TWI465476B - Modeling method - Google Patents

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TWI465476B
TWI465476B TW098138852A TW98138852A TWI465476B TW I465476 B TWI465476 B TW I465476B TW 098138852 A TW098138852 A TW 098138852A TW 98138852 A TW98138852 A TW 98138852A TW I465476 B TWI465476 B TW I465476B
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lens
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Shigeru Yamaki
Nobuaki Ishii
Katsumi Murofushi
Kunio Yoshida
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Aji Co Ltd
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Description

造形方法
本發明係關於造形例如具有由非球面形狀所成之透鏡部的透鏡陣列等透鏡、或使用於如此透鏡成形的型等造形物之造形方法。
專利文獻1係揭示使用具有形成透鏡形狀之面的金屬模具之微透鏡陣列的製造方法，其含有藉由前述金屬模具於第1基板上將第1樹脂硬化為前述透鏡形狀而形成複數透鏡基板之步驟、與將前述透鏡基板配列為陣列狀之步驟、與形成具有於前述陣列狀透鏡基板上進行鍍敷形成前述透鏡形狀的面的面罩之步驟、與形成形成前述面罩之透鏡形狀的面上進行鍍敷的母模版(mother)之步驟、與藉由前述母模版形成成形型之步驟、與藉由前述成形型於第2基板上將第2樹脂硬化為前述透鏡形狀之形成步驟、與藉由乾蝕刻將前述第2樹脂除去的同時除去前述第2基板的一部份的步驟之微透鏡陣列的製造方法。
又，專利文獻2中揭示，藉由將母壓模版(mother stamper)的表面之微細圖型依序轉印之微細結構體的製造方法，其為含有(1)對於基板將前述母壓模版固定於所定位置的步驟、與(2)於前述母壓模版與前述基板之間供給樹脂的步驟、與(3)真空中將前述母壓模版壓著於前述樹脂之步驟、與(4)硬化前述樹脂之步驟、與(5)將前述母壓模版自前述硬化樹脂脫離之步驟、與(6)如變更前述母壓模版與前述基板之相對位置，移動前述母壓模版或前述基板的步驟、與(7)前述步驟(6)之後，重複步驟(2)～步驟(6)之所定次數的步驟。
[專利文獻1]特開2005-41125號公報
[專利文獻2]特開2003-94445號公報
然而，專利文獻1及專利文獻2所揭示的技術中，例如有著難以形成由非球面形狀所成之透鏡等被要求高精度之造形物的問題點。
本發明與過去技術相比較，提供一種可高精度地造形透鏡等造形物之造形方法為目的。
作為本發明之特徵，具有將被造形物、與與非球面形狀所成之透鏡部之相同形狀、或與前述非球面形狀所成之透鏡部反形狀所成之轉印形狀所形成之轉印體作互相接觸，將被造形物仿照成前述轉印形狀而變形之變形步驟、與使被造形物之至少變形的部分經硬化的硬化步驟、與將被造形物與前述轉印體相互分離之分離步驟、與將前述轉印體相對移動至前述被造形物的其他位置之移動步驟，於被造形物轉印前述轉印形狀之轉印步驟多次重複之造形方法，其為前述被造形物係由含有環氧化合物與聚合啟始劑之硬化性組成物所成之造形方法。
前述硬化性組成物較佳為含有
(a)下述一般式(1)所表示之雙酚型環氧化合物、
【化1】
(式中，X表示單鍵、伸甲基、亞乙基、異亞丙基或磺醯基，Y表示氫原子或2,3-環氧丙基，n為0～10之整數)
(b)氧雜環丁烷(oxetane)化合物、與
(c)聚合啟始劑為特徵。
較佳為含於前述硬化性組成物之環氧化合物(a)與氧雜環丁烷(oxetane)化合物(b)的配合質量比為80/20～20/80為特徵之如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之造形方法。
較佳為前述硬化性組成物的黏度為100～5000mPa‧s。
所謂本發明與過去技術相比較，可提供一種可高精度地造形透鏡等造形物的造形方法。
其次對於本發明之實施形態依據圖面作說明。
圖1表示本發明之第1實施形態的造形裝置10。造形裝置10為造形物，具有使用於光學零件之透鏡陣列的造形，於設置面所設置之基台12，於基台12上支持有可動台24。於可動台24之上側面進一步支持有支持台14。
可動台24係由形成有朝下側突出形狀之突出部25之下側部分26、與位於下側部分26的上側之上側部分27所成，突出部25係以嵌入於基台12之朝上的面12a所被形成之y軸方向的溝(未圖示)之方式，組裝於基台12。因此被y軸方向之溝引導，可動台24成為在面12a上可於y軸方向移動。於突出部25上，鑲入輸送螺絲28。使輸送螺絲28之軸方向(長方向)成為y軸方向，使用軸承30、30於基台12將輸送螺絲28以自由轉動方式支持。輸送螺絲28的圖1中之左端部上，與固定於基台12的y軸馬達32連結。因此，藉由轉動y軸馬達32，介著輸送螺絲28於突出部25傳達驅動，可動台24於y軸方向移動。將可動台往y軸之哪一個方向移動係藉由控制y軸馬達32之轉動方向來決定。
於可動台24之上側部分27上，設置θ軸馬達34。θ軸馬達34為將可動台24之上側部分27，對於可動台24之下側部分26，以與Z軸呈垂直方向的轉動軸作為中心進行轉動。如此可動台24的全體可在y軸方向移動，且同時上側部分27對於下側部分26成為可轉動。
於支持台14上，例如載置由玻璃等所成之晶圓W，支持台14為將載置的晶圓W自重力方向下側支持。又，於支持台14上，例如連結具備馬達等之驅動源18。因此，支持台14可成為，對於可動台24之上側部分27與晶圓W成為一體而轉動，於晶圓W上構成以所謂的旋轉塗佈將硬化性組成物等進行塗佈時所使用的旋轉塗佈用之轉動桌。或者將支持台14作為旋轉塗佈用轉動桌而構成，取代構成如藉由旋轉塗佈於晶圓W塗佈硬化性組成物，於晶圓W所形成之複數孔h2(圖2參照)上，例如將如注入一般將硬化性組成物注入的注入裝置(未圖示)設於造形裝置10，亦可以該注入裝置於晶圓W所形成之複數孔h2注入硬化性組成物。
