光学部品の製造方法
【課題】成形型の型面に離型剤を塗布することなく、離型性を向上させ、また、感光性樹脂自体の樹脂組成を変えることなく、同じ照度・照射時間でありながら感光性樹脂の硬化性を向上させて結果として離型性を向上させ、欠陥のない光学部品を得ることができる光学部品の製造方法を提供する。
【解決手段】光透過性基板２上に供給された感光性樹脂１Ａに成形型３を型押しした状態で、上記光透過性基板２を透して光照射し光学部品１を製造するに際し、上記成形型３として、型面３ａでの、波長３６５ｎｍの光の反射率が、４６％以上に設定されているものを用いる。
【解決手段】光透過性基板２上に供給された感光性樹脂１Ａに成形型３を型押しした状態で、上記光透過性基板２を透して光照射し光学部品１を製造するに際し、上記成形型３として、型面３ａでの、波長３６５ｎｍの光の反射率が、４６％以上に設定されているものを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学レンズ，光記録メディアの記録層等の光学部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学部品、例えば、光学レンズは、光の集束や発散等の性能を発揮するよう、半球面状等の所定の立体的形状に形成されている。また、ＣＤ（Compact Disc），ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光記録メディアは、多層構造であり、そのうち記録層の表面（記録面）は凹凸等の立体的形状に形成されている。なお、光記録メディアの記録層の凹凸形状の記録面には、金属層が形成され、さらにその金属層の表面には、樹脂層が形成され、その樹脂層の表面は、平坦になっている。
【０００３】
上記光学レンズ，光記録メディア等の立体的な光学部品では、高密度化，高耐熱化、あるいは安価生産のために、その製造方法として、樹脂を形成材料とし、その樹脂に成形型を型押しすることにより、上記所定形状，凹凸形状の立体的な光学部品を製造する方法が検討されている。
【０００４】
このような立体的な光学部品の製造方法は、寸法安定性の観点から、大別して２種類の方法がある。一つは、基板上に加熱溶融した熱可塑性樹脂を供給した後、その熱可塑性樹脂に、型面に光学部品に対応する転写用凹凸を有する成形型を型押し、その状態で、上記熱可塑性樹脂を冷却し、その後、離型して基板上にその熱可塑性樹脂の硬化体からなる立体的な光学部品を得る方法である。もう一つは、基板上に液状ないしペースト状の感光性樹脂を供給した後、その感光性樹脂に成形型を型押しし、その状態で、下側の上記基板または上側の上記成形型を透して光照射することにより上記感光性樹脂を露光し、その後、離型して基板上にその感光性樹脂の硬化体からなる立体的な光学部品を得る方法である。
【０００５】
上記２種類の製造方法は、一般に、要求される耐熱温度を基準に選択される。すなわち、耐熱性が要求されない分野においては、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル），ポリカーボネート，ポリノルボルネン等の透明性の熱可塑性樹脂が用いられる。一方、半田リフロー，オートクレーブ等の耐熱性が要求される分野では、エポキシ樹脂を主な樹脂成分とする感光性樹脂が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２６２２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記従来技術のうち、基板（光透過性基板）上に供給された感光性樹脂に成形型を型押しした状態で、その下方より上記光透過性基板を透して光照射し光学部品を得る方法では、感光性樹脂と成形型との接着性が高いことや感光性樹脂の硬化不足が原因で、離型の際にかかる力により、光学部品の内部が破壊する（凝集破壊）という離型不良が起こり、光学部品に欠陥が生じる場合がある。
【０００８】
上記離型不良の原因のうち前者（感光性樹脂と成形型との接着性が高い）に対する対策としては、成形型の型面に離型剤を塗布するという方法があげられる。しかしながら、その対策では、離型剤の塗布工程が必要となるため生産効率が低下するだけでなく、離型剤が成形品の表面に転写して光学部品の品質を低下させるおそれがある。
【０００９】
一方、上記離型不良の原因のうち後者（感光性樹脂の硬化不足）に対する対策としては、感光性樹脂自体の樹脂組成の改良または光学部品の製造方法の改良という２面から、感光性樹脂の硬化性を向上させる方法があげられる。そのうち、前者（感光性樹脂自体の樹脂組成の改良）の場合では、光に対する感受性を高めるために、光重合開始剤（硬化剤）の添加量を増加させたり増感剤を併用したりすること等が行われる。しかしながら、上記光重合開始剤および増感剤は、発色団を有する化合物であるため、それらの添加量が増えるにつれて、製造された光学部品は、透明性が低下する。光学レンズ等の光学部品は光を通す部品であるため、透明性の低下は、避けたい問題である。一方、後者（光学部品の製造方法の改良）の場合では、感光性樹脂の硬化性を向上させるべく、光照射時間を長くすることがあげられるが、その方法では、生産効率が悪くなる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、成形型の型面に離型剤を塗布することなく、離型性を向上させ、また、感光性樹脂自体の樹脂組成を変えることなく、同じ照度・照射時間でありながら感光性樹脂の硬化性を向上させて結果として離型性を向上させ、欠陥のない光学部品を得ることができる光学部品の製造方法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明の光学部品の製造方法は、光透過性基板上に感光性樹脂を供給し、その感光性樹脂を、型面に光学部品に対応する転写用凹凸を有する成形型で型押しし、その状態で、型押しされている上記感光性樹脂に、その下側の上記光透過性基板を透して光照射することにより、上記感光性樹脂を露光し、上記感光性樹脂の硬化体からなる光学部品を製造する方法であって、上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率が、４６％以上に設定されているという構成をとる。
【００１２】
なお、本発明において、「光学部品」とは、例えば、光学レンズ，光導波路や光ファイバのコア，ＣＤ等の光記録メディアにおける記録層等があげられる。
【００１３】
本発明者らは、前記課題を解決すべく、光透過性基板上に供給された感光性樹脂に成形型を型押しした状態で、上記光透過性基板を透して光照射し光学部品を得る方法において、成形型の改良により、感光性樹脂全体の硬化性を向上させる方法ついて研究を重ねた。その研究の過程で、感光性樹脂を硬化させるための照射光を成形型で反射させ、その反射光を利用して、感光性樹脂全体の硬化性を向上させることを着想した。そして、さらに研究を重ねた結果、成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定すると、その波長３６５ｎｍを含む照射光に対して、反射光のエネルギーが感光性樹脂の硬化に効果的な量になり、光照射の直接光と上記反射光とが相俟って、感光性樹脂全体の硬化性を上昇させることを突き止めた。そして、この感光性樹脂全体の硬化性上昇のため、離型の際に力がかかっても、光学部品の内部が破壊する（凝集破壊）ということがなく、結果的に、離型性が向上し、欠陥のない光学部品を得ることができることを見出した。
【００１４】
ここで、上記反射率の基準となる波長「３６５ｎｍ」について説明する。すなわち、感光性樹脂を硬化させるための照射光（光源ランプが発光する光）の分光分布は、複数の波長域にてピークを有しているが、なかでも３５０ｎｍ付近にて大きなピークを有するスペクトルを示している。このため、その３５０ｎｍ付近の波長が感光性樹脂の硬化への影響が高いと推測される。そして、通常、光源ランプの出力調整に使用している照度計が３６５ｎｍ感度となっている。そこで、上記波長「３６５ｎｍ」を反射率の基準として用いている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光学部品の製造方法は、光透過性基板上に供給された感光性樹脂に成形型を型押しした状態で、上記光透過性基板を透して光照射し光学部品を製造するに際し、上記成形型として、型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率が、４６％以上に設定されているものを用いる。このため、光照射による感光性樹脂の硬化に、光照射の直接光だけでなく、成形型からの反射光をも効果的な利用することができ、それら直接光と反射光とが相俟って、感光性樹脂全体の硬化性を向上させることができる。その結果、離型の際に力がかかっても、光学部品の内部が破壊する（凝集破壊）ということがなく、結果的に、離型性が向上し、欠陥のない光学部品を得ることができる。また、上記感光性樹脂全体の硬化性の向上により、生産効率を高めることができる。しかも、その感光性樹脂全体の硬化性の向上により、光学部品の透明性を低下させる原因となる光重合開始剤や増感剤の添加量を増やす必要がないため、光学部品の透明性も損なわない。
