JP5334533B2 - Processing method of mold for molding optical molded product and mold - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、光学シート等の光学成形品を成形する光学成形品の成形用金型及びその金型の加工方法の改良に係り、特に、大面積を有する光学シート(大面積を有する光学成形品)を成形するものに関する。 The present invention relates to an improvement of a molding die for an optical molded product that molds an optical molded product such as an optical sheet and a processing method for the mold, and in particular, an optical sheet having a large area (an optical sheet having a large area). A molded article).
従来から、例えば、射出成形用の金型、圧縮成形用の金型、プレス成形用の金型等を含む適宜な光学成形品の成形用金型を用いて、シート状(板状)の光学部材(例えば、光学シート、導光板)等の光学成形品を成形することが行われている。
また、昨今、薄型テレビ等に大画面化が要求されるようになり、テレビ画面用の光学成形品を成形する成形用金型キャビティの成形面(転写面)を大面積化することが求められている。
Conventionally, for example, a sheet-like (plate-like) optical device is used by using a molding die for an appropriate optical molding product including, for example, an injection molding die, a compression molding die, a press molding die, and the like. An optical molded product such as a member (for example, an optical sheet or a light guide plate) is molded.
In recent years, there has been a demand for large screens for flat-screen televisions and the like, and it is required to increase the molding surface (transfer surface) of the molding die cavity for molding optical molded products for television screens. ing.
即ち、従来から、例えば、射出成形用金型を用いて、(或いは、図5に示すような圧縮成形用金型を用いて、)薄型テレビの大画面に採用される大面積を有する光学シート(光学成形品)を成形用の金型キャビティ内で射出成形することが行われている。
従って、まず、成形用キャビティ内に加熱溶融化した樹脂材料を注入充填し、次に、成形用キャビティ内の樹脂を冷却固化することにより、成形用キャビティにおける所要の微細形状に対応した大面積を有する光学シートを射出成形することができる。
このとき、成形用キャビティ成形面(転写面)の形状を、大面積を有する光学シートにおける大面積化した表面に成形転写することができる。
なお、例えば、大面積を有する光学シートについて、光学シートの一方の面(入光面)から他方の面(出光面)に光を透過させることになる。
That is, conventionally, for example, an optical sheet having a large area that is used for a large screen of a thin television using an injection mold (or a compression mold as shown in FIG. 5). (Optical molded product) is injection-molded in a mold cavity for molding.
Therefore, first, the resin material melted by heating is injected and filled into the molding cavity, and then the resin in the molding cavity is cooled and solidified, so that a large area corresponding to the required fine shape in the molding cavity is obtained. The optical sheet can be injection molded.
At this time, the shape of the molding cavity molding surface (transfer surface) can be molded and transferred onto the surface of the optical sheet having a large area.
For example, for an optical sheet having a large area, light is transmitted from one surface (light incident surface) of the optical sheet to the other surface (light exit surface).
また、従来から、大面積を有する光学シートを成形するキャビティ成形面(転写面)を備えた金型部材(本発明に係るキャビティ成形面シート部材に対応する部材)は、例えば、次のようにして加工されている。
即ち、金型材料(鋼材等)の被加工面をダイヤモンド工具にて楕円振動切削加工することにより、V字溝等の所要微細形状を有するキャビティ成形面が形成されている。
従って、この楕円振動切削加工した所要の微細形状を有するキャビティ成形面を備えた金型キャビティ内で大面積を有する光学シートが成形されることになる。
Conventionally, a mold member (a member corresponding to the cavity molding surface sheet member according to the present invention) having a cavity molding surface (transfer surface) for molding an optical sheet having a large area is, for example, as follows. Have been processed.
That is, a cavity forming surface having a required fine shape such as a V-shaped groove is formed by subjecting a work surface of a mold material (steel material or the like) to elliptical vibration cutting with a diamond tool.
Therefore, an optical sheet having a large area is molded in a mold cavity having a cavity molding surface having a required fine shape that has been subjected to elliptical vibration cutting.
即ち、前述したように、大面積を有する光学シート(大面積を有する光学成形品)を成形用金型で成形するために、金型材料(鋼材等)の被加工面をダイヤモンド工具(切削工具)にて楕円振動切削加工することにより、所要の微細凹凸形状のキャビティ成形面を有する金型部材を形成することが行われている。
しかしながら、この場合、この金型の加工時間が長時間になるので、金型キャビティ成形面を有する金型部材を効率良く加工することができないと云う弊害がある。
また、金型材料(鋼材等)の被加工面が加工熱によって変形することにより、また、切削工具が磨耗することにより、金型キャビティ成形面に、切削工具の先端形状に対応した所要の微細凹凸形状を効率良く加工することができないと云う弊害がある。
That is, as described above, in order to mold an optical sheet having a large area (an optical molded product having a large area) with a molding die, a work surface of a mold material (steel material, etc.) is formed with a diamond tool (cutting tool). ) To form a mold member having a cavity forming surface having a required fine irregular shape.
However, in this case, since the processing time of the mold becomes long, there is a problem that the mold member having the mold cavity molding surface cannot be processed efficiently.
In addition, when the work surface of the mold material (steel material, etc.) is deformed by the processing heat, or when the cutting tool is worn, the mold cavity forming surface has the required fine shape corresponding to the tip shape of the cutting tool. There is an adverse effect that the uneven shape cannot be processed efficiently.
従って、本発明は、大面積を有する光学成形品を成形するキャビティ成形面を備えた成形用金型(キャビティ成形面シート部材)を効率良く加工することができる光学成形品の成形用金型の加工方法及びその金型を提供することを目的とする。
即ち、大面積を有する光学成形品を成形するキャビティ成形面を備えた成形用金型(キャビティ成形面シート部材)の生産性を効率良く向上させることができる光学成形品の成形用金型の加工方法及びその金型を提供することを目的とする。
また、本発明は、大面積を有する光学成形品を成形する成形用金型(キャビティ成形面シート部材)のキャビティ成形面に所要の形状を効率良く加工することができる光学成形品の成形用金型の加工方法及びその金型を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides an optical molding product molding die capable of efficiently processing a molding die (cavity molding surface sheet member) having a cavity molding surface for molding an optical molding product having a large area. It aims at providing a processing method and its metal mold | die.
That is, processing of a molding die for an optical molded product that can efficiently improve the productivity of a molding die (cavity molding surface sheet member) having a cavity molding surface for molding an optical molded product having a large area. The object is to provide a method and its mold.
Further, the present invention provides a molding die for an optical molded product that can efficiently process a required shape on a cavity molding surface of a molding die (cavity molding surface sheet member) for molding an optical molded product having a large area. It aims at providing the processing method of a type | mold, and its metal mold | die.
