專利名稱：具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，尤指一種適用于背光模塊的具表面 微結(jié)構(gòu)的塑料導(dǎo)光板制造方法。
背景技術(shù)：
一般的液晶顯示器(IXD)，其本身并無法發(fā)光，故必須通過外加的光源方可產(chǎn)生亮 光而使其產(chǎn)生顯示功能，例如燈管，而此燈管組設(shè)于所謂的背光模塊上，故背光模塊為液晶 顯示器的關(guān)鍵零組件之一。于背光模塊中，尚會組設(shè)有一導(dǎo)光板，其可將燈管所產(chǎn)生的光源發(fā)散出去，而液晶 顯示器的好壞，其導(dǎo)光板是否可將燈管所產(chǎn)生的光源均勻發(fā)散出去，為重要參考指標(biāo)之一。傳統(tǒng)上，為使導(dǎo)光板可將燈管所產(chǎn)生的光源均勻發(fā)散出去，會依照導(dǎo)光板上 的各個位置所距離燈管的遠(yuǎn)近，于導(dǎo)光板上印刷有網(wǎng)點(diǎn)，或者以射出成形工藝于導(dǎo) 光板上制造出可折射光源的結(jié)構(gòu)。此外，導(dǎo)光板的材質(zhì)也大多為聚甲基丙烯酸甲酯 (Polymethylmethacrylate，簡稱PMMA)，亦即，俗稱壓克力板的塑料板。目前，導(dǎo)光板網(wǎng)點(diǎn)的制造方法大致分為印刷式與非印刷式二種，其中印刷式工藝 因為網(wǎng)點(diǎn)印刷的油墨粘度不易控制，優(yōu)良率較低。而非印刷式工藝則是將導(dǎo)光圖案的微結(jié) 構(gòu)制作于模具上，再以熱壓成形機(jī)來壓印形成具表面微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)光板。請參閱圖1、及圖2，其分別為現(xiàn)有塑料板制造方法的熱壓示意圖、及塑料板的成 品示意圖。如圖所示，該熱壓成形機(jī)90主要包括有一模具固定座905、一材料基板固定座 906、二加熱裝置903，904、及二冷卻通道901，902。且材料基板94可置放于材料基板固定 座906上，模具基板92則固定于模具固定座905，模具基板92的外表面并具有凹槽921的 微結(jié)構(gòu)。其熱壓形成方式是先利用二加熱裝置903，904將模具固定座905及材料基板固定 座906加熱，之后下降模具基板92熱壓材料基板94，隨后利用二冷卻通道901，902的冷卻 水或空氣，來冷卻模具基板92及材料基板固定座906，最后再移除模具基板92，材料基板94 的外表面即可形成如圖2的具有凸塊941的微結(jié)構(gòu)，亦即，可將模具基板92外表面的預(yù)定 微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印于材料基板94的外表面。上述的兩加熱裝置903，904于熱壓成形機(jī)90內(nèi)部加工制作管路，利用蒸汽或熱油 通過管路來加熱模具固定座905及材料基板固定座906，其屬熱傳導(dǎo)方式，加熱時間十分冗 長，生產(chǎn)效率不高，并非十分理想。發(fā)明人原因于此，本著積極發(fā)明創(chuàng)作的精神，亟思一種可以解決上述問題的「具表 面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法」，幾經(jīng)研究實驗終至完成本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是關(guān)于一種具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，包括有以下步驟(A)提供一塑料板、一上模具基板、一下模具基板、及多個加熱光源，上模具基板的下表面與下模具基板的上表面的至少其一具有多個微結(jié)構(gòu)。(B)利用多個加熱光源將上模具基板的下表面與下模具基板的上表面的表面溫度 加熱至超過塑料板的玻璃轉(zhuǎn)移溫度。(C)移除多個加熱光源。(D)利用上模具基板與下模具基板熱壓塑料板。(E)冷卻上模具基板與下模具基板的表面溫度至低于塑料板的玻璃轉(zhuǎn)移溫度。(F)移除上模具基板及下模具基板。通過此，本發(fā)明利用加熱光源采用輻射方式加熱上模具基板與下模具基板的表 面，可縮短加熱時間，提升整體塑料板熱壓工藝的生產(chǎn)效率。此外，于冷卻過程中，本發(fā)明將多個加熱光源移除，遠(yuǎn)離上模具基板與下模具基 板，遠(yuǎn)較現(xiàn)有的加熱裝置固設(shè)于熱壓成形機(jī)上，縮短冷卻時間，也可提升整體塑料板熱壓工 藝的生產(chǎn)效率。再者，上述塑料板材質(zhì)可為聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，簡稱 PMMA,中文俗稱壓克力板)、或其它等效材質(zhì)的塑料板。另外，本發(fā)明所制成的具表面微結(jié)構(gòu) 的塑料板不僅可作為導(dǎo)光板，也可作為擴(kuò)散板。又，上述上模具基板與下模具基板的材質(zhì)可為工具鋼、或其它等效材質(zhì)的合金鋼。 另外，上模具基板的下表面與下模具基板的上表面可無電電鍍鎳，以便易于在上模具基板 的下表面與下模具基板的上表面加工形成微結(jié)構(gòu)、或圖案。此外，上述上模具基板的下表面與下模具基板的上表面可二者皆具有多個微結(jié) 構(gòu)，也可僅有上模具基板的下表面具有多個微結(jié)構(gòu)、或僅有下模具基板的上表面具有多個 微結(jié)構(gòu)。其中，該等微結(jié)構(gòu)可為凹槽、圖案、或其它等效結(jié)構(gòu)。另外，上述加熱光源可為鹵素?zé)艄?、或紅外線燈管、或其它等效的加熱光源。又， 該多個加熱光源可位于上模具基板下表面與下模具基板上表面的中間位置，以便同時加熱 上、下模具基板。且該多個加熱光源可等間距平行排列，以便使上模具基板下表面與下模具 基板上表面的表面溫度維持相同。


