TW200902277A - Preform manufacturing method, preform manufacturing apparatus, preform and optical member - Google Patents

Description

200902277 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種光風_ 造方法以及裝置、一種*予711仵之預形體（preform)的製 種自所述獅體形成之2所34方法製造之娜體以及一 種可形成光學特性极=件’且更特定言之是關於一 及裝置；-種藉由所述方件㈣形體之製造方法以 述預形體形成之光學元件。衣&之預形體；以及一種自所 【先前技術】 伴隨諸如攜帶型相機、 靳折央風次却七& DVD、CD以及M0驅動器之 冋效犯、小型化以及成本降低， 在此寺先學資訊記錄設備 非$吊要用於諸如光學透鏡 件的優良材料以及製程發展。 Ο 錐5之’轉透鏡比諸如朗之無機材料重量輕且 二且可以多種形狀進行處理且可以低於玻璃透鏡 、、本來製造。因此，對塑膠透鏡之應用不僅迅速 ^、至眼鏡之透鏡，還擴展至上述光學透鏡。伴隨此擴展， :-、、使透鏡小而薄’需要增加材料自身之折射率，或相對於 熱膨脹以及溫度變絲敎光學折料。e採取多種方法 來改進光予折射率且相對於溫度變化來抑制熱膨脹係數以 及光學折射率。舉例而言，已採用使用奈米複合樹脂（nano composite resin)作為透鏡材料的方法，諸如將金屬精細顆 粒之無機精細顆粒（inorganic fine particle)分佈在塑膠樹 脂（plastic resin)中。 ^W{J2277 通常藉由增加無機萨 :樹脂形成之先學元件:折射=添加巧改進由奈米複 ，樹脂之流動性有所降低。特二及熱穩定性，而奈米複 須分散大量無機精細顆粒，卫’為改進折射率，必 近來對增加折射率的需求而每合樹脂之流動性隨著 樹針，難以獲得射出成形所低。因此，在奈米複合 在射出成科無法报好_ :之樹職動性，且擔心 止’已提議一種藉由對因此’目前為 擠…來形成光學元件：;巧曰形成之預形體進行 JP-A-2006-343387)〇 万去（翏看（例如） n米複錢脂製備預形體，存在以下方法。 以、n f將無機精細顆粒與熱塑性樹脂混合並熔融 故仃射出成形（參看（例如）爪A_2__343則。 /⑵在將無機精細顆粒與熱塑性樹脂於溶劑中混合 之後，將溶劑置於諸如金屬模具或陶魏具之模具中且: 熱以待移除（參看（例如）jP_a,〇3_147〇9〇以及 JP-A-2002-047425 ) ° 在JP-A-2006-343387中，對預形體進行熱壓成形以形 成所要之光學元件。此處，由於奈米複合樹脂之流動性不 良，因此在熱壓成形時於奈米複合樹脂之間形成黏著界面 (adhesive interface)的情形中，界面處之奈米複合樹脂的 混合物不足。因此，擔心可能出現不良之熔接，此導致光 學缺陷。因此，有必要避免在熱壓成形時於奈米複合樹脂 之間形成黏著界面。 200902277 根據方法（ι)，在製造預形體時，即使在古㈤ 未獲得射出成形所必需之奈米複合樹脂之流動性，皿而= 杈製變得困難。此外，精細顆粒部分凝結，以致分， 不可獲得所要之光學特性（透明度以及折度 此外，由於光學元件要求高品質，故 時殘留在流道(一)中的材料且廢棄所二= 牛之品質劣化。因此，所供應之材料的： 罝相*大，此使得無法降低獅體之製造縣。、 2據上述解財法⑺（其巾輯（easting) $ 。可解決上述問題⑴。然而，在習知解決方料、'、 :=預:體之形狀與所要光學元件之形狀十分相似。’ :以幾;雙凸i:作雙凸透鏡之修整前產品的預形體也並 表面之形狀形成°為獲得具有幾乎雙 ^ 1C〇nVex curved surface)之預形體，有必 【:=:料’其為阻礙降低預形體製造成本的因素。 Ο 造方標為提供—種用於光學元件之預形體的製 光學特性好之i其中可使用奈米複合樹脂來低廉地形成 光學元件;-種藉由所述方法製造之預形 體種自所述預形體形成之光學元件。 標。u下預形體製造方法來達成本發明之上述目 脂的含含有無機精細顆粒之熱塑性樹 于月曰來製造預形體之方法，所述預形體為具 200902277 ^藉由擠壓成形而形成之光學表面之光學元件的修整前產 品（pre-finish product)， 所述方法包含： 將包含所述奈米複合樹脂以及溶劑之溶液供應至模且 中、’所述模具具有與所述光學表面十分相似之近似光學表 面以及通向大氣之開口；以及 在保持所述近似光學表面 以固化所述溶液。 之形狀的同時蒸發所述溶劑

(2、)+如（1)所述之方法，其中包含所述奈米複合樹脂 之所述溶液是以形成所述預形體的量來供應。 (3)如（1)或（2)所述之方法，其中 所述光學το件具有分別位於其下部侧以及上部側上之 第-光學表面（flfSt Gptieal SUffaee)以及第二光學表面 (second optical surface ); 所述模具包含下部模具（1〇wer m〇ld)以及插入所述 下部模具中之上部模具（upperm〇ld); 所，下部模具具有位於其底部表面上之第一近似光學 表面，態（first appr0Ximate optical 耐咖 c〇nfig福i〇n )， 所述第-近似光學表面組態是用於形成與所述第—光學表 面十分相似之第一近似光學表面； 所述上部模具具有位於所述上部模具之與所述下部模 具之所述底部表面對置之表面上的第二近似光學表面組態 (second approximate optical — c〇nfig咖i〇n)，所述第 二近似光學表面組態是祕形成與所述第二光學表面十分 200902277 相似之第二近似光學矣 將所述，液供應至所述下部模具中；且 在所述/合液固化之前將所述上部模具插入所述下部模 • 具内。 、 (4) 如（3)所述之方法，其中 所述第-光學表面以及所述第二光學表面中之每一者 為凸表面；且 所述第一近似光學表面組態以及所述第二近似光學表 C) 面組態中之每一者為凹表面。 (5) 如（1)或（2)所述之方法，其中 所述光學元件具有分別位於其下部側以及上部側上之 第-光學表面以及第二光學表面，所述第一光學表面以及 所述第二光學表面中之每—者為凸表面； #述模具具有位於所频具之表面上的凹表面組態， 所述凹表面組態是用於形成與所述第一光學表面十分相似 之第一近似光學表面；且 〇 麟溶液藉由自所述凹表面組態溢出之溶液與所述模 具之所述表面之間的表面張力（surfacetension)而凸出， 以便形成與所述第一光學表面十分相似之第二近似光學表 面。 ⑷如（5)所述之方法’其中在保持所述第二近似 光學表面之表層之流動性的同時蒸發所述溶劑。 (7)如（6)所述之方法，其中當將蒸發前之所述溶 劑的總重量取作以g為單位之Μ且將所述溶劑之蒸發速度 200902277 取作以g/h為單位之E時，]V[與E滿足ES0.0014M。 (8) 如（1)至（7)中任一項所述之方法，其中 自所述開口中蒸發出所述溶劑直至所述溶液變為膠凝 體（gel body);且 自所述权具取出所述膠凝體，且進一步蒸發所述溶劑 直至殘餘溶劑 ΐ ( residual solvent amount)達到 5000 ppm 或5000 ppm以下。

