專利名稱：壓模制造方法、壓模、和模制品制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作制造模制品的模子的壓模、壓模的制造方法、和模制品的制造方法。
背景技術(shù)：
過(guò)去，提出了例如在表面上具有防反射結(jié)構(gòu)體的透鏡等光學(xué)器件。在防反射結(jié)構(gòu) 體中，錐形凹凸體以小于等于入射光波長(zhǎng)的間距(例如，可見(jiàn)光情況下為亞微型間距)布置 成陣列形狀(見(jiàn)，例如日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2006-130841號(hào)公報(bào)(以下稱為專利文獻(xiàn)1))。在專利文獻(xiàn)1的圖3所示的防反射結(jié)構(gòu)體的制造方法中，通過(guò)噴鍍和非電解鍍方 法，在石英玻璃基底的凹面上形成Ni-Cu-P的針狀晶體33。將Ni-Cu-P針狀晶體用作掩膜， 進(jìn)行干蝕刻工藝，直到針狀晶體消失，從而形成如專利文獻(xiàn)1的圖3D所示的凸透鏡模子34。 此外，如專利文獻(xiàn)1的圖4所示，使用凸透鏡模子34，對(duì)模制材料42進(jìn)行按壓加工，從而形 成具有與針狀晶體33的形狀相對(duì)應(yīng)的防反射結(jié)構(gòu)體的光學(xué)器件。在專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的光學(xué)器件中，由于蝕刻工藝原理上的制約，針狀晶體只取 向?yàn)橐粋€(gè)方向。因此，雖然能夠降低主要沿光軸方向向光學(xué)器件入射的光的反射，但是不能 降低相對(duì)于光軸具有一定角度的入射光的反射。另一方面，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2008-37089號(hào)公報(bào)(以下稱為專利文獻(xiàn)2)公開(kāi)了 在凸面上形成有防反射用凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)器件(圖7A)，以及以相同方法在凹面上形成有 防反射用凹凸結(jié)構(gòu)的光學(xué)器件(圖7B)。在專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的各個(gè)光學(xué)器件中，凹凸結(jié)構(gòu) 沿凸面(凹面)的法線方向形成。通過(guò)使用具有與該凹凸結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的凹凸結(jié)構(gòu)的模子， 形成光學(xué)器件(見(jiàn)，例如專利文獻(xiàn)2的段落0028、0029、0047、0048和0073)。然而，專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的是，具有凹凸結(jié)構(gòu)的模子由噴鍍和蝕刻工藝形成。例如， 在用于制造專利文獻(xiàn)2的圖7所示光學(xué)器件的模子的曲面上，進(jìn)行用于形成凹凸結(jié)構(gòu)的曝 光和蝕刻工藝不太現(xiàn)實(shí)。如果要試圖實(shí)現(xiàn)凹凸結(jié)構(gòu)，則有必要按小時(shí)改變曝光和蝕刻的方 向來(lái)逐個(gè)形成突起，這需要大量時(shí)間。因此，該工藝不適于量產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情形，希望提供一種壓模、壓模的制造方法、以及模制品的制造方法，其 能夠獲得在非平面表面上形成預(yù)定圖案結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，并能提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，提供了一種制造壓模的方法。該方法包括將具有形成面和 與該形成面相反的反面的平板構(gòu)件安裝至模具，以使所述反面面向模具的空腔，其中所述 形成面上形成有預(yù)定的圖案結(jié)構(gòu)。