TWI457219B - 模具構件、其製造方法及使用它之光控制構件的成形方法 - Google Patents

模具構件、其製造方法及使用它之光控制構件的成形方法 Download PDF

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Yoshinori Osanai
Takumi Yagi
Masakatsu Sugasaki
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Description

模具構件、其製造方法及使用它之光控制構件的成形方法
本發明係關於一種可使用於藉由射出成形法來製造光控制構件之模具構件、其製造方法及使用它之光控制構件的成形方法。
將經加熱流動化的樹脂材料往模具內的模槽射出，並使其在該模具內冷卻固化，接著打開模具取出成形品之射出成形法(包含射出壓縮成形法)係含有熱塑性樹脂的樹脂材料之加工方法，正廣泛地普及作為提升生產速度或能夠容易地進行成形的自動化之成形加工法之一。
但是在通常的射出成形法，在模槽內所射出填充的熔融樹脂的表面，會形成冷卻固化層。此種冷卻固化層會阻礙成形品的微細凹凸的轉印性，又，會成為產生熔合痕、冷斑、流紋等之原因。
本申請人已提案(例如，專利文獻1)揭示一個用以解決此種射出成形法的課題之一個例子。在該專利文獻1所記載之樹脂成形品的成形方法，在模具的模槽的一面安裝有薄板構件或模具構件。該薄板構件係由金屬製的薄板本體及低熱傳導率構件所構成，其中該金屬製的薄板本體具備用以形成模槽的一面之模面，而該低熱傳導率構件係由配設在該薄板本體的背面之聚醯亞胺薄膜所構成。在此，安裝有該薄板本體之模具在具有轉印開始溫度以上的溫度之熱塑性樹脂被導入至模槽部時，係以被模具冷卻而下降至轉印開始溫度以下的溫度之模具表面附近的熱塑性樹脂，係以再次上升至大於轉印開始溫度的溫度之方式，來設定薄板本體的熱容量。
使用此種模具，能夠將具有轉印開始溫度以上的溫度之熱塑性樹脂導入至被保持在轉印開始溫度以下的溫度之模具的模槽部。雖然在模槽部所導入的熱塑性樹脂被模具的模槽面冷卻而暫時降低至轉印開始溫度以下的溫度，但是藉由模槽的一面(模面)具有經設定的熱容量，接觸該模面的熱塑性樹脂再次上升至大於轉印開始溫度的溫度。
依照此種樹脂成形品的成形方法，能夠減少在模槽內所射出填充的熔融樹脂的表面形成冷卻固化層，能夠提升轉印性。又，能夠減少產生熔合痕、冷斑、流紋等。藉此，此種樹脂成形品的成形方法係適合於生產導光板、透鏡薄片等用以控制光線之光控制構件。
依照專利文獻1所記載之樹脂成形品的成形方法，藉由交換在模面刻印有凹凸花紋或鏡面花紋之不同的薄板本體，具有能夠使用同一模具來生產在表面具有不同的微細形狀之樹脂成形品之優點。
但是，經過長期間製造樹脂成形品，又，重複交換薄板本體時，會有可觀察到樹脂成形品的表面產生變形之情況。研討該原因時，推測其原因可能是配設或黏合於薄板本體的背面之聚醯亞胺薄膜產生皺紋或折曲。
亦即，配設或黏合於薄板本體的背面之聚醯亞胺薄膜在交換薄板本體會有產生皺紋或產生折曲之情形。在此，專利文獻1提案所揭示之薄板本體，雖然接觸在模槽內投入的模面之熱塑性樹脂的溫度係暫時降低至轉印開始溫度以下，但是必須以再次上升至轉印開始溫度以上的方式且熱容量為規定容量的方式設定。因此，薄板本體的厚度受到規定容量的熱容量之限制，通常係較薄而為1毫米以下(例如，0.3毫米～0.6毫米左右的範圍內)，因此，若聚醯亞胺產生皺紋或折曲時，發現會成為無法避免在作為薄板本體的成形面之模面產生變形之新的課題。
[專利文獻1]特許第3686251號公報說明書(第6、8圖及段落號0038)
因此，本發明之目的係提供一種模具構件，其係具備藉由射出成形製造薄板狀的光控制構件所使用能夠交換之薄板本體的模具構件，即便長時間使用亦能夠安定地生產。
本發明的一個實施例之模具構件，其係可使用於藉由使用模具的射出成形法來製造光控制構件且能夠安裝著脫於該模具上之模具構件，其係具備：金屬製的薄板本體，其係具備模面且具有0.2毫米以上、0.6毫米以下的厚度；低熱傳導率構件，其在係與前述模面呈相向的面，與前述薄板本體整體化配設而成且具有0.1毫米以上、0.5毫米以下的厚度；及增強材，其係在前述低熱傳導率構件的背面來整體化設置而成。
以下，說明用以實施本發明的一個實施例之最佳形態。又，為了說明的方便上，以下的圖示係藉由將各部分的縱橫的縮尺隨意地變更而成之模式圖來說明。
在本發明之模具構件的概略圖之一個例子係如第1圖至第3圖所示。在此，第1圖係說明將模具構件10安裝在模具的狀態。第2或第3圖係說明在此所安裝的模具構件的詳細。
本發明的一個實施例之模具構件或薄板構件10係使用於藉由使用模具的射出成形法來製造光控制構件且能夠安裝著脫於該模具上之模具構件10，其係具備：金屬製的薄板本體20，其係具備模面或模槽面20a且具有0.2毫米以上、0.6毫米以下的厚度；低熱傳導率構件30，其在係與前述模面20a呈相向的面，與前述薄板本體整體化配設而成且具有0.1毫米以上、0.5毫米以下的厚度；及增強材40，其係在前述低熱傳導率構件30的背面來整體化設置而成。
又，在本發明的一個實施例之模具構件或薄板構件10係使用於藉由使用模具的射出成形法來製造光控制構件且能夠安裝著脫於該模具上之模具構件，其係具備：金屬製的薄板本體，其係具備模面或模槽面20a且具有0.3毫米以上、0.6毫米以下的厚度；及低熱傳導率構件30，其在係與前述模面呈相向的面，與前述薄板本體整體化配設而成且具有0.1毫米以上、0.3毫米以下的範圍內的厚度而成。
在此，說明本發明的概要。為了解決前述的課題，本發明者對於在薄板本體的成形面所產生的變形之原因，嘗試詳細的考察。先前被認為問題之課題係在薄板本體的背面配設薄膜時，若小心謹慎地進行薄板本體交換，則在樹脂成形品的大小較小的情況能夠避免。但是近年來，隨著液晶顯示裝置的大畫面化，在其所使用之各種光控制用的樹脂成形品亦必須變大。例如，配設在液晶顯示裝置的顯示面全面範圍之導光板、擴散板等的光控制構件會產生長邊的一邊變大而超過1公尺之情形。
在用以製造此種大型的光控制用的樹脂成形品之模具，使配設在背面之聚醯亞胺薄膜不產生皺紋或折曲之作業，處理變為困難且越來越需要熟練而成為新的重要課題。又，此種課題在直徑頂多為20～30公分左右的樹脂成形品亦即如光碟基板之樹脂成形品係完全不被重視，而被視為新的課題。
