(57)【要約】本発明は、硬化材料の構造を製造するための方法を表す。ここで、第１の硬化材料から第１の構造は、基板上に成形されて硬化される。さらに、第２の硬化材料の第２の構造は、第１の構造が通路領域において第２の構造によってカバーされないように第１の構造の第１の表面で境界面が第１の構造および第２の構造間にできるように、基板から見て外方に向く第１の構造の第１の表面に成形されて硬化される。さらに、溶剤は、空洞が第２の構造および基板の第１の表面間に形成されるように、第１の構造の第１の硬化材料を溶解するために通路領域に導入され、第１の硬化材料は、硬化した後に溶剤に対して可溶性であり、さらに、第２の硬化材料は、硬化した後に溶剤に対して不溶性である。さらに、硬化材料の光学部品および硬化材料の光学層スタックが表される。【選択図】図１
2013501662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化材料の構造を製造するための方法であって、
基板（２１０）上に第１の硬化材料の第１の構造（２２０）を成形して硬化するステップ（１１０）、
前記第１の構造（２２０）の第１の表面で前記第１の構造（２２０）および第２の構造（２３０）間に境界面ができるように、さらに、前記第１の構造（２２０）が通路領域（２４０）において第２の構造（２３０）によってカバーされないように、前記基板（２１０）から見て外方に向く前記第１の構造（２２０）の第１の表面に第２の硬化材料の第２の構造（２３０）を成形して硬化するステップ（１２０）、および
空洞（２７０）が前記第２の構造（２３０）および前記基板（２１０）の表面間に形成されるように、前記第１の構造（２２０）の前記第１の硬化材料を溶解するために、前記第２の構造（２３０）を成形して硬化するステップの後に前記通路領域（２４０）に溶剤を導入するステップ（１３０）を含み、
前記第１の硬化材料は、硬化した後に前記溶剤に対して可溶性であり、さらに、前記第２の硬化材料は、硬化した後に前記溶剤に対して不溶性である、方法。
【請求項２】
前記第１の構造（２２０）を成形して硬化するステップ（１１０）は、前記基板（２１０）の第１の領域が露出されるように、局所的に選択的に実行され、さらに、前記第２の構造（２３０）を成形して硬化するステップ（１２０）は、前記第２の構造（２３０）および前記第１の領域間に前記溶剤を導入するステップ（１３０）の前に、硬化した後に前記溶剤に対して不溶性である硬化材料が成形されて硬化されるように実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の構造（２３０）の第１の表面で境界面が前記第２の構造（２３０）および第３の構造（２４０）間にできるように、さらに、第３の構造（２５０）を通る前記通路領域（２４０）がブロックされないように、前記基板から見て外方に向く前記第２の構造（２３０）の第１の表面に第３の硬化材料の第３の構造（２５０）を成形して硬化するステップ（１４０）をさらに含み、前記第３の硬化材料は、硬化した後に前記溶剤に対して不溶性である、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板（２１０）の表面の露出された第２の領域（２６０）においてさらなる硬化材料（５１０）を成形して硬化するステップをさらに含み、前記さらなる硬化材料（５１０）は、硬化した後に、前記第２の硬化材料が硬化した後に透過性である有用な波長範囲のための放射に対して不透過性である、請求項１ないし請求項３のうちの１つに記載の方法。
【請求項５】
前記基板（２１０）を取り除くステップ（１５０）をさらに含む、請求項１ないし請求項４のうちの１つに記載の方法。
【請求項６】
前記基板（２１０）は、前記溶剤を導入する（１３０）ときに製造される前記構造が溶解されるように、前記溶剤に対して可溶性である除去層によってカバーされる、請求項１ないし請求項５のうちの１つに記載の方法。
【請求項７】
硬化材料の光学部品であって、
第１の主側（２８０）、
前記第１の主側（２８０）から見て外方に向きさらに光学的に関連した表面（２３０’）を含む第２の主側（２８０’）、および
通路（２４０；３２９， ３２９’）を含み、
前記通路（２４０；３２９’，３２９）は、前記光学的に関連した表面（２３０’）から横方向にオフセットされる前記第１の主側（２８０）から前記第２の主側（２８０’）までの流体接続を生成する、光学部品。
【請求項８】
境界面および前記光学的に関連した表面（２３０’）が前記第１の主側（２８０）および前記第２の主側（２８０’）に対して法線方向において直列に接続されるように、異なる屈折率を有する２つの異なる硬化材料間の境界面をさらに含む、請求項７に記載の光学部品。
【請求項９】
前記光学部品の有用な波長範囲のための放射に対して不透過性である硬化材料からなる前記光学部品の前記第１の主側（２８０）および前記第２の主側（２８０’）を包囲するボーダー（５１０）をさらに含む、請求項７または請求項８に記載の光学部品。
【請求項１０】
前記ボーダー（５１０）は、舌を受けるための溝（５２０）および／または前記第１の主側および／または前記第２の主側に位置される前記ボーダー（５１０）の表面の部分で溝に導入されるための舌を含む、請求項９に記載の光学部品。
【請求項１１】
硬化材料の光学層スタックであって、
層厚さ方向において直列に接続される光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）、および
外界に流体的に接続される前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）間の少なくとも１つの第１の空洞（２７０；２７０ａ）を含む、光学層スタック。
【請求項１２】
前記第１の空洞（２７０；２７０ａ）は、層厚さ方向において通過する第１のチャネル（２４０；３２９，３２９’）を介して外界に流体的に接続される、請求項１１に記載の光学層スタック。
【請求項１３】
前記光学層スタックの有用な波長範囲のための放射に対して不透過性である硬化材料からなる前記光学層スタックの前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）を包囲するボーダー（５１０）をさらに含む、請求項１１または請求項１２に記載の光学層スタック。
【請求項１４】
前記ボーダー（５１０）は、舌を受けるための溝（５２０）および／または光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）から横方向にオフセットされて配置される前記ボーダー（５１０）の表面の部分で溝に導入されるための舌を含む、請求項１３に記載の光学層スタック。
【請求項１５】
境界面（２５２ａ，２５２ｂ）および前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）が層厚さ方向において直列に接続されるように、異なる屈折率を有する２つの異なる硬化材料間の境界面（２５２ａ，２５２ｂ）をさらに含む、請求項１１ないし請求項１４のうちの１つに記載の光学層スタック。
【請求項１６】
他の対の光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）間に接続されさらに前記第１の空洞（２７０；２７０ａ）に流体的に接続される少なくとも１つのさらなる空洞（２７０ｂ）をさらに含む、請求項１１ないし請求項１５のうちの１つに記載の光学層スタック。
【請求項１７】
前記第１の空洞（２７０；２７０ａ）は、層厚さ方向において互いに反対側に位置する前記２つの光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）の１つだけで前記層スタックの外側に流体的に接続される、請求項１１ないし請求項１６のうちの１つに記載の光学層スタック。
【請求項１８】
前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）間にまたは前記光学層スタックの有用な波長範囲の放射に対して不透過性である材料の光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）に配置されるダイアフラム層（８２０）をさらに含む、請求項１１ないし請求項１７のうちの１つに記載の光学層スタック。
【請求項１９】
前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）間にまたは光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）に配置される誘電体層（スタック）（８１０）をさらに含む、請求項１１ないし請求項１８のうちの１つに記載の光学層スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光学レンズのように、硬化材料の構造を製造するための概念に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話において用いられるためのマイクロオブジェクティブ（ｍｉｃｒｏ  ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ）のためのレンズのように、パネルにおいて光学マイクロ構造の並列製造は、例えばＵＶ複製によって、その上に光学構造が適用されるガラス基板の使用に基づく。図１０ａは、ＵＶ複製によってガラス基板上に複製されまたは成形されるレンズを示す。