前記した技術的課題を解決するための本発明に係る光学成形品の成形用金型の加工方法は、所要形状の光学パターンを有する光学成形品を金型キャビティ内で成形する光学成形品の成形用金型を加工する光学成形品の成形用金型の加工方法であって、
前記金型キャビティに設けられた金型キャビティ成形面シート部材を加工する金型材料として、塑性変形性を有する金型材料を用意する工程と、
前記金型材料を押圧して所要形状の光学パターンを加工する駒型を用意する工程と、
前記した金型材料に前記した駒型を振動させた状態で押圧することにより、前記した金型キャビティ成形面シート部材に所要形状の光学パターンを加工する工程と、
前記金型材料に駒型を押圧するとき、前記した金型材料の所要複数個所に各別に前記した駒型で順番に押圧することにより、前記したキャビティ成形面シート部材を形成する工程とを含むことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned technical problem, a method for processing a mold for molding an optical molded product according to the present invention is a molding of an optical molded product in which an optical molded product having an optical pattern of a required shape is molded in a mold cavity. A method for processing a molding die for an optical molded product for processing a molding die,
Preparing a mold material having plastic deformability as a mold material for processing a mold cavity molding surface sheet member provided in the mold cavity;
A step of preparing a piece mold for processing the optical pattern of a required shape by pressing the mold material;
A step of processing an optical pattern of a required shape on the above-described mold cavity molding surface sheet member by pressing the above-described mold material in a state of vibrating the above-mentioned piece mold;
When pressing the piece type to the mold material, by pressing the desired plurality of positions in turn aforementioned frame type to each other of the gold type material, and forming a cavity forming surface sheet member described above It is characterized by that .
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る光学成形品の成形用金型の加工方法は、前記金型材料を駒型で押圧するときに、前記金型材料に前記駒型を超音波振動させた状態で押圧することにより、金型キャビティ成形面シート部材に所要形状の光学パターンを加工する工程と含むことを特徴とする。 Further, the method for processing a mold for molding an optical molded product according to the present invention for solving the technical problem described above is such that when the mold material is pressed by a piece mold, the piece mold is applied to the mold material. And a step of processing an optical pattern of a required shape on a mold cavity molding surface sheet member by pressing in a state of being ultrasonically vibrated.
また、前記技術的課題を解決するための本発明に係る光学成形品の成形用金型の加工方法は、前記金型材料を用意するときに、駒型で押圧する被押圧範囲をマトリクス型にて全面に配置したマトリクス型配置の金型材料を用意する工程と含むことを特徴とする。 Further, in the method for processing a mold for molding an optical molded product according to the present invention for solving the technical problem, the pressed range to be pressed with a piece mold is prepared as a matrix mold when the mold material is prepared. And a step of preparing a matrix-type mold material disposed on the entire surface.
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る光学成形品の成形用金型の加工方法は、前記金型材料を用意するときに、塗布板に金型材料をスピンコートすることにより、前記した塗布板に所要の厚さを有するシート状の金型材料を形成する工程を備えたことを特徴とする。 Further, in the method for processing a mold for molding an optical molded product according to the present invention for solving the above technical problem, the mold material is spin-coated on the coating plate when the mold material is prepared. By the above-mentioned, it has the process of forming the sheet-like mold material which has a required thickness on the above-mentioned application board, It is characterized by the above-mentioned.
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る光学成形品の成形用金型の加工方法は、前記金型材料が、スピンオングラス材料であることを特徴とする。 Moreover, in the method for processing a mold for molding an optical molded product according to the present invention for solving the above technical problem, the mold material is a spin-on-glass material.
また、前記技術的課題を解決するための本発明に係る光学成形品の成形用金型の加工方法は、前記スピンオングラス材料が、水素化シルセスキサンポリマー、或いは、アルキルシルセスキオサンポリマーであることを特徴とする。 Further, in the method for processing a mold for molding an optical molded product according to the present invention for solving the technical problem, the spin-on-glass material is a hydrogenated silsesquioxane polymer or an alkylsilsesquioxane polymer. It is characterized by that.
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る光学成形品の成形用金型は、光学成形品成形用の金型キャビティ内で所要形状の光学パターンを有する光学成形品を成形する光学成形品の成形用金型であって、前記した金型キャビティの成形面を、前記した光学成形品の所要形状の光学パターンに対応した所要形状の光学パターンを有する駒型を塑性変形性を有する金型材料の所要複数個所に前記した駒型を振動させた状態で押圧して形成した所要形状の光学パターンにて形成したことを特徴とする。 In addition, the mold for molding an optical molded product according to the present invention for solving the technical problem described above molds an optical molded product having an optical pattern of a required shape within a mold cavity for molding the optical molded product. A mold for molding an optically molded product, wherein a piece mold having an optical pattern of a required shape corresponding to the optical pattern of the required shape of the optical molded product has a plastic deformability on the molding surface of the mold cavity. It is characterized in that it is formed with an optical pattern of a required shape formed by pressing the above-mentioned piece shape in a vibrating state at a plurality of required positions of the mold material.
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る光学成形品の成形用金型は、前記金型キャビティの成形面を、光学成形品の所要形状の光学パターンに対応した所要形状の光学パターンを有する駒型を金型材料の所要複数個所に駒型を超音波振動させた状態で押圧して形成した所要形状の光学パターンにて形成することを特徴とする。 Further, in the mold for molding an optical molded product according to the present invention for solving the above technical problem, the molding surface of the mold cavity has a required shape corresponding to the optical pattern of the required shape of the optical molded product. A piece having an optical pattern is formed by an optical pattern having a desired shape formed by pressing the piece in a state where the piece is ultrasonically vibrated at a plurality of required positions of the mold material.
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る光学成形品の成形用金型は、前記金型材料が、スピンオングラス材料であることを特徴とする。 In addition, the mold for molding an optical molded product according to the present invention for solving the above technical problem is characterized in that the mold material is a spin-on-glass material.
また、前記した技術的課題を解決するための本発明に係る光学成形品の成形用金型は、前記スピンオングラス材料が、水素化シルセスキサンポリマー、或いは、アルキルシルセスキオサンポリマーであることを特徴とする。 Further, in the mold for molding an optical molded product according to the present invention for solving the above technical problem, the spin-on-glass material is a hydrogenated silsesquioxane polymer or an alkylsilsesquioxane polymer. Features.
即ち、本発明は、従来例に示すキャビティ成形面(鋼材等)を一括して楕円振動切削する構成に比べて、インプリント用の駒型を超音波振動させた状態で、塑性変形性を有する(シート状の)金型材料の所要複数個所の夫々に、各別に、駒型を押圧することにより、大面積を有する光学成形品を成形するキャビティ成形面を備えた成形用金型(キャビティ成形面シート部材)を効率良く(短時間で)加工する構成である。
このため、本発明によれば、大面積を有する光学成形品(光学シート)を成形するキャビティ成形面を備えた成形用金型(キャビティ成形面シート部材)を効率良く加工することができる光学成形品の成形用金型の加工方法及びその金型を提供することができると云う優れた効果を奏する。
また、本発明によれば、大面積を有する光学成形品を成形するキャビティ成形面を備えた成形用金型(キャビティ成形面シート部材)の生産性を効率良く向上させることができる光学成形品の成形用金型の加工方法及びその金型を提供することができると云う優れた効果を奏する。
また、本発明によれば、大面積を有する光学成形品を成形する成形用金型(キャビティ成形面シート部材)のキャビティ成形面に所要の形状を効率良く加工することができる光学成形品の成形用金型の加工方法及びその金型を提供することできると云う優れた効果を奏する。
That is, the present invention has plastic deformability in a state in which the imprint piece mold is ultrasonically vibrated, as compared with the configuration in which the cavity forming surfaces (steel materials, etc.) shown in the conventional example are collectively subjected to elliptical vibration cutting. A mold for molding (cavity molding) having a cavity molding surface for molding an optical molded product having a large area by pressing a piece mold at each of a plurality of required locations of a sheet material (sheet-like). The surface sheet member is processed efficiently (in a short time).
For this reason, according to the present invention, optical molding capable of efficiently processing a molding die (cavity molding surface sheet member) having a cavity molding surface for molding an optical molded product (optical sheet) having a large area. There is an excellent effect that it is possible to provide a method for processing a mold for molding a product and the mold.
