JP2012176592A - Molding method for molding, and molding - Google Patents
Molding method for molding, and molding Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012176592A JP2012176592A JP2011041868A JP2011041868A JP2012176592A JP 2012176592 A JP2012176592 A JP 2012176592A JP 2011041868 A JP2011041868 A JP 2011041868A JP 2011041868 A JP2011041868 A JP 2011041868A JP 2012176592 A JP2012176592 A JP 2012176592A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molding
- mold
- substrate
- curable resin
- pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Abstract
Description
本発明は、成形体の成形方法および成形体に係り、型に形成されている成形パターンと同様なパターンを設けるものに関する。 The present invention relates to a method for forming a molded body and a molded body, and relates to a method for providing a pattern similar to a molded pattern formed on a mold.
従来、金型等の型を用いて、紫外線硬化樹脂等の成形材料材料を所定形状に成形している。 Conventionally, a molding material such as an ultraviolet curable resin is molded into a predetermined shape using a mold such as a mold.
すなわち、型に形成されている凹凸等の成形パターンのところに、硬化前の紫外線硬化樹脂を供給し、この供給後に紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化し、この硬化後に紫外線硬化樹脂を型から離すことで、型成形パターンに対応したパターンが形成されている成形体を得ている。 That is, an ultraviolet curable resin before curing is supplied to a molding pattern such as an unevenness formed on the mold, and after this supply, the ultraviolet curable resin is cured by irradiating with ultraviolet rays. The molded object in which the pattern corresponding to the mold forming pattern is formed is obtained.
ここで、従来の技術に関する特許文献として、たとえば、特許文献１を掲げることができる。 Here, for example, Patent Document 1 can be listed as a patent document related to the conventional technology.
ところで、型を用いた成形方法では、型と成形材料とを直接接触させることができないか、直接接触させることが困難な場合がある。そして、成形体を得ることができないか、成形体を得ることが困難であるという問題がある。 By the way, in the molding method using a mold, the mold and the molding material may not be directly contacted or may be difficult to directly contact each other. And there exists a problem that a molded object cannot be obtained or it is difficult to obtain a molded object.
たとえば、成形材料が型を腐食させる性質のものである場合や、硬化した成形材料が型から容易に離れない場合には、型と成形材料とを直接接触させることができないか、直接接触させることが困難になる。 For example, if the molding material is of a nature that corrodes the mold, or if the cured molding material does not easily leave the mold, the mold and the molding material cannot be brought into direct contact or in direct contact. Becomes difficult.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、型と成形材料とを直接接触させることなく、型に形成されている成形パターンに対応したパターンを備えた成形体の成形方法等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for forming a molded body having a pattern corresponding to the molding pattern formed on the mold without directly contacting the mold and the molding material. The purpose is to provide.
請求項１に記載の発明は、成形パターンが形成されている型のおもて面に、弾性を備え平板状に形成された成形用基板を設置する成形用基板設置工程と、前記型に空気を通すことで前記成形用基板を真空吸着して弾性変形させ、前記成形用基板を前記型の成形パターンの形状に倣わせる真空吸着工程と、成形材料を、前記成形用基板のおもて面に供給する成形材料供給工程と、前記成形材料を硬化する成形材料硬化工程と、硬化した成形材料とともに前記成形用基板を前記型から離す離型工程とを有する成形体の成形方法である。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a molding substrate installation step of installing a molding substrate formed in a flat plate shape with elasticity on a front surface of a mold on which a molding pattern is formed, and air in the mold. The molding substrate is vacuum-adsorbed to be elastically deformed by passing the molding substrate, and the molding substrate is impressed with the shape of the molding pattern of the mold. A molding material molding method comprising: a molding material supply process for supplying to a surface; a molding material curing process for curing the molding material; and a mold release process for separating the molding substrate from the mold together with the cured molding material.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形体の成形方法において、前記離型工程で硬化した前記成形材料とともに成形用基板を前記型から離すことで、前記成形用基板の復元力により、前記硬化した成形材料のおもて面に、前記型の成形パターンと同様なパターンを形成する成形体の成形方法である。 According to a second aspect of the present invention, in the molding method of the molded body according to the first aspect, the molding substrate is separated from the mold together with the molding material cured in the release step, thereby restoring the molding substrate. This is a molding method for forming a molded body by forming a pattern similar to the molding pattern of the mold on the front surface of the cured molding material by force.
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の成形体の成形方法において、前記型は、多孔体で構成されている成形体の成形方法である。
Invention of
請求項４に記載の発明は、型を用いて成形された成形体において、弾性を備え平板状に形成された成形用基板と、前記成形用基板の厚さ方向の一方の面に膜状に形成されて設けられ、前記成形用基板に接している面とは反対側の面に、前記型に形成されている成形パターンに対応したパターンが形成されている硬化済みの成形材料とを有し、前記成形用基板と前記硬化済み成形材料とには、内部応力が存在している成形体である。 According to a fourth aspect of the present invention, in a molded body molded using a mold, a molding substrate having elasticity and formed into a flat plate shape is formed into a film on one surface in the thickness direction of the molding substrate. A hardened molding material in which a pattern corresponding to the molding pattern formed on the mold is formed on a surface opposite to the surface in contact with the molding substrate. The molded substrate and the cured molding material are molded bodies in which internal stress exists.
