200538272 ⑴ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於導光板的製造方法，該導光板可用作液 晶顯示器的背光裝置。 【先前技術】 以導光板作爲用於令來自配置於該板側面之光源的光 Φ 線傳導至用於筆記型個人電腦、桌上型個人電腦、電視機 等液晶顯示器之液晶顯示面的光學構件。第1 ( a )圖與 第1 ( b )圖爲槪略地顯示液晶顯示器與導光板的配置方 式的截面圖。配置於液晶顯示器1背面上的背光裝置主要 地包含導光板2或3、配置於導光板2或3背面上的反射 板4、配置於導光板2或3前面上（面向該液晶顯示器） 的光擴散層5、配置於該導光板2或3側面上的光源7及 用於令來自該光源的光線傳導至該導光板2或3內的反射 φ 器8。來自光源7的光線被反射器8反射而進入導光板2 或3。入射光被反射層4反射然後從導光板2或3的前面 射出，同時通過導光板2或3。在此，光線由於光擴散層 5存在而均勻地從整個前面射出，作爲液晶顯示器1的照 明。典型地以冷陰極管作爲光源7。習知也會使用用於調 整擴散光線損失及光線方向性的稜鏡片。點或線等圖案可 藉由列印等提供於導光板2或3後面使得光線從前面均勻 地射出。 第1 ( a )圖顯示應用於供筆記型個人電腦之用之對 ⑧ -4- 200538272 (2) 角長度達約1 4吋的較小型顯示器之配置。導光板2以厚 度從約〇. 6毫米連續地變到約3 .5毫米的V字形方式成形 。第1 ( b )圖顯示應用於供桌上型個人電腦、液晶電視 機等之用的較大型顯示器之配置。導光板3以具近乎均勻 厚度的片狀方式成形。 典型地以甲基丙烯酸系樹脂用於導光板2或3。如第 1 ( a )圖所示，具較小面積的v字形導光板2係藉由射出 g 成形法製造，然而如第1(b)圖所示，具較大面積的片 形導光板3係自樹脂片裁切下來而製造。 舉例來說，具超過14吋的對角長度之大型導光板習 慣上係自甲基丙烯酸系樹脂片裁切下來而製造。 相對於此，日本公開專利公報第2000-2293 43號、日 本公開專利公報第2002-0 1 1 769號、日本公開專利公報第 2002_046259號、日本公開專利公報第1 0- 1 28783號、日 本公開專利公報第1 1 -24525 6號等已經提出藉由使用熔融 φ 樹脂射出成形而製造大型導光板的方法。 這些方法似乎對於製得具非均勻厚度，具如第1 ( a )圖所示的厚度分布（舉例來說，厚度由一側連續地變到 另一側）之大型導光板較爲理想。 ~ 然而，在這些射出成形法中製得具非均勻厚度的大型 導光板可能具有短射、縮痕及熔接線等不良外觀。再者， 利用上面有圖案的模穴在板子（成形品）上形成粗略圖案 的例子中，無法充分地進行自模穴表面將粗略圖案複製到 板子（成形品）。更甚者，在傳統的射出成形法中，具非 -5- 200538272 (3) . 均句厚度的導光板越大，越有不正確的厚度或尺寸及模具 翹曲的傾向。 【發明內容】 有鑑於前述的情況，本發明者爲開發出一種方法而進 行深入的硏究，其中具對角長度不小於1 4吋（3 5 5毫米 )的不均勻厚度之大型導光板係藉由令熔融樹脂成形而製 φ 造’該熔融的樹脂可滿足充當導光板的需求性能，同時， 可使用上面有圖案的模穴在該導光板表面上形成反射板圖 案或光擴散層圖案。根據他們的硏究結果，完成本發明。 本發明提供導光板的製造方法，該方法包含以下的步 驟·· (1 )連結射出裝置的油壓缸與具不小於1 4吋（3 5 5 毫米）的對角長度之模具中的模穴； 該模具含有（i )對應於具板子最大厚度對最小厚度 Φ 之比率介於1 · 1至8的板子厚度之非均勻高度的間隙，並 (i i )包含模具本體及用於形成模穴表面的陰模， 該陰模具有比該模具本體更高的熱傳導度，且其內部 含有流道， w. 該流道與用於改變行經該流道的流體媒介之流體切換 裝置連結，並允許熱媒與冷媒交替地行經該流體切換裝置 ，以調整該模具的溫度， (2 )令該熱媒行經該流道以便能將該模穴表面加熱 到鄰近或高於要塡入該模穴的樹脂之玻璃轉移溫度的溫度 -6- 200538272 (4) w ，同時也能在完成樹脂之供應時將該模穴表面加熱到不低 於玻璃轉移溫度的溫度； (3 )供應該樹脂至該油壓缸並熔融該樹脂； (4)將該熔融樹脂塡入該模穴；以及 (5 )在該模穴塡充之後令該冷媒行經該流道’而使 該模穴表面冷卻到低於該樹脂之玻璃轉移溫度的溫度，藉 以製得具非均勻厚度的導光板。 φ 根據本發明，甚至可製造具對角長度不小於1 4吋（ 3 5 5毫米）的非均勻厚度導光板，例如，具不小於2毫米 的最小厚度及從不小於5毫米到不大於1 6毫米的最大厚 度，具優異尺寸精確度、尺寸安定性、透明度等’沒有傾 向發生於細薄部分的縮痕等缺陷之大型導光板。再者’在 以上製造期間，在至少一個模穴表面上形成對應於成形品 (板）射出層側上的反射層或光擴散層之粗略圖案’並將 此圖案複製到成形品（板）表面。利用此結構，因爲反射 φ 層圖案及/或光擴散層圖案可直接地形成於成形品上’可 省略列印處理並可藉此減短製造周期，藉以導致導光板的 總製造成本降低。 【實施方式】 在本發明中，可製造具不小於1 4吋的對角長度之均 勻厚度大型導光板。導光板可具有介於1·1至〇·8之其最 大厚度對最小厚度比率。第2(a)圖至第2(g)圖爲槪 略地顯示本發明中可製得的導光板之實施例的側視圖。在 -7- 200538272 (5) ^ 第2(a)圖至第2(g)圖中，各個圖形中也有顯示最大 厚度（tmax)部分與最小厚度（tmin)部分。最小厚度（ tmin )較佳地不小於2毫米，且最大厚度（tmax )可達約 1 6毫米。 第2 ( a )圖顯示V字形導光板的結構之實施例。板 子的長邊緣側具有最大厚度。板子厚度由一個較長邊緣側 向另一個較長邊緣側連續地減小，且該另一個較長邊緣側 φ 具最小厚度。該導光板的結構與第1 ( a )圖所示的導光 板2相同。在使用此板的例子中，光源燈管可放置於最大 厚度的較長邊緣上。 第2(b)圖顯示具藉由自平面板之一表面切掉三角 稜柱而形成的凹部（下表面隱藏在第2(b)圖中）之導 光板的結構之實施例。利用此凹部，下表面的縱向中心線 部分具有最小厚度，而與中心線平行之各較長邊緣側具有 最大厚度。該凹部可允許具特定的曲率。在使用第2(b φ )的板子之例子中，光源燈管可放置於各最大厚度的較長 邊緣上。 _ 第2 ( c )圖顯示平面板之一表面具形成曲線的凹部 (下表面隱藏在第2 ( c )圖中）之導光板的結構之實施 例。