JP2014091279A - 金型構造、転写成形装置、転写成形方法、光学部材、面光源装置、液晶表示装置およびモバイル機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1金型と、前記第1金型に対して相対的に接離可能な第2金型と、前記金型の少なくともいずれか一方に設けられ、かつ、前記金型間に供給される樹脂製シートに転写面を当接させて転写成形を行う転写部材と、を備えている。特に、前記転写部材である上型用転写プレート20は、前記転写面に形成された凹所23と、前記凹所23に接続した少なくとも1本の溝部27と、を備えた構成としてある。
【選択図】図3
Description
また、後述のとおり、図8aに示すように、前記転写部材の凹所の内向縁部に連続し、かつ、テーパ面を備えた複数の円弧状領域(太い点線)を並設した場合には、溶融樹脂の流速が一様でない。このため、溶融樹脂の流速が速い流域と遅い領域とでは残留空気(太い実線)の変形量が異なり、残留空気は一様な幅寸法の形状から異形状に変形する(図8bないし8e)。この結果、図8fに示すように、前記残留空気の一部が分離して発生した境界気泡が、成形品の内部に残留し、歩留まりが悪いという問題点がある。
なお、前記溝部は前記凹所に沿って直接、接続した形状であってもよい。また、前記溝部は外部に接続していてもよく、あるいは、外部に接続していなくともよい。そして、前記溝部において成形された部分は、成形後の研削作業で除去すれば、実用上の問題はない。
本実施形態によれば、残留空気が凹所の内側面に引っ掛かりにくくなり、溝部を介し、前記残留空気を確実、かつ、迅速に排出できる。
本実施形態によれば、残留空気を外部に排出でき、残留空気をより一層確実、かつ、迅速に排出できる。
本実施形態によれば、溝部の設計の自由度が広がり、設計が容易になる。
本実施形態によれば、前記補助溝部に一時的に収集した残留空気を、溝部を介して排出できるので、残留空気をより一層確実、かつ、迅速に排出できる。
本実施携帯によれば、残留空気が各溝部から均等に排出されるので、残留空気をより一層迅速に排出できる。
本実施形態によれば、溶融樹脂の流れが一様になり、残留空気を同時、かつ、均一に排出できるので、生産性が向上する。
本発明によれば、樹脂製シートに転写部材の転写面を圧接して転写成形する際に発生した残留空気を、溝部を介し、前記残留空気を確実、かつ、迅速に排出できる転写成形装置が得られる。
本実施形態によれば、残留空気が凹所の内側面に引っ掛かりにくくなり、溝部を介し、前記残留空気を確実、かつ、迅速に排出できる転写成形方法が得られる。。
本実施形態によれば、残留空気を確実に排出でき、歩留まりを改善できる。また、成形後に非製品部分を研削作業で除去すれば、実用上の問題はない。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出した光学部材が得られ、生産性が高く、歩留まりの良い光学部材が得られる。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出でき、生産性が高く、歩留まりの良い面光源装置が得られる。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出でき、生産性が高く、歩留まりの良い液晶表示装置が得られる。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出でき、生産性が高く、歩留まりの良いモバイル機器が得られる。
図1は、第1実施形態に係る光学部材形成装置の概略を示す。この光学部材形成装置は、材料供給装置1、転写成形装置2、フィルム貼着装置3、裁断装置4、外形加工装置5を備える。
下型9は、下型用支持プレート11の上面に、下型用中間プレート12、下型用断熱プレート13、下型用転写プレート14を順次、配置したものである。
