專利名稱：導(dǎo)光板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)光板的制造方法。
背景技術(shù)：
背光系統(tǒng)(Backlight System)可作為液晶顯示器的光源系統(tǒng)，其應(yīng)用于各種信息、通訊、消費(fèi)產(chǎn)品中。近年來，隨著中小尺寸產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展，如移動(dòng)電話、影像電話、PDA等，產(chǎn)品不斷向輕薄短小方向發(fā)展，因此出現(xiàn)側(cè)光型背光系統(tǒng)。背光系統(tǒng)的工作原理是光源直接或間接進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)傳播，經(jīng)由導(dǎo)光板的具有光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的底面和反射板，以某一角度擴(kuò)散射出，并均勻分布在發(fā)光區(qū)域內(nèi)，再利用擴(kuò)散板和棱鏡板調(diào)整光源視角，以配合液晶顯示器的光學(xué)特性要求。
目前，導(dǎo)光板的制程主要分為兩種印刷式(Screen Printing)和非印刷式。其中，印刷式是在導(dǎo)光板的底面涂附墨點(diǎn)以形成特定的圖案(Dot Pattern)，該墨點(diǎn)用來破壞入射光線的全反射條件，進(jìn)而使光線均勻射出導(dǎo)光板。但是該種導(dǎo)光板中光線必須透過導(dǎo)光板才能接觸圖案，因而使反射光線的強(qiáng)度減弱；另外，在印刷過程中由于印刷油墨涂覆不均勻，進(jìn)而影響光線的散射效果，從而無法為背光系統(tǒng)提供均勻的光線，影響液晶顯示的效果。
而非印刷式制程目前較為成熟的技術(shù)是采用壓克力(PMMA)材料的射出成型(Iniection Molding)，在導(dǎo)光板的底面以切割或直接射出成型方式設(shè)置凹凸圖案以達(dá)到擴(kuò)散光線的目的。因?yàn)槿肷涔饩€可直接與凹凸圖案接觸，因此反射的光線強(qiáng)度大于印刷式導(dǎo)光板，而且在制造過程中省去印刷程序，因此具有擴(kuò)射效果優(yōu)良、制程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。然而，在射出成型時(shí)熔融樹脂的粘度(Viscosity)會(huì)影響導(dǎo)光板成品的均勻性，若熔融樹脂在射出時(shí)粘度較高，則熔融樹脂未傳輸?shù)侥Ｇ坏乃闹芗垂袒?，因此制得的?dǎo)光板均勻性較差；另外，現(xiàn)有射出成型的導(dǎo)光板若制得較輕薄，則容易在冷卻后產(chǎn)生翹曲，進(jìn)而會(huì)影響光線的傳輸效果。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)光板制造方法制造的導(dǎo)光板成本高、厚度較厚且不均勻的缺陷，本發(fā)明提供一種低成本、輕薄均勻?qū)Ч獍宓闹圃旆椒ā?br> 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的導(dǎo)光板的制造方法包括如下步驟提供一模具；熔融預(yù)定的樹脂材料和惰性氣體；將熔融的樹脂材料和惰性氣體一起注入模具的模腔中；保壓冷卻該模具；脫模即形成導(dǎo)光板成品。
本發(fā)明的有益效果是該熔融的樹脂材料和惰性氣體一起注入模具的模腔中，因?yàn)樵摎怏w可降低熔融樹脂材料的粘度，因此形成的導(dǎo)光板成品比較均勻。另外，該惰性氣體和樹脂材料混合均勻可降低導(dǎo)光板成品的粘度，因此制得導(dǎo)光板較為輕薄。又因?yàn)樵撝瞥炭墒÷杂∷⒛c(diǎn)程序，因此可縮短生產(chǎn)周期，而且降低每一個(gè)導(dǎo)光板的綜合成本。

圖1是本發(fā)明導(dǎo)光板制造方法所用的裝置的剖面示意圖。
圖2是本發(fā)明導(dǎo)光板制造方法的流程圖。
