CN1669770A - 透光板的生产方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种生产大尺寸的透光板的方法。该方法包括(1)将注射装置的机筒与模具的空腔连接；该模具具有高度不均匀的空间并包含模具体和阴模，所述阴模具有流体通道，该流体通道与流体开关装置相连，其可以改变流体介质并允许加热介质和冷却介质；(2)使加热介质通过流体通道；(3)将熔融树脂输送到机筒中；(4)将熔融树脂填充到模具空腔中；和(5)当填充满空腔后，使冷却介质经流体通道通过，使空腔表面冷却至低于树脂的玻璃化转变温度的温度。

Description

透光板的生产方法
发明背景
1.发明领域
本发明涉及一种用于生产作为液晶显示器的背光单元的透光板的方法。
2.相关领域的描述
透光板作为光学元件用于从位于该板侧面的光源将光线传输到笔记本型个人计算机、台式个人计算机、电视机等的液晶显示器内的液晶显示屏。附图1(a)和附图1(b)所示为液晶显示器和透光板的配置结构的示意性截面图。位于液晶显示器1后侧的背光单元主要包括透光板2或3、位于透光板2或3后侧的反射层4、位于透光板2或3(面向液晶显示器)前面的光漫射层5、位于透光板2或3侧面的光源7和用于从光源7将光线传输到透光板2或3的反射器8。来自光源7的光线被反射器8反射进入到透光板2或3。当入射光线通过透光板2或3时，被反射层4反射后从透光板2或3的前面放射出来。在透光板的前面，由于具有光漫射层5，光线可以均匀地从整个区域放射并用于液晶显示器1的照明。冷阴极射线管通常被用做光源7。使用棱镜片调控漫射光的损失以及光的方向性也是大家已知的。可在透光板2或3的后侧通过印刷等方式提供诸如点和线的图案，从而使光线从前面均匀地放射出。
附图1(a)所示的结构用于相对小尺寸的显示器，其对角线长度高至约14英寸，用于诸如笔记本型个人计算机等。透光板2为楔形形状，厚度从约0.6毫米连续增加到约3.5毫米。附图1(b)所示的结构用于诸如台式个人计算机和液晶电视机等产品的大尺寸显示器。透光板3具有片形的结构，其厚度几乎是均匀的。
典型情况下透光板2或3由甲基丙烯酸类树脂制成。如附图1(a)所示，这种楔形透光板2具有相对小的面积，是根据注射成形方法生产的，然而如附图1(b)所示，片形透光板3具有相对大的面积，是根据切割树脂片的方法生产的。
例如，具有对角线长度超过14英寸的大尺寸透光板通常是根据切割甲基丙烯酸树脂片的方法生产的。
与此形成对照，根据注射成形方法生产大尺寸透光板的方法已公布在日本延迟公开专利申请No.2000-229343、日本延迟公开专利申请No.2002-011769、日本延迟公开专利申请No.2002-046259、日本延迟公开专利申请No.10-128783、日本延迟公开专利申请No.11-245256等。
这些方法看起来更适合用于生产不均匀厚度的大尺寸透光板，具有如附图1(a)所示的厚度分布(例如，厚度从一个侧到另一侧连续变化)。
然而，用注射成形方法生产的这种具有不均匀厚度的大尺寸透光板可能有不足之处如注量不足、下陷和焊接点。此外，根据具有图案的空腔在透光板(模塑件)上形成的粗糙图案，不能被令人满意的从空腔表面复制到透光板(模塑件)上。更进一步，在传统的注射成形方法中，具有不均匀厚度的透光板越大，不精确的厚度或尺寸以及塑模翘曲的趋向越多。
发明概述
考虑到上述情况，本发明的发明人进行了认真的研究，发展了一种方法，其中通过浇铸熔融树脂生产对角线长度不小于14英寸(355毫米)的不均匀厚度的大尺寸透光板，可以令人满意的用来作为透光板，同时，使用其上具有图案的空腔，可以在光透板表面上形成反射层图案或光漫射图案。作为他们研究的结果，本发明已经达到目的。
本发明提供一种生产光透板的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将注射装置的圆筒与模具的空腔连接，该空腔的对角线不小于14英寸(355毫米)；
该模具具有(i)与所述板厚度相应的不均匀高度的空间，透光板最大厚度与最小厚度之间的比值为1.1-8，和(ii)包括用于形成空腔表面的模具体(moldbody)和阴模，
阴模的导热性高于模具体，并且其内部具有流体通道，
流体通道与流体开关装置相连，其可以改变通过的流体介质，并允许加热介质和冷却介质交替地通过流体开关装置以调节模具的温度。
(2)使加热介质通过流体通道以便加热空腔表面至邻近或高于要填充至空腔的树脂的玻璃化转变温度的温度，以及当完成树脂的填充时用来加热空腔表面至不低于玻璃化转变温度的温度；
(3)将树脂输送到机筒中并熔化树脂；
(4)将熔融树脂填充到空腔中；和
(5)当填充满空腔后，使冷却介质经流体通道通过，使空腔表面冷却至低于树脂的玻璃化转变温度的温度，由此制得具有不均匀厚度的透光板。
根据本发明，甚至可以生产具有不均匀厚度的、对角线长度不小于14英寸(355毫米)的透光板，例如最小厚度不小于2毫米的、最大厚度范围为不小于5毫米至不大于16毫米的、具有良好尺寸精确度、尺寸稳定性和透明度等的大尺寸透光板，而没有如在薄的部分所趋向出现的下陷缺陷。更进一步，在上述生产期间，相对于模塑件(平板)发射层上的反射层或光漫射层，一种粗糙的图案是在至少一个模腔表面形成的，并且这种图案被复制到模塑件(平板)表面上。因为反射层图案和/或光漫射层图案可以直接在模塑件上形成，由于这个结构，印刷步骤可以省略并且能因此而减短生产周期，从而减少了透光板总生产成本。
附图简述
附图1(a)和附图1(b)所示为液晶显示器和透光板的配置结构示意性截面图。具体的，附图1(a)是应用楔形形状透光板的一个例子，附图1(b)是应用片形、平面透光板的一个例子。
附图2(a)至附图2(g)所示为本发明中具有不均匀厚度的透光板的例子的示意性斜视图。
附图3所示是本发明中可以使用的铸模机的一个例子的示意性纵向截面图。
附图4所示为模具和在触发式夹紧装置中使用的模具夹紧装置的一个例子的示意性纵向截面图。
附图5(a)到附图5(c)(包括附图5(c1)和附图5(c2))所示为在设置两个浇口(gate)情况下由空腔得到模腔和透光板的外周结构示意图。具体的，附图5(a)所示的是模腔外围的纵向截面图；附图5(b)是同物的横向截面图；附图5(c1)和附图5(c2)分别是从模具中得到的透光板的纵向截面图和前视图。
附图6所示是从实施例1的模具取出的透光板形状的示意性斜视图。
优选的实施方式详述
在本发明中，可以生产不均匀厚度的对角线长度不小于14英寸(355毫米)的大尺寸透光板。透光板具有的最大厚度与最小厚度的比值在1.1至8的范围内。附图2(a)至附图2(g)所示为在本发明中所得的透光板的例子的斜视图。在附图2(a)至附图2(g)，最大厚度(tmax)部分和最小厚度(tmin)部分也如各附图所示。最小厚度(tmin)优选不小于2毫米，并且最大厚度(tmax)可以高至约16毫米。
附图2(a)为楔形透光板一个例子的简图。其中较长的一个边缘侧具有最大厚度。平板厚度从较长边缘侧向另一个较长边缘侧逐渐减小，并且另一个较长边缘侧具有最小厚度。透光板的形状与附图1(a)所示的透光板2相同。在使用这种透光板的情况下，光源灯可以放置在具有最大厚度的较长边缘上。
附图2(b)所示为一种从平板的一个表面(隐藏在附图2(b)的底面)切割一个三棱柱形成凹槽透光板的一个例子的简图。由于这样的凹槽，底面纵向的中线部分具有最小厚度，然而与中线平行的各个较长边缘侧具有最大的厚度。凹槽可以允许具有一定的曲率。在使用附图2(b)的平板的情况下，光源灯可以放置在具有最大厚度的各个较长边缘上。
