CN104797403B - 转印成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明具有：第1模具(9)；第2模具(10)，其能够相对于第1模具(9)相对地接近和离开；加热单元(15、22)，它们设置于模具的至少任一个；转印部件(14、20)，它们设置于模具的至少任一个，能够相对于模具相对地分离移动，使转印面与供给到模具之间的树脂制片(25)抵接而进行转印成型；以及机构，其能够使模具与转印部件(14、20)相对地移动。

Description

转印成型装置

技术领域

本发明涉及模具构造、转印成型装置以及转印成型方法。

背景技术

以往，作为转印成型装置，公知有利用转印板加热加压树脂薄膜而转印成型出细微的凹凸图案的转印成型装置(例如，参照专利文献1)。

然而，在所述现有的转印成型装置中，采用转印板与模具一体化的结构。因此，在因转印板损伤等而需要更换的情况下，必须在开闭的模具的区域内进行作业。此外，如果是在成型作业的中途，则还有可能因模具高温而导致作业者烫伤。即，存在更换转印板时的作业性差的问题。

此外，由于转印板与模具一体化，因此必须加热和冷却它们全部。即，存在热交换效率差的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－310286号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明要解决的课题在于，能够简单且迅速地更换转印部件，在热交换效率方面优越。

用于解决课题的手段

作为用于解决所述课题的手段，本发明使模具构造具有：

第1模具；

第2模具，其能够相对于所述第1模具相对地接近和离开；

加热单元，其设置于所述模具中的至少任一个；

转印部件，其设置于所述模具中的至少任一个，能够相对于所述模具相对地分离移动，使转印面与供给到所述模具之间的树脂制片抵接而进行转印成型；以及

机构，其能够使所述模具与所述转印部件相对地移动。

通过该结构，能够仅使施加细微加工的转印部件相对于模具相对地分离移动。因此，能够在使其分离移动后的位置上容易地进行转印部件的更换作业。

此外，作为用于解决所述课题的手段，本发明使转印成型装置成为具有所述模具构造的结构。

优选还具有冷却单元，在使所述转印部件维持与所述树脂制片的抵接状态且使所述转印部件从所述模具分离移动后的状态下，所述冷却单元能够进行冷却。

通过该结构，能够将转印部件的转印面转印成型于树脂制片，使其从模具分离移动，利用冷却单元经由转印部件而冷却树脂制片。因此，能够在不受来自模具的热影响的情况下，在短时间内有效地冷却树脂制片。

所述冷却单元优选至少在非转印成型时位于非转印区域。

通过该结构，在冷却单元与模具之间不会互相带来热影响。特别在非转印成型时，模具不会被冷却单元冷却，因此，能够顺利地开始下一个转印成型。

所述冷却单元由供气单元构成即可，所述供气单元能够将空气供给至从所述模具分离移动后的转印部件的与转印面相反的一侧的面。

通过该结构，能够利用仅供给空气至转印部件的简单的结构来冷却树脂制片。此外，由于转印部件从模具分离，因此，模具也不会被从供气单元供给的空气冷却。因此，与冷却整个模具的情况相比，能够顺利地开始下一个转印成型。

所述冷却单元由冷却部件构成即可，所述冷却部件能够接触从所述模具分离移动后的转印部件的与转印面相反侧的面。

通过该结构，能够利用与转印部件直接接触的冷却部件更加有效地冷却树脂制片。另外，关于冷却部件，能够采用水冷式等各种结构。

所述冷却部件优选为玻璃转移温度以下。

所述冷却部件优选使一个面接触转印部件的与转印面相反的一侧的面接触，并且在另一个面上具有隔热部件。

通过该结构，隔热部件抑制冷却部件从树脂制片以外吸热。即，能够经由转印部件有效地冷却树脂制片。因此，能够缩短树脂制片的冷却工序所需的时间，缩短转印 成型的周期时间。