圖1為現(xiàn)有塑料板制造方法的熱壓示意圖； 圖2為現(xiàn)有塑料板的成品示意圖3為本發(fā)明一較佳實施例的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法； 圖4為本發(fā)明一較佳實施例的加熱示意圖； 圖5為本發(fā)明一較佳實施例的熱壓示意圖； 圖6為本發(fā)明一較佳實施例的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板成品示意圖,主要元件符號說明
1熱壓成形機(jī)10上模具
101上模具基板1011凹槽
102上冷卻通道11下模具
111下模具基板1111凹槽
112下冷卻通道20加熱光源
30塑料板302 凸塊
301凸塊 90熱壓成形機(jī) 902冷卻通道 904加熱裝置 906材料基板固定座 921凹槽 941凸塊901冷卻通道903加熱裝置905模具固定座92模具基板94材料基板
具體實施例方式請參閱圖3是本發(fā)明一較佳實施例的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，并請同時 參閱圖4、及圖5，其分別為本發(fā)明一較佳實施例的加熱示意圖、及熱壓示意圖。本實施例有關(guān)一種具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，如圖所示，本實施例是先提 供一塑料板30、一上模具基板101、一下模具基板111、及多個加熱光源20(步驟Si)。其中， 上模具基板101的下表面與下模具基板111的上表面皆具有多個微結(jié)構(gòu)。換言之，本實施 例通過一熱壓成形機(jī)1來壓印形成具有表面微結(jié)構(gòu)的塑料板30，熱壓成形機(jī)1主要包括有 一固定有上模具基板101的上模具10、一固定有下模具基板111的下模具11、一上冷卻通 道101、一下冷卻通道102、及多個加熱光源20。其中，上、下冷卻通道101，102主要用以分 別冷卻上、下模具基板101，111，使其可維持于室溫狀態(tài)。在本實施例中，塑料板30的材質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯 (Polymethylmethacrylate，簡稱PMMA，中文俗稱壓克力板)。上模具基板101與下模具基板 111的材質(zhì)為工具鋼，且上模具基板101的下表面與下模具基板111的上表面并施以無電電 鍍工藝以形成一層鎳，以便易于在上模具基板101的下表面與下模具基板111的上表面加 工形成微結(jié)構(gòu)、或圖案。此外，上模具基板101的下表面的多個微結(jié)構(gòu)為山形凹槽1011，而 下模具基板111的上表面的多個微結(jié)構(gòu)則為半圓形凹槽1111。之后，利用多個加熱光源20將上模具基板101的下表面與下模具基板111的上 表面的表面溫度加熱至超過塑料板30的玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Glasstransition temperature, Tg)(步驟S2)。其中，「玻璃轉(zhuǎn)移溫度」為轉(zhuǎn)移溫度(Transition temperature)的一種， 當(dāng)聚合物在Tg時，會由較高溫所呈現(xiàn)的橡膠態(tài)，轉(zhuǎn)至低溫所呈現(xiàn)出似玻璃又硬且易脆的性 質(zhì)。亦即，玻璃轉(zhuǎn)移溫度是指塑料微觀高分子鏈開始具有大鏈節(jié)(segment)運(yùn)動的溫度。 若應(yīng)用溫度低于玻璃轉(zhuǎn)移溫度，分子鏈節(jié)運(yùn)動大部分被凍結(jié)(frozen)，塑料呈現(xiàn)剛性硬脆 (brittle)的玻璃態(tài)(glassy state)；若應(yīng)用溫度高于玻璃轉(zhuǎn)移溫度，分子鏈節(jié)可自由運(yùn) 動，塑件呈現(xiàn)柔軟繞曲。因此玻璃轉(zhuǎn)移溫度為塑料發(fā)生玻璃態(tài)-橡膠態(tài)相轉(zhuǎn)移的溫度。如圖4所示，在本實施例中，多個加熱光源20為紅外線燈管。且多個加熱光源20 位于上模具基板101的下表面與下模具基板111的上表面的中間位置，且多個加熱光源20 等間距平行排列。于加熱過程中，可使上模具基板101下表面與下模具基板111上表面的 表面溫度維持相同。接著，移除多個加熱光源20(步驟S； )。亦即，當(dāng)上模具基板101的下表面與下模 具基板111的上表面的表面溫度超過塑料板30的玻璃轉(zhuǎn)移溫度后，即可將多個加熱光源20 從上模具基板101的下表面與下模具基板111的上表面的中間位置移除，其可利用氣壓缸、液壓缸(圖未示)等輸送裝置，屬常見的公知技術(shù)，不再贅述。之后，再利用上模具基板101與下模具基板111熱壓塑料板30(步驟S4)。相同 地，其也可利用氣壓缸、液壓缸(圖未示)等輸送裝置將塑料板30運(yùn)送至上模具基板101 的下表面與下模具基板111的上表面的中間位置，再利用氣壓缸、液壓缸(圖未示)頂升下 模具基板111，使上、下模具基板101，111對塑料板30進(jìn)行熱壓。