專利名稱：模仁以及微光學(xué)透鏡陣列的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)元件的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種用于壓印成型微光學(xué)透鏡陣列的 模仁以及微光學(xué)透鏡陣列的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著光電產(chǎn)品的發(fā)展，微光學(xué)透鏡因為可在小面積產(chǎn)生光學(xué)效果，已成為光電產(chǎn) 業(yè)需求甚廣之基礎(chǔ)元件。例如液晶顯示器之背光板即使用光學(xué)透鏡陣列，以達到使背光均 勻化之效果。因此利用各種制程制造微光學(xué)元件的技術(shù)已經(jīng)成為各界競相發(fā)展的技術(shù)。目前，有不少制造微光學(xué)透鏡陣列的方法，其中，壓印成型微光學(xué)透鏡的方法一般是在一基板，例如硅晶圓上涂布成型材料，利用預(yù)先制做好的微光學(xué) 透鏡模具壓于該成型材料之上，經(jīng)過固化后在硅晶圓上形成微光學(xué)透鏡陣列。一般地，在壓 印過程中都存在將模仁和硅晶圓對準(zhǔn)的步驟，以提高產(chǎn)品的精確度和質(zhì)量，例如，在模仁和 硅晶圓上分別制造對準(zhǔn)標(biāo)記，然后將兩個對準(zhǔn)標(biāo)記對準(zhǔn)即可。然而，由于微光學(xué)透鏡模仁以及位于其上的對準(zhǔn)標(biāo)記通常是利用超精密加工 技術(shù)制造得到的，其線寬在100微米左右，而在硅晶圓上制造的標(biāo)記是采用微影制程 (lithography)制造的，其尺寸可精確到1微米，因此兩個標(biāo)記相差兩個數(shù)量級，導(dǎo)致微光 學(xué)透鏡模仁和硅晶圓無法精確對準(zhǔn)；另外，在制造微光學(xué)透鏡時無法預(yù)知偏差到底有多大， 只能在生產(chǎn)制造完畢之后根據(jù)硅晶圓上的產(chǎn)品分布測算出制造時的位置偏差，繼而在下一 次生產(chǎn)時將這種偏差考慮進去，以便盡可能將模仁和硅晶圓對準(zhǔn)。但是這種方法顯然帶來 較高的次品率，產(chǎn)品的合格率難以到達量產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種壓印成型微光學(xué)透鏡陣列的模仁以及微光學(xué)透鏡陣列 的制造方法?！N微光學(xué)透鏡陣列的制造方法，其包括以下步驟提供一個模仁，該模仁具有第 一表面，該第一表面具有采用微影制程制作的第一標(biāo)記，以及采用超精密加工方式制作的 模穴及第二標(biāo)記；測得該第二標(biāo)記相對該第一標(biāo)記的偏移量；提供一基板，該基板具有一 個第二表面；于該第二表面采用微影制程制作第三標(biāo)記，該第三標(biāo)記在該第二表面的位置 與該第一標(biāo)記在該第一表面的位置相同；先將該第三標(biāo)記與該第一標(biāo)記對準(zhǔn)；再根據(jù)該偏 移量移動該基板以使該第三標(biāo)記與該第二標(biāo)記對準(zhǔn)；于該模仁或該基板上施加成型材料， 并壓印成型該微光學(xué)透鏡陣列。一種模仁，其具有第一表面，該第一表面具有采用微影制程制作的第一標(biāo)記，以及 采用超精密加工方式制作的模穴及第二標(biāo)記。本發(fā)明提供的微光學(xué)透鏡陣列的制造方法在一個模仁的表面制作兩種標(biāo)記，這兩 種標(biāo)記的精確度不同，因此可以使基板上的對準(zhǔn)標(biāo)記與兩種標(biāo)記逐次對準(zhǔn)，以達到提高對 準(zhǔn)精確度的目的。本發(fā)明提供的模仁的表面具有兩種標(biāo)記，這兩種標(biāo)記的精確度不同，因此可以使基板上的對準(zhǔn)標(biāo)記與兩種標(biāo)記逐次對準(zhǔn)，以達到提高對準(zhǔn)精確度的目的。


圖1是本發(fā)明第一實施例提供的形成有第一標(biāo)記的一金屬板的俯視圖。圖2是圖1的金屬板進一步加工所形成的模仁的俯視圖。圖3是本發(fā)明第一實施例提供的具有第三標(biāo)記的基板的俯視圖。圖4是本發(fā)明第一實施例提供的模仁與基板對準(zhǔn)的效果圖。圖5是本發(fā)明第二實施例提供的第三標(biāo)記的放大示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。請參閱圖1，本發(fā)明第一個制造微光學(xué)透鏡陣列的實施例首先提供一金屬板10。 該金屬板10具有一個直徑為8時的圓形第一表面12，在該第一表面12采用微影制程制作 兩個第一標(biāo)記21。