該方法還包括從所述板構(gòu)件的形成面?zhèn)龋蛩隹涨恢袑?dǎo)入連續(xù)體，并通過(guò)所述 連續(xù)體對(duì)所述板構(gòu)件加壓，以使安裝至所述模具的板構(gòu)件的形成面的整體形狀變形成與所 述空腔相對(duì)應(yīng)的形狀。也就是說(shuō)，板構(gòu)件的形成有圖案結(jié)構(gòu)的形成面，以連續(xù)體作為芯子，形成為與空腔相對(duì)應(yīng)的形狀。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，例如，在空腔的內(nèi)表面呈非平面形狀的情況下，形成面的整體 形狀形成為曲面形狀，從而能夠制造在非平面表面上形成有預(yù)定圖案結(jié)構(gòu)的壓模。作為結(jié) 果，通過(guò)使用該壓模來(lái)使模制對(duì)象物成形，能夠制造在表面上形成有與壓模的圖案結(jié)構(gòu)相 對(duì)應(yīng)的圖案結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品(模制品)。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)以低成本制造大量產(chǎn)品，從而提 高了生產(chǎn)率。非平面表面包括曲面和由兩個(gè)或兩個(gè)以上平面組合而成的表面。曲面包括球面和 非球面等。連續(xù)體可以是樹(shù)脂。制造壓模的方法還可包括在對(duì)所述板構(gòu)件加壓后，修改所述模具的空腔的內(nèi)表 面的形狀。在該情況下，將通過(guò)上述加壓形成的壓模安裝至空腔的內(nèi)表面形狀得到修改后 的模具。另外，通過(guò)導(dǎo)入空腔中的連續(xù)體對(duì)壓模加壓，以使壓模的形成面的整體形狀變形成 與模具的修改后的空腔相對(duì)應(yīng)的形狀。也就是說(shuō)，使用首先形成的壓模，來(lái)使模制對(duì)象物成形。如果有必要修改模制品的 形狀，則對(duì)首先形成的壓模的形狀進(jìn)行修改。在該情況下，空腔的內(nèi)表面得到修改，并再次 通過(guò)模具形成壓模，從而能夠修改壓模的形狀。結(jié)果，能夠降低壓模的制造成本。所述壓?？梢允怯糜谛纬删哂信c所述圖案結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的光學(xué)圖案結(jié)構(gòu)的光學(xué)器 件的壓模。例如，作為光學(xué)圖案結(jié)構(gòu)，可使用例如凹凸結(jié)構(gòu)等能夠發(fā)揮防反射功能的結(jié)構(gòu)。所述模具可以是直澆口型模具。也就是說(shuō)，可以使用直澆道直接與澆口連接的沒(méi) 有橫澆道的模具。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，能夠改善作為芯子的連續(xù)體在空腔中向板構(gòu)件施加的壓力 的均勻性。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，提供了 一種通過(guò)上述制造方法制得的壓模。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，提供了一種制造模制品的方法。該方法包括準(zhǔn)備壓模，該 壓模的制造方法包括將具有形成面和與該形成面相反的反面的平板構(gòu)件安裝至模具，以 使所述反面面向模具的空腔，其中所述形成面上形成有預(yù)定的圖案結(jié)構(gòu)；以及通過(guò)從所述 板構(gòu)件的形成面?zhèn)葘?dǎo)入模具的空腔中的連續(xù)體，對(duì)所述板構(gòu)件加壓，以使所述板構(gòu)件的形 成面的整體形狀變形成與所述模具的空腔相對(duì)應(yīng)的形狀。該方法還包括使用所述壓模來(lái)使模制對(duì)象物成形，所述模制對(duì)象物具有與所述 圖案結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，能夠獲得在非平面表面上形成有預(yù)定圖案結(jié)構(gòu) 的產(chǎn)品，并能提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率。本發(fā)明的這些以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將在以下對(duì)如附圖所示的具體實(shí)施方式