本発明によれば、型と成形材料とを直接接触させることなく、型に形成されている成形パターンに対応したパターンを備えた成形体を得ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to obtain a molded body having a pattern corresponding to the molding pattern formed on the mold without directly contacting the mold and the molding material.
図４（ｂ）は、本発明の実施形態に係る成形体１を示す図である。 FIG.4 (b) is a figure which shows the molded object 1 which concerns on embodiment of this invention.
成形体１として様々なもの（レンズアレイもしくはモスアイ構造体等の製品もしくは半製品）を掲げることができるが、この実施形態では、レンズアレイを例に掲げて説明する。 Various products (products such as lens arrays or moth-eye structures or semi-finished products) can be listed as the molded body 1. In this embodiment, a lens array will be described as an example.
レンズアレイ１は、成形用基板３と硬化済みの成形材料５とを備えて構成されている。成形用基板３は、たとえば、円形もしくは矩形等の平板状に形成されている。本実施形態では、矩形な平板状に形成されているものを例として掲げ説明する。
The lens array 1 includes a
硬化済みの成形材料５は、膜状に形成されており、成形用基板３の厚さ方向の一方の面のたとえば全面を覆って、成形用基板３に一体的に設けられている。
The cured
さらに説明すると、硬化済みの成形材料５は、平板状の成形材料本体部７と多数の凸部９とを備えて構成され一体成形されている。成形材料本体部７は、たとえば、矩形な平板状に形成されている。凸部９は、成形材料本体部７のおもて面（成形材料本体部７の厚さ方向における、成形用基板３に接している面とは反対側の面）形成されている。なお、硬化した成形材料５は、詳しくは後述するが、図１等に示す型１１を用いて成形されており、成形材料５の各凸部９は、型１１に形成されている成形パターン１３に対応した（同様な）形態になっている。
More specifically, the cured
凸部９は、たとえば、球冠状に形成されており、球冠の平面が成形材料本体部７の平面（厚さ方向における一方の平面；おもて面）に接している。また、複数の凸部９が、成形材料本体部７のおもて面で、図４（ｂ）の横方向と図４（ｂ）の紙面に直交する方向とに並んで設けられている。そして、成形用基板３と硬化した成形材料５とで、多数の凸レンズの集合体であるレンズアレイ１が形成されている。
The convex portion 9 is formed in, for example, a spherical crown shape, and the plane of the spherical crown is in contact with the plane of the molding material main body portion 7 (one plane in the thickness direction; the front surface). Moreover, the some convex part 9 is provided in the front surface of the molding material main-body part 7 along with the horizontal direction of FIG.4 (b), and the direction orthogonal to the paper surface of FIG.4 (b). The lens array 1 that is an aggregate of a large number of convex lenses is formed by the
なお、レンズアレイ１では、成形材料本体部７（レンズアレイ１）の厚さ方向の一方の面に、いわゆるドットアンドスペースのパターンが形成されている（図６（ａ）で示す型１１を用いて、レンズアレイ１を成形した場合）が、凸部９の形状を変えることで、成形材料本体部７の厚さ方向の一方の面に、いわゆるラインアンドスペースのパターンが形成されていてもよい（図６（ｂ）で示す型１１を用いて、レンズアレイ１を成形した場合）。つまり、ラインアンドスペースパターンでは、図４（ｂ）に示す形態のものを、図４（ｂ）の紙面に直交する方向に所定の距離だけ移動したときに、この軌跡であらわされる立体の形状に、レンズアレイが形成されている。
In the lens array 1, a so-called dot-and-space pattern is formed on one surface in the thickness direction of the molding material main body 7 (lens array 1) (using the
次に、レンズアレイ１の成形方法（製造方法）について説明する。 Next, a molding method (manufacturing method) of the lens array 1 will be described.
まず、図２（ａ）で示すように成形パターン１３が形成されている型１１を用意し、図２（ｂ）で示すように、型１１に成形用基板３を設置する（成形用基板設置工程）。
First, a
成形パターン１３は、型１１のおもて面（平板状に形成されている型１１の厚さ方向の一方の面）に設けられており、所定のピッチと高さとを備えた複数の凹凸で形成されている。
The
ここで、成形パターン１３と型１１への成形用基板３の設置についてより詳しく説明する。
Here, the installation of the
上記記載では、成形パターン１３は、所定のピッチと高さとを備えた複数の凹凸で形成されているとしている。このことについてさらに詳しく説明すると次に示すＡ．Ｂ．Ｃ．の３つの態様を掲げることができる。
In the above description, the
態様Ａ；所定の深さの複数の凹部が所定のピッチで並んでいる成形パターン
態様Ｂ；所定の高さの複数の凸部が所定のピッチで並んでいる成形パターン
態様Ｃ；所定の高さの複数の凹部と所定の高さの凸部とが所定のピッチで交互に並んでいる成形パターン。
Aspect A: Molding pattern in which a plurality of concave portions having a predetermined depth are arranged at a predetermined pitch Aspect B: Molding pattern in which a plurality of convex portions having a predetermined height are arranged at a predetermined pitch Aspect C: A predetermined height A plurality of concave portions and convex portions having a predetermined height are alternately arranged at a predetermined pitch.
