專利名稱：光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物、光學(xué)元件及投影屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物，具體說(shuō)是涉及一種通過(guò)規(guī)定有關(guān)粘彈性的參數(shù)，可以將使用由該樹(shù)脂組合物形成的光學(xué)元件時(shí)的其表面被削掉、磨損的損傷或受壓后的破損等減至最小的光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物。
另外，本發(fā)明還涉及將光學(xué)元件與雙凸透鏡板等其它光學(xué)構(gòu)件組合使用時(shí)，可將光學(xué)構(gòu)件的表面被光學(xué)元件削掉或磨損的損傷減至最小的光學(xué)元件、以及與雙凸透鏡板組合而成的投影屏。
背景技術(shù)：
光學(xué)元件是在透明基材上層壓具有光學(xué)形狀的樹(shù)脂組合物層構(gòu)成光學(xué)元件面，或者也可以直接使這種樹(shù)脂組合物單層具有光學(xué)形狀而構(gòu)成光學(xué)元件面。光學(xué)元件面有各種各樣的光學(xué)形狀，其中由樹(shù)脂組合物形成的光學(xué)元件大多由整體上看排列微小透鏡形狀形成的多個(gè)凹凸部構(gòu)成。
然而，在使用光學(xué)元件時(shí)，有時(shí)會(huì)組合多個(gè)光學(xué)元件使用。當(dāng)組合兩個(gè)以上光學(xué)元件使用時(shí)，為了最大限度地發(fā)揮其效果，經(jīng)常在保護(hù)光學(xué)元件面的前提下使光學(xué)元件面之間相互對(duì)向地貼緊。
最典型的例子是，投影屏中的菲涅耳透鏡板和雙凸透鏡板，一般在使用時(shí)貼緊菲涅耳透鏡面(圓形菲涅耳透鏡)和雙凸透鏡面。
這樣，將各光學(xué)元件的光學(xué)元件面相貼緊時(shí)，由于都是凹凸面，因此會(huì)給另一方產(chǎn)生影響。
例如，在上述的典型例子中，菲涅耳透鏡面的截面形狀為鋸齒狀，且前端為尖形，而雙凸透鏡的截面具有圓形或橢圓形等弧形，且呈鼓起的形狀。當(dāng)貼緊這種菲涅耳透鏡板和雙凸透鏡板時(shí)，雙凸透鏡的鼓起頂部和菲涅耳透鏡的尖形前端之間會(huì)發(fā)生點(diǎn)接觸，并由接觸壓力造成雙凸透鏡或/和菲涅耳透鏡形狀的破損變形。
所述的透鏡形狀的破損，可以通過(guò)提高構(gòu)成透鏡的樹(shù)脂的硬度來(lái)解決，但是如果只提高硬度，則在加工時(shí)或切斷時(shí)透鏡容易被損壞，反而會(huì)導(dǎo)致新的問(wèn)題，因此在提高硬度的同時(shí)也要考慮粘性因素。
另外，樹(shù)脂的硬度通常與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)有很大關(guān)系，如果使樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度過(guò)低，就得不到橡膠彈性，受壓后會(huì)導(dǎo)致塑性變形。通常只要具有一定的交聯(lián)密度，即使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低也可體現(xiàn)橡膠彈性，受壓后也不會(huì)發(fā)生塑性變形，但是光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物中，在降低樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并且也要提高交聯(lián)密度時(shí)，為了提高光學(xué)元件所必須的折射率，需要引入由苯環(huán)等構(gòu)成的剛性鏈，這會(huì)成為使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的原因。反之，提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度雖有利于提高折射率，但是如果玻璃化轉(zhuǎn)變溫度過(guò)高對(duì)導(dǎo)致剛性過(guò)大，會(huì)造成透鏡板的彎曲。