的詳細(xì)描述中變得更加清楚明了。


圖IA IF依次示出了在本發(fā)明一實(shí)施例的壓模的制造工藝中用于形成壓模的母 盤(pán)的制造步驟；圖2是通過(guò)PTM技術(shù)曝光并顯影后的圖IC所示抗蝕劑掩膜的表面照片，該照片由 電子顯微鏡拍得；圖3是在形成蛾眼結(jié)構(gòu)后對(duì)圖ID所示母盤(pán)進(jìn)行轉(zhuǎn)印所獲得的UV樹(shù)脂的表面照
4片，該照片由電子顯微鏡拍得；圖4是截面圖，示意性地示出了以圖IF所示方式獲得的板構(gòu)件被放置到用于形成 壓模的壓模模具中的狀態(tài)下的壓模模具；圖5是截面圖，示出了樹(shù)脂被導(dǎo)入壓模模具的空腔中，并且壓模受到延壓處理的 狀態(tài)；圖6是截面圖，示意性地示出了制成的壓模；圖7是示出在測(cè)試中制造的十五個(gè)壓模的設(shè)計(jì)值和拔模斜度的表格；圖8是與圖7所示表格相對(duì)應(yīng)的壓模的示意圖；圖9示出了形成圖7所示表格中的例如10號(hào)壓模時(shí)，在壓模模具的空腔中的樹(shù)脂 的壓力的波形變化過(guò)程；圖10是用于形成圖7中的10號(hào)壓模并被導(dǎo)入壓模模具中的樹(shù)脂體的照片；圖11是圖7中的10號(hào)壓模的照片；圖12是截面圖，示出了通過(guò)使用圖4和5所示制造方法制成的壓模來(lái)形成作為產(chǎn) 品(模制品)的凸透鏡的透鏡模子；圖13是從芯子板側(cè)觀察到的安裝至受體的壓模的照片；圖14是通過(guò)透鏡模子形成的凸透鏡產(chǎn)品的照片；圖15A 15D是截面圖，依次示出了修改壓模的形狀的方法；圖16是截面圖，示意性地示出了在安裝有作為模制對(duì)象的平板構(gòu)件的狀態(tài)下，用 于形成作為模制品的凹透鏡的壓模的制造用壓模模具；圖17是截面圖，示出了樹(shù)脂被導(dǎo)入壓模模具的空腔中、并且板構(gòu)件受到延壓處理 的狀態(tài)下的壓模模具；圖18是截面圖，示意性地示出了制成的壓模。
具體實(shí)施例方式下面將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。(壓模的制造方法1)在以下實(shí)施例中，將描述制造作為產(chǎn)品(模制品(molding))的光學(xué)器件的壓模 (stamper)的制造方法。典型地，以具有蛾眼結(jié)構(gòu)(moth-eyestructure)的透鏡作為光學(xué)器 件的示例，蛾眼結(jié)構(gòu)是作為預(yù)定圖案結(jié)構(gòu)(pattern structure)的微小凹凸結(jié)構(gòu)。(母盤(pán)的制造方法)圖IA IF依次示出了在本發(fā)明一實(shí)施例的壓模的制造工藝中用于形成壓模的母 盤(pán)(master)的制造步驟(圖IA 1D)。如圖IA所示，準(zhǔn)備由石英玻璃等形成的基底1，并如圖IB所示，在基底1上形成抗 蝕膜3。然后，如圖IC所示，通過(guò)例如曝光和顯影等光刻技術(shù)，在抗蝕膜3中形成預(yù)定的圖 案。例如，形成具有多個(gè)孔的抗蝕劑掩膜(resist mask) 3a。如圖ID所示，通過(guò)蝕刻形成具 有蛾眼圖案結(jié)構(gòu)11的母盤(pán)la。(凸透鏡用壓模的制造方法)此外，如圖IE所示，母盤(pán)Ia的蛾眼結(jié)構(gòu)11的圖案通過(guò)例如電鑄法 (electroforming)轉(zhuǎn)印至金屬材料5。然后，從母盤(pán)Ia剝離金屬材料5。結(jié)果，如圖IF所示，金屬材料5形成為平板構(gòu)件5，該平板構(gòu)件5具有在表面上形成有蛾眼結(jié)構(gòu)51的蛾眼結(jié) 構(gòu)形成面52。在圖IE所示步驟中，以電鑄法作為示例，但也可使用例如化學(xué)鍍(chemical plating)等非電解鍍(electroless plating)、或者氣相沉積(vapord印osition)。在圖IC的曝光步驟中，通常，能夠應(yīng)用PTM(phase transition mastering，相變母 盤(pán)刻錄)技術(shù)。PTM技術(shù)是主要用于制造BD (藍(lán)光光盤(pán))的母盤(pán)的技術(shù)。