁切該透明基板以形成具有該複製結構之微結構光學元件。
本發明之微結構光學元件製造方法藉由分配工具分配複製材料，使得複製材料分散分佈於透明基板上，模壓過程中，由於複製材料體積小，複製材料流動性好，從而避免因複製材料流動性差而造成微結構光學元件上之凹陷、氣泡等缺陷，從而提高微結構光學元件之光學性能。
下面將結合附圖及具體實施方式對本發明之微結構光學元件製造方法作進一步之詳細說明。
請參閱圖1至圖3，本發明實施方式之微結構光學元件製造方法用於製造微結構光學元件80。微結構光學元件80之表面具有微結構，該微結構主要由尺寸在0.5微米-200微米之連續之弧形凸起形成。微結構光學元件80能夠折射或繞射光以改變具有預定方向之光束之傳播路徑。
本發明實施方式之微結構光學元件製造方法包括以下步驟：
步驟S201，提供一模仁10，模仁10具有複數複製結構102。本發明實施方式中，模仁10包括相對設置之第一表面104及第二表面106。複製結構102均勻凹設於第二表面106上。複製結構102由複數弧形凹槽及連接該弧形凹槽之凸起組成以形成表面具有連續之弧形凸起之微結構光學元件80。
步驟S202，提供一定位治具30，定位治具30上開設有複數通孔302。定位治具30大致呈平板狀，其設置於模仁10下方。通孔302與複製結構102之位置相對應。本發明實施方式中，定位治具30由非透明有機材料製成。可理解，定位治具30亦可由不透光之金屬材料、陶瓷材料等製成。
步驟S203，提供一透明基板50，透明基板50設置於定位治具30上，從而使得透明基板50位於定位治具30與模仁10之間。透明基板50大致呈平板狀，本發明實施方式中，透明基板50由聚對苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate，PET）製成。可理解，透明基板50亦可由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等其他透明有機材料製成。
步驟S204，提供一分配工具60及複製材料70，藉由分配工具60將複製材料70對應分佈於透明基板50上與複製結構102相對應之位置處。本發明實施方式中，複製材料70為液態之環氧樹脂，其可在UV光照射下迅速固化，分配工具60為自動點膠機。可可理解，複製材料70亦可為液態之聚氨酯丙烯酸酯、聚二甲基矽氧烷等可UV固化之有機材料。可可理解，分配工具60亦可為由機械手控制之分料治具，分料治具上對應複製結構102設置有與複製結構102數量相等之分料出口，分料治具可一次性完成複製材料70之分配。
步驟S205，使用模仁10模壓複製材料70。本發明實施方式中，朝向透明基板50移動模仁10，直至模仁10之第二表面106貼合透明基板50，複製材料70填充於透明基板50與複製結構102之間。可理解，移動模仁10模壓複製材料70之過程中，可藉由控制模仁10之第二表面106與透明基板50之間之距離以控制微結構光學元件80之高度。
步驟S206，用UV光固化複製材料70。UV光從定位治具30背離透明基板50之一側照射複製材料70，以固化複製材料70。
步驟S207，移除模仁10。
步驟S208，裁切透明基板50，從而形成具有如圖3所示之微結構光學元件80。
可理解，步驟S202可省略，UV光直接照射透明基板50以固化複製材料70。可理解，複製材料70亦可採用熱固化方式固化。
可理解，定位治具30之上表面之面積亦可數倍於模仁10之第二表面106之面積。相應地，於定位治具30之上表面開設數量數倍於複製結構102之數量之通孔302，於定位治具30上放置大小與定位治具30之第一表面相等之透明基板50，並將複製材料70分佈於透明基板50上與通孔302相對應之位置處。藉由步驟S205及S206先模壓、固化部分複製材料70，然後重複步驟S205、S206及S207依次模壓、固化其他複製材料70，直至分佈於透明基板50上之複製材料70完全模壓、固化完成，然後再進行步驟S208，如此，可進一步提高複製效率。
本發明實施方式之微結構光學元件製造方法藉由分配工具60均勻分配複製材料70，使得複製材料70分散分佈於透明基板50上，模壓過程中，由於複製材料70體積小，複製材料70流動性好，從而避免因複製材料70流動性差而造成微結構光學元件80上之凹陷、氣泡之缺陷；分配工具60可定量分配複製材料70，從而提高微結構光學元件80之製造精度。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10．．．模仁
102．．．複製結構
104．．．第一表面
106．．．第二表面
30．．．定位治具
302．．．通孔
50．．．透明基板
60．．．分配工具
70．．．複製材料
80．．．微結構光學元件
圖1係本發明實施方式之微結構光學元件製造示意圖。
圖2係本發明實施方式之微結構光學元件製造方法流程圖。
圖3係本發明實施方式之微結構光學元件之示意圖。

Claims (10)