すなわち、既述したとおり、図3に示すように、本実施形態に係る上型用転写プレート20は、前記凹所23の内側縁部に複数の円弧状領域24を並設している。このため、樹脂製シートを溶融させて転写成形する際に、凹所23に流入する溶融樹脂の流速が一様でない。より具体的に図示すると、図8aに示すように、前記凹所23の内側縁部のうち、円弧状領域24における溶融樹脂の流速は速く、隣り合う前記円弧状領域24,24間に位置する領域における溶融樹脂の流速は遅い。このため、上型用転写プレート20の凹所23内に残留した残留空気は、加圧初期,中期はほぼ均一な幅寸法を有しているが(図8b,8c)、加圧途中では溶融樹脂の流速の不揃いにより、残留空気の内側縁部における凹凸差が増大する(図8d,8e)。そして、隣り合う前記円弧状領域24,24間に位置する領域で残留空気の一部が分離して境界気泡となり、そのまま残留してしまう。そこで、溶融樹脂の流速を均一化すべく、溶融樹脂の流速が遅い領域の背後に溝部27を設けてある。この結果、凹所23において境界気泡を発生させることなく、残留空気を迅速に排出できる。
なお、各溝部27の深さ寸法は、凹所23の深さ寸法以上であればよく、ここでは同一深さに設定されている。また、各溝部27の幅寸法は、凹所23内に流入した溶融状態の樹脂(樹脂製シート25)の流出量を必要最小限に抑えつつ、凹所23内に気泡が残留しない値に設定されている。
図6から明らかなように、溝部の幅寸法を0.5mmとした場合に大気泡および小気泡のいずれをも効率的に排出,除去できることが判った。
図7A,7Bに示すように、溝部27の幅寸法がゼロの場合の溶融樹脂の流速比を1とした場合、幅寸法が0.5mmであると、流速比は1.2を越え、幅寸法が1.0mmであると、流速比が1.4に増大することが判った。このため、幅寸法の増大に伴い、円弧状領域24での溶融樹脂の流速と、隣り合う円弧状領域24,24間の領域における溶融樹脂の流速との速度差が小さくなることが判明した。
なお、前記溝部27は、前述の形状を必要に応じて組み合わせてもよいことは勿論である。
なお、樹脂製シート25は、上流側、例えば、材料供給装置1にカッターを設け、予め、幅方向に並設される半製品プレート毎に分かれるように搬送方向に沿って切断しておいてもよい。
次に、前記構成からなる転写成形装置の動作について説明する。
図1に示すように、上型10を上昇させて金型を開放し、材料供給装置1から供給した樹脂製シート25の先端部分を搬送用グリッパ35(図2)に挟持させる。そして、搬送用グリッパ35を移動させた後、位置決め用グリッパ34,34で樹脂製シート25を挟持することにより、この樹脂製シート25を上型10と下型9とが対向する領域内に配置する(搬送工程)。
ここで、支持ローラ33及び位置決め用グリッパ34を降下させることにより、樹脂製シート25を下型9の下型用転写プレート14上に載置する。そして、プレス装置31を駆動して上型10を降下させ、上型用転写プレート20の転写面を樹脂製シート25に当接させる。このとき、プレス装置31によって作用させる圧力は小さく抑え、樹脂製シート25を金型間に軽く挟んだ状態とする。これにより、樹脂製シート25は加熱され、その表層部分に含有される水分が除去される(プレヒート工程)。
転写成形装置2で転写成形された樹脂製シート25を、さらに下流側へと搬送し、フィルム貼着装置3にて上下面に保護フィルム39を貼着する。保護フィルム39は、半製品プレート46が他の部材に衝突する等により傷が付いたりして損傷するのを防止し、かつ、周囲の埃等が付着して不具合を発生させるのを防止する。保護フィルム39は、半製品プレート46が後の加工を経て光学部材の1つである導光板となった後、液晶パネルを組み付ける際に剥がされる。
両面に保護フィルム39を貼着された樹脂製シート25を、さらに下流側へと搬送し、裁断装置4にて搬送方向に半製品プレート単位で切断して短冊状とし、ついで、半製品プレート46毎に打ち抜く。このとき、半製品プレート46は、厚肉部26とその反対側の端面に外形加工工程での削り代を有するとともに、前記半製品プレート46の角部には研削用逃げ部46aが適宜、形成されている。
図9aに示すように、まず、裁断工程で得られた半製品プレート46を、厚肉部26が交互に反対側に位置するように積み上げて積層する。このとき、積層した半製品プレート46及びダミープレート47の一端面と一側面とを、治具40の直交する2側面(図示せず)に当接させて位置決めした後、固定する。
まず、治具40に固定した半製品プレート46及びダミープレート47をスライド移動させることにより、治具40の側面からはみ出した半製品プレート46及びダミープレート47の端面を、前記研削具41aで研削する(図9b)。研削工具41aによる研削では、研削終了の直前に研削具41a切刃49aが研削用逃げ部46aに達するので、研削によるバリが生じないという利点がある(図9c)。したがって、切削後に研削用逃げ部の一部が残るようにしてもよい。
