JP2008030467A - 光学プレート用金型とその製造方法、及び光学プレートの製造方法とこれによって製造された光学プレート - Google Patents

Abstract

【課題】射出物の外観不良を最小化できる光学プレート用金型を提供する。
【解決手段】
本発明は、光学プレート用金型とその製造方法、及び光学プレートの製造方法とこれによって製造された光学プレートに関する。本発明による光学プレート用金型は、互いに対向配置されて成型空間を形成する第１コアと第２コアを含む。第１コアは第１面を有し、第２コアは第２面を有し、第１面と第２面とは成型空間を挟んで対向していて、第１面と第２面のうちの少なくとも一つに形成されている鏡面層とを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学プレートとその製造方法、及び光学プレートの製造方法とこれによって製造された光学プレートに関する。

一般に、射出成型機は、熱可塑性樹脂のような成形物質に多様な添加剤を混合した後、溶融状態の成形物質をモールドまたはコア（ｃｏｒｅ）によって形成された成型空間の内部に注入させることにより、所望の形状の射出物を製造する装置である。
このような射出成形装置は、第１コアと、第１コアに対して相対昇降運動を行い第１コアと共に成型空間を形成する第２コアと、第１コアと第２コアとの間に配置されて成型空間の内部に成形物質を注入するランナー及びゲートと、第１コア及び第２コアに形成された少なくとも一つ以上の冷却流路とを含む。ここで、第１コアと第２コアは射出物の形状を製造するための金型である。

前記第１及び第２コアによって所定の形状に成型された射出物は、冷却流路を通過する冷却水によって固化した後、第１及び第２コアから取り出される。
一方、液晶表示装置に用いられる種々の部品のうち、導光板と拡散板などは射出成型機によって製作される。ここで、導光板は、光源から照射される光を液晶パネルに誘導する構成要素であって、導光板の内部には複数の気泡が散布され得る。このような気泡は、成形物質の内部にガスを注入して形成される。このように形成された気泡によって導光板を通過した光は、拡散して均一に液晶パネルの背面に誘導される。

しかし、このような気泡の生成に用いられるガスによって導光板の表面に流れ跡が発生することがあり、気泡が導光板の内部に位置せずに表面に露出されることによって導光板の外観不良を引き起こすという問題点がある。

そこで、本発明の目的は、射出物の外観不良を最小化できる光学プレート用金型とその製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、外観不良が最小化され、光学性能が改善された光学プレートとその製造方法を提供することにある。

本発明１は、互いに対向配置され成型空間を形成する第１コアと第２コアとを備える光学プレート用金型であって、
前記第１コアは第１面を有し、
前記第２コアは第２面を有し、
前記第１面と前記第２面とは前記成型空間を挟んで対向していて、
前記第１面及び前記第２面のうちの少なくとも一つに鏡面層が形成されている、光学プレート用金型を提供する。

本発明２は、発明１において、前記鏡面層は金属を含む、光学プレート用金型を提供する。
本発明３は、発明２において、前記鏡面層は、金、銀、アルミニウム、銅、及びニッケルからなる群より選択された少なくとも一つを含む、光学プレート用金型を提供する。
本発明４は、発明２において、前記鏡面層は、２００μｍ〜３００μｍの厚さを有する、光学プレート用金型を提供する。

本発明５は、発明３または４において、前記鏡面層の表面は、鏡面加工によって実質的に平坦である、光学プレート用金型を提供する。
本発明６は、発明５において、
前記第１コア及び前記第２コアのうちの少なくとも一つはセラミックを含む、光学プレート用金型を提供する。

本発明７は、発明６において、前記第１コア及び前記第２コアのうちの少なくとも一つは、本体部と、前記本体部を覆っているセラミック層と、を含み、前記鏡面層は、前記セラミック層上に形成されている、光学プレート用金型を提供する。
本発明８は、発明７において、前記第１コア及び前記第２コアのうちの少なくとも一つには、冷却流路が形成されている、光学プレート用金型を提供する。

