DE19641655A1

DE19641655A1 - Optische Einrichtung und Verfahren zum Herstellen derselben

Info

Publication number: DE19641655A1
Application number: DE19641655A
Authority: DE
Inventors: Heihachi Sato; Seiichiro Hayakawa; Iwao Seo
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2016-10-10
Also published as: US5801884A; DE19641655B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Einrichtung und ein Verfahren zum Herstellen derselben, und zwar insbeson dere eine optische Einrichtung, wie beispielsweise eine Mikro linsenanordnung bzw. -gruppierung (wobei vorliegend unter ei ner Gruppierung insbesondere eine regelmäßige Anordnung ver standen werden soll) oder eine Gitter- bzw. Beugungsgitter linse, und zwar z. B. für die Verwendung in einem optischen Kommunikations- bzw. Übertragungssystem, einer optischen Schaltung, einem optischen Signal- bzw. Stromkreis, einem Flüssigkristallsichtwiedergabefeld bzw. einer Flüssigkristall sichtwiedergabeeinrichtung, einer Kopiermaschine oder derglei chen.

Bisher sind viele Vorschläge betreffend eine optische Einrich tung, wie einem Mikrolinsenanordnung bzw. -gruppierung und eine Gitter- bzw. Beugungsgitterlinse, die entweder aus einem Glasmaterial oder einem Kunststoffmaterial hergestellt sind, und ein Verfahren zum Herstellen derselben gemacht worden.

Was die Herstellung der Glaslinse anbetrifft, so ist diesbe züglich folgendes vorgeschlagen worden: (i) ein Verfahren, in welchem das Glasmaterial in einer Metallform geformt wird, (ii) ein Verfahren, in welchem lichtempfindliches Glasmaterial so mit Licht bestrahlt wird, daß durch Ausnutzung einer Schrumpfwirkung des Glasmaterials eine konvexe Linse herge stellt wird, oder (iii) ein Verfahren, in welchem eine Gradi enten-Linse durch selektives Diffundieren von Ionen von Ag, Pd, Li o. dgl. in das Glasmaterial hergestellt wird. Jedoch gibt es in diesen Verfahren gewisse Probleme, wie beispiels weise niedrige Produktivität und hohe Herstellungskosten o. dgl. Außerdem ist, da das spezifische Gewicht des Glasmate rial etwa das Zwei- bis Dreifache eines Kunststoffmaterials beträgt, das Glasmaterial auf den Gebieten nicht anwendbar, auf denen die Verwendung von leichtgewichtigen Materialien er forderlich ist.

Andererseits ist in Verbindung mit der Herstellung von Kunst stofflinsen über viele Verfahren berichtet worden, jedoch ha ben alle diese Verfahren gewisse Nachteile, wie nachstehend dargelegt ist.

(1) In dem Formungsverfahren unter Verwendung einer Metall form ist es schwierig, eine Linse herzustellen, die eine Größe, beispielsweise einen Durchmesser, von nicht mehr als 1 mm hat.
(2) In dem photolithographischen Verfahren, in dem ein ther moplastischer Harzfilm einer Musterbildung durch ein be kanntes photolithographisches Verfahren ausgesetzt und danach das erhaltene Muster auf eine Temperatur erhitzt wird, die nicht niedriger als der Erweichungspunkt der selben ist, so daß am Randteil des Musters ein Absenken bewirkt wird, das zur Herstellung einer konvexen Linse führt, ist es unmöglich, eine konkave Linse herzustellen.
(3) In dem Nahbelichtungsverfahren, in welchem ein lichtemp findlicher Film einer Nahbelichtung ausgesetzt wird, worin die Menge eines photo- bzw. lichtreaktiven Materi als, die in dem lichtempfindlichen Film verteilt werden soll, in Abhängigkeit von dem Grad der Dunkelheit bzw. Schattigkeit variiert wird, die an dem Randteil des re sultierenden Musters auftritt, so daß dadurch eine kon vexe Linse erzeugt wird, ist es schwierig, die optische Leistungsfähigkeit bzw. Güte des Produkts zu steuern.
(4) Bei dem Gradientenverfahren, in welchem ein lichtempfind licher Harzfilm mit Licht bestrahlt wird, das eine abge stufte Intensität hat, so daß ein Brechzahlprofil auf bzw. in dem Film in Ansprechung auf die Intensität des aufgestrahlten Lichts bewirkt wird, wodurch ein Film mit einer Linsenwirkung erhalten werden kann, kommt es zu ei nem Produkt, das nur eine niedrige numerische Apertur aufweist.
(5) In dem Verfahren der selektiven Ionendiffusion, durch das eine Gradientenlinse hergestellt werden kann, ist es schwierig, die optische Leistungsfähigkeit bzw. Güte des Produkts zu steuern.

Weiterhin ist in den japanischen Patentoffenlegungsschriften (Kokai) Nrn. 6-160608 (1994) und 6-208008 (1994) ein Verfahren offenbart, in dem eine lichthärtbare Monomerzusammensetzung, in der ein Polymer gelöst ist, einer Zweistufenbelichtung un terworfen wird, die eine maskierte Teilbelichtung und eine Vollbelichtung umfaßt, um eine Mikrolinsenanordnung bzw. -gruppierung herzustellen, welche ein auf Polymethylmethacry lat basierendes Kunststoffmaterial umfaßt und einen licht durchlässigen Teil darauf hat. Jedoch hat jede der Mikrolin senanordnungen bzw. -gruppierungen, die durch das vorgenannte Verfahren hergestellt sind, eine niedrige Lichtdurchlässigkeit von 50 bis 60%, und weiter ist das Verfahren insofern proble matisch, als paralleles Licht benutzt werden muß, um die Poly merisation und das Härten der lichthärtbaren Polymer-Monomer- Zusammensetzung auszuführen.

Aufgrund von umfangreichen und intensiven Untersuchungen der vorliegenden Erfinder zur Lösung der vorgenannten Probleme wurde überraschenderweise gefunden, daß durch Verwenden einer lichthärtbaren Monomerzusammensetzung, die im wesentlichen kein Polymer enthält, als Rohmaterial und dadurch, daß die lichthärtbare Monomerzusammensetzung einer gleichmäßigen bzw. glatten Schrumpfung durch Polymerisation unterworfen wird, konkave oder konvexe Teile bzw. Bereiche mit einer hohen di mensionellen Genauigkeit auf einer bzw. der Oberfläche des Po lymers ohne den Nachteil des Vorhandenseins von optischen Spannungen ausgebildet werden können, wobei die Lichtdurchläs sigkeit der hergestellten Mikrolinsenteile bzw. -bereiche in einem bzw. dem Bereich des sichtbaren Lichts nicht weniger als 80% ist, so daß die vorliegenden Erfinder durch dieses uner wartete und nicht vorhersehbare Ergebnis ihrer umfangreichen Untersuchungen zu der Erfindung gekommen sind.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, be steht, wie sich zumindest teilweise aus den obigen Darlegungen ergibt, insbesondere darin, eine Mikrolinsenanordnung bzw. -gruppierung bzw. eine Gitter- bzw. Beugungsgitterlinse zur Verfügung zu stellen, welche ein leichtes Gewicht besitzen, ausgezeichnete Formungseigenschaften haben, aufgrund deren leicht Linsen, die eine Größe, insbesondere einen Durchmesser und/oder eine Höhe und/oder sonstige Abmessungen, von nicht mehr als 100 µm haben, in der Form von entweder konvexen Lin sen oder konkaven Linsen hergestellt werden können, und zwar in einem weiten wählbaren Bereich und unter leichter Steuer barkeit ihrer optischen Eigenschaften und einer hohen Licht durchlässigkeit sowie mit hoher Produktivität.