附图2(c)所示为一种在平板的一个表面(隐藏在附图2(c)的底面)上具有弯曲凹槽透光板一个例子的简图。同样在使用这种平板的情况下，由于在表面上形成这样的凹槽，底面纵向的中线部分具有最小厚度，然而与中线平行的各个较长边缘侧具有最大的厚度。
附图2(d)所示为一种在平板的各个表面上具有如附图2(b)所示三棱柱形凹槽透光板的一个例子的简图。同样在使用这种平板的情况下，由于在表面上形成这样的凹槽，底面纵向的中线部分具有最小厚度，然而与中线平行的各个较长边缘侧具有最大的厚度。
附图2(e)所示为一种在平板的各个表面上具有如附图2(c)所示弯曲凹槽透光板的一个例子的简图。同样在使用这种平板的情况下，由于在表面上形成这样的凹槽，底面纵向的中线部分具有最小厚度，然而与中线平行的各个较长边缘侧具有最大的厚度。
附图2(f)所示为一种如附图2(b)从平板的一个表面(附图2(f)的顶面)切割一个三棱柱形成具有此形状的透光板，然后在凹槽形成表面上两个较短边缘形成肋9和9的一个例子的简图。同样在使用这种平板的情况下，由于在表面上形成这样的凹槽，底面纵向的中线部分具有最小厚度，然而与中线平行的各个较长边缘侧具有最大的厚度。
附图2(g)所示为一种如附图2(b)从平板的一个表面(隐藏在附图2(g)的底面)切割一个三棱柱形成具有此形状的透光板，然后在反向平板表面的整个外周上形成肋9的一个例子的简图。同样在使用这种平板的情况下，凹槽形状的表面的中线部分具有最小厚度，然而与中线平行的各个较长边缘侧具有最大的厚度。当肋9如附图2(f)和(g)所示，最大厚度(tmax)和最小厚度(tmin)由除去肋部分所决定。肋9可以防止出现由于模塑后吸附水引起的平板翘曲。
在上述实施例附图2(a)至附图2(e)和附图2(g)中，隐藏在所述附图中的底而可以特征地排列使其作为在附图1(a)和附图1(b)中的反射层4。因此，在产生反射层图案的情况下，图案可以在透光板底面上形成。同时，在附图2(f)中，顶面可以如附图1所示反射层4排列。因此，在附图2(f)所示的透光板上形成反射层图案的情况下，图案可以在其顶部形成。更进一步，在形成光漫射层图案的情况下，图案是在与反射层侧表面相对的表面上形成的。
在本发明中，可以根据一种熔融树脂直接模塑生产具有不规则厚度，也就是不均匀厚度，对角线长度不小于14英寸的大尺寸透光板。透光板的最大厚度(tmax)和最小厚度(tmin)的比率可以在1.1至8的范围内。在使用这种大尺寸透光板的情况下，优选放置光源的最大厚度部分适当地大些，为的是保证大量光射向这种大尺寸液晶显示器。在生产具有最大厚度(tmax)不小于5毫米，特别不小于8毫米的不均匀厚度的透光板时，使用本发明的方法特别有效。在本发明中，可以生产大尺寸透光板，即使透光板具有大厚度和大的变化程度的厚度，也就是说最大厚度(tmax)和最小厚度(tmin)的比率(tmax/tmin)不小于2。至于所述的透光板，最大厚度(tmax)可以是约5毫米至约16毫米范围内，最小厚度(tmin)优选为约2毫米或更大。
使用作为原材料的树脂可以是具有透光板所需物理性质的透明树脂。这种树脂的例子可以包括不同的可熔-可模压的热塑树脂，诸如，甲基丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物树脂(MS树脂)、非定形的环烯烃-基聚合树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物树脂(ABS树脂)、聚砜树脂和热塑性聚酯树脂。甲基丙烯酸类树脂是主要包含甲基丙烯酸甲酯衍生聚合单元的聚合体。所述聚合体的例子包括甲基丙烯酸甲酯的均聚物和甲基丙烯酸甲酯的共聚物以及大约按重量计算为10％这样少量的如烷基丙烯酸酯(例如，丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯)的单体。更进一步说，如有必要，那些透明的树脂各自都可能包含脱模剂、紫外线吸收剂、颜料、阻滞剂、链转移剂、抗氧化剂和阻燃剂等。
在本发明中，根据一种包含将透明树脂在注射装置机筒内熔化、将生成的熔融树脂填充到模具空腔中并进行树脂模塑的方法，可以生产大尺寸透光板。在模塑过程中，在其上具有图案的空腔中生成的模塑件上可以形成图案。所述方法的例子可以包括注射模塑法、注射压模法、流动模塑法和类似那些方法的方法。上述使用的铸模机可以与普通的注射铸模机构造基本相同。然而，本发明使用的注射铸模机具有模塑温度调节装置。本发明优选装置工作，这样在将树脂装满空腔之前，加热模具空腔表面至接近或高于要被填充到空腔中的树脂的玻璃化转变温度的温度，完成填充以后迅速地冷却空腔表面至低于树脂的玻璃化转变温度，从而调节了模塑温度。
以下更详细地描述模塑温度调节装置。为了通过介质在空腔表面附近形成流体通道(其在模具空腔内部)。流体开关装置与流体通道相连，用于改变通过所述通道的流体介质。加热介质和冷却介质(冷却剂)可以交替通过流体通道和流体改变装置以调节温度。所述温度调节技术是根据所谓的加热介质/冷却剂变化法，可在本发明中使用。可以变换介质，例如通过设置定时器和改变开关阀等。当上述方法需要时，可以通过加热或冷却来完成冷却加热循环模塑。加热介质和冷却介质的实施例包括机器用油、水、蒸汽等。它们之中优选使用冷却介质如水和加热介质如加压水。
在如上所述的冷却-加热循环模塑过程中，模具的温度可以在短时间内升高和降低。在这种情况下，制造模具空腔表面优选具有高热导率的材料。具体的说，阴模构成的材料优选使用高热导率的材料并排列形成空腔表面，然后在阴模中得到流体通道。加热介质和冷却介质可替换地通过流体通道以调节模具的温度。模具体可以由钢材料构成，而阴模则需要使用比构成模具所需钢材料导热率更高的材料。具体的说，优选使用铜或铜合金的金属来构成阴模。特别优选铍-铜，也就是包含按重量计算约0.3至3％的铍的铜合金，其具有的导热率可以是标准钢材料的三至六倍。
在所述空腔表面(与填满空腔的树脂相接触的表面)具有平滑的镜面，它可以有效电镀表面以获得更好的镜面并提高模具释放性能。用于电镀的材料可以包括碳化钛(TiC)、碳氮化钛(TiCN)、氮化钛(TiN)、碳化钨(W2C)、铬(Cr)、镍(Ni)和镍-磷(Ni-P)。电镀后同时对表面进行有效抛光。
同时，本发明可以在至少一个模具空腔表面预先形成一个粗糙表面如点或线，并复制到填满树脂的空腔以便在最终模塑件(平板)上形成图案。该图案可以用作反射层图案以反射光线，该光线通过透光板被传送到液晶显示器侧，可用作光漫射层图案，从而在透光板的前侧(发射侧)漫射和发射光线，等等。利用在每一空腔表面上形成粗糙图案可以在前侧上同时形成反射层图案和光漫射层图案。
利用光学模拟可以观察到这种粗糙图案。所述图象可以是已知的图案，具有能够漫射入射光的功能如圆周、三角形或正方形图案、其结合形成的带点的图案、裂缝状波纹图案或垫层状浮雕图案。为形成粗糙图案的所述方法包括冲压法、喷砂法、蚀刻法、激光处理方法、研磨法和电成型方法。例如，以下是为了替换印刷可以形成反射层图案。粗糙图案的密度和尺寸可以随着增加从冷阴极管光源的距离而增加，以至于反射层作为一个整体均匀的漫射发射光线。如果粗糙图案由点构成，每个点的直径和这些点的密度一般随着离光源的入射边缘距离的增加而增加。
这样的粗糙图案可以在空腔表面上直接产生。然而，为了促进图案形成以及用不同图案替换，其优选预先准备在其表面上形成粗糙图案的薄空腔板，然后将已制备好的空腔板插入模具中使其固定在那里，或粘结在空腔表面。制备空腔板的材料可以是适用于形成粗糙图案的材料，其实施例可以包括不锈钢板、镍板和铜合金板如铍-铜板。更进一步，空腔平板的厚度优选尽可能的小，所选择适当实施例的厚度范围为约0.1至5毫米之间。