  1. 一種微結構光學元件製造方法，其包括以下步驟：
    (a) 提供一模仁，該模仁上凹設有複數複製結構；
    (b) 提供一透明基板，將該透明基板朝向該模仁具有複製結構之面設置；
    (c) 提供一分配工具及液態之複製材料，藉由該分配工具將該複製材料對應該複製結構分佈於該透明基板上；
    (d) 使用該模仁模壓該複製材料；
    (e) 固化該複製材料；
    (f) 移除該模仁；及
    (g) 裁切該透明基板以形成具有該複製結構之微結構光學元件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之微結構光學元件製造方法，其中該模仁包括相對設置之第一表面及第二表面，該複數複製結構凹設於該模仁之第二表面上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之微結構光學元件製造方法，其中在步驟 (b)之前提供一定位治具，該定位治具上對應該複製結構設置有複數通孔，該透明基板放置於該定位治具上，且該複製材料分佈於該透明基板上與該通孔對應之位置處。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之微結構光學元件製造方法，其中該複製材料為液態之環氧樹脂、聚氨酯丙烯酸酯或聚二甲基矽氧烷。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之微結構光學元件製造方法，其中該分配工具為自動點膠機。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之微結構光學元件製造方法，其中該透明基板由苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯製成。
  7. 一種微結構光學元件製造方法，其包括以下步驟：
    (a) 提供一模仁，該模仁包括相對設置之第一表面及第二表面，該第二表面上凹設有複數複製結構；
    (b) 提供一透明基板，將該透明基板朝向該模仁之第二表面設置，且該透明基板朝向該模仁之面積數倍於該第二表面；
    (c) 提供一分配工具及液態之複製材料，藉由該分配工具將該複製材料分佈於該透明基板上，並使得部分複製材料對應該複製結構設置，且剩餘之複製材料可藉由移動該模仁使得複製材料能夠與該複製結構對應；
    (d) 使用該模仁模壓部分該複製材料；
    (e) 固化該複製材料；
    (f) 移除該模仁；
    (g) 重複步驟(d)、(e) 以模壓、固化剩餘之複製材料；及
    (h) 裁切該透明基板以形成具有該複製結構之微結構光學元件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之微結構光學元件製造方法，其中在步驟 (b) 之前提供一定位治具，該透明基板放置於該定位治具上，該定位治具與該透明基板接觸之面積與該透明基板相等，該定位治具上設置有數量數倍於該複製結構之通孔，且分佈於該透明基板上之每一複製材料對應一該通孔。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之微結構光學元件製造方法，其中該複製材料為液態之環氧樹脂、聚氨酯丙烯酸酯或聚二甲基矽氧烷。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之微結構光學元件製造方法，其中該透明基板由苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯製成。
TW101114835A 2012-04-23 2012-04-26 微結構光學元件製造方法 TW201343374A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101197179A CN103372941A (zh) 2012-04-23 2012-04-23 微结构光学元件制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201343374A true TW201343374A (zh) 2013-11-01

Family

ID=49459079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101114835A TW201343374A (zh) 2012-04-23 2012-04-26 微結構光學元件製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130307169A1 (zh)
CN (1) CN103372941A (zh)
TW (1) TW201343374A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI634953B (zh) * 2017-03-28 2018-09-11 財團法人工業技術研究院 點膠裝置及方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105599315B (zh) * 2016-02-18 2017-12-22 东莞市正爱实业有限公司 智能餐具的制造方法
CN108772247B (zh) * 2018-06-14 2020-02-07 业成科技（成都）有限公司 夹层式点胶设备及其点胶方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6894840B2 (en) * 2002-05-13 2005-05-17 Sony Corporation Production method of microlens array, liquid crystal display device and production method thereof, and projector
CN1611970A (zh) * 2003-10-30 2005-05-04 精碟科技股份有限公司 菲涅耳透镜的形成方法
US20070216049A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 Heptagon Oy Method and tool for manufacturing optical elements
US20070216046A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 Heptagon Oy Manufacturing miniature structured elements with tool incorporating spacer elements
CN102375167B (zh) * 2010-08-20 2015-07-22 西铁城控股株式会社 具备光学构造的基板以及使用它的光学元件

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI634953B (zh) * 2017-03-28 2018-09-11 財團法人工業技術研究院 點膠裝置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20130307169A1 (en) 2013-11-21
CN103372941A (zh) 2013-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5670198B2 (ja) 光学要素およびウェハスケールアセンブリの製造方法
TWI504943B (zh) 以倂入間隔件元件的工具製造小型構造元件
US8221665B2 (en) Manufacturing a replication tool, sub-master or replica
US9011742B2 (en) Manufacturing micro-structured elements
TWI391236B (zh) 製造光學元件的方法及工具
TWI587546B (zh) 具有多層透鏡之發光結構及其製造方法
KR101587667B1 (ko) 광학 요소의 제조
JP2012063764A5 (zh)
JP2007110122A (ja) ハイサグレンズの製造方法及びこの方法により製造したハイサグレンズ
JP5760714B2 (ja) ナノインプリント用モールド
TW201343374A (zh) 微結構光學元件製造方法
TWI421629B (zh) 製造複製工具，副母模或複製品的方法
JP4371777B2 (ja) 樹脂硬化方法及び樹脂成型品の製造方法
TWI592741B (zh) 光罩及光罩的製造方法
JP2007152724A (ja) 樹脂の成型方法、及び光学素子の製造方法
JP2006263975A (ja) 光学素子の製造方法
JP2008290357A (ja) マイクロレンズアレイの製造方法
JP2007326330A (ja) 複合型光学素子の成形用型および複合型光学素子
CN113557126B (zh) 制造多个光学元件的方法及其产品
WO2019160058A1 (ja) モールド形成方法およびモールド
WO2017195879A1 (ja) 樹脂成形品の成形方法及び樹脂成形品
JP2011017748A (ja) 回折光学素子の製造方法および製造装置
JP2019010866A (ja) 光造形法
JP2005128181A (ja) 非球面光学素子の製作法
JP2012252287A (ja) 光学素子の製造方法および光学素子の製造システム