另外，光學(xué)元件的使用溫度不一定是常溫，當(dāng)使用于光學(xué)儀器或顯示裝置時(shí)，由于儀器或裝置的發(fā)熱有可能處于高溫，制品出廠之后在運(yùn)輸過(guò)程中集裝箱或船艙內(nèi)的溫度有時(shí)會(huì)達(dá)到60℃左右，在這種高溫條件下上述的缺點(diǎn)更為突出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明中，以在所述的較寬溫度范圍內(nèi)解決下述問(wèn)題為目的。以往光學(xué)元件的光學(xué)元件面之間相貼緊時(shí)由于接觸壓力光學(xué)元件的形狀有被破損變形之虞；只提高硬度會(huì)造成光學(xué)元件面容易被損壞，在加工或切斷時(shí)有導(dǎo)致新問(wèn)題之虞；另外如果過(guò)分降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，會(huì)得不到橡膠彈性，受壓時(shí)有發(fā)生塑性變形之虞；即使想通過(guò)提高交聯(lián)密度來(lái)解決這一問(wèn)題，也因?yàn)楸仨毺岣哒凵渎识y以降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，若過(guò)高，會(huì)使剛性變得過(guò)大，結(jié)果有導(dǎo)致透鏡板彎曲之虞。
另外，本發(fā)明的目的在于提供由這種經(jīng)改良的光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物形成的光學(xué)元件。
以上目的可以通過(guò)求出樹(shù)脂組合物的損耗正切和溫度之間的關(guān)系，并規(guī)定峰的寬度范圍，或者是再規(guī)定與損耗正切的峰值相應(yīng)的溫度(是反映其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度)的范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案1是關(guān)于一種光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物，其特征在于用于構(gòu)成光學(xué)元件，且將位于根據(jù)溫度變化測(cè)定損耗正切的損耗正切-溫度曲線中山形部分損耗正切最大值的1/2位置的所述山形的寬度定為W1/2(℃)、位于所述損耗正切最大值的1/10位置的所述山形的寬度定為W0.1(℃)、及所述兩個(gè)山形寬度之差ΔW(℃)為ΔW＝W0.1-W1/2時(shí)，ΔW為16-31℃。
本發(fā)明的技術(shù)方案2的光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物，其特征在于用于構(gòu)成光學(xué)元件，且將位于根據(jù)溫度變化測(cè)定損耗正切的損耗正切-溫度曲線中山形部分損耗正切最大值的1/2位置的所述山形的寬度定為W1/2(℃)、位于所述損耗正切最大值的1/10位置的所述山形的寬度定為W0.1(℃)時(shí)，所述兩個(gè)山形寬度之比W0.1/W1/2為1.4-2.7。
本發(fā)明的技術(shù)方案3的光學(xué)元件樹(shù)脂組合物，其特征在于用于構(gòu)成光學(xué)元件，且位于根據(jù)溫度變化測(cè)定損耗正切的損耗正切-溫度曲線中山形部分損耗正切最大值的1/2位置的所述山形的寬度W1/2(℃)為13-50℃，且與所述損耗正切的最大值相對(duì)應(yīng)的溫度值Tp(℃)為18-47℃或52-80℃。
本發(fā)明的技術(shù)方案4的光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物，其特征在于技術(shù)方案1至3中所述損耗正切的最大值為0.4-1.2。