【０００３】
機械的な理由のために、基板が製造の間も操作の間も臨界厚さを下回ることができず、そこにおいて、必要とされる厚さは、基板の直径の増加とともに増加し、８インチの基板でほぼ４００μｍである。１つまたはいくつかの基板が光学システムの光学経路に位置されるので、基板の厚い厚さは、２方向においてシステムの特性に影響する。一方では、オプティクスの構築長さが増加し、他方では、厚いレンズ厚さが光学イメージングエラーをもたらしうる。その機能を果たすために、いくつかのレンズが実際の方向において必要とされる場合、レンズアレイを有するいくつかの基板は、上下に積み重ねられ、互いに接続される。ここでレンズ間の軸方向における空隙は、高い精度で製造されて接合されるスルーホールを含むさらなる基板を必要とする。
【０００４】
図１０ｂおよび図１０ｃは、レンズフィールドおよびスペーサウェハーを有するウェハースタックを示す。図１０ｃにおいて、スペーサウェハーは、それぞれの個々のレンズ構造間に明らかに示され、それは、オプティクスの構築長さが増加する理由である。
【０００５】
最新の方法は、ＡＪＩによるいわゆる「モノリシックレンズ技術（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  ｌｅｎｓ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」のように、ガラスキャリアを用いずに行うことができ、ＵＶ複製可能なポリマー材料からなり、さらに、レンズ間の軸方向において空隙を生成するためのスペーサ構造を含むことができる。いくつかのレンズが光学機能を果たすために軸方向において必要とされる場合、ここでも、いくつかのレンズウェハーは、高い精度（数μｍ）で互いに積み重ねられる。
【０００６】
図１０ｄは、それが特にＡＪＩによって用いられるように、「モノリシックレンズ技術」に基づいてこれらのオプティクスのうちの１つを例示的に示す。いくつかのレンズウェハーを高い精度で互いに積み重ねるときに課題が主に生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
示された先行技術に基づいて、本発明の目的は、空隙を有する光学マイクロ構造のよりコスト効率のよい製造またはより小さい構築高さで空隙を有する光学マイクロ構造の製造を可能にする概念を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載の方法、請求項７に記載の光学部品および請求項１１に記載の光学層スタックによって解決される。
【０００９】
本発明の第１の態様は、溶剤によって可溶性である硬化材料から構造を製造のための方法の１つのステップにおいて、構造が成形され、さらに、さらなる不溶性の硬化材料を成形した後に、後のステップにおいて、さらなる不溶性の材料を成形したときに自由なままであって可溶性の硬化材料に流体的に接続される通路領域に溶剤を導入することによって、構造の位置で空隙が可溶性の硬化材料からできるように、可溶性の硬化材料が溶解されるときに、構造、例えば空隙を有する硬化材料の光学マイクロ構造がよりコスト効率よく製造されうる、という知見に基づく。
【００１０】
１つの発明の方法において、第１の硬化材料の第１の構造は、基板上に成形されて硬化される。そして、基板から見て外方に向く第１の構造の第１の基板上に、第２の硬化材料の第２の構造は、第１の構造が通路領域で第２の構造によってカバーされないように第１の表面で第１の構造および第２の構造間の境界面またはインターフェイスが形成されるように、成形されて硬化されうる。それから、通路領域に、溶剤は、第２の構造および基板の第１の表面間に空洞が形成されるように、第１の構造の第１の硬化材料を溶解するために導入されうり、そこにおいて、第１の硬化材料は、硬化した後に、溶剤に対して可溶性であり、さらに、第２の硬化材料は、硬化した後に、溶剤に対して不溶性である。
【００１１】
このように、第１の構造を溶解することによって、空洞または空隙が、いくつかのガラス基板またはポリマーレンズ層を積み重ねずに、光学マイクロ構造において作られうることが、本発明の１つの利点であり、それは、「モノリシックレンズ技術」を有する場合のようであり、接合する前に互いに絶縁される存在する個々の層の機械的な安定性のためのそのほかの既存の要求が省略されるように、光学マイクロ構造の高い横方向および軸方向の精度を有するよりコスト効率よくしかも構築高さを低減した製造をもたらす。
【００１２】
さらに、本発明のいくつかの実施形態において、その上に構造が成形されて硬化された基板は、取り除かれうり、そのため、それは、非常に厚くてさらに機械的に安定でありうり、さらに、特に、極端に小さいたわみまたは曲げを含みうる。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、さらに、第３の硬化材料の第３の構造は、第２の構造が通路領域で第３の構造によってカバーされずさらに第３の硬化材料が溶剤に対して不溶性であるように第２の構造の第１の表面で第２の構造および第３の構造間に境界面が形成されるように、基板から見て外方に向く第２の構造の第１の表面に形成されて硬化されうる。第２の硬化材料および第３の硬化材料は、硬化した後に、異なる屈折率を含むことができる。
【００１４】
このように、レンズスタックが、高い精度で製造されて接合されうるスルーホールを有するさらなる基板なしに、硬化材料のいくつかの構造を互いに重なり合って成形することによって、互いに重なり合って成形されうることは、本発明のさらなる利点である。このように、本発明の実施形態によって、個々の成形された構造の互いに高い精度での高価な積み重ねが省略される。先行技術と比較すると、これは、増加されたコストの低減とより高い精度を有するセットアップ（ｓｅｔｕｐ）とをもたらす。
【００１５】
空洞が光学部品の硬化材料の光学的に関連した表面に隣接しているときに、硬化材料の光学部品がより良好な光学特性を含むことは、本発明のさらなる態様である。
【００１６】
このように、光学部品が例えば硬化材料のための境界面である光学的に関連した表面および空隙間の境界面を含むことは、本発明の利点である。このように、実施形態は、それがガラスからガラスへまたはガラスから硬化材料または他の材料への遷移を有する光学部品を有する場合であるより、硬化材料から空気への遷移による、より高い屈折率の急激な変化ひいてはより高い屈折力を含むことができる。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、光学部品は、２つの硬化材料から形成されてもよく、そこにおいて、２つの硬化材料は、異なる屈折率を含み、さらに、光学的に関連した表面の反対側の境界面は、２つの硬化された硬化材料間のアクロマート（ａｃｈｒｏｍａｔ）として形成される。異なる屈折率を有する２つの硬化材料間の境界面によって、色収差を防止するためのアクロマートが提供されうることは、本発明の１つの利点である。
【００１８】
本発明の一実施形態による光学部品が、異なる硬化材料の境界面間にガラス基板を含まなく、そのため、よりコスト効率よく製造されうり、さらに、先行技術で知られている同程度の光学部品より低い構築高さを含むことは、本発明のさらなる利点である。
【００１９】
本発明の実施形態は、それらの側で放射に対して不透過性である硬化された硬化材料をさらに含むことができ、それは偽光を抑制するために役立つ。
【００２０】
さらに、本発明の実施形態によって、硬化材料のいかなる数の構造が、互いに重なり合って成形されて硬化されうり、そこにおいて、例えばレンズでありうる構造は、できるだけ薄く選択されうるが、互いに重なり合って配置されるいかなる数のレンズは、製造において用いられる厚い仮基板に基づいて作られうる。
【００２１】
特に、層スタックに互いに重なり合って成形される構造は、互いにそして外側に流体的に接続される層スタックの個々の光学的に関連した表面間に空洞を含むことができる。
【００２２】
以下において、本発明の実施形態が添付図面に関連してさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による硬化材料の構造を製造するための方法のフローチャートを示す。
【図２ａ】図２ａは、個々の層を溶解する前の本発明の一実施形態による光学部品の層セットアップ（ｌａｙｅｒ  ｓｅｔｕｐ）の略図を示す。
【図２ｂ】図２ｂは、個々の層を溶解した後の図２ａの光学部品の層セットアップの略図を示す。
【図２ｃ】図２ｃは、本発明の一実施形態による図２ｂの構成の光学部品２００の層セットアップの略図を示す。
【図３ａ】図３ａは、個々の層を溶解する前の本発明の実施形態による光学部品の層セットアップの略図を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、個々の層を溶解した後の図３ａの光学部品の概略層セットアップを示す。
【図４ａ】図４ａは、個々の層を溶解する前の本発明の実施形態による光学部品の層セットアップの略図を示す。
【図４ｂ】図４ｂは、個々の層を溶解した後の図４ａの光学部品の層セットアップの略図を示す。
【図５ａ】図５ａは、スペーサ構造を用いて個々の層を溶解する前の本発明の一実施形態による光学部品を製造するための構成の層セットアップの略図を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、個々の層を溶解した後の図５ａの構成の層セットアップの略図を示す。
