專利名稱：光學(xué)片的制造方法和光學(xué)片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及投影電視系統(tǒng)等中使用的光學(xué)片的制造方法和光學(xué)片，更具體地說，本發(fā)明涉及可產(chǎn)率良好且低成本地制造具有剛性的光學(xué)片的光學(xué)片制造方法以及由這樣的制造方法制成的光學(xué)片。
背景技術(shù)：
所述光學(xué)片是用于實現(xiàn)使光線的峰的方向向法線方向一側(cè)折射、使亮度分布發(fā)生變化這些預(yù)定功能的片材，它可被組合到投影電視系統(tǒng)、縮微膠片閱讀器等的屏幕部分中使用。
其中，例如投影電視系統(tǒng)是將由背面一側(cè)射出的圖像投影到透射式屏幕上，從前方一側(cè)觀看透過透射式屏幕的放大投影圖像的圖像顯示裝置。通常在這樣的投影電視系統(tǒng)中使用的透射屏幕中，為了能明亮且從盡量大的角度觀看沒有變形的圖像，大多組合使用使透射光線均勻擴散的光擴散片或使透射光線向法線方向側(cè)折射的柱面鏡(lenticular lens)片等光學(xué)片材。
例如，作為光學(xué)片的柱面鏡片，其至少一個表面具有截面形狀為半圓形或半橢圓形等形狀的透鏡部分。以這樣的柱面鏡片為代表的光學(xué)片只要是膠片狀的，即可通過下述方法進行制造(1)通過T型模頭法等進行的擠出成型，即使用模具輥將加熱軟化后的透明或半透明熔融樹脂基材驟冷，同時加壓擠出，使模具輥的圓周面上形成的透鏡模(賦型模)轉(zhuǎn)印到熔融樹脂基材的表面，形成透鏡部分(賦型)；(2)壓制成型，即使用模具對透明或半透明熔融樹脂基材加壓，使模具表面形成的透鏡模轉(zhuǎn)印到熔融樹脂基材的表面，形成透鏡部分。另外，作為制造膠片狀光學(xué)片的其他制造方法，人們還提出了光聚合法，即在帶基薄膜上涂布輻射固化樹脂，然后用模具輥將其圓周面上形成的透鏡模轉(zhuǎn)印到輻射固化樹脂的表面，形成透鏡部分，再對該輻射固化樹脂照射紫外線等使其固化(例如參照日本特開平3-127041號公報)。
但是，上述膠片狀光學(xué)片不具有剛性(其本身不能保持形狀，容易變形)，因而無法單獨安裝在投影電視系統(tǒng)等的預(yù)定位置上。所以，這樣的膠片狀光學(xué)片需要與例如具有剛性(即使施加力，其形狀也難以改變)的板狀輔助物(剛體片材)一起進行安裝。特別是近年來，對大型圖像顯示裝置的需求增加，與此相伴，投影電視系統(tǒng)等中使用的光學(xué)片也大型化，因此，與光學(xué)片一起使用的剛體片材的必要性進一步增加。這種情況下，光學(xué)片本身成本較低，但由于需要剛體片材等的輔助物，出現(xiàn)了安裝性差，同時零件數(shù)增加，結(jié)果導(dǎo)致成本上升的問題。
另一方面，有人提出了本身具有剛性(即使施加力，其形狀也難以改變)的光學(xué)片，例如通過增加板厚(厚度)使其具有剛性的光學(xué)片。這樣的光學(xué)片由于其本身具有剛性，因此無需剛體片材等的輔助物，可以單獨安裝在投影電視系統(tǒng)等中的規(guī)定位置。
但是，這種具有剛性的光學(xué)片的大規(guī)模生產(chǎn)性差，成本高。即，通過擠出成型連續(xù)地制造這種具有剛性的光學(xué)片時，雖然可以形成柱面鏡等形狀舒緩的透鏡部分，但無法形成菲涅爾透鏡或棱鏡等形狀尖銳，或者包含微細粗糙面(マツト)或細縫、衍射光柵等微細形狀的精密透鏡部分。另外，擠出成型中，使用一對模具輥冷卻熔融樹脂基材時，板厚太厚，則冷卻時樹脂收縮，即發(fā)生所謂的樹脂成形回水。結(jié)果導(dǎo)致賦型性降低。
因此，具有剛性的光學(xué)片通常通過如下的制造方法制造，即，相應(yīng)于每一張基材使用模具(具有與形狀尖銳的透鏡部分互補的形狀，或與微細粗糙面或細縫、衍射光柵等微細形狀互補的形狀的模具)，將板狀的樹脂基材通過壓制成型、注射成型、UV(紫外線)成型或澆鑄成型等成型，然后從模具上脫模，一片片地制造，產(chǎn)率差，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮到以上問題，目的在于提供可產(chǎn)率良好且低成本地制造具有剛性的光學(xué)片的光學(xué)片制造方法以及光學(xué)片。本說明書中，“具有剛性”是指即使施加力，形狀也難以改變的狀態(tài)。具體地說，是指例如在熱塑性樹脂基材的情況下，板厚(壁厚)薄，其本身無法保持形狀，但增加厚度，則即使施加力，形狀也難以改變。如上所述，本說明書中，將即使施加力，形狀也難以改變的狀態(tài)稱為“具有剛性”。
為實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的光學(xué)片制造方法的特征在于包括以下步驟將熔融的熱塑性樹脂基材冷卻，使該熱塑性樹脂基材處于其表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具有撓性的狀態(tài)的步驟；在上述具有撓性的狀態(tài)的熱塑性樹脂基材的一個表面涂布輻射固化樹脂的步驟；將涂布有上述輻射固化樹脂的上述具有撓性的狀態(tài)的熱塑性樹脂基材，在中間存在上述輻射固化性樹脂的狀態(tài)下，壓在輻射固化樹脂用模具輥的圓周面上，使該圓周面上形成的賦型模轉(zhuǎn)印到上述輻射固化樹脂的表面，形成具有上述賦型模的互補形狀的表面形狀的第1光學(xué)元件部的步驟；對在上述熱塑性樹脂基材上形成的、含有上述輻射固化樹脂的上述第一光學(xué)元件部分照射放射線，使上述第1光學(xué)元件部固化的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)片制造方法，使用輻射固化樹脂用模具輥形成第1光學(xué)元件部分時，是將表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具有撓性的狀態(tài)的熱塑性樹脂基材經(jīng)由輻射固化樹脂按壓在輻射固化樹脂用模具輥的圓周面上，因此在通常使用狀態(tài)的溫度下，即使是具有剛性的板厚很厚的熱塑性樹脂基材，也可以卷附在輻射固化樹脂用模具輥上，充分地緊密貼合，可以在涂布于熱塑性樹脂基材表面的輻射固化樹脂的表面形成精密的賦型。由此，可以連續(xù)地制造包含菲涅爾透鏡或棱鏡等形狀尖銳的光學(xué)元件的具剛性的光學(xué)片，可產(chǎn)率良好且低成本地獲得這樣的光學(xué)片。