本發(fā)明的技術(shù)方案5是關(guān)于一種光學(xué)元件，其特征在于用從技術(shù)方案1至4中任選的光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物構(gòu)成其整體或一部分。
本發(fā)明的技術(shù)方案6的光學(xué)元件，其特征在于在技術(shù)方案5中的光學(xué)元件為菲涅耳透鏡板。
本發(fā)明的技術(shù)方案7是關(guān)于一種投影屏，其特征在于由技術(shù)方案5或6中的光學(xué)元件和雙凸透鏡構(gòu)成。


圖1是表示光學(xué)元件投影屏的圖。
圖2是用于說(shuō)明損耗正切-溫度曲線的圖。
圖3是用于說(shuō)明負(fù)荷-侵入深度曲線的圖。
圖4是表示施加壓頭部位的圖。
圖5是試樣記號(hào)D的損耗正切-溫度曲線。
圖6是試樣記號(hào)E的損耗正切-溫度曲線。
圖7是試樣記號(hào)F的損耗正切-溫度曲線。
圖8是試樣記號(hào)H的損耗正切-溫度曲線。
圖9是試樣記號(hào)R的損耗正切-溫度曲線。
圖10是試樣記號(hào)V的損耗正切-溫度曲線。
圖中，1-投影屏，2-菲涅耳透鏡板，3-雙凸透鏡板。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)元件的模式圖。菲涅耳透鏡板2和雙凸透鏡板3設(shè)置成和各自的透鏡面2c及3c相對(duì)向，相互貼緊，形成投影屏1。
另外，圖1中無(wú)論是透鏡板2或3，都畫(huà)成透鏡層2b、3b分別層壓于基材2a、3a上，但基材和透鏡層也可以不分層，而一體成形。
還有，如圖1所示，雙凸透鏡板3上于與菲涅耳透鏡板2側(cè)相反的一側(cè)面，可以設(shè)置小雙凸透鏡和突起部及黑帶。
除了圖1中引用說(shuō)明的雙凸透鏡、菲涅耳(凸)透鏡之外，光學(xué)元件可以采用菲涅耳凹透鏡、棱鏡、或蒼蠅眼透鏡等具有任意光學(xué)形狀的元件。另外，單個(gè)光學(xué)元件可以在其兩面配置同種或異種光學(xué)形狀的元件。
在本發(fā)明中，光學(xué)元件整體或光學(xué)元件基材上設(shè)有透鏡層時(shí)，為了構(gòu)成其透鏡層，使用從損耗正切-曲線求出的以后述的種種指標(biāo)加以規(guī)定的樹(shù)脂組合物。
另外，在這里所說(shuō)的樹(shù)脂組合物，直接說(shuō)是指制品的狀態(tài)或者是為了便于測(cè)定而形成為薄板狀或透鏡層的狀態(tài)。但是如果以制造制品之前的原料的狀態(tài)作為制品的狀態(tài)，或者是為了便于測(cè)定而形成為薄板狀，則是指滿足后述的種種指標(biāo)的含未固化的組合物的物質(zhì)。
樹(shù)脂組合物的原料可以采用電離射線固化性的自由基聚合型丙烯酸酯類化合物的低聚物或/和以單體為主體的電離射線固化性物質(zhì)、或者是陽(yáng)離子聚合型環(huán)氧類化合物、或者是氧雜環(huán)丁烷類化合物的低聚物或/和單體，并根據(jù)需要配合使用用于固化的紫外線聚合引發(fā)劑、增感劑等添加劑。這些用于固化的添加劑在引發(fā)樹(shù)脂組合物的聚合時(shí)進(jìn)行分解，因此在制品狀態(tài)里留有其分解產(chǎn)物。另外，為了改善所得制品的特性，可以摻合熱塑性樹(shù)脂。
還有，樹(shù)脂組合物也可以配合使用通常在制造片狀或板狀樹(shù)脂制品時(shí)所添加的各種添加劑，另外，為了改善光學(xué)元件的光學(xué)性能，也可以調(diào)配光分散劑或著色劑。
為了求出各樹(shù)脂組合物的損耗正切-溫度曲線，一邊給試樣的縱向施加具有一定周期的振動(dòng)，一邊用動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定裝置測(cè)定損耗正切，測(cè)定時(shí)通過(guò)改變測(cè)定時(shí)的溫度，求出損耗正切隨溫度的變化。有關(guān)用于求出各種指標(biāo)的測(cè)定的詳細(xì)內(nèi)容，同后述實(shí)施例中的說(shuō)明。