位于隔着所述树脂制薄膜而与所述冷却部件相反的一侧的模具优选具有：加热单元；以及位于所述树脂制薄膜与所述加热单元之间的隔热部件。

通过该结构，隔热部件抑制从模具向冷却部件的散热量。即，与冷却部件的存在无关，在不会过度地冷却模具的情况下，能够顺利地转移到下一个转印成型。

所述冷却部件被设置成能够在与所述模具的接近离开方向交叉的方向上移动。

通过该结构，在不冷却树脂制片时，能够预先使冷却部件移动到不冷却模具的退避位置。

优选的是，所述转印部件以能够相对于各模具相对地分离移动的方式分别设置于树脂制片的两个面侧，

所述冷却单元由能够分别对分离移动后的各转印部件的与转印面相反的一侧的面进行冷却的2个部件构成，

所述两个模具的温度大致相同。

通过该结构，能够均匀地冷却树脂制片的两个面。因此，在树脂制片上热变形不会伴随冷却而偏颇，能够以良好的状态使其固化。

优选所述模具中的至少任一个被设置成能够在与所述模具的接近离开方向交叉的方向上往复移动。

通过该结构，能够在使其移动到侧方的位置进行树脂制片的冷却、转印部件的更换等，能够提高作业性。

优选的是，所述冷却单元由对转印部件的与转印面相反的一侧的面进行冷却的1个部件构成，

配置于被所述冷却单元冷却的一侧的模具的温度被设定为比相反侧的模具的温度高。

通过该结构，能够将树脂制片的输送线设定在温度低的模具附近。其结果为，能够使模具为小型的结构。

此外，作为用于解决所述课题的手段，本发明使转印成型方法具有如下工序：

插入工序，在对置配置的第1模具与第2模具之间插入树脂制片；

夹持工序，在所述两个模具之间以使转印部件的转印面与至少任一个模具的面抵接的状态夹持树脂制片；

转印成型工序，通过加热所述模具中的至少任一个而对所述树脂制片进行转印成型；

打开工序，在打开了所述模具之后，使所述转印部件从所述模具分离移动；以及

冷却工序，对从所述模具分离移动后的转印部件进行冷却。

所述冷却工序通过将空气供给至所述转印部件的与转印面相反的一侧的面而进行即可。

所述冷却工序也可以通过使冷却部件接触所述转印部件的与转印面相反的一侧的面而进行。

发明效果

根据本发明，由于能够仅将转印部件从模具分离移动，因此能够容易地进行该更换作业。

附图说明

图1是示出第1实施方式的导光板形成装置的概略主视图。

图2是示出图1的转印成型装置概略的局部分解立体图。

图3中，(a)是图2的上模用转印板的局部俯视图，(b)是图2的模具部分的局部剖面概略图，(c)是其局部放大图。

图4中，(a)是示出半成品板与第1和第2切削用工具之间的关系的说明图，(b)和(c)是示出半成品板与第1切削用工具之间的关系的说明图。

图5中，(a)是示出第1实施方式的导光板中的照明状态的照片，(b)是示出现有的导光板的照明状态的照片，(c)的示出(a)、(b)的穿透光量的图表。

图6是示出第2实施方式的导光板形成装置的概略立体图。

图7A是示出图6的转印成型装置中的各板的动作的说明图。

图7B中，(a)是示出伴随着树脂制片的温度变化的树脂制片25的弹性模量的变化的图表，(b)是示出伴随着树脂制片的温度变化的其残留应力的变化的图表。

图8是示出图6的转印成型装置的模具的温度与加压力之间的关系的图表。

图9是示出第3实施方式的转印成型装置中的各板的动作的说明图。

图10是示出第3实施方式的转印成型装置中的各板的动作的说明图。

图11A是示出在其他实施方式的树脂制片上形成厚壁部的形成方法的概略说明图。

图11B是示出在其他实施方式的树脂制片上形成厚壁部的形成方法的概略说明图。

图11C是示出在其他实施方式的树脂制片上形成厚壁部的形成方法的概略说明图。

图11D是其他实施方式的转印板和树脂制片的局部概略剖面图。

图11E是采用了第1实施方式的导光板的液晶显示装置的剖面图。

图11F是采用了其他实施方式的导光板的面光源装置的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，虽然使用根据需要而表示特定的方向或位置的用语(例如，包含“上”、“下”、“侧”、“端”的用语)，但是这些用语的使用是为了易于理解参照附图的发明，而不是利用这些用语的意义来限定本发明的技术范围。此外，以下的说明本质上不过是例示，并非意图限制本发明、其适用物或其用途。

(第1实施方式)

(结构)

图1示出第1实施方式的导光板形成装置的概略。该导光板形成装置具有材料供给装置1、转印成型装置2、薄膜贴附装置3、裁断装置4以及外形加工装置5。

材料供给装置1反绕被卷绕于主辊6上的树脂制片25，并供给到转印成型装置2。中途配置有多个辊7，在第2个辊7的紧后面，将贴附于树脂制片25的保护片剥离而卷取到卷取辊8上。这里，关于树脂制片25，使用聚碳酸酯(融点＝约240℃，玻璃转移温度＝约150℃)。

如图2所示，转印成型装置2具有下模9和上模10。

下模9是在下模用支撑板11的上表面依次配置下模用中间板12、下模用隔热板13以及下模用转印板14而成的。

下模用支撑板11是将不锈钢(SUS)形成为俯视矩形状的板状。下模用支撑板11的两侧面之间形成有多个贯通孔，插入有加热器15和热电偶(未图示)。通过对加热器15通电而加热该下模用支撑板11，能够经由下模用中间板12和下模用隔热 板13而使下模用转印板14升温。这里，将基于对加热器15的通电的下模用支撑板11的加热温度控制在约180℃。

下模用中间板12和所述下模用支撑板11同样将不锈钢(SUS)形成为俯视矩形状的板状。

下模用隔热板13将由聚酰亚胺等树脂材料构成的隔热片13a层叠多片而一体化(在图2中，以在上下方向分解的状态进行图示)。能够借助隔热片的层叠片数的不同而调整隔热性能。这里，通过由5片隔热片构成下模用隔热板13，而相对于下模用支撑板11的加热温度约为180℃，使下模用转印板14的温度成为约150℃。由此，能够防止树脂制片25受到来自下模用支撑板11的热影响而发生变形。因而，树脂制片25的输送线位于下模9的附近，不再需要增大模具打开时的距离，因此能够使转印成型装置2小型化。此外，在关闭模具而加热树脂制片25时，下模用隔热板13也起到防止来自上模10的热扩散到下模侧的作用。此外，在冷却树脂制片25时，下模用隔热板13也起到防止被冷却到下模用支撑板11的作用。

下模用转印板14是将镍铬合金形成为俯视矩形的板状。在下模用转印板14的上表面形成有转印面，该转印面在x轴方向和y轴方向上以任意的间隔形成具有次微米级深度的多个半球面状的凹陷。由此，能够在作为转印对象的树脂制片25的下表面形成多个半球状的突起。形成有这些突起的面成为反射面，使来自光源的光向上表面侧反射，起到从上表面射出的作用。另外，所述凹陷不限于半球面状，能够形成为圆锥状等各种凹状。此外，也可以不是凹状而形成为凸状。