本發(fā)明的光學(xué)片制造方法中，優(yōu)選進一步包括下述步驟即在上述具有撓性的狀態(tài)的熱塑性樹脂基材中，在形成上述第1光學(xué)元件部分的上述一個表面上，形成具有難以從熱塑性樹脂及輻射固化樹脂上剝離的性質(zhì)的薄膜。由此可使含有輻射固化樹脂的第1光學(xué)元件部分難以從熱塑性樹脂基材上剝離。
本發(fā)明的光學(xué)片制造方法中，通過上述輻射固化樹脂用模具輥形成的上述第1光學(xué)元件部分的表面形狀優(yōu)選具有至少一種選自菲涅爾透鏡、柱面鏡、棱鏡、粗糙面、細縫和衍射光柵的光學(xué)元件形狀。
本發(fā)明的光學(xué)片制造方法中，優(yōu)選使上述熔融的熱塑性樹脂基材通過一對冷卻輥之間，使該熱塑性樹脂基材冷卻。這種情況下，優(yōu)選進一步包括以下步驟上述一對冷卻輥中，將其中一個冷卻輥作為擠出模具輥使用，通過將該擠出模具輥的圓周面上形成的賦型模轉(zhuǎn)印到上述熱塑性樹脂基材的表面，形成具有上述賦型模互補形狀的表面形狀的第2光學(xué)元件部分，其中，所述其中一個冷卻輥是用于冷卻與在上述具有撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材上形成上述第1光學(xué)元件部分的上述一個表面相對的另一個表面的冷卻輥。由此，可以在冷卻熔融熱塑性樹脂基材的同時，形成柱面鏡等形狀緩和的第2光學(xué)元件部分，可容易地獲得兩面都形成光學(xué)元件部分的光學(xué)片。
本發(fā)明的光學(xué)片制造方法中，在形成上述第1光學(xué)元件部分的步驟中，優(yōu)選通過控制上述輻射固化樹脂用模具輥的溫度來調(diào)節(jié)上述熱塑性樹脂基材的溫度。另外，還可以包括調(diào)節(jié)從上述輻射固化樹脂用模具輥上脫模后的上述熱塑性樹脂基材的溫度的步驟。由此，在將熱塑性樹脂基材冷卻至通常使用狀態(tài)的溫度時，可以控制其冷卻溫度，適當?shù)乜刂茻崴苄詷渲牡穆N曲或變形，可產(chǎn)率良好且低成本地獲得具有所需翹曲或變形的具有剛性的光學(xué)片。
本發(fā)明的光學(xué)片制造方法中，還優(yōu)選上述輻射固化樹脂用模具輥和上述擠出模具輥中的至少其中之一可沿其軸向進行位置調(diào)節(jié)。由此，當?shù)?光學(xué)元件部分的透鏡部分沿光學(xué)片的長度方向形成直線狀時，可以調(diào)節(jié)第1光學(xué)元件部分相對于熱塑性樹脂基材的位置；即使是在熱塑性樹脂基材的兩面形成第1光學(xué)元件部分和第2光學(xué)元件部分的情況下，只需進行將輻射固化樹脂用模具輥或擠出模具輥沿其軸向的位置調(diào)節(jié)這樣的單軸調(diào)節(jié)，即可簡單地調(diào)節(jié)第1光學(xué)元件部分和第2光學(xué)元件部分的相對位置。
本發(fā)明的光學(xué)片制造方法中，優(yōu)選上述擠出模具輥的圓周面上形成的上述賦型模的截面形狀為大致圓形或近似橢圓形。
本發(fā)明的光學(xué)片含有在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下具有剛性的透光性熱塑性樹脂基材、和在上述熱塑性樹脂基材的一個表面上形成的第1光學(xué)元件部分，所述第1光學(xué)元件部分的特征在于該第1光學(xué)元件部分是將形成該第1光學(xué)元件部分的材料與表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下、且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材一起供給模具輥而形成的。
對于本發(fā)明的光學(xué)片而言，在熱塑性樹脂基材上形成的第1光學(xué)元件部分是將形成該第1光學(xué)元件部分的材料與表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下、且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材一起供給模具輥而形成的，因此，即使是在通常使用狀態(tài)的溫度下具有剛性、板厚很厚的熱塑性樹脂基材，也可以卷附在模具輥上，充分緊密貼合，可在與熱塑性樹脂基材一起供給的、形成第1光學(xué)元件部分的材料的表面形成精密的賦型。由此，可以連續(xù)地制造包括菲涅爾透鏡、棱鏡等形狀尖銳的光學(xué)元件、具有剛性的光學(xué)片，可產(chǎn)率良好且低成本地獲得上述光學(xué)片。
本發(fā)明的光學(xué)片中，優(yōu)選形成上述第1光學(xué)元件部分的材料含有輻射固化樹脂。另外，優(yōu)選還含有設(shè)置于上述熱塑性樹脂基材中形成上述第1光學(xué)元件部分的上述一個表面上、具有難以從熱塑性樹脂基材和輻射固化樹脂上剝離的性質(zhì)的薄膜。由此，可使含有輻射固化樹脂的第1光學(xué)元件部分難以從熱塑性樹脂基材上剝離。
本發(fā)明的光學(xué)片中，優(yōu)選還含有第2光學(xué)元件部分，該第2光學(xué)元件部分在與上述熱塑性樹脂基材中形成上述第1光學(xué)元件部分的上述一個表面相對的另一個表面上形成。這種情況下，優(yōu)選上述具有撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材是通過使上述熔融的熱塑性樹脂基材通過一對冷卻輥之間冷卻形成的，上述第2光學(xué)元件部分是通過將所述一對冷卻輥中的一個冷卻輥作為擠出模具輥使用而形成的，其中所述一個冷卻輥是用于冷卻與上述具有撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材中形成上述第1光學(xué)元件部分的上述一個表面相對的另一個表面的冷卻棍。由此，可以在熔融的熱塑性樹脂基材冷卻的同時，形成柱面鏡等形狀緩和的第2光學(xué)元件部分，可容易地獲得兩面都形成光學(xué)元件部分的光學(xué)片。
本發(fā)明的光學(xué)片中，上述熱塑性樹脂基材優(yōu)選由含有熱塑性樹脂的多層樹脂層構(gòu)成。另外，優(yōu)選上述多層樹脂層中的至少一層樹脂層含有光擴散劑。這樣，當熱塑性樹脂基材由含有熱塑性樹脂的2層以上的多層樹脂層構(gòu)成時，例如通過將其中至少一層樹脂層設(shè)為擴散層、抗靜電層、非抗靜電層、導(dǎo)電層、熱膨脹率或吸水伸長率不同的樹脂層等，可以產(chǎn)率良好且低成本地獲得具備各種功能、形態(tài)、特性各異的各種光學(xué)片。
本發(fā)明的光學(xué)片中，優(yōu)選上述第1光學(xué)元件部分具有至少一種選自菲涅爾透鏡、柱面鏡、棱鏡、粗糙面、細縫和衍射光柵的光學(xué)元件。
