TWI510359B - 光學元件之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種用於製造光學元件之方法，且更特定言之，係關於一種用於製造諸如光學透鏡、光學記錄媒體或成像裝置之光學元件的方法。
在安裝於蜂巢式電話或其類似物上之小尺寸相機中，已廣泛使用CCD或CMOS影像感測器(固體成像裝置)。此小尺寸相機一般係由諸如成像組件、紅外截止濾波器、光學透鏡及透鏡固持器之各別組成組件裝配而成。關於此相機，作為與解析度之增加相關聯的需求中之一者，存在藉由防止黏附至成像組件之灰塵及其類似物之污染而對雜訊的降低。一般而言，為降低由灰塵及其類似物之污染引發之雜訊，已採取對策：諸如Pyrex(註冊商標)玻璃之保護板提供於成像組件上以減少黏附至組件之表面的灰塵及其類似物之污染。用於在成像組件上提供保護板之系統包括將黏著劑塗覆至成像組件或呈成像組件之光電二極體對準(像素)的外框架尺寸形狀之呈相框形式之保護板上，且經由黏著劑本身或間隔物將保護板安裝於成像組件上的習知系統。另外，存在簡化製造方法及改良生產率之需求。為滿足該等需求，近來已研究(例如)在整個保護板上塗覆透明紫外線可固化黏著劑，且接著將塗覆黏著劑之表面黏附至成像組件以在成像組件上形成保護層的系統(例如，參見JP-B-61-22865)。
然而，上文所提及之透明紫外線可固化黏著劑易於引發諸如在固化之後藉由使用環境之熱所造成的光學特性及機械特性之變色及波動之問題。因此已難以藉由使用上文所提及之系統製造具有生產率及解析度品質兩者的成像裝置。
另一方面，當製造諸如光學透鏡及光學記錄媒體之光學元件時，已作為與密度之增加、耐熱性之增加或製造成本的降低相關聯之需求而研究其藉由壓印系統之製造。舉例而言，壓印系統包括熱熔融熱塑性樹脂組合物及將成形塑模壓入配合至其，藉此獲得具有特定形狀之成形材料的系統；及將成形塑模壓入至紫外線可固化樹脂組合物且接著藉由紫外線照射樹脂組合物，藉此獲得具有特定形狀之成形材料的系統。首先，為獲得需要對回焊或其類似者之環境熱之耐熱性的光學元件，已將使用紫外線可固化樹脂組合物作為材料之上文所提及之系統視為理想的，因為歸因於熱膨脹之應變難以發生，此情形使得有可能執行高精確度圖案形成。
然而，即使以此方式製造光學元件，仍存在上文所提及之紫外線可固化樹脂組合物之固化產物易於引發藉由熱所造成之光學特性及機械特性之變色、波動的問題。
已鑒於此等情形製作本發明，且其目標為提供一種用於製造光學元件的方法，其可提供即使在使用紫外線可固化樹脂組合物時亦無樹脂變色之具有高透明度及耐熱可靠性的光學元件，且可滿足簡化光學元件之製造方法及改良生產率的需求。
為達成上文所提及之目標，本發明之用於製造光學元件之方法為一種用於製造光學元件的方法，其包括經由透明紫外線可固化樹脂組合物層在基板或成像組件上安置透明印模工具及藉由紫外線穿過透明印模工具而照射樹脂組合物層以藉此固化樹脂組合物層，其中含有於樹脂組合物層中之樹脂組合物含有作為主要組份之熱固性樹脂及光酸產生劑，且通過透明印模工具之紫外線為具有320nm或320nm以上之波長的紫外線。
亦即，為解決上文所提及之問題，本發明之發明者已進行透徹研究。在研究過程中，已設想藉由樹脂組合物之滴液或其類似者在基板或成像組件上形成透明紫外線可固化樹脂組合物層，以進而在其上以黏附狀態安置透明印模工具，且藉由紫外線穿過上文所提及之透明印模工具照射上文所提及的樹脂組合物以藉此固化上文所提及之樹脂組合物。接著，關於上文所提及之樹脂組合物，已使用含有作為主要組份之熱固性樹脂及光酸產生劑(藉由紫外照射產生陽離子可聚合酸之光酸產生劑)的樹脂組合物。另外，關於上文所提及之透明印模工具，已使用具有以下特性(濾波功能)之透明印模工具：通過透明印模工具本身之紫外線為具有320nm或320nm以上之波長的紫外線。結果，已發現，即使在使用紫外線可固化樹脂時，亦可製造具有高透明度及耐熱可靠性而無樹脂變色之光學元件，由此達成本發明。
即，本發明係關於以下項(1)至(11)。