所述下模9可利用未图示的伺服马达等驱动单元在水平面上沿x轴方向和y轴方向移动。此外，移动量由测微计16检测，根据其检测结果能够微调水平面内的x轴方向和y轴方向的位置。另外，下模的移动也可以手动进行。

上模10在上模用支撑板17的下表面依次配置有上模用中间板18、上模用隔热板19以及保持上模用转印板20的保持板21。

上模用支撑板17与所述下模用支撑板11同样将不锈钢(SUS)形成为俯视矩形状的板状。在上模用支撑板17的两侧面之间形成有多个贯通孔，插入有加热器22和热电偶(未图示)。对加热器22通电，由此能够将上模用支撑板17升温到约280℃。

上模用中间板18与所述上模用支撑板17同样将不锈钢(SUS)形成为俯视矩形状的板状。

上模用隔热板19是与所述下模用隔热板13同样地层叠由聚酰亚胺等树脂材料构成的多片隔热片19a而成的。这里，以2片隔热片构成上模用隔热板19，使在上模用转印板20上的温度成为约240℃。由此，在由上模10和下模9夹持树脂制片25时，能够充分熔融树脂制片25。

上模用转印板20与所述下模用转印板14同样将镍铬合金形成为俯视矩形的板状。如图3所示，在上模用转印板20的下表面形成有沿宽度方向延伸的凹陷23。如图3(c)所示，凹陷23为由垂直面23a、底面23b、倾斜面23c和两端面(未图示)围成的空间。关于倾斜面23c，在宽度方向并排设置有多个圆弧状区域24。在各圆弧状区域24中，在周向上并排设置有沿径向延伸的截面大致三角形的多根突条部(未图示)

关于凹陷23，熔融的树脂制片25的一部分流入而形成厚壁部26。这里，所谓的树脂制片25是指薄膜状的非常薄的片，包含在本实施方式中使用的0.2mm～0.3mm或者具有其以上的厚度的片。厚壁部26的高度尺寸为亚毫米级，这里为0.2mm。形成于倾斜面的突条部的突出尺寸(表面粗糙度)为次微米级，这里为0.2μm。形成有这些突条部的区域为转印面，使来自配置在厚壁部26的端面侧的多个光源的光弯曲而抑制从倾斜面的漏出。

在上模用转印板20的下表面形成有从所述凹陷23连通到侧面的多个槽部27。各槽部27优选沿与凹陷23所延伸的宽度方向(y轴方向)垂直的方向(x轴方向)形成。由此，能够使槽部27的长度最短。此外，各槽部27形成于圆弧状区域24之间的位置上。这是考虑熔融树脂的流速在圆弧状区域24之间的区域最慢，气泡容易残留。由此，能够从凹陷23有效地排出气泡。此外，只要各槽部27的深度尺寸为凹陷23的深度尺寸以上即可，这里设定为同一深度。此外，各槽部27的宽度尺寸设定为将流入凹陷23内的熔融状态的树脂(树脂制片25)的流出量抑制在必要最小限度并且气泡不残留在凹陷23内的值。

这样，通过将从凹陷23连续到外部的槽部27形成于圆弧状区域24之间，能够在熔融树脂流入时将凹陷23内的空气顺畅地引导到外部。而且，流入凹陷23内的树脂的一部分也流出到槽部27。此外，由于槽部27的深度尺寸为凹陷23的深度尺寸以上，因此在从凹陷23到槽部27的区域也没有空气残留的情况(如果槽部27的深度尺寸小于凹陷23的深度尺寸，则会形成角部，有可能空气残留于该角部。)。因此， 空气不会残留于凹陷23内，在厚壁部26内也不会产生空隙。此外，即使空气残留于凹陷23内也是微少的，所以也不会产生树脂烧焦的情况。并且，能够借助加压力融入到熔融树脂中而不会产生空隙。

如图2所示，保持板21由于将不锈钢(SUS)形成为矩形框状，在中央形成有开口部28。保持板21在其下表面保持上模用转印板20，使该上模转印板从开口部28向上方露出。由软X射线照射装置29向从开口部28露出的上模用转印板20的上表面照射软X射线。由此，树脂制片25被除电，防止周围的尘埃等因静电引力而附着。在保持板21的两侧部连结有杆30，通过驱动未图示的气缸等驱动单元而能够与整个上模的升降分开进行升降。

整个上模的升降是由配置在上模用支撑板17的上表面侧的加压装置31进行的。由空气供给装置32相对于加压装置31供给及排出空气，通过未图示的杆30升降而经由上模用支撑板17使整个上模升降。

在所述上模10与所述下模9之间输送由所述材料供给装置1供给的树脂制片25。在树脂制片25的输送路径的中途，在模具的入口侧与出口侧从接近模具的一方依次分别可升降地配置有支撑树脂制片25的下表面的支撑辊33和从上下夹持的定位用夹具34。此外，在输送路径的下游侧配置有输送用夹具35。输送用夹具35与定位用夹具34同样从上下夹持树脂制片25，利用未图示的驱动单元沿着输送路径往复移动。在打开定位用夹具34的状态下，通过利用输送用夹具35夹持树脂制片25而向输送路径的下游侧移动，由此能够输送树脂制片25。关于这些支撑辊33和各夹具的动作后述说明。