附圖簡述

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光學(xué)片制造方法制造的光學(xué)片的一個例子的概略截面圖。
圖2是表示用于實現(xiàn)本發(fā)明的一個實施方案的光學(xué)片制造方法的制造裝置的一個例圖。
圖3是表示用于實現(xiàn)本發(fā)明的一個實施方案的光學(xué)片制造方法的制造裝置的其它例圖。
發(fā)明的實施方案以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方案進行說明(光學(xué)片)首先，通過圖1對根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的光學(xué)片制造方法制造的光學(xué)片的一個例子進行說明。
如圖1所示，本實施方案中的光學(xué)片1包含在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的溫度下具有剛性、具有透光性的熱塑性樹脂基材2和在熱塑性樹脂基材2的一個表面形成的第1光學(xué)元件部分3。如后所述，第1光學(xué)元件部分3是通過將形成該第1光學(xué)元件部分3的材料與表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下、且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具撓性的狀態(tài)的熱塑性樹脂基材2一起供給模具輥而形成的。
其中，熱塑性樹脂基材2含有具有透光性的熱塑性樹脂，優(yōu)選含有2層以上的多層樹脂層(圖1中，標記符號4、5、5’表示的3層樹脂層)。具有這樣構(gòu)成的熱塑性樹脂基材2具有所需程度的剛性，不使用剛體片材等輔助物，即可單獨將光學(xué)片1安裝在投影電視系統(tǒng)等的規(guī)定位置上。
這里，熱塑性樹脂基材2的板厚可在該熱塑性樹脂基材2具有剛性的范圍內(nèi)任意確定。具體來說，根據(jù)所用熱塑性樹脂或制品的尺寸不同而不同，不能一概而論，例如光學(xué)片1用于40-70英寸的投影電視系統(tǒng)時，熱塑性樹脂基材2的板厚為1-5mm，特別優(yōu)選1-3mm左右。
形成熱塑性樹脂基材2以及其所包含的樹脂層4、5、5’的熱塑性樹脂是可在光學(xué)片1中使用的透光性樹脂，優(yōu)選是不僅透射可見光，也透射電子射線(EB)、紫外線(UV)等放射線的具放射線透射性的熱塑性樹脂。這樣的熱塑性樹脂的例子有丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、氯乙烯系樹脂、苯乙烯系樹脂、烯烴系樹脂、環(huán)烯烴系樹脂、丙烯酸-苯乙烯共聚樹脂、聚酯系樹脂等。
其中，熱塑性樹脂基材2中含有的樹脂層4、5、5’可用作具有光學(xué)片1所需的任意功能的層，例如可作為擴散層或透明層、抗靜電層、非抗靜電層、熱膨脹率或吸水伸長率不同的樹脂層、低反射層、防反射層、硬質(zhì)涂層、導(dǎo)電層、著色層、選擇性光吸收層、偏振光層等使用。這些樹脂層4、5、5’都是以熱塑性樹脂為主體，可通過使該熱塑性樹脂中含有光擴散劑或著色劑、染色劑、抗靜電劑等，或者選擇使用熱膨脹率、吸水伸長率等特性不同的熱塑性樹脂等來形成。
熱塑性樹脂基材2含有一層樹脂層時的該樹脂層，或者含有2層以上樹脂層時的表面?zhèn)?例如射出光一側(cè)的表面?zhèn)?的樹脂層(例如圖1中符號4的樹脂層)，其表面耐劃傷性、耐侯性和透明性等良好即可，優(yōu)選含有丙烯酸系樹脂。丙烯酸系樹脂例如有以甲基丙烯酸甲酯為主體的樹脂。還有甲基丙烯酸甲酯的均聚物，或者甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯腈、馬來酸酐、苯乙烯或α-甲基苯乙烯的任意一種或多種形成的共聚物，或者甲基丙烯酸甲酯的均聚物與上述共聚物的混合物等。其中特別多使用丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、或者甲基丙烯酸樹脂與苯乙烯樹脂的共聚樹脂(MS樹脂)。如圖1所示，熱塑性樹脂基材2中，該熱塑性樹脂基材2含有一層樹脂層時的該樹脂層，以及含有2層以上樹脂層時的表面?zhèn)?例如射出光一側(cè)的表面?zhèn)?的樹脂層只要構(gòu)成柱面鏡等第2光學(xué)元件部分4即可。
其中，熱塑性樹脂基材2中含有的樹脂層4、5、5’作為擴散層使用時，例如可以使丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸樹脂、MS樹脂等熱塑性樹脂中含有光擴散劑微粒。
此時，熱塑性樹脂中含有的光擴散劑微粒只要是可在光學(xué)片中使用的即可，可以使用任意的微粒，例如丙烯酸樹脂微?；虮┧?苯乙烯共聚樹脂微粒、三聚氰胺樹脂微粒、苯乙烯樹脂微粒、有機硅樹脂微粒等有機系微粒，硫酸鋇微?；虿Ａ⒘！溲趸X微粒、碳酸鈣微粒、硅石(二氧化硅)微粒、氧化鈦微粒等無機系微粒，除此之外還有丙烯酸樹脂珠、玻璃珠、MS樹脂珠等?？梢允顾鼈兊囊环N或多種含在熱塑性樹脂中。
對于光擴散劑微粒在熱塑性樹脂中的含量并沒有特別限定。例如象投影屏這樣要求對比度的降低少且具有高透射率時，含量根據(jù)熱塑性樹脂與光擴散劑之間的折射率差以及光擴散劑的粒徑而不同，例如，折射率差為0.01-0.06，粒徑為3-20μm時，相對于100重量份熱塑性樹脂，優(yōu)選含量為0.2-5重量份。光擴散劑微粒的含量小于0.2重量份，則不能獲得足夠的擴散效果，因而不優(yōu)選。相反，光擴散劑微粒的含量超過5重量份，則擴散增強，正面亮度降低，因而不優(yōu)選。另一方面，例如象照明裝置、背景燈那樣要求防止光源的穿透、增大擴散程度時，優(yōu)選使用例如硫酸鋇(與作為熱塑性樹脂的丙烯酸樹脂的折射率差約為0.15)等折射率高的微粒作為光擴散劑微粒，使折射率差進一步擴大，或者進一步增加添加量。
以上，以熱塑性樹脂基材2中含有的樹脂層4、5、5’作為擴散層使用時的情況為例進行了說明，也可以將上述擴散層與熱塑性樹脂基材2分別設(shè)置。熱塑性樹脂基材2中含有的樹脂層4、5、5’作為擴散層使用時，其中至少一層的樹脂層中可以含有光擴散劑微粒。另外，樹脂層4、5、5’中，2層以上的樹脂層中含有光擴散劑微粒時，可以使各樹脂層含有不同種類和添加量的光擴散劑微粒，使各樹脂層具有不同的擴散功能。
