JP2009099513A - 導光板の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】導光板の製造方法を提供する。
【解決手段】工程の前に立って、光学素子に必要とする微細構造を模擬して、フォトマスクを作製し、フォトマスクに対して、エッチングの方式に応じて微細構造を有する凹版雌型を作製して、凹版雌型を電鋳により金属薄膜に作製し、金属薄膜の外周面上に、凹版雌型に合わせる複数の微細突出が形成され、これにより、金属薄膜がホイールアッセンブリーの外に覆われ、プラスチック材質薄膜のロールホットスタンピング工程が終了され、表面に微細槽が形成される導光板が作製される。
【選択図】図１

Description

本発明は、導光板の製造方法に関し、特に、プラスチック材質薄膜上に、微細槽をロールホットスタンピングし、単位時間内の生産量を大幅に向上する製造方法に関する。
ＬＣＤは、自発光性である表示装置ではないため、外部光源を利用して表示する効果を得、例えばバックライトモジュール(Backlight Module)は、ＬＣＤに広く応用される技術であり、また、導光板は、バックライトモジュールにおいて、重要な素子であり、主として発射された光ビームの伝送方向を案内し、線光源や点光源を面光源に変換してから出射する。
従来の薄型化導光板の作製方式は、主として、まず射出成型機を利用して、プラスチック材を液体状に融解した後、金型内に注入して成型させ、導光板を必要とする形状に作製され、また、その表面に、複数の微細構造である微細槽が形成され、それらの微細構造により、光線を拡散する目的が達成されるが、該過程を行うため、まず金型(Mold)を作製して、同時に光学素子に必要とする微細構造(Pattern)を模擬して、スタンパー(Core or Stamper)上に作製した後、金型(Mold)にインサート(insert)し、また、金型を射出機に実装(Set Mold)し、そして、実装する前に、プラスチック材に対して除湿やベーキングを実行して、６〜８時間の軟化過程等の処理を経てから、射出機台の生産ストッカーに注入されて、高温でプラスチック顆粒を融解して、高圧により金型内に注入され、また定型された後、金型から成型品を取りだして、その湯口の仕上げをすると完成品になり、そのため、工程が複雑且つ冗長で、単位時間内の生産量を向上できなく、生産コストが相対的に高くなり、また、大規格のサイズである導光板を作製する時、融解されたプラスチック材が均一的にキャビティに分散されないため、作製の困難度がより高くなり、そして、融解されたプラスチック材が射出成型されて冷却された時、薄型導光板は上へ大幅に捲縮変形する恐れがある。
本発明の主な目的は、ロールホットスタンピングの方式を利用して、導光板を作製し、工程が簡単且つ快速である利点があるため、大幅に単位時間内の生産量が向上され、生産コストが相対的に低減できる導光板の製造方法を提供する。
本発明の他の目的は、ロールホットスタンピングの方式を利用して、導光板の規格サイズにより制限されない導光板の製造方法を提供する。
本発明の更の他の目的は、プラスチック材質薄膜の表面だけが受熱軟化され、ロールエクストルージョンの後、短時間で冷却硬化でき、熱変形の現象を防止できる導光板の製造方法を提供する。
本発明は、導光板の製造方法であり、工程の前に立って、光学素子に必要とする微細構造を模擬してフォトマスクを作製し、フォトマスクに対して、エッチングの方式に応じて微細構造を有する凹版雌型を作製して、凹版雌型を電鋳により金属薄膜に作製し、金属薄膜の外周面上に凹版雌型に合わせる複数の微細突出が形成され、これにより、金属薄膜がホイールアッセンブリーの外に覆われ、プラスチック材質薄膜のロールホットスタンピング工程が終了され、また、必要とするサイズにプレス裁断し、表面に微細槽がある導光板が作製され、また、金属薄膜がホイールアッセンブリーのローラの外に覆われ、両ローラの隙間と温度を調整した後、プラスチック材質薄膜を挿入し、プラスチック材質薄膜の表面がローラ内にある熱源により軟化され、また、該プラスチック材質薄膜が、二つのローラの間に通過する時、金属薄膜上の微細突出により、プラスチック材質薄膜の表面上に微細槽がロールエクストルージョンされ完全に通過した後、プラスチック材質薄膜の表面だけが加熱されるため素早く冷却硬化でき、これにより、熱変形の現象を防止でき、また、プラスチック材質薄膜の表面に、ロールエクストルージョンにより複数の微細槽が形成され、そのため、プラスチック材質薄膜を必要とするサイズにプレス裁断されて、導光板としてバックライトモジュール上に適用でき、また、それらの微細槽を利用して、光線を拡散する目的が達成される導光板の製造方法である。
本発明の図１乃至図５を参照しながら、工程の前に立って、光学素子に必要とする微細構造を模擬してフォトマスク(Photomask)を作製し、フォトマスクに対して、エッチングの方式に応じて微細構造を有する凹版雌型を作製して、また、凹版雌型を、電鋳により金属薄膜１０に作製し、金属薄膜１０の外周面上に凹版雌型に合わせる複数の微細突出１１が形成され、これにより、金属薄膜１０がホイールアッセンブリー２０の外に覆われ、プラスチック材質薄膜(Light Guide Film)３０のロールホットスタンピング工程が終了され、必要とするサイズにプレス裁断されて、表面に微細槽３１が形成される導光板が作製される。
図１乃至図３を参照しながら、金属薄膜１０がホイールアッセンブリー２０の第１のローラ２１の外に覆われ、両ローラの隙間と温度を調整した後、プラスチック材質薄膜３０を挿入し、プラスチック材質薄膜３０の第１のローラ２１に対向する表面が、第１のローラ２１内にある熱源により軟化され、また、該プラスチック材質薄膜３０が、二つのローラの間に通過する時、金属薄膜１０上の微細突出１１により、プラスチック材質薄膜３０の表面上に微細槽３１がロールエクストルージョンされ、完全に通過した後、プラスチック材質薄膜３０の表面だけが加熱されるため素早く冷却硬化され、これにより、熱変形の現象を防止でき、また、プラスチック材質薄膜３０の表面に、ロールエクストルージョンにより、複数の微細槽３１が形成され、そのため、プラスチック材質薄膜３０を、必要とするサイズにプレス裁断されて、導光板としてバックライトモジュール上に適用でき、また、一側の表面にある微細槽３１を利用して、光線を拡散する目的が達成される。
図４と図５を参照しながら、その金属薄膜１０は、ホイールアッセンブリー２０の第１、２のローラ２１、２２上に覆われてもよく、第１、２のローラ２１、２２の内部にある熱源により、同時にプラスチック材質薄膜３０の両表面が軟化され、これにより、プラスチック材質薄膜３０が、第１、２のローラ２１、２２の間に通過する時、その両表面に、ともに、複数の微細槽３１がロールエクストルージョンされ、そのため、該プラスチック材質薄膜３０が、導光板としてバックライトモジュールに適用されると両面透過の効果が得られる。
また、その微細槽３１の密度と配列の順番は、フォトマスクとエッチング時のパタン設計に基づいて相対的に変化してもよく、また、その第１、２のローラ２１、２２と金属薄膜１０は、プラスチック材質薄膜３０に従って正比伸縮し、これにより、直接にロールホットスタンピングにより適当なサイズを有する導光板を成型する。
上記の導光板製造方法によれば、次の利点が得られ、
１．ロールホットスタンピングの方式を利用して、導光板を作製し、工程が簡単且つ快速である利点があるため、大幅に単位時間内の生産量が向上され、生産コストが相対的に低減できることと、
２．ロールホットスタンピングの方式を利用して、導光板の規格サイズにより制限されないことと、
３．プラスチック材質薄膜３０の表面だけが受熱軟化され、ロールエクストルージョンの後、短時間で冷却硬化でき、熱変形の現象を防止できること、である。
本発明において、プラスチック材質薄膜の一側の表面上に、微細槽をロールホットスタンピングする時の概念図 図１の局部拡大図 本発明の完成品図 本発明において、プラスチック材質薄膜の両側の表面上に、ともに、ロールホットスタンピングされる時の概念図 図４の局部拡大概念図
符号の説明
１０ 金属薄膜
１１ 微細突出
２０ ホイールアッセンブリー
２１ 第１のローラ
２２ 第２のローラ
３０ プラスチック材質薄膜
３１ 微細槽