(9) 如（〇至（8)中任一項所述之方法，其中所述 模具與水之間的接觸角Θ為35〇<θ<180。。 如（1)所述之預形體製造方法，在所述預形體中形成 與所述光學表面十分相似之所述近似光學表面。歸因於 此，可防止不良熔接且可改進所述所形成之光學元件的光 學特性。料，藉由使辑決方法，所述奈雜合樹脂中 之所述無漏細雜可均自錄，且所述絲元件以及所 述預形體之所述光學特性可得以改進。 ^ (2)所述之預频製造方法，可確實地形成所述光 學元件ϋίίί獅體製造方法，可製造出適合作為光 修整前產品的所述預形體，其中在光學元件之上 氣之開πΓ巧上形成所述光學表面。此外，所述通向大 可歸因於其效;縮短固化時間’且因此 側二。在1卿體之上部 、似九予表面。在將此預形體熱 11 200902277 壓成形為光學元件的過程中，在用於熱壓成形之金屬模具 之表面的中心處進行所述熱壓成形。因此，容易將空氣置 於所述模具之外部且防止產生氣泡，且可改進產率比 (yield ratio )。 如（5)所述之預形體製造方法，在所述預形體之上部 侧以及下部側上形成所述近似光學表面。在將此預形體熱 壓成开>為光學元件的過程中，在用於熱壓成形之金屬模具 之表面的中心處進行所述熱壓成形。因此，容易將空氣置 於所述模具之外部且防止產生氣泡，且可改進產率比。此 外，可藉由表面張力之作用而形成所述第二近似光學表 面，藉此簡化所述製造裝置從而降低成本。 如（6)所述之預形體製造方法，所述第二近似光學表 面兼作大氣開放表面（atmoSphere opening surface )，且薪 由在保持所述弟二近似光學表面之表層之流動性的同時蒸 發所述溶劑，可抵抗歸因於所述溶劑之蒸發而產生的體積 減小來保持所述第二近似光學表面之形狀。 如（7)所述之預形體製造方法，可在保持所述第二近 似光學表面之表層之所述流動性的同時蒸發所述溶劑。更 佳地，Ε$0·〇〇〇7Μ，且可在保持所述第二近似光學表面之 表層之所述流動性的同時確實地蒸發所述溶劑。 如（8)所述之預形體製造方法，蒸發所述溶劑直至殘 餘溶劑量達到5000 ppm或5000 ppm以下，其為使大小在 特定量内變化，且有可能自慣例上難以用於模製之奈米複 合樹脂來模製所述光學元件的量。此外，所述殘餘溶劑之 12 Ο Ο 200902277 里較佳為3000 ppm或3000 ppm以下，更佳為15⑻即m 或1500 ppm以下且最佳為1000 Ppm或1〇〇〇 p脾以下。 ，所述殘餘賴之量* ”。。鹏至3_p㈣之情形中， 藉由溫度控制來抑制㈣產生。在所述殘餘溶劑之量為 1000 p_或1000 ppm以下之情形中，在不控制温度之情 況下抑制所述氣泡產生以使得可改進光學特性。此外，在 可將所述麵之形狀㈣為膠凝體 =體以藉此獲得大的大氣開放表面’且可縮短== 以降低成本。 背之獅體製造方法，所述獅體或所述朦 /旋體之脫杈特性可得以改進。 (10)-细於自包含含有無機精細 :=:::轉_體之裝置，所述預形ΐ= 而$成之1 ’所述光學70件具有藉由擦屢成形 其下部側以及上部侧上的第-先學表面 裝置！:含模具’所述模具具有與所述第-光學表 面十如相敗第—近似光學表面、 分^之第二近似光學表面以及通向大氣之 =放’的麵料料合難之錢被絲至所述 其中 部模具包含下部模具以及插人所述下部模具中之上 13 200902277 所述下部模具具有位於其底部表面上之第—近似光學 表面組態’所述第一近似光學表面組態是用於形成所述^ 一近似光學表面，且 所述上部模具具有位於所述上部模具之與所述下部模 具之底部表面對置之表面上的第二近似光學表面电能，所 述第二近似光學表面組態是用於形成與所述第二光^表面 十分相似之第二近似光學表面。 η (11)如（10)所述之裝置，其中 所述第-光學表面以及所述第二光學表面中之每一者 為凸表面；且 所述第-近似光學表面組態以及所述第二近似光學表 面組態中之每一者為凹表面。 (⑴-種⑽自包含含有無機精細齡之数塑性樹脂 的奈米複合樹絲製造獅體之裝置 前產品，所述光學元件具有 上之第一光學表面以及第二光學表面，所 2-光學表面以及所述第二光學表財之每—者為凸表 所述裝置包含模具，所述模具具有與所述第一光學表 ::二第τ近似光學表面、與所述第二光學表面十 :目以…一近似光學表面以及通向大氣之開口，且包含 所述奈米複合樹脂之溶液被供應至所述開口中， 凹#^中=模具具有位於其表面上之凹表面組態，所述 凹表面組恶是用於形成所述第一近似光學表面，且所述模 14 200902277 具充當在自所述凹表面組態溢出之溶液與所述槿I til面以此方式’所述溶液凸出從而形成所述第“ 光學====== 上部側以及下部側上軸所述絲表面。“兀件之 Ο 部側所述之預形繼裝置，在所述預形體之上 熱學表面。在將此預形體 置於所述模1°因此’容易將空氣 、/、之卜邛且防止產生氣泡，且可改進產率比。 12)所述之預形體製造裝置，在所述預形體之卜 上:成所述近似光學表面。在將此預形體 具之表面的it的過程中’在用於熱魔成形之金屬模 詈於二+ 、中心處進行所述熱壓成形。因此，容易將★氣 ==:外部且防止產生氣泡’且可改二 面猎^化所述製造裝置從而降低成本。 子斤 二=====目標。 法製造的預形體。 ）（9)中任-項所述之方 表面口面在r述預爾形成與光學 15 200902277 :解ί:f光ί米:合樹脂中之無機精細顆粒可均勻分 =。且所从學讀以及所述_體之光學雜可得以改 可藉由以下光學元件來達成本發明之以上目;Ρ。 而形對如(13)所述之預形體進行_成形 (15)如（14)所述之光學元件’其為透鏡。

U 所述之光學元件’所述光學元件具有極佳之 光子特性且可以低成本來製造。 如（15)所述之光學元件，可輕㈣製備具有高折射 率以及極佳光學特性之透鏡。 有利效果 根據本發明之實施例，有可能提供-種用於光學元件 之預形體的製造方如及裝置’其巾可❹奈米複合樹脂 來低廉地軸光學紐極狀光學元件；-種藉由其方法 製造之預形體；以及—種自所述預形體形成之光學元件。 【實施方式】 ,下文中將參看圖式詳細描述根據本發明之光學元件模 製方法以及光學树模S裝置關摊實施例。 t發明之實施例中的光學元件模製裝置包含執行光學 70 =核製之前半部分的預形體模製裝置（自包含奈米複合 樹，之溶液來模製預形體）以及執行光學元件模製之後半 』刀的【製成开》襄置（compression molding apparatus )(自 預形體來模製光學元件）。 200902277 圖1為展示本發明之實施例中之預形體桓製梦 意性構造的縱向截面圖，圖2為展示本發明之杏施 = 壓製^形裝置^意性構造的縱域叫，圖3v二中二 為不意性展示藉由圖1之預形體模製裝置自包含奈米複人 樹脂之溶液來模製預形體之步驟的說明圖，圖4AT至圖4ac 為示意性展示藉由圖2之壓製成形裝置自預形體來模繫光 學讀之步_說_，且圖5為展顿時間流逝在光學 元件核製步驟中之溶液重量變化的圖式。 所示，作為第一模製單元之預形體模製裳置1〇〇 (container-shaped l〇Wer m〇ld) π ^ 凸出上部模具（convex upper m〇ld) 13以及施配器設備 (dispenser device) 15，且其配置在乾燥室9中。^^ 部模具n包含：近圓柱形容器17，其具有位於其 之大氣開放表面（atmosphere 〇pen surface )丨2，藉 界開放；核心19，其裝配至設於圓柱形容器i7 ^底： Ο 面17a之中心的核心孔17b内；以及嘴出器插鎖（咏口咖 pm) 2卜此外’根據預形體之組態，可以凹人形式形 出上部模具13。在此情形巾亦戰行 7 之範圍以外的底部表面17a模製預形體之凸緣部分孔⑺ 在核〜19之上部表面上，形成以 狀形成的第-近似光學表面組態 二== 65，藉此形成近似光學表面中之預形禮 圖則。如賴所插述，藉由厂物則 17 200902277 製光可透射件預形體65之組態。因此 學表面65a之組愍接近於作為成品之光 、似光 第-近似光學表面組態19a不要求相當之 、組態， 模具之製造成本低廉。此外，根翻频之:此’ 出形式形成第-近似光學表她態1%=凸 執行本發明。 隹此匱形中亦可 將喷出器插銷21固定至可在上下方向 Ϊ J —able plate) 23，^ 态17之底口陳面i7a上的插銷孔nc内。此外 、 19固定至活動板23之上部表面上，且其隨著活動板^ 矛夕動而連同喷出器插銷21在上下方向上移動。 之