本実施形態では、前記研削具41aの切刃49aの軌跡と前記研削具41bの切刃49bの軌跡とが交差するので、効率良く、かつ、美麗に研磨できるという利点がある。
ついで、前記半製品プレート46及びダミープレート47の一端面が切削された後は、治具40でのクランプ状態を解除し、半製品プレート46及びダミープレート47の他端面を治具40の側面からはみ出させ、前記同様にして切削を行う。これにより、複数枚の導光板48が一度に完成する。
そして、ベース51に載置した前記導光板48に、拡散板52,プリズムシート53および液晶パネル54を順次、積み重ねる。さらに、前記厚肉部48aの垂直面の側方に光源であるLED55を配置することにより、液晶表示装置50が得られる。
これにより、LED55から照射された光は、肉厚部48aの突条部によって外部に漏出することなく薄肉部48bへと導かれ、底面の半球面状の小凹部により均一に拡散し、拡散板52,プリズムシート53を介し、前記液晶パネル53に照射される。
なお、液晶パネル53を設けることなく、単に面光源装置としても使用してもよいことは勿論である。
2…転写成形装置
3…フィルム貼着装置
4…裁断装置
5…外形加工装置
6…メインローラ
7…ローラ
8…巻取ローラ
9…下型
10…上型
11…下型用支持プレート
12…下型用中間プレート
13…下型用断熱プレート
14…下型用転写プレート
15…ヒータ
16…マイクロメータ
17…上型用支持プレート
18…上型用中間プレート
19…上型用断熱プレート
20…上型用転写プレート
21…保持プレート
22…ヒータ
23…凹所
24…円弧状領域
25…樹脂製シート
26…厚肉部
27…溝部
27a…貯留用溝部
28…開口部
29…軟X線照射装置
30…ロッド
31…プレス装置
32…エア供給装置
33…支持ローラ
34…位置決め用グリッパ
35…搬送用グリッパ
36…給気ダクト
37…排気ダクト
38…粘着ローラ
39…保護フィルム
40…治具
41…切削部材
41a,41b…切削工具
46…半製品プレート
46a…切削用逃げ部
47…ダミープレート
48…導光板(光学部材)
48a…厚肉部
48b…薄肉部
49a,46b…切刃
50…液晶表示装置
52…拡散板
53…プリズムシート(光学部材)
また、後述のとおり、図8aに示すように、前記転写部材の凹所の内向縁部に連続し、かつ、テーパ面を備えた複数の円弧状領域(太い点線)を並設した場合には、溶融樹脂の流速が一様でない。このため、溶融樹脂の流速が速い流域と遅い領域とでは残留空気(太い実線)の変形量が異なり、残留空気は一様な幅寸法の形状から異形状に変形する(図8bないし8e)。この結果、図8fに示すように、前記残留空気の一部が分離して発生した境界気泡が、成形品の内部に残留し、歩留まりが悪いという問題点がある。
また、本発明によれば、溝部が凹所と同等以上の深さを有しているので、残留空気が凹所の内側面に引っ掛かりにくくなり、溝部を介し、前記残留空気を確実、かつ、迅速に排出できる。
なお、前記溝部は前記凹所の深さよりも深いものであってもよい。前記溝部は前記凹所に沿って直接、接続した形状であってもよい。また、前記溝部は外部に接続していてもよく、あるいは、外部に接続していなくともよい。そして、前記溝部において成形された部分は、成形後の研削作業で除去すれば、実用上の問題はない。
本実施形態によれば、残留空気を外部に排出でき、残留空気をより一層確実、かつ、迅速に排出できる。
本実施形態によれば、溝部の設計の自由度が広がり、設計が容易になる。
本実施形態によれば、前記補助溝部に一時的に収集した残留空気を、溝部を介して排出できるので、残留空気をより一層確実、かつ、迅速に排出できる。
本実施携帯によれば、残留空気が各溝部から均等に排出されるので、残留空気をより一層迅速に排出できる。
本実施形態によれば、溶融樹脂の流れが一様になり、残留空気を同時、かつ、均一に排出できるので、生産性が向上する。
本発明によれば、樹脂製シートに転写部材の転写面を圧接して転写成形する際に発生した残留空気を、溝部を介し、前記残留空気を確実、かつ、迅速に排出できる転写成形装置が得られる。
本実施形態によれば、残留空気が凹所の内側面に引っ掛かりにくくなり、溝部を介し、前記残留空気を確実、かつ、迅速に排出できる転写成形方法が得られる。
本実施形態によれば、残留空気を確実に排出でき、歩留まりを改善できる。また、成形後に非製品部分を研削作業で除去すれば、実用上の問題はない。