在本发明中，在模具中提供阴模以形成空腔表面。例如，除了在使用该阴模的一个表面、即实际上如使用该空腔表面的情况之外，如上面所述，薄层在阴模自身上形成或粘结至阴模自身表面，如在电镀空腔表面并开始与熔融树脂接触和在空腔表面设置空腔平板的情况下。
为了充分填充熔融树脂，甚至在模具空腔最小厚度(薄)部分也要填充，优选将熔融树脂以合适比率填充到模具空腔中。因此，在熔融树脂可以允许从机筒流至模具空腔中时，优选将熔融树脂通过模具空腔的进口(浇口)以便熔融树脂的粘度在50至5000帕·秒。同时也优选将熔融树脂以注射速率为每一个模塑模具1-30立方厘米/秒的范围填充到模具空腔。在至少一个模具空腔表面形成粗糙图案和从空腔表面复制粗糙图案至模塑件表面的情况下，以上述相对小的注射速率将熔融树脂填充到空腔中对准确复制粗糙图案来说是有效的。
这里引用的术语“注射速率”是指从开始到结束的平均注射速度。所述的注射速率更优选的范围是每件为4至30立方厘米/秒。熔融树脂优选以相对慢的速率填充到模具中以便充分填充熔融树脂，甚至在模具空腔最小厚度(薄)部分也要填充，从而获得具有不均匀厚度的高级透光板。这是因为在这种情况下，可以充分抑制平板上凹槽的出现，并且粗糙图案(如果有的话，在空腔表面形成)可以高度准确的复制到平板表面。
极小的注射速率可以导致不良外观，如注量不足和流痕以及在厚度和尺寸上达不到精确度。另一方面，极高的注射速率可以导致凹陷的出现以及在密度和尺寸上不够精确。注射速率是由填充熔融树脂的流失产品的体积(立方厘米)除以时间(秒)而求出，其中根据产品的重量和树脂的比重来获得产品的体积。即使使用相同的模具，产品重量在一定程度变化，这也取决于熔融树脂流入空腔的速度，也就是填充的时间，由此最适合的注射速率可以取决于进行简单的预实验。
根据模压性能，熔融树脂通过模具进口的粘度优选较低。然而，降低熔融树脂的粘度可以导致其温度的过度增加和注射速率的增加。因此粘度的下限优选约50帕·秒。另一方面，熔融树脂的过高粘度可以导致熔融树脂在完全填充满模具空腔之前固化。因此粘度的上限优选为约5000帕·秒。
在模具进口处熔融树脂的粘性可以通过如下例子获得。首先，以注射速率(立方厘米/秒)和模具进口的截面积(平方厘米)为基准，根据下列公式(i)计算树脂在模具进口的线速度。接下来，以上述获得的线速度和模具进口的厚度(厘米)为基准，根据下列公式(ii)简单计算树脂在模具进口的剪切速率(秒-1)。
在模具进口处的线速度(厘米/秒)
＝注射速率(立方厘米/秒)/模具进口的截面积(平方厘米)
---(i)
剪切速率(秒-1)
＝线速度(厘米/秒)/[模具进口的厚度/2](厘米)
---(ii)
然后，基于参考树脂粘度相对于线速度的依赖性，求出其剪切速率中的熔融粘度，分别由标准曲线(capillograph)测验法获得。
作为一种方法，为了以慢速将熔融树脂填充到空腔中，例如这里可以使用其中的一种方法，使用一种常用的注射铸模机，用设置在机筒内的螺杆旋转树脂以备测量和积累，然后保持树脂的熔融状态，螺杆慢慢向前驱动将熔融树脂填充到模具空腔中。更进一步，这里也可以有效使用其中的另一个方法，当螺杆旋转时，通过自转(自转-传递功能)向前的驱动力将熔融树脂填充到模具空腔中。在这种情况下，优选使用的是一种所谓增流注塑法。还可以具体地修改常规注射铸模机中驱动螺杆的ROM(只读存储器)以用于本发明的模具中。
更进一步，在厚度具有特别大的不平(不均匀)度的情况下，就可能难以用树脂填充空腔的细小部分。然而，本发明可以克服困难，因为不局限于普通的一点浇口体系，其中在仅仅一个位置提供树脂填充到空腔中的进口，而本发明可以使用多点浇口体系，其中在两个或更多位置上设置进口。一般认为，普通的注射模塑法应该避免多点浇口，因为多点系统易于在模塑件的表面上构成所谓的熔融线路(例如焊接线)，其可能实质上导致低亮度。然而在本发明中，特别是在不低于所述树脂玻璃化转变温度的模具温度时，在空腔上具有图案的模塑件上形成图案，可以使用多点浇口。在这种情况下，熔融树脂不是立即固化，因此只出现少数或不会出现熔融线路(也就是焊线)。因此，即使注射速率在上述的范围内，在产品的薄部分将要出现注量不足的情况下，通过使用注量不足多点浇口体系可以抑制注量不足的发生率，其中用于填充熔融树脂到空腔的进口(浇口)被布置在两个或更多的位置。
也就是在本发明中，模具至少可以拥有两个浇口以作为用于填充熔融树脂到空腔的进口。例如，当空腔中有一个具有不均匀厚度的矩形平板，并且空腔的最小厚度部分是在与空腔较长侧平行面形成的，然后可以分别提供用于填充熔融树脂到空腔的两个浇口，这样使两者空腔较短侧的厚部分(此部分在最厚部分邻近的一带)相对。在这种情况下，空腔最小厚度的部分可以与平行于空腔较长侧的中心线一起形成。
在本发明中，制得模塑件优选方法的一个具体实施方式描述如下。
首先，将用来模塑的不低于树脂玻璃化转变温度的加热介质通过在模具中的流体通道。接下来，将空腔表面加热至玻璃化转变温度临近温度，同时将树脂加入机筒内并熔化，然后注射-填充到模具空腔中。在这里，如上所述，在将熔融树脂倒入模具空腔期间的模具表面温度优选设置在不低于用于模塑的树脂玻璃化转变温度。然而，考虑到周期的因素，开始流入空腔的树脂的温度可以设置在不高于树脂玻璃化转变温度。在这种情况下，模具表面温度优选设置在不低于树脂玻璃化转变温度直到当随后的保持压力步骤(以下描述)的开始。当开始将树脂填充到模具的时候，其优选设置模具表面的温度为不低于(Tg-25)℃到不高于(Tg+25)℃，更优选不低于(Tg-10)℃，其中Tg℃表示树脂玻璃化转变温度。更进一步，同时使用的温度调节系统优选在较短段时间内可以提高或降低模具表面温度这样的一个系统。
优选模具表面温度的改变取决于使用树脂的种类，其可以为约50至150℃。在使用甲基丙烯酸类树脂的情况下，因为其玻璃化转变温度为约105℃，模具表面温度优选为约105至130℃。优选熔融树脂的注射温度的改变也取决于使用树脂的种类，其可以为约170至300℃。在使用甲基丙烯酸类树脂的情况下，其优选的注射温度为约200至300℃，更优选为约220至270℃。
本发明中，可以从机筒内将熔融树脂填充到模具空腔中，同时旋转机筒内的螺杆。在这种情况下，通过螺杆旋转驱动向机筒内供给树脂，同时将熔融树脂填充到模具空腔中。当熔融树脂填充到整个模具空腔时，优选使用保持压力。在开始使用保持压力之前、在使用保持压力的开始时、在使用保持压力期间的特定时间点或在使用完保持压力的时候，将模具内部流体通道中的介质转化为树脂玻璃化温度以下的冷却介质，优选不高于负荷转变温度，然后开始冷却工序。值得注意的是，甲基丙烯酸树脂的负荷转变温度在约90℃至约105℃范围内，取决于其等级。
充分冷却模塑件后，打开模具并从那取出模塑件。在完成熔融树脂的填充后优选设置时间，在模具内将介质转化为通过流体通道的冷却介质，需要在从20秒或更少到10秒或更少的时间内完成，更优选5秒或更少的时间内完成。
更进一步有效的是从空腔表面侧加压，也就是从模具侧压缩来代替或与保持压力的使用相结合。在这种情况下，预先用模具微弱夹紧力或压缩冲程打开模具空腔，并且空腔保持张开，将熔融树脂填充到空腔中，在其完成填充后或之前瞬间可以用增加模具夹紧力来压缩。在这种状态下，为了冷却，将通过模具内流体通道的介质转化为冷却剂。
