TW200427569A - Process for producing light transmitting plate - Google Patents

Description

200427569 (1) 玫、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種做爲液晶顯示器背光單元之光傳 板的製造方法。更詳細地說，本發明係有關於一種製造對 角長度爲14英吋（355mm)至30英吋（760mm)之大尺 寸光傳輸板的方法。 【先前技術】 光傳輸板係用來做爲將光線自設在諸如筆記型個人電 腦、桌上型個人電腦及液晶顯示器型電視機等的液晶顯示 面的側邊上的光源傳送出來的光學元件。第1圖係一示意 剖面圖，顯示出液晶顯示器與光傳輸板的配置。設置在液 晶顯不器1之背側的背光單兀主要係由光傳輸板2或3、 設在其背側的反射層4、面對著光傳輸板2或3的（面對 著液晶顯示器）的光擴散層5、設置在光傳輸板2或3側 邊的光源7，以及用來將光線自光源7傳送至光傳輸板2 或3內的反射器8。來自光源7的光線會被反射器8加以 反射而進入光傳輸板2或3內，而在通過光傳輸板2或3 之時，會被反射層4加以反射，接著則自前側發射出去。 由於光擴散層5的存在之故，光線會自該板的前側的整個 面積上均勻地發射出去，而可做爲液晶顯示器1的照明之 用。通常是以冷陰極射線管來做爲光源7。其亦已知可使 用稜鏡板（Prism Sheet )來做爲光擴散層。如有需要，可 在光傳輸板2或3的背側上印刷諸如點及線之類的紋路， -4- (2) (2)200427569 以使得光線可均勻地自前側發射出去。 第1 ( a )圖顯示出供諸如筆記型個人電腦等產品使 用之對角長度不大於約1 4英吋的小尺寸顯示器上所應用 的配置，其光傳輸板2具有楔形形狀，其厚度係自約 0.6mm漸增加至3.5mm。在使用此種楔形光傳輸板2時， 光源7係大致上設置在其較厚的一端。雖然第1 ( a )圖 中僅顯不出具有單一光源7的範例，但亦可使用多個光 源。另一方面，第1 ( b )圖中則顯示出供諸如桌上型個 人電腦及液晶顯示器型電視機等產品使用之大尺寸顯示器 上所應用的配置，其光傳輸板3具有板片狀型式，其厚度 大致上是均勻的。在使用此種板片狀光傳輸板3時，二個 光源7係大致上分別設置在其相對二側邊處。雖然第i (b )圖中所顯示的是一種將二光源7之每一者設置在相 對側邊之一每一者處的範例，但是在大型的顯示器的每一 側邊上亦可設置諸如二個光源或三個光源之類的多光源。 此種光傳輸板2或3係由具有極佳透光性之甲基丙烯 酸樹脂所製成的。第1 ( a )圖中所示之楔形光傳輸板2 係以射出成型法製造的，而第1 ( b )圖中所示之平板狀 光傳輸板3則係以自樹脂板上切割下來之方法來加以製 造。在以前一種方法製造的情形中，其欲試圖在不需印刷 的情形下製做出光傳輸板，其中在表面上設有諸如點及線 之類紋路的光傳輸板係利用表面上設有該種紋路的模具來 加以製造的，該紋路係一種反射層紋路。其另試圖略去光 擴散板或棱鏡板，其中係藉由應用此技術於光發射表面上 -5- (3) (3)200427569 來形成具有光擴散功能或光定向功能的紋路。 就以射出成型法來製做光傳輸板的製程而言’在曰本 專利文獻JP 2002-4625 9A號中揭露一種已知的製程。 【發明內容】 但是該文獻所揭露的製程的問題在於（1 )設在模穴 表面上的粗糙紋路無法適切地複製至光傳輸板上’以及 (2 )模製循環時間過度的長。在本發明中，如上面所使 用的”複製”一詞係指”移轉”而言。 本發明之目的在於提供一種不具有上述問題的光傳輸 板製造方法。以本發明之方法製成的光傳輸板具有極佳的 厚度精確性、尺寸穩定性及透明性。 本案發明人經歷廣泛地硏究，而開發出此種製造光傳 輸板的方法（特別是一種大尺寸的光傳輸板），因之而發 現到前述的目的可以藉由在將熔融樹脂注入模穴內的過程 中或其後，或者在熔融樹脂流入模穴的過程中或其後，自 模穴之一側對於模穴內的熔融樹脂施加額外的壓力而達成 之’因之可得到本發明。 本發明係一種光傳輸板的製造方法，包含有下列步 驟： (1 )將一射出單元的缸聯結至具有對角長度爲1 4英 吋（3 5 5 mm )至 3 0英吋（7 6 0mm )之模具的模穴上，其 中（i )該模具係用來製造供液晶顯示器用的光傳輸板、 (Π )該模具包含有固定模及活動模，以及（iii )該固定 -6 - (4) (4)200427569 模及活動模中至少一模的模穴側邊的表面上設有粗糙紋 路， (2 )供應透明樹脂至該缸內，並熔化該樹脂， (3 )將該樹脂以對於每一片光傳輸板而言爲1至 15 cm3/sec的射出率自該缸塡注至該模穴內，其中該樹脂 通過該模具之入口時具有50至5 000P a. sec的黏度， (4 )在前述的塡注過程中或其後，自該模穴的一側 額外地壓擠存在於該模穴內的樹脂，以及 (5 )在維持該壓力的情形下，將該樹脂冷卻而使該 樹脂固化，因之而製得表面上具有該粗糙紋路的光傳輸 板。下文中，此製程將稱爲”製程一”。 此外，本發明亦是一種光傳輸板的製造方法，包含有 下列步驟： (1 )將一射出單元的缸聯結至具有對角長度爲1 4英 吋（3 5 5 mm )至 3 0英吋（7 6 0mm )之模具的模穴上，其 中（i )該模具係用來製造供液晶顯示器用的光傳輸板、 (i i )該模具包含有固定模及活動模，以及（i i i )該固定 模及活動模中至少一模的模穴側邊的表面上設有粗糙紋 路， (2 )供應透明樹脂至該缸內，並熔化該樹脂， (3 )藉由存在於該缸內之螺桿的轉動而連續地使該 樹脂自該缸流入至該模穴內， (4 )在前述的流動過程中或其後，自該模穴的一側 額外地壓擠存在於該模穴內的樹脂’以及 (5) (5)200427569 (5 )在維持該壓力的情形下，將該樹脂冷卻而使該 樹脂固化’因之而製得表面上具有該粗糙紋路的光傳輸 板。下文中，此製程將稱爲”製程二”。 【實施方式】 前述之製程一中所用的’’射出率” 一詞係指在將熔融透 明樹脂塡注至模穴之啓始及終止時間之間的平均射出速 度。此射出率係1至15cm3/Sec，最好是4至Ucm3/sec。 本發明之方法的射出率係遠低於射出成型製程的習用射出 率（至少20cm3/sec );亦即在本發明中，雖然熔融的透 明樹脂是以習用的射出成型製程來加以射出的，但其樹脂 係以低速度射入至模穴內。前述步驟（4 )中的額外加壓 法之一例是廣義的射出壓縮模製法。 前述之製程一的要求之一是要以極低的速度將熔融樹 脂注入模具內。該製程的例子是一種包含有下列步驟的製 程：（i )使用習用之射出成型機將設置的一缸內之螺桿 加以轉動，以測量並蓄積樹脂，以及（ii )在保持樹脂熔 融狀態下，以遠較習用射出成型法所用者爲低的速度來移 動螺桿，以將熔融的樹脂注入至模穴內。 前述的製程二包含有利用旋轉之螺桿所造成的向前移 動力量來使熔融樹脂流入至模穴內的步驟。 前述製程二內的熔融樹脂並不是利用習用射出成型法 加以射出的，而是藉由旋轉缸內之螺桿而以低速度連續地 流入至模穴內。