TWI396875B - 光學薄件的成形方法 - Google Patents

Description

光學薄件的成形方法

　　本發明係有關於一種光學薄件的成形方法，尤其是指一種利用長行程射出壓縮及第二次短行程或微量行程的光學薄件［如導光板、透明保護罩、手機面板］的製作流程，藉由設有調整模仁開度控制，配合注料與瞬間的回壓設計與控制，來達到導光板等成形應力均衡為目的者。

　　按，導光板是背光模組的心臟，導光板之出射光主要係靠反射、折射、散射、繞射等方式將原本鎖在導光板內之光線釋放出去，而既然要導光當然要選擇質地均勻，透光性好的材料，玻璃為不錯材料選擇，但是太重又易碎且製作微結構困難度高，所以有ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＣＯＣ等等塑膠材質來選擇，主要是為了將側面光引導到正面，於是各種光學設計紛紛出籠，有用射出的、有用印刷的、還有用滾壓的．．．，網點的設計有凸的、凹的、Ｖ型槽的，只要輝度亮又均勻就符合標準；因此，現行採用之製作方法有印刷式、內部散射式、噴砂式、切削式、微反（折）射器式、蝕刻式；其中以蝕刻式為最具產業競爭力，因為它比印刷式之成本低，比內部散射式之良率高，比噴砂式、切削式、微反（折）射器式之表面結構厚度薄、結構細，在降低生產成本和增強性能上極具優勢。次之，導光板成形的態樣有兩種型式：

１．平板（印刷）：將板材裁切成所需的尺寸後，將設計好的網點，在配合上特殊的油墨，印刷在板材上，作為導光的媒介。通常應用在１７吋以上２０吋以下的液晶螢幕上。

２．楔形板（射出）：楔形板跟平板一樣都需要設計網點，與平板不同的是楔形板的網點是直接做在模具上，用射出的方式將板子及網點一起成型出來，楔形板的厚度並不一樣，通常都應用在單邊入光的機種，入光處的板厚會比較厚一點。此一方式通常應用在小尺吋的機種上或筆記型電腦螢幕上。

　　再者，由於液晶顯示器的薄型化趨勢加上背光光源冷陰極管［ＣＣＦＬ］逐漸為ＬＥＤ取代，導光板的厚度需要大幅降低，面對產品厚度變薄，使得射出成型的流長厚度比大幅提高，增加射出成形的困難度；又因有些產品必需存放較高溫的環境，或面對較劇烈的環境溫度變化，必須放棄原本採用的壓克力［ＰＭＭＡ］改用較耐溫耐潮溼的ＰＣ塑料，而一般導光板成型係如專利公告第４９９３５５號一種導光板元件之成型方法，至少包括下列步驟：ａ、鎖模，係使一具有導光板元件之形狀特徵的模穴，變成一密閉狀態；ｂ、充填該模穴，係將一成型材料射入步驟ａ之該模穴內，並使該成型材料充分填滿該模穴；ｃ、壓縮該模穴，係使步驟ｂ之該模穴深度隨壓縮行程而變至一固定深度；ｄ、冷卻該成型材料，使步驟ｂ所射入之成型材料在步驟ｃ之該模穴內降溫定型；及ｅ、脫料，自步驟ｄ之該模穴內取出該降溫定型後之成型材料的成品。

　　但上述方式運用在ＰＣ塑料的導光板製作係具有缺失，因ＰＣ料成型時，採用的對策多為提高塑料射入模腔的速度或者提高模溫，以使塑料能在固化前充滿模腔，前者往往造成塑料分解，後者會造成工件變黃而都無法發揮設計上的效果，更有大多成型根本無法完成，塑料即已硬化，或無法有效控制ＰＣ料的內應力，因此更提升了成型的難度。

　　有鑑於此，本發明人即是鑒於上述導光板製程於實際實施使用上的缺失之處，而從根本加以修正、改良，同時本著求好之精神及理念，並藉由專業之知識、經驗的輔助，以及在多方巧思、試驗後，方創設出本發明，以提供一種光學薄件的成形方法，藉此係提升製程產品的精確度。

　　本發明為達上述目的特提供一種光學薄件的成形方法，其主要利用長行程射壓及二次短行程或微量行程壓縮的導光板及光學薄件的製作流程，於射出模組上設有模仁開度設計，再配合注料與瞬間回壓及二次微量壓縮的位置壓力控制的設計，來達到薄型導光板及光學薄件的成形應力均衡為目的者。

　　本發明一種光學薄件的成形方法的目的與功效係由以下之技術所實現：
　　其主要採用長行程射出壓縮方式，先將兩模仁開度維持大於或遠大於成品厚度之模具密合的狀態，以適當速度［正常或比正常略高］將塑料注入模腔，於塑料充填適當的瞬間鎖模，讓開度壓回成品厚度而成形者；藉此，可避免塑料不易充滿、塑料因高壓高速入料而分解以及ＰＣ塑料應力不均的問題，達到提高製程良率的效果者。