(1)一種用於製造一光學元件之方法，該方法包括：經由一透明紫外線可固化樹脂組合物層在一基板或一成像組件上安置一透明印模工具；及藉由一紫外線穿過該透明印模工具照射該樹脂組合物層以藉此固化該樹脂組合物層，其中含有於該樹脂組合物層中之一樹脂組合物含有一作為一主要組份之熱固性樹脂及一光酸產生劑，且通過該透明印模工具的該紫外線為一具有320nm或320nm以上之一波長之紫外線。
(2)根據(1)之用於製造一光學元件之方法，其中該透明印模工具為一成形塑模，其中該成形塑模之一模表面具有一凹凸圖案，且其中該透明紫外線可固化樹脂組合物層係藉由該紫外線的照射而固化，且接著，該凹凸圖案藉由對該成形塑模進行脫模而轉印至該樹脂組合物層。
(3)根據(1)之用於製造一光學元件之方法，其中該透明印模工具為一用於該成像組件之透明保護板，且其中該透明紫外線可固化樹脂組合物層係藉由該紫外線之照射而固化，且該成像組件係藉由固化該樹脂組合物層而與該透明保護板整合。
(4)根據(1)至(3)中之任一者之用於製造一光學元件的方法，其中該透明印模工具允許一具有320nm或320nm以上之一波長之紫外線通過其且防止一具有小於320nm的一波長之紫外線通過其。
(5)根據(4)之用於製造一光學元件之方法，其中該透明印模工具具有在小於320nm之一波長處的小於5%之一紫外線透射率。
(6)根據(1)至(5)中之任一者之用於製造一光學元件之方法，其中該透明印模工具係由聚矽氧樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯構成。
(7)根據(1)至(6)中之任一者之用於製造一光學元件之方法，其中該透明印模工具係由一含有紫外線吸收劑及抗氧化劑中之至少一者的透明樹脂構成。
(8)根據(1)至(5)中之任一者之用於製造一光學元件之方法，其中該透明印模工具包括一玻璃基座，及一提供於該玻璃基座的一表面上且由氧化鈰、氧化鈦及氧化鋅中之至少一者構成之濺鍍層。
(9)根據(1)至(8)中之任一者之用於製造一光學元件之方法，其中該基板為一透明基板，且該透明紫外線可固化樹脂組合物層係藉由具有320nm或320nm以上的一波長之紫外線穿過該透明基板而照射。
(10)根據(9)之用於製造一光學元件的方法，其中該透明基板允許一具有320nm或320nm以上之一波長之紫外線通過其且防止一具有小於320nm的一波長之紫外線通過其。
(11)根據(1)至(10)中之任一者之用於製造一光學元件之方法，其中該透明紫外線可固化樹脂組合物層係藉由該紫外線的照射而固化，且接著，該固化產物經受在70℃或70℃以上的熱處理。
如上文所描述，本發明之用於製造光學元件的方法為用於製造光學元件的方法，其包括：經由一透明紫外線可固化樹脂組合物層在一基板或一成像組件上安置一透明印模工具；及藉由一紫外線穿過該上文所提及之透明印模工具照射該上文所提及之樹脂組合物層以藉此固化該上文所提及之樹脂組合物層，其中上文所提及之樹脂組合物層之一樹脂組合物含有一作為一主要組份之熱固性樹脂及一光酸產生劑，且通過該上文所提及之透明印模工具的該紫外線為一具有320nm或320nm以上之一波長之紫外線。藉由此製造方法，組成上文所提及之樹脂組合物層之透明紫外線可固化樹脂組合物固化而無變色以給出高透明度及耐熱可靠性，且因此，其可滿足簡化光學元件之製造方法及改良生產率的需要。
接著，上文所提及之透明印模工具為一成形塑模，其中該成形塑模之一模表面具有一凹凸圖案，該透明紫外線可固化樹脂組合物層藉由該上文所提及之紫外線照射而固化，且接著，該凹凸圖案藉由對該上文所提及之成形塑模進行脫模而轉印至該上文所提及之樹脂組合物層。在此狀況下，可有效率地製造諸如光學透鏡或光學記錄媒體之光學元件。
另外，上文所提及之透明印模工具為用於成像組件之透明保護板，該透明紫外線可固化樹脂組合物層藉由上文所提及的紫外線照射而固化，且成像組件藉由固化樹脂組合物層而與上文所提及之透明保護板整合。在此狀況下，可有效地製造諸如成像裝置之光學元件。
將在下文中詳細描述本發明之實施例。
如上文所描述，本發明之用於製造光學元件的方法為用於製造光學元件的方法，其包括：經由一透明紫外線可固化樹脂組合物層在一基板或一成像組件上安置一透明印模工具；及藉由一紫外線穿過該上文提及之透明印模工具照射該上文提及之樹脂組合物層以藉此固化該上文提及之樹脂組合物層，其中上文提及之樹脂組合物層之一樹脂組合物含有一作為一主要組份之熱固性樹脂及一光酸產生劑，且穿過該上文提及之透明印模工具的該紫外線為一具有320nm或320nm以上之一波長之紫外線。如本文中所使用之術語「主要組份」為對組合物之特性施加極大影響的組份，且大體上意謂以重量計占整個組合物之50%或50%以上的組份。