本発明９は、発明７において、前記第１コア及び前記第２コアのそれぞれに前記鏡面層が形成されていて、前記第１コア及び前記第２コアは、それぞれ前記鏡面層上に形成されているパターン形成層をさらに含む、光学プレート用金型を提供する。
本発明１０は、発明９において、前記パターン形成層には、凹刻のドットパターンまたは凹刻のプリズム山が形成されている、光学プレート用金型を提供する。

本発明１１は、発明９において、前記第１コア及び前記第２コアと共に前記成型空間を外部空間から遮断する複数のコアブロックをさらに備える、光学プレート用金型を提供する。
本発明１２は、発明１１において、前記複数のコアブロックのうちの少なくとも一つに形成され、前記成型空間と前記外部空間を連結するゲートをさらに備える、光学プレート用金型を提供する。

本発明１３は、成型空間を有する光学プレート用金型の製造方法であって、セラミック素材を加工して板状のコアを形成する段階と、前記成型空間を形成する前記コアの内壁面を研磨加工する段階と、研磨加工された前記コアの面を鏡面加工する段階と、鏡面加工された前記コアの面に鏡面層を形成する段階と、前記鏡面層を研磨加工する段階と、研磨加工された前記鏡面層を鏡面加工する段階と、を備える光学プレート用金型の製造方法を提供する。

本発明１４は、発明１３において、前記鏡面層の形成と前記鏡面層の加工工程を、２回以上反復実施する、光学プレート用金型の製造方法を提供する。
本発明１５は、発明１４において、前記鏡面層を、金、銀、アルミニウム、銅、及びニッケルからなる群より選択された少なくとも一つを用いて形成する、光学プレート用金型の製造方法を提供する。

本発明１６は、発明１４において、前記鏡面層の厚さを、２００μｍ〜３００μｍに調整する、光学プレート用金型の製造方法を提供する。
本発明１７は、発明１４において、前記鏡面層上にパターン形成層を形成する段階をさらに備え、前記パターン形成層に、凹刻のドットパターンまたは凹刻のプリズム山を形成する、光学プレート用金型の製造方法。

本発明１８は、光学プレートの製造方法であって、前記請求項１乃至請求項１１のうちのいずれか一項に記載の光学プレート用金型によって形成された成型空間に樹脂を注入する樹脂注入段階と、前記成型空間にガスを注入するガス注入段階と、前記樹脂を固化させる固化段階と、を備え、前記樹脂注入段階では、前記成型空間の内部に注入される前記樹脂の温度を実質的に均一に維持する、光学プレートの製造方法を提供する。

本発明１９は、発明１８において、前記前記樹脂注入段階では、前記成型空間の内部の前記樹脂の温度偏差は、実質的に１０℃以内となるように前記樹脂の温度を維持する、光学プレートの製造方法を提供する。
本発明２０は、発明１８において、前記樹脂はアクリル系樹脂を含む、光学プレートの製造方法を提供する。

本発明２１は、発明２０において、前記樹脂は、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、スチレン−アクリロニトリル（ｓｔｙｒｅｎｅａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ、ＳＡＮ）、及びＭＳ（ｍｅｔｈｙｌ−ｓｔｙｒｅｎｅ）からなる群より選択される少なくとも一つを含む、光学プレートの製造方法を提供する。

本発明２２は、発明１８において、前記ガスは、二酸化炭素及び窒素のうちの少なくとも一つを含む、光学プレートの製造方法を提供する。
本発明２３は、複数の気泡が分散されているコア部と、前記コア部の少なくとも一部を覆っており、前記コア部と比べて相対的に気泡の密度が少ない表層部と、を備え、前記表層部の表面は実質的に平坦である光学プレートを提供する。

本発明２４は、発明２３において、前記表層部における前記気泡の密度に対する前記コア部における前記気泡の密度の割合は、１:１００以上である、光学プレートを提供する。
本発明２５は、発明２３において、前記気泡の直径は、５μｍ〜５０μｍである、光学プレートを提供する。

本発明２６は、発明２３において、前記気泡は、二酸化炭素及び窒素のうちの少なくとも一つを含む、光学プレートを提供する。

本発明によれば、射出物の外観不良を最小化できる光学プレート用金型とその製造方法を提供することができる。
また、外観不良が最小化され、光学性能が改善された光学プレートとその製造方法が提供される。

