WO2014069001A1 - 金型構造、転写成形装置、及び、転写成形方法 - Google Patents

金型構造、転写成形装置、及び、転写成形方法 Download PDF

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mold
cooling
plate
resin sheet
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PCT/JP2013/053100
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宏一 竹村
智英 柴田
伊藤　嘉則
善利 田口
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オムロン株式会社
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    • B29C51/087—Deep drawing or matched-mould forming, i.e. using mechanical means only by shaping between complementary mould parts with at least one of the mould parts comprising independently movable sections

Definitions

  • the present invention relates to a mold structure, a transfer molding apparatus, and a transfer molding method.
  • the transfer plate is integrated with the mold. For this reason, when it becomes necessary to replace the transfer plate due to damage or the like, the work must be performed in the region of the mold to be opened and closed. Further, if the mold is in the middle of the molding operation, the operator may be burned because the mold is hot. That is, there is a problem that workability when replacing the transfer plate is poor.
  • the problem to be solved by the present invention is that the transfer member can be exchanged easily and quickly and has excellent heat exchange efficiency.
  • the present invention provides: Mold structure, A first mold; A second mold that can be moved toward and away from the first mold; Heating means provided in at least one of the molds; It is provided on at least one of the molds, can be moved relative to the mold, and can perform transfer molding by bringing a transfer surface into contact with a resin sheet supplied between the molds.
  • the transfer molding apparatus is configured to include the mold structure.
  • the transfer member is further provided with cooling means capable of cooling in a state where the transfer member is kept in contact with the resin sheet and separated from the mold.
  • the transfer surface of the transfer member can be transferred and molded onto the resin sheet, separated and moved from the mold, and the resin sheet can be cooled by the cooling means via the transfer member. Therefore, the resin sheet can be effectively cooled in a short time without being affected by heat from the mold.
  • the cooling means is preferably located in the non-transfer area at least during non-transfer molding.
  • This configuration prevents the cooling means and the mold from affecting each other thermally. In particular, since the mold is not cooled by the cooling means during non-transfer molding, the next transfer molding can be started smoothly.
  • the cooling means may be constituted by air supply means capable of supplying air to the surface opposite to the transfer surface of the transfer member separated and moved from the mold.
  • This configuration makes it possible to cool the resin sheet with a simple configuration that simply supplies air to the transfer member. Further, since the transfer member is separated from the mold, the mold is not cooled by the air supplied from the air supply means. Therefore, the next transfer molding can be started more smoothly than in the case where the entire mold is cooled.
  • the cooling means may be constituted by a cooling member that can come into contact with the surface opposite to the transfer surface of the transfer member separated and moved from the mold.
  • the resin sheet can be more effectively cooled by the cooling member brought into direct contact with the transfer member.
  • various structures, such as a water cooling type, can be employ
  • the cooling member is preferably at or below the glass transition temperature.
  • the cooling member preferably has one surface in contact with the surface opposite to the transfer surface of the transfer member and a heat insulating member on the other surface.
  • the heat insulating member suppresses heat absorption from other than the resin sheet of the cooling member. That is, the resin sheet can be effectively cooled via the transfer member. Therefore, the time required for the resin sheet cooling step can be shortened, and the cycle time of transfer molding can be shortened.
  • the mold located on the opposite side of the cooling member with the resin film interposed therebetween includes a heating unit and a heat insulating member positioned between the resin film and the heating unit.
  • the heat insulating member suppresses the amount of heat released from the mold to the cooling member. That is, regardless of the presence of the cooling member, the mold is not cooled more than necessary, and the process can smoothly shift to the next transfer molding.
  • the cooling member is provided so as to be movable in a direction intersecting with the direction of contact and separation of the mold.
  • the cooling member when the resin sheet is not cooled, the cooling member can be moved to a retreat position where the mold is not cooled.
  • the transfer member is provided on both sides of the resin sheet so as to be separated and movable relative to each mold,
  • the cooling means is composed of two members that can cool the surface opposite to the transfer surface of each transferred transfer member, It is preferable that the temperatures of both molds are substantially the same.
  • This configuration makes it possible to cool both sides of the resin sheet evenly. Therefore, the resin sheet can be cured in a good state without being biased by thermal deformation with cooling.
  • At least one of the molds is provided so as to be able to reciprocate in a direction intersecting the direction of contacting and separating the molds.
  • the cooling means is composed of one member that cools the surface opposite to the transfer surface of the transfer member, It is preferable that the temperature of the mold disposed on the side cooled by the cooling means is set higher than the temperature of the mold on the opposite side.
  • This configuration makes it possible to set the resin sheet conveyance line in the vicinity of a low-temperature mold. As a result, the mold can be made compact.
  • the present invention provides a means for solving the above-described problems, Transfer molding method
  • the cooling step may be performed by supplying air to the surface opposite to the transfer surface of the transfer member.
  • the cooling step may be performed by bringing a cooling member into contact with a surface opposite to the transfer surface of the transfer member.
  • the transfer member since only the transfer member can be separated and moved from the mold, the replacement work can be easily performed.
  • FIG. 2 is a partially exploded perspective view showing an outline of the transfer molding apparatus in FIG. 1.
  • 2A is a partial plan view of the upper mold transfer plate in FIG. 2
  • FIG. 2B is a schematic partial sectional view of the mold part in FIG. 2
  • FIG. (A) is explanatory drawing which shows the relationship between a semi-finished product plate and the 1st and 2nd cutting tool
  • (b) and (c) are explanatory drawings which show the relationship between a semi-finished product plate and the 1st cutting tool. .
  • (A) is a photograph showing an illumination state on the light guide plate according to the first embodiment
  • (b) is a photograph showing an illumination state on the conventional light guide plate
  • (c) is a transmitted light amount of (a) and (b).
  • (A) is a graph which shows the change of the elasticity modulus of the resin sheet 25 accompanying the temperature change of the resin sheet
  • (b) is a graph which shows the change of the residual stress accompanying the temperature change of the resin sheet.
  • FIG. 1 schematically shows the light guide plate forming apparatus according to the first embodiment.
  • the light guide plate forming apparatus includes a material supply device 1, a transfer molding device 2, a film sticking device 3, a cutting device 4, and an outer shape processing device 5.
  • the material supply device 1 rewinds the resin sheet 25 wound around the main roller 6 and supplies it to the transfer molding device 2.
  • a plurality of rollers 7 are arranged on the way, and immediately after the second roller 7, the protective sheet adhered to the resin sheet 25 is peeled off and wound around the winding roller 8.
  • the transfer molding apparatus 2 includes a lower mold 9 and an upper mold 10.
  • the lower mold 9 is obtained by arranging a lower mold intermediate plate 12, a lower mold heat insulating plate 13, and a lower mold transfer plate 14 in this order on the upper surface of the lower mold support plate 11.
  • the lower mold support plate 11 is formed of stainless steel (SUS) in a rectangular plate shape in plan view. A plurality of through holes are formed between both side surfaces of the lower mold support plate 11, and a heater 15 and a thermocouple (not shown) are inserted therein. By energizing the heater 15, the lower mold support plate 11 can be heated, and the lower mold transfer plate 14 can be heated through the lower mold intermediate plate 12 and the lower mold heat insulating plate 13. . Here, the heating temperature of the lower mold support plate 11 by energizing the heater 15 is suppressed to about 180 ° C.
  • the lower mold intermediate plate 12 is formed of stainless steel (SUS) in the shape of a rectangular plate in plan view, like the lower mold support plate 11.
  • the lower mold heat insulating plate 13 is formed by laminating and integrating a plurality of heat insulating sheets 13a made of a resin material such as polyimide (in FIG. 2, it is shown in a state of being disassembled in the vertical direction).
  • the heat insulation performance can be adjusted by the difference in the number of laminated heat insulation sheets.
  • the heating temperature of the lower mold support plate 11 is about 180 ° C.
  • the temperature on the lower mold transfer plate 14 is higher.
  • the temperature is about 150 ° C. Thereby, it can prevent that the resin-made sheet
  • the lower mold heat insulating plate 13 also serves to prevent the heat from the upper mold 10 from escaping to the lower mold side when the mold is closed and the resin sheet 25 is heated. Further, the lower mold heat insulating plate 13 also serves to prevent the lower mold support plate 11 from being cooled when the resin sheet 25 is cooled.
  • the lower mold transfer plate 14 is made of a nickel chrome alloy having a rectangular plate shape in plan view.
  • a plurality of hemispherical protrusions can be formed on the lower surface of the resin sheet 25 as a transfer destination.
  • the surface on which these protrusions are formed serves as a reflecting surface, and serves to reflect light from the light source toward the upper surface side and to emit from the upper surface side.
  • the recess is not limited to a hemispherical shape, and may have various concave shapes such as a conical shape. Moreover, it is also possible to make it convex instead of concave.
  • the lower mold 9 can be moved in the x-axis direction and the y-axis direction on a horizontal plane by a driving means such as a servo motor (not shown). Further, the movement amount is detected by the micrometer 16, and the position in the x-axis direction and the y-axis direction in the horizontal plane can be finely adjusted based on the detection result.
  • the lower mold may be moved manually.
  • the upper mold 10 has an upper mold intermediate plate 18, an upper mold heat insulating plate 19, and a holding plate 21 that holds the upper mold transfer plate 20 arranged in this order on the lower surface of the upper mold support plate 17. It is.
  • the upper mold support plate 17 is formed of stainless steel (SUS) in a rectangular plate shape in plan view, like the lower mold support plate 11. A plurality of through holes are formed between both side surfaces of the upper mold support plate 17, and a heater 22 and a thermocouple (not shown) are inserted therein. By energizing the heater 22, the upper mold support plate 17 can be heated to about 280 ° C.
  • SUS stainless steel
  • the upper mold intermediate plate 18 is formed of stainless steel (SUS) in the shape of a rectangular plate in plan view, like the upper mold support plate 17.
  • the upper heat insulating plate 19 is formed by laminating a plurality of heat insulating sheets 19a made of a resin material such as polyimide, like the lower heat insulating plate 13.
  • the upper mold heat insulating plate 19 is composed of two heat insulating sheets so that the temperature on the upper mold transfer plate 20 is about 240 ° C. Thereby, when the resin sheet 25 is sandwiched between the upper mold 10 and the lower mold 9, the resin sheet 25 can be sufficiently melted.
  • the upper mold transfer plate 20 is formed of a nickel chrome alloy having a rectangular plate shape in plan view.
  • a recess 23 extending in the width direction is formed on the lower surface of the upper mold transfer plate 20.
  • the recess 23 is a space surrounded by a vertical surface 23a, a bottom surface 23b, an inclined surface 23c, and both end surfaces (not shown).
  • a plurality of arc-shaped regions 24 are arranged side by side in the width direction on the inclined surface 23c.