【００１６】
特に、上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型を、上記反射率を有する材料で形成することにより行う場合には、成形型全体を一つの材料で形成することができるため、成形型の作製が簡単にでき、成形型の作製コストを抑えることができる。
【００１７】
また、上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型として、凹凸表面を有し上記反射率を有さない材料で形成された成形型本体の上記凹凸表面に、その凹凸に沿って上記反射率を有する材料で形成された被覆層を設けてなる成形型を用いることにより行う場合には、上記反射率が上記被覆層のみに依存するため、成形型本体の材料の選択自由度が大きく、製造する光学部品の製造条件に最適な材料で形成した成形型本体を用いることができる。
【００１８】
また、上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型として、凹凸表面を有し上記反射率を有さない光透過性材料で形成された成形型本体の、上記凹凸表面とは反対側の面に、上記反射率を有する材料で形成された被覆層を設けてなる成形型を用いることにより行う場合には、成形型本体が光透過性を有するため、成形工程において、内部の感光性樹脂の様子を観察することができ、感光性樹脂をより適正な状態に調整することができる。また、上記被覆層は、成形される感光性樹脂と接触しないため、耐久性，感光性樹脂への異物混入等を考慮する必要がない。そのため、上記被覆層の形成材料の選択自由度は大きく、製造する光学部品の製造条件に最適な材料で形成した被覆層を用いることができる。
【００１９】
特に、上記反射率を有する材料が、アルミニウム，銀，チタン，白金および金からなる群から選ばれる少なくとも一つの金属である場合には、金属であるため、耐久性があり、長期にわたって安定した上記反射率を維持することができる。
【００２０】
また、上記成形型の、型面とは反対側の面を、上記反射率を有する材料で被覆する場合において、上記反射率を有する材料が、白色，金色および銀色からなる群から選ばれる少なくとも一つの色の塗料である場合には、塗料で被覆するため、簡単に被覆することができる。
【００２１】
そして、上記感光性樹脂が、エポキシ樹脂を主成分とし、光重合開始剤を含有している場合には、エポキシ樹脂が耐熱性に優れ、熱収縮が小さい樹脂であることから、光学部品の寸法安定性により優れている。また、光重合開始剤を含有しているため、感光性樹脂の硬化性が高く、生産効率をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の光学部品の製造方法の一実施の形態によって得られた光学部品を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の光学部品の製造方法の一実施の形態を模式的に示す説明図である。
【図３】上記光学部品の製造方法に用いる成形型の他の形態を模式的に示す断面図である。
【図４】上記光学部品の製造方法に用いる成形型のさらに他の形態を模式的に示す断面図である。
【図５】感光性樹脂を成形型で型押しする変形例を模式的に示す説明図である。
【図６】成形型の離型性の評価試験方法を模式的に示す説明図である。
【図７】感光性樹脂の硬化性の評価試験方法を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００２４】
図１は、本発明の光学部品の製造方法の一実施の形態によって得られた光学部品を模式的に示す断面図である。この光学部品１は、感光性樹脂の硬化体からなり、光透過性基板２上に複数（図１では３個）形成されている。光学部品１の形状としては、例えば、半球体状，球体状，レンズ形状，立方体状，直方体状，角柱状，円柱状，球面状，曲面状，角錐状，円錐状等の立体的形状があげられる。
【００２５】
このような立体的な光学部品１を製造する、本発明の光学部品の製造方法の一実施の形態について、工程ごとに説明する。
【００２６】
〔準備工程〕
まず、図２（ａ）に示すように、上記光学部品１〔図２（ｅ）参照〕の形成材料である未露光の感光性樹脂１Ａ〔図２（ｂ）参照〕と、この感光性樹脂１Ａが供給される光透過性基板２と、この光透過性基板２上の上記感光性樹脂１Ａに型押しする成形型３とを準備する。この成形型３の型面（下面）３ａは、型押しして上記感光性樹脂１Ａを所望の立体形状の光学部品１にする凹部３ｂが形成された転写用凹凸面になっている。
【００２７】
上記成形型３は、この実施の形態では、波長３６５ｎｍの光の反射率が４６％以上の材料から形成されている。上記反射率を有する材料としては、例えば、アルミニウム，ステンレス，銀，チタン，白金，金等の金属、白色プラスチック等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、耐久性の観点から、アルミニウム，銀が好ましい。上記成形型３の作製方法としては、例えば、鋳造法，上記金属からなるブロック体を切削する方法等があげられる。上記材料からなる成形型３では、その型面３ａでの、波長３６５ｎｍの光の反射率も、４６％以上になっている。この実施の形態における上記成形型３の型面３ａでの反射率は、上記成形型３の型面３ａ側からその型面３ａに向けて出射した波長３６５ｎｍの光の光束に対する、上記型面３ａの表面で反射した光の光束の割合となっている。このような反射率を有する成形型３を用いることが、本発明の大きな特徴である。なお、上記反射率の測定は、例えば、反射率測定機（Ｊａｓｃｏ社製、ＵＶ−ｖｉｓ，Ｖ−６７０）を用いて行うことができる。
【００２８】
上記感光性樹脂１Ａは、エポキシ樹脂等の樹脂成分と、光重合開始剤等の添加剤とからなっている。上記添加剤の添加量は、感光性樹脂中、光重合開始剤が、５〜８重量％の範囲内である。上記感光性樹脂１Ａの樹脂成分としては、上記エポキシ樹脂の他、例えば、アクリル樹脂，アクリルウレタン樹脂，シリコーン樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、耐熱性および熱収縮性に優れる観点から、エポキシ樹脂が好ましい。また、上記添加剤としては、上記光重合開始剤に加えて、必要に応じて増感剤等を併用してもよい。
【００２９】
上記光透過性基板２の形成材料としては、ガラス，樹脂等があげられる。上記ガラスとしては、例えば、白板ガラス，石英ガラス，パイレックス（登録商標）ガラス，ＢＫ−７，青板ガラス等があげられる。上記樹脂としては、ポリオレフィン，熱硬化性樹脂，感光性樹脂等があげられる。そのうちポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン，ポリメチルメタクリレート，ポリエチレンテレフタレート等があげられる。上記熱硬化性樹脂，感光性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，シリコーン樹脂等を主成分とするものがあげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、汎用性，透明性，耐熱性の観点から、白板ガラスが好ましい。
【００３０】
〔感光性樹脂供給工程〕
上記のようにして上記感光性樹脂１Ａ，光透過性基板２および成形型３を準備した後、図２（ｂ）に示すように、上記光透過性基板２上に、上記感光性樹脂（液状ないしペースト状）１Ａをポッティング装置等を用いてポッティングする（供給する）。上記光透過性基板２上にポッティングされた感光性樹脂１Ａは、それ自身の表面張力により、ドーム状の層になる。
【００３１】
〔型押し工程〕
つぎに、図２（ｃ）に示すように、成形型３の型面３ａを光透過性基板２の表面に対面させた状態で、成形型３を光透過性基板２に押圧する（型押しする）。この実施の形態では、成形型３の型面３ａを光透過性基板２の表面に密着させている。これにより、成形型３の型面３ａの凹部３ｂ内に、光透過性基板２上の感光性樹脂１Ａが浸入して充満し、感光性樹脂１Ａのドーム状の層が成形型３の凹部３ｂの形状に成形される。
【００３２】
〔光照射工程〕
そして、図２（ｄ）に示すように、上記感光性樹脂１Ａに、上記光透過性基板２を透して光Ｌを照射する。このとき、上記成形型３の型面３ａの表面が前記特定の反射率に設定されていることから、上記照射した光Ｌは、上記感光性樹脂１Ａを透過した後、上記成形型３の型面３ａの表面で反射し、その反射した光Ｌは、上記反射率に対応したエネルギー量を有した状態で、再度、上記感光性樹脂１Ａを透過する。すなわち、感光性樹脂１Ａの硬化に、照射した直接光Ｌだけでなく、反射光Ｌをも利用することができる。そのため、上記光透過性基板２から離れるにつれて、上記直接光Ｌのエネルギーは徐々に弱まるものの、上記反射光Ｌがその弱まったエネルギー分ないしそれ以上を補い、感光性樹脂１Ａ全体の硬化性を向上させる。これにより、感光性樹脂１Ａが全体的に充分に硬化され、後の離型の際の離型性が向上する。このように、上記感光性樹脂１Ａの露光時に、その感光性樹脂１Ａに型押しする成形型３として、上記特定の反射率を有する成形型３を用い、感光性樹脂１Ａの硬化性を向上させることが、本発明の大きな特徴である。