在PTM技術(shù)中，例如，使用光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的光頭(optical pickup)作為曝光系統(tǒng)。具 體說(shuō)，例如，使石英玻璃基底旋轉(zhuǎn)，從光頭的激光源發(fā)射激光。根據(jù)光強(qiáng)的調(diào)制，位于旋轉(zhuǎn)的 石英玻璃基底上的抗蝕劑受到選擇性曝光，從而在抗蝕劑上形成預(yù)定的潛像圖案。通過(guò)使 用PTM技術(shù)，能夠在短時(shí)間內(nèi)形成潛像圖案。圖2是通過(guò)PTM技術(shù)曝光并顯影后的圖IC所示抗蝕劑掩膜3a的表面照片。該照 片由電子顯微鏡拍得。圖3是在形成蛾眼結(jié)構(gòu)11后對(duì)圖ID所示母盤(pán)Ia進(jìn)行轉(zhuǎn)印所獲得 的UV樹(shù)脂的表面照片。該照片由電子顯微鏡拍得。該照片中的蛾眼結(jié)構(gòu)具有例如多個(gè)圓 錐形突起。突起的間距設(shè)定為約280nm，而高度為320nm。在該情況下，使用無(wú)機(jī)抗蝕劑作 為抗蝕劑材料，并將RIE (reactive ion etching，反應(yīng)離子蝕刻)用于蝕刻處理。在用于圖IE所示步驟的電鑄法中，使用Ni或Ni合金(例如NiCo、NiP或NiB)作 為金屬材料。板構(gòu)件5的材料并不局限于這些材料。圖4是截面圖，示意性地示出了以圖IF所示方式獲得的板構(gòu)件5被安裝到用于形 成壓模的壓模模具(stamper die)中的狀態(tài)下的壓模模具。壓模模具10包括可動(dòng)板2和固定板4?？蓜?dòng)板2安裝有受體(rec印tionpiece) 6， 而固定板4安裝有直澆道套(sprue bush) S0受體6通過(guò)螺絲或其它安裝固定件可裝卸地 安裝至可動(dòng)板2。直澆道套8也通過(guò)螺絲或其它安裝固定件可裝卸地安裝至固定板4。板 構(gòu)件5以被夾持在受體6與直澆道套8之間的方式安裝至受體6，從而使板構(gòu)件5安裝到壓 模模具10中。在受體6的直澆道套8側(cè)，形成有用于將板構(gòu)件5形成為期望形狀的空腔7。板構(gòu) 件5設(shè)置成面向空腔7。直澆道套8具有導(dǎo)入口(feed port) 8a、直澆道8b、澆口(gate) 8c、 和擴(kuò)散區(qū)域8d。如后所述，從導(dǎo)入口 8a導(dǎo)入例如作為連續(xù)體(continuous body)的樹(shù)脂。 直澆道8b與導(dǎo)入口 8a連通。澆口 8c形成在直澆道8b的端部。擴(kuò)散區(qū)域8d使導(dǎo)入的樹(shù) 脂擴(kuò)散。擴(kuò)散區(qū)域8d大于直澆道8b的流道直徑。板構(gòu)件5設(shè)置成使蛾眼結(jié)構(gòu)51的形成 面52(見(jiàn)圖1F)面向擴(kuò)散區(qū)域8d，并使與形成面52相反的表面面向澆口 Sc。在本實(shí)施例 中，受體6的空腔7的內(nèi)表面7a形成為球面形狀。在本實(shí)施例中，作為壓模模具10，使用的是直澆口型(direct-gate type)模具。 也就是說(shuō)，沒(méi)有設(shè)置橫澆道(runner)，直澆道8b直接與澆口 8c連接，從而能夠改善作為芯 子(core)的樹(shù)脂在空腔7中向板構(gòu)件5施加的壓力的均勻性。直澆道套8的擴(kuò)散區(qū)域8d設(shè)置成與空腔7相對(duì)。擴(kuò)散區(qū)域8d是用于通過(guò)導(dǎo)入擴(kuò) 散區(qū)域8d中的樹(shù)脂對(duì)板構(gòu)件5加壓的區(qū)域。在擴(kuò)散區(qū)域8d中，由樹(shù)脂所施加的壓力均勻 地施加至板構(gòu)件5的需要變形的整個(gè)區(qū)域。此外，在壓模模具10中，空腔7的中心軸、擴(kuò)散 區(qū)域8d的中心軸、和澆口 8c的中心大致彼此重合。因此，從澆口 8c排出的樹(shù)脂對(duì)板構(gòu)件 5所施加的壓力的均勻性得到增加。