以下、本発明による光学プレート用金型を含む射出成型機と光学プレートの製造方法についてまず説明する。次に、本発明によって製造された光学プレートとその製造方法について順次に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による射出成型機１００の要部断面図である。本発明による射出成型機１００は、図１に示すように、第１コア１１０と、第１コア１１０に対向配置されている第２コア１２０と、第１コア１１０と第２コア１２０の両側に備えられている一対のコアブロック１４０、１５０とを含む。第１コア１１０、第２コア１２０、及び一対のコアブロック１４０、１５０によって成型空間ｓが形成され、一側のコアブロック１４０には、外部で連結された樹脂供給部（図示せず）から樹脂の供給を受け、成型空間ｓの内部に樹脂を注入するゲート１６０が備えられている。ここで、第１コア１１０、第２コア１２０、及び一対のコアブロック１４０、１５０は、射出物を形成するための金型であって、本発明においては導光板または拡散板などの光学プレートを製造するためのものである。

第１コア１１０と第２コア１２０は、射出物１０を製作する枠が備えられている金型であって、第１コア１１０は固定されており、第２コア１２０は第１コア１１０に対して相対昇降運動できるように結合されている。このような構造によって、図２に示すように、射出物１０が完成されれば、射出物１０を取り出すために第２コア１２０が上昇し、押出しピン（図示せず）が射出物１０のゲート部を押し上げて射出物１０を第１コア１１０から分離させる。分離された射出物１０は、図３に示すような形状を有する。そして、第１コア１１０及び第２コア１２０には、成型空間ｓに存在する樹脂を固化させるための少なくても一つの冷却流路１１１、１２１が形成されている。また、本発明による第１コア１１０及び第２コア１２０は、断熱性能の良いセラミックを含む。これは、成型空間ｓの内に存在する樹脂の温度が全体的に一定に維持されるようにすることで、射出物１０の固化及び気泡の形成の際に発生し得る射出物１０の外観不良を最小化するためである。これについては、後述する光学プレートを製造する方法を説明する段落で具体的に説明する。

第１コア１１０と第２コア１２０は、成型空間ｓと対向する第１面と第２面を有し、第１面と第２面に形成されている鏡面層１３０ａ、１３０ｂを含む。鏡面層１３０ａ、１３０ｂは、金属を含み、より詳しくは、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、及びニッケル（Ｎｉ）からなる群より選択された少なくとも一つを含む。鏡面層１３０ａ、１３０ｂが金属を含む理由は、金属が研磨及び鏡面工程によって表面を実質的に平坦で美麗に製作できるからである。本発明による鏡面層１３０ａ、１３０ｂの厚さｒは、約２００μｍ〜３００μｍであり、メッキ法または蒸着法によって形成される。鏡面層１３０ａ、１３０ｂの厚さｒが２００μｍより薄ければ、研磨及び鏡面工程の進行に不適合であり、３００μｍより厚ければ鏡面層１３０ａ、１３０ｂの形成に長時間がかかって好ましくない。

第１コア１１０及び第２コア１２０は、鏡面層１３０ａ、１３０ｂ上に形成されているパターン形成層１３５ａ、１３５ｂを含む。パターン形成層１３５ａ、１３５ｂは、射出物１０の表面に形成するパターンに対応するパターンが形成されている。より詳しくは、いずれか一つの鏡面層１３０ａには凹刻のドットパターン（ｄｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ）が形成されており、他の一つの鏡面層１３０ｂには凹刻のプリズム山が形成されている。これにより、射出物１０の一面にはドットパターンが形成され、他の面にはプリズム山が形成される。他の実施形態によれば、プリントレス(Ｐｒｉｎｔｌｅｓｓ)形状を形成しても良い。

一対のコアブロック１４０、１５０は、第１及び第２コア１３０ａ、１３０ｂと共に成型空間ｓを形成し、第１コア１１０を支持する。いずれか一つのコアブロック、本実施例ではコアブロック１４０には、成型空間ｓに樹脂を注入するためのゲート１６０が備えられている。ゲート１６０は、ランナー１７０とスプルー１７５を通じて樹脂供給部（図示せず）から樹脂の供給を受け、成型空間ｓの内部に樹脂を注入する。