在製程二中最好能利用包含有下列步驟之 -8 - (6) (6)200427569 方法來調節流入至模穴內的透明樹脂的溫度：（i )在模 穴之表面溫度升高至幾近於熔融樹脂之玻璃轉移溫度的情 形下’使該ί谷融透明樹脂連續地流入至模穴內，以及 C 11 )在完成該流動作業後，將該模穴的表面溫度降低至 低於該玻璃轉移溫度的溫度。相較於不包含有自模穴一側 做額外加壓之步驟的製程，此方法具有以下的優點： (1 )幾乎不會形成凹陷痕跡（Sink Mark ) ， （ 2 )可以 製得具有極佳外觀、大厚度及大面積的光傳輸板，（3 ) 可以適切地複製粗糙紋路，（4 )有著高熱交換效率（下 文說明）’ （5 )可以在低夾模力下進行模製作業，（6 ) 具有高製造效率。製程二中之步驟（3 )流動作業之方法 的例子爲流動模製法（Flow Molding Method)。在步驟 (4 )中的額外加壓方法的範例是廣義的射出壓縮模製 法。 本發明中的樹脂是一種具有合於光傳輸板所需之物理 性質的樹脂。該樹脂之一例爲可熔融模製的熱塑性樹脂， 例如甲基丙烯酸樹脂，聚碳酸樹脂、聚苯乙烯樹脂、甲基 丙稀酸甲酯和聚苯乙嫌的共聚物樹脂（MS樹脂）、非晶 質環烯基聚合物樹脂、聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂、高密度 聚乙烯樹脂、丙烯腈、丁二烯和聚苯乙烯等之共聚物樹脂 (AB S樹脂）、聚硕樹脂，以及熱塑性聚酯樹脂。前述的 甲基丙烯酸樹脂意指包含有以甲基丙烯酸甲酯聚合單元做 爲主要聚合單元的聚合物。該聚合物的例子是甲基丙烯酸 甲酯的同元聚合物，以及甲基丙烯酸甲酯與少量（例如以 (7) (7)200427569 重量計高至1 〇 % )的諸如丙烯酸烷酯（例如丙烯酸甲酯和 甲基丙烯酸乙烯）單體的共聚物。如有需要，該等透明樹 脂之任一者均可配合諸如離模劑、紫外線吸收劑、色素、 阻滯劑 '鏈轉移劑、抗氧化劑及阻燃劑等化學劑使用。 在射出率低於lcm3/sec時，可能會產生不良外觀， 例如射注不足（Short Shot )或流動痕跡（Flow Mark ) 等，以及厚度及尺寸不正確等情形。在射出率高於 15cm3/sec時，可能會產生凹陷痕跡，厚度及尺寸不正確 等情形。射出率是以模造物品之體積（立方公分）除以塡 注透明樹脂所需的塡注時間（秒）而得到的，其中該體積 係根據該模造物品之重量及該透明樹脂的比重而得知的。 即使是使用相同的模具，上述的重量亦會依上述之塡注時 間而變，因此，最適當的射出率必須要進行簡單的預試試 驗才可得知。 製程一中之步驟（3 )內的熔融樹脂的黏度是5 0至 5 000Pa.sec之間，才可製成具有大厚度及無凹陷痕跡的光 傳輸板。在黏度低於50P a. sec時，熔融樹脂的溫度會太 高。當黏度高於5 000Pa.sec時，熔融樹脂會在到達模穴 內的所有角落之前就已固化。 前述的黏度係由包含有下列步驟的方法來得知的： (1 )利用下列公式（i )根據射出率（cm3/Sec )及模 具入口之截面積（cm2 )來計算出模具入口處的線性速度 (cm/sec )， (8) (8)200427569 線性速度=射出率/截面積 （i ) (2 )利用下列公式（i i )根據模具入口處的該線性 速度及厚度（cm )來計算出透明樹脂在模具入口處的剪 切率（s e (Γ 1 )， 剪切率二線性速度/厚度/ 2 ( ϋ) (3 )根據該透明樹脂的黏度與剪切率關係（由毛細 管測量術得之）而得到在該剪切率時的黏度。 在本發明中施加至模具的壓力（模內壓力）是低於習 用射出成型法所用者，這是因爲（i )製程一中的步驟 (3 )內的緩慢的透明樹脂塡注速度，或者是在製程二中 的步驟（3 )內的緩慢流動速度，以及（ii )在步驟（4 ) 中施加至模具之整個表面上的額外壓力，因此可以在相當 小之夾模力下製造光傳輸板。在射出單元的壓力不足以長 時間提供低速度下的射出壓力時，其可加設諸如儲壓器之 類的輔助壓力設施。此外，亦可將習用射出成型機內之作 業馬達的ROM (唯讀記憶體）重新架構，而合倂使用低 速射出塡注法（根據本發明的製程一）與一種利用缸內之 螺桿的轉動而使透明樹脂流入模具內之方法（根據本發明 的製程二）。 由於在製程二中熔融透明樹脂的流動停止的可能性較 低，因此可以較佳地複製粗糙紋路。在製程二中，步驟 -11 - (9) 200427569 (3 )內的流動作業是在螺桿所造成之不停 行的，因此可以藉由連續地旋轉該螺桿而製 缸之體積的光傳輸板。此外，施加至模具內 壓力）是約爲習用射出成型法中之壓力的一 在低夾模力下製做出大面積的光傳輸板。藉 來操作習用射出成型機之馬達的 ROM (唯 以滿足於製程二的需求，其將可以得到可供 模製機。 本發明中的粗糙紋路的例子爲點及線。 板上的粗糙紋路係對應於存在於反射層上用 輸板的光線反射至液晶顯示器一側的紋路， 在於光擴散層上用來擴散並自光傳輸板之前 將光線發射出去的紋路。在本發明中，其可 二側模穴表面上設有粗糙紋路的模具，同時 紋路及光擴散層的紋路一起複製之。 本發明中的粗糙紋路可以直接形成在 上。但是，爲了能夠例如以輕易的方式製做 是輕易地與其他粗糙紋路互相交換，最好| 內設置一個另外製備而在其表面上設有粗 板，或者（ii )將該模穴板層疊在模具的內 在模穴板上製做粗糙紋路的方法的例 (Stamper Method )、噴砂法、鈾刻法、雷 製法及電鑄法等。設計該粗糙紋路的方法之 擬法（Optical Simulation Method)。例如 止的壓力下進 做出體積大於 的壓力（模內 半，因此可以 由重新架構用 讀記憶體）， 製程二使用的 複製在光傳輸 來將穿透光傳 或者對應於存 側（發射側） 以利用一個在 將反射層上的 模具的內表面 粗糙紋路，或 | ( i )在模具 隨紋路的模穴 側表面上。可 子爲壓模法 射加工法、銑 例子爲光學模 說，經由設定 -12- (10) (10)200427569 光擴散紋路的密度及尺寸，設置在反射層上而替代印製者 的紋路可以在整個面積上將發射的光線均勻地擴散開，此 密度及尺寸係隨著與冷陰極射線管之光源的距離的增加而 增加。可用來製做模穴板的材料可以是任何適合製做該粗 糙紋路的材料，而其厚度最好是愈薄愈好，例如說約〇 . 5 至約 5 m m。 模具中之不具有粗糙紋路的模穴側邊最好具有電鍍之 鏡面，以便能（i )製得具有極佳鏡面的光傳輸板，以及 (i i )改善模具的離模性。可做爲電鍍層的材料之例子爲 碳化鈦（TiC )、氮化碳鈦（TiCN )、氮化鈦（TiN )、 碳化鎢（W2C )、鉻（Cr )及鎳（Ni )。該電鍍層最好是 拋光過的。 塡注或流入模穴內的透明樹脂係透過該模具之模穴側 邊來加以加熱及冷卻，因此光傳輸板的熱交換作業係依模 穴側邊附近的熱傳導係數而定的。由於本發明製程中的熔 融樹脂射出率是遠低於習用射出成型法’因此若僅藉由熔 融樹脂之接觸模具而致的冷卻效應的話’將無法將粗糙紋 路適切地複製至光傳輸板的表面上。