此外，在模具的上游侧上方配置有供气导管36，在下游侧上方配置有排气导管37。从供气导管36吹出由未图示的压缩机等供给的空气，从斜上方吹送到位于上模10和下模9之间的树脂制片25上。排气导管37由未图示的压缩机等吸气，回收从供气导管36吹送到树脂制片25的空气。从供气导管36供给的空气是被净化过的，从供气导管36到排气导管37所形成的气流不仅冷却树脂制片25，而且形成所谓的空气屏障，防止尘埃等附着在树脂制片25的表面上。此外，由于借助所述的软X射线的照射而将树脂制片25除电，因此也没有尘埃等因静电引力而附着的情况。

如图1所示，在模具的上游侧分别配置有与树脂制片25的上下表面接触的粘附辊38。粘附辊38通过旋转而输送树脂制片25，并且去除附着于其表面的尘埃等。

薄膜贴附装置3在转印成型出的树脂制片25的上下表面上贴附保护薄膜39。利用保护薄膜39防止树脂制片25与其他的部件碰撞而损伤或者尘埃等附着于表面。

裁断装置4是用于将转印成型出的树脂制片25切断成长方形的装置。由裁断装置4切断的树脂制片25利用未图示的冲裁装置切断周围四边而成为半成品板46。在半成品板46中，在厚壁部26及其相反侧的端面上残留有待去除的切削余量。

外形加工装置5具有用于切削半成品板46的两个端面(厚壁部26及其相反侧的侧面)的切削部件41。如图4(a)所示，切削部件41具有第1切削工具48a和第2切削工具48b。各切削工具48a、48b利用未图示的驱动单元进行旋转驱动。第1切削工具48a为圆柱状，是在其外周面的以旋转轴为中心的点对称的位置上分别形成有切削刃49a的粗加工用工具。第2切削工具48b是在圆板上的外周对称的2个位置处形成有缺口且在表面形成有沿径向延伸的切削刃49b的镜面加工用工具。另外，关于切削部件41的具体的切削方法后述说明。

(动作)

接着，对由所述结构构成的导光板形成装置的动作进行说明。

(准备工序)

使上模10上升而打开模具，使输送用夹具35夹持从材料供给装置1供给的树脂制片25的前端部分。接着，在使输送用夹具35移动后，通过利用定位用夹具34夹持树脂制片25，而将该树脂制片25配置在上模10与下模9所对置的区域内(输送工序)。

模具通过预先向加热器15通电而被加热。如上所述，由于分别夹设隔热板，因此，上模用转印板20在上模10达到约240℃，下模用转印板14在下模9达到约150℃。在树脂制片25位于附近的下模9中，由于其上表面被控制在玻璃转移温度左右，因此，不会发生树脂制片25受到热影响而向下方侧弯曲而与下模用转印板14接触等不良情况(预热工序)。

(转印成型工序)

这里，通过使支撑辊33和定位用夹具34下降，将树脂制片25载置到下模9的下模用转印板14上。此外，驱动加压装置31而使上模10下降，使上模用转印板20的转印面抵接。此时，利用加压装置31将作用的压力抑制为较小，成为在模具之间轻轻夹着树脂制片25的状态。由此，树脂制片25被加热，去除其表层部分所含有的 水分(预加热工序)。

从开始预加热工序起经过预先设定的时间(第1设定时间)，则使加压装置31的加压力增大。如上所述，关于树脂制片25，使用聚碳酸酯(融点＝约250℃、玻璃转移温度＝约150℃)。由于上模用转印板20已升温到240℃，因此树脂制片25超过融点而成为熔融状态。在下模9中，虽然下模用转印板14的温度为180℃，但是，由于配置有下模用隔热板13，所以没有热从下模侧扩散的情况。因此，树脂制片25的被模具夹持的整个区域超过融点而成为熔融状态(加热加压工序)。

从上模10作用加压装置31的加压力。由此，树脂制片25的被模具夹持的部分的厚度变薄，其一部分(上表面部)流入到形成于上模用转印板20的凹陷23内。当熔融树脂流入凹陷23内时，凹陷23内的空气经由槽部27而被排出到外部。接着，凹陷23内完全被熔融树脂填满，其一部分流出到槽部27。槽部27的深度形成为凹陷23的深度以上(这里为相同)。因此，空气不会残留在凹陷23内，而被顺畅地排出到外部。此外，由于在凹陷23内空气不会被压缩，因此也不会产生烧焦等问题。此外，即使在凹陷23内残留有微少量的空气，由于作用着充分的加压力，因此，也可以不产生空隙而融入到熔融树脂内。

从开始加热加压工序起经过预先设定的时间(第2设定时间)，则使上模10上升。但是，通过驱动气缸，上模用转印板20保持与树脂制片25抵接的状态。这里，经由供气导管36而将空气供给到上模用转印板20上。加热后的上模用支撑板17远离树脂制片25，从供气导管36将空气吹送到上模用转印板20。即，仅借助上模用转印板20就能够冷却树脂制片25。因此，使树脂制片25的冷却不会受到来自上模用支撑板17的热影响，因此能够在短时间有效地进行。即，能够在短时间内冷却到树脂制片25所使用的聚碳酸酯的玻璃转移温度即150℃以下。在该情况下，由于上模用支撑板17和上模用中间板18不会被冷却，因此能量损失较少，能够使下一个转印成型工序在短时间内顺利地开始(冷却工序)。

从开始冷却工序起经过预先设定的时间(第3设定时间)，即，熔融树脂通过冷却被固化而形状稳定，则使上模用转印板20上升，从成型部分脱模。此外，使支撑辊33上升，也使成型部分从下模用转印板14脱模。由此，在树脂制片25的上表面形成有高度为亚毫米级的即0.2mm的厚壁部26。而且，在厚壁部26的倾斜面上形成有次微米级的即14μm的呈锯齿状的多个突条部。另一方面，在树脂制片25的下表 面，在x轴方向和y轴方向上以一定间隔形成有多个半圆形的突起(脱模工序)。

