專利名稱：具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法及其成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種成型方法及其成型模具，尤其是指一種具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法及其成型模具。
背景技術(shù)：
具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件被廣泛用于光電產(chǎn)品中，例如液晶顯示器背光模組中的導(dǎo)光板、投影光學(xué)系統(tǒng)中的菲涅爾透鏡(Fresnel lens)等，在考量如何提高產(chǎn)量、降低成本及提高產(chǎn)品品質(zhì)時(shí)，該光學(xué)元件的成型技術(shù)頗受到業(yè)界重視。
請(qǐng)參閱圖1及圖2所示，是習(xí)知具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，(A)首先提供一成型模具11，該成型模具11由一公模塊111與一母模塊112組成，并依元件形狀形成一模穴113于公模塊111與母模塊112間；(B)設(shè)置一澆口114于模穴113的一端側(cè)，并利用一鎖模機(jī)構(gòu)(圖未示)以閉合成型模具11；(C)由澆口114注入材料于模穴113中；(D)侍材料固化后，將模具開(kāi)啟并取出成品。
然由于光學(xué)元件表面具有許多凹凸的微結(jié)構(gòu)，且光學(xué)元件因?yàn)楹穸缺∶娣e大，所以，易阻礙材料流動(dòng)及造成流道過(guò)長(zhǎng)，而導(dǎo)致充填不良，使得轉(zhuǎn)寫性不佳及成品表面微結(jié)構(gòu)精度不佳，另成型模具11無(wú)適當(dāng)排氣設(shè)計(jì)，使得模穴113內(nèi)的氣體無(wú)法有效排出而易于成品表面形成氣泡，使光學(xué)元件品質(zhì)不良以致影響光學(xué)特性。而目前常見(jiàn)的解決方式是(一)利用加高模具溫度來(lái)提高材料流動(dòng)性，以縮短填模所需的時(shí)間，而提高成品表面品質(zhì)，但由于材料溫度高，冷卻所需時(shí)間增長(zhǎng)，將造成總成形時(shí)間增加，使生產(chǎn)效率降低；(二)提高材料射出速度，但此將使得成品容易產(chǎn)生包氣或噴痕。因此，習(xí)知的微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件的成型方法，仍存在成品表面精度不佳、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題，故有待提出解決之道。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的，是提供一種具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法及成型模具，利用將抽氣孔設(shè)置于模穴充填成型末端，使整個(gè)充填過(guò)程中可保持模穴的真空度，使填充順利。
本發(fā)明的另一目的，是提供一種具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法及成型模具，抽氣孔經(jīng)上模、下模、上模仁或下模仁間的隙縫來(lái)抽取模穴內(nèi)的空氣，可以減少?gòu)U料產(chǎn)生。
本發(fā)明的又一目的，是提供一種具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法及成型模具，利用對(duì)模穴進(jìn)行抽真空，以有助于材料充填，而提高成品品質(zhì)、生產(chǎn)效率及轉(zhuǎn)寫性。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于，其包括下述步驟(A)提供一模具，并于該模具內(nèi)依據(jù)微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件形狀形成一模穴，于該模穴的前端側(cè)設(shè)一與該模穴相連通的澆口；(B)將該模穴形成一密閉空間；(C)于該密閉空間內(nèi)且位于模穴末端附近設(shè)至少一抽氣孔，并透過(guò)該抽氣孔對(duì)模穴進(jìn)行抽氣；(D)將材料注入該模穴中成型，以得到具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于其中步驟(A)中的該模具包括一上模及一下模，并于上模與下模內(nèi)分別設(shè)置一上模仁與一下模仁，再關(guān)閉上模與下模，以于該上模仁與下模仁間形成該模穴。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于其中步驟(B)中是利用于模具分模面上設(shè)置密封元件以將該模穴形成一密閉空間。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于步驟(C)中經(jīng)該抽氣孔對(duì)模穴進(jìn)行抽氣至真空狀態(tài)。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于該抽氣孔設(shè)于該上、下模仁的四周。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于該抽氣孔設(shè)于該模具分模面上。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于該抽氣孔連接一抽氣孔道及一真空設(shè)備。