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß eine optische Einrichtung zur Verfügung gestellt wird, die Mikrolinsenteile bzw. -bereiche umfaßt, von denen jeder eine Lichtdurchlässigkeit von nicht weniger als 80% innerhalb eines bzw. des Bereichs des sicht baren Lichts hat, und die dadurch hergestellt wird, daß eine lichthärtbare Monomerzusammensetzung einer zweistufigen Licht bestrahlung unterworfen wird, umfassend einen Verfahrens schritt der Teilbestrahlung, vorzugsweise mittels einer Maske, und einen Verfahrensschritt der Voll- bzw. Ganzbestrahlung.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine optische Einrichtung zur Verfügung gestellt, die Mikro linsenteile bzw. -bereiche und Nichtmikrolinsenteile bzw. -bereiche umfaßt, welche beide aus Harz hergestellt sind, wo bei jeder der Mikrolinsenteile bzw. -bereiche eine Lichtdurch lässigkeit von nicht weniger als 80% innerhalb eines bzw. des Bereichs des sichtbaren Lichts hat.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Mikrolinsenteile bzw. -bereiche umfassenden optischen Einrichtung zur Verfügung gestellt, um fassend: Gießen einer lichthärtbaren Monomerzusammensetzung in eine Form und Aussetzen der lichthärtbaren Monomerzusammenset zung einer zweistufigen Lichtbestrahlung, die eine Teilbe strahlung und eine Ganz- bzw. Vollbestrahlung umfaßt, so daß Mikrolinsenteile bzw. -bereiche gebildet werden, von denen je der eine Lichtdurchlässigkeit von nicht weniger als 80% in nerhalb eines bzw. des Bereichs des sichtbaren Lichts hat.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine ein Farbfilter umfassende optische Einrichtung zur Verfü gung gestellt, die Mikrolinsenteile bzw. -bereiche, von denen jeder eine Lichtdurchlässigkeit von nicht weniger als 80% in nerhalb eines bzw. des Bereichs des sichtbaren Lichts hat, um faßt, und die dadurch hergestellt wird, daß eine lichthärtbare Monomerzusammensetzung einer zweistufigen Lichtbestrahlung, umfassend einen Teilbestrahlungs-Verfahrensschritt, vorzugs weise mittels einer Maske, und einen Ganz- bzw. Vollbestrah lungsverfahrensschritt, unterworfen wird.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Er findung werden nachfolgend anhand einiger bevorzugter Ausfüh rungsformen derselben, insbesondere unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung, näher beschrieben und erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer regelmäßigen Anordnung von konvexen Mikrolinsen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer regelmäßigen Anordnung von konkaven Mikrolinsen gemäß einer anderen bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Gitter- bzw. Beugungsgitterlinse gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Form, wie sie für die Herstellung von bzw. der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, die eine gemäß dem Beispiel 4 hergestellte Mikrolinsenanordnungs- bzw. -gruppie rungseinrichtung veranschaulicht; und

Fig. 6 eine Kurvendarstellung, welche Ergebnisse der Be urteilung von optischen Eigenschaften der gemäß dem Beispiel 4 hergestellten Linseneinrichtung zeigt.

In der nun folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung sei zunächst angegeben, daß die in der vorliegenden Erfindung verwendeten lichthärtbaren Monomere generell in die folgenden drei Gruppen klassifiziert werden:

1) Monomere vom Radikalpolymerisations-Typ, wie auf Acrylat oder Methacrylat basierende Verbindungen;
2) Monomere vom Additionspolymerisations-Typ, wie auf Po lyen-Polythiol basierende Verbindungen; und
3) Monomere vom kationischen Polymerisations-Typ, wie auf Epoxyd basierende Verbindungen, auf Vinylether basierende Verbindungen oder auf cyclischem Ether basierende Verbin dungen.

Diese Monomere haben eine Schrumpfung durch Polymerisation von mehreren % bis zu mehreren zehn %, ausgenommen Verbindungen, welche zu den Monomeren vom kationischen Polymerisations-Typ gehören und eine Volumenexpansion aufgrund einer Ringöffnung derselben, wenn sie Polymerisation und dem Härten ausgesetzt werden, bewirken.

Generell bewirkt die Schrumpfung durch Polymerisation beim Ausbilden bzw. Formen eines aus Polymer geformten Produkts Nachteile bzw. Schwierigkeiten, wie Trennung von der Formober fläche, verschlechterte Oberflächenrauhigkeit, Erhöhung der optischen Spannung oder dergleichen. Jedoch wurde im Gegensatz zum konventionellen Wissen im Rahmen der vorliegenden Erfin dung gefunden, daß durch Bewirken, daß die Schrumpfung mittels Polymerisation glatt, sanft und/oder gleichmäßig fortschrei tet, konkave oder konvexe Teile bzw. Bereiche auf einer Ober fläche des aus Polymer geformten Produkts mit einer hohen di mensionellen Genauigkeit ausgebildet werden können, und daß dann, wenn die Schrumpfung mittels Polymerisation nicht for ciert bzw. zwangsweise unterdrückt und bewirkt wird, daß sie spontan fortschreitet, keine optischen Spannungen in dem aus Polymer geformten Produkt verursacht werden.

Die in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden photo- bzw. lichthärtbaren Monomere können irgendwelche Verbindungen sein, welche fähig sind, durch Bestrahlung mit Licht polymerisiert und gehärtet zu werden, so daß sie ein transparentes Polymer bilden, und daher ist die Erfindung nicht auf einzelne photo- bzw. lichthärtbare Monomere beschränkt. Zum Beispiel sind die Verbindungen, welche zu den vorstehend genannten drei Gruppen gehören, verwendbar. Unter diesen sind Acrylatverbindungen oder Methacrylatverbindungen besonders geeignet.