上述した射出成型機１００を利用して樹脂を成型空間ｓに注入し、樹脂を固化させた後、固化した樹脂を取り出せば、大体図３のような形状の射出物１０が得られる。ここで、押出しピン（図示せず）が射出物１０のゲート部の下端を押し上げて、射出物１０が第１コア１００から取り出される。射出物１０を第１コア１１０から完全に分離した後、射出物１０とゲート１６０との連結部の切断面をカッティング（cutting）して光学プレートを完成する。

以下、図４を参照して本発明の第２実施形態による光学プレート用金型について説明する。以下の説明においては、第１実施形態と区別される特徴的な部分だけ抜粋して説明し、説明が省略または要約された部分は第１実施形態による。そして、説明の便宜上、同一の構成要素については同一の図面番号を付けて説明する。
本発明の第２実施形態による光学プレート用金型は、図４に示すように、本体部１１５と、本体部１１５を覆っているセラミック層１１６とからなるコア１１０とを含む。セラミック層１１６は、成型空間の一領域と他領域で樹脂の温度を均一に維持するための断熱部材である。本体部１１５は、通常の熱処理コアであって、ＳＴＡＶＡＸ、ＮＡＫ５５、ＮＡＫ８０またはプリハードン鋼を用いることができる。セラミック層１１６の一面には、第１実施形態による鏡面層１３０ａとパターン形成層１３５ａが順次に形成されている。このようなセラミック層１１６は、高圧を利用して本体部１１５の表面にバインダーと混合した焼結されたセラミック粉末を融着させることによって形成される。セラミック層１１６の厚さｗは、約０．１ｍｍ〜１ｍｍであり得る。セラミック層１１６の厚さｗが０．１ｍｍより薄い場合には断熱部材としての役割を確かに果たすことができず、１ｍｍより厚い場合にはセラミック層１１６の形成工程に長時間がかかって好ましくない。

以下、図５を参照して、本発明による光学プレート用金型を製造する方法について説明する。より詳しくは、成型空間を形成する第１コア１１０、第２コア１２０、コアブロック１４０、１５０（図１参照）の製造方法について説明する。
まず、セラミック素材を加工して所定の形状を有するコアを備える（Ｓ１０）。ここでは、例えば一般セラミック素材を切削し、切削面または角、傾斜面を加工する。

続いて、加工されたコアの少なくとも一面を研磨加工する（Ｓ２０）。研磨加工は、コアの面を滑らかで平坦に処理する表面加工工程であって、成型空間と対向するコアの面を研磨加工する。
次に、研磨加工されたコアの面を鏡面加工する（Ｓ３０）。鏡面加工とは、コアの面に外観不良がないように美麗に形成する工程であって、ポリシング（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程を含む。これにより、コアの一面は実質的に平坦で滑らかに加工される。

以上のセラミック素材のコアのコア形成加工、研磨、鏡面加工は、後述する鏡面層を形成するための前処理工程であって、鏡面層の形成の際に高い収率の表面状態を有する鏡面層を形成するための先行工程である。
続いて、鏡面加工されたコアの面に鏡面層を形成する（Ｓ４０）。鏡面層は金属を含み、メッキ法または蒸着法によって形成されることができる。具体的には、鏡面層は金、銀、銅、アルミニウム及びニッケルを含むことができる。形成された鏡面層の厚さｒ（図１参照）は約２００μｍ〜３００μｍである。

次に、形成された鏡面層を研磨加工する（Ｓ５０）。そして、研磨加工された鏡面層を鏡面加工（Ｓ６０）して、表面が実質的に平坦な鏡面層を完成する。このような鏡面層の研磨加工と鏡面加工は２回以上反復でき、鏡面層の形成過程も２回以上反復できる。
このように鏡面層が完成されれば、鏡面層上にパターン形成層を形成する（Ｓ７０）。この工程は必要によって省略され得る。鏡面層上にパターン形成層を形成する方法は、射出または押出工程によって予め備えられたパターン形成層を鏡面層上に付着する方法が適用できる。