Further, according to the present invention, an optical molded product capable of efficiently improving the productivity of a molding die (cavity molded surface sheet member) having a cavity molded surface for molding an optical molded product having a large area. There is an excellent effect that it is possible to provide a method for processing a molding die and the die.
Further, according to the present invention, molding of an optical molded product capable of efficiently processing a required shape on a cavity molding surface of a molding die (cavity molding surface sheet member) for molding an optical molded product having a large area. There is an excellent effect that it is possible to provide a method for processing a metal mold and the metal mold.
まず、本発明に係る実施例を詳細に説明する。
図1、図2、図3は、本発明に係る光学シートを成形するキャビティ成形面(転写面)を有するキャビティ成形面シート部材(成形用金型)を加工する加工装置である。
図4(1)、図4(2)、図4(3)は、本発明に係るキャビティ成形面シート部材(成形用金型)におけるキャビティ成形面を加工する方法の説明図である。
図5(1)、図5(2)は、本発明に係る光学成形品の成形用金型である。
First, embodiments according to the present invention will be described in detail.
1, 2, and 3 are processing apparatuses that process a cavity molding surface sheet member (molding die) having a cavity molding surface (transfer surface) for molding an optical sheet according to the present invention.
4 (1), 4 (2), and 4 (3) are explanatory views of a method of processing the cavity forming surface in the cavity forming surface sheet member (molding die) according to the present invention.
5 (1) and 5 (2) are molds for molding an optical molded product according to the present invention.
なお、本発明は、後述するように、図1、図2、図3に示す成形用金型の加工装置を用いることにより、図4(1)、図4(2)、図4(3)に示すナノインプリントによる加工方法にて、図5(1)、図5(2)に示す成形用金型に設けられる光学シート成形用の金型キャビティにおけるキャビティ成形面(転写面)を備えたキャビティ成形面シート部材(金型部材)を加工するものである。
また、本発明は、塑性変形性を有するシート状の金型材料(例えば、後述するSOG材料)にマトリクス型にて配置された矩形状の被押圧範囲(所要複数個所)の夫々に、各別に且つ順次に(順番に)、駒型(ナノインプリント型)を超音波振動させた状態で、駒型を連続して押圧する(押し付ける)ことにより、大面積を有する光学シート(光学成形品)を成形するキャビティ成形面(転写面)を加工するものである。
このため、駒型の押圧面における所要の微細凹凸形状の光学パターンが、シート状(薄膜状)の金型材料のマトリクス型配置された被押圧範囲(被押圧面)の夫々に対して転写して形成されることになる(ナノインプリントされることになる)。
従って、シート状の金型材料を駒型で加工することにより、所要の微細凹凸形状を有する光学パターンのキャビティ成形面(光学パターン成形面)を備えたキャビティ成形面シート部材が形成されることになる。
As will be described later, in the present invention, by using the molding die processing apparatus shown in FIGS. 1, 2, and 3, FIGS. 4 (1), 4 (2), and 4 (3) are used. Cavity molding provided with a cavity molding surface (transfer surface) in a mold cavity for optical sheet molding provided in the molding die shown in FIGS. 5 (1) and 5 (2) by the nanoimprint processing method shown in FIG. The face sheet member (mold member) is processed.
Further, the present invention provides a sheet-shaped mold material having plastic deformability (for example, an SOG material described later) in a rectangular pressed range (required plural positions) arranged in a matrix shape. In addition, in order (in order), the piece shape (nanoimprint type) is ultrasonically vibrated, and the piece shape is continuously pressed (pressed) to form an optical sheet (optical molded product) having a large area. The cavity molding surface (transfer surface) to be processed is processed.
For this reason, the required fine concave-convex optical pattern on the piece-shaped pressing surface is transferred to each of the pressed ranges (pressed surfaces) in which the matrix type arrangement of the sheet-shaped (thin film-shaped) mold material is arranged. (To be nanoimprinted).
Accordingly, by processing the sheet-shaped mold material in a piece shape, a cavity-formed surface sheet member having a cavity-formed surface (optical pattern-formed surface) of an optical pattern having a required fine uneven shape is formed. Become.
(成形用金型の加工装置の全体構成について)
即ち、図1、図2、図3に示すように、成形用金型の加工装置1には、後述するようなシート状の金型材料2を所要の厚さにて塗布して載置する塗布板3と、塗布板3を載置する塗布板の載置テーブル4とが設けられて構成されている。
従って、シート状金型材料2を所要の厚さにて塗布した塗布板3を載置テーブル4に載置することにより、シート状金型材料2を加工装置1に水平面状態で設置することができるように構成されている。
なお、後述するように、所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11のキャビティ成形面30を備えたシート状金型材料2が、光学成形品の成形用金型21に設けられるキャビティ成形面シート部材26(金型分割部材)となるものである。
(About the overall configuration of the molding die processing equipment)
That is, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, a sheet-shaped
Therefore, the sheet-shaped
Note that, as will be described later, a cavity-molded surface sheet member in which a sheet-shaped
また、図示はしていないが、加工装置1には、塗布板の載置テーブル4を水平方向に、即ち、X方向とY方向に各別に移動させる水平移動手段と、水平移動手段を制御して載置テーブル4の位置を所要の位置に制御する載置テーブルの位置制御手段とが設けられて構成されている。
即ち、水平移動手段にて制御することにより、塗布板の載置テーブル4をX方向とY方向とに各別に移動させることができるように構成されている。
このため、水平移動手段にて、載置テーブル4に設置した塗布板3上のシート状金型材料2の表面における或る特定個所(後述する被押圧範囲10)を、所要の位置(後述する駒型7の位置)に移動させて位置させることができるように構成されている。
また、加工装置1には、塗布板3上のシート状金型材料2の所要個所を垂直方向に(Z方向に)下動して押圧する(押し付ける)駒型の押圧手段(ナノインプリント手段)5が設けられて構成されている。
従って、押圧手段5(駒型7)にて、シート状の金型材料2の表面における所要個所(後述する被押圧範囲10の夫々)に、所要の微細凹凸形状の光学パターン11を押圧して形成する(ナノインプリントする)ことができるように構成されている。
また、図示はしていないが、加工装置1には、装置全体を制御する装置制御駆動手段が設けられて構成されると共に、装置制御駆動手段にて装置全体の諸機能を駆動制御することができるように構成されている。
なお、X方向とY方向とZ方向とは互いに直角となる関係にある。
Although not shown, the
In other words, the application table mounting table 4 can be moved separately in the X direction and the Y direction by being controlled by the horizontal moving means.
For this reason, a specific position (a pressed
Further, the
Accordingly, the pressing means 5 (piece 7) presses the required
Although not shown, the
Note that the X direction, the Y direction, and the Z direction are perpendicular to each other.