同樣在使用此板的例子中，利用此表面形成的凹部， 下表面的縱向中心線部分具有最小厚度，而與中心線平行 之各較長邊緣側具有最大厚度。 第2(d)圖顯示在平面板各表面上皆具有如第2(b )圖所示呈三角棱柱形式的凹部之導光板的結構之實施例 d -8- 200538272 (6) . 。同樣在使用此板的例子中，由於各表面形成的凹部，造 _ 成板子縱向中心線部分具有最小厚度，而與中心線平行之 各較長邊緣側具有最大厚度。 第2(e)圖顯示平面板之各表面上皆具如第2(c) 圖所示形成曲線的凹部之導光板的結構之實施例。同樣在 使用此板的例子中，由於各表面形成的凹部，造成板子縱 向中心線部分具有最小厚度，而與中心線平行之各較長邊 | 緣側具有最大厚度。 第2(f)圖顯示具有如第2(b)圖所示自平面板之 一表面（第2(f)圖的上表面）切掉三角棱柱的形狀之 導光板，並在形成凹部的表面的兩個較短邊緣上形成肋部 9與9之結構的實施例。同樣在使用此板的例子中，由於 各表面形成的凹部，造成板子縱向中心線部分具有最小厚 度，而與中心線平行之各較長邊緣側具有最大厚度。 第2(g)圖顯示具有如第2(b)圖所示自平面板之 φ 一表面（下表面隱藏在第2(g)圖中）切掉三角稜柱的 形狀之導光板，並在相對的平坦表面的整個周圍上形成肋 部9之結構的實施例。同樣在使用此板的例子中，由於各 表面形成的凹部，造成板子縱向中心線部分具有最小厚度 ，而與中心線平行之各較長邊緣側具有最大厚度。若肋部 9如第2 ( f)及（g )圖所示般存在，就要除排肋部而判 定最大厚度（tmax )及最小厚度（tmin )。肋部9可防止 成形之後的水份吸收造成板子翹曲的發生。 在以上實施例之第2 ( a )圖至第2 ( e )圖及第2 ( g (s -9- 200538272 (7) )圖中，典型地都可配置而以隱藏在圖形中的下表面作爲 第1(a)圖與第1(b)圖中的反射層4。因此，在形成 反射層圖案的例子中，可在導光板下表面上形成圖案。同 時，在第2(f)圖中，可以上表面充當第1圖所示的反 射層4。因此，在第2 ( f)形成反射層圖案的例子中，可 在導光板上表面上形成圖案。再者，在形成光擴散層圖案 的例子中，在相對於反射層側表面的表面上形成圖案。 φ 在本發明中，可直接地令熔融樹脂成形而製造具不小 於1 4吋的對角長度之不規則厚度，換言之非均勻厚度， 的大型導光板。導光板最大厚度（tmax )對最小厚度（ tmin)的比率可介於1.1至〇.8。在使用此大型導光板的例 子中，較佳爲放置光源的最大厚度部分具合理地大小，以 確保要射向此大型液晶顯示器的光量。本發明的方法用於 具不小於5毫米的最大厚度（tmax )，特別是不大於8毫 米之非均勻厚度的導光板製造中特別地有效。在本發明中 φ ，可製造大型導光板，即使板子具有大的厚度及大的厚度 變化程度，換言之具不小於2之最大厚度（tmax)對最小 厚度（tmin )的（tmax/tmin )比率之大厚度，也是一樣。關 於此類導光板，最大厚度（ax)可介於約5毫米至約16 ’ 毫米，且最小厚度（tmin )較佳地約2毫米或更大。 用作原料的樹脂可爲具導光板所需的物理性質之透明 性樹脂。此類樹脂的實施例可包括各種不同的可熔融成形 的熱塑性樹脂，例如甲基丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯樹脂、 聚苯乙烯樹脂、甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯之共聚物樹脂（ -10- 200538272 (8) & MS樹脂）、不定形環烯烴系聚合物樹脂、聚丙烯樹脂、 聚乙烯樹脂、高密度聚乙烯樹脂、丙烯腈、丁二烯與苯乙 烯之共聚物樹脂（ABS樹脂）、聚硕樹脂及熱塑性聚酯樹 脂。甲基丙烯酸系樹脂爲主要包含衍生自甲基丙烯酸甲酯 的聚合單元之聚合物。該聚合物的實施例可包括甲基丙烯 酸甲酯的均聚物及甲基丙烯酸甲酯與達約1 〇重量％如此 小量的丙烯酸烷酯（例如，丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸乙酯 φ )等單體之共聚物。再者，必要時，那些透明性樹脂可各 自包括脫模劑、紫外線吸收劑、顏料、延遲劑、鏈轉移劑 、抗氧化劑、耐燃劑等。 在本發明中，可藉由包含以下步驟的方法製造大型導 光板：令透明性樹脂在射出裝置的油壓缸中熔融，將最後 產生的熔融樹脂塡入模穴中然後令樹脂成形。在成形期間 ，可利用上面含該圖案的模穴在最後產生的成形品上形成 圖案。此類方法的實施例可包括射出成形法、射出壓縮成 φ 形法、流動成形法及類以該等方法的方法。用於以上的方 法之成形機可具有與傳統射出成形機幾乎相同的構造。然 而，用於本發明的射出成形機可具有模具溫度調節機構。 在本發明中，較理想的是該機構運轉得使該樹脂塡入模穴 之前，模具內的模穴表面係加熱到鄰近或高於要塡入模穴 的樹脂之玻璃轉移溫度，並於塡充完成之後，令模穴表面 迅速地冷卻到低於樹脂的玻璃轉移溫度，藉以調節模具溫 度。 模具溫度調節機構係更詳細地說明於下。在模穴表面
(S -11 - 200538272 (9) .附近形成使媒介可通過的流道（該流道在模穴內部）。熱 媒與冷媒（冷卻劑）可交替地通過該流道及流體更換裝置 ，以調節溫度。本發明中可採用藉由所謂熱媒/冷卻劑更 換法的溫度調節技術。媒介可，例如，藉由設定計時器， 調整切換閥等而切換。若以上說明的方式中需要加熱或冷 卻，可進行冷-熱循環成形。熱媒與冷媒的實施例包括機 械用油、水、水蒸氣等。在那些當中，較佳爲使用水爲主 g 的液體，例如充當冷媒的水及充當熱媒的加壓水。 在此說明的冷-熱循環成形中，可短時間提高或降低 模具溫度。在此例中，較佳地由具高熱傳導度的金屬構成 模穴表面。明確地說，較理想的是採用並配置具高傳導度 的金屬構成之陰模而形成模穴表面，然後在陰模中裝設流 道。令熱媒與冷媒交替地通過流道以調節模具的溫度。模 具本體可由不銹鋼材料構成，至於陰模，可使用具熱傳導 度高於構成模具本體的不銹鋼金屬之金屬。明確地說，較 φ 佳地以銅或銅合金作爲構成陰模的金屬。具體而言，較理 想的是使用鈹-銅，換言之含約0.3至3重量％鈹的銅合金 ，該銅合金可具有典型不銹鋼材料三到六倍高的熱傳導度 〇 在模穴表面（與塡入模穴的樹脂接觸之表面）具平滑 鏡面的例子中，電鍍該表面可有效製得優異的鏡面並改良 脫模性。要電鍍的材料之實施例可包括碳化鈦（TiC )、 氮碳化鈦（TiCN )、氮化鈦（TiN )、碳化鎢（W2C )、 絡（Cr)、錬（Ni)及鎮-憐（Ni-P)。