專(zhuān)利名稱(chēng)：利用鑄入聚合法制造液晶顯示器導(dǎo)光板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器(LCD)的導(dǎo)光板(“l(fā)ight guide or photoconductive plate)的制備，特別是利用鑄入聚合法制造較大尺寸液晶顯示器使用的導(dǎo)光板的方法。
LCD的背光裝置(backlight device)分為直射式及側(cè)光式(edge or sidelight)兩種，分別如

圖1及圖2所示。在圖1中，圖1(a)為圖1(b)的剖視圖，直射式的背光裝置包括一排列的光源10，反射板12及擴(kuò)散板14分別設(shè)于光源10的前后二面。圖2的側(cè)光式背光裝置包括位于導(dǎo)光板22側(cè)邊的光源20，光源20周?chē)鷩@光線(xiàn)反射器24，導(dǎo)光板22的前后二面亦分別設(shè)有擴(kuò)散板26及反射板28，其中圖2(a)為圖2(b)的剖視圖。而側(cè)光式背光裝置考慮不同亮度、重量及光源消耗電力等因素，又可區(qū)分為單邊、雙邊及三邊入光等三種方式。圖2所示裝置即為單邊式，在圖3(a)及圖3(b)中，則分別在導(dǎo)光板32及36側(cè)邊配置雙邊光源30及三邊光源34。
在側(cè)光式背光裝置中，導(dǎo)光板為使用壓克力(PMMA)材質(zhì)制成的平板，其作用是使光源從側(cè)邊導(dǎo)入，再經(jīng)光散射轉(zhuǎn)變成均勻的面光源。導(dǎo)光板一般是利用壓克力粒射出成型(injection)或使用平板壓克力。
為促使導(dǎo)光板獲得均勻的輝度，通常皆在導(dǎo)光板的表面印刷不同于壓克力板折射率(refractive index)的材料，或直接在導(dǎo)光板表面形成不同角度的折射面。圖4至圖6顯示三種常見(jiàn)的實(shí)施例，其中圖3-6(a)皆為圖3-6(b)的剖視圖。圖4所示裝置是在導(dǎo)光板22的一面上形成含有光散射粒子的透明樹(shù)脂油墨層38。圖5所示裝置是在導(dǎo)光板22的一面上制造粗糙塊40，使其形成凹凸面。圖6所示裝置是在導(dǎo)光板22的一面上挖射凹痕42，使其形成鋸齒面。
然而，對(duì)于較大尺寸的液晶顯示器，例如12英寸(inch)以上者，使用平板壓克力作為導(dǎo)光板便顯得過(guò)于笨重。改變導(dǎo)光板的形狀可以解決這個(gè)問(wèn)題。不過(guò)，使用射出成型技術(shù)制造導(dǎo)光板，其尺寸及厚度差受到很大的限制，難以實(shí)現(xiàn)目的。因此，目前量產(chǎn)的大尺寸液晶顯示器導(dǎo)光板仍采用平板壓克力。
本發(fā)明的主要目的是提供一種液晶顯示器導(dǎo)光板的新的制備方法。
本發(fā)明的次一目的是提供一種雙楔形(double wedge)的液晶顯示器導(dǎo)光板及制造此導(dǎo)光板的模具。
本發(fā)明的另一目的是提供一種易于制造大尺寸液晶顯示器導(dǎo)光板的方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種適合量產(chǎn)液晶顯示器導(dǎo)光板的制造方法。
本發(fā)明的再一目的是提出一種生產(chǎn)具有較大厚度變化導(dǎo)光板的方法。
本發(fā)明的利用鑄入聚合法(casting)制造液晶顯示器的導(dǎo)光板的方法包括準(zhǔn)備鑄入聚合制程的雙楔形模具，調(diào)合(mix up)甲基丙烯酸甲酯(MMA)與聚合開(kāi)始劑(initiator)偶氮二異丁腈(Azo Bis Isobuthyro Nitrile)進(jìn)行預(yù)備聚合(prepolymerization)，并調(diào)合成漿(slurry)，將上述漿化后的調(diào)合物鑄入上述模具內(nèi)，利用90-125℃的熱處理(heat treatment)使模具內(nèi)的調(diào)合物進(jìn)行聚合，最后再脫模，便可得到雙楔形的透明壓克力樹(shù)酯導(dǎo)光板。
其中。所述甲基丙烯酸甲酯與偶氮二異丁腈(Azo Bis IsobuthyroNitrile)進(jìn)行的預(yù)備聚合和調(diào)合成漿過(guò)程包括在60-90℃溫度下攪拌30分鐘。
所述鑄入聚合制程的雙楔形模具包括一平板上模以及一雙楔形的下模。
所述模具的下模的表面為非光滑表面。
所述非光滑表面為凹凸表面。
所述非光滑表面系鋸齒表面。
所述雙楔形的最大厚度與最小厚度相差3公厘以上。
采用本發(fā)明的利用鑄入聚合法制造的液晶顯示器的導(dǎo)光板包括雙楔形的透明壓克力樹(shù)酯基體；平面的第一表面位于上述基體的一面上，雙楔形的第二表面，位于上述基體與上述第一表面相對(duì)的另一面上。