本發(fā)明還提供一種具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于，其包括一上模與下模，于該上模與下模間形成一模穴，于該模穴的前端側(cè)設(shè)一與該模穴相連通的澆口；一密封元件，是設(shè)于該上模與下模間，使模穴形成一密閉空間；以及一抽氣孔，是設(shè)于該模穴末端附近。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該模穴內(nèi)設(shè)有一對(duì)上模仁與下模仁。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該密封元件為O型環(huán)。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該抽氣孔一端設(shè)置一抽氣孔道。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該抽氣孔設(shè)于該上下模間。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該抽氣孔設(shè)于該上模與上模仁間。
所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該抽氣孔設(shè)于該下模與下模仁間。
由于本發(fā)明的成型方法是對(duì)模穴進(jìn)行抽真空且該抽氣口設(shè)于模穴末端附近，透過(guò)模具內(nèi)的隙縫來(lái)抽取模穴內(nèi)的空氣，可避免材料于充填過(guò)程中遮住抽氣口而無(wú)法抽氣，因此本發(fā)明的成型方法可確保模穴內(nèi)于充填過(guò)程中均維持真空狀態(tài)，而使充填順暢，進(jìn)而提高成品品質(zhì)及轉(zhuǎn)寫性。

圖1，是習(xí)知具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法流程圖。
圖2，是習(xí)知具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具剖視圖。
圖3A、圖3B、圖3C、圖3D及圖3E，是本發(fā)明具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具幾種較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4、圖5及圖6，是本發(fā)明具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具另幾種較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式有關(guān)本發(fā)明為達(dá)到上述目的，所采用的技術(shù)手段及其功效，茲舉一較佳實(shí)施例，并配合附圖加以說(shuō)明如下請(qǐng)參閱圖3A至圖3E所示，本發(fā)明具微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件的成型方法，其步驟包括請(qǐng)參閱圖3A所示，首先，提供一模具21，該模具21包括一組相對(duì)合的上模211與下模212，并分別設(shè)置一上模仁213與一下模仁的214于上模211與下模212內(nèi)，該上、下模仁213、214可為以電沉積方式形成微結(jié)構(gòu)的金屬薄膜，然后于上模211與下模212之間的分模面上設(shè)置密封元件216，該密封元件216可設(shè)于上模211、下模212或上下模間，并可增設(shè)溝槽217以供密封元件216容置，且密封元件216可為O型環(huán)；請(qǐng)參閱圖3B所示，當(dāng)上模211與下模212關(guān)閉后，藉由密封元件216使模具21內(nèi)形成一密閉空間218(如圖3C所示)，且于上模仁213與下模仁214間形成模穴215。澆口23設(shè)于該模穴215的前端側(cè)且與該模穴215相連通。
請(qǐng)參閱圖3C所示，于密閉空間218內(nèi)且位于模穴215末端附近設(shè)置抽氣孔22，該抽氣孔22是設(shè)于上模211與下模212間，并連接一抽氣孔道221，該抽氣孔道221另一端連接一設(shè)于模穴215外的真空設(shè)備(圖未示)，使模穴215經(jīng)由抽氣孔22、抽氣孔道221及真空設(shè)備進(jìn)行抽真空步驟，而維持負(fù)壓真空狀態(tài)；由于抽氣孔22的設(shè)置位置不直接連接于模穴215，而透過(guò)模具內(nèi)的隙縫來(lái)抽取模穴215內(nèi)的空氣，故充填過(guò)程中可避免材料填充于抽氣孔22或抽氣孔道221內(nèi)，因此，可減少?gòu)U料產(chǎn)生。
請(qǐng)參閱圖3D所示，因澆口23設(shè)于模穴215前端側(cè)邊，而抽氣孔22設(shè)于模穴215末端附近，由澆口23將材料注入模穴215中成型，通過(guò)抽氣孔22可將填充材料后抽且可避免將抽氣孔22遮蔽，其成型方式可為射出成型、鑄造法或轉(zhuǎn)注成型等方法，待材料固化后，打開(kāi)模具即可得到具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件成品24(圖3E)。
另外，該抽氣孔22及抽氣孔道221可依模具結(jié)構(gòu)而有不同設(shè)計(jì)，例如如圖4所示，可將抽氣孔22設(shè)于下模仁214與下模212之間，而抽氣孔道221設(shè)于下模212內(nèi)；或如圖5所示，將抽氣孔22設(shè)于下模仁214與下模212間，抽氣孔道221設(shè)于下模仁214與下模212內(nèi)；或如圖6所示，模具21內(nèi)可增設(shè)有滑塊219，并將抽氣孔22設(shè)于滑塊219與下模仁214間，抽氣孔道221則設(shè)于滑塊219與上模211上。