典型的損耗正切-溫度曲線如圖2所示，在各樹(shù)脂組合物特有的溫度附近形成向上突出的山形，又隨各樹(shù)脂組合物性質(zhì)不同，呈各種不同的山形。由此可以求出山形中的峰值，即損耗正切的最大值，而與損耗正切的最大值相對(duì)應(yīng)的溫度值Tp表示樹(shù)脂組合物性質(zhì)對(duì)溫度變化最敏感的臨界溫度，類似于所謂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，是在制造或保管制品時(shí)最需要避開(kāi)的溫度，因此作為規(guī)定各樹(shù)脂組合物的指標(biāo)。
各樹(shù)脂組合物的損耗正切-溫度曲線中的山形是陡峭還是平緩，是通過(guò)畫(huà)平行于橫軸的直線使之交差于山形曲線，并求出兩交點(diǎn)間距離(即寬度)和高度之間的關(guān)系來(lái)判斷。在討論這種山形曲線時(shí)，經(jīng)常以與山形最高部位高度的二分之一高度相對(duì)應(yīng)的寬度為代表值，并稱為半寬度，在此也以半寬度W1/2為代表值。
但是，半寬度只是在山形相類似的時(shí)候才有效，當(dāng)山形互不相似時(shí)，它不能充分表現(xiàn)出山形間的差異。因此，取山形最高部位的1/10，即對(duì)應(yīng)于0.1高度的寬度W0.1(假設(shè)為0.1寬度)作為另一個(gè)代表值使用。
在這里有兩個(gè)山形寬度值，為了將兩者綜合起來(lái)表示，取其差值和比值，以W0.1-W1/2作為兩個(gè)山形的寬度差ΔW，再以W0.1/W1/2作為兩個(gè)山形的寬度比。根據(jù)這些W0.1及W1/2的組合，可以較準(zhǔn)確地表示山的形狀。
另外，在不同溫度下測(cè)定動(dòng)態(tài)粘彈性時(shí)求出的儲(chǔ)存彈性率，以在高溫側(cè)達(dá)到平衡狀態(tài)的部分的值視為平衡彈性率求出，并作為指標(biāo)之一，具體說(shuō)是在80℃測(cè)定的儲(chǔ)存彈性率作為平衡彈性率。
本發(fā)明光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物的在先設(shè)定的ΔW值以16-31℃為宜，如果低于16℃，則在損耗正切最大值附近，樹(shù)脂組合物性質(zhì)對(duì)溫度變化過(guò)分敏感，不利于制造或保管，因此不宜采用。另外如果越過(guò)31℃，則雖然在損耗正切最大值附近樹(shù)脂組合物性質(zhì)對(duì)溫度的變化不大敏感，但是由該光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物構(gòu)成的光學(xué)元件面的形狀在使用時(shí)受壓后容易被破壞，另外，水平重疊光學(xué)元件時(shí)也容易被損壞，不利于光學(xué)元件的保管或輸送等操作。
本發(fā)明光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物的在先設(shè)定的兩個(gè)山值之比，以1.4-2.7為宜。如果小于1.4、或者超過(guò)2.7，則所存在的問(wèn)題與前述的ΔW值低于或超過(guò)適宜范圍時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題相同。
另外，本發(fā)明光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物的在先設(shè)定的半寬值(W1/2)，以13-50℃為宜，優(yōu)選為13-44℃。如果低于13℃，則無(wú)論在先設(shè)定的0.1寬度值如何，在損耗正切最大值附近，樹(shù)脂組合物性質(zhì)過(guò)分敏感于溫度的變化，不利于制造或制品的保管。還有，超過(guò)50℃時(shí)也需要考慮Tp值。雖然在損耗正切的最大值附近樹(shù)脂組合物性質(zhì)對(duì)溫度變化并不過(guò)分敏感，但若Tp值高于常溫，則由該光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物構(gòu)成的光學(xué)元件面的形狀在使用時(shí)受壓后容易被破壞，另外，水平重疊光學(xué)元件時(shí)也容易被損壞，不利于光學(xué)元件的保管或輸送等操作。但是，如果Tp值低于常溫，則反而不易變形，所以除了W1/2外還需要考慮Tp值。