對于熱塑性樹脂基材2中含有的樹脂層4、5、5’的數(shù)量和種類并沒有特別限定，可通過將光學(xué)特性不同的樹脂層等適當組合，來獲得具有所需光學(xué)性能的光學(xué)片1。具體來說，例如通過擴散劑層/透明層/擴散劑層的組合，可防止莫阿紋、閃爍。另外，通過高流動性樹脂層/高透明層/易粘結(jié)層的組合，可以容易地進行高流動性樹脂層的賦型(形成第2光學(xué)元件部分4的透鏡部分)，同時，使在易粘結(jié)層上形成的第1光學(xué)元件部分3的賦型用輻射固化樹脂更難以脫落。
優(yōu)選在熱塑性樹脂基材2中形成第1光學(xué)元件部分的表面上設(shè)置具有難以從熱塑性樹脂和輻射固化樹脂上剝離的性質(zhì)的薄膜6。這樣的薄膜6的例子有含有氯乙烯系樹脂或丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯-聚碳酸酯合金等的薄膜等。
第1光學(xué)元件部分3經(jīng)由薄膜6等在熱塑性樹脂基材2的一個表面形成。其中，第1光學(xué)元件部分3是通過將形成該第1光學(xué)元件部分3的材料與表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下、且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具撓性的狀態(tài)的熱塑性樹脂基材2一起供給模具輥而形成的。優(yōu)選第1光學(xué)元件部分3例如在熱塑性樹脂基材2的射入光一側(cè)的表面形成。第1光學(xué)元件部分3也可以在熱塑性樹脂基材2的射出光一側(cè)的表面形成，還可在熱塑性樹脂基材2的射入光側(cè)的表面和射出光側(cè)的表面兩面形成。
這里，形成第1光學(xué)元件部分3的材料優(yōu)選含有輻射固化樹脂。這樣的輻射固化樹脂是具有透光性的樹脂，優(yōu)選使用其結(jié)構(gòu)中具有聚合性不飽和鍵或環(huán)氧基的反應(yīng)性聚合物或低聚物等。具體的例子有聚酯或聚醚、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等(甲基)丙烯酸酯、硅氧烷等硅樹脂、自由基聚合性單體或多官能單體等。
自由基聚合性單體的例子有(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酰胺、烯丙基化合物、乙烯基醚類、乙烯基酯類、乙烯基雜環(huán)化合物、N-乙烯基化合物、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸等。多官能性單體的例子有二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇(甲基)丙烯酸酯、四甘醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三(β-(甲基)丙烯酰氧基乙基)異氰脲酸酯等。
上述輻射固化樹脂是可通過照射電子射線(EB)或紫外線(UV)等放射線進行固化的樹脂，由此可使含有輻射固化樹脂的第1光學(xué)元件部分3難以從熱塑性樹脂基材2上脫落。
這里，例如通過紫外線使輻射固化型樹脂固化時，例如可以使用由超高壓汞燈或低壓汞燈、碳弧、氙弧或金屬鹵化物燈等光源發(fā)射的紫外線等。這時，優(yōu)選在輻射固化樹脂中添加光聚合引發(fā)劑。光聚合引發(fā)劑的例子有苯乙酮類、二苯酮類、米蚩苯甲酰苯甲酸酯、鄰苯甲?；郊姿峒柞?、醛肟、一硫化四甲基秋蘭姆、噻噸酮和/或光敏劑正丁基胺、三乙胺、三丁基膦等。
另外，通過電子射線使輻射固化型樹脂固化時，可以使用電子射線照射裝置(例如高壓式、范德格喇夫式、共振變壓式、絕緣線圈變壓器式、直線式、電屏式、地那米加速器式或高頻式等各種電子射線照射裝置)發(fā)射的電子射線(例如50-1000keV能量的電子射線)。
第1光學(xué)元件部分3只要是可用于光學(xué)片的光學(xué)元件，則可以使用任何光學(xué)元件。優(yōu)選菲涅爾透鏡、柱面鏡、棱鏡、粗糙面、細縫和衍射光柵等，具體的例子有圓形菲涅爾透鏡、線形菲涅爾透鏡、全反射菲涅爾透鏡、三角棱鏡、多角棱鏡、柱面鏡、噴砂粗糙面、矩形衍射光柵、全息結(jié)構(gòu)、峨眼結(jié)構(gòu)(moth eye)等。圖1中，作為第1光學(xué)元件部分3，例舉了在熱塑性樹脂基材2的入射光側(cè)表面形成菲涅爾透鏡的例子。這里，該菲涅爾透鏡是將由入射面和對由該入射面入射的光的一部分或全部進行全反射、偏轉(zhuǎn)至所需方向的全反射面形成的三角形狀的棱鏡多排排列于入射光側(cè)的表面而成的。
這樣，在熱塑性樹脂基材2的一個表面(例如入射光側(cè)的表面)形成第1光學(xué)元件部分3時，另一個表面、即射出光側(cè)的表面可以不加處理，或者為了提高對比度而設(shè)置遮光層。還可以如圖1所示，設(shè)置柱面鏡等第2光學(xué)元件部分4。
這里，第2光學(xué)元件部分4可以按照與上述第1光學(xué)元件部分3的形成方法同樣的方法形成，優(yōu)選在將熱塑性樹脂基材2冷卻成具有撓性的狀態(tài)時形成。即，具有撓性的狀態(tài)的熱塑性樹脂基材2是將熔融的熱塑性樹脂基材2通過一對冷卻輥之間進行冷卻而形成的。因此，使用冷卻輥冷卻熱塑性樹脂基材2時，如果在一對冷卻輥中，將用于冷卻與在熱塑性樹脂基材2中形成第1光學(xué)元件部分3的表面相對側(cè)的表面的冷卻輥作為擠出模具輥使用，則通過將該擠出模具輥的透鏡模(賦型模)轉(zhuǎn)印到熱塑性樹脂基材2的表面，即可形成具有透鏡?；パa形狀的表面形狀的第2光學(xué)元件部分4。
這種情況下，可用上述方法精確地形成的是形狀緩和的透鏡部分(賦型)，因此，優(yōu)選使用形狀比較緩和的柱面鏡等作為第2光學(xué)元件部分4。對于柱面鏡的形狀并沒有特別限定，具體的例子有間距為30μm以上、優(yōu)選60μm以上，且截面的曲線形狀近似于半圓弧、半橢圓弧、拋物線、雙曲線或三角函數(shù)曲線等曲線、這些曲線的組合、或者這些曲線與其切線組合的形狀(例如臺形)等。作為上述截面的曲線形狀，優(yōu)選使用沒有奇異點，且可設(shè)脫模角度的形狀。作為第2光學(xué)元件部分4使用的柱面鏡通過光的折射或反射作用，使光在光射出側(cè)的表面進行擴散，或者將斜角入射的光的光軸校正為垂直方向。
本實施方案的光學(xué)片1有剛性、且具有形成了精密透鏡部分的第1光學(xué)元件部分3，因此作為背景光用光軸校正片、用于自然光采光或照明的片、全息照相片、去光澤片、精密粗糙面板、百葉窗、線型菲涅爾透鏡片、棱鏡片等光學(xué)片有用。特別是，本實施方案的光學(xué)片1是可以連續(xù)制造的，因此只要是直線圖案的透鏡形狀，都可以連續(xù)無間歇地生產(chǎn)，因此也可用于尺寸大的光學(xué)片，工業(yè)價值非常高。