  • a plurality of protrusions (not shown) having a substantially triangular cross section extending in the radial direction are arranged in parallel in the circumferential direction.
  • the resin sheet 25 includes a very thin film-like sheet having a thickness of 0.2 to 0.3 mm or more used in this embodiment.
  • the height of the thick portion 26 is in the order of submillimeters, and is 0.2 mm here.
  • the protrusion dimension (surface roughness) of the protrusion formed on the inclined surface is on the order of submicrons, and is 0.2 ⁇ m here.
  • the region where the protrusions are formed is a transfer surface, and light from a plurality of light sources arranged on the end surface side of the thick portion 26 is bent to suppress leakage from the inclined surface.
  • a plurality of groove portions 27 communicating from the recess 23 to the side surface are formed on the lower surface of the upper mold transfer plate 20.
  • Each groove 27 is preferably formed in a direction (x-axis direction) orthogonal to the width direction (y-axis direction) in which the recess 23 extends. Thereby, the length of the groove part 27 can be made the shortest. Further, each groove portion 27 is formed at a position between the arc-shaped regions 24. This is because the flow rate of the molten resin is the slowest in the region between the arc-shaped regions 24, and bubbles are likely to remain. Thereby, it becomes possible to effectively discharge the bubbles from the recess 23.
  • each groove part 27 should just be more than the depth dimension of the recess 23, and is set to the same depth here.
  • the width dimension of each groove 27 is set to a value at which bubbles do not remain in the recesses 23 while minimizing the outflow amount of the molten resin (resin sheet 25) flowing into the recesses 23. Has been.
  • the groove 27 that continues from the recess 23 to the outside between the arc-shaped regions 24, the air in the recess 23 can be smoothly guided to the outside when the molten resin flows in. it can. In addition, part of the resin that has flowed into the recess 23 also flows out into the groove 27. Furthermore, since the depth dimension of the groove portion 27 is equal to or greater than the depth dimension of the recess portion 23, air does not remain in the region from the recess portion 23 to the groove portion 27 (the depth dimension of the groove portion 27 is equal to that of the recess portion 23).
  • the holding plate 21 is formed of stainless steel (SUS) in a rectangular frame shape, and an opening 28 is formed at the center.
  • the holding plate 21 holds the upper mold transfer plate 20 on its lower surface and exposes the upper mold transfer plate upward from the opening 28.
  • the upper surface of the upper mold transfer plate 20 exposed from the opening 28 is irradiated with soft X-rays by a soft X-ray irradiation device 29.
  • a rod 30 is connected to both sides of the holding plate 21 and can be lifted and lowered separately from the lifting of the entire upper die by driving a driving means such as a cylinder (not shown).
  • the entire upper die is moved up and down by a press device 31 disposed on the upper surface side of the upper die support plate 17. Air is supplied to and discharged from the air supply device 32 to the press device 31, and the rod 30 (not shown) moves up and down to raise and lower the entire upper die via the upper die support plate 17.
  • the resin sheet 25 supplied by the material supply apparatus 1 is conveyed.
  • a support roller 33 that supports the lower surface of the resin sheet 25 in order from the side closer to the mold on the inlet side and the outlet side of the mold, and for positioning from above and below
  • the grippers 34 are arranged so as to be movable up and down.
  • a transport gripper 35 is disposed on the downstream side of the transport path. Similarly to the positioning gripper 34, the transport gripper 35 sandwiches the resin sheet 25 from above and below, and reciprocates along the transport path by a driving unit (not shown). With the positioning gripper 34 opened, the resin sheet 25 can be transported by sandwiching the resin sheet 25 with the transport gripper 35 and moving it to the downstream side of the transport path. The operation of the support roller 33 and each gripper will be described later.
  • an air supply duct 36 is disposed above the upstream side of the mold, and an exhaust duct 37 is disposed above the downstream side. From the air supply duct 36, air supplied by a compressor (not shown) or the like is blown out and blown obliquely from above to the resin sheet 25 positioned between the upper mold 10 and the lower mold 9.
  • the exhaust duct 37 is sucked by a compressor or the like (not shown) and collects air blown from the air supply duct 36 to the resin sheet 25.
  • the air supplied from the air supply duct 36 is purified, and the air flow formed from the air supply duct 36 to the exhaust duct 37 not only cools the resin sheet 25 but also forms a so-called air barrier. It is formed to prevent dust and the like from adhering to the surface of the resin sheet 25. Further, since the resin sheet 25 is neutralized by the soft X-ray irradiation, dust or the like does not adhere due to electrostatic attraction.
  • adhesive rollers 38 that are in contact with the upper and lower surfaces of the resin sheet 25 are arranged on the upstream side of the mold.
  • the adhesive roller 38 rotates to remove dust and the like adhering to the surface while conveying the resin sheet 25.
  • the film sticking apparatus 3 sticks the protective film 39 on the upper and lower surfaces of the resin sheet 25 after transfer molding.
  • the protective film 39 prevents the resin sheet 25 from colliding with other members and being damaged, and preventing dust or the like from adhering to the surface.
  • the cutting device 4 is for cutting the resin-molded resin sheet 25 into a strip shape.
  • the resin sheet 25 cut by the cutting device 4 is cut into four sides by a punching device (not shown) to form a semi-finished product plate 46.
  • a cutting allowance to be removed remains on the thick portion 26 and the end surface on the opposite side.
  • the outer shape processing apparatus 5 includes a cutting member 41 for cutting both end surfaces (the thick portion 26 and the opposite side surface) of the semi-finished product plate 46.
  • the cutting member 41 includes a first cutting tool 48a and a second cutting tool 48b.
  • Each cutting tool 48a, 48b is rotationally driven by a driving means (not shown).
  • the first cutting tool 48a has a cylindrical shape and is for rough finishing in which cutting edges 49a are formed on the outer peripheral surface at point-symmetrical positions around the rotation axis.
  • the second cutting tool 48b is for mirror finishing in which notches are formed at two symmetrical positions on the outer periphery of the disk and a cutting edge 49b extending in the radial direction is formed on the surface.
  • a specific cutting method using the cutting member 41 will be described later.
  • the mold is heated by energizing the heater 15 in advance.
  • the upper mold transfer plate 20 is about 240 ° C. in the upper mold 10
  • the lower mold transfer plate 14 is about 150 ° C. in the lower mold 9.
  • the upper surface of the lower mold 9 is suppressed to about the glass transition temperature, so that the resin sheet 25 is affected by heat and bent downward to come into contact with the lower mold transfer plate 14. Etc. (preheating process).
  • the pressing force by the press device 31 is increased.
  • the resin sheet 25 exceeds the melting point and enters a molten state.
  • the temperature of the lower mold transfer plate 14 is 180 ° C., but since the lower mold heat insulating plate 13 is disposed, heat does not escape from the lower mold side. For this reason, the whole area
  • the pressing force by the press device 31 is acting from the upper mold 10. Accordingly, the thickness of the portion of the resin sheet 25 sandwiched between the molds is reduced, and a part (upper surface portion) flows into the recess 23 formed in the upper mold transfer plate 20.
  • the molten resin flows into the recess 23
  • the air in the recess 23 is discharged to the outside through the groove 27.
  • the inside of the recess 23 is completely filled with molten resin, and a part thereof flows out into the groove 27.
  • the depth of the groove 27 is formed to be equal to or greater than the depth of the recess 23 (same here). For this reason, air does not remain in the recess 23 and is smoothly discharged to the outside.
  • the upper mold 10 When the preset time (second set time) has elapsed since the start of the heating and pressurizing process, the upper mold 10 is raised. However, the upper mold transfer plate 20 remains in contact with the resin sheet 25 by driving the cylinder. Here, air is supplied onto the upper mold transfer plate 20 via the air supply duct 36. The heated upper mold support plate 17 is far from the resin sheet 25, and air is blown onto the upper mold transfer plate 20 from the air supply duct 36. That is, the resin sheet 25 can be cooled only through the upper mold transfer plate 20. Accordingly, the cooling of the resin sheet 25 is not affected by the heat from the upper mold support plate 17 and can be effectively performed in a short time. That is, it can be cooled in a short time to 150 ° C.
  • a preset time (third set time) elapses from the start of the cooling process, that is, if the molten resin is solidified by cooling and the shape is stabilized
  • the upper mold transfer plate 20 is raised and separated from the molding portion. Mold. Further, the support roller 33 is raised, and the molded part is released from the lower mold transfer plate 14.
  • a thick portion 26 having a height of sub millimeter order, that is, 0.2 mm is formed.
  • a plurality of protrusions having a saw-tooth shape of submicron order, that is, 14 ⁇ m are formed on the inclined surface of the thick portion 26.
  • a plurality of semicircular protrusions are formed on the lower surface of the resin sheet 25 at regular intervals in the x-axis direction and the y-axis direction (mold release step).
  • the resin sheet 25 transferred and molded by the transfer molding device 2 is further conveyed downstream, and the protective film 39 is stuck on the upper and lower surfaces by the film sticking device 3.
  • the protective film 39 prevents the semi-finished product plate 46 from being damaged due to, for example, colliding with other members, and prevents the surrounding dust and the like from being attached to cause a problem.
  • the protective film 39 is peeled off when the liquid crystal panel is assembled after the semi-finished product plate 46 has been processed to become a light guide plate.
  • the resin sheet 25 having the protective films 39 attached on both sides is further conveyed downstream, and is cut into semi-finished plate units in the conveying direction by the cutting device 4 to form strips.
  • the semi-finished product plate 46 has a machining allowance in the outer shape machining process on the thick portion 26 and the end surface (cut surface) on the opposite side.
  • a tapered surface 46a is formed at a corner on the cutting direction side by a first cutting tool 48a described later.
  • the taper surface 46a has an angle of about 3 ° with respect to the cutting surface, and is formed so that the taper portion remains after cutting the machining allowance.
  • one end surfaces of the semi-finished product plate 46 and the dummy plate 47 are cut by the first cutting tool 48a and then the second cutting tool 48b.
  • the first cutting tool 48a is arranged so that the rotation axis is parallel to the cutting surface of the semifinished product plate 46, and the first cutting tool 48a rotates in the clockwise direction in FIG.
  • the end surface of the semi-finished plate 46 is cut with a blade.
  • the semi-finished product plates 46 are stacked and sandwiched between the dummy plates 47. Therefore, flapping or the like does not occur during cutting, and the cutting can be performed smoothly.
  • the semi-finished product plate 46 is formed with a tapered surface 46a at a corner on the cutting direction side by the first cutting tool 48a.
  • the taper surface 46a is in a range that exceeds the cutting allowance of the cutting surface of the semi-finished plate 46. Therefore, burrs are not formed by the first cutting tool 48 a at the corners of the semi-finished product plate 46.