【００３３】
上記照射する光Ｌの光源としては、波長３６５ｎｍにてピークを有するものが使用され、例えば、水銀ランプ，キセノンランプ，発光波長が３５０〜４６５ｎｍ領域内の波長を有するＬＥＤランプ等があげられる。なかでも、エネルギーの高い短波長の紫外線を発光する水銀ランプが特に好ましく、また、環境への負荷や電力の消費を低減するという観点からは、ＬＥＤランプ等が好ましい。
【００３４】
〔離型工程〕
つぎに、図２（ｅ）に示すように、感光性樹脂１Ａ〔図２（ｄ）参照〕の硬化体から成形型３を離型する。これにより、光透過性基板２の表面に形成された光学レンズ等の立体的な光学部品１を得る。このとき、前工程の感光性樹脂１Ａの露光工程において感光性樹脂１Ａが全体的に充分に硬化されていることから、離型の際に力がかかっても、光学部品１の内部が破壊する（凝集破壊）ということがなく、結果的に、優れた離型性を奏する。
【００３５】
上記実施の形態では、本発明の大きな特徴である成形型３として、全体が、波長３６５ｎｍの光の反射率が４６％以上の材料で形成されているものを用いたが、これと同様の効果（感光性樹脂１Ａの硬化性向上，成形型３の離型性向上）を奏するものとして、例えば、図３および図４に示す他の形態のものを用いることもできる。
【００３６】
そのうち、図３に示す成形型４は、所望の転写用型面４ａに対応する凹凸面が形成された成形型本体４１と、この成形型本体４１の上記凹凸面の表面にその凹凸に沿って被覆形成された被覆層４２とを備えている。そして、その被覆層４２の表面が型面４ａとなる。上記成形型本体４１の形成材料は、上記反射率を有さない材料であり、透明な材料であっても不透明な材料であってもよく、例えば、ガラス，樹脂等があげられる。上記成形型本体４１の作製方法としては、例えば、型成形法，上記材料からなるブロック体を切削する方法等があげられる。上記被覆層４２の形成材料は、上記反射率を有する材料であり、例えば、アルミニウム，ステンレス，銀，チタン，白金，金等の金属があげられる。上記被覆層４２の形成方法としては、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法等の物理気相成長法（ＰＶＤ法），化学気相成長法（ＣＶＤ法），めっき処理法等があげられる。
【００３７】
図３に示す上記成形型４を、感光性樹脂１Ａ〔図２（ｄ）参照〕の露光時に用いる場合も、上記実施の形態と同様、照射した光Ｌの反射は、型面４ａ（被覆層４２の表面）で行われる。したがって、図３に示す上記成形型４の型面４ａでの反射率も、上記実施の形態と同様、上記型面４ａ側からその型面４ａに向けて出射した波長３６５ｎｍの光の光束に対する、上記型面４ａの表面で反射した光の光束の割合となっている。
【００３８】
一方、図４に示す成形型５は、型面５ａが形成された成形型本体５１と、この成形型本体５１の上記型面５ａとは反対側の面に被覆形成された被覆層５２とを備えている。上記成形型本体５１の形成材料は、上記反射率を有さない光透過性材料であり、例えば、石英ガラス，パイレックス（登録商標）ガラス，白板ガラス等のガラス、またはポリオレフィン等の樹脂があげられる。なかでも、透明性，耐久性の観点から、石英ガラス，ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）が好ましい。特に上記ＰＤＭＳは、成形する感光性樹脂１Ａ〔図２（ｄ）参照〕との接着性が低い特性を有していることから、離型性に優れており、より好ましい。上記成形型本体５１の作製方法としては、例えば、型成形法，上記材料からなるブロック体を切削する方法等があげられる。上記被覆層５２の形成材料および形成方法としては、上記反射率を有するアルミニウム等の金属をＰＶＤ法等により形成する方法（図３に示す被覆層４２と同様の形成方法）、もしくは、上記反射率を有するアルミニウム等の金属からなるシート体，板体を載置する方法、または、白色，金色，銀色等の上記反射率を有する塗料を塗布する方法があげられる。
【００３９】
図４に示す上記成形型５を、感光性樹脂１Ａの露光時に用いる場合、照射した光Ｌは、型面５ａから成形型本体５１内に入射した後、被覆層５２の、成形型本体５１との接触面で反射し、再度、成形型本体５１内を透過して型面５ａから出射する。したがって、図４に示す上記成形型５の型面５ａでの反射率は、上記型面５ａ側からその型面５ａに向けて出射した波長３６５ｎｍの光の光束に対する、上記被覆層５２で反射した後に型面５ａから出射した光の光束の割合となっている。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、光透過性基板２の表面に感光性樹脂１Ａをポッティングするのに先立って、光透過性基板２の表面と感光性樹脂１Ａとの密着性を向上させるために、カップリング剤等の各種プライマーを用いて、光透過性基板２の表面を処理してもよい。この表面処理により、光透過性基板２の表面と感光性樹脂１Ａの硬化体とが密着した状態で、離型することができるため、感光性樹脂１Ａの硬化体と成形型３，４，５との離型性がより一層向上する。
【００４１】
また、上記実施の形態では、図２（ｃ）に示すように、感光性樹脂１Ａを成形型３で型押しする際に、成形型３の型面３ａを光透過性基板２の表面に密着させたが、図５に示すように、成形型３の型面３ａを光透過性基板２の表面に密着させない程度に、成形型３を型押しし、感光性樹脂１Ａの層の表面部分に、成形型３の型面３ａの形状が転写された状態にして硬化させ、平板状体の表面に凸部が形成された立体的な光学部品を製造するようにしてもよい。図３および図４に示す成形型４，５を用いる場合も同様である。
【００４２】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
【実施例】
【００４３】
成形型の離型性および感光性樹脂の硬化性を評価するに際し、下記の感光性樹脂（Ａ）〜（Ｃ）を準備した。
【００４４】
〔感光性樹脂（Ａ）〕
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８２８）５０ｇ、脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学工業社製、ＣＥＬ−２０２１Ｐ）５０ｇ、硬化剤（アデカ社製、アデカオプトマーＳＰ−１７０）４ｇを、５０℃で１０分間攪拌混合することにより、感光性樹脂（Ａ）を調製し、その後、２５℃未満に下がるまで放置した。なお、この感光性樹脂（Ａ）の２５℃での粘度は１１４７ｍＰａ・ｓであった。
【００４５】
〔感光性樹脂（Ｂ）〕
上記感光性樹脂（Ａ）において、硬化剤の添加量を１ｇにしたものを感光性樹脂（Ｂ）とした。それ以外は、上記感光性樹脂（Ａ）と同様にした。なお、この感光性樹脂（Ｂ）の２５℃での粘度は１２１９ｍＰａ・ｓであった。
【００４６】
〔感光性樹脂（Ｃ）〕
上記感光性樹脂（Ａ）において、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０ｇをビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８０６）５０ｇに代えたものを感光性樹脂（Ｃ）とした。それ以外は、上記感光性樹脂（Ａ）と同様にした。なお、この感光性樹脂（Ｃ）の２５℃での粘度は７０６ｍＰａ・ｓであった。
【００４７】
そして、上記感光性樹脂（Ａ）〜（Ｃ）を用い、つぎのようにして、成形型の離型性および感光性樹脂の硬化性を評価した。離型性についての結果は、後記の表１〜３に示し、硬化性についての結果は、表４に示した。
【００４８】
〔離型性の評価（接着力の測定）および硬化性の評価（破壊形態にて）〕
図６に示す評価試験方法で、下敷き６１の反射率の違いによる、感光性樹脂１Ａの硬化体の、ガラス板６２からの離型性（ガラス板６２との接着力）の違いを、下記のようにして評価した。なお、図６に示す評価試験方法は、図４に示す成形型５を用いて光学部品を製造する場合に相当する。
【００４９】
すなわち、まず、光反射用の下敷き６１（図４に示す成形型５の被覆層５２に相当）として、反射率の異なる５種類を準備した。各下敷き６１は、アルミニウム製，ステンレス箔製，ステンレス製，銅箔製，黒色紙製である。そして、図６に示すように、各下敷き６１の上面に、光透過性のガラス板（ＳＣＨＯＴＴ社製、Ｄ−２６３、厚み０．５５ｍｍ）６２を載置した。その状態における上記ガラス板６２の上面６２ａ（図４に示す成形型５の型面５ａに相当）での、波長３６５ｎｍの光の反射率は、アルミニウム製の下敷き６１を用いたものが７０．０％（実施例１，４，７）、ステンレス箔製の下敷き６１を用いたものが４７．５％（実施例２，５，８）、ステンレス製の下敷き６１を用いたものが４６．０％（実施例３，６，９）、銅箔製の下敷き６１を用いたものが３５．０％（比較例１，３，５）、黒色紙の製下敷き６１を用いたものが４．０％（比較例２，４，６）であった。なお、この反射率の測定には、反射率測定機（Ｊａｓｃｏ社製、ＵＶ−ｖｉｓ，Ｖ−６７０）を用いた。また、反射率は、下敷き６１の表面の酸化状態で１〜２％程度の変化がある。