圖3是根據(jù)圖2所示制造方法所制得導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是根據(jù)圖2所示制造方法所制得導(dǎo)光板的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是根據(jù)圖2所示制造方法所制得導(dǎo)光板的又一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，是本發(fā)明導(dǎo)光板制造方法所使用的裝置。該裝置包括注射裝置10、模具20和充氣裝置30。其中，該注射裝置10包括注射機(jī)筒11機(jī)筒11內(nèi)可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的螺桿12、驅(qū)動(dòng)螺桿12的馬達(dá)13、向機(jī)筒11內(nèi)供給樹脂材料的料斗14和設(shè)置在機(jī)筒11外表面的加熱器15。該模具20包括定模21、動(dòng)模22、連接定模21和動(dòng)模22兩前端部的通道25、在定模21內(nèi)形成有通過熔融樹脂的流道23和與流道23連通的澆口4。其中，該定模21和動(dòng)模22形成一用于成型制品的模腔26，在動(dòng)模22上設(shè)置有取出已成型品用的突出元件27。該充氣裝置30包括一氣體通路31和氣腔32，在充氣時(shí)該氣體通路31和機(jī)筒11的內(nèi)腔相連。
該模具20的模腔26中至少一面設(shè)有凹凸?fàn)罨蜾忼X狀圖案，以使導(dǎo)光板的一表面對(duì)應(yīng)形成凸凹狀或鋸齒狀圖案。其中，該圖案可直接設(shè)置在模腔26的內(nèi)表面，也可在模腔26內(nèi)貼附具凹凸?fàn)罨蜾忼X狀圖案的模仁。該圖案可采用壓印法、噴砂法、腐蝕法、激光加工法、銑刀加工法、LIGA(德文為L(zhǎng)ithographie GavanoformungAbformung)加工和電鑄法等方法設(shè)置。該模具20材料為現(xiàn)有熱導(dǎo)率高的金屬，如銅、銅合金或鈹銅。此外，為提高模具20的剛性，可使用鎳、磷化鎳(NiP)、鎳鈷合金(NiCo)或混合碳化硅(SiC)、鉻和碳化鈦(TiC)等高硬質(zhì)材料電鑄而成。
請(qǐng)一起參閱圖2，是本發(fā)明導(dǎo)光板制造方法的流程圖。在導(dǎo)光板制程60中，包括如下步驟步驟62是準(zhǔn)備一模具、步驟64是熔融預(yù)備樹脂材料和惰性氣體、步驟70是將熔融材料和惰性氣體同時(shí)射入模具的模腔內(nèi)；步驟72是保壓冷卻該模具中的樹脂材料；步驟74是脫模取出導(dǎo)光板成品。
其中，步驟64中所使用的樹脂材料具有良好的光線透過率，如甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物MS樹脂、非晶質(zhì)環(huán)烯烴聚合物、聚丙烯、聚乙烯、熱塑型聚酯樹脂等可熔融成型的熱塑型樹脂。其中，甲基丙烯酸樹脂是以甲基丙烯酸甲酯為主體的聚合物，其可與其他樹脂如甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯等烷基丙烯酸酯類形成共聚物。另外，該透明樹脂材料可加入脫模劑、紫外線吸收劑、顏料、抗氧化劑和引燃劑等材料，以利于形成的導(dǎo)光板成品具有良好光學(xué)效應(yīng)。
步驟64中，首先將預(yù)定的樹脂材料連續(xù)充入機(jī)筒11內(nèi)，同時(shí)使用加熱器15使樹脂材料熔融，馬達(dá)13驅(qū)動(dòng)螺桿12旋轉(zhuǎn)時(shí)充氣裝置30向機(jī)筒11的內(nèi)腔充入惰性氣體，通過驅(qū)動(dòng)螺桿12旋轉(zhuǎn)使熔融樹脂和惰性氣體充分混合并將其推到機(jī)筒11的前端，然后將熔融樹脂和該惰性氣體快速射進(jìn)模腔26中。目前，業(yè)界注射率一般在600cm3/s以下，為使導(dǎo)光板不易產(chǎn)生殘留變形的傾向，注射率的范圍最好為1000cm3/s到2500cm3/s?，F(xiàn)有熔融樹脂的粘度在模具20的澆口24處為50Pa.sec到5000Pa.sec，因熔融樹脂的粘度在成型時(shí)越低越好，降低粘度可提高熔融樹脂溫度，并提高注射率，因此充入惰性氣體可使熔融樹脂的粘度降低為200Pa.sec到1000Pa.sec之間。熔融樹脂的加熱溫度可通過所用材料而適當(dāng)選擇，以甲基丙烯酸樹脂為例，其溫度可為170℃到300℃、其中優(yōu)選為190℃到270℃、進(jìn)一步優(yōu)選為230℃到260℃。其中，惰性氣體可為氬氣(Ar)、氦氣(He)、氖氣(Ne)，也可用氮?dú)獯嬖摱栊詺怏w，或?qū)⒃摱栊詺怏w和氮?dú)庖韵嗤壤旌稀Ｔ摎怏w的壓力和流速可由外部的調(diào)節(jié)裝置(圖未示)控制，其中該惰性氣體在充入機(jī)筒11的內(nèi)腔前先進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的溫度范圍為100℃到120℃，其中優(yōu)化溫度為110℃。