Spezielle Beispiele der bevorzugten Acrylat- oder Methacry latverbindungen können folgende Verbindungen umfassen: multi funktionelle Acrylat- oder Methacrylatverbindungen, die eine Mehrzahl von Acryloyl- oder Methacryloylgruppen haben, wie Triethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldimethacrylat, Mexandiolacrylat, Hexandiolmethacrylat, 2,2-Bis-(4-acryloyl oxyphenyl)propan, 2,2-Bis-(4-methacryloyloxyphenyl)propan, 2,2-Bis-[4-(2-acryloyloxyethoxy)phenyl]propan, 2,2-Bis-[4-(2- methacryloyloxyethoxy)phenyl]propan, p-Bis-(β-acryloyloxy ethylthio)xylol, p-Bis-(β-methacryloyloxyethylthio)xylol, 4,4′-Bis-(β-acryloyloxyethylthio)diphenylsulfon, 4,4′-Bis-(β- methacryloyloxyethylthio)diphenylsulfon, Trimethylolpropan triacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Urethanacrylat und Epoxyacrylat, eine Mischung von irgendeiner dieser multi funktionellen Acrylat- oder Methacrylatverbindungen und einem damit copolymerisierbarem monofunktionellen Monomer, und eine Mischung von irgendeiner dieser multifunktionellen Acrylat- oder Methacrylatverbindungen und Polythiol, das zur Additions polymerisation damit fähig ist, oder dergleichen. Unter diesen Verbindungen werden die multifunktionellen Acrylat- oder Meth acrylat-Monomere mehr bzw. besonders bevorzugt.

Die monofunktionellen Monomere, welche mit der multifunktio nellen Acrylat- oder Methacrylatverbindung copolymerisierbar sind, können z. B. Methylacrylat, Methylmethacrylat, Benzyl acrylat, Benzyl-methacrylat o. dgl. umfassen. Die Polythiole, die zur Additions-Polymerisation mit der multifunktionellen Acrylat- oder Methacrylatverbindung fähig sind, können z. B. Pentaerythrittetrakis-(β-thiopropionat), Tris-[2-(β-thiopro pionyloxy)ethyl]isocyanurat o . dgl. umfassen.

Speziell bevorzugte lichthärtbare Monomere sind jene Verbin dungen, die fähig sind, ein Polymer zu erzeugen, das eine Bre chungszahl (bezüglich Luft) von nicht weniger als 1,50, vor zugsweise nicht weniger als 1,55, mehr bevorzugt nicht weniger als 1,58 hat.

Es kann jeder bekannte Photo- bzw. Lichtpolymerisations-Ini tiator verwendet werden, um das lichthärtbare Monomer zu här ten. Beispiele dieser Photo- bzw. Lichtpolymerisations-Initia toren können 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid, Tri methylbenzoylphenylphosphinsäuremethylester, 1-Hydroxycyclohe xylphenylketon, Benzophenen, Diphenoxybenzophenen o. dgl. um fassen. Diese Photo- bzw. Lichtpolymerisations-Initiatoren können einzeln oder in der Form einer Mischung von irgendwel chen zwei oder mehr derselben verwendet werden.

In dem Fall, in welchem sowohl Lichthärtung als auch Wärmehär tung in Kombination verwendet werden, um das Härten des licht härtbaren Monomers schnell zu vollenden, sind irgendwelche be kannten Wärmepolymerisations-Initiatoren verwendbar, wie Ben zoylperoxid, Diispropylperoxycarbonat, t-Butylperoxy-(2-ethyl hexanoat) oder dergleichen.

Weiter können ein Anti-Oxidans, ein Ultraviolett-Absorber, ein Färbungsmittel o. dgl. zu dem lichthärtbaren Monomer hinzuge fügt werden.

Es wird besonders bevorzugt, einen fluoreszenten Farbstoff hinzuzufügen, so daß dadurch bewirkt wird, daß die resultie rende Linse eine optische Verstärkung hat.

Beispiele von anorganischen fluoreszenten Farbstoffen, die für die Herstellung der optischen Einrichtung gemäß der vorliegen den Erfindung verwendbar sind, können die nachfolgenden Ver bindungen umfassen. Es sei darauf hingewiesen, daß nachfolgend die Zahl in Klammern eine "Schwingungswellenlänge λ_max (nm) der jeweiligen Verbindung(en), wenn vorhanden, repräsentiert.

1. Auf Polyphenyl basierende Verbindungen:
PTP (450), BMT (334), TMQ (350), DMQ (360), BBQ (382) Polyphenyl 1 (382), BPA (430).
2. Auf Stilben basierende Verbindungen:
DPT, DPS (408), Stilben 1 (445), Stilben 3 (435) (Bis)MsB (420).
3. Auf Oxazol oder Oxadiazol basierende Verbindungen:
PBBO (395), PBD, Butyl-PBD, POPOP (420), Dimethyl-POPOP (430), BBO (410), PPO, α-NPO, α-NOPON, BBOT.
4. Auf Cumarin basierende Verbindungen:
Cumarin 4 (456), Cumarin 311 (461, Cumarin 1, Cumarin 470 (460), DAMC, Cumarin 120 (440) Cumarin 175 (457), Cumarin 151 (490) Cumarin 152 (485), Cumarin 500, Cumarin 35 (481) Cumarin 2 (450), Cumarin 307 (503) Cumarin 102 (480), Cumarin 3147, Cumarin 153 (540) Cumarin 138 (468), Cumarin 106 (478) Cumarin 339 (450), Cumarin 340 (513) Cumarin 355 (522), Cumarin 343 (519) Cumarin 314 (504), Cumarin 338 (495) Cumarin 334 (521), Cumarin 337 (523) Cumarin 7 (523), Cumarin 30 (515) , Cumarin 6 (540) Carbostyryl 124 (422), Carbostyryl 165 (425).
5. Auf Xanthen basierende Verbindungen:
Rhodamin 110 (560), Rhodamin 116 (580) Tetramethylrhodamin, Rhodamin B (610), Rhodamin 123 (575), Rhodamin 19 (585), Rhodamin 6G (590), Sulforhodamin B (620), Rhodamin 101 (640), Sulforhodamin 101 (640), Acridinrot (580), Acridinorange, Safranin T, Pyronin G (600), Pyronin B (605), Rhodamin 6G, Tetrafluorborat, Rhodamin-6G-perchlorat, Rhodamin-19-perchlorat, Fluorescein, 2′, 7′ -Dichlor fluorescein, Eosin Y, Erythrosin B, Phloxin B, Bengalrose, Naphthalofluorescein, Carbazin 122 (720), Victoriablau R (814).
6. Auf Oxazin oder Thiazin basierende Verbindungen:
Oxazin 1 (715) , Oxazin 725 (715) , Oxazin 4 (694) Cresylviolett (650) , Nilblau A (690) , Nilblau A Perchlorat, Oxazin 170 (710) , Oxazin 720 (710) Thionin, Nilrot, Oxazin-4-perchlorat, Oxazin-170- perchlorat, Oxazin-1-perchlorat.
7. Auf Polymethin basierende (auf Cyanin basierende) Verbin dungen:
DEOPC (660), DEOTC (780), D(M)OTC-Iodid, DTDC-Iodid (760), DTTC-Iodid (860), DTTC-Perchlorat, HIDC-Iodid (740), HITC-Iodid (850), HITC-Perchlorat, HDITC- Perchlorat, Kryptocyanin, IR-125 (940), IR-144 (945) IR-140 (950), IR-132 (972) , DNTPC 1100, DNXTPC 1107- 1285, DNDTPC 1080-1200, DCM (656), Styryl 6 (730), Styryl 9 (820), NDU-102.
8. Andere:
Auf Pyridin basierende Verbindungen, Dithiol-Ni-Komplex, auf Naphthalimid basierende Verbindungen, auf Phthalcya nin basierende Verbindungen, Azofarbstoffe wie Methyl orange, Methylrot oder dergleichen.