圓柱形谷器17經由隔板（spacer) 25而置放在配置於 基座27之上部表面上的重量感應器（wdght 上 作為（例如）可以良好精確度將所負載重量_為感應器 =件之應變的負载單元的重量感應器29量測容器形下部 ，具11 (包含隔板25 )之重量以及包含供應至容器形下部 模具π中之奈米複合樹脂之溶液61的重量。 在活動板23下方，將汽缸31配置在基座27上，其中 活基33與活動板23對置。當將活塞33拉入汽缸3]内時， 在活塞33與活動板23之間形成間隙C，藉此防止活塞33 ，活動板23之間的接觸。因此，重量感應器29可量測容 益形下部模具η以及溶液61之重量。 凸出上部模具13包含具有溶液供應孔（so〗uti〇n SUppiy h〇Ie) 41 之板形元件（piate_shaped member) 43 以及近柱 18 200902277 形上部模具（nearly columnar upperm〇ld) 45，所述近柱形 上部模具45為自板形元件43之下部表面向下突出且固定 在板形元件43之下部表面上的近似光學表面形成元件。凸 出上部模具13可相對於容器形下部模具11在上下方向上 移動。上部模具45在其下部表面上具有以半球式凸表面之 形狀形成的第二近似光學表面組態45a。將第二近似光學 表面組恕45a轉印至稍後描述之光可透射光學元件預形體 65，藉此形成近似光學表面中之另—者（凹人表面） (茶看圖3D)。由於類似於第一近似光學表面組態⑼ 形中之原因的原因，第二近似光學表面組態45a之精確戶 粗燥。上部模具45以上部模具45之轴與核心^ 之軸重合之狀態配置。 用於容器形下部模具η (圓柱形容器17、核心 之以及凸出上部模具13 (上部模具4” 疋限制’只要其可以必要之表面粗燥度

Ci ;^為鏡面表面）來起作用即可。舉例而言，可使用諸£ 不鐵鋼或STAVAX之全屬材料切w 使用邊如 (祕如）之翻旨_。 切如㈣或鐵氟龍 接至前端部分15a之施配器設備15經由管道連 至用於儲存包含奈米複合樹脂連 示端部分l5a可在接近板形元二1 之^^圖 從01供應至谷益形下部模具11中。 19 200902277 此外，當供應溶液時，需要使溶液之密度恆定。溶液 是在飽和蒸氣壓之氣氛下供應的。

如圖2所不，作為第二模製單元之壓製成形裝置 具有包含上部模具5卜下部模具53卩及外部模具（e血W Γ Ο

Tit55之三個模具。上部模具51以及下部模具53裝配 卜^具55巾，且可#由未圖示之驅動設備在其彼此接 j彼私離之方向上姆移動。在下部财Μ之上部表 面上^形細受鏡面健錢將光學表面（歸整表面） fmL.:至Ϊ學疋件67的光學功能轉印表面（_al ⑽聰transfer surface)说。此外，在上部模呈η之 形成經受鏡面修整以便將光學表面、（經修整 =件67的光學功能轉印表面化。 中之鏡面;面:表二面53二：學功能轉印表面51a 腿以下。將線圈（夫上 為％30職或Ra30 呈55 )捲繞在下部—部模 工二圍，其可藉由向頻率感應加 在30C至400C之範圍内的預定严庚。、皿度β又疋為 元件預形體65設定於上部模1 5^將光可透射光學 後’藉由高頻率感應加熱來加熱槿=具53之間之 53,以藉此增加光可透射光學元件預形體以及下部模具 定溫度。此後，上部模具51以及，65之溫度直至預 熱光可透射鮮元件細彡體65的屡、2在固持並加 ^牛預形體65，以藉此將預形體65模透射光學 學兀件67。 、1成作為成品之光 20 200902277 發明 雖然對下文中所描述之組成特徵的描述是基於本 之典型貫施例作出的，但本發明不限於此實施例。 將描述實施例中之操作。首先，將描述自包含夺米複 合樹脂之溶液來模製預形體的前一半製程。 Ή夕如^以及圖3八至圖3D所示，在已向下移動汽缸 1之活塞33以使活塞33與活動板23分開之後，由重量 ，應益29來量測處於空狀態之容卿下部模具^ (包含 =反25)的一重量。接下來，使施配器設備之前端部分 據^模液供應孔41相接觸，且將包含根 而預先設定之奈米複合樹脂之重 ^奋液61供應至容器形下部模具11中。此後，由重量 次量測重量以確認供應預定重量之溶液叫溶 器插旨之細樹會進入喷出 Ο 此外，自處理之容易性以及=(wt/°)或5重心以上。 液之密度較佳為1Gwt%JL 6GL7;。所必需之時間的觀點，溶 wt%。此情形對於製造是有利=。°，且更佳為2G wt%至50 入二向以藉此使其前端部分進 與上部模具45之且近似光學表面組態收 定為預定距離A 面組態^之間的距離固 的厚度㈣“，对慮频彳件= 21 200902277 製成形裝置200之壓製量而將其設定為略大於 先學兀件67之厚度（參看圖3A)。 裡面安裂有預形體模製裝置刚之乾燥室9中的環境 設定如下：顺應之奈米複合樹賴密度為36感，八=1 mm 具之直徑為8 mm ’圓柱形容器之内徑為1〇 Ο ⑺與液體表面之間的距離為2.8麵，溫 Γ2 ’且真空度為1〇〇Ρ&至1〇、。如圖3B Μ此環境下執行乾燥持續六個小時或 情形中，溶液61中之溶劑自圓㈣容器 :持=學表面組態之固態的光可透射== 模^之第，之第一近似光學表面組態队以及上部 則乍為近似H似光學表面_祝被轉印至預形體65 由以“ΐ子以及65b(第—蒸發步驟)。可藉 始之觸摸或根據藉由將第—蒸發步_ 得之^重里減去|感應器29所量測之當前重量而声 ^小重量來輕易地判_化狀態（意即，是否已執^ f到可保持近似光學表面組態之狀態）。 核心域由活塞33經由活動板23向上推動 體+米、-入喷出益插鎖21，藉此自圓柱形容器17取出固 射光樹脂（光可透射光學⑽預形體）^。光可透 於被Γ簡3甿至12吒之溫度2 溶劑，古真空度的乾燥室9中。進—步基發 直到尺寸變化變為麵定量内（意即，直至光可^ 22 Ο c 200902277 射光子元件預·^體65之殘餘溶劑量達到容許上限值或容 許上限值以下）（第二蒸發步驟）。 在第一瘵發步驟中，殘餘溶劑量之容許值為5000 ppm 或5000 ΡΡΙΏ以下，較佳3000 ppm或3000 ppm以下，更 佳 1500 PPm 或 1500 PPm 以下，且最佳 1000 ppm 或 1000 PP 乂下在各值為5000 ppm或5000 ppm以下之情形 中’可能在_時由於熱量而產生氣泡。然:而，在容許值 ，1500 ppm至3000 ppm之情形中，藉由溫度控制來抑制 及包產生在谷許值為1〇〇〇 或ppm以下之情形 中，I抑制氣泡產生，因而可獲得穩定品質。 藉由將光可透射光學元件預形體65自圓柱形容器口 取出，暴露於外界之面觀得顯著寬，因而與在將預形 65置於圓柱形容g 17中之狀態下蒸發預形體&的情形相 比，蒸發日可間之縮短存在重大飛躍。 制來，將參翻4描述自透絲學元件_體來模 衣作為成品之光學元件的後—半製程。 、 如圖4Α所示’由壓製成形裝置將已經墓發 殘餘溶劑量達到容許上限值或容許上限值以下之光可 光學元件預碰65 成料成品之光學元件67。在^ =具51與下部模具53彼此間下，Μ =學讀預雜65置於配置在外部模具％巾之下部模】 上。如圖4Β所示’將上部模具51移向下部模具5/,、 ^加熱的同時在上部模具51與下部模具％之間播壓預 形肢65。在使光可透射光學元件預形體&之近似光^ 200902277 面65a以及65b塑性變形時，預形體65被完全乾燥。作為 壓製成形條件，舉例而言，將模具溫度設定在（奈米複合 材料之Tg)至（Tg + 15〇。〇之範圍内，且較佳在Tg至 (Tg+ 100°C )之範圍内。在擠壓力在0.005 kg/mm2至100 kg/mm2之範圍内，較佳在〇 〇1 kg/rnm2至5〇 kg/mm2之範