態様Ａの成形パターンは、図２（ａ）等に示すように、型１１を構成する矩形な平板状の素材の厚さ方向の一方の面（おもて面；上面）に、所定の深さの複数の凹部（たとえば、球冠状の凹部）１５が所定のピッチで並んで形成されている。なお、図２（ａ）に示す型１１の上面の左右の両端部に存在している平面部１７が、上記素材の上面であり、各凹部１５は上面よりも凹んでいる。これにより、図２（ａ）で示す型１１の成形パターン１３が形成されている領域では、成形パターン１３は、図２（ａ）に示す平面部１７よりも下に凹んでおり上に突出していることはない。
As shown in FIG. 2A and the like, the molding pattern of the aspect A has a predetermined depth on one surface (front surface; upper surface) in the thickness direction of the rectangular flat plate material constituting the
態様Ｂの成形パターンは、図示していないが、型１１を構成する矩形な平板状の素材の厚さ方向の一方の面（おもて面；上面）に、所定の高さの複数の凸部が所定のピッチで並んで形成されている。これにより、型の成形パターンが形成されている領域では、成形パターンは、型の上面の左右の両端部に存在している平面部よりも上に突出しており、下に凹んでいることはない。
Although the molding pattern of aspect B is not illustrated, a plurality of projections having a predetermined height are formed on one surface (front surface; upper surface) in the thickness direction of the rectangular flat plate-shaped material constituting the
態様Ｃの成形パターンは、図示していないが、図示していないが、型１１を構成する矩形な平板状の素材の厚さ方向の一方の面（おもて面；上面）に、所定の深さの複数の凹部と所定の高さの複数の凸部とが交互に所定のピッチで並んで形成されている。これにより、型の成形パターンが形成されている領域では、成形パターンは、型の上面の左右の両端部に存在している平面部よりも上に突出しているとともに下に凹んでいる。
Although the molding pattern of the aspect C is not illustrated, it is not illustrated, but a predetermined shape is provided on one surface (front surface; upper surface) in the thickness direction of the rectangular flat plate material constituting the
成形用基板３は、樹脂、もしくは、フィルム、もしくは、シリコンウェハで構成されており、弾性を備え平板状に形成されている。
The
型１１に成形用基板３が設置された状態では、型１１の厚さ方向と成形用基板３の厚さ方向とがお互いに一致し、少なくとも成形パターンが形成されている型１１の領域の総てを成形用基板３が覆っている（たとえば、型１１のおもて面の全面を成形用基板３が覆っている）。また、型１１に成形用基板３が設置された状態では、成形用基板３は平板状になっており、成形用基板３の厚さ方向の一方の面（背面）が型１１の成形パターン１３の先端に接触している。
In a state where the
ここで、レンズアレイ１の成形方法の説明に戻る。レンズアレイ１の成形方法では、成形用基板設置工程で型１１に成形用基板３を設置した後、続いて、図２（ｃ）で示すように、型１１に空気を通すことで成形用基板３を真空吸着して弾性変形させ、成形用基板３を型１１の成形パターン１３の形状に倣わせる（真空吸着工程）。
Here, the description returns to the method of molding the lens array 1. In the molding method of the lens array 1, after the
すなわち、真空吸着によって、成形用基板３の厚さ方向の他方の面（おもて面；型１１に接触している面とは反対側の面）に大気圧がかかり、成形用基板３が弾性変形するようになっている。この弾性変形によって、型１１の成形パターン１３とほぼ同形状の成形パターン１９が、成形用基板３の厚さ方向の他方の面の出現するようになっている。
That is, due to vacuum adsorption, atmospheric pressure is applied to the other surface in the thickness direction of the molding substrate 3 (front surface; the surface opposite to the surface in contact with the mold 11), and the
なお、成形用基板３は、この厚さが変化する弾性変形もするが、主に、膜状に薄く形成されていることで弾性を備えているのである。すなわち、真空吸着によって成形用基板３が弾性変形するのは、主に、梁の撓みに準じた薄板の撓みが発生することによる。
The
続いて、真空吸着工程で成形用基板３を真空吸着した後、図３（ａ）、（ｂ）で示すように、未硬化であって液体状もしくは流動体状になっている成形材料（たとえば、紫外線硬化樹脂等の光硬化性樹脂、ガラスや熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂であってもよい。）５を、成形用基板３のおもて面に供給する（紫外線硬化樹脂供給工程）。