なお、前記転写成形工程後に、前記転写部材の溝部で成形された非製品部分を除去してもよい。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出した光学部材が得られ、生産性が高く、歩留まりの良い光学部材が得られる。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出でき、生産性が高く、歩留まりの良い面光源装置が得られる。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出でき、生産性が高く、歩留まりの良い液晶表示装置が得られる。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出でき、生産性が高く、歩留まりの良いモバイル機器が得られる。
図1は、第1実施形態に係る光学部材形成装置の概略を示す。この光学部材形成装置は、材料供給装置1、転写成形装置2、フィルム貼着装置3、裁断装置4、外形加工装置5を備える。
下型9は、下型用支持プレート11の上面に、下型用中間プレート12、下型用断熱プレート13、下型用転写プレート14を順次、配置したものである。
すなわち、既述したとおり、図3に示すように、本実施形態に係る上型用転写プレート20は、前記凹所23の内側縁部に複数の円弧状領域24を並設している。このため、樹脂製シートを溶融させて転写成形する際に、凹所23に流入する溶融樹脂の流速が一様でない。より具体的に図示すると、図8aに示すように、前記凹所23の内側縁部のうち、円弧状領域24における溶融樹脂の流速は速く、隣り合う前記円弧状領域24,24間に位置する領域における溶融樹脂の流速は遅い。このため、上型用転写プレート20の凹所23内に残留した残留空気は、加圧初期,中期はほぼ均一な幅寸法を有しているが(図8b,8c)、加圧途中では溶融樹脂の流速の不揃いにより、残留空気の内側縁部における凹凸差が増大する(図8d,8e)。そして、隣り合う前記円弧状領域24,24間に位置する領域で残留空気の一部が分離して境界気泡となり、そのまま残留してしまう。そこで、溶融樹脂の流速を均一化すべく、溶融樹脂の流速が遅い領域の背後に溝部27を設けてある。この結果、凹所23において境界気泡を発生させることなく、残留空気を迅速に排出できる。
なお、各溝部27の深さ寸法は、凹所23の深さ寸法以上であればよく、ここでは同一深さに設定されている。また、各溝部27の幅寸法は、凹所23内に流入した溶融状態の樹脂(樹脂製シート25)の流出量を必要最小限に抑えつつ、凹所23内に気泡が残留しない値に設定されている。
図6から明らかなように、溝部の幅寸法を0.5mmとした場合に大気泡および小気泡のいずれをも効率的に排出,除去できることが判った。
図7A,7Bに示すように、溝部27の幅寸法がゼロの場合の溶融樹脂の流速比を1とした場合、幅寸法が0.5mmであると、流速比は1.2を越え、幅寸法が1.0mmであると、流速比が1.4に増大することが判った。このため、幅寸法の増大に伴い、円弧状領域24での溶融樹脂の流速と、隣り合う円弧状領域24,24間の領域における溶融樹脂の流速との速度差が小さくなることが判明した。
なお、前記溝部27は、前述の形状を必要に応じて組み合わせてもよいことは勿論である。
なお、樹脂製シート25は、上流側、例えば、材料供給装置1にカッターを設け、予め、幅方向に並設される半製品プレート毎に分かれるように搬送方向に沿って切断しておいてもよい。
次に、前記構成からなる転写成形装置の動作について説明する。
図1に示すように、上型10を上昇させて金型を開放し、材料供給装置1から供給した樹脂製シート25の先端部分を搬送用グリッパ35(図2)に挟持させる。そして、搬送用グリッパ35を移動させた後、位置決め用グリッパ34,34で樹脂製シート25を挟持することにより、この樹脂製シート25を上型10と下型9とが対向する領域内に配置する(搬送工程)。
ここで、支持ローラ33及び位置決め用グリッパ34を降下させることにより、樹脂製シート25を下型9の下型用転写プレート14上に載置する。そして、プレス装置31を駆動して上型10を降下させ、上型用転写プレート20の転写面を樹脂製シート25に当接させる。このとき、プレス装置31によって作用させる圧力は小さく抑え、樹脂製シート25を金型間に軽く挟んだ状態とする。これにより、樹脂製シート25は加熱され、その表層部分に含有される水分が除去される(プレヒート工程)。