支持台14為，例如使用具有玻璃等光透過性的材料等，成為可通過如後述之光照射裝置60所發之光。且，於支持台14載置晶圓W，由於支持台14上載置之狀態除去晶圓W時，例如可使用機器人等所成之載置‧除去裝置(未圖示)，亦可由操作者以手進行作業。
於可動台24的上側部分27上，設置將作為被成形物所使用的光硬化性組成物供給於晶圓W之供給裝置36。供給裝置36中，介著閥38，接續貯藏光硬化性組成物之貯藏部40，供給裝置36為將貯藏於貯藏部40之光硬化性組成物，於略圓形(圓板形狀)所成之晶圓W的略中心部自上方落下而可供給。供給於晶圓W之光硬化性組成物為，藉由支持台14以預定的所定時間進行轉動而藉由離心力擴散，成為於晶圓W表面塗佈成略均勻厚度之狀態。
又，於可動台24之上側部分27上，設有作為硬化裝置所使用的光照射裝置60。光照射裝置60藉由作為光傳達手段所使用的光纖維68而接續於光源70，使用於塗佈於晶圓W之光硬化性組成物上以光照射時。該實施形態中，光照射裝置60為，對於支持台14、晶圓W、及塗佈於晶圓W之光硬化性組成物，設置於與後述轉印體62為相反側之下側上。因此，將轉印體62接觸於光硬化性組成物之狀態下，不會被轉印體62遮住，於光硬化性組成物可照射光。
於基台12，裝置可動台24之同時，固定支柱42。於支柱42上，對於支柱42可於x軸方向上移動之可動單位44被組裝上。可動單位44係由位置於圖中左側的左側部分48、與固定於左側部分48之右側部分50所成。左側部分48為，支持成對於支柱42可於x軸方向上移動，鑲入輸送螺絲52。輸送螺絲52為藉由軸承54使軸方向呈x軸方向而於支柱42上可轉動。
於輸送螺絲52之一端部，連結組裝支柱42之x軸馬達56。因此，使x軸馬達56轉動時，介著輸送螺絲52於左側部分48傳達x軸馬達56之驅動，可動單位44之左側部分48與右側部分50成為一體，而於x軸方向移動。將可動單位44於x軸方向之哪一個方向上移動係藉由控制x軸馬達56之轉動方向而決定。
可動單位44之右側部分50上，轉印體62為介著支持構件45而裝著。支持構件45為對於可動單位44組裝成可於z軸方向移動，由圖1中左側突出之突出部46、與固定於突出部46之支持部47所成。於支持部47上，例如組裝成於往下之面上可裝卸轉印體62，轉印體62為配合欲形成之透鏡部形狀、或作為被造形物所使用的硬化性組成物之種類等，組裝成可選自尺寸或形狀彼此相異者之1種。
於突出部46上螺合輸送螺絲58。輸送螺絲58於可動單位44之右側部分50，組裝成使用軸承61、61可使軸方向呈z軸方向而可轉動。輸送螺絲58之上端部連結於支持構件用z軸馬達64。因此，轉動支持構件用z軸馬達64時，介著輸送螺絲58於支持構件45傳達驅動，支持構件45、與支持於支持構件45之轉印體62成為一體往z軸方向移動。
於可動單位44之右側部分50中，作為檢測晶圓W及轉印體62之位置的檢測手段所使用的檢測裝置72，組裝成可與支持構件45獨立下可上下移動(可於z軸方向移動)。檢測裝置72為，例如具有由CCD照相機所成之攝影部74、設置於攝影部74之晶圓W側的透鏡單位76、與作為可確保藉由攝影部74可順利攝影的鮮明度之照明手段所使用的燈78。於檢測裝置72組裝檢測裝置用z軸馬達80，檢測裝置用z軸馬達80為，作為將檢測裝置72對可動單位44於z軸方向移動時的驅動源使用，藉由可上下移動檢測裝置72，可將攝影部74之焦點對準轉印體62等。
如上述，將支持構件45組裝成對於可動單位44可於z軸方向移動，將可動單位44組裝成對於支柱42可於x軸方向移動。因此，藉由控制x軸馬達56與支持構件用z軸馬達64，將支持構件45與轉印體62同時可於x軸方向與z軸方向上移動。又，如上述，支持台14為藉由驅動y軸馬達32及θ軸馬達34，可同時將可動台24於y軸方向上移動並轉動。藉此，藉由控制y軸馬達32、x軸馬達56、支持構件用z軸馬達64、及θ軸馬達34，可變更與晶圓W、光照射裝置60及轉印體62之相對位置關係。
因此，藉由變更晶圓W與轉印體62之相對位置關係，將塗佈於晶圓W之光硬化性組成物與轉印體62，可互相接觸並離開。如此該實施形態中，y軸馬達32、x軸馬達56、支持構件用z軸馬達64、及θ軸馬達34與輸送螺絲28、52、58等同時於光硬化性組成物與轉印體62以互相接觸並離開下，使用作為將光硬化性組成物及轉印體62的至少任一方移動之移動裝置使用。對於y軸馬達32、x軸馬達56、支持構件用z軸馬達64、及θ軸馬達34之控制的詳細內容如後述。
以上所說明之實施形態中，所謂光硬化性組成物為，藉由照射光而可硬化之硬化性組成物。又，對於以上所說明之實施形態中，作為被造形物雖使用光硬化性組成物，作為被造形物，藉由接觸轉印體62、或壓接觸轉印體62下可能會仿照轉印體62之形狀而變形，可適用保持變形狀態下可使其硬化之材料，例如可使用藉由上述硬化性組成物且藉由加熱而進行硬化的熱硬化性組成物。又，該實施形態中，作為硬化被造形物之硬化裝置，雖使用硬化光硬化性組成物之光照射裝置，但硬化裝置配合作為被造形物所使用的材料可適宜選擇。例如如前述作為被造形物使用熱硬化性組成物時，作為硬化裝置可選擇加熱熱硬化性組成物之加熱器。
圖2表示轉印體62及晶圓W之詳細情況。
如圖2所示，晶圓W為於基板W1上方具有重疊保持板W2之結構。基板W1為例如由可透過光之材料的玻璃所成，該厚度t1，例如為400μ。保持板W2，例如由液體所成，將流動性高之硬化前光硬化性組成物保持於所定位置上時使用，例如由矽所成，該厚度t2，例如為725μ，形成複數個自上方貫通至下方的貫通孔h1。各貫通孔h1，例如成為自上方往下方變狹隘之鉢形狀。
如此，於基板W1之上方所配置之保持板W2，如貫通保持板W2下，形成複數貫通孔h1，故貫通孔h1下側被基板W1封住，於基板W1上，成為形成下方被封住而往上方開放的凹部形狀所成之複數孔h2之狀態。又，於基板W1彼此相鄰之貫通孔h1之間的位置上，例如於基板W1內部上，形成刻畫(scriber)層(刻畫部)S。形成基板W1之刻畫層S的位置因比其他部分之強度還弱，故於分割基板W1時，基板W1沿著刻畫層S而被分割。