在将熔融树脂填充到模具空腔中的时候，根据日本延迟公开专利申请No.平10-128783和日本延迟公开专利申请No.平11-245256所公开内容可以预先将二氧化碳注射到模具空腔中。同时如日本延迟公开专利申请No.2002-011769和日本延迟公开专利申请No.2002-046259所公开，二氧化碳的预先注射对于利用注射圆筒螺杆的旋转传输功能将熔融树脂填充到模具空腔中的方法或者以极低的速度将熔融树脂填充到模具空腔中的方法是有效的。本发明在生产具有不均匀厚度的目标透光板中，使用预先注射二氧化碳至模具的方法与模具温度调节系统的结合预期能发挥进一步的效果，包括有效的将熔融树脂填充到模具中和提供熔融树脂可能低的温度。当粗糙图案在至少一个空腔表面形成，然后被复制到透光板时，预期能进一步改善复制性能。
参考附图3对本发明进行如下描述。附图3所示为适用于本发明使用的铸模机一个例子的示意性纵向截面图。装置主要由注射装置10、模具20和模具夹具40组成。
注射装置10包括一个注射圆筒11、一个在注射圆筒中用于旋转和向前驱动的螺杆12、一个用于旋转该螺杆的马达13、一个用向前或向后移动该螺杆的冲压机构14、一个用于向注射圆筒11中提供树脂的漏斗15、设置在注射圆筒外部的加热器16和16以及一个位于注射圆筒的端部并注射熔融树脂的注射嘴18。
模具20包括一个固定模具21和一个可移动的模具22。在该固定模具21内，由一个用于输送由注射嘴18注入熔融树脂的加热筒23和一个安置在热喷嘴衬套24中的热流道25，所有这些都需加热。在热流道25的末端形成浇口26，其截面积朝可移动模具22的方向逐渐增加，形成一个锥形结构。热喷嘴衬套24可具有常用的通门体系。然而，为了使树脂不从该门回流，热喷嘴衬套24优选阀门形结构，其中当需要的时候将门打开，在如压力保持步骤之后不需要所述的门打开时将门关闭。
在固定模具21和可移动模具22的连接侧沿着两个模具21和22形成流道27。该流道27与浇口26相连，其相对端是浇口28。通过连接固定模具21和可移动模具22形成一个用于模塑件的空腔29。空腔29与浇口28相连。因此，这个例子表明空腔29通过浇口28、流道27、浇口26和热流道25与注射装置10的圆筒11相连。固定模具21被固定在固定板31上，固定侧的阴模32设置在其空腔29侧。另一方面，可移动模具22被固定在可移动板41上，可移动侧的阴模33设置在空腔29侧。可移动板41是通过夹具40打开或关闭来向前或向后移动的。
加热介质和冷却剂的流体通道34和34沿空腔29的表面设置在阴模32的固定侧边和可移动的阴模33内。在模塑期间，由一个具有控制器的温度调节设备交替地将加热介质和冷却剂传输通过流体通道34和34，模具表面温度根据对象被升高或降低。如上所述，优选为，阴模32的固定侧边和阴模33可移动侧边包括一种金属，如铍—铜合金，其具有比构成模具主体21和22的金属(代表性的为钢材料)更高的热导率。
阴模32的固定侧和阴模33可移动侧的空腔29的侧面包括空腔板36和36，其构成了透光板一侧或两侧的反射层图案或光漫射层图案的粗糙的图案。所述的空腔板被插入到模具中或与模具粘合。空腔板36和36可由具有高热导率的材料如铍一铜合金制成，或由不锈钢制成的板构成，该不锈钢制成的板可以与由高热导率金属材料制成的阴模32和33的表面粘合，其具有预先模塑的各种粗糙的图案。空腔板36和36可以设置在形成反射层图案或光漫射层图案的粗糙的图案的一侧。例如，当透光板在其一侧具有粗糙的图案，在其另一侧具有光滑的表面时，对应于所述光滑表面的空腔一侧可以具有空腔板36，或阴模32或33可以具有金属表面，或阴模32或33的表面可以是电镀的表面。
从空腔表面到流通通道34和34之间的距离越短，考虑到温度调节效率就越优选。然而，从空腔表面到流通通道34之间的距离极端小可以导致该部分缺乏强度并不能满足模腔表面温度的均匀性。因此，通常优选设置一段在流通通道34最靠近空腔表面的位置与该空腔表面(附图3中空腔板36的空腔表面)之间的距离为约5至20毫米，尽管这样的优选距离范围可以取决于流通通道数目而有些不同。该距离优选不小于8毫米和不多于12毫米。在产品具有不均匀的厚度的情况下，模塑件的冷却系数在薄的部分和厚的部分是不同的，以至于体积收缩也不同，其容易导致模塑件整体翘曲的不同。为了使模塑件整体体积收缩和翘曲尽可能一致，空腔表面至流通通道34的距离可以改变，或在薄的部分和厚的部分处改变流通通道的直径。例如，从腔体表面至在变成薄的部分的流通通道的距离可以做得大些，而从腔体表面至在变成厚的部分的流通通道的距离可以做得小些。
在树脂填充后模具侧边产生压缩的情况下，普通的做法是预先打开的模具形成空隙，在这种条件下，熔融树脂被填充到空腔中。在这种情况下，固定模具21与可移动模具22的连接侧优选具有一种压切型的反锁结构以防溢流。附图3所示的例子中，通过在固定模具21和可移动模具22的连接侧设置滑芯37和37以形成反锁结构。即，该模具具有一个多角形结构，其中滑芯37和37的倾斜部分与可移动模具22的倾斜部分具有相同的斜面，因此，滑芯37和37(模具的端部)向模具空腔逐渐滑动并通过将可移动模具22向固定模具21移动而压缩模具以充填间隙。相反，当模具打开时，与模塑件的侧端部接触的滑芯37滑动以释放模塑件。在本例中，滑芯37和37设置在固定模具21侧，从而当模具处于稍微打开(同时见附图4)的状态压缩时树脂不会超出分界线。移动部分的端部(产品的外侧)被设计构成一个约20到200微米的间隙，从而当该分界线打开到最大宽度1000微米时树脂不会超出间隙。
与浇口26相对的可移动模具22的内侧设置一个推顶杆38用于挤压产品从而将其从模具中取出。应用一个液压顶推器装置44将该推顶杆38向前或向后移动。
夹具40主要包括一个可移动板41、一个液压缸42和一个在该液压缸42中向前或向后移动的液压活塞43。一个位置传感器(未在附图中示出)被设置在可移动板41和液压活塞43之间的预定位置，从而可检测可移动板41的位置。如附图3所示的例子中，当关闭模具20时，在可移动板41根据位置传感器打开到预定程度的情况下，注射并填充熔融树脂，当到达一个可选的预定时间时，可移动板41进一步夹紧，结果，模具空腔29内的熔融树脂被进一步压缩。这时，通过对以上所述的推顶杆38施加压力可得到附加的压力。
虽然附图3显示出了一个液压模具夹紧机构，一个铰接夹，其用一个臂机械夹紧。附图4所示为这种情况的一个例子的示意性纵向截面图。附图4只示出了注射装置的注射嘴18，而省略了其他的部件。进一步，附图(4)中所示为打开的模具20。由于该模具20除了模具是打开的，顶推器装置44设置在可移动板41的中央之外类似于附图3中所示的模具，因此附图3中与附图4相同的数字指示相同的部件，而且省略了详细的解释。
附图4中所示的夹具40主要包括一个可移动板41、一对用于向前或向后移动的臂45和45，一个用于移动其上携带的可移动板41的轨道46，以及一对连杆47和47。可移动板41的较低端通过基板48放置在轨道46上，通过臂45和45的伸展或收缩使可移动板向夹紧方向或模具的打开方向移动。
以下描述应用包括注射装置10、模具20和夹具40的铸模机模塑具有不均匀厚度的大尺寸透光板的方法，如附图3或附图4所示。首先，关闭模具20，加热介质流过模具20中的流体通道34和34，这样空腔29的附近被加热到预定的温度。当夹紧模具20时，根据位置传感器(未在附图中示出)在可移动板41完全关闭时模具20被固定，在可移动板41打开到预定的程度的情况下，模具20被临时夹紧。