転写成形装置2で転写成形された樹脂製シート25を、さらに下流側へと搬送し、フィルム貼着装置3にて上下面に保護フィルム39を貼着する。保護フィルム39は、半製品プレート46が他の部材に衝突する等により傷が付いたりして損傷するのを防止し、かつ、周囲の埃等が付着して不具合を発生させるのを防止する。保護フィルム39は、半製品プレート46が後の加工を経て光学部材の1つである導光板となった後、液晶パネルを組み付ける際に剥がされる。
両面に保護フィルム39を貼着された樹脂製シート25を、さらに下流側へと搬送し、裁断装置4にて搬送方向に半製品プレート単位で切断して短冊状とし、ついで、半製品プレート46毎に打ち抜く。このとき、半製品プレート46は、厚肉部26とその反対側の端面に外形加工工程での削り代を有するとともに、前記半製品プレート46の角部には研削用逃げ部46aが適宜、形成されている。
図9aに示すように、まず、裁断工程で得られた半製品プレート46を、厚肉部26が交互に反対側に位置するように積み上げて積層する。このとき、積層した半製品プレート46及びダミープレート47の一端面と一側面とを、治具40の直交する2側面(図示せず)に当接させて位置決めした後、固定する。
まず、治具40に固定した半製品プレート46及びダミープレート47をスライド移動させることにより、治具40の側面からはみ出した半製品プレート46及びダミープレート47の端面を、前記研削具41aで研削する(図9b)。研削工具41aによる研削では、研削終了の直前に研削具41a切刃49aが研削用逃げ部46aに達するので、研削によるバリが生じないという利点がある(図9c)。したがって、切削後に研削用逃げ部の一部が残るようにしてもよい。
本実施形態では、前記研削具41aの切刃49aの軌跡と前記研削具41bの切刃49bの軌跡とが交差するので、効率良く、かつ、美麗に研磨できるという利点がある。
ついで、前記半製品プレート46及びダミープレート47の一端面が切削された後は、治具40でのクランプ状態を解除し、半製品プレート46及びダミープレート47の他端面を治具40の側面からはみ出させ、前記同様にして切削を行う。これにより、複数枚の導光板48が一度に完成する。
そして、ベース51に載置した前記導光板48に、拡散板52,プリズムシート53および液晶パネル54を順次、積み重ねる。さらに、前記厚肉部48aの垂直面の側方に光源であるLED55を配置することにより、液晶表示装置50が得られる。
これにより、LED55から照射された光は、肉厚部48aの突条部によって外部に漏出することなく薄肉部48bへと導かれ、底面の半球面状の小凹部により均一に拡散し、拡散板52,プリズムシート53を介し、前記液晶パネル53に照射される。
なお、液晶パネル53を設けることなく、単に面光源装置としても使用してもよいことは勿論である。
2…転写成形装置
3…フィルム貼着装置
4…裁断装置
5…外形加工装置
6…メインローラ
7…ローラ
8…巻取ローラ
9…下型
10…上型
11…下型用支持プレート
12…下型用中間プレート
13…下型用断熱プレート
14…下型用転写プレート
15…ヒータ
16…マイクロメータ
17…上型用支持プレート
18…上型用中間プレート
19…上型用断熱プレート
20…上型用転写プレート
21…保持プレート
22…ヒータ
23…凹所
24…円弧状領域
25…樹脂製シート
26…厚肉部
27…溝部
27a…貯留用溝部
28…開口部
29…軟X線照射装置
30…ロッド
31…プレス装置
32…エア供給装置
33…支持ローラ
34…位置決め用グリッパ
35…搬送用グリッパ
36…給気ダクト
37…排気ダクト
38…粘着ローラ
39…保護フィルム
40…治具
41…切削部材
41a,41b…切削工具
46…半製品プレート
46a…切削用逃げ部
47…ダミープレート
48…導光板(光学部材)
48a…厚肉部
48b…薄肉部
49a,46b…切刃
50…液晶表示装置
52…拡散板
53…プリズムシート(光学部材)
また、後述のとおり、図8aに示すように、前記転写部材の凹所の内向縁部に連続し、かつ、テーパ面を備えた複数の円弧状領域(太い点線)を並設した場合には、溶融樹脂の流速が一様でない。このため、溶融樹脂の流速が速い流域と遅い領域とでは残留空気(太い実線)の変形量が異なり、残留空気は一様な幅寸法の形状から異形状に変形する(図8bないし8e)。この結果、図8fに示すように、前記残留空気の一部が分離して発生した境界気泡が、成形品の内部に残留し、歩留まりが悪いという問題点がある。