【図６ａ】図６ａは、統合スペーサ構造を含む本発明の一実施形態による光学部品の構成上の平面図を示す。
【図６ｂ】図６ｂは、統合スペーサ構造のない本発明の一実施形態による光学部品の構成上の平面図を示す。
【図７ａ】図７ａは、統合スペーサ構造を含む本発明の一実施形態による光学部品の構成上の平面図を示す。
【図７ｂ】図７ｂは、統合スペーサ構造のない本発明の一実施形態による光学部品の構成上の平面図を示す。
【図８ａ】図８ａは、個々の層を溶解する前の本発明の一実施形態による光学部品の層セットアップの略図を示す。
【図８ｂ】図８ｂは、個々の層を溶解した後の図８ａの光学部品の層セットアップの略図を示す。
【図８ｃ】図８ｃは、光学部品８００’から分離されかつ基板２１０から分離される光学部品８００を示す。
【図９】図９は、成形ツールの底面図および断面図と成形された素子上の平面図および断面図とを示す。
【図１０ａ】図１０ａは、基板上に成形されるレンズの略図を示す。
【図１０ｂ】図１０ｂは、光学イメージングのためのすでに知られている装置の略図を示す。
【図１０ｃ】図１０ｃは、光学イメージングのためのすでに知られている装置の略図を示す。
【図１０ｄ】図１０ｄは、光学イメージングのためのすでに知られている装置の略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明が図面に関連して以下にさらに詳細に説明される前に、図において同様の素子には同一または同様の参照番号が与えられ、さらに、これらの素子の反復記載が省略される点に留意すべきである。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態による硬化材料の構造を製造するための方法１００のフローチャートを示す。
【００２６】
その方法１００は、基板上に第１の硬化材料の第１の構造を成形して硬化する第１のステップ１１０を含む。ここで、成形および硬化は、基板の表面の第１の領域が露出されるように、位置に関して選択的に実行されうる。
【００２７】
さらに、その方法１００は、第１の表面で第１の構造および第２の構造間に境界面が形成されるように、さらに、第１の構造が少なくとも１つの通路領域で第２の構造によってカバーされないように、基板から見て外方に向く第１の構造の第１の表面に第２の硬化材料の第２の構造を成形して硬化する第２のステップ１２０を含む。
【００２８】
さらに、その方法１００は、空洞が第２の構造および基板の表面間に形成されるように、第１の構造の第１の硬化材料を溶解するために、溶剤を通路領域に導入する第３のステップ１３０を含み、そこにおいて、第１の硬化材料は、硬化した後に、溶剤に対して可溶性であり、さらに、第２の硬化材料は、硬化した後に、溶剤に対して不溶性である。
【００２９】
溶剤は、例えば、通路領域に導入されうり、第１の硬化材料の第１の構造および第２の硬化材料の第２の構造を含む製造される構造が溶剤浴に浸漬される。そのため、溶剤は、前に第１の構造が位置された位置でフリースペースが形成されるように、第１の構造の第１の硬化材料を溶解するために、通路領域を介して第１の構造に通過することができる。さらに、溶剤は、例えば特定のまたは選択的な注入によって、特に通路領域に導入されうる。
【００３０】
製造される構造は、例えばレンズまたは光学イメージングのためのレンズスタックを含む光学アセンブリでありうる。硬化材料は、例えば、ＵＶ硬化性ポリマーでありうる。
【００３１】
その方法１００は、基板から見て外方に向く第２の構造の第１の表面に第３の硬化材料の第３の構造を成形して硬化するステップ１４０をさらに含むことができる。ここで、第２の構造の第１の表面で、境界面は、第２の構造および第３の構造間に形成され、そこにおいて、第１の構造は、通路領域で第３の構造によってカバーされず、さらに、第３の硬化材料は、溶剤に対して不溶性である。ここで、第３の硬化材料は、例えば、第２の硬化材料と異なりうり、さらに、異なる屈折率を含むことができる。このように、第２の構造および第３の構造間の境界面で、例えば、アクロマートが、色収差を修正するために形成される。
【００３２】
ステップ１４０は、好ましくはステップ１２０の後にさらにステップ１３０の前に実行される。
【００３３】
さらに、その方法１００は、好ましくはステップ１３０の後に実行される基板を取り除くステップ１５０を含むことができる。
【００３４】
基板を取り除くこと（１５０）は、例えばのこ引き（ｓａｗｉｎｇ）またはミリング（ｍｉｌｌｉｎｇ）によって実行されうる。
【００３５】
さらなる実施形態によれば、基板を取り除くステップ１５０は、溶剤を導入するステップ１３０と同時に実行されうる。これは、例えば、溶剤浴に製造される構造を浸漬することによって行われうり、第１の構造の第１の硬化材料が溶解され、さらに、基板が製造される構造から取り除かれる。この点において、基板は、その完全な表面上またはその表面の部分上の溶剤によって可溶性の硬化材料、例えば第１の硬化材料を含むことができ、または、可溶性の硬化材料から少なくとも部分的に形成されうる。第１の硬化材料は、例えば、接続材料を溶剤浴に浸漬しているときに、それが溶解され、さらに、接続材料に隣接した第２の構造の表面が基板を取り除いた後に製造される構造の主側を形成するように、接続材料として基板の表面および第２の構造間に配置されうる。
【００３６】
さらなる実施形態によれば、第１の構造を成形して硬化するステップ１１０の前に、スペーサ構造が、（例えば成形される）基板上に配置されうる。そして、第１の構造を成形して硬化するステップ１１０および第２の構造を成形して硬化するステップ１２０は、適用されたスペーサ構造のホールにおいて実行される。基板、スペーサ構造および第２の構造間に（すでに上述のように）、可溶性の硬化材料が、製造される構造ひいては第１の構造を切り取りまたは取り除きまたは溶解すると同時に基板を取り除くステップ１５０において基板からスペーサ構造を取り除くために配置されることは、さらに可能である。スペーサ構造は、それを基板から取り除いた後に、製造される構造の周囲側壁を形成する。
【００３７】
本発明のさらなる実施形態によれば、硬化材料のいかなる数の構造が互いに重なり合って成形されて硬化されることも可能であり、そこにおいて、好ましくは溶剤を導入するための１つまたはいくつかの通路領域は、第１の硬化材料から構造を溶解するために、明らかに保たれる。通路領域は、例えば、硬化材料を硬化するときに選択的な照射によって作られうり、すなわち、後の光学部品に存在する、硬化材料のそれらの領域だけが照射される。硬化材料の非照射領域は、選択的な硬化の後に取り除かれうる。そして、互いに重なり合って成形される構造の層スタックの通路領域は、それが層スタックの第１の硬化材料のすべての構造を外側、外部または外界に流体的に接続するように、実施されうる。
【００３８】
さらなる実施形態は、さらなる硬化材料を成形して硬化するステップをさらに含むことができ、そこにおいて、さらなる硬化材料は、少なくとも硬化した後に、製造される構造の有用な波長範囲のための放射に対して不透過性である。さらなる硬化材料は、例えば、製造される構造の非主側で硬化した後に製造される構造のボーダーを形成するブラックポリマーであってもよい。
【００３９】
次の図２ａ〜図８ｂにおいて、少なくとも２つの光学部品がそれぞれ示される点に留意すべきである。これは、パネルにおいて、すなわちフィールドにおいて、光学部品の製造が、好ましいことを示すためである。図２ａ〜図８ｂに示される個々の光学部品を成形することが共通基板ウェハー上に実行される点に特に留意すべきである。基板ウェハーは、後のステップ１５０において再び取り除かれうる。次の図２ａ〜図８ｂにそれぞれ示された光学部品が同一であるにもかかわらず、それらは、さらなる実施形態により、それらのセットアップに関して互いに異なりうる。換言すれば、共通基板ウェハー上において、成形された光学部品は、それらのパラメータ、例えばプロファイルの経過、厚さ、境界および隣までの距離などに関して互いに異なりうる。これは、例えば、製造される個々の構造すなわち個々の光学部品の局所的に選択的な成形および硬化によって行われうる。
【００４０】
図２ａは、個々の層を溶解する前の本発明の一実施形態による光学部品２００，２００’を製造するための構成の層セットアップの略図を示す。図２ａに示される光学部品２００および２００’は、例えば、それが図１に記載されているように方法１００によって製造されうり、そこにおいて、溶剤を導入するステップ１３０は、まだ実行されていない。光学部品２００，２００’は、共通基板２１０を含み、さらに、それらのセットアップに関して同一であり、このように、以下において、光学部品２００のセットアップだけが、光学部品２００’のセットアップのための代表として記載されている。
【００４１】
さらなる実施形態によれば、光学部品２００，２００’は、例えば局所的に選択的な成形および硬化が実行されるときに、それらの形状およびそれらの層順序に関して互いに異なってもよい。
【００４２】