在熔融树脂的注射未应用螺杆旋转的情况下，用马达13旋转螺杆12，透明树脂从漏斗15被送入注射圆筒11中。所述被送入的树脂被加热器16和16提供的热量塑化并捏和熔化，该热量还可由螺杆12旋转的剪切或摩擦而生成。然后经螺杆12的旋转传送功能将树脂传送到其端部，并在一预定的数量时测量该树脂。之后，螺杆12被冲压机构14向前移动，熔融树脂被注射并流入模具中。被注射的熔融树脂流过热流道25、浇口26、流道27和浇口28连续地向空腔29流动。
另一方面，在螺杆旋转也被应用于熔融树脂的注射的情况下，当螺杆12几乎处于最前方的位置时，用马达13旋转螺杆12，透明树脂从漏斗15被送入注射圆筒11中。所述被送入的树脂被加热器16和16提供的热量塑化并捏和熔化，该热量还可由螺杆12旋转的剪切或摩擦而生成。然后经螺杆12的旋转传送功能将树脂传送到其端部，并且熔融树脂流过热流道25、浇口26、流道27和浇口28连续地向空腔29流动。这时，优选为从螺杆12的后部产生一个高于预定压力的背压，以阻止螺杆12受向螺杆12前端传输的树脂的压力而向后移动。即，将螺杆12保持在所述的位置。具体而言，所应用的背压的量使得螺杆12不会受正在填充的树脂的压力向后移动，而是受已填充树脂的压力向后移动。在这种情况下，优选应用如流动模塑方法，其中熔融树脂借助于注射装置的圆筒11内螺杆12的旋转不断流动到空腔29。
在这种情况下，其中熔融树脂借助于圆筒11内螺杆12的旋转不断流动到空腔29，螺杆的旋转速度与流动注射速度有关，螺杆的旋转速度越高，流动注射速度越高。螺杆的旋转速度通常根据诸如螺杆的直径、模塑件的厚度和由一个模具模塑的所述物体的数量的情况适当地从约20到180rpm的范围内选择。螺杆的旋转速度优选为不超过150rpm，更优选为约40rpm。当应用一个模具模塑两个或更多个物体时，如两个物体，调整螺杆的旋转速度以得到每一个被模塑件的预定注射速率。
如上所述，在熔融树脂通过的时候模具表面温度预先设定在用于模塑的树脂玻璃化转变温度的附近，为了保持模具表面温度不低于树脂玻璃化转变温度至少直到开始随后的压力保持步骤。注入模具空腔然后加热，树脂在预定的温度下熔化然后开始供应。根据螺杆前端的树脂压力，此时的背压为约20至45MPa。
模具的温度调节描述如下。流通通道34和34将在固定模具21的阴模32内部和可移动模具22的阴模33内部形成。加热介质传输通过流体通道34和34，这样，模具的空腔表面温度升高到接近树脂的玻璃态转化温度。例如，如果是甲基丙烯酸树脂，通过将加热介质如加热到不低于100℃的加压水，具体为约110到130℃，通过流通通道34和34从而将所述的空腔表面温度升高到约100℃，当到达该温度时，开始树脂的填充(注射或螺杆旋转)。在这些状态下填充树脂时，模具的表面温度可以被保持在比上述填充开始前更高的温度，即，其温度不低于树脂的玻璃态转化温度，例如，如果是甲基丙烯酸树脂，其温度为约105到130℃。这是由于流入空腔的树脂的温度高于上述的空腔表面温度。当完成填充后，通过转换设置在流体通道34和34路径上的阀门并将温度为约10到40℃的冷却剂，例如水，传输通过流体通道34和34，空腔29和29很快被冷却。冷却充分后，再次转换阀门并当将加热介质通过流体通道34和34时，在适当的模具温度下打开模具，然后，通过挤压将模塑件取出。当模具温度到达填充树脂的温度时，开始下一个循环周期。
在模具20完全关闭时注入熔融的树脂的情况下，在熔融树脂完全充满空腔29的条件下开始压力保持步骤。同时，在模具20轻微打开或暂时关闭时开始注入熔融的树脂的情况下，在熔融树脂没有完全充满空腔29的条件下开始压力保持步骤，即，注量不足的状态下。在后者的情况下，通过可移动板41将模具20逐步的完全夹紧，这样，空腔29内的熔融树脂在其厚度方向被压紧并同时应用适当的保持压力。优选为同时具有来自注射圆筒侧的附加保持压力的注射完成之后，产生一个来自空腔侧的附加压力，由此认为，用于产生该来自空腔侧的附加压力的夹紧力降低了，由于降低了保持压力本身，因此可在低压下执行模塑。当借助于圆筒内螺杆的转动，不断地将熔融树脂输送到模具空腔时，螺杆12受到已填充树脂的压力稍微向后移动，因此，当螺杆12向后移动一个预定的距离时会增加一保持压力。
在开始附加保持压力时，利用诸如设置定时器或转换开关阀等的方法，将穿过流体通道34和34的介质转换为冷却剂。模具的压缩和保持压力被保持一个预定的时间，将冷却剂传输通过流体通道34和34，使得压力保持完成时，模具空腔的表面温度达到一个不高于树脂的玻璃态转化温度的温度。当保持压力的维持以及压缩根据需要完成后，固定模具21和可移动模具22在冷却所需的一定的时间内进一步保持关闭，例如，根据产品的厚度，时间为约5到150秒，优选为约20到80秒。
当经过一个预定的冷却时间将模塑件冷却到一个温度时，取出的模塑件不会变形，打开可移动模具22，通过挤压推顶杆38将模塑件取出。取出模塑件后，流体通道34和34内的介质被转换成加热介质，关闭可移动模具22，从而使空腔的表面温度再次升高到一个优选为不低于树脂的玻璃态转化温度的温度，然后，开始下一个制作模塑件的周期。应当注意的是，可以执行另一个步骤，冷却空腔表面到一个比取出模塑件时的温度更低的温度，在模塑件还在空腔29内时，将流体通道34和34内的介质从冷却剂转换成加热介质，然后在温度升高期间取出模塑件。
模具空腔可以用于制作从其中得到的两个或更多产品(透光板)。在这种情况下，在热流道25的路径的某个中点上，将从注射嘴18注入的熔融树脂分成两个流道，然后让分出的熔融树脂流入各个空腔。
如上所述，当模塑件具有不均匀大厚度时，可以形成多个浇口。附图5提供了这样的一个例子。附图5所示的例子是使用如附图2(b)所示的两点浇口系统，透光板的简图为表面纵向中线部分凹进具有最小的厚度部分，然而与中线平行的各个较长边缘侧具有最厚部分(此图案可以称为“中心-凹进楔形”)。附图5(a)与附图5(b)分别是模腔外围的纵向截面图和横向截面图。附图5(c)是从上述模具获得的透光板的示意图，这里(c1)是其纵向截面图，(c2)是其前视图。(c1)是相应于沿着(c2)C-C线的截面图。在附图5中，提供了与附图3和附图4相同的参考数字和相同的部件，由于上面已经给出了这些描述，因此这里省略了详细的描述，并且这里主要描述的是与附图3和4之间的不同点。
涉及附图5(a)和5(b)，在模塑件纵向中心处形成可移动侧的阴模32，其为具有顶点的角-突出形状。为了复制图案，预先带有点状图案的空腔平板36与空腔表面粘结。所述表面在透光板反应层侧上。另一方面，可移动侧的阴模33具有一个平滑的空腔表面(镜面)。流体通道34和34在空腔32和33内部形成，这样可以使加热介质和冷却剂交替流过流体通道34和34。空腔32与33相面对形成空腔29。如附图5(c)所示，熔融树脂填充到空腔29中，以形成透光板50。如附图5(b)所示，用于填充熔融树脂的浇口26排列在较短边缘侧的各个左边和右边。熔融树脂通过浇口28从浇口26填充到空腔29中。在此例中，浇口28设置在在模具较低部分透光板的较厚部分的附近。通过一条热流道将熔融树脂从注射装置补充到浇口26。热流道在其某个中点上分成两个流道，通过它们将熔融树脂送到左右两个浇口26和26。尽管热流道和注射装置不是如附图5所示，然而通过参考附图3和4就可以容易的推断出其结构图。
更进一步，尽管模具也包含一个为了覆盖阴模32和33外周的空腔体，通过覆盖空腔29的外周，用以形成模塑件的四个周围末端面的滑轴，但是那些部件没有示于附图5(c1)和附图5(c2)中。通过参考附图3和4就也可以容易的理解其结构图。