電鑛之後抛光該 200538272 (10) . 表面也有效。 另外，在本發明中，可先在至少一個模穴表面上形成 點或線等粗略圖案，並複製到塡入模穴內的樹脂以便於最 後產生的成形品（板）上形成圖案。該圖案可作爲用於穿 過導光板到液晶顯示側的反射光之反射層圖案、在導光板 正面（發射側）用於擴散並射出光線的光擴散圖案等。也 可藉著在各模穴表面上形成粗略圖案而在正面上同時地形 φ 成反射層圖案與擴散層圖案。 此粗略圖案可藉由光學模擬的方式加以觀察。該圖案 可爲習知具可擴散入射光的功能之圖案，例如圓形、三角 形或方形圖案、由其結合形成的點形圖案、隙縫狀凹槽圖 案或墊子狀浮凸圖案。用於形成粗略圖案的方法之實施例 可包括壓印法、噴砂法、蝕刻法、雷射處理法、硏磨法及 電成形法。舉例來說，用於替代列印的反射層圖案可形成 如下。可以冷陰極管充當光源隨著距離增加而增加粗略圖 φ 案的密度及尺寸，使得整個反射層都可均勻地散發發射光 。若粗略圖案由點構成，各個點的直徑及點的密度典型地 都隨離光源入射側的距離之增加而增加。 此等粗略圖案可直接地形成於模穴表面上。然而，爲 了促使圖案形成以及利用不同的圖案取代，較理想的是預 先地製備其表面上已經形成粗略圖案的薄穴板，然後將製 成的穴板嵌入要設置於其中，或黏結於模穴表面的模具。 用於模穴的材料可爲適於形成粗略圖案的材料，且其實施 例可包括不銹鋼板、鎳板及鈹-銅板等銅合金板。再者， -13- 200538272 (11) _ 穴板的厚度較佳爲儘可能的小’例如適當的話自約0.1至 5毫米的範圍內選取。 在本發明中，在模具中設置陰模以形成模穴表面。舉 例來說，如以上說明的，在陰模本身的表面上形成或黏結 薄層，除了用陰模表面本身充當模穴表面之外’還有例如 在電鍍與熔融樹脂接觸的模穴表面之例子及將穴板安置於 模穴表面的例子。 φ 爲了連模穴最小厚度（薄）部分都可充分地塡充熔融 樹脂，較理想的是在適當的速率下將熔融樹脂塡入模穴中 。因此，若熔融樹脂可由油壓缸流到模穴，較理想的是令 熔融樹脂通過模穴的入口（澆口）而使熔融樹脂的黏度介 於5 0至5 0 0 0 P a. s e c。較理想的是也可以每一個成形品1 至30 cm3/sec的射出速率將熔融樹脂塡入模穴中。在至少 一個模穴表面上形成粗略圖案並從模穴表面將粗略圖案複 製到成形品表面的例子中，以如以上說明的較小速率將熔 φ 融樹脂塡入模穴可令粗略圖案之精確複製有效可行。 在此「射出比」一詞表示自塡充開始到結束的平均射 _ 出速率。對於每一個物品射出比更佳地爲介於4至3 0 cm3/sec。熔融樹脂較佳地以連模穴最小厚度部分都可充 分地塡充熔融樹脂的較小速率塡入模具中，以製得非均勻 厚度的優異導光板。這是因爲，在此例子中，可充分地抑 制板子上的縮痕之產生，且粗略圖案（若有的話，形成於 模穴表面）可以高精確度複製到板子表面。 非常小的射出比可能會引起短射與流痕等不良外觀， (S) -14- 200538272 (12) . 及厚度與尺寸方面的精確度不足。另一方面，非常高的射 出比可能會引起縮痕產生及厚度與尺寸精確度不足。射出 比可由產品的體積（cm3 )除以熔融樹脂塡充歷經的時間 (sec )而算出，其中產生的體積係由產品的重量與樹脂 的比重求得。即使使用相同的模具，產品的重量也會隨熔 融樹脂流入模穴的速度而有特定程度的改變，換言之塡充 時間，進而最適射出比都可藉由進行簡單的前置實驗而決 • 定。 就成形性來看，通過模具入口的熔融樹脂之黏度較佳 爲低的。然而，降低熔融樹脂的黏度可能會引起熔融樹脂 的溫度過度提高及射出比提高。因而黏度的下限較佳爲約 5 0 Pa. sec。另一方面，過高的熔融樹脂黏度可能會造成熔 融樹脂在供應到模穴各處以前就固化。因而黏度的上限較 佳爲約 5 0 0 0 P a · s e c。 在模具入口的熔融樹脂黏度可例如獲得如下。首先， φ 根據以下的公式（i )以射出比（cm3/sec )與模具入口的 截面積（cm2 )爲基礎測量模具入口處的線性黏度。接著 ，根據以下的公式（i i )由以上獲得的線性黏度與與模具 入口的厚度（cm )簡單地算出模具入口處的樹脂之剪切 速率（secT1 )。 模具入口處的線性黏度=射出比（cm3/sec ) /模具入 口的截面積（cm2 ) ( i ) 剪切速率（s e cT 1 )=線性速度（c m / s e c ) /〔模具入 口 的厚度 / 2〕 （cm) …-(ii) -15- 200538272 (13) . 然後，可根據毛細試驗儀試驗分別得到之樹脂黏度對 剪切速率的依賴性有關的數據爲基礎算出在該獲得的剪切 速率下的熔融樹脂黏度。 關於在慢速下將熔融樹脂塡入模穴的方法，可舉例採 用以下的方法，其中使用普通射出成形機，藉由配置於要 測量的油壓缸中的螺桿旋轉並累積樹脂，同時保持樹脂的 熔融條件，令螺桿緩慢地向前驅動而將熔融樹脂塡入模穴 φ 內。再者，也可有效地採用另一種方法，其中當螺桿旋轉 時，藉由旋轉（旋轉-運送功能）的向前驅動力將熔融樹 脂塡入模穴。在此例中，有利地採用所謂流動成形的方法 。也可將用於驅動傳統射出成形機的螺桿之ROM (唯讀 記憶體）改良成適於以上方法的規格而應用於本發明的成 形法中。 再者，在具有特別大的不等（非均勻度）厚度之產品 的例子中，可能難以利用該樹脂塡充模穴薄的部分。然而 Φ ，本發明可克服這個困難，因爲其並不限於僅一處設置供 樹脂流入模穴的入口之傳統單點澆口系統’並可採用兩處 或多處設置模具入口之多點澆口系統。也就是說在傳統射 出成型法中應該要避免多點澆口系統，因爲多點系統傾向 ' 於成形品表面上產生所謂的熔融線（例如’熔接線），該 熔融線基本上可能會導致不良的亮度。然而’在本發明中 ，特別是在不低於樹脂玻璃轉移溫度的模具溫度下利用上 面有圖案的模穴在成形品上形成圖案時，就可採取多點澆 口系統。在此例中，熔融樹脂不會立即固化’因此有少數 C§ -16 - 200538272 (14) , 或沒有熔融線（換言之熔接線）產生。因此，若產品中薄 的部分即使利用前述範圍內的射出比都傾向於發生短射， 可藉著使用供用於將熔融樹脂塡入模穴的入口（澆口）設 置於兩處或多處的多點澆口系統可抑制短射發生。 換言之，在本發明中，該模具可含有至少兩個用作供 熔融樹脂塡入模穴的入口的澆口。舉例來說，若模穴具有 非均勻厚度的矩形板外形，且模穴的最小厚度部分平行於 φ 模穴的最長側形成，那麼就可分別地設置用於將熔融樹脂 塡入模穴的兩個澆口而於模穴較短側厚的部分（最厚部分 周圍附近的部分）面向彼此。在此例中，模穴的最小厚度 部分可沿著平行於模穴較長側的中心線形成。 以下說明用於製得本發明的成形品之一較佳方法的具 體例。
