CN1511692A

CN1511692A - 导光板的制造方法及模具

Info

Publication number: CN1511692A
Application number: CNA021516340A
Authority: CN
Inventors: 陈杰良; 吕昌岳
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2002-12-28
Filing date: 2002-12-28
Publication date: 2004-07-14

Abstract

一种导光板的制造方法包括如下步骤：提供一模具；熔融预定的树脂材料；将熔融的树脂材料注入模具的模腔中；保压冷却该模具；脱模，形成导光板成品。其中，该模具的模腔为楔形或碟形，该模腔包括一平面和一与该平面相对的斜面或凹面，且保压冷却步骤中所采用的致冷剂通道平行于该平面设置。

Description

导光板的制造方法及模具

【技术领域】

本发明涉及一种导光板的制造方法及模具，尤其涉及一种楔形或碟形导光板的制造方法及模具。

【背景技术】

背光模组(Backlight Module)可提供电子产品的背面光源，其应用于各种信息、通讯、消费产品中，以作为液晶显示器的光源系统。背光模组的工作原理为光线直接或间接进入导光板内传播，经由导光板的具有光学结构设计的底面与反射板，以一定角度扩散射出，并均匀分布在发光区域内，再利用扩散板及棱镜板调整光线视角，以配合液晶显示器的光学特性要求，可见，导光板是背光模组的关键组件。

目前，导光板的制造方法主要分为两种：印刷式(Screen Printing)与非印刷式。非印刷式制造方法目前较为成熟的技术是采用压克力(Acrylate)材质的射出成型(Injection Molding)，并在导光板的底面以切割或直接射出成型方式设置多个凸凹图案以达到扩散光线的目的。现有技术射出成型制造导光板的方法一般包括：提供一模具；熔融预定的树脂材料；将熔融的树脂材料注入模具的模腔中；保压冷却该模具；脱模即形成导光板成品。但是，保压冷却步骤中采用的致冷剂通道设置未考虑形成导光板成品的形状，从而，当导光板是楔形或碟形时，因传热不均匀导致导光板成品的形状不均匀，将影响导光板的光学性能。

一种现有技术射出成型方法制造楔形导光板的成型装置如图1所示。该成型装置1包括注射装置10、模具12。其中该注射装置10包括注射机筒101、在机筒101内可旋转驱动的螺杆102、驱动螺杆102的马达103、向机筒101内供给树脂材料的料斗104和设置在机筒101外表面的加热器105。该模具12包括定模121、动模122、连接定模121与动模122两前端部的通道125、在定模121内形成有通过熔融树脂的流道123、与流道123连通的浇口124、定模121的致冷剂通道128和动模122的致冷剂通道129。其中，该定模121与动模122形成一用于成型制品的楔形模腔126，在动模122上设置有取出已成型品用的突出组件127。该楔形模腔126包括一平面1261与一斜面1262，该定模121的致冷剂通道128平行于平面1261，该动模122的致冷剂通道129平行于斜面1262。

但是，熔融树脂注入楔形模腔126后，在模腔126内呈楔形分布，因动模122的致冷剂通道129平行于斜面1262，而楔形分布的树脂各处厚度不一，其传热速度不同，导致楔形树脂内部产生非均匀的热应力，从而树脂在冷却时将产生形变，使得导光板成品形状不均匀、光学均匀度差。

综上所述，提供一种具有良好均匀性的楔形或碟形导光板的制造方法实为必要。

【发明内容】

为解决采用现有技术导光板的制造方法制成的楔形或碟形导光板均匀性差的缺陷，本发明提供一种具有良好均匀性的楔形或碟形导光板的制造方法。

本发明还提供一种具有良好均匀性的楔形或碟形导光板的制造模具。

本发明导光板的制造方法包括如下步骤：提供一模具；熔融预定的树脂材料；将熔融的树脂材料注入模具的模腔中；保压冷却该模具；脱模，形成导光板成品，其中，该模具的模腔为楔形或碟形，该模腔包括一平面和一与该平面相对的斜面或凹面，保压冷却步骤中所采用的致冷剂通道平行于该平面设置。

本发明导光板的制造模具包括一定模与一动模，该定模与动模均设置有多个致冷剂通道，且该定模与动模形成的模腔为楔形或碟形，该模腔包括一平面和一与该平面相对的斜面或凹面，该定模和动模的致冷剂通道均平行于该平面设置。

与现有技术相比，本发明导光板的制造方法的保压冷却步骤中，致冷剂通道平行于模腔的平面设置以确保冷却成品具有良好的均匀性，使得采用该制造方法制成的导光板成品形状均匀，且光学均匀性好。