Subsequently, after the
供給された未硬化の紫外線硬化樹脂５は、膜状になって成形用基板３のおもて面のたとえば全面を覆うようになっている。この全面を覆ったときに、成形用基板３に出現している型１１の成形パターン１３と同様の成形パターン（成形用基板３の成形パターン）１９に、未硬化の紫外線硬化樹脂５が入り込むようになっている。
The supplied uncured ultraviolet
続いて、紫外線硬化樹脂供給工程で未硬化の紫外線硬化樹脂５を供給した後、図３（ｃ）で示すように、未硬化の紫外線硬化樹脂５の表面（上面）に、平面出し用基板２１を設置する（平面出し用基板設置工程）。
Subsequently, after the uncured ultraviolet
平面出し用基板２１は、紫外線等の光を透過する材料（たとえば石英ガラス等のガラス）で矩形な平板状に形成されており、厚さ方向の一方面が未硬化の紫外線硬化樹脂５に接している。この接している面には、離型処理（離れやすくするコーティング等）がされている。なお、平面出し用基板２１に離型処理をすることに代えてもしくは加えて、平面出し用基板２１を構成している材料自体が、紫外線硬化樹脂５から離れやすい性質のものであってもよい。
The leveling
平面出し用基板２１が設置された状態を型１１の厚さ方向から見ると、たとえば、型１１の総てと成形用基板３の総てと紫外線硬化樹脂５の総てと平面出し用基板２１の総てとがお互いに重なっている。
When the state in which the leveling
また、平面出し用基板２１が設置された状態では、型１１の厚さ方向と成形用基板３の厚さ方向と紫外線硬化樹脂５の厚さ方向と平面出し用基板２１の厚さ方向とがお互いに一致しており、型１１の下面と、平面出し用基板２１の下面と上面とがお互いに平行になっている。また、型１１、成形用基板３、紫外線硬化樹脂５、平面出し用基板２１の順に、型１１と成形用基板３と紫外線硬化樹脂５と平面出し用基板２１が重なっている。
When the leveling
さらに、平面出し用基板２１を設置し終えた状態では、平面出し用基板２１が、紫外線硬化樹脂５の上に単に載置されており、紫外線硬化樹脂５には、平面出し用基板２１の重量しかかかっていない。しかしながら、平面出し用基板２１を設置し終えた状態で、平面出し用基板２１に押圧力を付与し、平面出し用基板２１の重量よりも大きな力で、紫外線硬化樹脂５を押圧してもよい。すなわち、型１１と平面出し用基板２１とで、成形用基板３と紫外線硬化樹脂５とを、平面出し用基板２１の重量よりも大きな力で挟み込み、この挟み込みをしている状態で、次に示す紫外線硬化樹脂硬化工程で紫外線硬化樹脂５を硬化してもよい。なお、平面出し用基板２１を用いることなく、紫外線硬化樹脂５を成形してもよい。
Further, in the state where the flattening
続いて、紫外線硬化樹脂供給工程で紫外線硬化樹脂５を供給した後、紫外線硬化樹脂５を硬化する（紫外線硬化樹脂硬化工程）。
Subsequently, after the ultraviolet
紫外線硬化樹脂５を硬化する場合について詳しく説明する。紫外線硬化樹脂５の硬化は、図３（ｃ）で示すように、紫外線発生装置２３が発生する紫外線ＵＲを、平面出し用基板２１を通して紫外線硬化樹脂５に照射してなされる。
The case where the ultraviolet
成形材料が、紫外線硬化樹脂以外の光硬化樹脂である場合にあっても、光硬化樹脂が硬化する波長の電磁波を、平面出し用基板２１を通して光硬化樹脂に照射し、光硬化樹脂を硬化する。
Even when the molding material is a photo-curing resin other than the ultraviolet-curing resin, the photo-curing resin is irradiated with an electromagnetic wave having a wavelength that cures the photo-curing resin through the leveling
なお、型１１と成形用基板３とが紫外線等の光を透過する材料で構成されている場合にあっては、紫外線を平面出し用基板２１に通すことに代えてもしくは加えて、型１１と成形用基板３とを通して紫外線硬化樹脂に照射し、紫外線硬化樹脂を硬化してもよい。
When the
成形材料が熱可塑性樹脂である場合には、成形材料供給工程で溶融している熱可塑性樹脂を供給し、熱可塑性樹脂が溶融している状態で平面出し用基板２１を設置し、その後、強制的冷却するかもしくは自然冷却して、熱可塑性樹脂を硬化する。
When the molding material is a thermoplastic resin, the thermoplastic resin melted in the molding material supply step is supplied, and the leveling
成形材料が熱硬化性樹脂である場合には、成形材料供給工程で未硬化の熱硬化性樹脂を供給し、熱硬化性樹脂が硬化していない状態で平面出し用基板２１を設置し、その後、熱硬化性樹脂を加熱し、熱硬化性樹脂を硬化する。
When the molding material is a thermosetting resin, an uncured thermosetting resin is supplied in the molding material supply step, and the leveling
続いて、紫外線硬化樹脂硬化工程で紫外線硬化樹脂５を硬化した後、硬化した紫外線硬化樹脂５から平面出し用基板２１を除去する（平面出し用基板除去工程）。
Subsequently, after curing the ultraviolet