(押圧手段について)
また、押圧手段5には、押圧手段本体6と、本体6の下端側に設けられたナノインプリント用の駒型(押圧型)7と、本体6の中間位置に設けられた超音波振動機構8と、本体6と駒型7と超音波振動機構8とを上下動させる上下動機構(図示なし)とが設けられて構成されている。
従って、超音波振動機構8にて駒型7を超音波振動させた状態で、且つ、上下動機構にて、押圧手段本体6と駒型7と超音波振動機構8とを一体にした状態で、上下動することができるように構成されている。
また、上下動機構にて、駒型7(押圧手段5)を下動させることにより、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7にてシート状金型材料2の所要位置(後述する被押圧範囲10)に所要の押圧力にて押圧することができるように構成されている。
なお、超音波振動機構8には、超音波振動の駆動源として、ボルト締めランジュバン型振動子(Bolt-clamped Langevin Type Transducer:BLT型振動子)8を用いることができる。
また、超音波振動機構8による超音波振動は、例えば、周波数20KHz、振幅が数μmで行うことができる。
また、後述する位置制御手段による駒型の位置決め時には、超音波振動機構8による超音波振動を停止することができる。
(Pressing means)
The pressing means 5 includes a pressing means main body 6, a nano-imprint piece (pressing mold) 7 provided on the lower end side of the main body 6, and an ultrasonic vibration mechanism 8 provided at an intermediate position of the main body 6. A vertical movement mechanism (not shown) for moving the main body 6, the
Therefore, in the state where the
Further, the piece mold 7 (pressing means 5) is moved downward by the up-and-down movement mechanism, so that the
In the ultrasonic vibration mechanism 8, a bolt-clamped Langevin type transducer (BLT type transducer) 8 can be used as a drive source of the ultrasonic vibration.
Moreover, the ultrasonic vibration by the ultrasonic vibration mechanism 8 can be performed with a frequency of 20 KHz and an amplitude of several μm, for example.
Further, the ultrasonic vibration by the ultrasonic vibration mechanism 8 can be stopped when the piece-shaped positioning is performed by the position control means described later.
(駒型について)
また、駒型7の下面側には所要の微細凹凸形状を有する光学パターンを備え且つ所要の押圧範囲を有する押圧面9が設けられて構成されている。
また、駒型押圧面9における所要の微細凹凸形状を有する光学パターンは、通常、ダイヤモンドツール等の切削工具にて楕円振動切削して加工されるものである。
例えば、駒型押圧面9に、光学パターンとして、所要の幅と深さとを有するV字溝(V字山)を、押圧面9の縦方向、横方向、斜め方向に楕円振動切削加工することができる。
従って、駒型7(押圧手段5)を超音波振動させた状態で所要の押圧力にて下動させて押圧することにより、駒型7の押圧面9における所要の微細凹凸形状を、シート状金型材料2の表面における矩形状の被押圧範囲10に所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を転写して形成することができる。
この場合、駒型7の押圧面9における矩形状の押圧範囲がシート状金型材料2の表面における矩形状の被押圧範囲10となる(図1、図3を参照)。
なお、駒型7によるシート状金型材料2の押圧に関して、駒型7の押圧時に、駒型7に超音波振動を付与することにより、僅かに発生する発熱作用や離型作用によって駒型7の押圧面9における所要の微細凹凸形状をシート状金型材料2の表面に効率良く転写することができる。
(About piece type)
Further, a pressing surface 9 having an optical pattern having a required fine uneven shape and having a required pressing range is provided on the lower surface side of the
Further, the optical pattern having a required fine uneven shape on the piece-shaped pressing surface 9 is usually processed by elliptical vibration cutting with a cutting tool such as a diamond tool.
For example, a V-shaped groove (V-shaped mountain) having a required width and depth is optically cut on the piece-shaped pressing surface 9 in the vertical direction, the horizontal direction, and the diagonal direction of the pressing surface 9. Can do.
Therefore, the required fine uneven shape on the pressing surface 9 of the
In this case, the rectangular pressing range on the pressing surface 9 of the
In addition, regarding the pressing of the sheet-shaped
(水平移動手段について)
また、図示はしていないが、水平移動手段には、塗布板3の載置テーブル4をX方向に往復移動させるX方向移動機構と、塗布板3の載置テーブル4をY方向に往復移動させるY方向移動機構とが設けられて構成されている。
また、図示はしていないが、位置制御手段にて、X方向移動機構とY方向移動機構とを各別に制御することができるように構成されている。
従って、位置制御手段にて、X方向移動機構とY方向移動機構とを各別に制御することにより、載置テーブル4(塗布板3、シート状金型材料2)をX方向移動機構にてX方向に往復移動させ、また、載置テーブルをY方向移動機構にてY方向に往復移動させることができるように構成されている。
また、このとき、載置テーブル4の塗布板3上のシート状金型材料2における所要個所(被押圧範囲10)の位置と、押圧手段の駒型7の押圧位置と一致させることができるように構成されている。
なお、駒型7の押圧面9とシート状の金型材料2の被押圧範囲10とは平面的にその形状と大きさが一致するものである。
(About horizontal movement means)
Although not shown, the horizontal moving means includes an X-direction moving mechanism that reciprocates the mounting table 4 of the
Although not shown, the position control means can control the X-direction moving mechanism and the Y-direction moving mechanism separately.
Therefore, by controlling the X-direction moving mechanism and the Y-direction moving mechanism separately by the position control means, the placement table 4 (
At this time, the position of the required portion (the pressed range 10) in the sheet-shaped
It should be noted that the pressing surface 9 of the
(位置制御手段について)
また、図示はしていないが、位置制御手段にて、水平移動手段におけるX方向移動機構とY方向移動機構とを各別に制御することができるように構成されている。
この位置制御手段には、図示はしていないが、位置決めのフィードバック方式として、レーザスケール(フォログラム方式)を用いるクローズドループ方式を採用することができる。
なお、図示はしていないが、このクローズドループ方式の構成に関して言えば、載置テーブル4を駆動するX方向移動機構及びY方向移動機構、載置テーブル4の位置を測定するセンサ(位置検出器)、目標位置からの誤差に応じてX方向移動機構とY方向移動機構とを駆動する装置制御駆動手段とが設けられて構成されている。
(About position control means)
Although not shown, the position control means is configured to control the X-direction moving mechanism and the Y-direction moving mechanism in the horizontal moving means separately.
Although not shown in the figure, this position control means can employ a closed loop method using a laser scale (followogram method) as a positioning feedback method.
Although not shown, regarding the configuration of this closed loop system, an X-direction moving mechanism and a Y-direction moving mechanism for driving the mounting table 4, and a sensor (position detector) for measuring the position of the mounting table 4. ), And device control driving means for driving the X-direction moving mechanism and the Y-direction moving mechanism in accordance with an error from the target position.
また、前述したように、クローズドループ方式を採用した位置制御手段に、レーザを利用したレーザフィードバックシステムを採用することができる。
なお、このレーザ光源を利用したシステムの分解能は1nmであり、ナノレベルで載置テーブル4の位置を位置制御することができる。
即ち、後述するように、シート状の金型材料2の表面に設定されるマトリクス型配置の被押圧範囲10の夫々に、各別に且つ順次に、駒型7を超音波振動した状態で押圧するとき、レーザフィードバックシステム(ナノレベルの位置制御)を採用した位置制御手段にて、載置プレート4におけるX方向の移動或いはY方向の移動を制御することにより、マトリクス型配置の被押圧範囲10の夫々の位置に駒型7の位置を効率良く合致させることができる。
言い換えると、レーザスケールを採用した位置制御手段によるナノレベルの位置制御にて、駒型7の押圧面9が押圧する範囲の夫々と、シート状金型材料2の被押圧範囲10の夫々とを、各別に且つ順次に、効率良く合致させることができる。
即ち、本発明における位置制御手段を用いることにより、マトリクス型配置の被押圧範囲10の夫々について、例えば、隣接する2個の被押圧範囲10に関し、載置テーブル4の位置制御手段にて効率良く位置制御することにより、一つの被押圧範囲10の位置から隣接する被押圧範囲10の位置に、高精度な送りで効率良く移動させて位置させることができる。
従って、例えば、隣接する2個の被押圧範囲10の夫々において、駒型7で押圧された所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を効率良く形成することができる。
また、更に、本発明における位置制御手段を用いることにより、隣接する2個の被押圧範囲10の両者間に隙間が発生することを効率良く防止することができると共に、両者10間に継目が発生することを(ナノレベルで)効率良く防止することができる。
このため、位置制御手段と押圧手段5とを用いることにより、位置制御手段による高精度の移動送り及び位置決めと、押圧手段5による押圧(押し付け)とを繰り返して行う(ステップ&リピートを行う)ことができる。
Further, as described above, a laser feedback system using a laser can be adopted as the position control means adopting the closed loop method.