根據本發明者的分析，認為即便在薄板本體的背面黏合作為低熱傳導率構件之薄膜時，起因於成形周期的熱經歷、保壓經歷等，或黏合劑的一部分產生剝離。亦即，認為通常的情況，即便使用與金屬的黏合充分之黏合劑，可能是由於在60秒左右的成形周期所產生的高溫下的高保壓之熱經歷、保壓經歷會預料以上重大地反映在黏合劑的伸長、或薄板本體與黏合劑的線膨脹係數的差異、或黏合劑與低熱傳導率構件的線膨脹係數的差異，結果，一部分會產生預料外的剝離。
因此，因為本發明者認識該等黏合劑必須即便一部分都不可以產生剝離，認為為了解決上述課題，最重要的可能是將薄板本體與配置在其背面之低熱傳導率構件加以整體化。
使此種薄板本體與低熱傳導率構件整體化之方法，認為在薄板本體的背面使用熱固型的耐熱性黏合劑來使低熱傳導率構件整體化，或是在薄板本體的背面透過低熱傳導率構件而配設增強材來將預料會破損之低熱傳導率構件製成夾層結構，能夠解決上述課題。
在此，本發明者發現使用黏合劑而將薄板本體與低熱傳導率構件整體化，所使用的黏合劑，使其維持耐熱性、耐壓力性、耐剪切力性、耐熱劣化性(熱分解、發泡等)等各種特性係重要的。
亦即，耐熱性係必須能夠經得起在射出成形條件的高溫所填充的樹脂溫度，而不會產生熱分解、或發泡等。又，耐壓力性係必須能夠經得起用以維持微細凹凸的高轉印性之高保壓。又，耐剪切力性係必須能夠經得起配合射出成形的成形周期之高溫與常溫的重複熱經歷。使滿足該等的任一條件之低熱傳導率構件配設在薄板本體的背面時，能夠防止低熱傳導率構件產生熱分解、或發泡、又，能夠防止一部分剝離等而在薄板本體產生變形。
亦即，本發明的一個實施例可以是一種模具構件，其特徵係藉由將經加熱流動化之樹脂材料射出至模具內的模槽，並在該模具內邊維持高壓邊使其冷卻固化或硬化，接著打開模具將已成形為薄板狀之樹脂成形品取出之射出成形法來製造光控制構件時所使用之模具構件，前述光控制構件係其較大呈相對向薄片狀之2個面中的至少一面為被利用作為將光線射出之射出面，且前述模具構件至少具備：金屬製的薄板本體，其係具備用以形成模槽的一面之模面厚度為0.2毫米以上、0.6毫米以下的範圍內，較佳是0.3毫米以上、0.6毫米以下的範圍內；及低熱傳導率構件，其係配設在與前述模面呈相向的面亦即前述薄板本體的背面而成且厚度為0.1毫米以上、0.5毫米以下的範圍內，較佳是0.1毫米以上、0.3毫米以下的範圍內，前述薄板本體與前述低熱傳導率構件的界面係被整體化，且能夠安裝著脫作為模具的模槽面。
該薄板本體與低熱傳導率構件係使用熱固型的耐熱性黏合劑來加以整體化時，能夠更加抑制低熱傳導率構件產生剝離。在此，該耐熱性黏合劑以不會生成硬化副產物者為佳。
又，在該低熱傳導率構件的背面，若增強材被整體化，即便低熱傳導率構件的一部分產生剝離，亦不會使薄板本體產生變形。又，此種增強材能夠提升薄板構件的操作性，且能夠使薄板本體在模具的模槽面之安裝、著脫操作變為容易。
本發明之較佳模具構件，其低熱傳導率構件具備厚度為10微米以上、200微米以下的範圍內之低熱傳導性的第1耐熱性黏合劑層；厚度為10微米以上、200微米以下的範圍內之低熱傳導層；及厚度為10微米以上、200微米以下的範圍內之低熱傳導性的第2耐熱性黏合劑層。
又，裱褙上述增強材而成之模具構件，雖然薄板本體與增強材若為同一材料時不會產生翹曲，但是選擇不同材料時亦能夠藉由減小互相的線膨脹係數差異，又，藉由使增強材的厚度為必要最小限度的厚度，能夠減少由於在成形周期過程產生的溫度差異所引起的翹曲。
此種模具例如能夠藉由將耐熱性黏合劑層(第1耐熱性黏合劑層、前述第2耐熱性黏合劑層)及低熱傳導層作為薄膜由來而製造。
例如，薄板本體與低熱傳導率構件的界面係使用薄膜狀的黏合劑作為熱固型的耐熱性黏合劑來整體化時，該整體化步驟能夠藉由進行包含第1步驟及第2步驟來將薄板本體及低熱傳導性薄膜加以整體化之步驟，來製造在本發明所使用之較佳模具構件，其中該第1步驟係使前述薄板本體與作為前述低熱傳導層的耐熱性薄膜層壓，而該第2步驟係以比第1步驟更高的溫度使其熱固化。
藉由採用此種條件，能夠提供一種模具構件，其具有充分的交聯度且具備不會產生厚度變動的硬度、耐壓力性及樹脂之對剪切的耐剪切力性。藉此，即便在成形周期的苛刻條件(來自射出成形所使用高溫的流動熔融樹脂之受熱)下進行重複使用，在黏合部分不會產生分解，能夠確保充分的耐熱劣化性。在此，層壓條件或硬化條件能夠考慮所使用的樹脂材料、製造設備等而適當地決定。
使用裝著有上述的模具構件而成的模具時，模具構件係將具有轉印開始溫度以上的溫度之熱塑性樹脂導入至由保持在轉印開始溫度以下的溫度的模具所構成之模槽部，且以被該模具冷卻而下降至轉印開始溫度以下的溫度之模具表面附近的熱塑性樹脂，在熱塑性樹脂被填充至模槽部後，再次上升至高於轉印開始溫度的方式來設定模槽部側的表面部分之熱容量。藉此，使用此種模具且將較大呈相對向薄片狀之2個面中的至少一面利用作為射出光線的射出面，來形成光控制構件時，即便長時間使用亦能夠安定地製造光控制構件。又，因為該模具構件能夠交換，所以若準備複數個不同模面的凹凸花紋之模具構件時，能夠使用於製造少量多品牌的光控制構件。
如此進行而成形的光控制構件，可例示導光板、透鏡薄片及光擴散板等。在該等光控制構件的一面係形成有微細的凹凸圖案，該微細的凹凸圖案係再現被刻印在模具構件的表面之凹凸面。
在第2圖所示之模具構件10，其係具備：金屬製的薄板本體20，其係具備形成模槽的一面之模面20a；及低熱傳導率構件30，其係配設在與模面20a呈相向之面亦即薄板本體20的背面20b。該低熱傳導率構件30係由第1耐熱性黏合劑層32及低熱傳導率構件層31所構成，其中該第1耐熱性黏合劑層32係由耐熱性的熱固型黏合劑所構成，而該低熱傳導率構件層31係透過耐熱性黏合劑層32來與薄板本體20整體化。
在本發明的一個實施例之模具構件10，薄板本體20及低熱傳導率構件30的各厚度係以成為根據熱容量等的關係之規定值的方式設定。其特徵係薄板本體20的厚度係極薄而為0.2毫米以上、0.6毫米以下的範圍內，　以0.3毫米以上、0.6毫米以下的範圍內為佳。
