专利名称：模仁以及微光学透镜阵列的制造方法
技术领域：
本发明涉及光学元件的制造领域，尤其涉及一种用于压印成型微光学透镜阵列的 模仁以及微光学透镜阵列的制造方法。
背景技术：
随着光电产品的发展，微光学透镜因为可在小面积产生光学效果，已成为光电产 业需求甚广之基础元件。例如液晶显示器之背光板即使用光学透镜阵列，以达到使背光均 勻化之效果。因此利用各种制程制造微光学元件的技术已经成为各界竞相发展的技术。目前，有不少制造微光学透镜阵列的方法，其中，压印成型微光学透镜的方法一般是在一基板，例如硅晶圆上涂布成型材料，利用预先制做好的微光学 透镜模具压于该成型材料之上，经过固化后在硅晶圆上形成微光学透镜阵列。一般地，在压 印过程中都存在将模仁和硅晶圆对准的步骤，以提高产品的精确度和质量，例如，在模仁和 硅晶圆上分别制造对准标记，然后将两个对准标记对准即可。然而，由于微光学透镜模仁以及位于其上的对准标记通常是利用超精密加工 技术制造得到的，其线宽在100微米左右，而在硅晶圆上制造的标记是采用微影制程 (lithography)制造的，其尺寸可精确到1微米，因此两个标记相差两个数量级，导致微光 学透镜模仁和硅晶圆无法精确对准；另外，在制造微光学透镜时无法预知偏差到底有多大， 只能在生产制造完毕之后根据硅晶圆上的产品分布测算出制造时的位置偏差，继而在下一 次生产时将这种偏差考虑进去，以便尽可能将模仁和硅晶圆对准。但是这种方法显然带来 较高的次品率，产品的合格率难以到达量产的要求。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种压印成型微光学透镜阵列的模仁以及微光学透镜阵列 的制造方法。—种微光学透镜阵列的制造方法，其包括以下步骤提供一个模仁，该模仁具有第 一表面，该第一表面具有采用微影制程制作的第一标记，以及采用超精密加工方式制作的 模穴及第二标记；测得该第二标记相对该第一标记的偏移量；提供一基板，该基板具有一 个第二表面；于该第二表面采用微影制程制作第三标记，该第三标记在该第二表面的位置 与该第一标记在该第一表面的位置相同；先将该第三标记与该第一标记对准；再根据该偏 移量移动该基板以使该第三标记与该第二标记对准；于该模仁或该基板上施加成型材料， 并压印成型该微光学透镜阵列。一种模仁，其具有第一表面，该第一表面具有采用微影制程制作的第一标记，以及 采用超精密加工方式制作的模穴及第二标记。本发明提供的微光学透镜阵列的制造方法在一个模仁的表面制作两种标记，这两 种标记的精确度不同，因此可以使基板上的对准标记与两种标记逐次对准，以达到提高对 准精确度的目的。本发明提供的模仁的表面具有两种标记，这两种标记的精确度不同，因此可以使基板上的对准标记与两种标记逐次对准，以达到提高对准精确度的目的。
图1是本发明第一实施例提供的形成有第一标记的一金属板的俯视图。图2是图1的金属板进一步加工所形成的模仁的俯视图。图3是本发明第一实施例提供的具有第三标记的基板的俯视图。图4是本发明第一实施例提供的模仁与基板对准的效果图。图5是本发明第二实施例提供的第三标记的放大示意图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。请参阅图1，本发明第一个制造微光学透镜阵列的实施例首先提供一金属板10。 该金属板10具有一个直径为8时的圆形第一表面12，在该第一表面12采用微影制程制作 两个第一标记21。每个第一标记21呈“十”字形，理论上第一标记21可以位于该第一表面 12的任意一个位置，两个第一标记21的相对位置关系也可以任意，但是优选地，两个第一 标记21基本位于该第一表面12的中心，并且相对于该第一表面12的中心对称设置，这样 的标记容易识别。