圍内’且尤佳在〇.〇5 kg/mm2至25 kg/mm2之範圍内的狀態 下執行擠壓成形時之播壓。擠壓速度為0.1 kg/sec至1〇〇〇 kg/sec’且擠壓時間為〇.丨秒至9〇〇秒，較佳為〇.5秒至 私且更佳為1秒至300秒。此外，擠壓起始定時可緊接加 熱之後，或出於均勻加熱（以使預形體65之溫度與其内部 致）之目的而在固定時間之後。 、此時，在模具之間提供使光可透射光學元件預形體65 在半徑方向上向外擴展所必需的間隔S (參看圖4B)。因 士匕’因藉由在軸向方向（圖式中之上下方向）上壓製光可 -^光學兀件預龍65而產生之體積減小，光可透射光學 =件預形體65可在半徑方向上向外擴展，因而模製不會受 由此’可根據设計值以良好之精確度來產生光學元件 之厚度，以便獲得所要之光學特性。 65，且光興功冷卻光可透射光學元件預形體 學元：51a以及53a之組態被轉印至光 ::件67:场成類似於鏡面表面之光學表面…。 取出作戶 1不’打開上部模具51與下部模具53，且 ，為猎*壓$成形而獲得之產品的絲it件67。 在將預形體65置於壓製成形裝置中時，模具之溫度可 200902277 移服度丁8。然而，模具溫度較佳較5 因為對預升纽65之加熱可在短時間内完成。此外=， 形體65在冷部時收縮，故根據冷卻之進行 ^預 精確度來轉印模具形狀(光學功^ Γ c 奈米==:；^=時_包含 量時間。因此食鄕時間中之大 :=1 包 == 製時間而言是有效的。 溶劑之蒸發而減小。圖式中卢^月:之溶液61的重量隨同 包含奈米複合樹脂之：6=:=線71展示在未將 言，在將溶液6Π堯注於平^/广中之狀態下（舉例而 與重量之__。此外狀態下）_容劑之時間 液61置於容哭中之妝J不之曲線73展示在將溶 關係。中之^下蒸發溶劑之時間與重量之間的 當在未將溶液61置於 助於蒸發之表面積大。因此，°°之狀態T蒸發溶劑時，有 降’且在短時間tl内，溶液6i ，71所示迅速下 表面組態之狀態下達到重旦 里在可保持近似光學 61之重量在殘餘溶劍量^ ^此外，在時間t2，溶液 量m2。 奋許上限值之狀態下達到重 另—方面’當在將溶液61置於容器中之狀態下蒸發溶 200902277 劑時，有助於蒸發之表面積變為容器之橫剖面積之小面 積。因此，如曲線73所示，需要長時間t3以使溶液61之 重量，到重量ml，从外需要極長時間t5贿其重量達 到重置m2，因而自模製光學元件67之觀點而言，此蒸發 在工業上是不可行的。 —因此’在本發明中，在將溶液61置於容器中之狀態下 溶沿曲線73達到可保持近似光學表面組:之 （直至重# ml)(時間t3)，以藉此形成光 學元件預形體65 (第-蒸發步驟）。此後，自容哭取^ ^虛線曲線75所示，迅速蒸發溶劑直至ft# 里達到料上限值或料±限值 、 第二蒸發步驟)。第二蒸發步以 1 t4約為在將溶液61置於容器巾之絲下蒸發溶添 二=1t5的1/H)，因而模製時間可顯著縮短。藉由壓：成 >裝置2GG對已蒸發判直至在時間w 衣成 了，光學元件_體65進行鮮， 品之光學元件67。 叮’、惕衣成作為成 在以上描述中，在已將溶液61供 應喊61以及向下移動上部模呈衫之 β而’供 而言，在已供應溶液61之狀態下。舉 二销具45向下移動)，且緊接在使溶液6「:= 第一療發步驟完成之前成為+固態之 此，由於溶液自寬出上部模且45^稽45向下移動。由 u之面積的面積中蒸發，故 26 200902277 可進一步縮短蒸發時間。 在以上實施例中’雖然提供給核心19 表面組態19a以及提供給上部模 光學 組態45a在容器17中模弟—近似光學表面 、表无了透射光學疋件預形薇 但出於透鏡之最基本形狀的目的，可僅由， 面組態19a來模製預形體65, :先子表 之構造。 五」刼用不需要上部模具45 Γ 此外，作為關於此上部模具45之方法的另—構造 液61供應至容器17中之前，將上部 ”、預先配置在谷$ 17巾之預^ ± 之後續處理步驟。 執仃相同 此ΐ形中，由於在乾燥時暴露於大氣之表面變窄， 的合二：發日:間變長。然而’由於溶液供應是自然執行 具β、隹右…大氣被截獲並置入溶液中的事實，則對上部模 Ο 二容液中由而度上較移動上部模具45且將其插 饮1f之以上貝她例而言有所增加。 ^發明不限於上述實施例，而是可適當地作出修改以 鏡，1作為可應用本發明之光學元件，不僅存在各種透 諸^子在液晶顯不器之光導板（light guide Plate)以及 ^ (polarizing film) (retardation film) <先學膜。 舉例而言，替代施配器設備〗5，諸如蠕動泵（ mp)之液體遞送類型可遞送溶液。 在以上貫施例中，藉由施配器設備15之溶液供應量是 27 200902277 以重置來，節的。然而，可以此重量以外之另—項目來對 jUgp ’例如’體積或容量。此外，溶液供應喷嘴之 立置不限於圖1所示之兩個位置。 此夕a卜’溶液供應之方向不限於自上部模具13之上部表 面可自上部模具13與下部模具11之間的間隙、圓 =形合器17之側表面或下部模具u之底部表面供應溶 Γ Ο 开m夕上：模具13以及下部模具u之數目可根據預 形體65之組態而為多個。 此外，雖然在圖1中自上側垂直插入上部模具13，但 =方向不限於垂直方向，而可為任何方向。此外，下部模 具11之方向可同樣為任何方向。此外，雖然包含核心19 t嘴出21定位在三餘置上，但其數目不限於三 個〇 此外，雖然由圖i中之兩個感應器四來量測重量，但 益之數目不限於兩個。此外，感應器之種類不限於一 種，而可組合多種感應器。 此外y在真域氛以外之其他氣氛巾執行乾燥 氮氣氣氛、二氧化碳氣氛或諸如氬氣之稀 體氧氛的氣體氣氛中。 ’孔 此外’雖然擠壓成形之加熱方法在最佳模式 線圈之感應加_型，但可使用此類型以外之与類^ ^如，藉由加熱器之熱轉移類型或藉由㈣紅光加熱類 接下來，參看圖6以及圖7A至圖7D，將描述根據本 28 發明之第二實施例的預形體製造裝置。圖 發明之罘二實施例之預形體製造裝置之示音 -據本 截面圖。以相同參考數字來表示與上文所;及 實施例之預形體製造裝置中之組件相同的組件， 參考數目録讀上文所提狀獅體製造裝置巾之组^ 類似的組件，藉此省略或簡化對其之描述。 ，