これによって、射出物の外観不良の発生を最小化できる光学プレート用金型が完成される。
以下、図６を参照して、本発明による光学プレート用金型によって製造された光学プレートについて説明する。ここで、光学プレートは導光板２２３と拡散板（図示せず）などを含む構成要素であって、以下の説明では導光板２２３を含む液晶表示装置について説明する。

一般に、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、マトリックス（Ｍａｔｒｉｘ）状に配列された液晶セルの光透過率を画像信号情報によって調節して所望の画像を表示する装置であって、バックライトユニットから照射される光を利用して液晶パネルに画像を形成する。
図６に示すように、このような液晶表示装置２００は、画素単位を構成する液晶セルがマトリックス状に配列されている液晶パネル２１０、液晶パネル２１０に対して光を均一に供給するバックライトユニット２２０、及び相互結合して内部に液晶パネル２１０とバックライトユニット２２０を収容する下部カバー２３０と上部カバー２４０を含む。

液晶パネル２１０は、薄膜トランジスタ基板２１１、薄膜トランジスタ基板２１１に対向して付着されているカラーフィルタ基板２１２、及び両基板２１１、２１２の間に位置する液晶層（図示せず）を含む。薄膜トランジスタ基板２１１には、複数の薄膜トランジスタと外部から駆動信号の印加を受ける複数の信号線とが備えられている。カラーフィルタ基板２１２には、バックライトユニット２２０から照射された光に色相を付与する赤色、緑色及び青色のカラーフィルタが備えられている。このような液晶パネル２１０は画素単位を構成する液晶セルがマトリックス状に配列されており、駆動部（図示せず）から伝達される駆動信号によって液晶セルの光透過率を調節することにより画像を形成するようになる。

そして、バックライトユニット２２０は、液晶パネル２１０の背面に配置される光学シート類２２１、液晶パネル２１０の背面に光を均一に供給する導光板２２３、導光板２２３の一側に配置される光源部２２５、及び導光板２２３の後方に位置する反射板２２７を含む。
ここで、光学シート類２２１は、保護シート２２１ａ、プリズムシート２２１ｂ、及び拡散シート２２１ｃを含む。保護シート２２１ａはスクラッチに弱いプリズムシート２２１ｂを保護する。そして、プリズムシート２２１ｂは、拡散シート２２１ｃで拡散した光を上部の液晶パネル２１０の平面に垂直した方向に集光する役割を果たす。拡散シート２２１ｃは、光源部２２５からの光を拡散させて液晶パネル２１０に供給する役割を果たす。

上述した液晶表示装置２００をなす構成要素のうち、導光板２２３は所定の厚さを有する射出物であって、詳述する射出成型機１００によって製造される。
導光板２２３は略四角形状を有するプレート（ｐｌａｔｅ）であり、液晶パネル２１０の背面に配置されて光源部２３５から発生した光を液晶パネル２１０の背面に誘導する。導光板２２３は、光源部２３５から光を受ける入射面ａと、入射面ａから延長されて液晶パネル２１０と対向する出射面ｂと、光源部２３５から入射面ａに照射された光が出射面ｂに進行するようにパターンが形成された背面ｃ（図７参照）とを有する。導光板２２３は導光板２２３の一側辺に沿って、つまり、入射面ａに隣接して配置された光源部２３５から入射面ａに照射された光を平面光に変え、出射面ｂを通じて液晶パネル２１０に均等に伝達するようになる。

導光板２２３の材質としては、強度が高くて容易に変形したり割れたりせず、透過率の良いアクリル系樹脂が用いられ、具体的には、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＳＡＮ（ｓｔｙｒｅｎｅ ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、及びＭＳ（ｍｅｔｈｙｌ−ｓｔｙｒｅｎｅ）などを用いることができる。実施形態とは異なって、導光板２２３は、下部面が傾いていて、上部面が平坦な楔状（ｗｅｄｇｅ ｔｙｐｅ）であり得る。ノートブックＰＣや携帯電話などの小型製品に適用される液晶表示装置２００の場合には、楔状の導光板２２３が適用でき、厚さが厚い方の側辺に光源部２３５を備えることができる。
このような導光板２２３は所定の厚さを有し、均一でかつ効果的に光を液晶パネル２１０の背面に誘導するために、液晶パネル２１０に向かう面には多数のエムボシングまたはドットパターンが形成されており、下部カバー２３０に向かう面には多数のプリズム山が形成されている。