Unter diesen fluoreszenten Farbstoffen werden auf Xanthen ba sierende Verbindungen und auf Cumarin basierende Verbindungen bevorzugt, weil diese Verbindungen in der Auflösbarkeit in den Monomeren und in der Wärmebeständigkeit ausgezeichnet sind. Speziell bevorzugte fluoreszente Farbstoffe sind Rhodaminver bindungen.

Eine bzw. die geeignete Menge des dotierten fluoreszenten Farbstoffs wird in Abhängigkeit von den Arten desselben vari iert, indem die Wirkungs- bzw. Leistungsgrade der Lichtver stärkung oder Umwandlung der Wellenlänge berücksichtigt wer den. Die Menge des dotierten fluoreszenten Farbstoffs ist in dem Bereich von 0,01 ppm bis 10000 ppm, vorzugsweise 0,1 ppm bis 1000 ppm, mehr bevorzugt 1 ppm bis 1000 ppm. Wenn die Menge des dotierten fluoreszenten Farbstoffs zu klein ist, kann die resultierende optische Einrichtung keine genügenden Wirkungs- bzw. Leistungsgrade der Lichtverstärkung o. dgl. auf weisen. Wenn andererseits die Menge des dotierten fluoreszen ten Farbstoffs zu groß ist, weist die resultierende optische Einrichtung nicht nur eine übermäßige Absorptionsfähigkeit auf, sondern verursacht auch Nebenwirkungen wie thermische Verschlechterung bzw. Degradation, so daß die optische Ein richtung außerdem an einer Verschlechterung im Wirkungs- bzw. Leistungsgrad der Lichtverstärkung oder dergleichen leidet.

Das Härten der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung durch Be strahlung mit Licht kann in einer solchen Art und Weise ausge führt werden, daß die Zusammensetzung zunächst geformt wird, z. B. zu einer Platte, und dann der geformte Gegenstand, z. B. die Platte, seinerseits einer Teilbestrahlung und einer Voll- bzw. Ganzbestrahlung ausgesetzt wird.

Zum Beispiel wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, eine Muster maske 1a vom Negativtyp, die eine Mehrzahl von Löchern hat, über einer Platte 2a angeordnet, die aus einer lichthärtbaren Monomerzusammensetzung hergestellt ist. Wenn Licht von ober halb der Mustermaske 1a vom Negativtyp aufgestrahlt wird, geht das aufgestrahlte Licht durch die Löcher und kann nur linsen bildende Teile bzw. Bereiche der Platte 2a erreichen, wodurch die mit Licht bestrahlten Teile bzw. Bereiche (linsenbildende Teile bzw. Bereiche) 3a der Platte 2a gehärtet und zu einer konvexen Mikrolinse umgeformt werden, so daß auf der Platte 3a auf diese Weise eine Mikrolinsenanordnung bzw. -gruppierung ausgebildet werden kann, die aus konvexen Linsen besteht.

Alternativ werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist, in dem Fall, in dem eine Mustermaske 1b vom Positivtyp verwendet wird, die ein punktartiges Muster, beispielsweise bzw. ein Muster aus Kreisflächen, hat, über einer aus einer lichthärtbaren Mono merzusammensetzung hergestellten Platte 2b angeordnet und von oben mit Licht bestrahlt wird, nichtbestrahlte Teile bzw. Bereiche 3b der Platte 2 je in eine konkave Mikrolinse trans formiert, so daß auf diese Weise auch eine Mikrolinsenanord nung bzw. -gruppierung auf der Platte 2b ausgebildet werden kann, die aus konkaven Linsen besteht.

Weiterhin kann, wie in Fig. 3 gezeigt ist, in dem Fall, in dem eine Parallellinienmustermaske 1c verwendet wird, die eine vorbestimmte Teilung hat, eine Gitter- bzw. Beugungsgitter linse 2c ausgebildet werden.

Die in einer solchen Teilbestrahlung verwendeten Masken können durch geeignete Verfahren, wie ein photographisches Verfahren, ein Dampfablagerungsverfahren, ein Druckverfahren o. dgl. her gestellt werden. Als Substrate für die Masken, auf denen Mu ster ausgebildet werden, werden Glasplatten bevorzugt. Als Substrat ist auch ein Polymer- oder Papierfilm oder eine lami nierte Platte, die durch Anhaften bzw. Kleben eines solchen Films an einem steifen, transparenten Material, wie einer Glasplatte, hergestellt ist, anwendbar. Die mit einem Muster ausgebildete Maskenoberfläche kann so angeordnet sein, daß sie entweder der Innenseite oder der Außenseite der Gießform zuge wandt ist. Um eine bessere Eigenschaft der Übertragung der Mu ster auf die lichthärtbare Monomerzusammensetzung zu errei chen, wird das Muster vorzugsweise auf der inneren Oberfläche der Maske, welche in Kontakt mit der lichthärtbaren Monomerzu sammensetzung gebracht wird, ausgebildet. Weiter wird die Ver wendung einer Maske, die durch Dampfablagerung von Chrom auf einer Glasplatte hergestellt ist, im Hinblick auf die Wieder verwendbarkeit bzw. das Recycling der Maske bevorzugt, weil das durch Dampfablagerung von Chrom ausgebildete Muster durch die lichthärtbare Monomerzusammensetzung nicht korrodiert wird.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Lichtbestrah lungsquelle wird in geeigneter Weise in Abhängigkeit von cha rakteristischen Wellenlängen der lichthärtbaren Monomerzusam mensetzung und des Photo- bzw. Lichtpolymerisations-Initiators ausgewählt. Im allgemeinen werden Ultraviolettlichtquellen, wie eine Hochdruckentladungslampe, eine Metallhalogenidlampe oder eine Kurzbogenlampe, geeigneterweise für das Emittieren von parallelem Licht, Streulicht o. dgl. verwendet. Durch Ver wendung eines Photosensibilisators in Kombination können auch Quellen von sichtbarem Licht oder Infrarotlicht, wie bei spielsweise ein Laser, verwendet werden.