注意，也可不設(shè)置擴(kuò)散區(qū)域8d。在該情況下，澆口 8c的開(kāi)口直徑可設(shè)計(jì)成適當(dāng)尺 寸，使得樹(shù)脂的壓力均勻地施加至板構(gòu)件5。如圖5所示，經(jīng)由直澆道8b和澆口 8c，向壓模模具10的空腔7中，以按壓板構(gòu)件 的形成面52的方式導(dǎo)入樹(shù)脂13。板構(gòu)件5的蛾眼結(jié)構(gòu)51的形成面52的整體形狀，通過(guò)樹(shù) 脂13的壓力，變形成與空腔7的內(nèi)表面7a相應(yīng)的形狀。也就是說(shuō)，通過(guò)樹(shù)脂13的壓力對(duì) 板構(gòu)件5進(jìn)行了延壓處理(drawing process)。圖6是示意性地示出按如上方式形成的壓模5'的截面圖。在圖6中，為了便于說(shuō) 明，放大了蛾眼結(jié)構(gòu)51的尺寸。如圖所示，形成了整體形狀呈凹狀并在凹面形成面52上具 有蛾眼結(jié)構(gòu)51的壓模5'。在蛾眼結(jié)構(gòu)51中，各個(gè)突起取向?yàn)榘济娴姆ň€方向。在圖5所示狀態(tài)下，使可動(dòng)板2與固定板4分離，從而使樹(shù)脂13與壓模5'剝離 (剝離步驟)。剝離掉的樹(shù)脂13可扔棄，也可再利用。如上所述，板構(gòu)件5的形成有蛾眼結(jié)構(gòu)的形成面52，以作為連續(xù)體的樹(shù)脂13作為 芯子，形成為與壓模模具10的空腔7的形狀相對(duì)應(yīng)的球面。因?yàn)樾纬擅?2的整體形狀形 成為球面形狀，所以能夠制造在球面上形成有蛾眼結(jié)構(gòu)的壓模5'。作為結(jié)果，通過(guò)使用壓 模5'來(lái)形成光學(xué)器件，能夠制造在表面上形成有與壓模5'的蛾眼結(jié)構(gòu)51相對(duì)應(yīng)的蛾眼 結(jié)構(gòu)的透鏡產(chǎn)品。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)以低成本制造大量產(chǎn)品，從而能夠提高生產(chǎn)率。具體說(shuō)，通過(guò)本實(shí)施例的制造方法，蛾眼結(jié)構(gòu)51的所有突起大致取向?yàn)樾纬擅?2 的球面的法線方向。因此，能夠增加能發(fā)揮防反射效果的入射光的入射角的范圍。作為結(jié) 果，在將壓模5'所形成的凸透鏡安裝至相機(jī)等裝置的情況下，與現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品相比，能 夠進(jìn)一步降低相機(jī)拍攝時(shí)的光斑(flare)或重影(ghost)。下面，將描述本發(fā)明的發(fā)明人所進(jìn)行的壓模5'的制造測(cè)試的結(jié)果。圖7是在本測(cè)試中制造的十五個(gè)壓模5'各自的設(shè)計(jì)值和拔模斜度(draftangle) 的表格。在本測(cè)試中，用作連續(xù)體的樹(shù)脂13是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。另外，形成壓模 5'的板構(gòu)件5的材料是M，板構(gòu)件5的厚度為0.5mm。圖8是與圖7所示表格相對(duì)應(yīng)的壓 模5'的示意圖。注意，圖8只示出了蛾眼結(jié)構(gòu)的一個(gè)突起。圖9示出了形成圖7所示表格中的例如10號(hào)壓模5'時(shí)，在壓模模具10的空腔 7中的樹(shù)脂13的壓力(注射壓力)的波形變化過(guò)程。如圖9所示，壓力波形在46. SMPa時(shí) 表現(xiàn)出上升梯度臨時(shí)變小，這意味著板構(gòu)件5開(kāi)始塑料變形。此外，要使板構(gòu)件5的回彈變 小，壓力在150MPa保持約6秒。圖10是用于形成10號(hào)壓模5'并被導(dǎo)入壓模模具10中的樹(shù)脂體(材料如上所述 SPMMA)的照片。樹(shù)脂體如上所述，可扔棄或再利用。圖11是10號(hào)壓模5'的照片。在圖7和8中，θ 3表示拔模斜度。在圖7中，除1、4、8和12號(hào)外的壓模5'的拔 模斜度θ 3為正值，使得從各個(gè)壓模5'取出樹(shù)脂13不成問(wèn)題。另一方面，1、4、8和12號(hào) 壓模5'的拔模斜度θ 3為負(fù)值。但是，由于以下原因，能夠從各個(gè)壓模5'中取出樹(shù)脂13。在剝離步驟中，在樹(shù)脂13從壓模5'分離的方向上，壓模5'受到作用力。由于壓 模5'薄，所以壓模5'發(fā)生彈性變形，并跟隨樹(shù)脂13的移動(dòng)。也就是說(shuō)，即使各個(gè)突起如 圖6所示取向?yàn)榉ň€方向，但是壓模5 ‘的彈性變形防止蛾眼結(jié)構(gòu)51的突起被損壞，從而能 夠剝離樹(shù)脂13。在該情況下，作為板構(gòu)件5，根據(jù)材料和尺寸，可使用厚度為例如小于等于 1mm、或者在0. 1 0. 5mm范圍內(nèi)的材料。