(光學(xué)片的制造方法)以下，對含有上述構(gòu)成的光學(xué)片1的制造方法進行具體說明。
圖2是表示用于實現(xiàn)本實施方案的光學(xué)片1的制造方法的制造裝置的一個例圖。如圖2所示，該制造裝置主要具有T模頭10、作為一對冷卻輥的第1輥11和第2輥12、輻射固化樹脂涂布裝置13、輻射固化樹脂用模具輥14、放射線照射裝置15。
其中，T模頭10用于使熔融的熱塑性樹脂形成規(guī)定板厚的片材形態(tài)，連續(xù)地供給第1輥11和第2輥12之間。為了對應(yīng)最終形成的熱塑性樹脂基材2包括多層(2層以上)的樹脂層5的情況，優(yōu)選該T模頭10可以進行多層擠出成型。
第1輥11和第2輥12相向設(shè)置，通過該第1輥11和第2輥12，對由T模頭10供給的熔融熱塑性樹脂基材2進行擠壓，同時，使熱塑性樹脂基材2冷卻至規(guī)定的溫度(表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上)。
這里，將第1輥11和第2輥12中的一個輥(例如第2輥12)作為擠出模具輥使用，可以在熱塑性樹脂基材2的表面形成第2光學(xué)元件部分4。
在作為擠出模具輥使用的第2輥12的圓周面上形成有與所需透鏡部分的形狀為互補形狀的透鏡模。具體來說，例如在制造如圖1所示的光學(xué)片1時，在第2輥12的圓周面上形成用于形成柱面鏡的透鏡模。這里，所述透鏡模是將沿第2輥12的圓周方向形成的透鏡形狀的槽在軸向方向上設(shè)置多排而成的。通過使熔融的熱塑性樹脂基材2緊密貼合在形成有這樣的透鏡模的圓周面上并擠壓，可將第2輥12的透鏡模轉(zhuǎn)印到熱塑性樹脂基材2的表面，形成第2光學(xué)元件部分4的透鏡部分。
這里，關(guān)于作為擠出模具輥使用的第2輥12的圓周面上形成的透鏡形狀的槽，對其截面形狀并沒有特別限定，可以是任何形狀，例如可以是大致圓形或近似橢圓形的形狀。另外，作為擠出模具輥使用的第2輥12，優(yōu)選可沿著該軸方向移動且可調(diào)節(jié)相對于熱塑性樹脂基材2的相對位置。
如圖2所示，優(yōu)選通過位于輻射固化樹脂用模具輥14的下游的片材牽引輥(未圖示)對供給第1輥11和第2輥12之間的熱塑性樹脂基材2施加拉力，以使該熱塑性樹脂基材2沿著第2輥12的圓周面的一部分(例如大致為半圓周)緊密貼合。第2輥12中的熱塑性樹脂基材2的緊密貼合范圍，只要是第2輥12的透鏡?？赊D(zhuǎn)印到熱塑性樹脂基材2的表面并形成透鏡部分的范圍即可，對其沒有特別限定。
輻射固化樹脂用模具輥14是用于在熱塑性樹脂基材2上形成第1光學(xué)元件部分3的輥，其中所述熱塑性樹脂基材2是從作為擠出模具輥使用的第2輥12上脫模下來的。這里，輻射固化樹脂用模具輥14的圓周面形成有與所需透鏡部分(賦型)的形狀為互補形狀的透鏡模(賦型模)。具體來說，例如在制造圖1所示的光學(xué)片1時，在輻射固化樹脂用模具輥14的圓周面上形成有用于形成菲涅爾透鏡的透鏡模。這里，關(guān)于這樣的透鏡模，沿輻射固化樹脂用模具輥14的圓周方向形成的透鏡形狀的槽在軸向方向設(shè)置多排。熔融的熱塑性樹脂基材2中與第1輥11接觸的表面經(jīng)由輻射固化樹脂緊密貼合在形成有這樣的透鏡模的圓周面的一部分上并擠壓，輻射固化樹脂用模具輥14的透鏡模轉(zhuǎn)印到輻射固化樹脂的表面，形成第1光學(xué)元件部分3的透鏡部分。
這里，在輻射固化樹脂用模具輥14的圓周面上形成的透鏡形狀的槽無需一定沿著軸方向排列，可以是斜向方向，也可以是水平方向。不過考慮到第1光學(xué)元件部分3容易從輻射固化樹脂用模具輥14上脫模的因素，優(yōu)選沿軸向方向設(shè)置。
這里，關(guān)于輻射固化樹脂用模具輥14的圓周面上形成的透鏡形狀的槽，對其截面形狀并沒有特別限定，可以是任何形狀，例如可以是三角形、矩形、多角形、圓形、橢圓形或近似于這些的形狀。這些透鏡形狀的槽可以是間距和/或形狀部分或全面地不同，也可以象全息照相的干涉條紋那樣是隨機的。
另外，優(yōu)選輻射固化樹脂用模具輥14可沿著該軸方向移動且可調(diào)節(jié)相對于熱塑性樹脂基材2的相對位置。由此，可以根據(jù)需要對在熱塑性樹脂基材2的表面及其相對側(cè)的表面形成的第1光學(xué)元件部分3和第2光學(xué)元件部分4的位置進行調(diào)節(jié)。
作為輻射固化樹脂用模具輥14，還優(yōu)選可通過控制該輻射固化樹脂用模具輥14的溫度，來調(diào)節(jié)熱塑性樹脂基材2的溫度。由此，可適當控制熱塑性樹脂基材2的翹曲或變形，產(chǎn)率良好且低成本地獲得具有所需翹曲或變形、具有剛性的光學(xué)片1。
輻射固化樹脂用模具輥14的周圍設(shè)置有作為輻射固化樹脂涂布裝置的例如涂布模頭13。這里，涂布模頭13供給僅能形成第1光學(xué)元件部分3的規(guī)定量的輻射固化樹脂。具體來說，涂布模頭13向輻射固化樹脂用模具輥14上、或者熱塑性樹脂基材2中與第1輥11所接觸的表面上、或者熱塑性樹脂基材2中與第1輥11所接觸的表面和輻射固化樹脂用模具輥14之間供應(yīng)輻射固化樹脂。
這樣，由涂布模頭13供給的輻射固化樹脂與熱塑性樹脂基材2共同緊密貼合在輻射固化樹脂用模具輥14的圓周面上并擠壓，由此，輻射固化樹脂用模具輥14的透鏡模被轉(zhuǎn)印到輻射固化樹脂的表面，形成第1光學(xué)元件部分3的透鏡部分。
放射線照射裝置15是對填充于輻射固化樹脂用模具輥14的透鏡模中的輻射固化樹脂照射電子射線(EB)或紫外線(UV)等放射線的裝置。放射線的照射位置位于輻射固化樹脂被充填到輻射固化樹脂用模具輥14的透鏡模中的位置的下游、并且熱塑性樹脂基材2從輻射固化樹脂用模具輥14上脫模之前(形成透鏡部分之后)的位置，放射線經(jīng)由熱塑性樹脂基材2照射到輻射固化樹脂上，使輻射固化樹脂固化。
放射線照射裝置15只要可使輻射固化樹脂固化即可，可以是任何裝置，例如有超高壓汞燈、低壓汞燈、碳弧、氙弧或金屬鹵化物燈等具備發(fā)射紫外線的光源的紫外線照射裝置，除此之外還有高壓式、范德格喇夫式、共振變壓式、絕緣線圈變壓器式、直線式、電屏式、地那米加速器式或高頻式等電子射線照射裝置等。