Die Schrumpfung der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung durch Polymerisation schreitet im Verhältnis zur Erhöhung des Grads der Polymerisation derselben durch Bestrahlung mit Licht dort. Demgemäß wird z. B. in dem Fall, in welchem eine Anord nung bzw. Gruppierung von konvexen Mikrolinsen unter Verwen dung einer Maske vom Negativtyp ausgebildet wird, die Platte aus der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung mit Licht durch die Maske vom Negativtyp teilbestrahlt. In einem solchen Fall sinkt der Betrag des auf die Platte aus der lichthärtbaren Mo nomerzusammensetzung aufgestrahlten Lichts von der Mitte des nichtmaskierten Teils bzw. Bereichs zum Umfang desselben und weiter vom Umfang zu dem maskierten Teil bzw. Bereich, auf welchem leichtes bzw. geringes Licht gebeugt bzw. abgelenkt bzw. gebrochen wird, ab. Der nichtmaskierte Teil bzw. Bereich erfährt eine Schrumpfung durch Polymerisation, und es wird be wirkt, daß er in der Form sinkt, während bzw. wobei er zu ei nem konvexen Teil bzw. Bereich umgewandelt wird. Zu diesem Zeitpunkt fließt nichtgehärtete, lichthärtbare Monomerzusam mensetzung vom Umfang des maskierten Teils bzw. Bereichs in den konvexen nichtmaskierten Teil bzw. Bereich, so daß die lichthärtbare Monomerzusammensetzung in der Form zu dem Zeit punkt, in welchem die Teilbestrahlung (erste Bestrahlung) vollendet ist, als eine flache Oberfläche erscheint. Nachfol gend wird nach Entfernen der Maske die lichthärtbare Monomer zusammensetzung dann einer Voll- bzw. Ganzbestrahlung mit Licht (zweite Bestrahlung) ausgesetzt, so daß die lichthärt bare Monomerzusammensetzung, welche in dem vorhergehenden er sten, Teilbestrahlungsschritt nicht gehärtet worden ist, einer Schrumpfung durch Polymerisation unterworfen wird, so daß be wirkt wird, daß die Oberfläche derselben in der Form absinkt. Infolgedessen wird der konvexe Teil, der bereits gehärtet wor den ist, relativ zu dem Rest angehoben, so daß dadurch eine Mikrolinse bzw. eine Mikrolinsenanordnung als Endprodukt aus gebildet wird. Das heißt, der nichtmaskierte Teil bzw. Bereich der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung bildet den bzw. einen konvexen Vorsprung. Im Falle der Mustermaske vom Posi tivtyp oder der Linienmustermaske wird eine Konkavlinsenanord nung bzw. -gruppierung oder eine Gitter- bzw. Beugungsgitter linse durch den gleichen Mechanismus, ausgenommen, daß unter schiedliche Muster hierfür verwendet werden, ausgebildet.

Wenn in der ersten Bestrahlung oder Teilbestrahlung angemes sene Lichtbestrahlungsbedingungen ausgewählt werden, indem der Betrag des aufgestrahlten Licht von der Mitte des nichtmas kierten Teils bzw. Bereichs zu dem Umfang und der Betrag des aufgestrahlten Lichts, der zu dem maskierten Teil abgelenkt bzw. gebeugt bzw. gebrochen wird, gesteuert wird, kann eine sphärische Linse oder eine nicht sphärische Linse anstelle der konvexen oder konkaven Linse ausgebildet werden. Weiter wird es in dem Fall, in welchem die Bestrahlungsbedingungen so ein gestellt werden, daß das vorstehend erwähnte Beugungs- bzw. Diffraktionsphänomen unterdrückt wird, möglich, eine rechtec kige Linse herzustellen, die als eine Gitter- bzw. Beugungs gitterlinse geeignet ist.

Die Form der resultierenden Linse kann in Abhängigkeit von den Maskenmustern variiert werden. Außerdem kann durch Auswahl ei ner geeigneten Art der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung und/oder Mischen von zwei oder mehr lichthärtbaren Monomerzu sammensetzungen miteinander der Grad der Schrumpfung durch Po lymerisation und die Brechungszahl derselben angemessen ge steuert werden, so daß es möglich wird, eine Linse herzustel len, die eine spezielle konvexe oder konkave Form hat, nämlich eine Linse, die einen jeweils geforderten Linsendurchmesser und/oder eine jeweils geforderte Brennweite hat. Weiterhin können, wenn das aufgestrahlte Licht auf die Oberfläche der Maske nicht vertikal, sondern unter einem Neigungswinkel rela tiv hierzu auffällt, verschiedene Linsen in dem gehärteten Po lymer erzeugt werden, die in verschiedenen Richtungen orien tiert sind.

Wenn die Form, die in Kontakt mit der Oberfläche der licht härtbaren Monomerzusammensetzung kommt, die entgegengesetzt zu der die Maske kontaktierenden Oberfläche ist, aus einem trans parenten Material, wie beispielsweise Glas, hergestellt wird, kann Licht durch die gesamte rückwärtige Oberfläche der Form hindurchgestrahlt werden, um das Härten eines bzw. des ge samten Teils der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung zu vollenden. Demgemäß wird es durch Bestrahlen von entgegenge setzten bzw. gegenüberliegenden Oberflächen der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung in der Form möglich, gleichzeitig die Ausbildung von konvexen oder konkaven Linsen auf bzw. an der einen Oberfläche und das Härten des gesamten Teils der licht härtbaren Monomerzusammensetzung auf bzw. an der anderen Ober fläche auszuführen. Weiter können durch Anordnen von Masken auf den beiden Oberflächen, insbesondere den erwähnten beiden gegenüberliegenden oder entgegengesetzten Oberflächen, der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung und Ausführen der Licht bestrahlung und Härtungsbehandlung konvexe Linsen und/oder konkave Linsen auf beiden Oberflächen, insbesondere beiden gegenüberliegenden oder entgegengesetzten Oberflächen, der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung ausgebildet werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, daß auf einanderfolgende Schritte von der Teilbestrahlung bis zur Vollbestrahlung in einer kurzen Zeit so schnell wie möglich ausgeführt werden. Die Zeit, die erforderlich ist, die ge samten Bestrahlungsschritte von der Teilbestrahlung bis zur Vollbestrahlung zu vollenden, beträgt allgemein nicht mehr als 20 Minuten, vorzugsweise nicht mehr als 10 Minuten, mehr be vorzugt nicht mehr als 3 Minuten.