使用所述模具生产的透光板50构造如下。如附图5(c1)和附图5(c2)所示，在两个较短的边缘侧厚的部分，它们沿着较长边缘方向相互对立，在互相连通状态形成一种中心-凹进的楔形状透光平板体53，同时也形成浇口51和浇注口52。浇口51相当于模具的浇口26，并且与浇口51相关联的浇注口52相当于模具的浇注口28。与浇口51相关联的浇注口52在模塑后被切断。
这里有可能进一步增加浇注口的数量。多点浇注口体系包括上述的两浇注口体系，其有效用于让熔融树脂充分流过薄的部分甚至是具有不均匀厚度的透光板。这里描述的例子是为了生产如附图2(b)所示的楔形状透光板中心多点浇注口体系情况下，至于如附图2所示的另一类透光板，它也方便于在与短边缘相对的厚部件的对称面上设置浇注口，然后从那些浇注口注射熔融树脂。如上所述，光源通常设置在如附图2所示的具有不均匀厚度透光板的长边缘侧厚部分的末端表面上。构造要求被模塑的表面是一个镜面，因此没有浇注口在所述表面令人满意地形成。因此，浇注口通常在较短的边缘侧设置，并且上述多点浇注口体系可以在熔融树脂没有完全填充入薄的部分的时候方便地使用，特别是由于仅仅使用了设置在较短的边缘侧上的一个浇注口。
这样获得的模塑件(透光板)在尺寸上是高度精确和稳定的。这归因于模具设置的温度调节装置，并且熔融树脂填充到空腔中，随着空腔表面加热至树脂玻璃化转变温度的附近，填充结束后，空腔表面迅速地冷却至低于树脂玻璃化转变的温度。这能够使熔融树脂完全填满，甚至填充入具有不均匀厚度透光板的薄的部分，导致高准确度地将空腔的图案复制到产品上。在连续地让透明的树脂流入模具空腔的情况下，这时在机筒内转动螺杆，同时执行树脂填充步骤和注射步骤。用这样的方式，与普通的注射模塑法相比，在注射机筒内保留的熔融树脂是极少的，由此能够使产品的生产具有更进一步的尺寸稳定性和高度透明度。此外可以使用多点浇注口体系，例如用这样的方法，在具有平行于其较长边缘方向的透光板具有最小厚度部分，然后空腔较短侧的厚部分相对的两处可以分别从浇口提供熔融树脂。这能够使熔融树脂完全填满，甚至填充入具有很大不均匀厚度透光板的薄的部分。此外，在上述模塑法允许省略随后的印刷步骤期间，在模塑件至少一个表面上一个图案的形成和复制成为反应层或光漫散层。
本发明因而描述，显然相同之处可以在许多方面可以是不同的。这样的不同被认为属于本发明的精神和范围之中，诸如此类如对本领域技术人员来说是显而易见的修改被确定在以下权利要求的范围内。
在2004年2月24日提交的日本专利申请NO.2004-047437提及的全部公开内容被本文所合并，包括说明书、权利要求书、附图和摘要。
实施例
通过下面实施例进行进一步详细描述本发明，这些实施例不限制本发明的范围。
实施例1
(1)铸模机
重新构造由“日本Steel Works有限公司”生产的型号为“J450 EL III”的铸模机，然后在实施例1中使用。使用这台机器，根据螺杆旋转产生的传递功能将熔融树脂连续注入模具，这时在圆筒中旋转螺杆得到在其表面上形成图案的模塑件。所述机器可以浇铸树脂并在最后得到的模塑件上形成图案。使用安装在机器上的转换开关可以将所述机器切换至普通的注射模塑法。因此，螺杆的伺服马达是扭矩类型的，这样可以长时间的承受旋转负荷。更进一步，铸模机具有一个调节系统，可以使用在模具空腔中置入一个温度传感器的铸模机调节系统控制浇铸温度。当输入所要求的规定温度并且浇铸温度达到输入值时，信号自动传送到高压型压缩限制器(cramping limiter)以自动启动机器运转。此外，机器运转是结合一个用于浇铸温度调节并将加热介质转化为冷却介质的空气阀转换调节系统进行。在机器运转的自动启动时，信号被输送至阀开关调节板以启动定时器。
在阀开关调节系统中，应用了两种模具温度调节机器“MCN-150H-OM”，一种模具冷却机“MCC3-1500-OM”和“阀调节台”，均由Matsui MFG有限公司制造。在预定时间使用定时设置，开始铸模后通过安排阀调节重新设置加热定时器，激活冷却定时器自动提供冷却介质，重新设置冷却定时器时，自动提供加热介质。
(2)模具的设计
设计模具用来生产透光板体，其大致形状如附图2(b)所示，对角线长度为17.9英寸(455毫米)和尺寸为353毫米(较长边缘)×289毫米(较短边缘)。具体地，制备模具以致平板体具有对称楔形状，其厚度从各个较长的边缘侧朝向中心方向降低，这样较长的边缘具有最大厚度8mm，同时在纵向中线部分具有最小厚度3mm。因此如这里所述，在平行于较长边缘的中心，透光板的一个表面设置有一个凹槽，其为最深部分，然而另一个表面被制成平面。
上述铸模机所属的模具具有450吨的浇铸夹紧力。在所述铸模机中，模具被安排具有能够用于浇铸形成一个模塑件的尺寸。所述机器包含用于熔融树脂补给、具有热流道结构的通道(参见附图3)。浇口分别设置在与较长边缘成直角的中轴线相互对称的两个位置。模具的外周和所得到的透光板的结构类似于附图(5)所示的那些结构。
固定边的阴模32如下制得。通过处理具有高热导率的铍-铜合金“MP 15”(其由NGK Fine Molds有限公司生产)可得到目标透光板体中心位置厚度为50mm和相对于较长边缘部分厚度为45mm的弯板。即水平面方向固定侧空腔表面被加工为在纵向中心轴部分具有一个尖顶的突出形状，以致相应于透光板体的一个反射层侧(凹面)。如附图5(a)所示，在固定侧阴模32从空腔29各个末端侧面朝着其宽度方向突出(模具中的垂直方向)。这里使用的铍-铜合金是沉淀硬化合金，其中铍是固态溶解在铜金属中，其重量不超过总重量的2％，并进一步加入了少量的元素如镍。在空腔表面上，安装了由1.5毫米厚度不锈钢板制成的空腔板36以复制图案，因此形成图案的表面朝向外面(空腔表面)。在空腔平板36，通过蚀刻处理预先形成的理想的圆形点状图案代替了印模。如在阴模的情况下，用于图案复制的空腔平板36被弯曲成在纵向中心轴部分具有一个顶点的凸出形状。从空腔表面末端侧部分伸向阴模32的外周部分，用螺栓将弯曲的空腔平板36固定至阴模32上。已经连接至该空腔平板36的所述表面相当于最终产品透光板的反射层侧。
在空腔平板32表面上形成的点状图案的各个点在纵向的中心处较大，随着从中心到厚的部分(光源侧)的距离的增加而变小。在该中心，所述点的直径约为1.0毫米，各点间的间距离约为1.5毫米。在光源侧的端部，所述点的直径约为0.6毫米，各点间的间距约为1.5毫米。应当注意是点状图案没有在附图5(a)至附图5(c2)所示。
此外，以下制得可移动侧阴模33。由NGK Fine Molds有限公司制造的铍-铜合金，“25A”(相当于JIS C 1720)，处理后具有45毫米的厚度。与上述高热导率传导铍-铜合金相比，该合金在其中具有最大强度和较高硬度。在其表面(空腔表面)电镀厚度具有100微米的镍，进一步将其抛光为25微米。所述被电镀并抛光的空腔表面相当于目标透光板的发射侧。
滑芯相当于各个带有不能移动侧边浇注口(透光板较长侧)的边缘侧，由预硬化的钢，Daido Steel有限公司生产的“NAK 80”制成，其相当于模塑件(透光板)顶端部分被镜面抛光。围绕着那些空腔部分的模塑体由普通的钢材料“S 55 C”制成。处理模具分离面以符合模塑件。由Misumi有限公司生产的绝缘材料具有高硬度，粘结在分离面上没有结构限制的地方，以使由钢材料制成的浇注体与阴模和滑芯隔离。
在一个周期中，为了提高或降低模具温度，在各个固定侧边的阴模32和可移动侧边的阴模33中设置了一个直径为8至12毫米的流体通道34，从其内部距空腔表面的距离为约8至14毫米。对由冷却单元提供的温度约为15℃作为冷却介质的冷水和由温度调节单元提供的温度约为130℃作为加热介质的加压水，交替地通过各个流体通道34而获得一个冷却—加热周期。