　　本發明一種光學薄件的成形方法係進一步在過計量塑料被壓出後，啟動模仁再次短行程或微量行程壓縮，以確保工件在冷卻凝固過程中不致產生因縮水引發的翹曲或表面不平整者。

　　為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

　　首先，請參閱第一～五圖所示，為本發明一種光學薄件的成形方法及動作示意圖，主要採用長行程射出壓縮，其步驟如下：

1. 開度密合－先將模具分模面密合，但維持公、母模仁（１１）、（１２）較成品厚度為大的開度（Ｘ）狀態，此時曲肘（１３）並未完全打直；
2. 塑料注入－以適當速度將塑料注入模腔，由於模腔開度（Ｘ）較大，流長厚度比較低，塑料進入模腔後遭遇較小的阻力，可柔和的將模腔充填；
3. 曲肘打直－在塑料將完成充填的瞬間，將曲肘（１３）打直讓模腔開度（Ｘ）壓回成品厚度，過多量計的塑料壓回料管（ １４ ）或溢料井（ １５ ）者。

　　請一併參閱第一～五圖所示，本發明一種光學薄件的成形方法採用長行程射壓，係有賴特殊的模具閉合機構，才不致造成漏料，而所謂長行程是指壓縮行程大於０．１ｍｍ，可以讓塑料以適當速度進入模腔，再讓高溫塑料被壓回料管（１４）或溢料井（１５），讓留在模腔內的塑料溫差極小，因溫差造成的內應力不均也可大幅降低；而所述之光學薄件係可為導光板、透明保護罩、手機面板等等，可運用在３Ｃ產品中具透光、透明的面板體或罩體。

　　首先，係經由開度密合步驟，將模具分模面密合，但維持公、母模仁（１１）、（１２）較成品厚度為大的開度（Ｘ）密合狀態，如成品厚度為１ｍｍ，可將開度設在２ｍｍ或任何略大於１ｍｍ的適當開度（Ｘ）；再進行塑料注入步驟，將塑料以適當速度注入模腔，由於模腔開度（Ｘ）較大，流長厚度比較低，塑料進入模腔後遭遇較小的阻力，可柔和的將模腔充填；接續，讓塑料將填充完成的瞬間，執行曲肘（１３）打直步驟，讓模腔開度（Ｘ）壓回成品厚度，過多量計的塑料壓回料管（１４）或溢料井（１５）者。

　　爾後，再進一步利用短行程或微量行程壓縮的步驟，於過量計塑料被壓出後立即啟動模仁再次微量壓縮，以壓縮模仁，讓工件在冷卻凝固過程中，始終與模仁表面密合，不致產生因縮水引發的翹曲或表面不平整，也確保模仁上可能有的微結構能確實被複製。

　　前述之實施例或圖式並非限定本發明之結構樣態或尺寸，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。

　　藉由以上所述，該元件之組成與使用實施說明可知，本發明與現有結構相較之下，具有下列諸多優點，詳述如下：

1. 本發明光學薄件的成形方法，藉由將模仁開度呈大於成品厚度之模具密合的狀態，以正常或比正常略高將塑料注入模腔，於塑料完成填填的瞬間鎖模，讓開度壓回成品厚度而成形，係可達到避免塑料因低流長厚度比而不易充滿、塑料因高速射出而產生分解以及ＰＣ塑料應力不均的問題者。
2. 本發明光學薄件的成形方法，藉由採用壓縮行程大於０．１ｍｍ長行程射壓，改變模腔幾何形狀同時減小流長厚度比值，可以將塑料以合理速度射入模腔，再讓高溫塑料被壓回料管或溢料井，讓留在模腔內的塑料溫差極小，以減少降低塑料內應力的形成者。

　　 綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

（Ａ）　　開度密合　（Ｂ）　　塑料注入
（Ｃ）　　曲肘打直　（Ｄ）　　微量壓縮
（１１）　公模仁　　（１２）　母模仁
（１３）　曲肘　　　（１４）　料管
（１５）　溢料井　　（Ｘ）　　開度

第一圖：本發明之方塊示意圖

第二圖：本發明之開度密合步驟動作示意圖

第三圖：本發明之塑料注入步驟動作示意圖

第四圖：本發明之曲肘打直步驟動作示意圖

第五圖：本發明之微量壓縮步驟動作示意圖

(A)‧‧‧開度密合

(B)‧‧‧塑料注入

(C)‧‧‧曲肘打直

Claims (5)

1. 一種光學薄件的成形方法，其步驟如下：
   A.開度密合－先將模具分模面密合，但維持公母模仁較成品厚度為大的開度狀態；
   B.塑料注入－以適當速度將塑料注入模腔，由於模腔開度較大，流長厚度比較低，塑料進入模腔後遭遇較小的阻力，而完成充填；
   C.曲肘打直－在塑料將完成充填的瞬間，將曲肘打直讓模腔開度壓回成品厚度，過多量計的塑料壓回料管及溢料井者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學薄件的成形方法，其中於C.曲肘打直步驟之後進一步設有D.微量壓縮步驟，係在過量計塑料被壓出後立即啟動模仁再次短行程壓縮者。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光學薄件的成形方法，其中於C.曲肘打直步驟之後進一步設有D.微量壓縮步驟，係在過量計塑料被壓出後立即啟動模仁再次微量行程壓縮者。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光學薄件的成形方法，其中該成形方法係採用壓縮行程大於０．１mm的長行程射壓。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學薄件的成形方法，其中該光學薄件係指為導光板、透明保護罩、手機面板其中一種。