首先，令溫度不低於要成形的樹脂之玻璃轉移溫度之 熱媒通過模具中的流道。接著，利用加熱到玻璃轉移溫度 φ 附近的溫度之模穴表面，將樹脂供入油壓缸中並熔融，然 後射出塡入模穴內。在此，如上所述，在熔融樹脂流入模 穴期間的模具表面溫度較佳爲設定於不低於要成形之樹脂 的玻璃轉移溫度之溫度下。然而，考慮該循環，在樹脂流 入模穴之初樹脂的溫度可設定於不高於樹脂的玻璃轉移溫 度之溫度下。在此例中，若起動後續保持壓力步驟（以下 所述）之時’較佳地將模具表面溫度設定於不低於要成形 之樹脂的玻璃轉移溫度之溫度下。若起動樹脂塡入模具， 較理想的是設定使模具表面溫度介於不低於（T g - 2 5 ) °C -17- 200538272 (15) * 到不高於（Tg + 25 ) t：的範圍內，更佳地不低於（Tg-l〇 ) . °C ’其中Tg °C表示樹脂的玻璃轉移溫度。再者，用於此 的溫度調節系統較佳爲可使模具表面溫度提高或降低一段 短時間的系統。 較佳的模具表面溫度隨所用的樹脂種類而變，且可爲 約5 0至1 5 0 °C。在使用甲基丙烯酸系樹脂的例子中，因 爲其玻璃轉移溫度爲約1 0 5 °C，所以表面溫度較佳地爲約 φ 105至130°C。熔融樹脂較佳的射出溫度也隨所用的樹脂 種類而變，且可爲約170至300 °C。在使用甲基丙烯酸系 樹脂的例子中，較佳的射出溫度爲約200至3 00°C，且更 佳地約220至270°C。 在本發明中，熔融樹脂可自油壓缸塡入模穴中，同時 轉動油壓缸中的螺桿。在此例中，樹脂藉由螺桿的旋轉驅 動供入油壓缸中，同時伴隨著將熔融樹脂塡入模穴中。在 將熔融樹脂塡入整個模穴時，較佳地爲施加保壓壓力（ φ holding pressure )。在保壓壓力開始施加之前、在保壓壓 力開始施加之時、在施加保壓壓力期間某特定時間點時或 施加保壓壓力完成時，都可將通過模具流道的媒介換成具 低於樹脂玻璃轉移溫度的溫度之冷媒，且較佳地不高於負 載撓曲溫度（load deflection temperature)，然後開始冷 卻程序。要注意聚甲基丙烯酸甲酯的負載撓曲溫度係介於 約90 °C至約105 °C，隨其等級而定。 成形品經過充分的冷卻之後，就打開模具從其中取出 成形品。較理想的是將通過模具流道之媒介切換成冷媒所
vS -18- 200538272 (16) ， 需要的時間設定成熔融樹脂塡充完成之後2 0秒或更小至 熔融樹脂塡充完成之後1 〇秒或更小，更佳地5秒或更小 〇 更有效的是由模穴表面側施壓，換言之由模具側加壓 ，代替或結合保壓壓力的施加。在此例中，事先藉由弱夾 模力或藉由一個壓縮衝程打開模穴，並在模穴保持開啓下 ，將熔融樹脂塡入模穴，藉著在塡充完成之後，或正好在 | 塡充完成之前提高夾模壓力而壓縮模穴。在此等條件之下 ，令通過模具流道的媒介切換成冷卻用的冷卻劑。 在塡充熔融樹脂到模穴的過程中，可根據曰本專利公 開公報第Hei 1 0- 1 28783號及日本專利公開公報第Hei 1 1-245 25 6號揭示的內容事先將二氧化碳注入模穴。如日本 專利公開公報第2002-0 1 1 769號及日本專利公開公報第 2002-046259號中所揭示，將二氧化碳的預先注入應用於 藉由射出油壓缸中的螺桿之螺桿轉動產生的運送功能將熔 φ 融樹脂塡入模穴的方法，或在非常緩慢的速率下將熔融樹 脂塡入模穴的方法也很有效。在本發明中具厚度不等的目 標導光板的製造中，預期事先將二氧化碳注入模具的方法 結合模具調節機構之應用可發揮進一步的效果，包括熔融 樹脂之有效塡入模具及所供應的熔融樹脂溫度之潛在性降 低。若在至少一個模穴表面上形成粗略圖案然後複製到導 光板，預期可進一步改良複製效能。 本發明的成形方法參照第3圖說明於下。第3圖爲槪 略地顯示適用於本發明的成形機之垂直截面圖式。該裝置 -19- 200538272 (17) . 主要由射出裝置10、模具20及夾模裝置40組成。 射出裝置1 〇包含射出油壓缸11、在射出油壓缸中旋 轉並向前驅動的螺桿1 2、用於旋轉-驅動螺桿的馬達1 3、 用於移動螺桿向前或向後的衝壓機構1 4、用於供應樹脂 到射出油壓缸1 1的料斗1 5、置於射出油壓缸外表面的加 熱器1 6與1 6及存在於射出油壓缸末端，用於射出熔融樹 脂的射嘴1 8。 φ 模具20包含固定模21及移動模22。在固定模21中 ’用於通行射嘴1 8射出的熔融樹脂之加熱管23，及置於 熱嘴襯套24中的熱流道25，及該等全都會被加熱。在熱 流道25的末端，形成具有朝移動模22呈逐漸尖細方式增 加截面積的直流道2 6。熱嘴襯套可具有典型開放式澆注 系統的結構。然而，爲了防止樹脂從澆口回流，熱嘴襯套 24較佳地具有閥澆注系統，其中澆口在必要時才打開， 且當保壓壓力應用程序之後的製造程序中不需要開啓澆口 φ 時關閉。 沿著模具2 1與22，在固定模21及移動模22的連結 面上形成橫流道2 7。橫流道2 7連接直流道2 6，其相反側 末端爲澆口 28。固定模21連接移動模22而形成用於成 形品的模穴2 9。模穴2 9連接澆口 2 8。因此，在此實施例 中，模穴29透過澆口 28、橫流道27、直流道26及熱流 道25連接射出裝置10的油壓缸11。固定模21固定於固 定板3 1，且固定側陰模3 2置於模穴2 9側上。另一方面 ，移動模2 2固定於移動板41，且移動側陰模3 3置於模
CS -20- 200538272 (18) . 穴2 9側上。移動板4 1藉由後述的夾模裝置4 0向前或向 後移動而打開或關閉模具。 沿著模穴29的表面，在固定側陰模32與移動側陰模 3 3的內部形成用於熱媒與冷卻劑的流道3 4與3 4。利用設 置於溫度調節裝置中的控制器，使熱媒與冷卻劑交替地通 過流道3 4與3 4而於成形循環期間視目的而提高或降低模 具表面溫度。如以上說明的，固定側的陰模3 2與移動側 φ 的陰模33包含具有比構成模具本體21與22的金屬（一 般地，不銹鋼）更高的熱傳導度之金屬，例如鈹-銅合金 〇 固定側陰模3 2的模穴2 9側表面與移動側陰模3 3的 模穴側表面包含穴板3 6與3 6，該穴板在導光板任一側或 兩側形成用於反射層圖案或光擴散層圖案的粗略圖案。穴 板嵌在模具中，或黏結於模具。穴板3 6與3 6可由具有 鈹-銅合金等高熱傳導度的材料，或由上面形成各種不同 φ 粗略圖案的不銹鋼製板子，或此類可黏結於具高熱傳導度 的金屬製成陰模32與32各表面之物製成。