The resolution of the system using this laser light source is 1 nm, and the position of the mounting table 4 can be controlled at the nano level.
That is, as will be described later, the
In other words, each of the range in which the pressing surface 9 of the
That is, by using the position control means in the present invention, for each of the pressed
Therefore, for example, in each of the two adjacent
Furthermore, by using the position control means in the present invention, it is possible to efficiently prevent a gap from being generated between the two adjacent pressed ranges 10, and a seam is generated between the two 10. Can be efficiently prevented (at the nano level).
For this reason, by using the position control means and the
(シート状金型材料の表面における駒型の押圧位置のマトリクス型配置について)
即ち、図3に示すように、シート状の金型材料2の表面における駒型7における矩形状の被押圧位置(被押圧範囲10)を、例えば、4行×4列のマトリクス型配置に設定することができる。
また、被押圧範囲10の4行×4列のマトリクス型配置全体でマトリクス型配置全面12となるものである。
なお、図3、図4(1)、図4(2)、図4(3)において、マトリクス型配置の行を図例の上からA、B、C、Dで示し、列を図の左からa、b、c、dで示すものである。
従って、図3に示す左上の矩形状の被押圧範囲10はA行a列となり、被押圧範囲Aaで示されることになる。
また、図2におけるマトリクス型配置については、A行の断面を示しており、図例に向かって左から右に、符号で、Aa、Ab、Ac、Adとなり、被押圧範囲Aa、Abに所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11が駒型7、9にて各別に形成される。
このため、図4(3)に示すように、被押圧範囲10(12)の16個の全てに所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11が形成されることにより、マトリクス型配置全面12が光学パターン成形面14に形成されることになる。
(Regarding the matrix type arrangement of the piece-shaped pressing positions on the surface of the sheet-shaped mold material)
That is, as shown in FIG. 3, the rectangular pressed position (pressed range 10) in the
Further, the entire matrix arrangement of 4 rows × 4 columns of the pressed
In FIG. 3, FIG. 4 (1), FIG. 4 (2), and FIG. 4 (3), the rows of the matrix type arrangement are indicated by A, B, C, and D from the top of the figure, and the columns are on the left of the figure. To a, b, c, d.
Therefore, the rectangular pressed
In addition, the matrix type arrangement in FIG. 2 shows a cross section of row A, and from left to right in the figure, the symbols are Aa, Ab, Ac, and Ad, which are required for the pressed ranges Aa and Ab. The
For this reason, as shown in FIG. 4 (3), the
次に、図2を用いて、駒型7を用いて、マトリクス型(A行のみ)に配置された被押圧範囲10(所要複数個所)の夫々に対して、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7を押圧する構成を説明する。
即ち、図2に示すように、まず、シート状の金型材料2の表面における被押圧範囲Aa(10)に駒型7を超音波振動させた状態でZ方向に押圧することにより、被押圧範囲Aa(10)に駒型押圧面9に形成された所要の微細凹凸形状の光学パターンを転写して所要の微細凹凸形状の光学パターン11を形成する。
次に、水平移動手段にて載置テーブル4をX方向(図2に示す図例では左方向)に移動させると共に、位置制御手段で制御して被押圧範囲Aa(10)に隣接する被押圧範囲Ab(10)の上方に駒型を配置する。
次に、被押圧範囲Aa(10)に隣接する被押圧範囲Ab(10)に駒型7を超音波振動させた状態でZ方向に押圧することにより、被押圧範囲Ab(10)に駒型押圧面9に形成された所要の微細凹凸形状の光学パターンを転写して所要の微細凹凸形状の光学パターン11を形成することができる。
また、更に、被押圧範囲Ab(10)から駒型7を上動させて載置テーブル4を移動させることにより、被押圧位置Ab(10)に隣接する被押圧範囲Ac(10)の上方位置に駒型7を配置することができる。
即ち、次に、被押圧範囲Ac(10)に、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7を押圧することができ、更に、被押圧範囲Ac(10)に隣接する被押圧範囲Ad(10)に駒型7を超音波振動させた状態で押圧することができる。
従って、シート状の金型材料2の表面におけるマトリクス型配置の被押圧範囲10の夫々に対して、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7(押圧面9)を、各別に且つ順次に、連続して押圧することにより、光学パターン成形面14(12)を形成することができるように構成されている。
Next, using FIG. 2, the
That is, as shown in FIG. 2, first, the pressed die 7 is pressed in the Z direction while ultrasonically vibrating the
Next, the placement table 4 is moved in the X direction (leftward in the example shown in FIG. 2) by the horizontal movement means, and is pressed by the position control means and adjacent to the pressed range Aa (10). A piece shape is arranged above the range Ab (10).
Next, by pressing in the Z direction in a state where the
Furthermore, the upper position of the pressed range Ac (10) adjacent to the pressed position Ab (10) by moving the placing table 4 by moving the
That is, next, the
Accordingly, the piece mold 7 (pressing surface 9) is individually moved in a state where the
次に、図3、図4(1)、図4(2)、図4(3)を用いて、シート状の金型材料2の表面におけるマトリクス型配置全面12に配置された被押圧範囲10の夫々に対して、駒型7(押圧面9)を押圧する構成について説明する。
また、マトリクス型配置全面12における被押圧範囲10の夫々に対する駒型7の押圧は、例えば、押圧順路(押圧順序)13に示す順序にて行われる。
即ち、図3、図4(1)、図4(2)、図4(3)に示すように、押圧順路13にしたがって、まず、駒型7(押圧面9)を超音波振動させた状態で、マトリクス型配置のA行における矩形状の被押圧範囲(Aa、Ab、Ac、Ad)を左から右に対して、各別に且つ順次に、駒型7を押圧することにより、被押圧範囲(Aa、Ab、Ac、Ad)の夫々に対して、各別に且つ順次に、連続して所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を形成することができる。
次に、行を1行下がってB行の被押圧範囲(Bd、Bc、Bb、Ba)を右から左に、各別に且つ順次に、駒型7(押圧面9)を超音波振動させた状態で、連続して押圧することができる。
また、次に、行を1行下がってC行の被押圧範囲(Ca、Cb、Cc、Cd)を左から右に、更に、行を1行下がってD行の被押圧範囲(Dd、Dc、Db、Da)を右から左に、駒型7を超音波振動させた状態で、各別に且つ順次に、連続して押圧することができる。
このため、シート状の金型材料2に形成される被押圧範囲10をマトリクス型に配置したマトリクス配置全面12における被押圧範囲10の夫々に対して、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7(押圧面9)を押圧することにより、マトリクス配置全面12を光学パターン成形面14に形成したキャビティ成形面シート部材26を得ることができる。
Next, with reference to FIGS. 3, 4 (1), 4 (2), and 4 (3), the pressed
Further, the pressing of the
That is, as shown in FIGS. 3, 4 (1), 4 (2), and 4 (3), first, the piece 7 (pressing surface 9) is ultrasonically vibrated according to the
Next, the piece 7 (pressing surface 9) was ultrasonically vibrated separately and sequentially from the right to the left in the pressed range (Bd, Bc, Bb, Ba) of the B row by moving down one row. In the state, it can be continuously pressed.