本發(fā)明的另一方面，是在模具的雙楔形下板形成非光滑的表面，因而獲得具有較佳光散射效果的導(dǎo)光板。在不同的實(shí)施例中，導(dǎo)光板的雙楔形表面可以形成凹凸面或鋸齒面，使導(dǎo)光板將來(lái)能夠產(chǎn)生均勻的表面輝度。制造導(dǎo)光板的模具較佳實(shí)例是使用玻璃，例如，將熔融玻璃經(jīng)壓模產(chǎn)生。
本發(fā)明采用鑄入聚合法制造液晶顯示器的導(dǎo)光板，能夠獲得具有較大厚度變化的導(dǎo)光板，大幅減輕導(dǎo)光板的重量，因此適于用來(lái)批量生產(chǎn)大尺寸的液晶顯示器的導(dǎo)光板。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容及特點(diǎn)。
圖1及圖2分別為傳統(tǒng)的直射式及側(cè)光式的LCD的背光裝置。
圖3是雙邊式及三邊式光源的傳統(tǒng)側(cè)光式LCD的背光裝置。
圖4至圖6顯示了三種具有較佳光散射效果的導(dǎo)光板。
圖7是本發(fā)明的雙楔形導(dǎo)光板。
圖8是制造圖7所示導(dǎo)光板的模板。
圖9是本發(fā)明的另一個(gè)模板，用來(lái)制造具有光散射效果的雙楔形導(dǎo)光板。
圖10是利用圖9所示模板制造出的雙楔形導(dǎo)光板。
圖11顯示了本發(fā)明制造導(dǎo)光板的過(guò)程。
在附圖中，各標(biāo)號(hào)分別為10光源；12反射板；14擴(kuò)散板；20光源；22導(dǎo)光板；24光線(xiàn)反射器；26擴(kuò)散板；28導(dǎo)光板；30光源；32導(dǎo)光板；34光源；36導(dǎo)光板；38透明樹(shù)脂油墨層；40粗糙塊；42凹痕；44導(dǎo)光板；46光源；48光線(xiàn)反射器；50上模；52下模；54粗糙塊；56粗糙塊；60鑄入聚合制造導(dǎo)光板的制程；62準(zhǔn)備模具；64調(diào)合；66甲基丙烯酸甲酯；68聚合開(kāi)始劑；70預(yù)備聚合；72熱處理；74漿化；76注模；78聚合；80熱處理；82脫模；84導(dǎo)光板。
根據(jù)本發(fā)明，主要是利用鑄入聚合法制造液晶顯示器的導(dǎo)光板，其步驟包括準(zhǔn)備鑄入聚合制程的雙楔形模具調(diào)合甲基丙烯酸甲酯與聚合開(kāi)始劑偶氮二異丁腈(Azo Bis Isobuthyro Nitrile)；令上述調(diào)合物在60-90℃下預(yù)備聚合；將上述預(yù)備聚合后的調(diào)合物進(jìn)行30分鐘的漿化；將上述漿化后的調(diào)合物鑄入上述模具內(nèi)；利用100℃的熱處理使模具內(nèi)的調(diào)合物進(jìn)行聚合；最后再脫模，便可得到雙楔形的透明壓克力樹(shù)脂導(dǎo)光板。
圖7顯示一導(dǎo)光板的較佳實(shí)施例，圖7(a)為圖7(b)的剖視圖導(dǎo)光板44為雙楔形，即一表面為平面，另一表面為內(nèi)凹的雙楔形表面。導(dǎo)光板44兩側(cè)邊分別設(shè)有光源46，并以光線(xiàn)反射器48包圍光源46。雙楔形的導(dǎo)光板44可以減輕重量。以14英寸的壓克力導(dǎo)光板為例，其邊緣與中央的厚度差可達(dá)3公厘(mm)以上，重量較平板導(dǎo)光板減輕約20％以上。
圖8是制造圖7所示導(dǎo)光板的模具，其包括一上模50及一下模52。上模50為平板玻璃，下模52則為雙楔形玻璃。此一模具可以利用熔融的玻璃以壓模方式產(chǎn)生。
為增進(jìn)導(dǎo)光板表面輝度的均勻效果，可以使導(dǎo)光板的雙楔形表面形成非光滑表面，圖9提出一種具有粗糙塊54的下模52，利用它可以制造圖10所示的導(dǎo)光板44。導(dǎo)光板44上的粗糙塊56在中央處具有較大區(qū)域，向兩旁延伸則逐漸變小。熟知液晶顯示器導(dǎo)光板技藝的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，非光滑雙楔形表面可以有各種不同的形狀或構(gòu)造變化，例如前述發(fā)明背景提及的鋸齒面，或印刷不同于壓克力板折射率的材料于雙楔形表面。
制造圖7或圖10所示導(dǎo)光板的過(guò)程如第圖11所示。在使用鑄入聚合制造導(dǎo)光板的制程60中，首先必須適當(dāng)?shù)販?zhǔn)備模具62，例如使用圖8或圖9所示的模具。接著是聚合材料的調(diào)合64，使用預(yù)先備妥的甲基丙烯酸甲酯66及聚合開(kāi)始劑偶氮二異丁腈(Azo Bis Isobuthyro Nitrile)68。先將調(diào)合物進(jìn)行預(yù)備聚合70，即，先讓調(diào)合的單量體(monomer)在60-90℃發(fā)生初步的聚合，此一步驟可以施加熱處理。