另一方面，低熱傳導率構件30的厚度係若在能夠絕熱的範圍時沒有特別限制，太薄時絕熱性不充分，又，會產生必須增長成形周期，另一方面，若厚度不必要地太厚時難以製造，又，在苛刻的成形周期之過程，會有難以安定地製造光控制構件之情形。通常其厚度係在能夠確保充分的絕熱性之範圍內，以較薄地構成為佳，通常為0.1毫米以上、0.5毫米以下的範圍內，以在0.1毫米以上、0.3毫米以下的範圍內設定為佳，與薄板本體同樣地具有極薄的特徵。
該低熱傳導率構件30係如第2圖所示，由第1耐熱性黏合劑層32及低熱傳導率構件層31所構成時之各厚度，例如係由厚度10微米以上、200微米以下的範圍內的低熱傳導性之第1耐熱性黏合劑層、及厚度10微米以上、200微米以下的範圍內的低熱傳導層之組合。此時，第1耐熱性黏合劑層與低熱傳導率構件層31被整體化後的合計厚度為0.1毫米以上、0.3毫米以下的範圍內而具有極薄的特徵。
在本發明的一個實施例所使用的熱固型黏合劑係屬於樹脂系的材料，與金屬材料比較，熱傳導率顯著地較小。因此，藉由熱固型黏合劑所形成的薄層(熱固型黏合劑層32)係符合在本發明的一個實施例所定義之低熱傳導率構件。藉此，如第2圖所示，低熱傳導率構件30係由熱固型黏合劑層32及低熱傳導率構件層31所構成。
在此，在本發明的一個實施例所使用的低熱傳導率構件，雖然通常的塑膠材料能夠廣泛地應用，但是必須耐熱性、耐壓力性優良。此種材料例如可例示聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺，若具有充分的厚度及耐久性時，亦能夠只使用熱固型黏合劑本身來構成低熱傳導率構件。但是，因為具備能夠整體化程度之黏合性及耐熱性之材料且能夠確保絕熱性程度的厚度係難以從單一材料取得，以將耐熱性薄膜透過熱固型黏合劑使其與薄板本體整體化之第2圖的構成為佳。
此種薄板構件10係如第1圖所示，在模具100的背板50形成相當於薄板構件10的厚度之深度程度之刻入凹部，並在該凹部以薄板構件10的模面20a係在表面側(模槽面側)的方式安裝。
在凹部安裝薄板構件10，係能夠進行卸下(著脫)之構成時沒有特別限定。簡易地，若能夠對凹部表面維持黏著性或吸附性時，則能夠使其安裝。又，其構成亦可以是藉由嵌合結構來進行安裝、著脫。
此種薄板構件10，因為低熱傳導率構件30與薄板本體20被整體化，所以將模具構件10安裝在背板50時之處理操作亦變為容易，且經過長時間的成形周期後亦不會產生成形品表面變形。
接著，說明藉由透過熱固型黏合劑而將低熱傳導率構件30與薄板本體20整體化，能夠消除成形品產生變形之理由。
雖然熱固型黏合劑對於低熱傳導率構件30與薄板本體20的整體化係特別優良的理由之詳細並不清楚，本發明者對其理由進行以下的推測。
亦即，因為通常要求耐熱性，低熱傳導率構件以採用聚醯亞胺系的構件為佳。但是，如聚醯亞胺的塑膠材料具有比構成薄板本體的金屬材料顯著地更大的線膨脹係數。因此，使用通常的黏著劑等來使聚醯亞胺薄膜黏合於薄板本體時，由於熱(線)膨脹係數的差異，聚醯亞胺薄膜產生偏離而難以經得起重複的成形周期。又，其構成係藉由塗布法等使聚醯亞胺或聚醯胺醯亞胺等的耐熱性薄膜材料的先質之薄層以未硬化形態賦予在薄板本體的背面時，難以確保在本發明所採用的成形條件所能夠確保的程度之絕熱性。亦即，塗布法難以確保必要的厚度。
又，使用具有耐熱性之通常的黏合劑使聚醯亞胺薄膜或聚醯胺醯亞胺薄膜黏合時，因為黏合劑與金屬製的薄板材料之熱膨脹係數不同，長期間使用時無法避免部分的剝離。雖然剝離產生的原因不明，依照本發明者細心觀察，亦可指出從黏合劑產生之極少量的氣體(分解物)的產生有成為原因之可能性。
相對地，使用具有耐熱性之熱固型性黏合劑作為黏合劑時，藉由設定充分的加熱溫度及加熱時間作為硬化條件，不會產生極微少量的氣體而能夠使其黏合，推測這是相當有助於消除成形品產生變形之一個原因。
在本發明，較佳耐熱性之熱固型黏著劑可舉出例如耐熱性橡膠(例如丁腈橡膠)與作為結構用黏合劑等之黏合強度強且具有耐熱性的熱固型黏合劑(例如，酚樹脂系)之混合物。使此種耐熱性橡膠材料調配黏合強度優良的耐熱性的熱固型黏合劑，能夠重大地改變其黏合特性。特別是因為丁腈橡膠系在分子中具有極性高的CN基，能夠賦予高剝離強度及強韌性。藉此，能夠對熱固性黏合劑賦予耐剪切力性。
上述黏合劑係例如苯酚系的脫水縮合系黏合劑、或醯亞胺系、苯酚系、丙烯酸橡膠系樹脂的混合物，亦可以使用該等的自交聯性黏合劑、或是加成反應性黏合劑。
此種較佳黏合劑的一個例子係TESA公司提供之熱活性薄膜(商品名為tesa HAF)。該tesa HAF(熱活性薄膜)係以丁腈橡膠及酚樹脂作為主原料，且以在雙面使用脫模紙保護而成之薄膜狀提供。藉由將雙面脫模紙剝下，因為具有輕黏著性，能夠與其他薄板材料暫時黏合。又，該熱活性薄膜在例如80℃～100℃左右的低溫度被軟化而顯現熱可逆的黏著性。又，高於120℃的高溫度，例如120℃～220℃左右的範圍內時，藉由不可逆的化學反應而脫水交聯，能夠使其發揮堅強的黏合力。
亦即，藉由橡膠成分與強力黏合劑成分之脫水交聯，能夠使其顯現高強韌性與高強力。又，該交聯反應係不可逆的，藉由充分的硬化溫度及花費硬化時間在高壓力下使其交聯，能夠使其發揮150℃以上的耐熱性及12N/mm2 以上的高黏合強度且非常優良的滲泌(oozing)特性。藉由該優良的滲泌特性，在本發明之成形周期條件，係實質上不會使其產生揮發成分。
在此，製造本發明的模具構件之較佳條件係經由至少第1步驟及第2步驟的2個步驟來將薄板本體20與低熱傳導性薄膜貼合，其中該第1步驟係在低溫度使前述薄板本體20與作為低熱傳導層31的耐熱性薄膜層壓，而該第2步驟係以比第1步驟更高的溫度使其熱固化。在此，以在加壓下進行該等的第1步驟及第2步驟為更佳。
藉由在加壓下花費充分時間(例如0.1MPa、6小時)來進行該等第1步驟(層壓步驟)及第2步驟(硬化步驟)，熱活性薄膜能夠在高壓下且被壓縮的狀態熱交聯。藉由在高溫及高壓下使其黏合，即便在高溫及高壓(保壓)重複進行之成形周期應用本發明，亦能夠抑制作為黏合劑層之熱活性薄膜的變形，結果，在薄板本體20與低熱傳導率構件31的界面係非常堅固，且能夠發揮具有耐久性的黏合力。
在此，例如本發明之較佳材料係使用熱活性薄膜(tesa HAF薄膜)時，薄膜提供公司推薦的硬化溫度和硬化時間係例如在130℃～220℃、10分鐘～30分鐘左右的範圍內，並說明在該等條件範圍內時能夠得到拉伸斷裂強度為490N/cm2～2530N/cm2 (速度：300毫米/分鐘、溫度：23℃)左右的範圍內的物性之硬化膜。