轉印體62例如由金屬所成，作為非球面形狀所成之透鏡部與所使用的透鏡部312(參照後述之圖8)為同形狀、或作為由與透鏡部312為反形狀所成之轉印形狀所形成之轉印體而使用，作為該轉印形狀，例如形成凸部90。又，轉印體62使用於仿照凸部90之形狀並變形光硬化性組成物，以經變形之狀態下硬化光硬化性組成物，形成在轉印體62的轉印形狀對光硬化性組成物進行轉印。凸部90係將由金屬所成之轉印體62，例如使用機械中心等工作機械，例如進行削出等，以機械性加工而形成，成為非球面形狀。
形成在轉印體62之轉印形狀藉由經轉印而造形的被造形物，被要求高精度。因此，例如作為凸部90於轉印體62所形成之轉印形狀亦要求高精度，且凸部90為具有非球面形狀，難以加工，故於轉印體62之加工上需要長時間且高成本之情況較多。因此，該實施形態中，欲縮短加工時間，抑制成本，於轉印體62僅一處形成轉印形狀。
其中，所謂非球面形狀為，一般由切出球面的一部份之形狀所成的曲面形狀以外之表面形狀。又，如透鏡部312之光學零件中，稱為以下式(1)所示非球面形狀式表示的形狀。
z=C‧ρ2 /[1+{1-(1+κ1)‧C2 ‧ρ2 }1/2 ]‧‧‧式(1)
但，將C作為曲率半徑R之逆數，將ρ作為由反射鏡面之光軸的高度，將z作為垂陷(sag)量，將κ1作為圓錐係數。
圖2中，於晶圓W朝上的面、全面藉由旋轉塗佈塗佈光硬化性組成物，經塗佈之光硬化性組成物流入保持板W2的孔h2，並保持於保持板W2，對於經保持之光硬化性組成物，至少凸部90與光硬化性組成物接觸下呈現轉印體62為接觸之狀態。該狀態中，使用光照射裝置60接觸於光硬化性組成物的凸部90之位置、及於該周邊以光照射時，光硬化性組成物經硬化，形成凸部之轉印形狀轉印至光硬化性組成物。而光硬化性組成物經硬化後，轉印體62如圖2所示二點鏈線，由晶圓W離開，如圖2中所示箭頭，例如與保持經硬化之硬化性組成物的孔h2之鄰接孔h2所保持的未硬化之硬化性組成物接觸下移動。
圖3中表示，取代於晶圓W朝上之面、全面藉由旋轉塗佈塗佈光硬化性組成物，於晶圓W所形成之複數孔h2中，使用注入裝置(未圖示)注入光硬化性組成物時，對於保持板W2所保持之光硬化性組成物，至少凸部90如接觸光硬化性組成物一般，顯示接觸轉印體62的狀態。此時，於1個孔h2所保持之光硬化性組成物與凸部90接觸，以光照射的時點，已成為於該孔h2鄰接之孔h2已經注入光硬化性組成物之狀態，1個孔h2內之光硬化性組成物經硬化後，轉印體62如圖3中二點鏈線所示，由晶圓W離開，如圖3中所示箭頭，與保持經硬化之硬化性組成物的孔h2之鄰近孔h2所保持之未硬化的硬化性組成物接觸下移動。而與於鄰近孔h2所保持之硬化性組成物接觸的狀態之轉印體62為，往鄰近孔h2的進一步鄰近孔h2之移動前，於該進一步鄰近的孔h2藉由注入裝置注入光硬化性組成物。
即，如圖3所示，使用注入裝置將光硬化性組成物注入於孔h2時，將光硬化性組成物仿照轉印體62使其變形時(變形步驟)時，預先於形成複數孔h2之晶圓W，注入光硬化性組成物(注入步驟)，於孔h2被注入之光硬化性組成物、與轉印體62進行接觸(接觸步驟)。又，使光硬化性組成物變形時，對孔h2之光硬化性組成物的注入(注入步驟)、與於孔h2注入之光硬化性組成物的轉印體62之接觸(接觸步驟)可相互重複進行數次。
圖4表示晶圓W的第1變形例。有關前述實施形態之晶圓W為，雖成為基板W1與保持板W2為層合之狀態，但該第1變形例之基板W1僅由保持板W2所成。使用有關第1變形例之基板W1時，使貫通孔h1的至少1個由下方塞入下，將轉印體62對於保持板W2由下方進行接觸，藉由由下方塞住，於所形成之孔h2由上方供給光硬化性組成物，供給於孔h2的光硬化性組成物可由上方照射光下，必須變更造形裝置10之構成。使用該第1變形例之相關晶圓W時，於孔h2所注入之光硬化性組成物經硬化後，將轉印體62鄰接之貫通孔h1由下方塞住下移動，其後如塞住貫通孔h1下，於所形成之鄰接孔h2藉由注入裝置注入光硬化性組成物。且，對於與有關前述實施形態之晶圓W的同一部分，賦予於圖3之相同號碼並省略說明。
如以上說明，使用具有保持板W2之晶圓W、或由保持板W2所成之晶圓W時，因光硬化性組成物保持於保持板W2，與於保持板W2未保持之情況相異，光硬化性組成物於晶圓W之表面全體並非以連續方式存在，係以細分為由複數之小體積所成之空間的存在狀態。因此，對於光硬化性組成物經收縮之時點，因光硬化性組成物之收縮為累積方式，故轉印體62之形狀於經轉印的位置、與所望位置之間產生誤差之弊害可被防止。又，與未使用保持板W2，於基板W1全面塗佈光硬化性組成物時作比較，可減少所使用的光硬化性組成物的量。
圖5表示晶圓W的第2變形例。
前述實施形態之相關晶圓W對於基板W1與保持板W2成為層合之情況，該第2變形例中，晶圓W未具有保持板W2而由基板W1所成。使用第2變形例之相關晶圓W時，於晶圓W之表面全體以旋轉塗佈塗佈光硬化性組成物，對於塗佈於晶圓W之光硬化性組成物，再藉由轉印體62進行轉印。
該第2變形例之相關晶圓W，因未有保持板W2，故光硬化性組成物成為於晶圓W之表面全體以連續方式存在之狀態，對於光硬化性組成物經收縮之時點，因累積光硬化性組成物之收縮，轉印體62之形狀經轉印的位置、與所望位置之間會有產生誤差之疑慮。因此，欲防止該誤差之產生，配合所使用的光硬化性組成物之收縮，變更轉印體62與光硬化性組成物接觸之位置的間距為佳。即，轉印體62為，經轉印之1位置、與該位置鄰接且轉印體接觸光硬化性組成物之其他位置之距離的間距，配合所使用的光硬化性組成物之收縮率，成為比光硬化性組成物經硬化後之所望間距更廣下，進行設定、變更為佳。且對於與前述實施形態相關之晶圓W之同一部分，賦予與圖5之同一號碼而省略說明。
圖6表示具有造形裝置10之控制裝置200之格子圖。
如圖6所示，控制裝置200具有介著將以檢測裝置72所攝影之畫像進行辨識的畫像辨識裝置202，由檢測裝置72的輸出被輸入之主控制部204。主控制部204藉由控制馬達控制電路206，控制y軸馬達32、x軸馬達56、支持構件用z軸馬達64、及θ軸馬達34。又，主控制部204藉由控制光源驅動電路208，控制光源70。又，主控制部204為藉由控制馬達控制電路210而控制檢測裝置用z軸馬達80。又，主控制部204為藉由控制閥驅動電路212而控制閥38。又，主控制部204為藉由控制驅動源控制電路214而控制驅動源18。又，如前述將於晶圓W所形成之孔h2注入光硬化性組成物之注入裝置(未圖示)設置於造形裝置10時，該注入裝置之控制亦藉由控制裝置200實施。