(凸透鏡的制造方法)準(zhǔn)備按上述方法制造的壓模5'，并將之安裝至圖12所示的透鏡模子(lens mold)60。在透鏡模子60中，用于圖4和5所示壓模模具10的受體6能夠按原樣使用。例 如，透鏡模子60設(shè)置有受體板12和具有芯子14a的芯子板14。受體6可安裝至受體板12。 受體6通過(guò)例如螺絲15等安裝固定件安裝至受體板12。如上參考圖4和5所述以受體6 作為模具形成的壓模5'被安裝至受體6。雖然圖12未示出，但是壓模5'的凹面部形成有 蛾眼結(jié)構(gòu)。該凹面部的內(nèi)部相當(dāng)于空腔7。經(jīng)由橫澆道16向空腔7中導(dǎo)入樹(shù)脂材料23，從 而形成凸透鏡。圖13是從芯子板14側(cè)觀察到的安裝至受體6的壓模5'的照片。圖14是通過(guò)透 鏡模子60形成的凸透鏡產(chǎn)品的照片。(壓模形狀的修改方法)下面，描述對(duì)壓模5'的形狀進(jìn)行修改的示例。在透鏡的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，經(jīng)常 需要對(duì)透鏡的形狀進(jìn)行部分修改。例如，將描述這樣一種情況，即如圖15A所示，對(duì)作為模制品形成的凸透鏡24的一 部分(具體說(shuō)例如圖中點(diǎn)劃線所圍成的部分A)進(jìn)行加厚，從而對(duì)凸透鏡24的曲率進(jìn)行修 改。如圖15B所示，對(duì)用于形成壓模5'的受體6的空腔7的內(nèi)表面7a的部分7b進(jìn)行切削 修改。切削深度為例如微米級(jí)。如圖15C所示，將壓模5 ‘安裝至修改后的空腔7 (具有修改后的空腔7的受體6)， 再將受體6安裝至圖4和5所示的壓模模具10。此外，通過(guò)導(dǎo)入空腔7中的作為連續(xù)體的 樹(shù)脂13所施加的壓力，再次形成壓模5'。這時(shí)，壓模5'的形狀根據(jù)修改過(guò)的空腔7的內(nèi) 表面7a的形狀得到修改。根據(jù)本實(shí)施例，不必從頭再次生成壓模5'。通過(guò)對(duì)受體6的空腔7的內(nèi)表面形狀 進(jìn)行修改，能夠在短時(shí)間內(nèi)反復(fù)修改壓模5'的形狀。作為結(jié)果，能夠降低壓模5'的制造 成本。注意，在這樣修改壓模5'時(shí)，壓模5'安裝至圖12所示的透鏡模子60，可在制造 作為產(chǎn)品的模制品的過(guò)程中，修改壓模5'的形狀。(壓模的制造方法2)(凹透鏡用壓模的制造方法)圖16是截面圖，示意性地示出了在安裝有作為模制對(duì)象(mold target)的平板構(gòu) 件5的狀態(tài)下，用于形成作為模制品(molding)的凹透鏡的壓模5"的制造用壓模模具。請(qǐng) 注意，在平板構(gòu)件5的一個(gè)表面上，已形成有通過(guò)母盤(pán)Ia形成的蛾眼結(jié)構(gòu)51。壓模模具20設(shè)置有可動(dòng)板42和固定板44?？蓜?dòng)板42設(shè)置有受體46，而固定板 44設(shè)置有直澆道套48。直澆道套48可與圖4和5所示直澆道套8相同，也可以是沒(méi)有擴(kuò) 散區(qū)域8d的直澆道套。板構(gòu)件5安裝成使得蛾眼結(jié)構(gòu)51 (圖1F)的形成面52朝向固定板 44側(cè)。受體46的端面46a是例如曲率為Rl的球面。端面46a相當(dāng)于空腔47的內(nèi)表面，板 構(gòu)件5沿該內(nèi)表面形成。受體46安裝并固定至固定于可動(dòng)板42上的基板49?；?9安 裝有例如螺旋彈簧等彈性構(gòu)件26。環(huán)形接收構(gòu)件25經(jīng)由彈性構(gòu)件26被基板49彈性地支 承，并設(shè)置成圍繞著受體46滑動(dòng)。雖然如圖17所示設(shè)置有作為彈性構(gòu)件26的多個(gè)螺旋彈 簧，但也可只使用被受體46插入的一個(gè)螺旋彈簧。