相對地，在本發明所提案之硬化條件係至少130℃以上且1小時以上，以2小時以上為佳，通常為3小時左右。藉此，能夠得到經充分交聯之硬化膜，結果，在本發明的一個實施例之高溫、高壓的射出成形周期條件下，能夠確保未產生厚度變動、耐壓力性及對樹脂的剪切力之耐剪切力性。
(模具構件10的變形例)
接著，在第3圖的模具構件10係具備有：金屬製的薄板本體20，其係具備用以形成模槽的一面之模面20a；低熱傳導率構件30，其係配設在與模面20a呈相向的面亦即薄板本體20的背面20b；及增強材40，其係配設在前述低熱傳導率構件30的背面。
該低熱傳導率構件30係由第1耐熱性黏著劑層32、低熱傳導率構件層31及第2耐熱性黏著劑層33所構成，該第1耐熱性黏著劑層32係由耐熱性的熱固型黏合劑所構成，而該第2耐熱性黏著劑層33係由耐熱性的熱固型黏合劑所構成，該低熱傳導率構件31層係透過第1耐熱性黏著劑層32而與薄板本體20整體化，又，該低熱傳導率構件層31係透過第2耐熱性黏著劑層33而與配設在背面之增強材40整體化。
在此，因為熱固型黏合劑與金屬比較，熱傳導率顯著地較小，所以藉由該熱固型黏合劑所形成的薄層(熱固型黏合劑層32、33)及低熱傳導率構件層31，能夠構成低熱傳導率構件30。
藉此，在該第3圖的模具構件10，藉由透過熱固型黏合劑黏合低熱傳導率構件，使薄板本體20與低熱傳導率構件30及薄板本體20與增強材40的界面整體化。
模具構件10係與第2圖所示的模具構件同樣地，薄板本體20的厚度係以成為根據熱容量等的關係之規定值的方式設定，通常係0.3毫米以上、0.6毫米以下的範圍內而具有極薄的特徵。
又，低熱傳導率構件30係例如由厚度10微米以上、200微米以下的範圍內的低熱傳導性之第1耐熱性黏合劑層、與厚度10微米以上、200微米以下的範圍內的低熱傳導層及厚度10微米以上、200微米以下的範圍內的低熱傳導性之第2耐熱性黏合劑層之組合，該等的各層係整體化後的合計厚度為0.1毫米以上、0.3毫米以下的範圍內而具有極薄的特徵。
此種薄板本體10係同樣地如第1圖所示，能夠在模具100的背板50形成相當於薄板構件10的厚度之深度程度之刻入凹部，並在該凹部以薄板構件10的模面20a係在表面側(模槽面側)的方式安裝。此種薄板本體10與第2圖的模具構件10比較，藉由進而在背面具有增強材40，模具構件10的處理操作變為更加容易，重複的安裝、著脫變為容易。
又，增強材40係具有充分的厚度時，亦可將用以支撐模具構件10的背面之背板50的部分省略。此種典型例係例如與放入薄板構件10並使其黏合於套件模具的模槽面時同一或均等。能夠從後述之實施例2確認，此時亦以使用具有耐熱性的熱固型黏合劑為佳。通常，低熱傳導率構件由於係塑膠材料比金屬材料柔軟，因此，藉由黏合劑的選擇，亦能夠預測在薄板本體20a產生變形之情況。
在此，增強材40若具有增強作用時沒有特別限定，考慮經濟性時能夠使用不鏽鋼材。
在此，雖然增強材40亦可使用與薄板本體20同一材料，但是因為通常構成模槽面之薄板本體20能夠使用藉由電鍍等方法形成的鎳或鉻，或在經得起切削加工之銅、黃銅等的材料施加鍍鉻等的電鍍而成之比較昂貴的材料。因此，使用該等昂貴的薄板材料作為增強材係不經濟的。特別是使用在本發明所希望的大型模具構件時，必須考慮經濟性。
但是在選擇增強材時，任意地選擇增強材時，由本發明者在隨後的研究，清楚明白在大型的模具構件，於高溫、高壓下的黏合製造過程會有產生翹曲的課題。亦即，使用耐熱性的熱固型黏著劑時，於高溫、高壓下進行交聯時，在硬化結束後的放冷時，若在增強材與薄板本體之間，熱膨脹係數的差異大時，會有在所得到的薄板構件(模具構件10)產生翹曲之情況。
例如，從在線膨脹係數為13×10-6 /℃的鎳製的薄板本體(厚度為0.3毫米)的背面，透過TESA公司製的熱活性薄膜作為低熱傳導率構件且使用線膨脹係數為17.2×10-6 /℃的SUS304的薄板(厚度為0.3毫米)作為增強材時之實驗，能夠實際地觀測到翹曲。在此，熱活性薄膜的交聯反應係從106℃附近開始且最後係在150℃附近的高溫結束時，在交聯反應後進行放置並冷卻，能夠確認起因於鎳與不鏽鋼的線膨脹係數差異而在模面20a產生之凸起翹曲。
亦即，將鎳作為薄板材料而以線膨脹係數不同的材料製造模具構件時之翹曲，例如即便薄板本體係280毫米×200毫米左右之較小的材料，亦如表1所示。
在此，雖然以不會產生此種翹曲為佳，但是例如藉由後述的實施例能夠證實，若增強材的厚度充分薄時，在本發明之保壓條件下，若翹曲係在此程度的範圍內時，能夠製造充分地符合規格之成形品。
此種增強材的厚度沒有特別限定，通常係0.5毫米以上時能夠發揮補強效果，認為例如從經實證之後述的實施例所選擇之2.5毫米的SUS不鏽鋼，至3毫米左右。亦即，因為藉由背板支撐背面，模具構件10之較少的翹曲能夠藉由成形周期的保壓而實質地減輕，能夠形成外觀良好的成形品。
較佳增強材係與薄板本體的材料之線膨脹係數差異為±6(×10-6 /℃)的範圍內，以±3(×10-6 /℃)的範圍內為更佳。此種與鎳的線膨脹係數差異較小的材料，例如可例示NSSC系的不鏽鋼(特別是肥粒鐵(ferrite)系列)，但是未限定於該等。
薄板本體與低熱傳導率構件的接合方法及接合條件或低熱傳導率構件與增強材的接合方法及接合條件，因為與第2圖所示之模具構件的製造條件均等或相同，省略其詳細的說明。
接著，將以上說明的模具100安裝在射出成形機而利用。藉由該射出成形法能夠製造成形為薄膜狀之光控制構件。
此種光控制構件係包含薄片狀形態、薄膜狀形態等之薄板狀的樹脂成形品，構成薄板狀的樹脂成形品之互相相向2個較大的面(以下，將該面稱為主面)的至少一面為被利用作為將光線射出之射出面。
此種光控制構件係入射光從控制構件的主面或側面等的至少一面入射入射光。所入射的光線於光控制構件的內部，係隨著在與平面方向及/或平面交叉的方向(包含垂直方向)折射或反射而被傳播。在該折射或反射過程，入射的光線之進行方向被控制而從至少一方的主面射出。在此種光控制構件，在二個主面的至少一方，被賦予用以控制射光光線的方向之微細的凹凸面。在另外的主面亦可以具有同樣或不同形態的凹凸面，亦可以是平滑面。又，藉此，在本發明的一個實施例的模具構件的模面20a，係具備對應於該光控制構件的微細凹凸面之凹凸面或鏡面。