続いて、平面出し用基板除去工程で平面出し用基板２１を除去した後、型１１での成形用基板３の真空吸着を止め（図４（ａ）参照）、硬化した紫外線硬化樹脂５とともに成形用基板３を型１１から離す（離型工程）。これにより、図４（ｂ）で示すレンズアレイ１を得ることができる。
Subsequently, after removing the leveling
ところで、離型工程で硬化した紫外線硬化樹脂５とともに成形用基板３を型１１から離すことで、成形用基板３の復元力により、硬化した紫外線硬化樹脂５のおもて面（成形用基板３とは反対側の面；上面）に、型１１の成形パターン１３に対応したパターン２５（複数の凸部９）が形成される。
By the way, by separating the
ここで、レンズアレイ１についてより詳しく説明する。レンズアレイ１は、前述したように、型１１を用いて成形されている。成形用基板３は、弾性を備えた材料で構成され、平板状に形成されている。
Here, the lens array 1 will be described in more detail. The lens array 1 is molded using the
硬化した紫外線硬化樹脂５は、成形用基板３の厚さ方向の一方の面で薄い膜状に形成されており、成形用基板３に接している面とは反対側の面（おもて面）に、型１１に形成されている成形パターン１３に対応したパターン（複数の凸部９で構成されたパターン）２５が形成されている。
The cured ultraviolet
なお、硬化した紫外線硬化樹脂５と成形用基板３とには、内部応力が存在している。
Note that an internal stress exists between the cured ultraviolet
内部応力について説明する。型１１で成形用基板３と硬化済みの紫外線硬化樹脂５とを真空吸着している状態（図３（ｃ）に示す状態）では、硬化した紫外線硬化樹脂５には内部応力がほとんど生じていない。一方、図３（ｃ）に示す状態では、成形用基板３には、真空吸着による弾性変形で内部応力が存在している。この後、硬化した紫外線硬化樹脂５とともに成形用基板３を型１１から離すと成形用基板３が復元する（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。この復元によって、硬化した紫外線硬化樹脂５が変形し（おもて面に複数の凸部９で構成されたパターン２５が現れるように変形し）、この変形によって紫外線硬化樹脂５に内部応力が生じる。
The internal stress will be described. In the state in which the
なお、図４（ａ）、図４（ｂ）に示す状態では、復元した成形用基板３にも、硬化した紫外線硬化樹脂５の内部応力に応じた内部応力が生じている。したがって、厳密に言えば、復元した成形用基板３は、完全な平板ではなく、ごく僅かであるが変形していることになる。しかし、硬化した紫外線硬化樹脂５の剛性に対して、成形用基板３の剛性が十分に大きくなっていることにより、復元した成形用基板３は実用上差し障りのない平板状になっている。
In the state shown in FIGS. 4A and 4B, an internal stress corresponding to the internal stress of the cured ultraviolet
なお、レンズアレイ１において、復元した成形用基板３をより厳格な平板にしたい場合、もしくは、成形用基板３の剛性が硬化した紫外線硬化樹脂５の剛性に比べて十分に大きくない場合には、成形用基板３を予め変形させておいてもよい。すなわち、図２（ｂ）に示す成形用基板３を、平板状でなく所定の形状に予め変形させておき、図４で示すように、成形用基板３が復元してレンズアレイ１が生成されたときに、硬化した紫外線硬化樹脂５の内部応力に対応した内部応力（成形用基板３の内部応力）で成形用基板３が平板になるようにしてもよい。
In the lens array 1, when the restored
また、図４（ｂ）で示すように、硬化した紫外線硬化樹脂５と成形用基板３とが一体化しているものが、レンズアレイ１（製品もしくは半製品）となる。しかしながら、硬化した紫外線硬化樹脂５を成形用基板３から分離して、これを製品もしくは半製品してもよいし、平面出し用基板２１と硬化した紫外線硬化樹脂５が一体化しているものを、製品もしくは半製品してもよい。
As shown in FIG. 4B, the lens array 1 (product or semi-finished product) is obtained by integrating the cured ultraviolet
レンズアレイ１の成形方法によれば、型１１と紫外線硬化樹脂５との間に成形用基板３が存在しているので、型１１と紫外線硬化樹脂５とを直接接触させることなく、型１１に形成されている成形パターン１３と同様なパターン２５を備えたレンズアレイ１を得ることができる。
According to the molding method of the lens array 1, since the
そして、型１１と紫外線硬化樹脂５とが直接接触することがないので、紫外線硬化樹脂５が型１１を腐食させる性質のものである場合や、硬化した紫外線硬化樹脂５が型１１から容易に離れない場合であっても、レンズアレイ１を容易に得ることができる。
Since the
ところで、上述したレンズアレイ１の成形方法は、たとえば、図１に示す（成形材料の成形装置）成形装置２７を用いて実行されるようになっている。 By the way, the above-described molding method of the lens array 1 is executed using, for example, a molding apparatus 27 (molding material molding apparatus) shown in FIG.