200902277 如圖6所示，根據此實施例之預形體製造裝置300包 含具有上部模具145之凸出上部模具】3。在上部模具⑷ 之下部表面上，提供以半球形凹面f曲表面之形狀形成的 弟二近似光學表面組態145a。由於其他組件盥上文所提及 之預形體製造裝置⑽中的組件相同，故省略對其之描述。 參看圖Μ至圖7D，在將包含奈来複合樹月旨之溶液61 供應至容器形下賴具η内之後，向下移動上部模具145 以將其前端部分浸人溶液61中，且當核心19之第二近似 ，學表面組_ 19a與上部模具145之第二近似光學表面組 恶145a之間的距離達到預定距離A時固定。溶液61中之 ’谷劑自大氣開放表面12蒸發，逐漸膠凝且很快變為可保持 形狀之膠凝體165’。由此，核心19之第一近似光學表面組 恶19a以及上部模具H5之第二近似光學表面組態145a 被轉印至膠凝體165’以作為近似光學表面165a以及165b (第一蒸發步驟）。 接下來’致動汽紅31，且藉由活塞33經由活動板23 向上推動核心19以及噴出器插銷2]，且如圖7D所示自圓 柱开> 容器17取出膠凝體165，。此後，將膠凝體165'留在乾 29 200902277 燥室9中，且進一步自膠凝體165，蒸發溶劑，直到膠凝體 165'之尺寸在預定量内變化，以藉此獲得光可透射光學元 件預形體165 (第二蒸發步驟）。 第一實施例中之預形體製造裝置10〇製造適合作為光 學元件67之修整前產品的光可透射光學元件預形體65， 其中位於上部側以及下部側上之光學表面中的i者為凸起 %曲表面且另一者為凹面彎曲表面，其中在光可透射光學

元件預形體65之上部側以及下部側中的一者上形成作為 凸起彎曲表面之第一近似光學表面65a，且在另一側上形 成作為凸起彎曲表面之第二近似光學表面65b。相反，在 此實施射之預雜製战置巾，絲可透射光學元 件預形體165之上部侧以及下部側上形成作為凸起彎曲表 ，之近似光學表面165a以及165b。具有此形狀之光可透 ，光學科預形體165適合作為兩側均由凸起彎曲表面形 成之光學元件的修整前產品。 接下來’將參看圖8描述根據本發明之第三實施例的 ^形體製造裝置。圖8為展示根據本發明之第三實施= 製造裝置之示意性構造的縱向截面圖。以相同表考 斤提及之根據第一實施例之預形體製造 之組件相同的組件，且以相應參考數目來表示盘上 斤提及之根據第-實施例之預形體製造裝置中之组件類 似的組件，藉此省略或簡化對其之描述。 、 ^如圖8所示，此實施例中之預形體製造裳置 文置在乾燥室中之模具211以及可滴落預定量之= 30 200902277 61的滴液設備215。模且211 τ士 a 面朝上if _，只要其具有 如。斤目二可。在圖式中，模具211為平 r, ^ 之表面217a的中心部分上形成以半球形凹 ::曲形狀形成的第―近似光學表面級態池。第 ;Ϊ=: I組態⑽之形狀被轉印至稍後描述之光 了透射先子讀預形體265，藉此形成作為凸起弯曲表面

=近似光學表面（第—近似光學表面）265&。由於光可 透射先學兀件預形體265經壓製成形裝置再次模製，故第 光學表面組態219a不需要相當之精確度，因為近似 二子表面265a之形狀可為任何雜，只要其與作為成品之 光學儿件之相應光學表面的形狀十分相购可。因此，模 具之製造成本低廉。 〇〇可適當地使用（例如）適合用於液體量測之精確施配 〇〇 /主射器以及施配滴定管（disPensing burette )來作為滴 液设備215。將滴液設備215之以喷嘴形狀形成的前端部 刀215a女置在乾燥室209以面向模具211之第一近似光學 f面組態219a，且經由管道連接至儲存裡面包含奈米複合 樹脂之溶液61的溶液槽（未圖示）。滴液設備215自前端 部分215a將包含奈米複合樹脂之溶液61供應至模具2ΐι 之第一近似光學表面組態219a。 在乾燥至209中’提供在溶液61中所包含之溶劑的氣 氛中量測蒸氣濃度之氣體濃度計27〇，用於排出室内氣氛 的排氣管以及用於供應已蒸發至室内之溶劑的進氣管。氣 體濃度計270連接至未圖示之控制單元。控制單元基於氣 31 200902277 體濃度計270之偵測值來控制排氣管271與進氣管272之 打，以及諸如提供給排氣管271與進氣管272之泵的排氣/ 進氣構件，以藉此將乾燥室2〇9中之溶劑的蒸汽濃度保持 為預定濃度。 、 二看圖9Α至圖9C，將描述實施例中之預形體製造方 法。待藉由所述實施例中之預形體製造方法來製造的光可 透射光千元件預形體265被用作兩側上均具有凸起彎曲表 面之光學元件的修整前產品。 & Ο 制如圖_9Α所示，將包含奈米複合樹脂（其量根據待模 衣之光學兀件而預先判定）之溶液61供至模具211之第一 近似光學表面組態219a。待供應之溶液61的量大於以凹 面彎曲表面之形狀形成之第一近似光學表面組態2阶的 且自第一近似光學表面纪態219a溢出之溶液61藉 1用於溢出溶液與模具211之表面之間的表面張力而凸 出以形成凸起弯曲組態。藉由此表面張力而以凸起彎曲表 面之形狀凸出的表面265]y為將成為光可透射光件預 = 265中之第二近似光學表面獅的表面，且表面蕭 亦用作大氣開放表面。 /圖9B所示，在保持藉由表面張力而以凸起彎曲表面 =狀凸出的表面篇之形狀的同時，蒸發溶液Η中之 使溶液硬化。即，在保持表面，之表層之流動性 ，同時，&發溶劑。特定言之，使乾燥室2G9中之溶劑的 略1、於飽和時之濃度’崎此抑制溶劑之蒸發速 /奋背之条發速度E (g/h)較佳為e$〇 〇〇14m，且更佳 32 200902277 ^ ·_Μ、中M (g)為蒸發前溶劑的總重量。在 ^室209中之溶劑的蒸汽濃度顯著低於飽和時之濃度的 h形中，表面♦讀之表㈣速乾燥，且其迅速乾燥無法遵 :伴隨溶偷發之體_小以及歸因於體積減小之表面積 減從而擔心無法保持凸起彎曲組態，以至於表面請 之中心部分會凹陷。

Q 藉由如此蒸發溶劑，獲得在一表面上具有作為凸起彎 曲表面之第二近似轉表面勘的光可透射光學元件預 A肢265。且，純具211之第—近似光學表面組態2他 的組態轉印至光可透射絲元件預形體撕之另一表面 上，藉此形成作為凸起f曲表面之第—近似光學表面 265a。第-近似光學表面施之曲率半徑^是由模具2ιι 之第-近似光學表面級態219a的曲率半徑來指定的。此 外，第二近似光學表面265b之曲率半徑&可藉由以下數 值表達式⑴心X幾何形式接近曲率半徑&，所述數值 表達式（0使用光可透射光學元件預形體265之半徑r、 洛液61之體積V〗、模具211之第一近似光學表面組態219a 的體積V2、溶液61中所包含之奈米複合樹脂的重量濃度 Cw、>谷液61之岔度A以及奈米複合樹脂之密度内。

Cw Pi

在以上數值表達式（i)中，關於在將光可透射光學元 件預形體26 5之半徑Γ以及第一近似光學表面組態2丨9 a之 200902277 巾㈣密度μ奈米複合樹 之峨、奈米複她旨溶液以 來指定的。可藉由選擇絲 的值 :然奈米複合難之重量濃度^^^值。。 JTs 5 5 Wt〇/^ 90 :，之重量濃度小於5 wt%之情形中，只：= 里浪度來執行此方法，便難 重 f複合樹脂之重量濃度等於或口 ::=受;:制以形成雙凸面彎曲組態且 圍，以ί;=之多種選擇以及易於控制曲率之範 處理溶液之觀ς:二0:二或2。wt%以上。此外’自 t，90 wt%^- 以上之情形中，m且在重1濃度為7G wt%或70 4 殘留氣泡。作進行處理但易於在奈米複合樹脂内 殘留^ 2為有進行處理且不會在奈米複合樹脂内 軏圍，奈米複合樹脂之重量濃度CW意欲為6〇 Wt/°或 60 wt%以下。 265自模具Μ1取出如此形成之光可透射光學元件預形體 265。±此處’當自模具211取出光可透射光學元件預形體 ^在釋放性（releasability)不良之情形中，光可透 ^光學元件預形體265可能破裂。因此，藉由在模具211 使用水排斥材料，可獲得吁改進釋放性之優勢。舉例而 200902277 :屬吏用諸如PTFE之含氣樹脂。或者，在處理 可以Ni:P、含氟之Ni_p、DLC、含氣之 …、疏醇（triazmethiol)之氟化合物、Daikin