入射面為側面之光控制構件的一個例子係導光板，該導光板係使用於液晶等的顯示裝置之側端面型的背光之組件。側端面型的背光，係將導光板之厚度較薄的一端面(一側面)作為入射端面而入射光線。入射到導光板之光線係朝向與入射端面相向的側面(另一端面)，邊反射及/或折射邊在2個主面間進行。在該傳播過程所入射的光線係以一方的主面作為射出面而射出，而能夠利用作為液晶顯示裝置的背光。
又，入射面為主面之光控制構件的一個例子係作為液晶顯示裝置的組件之擴散板。該擴散板係光線從薄板形狀之互相相向較大的面之一方的主面入射。入射的光線係朝向與入射面(一方的主面)相向的主面(另一方的主面)進行，並從另一方的主面射出。在該入射及射出的過程，入射的光線藉由擴散板的作用效果，光線被擴散。亦即，在光透射擴散板之過程光線的方向被擴散。
此種光控制構件的具體例除了使用於上述的液晶顯示裝置之導光板或擴散板以外，不只是在其他目的所使用的導光板、擴散板，亦可以是將光線朝特定方向射出之稜鏡薄片、菲湼耳透鏡、雙凸型透鏡等的透鏡薄片。任一種情況均是射出光線之射出面為主面，本發明的一個實施例之光控制構件(射出成形品)係在至少一方的主面被賦予微細的凹凸。
近年來，對應液晶顯示裝置或電漿電視等的大型化，在此所使用的導光板、擴散板、稜鏡薄片等的各種光控制構件，被要求係無縫的大型整體成形品。此種大型整體成形品其大型係遠大於光碟等的直徑，例如一邊長度為大於50公分，特別是以對應長邊為大於80公分的顯示畫面之大型成形品為佳。此種光控制構件與光碟等比較，具有每一種品牌的生產量少之特徵。因此，必須麻煩地進行交換模具。
在此，本發明的一個實施例的模具構件，因為具有非常良好的處理性，即便此種麻類的品牌交換亦應夠對應，具有能夠應用在大型的成形品之特徵。而且，當然在製造小型的成形品時，亦可使用本發明的模具構件。
藉由使用此種模具並依照專利文獻1所記載之射出成形法，能夠成形成光控制構件。
亦即，此種模具係將具有轉印開始溫度以上的溫度之熱塑性樹脂導入至由保持於轉印開始溫度以下的溫度的模具所構成之模槽部，該被模具冷卻而下降至轉印開始溫度以下的溫度之模具表面附近的熱塑性樹脂，係以在將熱塑性樹脂填充至模槽部後，再次上升至大於轉印開始溫度的溫度之方式設定模槽部側的表面部分的熱容量。
藉此，藉由準備複數個凹凸花紋不同之模面20a的模具構件10，即便麻煩的品牌交換時，亦能夠迅速且適當地對應。
亦即，欲成形導光板時，該導光板若是在表面具有凹凸圖案，則在構成薄板構件的模槽部之模面20a，係設計有與在導光板的表面應形成的凹凸圖案相反的凹凸。又，欲成形之導光板係在表面具有壓紋加工者，係在構成薄板構件的模槽部之模面20a施加壓紋加工。而且，若成形的導光板係被印刷有點狀等的圖案時，薄板構件模面20a係維持鏡面(平面)。
若應成形的導光板係在表背的兩面具有凹凸圖案或壓紋加工者時，將薄板構件設置在模具的模槽之兩面而成形即可。若凹凸圖案或壓紋加工只有在導光板的一面時，可以將薄板構件設置在模槽的一面(具有凹凸圖案或壓紋加工之面)，而另外一面維持鏡面。但是亦可以將薄板構件設置在兩面(此時，一側的薄板構件的表面係鏡面)。
又，依照本發明的一個實施例，即使在成形透鏡薄片之情形下，亦可安裝具備適合透鏡薄片的模面20a之模具構件。
任一種情形均能夠提升轉印性，能夠減少熔合痕、樹脂冷斑、流紋等的產生。
又，在本發明的方法所使用的熱塑性樹脂沒有特別限制，可舉出例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚對酞酸乙二酯、聚氯乙烯、熱塑性彈性體或該等的共聚物等。
接著，對於依照本發明的樹脂成形品之成形方法，能夠提升轉印性，能夠減少產生熔合痕、樹脂冷斑、流紋等的理由，摘錄、歸納專利文獻1的一部分而說明，詳細請參照專利文獻1。在此，樹脂係使用聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(KURARAY股份公司製、商品名PARAPET HR-1000LC)時且使用MARC(MARC公司製)的非穩定熱傳導解析之模擬結果作為一個例子來說明。
從所使用的聚甲基丙烯酸甲酯樹脂的溫度與縱彈性模數(彎曲模式)的關係之測定結果(第4圖)，求取儲藏彈性模數的溫度依存性。曲線圖的傾斜度重大變化的溫度係本說明書所稱之轉印開始溫度。該轉印開始溫度能夠從相轉變區域的曲線圖之切線與膠狀的平坦區域之曲線圖的交點求得，從該第4圖所求得之轉印開始溫度為128℃。
接著，在模擬所採用的射出成形裝置(模具100)、光控制構件亦即成形品60及成形條件的主要規格如下(參照第5圖)。
成形品60的厚度：3毫米
模具100(碳鋼製)的厚度：25毫米
薄板本體20(鎳製)的厚度：0.3毫米
填充時間：1.4秒
成形周期：60秒
模具100的溫度：85℃
冷卻水側的熱傳導係數：1.0×10-3 cal/mm2 ‧sec‧℃
在模槽所射出填充之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂的溫度：280℃
該模擬係如第5圖所示，係使用模具100，其在與模槽呈相向的面(背面)100b具備有用以流動冷卻水之冷卻設備70。在該模具100的模槽側的一面係安裝有薄板構件10。該薄板構件10具備配設在模槽面(模面)20a之薄板本體20及配設在其背面20b之低熱傳導率構件30。在薄板本體20的模面20a所形成的凹凸結構係高度h為13微米、間距p為30微米。該凹凸結構係使用於液晶顯示裝置的側端面型背光的導光板的射出面之圖案。
模擬的結果係如第6及7圖所示，第7圖係第6圖的時間軸延伸而表現的。在該等第6、7圖，符號(a)、(b)、(c)係表示射出後的時間(秒)與聚甲基丙烯酸甲酯樹脂之接觸模具的面的溫度之模擬結果，符號(d)係表示射出後的時間(秒)與聚甲基丙烯酸甲酯樹脂的模槽內的樹脂的中心部的溫度之關係之模擬結果。
在此，符號(a)係對照例的模擬結果，該對照例係除了未安裝低熱傳導率構件30以外，使用與第2圖所示相同的模具(碳鋼製)。
又，符號(b)係使用厚度為0.1毫米的聚對酞酸乙二酯製的薄膜作為低熱傳導率構件30之例子，符號(c)係使用厚度為0.15毫米的聚對酞酸乙二酯製的薄膜作為低熱傳導率構件30之例子。在此，聚對酞酸乙二酯薄膜的熱傳導率為0.126kcal/m‧hr‧℃，而薄板本體的熱傳導率為79.2kcal/m‧hr‧℃。