舉例而言，當藉由上文所提及之製造方法製造諸如光學透鏡或光學記錄媒體之光學元件時，模表面具有凹凸圖案之成形塑模用作上文所提及之透明印模工具，透明紫外線可固化樹脂組合物層藉由上文所提及的紫外線照射固化，且接著，凹凸圖案藉由對上文所提及之成形塑模進行脫模而轉印至上文所提及之樹脂組合物層。在此狀況下，可獲得藉由轉印凹凸圖案獲得的諸如光學透鏡之光學元件。具體言之，如圖1A中所示，上文所提及之透明紫外線可固化樹脂組合物1之灌注(樹脂塗覆)首先執行於基板12上以形成樹脂組合物層，且將成形塑模13壓於其上，藉此將樹脂組合物1填充至模表面之凹凸圖案的凹入部分中，如圖1B中所示。之後，藉由具有320nm或320nm以上之波長的紫外線15穿過上文所提及之成形塑模13照射上文所提及之所填充之樹脂組合物1以固化樹脂組合物，如圖1C中所示，且如圖1D中所示將用作光學透鏡或其類似物之樹脂固化材料11'自模脫模。以此方式，在基板12上獲得用作光學透鏡或其類似物且已藉由上文所提及之成形塑模13之凹凸圖案之轉印形成的樹脂固化材料11'。此樹脂固化材料11'自上文所提及之基板12卸除，且可用作諸如如上文所描述之光學透鏡的光學元件。另外，上文所提及之樹脂固化材料11'與基板12整合，且針對每一樹脂固化材料經適當切割，藉此亦能夠獲得混合式透鏡或光學記錄媒體。
順便提及，當將用作光學透鏡或其類似物之樹脂固化材料11'自上文所提及之基板12卸除以使用時，諸如PET薄膜、PP薄膜、PTFE薄膜或ETFE薄膜之脫離片(release sheet)用作上文所提及之基板12。另外，凹凸圖案可藉由雷射處理、鑽孔、使用光微影方法之蝕刻或其類似者直接形成於上文所提及之成形塑模13的模表面上，或可藉由使透明樹脂或玻璃材料在先前圖案形成之金屬模中射出成形或轉注成形來形成。
另外，舉例而言，當藉由上文所提及之製造方法製造諸如成像裝置的光學元件時，用於成像組件之透明保護板用作製造方法中所使用之透明印模工具。將上文所提及之透明保護板經由透明紫外線可固化樹脂組合物層安置於成像組件上，且藉由紫外線穿過處於彼狀態下之透明保護板照射上文所提及之樹脂組合物層以固化透明紫外線可固化樹脂組合物層。藉由固化將成像組件與上文所提及之透明保護板整合。以此方式，可獲得所要光學元件。具體言之，如圖2A中所示，首先在透明保護板23上將上文所提及之透明紫外線可固化樹脂組合物1形成為具有預定厚度的薄膜。之後，如圖2B中所示，將上文所提及之樹脂組合物1之層表面黏貼至成像組件22上以將透明保護板23安裝於成像組件22上。在上文所提及之黏貼之後，如圖2C中所示藉由具有320nm或320nm以上之波長之紫外線15照射樹脂組合物以完全固化上文所提及的樹脂組合物1，藉此獲得如圖2D中所示之樹脂固化產物21。接著，使上文所提及之樹脂固化產物21經受熱固化，且在由如圖2E中所示之虛線所指示之部分處經切割(分割)以形成每一片段，因此導致獲得每一成像裝置A(光學元件)。順便提及，可在先前經執行以獲得每一成像裝置之切割(分割)之後執行上文所提及之熱固化。另外，當如上文所描述執行熱固化時，熱處理較佳在70℃或70℃以上進行以便改良耐熱可靠性。
另外，舉例而言，亦可以以下方式製造諸如成像裝置之光學元件。亦即，如圖3A中所示首先在透明保護板23上將上文所提及之透明紫外線可固化樹脂組合物1形成為具有預定厚度的薄膜。之後，如圖3B中所示，藉由具有320nm或320nm以上之波長之紫外線15穿過上文所提及之透明保護板23照射上文所提及的樹脂組合物1以半固化樹脂組合物，以便在安裝透明保護板23時抑制上文所提及之透明紫外線可固化樹脂組合物1之流動性。之後，如圖3C中所示，將此半固化之樹脂組合物1'之層表面黏貼至成像組件22上以將透明保護板23安裝於成像組件22上。此時，為增強黏貼性質，可如圖3C中所示於先前在上文所提及之黏貼之前將少量透明紫外線可固化樹脂組合物1滴在成像組件22上。接著，在上文所提及之黏貼之後，獲得如圖3D中所示之層壓板，且如圖3E中所示藉由具有320nm或320nm以上之波長之紫外線15照射此層壓板以完全固化上文所提及的樹脂組合物1'，藉此獲得樹脂固化產物21。另外，如圖3F中所示，此在由虛線所指示之部分處經切割以形成每一片段，因此導致獲得所要成像裝置A(光學元件)。順便提及，根據必要性，可在上文所提及之紫外線照射之後或在如上文所描述切割為每一成像裝置之後執行上文所提及的熱固化。