圖7表示藉由控制裝置200之造形裝置10的控制之第1流程圖，其中表示造形物之光學零件的透鏡陣列造形之造形方法的步驟。於此所謂透鏡陣列為，於1個構件形成複數透鏡部之光學零件而言。該第1流程圖中表示，於晶圓W全面例如藉由旋轉塗佈塗佈光硬化性組成物時的步驟。
一連串步驟開始時，在階段S100，實行載置於支持台14的晶圓W之載置步驟。其次在階段S200，實行於晶圓W塗佈光硬化性組成物之光硬化性組成物塗佈步驟。在光硬化性組成物塗佈步驟中，主控制部204控制閥驅動電路212，將閥38以預先設定的時間、打開狀態下，於晶圓W之表面供給光硬化性組成物。光硬化性組成物之供給完成後，主控制部204為控制驅動源控制電路214，使驅動源18以預先設定的時間進行驅動。藉由驅動驅動源18，轉動支持台14，供給於載置於支持台14的晶圓W之光硬化性組成物藉由離心力，於晶圓W之表面成為略均勻擴散之狀態。
其次階段S300中，實行將轉印體62所形成之轉印形狀轉印至光硬化性組成物之轉印步驟。對於階段S300之轉印步驟的詳細說明如後述。
下階段S400中，判斷所有轉印步驟是否已結束。即，作為階段S300，例如重覆進行1500次～2400次程度的轉印步驟後，判斷是否為最後轉印步驟。階段S400中，若判斷為非最後轉印步驟時，再回到階段S300。另一方面，於階段S300中判斷為最後轉印步驟時，再往下階段S500前進。
階段S500中，轉印於經塗佈的光硬化性組成物之晶圓W，自載置於支持台14的狀態，搬出於造形裝置10外。且，造形裝置10為不具有於支持台14載置晶圓W，將晶圓W自造形裝置10搬出之機器人等裝置時，晶圓W至支持台14的載置、與自造形裝置10之晶圓W的除去則由操作者以手作業進行，不進行藉由主控制部204的控制之階段S100及階段S500之動作。
圖8表示藉由控制裝置200之轉印步驟的第1流程圖，於晶圓W全面藉由旋轉塗佈等塗佈光硬化性組成物時，於熱硬化性組成物將形成於轉印體62之轉印形狀進行轉印的轉印步驟(階段S300)之控制的詳細流程圖。
轉印步驟開始時，實行將在階段S302塗佈於晶圓W之光硬化性組成物仿照形成於轉印體62之轉印形狀並使其變形的變形步驟。即，在階段S302中，主控制部204控制馬達控制電路206，使y軸馬達32、x軸馬達56、支持構件用z軸馬達64、及θ軸馬達34驅動，塗佈於晶圓W之光硬化性組成物的所定位置與轉印體62接觸，使光硬化性組成物變形下，移動轉印體62及支持台14之至少一方。
階段S302之變形步驟中，以檢測裝置72檢測，以畫像辨識裝置202進行畫像處理的數據為準，欲使轉印體62接觸於光硬化性組成物的適正位置，於支持台14及轉印體62作成位置補正數據，依據該補正數據，以藉由主控制部204之控制可移動轉印體62及支持台14的至少一方。
階段S302的變形步驟中，如前述光硬化性組成物會仿照轉印體62的凸部90而變形。其中，轉印體62的凸部90經加工為具有構成透鏡陣列之各透鏡部(光學零件部)之反形狀。因此，藉由自非球面形狀仿照凸部90而變形，光硬化性組成物變形為凹形狀非球面形狀所成之透鏡部形狀。且，該實施形態中，欲形成凹形狀透鏡部，使用具有凸部90之轉印體62，但例如使用具有欲形成凸形狀透鏡部的凹部的轉印體62等，配合欲形成之光學零件部的形狀，可選擇使用具有加工為該光學零件部形狀與反形狀之轉印部的轉印體62。
又，選擇轉印體62時，考慮到所使用的光硬化性組成物之種類，配合所使用的光硬化性組成物的收縮率，即使為形成相同最終形狀之透鏡部的情況，可選擇相異程度、形成相異形狀之凸部90等的轉印體。即，配合光硬化性組成物之成形途中的收縮，成為轉印體62之變更。
下階段S304中，藉由與轉印體62之接觸，實行使仿照轉印體62而變形之光硬化性組成物進行硬化的硬化步驟。即，主控制部204控制光源驅動電路208，於光源70，光硬化組成物的至少與轉印體62接觸而變形的部分以預先設定之時間進行光照射。經由藉階段S304之硬化步驟，光硬化性組成物以變形為透鏡部的形狀之狀態下進行硬化，於光硬化性組成物製造出1個透鏡部。
下階段S306中，實行使經硬化之光硬化性組成物與轉印體62進行分離之分離步驟。即，主控制部204控制馬達控制電路206，例如將與熱硬化性組成物接觸之狀態的轉印體62移動至上方下驅動支持構件用z軸馬達64。
藉由上述說明之階段S302、階段S304、階段S306所進行的一連串轉印步驟終了後，表示轉印步驟已結束，於光硬化性組成物形成1個透鏡部。而如圖6所示，配合所形成之透鏡部的數，藉由重複進行轉印步驟至全部轉印終了，於光硬化性組成物轉印與重複轉印步驟次數相同之透鏡部的形狀，而製造透鏡陣列。
圖9表示藉由控制裝置200的造形裝置10之控制的第2流程圖，其中表示造形物的光學零件之透鏡陣列造形的造形方法之步驟。前述第1流程圖中表示於晶圓W全面，例如藉由旋轉塗佈塗佈光硬化性組成物時的步驟。相對於此，於該第2流程圖表示於形成晶圓W之複數孔h2(參照圖2)使用注入裝置(未圖示)注入光硬化性組成物時的步驟。
前述第1流程圖所示步驟中，階段S100中實行於支持台14載置晶圓W之載置步驟，階段S200中於晶圓W全面塗佈光硬化性組成物，階段S300中，將形成於轉印體62之轉印形狀轉印於光硬化性組成物，階段S400中判斷所有轉印步驟是否結束後，階段S500中搬出晶圓W於造形裝置10外。
相對於此，該第2流程圖所示步驟中，對階段S200中之晶圓W全面未進行光硬化性組成物之塗佈，如後述對於階段S300之轉印步驟，對形成於晶圓W之孔h2注入硬化性組成物。
圖10表示藉由控制裝置200的轉印步驟之第2流程圖，其表示於形成於晶圓W之複數孔h2，使用注入裝置注入光硬化性組成物時，於熱硬化性組成物轉印形成於轉印體62之轉印形狀的轉印步驟(階段S300)之控制的詳細流程圖。
轉印步驟開始時，階段S302中，具有於形成於晶圓W之複數孔h2之1個注入光硬化性組成物的注入步驟(階段S302a)、與階段S302a中，將注入於孔h2之1的光硬化性組成物與轉印體62接觸之接觸步驟(S302b)，實行將光硬化性組成物仿照形成於轉印體62之轉印形狀而變形之變形步驟。即，階段S302中，主控制部204為控制注入裝置，於形成於晶圓W之複數孔h2之1個注入光硬化性組成物後，控制馬達控制電路206，注入於1個孔h2之孔h2與轉印體62接觸下，移動轉印體62及支持台14之至少一方。