  • the second cutting tool 48b is arranged so that the rotation axis is perpendicular to the cutting surface of the semi-finished plate 46, and the cutting surface is mirror-finished with the cutting blade on the surface. .
  • the cutting blade performs cutting while rotating the cutting surface of the laminated semi-finished product plate 46. Therefore, if the dummy plates 47 are not arranged on the upper and lower surfaces, burrs may occur on the upper and lower edges of the semi-finished plate 46 located on both sides. However, a dummy plate 47 is arranged there. For this reason, even if burrs are formed, the position is the dummy plate 47 and not the semi-finished product plate 46.
  • the light guide plate thus completed is composed of a thin portion having a thickness of 0.2 mm and a thick portion having a substantially trapezoidal cross section and a thickness of 0.5 mm.
  • a plurality of hemispherical concave portions (or protrusions) are formed on the bottom surface of the light guide plate.
  • the light guide plate is assembled together with other components as one component of the liquid crystal display device as follows.
  • the light guide plate 61 is placed on the upper surface of the base 62. Then, the diffusion plate 63, the prism sheet 64, and the liquid crystal panel 65 are sequentially stacked on the upper surface of the light guide plate 61. Further, an LED 66 serving as a light source is disposed on the side of the vertical surface of the thick portion 49a. Thereby, the liquid crystal display device 60 is completed.
  • the light emitted from the LED 55 is guided to the thin portion 61b while being prevented from leaking to the outside by the protruding portion of the thick portion 61a. Then, the light is uniformly diffused by the hemispherical concave portion on the bottom surface, and the liquid crystal panel 65 is irradiated through the diffusion plate 63 and the prism sheet 64.
  • the light guide plate may be used as a surface light source device without providing the liquid crystal panel 65.
  • FIG. 5C is a graph showing a difference in transmitted light amount between P-polarized light and S-polarized light of these light guide plates. As is apparent from this graph, the transmitted light amount difference in the light guide plate according to the present embodiment can be significantly reduced as compared with the conventional light guide plate.
  • FIG. 6 a direct cooling method in which the cooling plate 50 is directly contacted and cooled instead of the air cooling method using the air blowing the upper mold transfer plate 20 from the air supply duct 36 is adopted.
  • the cooling plate 50 can be reciprocated between a transfer area in the mold and a non-transfer area outside the mold by a horizontal movement mechanism (not shown).
  • An auxiliary heat insulating plate 51 is integrated on the upper surface of the cooling plate 50.
  • the cooling plate 50 is of a water-cooling type, and is configured such that liquid flows through a pipe (not shown) and the surface temperature thereof is maintained at a constant value (for example, 20 ° C.).
  • the other components such as the mold are the same as those in the first embodiment, and the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
  • the cooling after the resin sheet 25 is heated and pressurized is performed as follows. That is, in the transfer molding process, when the state shown in FIG. 7A (a) is shifted to the cooling process, the upper mold transfer plate 20 is in contact with the resin sheet 25 as shown in FIG. 7A (b). After raising the upper mold 10 while maintaining, as shown in FIG. 7A (c), the cooling plate 50 is inserted from the side between the upper mold transfer plate 20 and the upper mold intermediate plate 18.
  • the applied pressure at this time is set to a high pressure (a pressure lower than that at the time of heating and pressurization) so that bubbles can be eliminated from the resin sheet 25 (for example, a diameter of about 0).
  • the pressure is set to 0.8 MPa or more according to Boyle Charles's law so that a 4 mm bubble can be about 0.1 mm in diameter.
  • the temperature of the resin sheet 25 decreases to a temperature equal to or lower than its melting point (for example, 200 ° C.) (in this case, it is managed by time and the first set time has elapsed from the start of the first cooling step).
  • the applied pressure is reduced at once (for example, the applied pressure is set to 0.1 MPa).
  • the elastic modulus of the resin sheet 25 increases with a decrease in temperature, becomes difficult to elastically deform, and solidifies at about 150 ° C., which is the glass transition temperature, and loses fluidity. For this reason, as shown in FIG.
  • the temperature of the resin sheet 25 further decreases to the glass transition temperature or lower (for example, 150 ° C.) (in this case, it is managed by time, and the second set time has elapsed from the start of the second cooling step). Time), the applied pressure is increased again (for example, the applied pressure is set to 0.5 MPa or more). Since the resin sheet 25 is cooled from the upper surface side, it is inevitable that the temperature distribution varies. When the upper surface side of the resin sheet 25 is first lowered to the glass transition temperature or lower and solidified, the lower surface side may not be lowered so much.
  • the upper surface side solidified by the thermal contraction on the lower surface side of the resin sheet 25 does not follow, and a curved warp is generated in which the lower surface is raised at the center portion.
  • the contraction stress can be forcibly canceled by increasing the applied pressure again.
  • the cooling time can be shortened compared to the air cooling in the first embodiment.
  • the cooling time that took 110 seconds could be shortened to 55 seconds in the case of the direct cooling of the second embodiment.
  • an auxiliary heat insulating plate 51 is integrated on the upper surface of the cooling plate 50. For this reason, even if the cooling plate 50 is low temperature, the influence which it has on the upper mold
  • the resin sheet is cooled not only from the upper surface side of the upper mold transfer plate 20 but also from the lower surface side of the lower mold transfer plate 14.
  • a cooling mechanism for cooling 25 from above and below is provided.
  • the cooling plate 50 in which the auxiliary heat insulating plate 51 is integrated on the upper surface is provided.
  • the auxiliary heat insulating plate 53 is integrated on the upper surface, which corresponds to this.
  • a second cooling plate 54 in which an auxiliary heat insulating plate 55 is integrated on the lower surface is provided. Further, the entire lower mold excluding the lower mold transfer plate 14 can be moved to the horizontal retreat position. Further, in a state where the first cooling plate 52 and the second cooling plate 54 face each other in the vertical direction, the upper mold transfer plate 20 contacts the upper surface, and the lower mold transfer plate 14 contacts the lower surface. It can be inserted above and below the sheet 25.
  • the operation of the transfer molding apparatus 2 having the cooling mechanism having the above-described configuration is as follows. That is, in the same manner as in the first and second embodiments, as shown in FIG. 9A, when the preheating step and the transfer molding step are completed, as shown in FIG.
  • the upper mold 10 is raised while maintaining the state where 20 is in contact with the upper surface of the resin sheet 25.
  • the other part of the lower mold 9 is moved to the horizontal retreat position while maintaining the state where the lower mold transfer plate 14 is in contact with the lower surface of the resin sheet 25. And move.
  • the upper mold transfer plate 20 and the lower mold transfer plate 14 arranged to face each other in the vertical direction are moved in the horizontal direction, and the upper mold transfer plate 20 and the lower mold transfer plate 14 are brought into contact with the upper and lower surfaces.
  • the resin sheet 25 is disposed above and below the resin sheet 25.
  • the upper mold 10 is lowered, and the resin sheet 25 in which the upper mold transfer plate 20 and the lower mold transfer plate 14 are brought into contact with the upper and lower surfaces is a first sheet. It is sandwiched between the cooling plate and the second cooling plate. And the cooling process of the resin-made sheet
  • seat 25 is started by pressurizing.
  • the resin sheet 25 can be uniformly cooled from above and below. Therefore, it is not necessary to deal with problems such as warping by the first to third cooling steps as performed in the second embodiment. That is, the semi-finished product plate 46 without warp can be completed in a single cooling process.
  • the first cooling plate 52 and the second cooling plate 54 and the portion excluding the lower mold transfer plate 14 of the lower mold 9 are moved horizontally. To return to the original position. Then, as shown in FIG. 10B, if the resin sheet 25 with the upper mold transfer plate 20 and the lower mold transfer plate 14 in contact with the upper and lower surfaces is positioned on the lower mold 9, As shown in FIG. 10C, the upper mold transfer plate 20 is raised to complete one cycle.
  • the thick portion 26 is formed by melting the resin sheet 25 and flowing a part of the molten resin into the recess 23 formed in the upper mold transfer plate 20.
  • the thick portion 26 may be formed as follows.
  • the molten resin in the non-product portion (except for the region to be the light guide plate) in the resin sheet 25 can be mainly allowed to flow into the recess 23. That is, the side wall portion 20a on the non-product portion side constituting the recess 23 formed in the upper mold transfer plate 20 is formed to be higher than the other portions. Moreover, the inner side surface 20b formed by the side wall part 20a is comprised by the inclined surface 20b so that it may open gradually from the bottom face side of the recess 23.
  • the resin sheet 25 is not melted and a part of the molten resin is caused to flow into the recess 23, but an additional member (in addition to the upper mold transfer plate 20 according to the recess 23).
  • the resin piece 25a) is supplied. According to this, as shown in FIG. 11B (b), the thick portion 26 can be easily formed without difficulty.
  • a protrusion 25b is formed in advance on a part of the resin sheet 25 so that an additional member is integrated in advance.
  • the thickness dimension of the protruding portion 25b is preferably smaller than the thickness dimension of the thick portion 26 and larger than the thickness dimension of the resin sheet 25 before transfer molding.
  • the recess 23 is formed in the upper mold transfer plate 20, but it may be provided in the lower mold transfer plate 14 or in both.
  • the mold structure including the upper mold 10 and the lower mold 9 is used.
  • a mold that opens and closes in the horizontal direction can be used.
  • the transfer surface is formed on each of the upper mold transfer plate 20 and the lower mold transfer plate 14, but may be formed on either one. Further, these transfer plates can be eliminated, and the transfer surface can be directly formed on a mold (for example, an intermediate plate).
  • the entire upper mold transfer plate 20 is heated evenly, but it is not always necessary to heat it uniformly.
  • it can also comprise so that the vicinity of the recess 23 can be heated intensively. According to this, it is possible to form a good thick portion 26 in which sink marks or the like do not occur by making the molten state of the resin in the recess 23 good.
  • the resin sheet 25 is sandwiched between the upper mold transfer plate 20 and the lower mold transfer plate 14 and heated and pressurized, and the entire resin sheet 25 is melted. ing.
  • at least one of the transfer plates 20 and 14 is provided with a flow restricting structure for restricting the flow of the molten resin at the peripheral portion.
  • a flow restricting structure is formed at the peripheral edge of the upper surface of the lower mold transfer plate 14. However, it does not necessarily have to be formed so as to surround all four sides. In short, if the flowable resin does not flow around, it can be provided intermittently or only on both sides. is there.
  • FIG. 11D (a) shows a flow restricting structure constituted by a protrusion 14a protruding from the upper surface of the lower mold transfer plate 14.
  • FIG. 11D (b) shows a flow restricting structure constituted by a groove 14 b formed on the upper surface of the lower mold transfer plate 14.