因此，除了所述半寬度為13-50℃外，本發(fā)明樹(shù)脂組合物在先設(shè)定的Tp值也應(yīng)為18-47℃或52-80℃。Tp值優(yōu)選為18-47℃或52-71℃。如上所述，Tp是樹(shù)脂組合物的性能對(duì)溫度變化最為敏感的臨界溫度，類似于所謂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，在制造或制品保管上最好避開(kāi)該溫度。
如果低于18℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與常溫(25℃)相差較少，樹(shù)脂組合物性能經(jīng)常處于不穩(wěn)定狀態(tài)，因此不宜采用。如果超過(guò)80℃，則就熱特性而言，當(dāng)與光學(xué)儀器或顯示裝置組合使用時(shí)耐暴光溫度性能較好，但是由于其硬度過(guò)大，結(jié)果導(dǎo)致操作或加工時(shí)的缺口，在貼緊光學(xué)元件時(shí)成為導(dǎo)致彎曲的原因，因此不宜采用。
在上面之所以規(guī)定為18-47℃或52-80℃是因?yàn)橛沙^(guò)47℃而低于52℃范圍的樹(shù)脂組合物構(gòu)成的光學(xué)元件，與光學(xué)儀器或顯示裝置的實(shí)際使用溫度范圍基本上一致，因此容易受加熱的影響，在實(shí)用上不大方便。當(dāng)然，如果可以利用與熱源隔離或鼓風(fēng)等適當(dāng)?shù)睦鋮s方法，下降實(shí)際實(shí)用溫度，則所述的超過(guò)47℃而低于52℃范圍的樹(shù)脂組合物也可以使用。
本發(fā)明的光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物除了以上的ΔW、W0.1/W1/2的規(guī)定或W1/2的規(guī)定外再加上了Tp范圍的規(guī)定，若再限定損耗正切的最大值范圍效果會(huì)更好。
損耗正切的最大值以0.4-1.2為宜，優(yōu)選0.46-1.12。損耗正切的最大值小于0.4的光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物對(duì)外力的抗變形性能較好，但其缺點(diǎn)是對(duì)摩擦的對(duì)耐久性振動(dòng)的阻尼抵抗較小，難以避免由磨耗產(chǎn)生的損傷，若損耗正切的最大值大于1.2，其缺點(diǎn)是高溫時(shí)的機(jī)械性能下降，容易變形。
實(shí)施例下面用樹(shù)脂組合物制作試樣，表示上述各參數(shù)的測(cè)試結(jié)果及用作菲涅耳透鏡板時(shí)的實(shí)用評(píng)價(jià)結(jié)果。
作為參數(shù)，求出了壓縮彈性率、最大變形量、Tp、損耗正切最大值、平衡彈性率、及損耗正切-溫度曲線中的W0.1和W1/2。作為制品實(shí)用評(píng)價(jià)項(xiàng)目，測(cè)出了安裝時(shí)屏幕的損壞狀況、屏幕加載損壞狀況、及菲涅耳透鏡板的加載損壞狀況。
特別是，對(duì)于沒(méi)有溫度限定的項(xiàng)目，是在25℃溫度下求出的。
加熱具有菲涅耳透鏡的相反形狀的菲涅耳透鏡成形用模具，在模具面上涂布200μm厚的電離射線固化性樹(shù)脂組合物。將被涂布的樹(shù)脂組合物的溫度保持在42℃，并用金屬鹵化物型紫外燈(日本電池株式會(huì)社制)，在累計(jì)光量2000mJ/cm2，峰值照度250mW/cm2的條件下照射，固化樹(shù)脂組合物后脫模，得到試樣用菲涅耳透鏡板。
為了測(cè)定壓縮彈性率及最大變形量，用超微硬度計(jì)(德國(guó)菲舍爾公司制，H-100V)進(jìn)行通用硬度試驗(yàn)，由壓頭慢慢增加負(fù)荷直至達(dá)所定值，之后通過(guò)慢慢減少負(fù)荷畫(huà)出負(fù)荷-侵入深度曲線，根據(jù)該結(jié)果進(jìn)行分析，求出壓縮彈性率及最大變形量。作為壓頭，使用了半徑R為0.4mmΦ的碳化鎢(WC)制球壓頭。