每個第一標(biāo)記21呈“十”字形，理論上第一標(biāo)記21可以位于該第一表面 12的任意一個位置，兩個第一標(biāo)記21的相對位置關(guān)系也可以任意，但是優(yōu)選地，兩個第一 標(biāo)記21基本位于該第一表面12的中心，并且相對于該第一表面12的中心對稱設(shè)置，這樣 的標(biāo)記容易識別。優(yōu)選地，將采用微影制程制作的第一標(biāo)記21的線寬控制在10微米至30微米即可。當(dāng)然，第一標(biāo)記21的數(shù)量不限，除了本發(fā)明實施例所顯示的兩個，還可以是一個 或者三個、四個等。第一標(biāo)記21的形狀也不限，例如還可以是三角形、正方形等，只要可以起到標(biāo)記 的作用，便于識別和對準(zhǔn)即可。該第一標(biāo)記21在黃光室中采用微影制程制作。請參閱圖2，接下來，將該金屬板10置于超精密加工機臺上進行加工以在第一表 面12上制作模穴陣列14，該模穴陣列14包括多個模穴140，從而形成一模仁20。一般地，利用超精密加工機臺可在直徑為8時的金屬板10上制作上千個模穴140。在制做模穴陣列14的同時，也利用超精密加工機臺制做第二標(biāo)記22。為了便于對 準(zhǔn)，第二標(biāo)記22的形狀和第一標(biāo)記21的形狀及數(shù)量均相同，即，表面12設(shè)有兩個“十”字 形標(biāo)記。第二標(biāo)記22和模穴陣列14的中心的相對位置關(guān)系與第一標(biāo)記21和表面12的中 心的相對位置關(guān)系是相同的。例如，如果每個第一標(biāo)記21的中心距離第一表面12的中心 為2厘米，則每個第二標(biāo)記22的中心距離模穴陣列14的中心也相距2厘米。理想情況下，模穴陣列14的中心和第一表面12的中心重合，同樣地，第二標(biāo)記22 的中心和第一標(biāo)記21的中心也應(yīng)該重合，但是由于超精密加工機臺的精確度所限，模穴陣 列14的中心和第一表面12的中心大致有十幾或者幾十微米的偏移量，這與第一標(biāo)記21和 第二標(biāo)記22之間的偏移量相同。偏移量可以這樣測得以一個標(biāo)記的中心為原點制作坐標(biāo) 軸，計算出另一個標(biāo)記的中心到該原點的距離；記錄該偏移量。請參閱圖3和圖4，在制造微光學(xué)透鏡陣列之前，還要準(zhǔn)備基板30，基板30具有一
4個第二表面32，微光學(xué)透鏡陣列制作于該第二表面32?；?0可以是透明基板，例如硅晶 圓?！愕?，在該第二表面32加工形成凹槽陣列以及間于凹槽之間的切割道(圖未 示)，該凹槽陣列用于確定微光學(xué)透鏡的成型位置，其應(yīng)該與模仁上的模穴陣列對準(zhǔn)，否則 微光學(xué)透鏡可能會成型在預(yù)定位置之外，成為殘品或次品?；?0的尺寸和模仁10的第一表面12對應(yīng)，也是8時。在第二表面32制作第三標(biāo)記23。為方便對準(zhǔn)，第三標(biāo)記23的形狀以及數(shù)量和第 二標(biāo)記22、第一標(biāo)記21的形狀、數(shù)量相同，即，第二表面32制作有兩個第三標(biāo)記23。和第一標(biāo)記21 —樣，第三標(biāo)記23也是采用微影制程加工得到的，并將其線寬控制 在1微米左右，并且，制作時要將第三標(biāo)記23和第一標(biāo)記21對準(zhǔn)，例如，可以將激光從基板 30的下方穿透，映射到模仁20的第三標(biāo)記23，當(dāng)激光的光點與該第三標(biāo)記23對準(zhǔn)后，即可 在基板30上光點所在位置進行蝕刻。雖然第三標(biāo)記23的精度在1微米左右，第一標(biāo)記21的精度在10微米到30微米 之間，但只相差一個數(shù)量級，因此可以實現(xiàn)較精確的對準(zhǔn)。然后，再依照先前記錄的第二標(biāo)記22相對于第一標(biāo)記21的偏移量，將該第三標(biāo)記 23移動相同的偏移量，使得該第三標(biāo)記23和第二標(biāo)記22對準(zhǔn)。這種對準(zhǔn)，可以使位于基板 上的第三標(biāo)記23先與第一標(biāo)記21、第二標(biāo)記22逐次對準(zhǔn)，因此可以達到提高對準(zhǔn)精確度的 目的。將上述基板30與模仁20對準(zhǔn)后，便可在模仁20或基板30上涂布成型材料，然后 用模仁20壓印成型材料以制造微光學(xué)透鏡陣列。請參閱圖5，本發(fā)明第二實施例提供的位于基板(圖未示)的表面的第三標(biāo)記43 包括相互垂直的橫臂50和縱臂60，橫臂50包括多條相互平行的橫線51，縱臂60包括多條 相互平行的縱線61，相當(dāng)于第三標(biāo)記43由多個交叉的“十”字組成，而且，縱線51和橫線61 的線寬為1微米，且每兩條相鄰的縱線51的間距為1微米，每兩條相鄰的橫線61的間距為 1微米。在本實施例中，縱線51和橫線61各有5條，則每一臂的臂寬在9微米左右。