成形装置２７は、ベース体２９と型設置体３１とを備えて構成されている。
The
型設置体３１は、ベース体２９に一体的に設けられている。型設置体３１の平面状の上面に型１１が一体的に設置されるようになっている。型１１の設置は、図示しないボルト等の締結具を用いてなされるようになっている。
The
型設置体３１に型１１を設置した状態では、平板状の型１１の下面が型設置体３１の上面に面接触しており、成形パターン１３が形成されている型１１の面が上面になっている。
In a state where the
型１１は、多孔体（連続気泡の多孔体）で構成されている。型１１が、多孔体で構成されていることで、型１１の内部を空気が流れ成形用基板３を真空吸着することができるようになっている。また、型１１が多孔体で構成されているので、型１１の上面全面において、ほぼ均一な力で成形用基板３を真空吸着して保持することができ、レンズアレイ１に正確な形状のパターン２５（各凸部９）を形成することができる。
The
また、型設置体３１の内部およびこの外部には、空気経路３３が設けられている。空気経路３３の一端は、型設置体３１の上面に開口しており、型設置体３１に設置された型１１の下面に面している。また、空気経路３３の他端部側は、型設置体３１から延出しており、空気経路３３の他端は真空ポンプ３５につながっている。
An
そして、型設置体３１に設置された型１１の上面に平板状の成形用基板３を設置し、真空ポンプ３５を稼動すると、型１１と空気経路３３とを通って空気が吸引され、型１１で成形用基板３を真空吸着することができるようになっている。
When the
また、成形装置２７には、平面出し用基板設置体３７が設けられている。平面出し用基板設置体３７は、リニアガイドベアリング等（図示せず）を介してベース体２９に設けられている。また、平面出し用基板設置体３７は、型設置体３１に対して接近もしくは離反する方向（上下方向）で、サーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により移動位置決め自在になっている。これにより、平面出し用基板設置体３７が型設置体３１に対して相対的に移動位置決め自在になっている。
Further, the
平面出し用基板設置体３７の平面状の下面は、型設置体３１の上面と平行になっており、上下方向から見ると、型設置体３１の上面の全面と、平面出し用基板設置体３７の下面の全面とがお互いに重なっている。
The planar lower surface of the leveling
平面出し用基板設置体３７には、平面出し用基板２１がたとえば真空吸着によって一体的に設置されるようになっている。平面出し用基板設置体３７に平面出し用基板２１が設置されている状態では、平面出し用基板２１の上面が平面出し用基板設置体３７の下面に面接触している。
The leveling
ここで、型設置体３１に型１１が設置され平面出し用基板設置体３７に平面出し用基板２１が設置された状態を上下方向から見ると、型１１の上面の全面と平面出し用基板２１の下面の全面とがお互いに重なっており、型設置体３１の上面や平面出し用基板設置体３７の下面の内側に、型１１と平面出し用基板２１とが存在している。
Here, when the state in which the
また、成形装置２７には、紫外線硬化樹脂供給装置３９と紫外線発生装置２３とが設けられている。
Further, the
紫外線硬化樹脂供給装置３９は、成形用基板（型設置体３１設置されている型１１に設置されている成形用基板）３に未硬化の紫外線硬化樹脂５を一定量供給する装置であり、図示しない移動位置決め装置でベース体２９に支持されている。そして、成形用基板３に紫外線硬化樹脂５を供給する位置Ｐ１と、退避位置Ｐ２との間を移動するようになっている。
The UV curable
なお、紫外線硬化樹脂５で、成形用基板３の上に未硬化の紫外線硬化樹脂５を供給しただけでは、供給された紫外線硬化樹脂５が、成形用基板３の上面全体に容易には広がらない自体が発生する場合がある。
Note that the supplied UV
そこで、スピンコートやバーコートで、紫外線硬化樹脂５を成形用基板３の上面全体に膜状に広げる方式が採用される場合がある。スピンコートの場合には、図示しないベアリングを介して型設置体３１をベース体２９に設けるとともに、たとえば、型設置体３１とベース体２９との間にロータリジョント（図示せず）を設け、成形用基板３を真空吸着したままの状態で型設置体３１を回転することができるようになっているものとする。
Therefore, there is a case where a method of spreading the ultraviolet
紫外線発生装置２３は、成形用基板３に供給された未硬化の紫外線硬化樹脂５を硬化する紫外線を発する装置である。紫外線発生装置２３も、紫外線硬化樹脂供給装置３９と同様にして、成形用基板３に供給された紫外線硬化樹脂５に紫外線を照射する位置Ｐ３と、退避位置Ｐ４との間を移動するようになっている。
The
ここで、成形装置２７の動作について説明する。成形装置２７は、図示しない制御装置の制御の下、次に掲げる動作をする。
Here, the operation of the
まず、成形装置２７の初期状態では、図１で示すように、平面出し用基板２１が設置されている平面出し用基板設置体３７が上昇しており、型設置体３１に型１１が設置されており、紫外線硬化樹脂供給装置３９と紫外線発生装置２３とは、退避位置Ｐ２，Ｐ４に位置している。
First, in the initial state of the
また、初期状態では、真空ポンプ３５は停止しており、紫外線硬化樹脂供給装置３９は紫外線硬化樹脂５の供給を停止しており、紫外線発生装置２３は、紫外線を発生していない。
In the initial state, the
上記初期状態において、オペレータが、型１１に成形用基板３を設置し（図２（ｂ）参照）、成形装置２７をスタートさせると、真空ポンプ３５が稼動し、型１１が成形用基板３を真空吸着する（図２（ｃ）参照）。
In the initial state, when the operator installs the
続いて、紫外線硬化樹脂供給装置３９が供給位置Ｐ１まで移動し、成形用基板３の上に未硬化の紫外線硬化樹脂５を一定量供給し、この供給後、紫外線硬化樹脂供給装置３９が退避位置まで移動する（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）。
Subsequently, the ultraviolet curable
続いて、平面出し用基板２１が未硬化の紫外線硬化樹脂５に接して未硬化の紫外線硬化樹脂５が膜状になるまで（平面出し用基板２１と成形用基板３との間の距離が僅かな所定の距離になるまで）、平面出し用基板設置体３７が下降する。この下降後に、平面出し用基板設置体３７による平面出し用基板２１の保持（真空吸着）を停止し、平面出し用基板設置体３７が上昇する。これにより、平面出し用基板２１が平面出し用基板設置体３７から離れて、未硬化の紫外線硬化樹脂５の上に被さっている（図３（ｃ）参照）。
Subsequently, until the flattening
続いて、紫外線発生装置２３を照射位置Ｐ３まで移動し、平面出し用基板２１を通して未硬化の紫外線硬化樹脂５に紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂５を硬化する（図３（ｃ）参照）。この硬化後に、紫外線発生装置２３が退避位置Ｐ４まで移動する。
Subsequently, the
続いて、平面出し用基板設置体３７が平面出し用基板２１に接触するまで、平面出し用基板設置体３７を下降し、平面出し用基板設置体３７で平面出し用基板２１を保持し（真空吸着し）、平面出し用基板設置体３７を上昇する。これにより、平面出し用基板２１が硬化した紫外線硬化樹脂５から離れる。
Subsequently, the leveling
続いて、型１１による成形用基板３の保持を止め（真空ポンプ３５を停止し）、オペレータが、成形用基板３とこの成形用基板３と一体化している硬化済み紫外線硬化樹脂５とを、成形装置２７から搬出し、レンズアレイ１を得るとともに、上記初期状態に戻る。