を備え、前記転写部材は、前記転写面に形成された凹所と、転写成形後に除去される非製品部分を成形する領域に、前記凹所と同等以上の深さを有し、かつ、前記凹所に接続するように設けられた少なくとも1本の溝部と、を備えた構成としてある。
また、本発明によれば、溝部が凹所と同等以上の深さを有しているので、残留空気が凹所の内側面に引っ掛かりにくくなり、溝部を介し、前記残留空気を確実、かつ、迅速に排出できる。
なお、前記溝部は前記凹所の深さよりも深いものであってもよい。前記溝部は前記凹所に沿って直接、接続した形状であってもよい。また、前記溝部は外部に接続していてもよく、あるいは、外部に接続していなくともよい。そして、前記溝部において成形された部分は、成形後の切削作業で除去すれば、実用上の問題はない。
本実施形態によれば、溝部の設計の自由度が広がり、設計が容易になる。
本実施形態によれば、前記補助溝部に一時的に収集した残留空気を、溝部を介して排出できるので、残留空気をより一層確実、かつ、迅速に排出できる。
本実施携帯によれば、残留空気が各溝部から均等に排出されるので、残留空気をより一層迅速に排出できる。
本実施形態によれば、溶融樹脂の流れが一様になり、残留空気を同時、かつ、均一に排出できるので、生産性が向上する。
本発明によれば、樹脂製シートに転写部材の転写面を圧接して転写成形する際に発生した残留空気を、溝部を介し、前記残留空気を確実、かつ、迅速に排出できる転写成形装置が得られる。
本発明によれば、残留空気を確実に排出でき、歩留まりを改善できる。また、成形後に非製品部分を切削作業で除去すれば、実用上の問題はない。
なお、前記転写成形工程後に、前記転写部材の溝部で成形された非製品部分を除去してもよい。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出した光学部材が得られ、生産性が高く、歩留まりの良い光学部材が得られる。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出でき、生産性が高く、歩留まりの良い面光源装置が得られる。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出でき、生産性が高く、歩留まりの良い液晶表示装置が得られる。
本発明によれば、残留空気を確実、かつ、迅速に排出でき、生産性が高く、歩留まりの良いモバイル機器が得られる。
図1は、第1実施形態に係る光学部材形成装置の概略を示す。この光学部材形成装置は、材料供給装置1、転写成形装置2、フィルム貼着装置3、裁断装置4、外形加工装置5を備える。
下型9は、下型用支持プレート11の上面に、下型用中間プレート12、下型用断熱プレート13、下型用転写プレート14を順次、配置したものである。
すなわち、既述したとおり、図3に示すように、本実施形態に係る上型用転写プレート20は、前記凹所23の内側縁部に複数の円弧状領域24を並設している。このため、樹脂製シートを溶融させて転写成形する際に、凹所23に流入する溶融樹脂の流速が一様でない。より具体的に図示すると、図8aに示すように、前記凹所23の内側縁部のうち、円弧状領域24における溶融樹脂の流速は速く、隣り合う前記円弧状領域24,24間に位置する領域における溶融樹脂の流速は遅い。このため、上型用転写プレート20の凹所23内に残留した残留空気は、加圧初期,中期はほぼ均一な幅寸法を有しているが(図8b,8c)、加圧途中では溶融樹脂の流速の不揃いにより、残留空気の内側縁部における凹凸差が増大する(図8d,8e)。そして、隣り合う前記円弧状領域24,24間に位置する領域で残留空気の一部が分離して境界気泡となり、そのまま残留してしまう。そこで、溶融樹脂の流速を均一化すべく、溶融樹脂の流速が遅い領域の背後に溝部27を設けてある。この結果、凹所23において境界気泡を発生させることなく、残留空気を迅速に排出できる。
なお、各溝部27の深さ寸法は、凹所23の深さ寸法以上であればよく、ここでは同一深さに設定されている。また、各溝部27の幅寸法は、凹所23内に流入した溶融状態の樹脂(樹脂製シート25)の流出量を必要最小限に抑えつつ、凹所23内に気泡が残留しない値に設定されている。
図6から明らかなように、溝部の幅寸法を0.5mmとした場合に大気泡および小気泡のいずれをも効率的に排出,除去できることが判った。