以往，虽然能够在树脂制片25上利用转印成型而形成次微米级的突起等，但是不能同时形成亚毫米级的厚壁部26。通过使用具有所述模具构造的转印成型装置2，能够在树脂制片25上同时形成次微米级的突起等和亚毫米级的厚壁部26。此外，在所述转印成型中，由于使夹持在模具之间的树脂制片25整体熔融，因此在之后固化得到的半成品板46中不会残留内部应力。因此，在厚壁部26的端面侧配置多个LED，在使光穿透时，能够消除偏差等而均匀地照射除了厚壁部26以外的整个上表面。

(薄膜贴附工序)

将由转印成型装置2转印成型出的树脂制片25进而输送到下游侧，通过薄膜贴附装置3在上下表面上贴附保护薄膜39。保护薄膜39防止半成品板46例如因碰撞到其他的部件等受伤而损伤，并且防止周围的尘埃等附着而产生不良情况。在半成品板46经过之后的加工而成为导光板后，保护薄膜39在组装液晶面板时被剥掉。

(裁断工序)

将在两个面贴附了保护薄膜39的树脂制片25进而输送到下游侧，利用裁断装置4在输送方向以半成品板单位切断而成为长方形。半成品板46在厚壁部26及其相反侧的端面(切削面)上具有外形加工工序中的切削余量。此时，关于半成品板46的切削面，在后述的第1切削工具48a的切削方向侧的角部上形成锥面46a。这里，锥面46a形成为，相对于切削面具有约3°的角度，在切削了切削余量后，残留有锥部分。

(外形加工工序)

将在裁断工序中得到的半成品板46以厚壁部26交替地位于相反侧的方式层叠8片。接着，在层叠状态的半成品板46的上下表面上分别配置虚设板47。

接着，利用第1切削工具48a进而利用第2切削工具48b切削半成品板46和虚设板47的一端面。

如图4(a)所示，第1切削工具48a被配置成旋转轴相对于半成品板46的切削面成为平行，一边向图中顺时针方向旋转，一边利用外周的切削刃切削半成品板46的端面。在该情况下，半成品板46被层叠且被虚设板47夹持。因此，在切削时能够不使抖动等产生而顺利地切削。此外，关于半成品板46，在第1切削工具48a的切削方向侧的角部上形成有锥面46a。而且，该锥面46a为超过半成品板46的切削面 的切削余量的范围。因此，不会在半成品板46的角部上形成由第1切削工具48a产生的毛边。

如图4(b)所示，第2切削工具48b配置为旋转轴相对于半成品板46的切削面垂直，利用其表面的切削刃对切削面进行镜面加工。切削刃一边旋转一边切削被层叠起来的半成品板46的切削面。因此，如果不在上下两个面上配置虚设板47，则有可能在位于两侧的半成品板46的上下缘产生毛边。然而，这里配置有虚设板47。因此，即使形成有毛边，其位置也是虚设板47，而不是半成品板46。

这样完成的导光板由0.2mm厚的薄壁部和截面大致梯形且0.5mm厚的厚壁部构成。在导光板的底面形成有多个半球面状的凹部(或突起)。导光板作为液晶显示装置的一个部件以如下的方式与其他部件共同装配。

即，如图11E所示，在底座62的上表面载置导光板61。接着，在导光板61的上表面依次层叠扩散板63、棱镜片64以及液晶面板65。此外，在厚壁部49a的垂直面的侧方配置作为光源的LED66。由此，液晶显示装置60完成。

在完成的液晶显示装置60中，从LED55照射的光一边由厚壁部部61a的突条部防止漏出到外部，一边被引导到薄壁部61b。接着，利用底面的半球面状的凹部均匀地扩散，经由扩散板63和棱镜片64而照射液晶面板65。

另外，导光板当然也可以不设置液晶面板65，而只是用作面光源装置。

这里，谈到所述导光板的双折射的状态。如上所述，在转印成型时，使夹持在模具之间的整个树脂制片25熔融。因此，在所得到的制品的状态下，不残留内部应力，组织的状态成为均匀。因此，如图5(a)所示，能够从整个上表面一样地射出光。与此相对，在现有的导光板的情况下，如图5(b)所示，来自上表面的射出状态产生了不均匀。图5(c)为表示这些导光板的P偏光与S偏光的穿透光量差的图表。从该图表可以知晓，与现有的导光板相比，能够大幅度地将本实施方式的导光板中的穿透光量差抑制为较小。

(第2实施方式)

在图6中，采用使冷却板50直接接触而冷却上模用转印板20的直接冷却方式来取代从供气导管36吹送的空气对上模用转印板20的气冷方式。

即，冷却板50能够利用未图示的水平移动机构而在模具内的转印区域与模具外的非转印区域之间往复移动。在冷却板50的上表面使辅助隔热板51一体化。上方侧 转印板在被保持板21保持的状态下，下表面能够与树脂制片25的上表面抵接，冷却板50的下表面能够与上方侧转印板的上表面抵接。冷却板50为水冷式，液体经由未图示的管而流动，构成为将其表面温度维持在一定值(例如20℃)。另外，由于其他模具等的结构与所述第1实施方式的结构相同，因此，向对应的部分附加同一符号而省略其说明。

