光学元件的预制品的制造方法技术

本发明专利技术涉及光学元件的预制品的制造方法。具体地说，本发明专利技术提供一种从包括含有无机微粒的热塑性树脂的纳米复合树脂制造预制品（６５）的方法，该预制品是具有通过模压成型形成的光学面的光学元件的预成品。该方法包括：将含有所述纳米复合树脂和溶剂的溶液（６１）供应到具有与该光学面非常相似的近似光学面和与大气相通的开口的模具中；和在保持该近似光学面形状的同时蒸发该溶剂，以固化该溶液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及和装置、由该方法制造的预 制品和由该预制品形成的光学元件，更具体而言，本专利技术涉及可以形成光 学特性优异的和装置、由该方法制造的预制 品和由该预制品形成的光学元件。
技术介绍
随着近年来诸如便携式照像机、DVD、 CD和MO驱动器等光学信息 记录装置的高性能化、小型化和低成本化，对于这些光学信息记录装置中 使用的诸如光学透镜或过滤器等光学元件的优质材料和工艺开发有很大期 望。特别是，塑料透镜比诸如玻璃等无机材料更轻巧、更难于破碎，可以 加工成各种形状，并且可以比玻璃透镜更低的成本生产。因此，塑料透镜 的应用正在迅速普及到不仅是玻璃透镜，而且普及到上述光学透镜。随着 这种普及，为了使透镜小而薄，需要提高材料本身的折射率，或相对于热 膨胀和温度变化稳定光学折射率。为了提高光学折射率和抑制热膨胀系数 以及与温度变化有关的光学折射率，已经提出了不同的方法。例如，已经 提出了使用诸如金属微粒等无机微粒分散在塑料树脂中的纳米复合树脂作 为透镜材料的方法。通过增加无机微粒的加入量， 一般会提高由纳米复合树脂形成的光学 元件的折射率和热稳定性，然而，纳米复合树脂的流动性降低。特别是， 为了提高折射率，必须分散大量的无机微粒，并且随着近年来对折射率增 加的需求，纳米复合树脂的流动性显著降低。因此，在纳米复合树脂中， 很难获得注射成型所需的树脂流动性，并且担心注射成型中精细结构的转 移较差。因此，迄今为止，已经提出了一种通过使由纳米复合树脂形成的 预制品预成型来形成光学元件的方法(参见，例如，JP-A-2006-343387)。为了从纳米复合树脂制备预制品，有以下方法。(1) 无机微粒与热塑性树脂直接混合并熔化以注射成型(参见，例如，JP-A画2006-343387)。(2) 无机微粒与热塑性树脂在溶剂中混合之后，将溶剂放入诸如金属模 具或陶瓷模具等模具中，并加热去除(参见，例如，JP-A-2003-147090和 JP-A-2002-047425)。在JP-A-2006-343387中，预制品被热压成型，形成所需的光学元件。 这里，因为纳米复合树脂的流动性很差，在热压成型中在纳米复合树脂之 间形成粘合剂界面的情况下，界面处的纳米复合树脂的混合物不够。结果， 担心可能会出现焊接不良，产生光学缺陷。因此，需要避免在热压成型中 形成的纳米复合材料之间的粘合剂界面。在制造预制品时，根据方法(l)，在高温下，不能获得注射成型所需的 纳米复合树脂的流动性，使得成型变得很困难。此外，微粒部分地附聚， 从而使分散密度不一致，并且不能获得所需的光学性能(透明度和折射率)。 此外，由于光学元件需要高品质，所以注射成型中流道中残留的材料不能 重复使用而被丢弃，这是因为防止光学元件的品质下降的原因。因此，所 提供的材料的损失量比较大，这会阻碍制造预制品的成本降低。根据上述溶液方法(2),其中流延方法是代表性的，可以解决上述问题 (1)。然而，在传统的溶液方法中，不认为预制品的形状与所需的光学元件 的形状非常相似。例如，用作双凸透镜的预成品的预制品没有形成接近双 凸曲面的形状。为了获得具有接近双凸曲面的预制品，需要切割大块材料， 这是阻碍的预制品制造成本降低的一个因素。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种和装置，其中 使用纳米复合树脂可以廉价地形成光学特性优异的光学元件，还提供由该 方法制造的预制品和由该预制品形成的光学元件。通过以下预制品制造方法可以实现本专利技术的上述目的。 (1)从包括含有无机微粒的热塑性树脂的纳米复合树脂制造预制品的 方法，所述预制品是具有通过模压成型形成的光学面的光学元件的预成品，所述方法包括将含有所述纳米复合树脂和溶剂的溶液供应到具有与所述光学面非常 相似的近似光学面和与大气相通的开口的模具中；和在保持所述近似光学面形状的同时蒸发所述溶剂，以固化所述溶液。(2) 如(l)所述的方法,其中被供应的所述溶液包括的所述纳米复合树脂 的量可以形成所述预制品。(3) 如(1)或(2)所述的方法，其中所述光学元件在其上侧和下侧上具有 第一光学面和第二光学面；所述模具包括下模和插入所述下模中的上模； 所述下模在其底面上具有第一近似光学面构型，所述第一近似光学面构型 用于形成与所述第一光学面非常相似的第一近似光学面；所述上模在所述 上模与所述下模的底面相对的表面上具有第二近似光学面构型，所述第二 近似光学面构型用于形成与所述第二光学面非常相似的第二近似光学面； 所述溶液供应进所述下模中；和所述上模在所述溶液固化前插入所述下模 中。(4) 如(3)所述的方法，其中所述第一光学面和所述第二光学面每一个是 凸面；和所述第一近似光学面构型和所述第二近似光学面构型每一个是凹 面。(5) 如(1)或(2)所述的方法，其中所述光学元件在其上侧和下侧上具有 第一光学面和第二光学面，所述第一光学面和所述第二光学面每一个是凸 面；所述模具在所述模具的表面上具有凸面构型，所述凸面构型用于形成 与所述第一光学面非常相似的第一近似光学面；和所述溶液通过作用在从 所述凸面构型溢出的溶液和所述模具的表面之间的表面张力凸起，从而形 成与所述第二光学面非常相似的第二近似光学面。(6) 如(5)所述的方法，其中在保持所述第二近似光学面的表面层的流动 性的同时蒸发所述溶剂。(7) 如(6)所述的方法，其中当蒸发前的所述溶剂总重量以M(g)表示和 所述溶剂的蒸发速度以E (g/h)表示时，M和E满足ES0.0014M。(8) 如(1) (7)中任一项所述的方法，其中所述溶剂从所述开口蒸发，直 到所述溶液成为凝胶体；和从所述模具中取出所述凝胶体，进一步蒸发所 述溶剂，直到残余溶剂量达到5000ppm以下。(9)如(i) (8)中任一项所述的方法，其中所述模具和水之间的接触角e为35。<0<180。。根据(l)所述的预制品制造方法，在所述预制品中形成与所述光学面非 常相似的所述近似光学面。因此，可以防止焊接不良，并且可以改善所形 成的光学元件的光学特性。此外，通过使用溶液方法，所述纳米复合树脂 中的无机微粒可以均匀分散，并且可以改善所述光学元件和所述预制品的 光学特性。根据(2)所述的预制品制造方法，可以确保形成所述光学元件。 根据(3)所述的预制品制造方法，可以制造适于作为其中在下上侧上形 成所述光学面的光学元件的预成品的预制品。此外，所述与大气相通的开 口的面积可以设置成很大，从而降低固化时间，因而由于效率原因可以降 低成本。根据(4)所述的预制品制造方法，所述近似光学面形成在所述预制品的 下侧和上侧上。在将这种预制品热压成型为光学元件时，在热压成型的金 属模具的表面中心进行所述热压成型。因此，容易使空气到达所述模具的 外部并可防止产生气泡，并且可以改善产率。根据(5)所述的预制品制造方法，所述近似光学面形成在所述预制品的 下侧和上侧上。在将这种预制品热压成型为光学元件时，在热压成型的金 属模具的表面中心进行所述热压成型。因此，容易使空气到达所述模具的 外部并可防止产生气泡，并且可以改善产率。此外，通过所述表面张力的 作用可以形成所述第二近似光学面，从而简化了所述制造装置，降低了成 本。根据(6)所述的预制品制造方法，所述第二近似光学面是所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
从包括含有无机微粒的热塑性树脂的纳米复合树脂制造预制品的方法，所述预制品是具有通过模压成型形成的光学面的光学元件的预成品，所述方法包括：　将含有所述纳米复合树脂和溶剂的溶液供应到具有与所述光学面非常相似的近似光学面和与大气相通的开口的模具中；和　在保持所述近似光学面形状的同时蒸发所述溶剂，以固化所述溶液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉冈将人，荣羽范子，渡边清一，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]