Next, the pressed range of the C row (Ca, Cb, Cc, Cd) is lowered from the left to the right by one row, and the pressed range (Dd, Dc) of the D row is further lowered by one row. , Db, Da) from the right to the left, and the
For this reason, the
なお、図3、図4(2)に示す図例では、被押圧範囲(Aa、Ab、Ac、Ad、Bd、Bc)に所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11が形成されている。
また、図4(1)に示す図例には、シート状の金型材料(被押圧面)におけるマトリクス配置全面12(図例では16個の被押圧範囲10)が示されている。
また、図4(3)に示す図例には、16個の被押圧範囲10に形成された所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11となる光学パターン成形面14が形成されている。
In the example shown in FIGS. 3 and 4 (2), the
Further, in the example shown in FIG. 4A, a matrix arrangement entire surface 12 (16 pressed
Further, in the example shown in FIG. 4 (3), an optical
即ち、シート状の金型材料2の表面にマトリクス型配置にて形成された被押圧範囲10の夫々に対して、駒型7を超音波振動させた状態で、連続して押圧することにより、各被押圧範囲10の夫々に、駒型押圧面9に対応する所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を形成することができる。
このため、マトリクス型配置全面12における被押圧範囲10の全てに所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を各別に形成することができる。
即ち、シート状の金型材料2に、所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11が各別に形成されたマトリクス型配置全面12を形成することにより、光学パターン成形面14を備えたキャビティ成形面シート部材26が形成されることになる。
また、このとき、本発明に係る位置制御手段にて、駒型押圧面9の位置を被押圧範囲10の夫々の位置に対して効率良く高精度の送りにて正確に配置することができる。
このため、隣接する被押圧範囲10の間に隙間が発生することを(ナノレベルで)効率良く防止することができるように構成されている。
That is, by continuously pressing each of the pressed ranges 10 formed in a matrix-type arrangement on the surface of the sheet-shaped
For this reason, the
That is, a cavity-shaped surface sheet provided with an optical
Further, at this time, the position control means according to the present invention can accurately and accurately arrange the position of the piece-shaped pressing surface 9 with respect to each position of the pressed
For this reason, it is comprised so that it can prevent efficiently that a clearance gap generate | occur | produces between the adjacent to-be-pressed ranges 10 (nano level).
(本発明に係るシート状の金型材料について)
本発明に係るシート状の金型材料2(転写材料)は、例えば、塑性変形性を有する材料で形成されるものである。
即ち、塑性変形性を有する材料(シート状の金型材料2)として、例えば、アクリル、ゾル・ゲル系材料の水素化シルセスキオキサンポリマー(HQS)、或いは、アルキルシルセスキオキサンポリマー(MSQ)などのスピンオングラス材料(Spin on Glass 材料:SOG材料)が挙げられる。
従って、塗布板3上の表面にこれらのSOG材料(塗布平坦化材料)をスピンコートすることにより、塗布板3に所要の厚さを有するシート状の金型材料2(SOG材料)が形成されることになる。
(About the sheet-shaped mold material according to the present invention)
The sheet-shaped mold material 2 (transfer material) according to the present invention is formed of, for example, a material having plastic deformability.
That is, as a plastically deformable material (sheet-shaped mold material 2), for example, acrylic, sol-gel-based hydrogenated silsesquioxane polymer (HQS), or alkylsilsesquioxane polymer (MSQ) ) And other spin-on-glass materials (Spin on Glass material: SOG material).
Therefore, by spin-coating these SOG materials (coating flattening material) on the surface of the
また、塗布板3上にスピンコートして形成されたシート状の金型材料2(塑性変形性を有する塗布平坦化SOG材料)の表面の所要個所に、室温(例えば、−5℃〜35℃)で、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7を押圧することができる。
従って、駒型7の押圧面9(所要の微細凹凸形状を有する光学パターン)をシート状の金型材料2に転写することにより、シート状の金型材料2の表面における1個の被押圧範囲10に所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を形成する(ナノインプリントする)ことができる。
このとき、シート状の金型材料2は塑性変形性を有するので、シート状の金型材料2の表面には、駒型7の押圧面9の形状に対応した形状となる所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11が保持された状態で残存して(塑性変形して)形成されることになる。
In addition, a room temperature (for example, −5 ° C. to 35 ° C.) is provided at a required position on the surface of the sheet-like mold material 2 (coating flattening SOG material having plastic deformability) formed by spin coating on the
Accordingly, one pressing range on the surface of the sheet-shaped
At this time, since the sheet-shaped
即ち、図1、図2、図3に示す成形用金型の加工装置1を用いて、シート状の金型材料2(SOG材料)を、大面積を有する光学シート29(光学成形品)を成形するキャビティ成形面(転写成形面)30を備えたキャビティ成形面シート部材26(金型21)に効率良く加工することができる〔図5(1)、図5(2)を参照〕。
また、本発明によれば、従来の金型材料を楕円振動切削する構成に比べて、本発明にように、駒型7の押圧面9を楕円振動切削にて加工する構成を含んだとしても、シート状の金型材料2(SOG材料)に、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7を押圧する構成の方が、その加工時間が極めて少なく、短時間となるものである。
このため、本発明によれば、キャビティ成形面シート部材26(金型21)の生産性を効率良く向上させることができる。
また、本発明によれば、大面積を有する光学シート29を成形するキャビティ成形面30を備えたキャビティ成形面シート部材26を設けた金型21を用いて、大面積を有する光学シート29を効率良く成形することができる。
なお、所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11が形成されたシート状金型材料2の端部を切断除去してキャビティ成形面シート部材26を形成しても良い。
That is, by using the molding
In addition, according to the present invention, even if a configuration in which the pressing surface 9 of the
For this reason, according to this invention, productivity of the cavity shaping | molding surface sheet | seat member 26 (metal mold | die 21) can be improved efficiently.