因此’在本發明中最 好能以一種包含有（1 )在模穴之表面溫度約爲樹脂之玻 璃轉移溫度（Tg °C )，亦即在Tg-5°c與Tg + 25°C，的情 形下，將樹脂塡注或流入模穴內，並接著（2 )將模穴的 表面溫度降低至至少比樹脂的玻璃轉移溫度（T g ° C )低 50°C的溫度等步驟的方法來調節容置於模穴內之透明樹 脂的溫度 -13- (11) (11)200427569 上述溫度調節方法的例子即爲所謂的熱傳介質/冷媒 交換法，其包含有將一種熱傳介質及一種冷媒交替地輸送 通過設在模穴內側附近的通道（流體通道）等的步驟。運 用該種溫度調節方法的模製法是爲所謂的冷卻-加熱循環 模製法。該熱傳介質及冷媒的例子是機器用油及水。在這 些之中，水較適合做爲冷媒，而加壓的水則適合做爲熱傳 介質。 在該冷卻-加熱循環模製法中，最好能在模穴側邊的 附近（特別是圍繞著流體通道）使用諸如銅或其合金等之 類的金屬，此金屬具有較用來製做模具本體（模具基部） 之金屬（通常是鋼材）爲大的熱傳導係數。進一步地說， 較合適者爲皴-銅合金（亦即一*種含有重量約0.3至約 3 %之鈹的銅合金），此合金具有三至六倍於一般鋼材的 大的熱傳導係數。詳細地說，在模穴側邊的附近可設置一 穴塊，此穴塊係（i )由與製做模具本體之材料不同的材 料（例如鈹-銅）所製成的，以及（ii )在內部設有流體 通道。此種配置方式可以在約爲習用鋼材製之模穴側邊所 需時間的一半時間內升高或降低溫度。 在本發明中，爲能更適切及均勻地複製前述的粗糙紋 路，在製程一的步驟（4 )的過程中或其後，或者在製程 二的步驟（4 )的過程中或其後，其自模穴一側施加一個 額外的壓力。用來施加該額外壓力的方法之例子是一種習 用射出壓縮模製法中所使用者。 射出壓縮模製法係一種低壓力的模製法。射出壓縮模 -14- (12) (12)200427569 製法可以槪略地分成二種方法，亦即（l ) 一種包含有 (i )暫時地稍微擴張模穴而使其能輕易地將熔融樹脂注 滿模穴，而後（ii )推擠及壓縮模製物品的部份側邊或全 部側邊，以得到預定形狀等步驟的方法，以及（2 ) —種 包含有（i )在一次壓縮衝程中將熔融樹脂射入先前開設 的模穴內、（i i )在注滿樹脂動作的過程中或其後，關閉 模具，而後（iii )利用來模力來壓縮等步驟的方法。前一 方法是較狹義的射出壓縮模製法，而後一方法則是一般所 通稱的射出壓擠法。射出壓縮模製法可分成三種方法，亦 即羅林克斯（Rolinx)製程、微模（Mircomold)系統、 射出壓擠法。 羅林克斯製程可分類成二種方法，亦即（1 ) 一種包 含有（i )在模具不開設分模面的情形下將熔融樹脂射 出，而後（ii )推擠及壓縮等步驟的方法，以及（2 ) — 種包含有（i )在稍微開設分模面的情形下將熔融樹脂射 出，而後（ii)推擠及壓縮等步驟的方法。前一方法包含 有（i )將熔融樹脂射入維持在弱夾模力的模具內，而使 其能在塡注過程中，由較射出壓力爲弱之來模力自動地形 成分模線，而後（ii )在塡注作業完成後，藉由變更成強 夾模力而壓縮膨脹開的模穴等步驟。在此方法中，分模面 係由例如液壓缸或彈簧加以壓擠，以消除模具之分模面外 的飛邊。更常用的羅林克斯製程包含有（i )在稍微開設 分模面的情形下將熔融樹脂塡注至模穴內，而後（ii )變 更成強夾模力等步驟，因此在模具完全關閉時，內含於模 -15- (13) (13)200427569 穴內的樹脂將會被壓縮。在此情形中，其係使用壓切型模 具，以避免產生飛邊，其中模具模穴及模仁具有互鎖的結 構。 微模系統是一種包含有（i )在關閉模具之分模面的 情形下，射出預定量的熔融樹脂，而後（ii )以另一個獨 立存在的壓力設施對該樹脂的一部份以推壓，而後（iii ) 推擠並壓縮等步驟的方法。在此系統中，注入的樹脂僅有 一部份被壓縮。 在射出壓擠法中，模製作業幾乎是藉由夾模機構或壓 機的夾模力來進行的。其通用之方法包含有（i )利用壓 縮衝程來將熔融樹脂射入模穴內，而後（i i )在塡注樹脂 的過程中或其後，藉由移動活動模而關閉該模具，而後 (iii )利用夾模力來壓縮。其模具結構與開設有分模側的 羅林克斯製程大致相同，而模具的分模側則爲壓切型式。 此方法適合製做具有大投影面積的薄的模製物品。 這些射出壓縮模製法之優點的例子大致上有複製能力 及光學性質的改良；減少焊接線、飛邊及變形；以及因爲 低壓力模製之故而可減小模製機的尺寸。由於本發明的光 傳輸板在其一側表面上具有粗糙紋路，而其另一側表面則 爲平坦，或者在其二側表面上均具有粗糙紋路，因此最好 能在各表面的整個面積上施加均勻的壓力。因此，較佳者 應爲一種包含有在模製過程中能對模穴的所有側邊加以壓 擠之步驟的方法。詳細地說，較佳者爲（1 )前述的羅林 克斯製程，其係一種包含有壓擠全部面積之步驟的射出壓 -16- (14) (14)200427569 1(百製’以及（2 )包含有（i )在一壓縮衝程中將熔融樹 脂射入模穴內，而後（i i )壓縮等步驟的方法。 在熔融樹脂注入或流入模穴內時，其可在模穴內注入 二氧化碳（JP 1 0- 1 28 7 8 3 -A 及 JP-11-24 5 2 5 6 -A)。注入二 氧化碳在（1 )以設在射出缸內之螺桿的旋轉運送功能來 將熔融樹脂注入模穴內的方法，以及（2 )如同JP 2〇 02 _ 11769-A和JP 2002-46259-A中所揭露者—般以極低速度 將熔融樹脂注入模穴內的方法上是有其有利效果的。但 是’在本發明中，將（1 )有關於（i )以低速度塡注樹 脂，以及（ii )隨後壓縮模具等步驟與（2 )模具溫度調 節機構加以合倂使用，可進一步改善複製能力，且可進一 步降低射出之樹脂的溫度。 本發明將配合第2圖加以進一步說明。此圖式係縱向 的示意剖面圖，顯示出適合供本發明使用的模製裝置的例 子。此裝置可槪略分成射出單元10、模具20和夾模裝置 40 ° 射出單元1 0主包含有射出缸11、設在射出缸內的螺 桿1 2、用來轉動螺桿的馬達1 3、用來將螺桿向前移動的 撞鎚機構1 4、用來供應透明樹脂至射出缸1 1內的加料漏 斗1 5、設在射出缸外側的加熱器1 6，以及設在射出缸末 端而可射出熔融樹脂的射出噴嘴1 8。 模具20包含有固定模21和活動模22。在固定模21 的這一側，其設有一個可供自射出噴嘴1 8射出之熔融樹 脂通過的加熱筒23(被加熱），以及一道設在熱末端襯 -17- (15) (15)200427569 套24內的熱澆道25 (被加熱）。在其末端處，其形成有 主澆道26，其截面積係以推拔狀朝向活動模22逐漸增 大。熱末端襯套24可以具有大略呈開放型進模口型式的 結構，但是爲防止在模具內的壓縮模製過程中，樹脂經由 進模口回流，其最好是一種諸如閥閘型式的結構，其中進 模口在有必要時是開放的，而在諸如壓力維持步驟之類不 需要開放的步驟中則是關閉的。 在固定模2 1和活動模2 2的連接側，其沿著該二模 21和22設有一澆道27。此澆道27是與主澆道26相連 通，其相對末端則爲進模口 2 8。將固定模2 1聯結至活動 模22上會形成一個模製物品用的模穴29，此模穴29係 連通至進模口 28。因此，此例中顯示出模穴29是經由進 模口 28、澆道27、主澆道26和熱澆道25而與射出單元 1 〇的缸1 1相連通。