穴板36與36 可裝設於形成反射層圖案或光擴散層所需的粗略圖案之表 面上。舉例來說，若導光板有一個上面形成粗略圖案的表 面且另一個表面形成平坦狀，那麼可將穴板3 6置於平坦 模穴表面，或陰模32或33可具有金屬表面，或陰模32 或33可具有電鍍表面。 模穴表面到流道34與34的距離越短，就溫度調節效 率來看就越理想。然而，模穴表面到流道3 4的距離非常 (§： -21 - 200538272 (19) , 小可能會導致該部分的強度不足且模穴表面溫度的均勻度 不足。因此，一般較理想的是將最接近模穴表面的流道 34部分與模穴表面（第3圖中的穴板36與36的模穴表 面）設定爲約5至20毫米，儘管此等較佳距離可能視流 道數目而有些許不同。此距離較佳爲不小於8毫米且不大 於1 2毫米。在產品具厚度不等的例子中，由於成形品薄 的部分與厚的部分之間的冷卻比不同，以致於體積收縮不 φ 同，傾向於導致成形品整體的翹曲方面的差異。爲了使體 積收縮與成形品整體的翹曲儘可能均勻，可改變模穴表面 到流道3 4的距離，或可改變薄的部分與厚的部分之流道 3 4的直徑。舉例來說，可將外殻表面到流道變薄部分的 位置之間的距離做得更大，而將外殼表面到流道變厚部分 的位置之間的距離做得更小。 在樹脂塡充之後自模具側壓縮的例子中，習用的實行 方式爲事先打開模具而產生間隙，在此情況之下，將成形 φ 樹脂塡入模穴內。在此例中，固定模2 1與移動模22的連 結面較佳爲具反向閉鎖結構的壓切型面以防止毛邊發生。 第3圖顯示滑動式模芯37與37配置於固定模21與移動 模22的連結面上而形成反向閉鎖結構的實施例。換言之 ，該模具具角形結構，其中滑動式模芯3 7的傾斜部分具 有與移動模22的傾斜部分相同的斜率，且當移動模22移 向固定模2 1以壓縮模具時，滑動式模芯3 7與3 7 (模具 的端面部分）將連續地滑向產物穴以塡滿間隙。反過來說 ，當模具打開時，與成形品側邊接觸的滑動式模芯3 7將 ⑧ -22- 200538272 (20) 一 滑動而脫離成形品。在此實施例中，滑動式模芯3 7與3 7 係設置於固定模21側上以防止模具微開（同樣參見第4 圖），而使得樹脂從壓縮的分割線（parting line )處洩漏 出來。設計使移動側的端面（產品的周圍）產生約20至 200微米的間隙，該間隙爲分割線打開到最大寬度1 000 微米時不會發生洩漏的間隙程度。 在相對於直流道26的移動模22內部，設置頂針（ φ ejector pin) 38以便於自模具取出成形品時，推出成形品 。藉由水壓頂出裝置44向前或向後移動頂針38。 夾模裝置40包含移動板41、水壓缸42及在水壓缸 42向前或向後移動的水壓抽水機43。將定位感應器（未 顯示）安置於介於移動板4 1與水壓抽水機4 3之間的預定 位置，以偵測移動板41的位置。在第3圖所示的實施例 中，藉由模具20之關閉，使熔融樹脂在藉由定位感應器 使移動板4 1依預定程度打開的條件之下射出塡充，且在 φ 達到視情況需要的設定時間之時，進一步夾緊移動板4 1 ，藉此對模穴29中的熔融樹脂施加進一步的壓力。此時 ，可由前述的頂針3 8施加額外的壓力。 儘管第3圖顯示水壓夾模機構，但也可使用利用支承 臂機械地夾緊的肘節型（toggle type )機構。第4圖爲槪 略地顯示此例子的實施例之垂直截面圖。但是要注意第4 圖僅顯示射出裝置的射噴1 8並省略其他的部分。再者， 第4圖顯示呈開啓狀態的模具20。因爲模具20與第3圖 所示者類似，但是模具呈開啓狀態且頂出裝置44係設置 -23- 200538272 (21) ， 於移動板41的中心，所以可以第3圖的相同參考編號提 . 供給第4圖的相同部分，並省略其詳細說明。 第4圖所示的夾模裝置4 0包含移動板4 1、一對用於 向前或向後移動支承臂的支承臂45與45，用於承載並移 動移動板41的軌道4 6及一對柱桿4 7與4 7。移動板41 的下端透過基礎板4 8設置於軌道4 6上，且藉由支承臂 45與45的伸展或縮短而依夾緊方向或開模方向移動。 φ 接著說明的是用於使厚度不等的大型導光板成形之方 法’使用含第3圖或第4圖所示的射出裝置1〇、模具20 及夾模裝置40的成形機。首先，關閉模具20，令熱媒通 過模具20中的流道34與34，將模穴29附近加熱到預定 的溫度。夾緊模具20時，可藉由定位感應器（未顯示） 利用移動板4 1完全地關閉，或利用打開預定程度的移動 板4 1暫時地夾緊而固定。 在射出熔融樹脂時未使用螺桿的旋轉力之例子中，若 φ 藉由馬達1 3旋轉-驅動螺桿1 2時，令透明性樹脂自料斗 1 5供入射出油壓缸1 1。所供應的樹脂藉由來自加熱器1 6 與1 6的熱並藉由螺桿1 2轉動造成剪切摩擦所產生的熱塑 化並熔融捏合。然後藉螺桿1 2的轉動運送功能朝螺桿1 2 的末端運送樹脂，並測量預定量。接著，藉由衝壓機構 1 4向前移動螺桿1 2，並使熔融樹脂射出並流入模具內。 經過熱流道25、直流道26、橫流道27及澆口 28連續地 朝模穴29運送射出的熔融樹脂。 另一方面，在塡充熔融樹脂使用螺桿轉動的例子中， -24- 200538272 (22) . 在螺桿1 2存在於近乎最前端位置的情況下，令透明性樹 脂自料斗1 5供應到射出油壓缸11同時藉由馬達1 3旋轉-驅動螺桿1 2。所供應的樹脂藉由來自加熱器1 6與1 6的 熱並藉由螺桿12轉動造成剪切摩擦所產生的熱塑化並熔 融捏合。然後藉螺桿1 2的轉動運送功能朝螺桿丨2的末端 運送樹脂，並經過熱流道2 5、直流道2 6、橫流道2 7及澆 口 2 8連續地朝模穴2 9運送射出的熔融樹脂。在彼時，較 φ 理想的是施加高於來自螺桿1 2後方的預定壓力之背壓以 防止螺桿1 2受到向螺桿1 2前方運送樹脂的壓力造成螺桿 1 2向後移動，換言之，使螺桿1 2保持在此位置。明確地 說，施加使螺桿1 2不會被正塡入模穴當中的樹脂向後移 動，但會被塡入樹脂的壓力向後移動之大小的背壓。在此 例子中可有利地採用的是以下的方法，例如流動成形法， 其中當螺桿1 2在射出裝置的油壓缸1 1中轉動時令熔融樹 脂連續地流入模穴2 9內。 φ 若螺桿1 2在射出裝置的油壓缸1 1中轉動時令熔融樹 脂連續地流入模穴2 9內，螺桿的轉數將與流動射出速率 有關，且轉數越大，流動射出速率越高。螺桿的轉數通常 都根據螺桿直徑、成形品厚度及由一個模具可成形的物件 數目等而適當地選自約2 0至1 8 0轉/分的範圍。螺桿的 轉數較佳地不大於1 5 0轉/分，更佳地約4 0轉/分。