Further, according to the present invention, the
Alternatively, the cavity-shaped
また、本発明によれば、成形用金型の加工装置1を用いて、所要の厚さを有するシート状金型材料2(塑性変形性を有するSOG材料)に、駒型(ナノインプリント型)7を超音波振動させた状態で、駒型7を連続して押圧することにより、シート状金型材料2にマトリクス型に配置された被押圧範囲10の夫々に対して、各別に且つ順次に、所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を形成することができる。
このため、本発明によれば、シート状金型材料2に、所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を有する被押圧範囲10の夫々がマトリクス型に配置されたマトリクス型配置全面12を備えたキャビティ成形面30を加工することにより、所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11(光学パターン成形面14)を有するキャビティ成形面30を備えたキャビティ成形面シート部材26を形成することができる。
従って、本発明によれば、大面積を有する光学シート29を成形する金型21(キャビティ成形面シート部材26)のキャビティ成形面30(シート状金型材料2におけるマトリクス型配置の被押圧範囲10)に、所要の微細な凹凸形状を有する光学パターン11(光学パターン成形面14)を各別に効率良く加工することができる。
In addition, according to the present invention, a piece mold (nanoimprint mold) 7 is formed on a sheet mold mold material 2 (an SOG material having plastic deformability) having a required thickness by using a molding
For this reason, according to the present invention, the sheet-shaped
Therefore, according to the present invention, the pressed
(本発明に係る金型の加工方法について)
即ち、図1、図2、図3に示す成形用金型の加工装置1において、まず、塗布板3の上面に平坦化塗布材料(塑性変形性を有するSOG材料:例えば、HQS、MSQなど)をスピンコートすることにより、塗布板3の面に所要の厚さを有するシート状の金型材料2を形成することができる。
次に、塗布板3上のシート状の金型材料2の表面における所要個所、例えば、被押圧範囲10をマトリクス型に配置したマトリクス型配置全面12における被押圧範囲Aa(10)に、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7を所要の押圧力にて下動させて押圧することができる。
また、次に、被押圧範囲Aa(10)から駒型7を上動させる。
次に、位置制御手段にて載置テーブル4を位置制御して移動させることにより、被押圧範囲Aaに隣接する被押圧範囲Abの上方に駒型7を位置させる。
更に、被押圧範囲Abに、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7を所要の押圧力にて下動させて押圧することができる。
従って、マトリクス型に配置した被押圧範囲10の夫々を(マトリクス型配置全面12を)、即ち、被押圧範囲(Aa〜Ddの16個所)に、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7を所要の押圧力にて下動させて押圧することができる。
このため、シート状の金型材料2を加工することにより、金型21のキャビティ成形面シート部材26(シート状金型材料2)のキャビティ成形面30に、所要の微細凹凸形状の光学パターン11を備えたマトリクス型配置全面12(光学パターン成形面14)を形成することができる。
(About the die processing method according to the present invention)
That is, in the molding
Next, in a required place on the surface of the sheet-shaped
Next, the
Next, by moving the mounting table 4 while controlling the position by the position control means, the
Furthermore, the
Therefore, each of the pressed ranges 10 arranged in a matrix type (matrix type arranged entire surface 12), that is, in a state where the
For this reason, by processing the sheet-shaped
なお、駒型7の押圧面9を2インチ角とした場合、駒型押圧面9に対する被押圧範囲10は2インチ角であり、図3に示す図例においては、マトリクス型配置全面12は20インチ角となるものである。
When the pressing surface 9 of the
また、20インチのテレビの面積に対応した大面積を有する光学シート29を成形する金型(21)におけるキャビティ成形面シート部材26のキャビティ成形面30(光学パターン成形面14)を加工する場合について比較する。
所要の微細凹凸形状の光学パターン11(14)は、V字溝(溝幅10μm)を縦方向、横方向、斜め方向の3方向パターンである。
即ち、従来の楕円振動切削法では約6日弱(連続可動)が必要である。
しかしながら、本発明においては、2インチの駒型の押圧面に所要の微細凹凸形状の光学パターンを楕円振動切削する工程を含み、約10時間で加工することができる。
従って、本発明によれば、キャビティ成形面シート部材26(金型21)の生産性を効率良く向上させることができる。
Further, in the case of processing the cavity molding surface 30 (optical pattern molding surface 14) of the cavity molding
The required fine concave-convex optical pattern 11 (14) is a three-directional pattern of V-shaped grooves (groove width of 10 μm) in the vertical direction, the horizontal direction, and the diagonal direction.
That is, the conventional elliptical vibration cutting method requires about 6 days (continuous movement).
However, in the present invention, the process can be performed in about 10 hours, including a step of elliptically oscillating a required fine uneven optical pattern on a 2-inch piece-shaped pressing surface.
Therefore, according to the present invention, the productivity of the cavity-formed surface sheet member 26 (mold 21) can be improved efficiently.
(本発明の作用効果について)
即ち、本発明によれば、図1、図2、図3に示す成形用金型の加工装置1を用いて、大面積を有する光学シート29(光学成形品)を成形するキャビティ成形面30(光学パターン成形面)を備えたキャビティ成形面シート部材26(金型21)を効率良く加工することができる。
更に、本発明によれば、成形用金型の加工装置1を用いて、所要の厚さを有するシート状の金型材料2(塑性変形性を有するSOG材料)に設定されたマトリクス配置全面12の被押圧範囲10の夫々に対して、各別に且つ順次に、駒型(ナノインプリント型)を超音波振動させた状態で、駒型7を連続して押圧することにより、被押圧範囲10の夫々に所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を連続して加工することができる。
このため、シート状の金型材料2(SOG材料)を、大面積を有する光学シート29(光学成形品)を成形するキャビティ成形面(転写面)30を備えたキャビティ成形面シート部材26(金型21)に効率良く加工することができる。
(About the effect of this invention)
That is, according to the present invention, the cavity molding surface 30 (for molding an optical sheet 29 (optical molded product) having a large area) is formed using the molding
Furthermore, according to the present invention, the
For this reason, the sheet-shaped mold material 2 (SOG material) is formed into a cavity molded surface sheet member 26 (metal mold) having a cavity molded surface (transfer surface) 30 for molding an optical sheet 29 (optical molded product) having a large area. The mold 21) can be processed efficiently.
また、本発明によれば、従来の金型材料を楕円振動切削する構成に比べて、本発明にように、駒型7の押圧面9を楕円振動切削にて加工する構成を含んだとしても、シート状の金型材料2(SOG材料)に、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7を押圧する構成の方が、その加工時間が極めて少なく、短時間となるものである。
このため、本発明によれば、キャビティ成形面シート部材26(金型21)の生産性を効率良く向上させることができる。
また、本発明によれば、大面積を有する光学シート29を成形するキャビティ成形面30を備えたキャビティ成形面シート部材26を設けた金型21を用いて、大面積を有する光学シート29を効率良く成形することができる。
In addition, according to the present invention, even if a configuration in which the pressing surface 9 of the
For this reason, according to this invention, productivity of the cavity shaping | molding surface sheet | seat member 26 (metal mold | die 21) can be improved efficiently.