Ltd、之0PT00L塗層以及3M公司之N〇vec塗 曰"幺修整岫產品以形成釋放膜（release film)。然而， 所使用之材料不限於此等材料。

由模具211之材料以及表面處理對光可透射光學元件 ，形體265之釋放性施加的影響已藉由以下測試而得以證 實。所述賴執行如τ :將包含奈米複合樹脂之溶液施加 在兩個平板形基板之間，且在施加固定負載的同時進行乾 燥；且在乾燥之後藉由預定負載扯開兩個基板。此時，以 基板上是否殘留奈米複合樹脂來判斷釋放性。表1展示此 結果。在表1中，“X”指示奈米複合樹脂完全殘留，“△” 指示奈米複合樹脂殘留之情形以及奈米複合樹脂未殘留之 情形’且指示未殘留奈米複合樹脂。此外，使用水 作為溶液61之溶劑。

35 200902277 表1

表1中發現，模具211與水之間的接觸角較佳為 <180，更佳為6〇。切<18〇。，且尤佳為12〇。切<18〇。。 如上文所描述，在實施例中之預形體製造裝置4〇〇 ::在光可透射光學元件預形體265之上部側以及下部側 形成作為凸起彎曲表面之近似光學表面265a、265b。具 此形狀之光可透射光學元件預形體265適合作為光= 之修整則產品，其中其兩側均為凸起彎曲表面。 (奈米複合材料） /下來，下文中將詳細描述用作本發明之光學元件之 材料的奈米複合材料（射域精細齡與熱雜樹脂相 36 200902277 連接）。 雖然對下文中所描述之組成特徵的闡釋是基於本發明 之典型實施例作出的，但本發明不限於此實施例。 (無機精細顆粒） 在本發明中所使用之有機與無機複合材料中，無機精 細顆粒之數量平均顆粒大小被設定為1 nmi 15nm。在無 機精細顆粒之數量平均顆粒大小過小的情形中，構成顆粒 之物^固有的特徵可能會改變。相反，在無機精細顆粒 之數罝平均顆粒大小過大的情形中，瑞雷散射（Rayleigh scattering)之影響變得顯著，因而有機與無機複合材料之 透明度可&會顯著降低。目此，有必要將本發明巾之無機 ，細顆粒的數量平均顆粒大小設定為Imn至15 nm，車交佳 為2nm至i3nm，且更佳為311111至1〇nm。

，例而言’存在氧化物（Qxide)精細顆粒、硫化物 物^二:細顆粒、雨化物（Sdenide)精細顆粒、碲化 所使用細獅収類似精細雖以作為本發明中 精細顆粒==顆粒。更肢言之，存在氧化鈦（麵ο 精細顆粒、氧： _de)精細H (tm 〇Xlde)精細顆粒、硫化鋅Unc 細顆粒、氧化^以㈣似精細顆粒。較佳存在氧化鈦精 在氧化鈦顆㈣及硫化鋅精細難，且更佳存 顆粒不限於St:及f幽細顆粒。然而，無機精細 顆粒或可。在本發明中，可使用-種無機精細 尺」同使用多種顆粒。 37 200902277 本卷月中所使用之無機精細顆粒在波長589 nm下的 折射率較佳為1 9〇至3 Of)，土先1 πλ 至3.00更佳為1.90至2.70且尤佳為 .〇至2.70。在使用折射率為1.90或1.90以上之無機精 細顆粒的情形中，易於製傷折射率大於1.65之有機鱼益機 . 複合材料。因此，當使用折射率為3.00或3.〇〇以^無 機精細顆粒時，存在易於製備透射率為8〇%或80%以上之 有機與無機複合材料的趨勢。本發财之折射率是由Abbe 〇 折射計（獻GO CO” LTD.之DR-M4)在25t之溫度下相 對於具有波長589 nm之光來量測的值。 (熱塑性樹脂） 用於在本發明中使用之熱塑性樹脂的結構不受特定限 制，且其貫例包含具有已知結構之樹脂，諸如聚（曱基） 丙稀酸酯（p〇ly(meth)acrylic acid ester )、聚苯乙烯 (polystryrene)、聚醯胺（p〇iyamide)、聚乙烯醚（p〇lyvinyl ether )、聚乙烯酯（p〇iyνί_ ester )、聚乙烯咔唑（p〇lyvinyl carbazole)、聚烯煙（polyolefin)、聚I旨（p〇lyester)、聚石炭 (J 酸醋（polycarbonate)、聚胺基甲酸醋（p〇iyurethane)、聚 硫胺甲酸酯（polythiourethane)、聚醯亞胺（p〇iyimide)、 聚_( polyether )、聚硫醚（polythioether)、聚鱗_( p〇iyether ketone )、聚礙 （polysulfone ) 以及聚驗礙 (polyethersulfone)。尤其，在本發明中，在聚合物鏈末端 上或在側鏈中具有能夠與無機精細顆粒形成任意化學鍵之 官能基的熱塑性樹脂是較佳的。此熱塑性樹脂之較佳實例 包含： 38 200902277 能基輸下列各官 OR11 —-OR12 0

OR13

n I OR14 0 (其中，R】1、Rl2、p13 經取代或未經取代之广美各自獨立地表示氳原子、 (伽响卿或未經取代之烯基 或經取代或未經取代之C基(a—1 gr—) -〇so3h、-CO M ,” 1 方基（aryl gr卿））、_s〇3h、

-oso3h、-C〇2H 以及_SiiOTl5 1G o R16各自獨立地表干心】3-mI (其中，Rl5以及 取代或未_代^料、錄代絲_狀烧基、經 代或未經取代或未經取代之炔基或經取 士1表示1至3之整數）；以及 c_y職t 及親水段構成的嵌段共聚物⑽Ck 下文中詳細描述熱塑性樹脂（1)。 熱塑性樹脂〇): *用於在本發明中使用之熱塑性樹脂⑴在聚合物鏈末 =上或在侧鏈中具有能夠與無機精細顆粒形成化學鍵的官 能基。當在本文中使用時，“化學鍵”包含（例如）共價 鍵離子鍵、配位鍵（c〇〇rdinati〇n b〇n(j)以及氫鍵，且在 存在多個官能基之情形中，每一官能基可與無機精細顆粒 39 200902277 ==混是:當 性樹m = 2 精細_形成化學鍵，或熱塑 .曰之g此基中的部分可與無機精細顆粒形成化學鍵。 =於在本發财制之熱雛_触為具有由下式 :示之重複單元的共聚物。可藉由對由下式（2 )表示 之乙稀系單體進行共聚合來獲得此共聚物。 式⑴：

R -CH—c-)~-

(Y)—Z 式（2): 〇 =<R X·

.⑺rZ 在式U)以及（2)中，R表示氫原子、_素原子或 曱基，且 X 表示自由-C02-、-OCO-、-CONH-、-〇C〇NH_、 -OCOO-、-〇_、、s_、_NH_以及經取代或未經取代之伸 (aiylenegroup)所構成之群中選出的二價鍵聯基團，且ς 佳為 C〇2_或對伸苯基（p_phenyiene gr0Up )。 ’ ¥表不具有1至30之碳數目的二價鍵聯基團，且聲數 40 200902277 目較佳為1至20，更佳為2至10 ’尤佳為2至5。其特定 實例包含伸烷基（alkylene group )、伸烷基氧基（alkyleneoxy group)、伸烧基氧基叛基（alkyleneoxycarbonyl group)、伸 ^'基（arylene group)、伸芳基氧基（aryleneoxy group)、 伸芳基氧基幾基（aryleneoxycarbonyl group )以及包含其 組合的群。此等基團中，伸烧基較佳。

q表示0至18之整數，且較佳為〇至1〇之整數，更 k為〇至5之整數，尤佳為〇至1之整數。 z為上式中所示之官能基。 可在提出式（2)所表示之單體的狀實例，但 了在本發明中使用之單體不限於此。 A-1 :

q=5與6之混合物 A-2 ：

q=4與5之混合物 41 200902277 A-3 ：

〇 V°^^〇-P〇(〇H) 2 A-4 ：

42 200902277 A-7 ：

r"S

so3H A-8 ：

A-9 :