典型的負(fù)荷-深度曲線呈如圖3所示的形狀。首選，從零負(fù)荷的點(diǎn)①開(kāi)始慢慢增加負(fù)荷f會(huì)發(fā)生塑性變形，并會(huì)慢慢增加壓頭的侵入深度。若達(dá)某一負(fù)荷值后停止增加負(fù)荷，如點(diǎn)②處所示會(huì)停止根據(jù)塑性變形的侵入。之后保持其負(fù)荷值，在此期間由于蠕變變形侵入深度會(huì)持續(xù)增加，最后達(dá)到停止維持負(fù)荷值的點(diǎn)③。之后，再慢慢減少負(fù)荷，根據(jù)彈性變形侵入深度向點(diǎn)④減少。
在以上過(guò)程中，圖3中點(diǎn)②處的負(fù)荷值即最大負(fù)荷值F，設(shè)定為20mN。實(shí)際上，投影屏中的菲涅耳透鏡板和雙凸透鏡板的接觸壓力小，很難測(cè)出，如果構(gòu)成屏幕的透鏡板的變形在條件嚴(yán)格的透鏡板外周部約為10μm，則在透鏡的性能上是允許的，而以往透鏡板變形10μm所需的負(fù)荷為20mN，因此，以此為最大負(fù)荷值。
另外，引發(fā)蠕變變形的時(shí)間適當(dāng)定為60秒。
最后，求出負(fù)荷-侵入深度曲線的步驟如下(1)以每次0.1秒共增加100次，使用于壓縮的負(fù)荷值從0增加到20mN。
(2)負(fù)荷值達(dá)到20mN后保持60秒鐘，引發(fā)蠕變變形。
(3)以每次0.1秒共降低40次，使負(fù)荷值降為0.4mN(試驗(yàn)機(jī)最低負(fù)荷)。
(4)負(fù)荷值達(dá)到0.4mN后保持60秒鐘，恢復(fù)侵入深度。
(5)將(1)至(4)重復(fù)兩次。
另外，作為施加球壓頭的部位，如圖4所示，優(yōu)選構(gòu)成菲涅耳透鏡的各個(gè)被細(xì)分的透鏡面，如圖4中以2c、2c’及2c”表示的部分的中心部附近。若透鏡面中相鄰凹部之間的間隔稱為間距P，則是相當(dāng)于P/2位置的附近。若使用其它形狀的透鏡，球壓頭作用于構(gòu)成透鏡的各個(gè)透鏡面中心附近為宜。
壓縮彈性率(E)是用以下公式求出。
E＝1/{2(h*(2R-h*))-1/2×H×(ΔH/Δf)-(1-n)/e}＝1/(5.586×h*×H×(ΔH/Δf)-7.813×107)在這里，h*是負(fù)荷f為最大值F時(shí)的負(fù)荷減少區(qū)域(圖3中用點(diǎn)③、點(diǎn)④及H圍成的區(qū)域)的負(fù)荷-侵入深度曲線的切線和侵入深度軸(橫軸)的交點(diǎn)(單位mm)。
R是壓頭前端的半徑(R＝0.4mm)。
H是侵入深度h的最大值(單位mm)。
ΔH/Δf是當(dāng)負(fù)荷f為最大值F時(shí)負(fù)荷減少區(qū)域(圖3中用點(diǎn)③、點(diǎn)④及H圍成的區(qū)域)的負(fù)荷-侵入深度曲線斜率的倒數(shù)。
n是球壓頭的原料(WC)的泊松比(n＝0.22)。
e是球壓頭的原料(WC)的彈性率(e＝5.3×105N/mm2)。
如前段所述，按照(1)-(4)的順序重復(fù)三次負(fù)荷的增減并每次求出負(fù)荷-侵入深度曲線，分別求出壓縮彈性率E(單位Mpa)后，求出其平均值。
最大變形量如前段所述，表示負(fù)荷值達(dá)到最大負(fù)荷值20mN之后，保持60秒鐘，剛結(jié)束蠕變變形之后的侵入深度(單位μm)。
除用表面為鏡面的不銹鋼板代替具有與菲涅耳透鏡相反形狀的菲涅耳透鏡成形用模具之外，以和調(diào)制測(cè)定壓縮彈性率、最大變形量用試樣相同的方法制得試樣用的樹(shù)脂板。
采用上述試樣，根據(jù)動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定裝置(Orientic株式會(huì)社制)測(cè)定其儲(chǔ)存彈性率及損耗正切。在試樣的縱向賦予頻率為1Hz的強(qiáng)迫振動(dòng)，以每分鐘3℃的升溫速度在-100℃-100℃之間進(jìn)行升溫。
損耗正切的最大值(tanδ(max))是根據(jù)所得的損耗正切-溫度曲線從山形的峰值求出，另外，將此時(shí)的溫度視為T(mén)p(單位℃)。
關(guān)于平衡彈性率，是根據(jù)得到的儲(chǔ)存彈性率-溫度曲線，求出80℃時(shí)的儲(chǔ)存彈性率，并視為平衡彈性率(單位dvne/cm2)。