Subsequently, the holding of the
なお、上記説明では、紫外線発生装置２３が、紫外線照射位置Ｐ３と退避位置Ｐ４との間を移動するようになっているが、紫外線発生装置２３を、平面出し用基板設置体３７の上に一体的に設けた構成であってもよい。この場合、平面出し用基板設置体３７の少なくとも一部が紫外線を透過する材料で構成されているものとする。そして、平面出し用基板２１が未硬化の紫外線硬化樹脂５に接して未硬化の紫外線硬化樹脂５が膜状になるまで、平面出し用基板設置体３７を下降し、この下降後に、紫外線発生装置２３で紫外線硬化樹脂５に紫外線を照射してもよい。これにより、型１１と平面出し用基板２１とで紫外線硬化樹脂５に押圧力を加えた状態で、紫外線硬化樹脂５を硬化させることができる。また、型１１と平面出し用基板２１の下面（紫外線硬化樹脂５に接している面）と、たとえば、型１１の下面との平行度が良好になる（硬化した紫外線硬化樹脂５の厚さが均一になる）。
In the above description, the
また、紫外線硬化樹脂５が硬化した後、平面出し用基板設置体３７を下降することなく、型１１による成形用基板３の保持を停止し、成形用基板３と硬化した紫外線硬化樹脂５と平面出し用基板２１とが一体化したものを、オペレータが成形装置２７から搬出し、この搬出後に、平面出し用基板２１を硬化した紫外線硬化樹脂（成形用基板３と一体化している紫外線硬化樹脂）５から分離するようにしてもよい。
Further, after the ultraviolet
また、成形装置２７において、平面出し用基板設置体３７、紫外線発生装置２３、紫外線硬化樹脂供給装置３９の少なくともいずれかを削除し、代わりにオペレータが、たとえば手動で、平面出し用基板２１の設置等をするようにしてもよい。
Further, in the
さらに、成形装置２７上ではなく（成形装置２７から離れた成形装置２７の外部で）、成形用基板３の上に紫外線硬化樹脂５を塗布しておき、これを成形装置２７に設置されている型１１に設置し、この後、真空ポンプ３５を稼動し、平面出し用基板設置体３７（平面出し用基板２１）を下降して、図３（ｃ）に示す状態にし、紫外線硬化樹脂５を硬化させて、レンズアレイ１を成形するようにしてもよい。
Further, the ultraviolet
また、ロボット等の供給搬出装置（図示せず）により、成形用基板３等を成形装置２７に自動的に供給し、成形装置２７から自動的に搬出するようにしてもよい。
Further, the forming
なお、上述したレンズアレイ１の成形は、大気圧に下でなされるが、大気圧よりも気圧の高い気密室（たとえば、気圧が絶対圧で２気圧の気密室）内で、レンズアレイ１の成形をするようにしてもよい。これにより、真空吸着したとき、成形用基板３が一層強力に型１１に真空吸着され、成形用基板３が一層確実に弾性変形する。
The lens array 1 described above is molded under atmospheric pressure, but the lens array 1 is formed in an airtight chamber having a higher atmospheric pressure than the atmospheric pressure (for example, an airtight chamber having an atmospheric pressure of 2 atm in absolute pressure). You may make it shape | mold. Thereby, when vacuum-sucking is performed, the
なお、型１１を多孔体で構成することに代えて、図５（ａ）で示すように、型１１に小さな貫通孔４１を設け、この貫通孔４１を用いて、成形用基板３を真空吸着するようにしてもよい。なお、貫通孔４１の一方の端部は、成形パターン１３が形成されている型１１の領域に通じており、貫通孔４１の他方の端部は、成形パターン１３が形成されていないところ（たとえば型１１の下面）に通じている。
Instead of forming the
また、型１１に貫通孔４１を設ける構成の場合、型１１は、肉部が詰まっている（多孔体のような小さい内部空間が存在しない）金属もしくは肉部が詰まっている樹脂で構成されているものとする。
In the case where the through
また、型１１を多孔体で構成した場合において、平板状の型１１の側面の全面に、空気を通さないシール材４３の膜を設けてもよい。
When the
１ レンズアレイ（成形体）
３ 成形用基板
５ 紫外線硬化樹脂（成形材料）
１１ 型
１３ 成形パターン
２５ パターン
1 Lens array (molded body)
3
11
Claims (4)
前記型に空気を通すことで前記成形用基板を真空吸着して弾性変形させ、前記成形用基板を前記型の成形パターンの形状に倣わせる真空吸着工程と、
成形材料を、前記成形用基板のおもて面に供給する成形材料供給工程と、
前記成形材料を硬化する成形材料硬化工程と、
硬化した成形材料とともに前記成形用基板を前記型から離す離型工程と、
を有することを特徴とする成形体の成形方法。 On the front surface of the mold on which the molding pattern is formed, a molding substrate installation step of installing a molding substrate formed in a flat shape with elasticity,
A vacuum suction step in which the molding substrate is vacuum-adsorbed and elastically deformed by passing air through the mold, and the molding substrate follows the shape of the molding pattern of the mold; and
A molding material supply step of supplying a molding material to the front surface of the molding substrate;
A molding material curing step for curing the molding material;
A mold release step of releasing the molding substrate from the mold together with the cured molding material;
A method for forming a molded body, comprising:
前記離型工程で硬化した前記成形材料とともに成形用基板を前記型から離すことで、前記成形用基板の復元力により、前記硬化した成形材料のおもて面に、前記型の成形パターンと同様なパターンを形成することを特徴とする成形体の成形方法。 In the shaping | molding method of the molded object of Claim 1,
Similar to the molding pattern of the mold on the front surface of the cured molding material by separating the molding substrate together with the molding material cured in the mold release step from the mold by the restoring force of the molding substrate. A method for forming a molded body, characterized in that a simple pattern is formed.