在本發明中，至於可與式（2)所表示之單體共聚合的 其他類型之單體’可自J. Brandrup之Polymer Handbook (Wiley Interscience ( 1975 ))，第 2版，第 2 章，第 1 至 483 頁中所描述的單體。 其特定實例包含具有一個加成可聚合不飽和鍵 (addition-polymerizable unsaturated bond)之4匕合物，所述 加成可聚合不飽和鍵自苯乙烯衍生物（styrene 43 200902277 derivatives)、1-乙稀基萘（1 -vinylnaphthalene)、2-乙稀基 萘（2-vinylnaphthalene)、乙稀基吟0坐（vinylcarbazole)、 丙稀酸（acylic acid )、曱基丙烤酸（methacrylic acid)、丙 _ 烯酸酯（acrylic acid ester)、甲基丙烯酸酯（methacrylic acid ester )、丙烯醯胺（acrylamide )、曱基丙烯驢胺 (methacrylamide)、烯丙基化合物（allyl compound)、乙烯 醚（vinyl ether)、乙稀酯（vinyl ester)、衣康酸二烧酯（dialkyl itaconate)以及上述反丁烯二酸（fuinaric acid)之二炫基 ( 醋（dialkyl ester)或單烧基酉旨（monoalkyl ester)中選出。 用於在本發明中使用之熱塑性樹脂（1)的重量平均分 子量較佳為1,000至500,000，更佳為3,000至300,000， 尤佳為10,000至1〇0,000。當熱塑性樹脂（1)之重量平均 分子量為500,〇〇〇或500,000以下時，形成處理能力趨於 增強，且當其為1，〇〇〇或1，⑽0以上時，動態強度趨於辦 強。 、曰 在用於在本發明中使用之熱塑性樹脂（1)中，每一聚 U 合物鏈中’鍵接至無機精細顆粒之官能基的數目平均而言 較佳為0.1至20，更佳為0.5至10，尤佳為1至5。當每 一聚合物鏈中之官能基的數目平均而言為20或20以下 時，趨於防止熱塑性樹脂（1)與多個無機精細顆粒配位， • 以致導致溶液狀態中之黏度升高或膠凝，且當每一聚合物 鏈中之官能基的平均數目為0.1 A G.1以上時，此趨於產 生無機精細顆粒之穩定分散。 在本發明中所使用之熱塑性樹脂中，玻璃轉移溫度較 200902277 佳為80°C至4〇(TC，且更佳為130〇C至380°C。在使用具有 80°C或80°c以上之玻璃轉移溫度之樹脂的情形中，易於獲 得具有足夠耐熱性之光學元件。此外，在使用具有4〇〇°c 或400C以下之玻璃轉移溫度之樹脂的情形中，存在易於 執行模製之趨勢。 (溶劑）

本發明之實施例中所使用的溶劑具有溶解奈米複合樹 脂之特性。不必限定一種溶劑且可使用多種溶劑。作為可 用溶劑之種類，存在（例如）乙酸（acetic acid)、丙酮 (acetone )、氣仿（chi〇roform )、二曱基乙酸胺 (dimethylacetoamide)、二甲醚（dimethyl ether)、N,N_二 甲基曱醯胺（N,N-dimethylf〇rmamide )、二氧戊環 (diox〇lane )、甲醇（methan〇I)、乙醇（她肪〇1)、乙酸乙 S曰（ethyl acetate)、四甲基氫吱喃、 甲苯（toluene)、水以及類似溶劑（不限於此）。 如上文所描述，在作為根據本發明之光學元件之材料 3米複合材射，在不損_面分散有錢精細顆粒之 錢與無魏合㈣之高折射率从高朗度的前提下， 2亦在龍巾提供具有蚊結構之單元_，可改進自 杈具之模具可釋放性。 射率3 可提供具有極賊具可釋放性、高折 有機與無機複合材料；以及光學元 Ϊ續广有機與錢複合材料而構成，且具有高 精確度、间折射率以及高透明度。 45 200902277 述實例。在此實例中，藉由使用圖8之預 Ϊ植衣^齡來製造預形體。使用甲苯作為溶液61，Α中 不未複5〇 wt%進行分散。使用pTFE作為模具川 之材料，—近似光學表面組態219a之曲率半 :m，且預形體265之半徑r*4mm。使用二 Engme_g公司之精確施配器“Nano master”來量、、則 161.62 μί之上述溶液61且將其滴入第一近似光學表面缸 ο^Γ Γ :白自乾燥室209排出之溶劑的平均量設定為 0.055 mg，且自滴人第—近似光學組態 除溶劑持續六十天。即，溶劑之蒸發速度E (之二 ΓΤΓ ’其中M (g)為蒸發前溶劑的總重量。在此侔 體祕之第―近似光學表面265a的曲率丰 1 m且第一近似光學表面265b之曲率半俨r 為7:7顏:、自模具211取出預形體265，且在加熱温;為2 180 〇擠壓力為7〇 kgf且加熱時間為2 _之條件下藉由 '、有8 mm之凸緣直徑（flange diameter)、4 mm之透鏡表 Ο 32=及SR 9 _之透鏡曲率半徑的雙凹透鏡模 j j 進行熱壓成形。因此，模製出不具有氣泡以 及熔接線的光學上良好之透鏡。 —雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限f本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 圍内’當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 +請專祕圍所界定者為準。 本申請案主張基於2007年3月30曰申請之日本專利 46 200902277 申請案第JP2007-95373號的國外優先權，該申請案之内容 以引用方式併入本文中。 【圖式簡早說明】 圖1為展示本發明之實施例中之預形體模製裝置之示 意性構造的縱向截面圖。 圖2為展示本發明之實施例中之壓製成形裝置之示意 性構造的縱向截面圖。 圖3A至圖3D為示意性展示藉由圖1之預形體模製裝 置自包含奈米複合樹脂之溶液來模製預形體之步驟的說明 圖。 圖4A至圖4C為示意性展示藉由壓製成形裝置自預形 體來模製光學元件之步驟的說明圖。且 圖5為展示包含奈米複合樹脂之溶液之重量在光學元 件模製製程中隨時間流逝而變化的圖式。 圖6為展示根據本發明之第二實施例之預形體製造裝 置之示意性構造的縱向截面圖。 圖7A至圖7D為示意性展示藉由圖6之預形體製造裝 置自包含奈米複合樹脂之溶液來製造預形體之製程的說明 圖。 圖8為展示根據本發明之第三實施例之預形體製造裝 置之示意性構造的縱向截面圖。 圖9A至圖9C為示意性展示藉由圖8之預形體製造裝 置自包含奈米複合樹脂之溶液來製造預形體之製程的說明 圖。 47 200902277 圖10為待由圖8之預形體製造裝置來製造之預形體的 截面圖。 【主要元件符號說明】 9 :乾燥室 11 :容器形下部模具 12 :通向大氣之開口（大氣開放表面） 13 :凸出上部模具 15 :施配器設備 15a :喷嘴狀前端部分 17 :圓柱形容器 17a :底部表面 17b :核心孔 17c :喷出器插銷孔 19 :核心 19a:第一近似光學表面組態 21 :喷出器插銷 23 :活動板 25 :隔板 27 :基座 29 :重量感應器 31 :汽缸 33 :活塞 41 :溶液供應孔 43 :板形元件 48 200902277 45 :上部模具（近似光學表面組態形成元件） 45a:第二近似光學表面組態 51 :上部模具 51a:光學功能轉印表面 _ 53 :下部模具 53a :光學功能轉印表面 55 :外部模具 61 :溶液 65 :光可透射光學元件預形體（固體奈米複合樹脂） 65a:預形體之近似光學表面 65b :預形體之近似光學表面 67 :光學元件（透鏡） 67a:光學元件之光學表面（經修整表面）中的一者 67b:光學元件之光學表面（經修整表面）中的另一者 71 :曲線 73 :曲線 (J 75 :曲線 100 :預形體模製裝置（第一模製單元，光學元件模製 裝置） 145 :上部模具 , 145a :第二近似光學表面組態 165 :光可透射光學元件預形體 165':膠凝體 165a :近似光學表面 49 200902277 165b :近似光學表面 200 :壓製成形裝置（第二模製單元，光學元件模製裝 置） ' 209:乾燥室 - 211 :模具 215 :滴液設備 215a :前端部分 217a :表面 D 219a :第一近似光學表面組態 265 :光可透射光學元件預形體 265a :第一近似光學表面 265b’ ：表面 265b :第二近似光學表面 270 :氣體濃度計 271 :排氣管 272 :進氣管 q 300:預形體製造裝置 400:預形體製造裝置 A:預定距離 C :間隙