基板２１０の表面に、第１の構造２２０が、局所的に選択的に成形されて硬化される。基板２１０の表面に配置される第１の構造２２０を循環して、第２の硬化材料の第２の構造２３０が配置される。基板２１０の表面と共に、第２の構造２３０は、１つまたはいくつかの通路２４０を除いて、第１の構造２２０を囲む。第２の構造２３０は、第２の硬化材料の境界領域２９０を介して基板２１０に接続される。第１の構造２２０から見て外方に向く第２の構造２３０の表面に、第３の硬化材料の第３の構造２５０が配置されうる。
【００４３】
第２の構造２３０は、例えば、凹湾曲面を有する凸レンズとして実施されうる。第３の構造２５０は、例えば、平凸面分散レンズとして実施されうる。第２の硬化材料および第３の硬化材料は、例えば、色収差を抑制するためのアクロマートをこのように形成するために、それらの屈折率に関して異なりうる。２つの光学部品２００，２００’間に、フリースペース２６０が形成されうる。
【００４４】
さらに、第２の構造２３０および第３の構造２５０の表面は、例えば、凹面、凸面、平面または自由形状タイプなどの他のランダムな形状を含むことができる。
【００４５】
図２ｂは、個々の層を溶解した後のすなわち第１の硬化材料から第１の構造２２０を溶解した後の図２ａの構成の層セットアップの略図を示す。第１の硬化材料から構造２２０を溶解することは、例えば、それが図１に記載されている方法１００に記載されているように、ステップ１３０によって実行されうる。現在、元の第１の構造２２０の位置で、空隙２７０が配置される。このように、第２の構造２３０および形成された空隙２７０間の境界面は、２つの異なる硬化材料間のまたは１つの硬化材料およびガラス間の境界領域と比較して高い屈折率の急激な変化を含む。このように、実施形態は、ガラス基板上に成形される硬化材料のレンズと比較してより優れた屈折特性を含むことができる。
【００４６】
図２ｃは、本発明の一実施形態による図２ｂの構成の光学部品２００の層セットアップの略図を示す。光学部品２００は、基板２１０を含まない。基板２１０を取り除くことは、例えば、それが図１による方法１００に記載されているように、ステップ１５０によって実行されうる。光学部品２００は、第１の主側２８０および第１の主側２８０から見て外方に向く第２の主側２８０’を含む。
【００４７】
さらに、光学部品２００は、境界領域２９０および通路２４０を含み、そこにおいて、境界領域２９０は、第２の主側２８０’から離れる通常の方向Ｎ１において光学的に関連した表面２３０’から間隔を隔てて、第２の主側２８０’および光学的に関連した表面２３０’の境界間に配置され、さらに、光学的に関連した表面２３０’から横方向にオフセットされる通路２４０は、光学部品２００の第１の主側２８０から第２の主側２８０までに流体接続を提供する。
【００４８】
光学的に関連した表面２３０’は、例えば、凹面、凸面、平面または自由形状タイプ表面、例えばレンズ面として実施されうる。
【００４９】
図２ｃに示される光学部品２００が第３の硬化材料の第３の構造２５０を含むにもかかわらず、さらなる実施形態において、この第３の構造２５０は、存在しなくてもよく、または、第２の構造２３０と同じ硬化材料から形成されてもよい。
【００５０】
図２ｃに示される具体的の実施形態において基板２１０が完全に取り除かれるにもかかわらず、基板２１０が部分的に取り除かれるかまたは全く取り除かれない他の実施形態も適用できる。例えば方法１００のステップ１５０において基板２１０を取り除くことは、例えば、のこ引きまたはミリングによって実行されうる。
【００５１】
さらなる実施形態によれば、基板を取り除くステップ１５０は、溶剤を導入するステップ１３０と同時に実行されうる。これは、例えば、第１の構造２２０の第１の硬化材料が溶解され、さらに、基板２１０が光学部品２００，２００’から取り除かれる、溶剤浴に図２ｂの構成を浸漬することによって行われうる。この点において、基板２１０は、例えば第１の硬化材料など、光学部品２００，２００’に対向している完全な表面上の溶剤によって可溶性である、硬化材料を含むことができるか、または、可溶性の硬化材料から少なくとも部分的に形成されうる。
【００５２】
図３ａは、個々の層を溶解する前の本発明の一実施形態による光学部品３００，３００’を製造するための構成の層セットアップの略図を示す。図３ａに示される光学部品３００，３００’は、第３の硬化材料の第３の構造２５０が通路２４０を除いて第２の硬化材料の第２の構造２３０を完全に囲むように、図２ａに示される光学部品２００，２００’と異なり、一方、図２ａに示される光学部品２００，２００’では、第３の硬化材料の第３の構造２５０は、基板２１０から見て外方に向く第２の構造２３０の表面に配置されて、それを完全に囲まない。
【００５３】
図２ｂに類似して、図３ｂは、個々の層を溶解した後のまたは第１の硬化材料から第１の構造２２０を溶解した後の図３ａの構成の層セットアップの略図を示す。第１の硬化材料から構造２２０を溶解することは、例えば、図１に記載されている方法１００に記載されているように、ステップ１３０によって実行されうる。現在、元の第１の構造２２０の位置で、空隙２７０が配置される。
【００５４】
さらに、本発明のさらなる実施形態において、光学部品３００，３００’の基板２１０は、例えば方法１００のステップ１５０において、取り除かれうり、または、小型化されうる。
【００５５】
図４ａは、個々の層を溶解する前の本発明の一実施形態による光学部品４００，４００’を製造するための構成の層セットアップの略図を示す。図４ａに示される光学部品４００，４００’は、第２の硬化材料の第２の構造２３０が基板２１０から見て外方に向く第１の硬化材料の第１の構造２２０の表面にだけ配置されるように、図２ａおよび図３ａに示される光学部品２００，２００’，３００，３００’と異なる。ここで、第２の構造２３０は、それが前に示された具体的な実施形態における場合のように、その側端で第１の構造２２０を囲まない。そのため、基板２１０および第２の構造２３０を接続する端領域２９０は、前の実施形態とは対照的に、第３の硬化材料から形成されて、第２の硬化材料から形成されない。
【００５６】
図２ｂおよび図３ｂに類似して、図４ｂは、個々の層を溶解した後のまたは第１の硬化材料から第１の構造２２０を溶解した後の図４ａの構成の層セットアップの略図を示す。
【００５７】
第１の硬化材料から構造２２０を溶解することは、例えば、それが図１に記載されている方法１００に記載されているように、ステップ１３０によって実行されうる。現在、元の第１の構造２２０の位置で、空隙２７０が配置される。
【００５８】
さらに、本発明のさらなる実施形態において、光学部品４００，４００’の基板２１０は、例えば、方法１００のステップ１５０において、取り除かれうり、または、小型化されうる。
【００５９】
図２ｂおよび図３ｂに示される光学部品２００，２００’，３００，３００’とは対照的に、ここに示される具体的な実施形態において、端領域２９０も第３の硬化材料から形成されるように、第３の硬化材料の第３の構造２５０を省略することは可能でない。
【００６０】
図５ａは、スペーサ構造（いわゆる「スペーサウェハー」）を用いて個々の層を溶解する前の本発明の実施形態による光学部品５００，５００’を製造するための構成の層セットアップの略図を示す。図５ａに示される２つの光学部品５００，５００’の構成は、光学部品５００，５００’間のフリースペース２６０においてさらなる硬化材料のスペーサ構造５１０が配置されるように、図２ａにおける光学部品２００，２００’の構成と異なる。
【００６１】
第２の硬化材料および第３の硬化材料とは対照的に、さらなる硬化材料は、硬化した後に透過的でなくてもよい。
【００６２】
さらに、ここで、スペーサ構造５１０は、例示的に基板から見て外方に向く表面で舌を受信するための溝５２０をそれぞれ含む。さらに、スペーサ構造５１０は、例えば基板２１０に対向している表面で、溝５２０の反対側のさらなる溝を含んでもよい。スペーサ構造５１０が溝に導入するための舌を含むことは、さらに可能であり、それは、例えば、溝の代わりにまたは溝に加えて、スペーサ構造５１０の表面に配置されうる。例えば、スペーサ構造５１０は、第１の表面での舌および反対側の第２の表面での溝を含んでもよい。
【００６３】
溝または舌は、例えば、スペーサ構造５１０の表面において光学部品５００，５００’の周辺で周囲にまたは周辺に統合されうり、すなわち、スペーサ構造５１０の表面の特定の領域だけにおいて形成されうる。
【００６４】
非透過的なさらなる硬化材料のスペーサ構造５１０は、偽光を抑制するために役立ち、それは、光学部品５００，５００’の端を越えて入射され、さもなければ、光学部品５００，５００’が用いられる光学イメージング装置のコントラストまたはイメージ品質を減少する。側壁のコストおよび時間がかかる黒色化は、従前の光学マイクロ構造によって実行されるように、省略されうる。
【００６５】
スペーサ構造５１０において舌および溝５２０は、例えばレンズなどの他の光学部品上のイメージセンサ上に光学部品５００，５００’を搭載するために役立ちうる。これによって、高価な調整装置は、レンズフィールドを含む多くのウェハーで必要とされるように、省略されうる。
【００６６】
図２ｂ、図３ｂおよび図４ｂに類似して、図５ｂは、第１の硬化材料から個々の層または第１の構造２２０を溶解した後の図５ａの構成の層セットアップの略図を示す。
【００６７】
第１の硬化材料から構造２２０を溶解することは、例えば、それが図１に記載されている方法１００に記載されているように、ステップ１３０によって実行されうる。現在、元の第１の構造２２０の位置で、空隙２７０が配置される。
【００６８】