Further, according to the present invention, the
(光学成形品の成形用金型の構成について)
即ち、本発明に係るキャビティ成形面30(光学パターン成形面14)を有するキャビティ成形面シート部材26を備えた光学成形品の成形用金型として、例えば、図5(1)、図5(2)に示す光学成形品の圧縮成形用金型21が挙げられる。
この光学成形品の圧縮成形用金型21には、固定上型22と、上型22に対向配置した可動下型23とが設けられて構成されると共に、図示はしていないが、上下両型22、23には加熱手段(或いは、更に、冷却手段)が設けられて構成されている。
また、下型23の型面にはキャビティ開口部を有する光学シート成形用キャビティ24(凹部)が形成されると共に、キャビティ24の底面にはキャビティ24内の樹脂を所要の加圧力で加圧するキャビティ底面部材25が設けられて構成されている。
また、キャビティ底面部材25には、キャビティ底面側に設けられたキャビティ成形面シート部材26と、キャビティ成形面シート部材26の下方側に設けられたキャビティ加圧部材27が設けられて構成されている。
また、キャビティ加圧部材27にキャビティ成形面シート部材26が着脱自在に設けられて構成されている。
即ち、下型キャビティ24内に供給された樹脂材料28をキャビティ底面部材25(26)で加圧することができるように構成されている。
従って、上型22の型面を含む光学シート成形用キャビティ24内でキャビティ24の形状に対応した光学シート29を成形することができる。
また、キャビティ成形面シート部材26のキャビティ成形面(転写面)30に形成されたマトリクス型配置全面12に形成された所要の微細凹凸状の光学パターン11を、即ち、所要の微細凹凸状の光学パターン成形面14(11)を、大面積を有する光学シート29に転写成形することができる。
(Configuration of mold for optical molded product)
That is, as a mold for molding an optical molded product including the cavity molding
The compression molding die 21 of this optically molded product is configured by being provided with a fixed
In addition, an optical sheet molding cavity 24 (concave portion) having a cavity opening is formed on the mold surface of the
Further, the cavity
Further, the cavity pressing member 27 is configured such that a cavity forming
That is, the
Therefore, the
Further, the required fine uneven
(光学成形品の成形方法について)
まず、まず、下型キャビティ24内に、例えば、透明性を有する液状のシリコーン樹脂材料(熱硬化性樹脂材料)28を供給すると共に、金型21(上下両型22、23)を型締めする。
次に、下型キャビティ24内の加熱された樹脂材料(28)をキャビティ底面部材25(26)で所要の加圧力にて加圧することができる。
即ち、下型キャビティ24内で下型キャビティ24の形状に対応した大面積の光学シート(光学成形品)29を成形することができる。
このとき、キャビティ成形面シート部材26のキャビティ成形面30に加工されたマトリクス型配置全面12における所要の微細凹凸状の光学パターン11(光学パターン成形面14)を、大面積を有する光学シート29に転写成形することができる。
従って、硬化に必要な所要時間の経過後、金型21(上下両型22、23)を型開きすることにより、所要の微細凹凸状の光学パターンを有する大面積の光学シート29を得ることができる。
なお、熱可塑性の樹脂材料を用いた場合は、下型キャビティ24内で樹脂材料(28)を加熱した後、冷却手段にて冷却固化されることになる。
(About molding methods for optical molded products)
First, for example, a transparent liquid silicone resin material (thermosetting resin material) 28 is supplied into the
Next, the heated resin material (28) in the
That is, a large-area optical sheet (optical molded product) 29 corresponding to the shape of the
At this time, the required fine uneven optical pattern 11 (optical pattern forming surface 14) on the entire
Therefore, after the time required for curing has elapsed, the mold 21 (both upper and
When a thermoplastic resin material is used, the resin material (28) is heated in the
(その他について)
総じて、本発明において、位置制御手段にて、シート状金型材料2(塑性変形性を有するSOG材料)の表面におけるマトリクス型配置全面12となる被押圧範囲10の夫々に対して、各別に且つ順次に、駒型7を超音波振動させた状態で、駒型7を連続して押圧することができる。
また、本発明に係る位置制御手段にて駒型7の押圧面9に対する被押圧範囲10の夫々を効率良く設定することができる。
このため、キャビティ成形面30に所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を有する被押圧範囲10(11)をマトリクス型に配置したマトリクス型配置全面12(光学パターン成形面14)に効率良く形成することができる。
このとき、隣接する被押圧範囲10(所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11)の間(継目)を効率良く且つ隙間なく(ナノレベルで)位置制御することができる。
このため、キャビティ成形面30における所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11を備えたマトリクス型全面12を、大面積を有する光学シート29の表面に転写成形することができる。
また、このとき、観賞上、大面積を有する光学シート29の表面を効率良く均一に明るくすることができる。
(About others)
In general, in the present invention, each of the pressed ranges 10 that are the entire matrix-
Moreover, each of the to-
For this reason, the pressed area 10 (11) having the
At this time, it is possible to control the position between the adjacent pressed ranges 10 (the
For this reason, the matrix type
Further, at this time, the surface of the
また、例えば、シート状金型材料2となるスピンコートSOG材料の所要複数個所に、インプレント用の駒型をスピンコートSOG材料2の表面に押圧する場合に、当該SOG材料2を加熱したとき(熱プレスしたとき)、SOG材料2の被押圧範囲10の外周囲に(継目の近傍に)加熱(伝導熱)による影響が出やすい傾向にある。
しかしながら、本発明は、前述したように、室温(例えば、−5℃〜35℃)で、シート状金型材料2となるスピンコートSOG材料に、インプレント用の駒型を超音波振動させた状態で、スピンコートSOG材料2の表面の所要複数個所10の夫々に押圧する構成である。
このため、本発明によれば、SOG材料2の被押圧範囲の外周囲に(継目の近傍に)、
前述した加熱(伝導熱)による影響を効率良く防止することができる。
従って、隣接する所要の微細凹凸形状を有する光学パターン11の継目に駒型の押圧による影響を効率良く防止し得て、観賞上、大面積を有する光学シート29の表面を効率良く均一に明るくすることができる金型(光学パターン成形面14(11)を有するキャビティ成形面シート部材26)を加工することができる。
Also, for example, when the
However, according to the present invention, as described above, the imprint piece mold is ultrasonically vibrated at the room temperature (for example, −5 ° C. to 35 ° C.) on the spin coat SOG material to be the
For this reason, according to the present invention, the outer periphery of the pressed range of the SOG material 2 (in the vicinity of the seam),
It is possible to efficiently prevent the influence of the heating (conduction heat) described above.
Therefore, it is possible to efficiently prevent the influence of the pressing of the frame shape at the joint of the adjacent
本発明は、前述した実施例のものに限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて、任意且つ適宜に変更・選択して採用できるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be arbitrarily changed and selected as needed within a range not departing from the gist of the present invention.
1 成形用金型の加工装置
2 シート状の金型材料
3 塗布板
4 塗布板の載置テーブル
5 駒型の押圧手段
6 押圧手段本体
7 駒型
8 超音波振動機構
9 押圧面
10 被押圧範囲
11 所要の微細凹凸形状を有する光学パターン
12 マトリクス型配置全面
13 押圧順路(押圧順序)
14 光学パターン成形面(光学パターンのマトリクス型配置の全面)
21 光学成形品の圧縮成形用金型
22 固定上型
23 可動下型
24 キャビティ
25 キャビティ底面部材
26 キャビティ成形面シート部材
27 キャビティ加圧部材
28 樹脂材料
29 光学シート
30 キャビティ成形面
DESCRIPTION OF
14 Optical pattern molding surface (entire surface of optical pattern matrix type arrangement)
21 Mold for Compression Molding of Optical Molded
Claims (10)
前記金型キャビティに設けられた金型キャビティ成形面シート部材を加工する金型材料として、塑性変形性を有する金型材料を用意する工程と、
前記金型材料を押圧して所要形状の光学パターンを加工する駒型を用意する工程と、
前記した金型材料に前記した駒型を振動させた状態で押圧することにより、前記した金型キャビティ成形面シート部材に所要形状の光学パターンを加工する工程と、
前記金型材料に駒型を押圧するとき、前記した金型材料の所要複数個所に各別に前記した駒型で順番に押圧することにより、前記したキャビティ成形面シート部材を形成する工程とを含むことを特徴とする光学成形品の成形用金型の加工方法。 A method for processing a mold for molding an optical molded product for processing a mold for molding an optical molded product for molding an optical molded product having an optical pattern of a required shape in a mold cavity,
Preparing a mold material having plastic deformability as a mold material for processing a mold cavity molding surface sheet member provided in the mold cavity;
A step of preparing a piece mold for processing the optical pattern of a required shape by pressing the mold material;
A step of processing an optical pattern of a required shape on the above-described mold cavity molding surface sheet member by pressing the above-described mold material in a state of vibrating the above-mentioned piece mold;
When pressing the piece type to the mold material, by pressing the desired plurality of positions in turn aforementioned frame type to each other of the gold type material, and forming a cavity forming surface sheet member described above A method for processing a mold for molding an optical molded product.
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