下階段S304中，實行硬化仿照轉印體62而變形之光硬化性組成物之硬化步驟。即，主控制部204為照射光源70使對於階段S302a中注入於孔h2之硬化性組成物至少以光照射。經由藉階段S304之硬化步驟，注入於孔h2之光硬化性組成物以變形為透鏡部形狀之狀態下製造1個透鏡部。
下階段S306中，實行分離於硬化之孔h2所注入之光硬化性組成物、與轉印體62之分離步驟。
藉由上述說明之階段S302a、階段S302b、階段S304、階段S306所進行的一連串轉印步驟終了後，藉由轉印步驟之結束，於形成於晶圓W之複數孔h2之1個注入光硬化性組成物之同時，將該光硬化性組成物仿照形成於轉印體62之轉印形狀而變形之狀態下進行硬化時，形成1個透鏡部。而如圖9所示，配合所形成之透鏡部的數，藉由重複進行轉印步驟至所有轉印終了，於光硬化性組成物轉印與重複轉印步驟之次數相同數目的透鏡部之形狀，形成透鏡陣列。
圖11中說明使用藉由以上說明的步驟所造形之透鏡陣列304，製造出具有至少1個非球面形狀所成之透鏡部的光學零件之透鏡的步驟。
首先，所形成之透鏡陣列如圖11(a)、圖11(b)所示，視必要將複數片以貼合等方法進行接合(接合步驟)。圖11(a)表示接合前的3個透鏡陣列304，圖11(b)表示3片透鏡陣列304經接合之接合透鏡陣列310。
其次，將以接合步驟接合之接合透鏡陣列310，例如以切斷等方法分割成具有至少1個透鏡部(分割步驟)。藉由分割接合透鏡陣列310而製造透鏡。於此，如前述若於晶圓W形成刻畫層S(參照圖2)時，容易進行接合透鏡陣列310之分割。
圖11(c)表示將透鏡陣列304如層合一般所接合之接合透鏡陣列310，切斷成含有1個透鏡部312所製造之透鏡314。將透鏡314，例如藉由組裝於CMOS傳感器等受光元件上而可製造照相機，所製造之照相機，例如可作為行動電話機內藏之照相機使用。
且，以上說明之透鏡的製造步驟中，藉由接合複數透鏡陣列304，對於形成接合透鏡陣列，藉由分割接合透鏡陣列310，製造具有複數透鏡部之透鏡314的步驟作說明，但因未接合複數透鏡陣列304而直接單層下進行分割，故可由單層形成透鏡314。又，未分割透鏡陣列304、接合透鏡陣列310下，亦可作為透鏡陣列304、接合透鏡陣列310利用。
其次對於本發明之第2實施形態作說明。
第1實施形態中，對於使用造形裝置10(圖1參照)進行透鏡陣列304(參照圖11)之造形，該第2實施形態中，使用造形裝置10，進行成形透鏡陣列時所使用的模型之形成。模型與第1實施形態同様地，經由階段S100之載置步驟、於階段S200塗佈光硬化性組成物之步驟、階段S300之轉印步驟、階段S500之晶圓搬出步驟而造形，階段S300之轉印步驟為配合最終所成形之透鏡陣列的透鏡部數目而重複進行。
前述第1實施形態中，作為轉印體62(圖2參照)，使用具有於透鏡陣列304所形成之非球面形狀所成之透鏡部與加工成反形狀的轉印部之轉印體62。相對於此，該第2實施形態中，使用具有加工成與最終所形成之透鏡陣列的透鏡部為同形狀之透鏡部之轉印體62。因此，所造形之透鏡成形用的模型中，最終所形成之透鏡陣列304的透鏡部312之形狀被轉印。
圖12中，對於本發明之第2實施形態，使用經使用造形裝置10造形之模型，成形作為1次光學零件之透鏡陣列的步驟、與分割經成形之透鏡陣列製造作為2次光學零件之透鏡的步驟進行說明。
使用以造形裝置10造形之模型並造形透鏡陣列，製造透鏡時，首先如圖12(a)所示，使用造形裝置10並造形模型300(造形步驟)、使用經造形之模型300，例如使用奈米壓印(nanoimprint)之技術，成形透鏡陣列304(透鏡陣列成形步驟)。例如準備2個模型300，將2個模型300、300經轉印為轉印體62(參照圖2)之形狀的側面以彼此相對方向進行配置，於模型300、300之間，使用供給裝置302，例如供給硬化性組成物等透鏡陣列之材料，將硬化性組成物等材料仿照模型300、300之形狀而變形的狀態下使其硬化，成形為具有模型300之轉印面形狀與相反形狀之透鏡陣列。此時，例如與模型300的製造時同様地，作為透鏡陣列的材料使用光硬化性組成物時，藉由照射光，可使硬化性組成物硬化。
且，取代將2個模型300配置成轉印體62的形狀經轉印的側面彼此相對，於模型300、300之間供給透鏡陣列之材料，配置成模型300的轉印體62之形狀經轉印的側面、與具有平面之平板成相對方向，亦可於模型300與平板之間供給透鏡陣列之材料。
所形成之透鏡陣列與前述第1實施形態所形成之透鏡陣列同様地，視必要接合複數片成如圖12(b)所示(接合步驟)，如圖12(c)所示作為接合透鏡陣列310，分割成接合透鏡陣列310至少具有1個透鏡部(分割步驟)，如圖12(d)所示，製造出具有1個透鏡部312之透鏡314。透鏡314與前述第1實施形態所製造之透鏡同様地，例如組裝於CMOS傳感器等受光元件而可製造照相機，製造之照相機，例如可作為行動電話機內藏之照相機使用。
與前述第1實施形態同様地，該第2實施形態所製造之透鏡陣列304無須接合下直接單層下進行分割，故可形成由單層所成之透鏡314。又，無須分割透鏡陣列304、接合透鏡陣列310下，亦可作為透鏡陣列304、接合透鏡陣列310利用。
以上所說明之第1實施形態中，說明形成透鏡陣列之例子，第2實施形態中，對於將欲成形為透鏡陣列所使用的模型進行成形的例子作說明，但可使用造形裝置10進行造形的造形物並未限定於欲成形透鏡陣列等光學零件、或光學零件時的模型，例如可舉出電鑄所使用的電鑄母型、入槽模型。
以下對本發明所使用的硬化性組成物作詳細說明。
[硬化性組成物]
本發明所使用的硬化性組成物含有環氧化合物與聚合啟始劑，該環氧化合物為具有至少1個環氧基的化合物，視必要可單獨使用或混合過去公知之脂環式環氧化合物、脂肪族環氧化合物、芳香族環氧化合物使用。
作為脂環式環氧化合物，適用將環己烯氧化物、或環戊烯氧化物含於該分子結構中者。
作為脂肪族環氧化合物，可舉出聚乙二醇二縮水甘油基醚、聚丙二醇二縮水甘油基醚、新戊基甘醇二縮水甘油基醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚等。
作為芳香族環氧化合物，可舉出甲酚環氧樹脂、雙酚型環氧化合物等，由雙酚型環氧化合物的形狀追隨性或基板密著性的觀點來看為佳。