さらに、本発明のさらなる実施形態において、光学部品５００，５００’の基板２１０は、例えば方法１００のステップ１５０において、取り除かれうり、または、小型化されうる。
【００６９】
スペーサ構造５１０は、例えば「スペーサウェハー」として基板２１０上に配置されうり、この「スペーサウェハー」は、例えば非透過的なブラック材料で形成されうり、成形される部品のためのホールおよびおそらく基板２１０からより単純な分離のための穿孔を含むことができる。そして、スペーサ構造５１０は、「スペーサウェハー」のホール周辺で、周囲壁を形成する。それから、個々の光学部品（例えば光学部品５１０，５１０’）の成形は、「スペーサウェハー」の個々のホールにおいて行われうる。光学部品間の成形の後に、（例えば、図２ａに示されるフリースペース２６０に相当する）フリースペースが残るように、例えば光学部品（例えば光学部品５１０，５１０’）を成形することが（例えば選択的な照射および硬化によって）空間的に分離されたモジュールにおいて行われるときに、「スペーサウェハー」がスペーサ構造５１０を形成するために基板上に配置されないことは、さらに可能でもある。モジュール間に自由なままであるこれらのフリースペースに、ブラックポリマーが、スペーサ構造５１０を形成するために、投じられうり、そこで硬化されうる。ここで、ブラックポリマーは、例えば、熱硬化性であってもＵＶ硬化性であってもよい。
【００７０】
基板２１０または仮ウェハー２１０は、例えば方法１００によるステップ１５０において、例えば、成形された光学部品から溶剤浴によってその後に分離されうる。それから、成形された光学部品は、スペーサ構造５１０に埋め込まれ、すなわち、スペーサ構造５１０は、成形された光学部品または部品の周囲側壁を形成する。
【００７１】
このように、スペーサ構造５１０に埋め込まれる光学部品は、光学部品ウェハーを形成し、そして、のこ引きによって基板２１０を取り除いた後に、スペーサ構造５１０によって分離されうる。しかしながら、光学部品ウェハーが複数のイメージセンサを有するウェハー上に配置され、さらに、部品ウェハーがイメージセンサウェハー（ウェハーレベルのアセンブリ）と共にその後にのこ引きされることは、さらに可能である。複数の光学部品（例えば５×５の光学部品）がイメージセンサと関連することは、さらに可能である。そして、光学部品は、例えば、イメージセンサの光チャネルを形成することができる。ここで、個々の光学部品は、互いに異なってもよい。
【００７２】
図６ａは、統合スペーサ構造５１０を有する本発明の一実施形態による光学部品６００ａ−６００ｄの構成上の平面図を示す。図６ａに示される光学部品６００ａ−６００ｄは、それぞれ、例えばレンズ面などの光学的に有効な表面６１０を含む。さらに、光学部品６００ａ−６００ｄは、図２ｂに示されるように、例えば第１の硬化材料から第１の構造２２０を溶解するために、溶剤を導入するための通路領域２１０を含む。さらに、光学部品６００ａ−６００ｄは、光学的に有効な表面６１０および光学的に有効な表面６１０の外側のそれぞれの層の周辺６３０間のブリッジ６２０を含む。スペーサ構造５１０は、個々の光学部品６００ａ−６００ｄのボーダーまたは境界をそれぞれ形成する。構成６００の個々の光学部品６００ａ−６００ｄは、例えば一点鎖線６４０および６５０に沿ってのこ引きによって、さらなるステップにおいて分離されうる。そして、光学部品６００ａ−６００ｄのそれぞれは、周囲スペーサ構造５１０を含む。それから、光学部品６００ａ−６００ｄの側壁の次の黒色化は、もはや必要でない。
【００７３】
図６ｂは、統合スペーサ構造５１０のない本発明の一実施形態による光学部品６００’ａ−６００’ｄの構成上の平面図を示す。図６ｂに示される構成６００’は、スペーサ構造５１０が個々の光学部品６００’ａ−６００’ｄ間に配置されないように、図６ａに示される構成６００と異なる。また、ここで、個々の光学部品６００’ａ−６００’ｄは、例えば一点鎖線６４０および６５０に沿ってのこ引きによって互いに分離されうる。偽光を抑制するために、外壁すなわち個々の光学部品６００’ａ−６００’ｄの周辺６３０の側は、黒色化されてもよい。
【００７４】
さらなる実施形態によれば、互いに重なり合って成形される複数の層を有する光学部品によって、個々の層シートにおいて、光学的に活性な表面６１０を周辺６３０に接続するためのブリッジ６２０は、層スタックの少なくとも１つの他の層において、光学的に活性な表面６１０を周辺６３０に接続する少なくとも１つのそのようなブリッジ６２０が存在するときに、省略されうる。
【００７５】
光学的に活性な表面６１０および周辺６３０間のブリッジ６２０が連続接続を形成し、さらに、この接続が通路２４０を形成するために１つまたはいくつかの場所において中断されることは、さらに可能である。
【００７６】
図７ａは、統合スペーサ構造５１０を含む本発明の一実施形態による光学部品７００ａ−７００ｄの構成上の平面図を示す。構成７００の４つの光学部品７００ａ−７００ｄは、図６ａに示される構成６００の光学部品６００ａ−６００ｄに類似して、光学的に活性な表面６１０、例えばレンズ面、１つまたはいくつかのブリッジ６２０、周辺６３０、１つまたはいくつかの通路領域２４０およびスペーサ構造５１０を含む。図６ａに示される構成６００とは対照的に、周囲スペーサ構造５１０は、穿孔７１０を含む。構成７００の個々の光学部品７００ａ−７００ｄは、例えば一点鎖線６４０および６５０に沿ってのこ引きによって、さらなるステップにおいて互いに分離されうり、特に穿孔７１０は、より少ない材料がのこ引きによって取り除かれればよいように、より簡単なのこ引きのために役立つことができる。さらに、個々のモジュールまたは個々の光学部品７００ａ−７００ｄの分離は、穿孔７１０によって形成される破断線に沿って切断することによって実行されうり、それは、分離工程のためのコストを低減する。そして、光学部品７００ａ−７００ｄのそれぞれは、周囲スペーサ構造５１０を含む。
【００７７】
ここで、この空間構造５１０が好ましくは非透過的な例えば偽光を抑制するブラック硬化材料から形成されることは、再び留意すべきである。そして、光学部品７００ａ−７００ｄの側壁の次の黒色化は、もはや必要でない。
【００７８】
図７ｂは、統合スペーサ構造５１０のない本発明の一実施形態による光学部品７００’ａ−７００’ｄの構成上の平面図を示す。構成７００’は、図７ｂに示されるように、スペーサ構造５１０が個々の光学部品７００’ａ−７００’ｄ間に配置されないように、図７ａに示される構成７００と異なる。また、ここで、個々の光学部品７００’ａ−７００’ｄは、例えば一点鎖線６４０および６５０に沿ってのこ引きによって互いに分離されうる。偽光を抑制するために、外壁すなわち個々の光学部品７００’ａ−７００’ｄの周辺６３０の側は、黒色化されてもよい。
【００７９】
図８ａは、個々の層または第１の構造２２０を溶解する前の本発明の一実施形態による光学部品８００，８００’を製造するための構成の層セットアップの略図を示す。図８ａに示される光学部品８００，８００’のそれぞれは、それらが図２ａに記載されているように、２つの光学部品２００の通常の方向において配置される層スタックを含む。光学部品８００，８００’は、共通基板２１０を含み、さらに、２つの光学部品８００，８００’間に、フリースペース２６０が形成される。ここで、２つの光学部品８００，８００’は、それらのセットアップに関して例示的に同一であり、このように、以下において、光学部品８００のセットアップだけが、光学部品８００’のセットアップのための代表として記載されている。しかしながら、光学部品８００，８００’が同一でなくさらに特に形状および／または層順序に関して互いに逸脱することが可能でもある点に留意すべきである。光学部品８００の層スタックの第１の光学部品２００ａは、基板２１０上に配置される。基板２１０から見て外方に向く第１の光学部品２００ａの第３の構造２５０ａの表面に、いくつかの個々の層シートの層スタックとして実施されうる層８１０、例えば誘電体層８１０が配置されうる。誘電体層８１０は、好ましくは透過的である。光学部品８００の層スタックの第２の光学部品２００ｂは、基板２１０から見て外方に向く層８１０の表面に隣接して配置される。基板２１０から見て外方に向く第２の光学部品２００ｂの第３の構造２５０ｂの表面に、例えば金属からなる層８２０が配置される。このように、層８２０は、光学部品８００の開口絞りを形成することができる。光学部品８００の２つの光学部品２００ａ，２００ｂは、先行技術から知られているように、前に別々に製造された部品（ウェハー）として、互いに積み重ねられないが、いくつかの成形工程において互いに重なり合って成形される。これは、例えば、本発明の実施形態による方法において実行されうり、そこにおいて、ステップ１１０、１２０、１４０は、次々に繰り返して実行される。ここで、通路領域２４０が溶剤に対して可溶性である第１の硬化材料のすべての構造に流体的に接続される点に留意すべきである。
【００８０】
図８ｂは、第１の硬化材料から個々の層または第１の構造２２０ａ，２２０ｂを溶解した後の図８ａの構成の層セットアップの略図を示す。第１の構造２２０ａ，２２０ｂは、例えば、それが図１による方法１００のステップ１３０において記載されているように、溶剤を導入することによって溶解されうる。このように、第１の構造２２０ａ，２２０ｂの代わりに、空隙２７０ａ，２７０ｂが形成される。
【００８１】