【００５０】
ついで、シリコーン樹脂製板（縦２ｃｍ×横１ｃｍ×厚み２００μｍ）の厚み方向に直径２ｍｍの円柱状の貫通孔６３ａを６個形成したシリコーン樹脂製型６３を準備した。そして、このシリコーン樹脂製型６３を上記ガラス板６２の上面６２ａに密着させた。これにより、上記貫通孔６３ａの下端を上記ガラス板６２の上面６２ａで閉栓し、上記貫通孔６３ａとガラス板６２の上面６２ａとからなる凹部６４を形成した。その後、各凹部６４に、上記感光性樹脂（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの感光性樹脂１Ａを充填した。
【００５１】
つぎに、上記シリコーン樹脂製型６３の上面に、光透過性のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム２０〔図２（ｄ）に示す光透過性基板２に相当〕（厚み５０μｍ）を密着させた。そして、そのＰＥＴフィルム２０の上方から光Ｌを照射し（照射エネルギー６０００ｍＪ／ｃｍ2 ）、上記感光性樹脂１Ａを硬化させた。なお、この光Ｌの光源として、ＵＶランプ（ＵＳＨＩＯ社製、ＤＥＥＰ ＵＶ ＬＡＭＰ）を用いた。
【００５２】
その後、上記ＰＥＴフィルム２０およびシリコーン樹脂製型６３を取り除き、各ガラス板６２の上面６２ａに、上記感光性樹脂１Ａからなる６個の円柱状の硬化体が形成された評価用試験片を得た。
【００５３】
そして、バンププルテスター（Ｄａｇｅ社製、Ｄａｇｅ４０００）を用いて、２５℃にて、上記評価用試験片のガラス板６２に対する上記６個の硬化体の剪断接着強度（接着力）を測定した。後記の表１〜３に示す接着力は、６個の硬化体の剪断接着強度の平均値である。この接着力が小さいほど離型性に優れていることを示す。また、後記の表１〜３に示す破壊形態は、上記剪断接着強度を測定した際の硬化体の破壊形態である。この破壊形態が界面破壊である場合は、硬化体が凝集破壊することなくガラス板６２との界面で綺麗に剥離したことを示し、硬化体が良好に硬化していることを意味する。また、破壊形態が凝集破壊である場合は、感光性樹脂１Ａの硬化性が悪く、ガラス板６２への樹脂残りが発生したこと、すなわち硬化体に欠陥が生じたことを示している。
【００５４】
〔硬化性の評価（ゲルタイムにて）〕
図７に示す評価試験方法で、ＵＶレオメータの回転プレート７１の反射率の違いによる、感光性樹脂１Ａの硬化性の違いを、下記のようにして評価した。なお、図７に示す評価試験方法は、図２（ａ）に示す成形型３を用いて光学部品を製造する場合および図３に示す成形型４を用いて光学部品を製造する場合に相当する。
【００５５】
そこで、まず、光源に水銀ランプ（浜松ホトニクス社製、ＬＣ−８：波長３６５ｎｍでの照度が２０ｍＷ／ｃｍ2 になるよう設定）を使用したＵＶレオメータ〔Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａ社製：直径２０ｍｍの回転プレート７１を使用〕を準備した。また、このＵＶレオメータの上記回転プレート７１〔図２（ａ）に示す成形型３の型面３ａおよび図３に示す成形型４の型面４ａに相当〕として、その表面での、波長３６５ｎｍの光の反射率が異なる３種類を準備した。各回転プレート７１は、アルミニウム製（反射率７０．０％：実施例１０，１２），ステンレス製（反射率４７．５％：実施例１１，１３）およびステンレス製（反射率４５．０％：比較例７，８）である。
【００５６】
ついで、図７に示すように、上記ＵＶレオメータの光透過性基板７２の上面に、上記感光性樹脂（Ａ），（Ｂ）のいずれかの感光性樹脂１Ａをポッティングした。その後、上記回転プレート７１を下降させ、上記感光性樹脂１Ａが設定した厚み（０．２ｍｍ）となるよう、その感光性樹脂１Ａを、上記光透過性基板７２と回転プレート７１とで挟んだ。そして、その状態で、上記水銀ランプから光照射し、上記光透過性基板７２の下面側から、光Ｌを照射し、上記感光性樹脂１Ａを露光した。これにより、露光中における、上記感光性樹脂１Ａの粘弾性を、２５℃にて測定し、測定開始から弾性項と粘性項とが交わるまでの時間（ゲルタイム）を測定した。そして、そのゲルタイムを表４に示した。このゲルタイムが短いほど硬化性に優れていることを意味する。
【００５７】
【表１】
【００５８】
【表２】
【００５９】
【表３】
【００６０】
【表４】
【００６１】
上記表１の結果から、破壊形態が、実施例１〜３では界面破壊であり、比較例１，２では凝集破壊であることから、実施例１〜３では、感光性樹脂の硬化性が向上し、硬化体の欠陥が生じていないことがわかる。また、実施例１〜３は、比較例１，２と比較して、硬化体とガラス板６２との間の接着力が小さいことから、離型性が向上していることがわかる。これらのことから、本発明のように、成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することは、離型性の向上にとって有効であることがわかる。
【００６２】
上記表２の、実施例４〜６と比較例３，４との比較についても、また、上記表３の、実施例７〜９と比較例５，６との比較についても、上記と同様のことがいえる。
【００６３】
また、上記表４の結果から、実施例１０，１１では、比較例７と比較して、ゲルタイムが短くなっていることから、感光性樹脂の硬化性が向上していることがわかる。このことから、本発明のように、上記反射率に設定された成形型を用いることは、感光性樹脂の硬化性の向上にとって有効であることがわかる。また、実施例１２，１３と比較例８との比較についても、上記と同様のことがいえる。
【００６４】
なお、上記離型性の評価（接着力の測定）において、下敷き６１として、白色塗膜，金色塗膜，銀色塗膜を用いた場合でも、良好な結果が得られた。
【００６５】
また、上記離型性の評価（接着力の測定）において、下敷き６１の上面に、ガラス板６２を介することなく、シリコーン樹脂製型６３を直接密着させた場合でも、上記と同様の結果が得られた。この場合は、図２（ａ）に示す成形型３を用いて光学部品を製造する場合および図３に示す成形型４を用いて光学部品を製造する場合に相当する。
【００６６】
また、上記硬化性の評価において、回転プレート７１の下面に、ガラス板を設け、光透過性基板７２の上面の感光性樹脂１Ａを、上記光透過性基板７２とガラス板とで挟んだ状態で露光した場合でも、上記と同様の結果が得られた。この場合は、図４に示す成形型５を用いて光学部品を製造する場合に相当する。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の光学部品の製造方法は、光学レンズ，光導波路や光ファイバのコア，光記録メディアの記録層等の光学部品の製造に利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 光学部品
１Ａ 感光性樹脂
２ 光透過性基板
３ 成形型
３ａ 型面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学レンズ，光記録メディアの記録層等の光学部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学部品、例えば、光学レンズは、光の集束や発散等の性能を発揮するよう、半球面状等の所定の立体的形状に形成されている。また、ＣＤ（Compact Disc），ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光記録メディアは、多層構造であり、そのうち記録層の表面（記録面）は凹凸等の立体的形状に形成されている。なお、光記録メディアの記録層の凹凸形状の記録面には、金属層が形成され、さらにその金属層の表面には、樹脂層が形成され、その樹脂層の表面は、平坦になっている。
【０００３】
上記光学レンズ，光記録メディア等の立体的な光学部品では、高密度化，高耐熱化、あるいは安価生産のために、その製造方法として、樹脂を形成材料とし、その樹脂に成形型を型押しすることにより、上記所定形状，凹凸形状の立体的な光学部品を製造する方法が検討されている。
【０００４】
このような立体的な光学部品の製造方法は、寸法安定性の観点から、大別して２種類の方法がある。一つは、基板上に加熱溶融した熱可塑性樹脂を供給した後、その熱可塑性樹脂に、型面に光学部品に対応する転写用凹凸を有する成形型を型押し、その状態で、上記熱可塑性樹脂を冷却し、その後、離型して基板上にその熱可塑性樹脂の硬化体からなる立体的な光学部品を得る方法である。もう一つは、基板上に液状ないしペースト状の感光性樹脂を供給した後、その感光性樹脂に成形型を型押しし、その状態で、下側の上記基板または上側の上記成形型を透して光照射することにより上記感光性樹脂を露光し、その後、離型して基板上にその感光性樹脂の硬化体からなる立体的な光学部品を得る方法である。
【０００５】