Cw:溶液中所包含之奈米複合樹脂的重量濃度 m :重量 ml :重量 m2 :重量 50 200902277 m3 :重量 r:光可透射光學元件預形體之半徑 R!:第一近似光學表面之曲率半徑 R2:第二近似光學表面之曲率半徑 S .間隔 t :時間 tl :時間 t2 :時間 t3 :時間 t4 :時間 t5 :時間 V!:溶液之體積 V2:第一近似光學表面組態的體積 P!:溶液之密度 P2 :奈米複合樹脂之密度

L 51

Claims (1)

1. 200902277 、申請專利範圍： 1. 太平：人種用於自•包/ 3有热機精細顆粒之熱塑性樹月旨的 不未後合樹脂來製造預形體之方法， ^ 由擠壓成形而形成之具有光學表面d:;有精 品， 义九學凡件的修整前產 所述方法包含： 將包倾絲轉合㈣叹^雜 〇 Ο =，所賴具具有與所述光學表面十分相似之近似= 千表面以及通向大氣之開口；以及 尤 在保賴述近減料蚊 劑以固化所述溶液。 … 2. 如申請專利範圍第1項所述之用於人 ^細顆粒之熱塑性氣m複合跑旨來製造預 其中包含麻奈米複合獅之所述溶 形^ 預形體的量來供應。 ^成所述 3. 如申請專利範圍第1或2 無機精細顆粒之熱塑性樹脂的夺自/含含有 之方法，其中 •樹脂來製造預形體 之第牛具Ϊ分別位於其下部側以及上部側上 之第光予表面以及第二光學表面； 上部=模具包含下部模具以及插人所述下部模具中之 學表:= ί有位於其底部表面上之第-近似光 予表面，，且心所迷弟-近似光學表面組態是用於形成與 52 200902277 所述第一光學表面十分相似之第一近似光學表面. 所述上部模具具有位於所述上部模具之與’、 模具之所述底部表面對置之表面上的第^近似光部 組態，所述第二近似光學表面組態是用於形成與 二光學表面十分相似之第二近似光學表面；、处弟 將所述溶液供應至所述下部模具中；且 在所述溶液固化之前將所述上部模具插入所 模具内。 p 4. 如申請專利範圍第3項所述之用於自包含含有無 精細顆粒之熱塑性樹脂的奈米複合樹脂來製造預形體^ 士 法，其中 、方 所述第一光學表面以及所述第二光學表面中之每— 者為凸表面；且 所述第一近似光學表面組態以及所述第二近似光學 表面組態中之每一者為凹表面。 予 5. 如申請專利範圍第1或2項所述之用於自包含含有 難機精細顆粒之熱塑性樹脂的奈米複合樹脂來製造預形體 厶方法，其中 戶斤述光學元件具有分別位於其下部側以及上部側上 之第/光學表面以及第二光學表面，所述第一光學表面 以及所述第二光學表面中之每一者為凸表面； 所述模具具有位於所述模具之表面上的凹表面組 態，所述凹表面組態是用於形成與所述第一光學表面十 分相似之第一近似光學表面；且 200902277 一所达>谷液藉由作用於自所述凹表面組態溢出之所述 心液與所述模具之所述表面之間的表面張力而凸出，以 便形成與所述第二絲表面十分相似之第二近似光學表 面。 6‘如申請專利範圍第5項所述之麟自包含含有無機 $細顆粒之熱麵翻旨的奈輕合樹絲製造綱體之方 法，其中在保持所述第二近似光學表面之表層之流動性的 同時蒸發所述溶劑。 、7·如申請專利範圍第6項所述之用於自包含含有無機 精田顆粒之熱塑性樹脂的奈米複合樹脂來製造預形體之方 去，其中當將蒸發前之所述溶劑的總重量取作以g為單位 之从，且將所述溶劑之蒸發速度取作以g/h為單位之E時， 从與五滿足这〇.〇〇14]\4。 8.如申請專利範圍第1或2項所述之用於自包含含有 無機精細顆粒之熱塑性樹脂的奈米複合樹脂來製造預形體 之方法，其中 自所述開口蒸發出所述溶劑直至所述溶液變為膠凝 體；且 自所述模具取出所述膠凝體，且進一步蒸發所述溶 劑直至殘餘溶劑量達到5000 ppm或5000 ppm以下。 a 9.如申請專利範圍第1或2項所述之用於自包含含有 热機精細顆粒之熱塑性樹脂的奈米複合樹脂來製造預形體 之方法，其中所述模具與水之間的接觸角θ為35。<0<18〇。。 10·—種用於自包含含有無機精細顆粒之熱塑性樹脂 54 200902277 的奈米複合躺絲造細m之裝Μ，舰獅體被用作 光學兀件之修整前產品，所述光學元件具有藉由播屢成形 而形成之分別位於其下部侧以及上部側上的第一光學表面 以及第二光學表面， 所述裝置包含模具，所述模具具有與所述第-光學 表面十分她之第—近似光學表面、與所述第二光學表 面十分相似之第二近似光學表面以及通向大氣之開口， 該開口開放且包含戶斤述奈米複合樹脂之溶液被供廣至 所述開口中， μ 其中 所I模〃、包g下部模具以及插入所述下部槿呈 上部模具； 一K 所速下部模具具有位於其底部表面上之第 學表面組態，騎第—近似絲表·態是 述第一近似光學表面；且 I成所 Ο 所述上部模具具有位於所述上部模具之與 模具之所：4底部表面對置之表面上的第二近 : 組態’所述第二近似光學表面_是用於形成與:述^ 二光學表面十分相似之第二近域學表面。、、弟 11.如申請專利範圍第10項所述之用於自包含厂 機精細顆粒之熱塑性樹脂的奈米複合樹脂來製造預^體·^ 衣置’其中 ~ 所速第-光學表面以及所述第二光學— 者為凸表面；且 γ之母一 55 200902277 所述第一近似光學表面組態以及所述第二近似光學 表面組態中之每一者為凹表面。 12.—種用於自包含含有無機精細顆粒之熱塑性樹脂 的奈米複合樹脂來製造預形體之裝置，所述預形體被用作 光學元件之修整前產品，所述光學元件具有分別位於其下 部側以及上部側上之第一光學表面以及第二光學表面，所 述第一光學表面以及所述第二光學表面中之每一者為凸表 面，

   所述裝置包含模具，所述模具具有與所述第—光學 表面十分相似之第一近似光學表面、與所述第二光學^ 面十分相似之第二近似光學表面以及通向大氣之開口， 且包含所述奈米複合樹脂之溶液被供應至所述開口中， 其中所述核具具有位於其表面上之凹表面組態，所 述=表面組態是用於形成所述第一近似光學表面，且所 物具充當在自η所述凹表面組態溢出之所述溶液與 所述模具之間的表面張力，以此方式，所述溶液凸出從 而形成所述第二近似光學表面。 η· 一種藉由如申請專利範圍第1或2項所述之方法來 製造的預形體。 乃次木 、隹>14=種糟由對如中請專利範圍第13項所述之預形體 進订擠壓成形而形成的光學元件。 歧 r in 申清專利範圍第14項所述之藉由對如申請專利 項所述之預形體進行擠壓成形而形成的光學元 什’其為透鏡。 56