本発明による導光板２２３は、図７に示すように、コア部２２３ａと、コア部２２３ａを覆っている表層部２２３ｂと、コア部２２３ａに分散されている気泡２２３ｃとを含む。コア部２２３ａと表層部２２３ｂは実質的に同一の材質からなり、気泡２２３ｃの密度によって互いに区分される。表層部２２３ｂは気泡２２３ｃの密度がコア部２２３ａと比べて相対的に非常に低い所であって、表層部２２３ｂにおける気泡２２３ｃの密度に対するコア部２２３ａにおける気泡２２３ｃの密度の割合は１：１００以上である。ここで、密度とは、導光板２２０で単位面積当たり気泡２２３ｃが占める面積の割合である。光源部２３５からの光を効果的に拡散させるために、気泡２２３ｃの直径ｄの平均は、約５μｍ〜５０μｍであることが適切である。気泡２２３ｃの直径ｄが５μｍより小さければ、数多くの小さい気泡２２３ｃによって拡散が効果的に起きないことがあり、あまりにも多い拡散効果によって光の輝度が低下することもあり得る。一方、５０μｍより大きければ、気泡２２３ｃが導光板２２３の内部に存在する割合が小さくて拡散が確かに行われないことがある。

気泡２２３ｃは、導光板２２３の製造過程でガスの注入によって生成され、気泡２２３ｃの内には二酸化炭素ＣＯ_２及び窒素Ｎ_２のうちの少なくとも一つを含む。本発明による導光板２２３の外観は実質的に平坦で美麗である。つまり、表層部２２３ｂの表面には、導光板２２３の製造に用いられる樹脂の流れ跡や気泡２２３ｃが表面に露出されることによる導光板２２３の外観不良が最小化されている。これは、図１に示すように、射出成型機１００の第１及び第２コア１１０、１２０に鏡面層１３０ａ、１３０ｂを形成しており、第１及び第２コア１１０、１２０の材質を断熱性能の良いセラミックで製作したからである。これについては、導光板２２３の製造方法を説明する部分でさらに具体的に説明する。そして、気泡２２３ｃの生成によって導光板２２３の重量を減少させることができ、気泡２２３ｃによって導光板２２３の光学特性が向上する。

光源部２３５は、導光板２２３の入射面ａに隣接して配置されている。光源部２３５は光を発生させ、通常、冷陰極蛍光ランプ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ、ＣＣＦＬ）、外部電極蛍光ランプ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ、ＥＥＦＬ）及び発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。

反射板２２７は、光源部２３５の光を反射させて拡散フィルム２２１ｃの方向に供給する役割を果たす。反射板２２７の材質は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）であり得る。
このようなバックライトユニット２２０は下部カバー２３０に収容し、上部カバー２４０と結合される。

上部カバー２４０は、液晶パネル２１０の有効面が外部に露出されるように表示窓を有し、下部カバー２３０と結合して液晶パネル２１０を収容する。
以下、本発明による光学プレート用金型を利用して、外観の不良が最小化された光学プレートを製造する方法について説明する。ここで、光学プレートは導光板と拡散板などを含むものであって、以下では導光板を製造する方法を例に挙げて説明する。

図８は本発明による光学プレートの製造方法を説明するための流れ図である。
まず、本発明による射出成型機の成型空間に樹脂を注入する（Ｓ１００）。樹脂はアクリル系樹脂を含み、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＳＡＮ（ｓｔｙｒｅｎｅ ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、及びＭＳ（ｍｅｔｈｙｌ−ｓｔｙｒｅｎｅ）を用いることができる。そして、樹脂は、外部で連結された樹脂供給部を通じて注入される。ここで、本発明による射出成型機は、断熱性能の良いセラミックからなるコアを含むので、成型空間の内部に注入される樹脂の温度は成型空間の一領域と他領域で実質的に同一に維持される。つまり、最初に注入される樹脂の温度と最後に注入される樹脂の温度は均一に維持された状態で樹脂が成型空間の内部に注入されるようになる。そのため、樹脂の注入過程において、一領域に位置する樹脂が先に固化しながら発生する樹脂の流れ跡などの外観不良が最小化される。ここで、成型空間の内部の樹脂の温度偏差は実質的に１０℃以内であることが好ましい。