輻射固化樹脂用模具輥14的下游側(cè)可以設(shè)置對從輻射固化樹脂用模具輥14上脫模的熱塑性樹脂基材2的溫度進行調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)裝置(未圖示)。這里，溫度調(diào)節(jié)裝置只要可以對熱塑性樹脂基材2的溫度例如從兩面進行調(diào)節(jié)(例如冷卻至規(guī)定的溫度)即可，可以是任何裝置。溫度調(diào)節(jié)裝置例如象冷卻輥、冷卻風扇、保溫盒等那樣，優(yōu)選使用可調(diào)節(jié)表里溫度，以獲得所需變形，同時冷卻至使熱塑性樹脂基材2整體在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的裝置。由此，可適當控制熱塑性樹脂基材2的翹曲或變形，產(chǎn)率良好且低成本地獲得具有所需翹曲或變形、具剛性的光學(xué)片1。
以下，使用圖2所示的制造裝置，對于制造圖1所示的光學(xué)片1的方法進行說明。
首先，將熔融的熱塑性樹脂經(jīng)由T模頭10擠出，將熔融的熱塑性樹脂基材2連續(xù)地供給第1輥11和作為擠出模具輥使用的第2輥12之間。當使用丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、氯乙烯系樹脂、苯乙烯系樹脂、烯烴系樹脂、環(huán)烯烴系樹脂、丙烯酸-苯乙烯共聚樹脂、聚酯樹脂等作為熱塑性樹脂時，該熱塑性樹脂在T模頭10中的熔融在200-280℃溫度下進行。
更具體地說，熱塑性樹脂基材2含有丙烯酸樹脂時，在T模頭10中以240-250℃的溫度使丙烯酸樹脂熔融，然后將這樣的熔融的丙烯酸樹脂由T模頭10形成規(guī)定板厚的片材形式，連續(xù)地供給第1輥11和第2輥12之間。此時，當希望熱塑性樹脂基材2含有多層(2層以上)的樹脂層時，可由T模頭10進行多層擠出成型。
此時，如果希望熱塑性樹脂基材2中形成第1光學(xué)元件部分3的表面上設(shè)有具有難以從熱塑性樹脂和輻射固化樹脂上剝離的性質(zhì)的薄膜6時，可將薄膜6連續(xù)地供應(yīng)給由T模頭10供給的熔融熱塑性樹脂基材2和第1輥11之間。
如上所述，使熱塑性樹脂基材2通過第1輥11和第2輥12之間，將熔融的熱塑性樹脂基材2冷卻，使該熱塑性樹脂基材2處于其表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下、且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具有撓性的狀態(tài)。此時，第1輥11和第2輥12的溫度可以分別為50-100℃。具體地說，例如熱塑性樹脂基材2含有丙烯酸樹脂時，在T模頭10中以240-250℃溫度熔融的丙烯酸樹脂由65℃的第1輥11和65的第2輥12擠出成型，則冷卻至表面溫度為80-90℃(例如87℃)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，且內(nèi)部溫度為90-250℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上(實際的內(nèi)部溫度無法測定，因此溫度不明，但作為冷卻輥的第1輥11和第2輥12未導(dǎo)致變形出現(xiàn)，由此證實為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上)。丙烯酸樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為90-100℃，例如98℃。
另外，由第1輥11和第2輥12擠壓熱塑性樹脂基材2，使熱塑性樹脂基材2與第2輥12的圓周面的一部分緊密貼合。由此，作為擠出模具輥使用的第2輥12的透鏡模轉(zhuǎn)印到熱塑性樹脂基材2的表面，形成第2光學(xué)元件部分4的透鏡部分。此時，也可以將第1輥11作為擠出模具輥使用，但從容易提高賦型率的角度考慮，優(yōu)選將第2輥12作為擠出模具輥使用。由此，在熱塑性樹脂基材2的表面形成具有透鏡?；パa形狀的表面形狀(例如截面形狀為半圓形狀的柱面鏡)的第2光學(xué)元件部分4。
熱塑性樹脂基材2從作為擠出模具輥使用的第2輥12上脫模，熱塑性樹脂基材2以表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下、且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具撓性的狀態(tài)被引入輻射固化樹脂用模具輥14。此時，由設(shè)置于輻射固化樹脂用模具輥14周圍的涂布模頭13向該輻射固化樹脂用模具輥14上供給輻射固化樹脂，在與熱塑性樹脂基材2中形成第2光學(xué)元件部分4的表面相對側(cè)的表面上涂布輻射固化樹脂。由此，在由涂布模頭13供給的輻射固化樹脂夾于其間的狀態(tài)下，熱塑性樹脂基材2與輻射固化樹脂用模具輥14的圓周面的一部分緊密貼合并擠壓。此時，涂布了輻射固化樹脂的熱塑性樹脂基材2的表面在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，具有剛性，因此，輻射固化樹脂用模具輥14的透鏡模更精確地轉(zhuǎn)印到輻射固化樹脂的表面，形成第1光學(xué)元件部分3的透鏡部分。由此，熱塑性樹脂基材2的表面上形成具有與透鏡?；パa形狀的表面形狀(例如截面形狀為三角形狀的菲涅爾透鏡)的第1光學(xué)元件部分3。
之后，用放射線照射裝置15對在熱塑性樹脂基材2上形成的、從輻射固化樹脂用模具輥14上脫模之前的第1光學(xué)元件部分3照射放射線(例如紫外線)。這樣，照射的放射線經(jīng)由熱塑性樹脂基材2照射到第1光學(xué)元件部分3，含有輻射固化樹脂的第1光學(xué)元件部分3固化。由此，含有該輻射固化樹脂的第1光學(xué)元件部分3直接或經(jīng)由薄膜6與熱塑性樹脂基材2牢固貼合，第1光學(xué)元件部分3難以從熱塑性樹脂基材2上剝離。
最后，牢固貼合有第1光學(xué)元件部分3的熱塑性樹脂基材2從輻射固化樹脂用模具輥14上脫模，作為光學(xué)片1用于其它工序。
這樣，根據(jù)本實施方案，使用輻射固化樹脂用模具輥14形成第1光學(xué)元件部分3時，在其間夾有輻射固化樹脂的狀態(tài)下，表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材2壓在輻射固化樹脂用模具輥14的圓周面上，即使是在通常的使用狀態(tài)的溫度下具有剛性的、板厚很厚的熱塑性樹脂基材2，也可卷附在輻射固化樹脂用模具輥14上，可以充分緊密貼合。此時，第1光學(xué)元件部分3含有輻射固化樹脂(例如紫外線固化樹脂)，因此其表面穩(wěn)定，輻射固化樹脂用模具輥14上不會殘留輻射固化樹脂，同時，從輻射固化樹脂用模具輥14上脫模后，形狀也不會改變。因此，輻射固化樹脂用模具輥14的透鏡?？梢赞D(zhuǎn)印到涂布于熱塑性樹脂基材2表面的輻射固化樹脂的表面上，形成精密的透鏡部分。由此，可以連續(xù)地制造包含菲涅爾透鏡或棱鏡等形狀尖銳的光學(xué)元件、具有剛性的光學(xué)片1作為第1光學(xué)元件部分3，可以產(chǎn)率良好且以低于單片式制造成本的成本制造這樣的光學(xué)片1。特別是本實施方案可以進行光學(xué)片1的連續(xù)制造，只要是可以通過輻射固化樹脂用模具輥14進行加工的透鏡形狀，均可連續(xù)地進行生產(chǎn)，因此對于尺寸大的光學(xué)片也適用，工業(yè)價值非常高。