如第6圖的符號(b)、(c)的曲線所示，使用在薄板本體20的背面安裝低熱傳導率構件而成的模具100時，在模槽部導入設定在280℃的聚甲基丙烯酸甲酯樹脂時，接觸模具100的模槽面之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂快速地被與模具100的溫度大致相同溫度的模槽面20a的模面(模槽面)20a冷卻而暫時下降至轉印開始溫度以下。但是，如第7圖的符號(d)所示，藉由所填充的樹脂的中心部的溫度係充分高且適當地設定薄板本體20的熱容量，而且在薄板本體20的背面配設有低熱傳導率構件30，轉瞬間(在該等例子係1秒以內)高於轉印開始溫度(128℃)。藉此，雖然在模槽內所填充的樹脂在模具表面(模面20a)附近轉瞬間形成冷卻固化層，但是之後藉由樹脂溫度係再次高於轉印開始溫度，該冷卻固化層消失。在該狀態下，模槽內的樹脂在保壓步驟被施加壓力，具有轉印開始溫度以上的溫度之樹脂被壓入凹凸圖案中。成形周期60秒係如第7圖所示，因為係在槽內所填充的樹脂的中心部的溫度係充分地低於轉印開始溫度之充分的時間，能夠得到在聚甲基丙烯酸甲酯樹脂轉印微細的凹凸圖案而成之成形品(導光板)。又，因為此種成形品係會成為配向變形、冷卻變形等的原因之冷卻固化層在轉瞬間消失，所以能夠抑制熔合痕、樹脂冷斑、流紋等的產生。
相對地，如第6圖的符號(a)的曲線所示，在薄板本體20的背面未配置低熱傳導率構件30之對照例時，模具100的表面附近的聚甲基丙烯酸甲酯樹脂在剛填充樹脂後立刻成為轉印開始溫度以下的溫度，且隨後亦未高於轉印開始溫度。因此，由於在模面20a附近之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂所形成的冷卻固化層被來自內部的壓力(保壓)壓入凹凸圖案，所以產生配向變形、冷變形等，且產生熔合痕、樹脂冷斑、流紋等。
以上說明的模具100係在薄板本體20的背面20b配設有低熱傳導率構件30，但是該低熱傳導率構件30係使用薄膜。在此，該模擬係使用聚對酞酸乙二酯薄膜作為低熱傳導率構件30，但是若所填充的樹脂溫度為280℃之高溫時，考慮工業上之耐熱性時，以聚醯亞胺薄膜為實用。專利文獻1係說明在薄板本體20的背面黏合聚醯亞胺薄膜作為耐熱性構件30時之具體的實驗例。
[實施例]
以下，藉由實施例來詳細地說明本發明。
(實施例1)
薄板本體係使用熱傳導率為79.2kcal/m‧hr‧℃、厚度為0.3毫米、大小為250毫米×220毫米之鎳製的薄板。在薄板本體的模槽側表面係配列有間距p為50微米、高度h為25微米之二等邊稜鏡狀的凹凸圖案。
在薄板本體的背面(與模槽相反的面)側，係透過熱傳導率為0.3kcal/m‧hr‧℃、厚度為0.125毫米之TESA公司製的熱活性薄膜(商品名tesa HAF 8402)黏合熱傳導率為0.3kcal/m‧hr‧℃、厚度為0.125毫米之聚醯亞胺薄膜(低熱傳導率構件)而使其整體化。
黏合整體化係以第1步驟(層壓步驟)及第2步驟(硬化步驟)來進行。層壓步驟係使用層壓輥並加熱至110℃，以壓力為0.5MPa、輸送速度為0.4公尺/分來進行。該條件係熱活性薄膜為被熔融狀態而能夠充分地滲透被黏合物的表面的凹凸之條件。
接著，硬化步驟係藉由在壓力為0.2MPa的壓力下且130℃保持3小時，能夠使熱活性薄膜作為可充分耐久性地將聚醯亞胺薄膜與薄板本體加以整體化之黏合劑層。
另一方面，藉由進行以相當於該薄板本體的厚度的深度從模具的分模面(parting face)刻入，並將所得到的薄板本體安裝在該凹部，且使用聚甲基丙烯酸甲酯樹脂依照射出成形法而形成導光板。
此時的圓筒溫度為270℃，成形周期為70秒。稜鏡形狀被轉印的內壓(保壓)為38MPa附近，所得到的稜鏡高度係與所刻印的凹凸深度相同亦即25微米，確認任一者均能夠形成良好的凹凸花紋。
即便重複射出成形，在來自樹脂之受熱較多的射出部位，完全未觀察到有因熱劣化而剝落、或起因於硬度不足之衝壓模的偏離或厚度變化。藉此，能夠重複使用5000次注料～20000次注料。
(實施例2)
使用背面係貫穿至模具背板之套件模具。在該套件模具的模槽面形成凹部，並在該凹部配設實施例1所得到的熱活性薄膜。
接著在該熱活性薄膜的表面，將實施例1所得到的薄板構件的背面以與實施例1同一條件進行熱壓黏。藉此，使薄板構件以分模面係與模面20a同一平面的方式來將薄板構件埋設在套件模具的模槽面。
使用與實施例1同一條件進行射出成形時，與實施例1同樣地，能夠得到良好的射出成形品。
藉此，確認藉由將套件模具的模槽面作為本發明的一個實施例之模具構件，能夠得到同樣良好的成形品。
(實施例3)
在實施例1所得到薄板構件的背面，透過與實施例1所使用者同一熱活性薄膜而使其黏合作為增強材之厚度為2.0毫米的不鏽鋼材(SUS304)。黏合條件係與實施例1同一條件。
因為此種薄板構件在背面具備增強材且厚度較薄，將薄板構件直接大型化時，使其安裝在模具時，亦具有良好的操作性。
使用與實施例1同一條件進行射出成形時，與實施例1同樣地，能夠得到良好的射出成形品。
(實施例4)
薄板本體係使用熱傳導率為79.2kcal/m‧hr‧℃、厚度為0.3毫米、大小為335毫米×230毫米之鎳製的薄板。在薄板本體的模槽側表面係配列有間距p為24微米、高度h為8.5微米之二等邊稜鏡狀的凹凸圖案。
在薄板本體的背面(與模槽相反的面)側，係透過熱傳導率為0.3kcal/m‧hr‧℃、厚度為0.015毫米之巴川製紙所公司製的熱活性薄膜(商品名SJ41)黏合熱傳導率為0.3kcal/m‧hr‧℃、厚度為0.125毫米之聚醯亞胺薄膜(低熱傳導率構件)而使其整體化。
黏合整體化係以第1步驟(層壓步驟)及第2步驟(硬化步驟)來進行。層壓步驟係使用層壓輥並加熱至110℃，以壓力為0.5MPa、輸送速度為0.4公尺/分來進行。該條件係熱活性薄膜為被熔融狀態而能夠充分地滲透被黏合物的表面的凹凸之條件。
接著，硬化步驟係150℃保持3小時，能夠使熱活性薄膜作為可充分耐久性地將聚醯亞胺薄膜與薄板本體加以整體化之黏合劑層。
另一方面，藉由進行以相當於該薄板構件的厚度之深度從模具的分模面刻入，並將所得到的薄板構件安裝在該凹部，且使用聚甲基丙烯酸甲酯樹脂依照射出成形法而形成導光板。
此時的圓筒溫度為295℃，成形周期為40秒。稜鏡形狀被轉印之內壓(保壓)係在200MPa附近，所得到的稜鏡高度係與所刻印的凹凸深度相同亦即8.5微米，確認任一者均能夠形成良好的凹凸花紋。