固定模2 1是固定在固定板3 1上，而 固定側的穴塊32是設在其模穴29之一側。另一方面，活 動模22是固定在一活動板4 1上，而活動側的穴塊3 3則 是置在其模穴之一側。模具之開啓及關閉係藉由活動板 41來進行的，其可由前述的夾模裝置40加以向前或向後 移動。在固定模21的穴塊32和活動模22的穴塊33內， 其沿著模穴29設有熱傳介質和冷媒用的流體通道34。模 具的溫度，更詳細地說是模穴板3 6的表面溫度，是依模 製循環的目的而定，可利用具有控制器之溫度設節設施來 交替地將熱傳介質及冷媒通過流體通道34而升高或降低 之。如上所述，最好固定模2 1的穴塊3 2和活動模的穴塊 -18- (16) (16)200427569 33均包含有諸如鈹-銅合金之類具有較用來製成模具本 體2 1和22之金屬（例如鋼材）爲高的熱傳導係數的金 屬。雖然最好是能將流體通道3 4設置在固定模的穴塊3 2 和活動模的穴塊3 3二者內，其亦可以僅將流體通道設置 在中其任一者內而交替地讓熱傳介質和冷媒通過之，而得 到相同的良好效果。 在固定模的穴塊3 2及活動模之穴塊3 3的模穴2 9之 側邊，其包含有模穴板3 6和3 6，其上形成有粗糙紋路， 可做爲光傳輸板之任一側或二側上的反射層紋路或光擴散 層紋路。該等模穴板係插置在模具內，或是層疊於模具 內。該等模穴板36和36可由諸如鈹-銅合金等具有高熱 傳導係數的材料所製成，或是諸如具有預成形之各種粗糙 紋路的不鏽鋼製板片等之類的板片，層疊於由高熱傳導係 數金屬製成的穴塊32和33的表面上。穴塊36和36可以 在一側上形成粗糙紋路，以做反射層紋路，或光擴散層紋 路。例如說，當光傳輸板在其一側上設有粗糙紋路，而另 一側上爲平坦表面時，對應於該平坦表面的模穴側邊可以 設有模穴板36，或者穴塊32或33可以具有金屬質表 面’或者穴塊32或33可以在其表面上設有電鍍表面。 在本發明中，固定模2 1與活動模22的連接側最好具 有壓切式的互鎖結構，以避免飛邊，因爲樹脂是在事先開 啓模具而有著餘隙存在的情形下注入的。第2圖顯示出一 個例子’其係將滑動模仁3 7和3 7設置在固定模2 1與活 雲力模22之連接側而形成互鎖結構。亦即本發明具有彎角 -19- (17) (17)200427569 狀的結構，其中滑動模仁3 7和3 7的傾斜部位具有與活動 模2 2之傾斜部位相同的斜率，因此滑動模仁3 7和3 7 (模具的末端側）會隨著活動模22之朝向固定模2 1移動 而致之壓縮而逐漸地朝向產品模穴滑動，塡滿餘隙。相反 的’當模具開啓時，與模製物品之側邊末端相接觸的滑動 模仁3 7會滑開而使模製物品離模。在此例中，滑動模仁 3 7和3 7是設在固定模2 1的側邊，以供在模具稍微開啓 狀態下進行壓縮作業時，不會有樹脂跑出分模處。活動件 的末端側（產品的外側）是設計成能形成一個自約20至 約2 00 μηι的餘隙，以在分模處開啓至1〇〇 〇μιη的最大寬度 時，不會有樹脂跑出該餘隙。 活動模22上與主澆道26相對的內側，具有頂出銷 3 8，以供將產品推擠出。頂出銷3 8可由頂出裝置加以向 前或向後移動。 夾模裝置40主要包含有活動板41、液壓缸42和可 在液壓缸42內向前或向後移動的液壓撞鎚43。在活動板 4 1與液壓撞鎚43之間的預定位置上設有位置感測器（未 顯示在圖式中），因此可以測知活動板4 1的位置。在模 具2 0關閉後，熔融樹脂會在活動板根據位置感測器而開 啓預定程度時，射出並注入，而到達選擇性預定時間時， 活動板41會進一步夾合，而因之，模穴2 9內的熔融樹脂 即會被進一步壓擠。在此同時，可藉由推壓前述的頂出銷 3 8而施加額外壓力。 雖然第2圖係顯不出的液壓式夾模機構’亦可使用肘 -20- (18) (18)200427569 節式夾具，其係利用一臂部來做機械式夾合。第3圖是示 意的縱向剖面圖，顯示出此種情形之一例。第3圖僅顯示 出射出單元中的射出噴嘴1 8，其他的零件則省略掉。此 圖顯示出開啓的模具2 0。由於除了 （ 1 )此模具是開啓 的，以及（2 )頂出裝置44是設置在活動板4 1的中心以 外，模具2 0是類似於第2圖中所示者，因此與第2圖中 相同的參考編號係設定給和第2圖中相同的零件，因此其 細節及說明將予以省略。 第3圖中所示的夾模裝置40主要包含有活動板41、 一對可供將該等臂部向前或向後的臂部45和45、可供活 動板在其上移動軌道46、以及一對繫桿47和47。活動板 41的下方末端係藉由基板48而設置在軌道46上，且可 藉由臂部45和45的撐開或收合而沿著夾模方向或模具開 啓方向移動。 接下來要說明利用包含有如第2圖或第3圖所示之射 出單元10、模具20和夾模裝置40的模製機來模製其上 設有複製紋路的大尺寸光傳輸板的方法。首先，將熱傳介 質通過模具20之流體通道34內，因之而將模穴29的周 邊加熱至預定的溫度。在對模具2 0夾模時，其係先在活 動板4 1由位置感測器（在圖式中未顯示）加以開啓至預 定程度的狀態下，進行暫時性的夾模。 接著，在不使用螺桿的轉動來射出熔融樹脂的情形 中，螺桿1 2會由馬達1 3加以轉動，而透明樹脂則自加料 漏斗1 5供應至射出缸1 1。所供應的樹脂會因加熱器i 6 -21 - (19) (19)200427569 的加熱、因螺桿1 2的轉動而致的剪切加熱及因之而致的 摩擦加熱等而軟化並熔化揉合，而後則因螺桿1 2的轉動 而被朝向其末端運送，接著則以預定量的方式測量之。其 後，螺桿1 2會被撞鎚機構1 4加以向前移動，而熔融樹脂 則被射出而流入模具內。射出的熔融樹脂會經由熱澆道 2 5、主澆道2 6、澆道2 7和進模口 2 8而連續地朝向模穴 29內運送。在此實施例中，通過進模口 28的熔融樹脂的 黏度係設定爲5 0至5 0 0 0 P a · s e c，而每一模製物品的射出 率則是設定爲1至15cm3/sec，最好是4至llcm3/sec。 另一方面’在螺桿之轉動亦用來做熔融樹脂射出之用 的情形中，螺桿1 2係在螺桿1 2存在於幾乎所有的向前位 置上’且透明樹脂自加料漏斗1 5供應至射出缸1 1的情形 下由馬達1 3加以轉動。所供應的樹脂會因加熱器1 6的加 熱' 因螺桿1 2的轉動而致的剪切加熱及因之而致的摩擦 加熱而軟化並熔化揉合，而後則因螺桿1 2的轉動而被朝 向其末端運送，接著則經由熱澆道25、主澆道26、澆道 27和進模口 28而連續地朝向模穴29內運送。在此時， 最好能在螺桿1 2的背側設定高於預定壓力的背壓，以防 止螺桿1 2因爲朝向螺桿1 2前方運送的樹脂之壓力而向後 移動’亦即將螺桿12維持在其位置上。詳細地說，其係 設定背壓而使螺桿1 2不會因塡注不足的樹脂壓力而被向 後移動，但會因塡注滿之樹脂的壓力而向後移動。在此種 情形中，較佳者係一種諸如流動模製法之類的方法，其中 熔融樹脂是因射出單元之缸1 1內的螺桿1 2的轉動而連續 -22- (20) (20)200427569 地流入至模穴2 9內。 在此種熔融樹脂是因缸11內的螺桿1 2的轉動而連續 地流入至模穴2 9內的情形中，螺桿的轉動速度是與流動 射出速度有關’螺桿的轉動速度愈局’流動射出速度就愈 高。