本發明所使用的硬化性組成物，較佳為含有(a)雙酚型環氧化合物、(b)氧雜環丁烷(oxetane)化合物、與(c)聚合啟始劑為特徵。以下對於各構成要素作說明。
〈(a)雙酚型環氧化合物〉
本發明所使用之(a)雙酚型環氧化合物(以下有時僅記載「(a)環氧化合物」)如下述一般式(1)所示。
【化2】
上述一般式(1)中，X表示單鍵、伸甲基、亞乙基、異亞丙基或磺醯基，較佳為伸甲基或異亞丙基，最佳為伸甲基。Y表示氫原子或2,3-環氧丙基。n為0～10之整數，較佳為0～5之整數，較佳為0～1之整數。
作為環氧化合物之特佳具體例，可舉出如下圖示之化合物，該化合物於前述一般式(1)中，n為0，X為異亞丙基之化合物。
【化3】
〈(b)氧雜環丁烷(oxetane)化合物〉
使用於本發明的硬化性組成物之氧雜環丁烷(oxetane)化合物係為至少具有1個氧雜環丁烷基之化合物，可使用如下述一般式(2)或(3)所表示之分子中具有2個氧雜環丁烷(oxetane)環之化合物。
【化4】
【化5】
一般式(2)中，R1 為氫原子、碳數1～6的烷基、碳數1～6的氟烷基、烯丙基、碳數6～12的芳基、呋喃基或噻吩基，以甲基、乙基、丙基或丁基為佳。
R2 為碳數1～6的線狀或分支狀伸烷基、線狀或分支狀聚(伸烷氧基)基、線狀或分支狀不飽和烴基、碳數6～12的伸芳基、羰基、含有羰基之碳數1～6的伸烷基、含有羧基之碳數1～6的伸烷基、或含有胺基甲醯基之碳數1～6的伸烷基，作為碳數1～6的線狀或分支狀伸烷基，以伸乙基、伸丙基或伸丁基為佳，作為線狀或分支狀聚(伸烷氧基)基，以聚(伸乙氧基)基或聚(伸丙氧基)基為佳，作為線狀或分支狀不飽和烴基，以伸丙烯基、甲基伸丙烯基或伸丁烯基為佳，作為碳數6～12的伸芳基以伸苯基為佳。
一般式(3)中，R3 與一般式(2)中之R1 同義。
作為(c)氧雜環丁烷(oxetane)化合物之特佳具體例，可舉出以下圖示之化合物。
【化6】
【化7】
以上所圖示之2個化合物中，前者為前述一般式(2)中，R1 為乙基、R2 為伸苯基之化合物。又，後者為前述一般式(3)中，R3 為乙基之化合物。
於本發明的硬化性組成物所含之環氧化合物(a)與氧雜環丁烷(oxetane)化合物(b)之配合質量比為80/20～20/80。
上述比超過80/20時，或下降為20/80時，光硬化速度變慢，與空氣接觸之部分因氧阻害而難以硬化、或欲使其硬化，必須大量的光照射能量、或加熱時間變長。
〈(c)聚合啟始劑〉
本發明中所使用的聚合啟始劑(c)可使用光聚合啟始劑或熱聚合啟始劑，其中亦以釋出藉由活性光線照射開始陽離子聚合的物質之光聚合啟始劑為佳，可舉出芳基重氮鹽(例如P-33(旭電化工業公司製))、芳基碘鎓鹽(例如FC-509(3M公司製))、芳基鎏鹽(Syra cureUVI-6974、UVI-6970、UVI-6990、UVI-6950(Union Carbide公司製)、SP-150、SP-170(旭電化工業公司製))、陣列-離子錯合物(例如CG-24-61(Ciba-geigy公司製))等。
作為使用於硬化性組成物之特佳聚合啟始劑(c)，可舉出藉由活性光線照射不會產生苯之下述一般式(4)～(7)所表示之鎏鹽的至少1種之光酸發生劑。
【化8】
【化9】
【化10】
【化11】
(式中，RS1 ～RS17 各表示氫原子、或取代基，RS1 ～RS3 不會同時表示氫原子，RS8 ～RS11 不會同時表示氫原子，RS12 ～RS17 不會同時表示氫原子。X- 表示非求核性之陰離子。)
本發明中所謂「藉由活性光線照射不會產生苯」表示實質上未產生苯而言，具體為，照射光酸發生劑可充分分解的量之活性光線時所產生的苯之量為5μg以下之極微量或無之情況。作為該鎓鹽，以鎏鹽或碘鎓鹽為佳，僅於與S+ 或I+ 所結合之苯環上具有取代基時，可滿足上述條件。作為該鎏鹽，以前述一般式(4)～(7)所表示之鎏鹽化合物為佳，僅於與S+ 結合之苯環上具有取代基時，即可滿足上述條件。
對於前述一般式(4)～(7)，RS1 ～RS17 各表示氫原子或取代基。但，RS1 ～RS3 不會同時表示氫原子，RS4 ～RS7 不會同時表示氫原子，RS8 ～RS11 不會同時表示氫原子，RS12 ～RS17 不會同時表示氫原子。
作為RS1 ～RS17 所表示之取代基，較佳可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、t-丁基、戊基、己基等烷基、甲氧基、乙氧基、丙基、丁氧基、己氧基、癸氧基、十二烷氧基等烷氧基、乙醯氧基、丙醯氧基、癸基羰氧基、十二烷基羰氧基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯甲醯氧基等羰基、苯基硫基、氟、氯、溴、碘等鹵素原子、氰基、硝基、羥基等。
X表示非親核性之陰離子殘基，例如可舉出F、Cl、Br、I等鹵素原子、B(C6 F5 )4 、R18 COO、R19 SO3 、SbF6 、AsF6 、PF6 、BF4 等。但，R18 及R19 各表示甲基、乙基、丙基、丁基等烷基、氟、氯、溴、碘等鹵素原子、硝基、氰基、可由甲氧基、乙氧基等烷氧基等所取代之烷基或苯基。其中由安全性的觀點來看以B(C6 F5 )4 、PF6 為佳。
上述化合物與THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN Vol.71 No.11,1998年，有機電致發光材料研究會編，「攝影用有機材料」、Bun-shin出版(1993年)所記載之光酸發生劑同様地，可由公知方法容易合成。
本發明中，一般式(4)～(7)所表示之鎏鹽為選自下述一般式(8)～(16)的鎏鹽之至少1種為特佳。X- 表示非親核性之陰離子，與前述相同。
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】
【化19】
【化20】
作為含有碘鎓鹽之例示化合物，可舉出前述(8)～(16)式之X- =PF6 - 以外，亦可舉出下述化合物。
【化21】
【化22】
【化23】
【化24】
【化25】
【化26】
【化27】
【化28】
【化29】
【化30】
【化31】
【化32】
【化33】
【化34】
【化35】