続いて、樹脂の注入が完了すれば、成型空間にガスを注入する（Ｓ２００）。ガスは超臨界状態であって、二酸化炭素及び窒素のうちの少なくとも一つを含む。一方、ガスは樹脂に混合された状態で成型空間に注入することもできる。注入されたガスによって樹脂内には複数の気泡が形成される。
次に、成型空間にガスが注入されれば、すぐ樹脂を固化させる（Ｓ３００）。樹脂の固化は、冷却流路を流れる冷却水を利用してより迅速に進行することができる。ここで、セラミックを含むコアにより、樹脂は全体的に温度が均一に維持された状態で固化する。特に、金属からなる鏡面層は熱伝導度が良いので、鏡面層に接する樹脂を迅速に固化させる。つまり、樹脂の外部面が迅速に固化される。これにより、樹脂の内部で発生する気泡は樹脂の外部表面に露出できなくなる。したがって、気泡の生成による導光板の外観不良が最小化される。

また、鏡面層は実質的に滑らかで平坦に備えられているので、鏡面層に接触する樹脂の表面も実質的に滑らかで平坦に備えられ、導光板の外観が美麗になる。また、気泡の生成によって用いられる樹脂の量を節減することができ、重量を減少させることができる。これに加え、気泡によって導光板の光学特性が向上する。
最後に、樹脂が完全に固化すれば、射出物を成型空間から取り出し、図３の切断線を切断して導光板を完成する（Ｓ４００）。

本発明の第１実施形態による射出成型機の要部断面図である。 本発明の第１実施形態による射出成型機から射出物を分離する方法を説明するための図面である。 本発明の第１実施形態による射出成型機によって得られた射出物の斜視図である。 本発明の第２実施形態による光学プレート用金型の要部断面図である。 本発明の第１実施形態による光学プレート用金型を製造する方法を説明するための流れ図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の分解斜視図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。 本発明による光学プレートの製造方法を説明するための流れ図である。

符号の説明

１００ 射出成型機
１１０ 第１コア
１２０ 第２コア
１３０ａ、１３０ｂ 鏡面層
１３５ａ、１３５ｂ パターン形成層
１４０、１５０ コアブロック
１６０ ゲート
１７０ ランナー
２００ 液晶表示装置
２１０ 液晶パネル
２１１ 薄膜トランジスタ基板
２１２ カラーフィルタ基板
２２０ バックライトユニット
２２１ 光学シート類
２２３ 導光板
２２３ａ コア部
２２３ｂ 表層部
２２３ｃ 気泡
２２５ 光源部
２２７ 反射板
２３０ 下部カバー
２４０ 上部カバー

Claims (26)