  • FIG. 11D (c) shows a structure in which the flow restricting structure is constituted by a large number of minute protrusions 14 c protruding from the upper surface of the lower mold transfer plate 14.
  • FIG. 11D (d) shows a structure in which the flow regulating structure is composed of a large number of minute recesses 14 formed on the upper surface of the lower mold transfer plate 14.
  • These structures may be formed on the upper mold transfer plate 20 or may be formed on both transfer plates 14 and 20. Further, the present invention is not limited to these forms, and any form can be adopted as long as it increases the flow resistance of the molten resin.
  • the pressing force in the cooling process is determined as shown in FIG. 8, but it may be as follows.
  • P 0 ⁇ V 0 / T 0 P 1 ⁇ V 1 / T 1 (1)
  • P 0 101325 Pa (atmospheric pressure)
  • V 0 3.35 ⁇ 10 ⁇ 11 m 3 (volume of bubbles having a diameter of 0.4 mm)
  • V 1 5.23 ⁇ 10 ⁇ 13 m 3 (volume of bubbles having a diameter of 0.1 mm)
  • P 1 5.85 MPa is obtained. Therefore, by setting the pressing force to 5.85 MPa or more, it becomes possible to compress a bubble having a diameter of 0.4 mm to a diameter of 0.1 mm or less.
  • the pressure of the resin sheet 25 is reduced to 190 ° C., so that the applied pressure is reduced to 0.02 MPa (the applied pressure may be 0 MPa). Thereby, the residual stress is removed.
  • a pressure corresponding to the contraction stress when the resin sheet 25 (polycarbonate) is reduced in temperature from 150 ° C. which is the glass transition temperature to 130 ° C. that can be released from the mold is applied pressure P 2.
  • the preparation process, the transfer molding process, the film sticking process, and the cutting process are continuously performed by a series of apparatuses arranged in parallel, but may be performed separately. However, it may be performed partially continuously. In short, it is only necessary that these series of steps can be executed sequentially regardless of whether they are continuous or discontinuous. Also, each step in the transfer molding step may be performed separately or partially continuously.
  • the maximum height of the unevenness formed on the transfer surface is on the order of submicron
  • the protruding dimension of the thick portion 26 is on the order of submillimeter.
  • the present invention is not limited to this. It is good also as a micron order (for example, 200 micrometers) and a submillimeter order (for example, 1 mm).
  • the protruding dimension of the thick portion 26 only needs to be larger than the maximum height of the unevenness.
  • the protruding dimension of the thick wall portion 26 is 10 times or more the maximum height of the unevenness. If it is 10 times or more, the protruding dimension of the thick portion 26 may be on the order of submicrons.
  • seat 25 was used, as a strip-like discontinuous structure, it is a semi-finished product of one sheet (or two or more sheets may be sufficient).
  • the plate 46 may be transfer molded. In this case, even a strip-shaped resin sheet 25 may be transported by arranging rollers or the like that can be rotationally driven up and down.
  • the present invention is not limited to this, and it is also possible to widely create an optical member such as a prism sheet.
  • the light guide plate was employ
  • the light guide plate 70 shown in FIG. 11F includes a light guide plate main body 71 having a substantially uniform thickness and a light introducing portion 72 having a wedge shape.
  • a deflection pattern or a diffusion pattern is formed on the rear surface of the light guide plate main body 71, and a lenticular lens 73 having a semicircular cross section is formed on the front surface.
  • an inclined surface 74 is formed from the light introducing portion 72 toward the light guide plate main body 71.
  • the thickness of the end surface (light incident surface) of the light introducing portion 72 is larger than the height dimension of the light source 75.
  • the thickness of the end surface of the light introducing portion 72 can be made larger than the height of the light source 75. Therefore, the light emitted from the light source 75 can be efficiently taken into the light introducing portion 72.
  • the light taken into the light introducing portion 72 is guided to the light guide plate body 71 and spreads in a planar shape, reflected by a deflection pattern or a diffusion pattern, and emitted from the light exit surface of the light guide plate body 71 to the outside. At this time, the directivity of the light emitted from the light exit surface is expanded by the lenticular lens 73.
  • the surface light source device having the above-described configuration, it is possible to achieve both improvement in the light use efficiency of the light source 75 and reduction in the thickness of the surface light source device.
  • the lenticular lens 73 having a semicircular cross section is formed on the surface of the light guide plate body 71.
  • the light guide plate 70 may be configured to have other cross sectional shapes such as a prism lens having a triangular cross section. it can.

Abstract

　第１金型９と、第１金型９に対して相対的に接離可能な第２金型１０と、金型の少なくともいずれか一方に設けられる加熱手段１５、２２と、金型の少なくともいずれか一方に設けられ、金型に対して相対的に分離移動可能であり、金型間に供給される樹脂製シート２５に転写面を当接させて転写成形を行う転写部材１４、２０と、金型と転写部材１４、２０を相対的に移動可能とする機構とを備える。

Description

金型構造、転写成形装置、及び、転写成形方法
　本発明は、金型構造、転写成形装置、及び、転写成形方法に関するものである。
　従来、転写成形装置として、転写板により樹脂フィルムを加熱・加圧して微細な凹凸パターンを転写成形するようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。