Wenn die zur Vollendung der gesamten Bestrahlungsschritte er forderliche Zeit zu lange ist, schreitet das Härten zu dem nichtbestrahlten Teil fort, so daß es schwierig wird, eine oder mehrere Linsen herzustellen, die eine erforderliche Form und gewünschte optische Eigenschaften hat bzw. haben, obwohl in einigen Fällen gute Ergebnisse erreicht werden mögen.

In den jeweiligen Bestrahlungsschritten kann, um das Härten der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung so schnell wie möglich zu vollenden, ein bzw. der gesamte Teil der Form, worin die lichthärtbare Monomerzusammensetzung aufgenommen worden ist, erwärmt bzw. erhitzt werden, oder es kann ein Initiator für die thermische Polymerisation zu der lichthärtbaren Monomerzu sammensetzung hinzugefügt werden, um das Härten zu fördern bzw. zu beschleunigen.

Wenn die lichthärtbare Monomerzusammensetzung erwärmt bzw. er hitzt wird, wird jedoch die lichthärtbare Monomerzusammenset zung oder das polymerisierende Material auf nicht mehr als 150°C, vorzugsweise nicht mehr als 100°C, mehr bevorzugt nicht mehr als 70°C gehalten.

Wenn die lichthärtbare Monomerzusammensetzung auf eine erhöhte Temperatur, deren Höhe mehr als 150°C ist, erhitzt wird, be steht die Wahrscheinlichkeit, daß die resultierende optische Einrichtung optische Spannungen aufweist. Wenn ein fluoreszen ter Farbstoff in die Monomerzusammensetzung aufgenommen worden ist, besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, daß der fluores zente Farbstoff bei der Polymerisation der Monomerzusammenset zung verschlechtert bzw. zersetzt wird. Demgemäß wird es be vorzugt, die Polymerisation der lichthärtbaren Monomerzusam mensetzung bei einer Temperatur auszuführen, die so niedrig wie möglich ist.

Nach der Vollendung des Härtens kann die hergestellte optische Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung etwas bzw. bis zu einem gewissen Grad Wärmebehandlungen, wie Tempern, ausgesetzt werden, um eventuelle optische Spannungen derselben zu vermin dern. Weiter kann die optische Einrichtung oberflächenbehan delt werden, beispielsweise zur Ausbildung von optischen Be schichtungen, wie einer Hartenbeschichtung oder einer Antire flexionsbeschichtung, oder es kann eine Oberflächenbehandlung in der Form einer Färbung, selektiven Ionendiffusion oder selektiven Niedermolekulardiffusion ausgeführt werden.

Die auf diese Weise hergestellte optische Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine hohe Lichtdurchlässig keit aufgrund gleichförmiger Polymerisation der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung auf. Speziell ist es möglich, daß die Lichtdurchlässigkeit in einem bzw. dem Bereich des sichtbaren Lichts in den Mikrolinsenteilen bzw. -bereichen der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten optischen Einrichtung nicht weniger als 80%, vorzugsweise nicht weniger als 85%, ist. Wenn z. B. ein Element verwendet wird, das durch Laminie ren eines Flüssigkristallfelds oder eines Farbfilters für eine Festkörperbildabfühleinrichtung über eine Mikrolinsenanordnung bzw. -gruppierung gemäß der Erfindung hergestellt wird, wird es demgemäß möglich, die Lichter bzw. Lichtarten, die in einer Plattenmatrix, welche zur Abschirmung zwischen roten, grünen und blauen Bildelementen bzw. Pixeln dient, absorbiert sind, in die jeweiligen Bildelemente bzw. Pixel zu mischen. Außerdem werden Verluste aufgrund von Lichtabsorption durch die Mikro linsenanordnung bzw. -gruppierung selbst auf ein Minimalniveau beschränkt, so daß der Emissionswirkungs- bzw. -leistungsgrad der optischen Einrichtung beträchtlich verbessert wird.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in noch mehr Ein zelheiten durch Beispiele beschrieben und erläutert. Jedoch sind die Beispiele nur veranschaulichend, und daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt.

Im übrigen sei darauf hingewiesen, daß die Brennweite, die in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen vorkommt, ein Wert ist, der unter Benutzung eines Laserbündels mit einer Wellenlänge von 630 nm und einem Durchmesser von 1 mm bei Raumtemperatur gemessen worden ist. Im Fall der Mikrolinsen vom konvergierenden Typ ist die Brennweite ein positiver Wert, während die Brennweite im Fall von Mikrolinsen des divergie renden Typs ein negativer Wert ist.

Die Lichtdurchlässigkeit der optischen Einrichtung wurde mit tels eines Spektrophotometers in Bezug auf Lichtbündel gemes sen, die einen Durchmesser von 1 mm und eine Wellenlänge von 450 nm, 550 nm und 650 nm hatten.

Beispiel 1

100 Gewichtsteile von p-Bis-(β-methacryloyloxyethylthio)xylol, 0,1 Gewichtsteil von 2,4,6-Trimethylbenzoy1diphenylphosphin oxid als Photo bzw. Lichtpolymerisations-Initiator und 0,02 Gewichtsteile von Benzophenon wurden unter Rühren innig mit einander gemischt, um eine homogene lichthärtbare Monomerzu sammensetzung auszubilden. Die erhaltene Zusammensetzung wurde in eine Form gegossen, und zwar, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, umfassend ein Paar von transparenten Glasplatten 4, von denen jede eine Dicke von 1 mm hat, Silikonabstandsteile 5, die eine Dicke von 2 mm haben und zwischen die Glasplatten 4 so eingefügt sind, daß der gewünschte Hohlraum ausgebildet wird, und eine Chromablagerungsmaske 1 vom Negativtyp, die eine Mehrzahl von lichtdurchlassenden Teilen bzw. Bereichen hat, von denen jeder einen Durchmesser von 1 mm besitzt und die voneinander in Intervallen von 2 mm beabstandet sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist, wobei die Chromablagerungsmaske 1 vom Negativtyp derart auf der Oberfläche der Glasplatte der be strahlten Seite angeordnet worden war, daß die Chromablage rungsmaske 1 vom Negativtyp der gegossenen lichthärtbaren Mo nomerzusammensetzung zugewandt war bzw. gegenüberlag. Unter Verwendung einer Hochdruckentladungslampe, die eine Ausgangs leistung von 30 W/cm hat, wurde Ultraviolett-Streulicht, das eine Strahlungsintensität von 8 mW/cm² hatte, während 10 s von oben durch die obere Glasplatte 4 und die Maske 1 vom Negativ typ auf die lichthärtbare Monomerzusammensetzung 2 aufge strahlt. Als nächstes wurde Ultraviolett-Streulicht, das eine Strahlungsintensität von 16 mW/cm² hatte, während 3 Minuten sowohl von oben als auch von unten zum Härten der lichthärtba ren Monomerzusammensetzung 2 aufgestrahlt. Nach Entfernen aus der Form wurde das erhaltene gehärtete Produkt bei 10000 wäh rend einer Stunde getempert, so daß die in Fig. 1 gezeigte erstrebte Anordnung bzw. Gruppierung 3a von konvexen Mikro linsen auf einer Oberfläche des gehärteten Produkts erhalten wurde. Es wurde bestätigt, daß die einzelnen konvexen Mikro linsenteile bzw. -bereiche einen Durchmesser von 1 mm, eine Vorsprungshöhe von 21 µm und eine Brennweite von +10 cm hat ten. Die Lichtdurchlässigkeiten der auf diese Weise herge stellten optischen Einrichtung sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 2