光聚合啟始劑之硬化性組成物中的含有量僅為可適度硬化硬化性組成物之量即可，對於(a)雙酚型環氧化合物及(b)氧雜環丁烷(oxetane)化合物之合計量100質量份而言以0.01～10質量份為佳，較佳為0.1～10質量份，更佳為1～5質量份。光聚合啟始劑之添加量過多時，硬化性組成物的保存安定性會降低、或著色、經交聯得到硬化物時的交聯急激進行而產生硬化時割裂等問題。又，光聚合啟始劑之添加量過少時，無法充分硬化硬化性組成物。
又，本發明所使用的硬化性組成物視必要以不損害組成物之黏度及硬化物的透明性、耐熱性等特性之範圍下，可含有坦平劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、溶劑、顏料、其他無機填料等填充劑、反應性稀釋劑、其他改質劑等。
作為坦平劑，例如可舉出聚醚變性二甲基聚矽氧烷共聚合物、聚酯變性二甲基聚矽氧烷共聚合物、聚醚變性甲基烷基聚矽氧烷共聚合物、芳烷基變性甲基烷基聚矽氧烷共聚合物、聚醚變性甲基烷基聚矽氧烷共聚合物等。
作為填充劑或顏料，例如可舉出碳酸鈣、滑石、雲母、黏土、Aerosil(註冊商標)等、硫酸鋇、氫氧化鋁、硬脂酸鋅、鋅華、鐵丹、偶氮顏料等。
含有如此各種成分之本發明的硬化性組成物由錐板式黏度計DV-IIIULTRA(BROOKFIELD公司製)於25℃，SpindleNo.CP-41下所測定之黏度一般為100～5000mPa‧s，即使未含有溶劑，亦具有極低黏度及良好操作性。
〈硬化性組成物之製造方法〉
本發明所使用的硬化性組成物，較佳為可添加雙酚型環氧化合物(a)與氧雜環丁烷(oxetane)化合物(b)及聚合啟始劑(c)，經均勻混合後製造。
作為均勻混合之方法並無特別限定，例如可舉出於室溫條件下，在附有攪拌機之反應機中進行攪拌混合之方法、或藉由攪拌器、磨珠研磨器、3根輥等進行混合之方法。
且，將所得之硬化性組成物可視必要進行過濾。該過濾係以除去硬化性組成物中之垃圾等外來異物為目的而進行。過濾方法並無特別限定，但使用加壓過濾孔徑1.0μm之膜類型、濾筒類型等濾器，進行加壓過濾之方法為佳。
該硬化性組成物即使未含有溶劑，其黏度低操作性亦良好。
硬化性組成物為硬化性缺乏時，與空氣接觸之部分因氧阻害而無法硬化，故無法得到所望形狀、或欲使其硬化時，必須大量之光照射能量、或加熱時間變長，故由生產性之觀點來看不佳，但前述硬化性組成物為具有優良硬化性者，故空氣中進行光硬化或熱硬化時，不會受到氧阻害而容易得到硬化物。
[硬化物]
本發明所使用的硬化性組成物為藉由硬化可成為作為光學透鏡、光碟基板、液晶顯示元件用塑質基板、彩色過濾器用基板、有機EL顯示元件用塑質基板、太陽電池基板、觸控板、光學元件、光波導、LED封止材等構件使用之硬化物。
其中因硬化收縮率較小，故可使用於各種成形用之模型上，特別為可使用於作為欲成形透鏡陣列等光學零件時所使用的模型的硬化物。
〈硬化物之製造方法〉
藉由硬化本發明所使用的硬化性組成物，可得到硬化物。作為硬化方法，可舉出藉由活性能量線之照射，使雙酚型環氧化合物(a)的環氧基、及氧雜環丁烷(oxetane)化合物(b)的氧雜環丁烷(oxetane)基交聯之方法。
本發明所使用的硬化性組成物之硬化物，例如將硬化性組成物塗佈於玻璃板、塑質板、金屬板、矽晶圓等基材上而形成塗膜後，經由變形步驟，於該硬化性組成物照射活性能量線而可得到。
作為硬化性組成物之塗佈方法，例如可舉出藉由棒塗佈器、塗抹器、狹縫式塗佈器、旋轉塗佈器、噴墨塗佈器、簾幕式塗佈器、輥塗佈器等塗佈、藉由網目塗佈器等之塗佈、藉由浸漬等之塗佈。
作為硬化所使用之活性能量線，以電子線、或紫外至紅外線之波長範圍的光為佳。
作為光源，例如僅為紫外線可使用超高壓水銀光源或金屬鹵素光源，僅為可見光線可使用金屬鹵素光源或鹵素光源，僅為紅外線可使用鹵素光源，其他亦可使用雷射、LED等光源。
活性能量線之照射量依光源種類、塗膜膜厚等而作適宜設定，較佳為設定為雙酚型環氧化合物(a)之環氧基、及氧雜環丁烷(oxetane)化合物(b)之氧雜環丁烷(oxetane)基的反應率為80%以上，較佳為90%以上。
又，照射活性能量線使其硬化後，視必要經加熱處理(煅燒處理)進一步進行硬化亦可。此時的加熱溫度以80～200℃之範圍為佳。加熱時間以10分鐘～60分鐘的範圍為佳。
前述硬化物為於玻璃等基板上塗佈硬化性組成物，於該硬化性組成物接觸轉印體，仿照該轉印體之形狀變形硬化性組成物之狀態下，藉由將硬化性組成物以光照射等使其硬化而得到，形成轉印體之轉印形狀轉印為硬化物。前述硬化物具有優良之對轉印體的形狀追隨性。於此所謂的「優良的形狀追隨性」為，轉印體之形狀直接作為硬化物之形狀而被轉印，於硬化物的表面不易產生縐折或裂縫之意思。
前述轉印後，該硬化物自轉印體分離。進行該分離時，必須對基板側保持密著，但前述硬化物具有基板密著性。若基板密著性較差時，轉印體側會帶走前述硬化物，由基板剝離硬化物，故例如作為成形光學零件時所使用的模型會失去該功能而不佳。
〈硬化物〉
本發明所使用的硬化性組成物之硬化物因具有優良之透明性、硬化性、形狀追隨性、基板密著性，使用於成形透鏡陣列等光學零件時所使用的模型之成形上為佳。
前述硬化物因具有優良透明性，故在硬化膜100μm厚度下得波長400nm之光線透過率較佳為達到85%以上。該光線透過率為85%以下時，該硬化物作為透明成形型使用時，因難透過光，故光之利用效率會降低，模型內使成形材料光硬化時其硬化性會不足。
 [實施例1]
以下將使用於本發明之硬化性組成物藉由實施例作詳細說明，但該硬化性組成物只要不超過該要旨下，並未限定於以下例子。
[硬化性組成物的調製] (調整例1～4)
依據雙酚型環氧化合物、氧雜環丁烷(oxetane)化合物、聚合啟始劑如表1所示之組成製作出硬化型組成物。表中之添加量以質量份表示。
表中所使用之化合物結構如表2所示。
[硬化膜之調製] 〈活性能量線硬化〉
實施例及比較例中，將硬化性組成物於各別玻璃基板(50mm×50mm)上，塗佈至硬化膜之厚度為100μm，以組裝有超高壓水銀燈之曝光裝置進行4J/cm2 曝光使塗膜硬化。
[性能評估方法] 〈硬化性〉
上述活性能量線硬化中，將硬化膜表面以手指擦拭、或以指甲擦拭，由觀察膜是否剝落來評估是否硬化。評估基準如以下，結果如表3所示。
A：完全無剝落。即使以指甲擦拭亦未有傷痕。充分進行硬化。
B：雖完全無剝落，但以指甲擦拭會有傷痕。進行硬化。