接著，冷卻上模具基板101與下模具基板111的表面溫度至低于塑料板30的玻璃 轉(zhuǎn)移溫度(步驟S5)。亦即，利用上、下冷卻通道101，102分別冷卻上、下模具基板101，111， 使其表面溫度下降至低于塑料板30的玻璃轉(zhuǎn)移溫度。最后移除上模具基板101、及下模具基板111 (步驟S6)即可形成如圖6的具表面 微結(jié)構(gòu)的塑料板成品示意圖(步驟S7)。如圖所示，本實施例的塑料板30成品其上表面具 有與上模具基板101下表面的多個山形凹槽1011微結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的山形凸塊301，而塑料板 30的下表面則具有與下模具基板111上表面的多個半圓形凹槽1111微結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的半圓 形凸塊302，而此種且表面微結(jié)構(gòu)的塑料板30不僅可作為導(dǎo)光板，也可作為擴(kuò)散板的用途。
通過此，本實施例利用加熱光源20采用輻射方式加熱上模具基板101與下模具基 板111的表面，亦即，僅針對上模具基板101與下模具基板111的表面加熱，可縮短加熱時 間，提升整體塑料板30熱壓工藝的生產(chǎn)效率。此外，于冷卻過程中，本實施例將多個加熱光 源20移除，遠(yuǎn)離上模具基板101與下模具基板111的表面，遠(yuǎn)較現(xiàn)有的加熱裝置固設(shè)于熱 壓成形機(jī)上，可縮短冷卻時間，也可提升整體塑料板30熱壓工藝的生產(chǎn)效率。 上述實施例僅為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申請專 利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，包括A)提供一塑料板、一上模具基板、一下模具基板、及多個加熱光源，該上模具基板的下 表面與該下模具基板的上表面的至少其一具有多個微結(jié)構(gòu)；B)利用該多個加熱光源將該上模具基板的下表面與該下模具基板的上表面的表面溫 度加熱至超過該塑料板的玻璃轉(zhuǎn)移溫度；C)移除該多個加熱光源；D)利用該上模具基板與該下模具基板熱壓該塑料板；E)冷卻該上模具基板與該下模具基板的表面溫度至低于該塑料板的玻璃轉(zhuǎn)移溫度；以及F)移除該上模具基板、及該下模具基板。
2.如權(quán)利要求1所述的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，其特征在于，該塑料板的材 質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯。
3.如權(quán)利要求1所述的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，其特征在于，該上模具基板 與該下模具基板的材質(zhì)為工具鋼。
4.如權(quán)利要求1所述的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，其特征在于，該上模具基板 的下表面與該下模具基板的上表面鍍鎳。
5.如權(quán)利要求1所述的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，其特征在于，該上模具基板 的下表面與該下模具基板的上表面皆具有多個微結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，其特征在于，該微結(jié)構(gòu)為凹槽。
7.如權(quán)利要求1所述的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，其特征在于，該加熱光源為 紅外線燈管。
8.如權(quán)利要求1所述的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，其特征在于，該多個加熱光 源位于該上模具基板的下表面與該下模具基板的上表面的中間。
9.如權(quán)利要求1所述的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，其特征在于，該多個加熱光 源等間距排列。
10.如權(quán)利要求1所述的具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，其特征在于，該多個加熱光 源平行排列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具表面微結(jié)構(gòu)的塑料板制造方法，包括有以下步驟(A)提供塑料板、上模具基板、下模具基板、及多個加熱光源，上、下模具基板的表面并具有多個微結(jié)構(gòu)；(B)利用加熱光源將上、下模具基板的表面溫度加熱至超過塑料板的玻璃轉(zhuǎn)移溫度；(C)移除加熱光源；(D)利用上、下模具基板熱壓塑料板；(E)冷卻上、下模具基板的表面溫度至低于塑料板的玻璃轉(zhuǎn)移溫度；以及(F)移除上、下模具基板。通過此，本發(fā)明利用加熱光源采用輻射方式加熱上模具基板與下模具基板的表面，可縮短加熱時間，提升整體塑料板熱壓工藝的生產(chǎn)效率。
文檔編號B29K67/00GK102069587SQ20091022281
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者張文鐘, 陳正義 申請人:福華電子股份有限公司