　しかしながら、前記従来の転写成形装置では、転写板が金型に一体化された構成となっている。このため、転写板が損傷する等により交換する必要が生じた場合には、開閉する金型の領域内で作業を行わなければならない。また、成形作業の途中であれば、金型が高温となっているので、作業者が火傷する恐れもある。つまり、転写板を交換する際の作業性が悪いという問題がある。
　また、転写板が金型に一体化されているため、これら全体を加熱及び冷却しなければならない。つまり、熱交換効率が悪いという問題がある。
特開２００５－３１０２８６号公報
　本発明が解決しようとする課題は、転写部材を簡単かつ迅速に交換でき、熱交換効率に優れたものとすることである。
　本発明は、前記課題を解決するための手段として、
　金型構造を、
　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る加熱手段と、
　前記金型の少なくともいずれか一方に設けられ、前記金型に対して相対的に分離移動可能であり、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、
　前記金型と前記転写部材を相対的に移動可能とする機構と、
を備えたものである。
　この構成により、微細な加工が施される転写部材のみを金型に対して相対的に分離移動させることができる。したがって、転写部材の交換作業を分離移動させた位置で容易に行うことが可能となる。
　また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
　転写成形装置を、前記金型構造を備えた構成としたものである。
　前記転写部材を、前記樹脂製シートとの当接状態を維持し、かつ、前記金型から分離移動した状態で、冷却可能な冷却手段を、さらに備えるのが好ましい。
　この構成により、転写部材の転写面を樹脂製シートに転写成形し、金型から分離移動させ、冷却手段によって転写部材を介して樹脂製シートを冷却することができる。したがって、樹脂製シートを金型からの熱影響を受けることなく短時間で効果的に冷却することが可能となる。
　前記冷却手段は、少なくとも非転写成形時、非転写領域に位置するのが好ましい。
　この構成により、冷却手段と金型との間で互いに熱影響を及ぼし合うことがない。特に、非転写成形時に冷却手段によって金型が冷却されることがないので、次の転写成形をスムーズに開始させることができる。
　前記冷却手段は、前記金型から分離移動した転写部材の転写面とは反対側の面に空気を供給可能な給気手段で構成すればよい。
　この構成により、転写部材に空気を供給するだけの簡単な構成で樹脂製シートを冷却することができる。また、転写部材は金型から分離しているので、給気手段から供給される空気によって金型が冷却されることもない。したがって、金型全体を冷却する場合に比べて次の転写成形をスムーズに開始させることができる。
　前記冷却手段は、前記金型から分離移動した転写部材の転写面とは反対側の面に接触可能な冷却部材で構成すればよい。
　この構成により、転写部材に直接接触させた冷却部材によって樹脂製シートをより一層効果的に冷却することができる。なお、冷却部材には、水冷式等、種々の構成を採用することができる。
　前記冷却部材は、ガラス転移温度以下であるのが好ましい。
　前記冷却部材は、一方の面を転写部材の転写面とは反対側の面に接触させ、他方の面に断熱部材を備えるのが好ましい。
　この構成により、断熱部材が冷却部材の樹脂製シート以外からの吸熱を抑制する。つまり、転写部材を介して樹脂製シートを効果的に冷却することができる。したがって、樹脂製シートの冷却工程に要する時間を短縮し、転写成形のサイクル時間を短くすることが可能となる。
　前記樹脂製フィルムを挟んで前記冷却部材とは反対側に位置する金型は、加熱手段と、前記樹脂製フィルムと前記加熱手段との間に位置する断熱部材と、を備えるのが好ましい。
　この構成により、断熱部材が金型から冷却部材への放熱量を抑制する。つまり、冷却部材の存在に拘わらず、金型が必要以上に冷却されることがなく、次の転写成形へとスムーズに移行することができる。
　前記冷却部材は、前記金型の接離方向に対して交差する方向に移動可能に設けるのが好ましい。
　この構成により、樹脂製シートを冷却しないときには、冷却部材を金型を冷却することのない退避位置に移動させておくことができる。
　前記転写部材を、樹脂製シートの両面側に各金型に対して相対的に分離移動可能にそれぞれ設け、
　前記冷却手段を、分離移動した各転写部材の転写面とは反対側の面をそれぞれ冷却可能な２部材で構成し、
　前記両金型の温度を略同一とするのが好ましい。
　この構成により、樹脂製シートの両面を均等に冷却することができる。したがって、樹脂製シートに冷却に伴い熱変形が偏ることがなく、良好な状態で硬化させることができる。
　前記金型の少なくともいずれか一方を、前記金型の接離方向に対して交差する方向に往復移動可能に設けるのが好ましい。
　この構成により、樹脂製シートの冷却、転写部材の交換等を、側方に移動させた位置で行うことができ、作業性を向上させることが可能となる。
　前記冷却手段を、転写部材の転写面とは反対側の面を冷却する１部材で構成し、
　前記冷却手段によって冷却される側に配置される金型の温度を、反対側の金型の温度よりも高く設定するのが好ましい。
　この構成により、樹脂製シートの搬送ラインを温度の低い金型近傍に設定することができる。この結果、金型をコンパクトな構成とすることが可能となる。
　また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
　転写成形方法を、
　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、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、前記樹脂製シートに転写成形する転写成形工程と、
　前記金型を開放した後、前記金型から前記転写部材を分離移動させる開放工程と、
　前記金型から分離移動した転写部材を冷却する冷却工程と、
で行うものである。
　前記冷却工程は、前記転写部材の転写面とは反対側の面に空気を供給することにより行うようにすればよい。
　前記冷却工程は、前記転写部材の転写面とは反対側の面に冷却部材を接触させることにより行うようにしてもよい。
　本発明によれば、転写部材のみを金型から分離移動可能としたので、その交換作業を容易に行うことができる。
第１実施形態に係る導光板形成装置を示す概略正面図である。 図１の転写成形装置の概略を示す部分分解斜視図である。 （ａ）は図２の上型用転写プレートの部分平面図、（ｂ）は図２の金型部分の部分断面概略図、（ｃ）はその部分拡大図である。 （ａ）は半製品プレートと第１及び第２切削用工具との関係を示す説明図、（ｂ）及び（ｃ）は半製品プレートと第１切削用工具との関係を示す説明図である。 （ａ）は第１実施形態に係る導光板での照明状態を示す写真、（ｂ）は従来の導光板での照明状態を示す写真、（ｃ）は（ａ）、（ｂ）の透過光量を示すグラフである。 第２実施形態に係る導光板形成装置を示す概略斜視図である。 図６の転写成形装置での各プレートの動作を示す説明図である。 （ａ）は樹脂製シートの温度変化に伴う樹脂製シート２５の弾性率の変化を示すグラフ、（ｂ）は樹脂製シートの温度変化に伴うその残留応力の変化を示すグラフである。 図６の転写成形装置の金型に於ける温度と加圧力の関係を示すグラフである。 第３実施形態に係る転写成形装置での各プレートの動作を示す説明図である。 第３実施形態に係る転写成形装置での各プレートの動作を示す説明図である。 他の実施形態に係る樹脂製シートへの厚肉部の形成方法を示す概略説明図である。 他の実施形態に係る樹脂製シートへの厚肉部の形成方法を示す概略説明図である。 他の実施形態に係る樹脂製シートへの厚肉部の形成方法を示す概略説明図である。 他の実施形態に係る転写プレート及び樹脂製シートの部分概略断面図である。 第１実施形態に係る導光板を採用した液晶表示装置の断面図である。 他の実施形態に係る導光板を採用した面光源装置の斜視図である。
　以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。
（第１実施形態）
（構成）
　図１は、第１実施形態に係る導光板形成装置の概略を示す。この導光板形成装置は、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。
　材料供給装置１は、メインローラ６に巻回した樹脂製シート２５を巻き戻し、転写成形装置２へと供給する。途中複数のローラ７が配置され、２つ目のローラ７の直後で、樹脂製シート２５に貼着した保護シートを剥がされて巻取ローラ８に巻き取られる。ここでは、樹脂製シート２５には、ポリカーボネート（融点＝約２４０℃，ガラス転移温度＝約１５０℃）が使用されている。
　図２に示すように、転写成形装置２は、下型９及び上型１０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をこの順で配置したものである。
　下型用支持プレート１１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を平面視矩形状の板状に形成したものである。下型用支持プレート１１の両側面間には複数の貫通孔が形成され、ヒータ１５及び熱電対（図示せず）が挿入されている。ヒータ１５に通電することにより、この下型用支持プレート１１を加熱し、下型用中間プレート１２及び下型用断熱プレート１３を介して下型用転写プレート１４を昇温できるようになっている。ここでは、ヒータ１５への通電による下型用支持プレート１１の加熱温度を約１８０℃に抑えている。
　下型用中間プレート１２は、前記下型用支持プレート１１と同様に、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を平面視矩形状の板状に形成したものである。
　下型用断熱プレート１３は、ポリイミド等の樹脂材料からなる断熱シート１３ａを複数枚積層一体化したものである（図２では、上下方向に分解した状態で図示）。断熱シートの積層枚数の違いにより断熱性能を調整することができる。ここでは、下型用断熱プレート１３を５枚の断熱シートで構成することにより、下型用支持プレート１１の加熱温度が約１８０℃であるのに対し、下型用転写プレート１４での温度が約１５０℃となるようにしている。これにより、下型用支持プレート１１からの熱影響を受けて樹脂製シート２５が変形することを防止することができる。したがって、樹脂製シート２５の搬送ラインを下型９の近傍とし、金型開放時の距離を大きくする必要がなくなるため、転写成形装置２を小型化することができる。また、下型用断熱プレート１３は、金型を閉じて樹脂製シート２５を加熱する際、上型１０からの熱が下型側へと逃げるのを防止する役割をも果たす。さらに、下型用断熱プレート１３は、樹脂製シート２５を冷却する際、下型用支持プレート１１まで冷却されるのを防止する役割をも果たす。
　下型用転写プレート１４は、ニッケルクロム合金を平面視矩形の板状としたものである。下型用転写プレート１４の上面には、サブミクロンオーダの深さを有する複数の半球面状の窪みをｘ軸方向及びｙ軸方向に任意の間隔で有する転写面が形成されている。これにより、転写先である樹脂製シート２５の下面に複数の半球状の突起を形成することができる。これら突起を形成された面は反射面となり、光源からの光を上面側へと反射させ、上面から出射させる働きをする。なお、前記窪みは、半球面状に限らず、円錐状等、種々の凹状とすることができる。また、凹状ではなく凸状とすることも可能である。
　前記下型９は、図示しないサーボモータ等の駆動手段によって水平面をｘ軸方向及びｙ軸方向に移動可能となっている。また、移動量はマイクロメータ１６によって検出され、その検出結果に基づいて水平面内でのｘ軸方向及びｙ軸方向の位置を微調整可能となっている。なお、下型の移動は手動により行うようにしてもよい。
　上型１０は、上型用支持プレート１７の下面に、上型用中間プレート１８、上型用断熱プレート１９、及び、上型用転写プレート２０を保持する保持プレート２１をこの順で配置したものである。
　上型用支持プレート１７は、前記下型用支持プレート１１と同様に、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を平面視矩形状の板状に形成したものである。上型用支持プレート１７の両側面間には複数の貫通孔が形成され、ヒータ２２及び熱電対（図示せず）が挿入されている。ヒータ２２に通電することにより、上型用支持プレート１７を約２８０℃まで昇温可能となっている。