C：一部份的膜呈現液狀部分，硬化稍不充分。
D：膜完全為液狀，且完全剝落。硬化不充分。
〈透過率〉
將所得之硬化膜的波長400nm之光透過率依據JIS-K7105，使用分光光度計(日本分光(股)製之UV3100)進行測定。結果如表2所示。該透過率值越大表示得到透明性越良好的硬化膜。
又，將所得之硬化膜的全光線透過率使用色彩濁度計(日本電色工業(股)製之COH400)進行測定。結果如表3所示。該全光線透過率值越大表示得到透明性越良好的硬化膜。
〈形狀追隨性〉
如圖3所示，於晶圓W上使用注入裝置注入上述硬化性組成物，對於硬化性組成物，接觸轉印體62使凸部90接觸於光硬化性組成物，在組裝有超高壓水銀燈之曝光裝置下進行4J/cm2 曝光並使其硬化。其後，將轉印體62自晶圓W分離。重複進行上述操作100次，得到經100個轉印體62之形狀轉印的硬化物。該100個硬化物之形狀由光學顯微鏡觀察下，評估其縐折或裂縫之有無。評估基準如以下所示，結果如表3所示。
A：完全無縐折、裂縫產生
B：未產生縐折、裂縫的頻率為90/100以上
C：未產生縐折、裂縫的頻率為50/100以上，未達90/100
D：未產生縐折、裂縫的頻率為未達50/100
〈基板密著性〉
如圖3所示，於晶圓W上使用注入裝置注入上述硬化性組成物，對於硬化性組成物，接觸轉印體62至使凸部90接觸光硬化性組成物，在組裝有超高壓水銀燈之曝光裝置下進行4J/cm2 曝光並使其硬化。其後，將轉印體62自晶圓W分離。重複進行上述操作100次。將轉印體62由晶圓W分離時，若硬化物之基板密著性較差時，硬化物會黏上轉印體62側，由晶圓W剝落。100個硬化物中密著於晶圓W所得之個數作為基板密著性而評估之結果如表3所示。例如，100個中90個於晶圓W密著時，表示90/100之評估結果。
〈硬化收縮率〉
在旋轉塗佈器法將樹脂溶液塗佈於矽晶圓上。該塗佈基板以光學式膜厚計進行測定。將該膜厚作為初期膜厚。其後，於氮氣環境下進行曝光，作成硬化膜，將該膜厚以同様方法下進行測定。將該膜厚作為曝光後膜厚。將硬化收縮率由以下式求得。且，測定於5處進行，並算出平均值。
(初期膜厚-曝光後膜厚)/初期膜厚×100<%>
由表3得知，調製例1及2的硬化性組成物具有優良之硬化性、形狀追隨性、基板密著性、透明性，故可適用於成形透鏡陣列等光學零件時所使用的模型的成形上。
另一方面，調製例3、4之硬化性組成物具有優良的基板密著性、透明性、形狀追隨性，但與調製例1及2相比較其硬化性較低，硬化時必須花費較長時間，需要大量光照射能量。
(實施例)
使用以上述硬化性組成物之調製例1～4所示方法製作之硬化性組成物1～4，進行圖10、圖11及圖12所示步驟後，可得到使用於良好透鏡陣列及透鏡之成形的模型。特別對於使用於透鏡之成形的模型之造形，其形狀追隨性、基板密著性皆良好。其中使用以調製例1、2所示方法所製作之硬化性組成物1、2時，硬化性亦優良。
 [產業上可利用性]
如上述，本發明可適用於例如具有由非球面形狀所成之透鏡部的透鏡陣列等透鏡、或造形於如此透鏡的成形上所使用的模型等造形物之造形方法上。
10．．．造形裝置
14．．．支持台
18．．．驅動源
24．．．可動台
32．．．y軸馬達
34．．．θ軸馬達
36．．．供給裝置
44．．．可動單位
56．．．x軸馬達
60．．．光照射裝置
62．．．轉印體
64．．．支持構件用z軸馬達
68．．．光纖維
70．．．光源
72．．．檢測裝置
74．．．攝影部
76．．．透鏡單位
90．．．凸部
200．．．控制裝置
204．．．主控制部
300．．．模型
304．．．透鏡陣列
310．．．接合透鏡陣列
312．．．透鏡部
314．．．透鏡
W．．．晶圓
W1．．．基板
W2．．．保持板
h1．．．貫通孔
h2．．．孔
[圖1]表示有關本發明之第1實施形態的造形裝置概略構成圖，圖1(a)表示平面圖，圖1(b)表示左側面圖。
[圖2]表示使用於本發明的第1實施形態之轉印體及晶圓的部分截面圖。
[圖3]表示說明於使用於本發明的第1實施形態之於晶圓所形成之孔上，注入光硬化性組成物的步驟之變形例的說明圖。
[圖4]表示使用於本發明的第1實施形態之轉印體及晶圓的第1變形例之部分截面圖。
[圖5]表示使用於本發明的第1實施形態之轉印體及晶圓的第2變形例之部分截面圖。
[圖6]表示有關本發明的第1實施形態之造形裝置所使用的控制裝置的方塊圖。
[圖7]表示有關本發明的第1實施形態之造形裝置的動作之第1流程圖。
[圖8]表示有關本發明的第1實施形態之造形裝置的轉印動作之第1流程圖。
[圖9]表示有關本發明的第1實施形態之造形裝置的動作之第2流程圖。
[圖10]表示有關本發明的第1實施形態之造形裝置的轉印動作之第2流程圖。
[圖11]表示說明有關本發明的第1實施形態之透鏡製造方法的步驟之說明圖。
[圖12]表示說明有關本發明的第2實施形態之透鏡製造方法的步驟之說明圖。
62．．．轉印體
h1．．．貫通孔
h2．．．孔
t1、t2．．．厚度
W．．．晶圓
W1．．．基板
W2．．．保持板
S．．．刻畫層
60．．．光照射裝置
90．．．凸部

Claims (3)

  1. 一種造形方法，其特徵為具有使流入下方被封止而上方被開放之凹部的被造形物、與形成轉印形狀之轉印體彼此接觸，將被造形物仿照前述轉印形狀而使其變形的變形步驟、使被造形物之至少變形部分進行硬化的硬化步驟、與將被造形物與前轉印體彼此分離之分離步驟，多次重複進行於被造形物轉印前述轉印形狀之轉印步驟的造形方法，其為前述被造形物係由含有環氧化合物與聚合啟始劑之硬化性組成物所成，前述硬化性組成物的黏度為100~5000mPa．s。
  2. 如申請專利範圍第1項之造形方法，其中前述硬化性組成物為含有(a)下述一般式(1)所表示之雙酚型環氧化合物 (式中，X表示單鍵、伸甲基、亞乙基、異亞丙基或磺醯基，Y表示氫原子或2,3-環氧丙基，n為0~10之整數)(b)氧雜環丁烷(oxetane)化合物、與(c)聚合啟始劑。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之造形方法，其中前述環氧化合物(a)與前述氧雜環丁烷(oxetane)化合物(b)之配合質量比為80/20~20/80。
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