【附图说明】

图1是一种现有技术导光板的制造方法所用的成型装置的剖面图。

图2是本发明导光板的制造方法所用的成型装置第一实施方式的剖面图。

图3是本发明导光板的制造方法的流程图。

图4是采用图2所示成型装置制成的导光板的结构示意图。

图5是本发明导光板的制造方法所用的成型装置第二实施方式的剖面示意图。

图6是采用图5所示成型装置制成的导光板的结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅图2，为本发明导光板的制造方法所用的成型装置的第一实施方式，该成型装置2包括注射装置20与模具22。其中该注射装置20包括注射机筒201、在机筒201内可旋转驱动的螺杆202、驱动螺杆202的马达203、向机筒201内供给树脂材料的料斗204和设置在机筒201外表面的加热器205。该模具22包括定模221、动模222、连接定模221与动模222两前端部的通道225、在定模221内形成有通过熔融树脂的流道223、与流道223连通的浇口224、定模221的致冷剂通道228和动模222的致冷剂通道229。其中，该定模221与动模222形成一用于成型制品的楔形模腔226，在动模222上设置有取出已成型品用的突出组件227。该楔形模腔226包括一平面2261和一斜面2262，该定模221的致冷剂通道228与动模222的致冷剂通道229均平行于平面2261。

熔融树脂注入楔形模腔226后，在模腔226内呈楔形分布，因动模222的致冷剂通道229平行于平面2261，则楔形分布的树脂厚度较大处(即传热较慢处)距动模222的致冷剂通道229较近，楔形分布的树脂厚度较小处(即传热较快处)距动模222的致冷剂通道229较远，使得楔形分布的树脂可均匀冷却，从而获得具有良好均匀性的导光板成品。

该模具22的楔形模腔226的至少一面设有凹形图案，以使导光板的一表面对应形成凸形图案。其中，该图案可直接设置在模腔226的内表面，也可在模腔226内贴附具凸凹状或锯齿状图案的模仁。该图案可采用压印法、喷砂法、腐蚀法、激光加工法、铣刀加工法、V-Cut法和电铸法等方法设置。该模具22材料为常规热导率高的金属，如铜、铜合金或铍铜。此外，为提高模具22的刚性，可掺杂镍、镍钴合金(NiCo)、磷化镍(NiP)、混合碳化硅(SiC)、铬或碳化钛(TiC)等高硬质材料电铸而成。

请一并参阅图3，是本发明导光板的制造方法的流程图。该导光板制造方法60包括如下步骤：准备一模具的步骤62；熔融预备树脂材料的步骤64；将熔融树脂材料注入模具的模腔的步骤70；保压冷却该模具中的树脂材料的步骤72；脱模取出导光板成品的步骤74。

其中，步骤64中所使用的树脂材料具有良好光线透过率，如甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物MS树脂、非晶质环烯烃聚合物、聚丙烯、聚乙烯、热塑型聚酯树脂等可熔融成型的热塑性树脂。其中，甲基丙烯酸树脂是以甲基丙烯酸甲酯为主体的聚合物，其可与其它树脂如甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯等烷基丙烯酸酯类形成共聚物。另，该透明树脂材料可加入脱模剂、紫外线吸收剂、颜料、抗氧化剂和引燃剂等材料，以利于形成的导光板成品具有良好光学效应。

步骤64中，首先将预定的树脂材料连续充入机筒201内，同时使用加热器205使树脂材料熔融，马达203驱动螺杆202旋转，通过驱动螺杆202旋转将熔融树脂推至机筒201的前端，然后将熔融树脂快速射进模腔226中。目前，业界注射率一般在600cm³/秒以下，为使导光板不易产生残留变形的倾向，注射率的范围最好为1000至2500cm³/秒。常规熔融树脂的粘度在模具22的浇口224处为50至5000Pa.sec，因熔融树脂的粘度在成型时愈低愈好，降低粘度可提高熔融树脂温度，并提高注射率，因此可充入惰性气体使熔融树脂的粘度优化为200至1000Pa.sec。熔融树脂的加热温度可通过所用材料而适当选择，若以丙烯酸树脂为例，其加热温度可为170至300℃、其中优选为190至270℃、进一步优选为230至260℃。

步骤72中，当模腔内充入熔融树脂时，将螺杆202在所预定的距离后退后加保压力，然后通过定模221的致冷剂通道228与动模222的致冷剂通道229对其进行致冷，其中冷却温度在110℃以下，其中优化温度为105℃，通过冷却即制得导光板成品。

其中，步骤74为脱模取出该导光板成品。该一次成型中可设计取出两个制品，也可设计取出四个制品。请一并参阅图4，是采用该导光板制造方法60形成的楔形导光板3，该导光板3的底面(未标示)具有反射层凸形图案31。其中与该导光板3底面相对的光出射面(未标示)亦可设置U形或V形的光扩散层(图未示)，如此可得到高精度的导光板，因该导光板的反射层与光扩散层可通过射出成型一并形成，如此将省略印刷工序、缩短生产周期，且降低导光板的综合成本。