さらなる実施形態によれば、フリースペース２６０において、非透過的な、硬化（例えば熱硬化）材料は、光学部品８００，８００’において偽光を抑制するために役立つ（図５ａおよび図５ｂによる空間構造５１０に相当する）スペーサ構造を形成するために、満たされて硬化されうる。
【００８２】
光学部品８００，８００’は、基板２１０から取り除かれうり、さらに、例えば一点鎖線８３０および８４０に沿ってのこ引きによって互いに分離されうる。
【００８３】
さらに、さらなる実施形態によれば、光学部品８００，８００’は、光学部品８００，８００’を溶剤浴に浸漬することによって、基板２１０から分離されうる。例えば、同時に、第１の硬化材料から第１の構造２２０を溶解する。ここで、基板２１０および光学部品８００，８００’間に、例えば、溶解される第１の硬化材料の完全なまたは選択的な層が、光学部品８００，８００’を溶剤浴に浸漬するときに、配置されうり、それによって、光学部品８００，８００’および基板２１０間の接続が溶解され、さらに、光学部品８００，８００’が分離される。
【００８４】
図８ｃは、光学部品８００’から分離されかつ基板２１０から分離される光学部品８００を示す。このように、光学部品８００は、光学部品２００ａ，２００ｂの構造２３０ａ，２３０ｂ，２５０ａ，２５０ｂ、層厚さ方向において次々に接続される光学的に関連した表面を有する硬化材料の層スタック８００を形成する。光学部品２００ａの第２の構造２３０ａは、第１の光学的に関連した表面２３２ａを含む。第１の光学部品２００ａの第２の構造２３０ａおよび第１の光学部品２００ａの第３の構造２５０ａ間に、２つの異なる硬化材料の（すなわち第２の構造２３０ａの第２の硬化材料および第３の構造２５０ａの第３の硬化材料の）第２の光学的に関連した表面（例えば第１の境界面）２５２ａが形成される。さらに、第１の部品２００ａの第３の構造２５０ａは、第３の光学的に関連した表面２５４ａを含む。第３の光学的に関連した表面２５４ａおよび第２の光学部品２００ｂの第２の構造２３０ｂの第４の光学的に関連した表面２３２ｂ間に、空洞２７０ｂが形成される。第３の光学的に関連した表面２５４ａおよび空洞２７０ｂ間に、層スタック８００の光学特性にとって無関係であってもよい誘電体層８１０が形成されてもよい。第２の光学部品２００ｂの第２の構造２３０ｂおよび第２の光学部品の第３の構造２５０ｂ間に、２つの硬化材料の第５の光学的に関連した表面（例えば第２の境界面）２５２ｂが形成される。さらに、第２の光学部品２００ｂの第３の構造２５０ｂは、例えば金属層８２０がその上に構造化されうる第６の光学的に関連した表面２５４ｂを含む。
【００８５】
このように、層スタック８００は、層厚さ方向において次々に接続される光学的に関連した表面（第１の光学的に関連した表面２３２ａ、第２の光学的に関連した表面２５２ａ、第３の光学的に関連した表面２５４ａ、第４の光学的に関連した表面２３２ｂ、第５の光学的に関連した表面２５２ｂ、第６の光学的に関連した表面２５４ｂ）を含む。
【００８６】
２つの空洞２７０ａ，２７０ｂは、通路２４０またはチャネル２４０によって流体的に外界または外側に接続される。この点において、チャネル２４０は、層厚さ方向において光学的に関連した表面に横方向にオフセットされて通過することができる。また、さらなる実施形態によれば、いくつかのチャネル２４０が実施されうる。特に、チャネル２４０は、光学層スタックの空洞を互いに接続し、さらに、外界との接続を生成するために、光学的に関連した表面と平行して、または、いかなる方向においても通過することもできる。
【００８７】
光学的に関連した表面２３２ａ，２３２ｂおよび２５４ａ，２５４ｂと共に異なる屈折率を有する２つの異なる硬化材料の光学的に関連した表面２５２ａ，２５２ｂは、色収差を低減するためにアクロマートを形成する。
【００８８】
図８ｃに示される次々に接続される光学的に関連した表面が部分的に同一であるにもかかわらず、さらなる実施形態において、層スタックの光学的に関連した表面は、互いに逸脱することができ、そのため、異なる屈折特性を含むことができる。さらに、さらなる実施形態において、誘電体層８１０は、誘電体でなくてもよくまたは完全に省略されてもよい。さらに、さらなる実施形態において、層８２０は、金属でなくてもよくまたは省略されてもよい。
【００８９】
さらなる実施形態によれば、誘電体層８１０または誘電体層スタック８１０は、光学層スタック８００の伝送性能をセットするために役立つことができる。ここで、誘電体層８１０または誘電体層スタック８１０は、例えば特定の波長範囲の（例えば赤外領域において）入射をブロックするために、例えば、反射防止層としてまたはフィルタ層として役立つことができる。
【００９０】
さらなる実施形態によれば、層８２０（例えば金属停止層）の後に、誘電体層８１０または誘電体層スタック８１０が続くことができ、逆の場合も同じである。換言すれば、１つまたはいくつかの上述の層８２０（例えば金属停止層）および１つまたはいくつかの誘電体層８１０または誘電体層スタック８１０は、光学層スタック８００の所望の光学機能を保証するために、光学層スタック８００においていかなる位置にも配置されうる。
【００９１】
さらに、さらなる実施形態において、第３の構造２５０ａ，２５０ｂは、第２の構造２３０ａ，２３０ｂと同じ硬化材料からなってもよくまたは省略されてもよい。
【００９２】
図８ｃに示す具体的な実施形態において２つの構造２３０ａ，２３０ｂが同じ材料で形成されるにもかかわらず、さらなる実施形態において、第２の構造２３０ａ，２３０ｂが異なる材料で形成されてもよい。これは、第３の構造２５０ａおよび２５０ｂにも当てはまる。
【００９３】
図８ｃに示される光学部品８００または層スタック８００は２つの光学部品２００ａ，２００ｂの構成で形成されるにもかかわらず、それは、さらなる実施形態においていかなる数の光学部品２００，３００，４００，５００からも形成されうる。換言すれば、光学部品８００は、互いに重なり合って成形されるいかなる数のランダムに形成された光学的に関連した表面の層スタック８００を形成することができる。それらの光学的に関連した表面の個々のものの間に、空洞が形成されてもよく、それらは、例えば層厚さ方向においてまたは層スタック方向において層スタックを通して光学的に関連した表面に横方向にオフセットされて通過するチャネルを介して、例えば、互いにさらに外界に流体的に接続される。
【００９４】
さらに、図８ｃに示される光学部品８００または層スタック８００は、例えば（それが図５に記載されているように）スペーサ構造５１０のように、例えば硬化性の非透過的な材料からなるボーダー５１０を含む。さらに、ボーダー５１０は、舌または溝を含んでもよい。溝または舌は、例えば、ボーダー５１０の表面において光学部品８００の周辺で周囲にまたは周辺に、すなわちボーダー５１０の表面の特定の領域においてだけ統合されうる。さらに、ボーダー５１０は、図７による穿孔７１０に相当する、穿孔（いわゆるダイシングリリーフ（ｄｉｃｉｎｇ  ｒｅｌｉｅｆｓ））を含んでもよい。
【００９５】
図９は、成形ツール３１０の底面図および成形ツール３１０の断面図と成形された素子３２２上の平面図および成形された素子３２２の断面図とを示す。
【００９６】
図９に示される成形ツール３１０および成形された素子３２２の断面図は、それぞれ、切断軸３１１に沿って成形ツール３１０または成形された素子３２２の切断から生じる。
【００９７】
図９に示される成形ツール３１０は、光学機能表面領域３１２’を有する成形面３１２を含む。成形面３１２は、成形ツール３１０が表面３３０に位置付けられまたはその上に配置されるときに、表面３３０の方を向く。図９に示される成形された素子３２２は、前のステップにおいて表面３３０に成形された第１の硬化材料の第１の構造３２４を含む。第１の構造３２４は、表面３３０の領域を除いて、第２の硬化材料の第２の構造３２４’によって完全に包囲される。第２の構造３２４’は、成形ツール３１０を用いて第１の構造３２４上に成形される。ここで、第１の硬化材料は、硬化した後に溶剤に対して可溶性であり、その一方で、第２の硬化材料は、硬化した後に溶剤に対して不溶性である。
【００９８】
成形ツール３１０の光学機能表面領域３１２’は、成形された素子３２２の光学的に関連した表面３２３を規定するために役立つ。
【００９９】
さらに、成形ツール３１０は、成形面３１２で周囲弾性膜３１６を含む。ここで、弾性膜３１６は、部分的な範囲も可能であるにもかかわらず、例示的に成形面３１２を完全にカバーし、さらに、循環または周囲領域において非接着であり、それは、光学機能表面領域３１２’の周辺で横に閉経路を形成するが、周囲領域のボーダーで成形面３１２に接続され、まだ硬化されていない硬化材料をそこに移動しさらに後の材料の圧力を増加するために、例えば空気のような流体に圧力を印加するときに、成形面３１２および弾性膜３１６の内側間で、成形ツール３１０が表面３３０に位置付けられるときに表面３３０の方向において突出するチャネル３１８ができる。弾性膜３１６において圧力を印加して、このようにチャネル３１８を生成することは、硬化の間にポリマー容積の収縮を補償するために、成形および硬化ステップの間、成形された素子３２２の光学的に関連した表面３２３の領域においてさらなる硬化材料の流れをもたらす。成形および硬化ステップの間に圧力の下で膜３１６によって生成されるチャネル３１８は、周囲トレンチ３２８を成形された素子３２２において残すが、それは、さらなる意義なしに残りうる。