　上型用中間プレート１８は、前記上型用支持プレート１７と同様に、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を平面視矩形状の板状に形成したものである。
　上型用断熱プレート１９は、前記下型用断熱プレート１３と同様に、ポリイミド等の樹脂材料からなる複数枚の断熱シート１９ａを積層したものである。ここでは、上型用断熱プレート１９を２枚の断熱シートで構成し、上型用転写プレート２０での温度が約２４０℃となるようにしている。これにより、樹脂製シート２５を上型１０と下型９とで挟持した際、樹脂製シート２５を十分に溶融することができる。
　上型用転写プレート２０は、前記下型用転写プレート１４と同様に、ニッケルクロム合金を平面視矩形の板状としたものである。図３に示すように、上型用転写プレート２０の下面には、幅方向に延びる凹所２３が形成されている。図３（ｃ）に示すように、凹所２３は、垂直面２３ａ、底面２３ｂ、傾斜面２３ｃ及び両端面（図示せず）で囲まれた空間である。傾斜面２３ｃには、幅方向に円弧状領域２４が複数並設されている。各円弧状領域２４では、径方向に延びる断面略三角形をした複数本の突条部（図示せず）が周方向に並設されている。
　凹所２３には、溶融した樹脂製シート２５の一部が流入して厚肉部２６が形成されるようになっている。ここに、樹脂製シート２５とは、フィルム状の非常に薄いものから、本実施形態で使用する０．２～０．３ｍｍ、あるいはそれ以上の厚みを有するものが含まれる。厚肉部２６の高さ寸法はサブミリオーダであり、ここでは０．２ｍｍである。傾斜面に形成される突条部の突出寸法（表面粗さ）は、サブミクロンオーダであり、ここでは０．２μｍである。これら突条部が形成された領域が転写面であり、厚肉部２６の端面側に配置される複数の光源からの光を屈曲させて傾斜面からの漏出を抑制する。
　上型用転写プレート２０の下面には、前記凹所２３から側面まで連通する複数の溝部２７が形成されている。各溝部２７は、凹所２３が延びる幅方向（ｙ軸方向）に対して直交する方向（ｘ軸方向）に形成するのが好ましい。これにより、溝部２７の長さを最も短くすることができる。また、各溝部２７は、円弧状領域２４の間の位置に形成されている。これは、円弧状領域２４の間の領域で溶融樹脂の流速が最も遅くなり、気泡が残留しやすいことを考慮したものである。これにより、凹所２３から気泡を効果的に排出することが可能となる。また、各溝部２７の深さ寸法は、凹所２３の深さ寸法以上とすればよく、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。
　このように、凹所２３から外部に連続する溝部２７を、円弧状領域２４の間に形成することにより、凹所２３内の空気を溶融樹脂が流入する際にスムーズに外部へと導くことができる。しかも、凹所２３内に流入した樹脂の一部が溝部２７にも流出する。さらに、溝部２７の深さ寸法が凹所２３の深さ寸法以上であるので、凹所２３から溝部２７に至る領域で空気が残留することもない（溝部２７の深さ寸法が凹所２３の深さ寸法よりも小さければ角部が形成され、その角部に空気が残留する恐れがある。）。したがって、凹所２３内に空気が残留することがなく、厚肉部２６にボイドが発生することもない。また、凹所２３内に空気が残留したとしても僅かであるので、樹脂に焼けが発生することもない。その上、加圧力によって溶融樹脂中にボイドを発生させることなく溶け込ませることができる。
　図２に示すように、保持プレート２１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を矩形枠状に形成したもので、中央に開口部２８が形成されている。保持プレート２１は、その下面に上型用転写プレート２０を保持し、この上型転写プレートを開口部２８から上方に露出させる。開口部２８から露出する上型用転写プレート２０の上面には、軟Ｘ線照射装置２９によって軟Ｘ線が照射される。これにより、樹脂製シート２５は除電され、静電引力により周囲の埃等が付着することが防止される。保持プレート２１の両側部にはロッド３０が連結され、図示しないシリンダ等の駆動手段を駆動することにより上型全体の昇降とは別に昇降可能となっている。
　上型全体の昇降は、上型用支持プレート１７の上面側に配置したプレス装置３１によって行われる。プレス装置３１には、エア供給装置３２から空気が供給及び排出され、図示しないロッド３０が昇降することにより上型用支持プレート１７を介して上型全体を昇降させる。
　前記上型１０と前記下型９の間では、前記材料供給装置１によって供給される樹脂製シート２５が搬送される。樹脂製シート２５の搬送経路の途中には、金型の入口側と出口側に、金型に近い方から順に、樹脂製シート２５の下面を支持する支持ローラ３３と、上下から挟持する位置決め用グリッパ３４とがそれぞれ昇降可能に配置されている。また、搬送経路の下流側には、搬送用グリッパ３５が配置されている。搬送用グリッパ３５は、位置決め用グリッパ３４と同様に樹脂製シート２５を上下から挟持し、図示しない駆動手段によって搬送経路に沿って往復移動する。位置決め用グリッパ３４を開放した状態で、搬送用グリッパ３５で樹脂製シート２５を挟持して搬送経路の下流側に移動することにより樹脂製シート２５を搬送することができるようになっている。これら支持ローラ３３及び各グリッパの動作については後述する。
　また、金型の上流側上方には給気ダクト３６が配置され、下流側上方には排気ダクト３７が配置されている。給気ダクト３６からは、図示しないコンプレッサ等によって供給された空気が吹き出され、上型１０と下型９の間に位置する樹脂製シート２５に斜め上方から吹き付けられる。排気ダクト３７は、図示しないコンプレッサ等によって吸気されており、給気ダクト３６から樹脂製シート２５へと吹き付けられた空気を回収する。給気ダクト３６から供給される空気は清浄されたものであり、給気ダクト３６から排気ダクト３７に掛けて形成される空気流れは、樹脂製シート２５を冷却するだけでなく、いわゆる空気バリアを形成し、樹脂製シート２５の表面に埃等が付着するのを防止する。また、前述の軟Ｘ線の照射によって樹脂製シート２５が除電されているので、静電引力により埃等が付着することもない。
　図１に示すように、金型の上流側には、樹脂製シート２５の上下面に接触する粘着ローラ３８がそれぞれ配置されている。粘着ローラ３８は回転することにより、樹脂製シート２５を搬送しつつ、その表面に付着した埃等を除去する。
　フィルム貼着装置３は、転写成形後の樹脂製シート２５の上下面に保護フィルム３９を貼着する。保護フィルム３９により樹脂製シート２５が他の部材に衝突して損傷したり、表面に埃等が付着したりすることが防止される。
　裁断装置４は、転写成形された樹脂製シート２５を短冊状に切断するためのものである。裁断装置４で切断された樹脂製シート２５は、図示しない打抜装置で周囲４辺を切断されて、半製品プレート４６となる。半製品プレート４６では、厚肉部２６とその反対側の端面に除去すべき削り代が残されている。
　外形加工装置５は、半製品プレート４６の両端面（厚肉部２６とその反対側の側面）を切削するための切削部材４１を備える。切削部材４１は、図４（ａ）に示すように、第１切削工具４８ａと第２切削工具４８ｂとを有する。各切削工具４８ａ、４８ｂは、図示しない駆動手段によって回転駆動する。第１切削工具４８ａは、円柱状で、その外周面には回転軸を中心とする点対称の位置に切刃４９ａがそれぞれ形成された荒仕上げ用である。第２切削工具４８ｂは、円盤上で、外周の対称な位置２箇所に切欠を形成され、表面に径方向に延びる切刃４９ｂが形成された鏡面仕上げ用である。なお、切削部材４１による具体的な切削方法については後述する。
（動作）
　次に、前記構成からなる導光板形成装置の動作について説明する。
（準備工程）
　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）。
　金型は予めヒータ１５に通電することにより加熱しておく。前述の通り、断熱プレートをそれぞれ介在させているので、上型１０では上型用転写プレート２０が約２４０℃となり、下型９では下型用転写プレート１４が約１５０℃となる。樹脂製シート２５が近傍に位置する下型９では、その上面がガラス転移温度程度に抑えられるので、樹脂製シート２５が熱影響を受けて下方側に撓んで下型用転写プレート１４に接触する等の不具合を発生させることがない（予熱工程）。
（転写成形工程）
　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。また、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）。
　プレヒート工程の開始から予め設定した時間（第１設定時間）が経過すれば、プレス装置３１による加圧力を増大させる。前述の通り、樹脂製シート２５には、ポリカーボネート（融点＝約２５０℃，ガラス転移温度＝約１５０℃）が使用されている。上型用転写プレート２０が２４０℃に昇温しているため、樹脂製シート２５は融点を超え、溶融状態となる。下型９では、下型用転写プレート１４の温度が１８０℃であるものの、下型用断熱プレート１３が配置されているため、下型側から熱が逃げることはない。このため、樹脂製シート２５の金型に挟持された領域の全体が融点を超えて溶融状態となる（加熱・加圧工程）。
　上型１０からはプレス装置３１による加圧力が作用している。これにより、樹脂製シート２５の金型に挟持された部分での厚みが薄くなり、その一部（上面部）が上型用転写プレート２０に形成した凹所２３内へと流入する。凹所２３内へと溶融樹脂が流入すると、凹所２３内の空気は溝部２７を介して外部へと排出される。そして、凹所２３内が完全に溶融樹脂で満たされ、その一部が溝部２７へと流出する。溝部２７の深さは凹所２３の深さ以上（ここでは、同一）に形成されている。このため、凹所２３内に空気が残留することはなく、スムーズに外部へと排出される。また、凹所２３内で空気が圧縮されることがないため、焼け等の問題も発生しない。さらに、たとえ凹所２３内に微小量の空気が残留したとしても、十分な加圧力が作用しているため、溶融樹脂内にボイドを発生させることなく溶け込ませることができる。
　加熱加圧工程の開始から予め設定した時間（第２設定時間）が経過すれば、上型１０を上昇させる。但し、シリンダを駆動することにより上型用転写プレート２０は樹脂製シート２５に当接したままとする。ここで、給気ダクト３６を介して上型用転写プレート２０上に空気を供給する。加熱された上型用支持プレート１７は樹脂製シート２５から遠く離れ、上型用転写プレート２０には、給気ダクト３６から空気が吹き付けられる。つまり、上型用転写プレート２０のみを介して樹脂製シート２５を冷却することができる。したがって、樹脂製シート２５の冷却に、上型用支持プレート１７からの熱影響を受けることがないため、短時間で効果的に行うことができる。すなわち、樹脂製シート２５に使用するポリカーボネートのガラス転移温度である１５０℃以下まで短時間で冷却することができる。この場合、上型用支持プレート１７及び上型用中間プレート１８が冷却されることがないので、エネルギーロスが少なく、次の転写成形工程を短時間でスムーズに開始させることができる（冷却工程）。
　冷却工程の開始から予め設定した時間（第３設定時間）が経過すれば、すなわち、冷却により溶融樹脂が固化して形状が安定すれば、上型用転写プレート２０を上昇させ、成形部分から離型させる。また、支持ローラ３３を上昇させ、成形部分を下型用転写プレート１４からも離型させる。これにより、樹脂製シート２５の上面には、高さがサブミリオーダの、すなわち０．２ｍｍの厚肉部２６が形成される。そして、厚肉部２６の傾斜面には、サブミクロンオーダの、すなわち１４μｍの鋸歯状をした複数の突条部が形成される。一方、樹脂製シート２５の下面には、ｘ軸方向及びｙ軸方向に一定間隔で複数の半円状の突起が形成される（離型工程）。
　従来、樹脂製シート２５に転写成形によりサブミクロンオーダの突起等を形成することはできたが、同時にサブミリオーダの厚肉部２６を形成することは不可能であった。前記金型構造を有する転写成形装置２を使用することにより、樹脂製シート２５にサブミクロンオーダの突起等と、サブミリオーダの厚肉部２６とを同時に形成することが可能となった。また、前記転写成形では、金型間に挟持した樹脂製シート２５の全体を溶融させているので、後に硬化して得られた半製品プレート４６には内部応力が残留しない。したがって、厚肉部２６の端面側に複数のＬＥＤを配置し、光を透過させた際に、偏り等を無くして厚肉部２６を除く上面全体を均等に照ことができる。
（フィルム貼着工程）
　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。
（裁断工程）