Eine Anordnung bzw. Gruppierung konkaver Mikrolinsen wurde in der gleichen Art und Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, ausgenommen, daß die Maske 1b vom Positivtyp, wie in Fig. 2 gezeigt, verwendet wurde, auf welcher eine Mehrzahl von lichtabschirmenden Teilen bzw. Bereichen, von denen jeder einen Durchmesser von 1 mm hat, in Intervallen von 2 mm ausge bildet waren. Als Ergebnis wurde die erstrebte Konkavmikrolin senanordnung bzw. -gruppierung 3b, die auf einer Oberfläche des gehärteten Produkts angeordnet war, wie in Fig. 2 gezeigt ist, erhalten. Es wurde bestätigt, daß die individuellen Kon kavmikrolinsenteile bzw. -bereiche einen Durchmesser von 1 mm, eine Tiefe von 35 µm und eine Brennweite von -5 cm hatten. Die Lichtdurchlässigkeiten der auf diese Weise hergestellten opti schen Einrichtung sind auch in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 3

Eine Anordnung bzw. Gruppierung konkaver Mikrolinsen wurde in der gleichen Art und Weise, wie im Beispiel 2 beschrieben, hergestellt, ausgenommen, daß Silikonabstandsteile verwendet wurden, die eine Dicke von 1 mm hatten. Als Ergebnis wurde die erstrebte Konkavmikrolinsenanordnung bzw. -gruppierung, die auf einer Oberfläche des gehärteten Produkts angeordnet war, erhalten. Es wurde bestätigt, daß die individuellen Konkavmi krolinsenteile bzw. -bereiche einen Durchmesser von 1 mm, eine Tiefe von 21 µm und eine Brennweite von -10 cm hatten. Die Lichtdurchlässigkeiten der auf diese Weise hergestellten opti schen Einrichtung sind ebenfalls in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Mischung, die aus 25 Gewichtsteilen Polymethylmethacry lat, 75 Gewichtsteilen Methylmethacrylat und 0,25 Gewichtstei len 1-Hydroxycyclohexylphenylketon als ein Photo- bzw. Licht polymerisations-Initiator zusammengesetzt war, wurde erhitzt und bei 70°C geschmolzen, um eine Harzzusammensetzung zu bil den. Die Harzzusammensetzung wurde in die im Beispiel 1 be nutzte Form gegossen. Unter Verwendung einer Hochdruck-Ent ladungslampe mit einer Ausgangsleistung von 30 W/cm wurde Ul traviolett-Streulicht mit einer Strahlungsintensität von 8 mW/cm² durch die Maske vom Negativtyp während 12 Minuten auf die Harzzusammensetzung aufgestrahlt.

Als nächstes wurde unter Verwendung einer Hochdruckentladungs lampe mit einer Ausgangsleistung von 30 W/cm paralleles Ultra violettlicht, das eine Bestrahlungsintensität von 8 mW/cm² hatte, während 24 Minuten durch eine Kollimatorlinse von der Rückseite der Form her, wo keine Maske angeordnet war, aufge strahlt, um die Harzzusammensetzung zu härten.

Es wurde gefunden, daß das aus der Form entfernte erhaltene gehärtete Produkt sowohl in linsenbildenden Teilen, auf welche das Streulicht aufgestrahlt worden war, als auch in nichtlin senbildenden Teilen, wo die Polymerisation der Harzzusammen setzung durch Bestrahlung mit nur dem Parallellichtbündel aus geführt worden war, lichtdurchlässig ist. Die gemessenen Lichtdurchlässigkeiten sind auch in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 2

Eine Mischung, die aus 25 Gewichtsteilen Polymethylmethacry lat, 75 Gewichtsteilen Methylmethacrylat und 0,25 Gewichtstei len 1-Hydroxycyclohexylphenylketon als einem lichthärtbaren Initiator zusammengesetzt war, wurde erhitzt und bei 70°C ge schmolzen, um eine Harzzusammensetzung auszubilden. Die Harz zusammensetzung wurde in die im Beispiel 2 verwendete Form ge gossen. Unter Verwendung einer Hochdruckentladungslampe mit einer Ausgangsleistung von 30 W/cm wurde Ultraviolett-Streu licht, das eine Strahlungsintensität von 8 mW/cm² hatte, durch die Maske vom Positivtyp während 12 Minuten auf die Harzzusam mensetzung aufgestrahlt.

Als nächstes wurde unter Verwendung einer Hochdruckentladungs lampe mit einer Ausgangsleistung von 30 W/cm paralleles Ultra violettlicht, das eine Intensität der Bestrahlung von 8 mW/cm² hatte, während 24 Minuten durch eine Kollimatorlinse von der Rückseite der Form her, wo keine Maske angeordnet war, aufge strahlt, um die Harzzusammensetzung zu härten.

Es wurde gefunden, daß das aus der Form entfernte erhaltene gehärtete Produkt sowohl in den linsenbildenden Teilen als auch in nichtlinsenbildenden Teilen lichtdurchlässig war. Die gemessenen Lichtdurchlässigkeiten sind ebenfalls in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Beispiel 4

Es wurde eine Konvexmikrolinsenanordnung bzw. -gruppierung in der gleichen Art und Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, ausgenommen, daß 0,1 Gewichtsteil Rhodamin B wei ter zu der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung hinzugefügt wurde. Als Ergebnis wurde eine Konvexmikrolinsenanordnung bzw. -gruppierung, erhalten, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist. Es wurde bestätigt, daß die individuellen Konvexmikrolinsenteile bzw. -bereiche einen Durchmesser von 1 mm, eine vorspringende Höhe von 21 µm und eine Brennweite von +10 cm hatten. Weiter wurde unter Verwendung der erhaltenen Konvexmikrolinsenanord nung bzw. -gruppierung die optische Verstärkung gemessen. Zu diesem Zeitpunkt wurden ein Lichtbündel, das eine Wellenlänge von 591 nm hatte, von oben, und ein An- bzw. Erregungslicht bündel 6, das eine Wellenlänge von 530 nm hatte, gleichzeitig auf individuelle Konvexmikrolinsenteile bzw. -bereiche 3a ein- bzw. fallengelassen. Die Intensität des emittierten Lichts, das eine Wellenlänge von 591 nm hatte, wurde gemessen, als eine bzw. die Ausgangsleistung des An- bzw. Erregungslichts von 0 kW auf 8 kW erhöht wurde. Die Ergebnisse sind in Fig. 6 gezeigt.