螺桿的轉動速度是根據諸如螺桿直徑、模製物品的厚 度和每一模具要模製的物品數量等條件來加以做適當地選 取的，通常是約2 0至約1 8 0 rp m的數値範圍內。螺桿的轉 動速度最好是不超過150rpm，更好的是約35rpm。在使 用一個模具來模製二個或多個物品時，例如二個物品，螺 桿的轉動速度必須加以調整，針對每一模製物品來得到預 定的射出率。 在任何實施例中均最好將在熔融樹脂流動下的模具的 溫度，詳細地說是模穴板3 6和36的表面溫度，加以設定 在不低於樹脂的玻璃轉移溫度。但是，就模製循環而言， 該溫度在射出開始時可能會是一個不高於其玻璃轉移溫度 的溫度。其有必要，至少在下一個壓力維持步驟進行之 前，將模穴側邊的模穴板3 6和3 6的表面溫度設定爲不低 於樹脂的玻璃轉移溫度。此外，最好能改進溫度調節系 統，以便能更快地升高或降低溫度。 模具的表面溫度係依所用之透明樹脂的種類而定，通 常是約90至150°C。在甲基丙烯酸樹脂的情形中，其玻 璃轉移溫度是約1 0 5。C，因此模具的表面溫度最好是約 1 〇 5至約1 3 0 ° C。此外，熔融樹脂的射出溫度（樹脂在射 出缸1 1內的溫度）是依所用透明樹脂的種類而定的，通 -23- (21) 200427569 常是約1 7 0至約3 0 0 ° C。例如說，在甲基丙烯 形中，其係約 2 〇 〇至約 3 0 0 ° C ’最好是糸勺 2 70 °C。那個時候的背壓自約20至約45MPa， 末端處樹脂壓力表$ ^ 就模具之溫度調節而言’熱傳介質會通 3 4，而使得模具的模穴表面溫度幾乎升高至樹 移溫度。例如說，在甲基丙烯酸樹脂的情形中 表面溫度會因諸如加熱至不低於100°c之溫度 約1 1 〇至約1 3 0 ° C ’的加壓水之類的熱傳介質 通道34而被升高至約l〇〇°C。在達到此溫度 樹脂的注入（射出或螺桿轉動）。當樹脂在這 注時，由於樹脂流入模穴內的溫度是高於前述 溫度之故，故模具的表面溫度可以保持在一個 塡注作業時爲高的溫度，亦即在一個不低於樹 移溫度的溫度，例如在甲基丙烯酸樹脂的情形 個約1 0 5至約1 3 0 ° C的溫度。在完成塡注作 29可因更改設置在流體通道34之路徑上的閥 水之類的溫度在約10至約40 °C的冷媒通過該 快速地冷卻。在充份冷卻後，藉由變更該閥而 再度通過流體通道3，以在適當的模具溫度 具，而後藉由擠出而將模製物品取出。當模具 可供塡注樹脂的溫度時，下一個循環即可開始 壓力維持步驟是在模穴29尙未完全被: 下，亦即在射注不足的情形下，開始的。在同 酸樹脂的情 2 2 0至約 以螺桿前方 過流體通道 脂的玻璃轉 ，該模具的 ，詳細地說 的通過流體 時，就開始 些條件下塡 的模穴表面 較開始啓動 脂之玻璃轉 中，是在一 業後，模穴 ，以讓諸如 流體通道而 讓熱傳介質 下開啓該模 溫度達到足 〇 塡注滿情形 一時間，模 -24- (22) (22)200427569 具2 0會被活動板4 1而逐漸地完全夾模完畢，因此模穴 2 9內的熔融樹脂會在厚度方向上被壓縮，同時，會加施 適當的維持用壓力。由於維持壓力本身會降低，而模製可 以在低壓力下進行，因此就可自模穴之一側提供額外壓力 的夾模力會降低的觀來看，最好能在射出之後，在自射出 缸之一側施加維持壓力的同時，自模穴之一側施加額外的 壓力。在熔融樹脂在缸內之螺桿轉動的情形下，連續地將 熔融樹脂流入至模穴內時，螺桿1 2會因塡注之樹脂的壓 力而稍微地向後移動，因此在螺桿1 2向後移動一段預定 的距離時，即須施加維持壓力。 在開始施加維持壓力時，通過流體通道3 4的介質會 以一種諸如設定定時器或變更開關閥的方式而變更成冷 媒。模具的壓縮及維持壓力會維持一段預定的時間，而冷 媒會通過流體通道3 4而使模穴的表面溫度在壓力維持作 業完成後能成爲不高於樹脂的玻璃轉移溫度。在維持壓力 及壓縮作業的維持作業完成後，固定模2 1和活動模22會 繼續保持閉合在一起一段所需時間，以供冷卻，例如說約 5至約150秒，最好是約20至約80秒，依產品厚度而 定。 當已經經過預定的冷卻時間而模製物品也冷卻至一個 模製物品可以在不變形的情形下取出的溫度時，活動模 22即可開啓，並利用頂出銷3 8的推擠而將模製物品取 出。在取出模製物品後，流體通道3 4內的介質則變換成 熱傳介質，以使模穴的表面溫度再度升高至最好不低於樹 -25- (23) (23)200427569 脂之玻璃轉移溫度的溫度，接著關閉活動模22，然而開 始下一回循環，以製做模製物品。附帶一提，其可以使用 包含有（i )冷卻至一個低於可取出模製物品之溫度的溫 度、（i i )在模製物品存在於模穴2 9內的情形下，將流 體通道34內的介質自冷媒改變成爲熱傳介質，以及 (iii )在升高溫度時取出模製物品等步驟的方法。 第4圖是示意平面圖，其中顯示出用來製做二個產品 (光傳輸板）的模具配置的例子。在此情形中，其可以使 用一種包含有（i )將自射出噴嘴1 8射出的熔融樹脂分至 二個位在熱澆道25路徑上的通道，以及（ii )讓溶融樹 脂經由主澆道26和26，以及對應於模穴29和29的進模 口 2 8和2 8流入至模穴2 9和2 9內等步驟的製程。也可以 根據此例子而設計出用來製做三個或更多個產品的模具。 第5圖是示意剖面圖，其顯示出用來製做二片光傳輸 板的模具的例子。此圖式係大致上相當於第2圖之縱長向 剖面圖內所示之模製單元的僅有模具20的剖面圖。在第 5圖中，與第2圖內相同的參考編號係配予和第2圖中相 同的零件，因此其詳細說將略去。在此例子中，固定模 2 1側的穴塊3 2係製做成一個在其中心處設有鼻部的本 體，因此模穴29和29具有分隔開的結構。在模穴29和 29之間的邊界上形成一個小餘隙，且在此部位上亦設有 壓切式互鎖結構。附帶一提，此例子中的模穴側邊模穴板 3 6和3 6係僅設在固定側穴塊3 2上。 用以製造模製物品的製程包含有（i )將一種具有不 -26- (24) (24)200427569 低於樹脂玻璃轉移溫度之溫度的介質（熱傳介質）通過模 具內的流體通道、（ii )在模穴表面溫度升高至幾乎等於 或高於該玻璃轉移溫度的情形下，將樹脂供應至一缸內， 以及（iii )將熔融樹脂射出或注入模穴內等的步驟。在此 情形中，若使用熔融樹脂是因缸內螺桿之轉動而流入模穴 內的實施例的話，則將可以同時（1 )藉由螺桿的轉動而 將樹脂供應至缸內，以及（2 )將熔融樹脂射出或注入至 模穴內。在此時，模具是根據壓縮模製法而事先開啓的， 或者僅施用低夾模力而使模具會因注入時的樹脂壓力而開 啓’其中在固定模與活動模之間會存在一餘隙。在熔融樹 脂已注滿諸如模穴角落之類的末端部位後，或是在該塡注 過程中，在壓縮模具分模線時要施加一個維持壓力。在開 始施加維持壓力的時候，或者在施加該力期間的任何時 間，或者在完成施加該力之時，通過模具之流體通道內的 介質會變更成具有溫度不高於前述玻璃轉移溫度的冷媒， 最好是不高於負載彎折溫度，而冷卻步驟即開始。其後， 即可開啓模具，並取出模製物品。 