另外，亦可以以下方式製造諸如成像裝置之光學元件。亦即，如圖4A中所示首先在透明保護板23上將上文所提及之透明紫外線可固化樹脂組合物1形成為具有預定厚度的薄膜。之後，如圖4B中所示，藉由具有320nm或320nm以上之波長之紫外線15穿過上文所提及之透明保護板23照射上文所提及的樹脂組合物1以半固化樹脂組合物。如圖4C中所示，此在由虛線所指示之部分處經切割以形成每一片段。如圖4D中所示，此半固化之樹脂組合物1'之表面經黏貼至成像組件22上，接著藉由具有320nm或320nm以上之波長之紫外線15進一步照射以完全固化上文所提及的樹脂組合物1'，藉此獲得樹脂固化產物21。如圖4E中所示，此可將上文所提及之透明保護板23與成像組件22整合以提供成像裝置A(光學元件)。另外，此成像裝置可以與上文所描述相同之方式恰當地經受熱固化。順便提及，在圖4中，可省略圖4B中所示之紫外線照射過程，且樹脂組合物可藉由圖4D中所執行之紫外線照射而固化。此外，在圖4中，為增強黏貼性質，可如圖5中所示，於先前在將圖4C中所示經切割為每一片段之透明保護板黏貼至成像組件22上之前，將少量透明紫外線可固化樹脂組合物1滴至成像組件22上。
在圖2、圖3及圖4中，在透明保護板23上(例如)藉由旋塗或印刷方法將上文所提及之透明紫外線可固化樹脂組合物1形成為薄膜。另外，當未藉由一薄膜形成方法獲得預定薄膜厚度時，針對每一薄膜形成藉由具有320nm或320nm以上之波長之紫外線照射樹脂組合物以使其固化，且將此過程反覆一次以上，藉此能夠獲得所要薄膜厚度。
關於上文所提及之透明紫外線可固化樹脂組合物1，使用含有作為主要組份之熱固性樹脂及光酸產生劑之樹脂組合物，如先前所描述。舉例而言，上文所提及之熱固性樹脂包括丙烯酸、以丙烯酸胺基甲酸酯為主、以環氧樹脂為主及以聚矽氧為主之熱固性樹脂。首先，自黏著性、耐熱性及收縮性質之觀點來看，較佳使用以環氧樹脂為主之熱固性樹脂。另外，鑒於光學特性，安裝於成像組件上之微透鏡之折射率(Dm)與樹脂組合物1之固化產物之折射率(Dr)之間的差(|Dm-Dr|)較佳為0.1或0.1以上，且更佳為0.2或0.2以上。
另外，關於上文所提及之光酸產生劑，可使用藉由紫外線照射產生陽離子可聚合酸的試劑。舉例而言，此等光酸產生劑包括含有諸如SbF6 -
、PF6 -
、BF4 -
、AsF6 -
、(C6
F5
)4 -
及PF4
(CF2
CF3
)2 -
之陰離子組份及陽離子組份之鎓鹽(重氮鹽、鋶鹽、錪鹽、鹽、吡錠鹽、二茂鐵鹽、鏻鹽及其類似物)。可單獨或組合使用此等光酸產生劑。首先，自可固化性及透明度之觀點來看，較佳使用具有SbF6 -
或PF4
(CF2
CF3
)2 -
作為陰離子組份之鎓鹽。另外，關於上文所提及之鎓鹽，自陰離子形成之速率之觀點來看，芳族鋶鹽較佳，且特別是，自此觀點來看，尤其較佳的為三芳鋶鹽。
自可固化性及黏著性之觀點來看，上文所提及之光酸產生劑之含量較佳在0.05至1.0重量份(為簡要起見下文中稱作「份」)的範圍內，且尤其較佳在0.1至1.0份之範圍內(以100份上文所提及之熱固性樹脂計)。
順便提及，根據必要性，可將以矽烷為主或以鈦為主之助黏劑、諸如合成橡膠或聚有機矽氧烷之可撓性賦予劑、抗氧化劑、消泡劑、以烴為主之蠟、無機填充劑或其類似物恰當地併入上文所提及之透明紫外線可固化樹脂組合物1中。
關於用於上文所提及之紫外線照射的光源，可使用汞燈。另外，可在需要時與汞燈一起使用用於防止具有小於320nm之波長之紫外線通過的紫外線濾波器或帶通濾波器，因為具有320nm或320nm以上之波長之紫外線的選擇性照射為所要求的。另外，半導體雷射、紫外線LED或其類似物可用作光源。
關於上文所提及之成形塑模13或透明保護板23，可使用由透明樹脂或玻璃製成且允許具有320nm或320nm以上之波長之紫外線通過的成形塑模或保護板。用於其的特定材料包括諸如石英玻璃、Pyrex(註冊商標)玻璃及BK-7(由Schott Glas製造)的各種玻璃材料、諸如聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚碳酸酯之熱塑性樹脂，及含有環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸系樹脂或聚矽氧作為主要組份且藉由熱或光固化以形成一成形體的材料。可單獨或組合地使用此等材料。首先，自透明度、可處理性、耐熱性及耐光性之觀點來看，聚甲基丙烯酸甲酯或聚矽氧樹脂為較佳的。
另外，上文所提及之成形塑模13或透明保護板23本身可為具有其允許具有320nm或320nm以上之波長的紫外線通過其且防止具有小於320nm之波長之紫外線通過其的特性之成形塑模或透明保護板。亦即，此比具有320nm或320nm以上之波長之紫外線經由濾波器的照射簡單，且如在透明保護板23之狀況下與上文所提及之透明紫外線可固化樹脂組合物1的固化產物整合時，隨時間變色之問題難以發生。因此，此為較佳的。上文所提及之成形塑模13或透明保護板23較佳具有在小於320nm之波長下小於5%的紫外線透射率。
為防止具有小於320nm之波長之紫外線，以二苯甲酮為主、以苯并***為主、以苯甲酸鹽為主、以水楊酸鹽為主或以氰基丙烯酸酯為主的紫外線吸收劑或以受阻酚為主、以受阻胺為主、以磷為主或以硫為主之抗氧化劑可併入透明樹脂中，該透明樹脂為用於上文所提及之成形塑模13或透明保護板23的材料。可單獨或組合使用此等紫外線吸收劑及抗氧化劑。
另外，為防止具有小於320nm之波長之紫外線通過，上文所提及之成形塑模13或透明保護板23可具有玻璃基座之表面上的由氧化鈰、氧化鈦及氧化鋅中之至少一者構成之濺鍍層。
順便提及，當圖1中之基板12為允許具有320nm或320nm以上之波長之紫外線通過的基板(類似於上文所提及之成形塑模13或透明保護板23)，則不僅可穿過上文所提及之成形塑模13而亦可穿過基板12執行紫外線照射。因此，紫外線照射之自由度較佳地增加。在此狀況下，用於上文所提及之基板之材料及其類似物與上文所提及的成形塑模13或透明保護板23之情況相同。就令人滿意地固化透明紫外線可固化樹脂組合物1而言，上文所提及之基板較佳具有其允許具有320nm或320nm以上之波長的紫外線通過其且防止具有小於320nm之波長之紫外線通過其的特性。
由此獲得之光學元件具有穩定機械特性，而無(例如)歸因於回焊時之熱的任何變色及變形，使得(例如)即使成像裝置藉由焊錫流共同安裝時，仍可有利地使用此方法。
實例
下文將與比較性實例一起描述實例。然而，本發明不應限於此等實例。
首先，在實例及比較性實例之前，製備以下所示之紫外線濾波器(A)至(C)、處理模(I)及(II)、透明紫外線可固化樹脂組合物(α)及(β)及透明保護板(a)至(c)。
紫外線濾波器(A)至(C)
(A)由Toshiba Glass Co.,Ltd.製造之UV-37(具有350nm或350nm以下之波長之紫外線經截止；在320nm之波長處之紫外線透射率：0%)。
(B)由Toshiba Glass Co.,Ltd.製造之IRM(具有325nm或325nm以下之波長之紫外線經截止；在320nm之波長處之紫外線透射率：0%)。
(C)由Toshiba Glass Co.,Ltd.製造之UV-33(具有300nm或300nm以下之波長之紫外線經截止；在320nm之波長處之紫外線透射率：13.5%)。
處理模(I)及(II)
使用包括基底化合物及固化劑之兩組份可熱固化聚矽氧樹脂(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造，KER-2500)，混合基底化合物與固化劑以使得(基底化合物/固化劑)之重量比為1/1。此混合物在150℃下使用預定模經轉注成形歷時2分鐘以製備具有與圖1中所示之成形塑模13之形狀相同之形狀的透明聚矽氧樹脂處理模(I)。另一方面，先前將4g之9,10-二氫-9-氧雜-磷雜菲-10-氧化物與100g上文所提及之可熱固化聚矽氧樹脂的基底化合物在100℃下熔融混合，且接著，將100g上文所提及之可熱固化聚矽氧樹脂的固化劑添加至其，接著將其在室溫下混合。所得混合物以與上文所描述之方式相同之方式經轉注成形以製備具有與上文所提及的處理模之形狀相同之形狀的處理模(II)。對於此等成形塑模，藉由使用分光光度計(由Shimadzu Corporation製造，UV-3101PC)量測在320nm之波長處之紫外線透射率。結果，處理模(I)之透射率為88%且處理模(II)之透射率為3.2%。
透明紫外線可固化樹脂組合物(α)之製備
藉由在80℃加熱歷時30分鐘將五十公克雙酚A型環氧樹脂(由Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.製造，Epicoat 827)、50g脂環環氧樹脂(由Daicel Chemical Industries,Ltd.製造，CEL-2021P)及0.5g第三丁基羥基甲苯(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.製造，Sumilizer BHT-R)熔融混合，且之後，將所得混合物冷卻至50℃。接著，將4g光酸產生劑(由SAN-APRO Ltd.製造，CPI-101 A)及2g耦合劑(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造，KBM-403)添加至其，接著在50℃下進一步攪拌及混合歷時10分鐘，藉此製備透明紫外線可固化樹脂組合物(α)。
透明紫外線可固化樹脂組合物(β)之製備
藉由在80℃下加熱歷時30分鐘將七十公克脂環環氧樹脂(由Daicel Chemical Industries,Ltd.製造，Celoxide 2021P)、30g氫化雙酚A型環氧樹脂(由Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.製造，YX-8000)及0.5g第三丁基羥基甲苯(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.製造，Sumilizer BHT-R)熔融混合，且之後，將所得混合物冷卻至50℃。接著，將4g光酸產生劑(由SAN-APRO Ltd.製造，CPI-101A)及2g耦合劑(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造，KBM-403)添加至其，接著在50℃下進一步攪拌及混合歷時10分鐘，藉此製備透明紫外線可固化樹脂組合物(β)。
透明保護板(a)至(c)
(a)具有0.5mm之厚度之耐熱玻璃保護板(由Schott Glas製造，TEMPAX Float)
(b)具有1.0mm之厚度之透明聚矽氧樹脂保護板，其係藉由將兩組份可熱固化聚矽氧樹脂(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造，SCR-1016)的基底化合物及固化劑混合使得重量比(基底化合物/固化劑)為1/1，且在150℃下使用50mm×50mm×1mm之深度之模將此混合物轉注成形歷時2分鐘而獲得。
(c)具有1.0mm之厚度之透明聚矽氧樹脂保護板，其係藉由以下步驟而獲得：先前在100℃下將4g之9,10-二氫-9-氧雜-磷雜菲-10-氧化物與100g兩組份可熱固化聚矽氧樹脂(由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造,SCR-1016)的基底化合物熔融混合，之後，添加100g上文所提及之可熱固化聚矽氧樹脂之固化劑，接著在室溫下將其混合，且以與上文(b)之情況相同的方式將所得混合物轉注成形。
順便提及，對於上文所提及之透明保護板(a)至(c)，藉由使用分光光度計(由Shimadzu Corporation製造，UV-3101PC)量測在320nm之波長處的紫外線透射率。結果，透明保護板(a)之透射率為100%，透明保護板(b)之透射率為88%，且透明保護板(c)之透射率為3.2%。
實例1
透明紫外線可固化樹脂組合物(α)之灌注執行於具有0.5mm之厚度的石英玻璃基板上，且之後，處理模(I)經由上文所提及之透明紫外線可固化樹脂組合物(α)壓至石英玻璃基板上。接著，紫外線濾波器(A)經置放於處理模(I)上，繼之以來自汞燈之紫外線在10mW下歷時800秒的照射。之後，對處理模(I)進行脫模以獲得所要測試片段(樣本)(參見圖1)。
實例2及3及比較性實例1及2
以與實例1中之方式相同之方式製備測試片段(樣本)，除了紫外線濾波器及處理模的種類改變，如稍後所描述之表1中所示。
對於由此獲得之實例1至3及比較性實例1及2之測試片段，量測及評估歸因於其熱退化的「透明度」之改變，且其結果一起展示於下文所描述之表1中。就細節而言，恰於測試片段之製備之後(恰於樣本製備之後)，在允許測試片段在100℃之環境下停置歷時1小時之後(在100℃ x 1小時之後)，及在允許測試片段在100℃之環境下停置歷時500小時之後(在100℃ x 500小時之後)，在透明模式中藉由彩色電腦(由Suga Test Instruments Co.,Ltd.製造，SM-T)量測測試片段之黃色指數值(Y.I.值)。當該值小於7時，其經判斷為「良好」，且當該值為7或7以上時，其經判斷為「不良」。
上文所描述之圖1之結果揭露諸實例的產物在針對光學元件之適用性方面極佳，因為獲得幾乎不變色之樹脂模製產物，即使其經允許在100℃之環境下停置歷時500小時。與此相比，比較性實例之產物在於100℃之環境下停置之後顯著變色，使得其在針對光學元件之適用性上為不良的。
實例4
在經切割為50mm×50mm之大小之透明保護板(a)上形成透明紫外線可固化樹脂組合物(β)的200μm厚之薄膜，且接著，藉由來自保護板(a)之一面穿過紫外線濾波器(A)之紫外線在10mW下照射樹脂組合物之薄膜歷時100秒。將由此半固化之樹脂組合物之薄膜的表面黏貼至具有50mm×50mm之大小之耐熱玻璃上，接著藉由加壓機器將其壓至玻璃上。接著，藉由來自保護板(a)之一面穿過紫外線濾波器(A)之紫外線在10mW下照射樹脂組合物的薄膜歷時300秒。之後，該薄膜在100℃下經熱固化歷時1小時，且接著，經切割至寬度20mm且長度30mm之大小以製備測試片段(參見圖3)。
實例5及6及比較性實例3及4
以與實例4中之方式相同之方式製備測試片段(樣本)，除了紫外線濾波器及透明保護板的種類改變，如稍後所描述之表2中所示。
對於由此獲得之實例4至6及比較性實例3及4之測試片段，量測及評估歸因於其熱退化的「透明度」之改變，且其結果一起展示於下文所描述之表2中。就細節而言，恰於測試片段之製備之後(恰於樣本製備之後)，在允許測試片段在100℃之環境下停置歷時1小時之後(在100℃×1小時之後)，及在允許測試片段在100℃之環境下停置歷時500小時之後(在100℃×500小時之後)，在透明模式中藉由使用彩色電腦(由Suga Test Instruments Co.,Ltd.製造，SM-
T)量測測試片段之黃色指數值(Y.I.值)。當該值小於7時，其經判斷為「良好」，且當該值為7或7以上時，其經判斷為「不良」。
上文所描述之圖2之結果揭露實例的產物在針對光學元件之適用性方面極佳，因為產物幾乎不變色，即使其經允許在100℃之環境下停置歷時500小時。與此相比，比較性實例之產物在於100℃之環境下停置之後顯著變色，使得其在針對光學元件之適用性上為不良的。
以上結果揭露根據本發明之用於製造光學元件之方法，可簡單地製造具有高透明度及耐熱可靠性而無樹脂變色的光學元件。
順便提及，即使光學元件係藉由圖2中所示之方法或圖4中所示之方法(包括圖5中所示之方法)製造，仍獲得與實例
中相同的結果。
雖然本發明已詳細地且參考其特定實施例而得到描述，但對熟習此項技術者而言，顯然可在不脫離其精神及範疇之情況下在其中進行各種改變及修改。
本申請案係基於申請於2008年6月17日之日本專利申請案(專利申請案第2008-157938號)，該案之全文以引用的方式併入本文中。
本文中所引用之所有參考文獻之全文均以引用的方式併入本文中。
1．．．透明紫外線可固化樹脂組合物/樹脂組合物
1'．．．半固化之樹脂組合物
11'．．．樹脂固化材料