　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する。半製品プレート４６は、厚肉部２６とその反対側の端面（切削面）に外形加工工程での削り代を有する。このとき、半製品プレート４６の切削面には、後述する第１切削工具４８ａによる切削方向側の角部にテーパ面４６ａを形成する。ここでは、テーパ面４６ａは、切削面に対して約３°の角度を有し、削り代を切削した後にテーパ部分が残るように形成されている。
（外形加工工程）
　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して都合８枚積層する。そして、積層状態の半製品プレート４６の上下面にダミープレート４７をそれぞれ配置する。
　続いて、第１切削工具４８ａ、次いで第２切削工具４８ｂにより、半製品プレート４６及びダミープレート４７の一端面を切削する。
　第１切削工具４８ａは、図４（ａ）に示すように、半製品プレート４６の切削面に対して回転軸が平行になるように配置され、図中時計回り方向に回転しながら外周の切刃で半製品プレート４６の端面を切削する。この場合、半製品プレート４６は積層され、かつ、ダミープレート４７によって挟持されている。したがって、切削時にばたつき等が発生せず、スムーズに切削することができる。また、半製品プレート４６には、第１切削工具４８ａによる切削方向側の角部にテーパ面４６ａが形成されている。しかも、このテーパ面４６ａは、半製品プレート４６の切削面の削り代を超える範囲である。したがって、半製品プレート４６の角部に第１切削工具４８ａによるバリが形成されることはない。
　第２切削工具４８ｂは、図４（ｂ）に示すように、半製品プレート４６の切削面に対して回転軸が垂直になるように配置され、その表面の切刃で切削面を鏡面仕上げする。切刃は、積層された半製品プレート４６の切削面を回転しながら切削する。したがって、上下両面にダミープレート４７が配置されていなければ、両側に位置する半製品プレート４６の上下縁にバリが発生する恐れがある。しかしながら、そこにはダミープレート４７が配置されている。このため、たとえバリが形成されたとしても、その位置はダミープレート４７であり、半製品プレート４６ではない。
　このようにして完成した導光板は、０．２ｍｍ厚の薄肉部と、断面略台形状で、０．５ｍｍ厚の厚肉部とで構成されている。導光板の底面には複数の半球面状の凹部（又は突起）が形成されている。導光板は液晶表示装置の一部品として次のようにして他の部品と共に組み立てられる。
　すなわち、図１１Ｅに示すように、ベース６２の上面に導光板６１を載置する。そして、導光板６１の上面に、拡散板６３、プリズムシート６４及び液晶パネル６５を、順次、積み重ねる。さらに、厚肉部４９ａの垂直面の側方に光源であるＬＥＤ６６を配置する。これにより、液晶表示装置６０が完成する。
　完成した液晶表示装置６０では、ＬＥＤ５５から照射された光は、肉厚部６１ａの突条部によって外部への漏出を防止されながら薄肉部６１ｂへと導かれる。そして、底面の半球面状の凹部により均一に拡散し、拡散板６３及びプリズムシート６４を介して液晶パネル６５を照射する。
　なお、導光板は、液晶パネル６５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。
　ここで、前記導光板による複屈折の状態について言及する。前述のように、転写成形する際、金型間に挟持した樹脂製シート２５の全体を溶融させている。このため、得られた製品の状態では内部応力が残留せず、組織の状態が均一なものとなっている。したがって、図５（ａ）に示すように、上面全体から一様に光を出射することができた。これに対し、従来の導光板の場合、図５（ｂ）に示すように、上面からの出射状態にムラが発生した。図５（ｃ）は、これら導光板のＰ偏光とＳ偏光の透過光量差を示すグラフである。このグラフからも明らかなように、従来の導光板に比べて本実施形態に係る導光板での透過光量差を大幅に小さく抑えることが可能となった。
（第２実施形態）
　図６では、上型用転写プレート２０を給気ダクト３６から吹き付ける空気による空冷方式に代えて、冷却プレート５０を直接接触させて冷却する直接冷却方式を採用している。
　すなわち、冷却プレート５０は、図示しない水平移動機構により金型内の転写領域と、金型外の非転写領域との間で往復移動可能となっている。冷却プレート５０の上面には、補助断熱プレート５１が一体化されている。上方側転写プレートは、保持プレート２１に保持された状態では、下面が樹脂製シート２５の上面に当接可能であり、上面には冷却プレート５０の下面が当接可能となっている。冷却プレート５０は水冷式であり、図示しないパイプを介して液体が流動し、その表面温度を一定値（例えば２０℃）に維持するように構成されている。なお、その他の金型等の構成は、前記第１実施形態のものと同様であるので、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
　前記冷却プレート５０を備えた構成では、樹脂製シート２５を加熱・加圧した後の冷却を次のようにして行う。すなわち、転写成形工程では、図７Ａ（ａ）に示す状態から冷却工程に移行する際、図７Ａ（ｂ）に示すように、上型用転写プレート２０は樹脂製シート２５に当接した状態を維持しつつ上型１０を上昇させた後、図７Ａ（ｃ）に示すように、上型用転写プレート２０と上型用中間プレート１８の間に、側方から冷却プレート５０を挿入する。
（第１冷却工程）
　図７Ａ（ｄ）に示すように、上型用転写プレート２０の上面に冷却プレート５０の下面を当接させ、冷却プレート５０及び補助断熱プレート５１を、上型用転写プレート２０と上型用中間プレート１８の間に挟持する。図８に示すように、このときの加圧力は、樹脂製シート２５から気泡（ボイド）を消失させることができるように高圧（加熱・加圧時よりは低圧）とする（例えば、直径約０．４ｍｍの気泡を直径約０．１ｍｍとすることができるように、ボイルシャルルの法則により加圧力を０．８ＭＰａ以上とする。
（第２冷却工程）
　続いて、樹脂製シート２５の温度が、その融点以下（例えば、２００℃）まで低下してくれば（ここでは、時間で管理し、第１冷却工程の開始から第１設定時間経過した時点）、加圧力を一気に低下させる（例えば、加圧力を０．１ＭＰａとする）。図７Ｂ（ａ）に示すように、樹脂製シート２５の弾性率は温度低下に伴って大きくなり、弾性変形しにくくなり、ガラス転移温度である約１５０℃で固化して流動性を消失する。このため、図７Ｂ（ｂ）に示すように、樹脂製シート２５は約１５０℃まで温度低下した際、金型によって加圧力を付与されたままの状態であると、残留応力が発生する。実際には、約２００℃からゴム状の弾性体となり残留応力が発生する。そこで、本実施形態では、樹脂製シート２５の温度が約２００℃まで低下すれば、加圧力を低下させることにより残留応力を除去するようにしている。
（第３冷却工程）
　その後、さらに樹脂製シート２５の温度が、そのガラス転移温度以下（例えば、１５０℃）まで低下してくれば（ここでは、時間で管理し、第２冷却工程の開始から第２設定時間経過した時点）、加圧力を再び上昇させる（例えば、加圧力を０．５ＭＰａ以上とする）。樹脂製シート２５を上面側から冷却しているので、その温度分布がばらつくことが避けられない。樹脂製シート２５の上面側が先にガラス転移温度以下まで低下して固化した時点で、下面側がそこまで温度低下していないことがある。この場合、樹脂製シート２５の下面側での熱収縮に固化した上面側が追従せず、下面が中央部で盛り上がった湾曲形状のソリが発生する。しかしながら、再度加圧力を上昇させることにより強制的に収縮応力を打ち消すことができる。
　このように、第２実施形態に係る冷却方法を採用すれば、第１実施形態の場合の空冷に比べて冷却時間を短縮することができる。具体的には、第１実施形態の空冷の場合、１１０秒かかっていた冷却時間を、第２実施形態の直接冷却の場合、５５秒に短縮することができた。また、上型１０及び下型９には断熱プレートをそれぞれ配置していることに加えて、冷却プレート５０の上面には補助断熱プレート５１が一体化されている。このため、冷却プレート５０が低温であっても、上型１０に与える影響を抑えることができ、次の加熱・加圧時までの復帰時間を短縮することができる。
　以上のようにして樹脂製シート２５が冷却されれば、図７Ａ（ｅ）に示すように、上型１０を上昇させて冷却プレート５０を水平移動させて退避させる。そして、図７Ａ（ｆ）に示すように、上型用転写プレート２０を上昇させることにより１サイクルが終了する。
（第３実施形態）
　第３実施形態では、図９及び図１０に示すように、上型用転写プレート２０の上面側からだけではなくて、下型用転写プレート１４の下面側からも冷却することにより、樹脂製シート２５を上下から冷却する冷却機構を備えている。
　すなわち、前記第２実施形態では、上面に補助断熱プレート５１を一体化した冷却プレート５０を設けただけとしたが、第３実施形態では、これに相当する、上面に補助断熱プレート５３を一体化した第１冷却プレート５２に加え、下面に補助断熱プレート５５を一体化した第２冷却プレート５４を備える。また、下型用転写プレート１４を除く下型全体が水平方向の退避位置に移動可能となっている。また、第１冷却プレート５２及び第２冷却プレート５４が上下方向に対向した状態で、上面に上型用転写プレート２０が当接し、下面に下型用転写プレート１４が当接した状態の樹脂製シート２５の上下に挿入可能となっている。
　前記構成の冷却機構を備えた転写成形装置２の作用は次の通りである。
　すなわち、前記第１及び２実施形態と同様にして、図９（ａ）に示すように、プレヒート工程及び転写成形工程が終了すれば、図９（ｂ）に示すように、上型用転写プレート２０を樹脂製シート２５の上面に当接させた状態を維持しつつ、上型１０を上昇させる。そして、図９（ｃ）に示すように、下型用転写プレート１４を樹脂製シート２５の下面に当接させた状態を維持しつつ、下型９の他の部分を水平方向の退避位置へと移動させる。また、上下方向に対向して配置した上型用転写プレート２０と下型用転写プレート１４を水平方向に移動させ、上型用転写プレート２０及び下型用転写プレート１４を上下面に当接させた樹脂製シート２５の上下に配置する。この状態で、図９（ｄ）に示すように、上型１０を降下させ、上型用転写プレート２０及び下型用転写プレート１４を上下面に当接させた樹脂製シート２５を、第１冷却プレート及び第２冷却プレートによって挟持する。そして、加圧することにより樹脂製シート２５の冷却工程を開始する。
　このように、前記冷却工程では、樹脂製シート２５を上下から均等に冷却することができる。したがって、前記第２実施形態で行っていたような第１から第３冷却工程によってソリ等の問題に対処する必要がない。つまり、単一の冷却工程で、ソリ等のない半製品プレート４６を完成することができる。
　その後、冷却工程が終了すれば、図１０（ａ）に示すように、第１冷却プレート５２及び第２冷却プレート５４と、下型９の下型用転写プレート１４を除く部分とを水平移動させて元の位置へと復帰させる。そして、図１０（ｂ）に示すように、下型９上に、上下面に上型用転写プレート２０及び下型用転写プレート１４を当接させた状態の樹脂製シート２５が位置すれば、図１０（ｃ）に示すように、上型用転写プレート２０を上昇させて１サイクルを終了する。
（他の実施形態）
　なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
　例えば、前記実施形態では、厚肉部２６を、樹脂製シート２５を溶融させ、その溶融樹脂の一部を上型用転写プレート２０に形成した凹所２３に流入させることにより形成するようにしたが、厚肉部２６は次のように形成してもよい。
　図１１Ａ（ａ）では、樹脂製シート２５のうち、主に非製品部分（導光板となる領域以外）の溶融樹脂を凹所２３内に流入させることができるようにしている。すなわち、上型用転写プレート２０に形成した凹所２３を構成する非製品部分側の側壁部２０ａは、その高さが他の部分よりも高く形成されている。また、側壁部２０ａによって形成される内側面２０ｂは、凹所２３の底面側から徐々に開口するように傾斜面２０ｂで構成されている。
　これにより、図１１Ａ（ｂ）に示すように、転写成形時に金型を接近させて加圧すると、図１１Ａ（ｃ）に示すように、溶融した非製品部分の樹脂が、側壁部２０ａの傾斜面２０ｂを流動して凹所２３内へと流入する。続いて、製品部分側の樹脂の一部も対向する他方の側壁部の傾斜面２０ｃを流動して凹所２３内へと流入する。この場合、側壁部２０ａの突出寸法を大きくしているため、非製品部分での溶融樹脂の流入量を十分に大きくすることができる。したがって、破棄する樹脂量を抑制してコストダウンを図ることができる。この結果、図１１Ａ（ｄ）に示すように、凹所２３内が溶融樹脂で満たされる。これ以降の冷却工程等は、前述の実施形態と同様であるので説明を省略する。