前記型は、多孔体で構成されていることを特徴する成形体の成形方法。 In the shaping | molding method of the molded object of Claim 1 or Claim 2,
The mold is formed of a porous body.
弾性を備え平板状に形成された成形用基板と、
前記成形用基板の厚さ方向の一方の面に膜状に形成されて設けられ、前記成形用基板に接している面とは反対側の面に、前記型に形成されている成形パターンに対応したパターンが形成されている硬化済みの成形材料と、
を有し、前記成形用基板と前記硬化済み成形材料とには、内部応力が存在していることを特徴とする成形体。 In a molded body molded using a mold,
A molding substrate formed into a flat plate with elasticity; and
Corresponds to the molding pattern formed on the mold on the surface opposite to the surface in contact with the molding substrate, provided on one surface in the thickness direction of the molding substrate. A cured molding material on which a pattern is formed, and
An internal stress exists between the molding substrate and the cured molding material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011041868A JP5752953B2 (en) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Molded body molding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011041868A JP5752953B2 (en) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Molded body molding method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012176592A true JP2012176592A (en) | 2012-09-13 |
| JP5752953B2 JP5752953B2 (en) | 2015-07-22 |
Family
ID=46978798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011041868A Expired - Fee Related JP5752953B2 (en) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | Molded body molding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5752953B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020107863A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | キヤノン株式会社 | Film formation device and production method of article |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010105242A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Nissha Printing Co Ltd | Method for manufacturing in-mold decorated article |
-
2011
- 2011-02-28 JP JP2011041868A patent/JP5752953B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010105242A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Nissha Printing Co Ltd | Method for manufacturing in-mold decorated article |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020107863A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | キヤノン株式会社 | Film formation device and production method of article |
| JP7121653B2 (en) | 2018-12-28 | 2022-08-18 | キヤノン株式会社 | Film forming apparatus and article manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5752953B2 (en) | 2015-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11648712B2 (en) | Imprint apparatus, imprint method, and method of manufacturing article | |
| JP5268524B2 (en) | Processing equipment | |
| KR101357933B1 (en) | Imprint apparatus, imprint method, and method of manufacturing a device | |
| KR102047143B1 (en) | Imprint apparatus, foreign particle removal method, and method of manufacturing article | |
| US9694535B2 (en) | Imprint apparatus and article manufacturing method using same | |
| KR101381252B1 (en) | Imprint device, method of fabricating the same, method of patterning thin film using the same | |
| JP2013098291A (en) | Imprint device, imprint method, and object manufacturing method using the same | |
| JP6029268B2 (en) | Imprint apparatus and article manufacturing method using the same | |
| KR20180062360A (en) | Imprint method, imprint apparatus, mold, and article manufacturing method | |
| KR100982673B1 (en) | Apparatus for imprinting fine structures | |
| JP6423641B2 (en) | Imprint apparatus, article manufacturing method, and imprint method | |
| US10444646B2 (en) | Lithography apparatus and method of manufacturing article | |
| JP2020096077A (en) | Imprint method, imprint device and article manufacturing method | |
| JP2019216143A (en) | Molding apparatus for molding composition on substrate using mold and manufacturing method for article | |
| JP5752953B2 (en) | Molded body molding method | |
| JP6338328B2 (en) | Imprint apparatus, imprint method, and article manufacturing method | |
| JP7027037B2 (en) | Mold duplication method, imprinting device, and article manufacturing method | |
| KR101813896B1 (en) | Imprint Apparatus | |
| JP2015133464A (en) | Imprint apparatus | |
| JP2019062164A (en) | Imprint device, imprint method, determination method of arrangement pattern of imprint material, and manufacturing method of article | |
| WO2016059745A1 (en) | Imprint apparatus, imprint method, and article manufacturing method | |
| JP5611399B2 (en) | Processing equipment | |
| JP2021072352A (en) | Imprint device, imprint method, and article manufacturing method | |
| JP2019201180A (en) | Adhering matter removal method, molding apparatus, molding method, and manufacturing method for article | |
| KR102415094B1 (en) | Exposure apparatus and method for nanoimprint process for non-planar substrates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131107 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140828 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140909 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141107 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150127 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150402 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20150409 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150511 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150521 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5752953 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |