[发明专利]用于制造模制产品的方法

说明书

本申请是申请日为2005年8月19日、申请号为200580028598.4(国际申请号为PCT/JP2005/015145)、发明名称为“用于制造模制产品的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于制造模制产品的方法和装置。具体地说，本发明涉及用于制造模制产品的方法和设备，其中，可以通过超低成形压力的成型工艺提供具有三维几何结构、薄壁和大面积的模制产品，该模制产品具有精密微观结构、高尺寸精度、低残留应力、低双折射、高透光性和优异机械强度。

背景技术

目前，包括位于其表面上的亚微米(sub-μm)超微细(ultra-minute)不平坦部分且具有三维几何结构、薄壁和大面积的模制产品为用于电子显示的光学部件或用于光信息通信的部件所需，所述光学部件例如为微透镜阵列，所述用于光信息通信的部件例如为多模式光学波导通道等。

在下文中，将要描述用于制造此类模制产品的相关方法，所述模制产品在其表面上包括微细不平坦部分。

专利文献1公开了用于高效制造光学模制品的方法，所述光学模制品具有高透光性、低双折射和优异的机械强度，包括微细不平坦部分，并且具有薄壁和大面积。专利文献1使用了压模机，其由上金属模型和下金属模型组成，所述金属模型彼此隔开并且每一个都包括型腔表面。具有50μm以下的高度或深度的微细不平坦部分刻在上金属模型和下金属模型之一的型腔表面上。在该方法中，熔融的无卤素热塑性塑料提供给下金属模型，当熔融树脂的温度相对于熔融树脂的玻璃态转化温度(Tg)而言处于(Tg+10℃)或更高到小于(Tg+150℃)的温度范围内时，熔融树脂被压制。

专利文献2公开了目的是提供一种制造方法，其精确形成微细不平坦图案，防止了树脂的不平坦填充，提高了模型脱离效率，并且在产品或模制产品从成形模型中脱离时防止了其不均匀的温度，以便获得无弯曲、大面积且薄壁的模制产品。根据专利文献2，熔融脂环族聚合树脂填充到一型腔中，所述型腔由可移动侧金属模型和固定侧金属模型制成，其中所述可移动侧金属模型的内表面涂有类金刚石碳(diamond-like carbon)。熔融树脂随后由可移动侧金属模型压制。

专利文献3公开了目的是提供用于转移压制(transcribe)细微形状的高效、高精度方法。专利文献3准备了包括转移压制表面的金属模型，其上刻有不平坦图案。转移压制表面压在聚合物基材上，所述基材通过加热软化至给定温度并从而软化。然后，金属模型在给定温度下从聚合物基材上强制拉开。因此，不平坦图案转移压制到聚合物基材的表面上。

专利文献4公开了目的是提供以高质量和低成本制造光学产品的方法，所述光学产品包括例如微细菲涅耳(Fresnel)透镜形状、微细双面凸透镜形状或微细棱镜镜头形状的光学元件。专利文献4包括通过使用开缝喷管将辐射固化的树脂液体涂覆到成形模型的微细不平坦部分的整个表面上的步骤。

专利文献5公开了目的是提供以量产方式和较低成本在被转移压制构件上形成微细不平坦图案的微细图案转移压制方法，所述微细不平坦图案可等于或小于光的波长。专利文献5准备了包括微细不平坦图案的转移压制构件，并将要成形为转移压制构件的材料在其加热熔化的状态下浇注到转移压制构件的微细不平坦图案上。浇注的熔融材料被冷却并固化，同时，微细不平坦图案被转移压制到所述固化的材料上。然后，具有被转移压制到其上的被转移压制微细不平坦图案的所述固化的材料从转移压制构件上脱离，并且作为微细不平坦图案被转移压制构件取出。

专利文献1：JP-A-2003-211475

专利文献2：JP-A-2004-98580

专利文献3：JP-A-2001-26052

专利文献4：JP-A-2002-268146

专利文献5：JP-A-2000-39702

发明内容

本发明要解决的技术问题

然而，在上述相关方法中，存在下列问题。也就是说，模制产品中可能存在光学畸变或弯曲，或者可能产生不利现象，例如由于热收缩而引起的微细不平坦图案的尺寸变化(专利文献1)；为压制树脂而必需高压(专利文献1、2和5)；不适于制造具有三维几何形状、薄壁和大面积的模制产品(专利文献2、3)；以及树脂液体可能四处喷溅，可能制造出有缺陷的产品(专利文献4)。

解决问题的手段