若 使用一個模具使兩個物件等二或多個物件成形時，就調整 螺桿的轉數以獲得每一個成形品的預定射出比。 如以上說明的’事先將溶融樹脂流動時的模具表面溫 ⑧ -25- 200538272 (23) . 度設定於要成形的樹脂之玻璃轉移溫度附近，以保持模具 表面溫度最起碼在起動後續保壓壓力之前都不致低於樹脂 的玻璃轉移溫度。在藉由加熱的模穴中，令樹脂在預定的 溫度時熔融然後開始供應。就螺桿前端的樹脂壓力來看， 此時的背壓約2 0至4 5 Μ P a。 模具溫度的調節方式說明如下，在固定模2 1的陰模 32與移動模22的陰模33的內部形成流道34與34。令熱 φ 媒通過流道3 4與3 4以加熱模具表面到樹脂的玻璃轉移溫 度附近的溫度。舉例來說，在甲基丙烯酸系樹脂的例子中 ，令加熱到不低於100 °C的溫度下，明確地說約1 10至 1 3 0°C的溫度下，之加壓水等熱媒通過流道34與34直到 模穴表面被加熱到約1 00 °C的溫度爲止。達到此預定溫度 時’就開始樹脂之塡充（射出或螺桿轉動）。若在這些條 件之下塡充樹脂，模具表面溫度就可保持在高於塡充開始 之前的溫度下，換言之，在不低於樹脂的玻璃轉移溫度的 φ 溫度下。在甲基丙烯酸系樹脂的例子中，舉例來說，模具 表面溫度可保持在約105至13(TC的溫度下。這是因爲流 入模穴的樹脂之溫度比模穴表面溫度更高。塡充完成之後 ，藉由切換設置於流道3 4與3 4路徑上的閥門，並使具約 1 〇至4 0 °C的溫度之冷卻劑，例如水，通過流道3 4與3 4 而迅速地冷卻模穴2 9與2 9。充分冷卻之後，再切換閥門 並在熱媒通過流道3 4與3 4時，在適當的模具溫度下打開 模具，藉由推擠取出成形品。若模具溫度達到高到能夠塡 充樹脂的溫度，就開始下一個循環。 fs) -26- 200538272 (24) 在模具2 0完全地關閉下射出熔融樹脂的例子中，在 熔融樹脂充分地塡入模穴29的情況下開始壓力保持程序 。同時，在利用稍微開啓，或暫時地關閉，的模具20開 始熔融樹脂射出的例子中，在熔融樹脂未完全地塡入模穴 29的情況下，換言之，短射的情況下，開始壓力保持程 序。在後面的例子中，當壓力保持程序開始時，由移動板 4 1逐漸地然後完全地夾緊模具20，以按照熔融樹脂的厚 度方向壓縮模穴29中的熔融樹脂，另外並施加適當的保 壓壓力。較理想的是在射出之後由模穴表面側施加壓力， 同時由射出油壓缸側施加保壓壓力，因爲這將導致保壓壓 力本身降低並可在較低壓力下形成，所以可降低由模穴表 面側施加壓力時所需的夾模力。若令熔融樹脂連續地流入 模穴同時令螺桿在油壓缸中旋轉，螺桿1 2會受到塡入樹 脂的壓力稍微向後移動，藉以當螺桿1 2向後移動預定距 離時就施加保壓壓力。 在保壓壓力的施加開始時，藉由設定計時器、切換閥 門等令通過流道3 4與3 4的媒介切換成冷卻劑。令模具的 壓縮及保壓壓力維持預定時間，並令冷卻劑通過流道3 4 與3 4，使得壓力保持完成時的模穴表面溫度達到不高於 樹脂的玻璃轉移溫度之溫度。在保壓壓力的維持與視需要 而進行的壓縮完成之後，令固定模21與移動模22進一步 保持關閉達冷卻所需的時間，例如約5至1 5 0秒’較佳地 約20至80秒，取決於產品厚度。 歷經預定的冷卻時間且成形品冷卻至取出成形品時不 -27- 200538272 (25) . 會變形的溫度之後，打開移動模22，並藉由頂針3 8推擠 _ 而取出成形品。取出成形品之後，將流道3 4與3 4中的媒 介切換成熱媒。當移動模2 2關閉時，再將模穴表面溫度 加熱到較佳地不低於樹脂的玻璃轉移溫度之溫度，然後開 始下一個循環以製得成形品。要注意的是可進行另一種方 法，其中將模穴表面冷卻到低於取出成形品時的溫度，在 模穴29中有成形品的情況之下將流道34與34中的媒介 φ 由冷卻劑切換成熱媒，然後在溫度提高的中間時取出成形 品。 模穴經配置可變成自模穴中取出二或多個產品（導光 板）。在此例中，令射嘴1 8射出的熔融樹脂通過由中間 某處分成二或多個通道的熱流道25，然後令切分熔融樹 脂流入各模穴。 如以上說明的，若有大的成形品厚度不等程度，可形 成多點澆口。第5圖顯示此例子的實施例。第5圖顯示如 # 第2 ( b )圖所示，當導光板具有以下的結構時採用兩點 —口系統的實施例’其中有一個表面的縱向中心線凹陷而 具有最小厚度’而平行中心線的各自較長邊緣側具有最大 厚度部分（此結構可稱爲「中心凹陷V字形」）。第5 ( a)與5(b)圖分別地爲模穴周圍的垂直截面圖式與水平 截面圖式。第5(c)圖爲顯示由上述模具製得的導光板 之圖式’其中（cl)爲其垂直截面圖式且（c2)爲其正視 圖。（c 1 )對應於沿著（c 2 )的c - C線之截面圖式。在第 5圖中，爲第3及4圖中相同的部分提供相同的參考編號 -28- 200538272 (26) . ，省略對於那些部分的詳細說明，因爲此說明在 給過，在此主要說明與第3及4圖的不同之處。 參照第5 ( a )及5 ( b )圖，按照成形品縱 有峰部的角突形狀形成固定側陰模3 2。令事先 供的圖案複製用穴板3 6黏到模穴表面。此表面 板的反作用層（reaction layer)側上。另一方面 陰模3 3具有平坦模穴表面（鏡面）。在陰模3 2 φ 部形成流道34與34使熱媒與冷媒交替地通過流 34。這些陰模32與33相互對立而形成模穴29 樹脂供入模穴29以形成第5 ( c )圖所示的導光才 第5(b)圖所示，在右邊與左邊較短邊緣側各 用於供應熔融樹脂的直流道26。熔融樹脂經過澆 直流道26供應到模穴29。在此實施例中，澆口 於模具下方部分之導光板厚的部分附近。熔融樹 流道自射出裝置供應到直流道26。熱流道在其 φ 分成兩個通道，透過該通道使熔融樹脂通行而送 左邊直流道26與26。儘管第5圖中未顯示熱流 裝置，但其結構可參照第3及4圖而輕易地瞭解 再者，儘管該模具也包含用於覆蓋陰模32與 的模穴本體，藉由覆蓋模穴29周圍而形成成形 端面的滑動式模芯，但那些零件都未示於第5 ( 第5 ( c2 )圖。其結構也可參照第3及4圖而輕 〇 使用上述的模具製造的導光板5 0構成如下 上面已經 向中心處 用點圖提 位於導光 ，移動側 與33內 ,道34與 。將熔融 反5 0 °如 價J上配置 □ 28自 28裝設 脂經過熱 中間某處 到右邊及 道與射出 〇 I 33周圍 品的四周 c 1 )圖與 易地瞭解 。如第5 -29- 200538272 (27) ^ ( c 1 )圖與第5 ( c2 )圖所示，形成中心凹陷的V字形導 光板體5 3，另外在較短邊緣側厚的部分沿著較長邊緣的 長度方向相互對立的兩個位置依相互連結的狀態形成直流 道5 1及澆口 5 2。