上記２種類の製造方法は、一般に、要求される耐熱温度を基準に選択される。すなわち、耐熱性が要求されない分野においては、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル），ポリカーボネート，ポリノルボルネン等の透明性の熱可塑性樹脂が用いられる。一方、半田リフロー，オートクレーブ等の耐熱性が要求される分野では、エポキシ樹脂を主な樹脂成分とする感光性樹脂が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２６２２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記従来技術のうち、基板（光透過性基板）上に供給された感光性樹脂に成形型を型押しした状態で、その下方より上記光透過性基板を透して光照射し光学部品を得る方法では、感光性樹脂と成形型との接着性が高いことや感光性樹脂の硬化不足が原因で、離型の際にかかる力により、光学部品の内部が破壊する（凝集破壊）という離型不良が起こり、光学部品に欠陥が生じる場合がある。
【０００８】
上記離型不良の原因のうち前者（感光性樹脂と成形型との接着性が高い）に対する対策としては、成形型の型面に離型剤を塗布するという方法があげられる。しかしながら、その対策では、離型剤の塗布工程が必要となるため生産効率が低下するだけでなく、離型剤が成形品の表面に転写して光学部品の品質を低下させるおそれがある。
【０００９】
一方、上記離型不良の原因のうち後者（感光性樹脂の硬化不足）に対する対策としては、感光性樹脂自体の樹脂組成の改良または光学部品の製造方法の改良という２面から、感光性樹脂の硬化性を向上させる方法があげられる。そのうち、前者（感光性樹脂自体の樹脂組成の改良）の場合では、光に対する感受性を高めるために、光重合開始剤（硬化剤）の添加量を増加させたり増感剤を併用したりすること等が行われる。しかしながら、上記光重合開始剤および増感剤は、発色団を有する化合物であるため、それらの添加量が増えるにつれて、製造された光学部品は、透明性が低下する。光学レンズ等の光学部品は光を通す部品であるため、透明性の低下は、避けたい問題である。一方、後者（光学部品の製造方法の改良）の場合では、感光性樹脂の硬化性を向上させるべく、光照射時間を長くすることがあげられるが、その方法では、生産効率が悪くなる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、成形型の型面に離型剤を塗布することなく、離型性を向上させ、また、感光性樹脂自体の樹脂組成を変えることなく、同じ照度・照射時間でありながら感光性樹脂の硬化性を向上させて結果として離型性を向上させ、欠陥のない光学部品を得ることができる光学部品の製造方法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明の光学部品の製造方法は、光透過性基板上に感光性樹脂を供給し、その感光性樹脂を、型面に光学部品に対応する転写用凹凸を有する成形型で型押しし、その状態で、型押しされている上記感光性樹脂に、その下側の上記光透過性基板を透して光照射することにより、上記感光性樹脂を露光し、上記感光性樹脂の硬化体からなる光学部品を製造する方法であって、上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率が、４６％以上に設定されているという構成をとる。
【００１２】
なお、本発明において、「光学部品」とは、例えば、光学レンズ，光導波路や光ファイバのコア，ＣＤ等の光記録メディアにおける記録層等があげられる。
【００１３】
本発明者らは、前記課題を解決すべく、光透過性基板上に供給された感光性樹脂に成形型を型押しした状態で、上記光透過性基板を透して光照射し光学部品を得る方法において、成形型の改良により、感光性樹脂全体の硬化性を向上させる方法ついて研究を重ねた。その研究の過程で、感光性樹脂を硬化させるための照射光を成形型で反射させ、その反射光を利用して、感光性樹脂全体の硬化性を向上させることを着想した。そして、さらに研究を重ねた結果、成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定すると、その波長３６５ｎｍを含む照射光に対して、反射光のエネルギーが感光性樹脂の硬化に効果的な量になり、光照射の直接光と上記反射光とが相俟って、感光性樹脂全体の硬化性を上昇させることを突き止めた。そして、この感光性樹脂全体の硬化性上昇のため、離型の際に力がかかっても、光学部品の内部が破壊する（凝集破壊）ということがなく、結果的に、離型性が向上し、欠陥のない光学部品を得ることができることを見出した。
【００１４】
ここで、上記反射率の基準となる波長「３６５ｎｍ」について説明する。すなわち、感光性樹脂を硬化させるための照射光（光源ランプが発光する光）の分光分布は、複数の波長域にてピークを有しているが、なかでも３５０ｎｍ付近にて大きなピークを有するスペクトルを示している。このため、その３５０ｎｍ付近の波長が感光性樹脂の硬化への影響が高いと推測される。そして、通常、光源ランプの出力調整に使用している照度計が３６５ｎｍ感度となっている。そこで、上記波長「３６５ｎｍ」を反射率の基準として用いている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光学部品の製造方法は、光透過性基板上に供給された感光性樹脂に成形型を型押しした状態で、上記光透過性基板を透して光照射し光学部品を製造するに際し、上記成形型として、型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率が、４６％以上に設定されているものを用いる。このため、光照射による感光性樹脂の硬化に、光照射の直接光だけでなく、成形型からの反射光をも効果的な利用することができ、それら直接光と反射光とが相俟って、感光性樹脂全体の硬化性を向上させることができる。その結果、離型の際に力がかかっても、光学部品の内部が破壊する（凝集破壊）ということがなく、結果的に、離型性が向上し、欠陥のない光学部品を得ることができる。また、上記感光性樹脂全体の硬化性の向上により、生産効率を高めることができる。しかも、その感光性樹脂全体の硬化性の向上により、光学部品の透明性を低下させる原因となる光重合開始剤や増感剤の添加量を増やす必要がないため、光学部品の透明性も損なわない。
【００１６】
特に、上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型を、上記反射率を有する材料で形成することにより行う場合には、成形型全体を一つの材料で形成することができるため、成形型の作製が簡単にでき、成形型の作製コストを抑えることができる。
【００１７】
また、上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型として、凹凸表面を有し上記反射率を有さない材料で形成された成形型本体の上記凹凸表面に、その凹凸に沿って上記反射率を有する材料で形成された被覆層を設けてなる成形型を用いることにより行う場合には、上記反射率が上記被覆層のみに依存するため、成形型本体の材料の選択自由度が大きく、製造する光学部品の製造条件に最適な材料で形成した成形型本体を用いることができる。
【００１８】
また、上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型として、凹凸表面を有し上記反射率を有さない光透過性材料で形成された成形型本体の、上記凹凸表面とは反対側の面に、上記反射率を有する材料で形成された被覆層を設けてなる成形型を用いることにより行う場合には、成形型本体が光透過性を有するため、成形工程において、内部の感光性樹脂の様子を観察することができ、感光性樹脂をより適正な状態に調整することができる。また、上記被覆層は、成形される感光性樹脂と接触しないため、耐久性，感光性樹脂への異物混入等を考慮する必要がない。そのため、上記被覆層の形成材料の選択自由度は大きく、製造する光学部品の製造条件に最適な材料で形成した被覆層を用いることができる。
【００１９】
特に、上記反射率を有する材料が、アルミニウム，銀，チタン，白金および金からなる群から選ばれる少なくとも一つの金属である場合には、金属であるため、耐久性があり、長期にわたって安定した上記反射率を維持することができる。
【００２０】
また、上記成形型の、型面とは反対側の面を、上記反射率を有する材料で被覆する場合において、上記反射率を有する材料が、白色，金色および銀色からなる群から選ばれる少なくとも一つの色の塗料である場合には、塗料で被覆するため、簡単に被覆することができる。
【００２１】
そして、上記感光性樹脂が、エポキシ樹脂を主成分とし、光重合開始剤を含有している場合には、エポキシ樹脂が耐熱性に優れ、熱収縮が小さい樹脂であることから、光学部品の寸法安定性により優れている。また、光重合開始剤を含有しているため、感光性樹脂の硬化性が高く、生産効率をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の光学部品の製造方法の一実施の形態によって得られた光学部品を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の光学部品の製造方法の一実施の形態を模式的に示す説明図である。