即便重複射出成形，在來自樹脂之受熱較多的射出部位，完全未觀察到有因熱劣化而剝落、或起因於硬度不足等之衝壓模的偏離或厚度變化。藉此，能夠重複使用10000次注料～50000次注料。
(實施例5)
使用背面係貫穿至背板之套件模具。在該套件模具的模槽面形成凹部，並在該凹部配設實施例4所得到的熱活性薄膜。
接著在該熱活性薄膜的表面，將實施例4所得到的薄板構件的背面以與實施例4同一條件進行熱壓黏。藉此，使薄板構件以分模面係與模面20a同一平面的方式來將薄板構件埋設在套件模具的模槽面並黏合。
使用與實施例4同一條件進行射出成形時，與實施例4同樣地，能夠得到良好的射出成形品。
藉此，確認藉由將套件模具的模槽面作為本發明的一個實施例之模具構件，能夠得到同樣良好的成形品。
(實施例6)
在實施例4所得到薄板構件的背面，透過與實施例4所使用者同一熱活性薄膜而使其黏合作為增強材之厚度為0.8毫米的不鏽鋼材(SUS304)。黏合條件係與實施例4同一條件。
因為此種薄板構件在背面具備增強材且厚度較薄，將薄板構件直接大型化時，使其安裝在模具時，亦具有良好的操作性。
使用與實施例4同一條件進行射出成形時，與實施例4同樣地，能夠得到良好的射出成形品。
(實施例7)
在實施例4所得到薄板構件的背面，透過與實施例4所使用者同一熱活性薄膜而使其黏合作為增強材之厚度為0.8毫米的不鏽鋼材(SUS304)後，進而透過在實施例4所使用者同一的熱活性薄膜，使其黏合與在實施例4所使用者同一厚度、尺寸之鏡面狀的鎳薄板黏合。黏合條件係與實施例4同一條件。
此種薄板構件，藉由在表背面均使用同一鎳板，能夠降低使其黏合後之板的翹曲，且對模具的安裝性變為良好。
使用與實施例4同一條件進行射出成形時，與實施例4同樣地，能夠得到良好的射出成形品。
(實施例8)
在與實施例4所使用者同一鎳薄板，透過在實施例4所使用者同一的熱活性薄膜，使其黏合與在實施例4所使用者同一低熱傳導率構件，隨後藉由電鑄背面來將鎳薄板整體化。
此種製造方法係例如能夠由特開2001-071354等得知，但是得知依照特開2001-071354的製造方法在低熱傳導率構件的背面直接電鍍鎳之方法時，因為鎳與低熱傳導率構件之黏附性差，會有無法形成鎳層之情形。在實施例9，係藉由在低熱傳導率層與藉由電鍍形成的鎳層之間透過使用與實施例4所使用者同一的熱活性薄膜來提高黏附性，這點係與特開2001-071354不同。
因為此種薄板構件係以低熱傳導率構件作為中心而表背的構成係同一，能夠降低因熱膨脹係數所產生之板的翹曲，且對模具的安裝性變為良好。
使用與實施例4同一條件進行射出成形時，與實施例4同樣地，能夠得到良好的射出成形品。
從實施例4至實施例6所使用的巴川製紙所公司製的熱活性薄膜(商品名SJ41)係在高溫下所產生的氣體較少，例如與同樣的熱活性薄膜之TESA公司製(tesa HAF 8402)比較，能夠得到進而在射出成形時重複使用時的劣化少之良好的結果。
(對照例1)
使用日東電工的黏著薄膜(商品名：MC2030)及(商品名：5919P)代替在實施例1所使用之TESA公司製的熱活性薄膜，來使鎳製的薄板與聚醯亞胺薄膜黏合。
使用與實施例1同一條件進行射出成形時，在高溫射出成形的部位之黏合劑薄膜產生剝落。又，在成形步驟，能夠確認衝壓模產生偏離或污染。又，所得到的成形品的厚度方向所產生的變動大。
推測該原因係黏合劑薄膜的硬度不足或剪切力不足，因此，認為使用黏著薄膜黏合時，即便黏合薄板本體與絕熱薄膜，亦不適合繼續進行連續成形。
(對照例2)
嘗試在薄板本體的背面將聚醯胺酸溶液旋轉塗布之例子，但是使用該方法時，難以確保作為本發明必要的低熱傳導率構件之必要的厚度。
[產業上的利用領域]
依本發明，能夠製造具有大面積的導光板、擴散板、菲湼耳透鏡、雙凸型透鏡等的透鏡薄片等。亦即，菲湼耳透鏡或雙凸型透鏡等大型的透鏡薄片，先前有提案揭示藉由在樹脂板抵接經加熱的平板狀透鏡模具並加壓而使透鏡模具表面的凹凸轉印成為樹脂模之方法；或是藉由在透鏡模具塗布紫外線硬化樹脂並在其上面載置樹脂板，且照射紫外線來形成透鏡之技術。
但是，轉印方法中存在有成形周期長，致使生產性不高之課題。
依照本發明，因為即便尺寸比較大的光控制構件亦能夠藉由射出成形來形成，預料生產性將能夠飛躍性地提高。
[發明之效果]
依照本發明，能夠提供一種模具構件，其係一種能夠交換的模具構件，即便長期間使用亦能夠安定地生產。
又，依照本發明，能夠以比光碟基板更大的尺寸，生產性良好地製造能夠控制光線之樹脂成形品。
(優先權主張)
本申請案係主張基於2007年12月27日向日本國特許廳提出的特願2007-336514號之優先權，其內容係以引用的方式入本文。
10．．．模具構件
10b．．．模具構件的背面
20．．．薄板本體
20a．．．模槽面
20b．．．薄板本體的背面
30．．．低熱傳導率構件
31．．．低熱傳導率構件層
32、33．．．耐熱性黏合劑層
40．．．增強材
50．．．背板
60．．．成形品
70．．．冷卻設備
100．．．模具
h．．．高度
p．．．間距
第1圖係表示本發明的一實施例的薄板構件安裝在模具之狀態之圖，第1(a)圖係從側面觀看之側面側，第1(b)圖係從模槽面側觀看的平面圖。
第2圖係藉由剖面說明本發明的一實施例的薄板構件的結構之圖。
第3圖係藉由剖面說明本發明的一實施例的薄板構件的結構之圖。
第4圖係表示測定聚甲基丙烯酸甲酯樹脂的溫度與縱彈性模數的關係之結果圖。
第5圖係表示關於導光板的模擬條件之圖。
第6圖係表示藉由使用MARC的非穩定熱傳導解析之模擬求取射出後的時間(秒)與接觸聚甲基丙烯酸甲酯樹脂的模具之面的溫度之關係的結果圖。
第7圖係表示藉由使用MARC的非穩定熱傳導解析之模擬求取射出後的時間(秒)與接觸聚甲基丙烯酸甲酯樹脂的模具之面的溫度之關係的結果圖。
10．．．模具構件
20．．．薄板本體
20a．．．模槽面
20b．．．薄板本體的背面
30．．．低熱傳導率構件
31．．．低熱傳導率構件層
32．．．耐熱性黏合劑層

Claims (20)