圖17是作為連續(xù)體的樹(shù)脂13被導(dǎo)入結(jié)構(gòu)為如上所述的壓模模具20的空腔47中、 并且板構(gòu)件5受到延壓處理的狀態(tài)下的壓模模具20的截面圖。通過(guò)經(jīng)由直澆道套48導(dǎo)入 空腔47中的樹(shù)脂13的壓力，接收構(gòu)件25發(fā)生移動(dòng)，而板構(gòu)件5發(fā)生變形。接收構(gòu)件25的 位于基板49側(cè)的端部25a與基板49發(fā)生接觸，從而使接收構(gòu)件25停止。這樣，板構(gòu)件5的 蛾眼結(jié)構(gòu)51的形成面52，通過(guò)樹(shù)脂13的壓力，變形成與空腔7的內(nèi)表面形狀相應(yīng)的形狀。 作為結(jié)果，如圖18所示，形成了壓模5"，壓模5"呈凸?fàn)?，并在凸面上具有蛾眼結(jié)構(gòu)51。在 蛾眼結(jié)構(gòu)51中，各個(gè)突起取向?yàn)橥姑娴姆ň€方向。通過(guò)使用按上述方式制成的壓模5"來(lái)使模制對(duì)象成形，能夠制造具有沿凹面的 法線方向形成的多個(gè)突起的凹透鏡。本發(fā)明的實(shí)施例并不局限于上述示例，還能夠構(gòu)思其它各種實(shí)施例。在壓模5'和5〃中，例如蛾眼結(jié)構(gòu)等圖案結(jié)構(gòu)形成在球面上。也就是說(shuō)，例如，在 圖4和16中，空腔7和47的內(nèi)表面形狀為球面，并且形成有壓模5 “的蛾眼結(jié)構(gòu)51的形成 面52的整體形狀為球面形狀。然而，表面形狀可為任意形狀，只要表面是非平面表面。非 平面表面包括曲面和由兩個(gè)或兩個(gè)以上平面組合而成的表面。曲面包括球面和非球面等。在上述實(shí)施例中，作為將成為產(chǎn)品的模制品，使用了具有蛾眼結(jié)構(gòu)的光學(xué)器件，但 是結(jié)構(gòu)并不局限于蛾眼結(jié)構(gòu)，也可使用在非平面表面上形成有各種圖案結(jié)構(gòu)的光學(xué)器件作 為示例。另外，作為產(chǎn)品，在上述實(shí)施例中使用的示例是透鏡，但是上述實(shí)施例的壓模及其 制造方法也可應(yīng)用于例如具有非平面表面的光片(optical sheet)等其它光學(xué)器件。在上述實(shí)施例中，描述的是使用壓模5來(lái)形成作為樹(shù)脂產(chǎn)品的透鏡的示例，但是 透鏡并不局限于樹(shù)脂產(chǎn)品，也可是玻璃產(chǎn)品。除光學(xué)器件外，在制造用于生物工藝學(xué)等領(lǐng)域的細(xì)胞培養(yǎng)用培養(yǎng)皿(petri dish) 等器皿的情況下，可應(yīng)用上述實(shí)施例的壓模5"。在該情況下，表面的整體形狀呈非平面表 面，并通過(guò)壓模5"形成容納細(xì)胞的具有微小凹凸結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)皿。此外，作為除蛾眼結(jié)構(gòu)外 的圖案結(jié)構(gòu)的示例，可給出電路圖案。在上述實(shí)施例中，蛾眼結(jié)構(gòu)的突起的間距設(shè)定為與可見(jiàn)光的波長(zhǎng)(或波長(zhǎng)的一 半)相當(dāng)?shù)臄?shù)百納米，例如200 300nm。然而，在應(yīng)用除蛾眼結(jié)構(gòu)外的例如電路等圖案結(jié) 構(gòu)的情況下，圖案結(jié)構(gòu)中的間距可設(shè)定為使得能夠從視覺(jué)上確認(rèn)圖案，例如設(shè)定為大于等 于0. Imm,或大于等于數(shù)毫米，或者比200 300nm還小。作為連續(xù)體，使用的是固體樹(shù)脂13，但是也可使用例如液體和氣體等流體。作為液 體的示例，可使用油之類的物質(zhì)。作為氣體的示例，可使用空氣、惰性氣體等氣體。在上述實(shí)施例中，描述的是形成一個(gè)透鏡的示例。然而，也可使用同時(shí)形成多個(gè)透 鏡的模式，例如復(fù)眼透鏡(compound eye lens)。在該情況下，通過(guò)參考圖5或17所描述的 制造方法，制造具有多個(gè)非平面圖案結(jié)構(gòu)形成面的壓模5。