【図３】上記光学部品の製造方法に用いる成形型の他の形態を模式的に示す断面図である。
【図４】上記光学部品の製造方法に用いる成形型のさらに他の形態を模式的に示す断面図である。
【図５】感光性樹脂を成形型で型押しする変形例を模式的に示す説明図である。
【図６】成形型の離型性の評価試験方法を模式的に示す説明図である。
【図７】感光性樹脂の硬化性の評価試験方法を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００２４】
図１は、本発明の光学部品の製造方法の一実施の形態によって得られた光学部品を模式的に示す断面図である。この光学部品１は、感光性樹脂の硬化体からなり、光透過性基板２上に複数（図１では３個）形成されている。光学部品１の形状としては、例えば、半球体状，球体状，レンズ形状，立方体状，直方体状，角柱状，円柱状，球面状，曲面状，角錐状，円錐状等の立体的形状があげられる。
【００２５】
このような立体的な光学部品１を製造する、本発明の光学部品の製造方法の一実施の形態について、工程ごとに説明する。
【００２６】
〔準備工程〕
まず、図２（ａ）に示すように、上記光学部品１〔図２（ｅ）参照〕の形成材料である未露光の感光性樹脂１Ａ〔図２（ｂ）参照〕と、この感光性樹脂１Ａが供給される光透過性基板２と、この光透過性基板２上の上記感光性樹脂１Ａに型押しする成形型３とを準備する。この成形型３の型面（下面）３ａは、型押しして上記感光性樹脂１Ａを所望の立体形状の光学部品１にする凹部３ｂが形成された転写用凹凸面になっている。
【００２７】
上記成形型３は、この実施の形態では、波長３６５ｎｍの光の反射率が４６％以上の材料から形成されている。上記反射率を有する材料としては、例えば、アルミニウム，ステンレス，銀，チタン，白金，金等の金属、白色プラスチック等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、耐久性の観点から、アルミニウム，銀が好ましい。上記成形型３の作製方法としては、例えば、鋳造法，上記金属からなるブロック体を切削する方法等があげられる。上記材料からなる成形型３では、その型面３ａでの、波長３６５ｎｍの光の反射率も、４６％以上になっている。この実施の形態における上記成形型３の型面３ａでの反射率は、上記成形型３の型面３ａ側からその型面３ａに向けて出射した波長３６５ｎｍの光の光束に対する、上記型面３ａの表面で反射した光の光束の割合となっている。このような反射率を有する成形型３を用いることが、本発明の大きな特徴である。なお、上記反射率の測定は、例えば、反射率測定機（Ｊａｓｃｏ社製、ＵＶ−ｖｉｓ，Ｖ−６７０）を用いて行うことができる。
【００２８】
上記感光性樹脂１Ａは、エポキシ樹脂等の樹脂成分と、光重合開始剤等の添加剤とからなっている。上記添加剤の添加量は、感光性樹脂中、光重合開始剤が、５〜８重量％の範囲内である。上記感光性樹脂１Ａの樹脂成分としては、上記エポキシ樹脂の他、例えば、アクリル樹脂，アクリルウレタン樹脂，シリコーン樹脂等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、耐熱性および熱収縮性に優れる観点から、エポキシ樹脂が好ましい。また、上記添加剤としては、上記光重合開始剤に加えて、必要に応じて増感剤等を併用してもよい。
【００２９】
上記光透過性基板２の形成材料としては、ガラス，樹脂等があげられる。上記ガラスとしては、例えば、白板ガラス，石英ガラス，パイレックス（登録商標）ガラス，ＢＫ−７，青板ガラス等があげられる。上記樹脂としては、ポリオレフィン，熱硬化性樹脂，感光性樹脂等があげられる。そのうちポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン，ポリメチルメタクリレート，ポリエチレンテレフタレート等があげられる。上記熱硬化性樹脂，感光性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，シリコーン樹脂等を主成分とするものがあげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。なかでも、汎用性，透明性，耐熱性の観点から、白板ガラスが好ましい。
【００３０】
〔感光性樹脂供給工程〕
上記のようにして上記感光性樹脂１Ａ，光透過性基板２および成形型３を準備した後、図２（ｂ）に示すように、上記光透過性基板２上に、上記感光性樹脂（液状ないしペースト状）１Ａをポッティング装置等を用いてポッティングする（供給する）。上記光透過性基板２上にポッティングされた感光性樹脂１Ａは、それ自身の表面張力により、ドーム状の層になる。
【００３１】
〔型押し工程〕
つぎに、図２（ｃ）に示すように、成形型３の型面３ａを光透過性基板２の表面に対面させた状態で、成形型３を光透過性基板２に押圧する（型押しする）。この実施の形態では、成形型３の型面３ａを光透過性基板２の表面に密着させている。これにより、成形型３の型面３ａの凹部３ｂ内に、光透過性基板２上の感光性樹脂１Ａが浸入して充満し、感光性樹脂１Ａのドーム状の層が成形型３の凹部３ｂの形状に成形される。
【００３２】
〔光照射工程〕
そして、図２（ｄ）に示すように、上記感光性樹脂１Ａに、上記光透過性基板２を透して光Ｌを照射する。このとき、上記成形型３の型面３ａの表面が前記特定の反射率に設定されていることから、上記照射した光Ｌは、上記感光性樹脂１Ａを透過した後、上記成形型３の型面３ａの表面で反射し、その反射した光Ｌは、上記反射率に対応したエネルギー量を有した状態で、再度、上記感光性樹脂１Ａを透過する。すなわち、感光性樹脂１Ａの硬化に、照射した直接光Ｌだけでなく、反射光Ｌをも利用することができる。そのため、上記光透過性基板２から離れるにつれて、上記直接光Ｌのエネルギーは徐々に弱まるものの、上記反射光Ｌがその弱まったエネルギー分ないしそれ以上を補い、感光性樹脂１Ａ全体の硬化性を向上させる。これにより、感光性樹脂１Ａが全体的に充分に硬化され、後の離型の際の離型性が向上する。このように、上記感光性樹脂１Ａの露光時に、その感光性樹脂１Ａに型押しする成形型３として、上記特定の反射率を有する成形型３を用い、感光性樹脂１Ａの硬化性を向上させることが、本発明の大きな特徴である。
【００３３】
上記照射する光Ｌの光源としては、波長３６５ｎｍにてピークを有するものが使用され、例えば、水銀ランプ，キセノンランプ，発光波長が３５０〜４６５ｎｍ領域内の波長を有するＬＥＤランプ等があげられる。なかでも、エネルギーの高い短波長の紫外線を発光する水銀ランプが特に好ましく、また、環境への負荷や電力の消費を低減するという観点からは、ＬＥＤランプ等が好ましい。
【００３４】
〔離型工程〕
つぎに、図２（ｅ）に示すように、感光性樹脂１Ａ〔図２（ｄ）参照〕の硬化体から成形型３を離型する。これにより、光透過性基板２の表面に形成された光学レンズ等の立体的な光学部品１を得る。このとき、前工程の感光性樹脂１Ａの露光工程において感光性樹脂１Ａが全体的に充分に硬化されていることから、離型の際に力がかかっても、光学部品１の内部が破壊する（凝集破壊）ということがなく、結果的に、優れた離型性を奏する。
【００３５】
上記実施の形態では、本発明の大きな特徴である成形型３として、全体が、波長３６５ｎｍの光の反射率が４６％以上の材料で形成されているものを用いたが、これと同様の効果（感光性樹脂１Ａの硬化性向上，成形型３の離型性向上）を奏するものとして、例えば、図３および図４に示す他の形態のものを用いることもできる。
【００３６】
そのうち、図３に示す成形型４は、所望の転写用型面４ａに対応する凹凸面が形成された成形型本体４１と、この成形型本体４１の上記凹凸面の表面にその凹凸に沿って被覆形成された被覆層４２とを備えている。そして、その被覆層４２の表面が型面４ａとなる。上記成形型本体４１の形成材料は、上記反射率を有さない材料であり、透明な材料であっても不透明な材料であってもよく、例えば、ガラス，樹脂等があげられる。上記成形型本体４１の作製方法としては、例えば、型成形法，上記材料からなるブロック体を切削する方法等があげられる。上記被覆層４２の形成材料は、上記反射率を有する材料であり、例えば、アルミニウム，ステンレス，銀，チタン，白金，金等の金属があげられる。上記被覆層４２の形成方法としては、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法等の物理気相成長法（ＰＶＤ法），化学気相成長法（ＣＶＤ法），めっき処理法等があげられる。
【００３７】
図３に示す上記成形型４を、感光性樹脂１Ａ〔図２（ｄ）参照〕の露光時に用いる場合も、上記実施の形態と同様、照射した光Ｌの反射は、型面４ａ（被覆層４２の表面）で行われる。したがって、図３に示す上記成形型４の型面４ａでの反射率も、上記実施の形態と同様、上記型面４ａ側からその型面４ａに向けて出射した波長３６５ｎｍの光の光束に対する、上記型面４ａの表面で反射した光の光束の割合となっている。