  1. 一種模具構件，其係可使用於藉由使用模具的射出成形法來製造光控制構件且能夠安裝著脫於該模具上之模具構件，其特徵係具備：金屬製的薄板本體，其係具備模面且具有0.2毫米以上、0.6毫米以下的厚度；低熱傳導率構件，其係在與該模面呈相向的面，與該薄板本體整體化配設而成且具有0.1毫米以上、0.5毫米以下的厚度；及增強材，其係在該低熱傳導率構件的背面來整體化設置而成，且該薄板本體與該低熱傳導率構件係隔著熱固型的耐熱性黏合劑而整體化。
  2. 如申請專利範圍第1項之模具構件，其中該光控制構件係藉由將經加熱流動化之樹脂材料射出至模具內的模槽，並在該模具內邊維持高壓邊使其冷卻固化或硬化，接著打開模具將已成形為薄板狀之樹脂成形品取出之射出成形法來製造，該光控制構件係其較大呈相對向薄片狀之2個面中的至少一面為被利用作為將光線射出之射出面，且該模具構件的模面係形成模槽的一面。
  3. 如申請專利範圍第1項之模具構件，其中該熱固型的耐熱性黏合劑係不會生成硬化副產物者。
  4. 如申請專利範圍第1項之模具構件，其中該低熱傳導率 構件具備厚度為10微米以上、200微米以下的範圍內之低熱傳導性的第1耐熱性黏合劑層；厚度為10微米以上、200微米以下的範圍內之低熱傳導層；及厚度為10微米以上、200微米以下的範圍內之低熱傳導性的第2耐熱性黏合劑層。
  5. 如申請專利範圍第1項之模具構件，其中該薄板本體與該增強材係由互相的線膨脹率之差異為±6(×10-6 /℃)以下之不同材料所構成。
  6. 如申請專利範圍第1項之模具構件，其中形成該薄板本體之材料係以鎳或鉻為主體，且形成該增強材之材料係不鏽鋼。
  7. 如申請專利範圍第4項之模具構件，其中形成該薄板本體之材料係以鎳或鉻為主體，且形成該增強材之材料係不鏽鋼與形成該薄板本體的材料之積層體。
  8. 如申請專利範圍第4項之模具構件，其中形成該薄板本體之材料係以鎳為主體，且形成該增強材之材料係以電鑄所製造的鎳。
  9. 如申請專利範圍第4項之模具構件，其中第1耐熱性黏合劑層、該低熱傳導率層及該第2耐熱性黏合劑層均是使用形成薄膜狀之層。
  10. 如申請專利範圍第1項之模具構件，其中該增強材的厚度為0.5毫米以上。
  11. 如申請專利範圍第1項之模具構件，其中該增強材的厚 度在0.5毫米以上、5毫米以下的範圍內。
  12. 一種模具構件之製造方法，其特徵係可使用於藉由射出成形法來製造光控制構件且能夠安裝著脫作為模具的模槽面之模具構件之製造方法，其係包含：準備具備模面且具有厚度為0.2毫米以上、0.6毫米以下的範圍內之金屬製的薄板本體；在與該模面呈相向的面亦即該薄板本體的背面，配設厚度為0.1毫米以上、0.5毫米以下的範圍內之低熱傳導率構件；該薄板本體與該低熱傳導率構件的界面係使用薄膜狀的黏合劑作為熱固型的耐熱性黏合劑來整體化；及在該低熱傳導率構件的背面，將增強材與該低熱傳導率構件整體化而配設；該低熱傳導率構件具備厚度為10微米以上、200微米以下的範圍內之低熱傳導性的第1耐熱性黏合劑層；厚度為10微米以上、200微米以下的範圍內之低熱傳導層；及厚度為10微米以上、200微米以下的範圍內之低熱傳導性的第2耐熱性黏合劑層，形成該薄板本體之材料係以鎳為主體，且形成該增強材之材料係以電鑄所製造的鎳。
  13. 一種模具構件之製造方法，其特徵係可使用於藉由射出成形法來製造光控制構件且能夠安裝著脫作為模具的模槽面之模具構件之製造方法，其係包含： 準備具備模面且厚度在0.3毫米以上、0.6毫米以下的範圍內之金屬製的薄板本體；在與該模面呈相向的面亦即該薄板本體的背面，配設厚度為0.1毫米以上、0.3毫米以下的範圍內之低熱傳導率構件；該薄板本體與該低熱傳導率構件的界面係使用薄膜狀的黏合劑作為熱固型的耐熱性黏合劑來整體化，該整體化步驟係含有經由至少第1步驟及第2步驟的2個步驟來使薄板本體與低熱傳導性薄膜整體化之步驟，其中該第1步驟係使該薄板本體與作為該低熱傳導層的耐熱性薄膜層壓，而該第2步驟係以比第1步驟更高的溫度使其熱固化。
  14. 如申請專利範圍第13項之模具構件之製造方法，其中該模具構件係使用於製造光控制構件，該光控制構件係藉由將經加熱流動化之樹脂材料射出至模具內的模槽，並在該模具內邊維持高壓邊使其冷卻固化或硬化，接著打開模具將已成形為薄板狀之樹脂成形品取出之射出成形法來製造，且該模具構件能夠安裝著脫下而作為模具的模槽面，而且該光控制構件係其較大呈相對向薄片狀之2個面中的至少一面為被利用作為將光線射出之射出面。
  15. 一種光控制構件之成形方法，其係將具有轉印開始溫度以上的溫度之熱塑性樹脂，導入至由保持於轉印開始溫度以下之溫度的模具所構成之模槽部， 該被模具冷卻而下降至轉印開始溫度以下的溫度之模具表面附近的熱塑性樹脂，係以在將熱塑性樹脂填充至模槽部後，再次上升至大於轉印開始溫度的溫度之方式，設定模槽部側之表面部分的熱容量來成形光控制構件之方法，其特徵在於：該光控制構件係其較大呈相對向薄片狀之2個面中的至少一面為被利用作為將光線射出之射出面，且藉由將金屬製的薄板本體與低熱傳導率構件整體化而成之複數個模具構件進行安裝、著脫，來邊交換邊進行射出成形，其中該金屬製的薄板本體係具備形成該模槽一面之模面且厚度在0.3毫米以上、0.6毫米以下的範圍內；而該低熱傳導率構件係配設在與該模面呈相向的面亦即該薄板本體的背面且厚度為0.1毫米以上、0.3毫米以下的範圍內，且該薄板本體與該低熱傳導率構件係隔著熱固型的耐熱性黏合劑而整體化。
  16. 如申請專利範圍第15項之光控制構件之成形方法，其中該光控制構件係導光板。
  17. 如申請專利範圍第15項之光控制構件之成形方法，其中該光控制構件係透鏡薄片。
  18. 如申請專利範圍第15項之光控制構件之成形方法，其中該光控制構件係光擴散板。
  19. 如申請專利範圍第15項之光控制構件之成形方法，其 中該光控制構件係在射出面形成凹凸圖案，且在該模面係形成有與該光控制構件的射出面相反的凹凸圖案。
  20. 一種模具構件，其係可使用於藉由使用模具之射出成形法來製造光控制構件，且能夠安裝著脫於該模具之模具構件，其特徵係具備：薄板本體，其係具備模面且具有0.3毫米以上、0.6毫米以下之範圍內的厚度；及低熱傳導率構件，其係在與該模面呈相向的面，與該薄板本體整體化配設而成且具有0.1毫米以上、0.3毫米以下的範圍內的厚度，且該薄板本體與該低熱傳導率構件係隔著熱固型的耐熱性黏合劑而整體化。
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