请参阅图5，是本发明导光板的制造方法所使用的成型装置的第二实施方式，该成型装置4包括注射装置40和模具42。其中该注射装置40包括注射机筒401、在机筒401内可旋转驱动的螺杆402、驱动螺杆402的马达403、向机筒401内供给树脂材料的料斗404和设置在机筒401外表面的加热器405。该模具42包括定模421、动模422、连接定模421与动模422两前端部的通道425、在定模421内形成有通过熔融树脂的流道423、与流道423连通的浇口424、定模421的致冷剂通道428与动模422的致冷剂通道429。其中，该定模421与动模422形成一用于成型制品的碟形模腔426，在动模422上设置有取出已成型品用的突出组件427。该碟形模腔426包括一平面4261与一凹面4262，该定模421的致冷剂通道428与动模422的致冷剂通道429均平行于平面4261。

熔融树脂注入碟形模腔426后，在模腔426内呈碟形分布，因动模422的致冷剂通道429平行于平面4261，则碟形分布的树脂厚度较大处(即传热较慢处)距动模422的致冷剂通道429较近，碟形分布的树脂厚度较小处(即传热较快处)距动模422的致冷剂通道429较远，使得楔形分布的树脂可均匀冷却，从而获得具有良好均匀性的导光板成品。

采用该装置4的导光板制造方法与第一实施方式所述的导光板制造方法60相同。该一次成型中可设计取出两个制品，也可设计取出四个制品。请一并参阅图6，是采用该导光板制造方法形成的碟形导光板5，该导光板5的底面(未标示)有反射层凸形图案51，与该导光板5底面相对的光出射面(未标示)也可设置U形或V形的光扩散层(图未示)，如此可得到高精度的导光板，因该导光板的反射层与光扩散层可通过射出成型一并形成，如此将省略印刷工序、缩短生产周期，且降低导光板的综合成本。

本发明导光板的制造模具并不限于上述实施方式所述，如：可依该制造方法所采用的模具的模腔至少一面可设置凸形或锯齿形图案等。

Claims

1.一种导光板的制造方法，其包括如下步骤：提供一模具，该模具的模腔是楔形或碟形，该模腔包括一平面和一与该平面相对的斜面或凹面；熔融预定的树脂材料；将熔融的树脂材料注入模具的模腔中；采用平行于该平面设置的致冷剂通道保压冷却该模具；脱模，形成导光板成品。

2.如权利要求1所述的导光板的制造方法，其特征在于该树脂材料为甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯或聚苯乙烯。

3.如权利要求1所述的导光板的制造方法，其特征在于熔融温度为170至300℃。

4.如权利要求3所述的导光板的制造方法，其特征在于熔融温度为190至270℃。

5.如权利要求4所述的导光板的制造方法，其特征在于熔融温度为230至260℃。

6.如权利要求1所述的导光板的制造方法，其特征在于注入模腔时熔融材料的粘度为50至5000Pa.sec。

7.如权利要求6所述的导光板的制造方法，其特征在于注入模腔时熔融材料的粘度为200至1000Pa.sec。

8.如权利要求1所述的导光板的制造方法，其特征在于制造该模具的材料为铜、铜合金或铍铜。

9.如权利要求8所述的导光板的制造方法，其特征在于制造该模具的材料中掺杂有镍、镍钴合金、磷化镍、混合碳化硅、铬或碳化钛。

10.如权利要求1所述的导光板的制造方法，其特征在于该模腔的至少一内表面设置有凹形或凸形或锯齿形图案。

11.如权利要求1所述的导光板的制造方法，其特征在于该模腔的至少一内表面设置有U形或V形图案。

12.一种导光板制造模具，其包括一定模与一动模，该定模与动模形成的模腔是楔形或碟形，该模腔包括一平面和一与该平面相对的斜面或凹面，且该定模与动模上均设置有多个致冷剂通道，其特征在于该致冷剂通道平行于该平面设置。

13.如权利要求12所述的导光板制造模具，其特征在于该制造模具是采用铜、铜合金或铍铜制成。

14.如权利要求13所述的导光板制造模具，其特征在于该制造模具的材料中掺杂有镍、镍钴合金、磷化镍、混合碳化硅、铬或碳化钛。

15.如权利要求12所述的导光板制造模具，其特征在于该制造模具的至少一内表面设置有凹形或凸形或锯齿形图案。

16.如权利要求12所述的导光板制造模具，其特征在于该制造模具的至少一内表面设置有U形或V形图案。