【００３８】
一方、図４に示す成形型５は、型面５ａが形成された成形型本体５１と、この成形型本体５１の上記型面５ａとは反対側の面に被覆形成された被覆層５２とを備えている。上記成形型本体５１の形成材料は、上記反射率を有さない光透過性材料であり、例えば、石英ガラス，パイレックス（登録商標）ガラス，白板ガラス等のガラス、またはポリオレフィン等の樹脂があげられる。なかでも、透明性，耐久性の観点から、石英ガラス，ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）が好ましい。特に上記ＰＤＭＳは、成形する感光性樹脂１Ａ〔図２（ｄ）参照〕との接着性が低い特性を有していることから、離型性に優れており、より好ましい。上記成形型本体５１の作製方法としては、例えば、型成形法，上記材料からなるブロック体を切削する方法等があげられる。上記被覆層５２の形成材料および形成方法としては、上記反射率を有するアルミニウム等の金属をＰＶＤ法等により形成する方法（図３に示す被覆層４２と同様の形成方法）、もしくは、上記反射率を有するアルミニウム等の金属からなるシート体，板体を載置する方法、または、白色，金色，銀色等の上記反射率を有する塗料を塗布する方法があげられる。
【００３９】
図４に示す上記成形型５を、感光性樹脂１Ａの露光時に用いる場合、照射した光Ｌは、型面５ａから成形型本体５１内に入射した後、被覆層５２の、成形型本体５１との接触面で反射し、再度、成形型本体５１内を透過して型面５ａから出射する。したがって、図４に示す上記成形型５の型面５ａでの反射率は、上記型面５ａ側からその型面５ａに向けて出射した波長３６５ｎｍの光の光束に対する、上記被覆層５２で反射した後に型面５ａから出射した光の光束の割合となっている。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、光透過性基板２の表面に感光性樹脂１Ａをポッティングするのに先立って、光透過性基板２の表面と感光性樹脂１Ａとの密着性を向上させるために、カップリング剤等の各種プライマーを用いて、光透過性基板２の表面を処理してもよい。この表面処理により、光透過性基板２の表面と感光性樹脂１Ａの硬化体とが密着した状態で、離型することができるため、感光性樹脂１Ａの硬化体と成形型３，４，５との離型性がより一層向上する。
【００４１】
また、上記実施の形態では、図２（ｃ）に示すように、感光性樹脂１Ａを成形型３で型押しする際に、成形型３の型面３ａを光透過性基板２の表面に密着させたが、図５に示すように、成形型３の型面３ａを光透過性基板２の表面に密着させない程度に、成形型３を型押しし、感光性樹脂１Ａの層の表面部分に、成形型３の型面３ａの形状が転写された状態にして硬化させ、平板状体の表面に凸部が形成された立体的な光学部品を製造するようにしてもよい。図３および図４に示す成形型４，５を用いる場合も同様である。
【００４２】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
【実施例】
【００４３】
成形型の離型性および感光性樹脂の硬化性を評価するに際し、下記の感光性樹脂（Ａ）〜（Ｃ）を準備した。
【００４４】
〔感光性樹脂（Ａ）〕
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８２８）５０ｇ、脂環式エポキシ樹脂（ダイセル化学工業社製、ＣＥＬ−２０２１Ｐ）５０ｇ、硬化剤（アデカ社製、アデカオプトマーＳＰ−１７０）４ｇを、５０℃で１０分間攪拌混合することにより、感光性樹脂（Ａ）を調製し、その後、２５℃未満に下がるまで放置した。なお、この感光性樹脂（Ａ）の２５℃での粘度は１１４７ｍＰａ・ｓであった。
【００４５】
〔感光性樹脂（Ｂ）〕
上記感光性樹脂（Ａ）において、硬化剤の添加量を１ｇにしたものを感光性樹脂（Ｂ）とした。それ以外は、上記感光性樹脂（Ａ）と同様にした。なお、この感光性樹脂（Ｂ）の２５℃での粘度は１２１９ｍＰａ・ｓであった。
【００４６】
〔感光性樹脂（Ｃ）〕
上記感光性樹脂（Ａ）において、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０ｇをビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８０６）５０ｇに代えたものを感光性樹脂（Ｃ）とした。それ以外は、上記感光性樹脂（Ａ）と同様にした。なお、この感光性樹脂（Ｃ）の２５℃での粘度は７０６ｍＰａ・ｓであった。
【００４７】
そして、上記感光性樹脂（Ａ）〜（Ｃ）を用い、つぎのようにして、成形型の離型性および感光性樹脂の硬化性を評価した。離型性についての結果は、後記の表１〜３に示し、硬化性についての結果は、表４に示した。
【００４８】
〔離型性の評価（接着力の測定）および硬化性の評価（破壊形態にて）〕
図６に示す評価試験方法で、下敷き６１の反射率の違いによる、感光性樹脂１Ａの硬化体の、ガラス板６２からの離型性（ガラス板６２との接着力）の違いを、下記のようにして評価した。なお、図６に示す評価試験方法は、図４に示す成形型５を用いて光学部品を製造する場合に相当する。
【００４９】
すなわち、まず、光反射用の下敷き６１（図４に示す成形型５の被覆層５２に相当）として、反射率の異なる５種類を準備した。各下敷き６１は、アルミニウム製，ステンレス箔製，ステンレス製，銅箔製，黒色紙製である。そして、図６に示すように、各下敷き６１の上面に、光透過性のガラス板（ＳＣＨＯＴＴ社製、Ｄ−２６３、厚み０．５５ｍｍ）６２を載置した。その状態における上記ガラス板６２の上面６２ａ（図４に示す成形型５の型面５ａに相当）での、波長３６５ｎｍの光の反射率は、アルミニウム製の下敷き６１を用いたものが７０．０％（実施例１，４，７）、ステンレス箔製の下敷き６１を用いたものが４７．５％（実施例２，５，８）、ステンレス製の下敷き６１を用いたものが４６．０％（実施例３，６，９）、銅箔製の下敷き６１を用いたものが３５．０％（比較例１，３，５）、黒色紙の製下敷き６１を用いたものが４．０％（比較例２，４，６）であった。なお、この反射率の測定には、反射率測定機（Ｊａｓｃｏ社製、ＵＶ−ｖｉｓ，Ｖ−６７０）を用いた。また、反射率は、下敷き６１の表面の酸化状態で１〜２％程度の変化がある。
【００５０】
ついで、シリコーン樹脂製板（縦２ｃｍ×横１ｃｍ×厚み２００μｍ）の厚み方向に直径２ｍｍの円柱状の貫通孔６３ａを６個形成したシリコーン樹脂製型６３を準備した。そして、このシリコーン樹脂製型６３を上記ガラス板６２の上面６２ａに密着させた。これにより、上記貫通孔６３ａの下端を上記ガラス板６２の上面６２ａで閉栓し、上記貫通孔６３ａとガラス板６２の上面６２ａとからなる凹部６４を形成した。その後、各凹部６４に、上記感光性樹脂（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの感光性樹脂１Ａを充填した。
【００５１】
つぎに、上記シリコーン樹脂製型６３の上面に、光透過性のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム２０〔図２（ｄ）に示す光透過性基板２に相当〕（厚み５０μｍ）を密着させた。そして、そのＰＥＴフィルム２０の上方から光Ｌを照射し（照射エネルギー６０００ｍＪ／ｃｍ2 ）、上記感光性樹脂１Ａを硬化させた。なお、この光Ｌの光源として、ＵＶランプ（ＵＳＨＩＯ社製、ＤＥＥＰ ＵＶ ＬＡＭＰ）を用いた。
【００５２】
その後、上記ＰＥＴフィルム２０およびシリコーン樹脂製型６３を取り除き、各ガラス板６２の上面６２ａに、上記感光性樹脂１Ａからなる６個の円柱状の硬化体が形成された評価用試験片を得た。
【００５３】
そして、バンププルテスター（Ｄａｇｅ社製、Ｄａｇｅ４０００）を用いて、２５℃にて、上記評価用試験片のガラス板６２に対する上記６個の硬化体の剪断接着強度（接着力）を測定した。後記の表１〜３に示す接着力は、６個の硬化体の剪断接着強度の平均値である。この接着力が小さいほど離型性に優れていることを示す。また、後記の表１〜３に示す破壊形態は、上記剪断接着強度を測定した際の硬化体の破壊形態である。この破壊形態が界面破壊である場合は、硬化体が凝集破壊することなくガラス板６２との界面で綺麗に剥離したことを示し、硬化体が良好に硬化していることを意味する。また、破壊形態が凝集破壊である場合は、感光性樹脂１Ａの硬化性が悪く、ガラス板６２への樹脂残りが発生したこと、すなわち硬化体に欠陥が生じたことを示している。
【００５４】
〔硬化性の評価（ゲルタイムにて）〕
図７に示す評価試験方法で、ＵＶレオメータの回転プレート７１の反射率の違いによる、感光性樹脂１Ａの硬化性の違いを、下記のようにして評価した。なお、図７に示す評価試験方法は、図２（ａ）に示す成形型３を用いて光学部品を製造する場合および図３に示す成形型４を用いて光学部品を製造する場合に相当する。
【００５５】