(3)模塑树脂
使用上面描述方法中设计的铸模机，将甲基丙烯酸树脂填充至模具并模塑得到透光板。以下是对模塑的更详细的描述。
应用Sumitomo Chemical有限公司生产的透明的甲基丙烯酸树脂“SMIPEXMGSS”(透明的)作为树脂材料，注射圆筒内树脂的温度设置为265℃。螺杆旋转速度设置为每一个模塑体约19立方厘米/秒的注射速率。因此，通过用在填充起始阶段和保持压力起始阶段之间的模塑件体积(＝重量/比重)与该时间段的比值来表示注入速率。由温度调节机器加热至130℃的加热介质通过模具中的流体通道，并且当被放置在由铍-铜制成的阴模32和33内部的温度传感器指示的数值达到约105℃时，铸模机设置为自动地启动。
清除完热流道中的树脂，所述可移动模具移向固定模具至关闭所述模具，开始旋转螺杆将熔融的甲基丙烯酸甲酯树脂填充到由可移动模具和固定模具形成的空腔中。同时，当将螺杆的端头保持在最前方的位置时，树脂借助螺杆的旋转被注射到模具中。螺杆的保持压力被背压所控制。
接下来，当在空腔中填充完树脂后，由于受到树脂压力螺杆将逐渐向后移动。螺杆向后移动的位置大约是35毫米，当应用从圆筒侧得到的保持压力时就启动压力保留步骤。当螺杆开始向后移动时，流体通道中的介质被转换为用于冷却模具的冷却介质。在这段时间中使用的保持压力为约20至30秒，在使用保持压力结束后模腔表面温度冷却至约50至60℃。在这个条件下，启动冷却并在模具中冷却模塑件为约60秒。冷却完成后，根据定时器转换阀座，从而将加热介质传输通过流体通道。当模具的温度传感器中指示由模具产生的温度值为约35至45℃时，模具被设置为打开。打开模具后，取出冷却的模塑件。此后，在备用低压力下模具被再次关闭，模具空腔的表面温度持续升高。当数值指示(根据模具的温度传感器，由模具产生)的温度为约105℃时，开始注射的信号被发送到铸模机中，从而开始下一个周期。
附图6显示在从模具立即取出所制得的透光板的斜视截面图。然而，这里省略掉了在透光板凹面上形成的点状图案。附图6相当于透光板50的斜视图，其纵向截面图和前视图如附图5(c)所示。因此，附图6的参数与附图5的参数相同，由此就省略了注解。应当注意的是切断浇铸后与浇口52相关的浇口51的部分。所制得的透光板具有优良的尺寸精度、优质的外观、精确复制到空腔表面的粗糙图案和较小的翘曲。
对比实施例1
使用与实施例1相同的模具，根据普通的注射模塑法生产透光板，其中在注射塑模机的圆筒中测量和保留树脂，然后进行注射。这里，塑模温度保持在85℃。结果，由于布置二点浇口而一起焊接线出现在产物的中心，在最后的亮度评价中观察到无规则的发射，由此透光板被测出有缺陷的。更进一步，图案的复制性能变化和出现大量凹陷，由此发现产品不能作为透光板。在这种情况下，大量树脂保留在圆筒中，出现了黄色树脂，降级透明度导致最后的低亮度性能。

Claims (12)

1.一种用于生产透光板的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将注射装置的圆筒与模具的空腔连接，该空腔的对角线不小于14英寸(355毫米)；
该模具具有(i)与透光板厚度相应的不均匀高度的空间，透光板最大厚度与最小厚度之间的比值为1.1-8，和(ii)包括用于形成空腔表面的模具体和阴模，
阴模的导热性高于模具体，并且其内部具有流体通道，
流体通道与流体开关装置相连，其可以改变通过的流体介质，并允许加热介质和冷却介质交替地通过流体开关装置以调节模具的温度。
(2)使加热介质通过流体通道，以便加热空腔表面至邻近或高于要被填充至空腔的树脂的玻璃化转变温度的温度，以及当完成树脂的填充时用来加热空腔表面至不低于玻璃化转变温度的温度；
(3)将树脂输送到机筒中并熔化树脂；
(4)将熔融树脂填充到模具空腔中；和
(5)当填充满空腔后，使冷却介质经流体通道通过，使空腔表面冷却至低于树脂的玻璃化转变温度的温度，由.此制得具有不均匀厚度的透光板。
2.根据权利要求1的方法，其中所述透光板的最小厚度不小于2毫米，并且其最大厚度在5毫米至16毫米之间。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述透光板的的最大厚度与最小厚度的比值不小于2。
4.根据权利要求1的方法，其中阴模包含含有铍的铜合金。
5.根据权利要求1的方法，其中模具具有至少两个浇口作为将熔融树脂填充到空腔中的进口。
6.根据权利要求5的方法，其中空腔具有不均匀厚度的矩形平板形状，该空腔的最小厚度部分与空腔较长侧平行地形成，并且分别提供用于填充熔融树脂到空腔的两个浇口，这样使两者在空腔较短侧的厚部分相对。
7.根据权利要求6的方法，其中空腔最小厚度部分沿与空腔较长侧平行的中心线而形成。
8.根据权利要求1的方法，其中至少一个模具空腔表面具有粗糙图案，以在透光板上形成该粗糙图案。
9.根据权利要求8的方法，其中在至少一个空腔表面上设置具有粗糙图案的空腔板，以在模具空腔的至少一个表面上制得该粗糙图案。
10.根据权利要求1的方法，其中螺杆设置在注射装置的机筒中，并且在旋转螺杆时将熔融树脂填充到模具空腔中。
11.根据权利要求1或2的方法，其中在填充树脂之前加热空腔表面，以获得在比树脂玻璃化转变温度低25℃和比树脂玻璃化转变温度高25℃之间的温度。
12.根据权利要求1的方法，其中通过施加从机筒侧的保持压力或从模具侧压缩，或者同时施加从机筒侧的保持压力和从模具侧压缩，在熔融树脂填充之后冷却模具。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7670134B2 (en) 2007-01-22 2010-03-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Injection molding apparatus
CN102211381A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光纤耦合连接器制造装置及制造方法
CN102416686A (zh) * 2010-10-13 2012-04-18 微软公司 具有底切结构的不均匀物体的模制
CN101801646B (zh) * 2007-11-08 2013-04-17 株式会社爱发科 粘合基板制造装置和粘合基板制造方法
CN105848849A (zh) * 2013-11-04 2016-08-10 普莱斯提克恩邦德有限公司 通过注塑模制机注塑模制塑料零件的方法
CN111712365A (zh) * 2018-03-01 2020-09-25 依视路国际公司 具有在嵌件后冷却技术的模具及相关方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005095083A1 (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Zeon Corporation 導光板射出成形用金型及びそれを用いた導光板の製造方法
CN101287580B (zh) * 2005-09-21 2011-08-03 三菱重工业株式会社 模具、模具温度调整方法、模具温度调整设备、注模方法、注模机以及热塑性树脂薄板
JP4785479B2 (ja) 2005-09-21 2011-10-05 三菱重工プラスチックテクノロジー株式会社 成形装置