优选地，将采用微影制程制作的第一标记21的线宽控制在10微米至30微米即可。当然，第一标记21的数量不限，除了本发明实施例所显示的两个，还可以是一个 或者三个、四个等。第一标记21的形状也不限，例如还可以是三角形、正方形等，只要可以起到标记 的作用，便于识别和对准即可。该第一标记21在黄光室中采用微影制程制作。请参阅图2，接下来，将该金属板10置于超精密加工机台上进行加工以在第一表 面12上制作模穴阵列14，该模穴阵列14包括多个模穴140，从而形成一模仁20。一般地，利用超精密加工机台可在直径为8时的金属板10上制作上千个模穴140。在制做模穴阵列14的同时，也利用超精密加工机台制做第二标记22。为了便于对 准，第二标记22的形状和第一标记21的形状及数量均相同，即，表面12设有两个“十”字 形标记。第二标记22和模穴阵列14的中心的相对位置关系与第一标记21和表面12的中 心的相对位置关系是相同的。例如，如果每个第一标记21的中心距离第一表面12的中心 为2厘米，则每个第二标记22的中心距离模穴阵列14的中心也相距2厘米。理想情况下，模穴阵列14的中心和第一表面12的中心重合，同样地，第二标记22 的中心和第一标记21的中心也应该重合，但是由于超精密加工机台的精确度所限，模穴阵 列14的中心和第一表面12的中心大致有十几或者几十微米的偏移量，这与第一标记21和 第二标记22之间的偏移量相同。偏移量可以这样测得以一个标记的中心为原点制作坐标 轴，计算出另一个标记的中心到该原点的距离；记录该偏移量。请参阅图3和图4，在制造微光学透镜阵列之前，还要准备基板30，基板30具有一
4个第二表面32，微光学透镜阵列制作于该第二表面32。基板30可以是透明基板，例如硅晶 圆。—般地，在该第二表面32加工形成凹槽阵列以及间于凹槽之间的切割道(图未 示)，该凹槽阵列用于确定微光学透镜的成型位置，其应该与模仁上的模穴阵列对准，否则 微光学透镜可能会成型在预定位置之外，成为残品或次品。基板30的尺寸和模仁10的第一表面12对应，也是8时。在第二表面32制作第三标记23。为方便对准，第三标记23的形状以及数量和第 二标记22、第一标记21的形状、数量相同，即，第二表面32制作有两个第三标记23。和第一标记21 —样，第三标记23也是采用微影制程加工得到的，并将其线宽控制 在1微米左右，并且，制作时要将第三标记23和第一标记21对准，例如，可以将激光从基板 30的下方穿透，映射到模仁20的第三标记23，当激光的光点与该第三标记23对准后，即可 在基板30上光点所在位置进行蚀刻。虽然第三标记23的精度在1微米左右，第一标记21的精度在10微米到30微米 之间，但只相差一个数量级，因此可以实现较精确的对准。然后，再依照先前记录的第二标记22相对于第一标记21的偏移量，将该第三标记 23移动相同的偏移量，使得该第三标记23和第二标记22对准。这种对准，可以使位于基板 上的第三标记23先与第一标记21、第二标记22逐次对准，因此可以达到提高对准精确度的 目的。将上述基板30与模仁20对准后，便可在模仁20或基板30上涂布成型材料，然后 用模仁20压印成型材料以制造微光学透镜阵列。请参阅图5，本发明第二实施例提供的位于基板(图未示)的表面的第三标记43 包括相互垂直的横臂50和纵臂60，横臂50包括多条相互平行的横线51，纵臂60包括多条 相互平行的纵线61，相当于第三标记43由多个交叉的“十”字组成，而且，纵线51和横线61 的线宽为1微米，且每两条相邻的纵线51的间距为1微米，每两条相邻的横线61的间距为 1微米。在本实施例中，纵线51和横线61各有5条，则每一臂的臂宽在9微米左右。