図7A,7Bに示すように、溝部27の幅寸法がゼロの場合の溶融樹脂の流速比を1とした場合、幅寸法が0.5mmであると、流速比は1.2を越え、幅寸法が1.0mmであると、流速比が1.4に増大することが判った。このため、幅寸法の増大に伴い、円弧状領域24での溶融樹脂の流速と、隣り合う円弧状領域24,24間の領域における溶融樹脂の流速との速度差が小さくなることが判明した。
なお、前記溝部27は、前述の形状を必要に応じて組み合わせてもよいことは勿論である。
なお、樹脂製シート25は、上流側、例えば、材料供給装置1にカッターを設け、予め、幅方向に並設される半製品プレート毎に分かれるように搬送方向に沿って切断しておいてもよい。
次に、前記構成からなる転写成形装置の動作について説明する。
図1に示すように、上型10を上昇させて金型を開放し、材料供給装置1から供給した樹脂製シート25の先端部分を搬送用グリッパ35(図2)に挟持させる。そして、搬送用グリッパ35を移動させた後、位置決め用グリッパ34,34で樹脂製シート25を挟持することにより、この樹脂製シート25を上型10と下型9とが対向する領域内に配置する(搬送工程)。
ここで、支持ローラ33及び位置決め用グリッパ34を降下させることにより、樹脂製シート25を下型9の下型用転写プレート14上に載置する。そして、プレス装置31を駆動して上型10を降下させ、上型用転写プレート20の転写面を樹脂製シート25に当接させる。このとき、プレス装置31によって作用させる圧力は小さく抑え、樹脂製シート25を金型間に軽く挟んだ状態とする。これにより、樹脂製シート25は加熱され、その表層部分に含有される水分が除去される(プレヒート工程)。
転写成形装置2で転写成形された樹脂製シート25を、さらに下流側へと搬送し、フィルム貼着装置3にて上下面に保護フィルム39を貼着する。保護フィルム39は、半製品プレート46が他の部材に衝突する等により傷が付いたりして損傷するのを防止し、かつ、周囲の埃等が付着して不具合を発生させるのを防止する。保護フィルム39は、半製品プレート46が後の加工を経て光学部材の1つである導光板となった後、液晶パネルを組み付ける際に剥がされる。
両面に保護フィルム39を貼着された樹脂製シート25を、さらに下流側へと搬送し、裁断装置4にて搬送方向に半製品プレート単位で切断して短冊状とし、ついで、半製品プレート46毎に打ち抜く。このとき、半製品プレート46は、厚肉部26とその反対側の端面に外形加工工程での削り代を有するとともに、前記半製品プレート46の角部には切削用逃げ部46aが適宜、形成されている。
図9aに示すように、まず、裁断工程で得られた半製品プレート46を、厚肉部26が交互に反対側に位置するように積み上げて積層する。このとき、積層した半製品プレート46及びダミープレート47の一端面と一側面とを、治具40の直交する2側面(図示せず)に当接させて位置決めした後、固定する。
まず、治具40に固定した半製品プレート46及びダミープレート47をスライド移動させることにより、治具40の側面からはみ出した半製品プレート46及びダミープレート47の端面を、前記切削工具41aで切削する(図9b)。切削工具41aによる切削では、切削終了の直前に切削工具41aの切刃49aが切削用逃げ部46aに達するので、切削によるバリが生じないという利点がある(図9c)。したがって、切削後に切削用逃げ部の一部が残るようにしてもよい。
本実施形態では、前記切削工具41aの切刃49aの軌跡と前記切削工具41bの切刃49bの軌跡とが交差するので、効率良く、かつ、美麗に研磨できるという利点がある。
ついで、前記半製品プレート46及びダミープレート47の一端面が切削された後は、治具40でのクランプ状態を解除し、半製品プレート46及びダミープレート47の他端面を治具40の側面からはみ出させ、前記同様にして切削を行う。これにより、複数枚の導光板48が一度に完成する。
そして、ベース51に載置した前記導光板48に、拡散板52,プリズムシート53および液晶パネル54を順次、積み重ねる。さらに、前記厚肉部48aの垂直面の側方に光源であるLED55を配置することにより、液晶表示装置50が得られる。
これにより、LED55から照射された光は、厚肉部48aの突条部によって外部に漏出することなく薄肉部48bへと導かれ、底面の半球面状の小凹部により均一に拡散し、拡散板52,プリズムシート53を介し、前記液晶パネル54に照射される。