在具有所述冷却板50的结构中，以如下方式进行加热加压树脂制片25后的冷却。即，在转印成型工序中，在从图7A(a)所示的状态转移到冷却工序时，如图7A(b)所示，在上模用转印板20维持与树脂制片25抵接的状态的同时使上模10上升后，如图7A(c)所示，在上模用转印板20与上模用中间板18之间，从侧方插入冷却板50。

(第1冷却工序)

如图7A(d)所示，使冷却板50的下表面与上模用转印板20的上表面抵接，将冷却板50和辅助隔热板51夹持在上模用转印板20与上模用中间板18之间。如图8所示，此时的加压力为高压(比加热加压时低压)，以便使气泡(空隙)从树脂制片25消失(例如，根据波义耳-查理定律(Boyle-Charles Law)使加压力为0.8MPa以上，以便使直径约0.4mm的气泡形成为直径约0.1mm。)。

(第2冷却工序)

接着，如果树脂制片25的温度降低到其融点以下(例如，200℃)(这里，以时间进行管理，从开始第1冷却工序起经过第1设定时间的时刻)，则使加压力一下子降低(例如，使加压力为0.1MPa)。如图7B(a)所示，树脂制片25的弹性模量随着温度降低而变大，难以弹性变形，在玻璃转移温度即约150℃时固化而消失流动性。因此，如图7B(b)所示，在树脂制片25温度降低到约150℃时，在保持被模具施加加压力的状态下，则会产生残留应力。实际上，从约200℃起成为橡胶状的弹性体，产生残留应力。因此，在本实施方式中，树脂制片25的温度降低到约200℃，则通过降低加压力而去除残留应力。

(第3冷却工序)

然后，树脂制片25的温度进一步降低到该玻璃转移温度以下(例如，150℃)(这里，按照时间管理，从开始第2冷却工序起经过第2设定时间的时刻)，使加压力再度上升(例如，使加压力为0.5MPa以上)。由于从上表面侧冷却树脂制片25，因此 无法避免其温度分布不均匀。在树脂制片25的上表面侧先降低到玻璃转移温度以下而固化的时刻，下表面侧有时还没有温度降低到该温度。在该情况下，已固化的上表面侧不追随树脂制片25的下表面侧的热收缩，下表面在中央部会产生隆起的弯曲形状的翘曲。然而，通过使加压力再度上升而能够强制地消除收缩应力。

这样，如果采用第2实施方式的冷却方法，则与第1实施方式的情况的气冷相比，能够缩短冷却时间。具体而言，能够将第1实施方式的气冷的情况下需要110秒的冷却时间缩短到第2实施方式的直接冷却的情况下的55秒。此外，除了在上模10和下模9分别配置隔热板之外，还在冷却板50的上表面使辅助隔热板51一体化。因此，即使冷却板50为低温，也能够抑制带给上模10的影响，能够缩短直到下一次加热加压时的恢复时间。

如上所述，如果树脂制片25被冷却，则如图7A(e)所示使上模10上升，使冷却板50水平移动而使其退避。接着，如图7A(f)所示，通过使上模用转印板20上升而1个周期结束。

(第3实施方式)

在第3实施方式中，如图9和图10所示，具有冷却机构，所述冷却机构通过不仅从上模用转印板20的上表面侧冷却，而且还从下模用转印板14的下表面侧冷却，由此从上下冷却树脂制片25。

即，在所述第2实施方式中，仅设置有在上表面使辅助隔热板51一体化的冷却板50，在第3实施方式中，除了与此相应的在上面使辅助隔热板53一体化的第1冷却板52，还具有在下表面使辅助隔热板55一体化的第2冷却板54。此外，除了下模用转印板14之外的下模全体能够移动到水平方向的退避位置。此外，当第1冷却板52和第2冷却板54在上下方向对置的状态下，能够插入到上表面与上模用转印板20抵接且下表面与下模用转印板14抵接的状态下的树脂制片25的上下。

具有所述结构的冷却机构的转印成型装置2的作用如下。

即，与所述第1和第2实施方式相同，如图9(a)所示，如果预加热工序和转印成型工序结束，如图9(b)所示，一边维持使上模用转印板20与树脂制片25的上表面抵接的状态，一边使上模10上升。接着，如图9(c)所示，一边维持使下模用转印板14与树脂制片25的下表面抵接的状态，一边使下模9的其他部分移动到水平方向的退避位置。此外，使在上下方向对置配置的上模用转印板20与下模用转印 板14沿水平方向移动，配置在使上模用转印板20和下模用转印板14抵接于上下表面的树脂制片25的上下方。在该状态下，如图9(d)所示，使上模10下降，借助第1冷却板和第2冷却板夹持使上模用转印板20和下模用转印板14抵接于上下表面的树脂制片25。接着，通过加压，开始树脂制片25的冷却工序。

这样，在所述冷却工序中，能够从上下均匀地冷却树脂制片25。因此，无需利用在所述第2实施方式中进行的那样的第1至第3冷却工序来应对翘曲等问题。即，能够利用单一的冷却工序完成无翘曲等的半成品板46。

然后，如果冷却工序结束，则如图10(e)所示，使第1冷却板52和第2冷却板54与下模9的除了下模用转印板14的部分水平移动而复位到原来的位置。接着，如图10(f)所示，如果使上模用转印板20和下模用转印板14抵接于上下表面的状态的树脂制片25位于下模9上，则如图10(g)所示，使上模用转印板20上升而结束1个周期。

(其他实施方式)

另外，本发明并不限于所述实施方式所记载的结构，可以进行各种变更。

例如，在所述实施方式中，通过使树脂制片25熔融，使其熔融树脂的一部分流入到形成于上模用转印板20的凹陷23而形成厚壁部26，但是厚壁部26也可以以如下的方式形成。