將第三標(biāo)記43設(shè)計成這種結(jié)構(gòu)的好處在于既沒有改變其精確度又?jǐn)U展了其在 各個臂的長度，使得第三標(biāo)記43的每一方向的寬度擴展到10微米左右，以和線寬在10微 米到30微米之間的第一標(biāo)記21的對準(zhǔn)，這種對準(zhǔn)的結(jié)果將更精確。再將第三標(biāo)記43移動已知的偏移量，使其和第二標(biāo)記22對準(zhǔn)。如此，對準(zhǔn)精度被 控制在1微米左右。然后，便可進行后續(xù)的涂布成型材料及壓印成型透鏡陣列工序。優(yōu)選地，該橫臂50的中心區(qū)域及該縱臂60的中心區(qū)域，也即該橫臂50和縱臂60 相互交叉的區(qū)域70留白，S卩，不進行蝕刻，從而減少對透明晶圓的加工時間，而且由于內(nèi)部 為空，更容易使其與第二標(biāo)記對準(zhǔn)。當(dāng)然，區(qū)域70也可以被蝕刻，即，分布有縱橫交叉的蝕刻線。
權(quán)利要求
一種微光學(xué)透鏡陣列的制造方法，其包括以下步驟提供一個模仁，該模仁具有第一表面，該第一表面具有采用微影制程制作的第一標(biāo)記，以及采用超精密加工方式制作的模穴及第二標(biāo)記；測得該第二標(biāo)記相對該第一標(biāo)記的偏移量；提供一基板，該基板具有一個第二表面；于該第二表面采用微影制程制作第三標(biāo)記，該第三標(biāo)記在該第二表面的位置與該第一標(biāo)記在該第一表面的位置相同；先將該第三標(biāo)記與該第一標(biāo)記對準(zhǔn)；再根據(jù)該偏移量移動該基板以使該第三標(biāo)記與該第二標(biāo)記對準(zhǔn)；于該模仁或該基板上施加成型材料，并壓印成型該微光學(xué)透鏡陣列。
2.如權(quán)利要求1所述的微光學(xué)透鏡陣列的制造方法，其特征在于先于該第一表面制 作該第一標(biāo)記，再于該第一表面制作該第二標(biāo)記。
3.如權(quán)利要求1所述的微光學(xué)透鏡陣列的制造方法，其特征在于該第一標(biāo)記、該第二 標(biāo)記和該第三標(biāo)記均是“十”字形標(biāo)記。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的微光學(xué)透鏡陣列的制造方法，其特征在于該第 一標(biāo)記的線寬小于30微米大于10微米，該第三標(biāo)記的線寬為1微米。
5.如權(quán)利要求1所述的微光學(xué)透鏡陣列的制造方法，其特征在于該第三標(biāo)記包括相 互垂直的橫臂和縱臂，每條橫臂包括多條橫線，每條縱臂包括多條縱線，該多條縱線相互平 行且間距為1微米，該多條橫線相互平行且間距為1微米。
6.如權(quán)利要求5所述的微光學(xué)透鏡陣列的制造方法，其特征在于所述縱線和所述橫 線相交的區(qū)域留白。
7.如權(quán)利要求1所述的微光學(xué)透鏡陣列的制造方法，其特征在于該第一標(biāo)記在黃光 室中采用微影制程制作。
8.一種模仁，其特征在于該模仁具有第一表面，該第一表面具有采用微影制程制作 的第一標(biāo)記，以及采用超精密加工方式制作的模穴及第二標(biāo)記。
9.如權(quán)利要求8所述的模仁，其特征在于該第一標(biāo)記的線寬小于30微米大于10微米。
10.如權(quán)利要求8所述的模仁，其特征在于該第一標(biāo)記和該第二標(biāo)記均為“十”字形標(biāo) 記。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微光學(xué)透鏡陣列的制造方法，其包括以下步驟提供一個模仁，該模仁具有第一表面，該第一表面具有采用微影制程制作的第一標(biāo)記，以及采用超精密加工方式制作的模穴及第二標(biāo)記；測得該第二標(biāo)記相對該第一標(biāo)記的偏移量；提供一基板，該基板具有一個第二表面；于該第二表面采用微影制程制作第三標(biāo)記，該第三標(biāo)記在該第二表面的位置與該第一標(biāo)記在該第一表面的位置相同；先將該第三標(biāo)記與該第一標(biāo)記對準(zhǔn)；再根據(jù)該偏移量移動該基板以使該第三標(biāo)記與該第二標(biāo)記對準(zhǔn)；于該模仁或該基板上施加成型材料，并壓印成型該微光學(xué)透鏡陣列。本發(fā)明還提供一模仁。本發(fā)明提供的模仁以及微光學(xué)透鏡陣列的制造方法可以提高對準(zhǔn)精確度，提高產(chǎn)品良率。
文檔編號G02B3/00GK101900842SQ20091030264
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者駱世平 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司