直流道5 1對應於模具的直流道2 6，且 與直流道51相連的澆口 5 2對應於模具的澆口 2 8。成形 之後會將與直流道5 1相連的澆口 52切除。 可進一步增加澆口的數目。多點澆口系統，包括上述 φ 的二澆口系統，可有效地用於使熔融樹脂連具大的厚度不 等程度的導光板薄的部分都能充分地流過。在此說明的是 使用供中心凹陷的V字形導光板之製造的多點澆口系統 ，如第2(b)圖所示，以及第2圖所示的其他類型導光 板，同樣有利的是在相對短邊緣厚的部分之對稱面上裝設 澆口，然後自那些澆口射出熔融樹脂。如以上說明的，一 般都在第2圖所示具不等厚度的導光板長邊緣側厚的部分 之端面上配置光源。本結構必需使表面成形爲鏡面，因而 φ 在該表面上不想要形成澆口。因此，一般都在較短邊緣側 上裝設澆口，且當僅使用一個設置於較短邊緣側上的澆口 造成熔融樹脂未充分地塡充，特別是進入薄的部分，時就 可有效地採用上述的多點澆口系統。 由此製得的成形品（導光板）在尺寸方面具高精確度 且安定。這歸因於模具有提供溫度調節機構，且利用加熱 到樹脂的玻璃轉移溫度附近的模穴表面令熔融樹脂塡入模 穴，且塡入之後，令模穴表面迅速地冷卻到低於樹脂的玻 璃轉移溫度之溫度。這使得熔融樹脂可充分地塡充，連具 -30- 200538272 (28) ^ 不等厚度的導光板薄的部分都能塡入，導致模穴結構以高 精確度複製於產品。在在螺桿在油壓缸中旋轉時讓透明性 樹脂連續地流入模穴的例子中，同時地進行樹脂供應程序 及射出程序。依此方法，與傳統射出成形方法相比，熔融 樹脂在射出油壓缸中的滯留時間非常短，藉以使具進一步 尺寸安定性及高透明度的產物之製造變得可行。再者，多 點澆口系統可依例如以下的方式使用，在具有依平行於較 φ 長邊緣的方向之最小厚度部分的導光板中，自分別地裝設 於較短邊緣側厚的部分的相互對立兩位置之澆口供應熔融 樹脂。這使得熔融樹脂連具大的不等程度厚度的導光板薄 的部分都能充分地塡入。再者，在上述成形法期間形成並 複製圖案而變成成形品之至少一個表面上的反作用層或光 擴散層將能夠省略接下來的列印程序。 依此方式說明本發明時，很顯然可以多種方式變化本 發明。此變化全都視爲涵括於本發明的精神與範圍內，且 φ 企圖將所有對於熟於此藝之士顯然可見的此類修飾都涵括 於以下的申請專利範圍的範圍內。 在此將2004年，2月24日提出申請的日本專利公開 公報第2004-04743 7號，包括說明書、申請專利範圍、圖 形及總結，以它們的全文倂入本文以供參考。 實施例 本發明將藉由以下實施例更加詳細地說明，但不得解 釋爲受到本發明範圍的限制。 (S) -31 - 200538272 (29) 實施例1 (1 )成形機 重新建構由「The Japan Steel Works股份有限公司」 製造的成形機，然後用於實施例1。使用該機器，藉由螺 桿轉動產生的運送功能令熔融樹脂連續地流入模具中，同 時令螺桿在油壓缸中旋轉，而得到表面上形成圖案的成形 φ 品。該機器可使樹脂成形並在最後產生的成形品上形成圖 案。該機器可利用上面配置的啓動-關閉開關切換成傳統 的射出成形。因此，螺桿的伺服馬達爲可長時間承受旋轉 負載的扭力型。再者，該成形機具有模具溫度可藉由模穴 中設有溫度感應器的成形機調節系統全時間監視之調節系 統。輸入要求的設定溫度且模具溫度達到輸入値時，訊號 就會自動地傳送到高壓型夾緊極限器以自動地起動機器操 作。再者，令機器操作連結空氣型閥開關調節系統以便將 φ 熱媒切換成用於模具溫度調節的冷媒。在自動起動機器操 作時’將訊號傳送至閥門開關調節盤而促動計時器。 在閥門開關調節系統中，使用兩種改良版的模具溫度 調節機「MCN-150H-OM」，模具冷卻機「MCC3-1500-OM 」及「閥門調節台」，全都由Matsui製造股份有限公司 製造。利用設定於預定時間的計時器，當加熱計時器在成 形起動之後復歸時，藉由安排好的閥門調節，使冷媒自動 地供應，而促動冷卻計時器，又當冷卻計時器復歸時，使 熱媒自動地供應。 (s -32- 200538272 (30) (2 )模具的設計 設計模具以製造導光板本體，其具有將近第2 ( b ) 圖所示的外形，17·9吋（455毫米）的對角長度及353毫 米的尺寸（較長邊緣）X 289毫米（較短邊緣）。明確地 說，製備模具而使板體具有厚度由各較長邊緣側向中心減 小的對稱V字形以致各較長邊緣具有8毫米的最大厚度 部分，且縱向的中心線具有3毫米的最小厚度部分。正如 此說明’導光板之一表面設有在與較長邊緣平行的中心處 具最深部分的凹部，而其他表面係製成平坦的。 將模具裝設於上述具45 0噸夾模能力的成形機。在該 成形機中，配置使模具具有可成形的尺寸’而形成一個成 形品。該機器包含具熱流道結構之用於熔融樹脂的供料通 道（參見第3圖）。分別地將繞口設置於兩個對稱於與較 長邊緣正交的中心線之位置。模具的周圍及製得的導光板 都具有類似於第5圖所示者的結構。 固定側陰模32製得如下。加工由NGK Fine Molds有 限公司製造之具高熱傳導度的鈹-銅合金，「MP 15」’而 形成中心處具50毫米厚度且對應於目標導光板體較長邊 緣的部分45毫米之彎板。換言之，將水平配向的固定側 模穴表面加工成縱向中心線部分具峰部的突出狀’以d應 於導光板本體的反射層側（凹陷表面）。如第5 ( a )圖 所示，固定側陰模3 2自寬度方向（模具的垂直方向）的 模穴2 9各自末端側突出。在此使用的鈹-銅合金爲沈澱硬 -33- 200538272 (31) 化的合金，其中鈹以多於2重量％的量固態溶於銅中，進 一步添加小量的鎳等元素。將1 . 5毫米厚的不銹鋼板製成 用於圖案複製的穴板3 6黏到模穴表面使得形成圖案的表 面朝外（模穴表面）。穴板3 6已經事先藉由蝕刻在列印 之處形成完美的圓形虛線圖。如陰模的例子中，令用於圖 案複製的穴板3 6彎到縱向的中心線部分具峰部的突形內 。利用螺釘將彎曲的穴板3 6固定於由模穴表面端側突出 的陰模3 2周圍上的陰模3 2部分。此穴板3 6黏結的表面 對應於最終產物，導光板，的反射層側。 形成於穴板3 2表面上的虛線圖案中各個點最大的在 縱向中心，並隨著中心到厚的部分（光源側）的距離增加 而變小。在中心處，點具有約i . 〇毫米的直徑，且點之間 約1 .5毫米的間距。在光源側末端，點具有約〇. 6毫米的 直徑，且點之間約1 .5毫米的間距。要注意的是第5 ( a ) 圖至第5(c)圖都未顯示點圖。 