步驟72中，當(dāng)模腔內(nèi)充入熔融樹脂時(shí)，將螺桿12在退后所預(yù)定的距離時(shí)加保壓力，然后通過冷卻裝置(圖未示)對(duì)其進(jìn)行致冷，其中冷卻溫度在110℃以下，其中優(yōu)化溫度為105℃，通過冷卻即制得導(dǎo)光板成品。
其中，步驟74為脫模取出該導(dǎo)光板成品。該一次成型中可設(shè)計(jì)取出二個(gè)制品，也可設(shè)計(jì)取出四個(gè)制品。請(qǐng)一起參閱圖3、圖4和圖5，選用不同形狀的模具20，可分別制成平板形導(dǎo)光板4、楔形導(dǎo)光板5和碟形導(dǎo)光板6，導(dǎo)光板4、5和6的底面分別有反射層凹凸圖案41、51和61，導(dǎo)光板4的凸凹圖案41設(shè)置比較均勻；而楔形導(dǎo)光板5和碟形導(dǎo)光板6的凸凹圖案51、61離光源(圖未示)愈遠(yuǎn)，其圖案的密度和大小越大。其中和該等導(dǎo)光板底面相對(duì)的光出射面也可設(shè)置U形或V形的光擴(kuò)散層(圖未示)，如此可得到高精度賦形的導(dǎo)光板，因該導(dǎo)光板的反射層和光擴(kuò)散層可通過射出成型一起形成，如此可省略印刷工序、縮短生產(chǎn)周期，而且降低每一個(gè)導(dǎo)光板的綜合成本。
另外，其他薄型的光學(xué)元件如光學(xué)透鏡、光纖頭的柱狀透鏡、光學(xué)引擎中的分色鏡、偏振分光鏡以及其他各式棱鏡等，也可用該射出成型的方法制成。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光板的制造方法，包括如下步驟提供一模具；熔融預(yù)定的樹脂材料和惰性氣體；將熔融的樹脂材料和惰性氣體一起注入模具的模腔中；保壓冷卻該模具；脫模即形成導(dǎo)光板成品。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板的制造方法，其特征在于該導(dǎo)光板成品為平板形、楔形或碟形。
3.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板的制造方法，其特征在于該樹脂材料為甲基丙烯酸樹脂。
4.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板的制造方法，其特征在于該惰性氣體可為氬氣、氦氣和氖氣中的任意一種。
5.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板的制造方法，其特征在于該惰性氣體注入模腔的預(yù)熱溫度為100℃到120℃。
6.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板的制造方法，其特征在于熔融溫度為170℃到300℃。
7.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板的制造方法，其特征在于注入模腔時(shí)熔融材料的粘度為50Pa.sec到5000Pa.sec。
8.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板的制造方法，其特征在于該模具的至少一內(nèi)表面設(shè)置凹凸圖案或該模具的至少一內(nèi)表面設(shè)置U形或V形圖案。
9.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光板的制造方法，其特征在于該惰性氣體用氮?dú)馓娲蛴脷鍤?、氦氣和氖氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w代替。
全文摘要
一種導(dǎo)光板的制造方法包括如下步驟提供一模具；熔融預(yù)定的樹脂材料和惰性氣體；將熔融的樹脂材料和惰性氣體一起注入模具的模腔中；保壓冷卻該模具；脫模即形成導(dǎo)光板成品。該導(dǎo)光板具有輕薄均勻的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29C39/02GK1507995SQ02149650
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2002年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者陳杰良, 呂昌岳 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司