在上述實(shí)施例中，描述的是壓模模具10與透鏡模子60彼此不同的情況，但也可以 是相同的。本申請(qǐng)包含2009年5月8日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP 2009-113284所涉及的主題，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解的是，在所附權(quán)利要求書(shū)或其等同方案的范圍內(nèi)，可 根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素做出各種修改、組合、子組合和變更。
權(quán)利要求
一種制造壓模的方法，包括將具有形成面和與該形成面相反的反面的平板構(gòu)件安裝至模具，以使所述反面面向模具的空腔，其中所述形成面上形成有預(yù)定的圖案結(jié)構(gòu)；以及從所述板構(gòu)件的形成面?zhèn)?，向所述空腔中?dǎo)入連續(xù)體，并通過(guò)所述連續(xù)體對(duì)所述板構(gòu)件加壓，以使安裝至所述模具的板構(gòu)件的形成面的整體形狀變形成與所述空腔相對(duì)應(yīng)的形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的制造壓模的方法，其中，還包括在對(duì)所述板構(gòu)件加壓后，修改所述模具的空腔的內(nèi)表面的形狀； 將通過(guò)加壓所形成的壓模安裝至空腔的內(nèi)表面形狀得到修改后的模具；以及 通過(guò)導(dǎo)入空腔中的連續(xù)體對(duì)安裝至模具的壓模進(jìn)行加壓，以使所述壓模的形成面的整 體形狀變形成與所述模具的修改后的空腔相對(duì)應(yīng)的形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的制造壓模的方法，其中，所述壓模是用于形成具有與所述圖案 結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的光學(xué)圖案結(jié)構(gòu)的光學(xué)器件的壓模。
4.如權(quán)利要求1所述的制造壓模的方法，其中，所述模具是直澆口型模具。
5.如權(quán)利要求1所述的制造壓模的方法，其中，所述連續(xù)體是樹(shù)脂。
6.一種壓模，由包括以下步驟的制造方法制成將具有形成面和與該形成面相反的反面的平板構(gòu)件安裝至模具，以使所述反面面向模 具的空腔，其中所述形成面上形成有預(yù)定的圖案結(jié)構(gòu)；以及從所述板構(gòu)件的形成面?zhèn)龋蛩隹涨恢袑?dǎo)入連續(xù)體，并通過(guò)所述連續(xù)體對(duì)所述板構(gòu) 件加壓，以使安裝至所述模具的板構(gòu)件的形成面的整體形狀變形成與所述空腔相對(duì)應(yīng)的形 狀。
7.—種制造模制品的方法，包括準(zhǔn)備壓模，該壓模的制造方法包括將具有形成面和與該形成面相反的反面的平板構(gòu) 件安裝至模具，以使所述反面面向模具的空腔，其中所述形成面上形成有預(yù)定的圖案結(jié)構(gòu)； 以及通過(guò)從所述板構(gòu)件的形成面?zhèn)葘?dǎo)入模具的空腔中的連續(xù)體，對(duì)所述板構(gòu)件加壓，以使 所述板構(gòu)件的形成面的整體形狀變形成與所述模具的空腔相對(duì)應(yīng)的形狀；以及使用所述壓模來(lái)使模制對(duì)象物成形，所述模制對(duì)象物具有與所述圖案結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓模制造方法、壓模、以及模制品制造方法，所述壓模制造方法包括將具有形成有預(yù)定圖案結(jié)構(gòu)的形成面的平板構(gòu)件安裝至具有空腔的模具；以及向所述空腔中導(dǎo)入連續(xù)體，并通過(guò)連續(xù)體對(duì)板構(gòu)件進(jìn)行加壓，以使安裝至所述模具的板構(gòu)件的形成面的整體形狀變形成與所述空腔相對(duì)應(yīng)的形狀。
文檔編號(hào)B29C33/38GK101879765SQ20101017144
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者鴻丸幾久夫 申請(qǐng)人:索尼公司