此外，移動側陰模33製得如下。將NGK Fine Molds 有限公司製造之鈹-銅合金，「25A」（對應JIS C 1 720 ) ，加工成具45毫米的厚度。此合金具有最高的強度，並 具有比上述以高熱傳導度傳遞的鈹-銅合金更高的硬度。 加工合金的表面（模穴表面）利用鎳電鍍而具有約1 〇〇微 米的鎳厚度，並進一步拋光約2 5微米。此經電鍍與拋光 的模穴表面將可對應於目標導光板的發射面側。 鏡面拋光由Daido Steel股份有限公司製造的預硬鋼 ，「NAK 8 0」，製成的滑動式模芯，對應於各個未裝設 -34- 200538272 (32) „ 移動側澆口（導光板較長邊緣的側面）的邊緣側面，及對 應於最後產生的成形品（導光板）端面的部分。在那些模 穴部分四周的模具本體由傳統的鋼材，「S 5 5 C」，製成 。加工而使模具分割面按照成形品傾斜。將Mi sumi股份 有限公司製造的高硬度絕緣材料黏到分割面上無結構限制 的位置，而隔離陰模及滑動式模芯與鋼材製模具本體。 爲了提高或降低循環期間的模具溫度，在各個固定側 φ 陰模3 2與移動側陰模3 3內部形成直徑約8至1 2毫米的 流道3 4，在模穴表面內約8到1 4毫米的距離。交替地， 自冷卻裝置供應充當冷媒之具約1 5 °C溫度的冷水，及自 溫度調節裝置供應充當熱媒之具約130 °C溫度的加壓水， 到各個流道34而得到冷-熱循環。 (3 )樹脂之成形 使用依上述方法設計的成形機，將甲基丙烯酸系樹脂 Φ 塡入模具並成形，製得導光板。以下將更詳細地說明導光 板的成形。 關於樹脂材料，使用由S u m i t 〇 m 〇 C h e m i c a 1股份有限 公司製造的透明性甲基丙烯酸系樹脂，「SMIPEX MGSS 」（透明性），並將射出油壓缸中的樹脂溫度設定在265 °C下。設定螺桿的轉數使射出比爲每一個成形品約19 cm3/sec。在此，以成形品體積（=重量/比重）對開始塡 充與開始壓力保持之間的時間的比率表示。令藉由溫度調 節機加熱到1 3 的熱媒通過模具中的流道，並將成形機 -35- 200538272 (33) - 設定在溫度感應器，設置於鈹-銅製的陰模32與33內部 ，所示的値達到約1 05 t時就自動地起動。 等樹脂洗淨熱流道之後，令移動模向固定模移動而關 閉模具，螺桿開始轉動以將熔融的甲基丙烯酸甲酯樹脂塡 入移動模與固定模形成的模穴。在彼時，當螺桿的末端保 持在最前面的位置時，會在螺桿轉動的作用下將樹脂射入 模具中。藉由背壓調整螺桿保持力。 ^ 接著，當樹脂之塡入模穴完成時，螺桿就會受到樹脂 的壓力推擠而逐漸地向後移動。在螺桿向後移動約3 5毫 米的位置處，就起動壓力保持程序，同時自油壓缸側施加 保壓壓力。當螺桿開始向後移動之時，令流道中的媒介切 換成用於冷卻模具的冷媒。依模穴表面溫度在保壓壓力完 成時冷卻到約50至60°C的方式控制時間使施加保壓壓力 約20至3 0秒。在此情況之下，開始冷卻且令成形品在模 具中冷卻約6 0秒。在冷卻之後，利用計時器切換閥門， % 並使熱媒可流過模具中的流道。將模具在模具溫度感應器 所示的値，由模具輸出的値’爲約3 5至4 5 °C之時設定爲 打開。等模具打開之後，自模具取出冷卻的成形品。之後 ，在低壓時再關閉模具待命’並連續地提局模穴表面溫度 。當（模具溫度感應器）指示的値（由模具輸出的値）爲 約1 0 5 °c時，將射出起動訊號傳送到射出機以開始下一個 循環。 第6圖爲槪略地顯示緊接著自模具取出之後製得的導 光板結構之側視圖。然而’在此省略導光板凹陷表面上形 CS) -36- 200538272 (34) 成的點圖。第6圖對應於導光板5 0的側視圖，其垂直截 面圖與正視圖示於第5(c)圖中。因此第6圖中的參考 編號與第5 ( c )圖者相同，因而省略那些的說明。要注 意的是在成形之後切除直流道5 1連結澆口 5 2的部分。製 得的導光板具優異的尺寸精確度、良好的外觀、由模穴表 面精確地複製在上面的粗略圖案，及小量翹曲。 φ 參考實施例1 使用與實施例1相同的模具，藉由傳統射出成形法製 造導光板，其中測量並使樹脂保持在射出成形裝置的油壓 缸中，然後射出。在此，令模具溫度保持在8 5 °C。結果 5由兩點每口配置造成在產品中心處發生溶接線’且在最 後的照明評估中看到不正常的發射，藉以斷定導光板有缺 陷。再者，圖案的複製性能改變且有大量縮痕產生，藉由 發現該產品無法作爲導光板。在此例中，因爲油壓缸中保 φ 有大量的樹脂，所以發生樹脂黃化，衰退的透明度造成低 的最終照明效能。 【圖式簡單說明】 第1 ( a )圖與第1 ( b )圖爲槪略地顯示液晶顯示器 與導光板的配置方式的截面圖。明確地說，第1 ( a )圖 爲顯示使用V字形導光板2之一實施例；而第1 ( b )圖 爲顯示片狀、平面形導光板之一實施例。 第2(a)圖至第2(g)圖爲槪略地顯示本發明中具 -37- 200538272 (35) 非均勻厚度的導光板之實施例的側視圖。 第3圖爲槪略地顯示可用於本發明的成形機之一實施 例的垂直截面圖。 第4圖爲槪略地顯示採用曲手式（toggle-type)夾模 機構的例子中之模具與夾模機構之一實施例的垂直截面圖 第5 (a)圖至第5 (c)圖（包括第5 (cl)圖與第5 (c2 )圖）爲槪略地顯示配置兩個澆口（ gate )的例子中 模穴周圍及由該模穴製得的導光板之圖式。明確地說，第 5(a)圖爲顯示該模穴周圍的垂直截面圖；第5(b)圖 爲同一者的水平截面圖；第5(cl)圖及第5(c2)圖分 別地爲由該模穴製得的導光板之垂直截面圖及正視圖。 第6圖爲顯示自實施例1的模具取出之導光板的結構 之側視圖。
φ 【主要元件符號說明】 1 液晶顯示器 2 導光板 3 導光板 4 反射層 5 光擴散層 7 光源 8 反射器 10 射出裝置 -38- 200538272
(36) 11 射出油壓缸 12 螺桿 13 馬達 14 衝壓機構 15 料斗 16 加熱器 18 射嘴 20 模具 2 1 固定模 22 移動模 23 加熱管 24 熱嘴襯套 25 熱流道 26 直流道 27 橫流道 28 澆口 29 模穴 3 1 固定板 32 固定側陰模 33 移動側陰模 34 流道 36 穴板 37 滑動式模芯 38 頂針 -39- 200538272 (37) 40 夾模裝置 4 1 移動板 42 水壓缸 43 水壓抽水機 44 水壓頂出裝置 45 支承臂 46 軌道 47 柱桿 48 基礎板 50 導光板 5 1 直流道 52 澆口 53 導光板 -40-