如此製得的模製物品（光傳輸板）在其厚度及外部尺 寸上具有極佳的精確性，且相當穩定，因爲（i )和一般 的射出成型法相比較下，熔融樹脂是連續而以極端慢之速 度射出及注入模穴內，因此該樹脂是在可以在任何時間均 對因冷卻而造成的體積收縮加以補償的情形下加以注入 的，以及（ii )其採用模具的壓縮作業。因此體積收縮會 是穩定的’因之產品尺寸也是穩定的，且產品的厚度幾乎 -27- (25) (25)200427569 是固定的。在以透明樹脂是因缸內螺桿的轉動而連續地流 入模穴內來進行模製作業時，與一般的射出成型法相比 較，其熔融樹脂幾乎不會殘留在射出缸內，這是因爲同時 進行供應樹脂的步驟及射出步驟之故，是以所得到的產品 會具有更佳的尺寸穩定度及高透明度。此外，由於此模製 物品至少有一表面上具有和反射層或光擴散層相同的複製 紋路，因此可以省去其後的印製步驟。和習用利用切割法 自甲基丙烯酸樹脂片上製做光傳輸板的方式相比較下，上 述這些事物可以使得每一片光傳輸板均能具有較低的總成 本。由於（i )樹脂是以高溫度注入模穴內，且（ii )其採 用模具的壓縮作業之故，因此和一般射出成型法相比較 下，具有較小的密度不均勻性及較少的分子異向性，故而 其模製物品也會具有較小的模製應變。 此外’基於（i )以極低速度將樹脂射入模穴內，且 (ii )在注入過程中或其後，施加額外壓力至模穴內的熔 融樹脂上而壓縮模具之故，其亦可獲致以下的功能及效 用： (1 )與不具有壓縮步驟的情形相比較下，其熱交換 效率會較高，故冷卻模製物品所需的時間可以縮短，因爲 在冷卻模製物品的步驟中，模製物品的表面是更緊密地與 模穴的表面相接觸，因此光傳輸板的生產率會較高，而能 得到具有較短循環時間的生產作業， (2 )模製物品的各角落會因壓縮模穴的所有側邊而 受到加壓，故密度均勻，而凹陷痕跡幾乎不會產生，這使 -28- (26) (26)200427569 其可以廣泛地選取較佳的模製條件，以及較佳的模製性， (3 )模製應變（殘留應力）可以均勻地降低，可獲 致具有較低應力及較低應變的模製物品，且可以輕易地控 制翹曲，這是因爲模製物品所有側邊上的均勻壓縮效果之 故， (4 )藉由均勻施加至各末端上的壓力，其可將設在 模穴表面上的粗糙紋路更均勻地加以複製，並具有較高的 移轉率， (5 )注入壓力及維持壓力可以設定爲低壓力，因爲 模製物品中伴隨著體積收縮而致的厚度方向上的收縮量可 因模具本身的壓縮而加以補償，因此之故，其可以在較低 的夾模力下進行模製，並可使用性能較習用模製機爲差的 模製機來製造大面積的產品；在射出成型法中，除非施加 一個不小於（產品投影面積X模具內的真實壓力）的夾模 力量，否則模具會因樹脂壓力而失效開啓，其次樹脂即會 外漏，因此模製大面積光傳輸板時，必須要有大致上具有 45 0至1 000噸力量的大型模製機。但是在低壓力的情形 中，即使是中型的模製機亦可以使用，以及 (6 )模具壁部會與模製物品的表面更緊密地接觸， 因此模具與模製物品間的熱交換可進一步增強，此可造成 冷卻時間的縮減，因之而可縮短模製循環。 第6圖是示意的斜角圖，顯示出由本發明之製程所製 造的模製光傳輸板的例子。此光傳輸板5 0包含有主澆道 5 1、進模口 5 2、光傳輸板本體 5 3，以及夾模件 5 4和 -29- (27) (27)200427569 5 4，該進模口 5 2在模製後要加以切除。在此例中，事先 設置在模穴板上的紋路會被複製至本體5 3的固定模側。 此紋路係由光學模擬所決定的，此紋路之類型可以是具有 能將入射光線加以擴散之功能的已知紋路，例如圓形、三 角形和正方形、包含有其組合的點狀紋路、細條狀開槽紋 路，以及墊狀突起紋路◦在點狀紋路的情形中，每一個點 的直徑，以及點的設置密度，通常要隨著與光源之入射側 之距離的增加而增加。 根據本發明，其可製造具有適合用來做爲背光單元之 極佳性質，例如透明度及尺寸穩定度等，的大尺寸光傳輸 板’此背光單元可供諸如桌上型個人電腦及液晶顯示器型 電視機等具有對角長度自1 4英吋（3 5 5 mm )至 3 0英吋 (76 0mm )的大尺寸液晶顯示器使用。此外，由於本發明 係製做成在模穴側邊中的至少一側上設有對應於反射層或 發射側光擴散層的粗糙紋路，且該粗糙紋路會被複製至樹 脂製的模製物品上，故本製程可以（i )省掉印製步驟， 以及（ii )縮短製程循環，因此本發明在其整體製造成本 上是極佳的。詳細地說，由於本發明具有在樹脂塡注過程 中或其後壓縮模具的步驟（亦即根據樹脂體積收縮的情形 而沿著厚度方向壓縮模具表面的步驟），以及將模具表面 上的粗糙紋路複製至模製物品表面上的步驟，因此其複製 作業可以更進一步改善。在配合於包含有（i)在模穴表 面溫度升高至幾乎等於樹脂之玻璃轉移溫度的情形下，將 熔融樹脂注入至模穴內，以及（ii )藉由將模穴的表面溫 -30- (28) (28)200427569 度降低至不高於樹脂之玻璃轉移溫度的溫度而調節注入模 穴內之樹脂的溫度等步驟之方法時，此種效果會變成更爲 顯著’例如說一種藉由熱傳介質/冷媒之交換而進行的所 謂模具溫度調節方法，其中在模具內靠近於模穴側設置有 流體通道’而熱傳介質及冷媒則交替地通過該流體通道。 範例 本發明將配合下面的範例加說明，其並非用以限制本 發明的範圍。 範例一 (1 )設計模具 爲實施本發明之製程二，其須將由Japan Steel Works 有限公司所製造之模製機J45 0EL 1 1 1 -8 90H的唯讀記憶體 加以重新架構。模具的尺寸係可以安裝在具有450噸夾模 力的模製機上，而其模穴則可製做二片光傳輸板’其每一 者均具有1 5英吋的對角長度。 此光傳輸板的本體的形狀類似於第6圖中所示者’係 設計成具有3 1 cm X 24cm的尺寸’以及6mm的厚度。 模具溫度調節系統包含有（1 )由Matsui MFG股份 有限公司所製造之模具溫度調節機MCN-150H_OM，設置 在固定側及活動側之每一側上’ （2 )由Matsui MFG股 份有限公司所製造之冷媒冷卻單元MCC3_150〇-〇M’以及 (3 )可在熱傳介質與冷媒之間自動切換的閥台。 -31 - (29) (29)200427569 上面所提及的模具具有和第5圖中所示者相類似的結 構。固定模2 1側的穴塊32係藉由加工NGK Fine Molds 公司所製造之具高熱傳導係數的鈹-銅合金MP15成爲 4 5 m m厚度而製成的。此鈹-銅合金係一種析出硬化合 金，其中鈹是以含量不超過重量2 %的方式以固態溶於銅 內，並進一步添加少量的諸如鎳之類的元素。在模穴側邊 上，其設有由1 .5mm厚之不鏽鋼板製成之用來複製紋路 的模穴板，其上事先以鈾刻處理方式形成真正的圓形點狀 紋路，以取代印製者。該側邊係對應於光傳輸板的反射層 側。該點狀紋路中的點在其縱長向的中心處是比較大的， 而隨著距中心處之距離的增加而減小。在該中心處，其點 具有約1 . 〇 m m的直徑，以及約1 . 5 m m的點間間距。在光 源側的末端部位，其點的直徑約0.6mm，而點間的間距則 爲約1.5mm。