そこで、まず、光源に水銀ランプ（浜松ホトニクス社製、ＬＣ−８：波長３６５ｎｍでの照度が２０ｍＷ／ｃｍ2 になるよう設定）を使用したＵＶレオメータ〔Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａ社製：直径２０ｍｍの回転プレート７１を使用〕を準備した。また、このＵＶレオメータの上記回転プレート７１〔図２（ａ）に示す成形型３の型面３ａおよび図３に示す成形型４の型面４ａに相当〕として、その表面での、波長３６５ｎｍの光の反射率が異なる３種類を準備した。各回転プレート７１は、アルミニウム製（反射率７０．０％：実施例１０，１２），ステンレス製（反射率４７．５％：実施例１１，１３）およびステンレス製（反射率４５．０％：比較例７，８）である。
【００５６】
ついで、図７に示すように、上記ＵＶレオメータの光透過性基板７２の上面に、上記感光性樹脂（Ａ），（Ｂ）のいずれかの感光性樹脂１Ａをポッティングした。その後、上記回転プレート７１を下降させ、上記感光性樹脂１Ａが設定した厚み（０．２ｍｍ）となるよう、その感光性樹脂１Ａを、上記光透過性基板７２と回転プレート７１とで挟んだ。そして、その状態で、上記水銀ランプから光照射し、上記光透過性基板７２の下面側から、光Ｌを照射し、上記感光性樹脂１Ａを露光した。これにより、露光中における、上記感光性樹脂１Ａの粘弾性を、２５℃にて測定し、測定開始から弾性項と粘性項とが交わるまでの時間（ゲルタイム）を測定した。そして、そのゲルタイムを表４に示した。このゲルタイムが短いほど硬化性に優れていることを意味する。
【００５７】
【表１】
【００５８】
【表２】
【００５９】
【表３】
【００６０】
【表４】
【００６１】
上記表１の結果から、破壊形態が、実施例１〜３では界面破壊であり、比較例１，２では凝集破壊であることから、実施例１〜３では、感光性樹脂の硬化性が向上し、硬化体の欠陥が生じていないことがわかる。また、実施例１〜３は、比較例１，２と比較して、硬化体とガラス板６２との間の接着力が小さいことから、離型性が向上していることがわかる。これらのことから、本発明のように、成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することは、離型性の向上にとって有効であることがわかる。
【００６２】
上記表２の、実施例４〜６と比較例３，４との比較についても、また、上記表３の、実施例７〜９と比較例５，６との比較についても、上記と同様のことがいえる。
【００６３】
また、上記表４の結果から、実施例１０，１１では、比較例７と比較して、ゲルタイムが短くなっていることから、感光性樹脂の硬化性が向上していることがわかる。このことから、本発明のように、上記反射率に設定された成形型を用いることは、感光性樹脂の硬化性の向上にとって有効であることがわかる。また、実施例１２，１３と比較例８との比較についても、上記と同様のことがいえる。
【００６４】
なお、上記離型性の評価（接着力の測定）において、下敷き６１として、白色塗膜，金色塗膜，銀色塗膜を用いた場合でも、良好な結果が得られた。
【００６５】
また、上記離型性の評価（接着力の測定）において、下敷き６１の上面に、ガラス板６２を介することなく、シリコーン樹脂製型６３を直接密着させた場合でも、上記と同様の結果が得られた。この場合は、図２（ａ）に示す成形型３を用いて光学部品を製造する場合および図３に示す成形型４を用いて光学部品を製造する場合に相当する。
【００６６】
また、上記硬化性の評価において、回転プレート７１の下面に、ガラス板を設け、光透過性基板７２の上面の感光性樹脂１Ａを、上記光透過性基板７２とガラス板とで挟んだ状態で露光した場合でも、上記と同様の結果が得られた。この場合は、図４に示す成形型５を用いて光学部品を製造する場合に相当する。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の光学部品の製造方法は、光学レンズ，光導波路や光ファイバのコア，光記録メディアの記録層等の光学部品の製造に利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 光学部品
１Ａ 感光性樹脂
２ 光透過性基板
３ 成形型
３ａ 型面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性基板上に感光性樹脂を供給し、その感光性樹脂を、型面に光学部品に対応する転写用凹凸を有する成形型で型押しし、その状態で、型押しされている上記感光性樹脂に、その下側の上記光透過性基板を透して光照射することにより、上記感光性樹脂を露光し、上記感光性樹脂の硬化体からなる光学部品を製造する方法であって、上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率が、４６％以上に設定されていることを特徴とする光学部品の製造方法。
【請求項２】
上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型を、上記反射率を有する材料で形成することにより行う請求項１記載の光学部品の製造方法。
【請求項３】
上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型として、凹凸表面を有し上記反射率を有さない材料で形成された成形型本体の上記凹凸表面に、その凹凸に沿って上記反射率を有する材料で形成された被覆層を設けてなる成形型を用いることにより行う請求項１記載の光学部品の製造方法。
【請求項４】
上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型として、凹凸表面を有し上記反射率を有さない光透過性材料で形成された成形型本体の、上記凹凸表面とは反対側の面に、上記反射率を有する材料で形成された被覆層を設けてなる成形型を用いることにより行う請求項１記載の光学部品の製造方法。
【請求項５】
上記反射率を有する材料が、アルミニウム，ステンレス，銀，チタン，白金および金からなる群から選ばれる少なくとも一つの金属である請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学部品の製造方法。
【請求項６】
上記反射率を有する材料が、白色，金色および銀色からなる群から選ばれる少なくとも一つの色の塗料である請求項４記載の光学部品の製造方法。
【請求項７】
上記感光性樹脂が、エポキシ樹脂を主成分とし、光重合開始剤を含有している請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学部品の製造方法。
【請求項１】
光透過性基板上に感光性樹脂を供給し、その感光性樹脂を、型面に光学部品に対応する転写用凹凸を有する成形型で型押しし、その状態で、型押しされている上記感光性樹脂に、その下側の上記光透過性基板を透して光照射することにより、上記感光性樹脂を露光し、上記感光性樹脂の硬化体からなる光学部品を製造する方法であって、上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率が、４６％以上に設定されていることを特徴とする光学部品の製造方法。
【請求項２】
上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型を、上記反射率を有する材料で形成することにより行う請求項１記載の光学部品の製造方法。
【請求項３】
上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型として、凹凸表面を有し上記反射率を有さない材料で形成された成形型本体の上記凹凸表面に、その凹凸に沿って上記反射率を有する材料で形成された被覆層を設けてなる成形型を用いることにより行う請求項１記載の光学部品の製造方法。
【請求項４】
上記成形型の型面での、波長３６５ｎｍの光の反射率を４６％以上に設定することを、上記成形型として、凹凸表面を有し上記反射率を有さない光透過性材料で形成された成形型本体の、上記凹凸表面とは反対側の面に、上記反射率を有する材料で形成された被覆層を設けてなる成形型を用いることにより行う請求項１記載の光学部品の製造方法。
【請求項５】
上記反射率を有する材料が、アルミニウム，ステンレス，銀，チタン，白金および金からなる群から選ばれる少なくとも一つの金属である請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学部品の製造方法。
【請求項６】
上記反射率を有する材料が、白色，金色および銀色からなる群から選ばれる少なくとも一つの色の塗料である請求項４記載の光学部品の製造方法。
【請求項７】
上記感光性樹脂が、エポキシ樹脂を主成分とし、光重合開始剤を含有している請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１４３５９２（Ｐ２０１１−１４３５９２Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２７４（Ｐ２０１０−５２７４）
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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