1. 互いに対向配置され成型空間を形成する第１コアと第２コアとを備える光学プレート用金型であって、
   前記第１コアは第１面を有し、
   前記第２コアは第２面を有し、
   前記第１面と前記第２面とは前記成型空間を挟んで対向していて、
   前記第１面及び前記第２面のうちの少なくとも一つに鏡面層が形成されている、光学プレート用金型。
2. 前記鏡面層は金属を含む、請求項１に記載の光学プレート用金型。
3. 前記鏡面層は、金、銀、アルミニウム、銅、及びニッケルからなる群より選択された少なくとも一つを含む、請求項２に記載の光学プレート用金型。
4. 前記鏡面層は、２００μｍ〜３００μｍの厚さを有する、請求項２に記載の光学プレート用金型。
5. 前記鏡面層の表面は、鏡面加工によって実質的に平坦である、請求項３または４に記載の光学プレート用金型。
6. 前記第１コア及び前記第２コアのうちの少なくとも一つはセラミックを含む、請求項５に記載の光学プレート用金型。
7. 前記第１コア及び前記第２コアのうちの少なくとも一つは、本体部と、前記本体部を覆っているセラミック層と、を含み、
   前記鏡面層は、前記セラミック層上に形成されている、請求項６に記載の光学プレート用金型。
8. 前記第１コア及び前記第２コアのうちの少なくとも一つには、冷却流路が形成されている、請求項７に記載の光学プレート用金型。
9. 前記第１コア及び前記第２コアのそれぞれに前記鏡面層が形成されていて、前記第１コア及び前記第２コアは、それぞれ前記鏡面層上に形成されているパターン形成層をさらに含む、請求項７に記載の光学プレート用金型。
10. 前記パターン形成層には、凹刻のドットパターンまたは凹刻のプリズム山が形成されている、請求項９に記載の光学プレート用金型。
11. 前記第１コア及び前記第２コアと共に前記成型空間を外部空間から遮断する複数のコアブロックをさらに備える、請求項９に記載の光学プレート用金型。
12. 前記複数のコアブロックのうちの少なくとも一つに形成され、前記成型空間と前記外部空間を連結するゲートをさらに備える、請求項１１に記載の光学プレート用金型。
13. 成型空間を有する光学プレート用金型の製造方法であって、
    セラミック素材を加工して板状のコアを形成する段階と、
    前記成型空間を形成する前記コアの内壁面を研磨加工する段階と、
    研磨加工された前記コアの面を鏡面加工する段階と、
    鏡面加工された前記コアの面に鏡面層を形成する段階と、
    前記鏡面層を研磨加工する段階と、
    研磨加工された前記鏡面層を鏡面加工する段階と、
    を備える光学プレート用金型の製造方法。
14. 前記鏡面層の形成と前記鏡面層の加工工程を、２回以上反復実施する、請求項１３に記載の光学プレート用金型の製造方法。
15. 前記鏡面層を、金、銀、アルミニウム、銅、及びニッケルからなる群より選択された少なくとも一つを用いて形成する、請求項１４に記載の光学プレート用金型の製造方法。
16. 前記鏡面層の厚さを、２００μｍ〜３００μｍに調整する、請求項１４に記載の光学プレート用金型の製造方法。
17. 前記鏡面層上にパターン形成層を形成する段階をさらに備え、
    前記パターン形成層に、凹刻のドットパターンまたは凹刻のプリズム山を形成する、請求項１４に記載の光学プレート用金型の製造方法。
18. 光学プレートの製造方法であって、
    前記請求項１乃至請求項１１のうちのいずれか一項に記載の光学プレート用金型によって形成された成型空間に樹脂を注入する樹脂注入段階と、
    前記成型空間にガスを注入するガス注入段階と、
    前記樹脂を固化させる固化段階と、
    を備え、
    前記樹脂注入段階では、前記成型空間の内部に注入される前記樹脂の温度を実質的に均一に維持する、光学プレートの製造方法。
19. 前記前記樹脂注入段階では、前記成型空間の内部の前記樹脂の温度偏差は、実質的に１０℃以内となるように前記樹脂の温度を維持する、請求項１８に記載の光学プレートの製造方法。
20. 前記樹脂はアクリル系樹脂を含む、請求項１８に記載の光学プレートの製造方法。
21. 前記樹脂は、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、スチレン−アクリロニトリル（ｓｔｙｒｅｎｅａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ、ＳＡＮ）、及びＭＳ（ｍｅｔｈｙｌ−ｓｔｙｒｅｎｅ）からなる群より選択される少なくとも一つを含む、請求項２０に記載の光学プレートの製造方法。
22. 前記ガスは、二酸化炭素及び窒素のうちの少なくとも一つを含む、請求項１８に記載の光学プレートの製造方法。
23. 複数の気泡が分散されているコア部と、
    前記コア部の少なくとも一部を覆っており、前記コア部と比べて相対的に気泡の密度が少ない表層部と、
    を備え、
    前記表層部の表面は実質的に平坦である光学プレート。
24. 前記表層部における前記気泡の密度に対する前記コア部における前記気泡の密度の割合は、１:１００以上である、請求項２３に記載の光学プレート。
25. 前記気泡の直径は、５μｍ〜５０μｍである、請求項２３に記載の光学プレート。
26. 前記気泡は、二酸化炭素及び窒素のうちの少なくとも一つを含む、請求項２３に記載の光学プレート。