活動模22側的穴塊33是藉由（i )加工 NGK Fine Molds公司所製造之具高熱傳導係數的鈹一銅 合金25A(相當於JIS規格中的C 1 720 )成爲45mm厚 度，該合金具有最大的強度，以及較前述高熱傳導係數鈹 -銅合金爲高的硬度，（i i )將其表面（模穴側邊）鍍上 約ΙΟΟμηι厚度的鎳，並且進一步（iii )將之拋光成約 2 5 μηα而製得的。該電鍍及拋光過的模穴側邊係對應於光 傳輸板的發射側。 滑動模仁37係以Daido Steel股份有限公司製造之預 硬化鋼NAK8 0所製成的，其對應於模製物品未端側的部 位係鏡面拋光處理過的。圍繞著這些模穴部位的模具本體 -32- (30) (30)200427569 21和22係由習用的鋼材S55C所製成的。爲能在循環中 升高或降低模具溫度，在固定側穴塊3 2和活動側穴塊3 3 內，位在模穴側內側至少約1 3 mm距離處，分別設有直徑 爲14mm的流體通道。藉由將來自冷媒之冷卻單元而具有 約1 5。C之溫度以做爲冷媒的冷水，以及來自熱傳介質之 溫度調節單元而具有約1 3 0。C之溫度以做爲熱傳介質的加 壓水交替地通過該流體通道，其可得冷卻-加熱循環。 (2 )模製樹脂 下面係使用前述模具及模製裝置，以及甲基丙烯酸樹 脂來進行的光傳輸板的製造範例。有關於樹脂，其係使用 Sumitomo Chemical股份有限公司所製造之透明甲基丙烯 酸甲酯樹脂SMIPEX MGSS，射出缸內的樹脂溫度則是設 定在 240°C。螺桿的轉動速度是設定爲使射出率爲約 10cm3/seC。若使用一次可製造二個模製物品的模具時， 則射出率爲20cm3/sec。將加熱至130°C的熱傳介質通過 流體通道，並將模製機設定成可在以表面溫度計測量之模 穴表面溫度到達約l〇〇°C時，自動啓動。 將活動模朝向固定模側移動，以關閉模具，將甲基丙 烯酸甲酯樹脂射入（螺桿己開始轉動）至因之而形成的模 穴內。在此時，在將螺桿的末端點保持在最前方的位置的 情形下，在螺桿的轉動下將樹脂注入至模具內。熔融樹脂 通過進模口的黏度可以前述的方法得知。 在以諸如羅林克斯製程之類的射出壓縮法壓縮模具 時，夾模力是在樹脂注入前先設定成1 0 0至1 5 0噸，然後 -33- (31) (31)200427569 樹脂再在此情形下注入至模具內，而模具會在注入過程中 被較夾模力爲大的樹脂壓力加以逐漸地開啓。夾模力是事 先設定成在模具開啓間隙達到 ΙΟΟμηι時，能達到 450 噸。在模具開啓間隙達到1 〇 0 μιη時，壓縮作業將藉由再 夾模而進行之，直到零接觸（Zero-Touch )爲止。壓縮作 業係在注入即將完成前進行的。若以射出壓擠法來壓縮模 具時，在注入樹脂之前，模具會自零接觸狀態事先開啓成 約1 0 0 μιη，然後在此情形下注入樹脂，在注入作業完成之 前或之後進行機械夾模作業，而其壓縮係實施至零接觸爲 止。 其次，在樹脂完全注入至模穴內後，螺桿會逐漸向後 移動。當螺桿向後移動1 5 mm時，其會自缸側加施一個維 持壓力，在此時，流體通道內的介質會變更成冷媒，而使 得模穴的表面溫度在維持壓力完成時會冷卻至 85。在 維持此狀態一段預定的時間後，將維持壓力加以解除掉。 當模具的溫度感測上因模具而致的讀數達到20 °C時，閥 台將爲定時器加以變動，而使得熱傳介質通過流體通道。 當模具的溫度感測上因模具而致的讀數顯示爲約 45 °C 時，即可將模具開啓，並將冷卻的模製物品取出。其後， 再次關閉模具，而模具的表面溫度則繼續升高。當模具的 溫度感測上因模具而致的讀數顯示爲l〇〇°C時，開始射出 的信號即會被自動地傳送至模製機上，而開始下一個循 rag. 4。 如此製得的光傳輸板具有固定的尺寸精確度、精確複 -34- (32) (32)200427569 製的模穴表面粗糙紋路、極佳的外觀、小模製應變。 對比例一 爲說明本發明中所定義之射出率及模具入口處之熔融 樹脂黏度的重要性，在下面將舉出對比範例，其中的光傳 輸板係以在射出及塡注作業後不進行模具壓縮的情形下以 低速率將熔融樹脂供應至模穴內的方式加以製做的。 此對比例中使用 Sumitomo Heavy Industries有限公 司所製做之模製機NESTAL 200SYCAP，其唯讀記憶體被 重新架構，以便能在缸內螺桿轉動的情形下，將樹脂連續 地流入模具內。此模具係設計成可安裝在夾模力爲200噸 之模製機內來進行模製作業，而具有單一模製物品用的模 穴。此光傳輸板之本體具有類似於第6圖中所示的形狀， 且係設計成具有31cm><24cm的大小，以及6mm的厚度。 在對應於反射層側的固定模側，其設有一片用來複製 紋路的模穴板，此模穴板具有由內含〇 . 5 %重量的鈹和 1 . 6 %重量的鎳的高熱傳導係數鈹-銅合金所製成的表面， 且其表面上事先設有由蝕刻處理製成的真實圓形點狀紋 路，以代替印製者。該點狀紋路中的點在其縱長向的中心 處是比較大的，而隨著距中心處之距離的增加而減小。在 該中心處，其點具有約1 .0mm的直徑，以及約l.5mm的 點間間距。在光源側的末端部位，其點的直徑約0 ·6 mm， 而點間的間距則爲約1 · 5 mm。在對應於發射側而由與前述 相同之鈹-銅合金所製成的活動模穴側的表面上’其電鍍 -35- (33) 200427569 上鎳，且其設有鏡面拋光過的模穴板。爲能在 或降低模具溫度，在固定模和活動模二者內 1 5mm的流體通道，此流體通道係位在內側 9mm遠離模穴板側。藉由將來自冷媒之冷卻 約3 0°C之溫度以做爲冷媒的冷水，以及來自 溫度調節單元而具有約1 3 0 ° C之溫度以做爲熱 壓水交替地通過該流體通道，其可得冷卻-加 此，在熱傳介質通過之的情形下，由表面溫度 模穴表面溫度係被設定在125°C。 至於樹脂，其係使用Sumitomo Chemical 司所製造之透明甲基丙烯酸甲酯樹脂SMIP EX 缸內的樹脂溫度則是設定在240°C。將固定模 以關閉，並將甲基丙烯酸甲酯樹脂在缸內螺桿 下射入至由二模具所構成的模穴內。在樹脂注 後，其會加施一維持壓力，在此時，流體通道 變更成冷媒，然後進行冷卻，使得模穴的表面 壓力完成時是8 5。C。在維持此狀態4 0秒後， 加以解除掉。由於模具的表面溫度係在前述變 情形之後的約7 0秒內達到7 0。C，因此通過冷 模具將開啓，且模製物品取出。其後，溫度再 得模穴表面溫度升高至1 2 5。C，模具即關閉， 一個循環。 在前述的作業中，模製係藉由設定不同的 度來射出樹脂以改變射出率而加以進行的。其 循環中升高 設置直徑爲 距模穴板約 單元而具有 熱傳介質之 傳介質的加 熱循環。在 計所測得的 股份有限公 M G 5，射出 與活動模加 轉動的情形 入至模穴內 內的介質會 溫度在維持 將維持壓力 更成冷媒的 卻步驟後， 度升高而使 以開。始下 螺桿轉動速 結果顯不在 -36- (34) 200427569 表一中，其係藉由（i )測量自射出開始至改變維持壓力 之間所需的塡注時間，以及模製物品的重量、（Η )根據 前述來計算射出率，以及進一步（i i i )根據前述方法求得 流通過進模口之熔融樹脂的黏度等步驟而得到的°觀察如 此得到之模製物品的外觀，可以判斷出是否有凹陷痕跡 (由於體積收縮所致的中空部位）、射注不足（有部份未 爲樹脂所注滿），以及流動痕跡（表面上的流動紋路）等 的存在。