【０１００】
さらに、成形ツールは、第１のダイアフラム構造３１４およびおそらくさらなるダイアフラム構造３１４’を含む。ダイアフラム構造３１４，３１４’は、成形ツール３１０を通しての照射の間に硬化されないシールド領域のために役立つ。このように、成形された素子３２２においてダイアフラム構造３１４，３１４’は、第２の構造３２４’を通して表面３３０を垂直に通過するチャネル３２９をもたらし、さらに、おそらく既存の第２の構造３２４’を通して表面３３０を垂直に通過するさらなるチャネル３２９’をもたらし、そこにおいて、クリーニング工程またはデベロッピング工程の後のチャネルにおいて、硬化された材料が配置されない。チャネル３２９，３２９’は、例えば、空隙を生成するために（例えば第１の構造３２４の第１の硬化材料のような）可溶性の硬化材料を溶解するために、溶剤を導入するために用いられうる。
【０１０１】
チャネル３２９，３２９’は、第１の構造３２４を外界に流体的に接続しまたは例えば溶剤を導入するために成形された素子３２２の外に流体接続を形成する。そして、第１の構造３２４は、空洞が、第２の構造３２４’のさらなる光学的に関連した表面３２３’および外側に流体的に接続される表面３３０間にできるように、チャネル３２９，３２９’を通して溶剤を導入することによって溶解されうる。表面３３０は、例えば、基板、または、第１の構造３２４を成形する前に、前のステップにおいて成形されたさらなる光学的に関連した表面であってもよい。
【０１０２】
第１の硬化材料を溶解するための溶剤は、ガス状のまたは液状の溶剤であってもよい。硬化材料は、例えばＵＶ硬化材料または熱硬化材料であってもよい。
【０１０３】
要約すると、実施形態が光電子機械構造のコスト効果のよい実現のための構成および方法に、さらに、ＵＶポリマーおよび／または熱硬化性ポリマーに基づいてパネル製造に関する点に留意すべきである。ＵＶ硬化性ポリマーは、特に、製造された光学部品の光学的に有効な表面において用いられうり、その一方で、熱硬化性ポリマーは、特に、非透過的な領域において、すなわち製造された光学部品の光学的に有効で有効な表面の外側に用いられうる。
【０１０４】
先行技術とは対照的に、光学部品は、複雑なモジュールの製造のために積み重ねられるガラス基板上に位置されない。その代わりに、ポリマーレンズは、次々に実行されるいくつかの成形工程において、光学経路において残っている基板を用いることなく一般の仮基板上に生成されうり、そこにおいて、基板は、より後のセットアップにおいてもはや存在しない。このように、仮基板は、非常に厚くひいては機械的に安定であってもよく、さらに、特に、非常に小さいたわみを含んでもよい。
【０１０５】
互いに重ね合わされて成形される層、すなわち例えば層セットアップを形成しさらに連続的であっても不連続的であってもよい成形されたポリマーレンズ層または個々に成形され硬化された構造は、異なる材料から形成されうり、そのため、異なる機械、光学、化学および電気の特性を含むことができる。光学機能表面の次の領域において、層セットアップは、所望の層シートまで層セットアップの部分を通して外側の領域から液状およびガス状のような媒体のアクセスを可能にするブレイクスルー（ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓ）を含むことができる。個々の層の材料を選択することによって、特に、溶剤が外側から層スタックにおいて特定の層（例えば図２ａによる第１の構造２２０）に導かれ、さらに、層の材料が溶解された状態に変換されることによって取り除かれることが達成されうる。元の層の位置で、それは、基板の表面を横切って非連続構造を主に含み、そして、空隙が生じる（例えば図２ｂによる空隙２７０）。このように、そのようないわゆる犠牲層を用いて、空隙は、「モノリシックレンズ技術」において実施されるように、数ブロック基板またはポリマーレンズ層を積み重ねることなしに高い横方向および軸方向の精度で製造されうる。
【０１０６】
光学機能のために用いられる領域の次のブレイクスルー領域は、光学的に用いられた表面が周辺にブリッジを介して実質的に接続されるように、大きい表面部分をとることができる。
【０１０７】
さらに、実施形態において、ＵＶ複製によって適用される層から離れて、金属さらに誘電体層は、対応する方法（気相または液相からのウェハー堆積）によって適用されうり、それは、基板の表面を横切ってマスキングまたはリフトオフ法によって不連続的であってもよい。ここで、金属層は、特に、電気伝導構造を実現するために適用されうる。同じことが、特に、コンデンサ素子を実現するために用いられうる。層を成形すること／堆積することは、スルーホールまたは空洞を有する構造（スペーサウェハー）においてさらに行われうる。そのような（例えば、図５ａおよび図５ｂによるスペーサ構造５１０から形成される）「スペーサウェハー」は、この点において、例えば、層順序の適切な位置において仮基板上に固定され、したがって、成形によって製造されるレンズ層は、基板表面を横切って不連続的である。さらなる構造は、特に非透過的である層より異なる材料から製造されうる。好ましくは、「スペーサウェハー」の材料（いわゆる「スペーサ材料」）および層材料は、熱膨脹係数に関して適合されうる。仮基板の熱膨脹係数への適応は、避けられなくない。
【０１０８】
さらなる実施形態によれば、例えば、偽光を抑制するために役立ついくつかの光学部品間にスペーサ構造または光学的に非透過的な領域を製造するために、さらなる「スペーサウェハー」は、光学部品の基板または仮ウェハー上に適用される必要はない。光学部品の層を成形することは、空間的に分離されたモジュール（例えば図８ａおよび図８ｂによる光学部品８００，８００’）が生じるように、仮ウェハー上に実行されうる。ブラックまたは非透過的なポリマーは、モジュール間または光学部品間の領域に（例えば図８ａおよび図８ｂによるフリースペース２６０に）流し込まれうり、さらに、例えば、スペーサ構造またはキャスト「スペーサウェハー」を形成するために、ＵＶ放射によってそこで熱硬化される。
【０１０９】
そして、スペーサ構造または「スペーサウェハー」がどのように生成されるとは無関係に、仮ウェハーは、成形されたモジュールすなわち仮基板上に配置されまたは投じられる「スペーサウェハー」に埋め込まれる光学部品から溶剤浴によって溶解されうる。
【０１１０】
スペーサ構造は、個々の光学部品を互いに分離した後に、個々の光学部品の非透過的な側壁を形成することができる。特に、スペーサ構造は、それらの表面上に舌および／または溝および／または穿孔を含むことができる。
【０１１１】
成形によって製造される光学部品すなわち硬化材料から製造される構造または光学部品のパラメータは、例えばプロファイル経過、厚さ、境界、隣までの距離などのように、基板の表面によって変動することができる。
【０１１２】
層セットアップのため、実施形態において、すなわち例えば最終的なシステムにおいて残っているガラスウェハーまたはガラス基板なしに製造される光学部品または構造を有する光電子機械システムにおいて、レンズは、先行技術の今まで可能だったより小さい中心厚さで実現されうり、それは、光学イメージング品質に関してさらに光学システムの構築長さに関して利点を提供する。
【０１１３】
適切な溶剤によって実施形態において中間層を取り除く可能性によって、空隙は、分離したウェハーを接合することなしに実現されうる。これは、より高い工程収量ひいてはより低い製造コストを潜在的にもたらす。
【０１１４】
実施形態は、例えば、カメラオブジェクティブ（ｃａｍｅｒａ  ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ）および光学センサのウェハーレベルの製造のような複製工程によって、マイクロ光学電子機械システム（ＭＯＭＥＳ）の製造において適用されうる。
【図１】
2013501662.tif 000003
【図２ａ】
2013501662.tif 000004
【図２ｂ】
2013501662.tif 000005
【図２ｃ】
2013501662.tif 000006
【図３ａ】
2013501662.tif 000007
【図３ｂ】
2013501662.tif 000008
【図４ａ】
2013501662.tif 000009
【図４ｂ】
2013501662.tif 000010
【図５ａ】
2013501662.tif 000011
【図５ｂ】
2013501662.tif 000012
【図６ａ】
2013501662.tif 000013
【図６ｂ】
2013501662.tif 000014
【図７ａ】
2013501662.tif 000015
【図７ｂ】
2013501662.tif 000016
【図８ａ】
2013501662.tif 000017
【図８ｂ】
2013501662.tif 000018
【図８ｃ】
2013501662.tif 000019
【図９】
2013501662.tif 000020
【図１０ａ】
2013501662.tif 000021
【図１０ｃ】
2013501662.tif 000022
【図１０ｂ】
2013501662.tif 000023
【図１０ｄ】
2013501662.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月16日(2012.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化材料の光学構造を製造するための方法であって、