在图11A(a)中，可以使树脂制片25中的、主要是非成品部分(成为导光板的区域以外)的熔融树脂流入凹陷23内。即，构成形成于上模用转印板20的凹陷23的非成品部分侧的侧壁部20a形成为其高度高于其他的部分。此外，由侧壁部20a形成的内侧面20b以从凹陷23的底面侧逐渐开口的方式由倾斜面20b构成。

由此，如图11A(b)所示，当在转印成型时使模具接近而进行加压时，如图11A(c)所示，熔融的非成品部分的树脂在侧壁部20a的倾斜面20b上流动而流入到凹陷23内。接着，成品部分侧的树脂的一部分也在对置的另一侧壁部的倾斜面20c上流动而流入到凹陷23内。在该情况下，由于增大了侧壁部20a的突出尺寸，因此能够充分地增大非成品部分处的熔融树脂的流入量。因此，能够控制废弃的树脂量而实现成本降低。其结果为，如图11A(d)所示，凹陷23内由熔融树脂填满。此后的冷却工序等与前述的实施方式相同，因此省略说明。

在图11B(a)中，并非使树脂制片25熔融而使其熔融树脂的一部分流入到凹陷 23，而是另外将追加部件(例如，树脂片25a)与凹陷23对应地供给到上模用转印板20。由此，如图11B(b)所示，能够适度地容易地形成厚壁部26。

在图11C(a)中，形成为如下结构：通过在树脂制片25的一部分上预先形成突出部25b，预先使追加部件一体化。作为突出部25b的厚度尺寸，优选为小于厚壁部26的厚度尺寸且大于转印成型前的树脂制片25的厚度尺寸的值。这样，根据具有突出部25b的结构，不需要用于供给追加部件的机构，能够提高作业性。

此外，在所述实施方式中，将凹陷23形成于上模用转印板20，但也可以设置于下模用转印板14，也可以设置于这双方。

此外，在所述实施方式中，采用由上模10和下模9构成的模具构造，但是，也可以采用例如在水平方向开闭的模具。

此外，在所述实施方式中，将转印面分别形成在上模用转印板20和下模用转印板14上，但是，也可以形成在任一方上。此外，也可以去掉这些转印板，而将转印面直接形成在模具(例如，中间板)上。

此外，在所述实施方式中，均匀地加热整个上模用转印板20，但是未必需要均匀地加热。例如，也可以构成为可集中地加热凹陷23的附近。由此，可以使凹陷23内的树脂的熔融状态成为良好，形成不产生气孔等的良好的厚壁部26。

此外，在所述实施方式中，在上模用转印板20与下模用转印板14之间夹持树脂制片25而进行加热加压，使该树脂制片25整个熔融。因此，优选在所述转印板20、14中的至少任一方的周缘部上具有限制熔融树脂的流动的流动限制构造。

在图11D中，在下模用转印板14的上表面周缘部上形成有流动限制构造。但是，未必需要形成为包围4边全部，总之，只要流动树脂不流动到周围，则也可以断续地设置，或者仅设置在两侧部上。

图11D(a)中，由从下模用转印板14的上表面突出的突条部14a构成流动限制构造。图11D(b)中，由形成于下模用转印板14的上表面的槽部14b构成流动限制构造。图11D(c)中，由从下模用转印板14的上表面突出的多个微小突部14c构成流动限制构造。图11D(d)中，由形成于下模用转印板14的上表面的多个微小凹部14构成流动限制构造。这些结构可以形成在上模用转印板20上，也可以形成在两个转印板14、20上。此外，并不限于这些方式，只要提高熔融树脂的流动阻力，则无论哪种形式都可以采用。

此外，在所述实施方式中，如图8所示确定冷却工序中的加压力，但是也可以以如下方式确定。

例如，在第1冷却工序中，为了将直径0.4mm的气泡压缩成直径0.1mm，根据波义耳-查理定律(PV/T＝恒定值)来确定加压力P1。

P₀×V₀/T₀＝P₁×V₁/T₁…(1)

将以下的值代入式(1)。

P₀＝101325Pa(大气压)

V₀＝3.35×10^－11m³(直径0.4mm的气泡的体积)

T₀＝240℃＝513K

V₁＝5.23×10^－13m³(直径0.1mm的气泡的体积)

T₁＝190℃＝463K

通过以上，得到P1＝5.85MPa。

因此，通过使加压力为5.85MPa以上，能够将直径0.4m的气泡压缩成直径0.1mm以下。

此外，在第2冷却工序中，通过将树脂制片25(聚碳酸酯)的温度降低到190℃，而使加压力降低到0.02MPa(也可以是不施加加压力的0MPa。)。由此，去除残留应力。

此外，在第3冷却工序中，将相当于树脂制片25(聚碳酸酯)从玻璃转移温度即150℃温度降低到能够从模具脱模的130℃时的收缩应力的压力确定为加压力P2。

即，P₂＝E×α

E(弹性系数)＝2.45GPa

α(聚碳酸酯的线膨胀系数)＝7×10^－5

因此，P₂＝3.4MPa，如果施加该值以上的加压力(例如，6.2MPa)，则能够防止树脂制片25因伴随着冷却的收缩应力而导致的变形。

此外，在所述实施方式中，通过并排设置的一连串的装置连续地进行准备工序、转印成型工序、薄膜贴附工序以及裁断工序，但是，也可以分别单独地进行，也可以一部分连续地进行。总之，不管连续、不连续，都可以依次执行这些一连串的工序。此外，关于转印成型工序内的各工序，也可以分别单独地进行，也可以一部分连续地进行。