另外，本實施方案中，將用于冷卻熱塑性樹脂基材2的冷卻輥第1輥11和第2輥12的其中之一作為擠出模具輥使用，因此可以在熱塑性樹脂基材2的兩面精度良好且簡單地形成透鏡部分(第1光學(xué)元件部分3和第2光學(xué)元件部分4)。即，在以往的方法中，例如通過壓制加工在平板狀的熱塑性樹脂基材的兩面形成透鏡部分時，一面形成透鏡部分后，在另一面形成透鏡部分時，為了使兩個透鏡部分的相對位置不偏移，需要將熱塑性樹脂基材的x軸和y軸兩軸位置對齊。而本實施方案中，在熱塑性樹脂基材2的兩面形成透鏡部分時，可通過作為擠出模具輥使用的第2輥12和輻射固化樹脂用模具輥14進行，因此對于熱塑性樹脂基材2的長度方向的位置對齊，只要例如預(yù)先設(shè)定輻射固化樹脂用模具輥14長度方向的位置即可。在兩面形成的兩個透鏡部分(第1光學(xué)元件部分3和第2光學(xué)元件部分4)的相對位置偏移的調(diào)節(jié)，只要將作為擠出模具輥使用的第2輥和/或輻射固化樹脂用模具輥14沿其軸向方向移動，進行單軸調(diào)節(jié)即可，因此可以在熱塑性樹脂基材2的兩面精度良好且簡單地形成透鏡部分(第1光學(xué)元件部分3和第2光學(xué)元件部分4)。
根據(jù)本實施方案，在熱塑性樹脂基材2的表面和第1光學(xué)元件部分3之間設(shè)有具有難以從熱塑性樹脂和輻射固化樹脂上剝離的性質(zhì)的薄膜6，因此可以緊密貼合第1光學(xué)元件部分，而不會從熱塑性樹脂基材2上脫落。另外，由于設(shè)有薄膜6，在形成第1光學(xué)元件部分3的輻射固化樹脂與熱塑性樹脂基材2的表面接觸時，可以防止表面溫度的降低，同時，形成透鏡部分時，再不必考慮熱塑性樹脂基材2表面的剛性，使得對形成第1光學(xué)元件部分3的輻射固化樹脂的選定變得容易。并且，如果使用擴散薄膜、具有各種光學(xué)性能的薄膜等作為薄膜6，則可使最終所得光學(xué)片1具有各種光學(xué)性能。
如圖2所示的制造裝置，上述實施方案中，對于通過第1輥11和第2輥12兩個冷卻輥，使熔融的熱塑性樹脂基材2冷卻至規(guī)定溫度(表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上)的情況舉例進行了說明，為了更準確地進行熔融的熱塑性樹脂基材2的溫度控制，除第1輥11和第2輥12兩個冷卻輥之外，還可以追加設(shè)置1個或2個以上的冷卻輥。具體來說，例如如圖3所示的制造裝置，由T模頭10供給的熔融的熱塑性樹脂基材2通過一對冷卻輥20、21冷卻，同時將由該冷卻輥20、21冷卻的熱塑性樹脂基材2再通過設(shè)于更下游的第3冷卻輥22冷卻。更具體地說，由T模頭10供給的熱塑性樹脂基材2通過其表面沿著冷卻輥21的圓周面的一部分(例如大致半周)緊密貼合、傳送而冷卻。另外，與從該冷卻輥21上脫模的熱塑性樹脂基材2中形成第1光學(xué)元件3的表面相對側(cè)的表面沿著第3冷卻輥22的圓周面的一部分(例如大致半周)緊密貼合、傳送而冷卻。第3冷卻輥22與圖2所示的制造裝置的第2冷卻輥12一樣，是作為擠出模具輥使用的輥。
由此，熱塑性樹脂基材2的兩面沿著冷卻輥21、22的圓周面的一部分(例如大致半周)緊密貼合、傳送，因此可以使熱塑性樹脂基材2的表面和內(nèi)部更精確地冷卻，同時也可以進行更精確的熱塑性樹脂基材2內(nèi)部的溫度控制。
即，圖2所示的制造裝置中，熱塑性樹脂基材2與作為擠出模具輥使用的第2輥12的圓周面接觸時間較長，但熱塑性樹脂基材2與第1輥11的接觸短，立即從第1輥11脫模，因此可以使表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，但對于內(nèi)部溫度則難以控制為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的所希望的溫度。與此相對，圖3所示的制造裝置中，通過三個冷卻輥20、21、22冷卻熱塑性樹脂基材2時，熱塑性樹脂基材2的兩面與兩個冷卻輥21、22的圓周面接觸時間較長，因此，更容易將熱塑性樹脂基材2的內(nèi)部溫度控制在所希望的溫度。
由此，可以調(diào)節(jié)熱塑性樹脂基材2的內(nèi)部溫度，使熱塑性樹脂基材2與輻射固化樹脂用模具輥14的圓周面精確地緊密貼合，可以在涂布于熱塑性樹脂基材2的表面的輻射固化樹脂的表面上精確地形成精密的透鏡部分。并且，將冷卻輥21也作為擠出模具輥使用時，冷卻輥21的透鏡模轉(zhuǎn)印形成的透鏡部分上可以層合輻射固化樹脂用模具輥14的透鏡模轉(zhuǎn)印形成的透鏡部分。還具有下述效果即可容易地由涂布模頭13向熱塑性樹脂基材2供應(yīng)輻射固化樹脂以及從輻射固化樹脂中脫氣泡。
此時，控制圖2和圖3所示的制造裝置中的輥11、12、14、20、21、22的溫度，使從輻射固化樹脂用模具輥14上脫模的熱塑性樹脂基材2的內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上，同時，使從輻射固化樹脂用模具輥14上脫模的熱塑性樹脂基材2為直線狀，在此狀態(tài)下，通過溫度調(diào)節(jié)裝置(未圖示)，從其兩面調(diào)節(jié)冷卻至內(nèi)部溫度為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，由此可以連續(xù)制造沒有翹曲、變形、具有剛性的光學(xué)片1。另一方面，通過溫度調(diào)節(jié)裝置(未圖示)，例如使熱塑性樹脂基材2的兩面溫度冷卻至不同溫度，則可以連續(xù)制造具有所需翹曲或變形的、具有任意剛性的光學(xué)片1。
權(quán)利要求