再將預(yù)備聚合后的調(diào)合物進(jìn)行30分鐘的漿化74，注入先前準(zhǔn)備的模具中76。使模具中的調(diào)合物完全聚合78，此一步驟須施予90-125℃的熱處理80以增進(jìn)聚合的速度及效果。經(jīng)過(guò)取合78步驟，甲基丙烯酸甲酯會(huì)完全聚合并依照模具成型。最后再經(jīng)脫模82，便得到雙楔形的透明壓克力樹(shù)酯導(dǎo)光板84。
由于利用鑄入聚合法，即使大尺寸的導(dǎo)光板也很容易達(dá)成，并且其厚度差可以相當(dāng)大，以減輕整個(gè)導(dǎo)光板的重量，而這制程適合量產(chǎn)，對(duì)于產(chǎn)業(yè)具有極大價(jià)值。
上述的實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明的特點(diǎn)，其目的在使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，而非限定本發(fā)明的范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，能夠容易地修改上述實(shí)施例，而不脫離本發(fā)明揭示的精神。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器的導(dǎo)光板的制造方法，其特征是包括下列步驟準(zhǔn)備鑄入聚合制程的雙楔形模具；調(diào)合甲基丙烯酸甲酯與聚合開(kāi)始劑；令上述調(diào)合物預(yù)備聚合；將上述預(yù)備聚合后的調(diào)合物漿化；將上述漿化后的調(diào)合物鑄入上述模具內(nèi)；利用熱處理使模具內(nèi)的調(diào)合物進(jìn)行聚合，然后脫模。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是所述鑄入聚合制程的雙楔形模具包括一平板上模以及一雙楔形的下模。
3.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征是所述模具的下模的表面為非光滑表面。
4.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征是所述非光滑表面為凹凸表面。
5.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征是所述非光滑表面系鋸齒表面。
6.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征是所述雙楔形的最大厚度與最小厚度相差3公厘以上。
7.一種利用鑄入聚合法制造的液晶顯示器的導(dǎo)光板，其特征是采用如權(quán)利要求1-6所述的任意一種方法制得的產(chǎn)品，包括雙楔形的透明壓克力樹(shù)脂基體；平面的第一表面位于上述基體的一面上，雙楔形的第二表面，位于上述基體與上述第一表面相對(duì)的另一面上。
8.如權(quán)利要求7所述的導(dǎo)光板，其特征是所述第二表面為非光滑表面。
9.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)光板，其特征是所述非光滑表面為凹凸表面。
10.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)光板，其特征是所述非光滑表面為鋸齒表面。
全文摘要
本發(fā)明為一種利用鑄入聚合法制造液晶顯示器導(dǎo)光板的方法。它包括準(zhǔn)備鑄入聚合制程的雙楔形模具,調(diào)合甲基丙烯酸甲酯與聚合開(kāi)始劑,令上述調(diào)合物預(yù)備聚合,將上述預(yù)備聚合后的調(diào)合物漿化,將上述漿化后的調(diào)合物鑄入上述模具內(nèi),利用熱處理使模具內(nèi)的調(diào)合物進(jìn)行聚合,最后再脫模,便可得到雙楔形的透明壓克力樹(shù)脂導(dǎo)光板。本發(fā)明提供的方法適合量產(chǎn)雙楔形的導(dǎo)光板,特別是較大尺寸的液晶顯示器使用的導(dǎo)光板。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1329264SQ0112955
公開(kāi)日2002年1月2日 申請(qǐng)日期2001年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月27日
發(fā)明者郭錦標(biāo) 申請(qǐng)人:郭錦標(biāo)