作為W1/2，求出切斷損耗正切的最大值的1/2高度的山形時(shí)其切斷部的寬度，另外，作為W0.1，求出切斷損耗正切的最大值的1/10高度，即以0.1值時(shí)切斷部的寬度。單位都是℃。
貼緊菲涅耳透鏡板和雙凸透鏡板的各透鏡面形成投影屏，在安裝固定于投影型TV裝置的屏幕固定用固定架的狀態(tài)下，用投影機(jī)投影成全白色畫(huà)面，過(guò)24小時(shí)后再觀察畫(huà)面。
通過(guò)觀察，明顯可以看出由透鏡形狀損壞所造成的亮度不均的為×，亮度不均的部分不明顯的為△，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)亮度不均的為○。
分別在室溫(25℃)、40℃及50℃進(jìn)行以上的評(píng)價(jià)。
貼緊菲涅耳透鏡板和雙凸透鏡板的各透鏡面且用膠帶固定其周圍，并準(zhǔn)備50組，將泡沫聚乙烯板夾在各組之間使之重疊，在室溫(25℃)放置一周。此時(shí)位于最下面一組的表面壓力為20g/cm2。
之后，以與前段所述的安裝時(shí)的屏幕損壞評(píng)價(jià)相同的方式，將位于最下面一組的雙凸透鏡板和菲涅耳透鏡板固定于投影型TV裝置的屏幕固定用固定架上，且用投影機(jī)投影成全白色畫(huà)面并觀察畫(huà)面。
通過(guò)觀察，可以觀察到明顯的由透鏡形狀或泡沫聚乙烯板形狀的轉(zhuǎn)錄而造成的亮度不均的為×，雖然可觀察到亮度的不均，但屬于不明顯的允許范圍內(nèi)的為△，沒(méi)有觀察到亮度不均的為○。
將菲涅耳透鏡板配置成各個(gè)透鏡面朝上，且在各個(gè)透鏡面之間塞泡沫聚乙烯，每組重疊100張并準(zhǔn)備二組，其中一組放置于室溫(25℃)而另一組放置于50℃，兩組都放置一周。放置于50℃的那一組之后再在室溫放置了24小時(shí)。此時(shí)最下面的表面壓力仍為20g/cm2。
之后取出位于最下面的菲涅耳透鏡板，以與前段所述的安裝時(shí)的屏幕損壞評(píng)價(jià)相同的方式，與雙凸透鏡板一起固定于投影型TV裝置的屏幕固定用固定架上，且用投影機(jī)投影成全白色畫(huà)面并觀察畫(huà)面。
通過(guò)觀察，可以觀察到明顯的由透鏡形狀損壞而造成的亮度不均的為×，雖然可觀察到亮度的不均，但屬于不明顯的允許范圍內(nèi)的為△，沒(méi)有觀察到亮度不均的為○。
將以上各種參數(shù)的測(cè)定結(jié)果及用作菲涅耳透鏡板時(shí)的實(shí)用評(píng)價(jià)結(jié)果分別表示于下面的表1及表2上。表1、表2中，試樣記號(hào)B-H及L-V是有關(guān)于實(shí)施例，試樣記號(hào)A及I-K有關(guān)于比較例。另外，圖5至圖10中用圖表的形式表示了損耗正切-溫度曲線的測(cè)定例。圖表上的試樣記號(hào)同表1及表2中的試樣記號(hào)。
表1

表2


根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案1，可以提供一種光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物，它是在規(guī)定損耗正切-曲線的半寬度和0.1寬度之差的范圍，因此其性能不會(huì)對(duì)溫度變化過(guò)分敏感，且具有作為粘彈性體的適度的彈性，在通常使用的溫度范圍內(nèi)，使用由該樹(shù)脂組合物得到的光學(xué)元件時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致使用障礙等由使用時(shí)施加的壓力所引起的損壞或水平堆積時(shí)的破損。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案2，可以提供一種光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物，它是在規(guī)定損耗正切-曲線的半寬度和0.1寬度之比的范圍，因此與技術(shù)方案1相同，其性能不會(huì)對(duì)溫度變化過(guò)分敏感，且具有適度的彈性，在通常使用溫度范圍內(nèi)，使用由該樹(shù)脂組合物得到的光學(xué)元件時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致使用障礙等由使用時(shí)施加的壓力所引起的損壞或水平堆積時(shí)的壓碎。