JP5442927B2 (ja) * 2006-08-18 2014-03-19 Ｓａｂｉｃイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社 多層成形品を製造する成形法
JP5200835B2 (ja) * 2008-09-30 2013-06-05 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 樹脂成形金型及び射出成形機
US7976740B2 (en) * 2008-12-16 2011-07-12 Microsoft Corporation Fabrication of optically smooth light guide
CN101885222A (zh) * 2009-05-13 2010-11-17 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 射出成型装置
CN101927554A (zh) * 2009-06-26 2010-12-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 模具
US7931847B2 (en) * 2009-08-26 2011-04-26 Microsoft Corporation Injection molding of part having nonuniform thickness
JP5028501B2 (ja) * 2010-01-20 2012-09-19 株式会社ジャパンディスプレイイースト 液晶表示装置
WO2012042568A1 (ja) * 2010-09-29 2012-04-05 三菱電機株式会社 樹脂部品の製造方法及び前記樹脂部品を備えた光学式エンコーダ
EP2686152B1 (en) * 2011-03-15 2016-04-27 3M Innovative Properties Company Method for ultrasonic-assisted injection molding of precisely-shaped articles
KR101306592B1 (ko) * 2011-05-24 2013-09-10 재영솔루텍 주식회사 대형 도광판 사출 금형 장치
JP6246597B2 (ja) * 2014-01-08 2017-12-13 株式会社富士精工 射出成形装置
JP6870581B2 (ja) * 2017-11-09 2021-05-12 株式会社豊田自動織機 射出圧縮成形品の製造方法
CN108189347B (zh) * 2018-01-15 2020-03-31 中南大学 一种高速列车客室侧窗透明件成型用注射压缩模具

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1011516A (en) * 1973-07-13 1977-06-07 Du Pont Of Canada Limited Balanced runner system for injection moulding apparatus
US4965028A (en) * 1987-09-04 1990-10-23 Galic/Maus Ventures Method of injection molding thermoplastic through multiple gates
US4793953A (en) * 1987-10-16 1988-12-27 Galic/Maus Ventures Mold for optical thermoplastic high-pressure molding
US5376317A (en) * 1992-12-08 1994-12-27 Galic Maus Ventures Precision surface-replicating thermoplastic injection molding method and apparatus, using a heating phase and a cooling phase in each molding cycle
TW538260B (en) * 2000-04-28 2003-06-21 Sumitomo Chemical Co Method for producing light transmitting plate
JP2002303734A (ja) * 2001-04-05 2002-10-18 Sumitomo Chem Co Ltd 導光板
JP2004202731A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Sumitomo Chem Co Ltd 大型導光板の製造方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7670134B2 (en) 2007-01-22 2010-03-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Injection molding apparatus
CN101229673B (zh) * 2007-01-22 2012-02-08 三星电子株式会社 注射成型装置
CN101801646B (zh) * 2007-11-08 2013-04-17 株式会社爱发科 粘合基板制造装置和粘合基板制造方法
CN102211381A (zh) * 2010-04-02 2011-10-12 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光纤耦合连接器制造装置及制造方法
CN102416686A (zh) * 2010-10-13 2012-04-18 微软公司 具有底切结构的不均匀物体的模制
US8628321B2 (en) 2010-10-13 2014-01-14 Microsoft Corporation Molding of nonuniform object having undercut structure
CN102416686B (zh) * 2010-10-13 2014-06-25 微软公司 具有底切结构的不均匀物体的模制
CN105848849A (zh) * 2013-11-04 2016-08-10 普莱斯提克恩邦德有限公司 通过注塑模制机注塑模制塑料零件的方法
CN105848849B (zh) * 2013-11-04 2019-07-02 普莱斯提克斯恩邦德有限公司 通过注塑模制机注塑模制塑料零件的方法
CN111712365A (zh) * 2018-03-01 2020-09-25 依视路国际公司 具有在嵌件后冷却技术的模具及相关方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005238456A (ja) 2005-09-08
US20050189665A1 (en) 2005-09-01
TW200538272A (en) 2005-12-01
KR20060043088A (ko) 2006-05-15

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