Mit der Erfindung wird eine optische Einrichtung zur Verfügung gestellt, die als Mikrolinsenanordnung bzw. -gruppierung oder als eine Gitter- bzw. Beugungsgitterlinse geeignet ist, wobei diese optische Einrichtung Mikrolinsenteile bzw. -bereiche um faßt, von denen jeder eine Lichtdurchlässigkeit von nicht we niger als 80% innerhalb eines oder des Bereichs des sichtba ren Lichts besitzt, und diese optische Einrichtung wird da durch hergestellt, daß eine lichthärtbare Monomerzusammenset zung einer zweistufigen Lichtbestrahlung, die eine Teilbe strahlung und eine Vollbestrahlung umfaßt, ausgesetzt wird.

Claims

1. Optische Einrichtung, umfassend Mikrolinsenteile oder -bereiche (3a, 3b), von denen jeder eine Lichtdurchläs sigkeit von nicht weniger als 80% innerhalb eines oder des Bereichs des sichtbaren Lichts hat und dadurch hergestellt ist, daß eine lichthärtbare Monomerzusammensetzung (2) einer zweistufigen Lichtbestrahlung, umfassend eine Teilbestrahlung und eine Vollbestrahlung, ausgesetzt wurde.

2. Optische Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichthärtbare Monomer- Zusammensetzung (2) eine Schrumpfung hat, wenn sie gehärtet wird.

3. Optische Einrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die lichthärtbare Monomerzusammensetzung (2) eine multifunktionelle Acrylat- oder Methacrylatverbindung enthält.

4. Optische Einrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die multifunktionelle Acrylat- oder Methacrylatverbindung eine schwefelhaltige mul tifunktionelle Acrylat- oder Methacrylatverbindung ist.

5. Optische Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung eine Mikrolinsenanordnung oder -gruppierung (3a, 3b) ist oder umfaßt.

6. Optische Einrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrolinsenanordnung oder -gruppierung eine Konvexmikrolinsenanordnung oder -grup pierung (3b) ist oder enthält.

7. Optische Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die licht härtbare Monomerzusammensetzung (2) einen fluoreszenten Farb stoff enthält.

8. Farbfilter, umfassend eine optische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Optische Einrichtung, umfassend Mikrolinsenteile oder -bereiche (3a, 3b) und Nichtmikrolinsenteile oder -berei che (2a, 2b, 2c), die beide aus Harz hergestellt sind, wobei jeder der Mikrolinsenteile oder -bereiche (3a, 3b) eine Licht durchlässigkeit von nicht weniger als 80% innerhalb eines oder des Bereichs des sichtbaren Lichts hat.

10. Optische Einrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Nichtmikrolin senteile oder -bereiche (2a, 2b, 2c) eine Lichtdurchlässigkeit von nicht weniger als 80% innerhalb eines oder des Bereichs des sichtbaren Lichts hat.

11. Optische Einrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichthärtbare Monomerzusammensetzung (2) eine multifunktionel le Acrylat- oder Methacrylatverbindung enthält und daß die multifunktionelle Acrylat- oder Methacrylatverbindung eine Verbindung ist, welche fähig ist, ein Polymer zu erzeugen, das eine Brechungszahl von nicht weniger als 1,50 hat.

12. Optische Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichthärtbare Monomerzusammensetzung (2) eine multifunktionel le Acrylat- oder Methacrylatverbindung enthält, wobei die mul tifunktionelle Acrylat- oder Methacrylatverbindung wenigstens eine Verbindung ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche besteht aus: Triethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldi methacrylat, Hexandioldiacrylat, Hexandioldimethacrylat, 2,2- Bis-(4-acryloyloxyphenyl)propan, 2,2-Bis-(4-methacryloyloxy phenyl)propan, 2,2-Bis-[4-(2-acryloyloxyethoxy)phenyl]propan, 2,2-Bis-[4-(2-methacryloyloxyethoxy)phenyl]propan, p-Bis-(β- acryloyloxyethylthio)xylol, p-Bis-β-methacryloyloxyethyl thio)xylol, 4,4′-Bis-(β-acryloyloxyethylthio)diphenylsulfon, 4,4′-Bis-(β-methacryloyloxyethylthio)diphenylsulfon, Trimethy lolpropantriacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Urethan acrylat und Epoxyacrylat, einer Mischung aus wenigstens einer dieser Verbindungen und einem damit copolymerisierbarem mono funktionellen Monomer, oder einer Mischung von wenigstens einer dieser Verbindungen und einem Polythiol, das damit zur Additionspolymerisation fähig ist.

13. Optische Einrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichthärtbare Monomerzusammensetzung (2) einen fluoreszenten Farbstoff enthält, wobei der fluoreszente Farbstoff in einer Menge von 0,01 bis 10000 ppm, basierend auf dem Gewicht der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung (2), enthalten ist.

14. Verfahren zum Herstellen einer optischen Einrich tung, die Mikrolinsenteile oder -bereiche (3a, 3b) umfaßt, welches Verfahren folgendes umfaßt: Gießen einer lichthärtba ren Monomerzusammensetzung (2) in eine Form und Aussetzen der lichthärtbaren Monomerzusammensetzung (2) einer zweistufigen Lichtbestrahlung, umfassend eine Teilbestrahlung und eine Vollbestrahlung, zur Ausbildung von Mikrolinsenteilen oder -bereichen (3a, 3b), von denen jeder eine Lichtdurchlässigkeit von nicht weniger als 80% innerhalb eines oder des Bereichs des sichtbaren Lichts hat.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die lichthärtbare Monomerzusammenset zung (2) eine Schrumpfung aufweist, wenn sie gehärtet wird.

16. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch ge kennzeichnet, daß die lichthärtbare Monomerzu sammensetzung (2) eine multifunktionelle Acrylat- oder Meth acrylatverbindung ist oder enthält.

17. Verfahren nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die multifunktionelle Acrylat- oder Methacrylatverbindung eine schwefelhaltige mul tifunktionelle Acrylat- oder Methacrylatverbindung ist.

18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, da durch gekennzeichnet daß die Zeit einer Ge samtheit von Bestrahlungsschritten von der Teilbestrahlung bis zu der Vollbestrahlung nicht mehr als 20 Minuten beträgt.

19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, da durch gekennzeichnet, daß die lichthärtbare Monomerzusammensetzung (2) einen fluoreszenten Farbstoff ent hält.