12．．．基板
13．．．成形塑模
15．．．紫外線
21．．．樹脂固化產物
22．．．成像組件
23．．．透明保護板
A．．．成像裝置
圖1為展示本發明之光學元件之製造方法之一實例的說明性視圖，圖1A展示透明紫外線可固化樹脂組合物之灌注在基板上執行的狀態，圖1B展示藉由壓入成形塑模將樹脂組合物填充於成形塑模中的狀態，圖1C展示藉由紫外線照射所填充之樹脂組合物的狀態，且圖1D展示光學元件自模脫模的狀態。
圖2為展示本發明之光學元件之製造方法之另一實例的說明性視圖，圖2A展示透明紫外線可固化樹脂組合物之薄膜形成於透明保護板上的狀態，圖2B展示將透明保護板黏貼至成像組件上的狀態，圖2C展示藉由紫外線照射固化樹脂組合物的狀態，圖2D展示樹脂組合物完全固化的狀態，且圖2E展示此經切割以形成每一片段的狀態。
圖3為展示本發明之光學元件之製造方法之又一實例的說明性視圖，圖3A展示透明紫外線可固化樹脂組合物之薄膜形成於透明保護板上的狀態，圖3B展示樹脂組合物藉由紫外線照射半固化的狀態，圖3C展示透明保護板待黏貼至成像組件上的狀態，圖3D展示透明保護板經黏貼至成像組件上的狀態，圖3E展示樹脂組合物藉由紫外線照射完全固化的狀態，且圖3F展示此經切割以形成每一片段的狀態。
圖4為展示本發明之光學元件之製造方法之另一實例的說明性視圖，圖4A展示透明紫外線可固化樹脂組合物之薄膜形成於透明保護板上的狀態，圖4B展示樹脂組合物藉由紫外線照射半固化的狀態，圖4C展示此經切割以形成每一片段的狀態，圖4D展示經切割以形成每一片段之透明保護板經黏貼至成像組件上且藉由紫外線照射的狀態，且圖4E展示樹脂組合物藉由紫外線照射完全固化的狀態。
圖5為展示本發明之光學元件之製造方法(一步驟)的說明性視圖。
1．．．透明紫外線可固化樹脂組合物/樹脂組合物
15．．．紫外線
Claims (10)
- 一種用光學元件之製造方法，該方法包含：將一透明印模工具經由一透明紫外線可固化樹脂組合物層安置於一基板或一成像組件上；及藉由一紫外線穿過該透明印模工具照射該樹脂組合物層以藉此固化該樹脂組合物層；其中該樹脂組合物層中之一樹脂組合物係含有一作為一主要成分之熱固性樹脂及一光酸產生劑，且通過該透明印模工具之該紫外線為具有320nm或320nm以上之一波長的一紫外線，該透明印模工具允許具有320nm或320nm以上之一波長之一紫外線通過，但防止具有小於320nm的一波長之一紫外線通過。
- 如請求項1之光學元件之製造方法，其中該透明印模工具為一成形塑模，其中該成形塑模之一模表面具有一凹凸圖案，且其中該透明紫外線可固化樹脂組合物層係藉由該紫外線的照射而固化，且接著，該凹凸圖案藉由對該成形塑模進行脫模而經轉印至該樹脂組合物層。
- 如請求項1之光學元件之製造方法，其中該透明印模工具為一用於該成像組件之透明保護板，且其中該透明紫外線可固化樹脂組合物層係藉由該紫外線之照射而固化，且該成像組件係藉由固化該樹脂組合物層而與該透明保護板整合。
- 如請求項1之光學元件之製造方法，其中該透明印模工具對小於320nm之一波長之一紫外線透射率係小於5%。
- 如請求項1之光學元件之製造方法，其中該透明印模工具係由聚矽氧樹脂或聚甲基丙烯酸甲酯構成。
- 如請求項1之光學元件之製造方法，其中該透明印模工具係由一含有紫外線吸收劑及抗氧化劑中之至少一者的透明樹脂構成。
- 如請求項1之光學元件之製造方法，其中該透明印模工具包含一玻璃基座、及提供於該玻璃基座的一表面上之濺鍍層，該濺鍍層係包含氧化鈰、氧化鈦及氧化鋅中之至少一者。
- 如請求項1之光學元件之製造方法，其中該基板為一透明基板，且該透明紫外線可固化樹脂組合物層係經由該透明基板而被具有320nm或320nm以上的一波長之該紫外線照射。
- 如請求項8之光學元件之製造方法，其中該透明基板允許具有320nm或320nm以上之一波長之一紫外線通過，但防止具有小於320nm的一波長之一紫外線通過。
- 如請求項1之光學元件之製造方法，其中該透明紫外線可固化樹脂組合物層係藉由該紫外線的照射而固化，且接著，該固化產物經受在70℃或70℃以上的熱處理。
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