なお、液晶パネル54を設けることなく、単に面光源装置としても使用してもよいことは勿論である。
2…転写成形装置
3…フィルム貼着装置
4…裁断装置
5…外形加工装置
6…メインローラ
7…ローラ
8…巻取ローラ
9…下型
10…上型
11…下型用支持プレート
12…下型用中間プレート
13…下型用断熱プレート
14…下型用転写プレート
15…ヒータ
16…マイクロメータ
17…上型用支持プレート
18…上型用中間プレート
19…上型用断熱プレート
20…上型用転写プレート
21…保持プレート
22…ヒータ
23…凹所
24…円弧状領域
25…樹脂製シート
26…厚肉部
27…溝部
27a…貯留用溝部
28…開口部
29…軟X線照射装置
30…ロッド
31…プレス装置
32…エア供給装置
33…支持ローラ
34…位置決め用グリッパ
35…搬送用グリッパ
36…給気ダクト
37…排気ダクト
38…粘着ローラ
39…保護フィルム
40…治具
41…切削部材
41a,41b…切削工具
46…半製品プレート
46a…切削用逃げ部
47…ダミープレート
48…導光板(光学部材)
48a…厚肉部
48b…薄肉部
49a,49b…切刃
50…液晶表示装置
52…拡散板
53…プリズムシート(光学部材)
Claims (15)
- 第1金型と、
前記第1金型に対して相対的に接離可能な第2金型と、
前記金型の少なくともいずれか一方に設けられ、かつ、前記金型間に供給される樹脂製シートに転写面を当接させて転写成形を行う転写部材と、
を備え、
前記転写部材は、前記転写面に形成された凹所と、前記凹所に接続した少なくとも1本の溝部と、を備えたことを特徴とする金型構造。 - 前記溝部が、前記凹所と同等以上の深さを有することを特徴とする請求項1に記載の金型構造。
- 前記溝部が、前記転写部材の外部に接続していることを特徴とする請求項1または2に記載の金型構造。
- 前記溝部が、前記転写面に形成された前記凹所に交差するように形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の金型構造。
- 前記転写部材が、前記凹所に沿って接続するように形成された補助溝部を有し、
前記溝部が、前記補助溝部を介して前記凹所に接続されたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の金型構造。 - 前記各溝部が、前記凹所から流出する溶融樹脂の圧力が略同一となる末広がりの流路断面積を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の金型構造。
- 前記各溝部が、溶融樹脂の流速が略同一となる位置に配置されたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の金型構造。
- 前記請求項1ないし7のいずれか1項に記載の金型構造を備えたことを特徴とする転写成形装置。
- 対向して配置した第1金型と第2金型の間に樹脂製シートを挿入する挿入工程と、
前記両金型間に、前記樹脂製シートの少なくともいずれか一方の面に転写部材の転写面を当接させた状態で樹脂製シートを挟持する挟持工程と、
前記金型の少なくともいずれか一方を加熱することにより、前記転写部材の転写面が当接する前記樹脂製シートの少なくとも表面部を溶融し、前記転写面に形成した凹所で厚肉部を形成する際、前記凹所に接続した溝部を介して前記凹所内に残留する残留空気を排出する転写成形工程と、
を有することを特徴とする転写成形方法。 - 前記溝部が、前記凹所と同等以上の深さを有することを特徴とする請求項9に記載の転写成形方法。
- 前記転写成形工程で、非製品部分を成形する溝部に溶融樹脂の一部を流出させることを特徴とする請求項9または10に記載の転写成形方法。
- 請求項9または11に記載の転写成形方法で成形したことを特徴とする光学部材。
- 請求項12に記載の光学部材と、
前記光学部材の少なくとも1つの端面に配置された光源と備え、
前記光源から光学部材に入射した光を前記光学部材の光出射面から出射することを特徴とする面光源装置。 - 請求項13に記載の面光源装置と、液晶パネルとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
- 請求項13に記載の面光源装置を備えていることを特徴とするモバイル機器。
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