而材料填充過(guò)程中，可藉由抽氣口22將模穴215抽真空，使材料流動(dòng)性增加以有助于材料充填，并可使模穴215內(nèi)的氣體排出，而提高成品品質(zhì)、生產(chǎn)效率及轉(zhuǎn)寫性；且該抽氣口22設(shè)于模穴215末端附近，透過(guò)模具內(nèi)的隙縫來(lái)抽取模穴215內(nèi)的空氣，可避免材料于充填過(guò)程中遮住抽氣口22而無(wú)法抽氣，因此本發(fā)明的成型方法可確保模穴215內(nèi)于充填過(guò)程中均維持真空狀態(tài)，而使充填順暢，進(jìn)而達(dá)到提高成品品質(zhì)及轉(zhuǎn)寫性。
以上所述，僅用以方便說(shuō)明本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明并不限于該等較佳實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于，其包括下述步驟(A)提供一模具，并于該模具內(nèi)依據(jù)微結(jié)構(gòu)光學(xué)元件形狀形成一模穴，于該模穴的前端側(cè)設(shè)一與該模穴相連通的澆口；(B)將該模穴形成一密閉空間；(C)于該密閉空間內(nèi)且位于模穴末端附近設(shè)至少一抽氣孔，并透過(guò)該抽氣孔對(duì)模穴進(jìn)行抽氣；(D)將材料注入該模穴中成型，以得到具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件。
2.如權(quán)利要求1所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于其中步驟(A)中的該模具包括一上模及一下模，并于上模與下模內(nèi)分別設(shè)置一上模仁與一下模仁，再關(guān)閉上模與下模，以于該上模仁與下模仁間形成該模穴。
3.如權(quán)利要求1所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于其中步驟(B)中是利用于模具分模面上設(shè)置密封元件以將該模穴形成一密閉空間。
4.如權(quán)利要求1所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于步驟(C)中經(jīng)該抽氣孔對(duì)模穴進(jìn)行抽氣至真空狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于該抽氣孔設(shè)于該上、下模仁的四周。
6.如權(quán)利要求1所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于該抽氣孔設(shè)于該模具分模面上。
7.如權(quán)利要求1所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法，其特征在于該抽氣孔連接一抽氣孔道及一真空設(shè)備。
8.一種具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于，其包括一上模與下模，于該上模與下模間形成一模穴，于該模穴的前端側(cè)設(shè)一與該模穴相連通的澆口；一密封元件，是設(shè)于該上模與下模間，使模穴形成一密閉空間；以及一抽氣孔，是設(shè)于該模穴的末端附近。
9.如權(quán)利要求8所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該模穴內(nèi)設(shè)有一對(duì)上模仁與下模仁。
10.如權(quán)利要求8所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該密封元件為O型環(huán)。
11.如權(quán)利要求8所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該抽氣孔一端設(shè)置一抽氣孔道。
12.如權(quán)利要求8所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該抽氣孔設(shè)于該上下模間。
13.如權(quán)利要求9所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該抽氣孔設(shè)于該上模與上模仁間。
14.如權(quán)利要求9所述的具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型模具，其特征在于該抽氣孔設(shè)于該下模與下模仁間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的成型方法及成型模具，該成型方法是，先提供一模具，并于該模具內(nèi)形成一模穴，于該模穴的前端側(cè)設(shè)一與該模穴相連通的澆口；將該模穴形成一密閉空間；于該密閉空間內(nèi)且位于模穴末端附近設(shè)至少一抽氣孔，并透過(guò)該抽氣孔對(duì)模穴進(jìn)行抽氣；再將材料注入該模穴中成型，以得到具微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件。本發(fā)明利用將抽氣孔經(jīng)上模、下模、上模仁或下模仁間的隙縫來(lái)抽取模穴內(nèi)的空氣，可以減少?gòu)U料產(chǎn)生，有助于材料充填，可提高成品品質(zhì)、生產(chǎn)效率及轉(zhuǎn)寫性。
文檔編號(hào)B29C45/26GK1569443SQ03143899
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2003年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月25日
發(fā)明者許建宏, 黃文勇, 王瑞仁, 陳佑振, 吳家宏 申請(qǐng)人:中強(qiáng)光電股份有限公司