其結果亦顯示在表一中，其中標記0及X分別代表 ”良好”及”不良”。 表一 樹脂溫度（°C ) 240 240 240 240_ 240 240 塡注時間（S e C ) 130 102 83 60 4 1 30 重量（g ) 490 506 5 13 549 556 558 射出率（cm3/sec) * 3.17 4.17 5.19 7.69 1 1.40 15.6 入口 處黏度 560 500 44 0 3 10 240 190 (P a . s e c ) 外觀觀察 凹陷痕跡 〇 〇 〇 〇 〇 X 射注不足 X 〇 〇 〇 〇 〇 流動痕跡 X 〇 〇 〇 〇 〇 *射出率係以一種包含有（i )根據甲基丙_酸甲醋樹脂 的比重（1 · 1 9 )將重量轉換成體積’以及（Η ^ 11 _ (cm3 )除以塡注時間（sec )等步驟而得到的。 -37- (35) 200427569 【圖式簡單說明】 第1圖是不意剖面圖5顯不出液晶顯不益及光傳輸板 的配置，其中第1 ( a )圖是使用楔形光傳輸板的範例， 而第1 ( b )圖則是使用板片狀光傳輸板的範例。 第2圖是示意的縱長向剖面圖，顯示出適合使用在本 發明內的模製裝置。

第3圖是示意的縱長向剖面圖，顯示出模具及肘節式 夾具的範例。 第4圖是示意的平面圖，顯示出用來製造二片光傳輸 板之模具配置的範例。 第5圖是示意剖面圖，顯示出用來製造二片光傳輸板 之模具的範例。 第6圖是示意的斜角圖，顯示出在自本發明之模具中 取出而製得之模製光傳輸板的例子。

元件符號表： 1 液晶顯示器 2 光傳輸板 3 光傳輸板 4 反射層 5 光擴散層 7 光源 8 反射器 -38- (36)200427569 10 射出單元 11 射出缸 12 螺桿 13 馬達 14 撞鎚機構 15 加料漏斗 16 加熱器 18 射出噴嘴 20 模具 2 1 固定模 22 活動模 23 加熱筒 24 熱末端襯套 25 熱澆道 26 主澆道 27 澆道 28 進模口 29 模穴 3 1 固定板 32 固定側穴塊 33 活動側穴塊 34 流體通道 36 模穴板 3 7 滑動模仁 -39- (37)200427569 3 8 頂出銷 40 夾模裝置 4 1 活動板 42 液壓缸 43 液壓撞鎚 44 頂出裝置 45 臂部 46 軌道 47 繫桿 48 基板 50 光傳輸板 5 1 主澆道 52 進模口 53 本體 54 夾模件 -40-

Claims (1)

1. (1) (1)200427569 拾、申請專利範圍 1 · 一種光傳輸板的製造方法，包含有下列步驟： (1 )將一射出單元的缸聯結至具有對角長度爲1 4英 吋（ 355mm)至 30英吋（ 760mm)之模具的模穴上，其 中（i )該模具係用來製造供液晶顯示器用的光傳輸板、 (i i )該模具包含有固定模及活動模，以及（i Π )該固定 模及活動模中至少一模的模穴側邊的表面上設有粗糙紋 路， (2 )供應透明樹脂至該缸內，並熔化該樹脂， (3 )將該樹脂以每一片光傳輸板爲1至15cm3/Sec 的射出率自該缸塡注至該模穴內，其中該樹脂通過該模具 之入口時具有50至5000Pa.sec的黏度， (4 )在前述的塡注過程中或其後，自該模穴的一側 額外地壓擠存在於該模穴內的樹脂，以及 (5 )在維持該壓力的情形下，將該樹脂冷卻而使該 樹脂固化，因之而製得表面上具有該粗糙紋路的光傳輸 板。 2 ·根據申請專利範圍第1項之光傳輸板的製造方法， 其中該射出率是4至1 lcm3/sec。 3 ·根據申請專利範圍第1項之光傳輸板的製造方法， 其中步驟（3 )中的模穴在透明樹脂通過模具之入口時的 表面溫度爲自透明樹脂的玻璃轉移溫度-2 0。C至該玻璃轉 移溫度+3 0°C，而在透明樹脂剛注入完成後的表面溫度則 爲自透明樹脂的玻璃轉移溫度+ 1 0 ° C至該玻璃轉移溫度 -41 - (2) (2)200427569 + 3 0°C，而在步驟（4 )中之模具在塡注後的表面溫度則低 於透明樹脂的玻璃轉移溫度。 4 .根據申請專利範圍第1項之光傳輸板的製造方法， 其中該模穴在其側邊附近處設有流體通道，以供熱傳介質 及冷媒交替地通過。 5 .根據申請專利範圍第1項之光傳輸板的製造方法， 其中該模穴側邊在其附近處設有一穴塊，其包含有一種金 屬，具有較製做模具本體之金屬爲大的熱傳導係數，且該 穴塊在其內側設有流體通道，以供熱傳介質及冷媒交替地 通過。 6 ·根據申請專利範圍第5項之光傳輸板的製造方法， 其中該穴塊包含有鈹-銅合金。 7 ·根據申請專利範圍第1項之光傳輸板的製造方法， 其中至少一模穴側邊包含有一模穴板。 8 .根據申請專利範圍第1項之光傳輸板的製造方法， 其中步驟（4 )中的額外壓力係施加於模穴的全部側邊 上。 9 ·根據申請專利範圍第1項之光傳輸板的製造方法， 其中該透明樹脂係一種甲基丙烯酸樹脂。 1 0 · —種光傳輸板的製造方法，包含有下列步驟： (1 )將一射出單元的缸聯結至具有對角長度爲1 4英 吋（355mm)至 30英吋（760mm)之模具的模穴上，其 中（i )該模具係用來製造供液晶顯示器用的光傳輸板、 (ii )該模具包含有固定模及活動模，以及（Hi )該固定 -42- (3) (3)200427569 模及活動模中至少一模的模穴側邊的表面上設有粗糙紋 路， (2 )供應透明樹脂至該缸內，並熔化該樹脂， (3 )藉由存在於該缸內之螺桿的轉動而連續地使該 樹脂自該缸流入至該模穴內， (4 )在前述的流動過程中或其後，自該模穴的一側 額外地壓擠存在於該模穴內的樹脂，以及 (5 )在維持該壓力的情形下，將該樹脂冷卻而使該 樹脂固化，因之而製得表面上具有該粗糙紋路的光傳輸 板。 1 1 ·根據申請專利範圍第1 0項之光傳輸板的製造方 法，其中步驟（3 )中的模穴在透明樹脂通過模具之入口 時的表面溫度爲自透明樹脂的玻璃轉移溫度-2 0。C至該玻 璃轉移溫度+ 3 0 ° C，而在透明樹脂剛注入完成後的表面溫 度則爲自透明樹脂的玻璃轉移溫度+10°C至該玻璃轉移溫 度+ 3 0 ° C，而在步驟（4 )中之模具在注入後的表面溫度則 低於透明樹脂的玻璃轉移溫度。 1 2 .根據申請專利範圍第1 〇項之光傳輸板的製造方 法，其中該模穴在其側邊附近處設有流體通道，以供熱傳 介質及冷媒交替地通過。 1 3 ·根據申請專利範圍第1 〇項之光傳輸板的製造方 法，其中該模穴側邊在其附近處設有一穴塊，其包含有一 種金屬，具有較製做模具本體之金屬爲大的熱傳導係數， 且該穴塊在其內側設有流體通道，以供熱傳介質及冷媒交 -43- (4) (4)200427569 替地通過。 1 4 .根據申請專利範圍第1 3項之光傳輸板的製造方 法，其中該穴塊包含有鈹-銅合金。 1 5 .根據申請專利範圍第1 0項之光傳輸板的製造方 法，其中至少一模穴側邊包含有一模穴板。 1 6 ·根據申請專利範圍第1 0項之光傳輸板的製造方 法，其中步驟（4 )中的額外壓力係施加於模穴的全部側 邊上。 1 7.根據申δ靑專利範圍第1 〇項之光傳輸板的製造方法 ，其中該透明樹脂係一種甲基丙烯酸樹脂。 -44-