将第三标记43设计成这种结构的好处在于既没有改变其精确度又扩展了其在 各个臂的长度，使得第三标记43的每一方向的宽度扩展到10微米左右，以和线宽在10微 米到30微米之间的第一标记21的对准，这种对准的结果将更精确。再将第三标记43移动已知的偏移量，使其和第二标记22对准。如此，对准精度被 控制在1微米左右。然后，便可进行后续的涂布成型材料及压印成型透镜阵列工序。优选地，该横臂50的中心区域及该纵臂60的中心区域，也即该横臂50和纵臂60 相互交叉的区域70留白，S卩，不进行蚀刻，从而减少对透明晶圆的加工时间，而且由于内部 为空，更容易使其与第二标记对准。当然，区域70也可以被蚀刻，即，分布有纵横交叉的蚀刻线。
权利要求
一种微光学透镜阵列的制造方法，其包括以下步骤提供一个模仁，该模仁具有第一表面，该第一表面具有采用微影制程制作的第一标记，以及采用超精密加工方式制作的模穴及第二标记；测得该第二标记相对该第一标记的偏移量；提供一基板，该基板具有一个第二表面；于该第二表面采用微影制程制作第三标记，该第三标记在该第二表面的位置与该第一标记在该第一表面的位置相同；先将该第三标记与该第一标记对准；再根据该偏移量移动该基板以使该第三标记与该第二标记对准；于该模仁或该基板上施加成型材料，并压印成型该微光学透镜阵列。
2.如权利要求1所述的微光学透镜阵列的制造方法，其特征在于先于该第一表面制 作该第一标记，再于该第一表面制作该第二标记。
3.如权利要求1所述的微光学透镜阵列的制造方法，其特征在于该第一标记、该第二 标记和该第三标记均是“十”字形标记。
4.如权利要求1至3中任一项所述的微光学透镜阵列的制造方法，其特征在于该第 一标记的线宽小于30微米大于10微米，该第三标记的线宽为1微米。
5.如权利要求1所述的微光学透镜阵列的制造方法，其特征在于该第三标记包括相 互垂直的横臂和纵臂，每条横臂包括多条横线，每条纵臂包括多条纵线，该多条纵线相互平 行且间距为1微米，该多条横线相互平行且间距为1微米。
6.如权利要求5所述的微光学透镜阵列的制造方法，其特征在于所述纵线和所述横 线相交的区域留白。
7.如权利要求1所述的微光学透镜阵列的制造方法，其特征在于该第一标记在黄光 室中采用微影制程制作。
8.一种模仁，其特征在于该模仁具有第一表面，该第一表面具有采用微影制程制作 的第一标记，以及采用超精密加工方式制作的模穴及第二标记。
9.如权利要求8所述的模仁，其特征在于该第一标记的线宽小于30微米大于10微米。
10.如权利要求8所述的模仁，其特征在于该第一标记和该第二标记均为“十”字形标 记。
全文摘要
本发明提供一种微光学透镜阵列的制造方法，其包括以下步骤提供一个模仁，该模仁具有第一表面，该第一表面具有采用微影制程制作的第一标记，以及采用超精密加工方式制作的模穴及第二标记；测得该第二标记相对该第一标记的偏移量；提供一基板，该基板具有一个第二表面；于该第二表面采用微影制程制作第三标记，该第三标记在该第二表面的位置与该第一标记在该第一表面的位置相同；先将该第三标记与该第一标记对准；再根据该偏移量移动该基板以使该第三标记与该第二标记对准；于该模仁或该基板上施加成型材料，并压印成型该微光学透镜阵列。本发明还提供一模仁。本发明提供的模仁以及微光学透镜阵列的制造方法可以提高对准精确度，提高产品良率。
文档编号G02B3/00GK101900842SQ20091030264
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者骆世平 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司