　図１１Ｂ（ａ）では、樹脂製シート２５を溶融させてその溶融樹脂の一部を凹所２３に流入させるのではなく、別途、上型用転写プレート２０に凹所２３に合わせて追加部材（例えば、樹脂片２５ａ）を供給するようにしている。これによれば、図１１Ｂ（ｂ）に示すように、厚肉部２６を無理なく容易に形成することが可能となる。
　図１１Ｃ（ａ）では、樹脂製シート２５の一部に、予め突出部２５ｂを形成しておくことにより、予め追加部材を一体化したような構成とするようにしている。突出部２５ｂの厚み寸法としては、厚肉部２６の厚み寸法よりも小さく、転写成形前の樹脂製シート２５の厚み寸法よりも大きい値とするのが好ましい。このように、突出部２５ｂを有する構成によれば、追加部材を供給するための機構が不要となり作業性を向上させることができる。
　また、前記実施形態では、凹所２３を上型用転写プレート２０に形成するようにしたが、下型用転写プレート１４に設けることもできるし、両方に設けることも可能である。
　また、前記実施形態では、上型１０と下型９からなる金型構造を採用したが、例えば、水平方向に開閉する金型を採用することも可能である。
　また、前記実施形態では、転写面を、上型用転写プレート２０及び下型用転写プレート１４にそれぞれ形成するようにしたが、いずれか一方に形成することもできる。また、これら転写プレートを無くして、転写面を金型（例えば、中間プレート）に直接形成することもできる。
　また、前記実施形態では、上型用転写プレート２０の全体を均等に加熱するようにしたが、必ずしも均等に加熱する必要はない。例えば、凹所２３の近傍を集中的に加熱することができるように構成することもできる。これによれば、凹所２３内での樹脂の溶融状態を良好なものとして、ヒケ等の発生しない良好な厚肉部２６を形成することができる。
　また、前記実施形態では、上型用転写プレート２０と下型用転写プレート１４の間に樹脂製シート２５を挟持して加熱・加圧するようにし、この樹脂製シート２５の全体を溶融させるようにしている。このため、前記転写プレート２０、１４のうちの少なくともいずれか一方には、周縁部に溶融樹脂の流動を規制する流動規制構造を備えるのが好ましい。
　図１１Ｄでは、下型用転写プレート１４の上面周縁部に流動規制構造が形成されている。但し、必ずしも４辺全てを囲むように形成されている必要はなく、要は流動樹脂が周囲に流動していかないのであれば、断続的に設けたり、両側部のみに設けたりすることも可能である。
　図１１Ｄ（ａ）は流動規制構造を下型用転写プレート１４の上面から突出する突条部１４ａで構成したものである。図１１Ｄ（ｂ）は流動規制構造を下型用転写プレート１４の上面に形成した溝部１４ｂで構成したものである。図１１Ｄ（ｃ）は流動規制構造を下型用転写プレート１４の上面から突出させた多数の微小突部１４ｃで構成したものである。図１１Ｄ（ｄ）は、流動規制構造を下型用転写プレート１４の上面に形成した多数の微小凹部１４で構成したものである。これらの構成は、上型用転写プレート２０に形成するようにしてもよいし、両転写プレート１４、２０に形成するようにしてもよい。また、これらの形態に限定されるものでもなく、溶融樹脂の流動抵抗を高めるものであれば、いずれの形態であっても採用することができる。
　また、前記実施形態では、冷却工程での加圧力を、図８に示すように決定したが、次のようにしてもよい。
　例えば、第１冷却工程では、直径０．４ｍｍの気泡を直径０．１ｍｍに圧縮するために、ボイルシャルルの法則（ＰＶ／Ｔ＝一定）により加圧力Ｐ１を決定する。
　Ｐ０×Ｖ０／Ｔ０＝Ｐ１×Ｖ１／Ｔ１…（１）
　（１）式に以下の値を代入する。
　Ｐ０＝１０１３２５Ｐａ（大気圧）
　Ｖ０＝３．３５×１０－１１ｍ３（直径０．４ｍｍの気泡の体積）
　Ｔ０＝２４０℃＝５１３Ｋ
　Ｖ１＝５．２３×１０－１３ｍ３（直径０．１ｍｍの気泡の体積）
　Ｔ１＝１９０℃＝４６３Ｋ
　以上により、Ｐ１＝５．８５ＭＰａが得られる。
　したがって、加圧力を５．８５ＭＰａ以上とすることにより、直径０．４ｍｍの気泡を直径０．１ｍｍ以下に圧縮することが可能となる。
　また、第２冷却工程では、樹脂製シート２５（ポリカーボネート）の温度が１９０℃まで低下することにより、加圧力を０．０２ＭＰａまで低下させている（加圧力を付与しない０ＭＰａとしてもよい。）。これにより、残留応力を除去している。
　さらに、第３冷却工程では、樹脂製シート２５（ポリカーボネート）がガラス転移温度である１５０℃から金型から離型可能な１３０℃まで温度低下する際の収縮応力に相当する圧力を加圧力Ｐ２として決定する。
　すなわち、Ｐ２＝Ｅ×α
　Ｅ（弾性係数）＝２．４５ＧＰａ
　α（ポリカーボネートの線膨張係数）＝７×１０－５
　したがって、Ｐ２＝３．４ＭＰａとなり、この値以上の加圧力（例えば、６．２ＭＰａ）を付与すれば、冷却に伴う樹脂製シート２５の収縮応力による変形を防止することが可能となる。
　また、前記実施形態では、準備工程、転写成形工程、フィルム貼着工程、及び、裁断工程までを並設した一連の装置により連続的に行うようにしたが、それぞれ別々に行うようにしてもよいし、一部連続的に行うようにしても構わない。要するに、これら一連の工程を連続、不連続に拘わらず、順次、実行できればよい。また、転写成形工程内の各工程についても、それぞれ別々に行うようにしてもよいし、一部連続的に行うようにしてもよい。
　また、前記実施形態では、転写面に形成される凹凸の最大高さをサブミクロンオーダ、厚肉部２６の突出寸法をサブミリオーダとしたが、これらに限らず、例えば、凹凸の最大高さをミクロンオーダ（例えば、２００μｍ）、サブミリオーダ（例えば、１ｍｍ）としてもよい。要するに、凹凸の最大高さに対して厚肉部２６の突出寸法が大きければよい。特に、厚肉部２６の突出寸法が凹凸の最大高さの１０倍以上であるのが好ましい。１０倍以上であれば、厚肉部２６の突出寸法はサブミクロンオーダであってもよい。
　また、前記実施形態では、樹脂製シート２５に連続した帯状のものを使用したが、短冊状の不連続な構成として、１枚（又は２枚以上の複数枚であってもよい）の半製品プレート４６を転写成形できるようにしてもよい。この場合、上下に回転駆動可能なローラ等を配置する等により、短冊状の樹脂製シート２５であっても搬送可能とすればよい。
　また、前記実施形態では、転写成形方法により導光板を作成する場合について説明したが、これに限らず、プリズムシート等、広く光学部材を作成することも可能である。
　また、前記実施形態では、導光板を、図１１Ｅに示す構成の液晶表示装置に採用するようにしたが、例えば、導光板の構成を変更して、図１１Ｆに示す面光源装置に採用することもできる。
　すなわち、図１１Ｆに示す導光板７０は、ほぼ均一な厚みを有する導光板本体７１と、くさび状をした光導入部７２からなる。導光板本体７１の裏面には偏向パターン又は拡散パターンが形成され、表面には断面半円状のレンチキュラーレンズ７３が形成されている。光導入部７２には、光導入部７２から導光板本体７１に向かって傾斜面７４が形成されている。また、光導入部７２の端面（光入射面）の厚みは、光源７５の高さ寸法よりも大きい。
　前記構成の導光板７０を採用した面光源装置１１では、光導入部７２の端面の厚みを光源７５の高さよりも大きくすることができる。したがって、光源７５から出射した光を効率良く光導入部７２に取り込むことができる。また、光導入部７２に取り込まれた光は、導光板本体７１へ導かれて面状に広がり、偏向パターン又は拡散パターンで反射されて導光板本体７１の光出射面から外部へ出射される。このとき、光出射面から出射する光はレンチキュラーレンズ７３により指向特性を広げられる。
　このように、前記構成の面光源装置によれば、光源７５の光の利用効率の向上と、面光源装置の薄型化とを両立させることができる。
　なお、前記導光板７０では、導光板本体７１の表面に断面半円状のレンチキュラーレンズ７３を形成するようにしたが、断面三角形状のプリズムレンズ等、他の断面形状を有する構成とすることもできる。
　１…材料供給装置
　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
　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
　４２…溝状部
　４３…取付凹部
　４４…クランプ部材
　４５…クランププレート
　４６…半製品プレート
　４７…ダミープレート
　４８…切削工具
　４９…切刃
　５０…冷却プレート
　５１…補助断熱プレート

Claims (16)

  1. 　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る加熱手段と、
    　前記金型の少なくともいずれか一方に設けられ、前記金型に対して相対的に分離移動可能であり、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、
    　前記金型と前記転写部材を相対的に移動可能とする機構と、
    を備えたことを特徴とする金型構造。
  2. 　前記請求項１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。
  3. 　前記転写部材を、前記樹脂製シートとの当接状態を維持し、かつ、前記金型から分離移動した状態で、冷却可能な冷却手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の転写成形装置。
  4. 　前記冷却手段は、少なくとも非転写成形時、非転写領域に位置することを特徴とする請求項３に記載の転写成形装置。
  5. 　前記冷却手段は、前記金型から分離移動した転写部材の転写面とは反対側の面に空気を供給可能な給気手段で構成したことを特徴とする請求項３又は４に記載の転写成形装置。
  6. 　前記冷却手段は、前記金型から分離移動した転写部材の転写面とは反対側の面に接触可能な冷却部材で構成したことを特徴とする請求項３又は４に記載の転写成形装置。
  7. 　前記冷却部材は、ガラス転移温度以下であることを特徴とする請求項６に記載の転写成形装置。
  8. 　前記冷却部材は、一方の面を転写部材の転写面とは反対側の面に接触させ、他方の面に断熱部材を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の転写成形装置。
  9. 　前記樹脂製フィルムを挟んで前記冷却部材とは反対側に位置する金型は、加熱手段と、前記樹脂製フィルムと前記加熱手段との間に位置する断熱部材と、を備えることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の転写成形装置。
  10. 　前記冷却部材は、前記金型の接離方向に対して交差する方向に移動可能に設けたことを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の転写成形装置。
  11. 　前記転写部材を、樹脂製シートの両面側に各金型に対して相対的に分離移動可能にそれぞれ設け、
    　前記冷却手段を、分離移動した各転写部材の転写面とは反対側の面をそれぞれ冷却可能な２部材で構成し、
    　前記両金型の温度を略同一としたことを特徴とする請求項３又は４に記載の転写成形装置。
  12. 　前記金型の少なくともいずれか一方を、前記金型の接離方向に対して交差する方向に往復移動可能に設けたことを特徴とする請求項１１に記載の転写成形装置。
  13. 　前記冷却手段を、転写部材の転写面とは反対側の面を冷却する１部材で構成し、
    　前記冷却手段によって冷却される側に配置される金型の温度を、反対側の金型の温度よりも高く設定したことを特徴とする請求項３又は４に記載の転写成形装置。
  14. 　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、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、前記樹脂製シートに転写成形する転写成形工程と、
    　前記金型を開放した後、前記金型から前記転写部材を分離移動させる開放工程と、
    　前記金型から分離移動した転写部材を冷却する冷却工程と、
    を有することを特徴とする転写成形方法。
  15. 　前記冷却工程は、前記転写部材の転写面とは反対側の面に空気を供給することにより行うことを特徴とする請求項１４に記載の転写成形方法。
  16. 　前記冷却工程は、前記転写部材の転写面とは反対側の面に冷却部材を接触させることにより行うことを特徴とする請求項１５に記載の転写成形方法。
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