基板（２１０）上に第１の硬化材料の第１の構造（２２０）を成形して硬化するステップ（１１０）、
前記第１の構造（２２０）の第１の表面で前記第１の構造（２２０）および第２の構造（２３０）間に境界面ができるように、さらに、前記第１の構造（２２０）が通路領域（２４０）において第２の構造（２３０）によってカバーされないように、前記基板（２１０）から見て外方に向く前記第１の構造（２２０）の第１の表面に第２の硬化材料の第２の構造（２３０）を成形して硬化するステップ（１２０）、および
空洞（２７０）が前記第２の構造（２３０）および前記基板（２１０）の表面間に形成されるように、前記第１の構造（２２０）の前記第１の硬化材料を溶解するために、前記第２の構造（２３０）を成形して硬化するステップの後に前記通路領域（２４０）に溶剤を導入するステップ（１３０）を含み、
前記第１の硬化材料は、硬化した後に前記溶剤に対して可溶性であり、さらに、前記第２の硬化材料は、硬化した後に前記溶剤に対して不溶性である、方法。
【請求項２】
前記第１の構造（２２０）を成形して硬化するステップ（１１０）は、前記基板（２１０）の第１の領域が露出されるように、局所的に選択的に実行され、さらに、前記第２の構造（２３０）を成形して硬化するステップ（１２０）は、前記第２の構造（２３０）および前記第１の領域間に前記溶剤を導入するステップ（１３０）の前に、硬化した後に前記溶剤に対して不溶性である硬化材料が成形されて硬化されるように実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の構造（２３０）の第１の表面で境界面が前記第２の構造（２３０）および第３の構造（２４０）間にできるように、さらに、第３の構造（２５０）を通る前記通路領域（２４０）がブロックされないように、前記基板から見て外方に向く前記第２の構造（２３０）の第１の表面に第３の硬化材料の第３の構造（２５０）を成形して硬化するステップ（１４０）をさらに含み、前記第３の硬化材料は、硬化した後に前記溶剤に対して不溶性である、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板（２１０）の表面の露出された第２の領域（２６０）においてさらなる硬化材料（５１０）を成形して硬化するステップをさらに含み、前記さらなる硬化材料（５１０）は、硬化した後に、前記第２の硬化材料が硬化した後に透過性である有用な波長範囲のための放射に対して不透過性である、請求項１ないし請求項３のうちの１つに記載の方法。
【請求項５】
前記基板（２１０）を取り除くステップ（１５０）をさらに含む、請求項１ないし請求項４のうちの１つに記載の方法。
【請求項６】
前記基板（２１０）は、前記溶剤を導入する（１３０）ときに製造される前記光学構造が溶解されるように、前記溶剤に対して可溶性である除去層によってカバーされる、請求項１ないし請求項５のうちの１つに記載の方法。
【請求項７】
前記第２の構造（２３０ａ）上に前記第１の硬化材料の第４の構造（２２０ｂ）を成形して硬化するステップ、および
前記第４の構造（２２０ｂ）が前記通過領域（２４０）でカバーされないように、前記第４の構造（２２０ｂ）上に前記第２の硬化材料の第５の構造（２３０ｂ）を成形して硬化するステップを含み、
前記通路領域（２４０）に前記溶剤を導入するステップは、さらなる空洞（２７０ｂ）が前記第５の構造（２３０ｂ）および前記第２の構造（２３０ａ）間に形成され前記第２の構造（２３０ａ）および前記基板（２１０）間で前記空洞（２７０ａ）に流体的に接続されるように、前記第４の構造（２２０ｂ）の前記第１の硬化材料をさらに溶解するために、前記第５の構造（２３０ｂ）を成形して硬化するステップの後にさらに実行される、請求項１ないし請求項６のうちの１つに記載の方法。
【請求項８】
前記光学構造は光学レンズである、先行する請求項のうちの１つに記載の方法。
【請求項９】
硬化材料の光学部品であって、
少なくとも１つの光学的に関連した表面（２３０’）を含む層スタック、
第１の主側（２８０）、
前記第１の主側（２８０）から見て外方に向きさらに前記光学的に関連した表面（２３０’）を含む第２の主側（２８０’）、および
通路（２４０；３２９， ３２９’）を含み、
前記通路（２４０；３２９’，３２９）は、前記光学的に関連した表面（２３０’）から横方向にオフセットされる前記第１の主側（２８０）から前記第２の主側（２８０’）までの流体接続を生成し、さらに
前記通路（２４０；３２９， ３２９’）は、層スタック方向において前記光学的に関連した表面（２３０’）に横方向にオフセットされて通過する、光学部品。
【請求項１０】
境界面および前記光学的に関連した表面（２３０’）が前記第１の主側（２８０）および前記第２の主側（２８０’）に対して法線方向において直列に接続されるように、異なる屈折率を有する２つの異なる硬化材料間の境界面をさらに含む、請求項９に記載の光学部品。
【請求項１１】
前記光学部品の有用な波長範囲のための放射に対して不透過性である硬化材料からなる前記光学部品の前記第１の主側（２８０）および前記第２の主側（２８０’）を包囲するボーダー（５１０）をさらに含む、請求項９または請求項１０に記載の光学部品。
【請求項１２】
前記ボーダー（５１０）は、舌を受けるための溝（５２０）および／または前記第１の主側および／または前記第２の主側に位置される前記ボーダー（５１０）の表面の部分で溝に導入されるための舌を含む、請求項１１に記載の光学部品。
【請求項１３】
硬化材料の光学層スタックであって、
層厚さ方向において直列に接続される光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）、および
外界に流体的に接続される前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）間の少なくとも１つの第１の空洞（２７０；２７０ａ）、および
異なる対の前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）間に接続されさらに前記第１の空洞（２７０；２７０ａ）に流体的に接続される少なくとも１つのさらなる空洞（２７０ｂ）を含む、光学層スタック。
【請求項１４】
前記第１の空洞（２７０；２７０ａ）は、層厚さ方向において通過する第１のチャネル（２４０；３２９，３２９’）を介して外界に流体的に接続される、請求項１３に記載の光学層スタック。
【請求項１５】
前記光学層スタックの有用な波長範囲のための放射に対して不透過性である硬化材料からなる前記光学層スタックの前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）を包囲するボーダー（５１０）をさらに含む、請求項１３または請求項１４に記載の光学層スタック。
【請求項１６】
前記ボーダー（５１０）は、舌を受けるための溝（５２０）および／または光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）から横方向にオフセットされて配置される前記ボーダー（５１０）の表面の部分で溝に導入されるための舌を含む、請求項１５に記載の光学層スタック。
【請求項１７】
境界面（２５２ａ，２５２ｂ）および前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）が層厚さ方向において直列に接続されるように、異なる屈折率を有する２つの異なる硬化材料間の境界面（２５２ａ，２５２ｂ）をさらに含む、請求項１３ないし請求項１６のうちの１つに記載の光学層スタック。
【請求項１８】
前記第１の空洞（２７０；２７０ａ）は、層厚さ方向において互いに反対側に位置する前記２つの光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）の１つだけで前記層スタックの外側に流体的に接続される、請求項１３ないし請求項１７のうちの１つに記載の光学層スタック。
【請求項１９】
前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）間にまたは前記光学層スタックの有用な波長範囲の放射に対して不透過性である材料の光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）に配置されるダイアフラム層（８２０）をさらに含む、請求項１３ないし請求項１８のうちの１つに記載の光学層スタック。
【請求項２０】
前記光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）間にまたは光学的に関連した表面（２３２ａ，２３２ｂ，２５２ａ，２５２ｂ，２５４ａ，２５４ｂ）に配置される誘電体層（スタック）（８１０）をさらに含む、請求項１３ないし請求項１９のうちの１つに記載の光学層スタック。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載の方法、請求項９に記載の光学部品および請求項１３に記載の光学層スタックによって解決される。
【国際調査報告】
2013501662.tif 000025
2013501662.tif 000026
2013501662.tif 000027
2013501662.tif 000028