Claims (6)

  1. 工程の前に立って、光学素子に必要とする微細構造を模擬して、フォトマスクを作製し、フォトマスクに対して、エッチングの方式に応じて微細構造を有する凹版雌型を作製して、凹版雌型を電鋳により金属薄膜に作製し、金属薄膜の外周面上に凹版雌型に合わせる複数の微細突出が形成され、これにより、金属薄膜がホイールアッセンブリーの外に覆われ、プラスチック材質薄膜のロールホットスタンピング工程が終了され、表面に微細槽が形成される導光板が作製され、金属薄膜がホイールアッセンブリーのローラに覆われ、両ローラの隙間と温度を調整した後、プラスチック材質薄膜を挿入し、プラスチック材質薄膜の表面がローラ内にある熱源により軟化され、また、該プラスチック材質薄膜が二つのローラの間に通過する時、金属薄膜上の微細突出により、プラスチック材質薄膜の表面上に、微細槽がロールエクストルージョンされ、完全に通過した後、プラスチック材質薄膜の表面だけが加熱されるため、素早く冷却硬化されることを特徴とする、導光板の製造方法。
  2. 金属薄膜は、ホイールアッセンブリーの第１のローラの外に覆われることを特徴とする、請求項１に記載の導光板の製造方法。
  3. 金属薄膜は、ホイールアッセンブリーの第１、２のローラの外に覆われることを特徴とする、請求項１に記載の導光板の製造方法。
  4. プラスチック材質薄膜は、ロールホットスタンピングにより成型された後、必要とするサイズにプレス裁断されることを特徴とする、請求項１に記載の導光板の製造方法。
  5. ホイールアッセンブリーのローラと金属薄膜とは、プラスチック材質薄膜に従って正比伸縮し、直接にロールホットスタンピングにより適当なサイズを有する導光板を成型することを特徴とする、請求項１に記載の導光板の製造方法。
  6. 微細槽の密度と配列の順番は、フォトマスクとエッチング時のパタン設計に従って、対応するように変化することを特徴とする、請求項１に記載の導光板の製造方法。
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