1.光學(xué)片的制造方法，其特征在于包括以下步驟將熔融的熱塑性樹脂基材冷卻，使該熱塑性樹脂基材處于其表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具有撓性的狀態(tài)的步驟；在上述具有撓性的狀態(tài)下的熱塑性樹脂基材的一個表面涂布輻射固化樹脂的步驟；將涂布有上述輻射固化樹脂的上述具有撓性的狀態(tài)下的熱塑性樹脂基材，在中間存在上述輻射固化樹脂的狀態(tài)下，壓在輻射固化樹脂用模具輥的圓周面上，將該圓周面上形成的賦型模轉(zhuǎn)印到上述輻射固化樹脂的表面，形成具有上述賦型模的互補形狀的表面形狀的第1光學(xué)元件部分的步驟；對在上述熱塑性樹脂基材上形成的、含有上述輻射固化樹脂的上述第1光學(xué)元件部分照射放射線，使上述第1光學(xué)元件部分固化的步驟。
2.權(quán)利要求1的光學(xué)片的制造方法，其特征在于該方法還包括以下步驟在上述具有撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材中形成上述第1光學(xué)元件部分的上述一個表面上，形成具有難以從熱塑性樹脂和輻射固化樹脂上剝離的性質(zhì)的薄膜。
3.權(quán)利要求1的光學(xué)片的制造方法，其特征在于由上述輻射固化樹脂用模具輥形成的上述第1光學(xué)元件部分的表面形狀具有至少一種選自菲涅爾透鏡、柱面鏡、棱鏡、粗糙面、細縫和衍射光柵的光學(xué)元件的形狀。
4.權(quán)利要求1的光學(xué)片的制造方法，其特征在于使上述熔融的熱塑性樹脂基材通過一對冷卻輥之間，使該熱塑性樹脂基材冷卻。
5.權(quán)利要求4的光學(xué)片的制造方法，其特征在于該方法還包括以下步驟將上述一對冷卻輥中的一個冷卻輥作為擠出模具輥使用，通過將該擠出模具輥的圓周面上形成的賦型模轉(zhuǎn)印到上述熱塑性樹脂基材的表面，形成具有上述賦型模互補形狀的表面形狀的第2光學(xué)元件部分，其中所述一個冷卻輥是用于冷卻與上述具有撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材中形成上述第1光學(xué)元件部分的上述一個表面相對的另一個表面的冷卻輥。
6.權(quán)利要求1的光學(xué)片的制造方法，其特征在于在形成上述第1光學(xué)元件部分的步驟中，通過控制上述輻射固化樹脂用模具輥的溫度來調(diào)節(jié)上述熱塑性樹脂基材的溫度。
7.權(quán)利要求1的光學(xué)片的制造方法，其特征在于該方法還包括對從上述輻射固化樹脂用模具輥上脫模后的上述熱塑性樹脂基材進行溫度調(diào)節(jié)的步驟。
8.權(quán)利要求5的光學(xué)片的制造方法，其特征在于上述輻射固化樹脂用模具輥和上述擠出模具輥的至少其中之一可沿其軸向方向進行位置調(diào)節(jié)。
9.權(quán)利要求5的光學(xué)片的制造方法，其特征在于上述擠出模具輥的圓周面上形成的上述賦型模的截面形狀為大致圓形或近似橢圓形的形狀。
10.光學(xué)片，該光學(xué)片含有在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的溫度具有剛性的透光性熱塑性樹脂基材以及在上述熱塑性樹脂基材的一個表面上形成的第1光學(xué)元件部分，其特征在于上述第1光學(xué)元件部分是將形成該第1光學(xué)元件部分的材料與表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材一起供給模具輥而形成的。
11.權(quán)利要求10的光學(xué)片，其特征在于形成上述第1光學(xué)元件部分的材料含有輻射固化樹脂。
12.權(quán)利要求11的光學(xué)片，其特征在于該光學(xué)片還含有薄膜，所述薄膜設(shè)置于上述熱塑性樹脂基材中形成上述第1光學(xué)元件部分的上述一個表面上，且具有難以從熱塑性樹脂和輻射固化樹脂上剝離的性質(zhì)。
13.權(quán)利要求10的光學(xué)片，其特征在于該光學(xué)片還含有第2光學(xué)元件部分，所述第2光學(xué)元件部分形成于與上述熱塑性樹脂基材中形成上述第1光學(xué)元件部分的上述一個表面相對側(cè)的另一個表面上。
14.權(quán)利要求13的光學(xué)片，其特征在于上述具有撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材是使上述熔融的熱塑性樹脂基材通過一對冷卻輥之間冷卻而形成的，上述第2光學(xué)元件部分是通過將上述一對冷卻輥中的一個冷卻輥作為擠出模具輥使用而形成的，所述一個冷卻輥是用于冷卻與上述具有撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材中形成上述第1光學(xué)元件部分的上述一個表面相對的另一個表面的冷卻棍。
15.權(quán)利要求10的光學(xué)片，其特征在于上述熱塑性樹脂基材由含有熱塑性樹脂的多層樹脂層構(gòu)成。
16.權(quán)利要求15的光學(xué)片，其特征在于上述多層樹脂層中的至少一層樹脂層含有光擴散劑。
17.權(quán)利要求10的光學(xué)片，其特征在于上述第1光學(xué)元件部分具有至少一種選自菲涅爾透鏡、柱面鏡、棱鏡、粗糙面、細縫和衍射光柵的光學(xué)元件。
全文摘要
本發(fā)明提供可產(chǎn)率良好且低成本地制造具有剛性的光學(xué)片的光學(xué)片制造方法以及光學(xué)片。光學(xué)片1含有在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的溫度具有剛性的透光性熱塑性樹脂基材2、以及在上述熱塑性樹脂基材2的一個表面形成的第1光學(xué)元件部分3。第1光學(xué)元件部分3是通過與表面溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下且內(nèi)部溫度在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的具撓性狀態(tài)的熱塑性樹脂基材2一起供給輻射固化樹脂用模具輥14而形成的。此時，優(yōu)選在熱塑性樹脂基材2中形成第1光學(xué)元件部分3的一個表面上設(shè)有具有難以從熱塑性樹脂和輻射固化樹脂上剝離的性質(zhì)的薄膜6。還優(yōu)選在與熱塑性樹脂基材2中形成上述第1光學(xué)元件部分3的一個表面相對側(cè)的另一個表面上形成第2光學(xué)元件部分4。
文檔編號B29C47/88GK1700977SQ20048000114
公開日2005年11月23日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月23日
發(fā)明者本田誠 申請人:大日本印刷株式會社