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案3，可以提供一種光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物，它是在規(guī)定損耗正切-溫度曲線的半寬度范圍及Tp值的范圍，因此除了技術(shù)方案1中效果之外，還兼具有橡膠彈性及剛性，所以形狀保持性能良好，另外也可以避免發(fā)生透鏡板彎曲的現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案4，可以提供一種光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物，它是在規(guī)定損耗正切-溫度曲線中損耗正切的最大值的范圍，因此除了技術(shù)方案1至3的效果之外，對(duì)磨擦具有耐久性，并且可以確保高溫時(shí)的機(jī)械性能。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案5，可以提供一種由可以發(fā)揮技術(shù)方案1至4的任何一種效果的光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物構(gòu)成的光學(xué)元件。
根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案6，可以提供一種光學(xué)元件面的截面為鋸齒狀、前端呈尖形并且當(dāng)適用于易于破損或缺口的菲涅耳透鏡板上時(shí)可以進(jìn)一步發(fā)揮技術(shù)方案5中的效果的光學(xué)元件。
根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案7，可以提供一種由菲涅耳透鏡板和雙凸透鏡板組合而構(gòu)成，且可以發(fā)揮技術(shù)方案5或6中的效果的投影屏。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物，用于構(gòu)成光學(xué)元件，其特征在于將位于根據(jù)溫度變化測(cè)定損耗正切的損耗正切—溫度曲線中山形部分損耗正切最大值的1/2位置的所述山形的寬度定為W1/2(℃)、位于所述損耗正切最大值的1/10位置的所述山形的寬度定為W0.1(℃)時(shí)，所述兩個(gè)山形寬度之比W0.1/W1/2為1.4-2.7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物，其特征在于所述損耗正切的最大值為0.4-1.2。
3.一種光學(xué)元件，其特征在于用權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物構(gòu)成其整體或一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)元件，其特征在于所述光學(xué)元件為菲涅耳透鏡板。
5.一種投影屏，其特征在于由權(quán)利要求3或4中所述的光學(xué)元件和雙凸透鏡板組成。
全文摘要
一種光學(xué)元件用樹(shù)脂組合物、光學(xué)元件及投影屏，作為構(gòu)成組成投影屏(1)的菲涅耳透鏡板(2)或雙凸透鏡(3)的樹(shù)脂組合物，從損耗正切－溫度曲線求出半寬度、0.1寬度、損耗正切的最大值及與相應(yīng)的溫度等范圍并加以規(guī)定，即ΔW為16－3 1℃，W
文檔編號(hào)G03B21/60GK1782741SQ20051012489
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2002年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月17日
發(fā)明者土井康裕 申請(qǐng)人:大日本印刷株式會(huì)社