此外，在所述实施方式中，使形成于转印面的凹凸的最大高度为次微米级、使厚壁部26的突出尺寸为亚毫米级，但是不限于此，例如，也可以使凹凸的最大高度为微米级(例如，200μm)、亚毫米级(例如，1mm)。总之，对于凹凸的最大高度，只要厚壁部26的突出尺寸大即可。特别优选厚壁部26的突出尺寸为凹凸的最大高度的10倍以上。如果为10倍以上，则厚壁部26的突出尺寸也可以为次微米级。

此外，在所述实施方式中，树脂制片25使用连续的带状的片，但是也可以是长方形的不连续的结构，也可以将1片(或者也可以是2片以上的多片)半成品板46转印成型。在该情况下，通过在上下配置能够旋转驱动的辊等，即使是长方形的树脂制片25也可以输送。

此外，在所述实施方式中，对利用转印成型方法制作导光板的情况进行了说明，但是不限于此，也可以广泛地制作棱镜片等光学部件。

此外，在所述实施方式中，将导光板用于图11E所示的结构的液晶显示装置，但是也可以例如改变导光板的构造而用于图11F所示的面光源装置。

即，图11F所示的导光板70由具有大致均匀厚度的导光板主体71和呈楔形的光导入部72构成。导光板主体71的背面形成有偏向图案或扩散图案，在表面形成有截面半圆形的双凸透镜73。在光导入部72上，从光导入部72向导光板主体71形成有倾斜面74。此外，光导入部72的端面(光入射面)的厚度大于光源75的高度尺寸。

在采用了所述结构的导光板70的面光源装置11中，可以使光导入部72的端面的厚度大于光源75的高度。因此，能够将从光源75射出的光高效地取入光导入部72。此外，被取入光导入部72的光被引导向导光板主体71而扩大成面状，由偏向图案或扩散图案反射而从导光板主体71的光射出面向外部射出。此时，从光射出面射出的光由双凸透镜73扩大指向特性。

这样，根据所述结构的面光源装置，能够兼顾光源75的光利用效率的提高和面光源装置的薄型化。

另外，在所述导光板70中，在导光板主体71的表面形成了截面半圆形的双凸透镜73，但是也可以是截面三角形状的棱镜透镜等具有其他截面形状的结构。

标号说明

1：材料供给装置；2：转印成型装置；3：薄膜贴附装置；4：裁断装置；5：外形加工装置；6：主辊；7：辊；8：卷取辊；9：下模；10：上模；11：下模用支撑板； 12：下模用中间板；13：下模用隔热板；14：下模用转印板；15：加热器；16：测微计；17：上模用支撑板；18：上模用中间板；19：上模用隔热板；20：上模用转印板；

21：保持板；22：加热器；23：凹处；24：圆弧状区域；25：树脂制片；26：厚壁部；27：槽部；28：开口部；29：软X射线照射装置；30：杆；31：加压装置；32：空气供给装置；33：支撑辊；34：定位用夹具；35：输送用夹具；36：供气导管；37：排气导管；38：粘附辊；39：保护薄膜；40：夹具；41：切削部件；42：溝状部；43：安装凹部；44：夹紧部件；45：夹紧板；46：半成品板；47：虚设板；48：切削工具；49：切削刃；50：冷却板；51：辅助隔热板。

Claims (9)

1.一种转印成型装置，其特征在于，所述转印成型装置具有：

第1模具；

第2模具，其能够相对于所述第1模具相对地接近和离开；

加热单元，其设置于所述模具中的至少任一个；

转印部件，其设置于所述模具中的至少任一个，能够相对于所述模具相对地分离移动，使转印面与供给到所述模具之间的树脂制片抵接而进行转印成型；

机构，其能够使所述模具与所述转印部件相对地移动；以及

冷却单元，在使所述转印部件维持与所述树脂制片的抵接状态且使所述转印部件从所述模具分离移动后的状态下，所述冷却单元能够进行冷却，

所述冷却单元由冷却部件构成，所述冷却部件能够接触从所述模具分离移动后的转印部件的与转印面相反的一侧的面，

位于隔着所述树脂制薄膜而与所述冷却部件相反的一侧的模具具有：加热单元；以及位于所述树脂制薄膜与所述加热单元之间的隔热部件。

2.根据权利要求1所述的转印成型装置，其特征在于，

所述冷却单元至少在非转印成型时位于非转印区域。

3.根据权利要求1或2所述的转印成型装置，其特征在于，

所述冷却部件在玻璃转移温度以下。

4.根据权利要求1或2所述的转印成型装置，其特征在于，

所述冷却部件使一个面接触转印部件的与转印面相反的一侧的面，并且在另一个面上具有隔热部件。

5.根据权利要求3所述的转印成型装置，其特征在于，

所述冷却部件使一个面接触转印部件的与转印面相反的一侧的面，并且在另一个面上具有隔热部件。

6.根据权利要求1或2所述的转印成型装置，其特征在于，

所述冷却部件被设置成能够在与所述模具的接近离开方向交叉的方向上移动。

7.根据权利要求3所述的转印成型装置，其特征在于，

所述冷却部件被设置成能够在与所述模具的接近离开方向交叉的方向上移动。

8.根据权利要求4所述的转印成型装置，其特征在于，

所述冷却部件被设置成能够在与所述模具的接近离开方向交叉的方向上移动。

9.根据权利要求5所述的转印成型装置，其特征在于，

所述冷却部件被设置成能够在与所述模具的接近离开方向交叉的方向上移动。