成型模具、玻璃导光板及其制造方法与流程

本发明涉及导光板领域，尤其涉及一种成型模具、一种使用该成型模具制造玻璃导光板的制造方法及一种使用该成型模具制造出的玻璃导光板。

背景技术：

传统导光板一般由聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)等材料制成。pmma在吸光过程中会出现黄化及色偏的问题，严重影响导光板的节能效果及耐用性。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种解决上述问题的成型模具、一种使用该成型模具制造玻璃导光板的制造方法及一种使用该成型模具制造出的玻璃导光板。

一种由多孔性耐热材料制成的成型模具，包括相背的第一表面及第二表面。所述第一表面上形成有多个导光点。所述多个导光点依光学设计散布在所述第一表面上。所述多个导光点均为圆弧状凹槽。所述第一表面为经过抛光处理后形成的光滑的成型面。

一种玻璃导光板制造方法，包括以下步骤：提供一个成型模具及一个玻璃基板，所述成型模具包括具有多个导光点的第一表面及相背于所述第一表面的第二表面，所述第一表面上形成有多个导光点，所述多个导光点依光学设计散布在所述第一表面上，所述多个导光点均为圆弧状凹槽，所述第一表面为经过抛光处理后形成的光滑的成型面，所述玻璃基板包括相背的上表面与下表面，所述玻璃基板的玻璃态温度远小于所述成型模具的耐热温度；对所述成型模具进行加热，将其加热至所述玻璃基板的玻璃态温度；保持所述成型模具处于玻璃态温度，将所述下表面放置在所述第一表面上，对所述玻璃模具抽气使所述玻璃基板吸附在所述第一表面上；移除所述成型模具得到所述玻璃导光板，所述玻璃导光板下表面包括多个与所述多个圆弧状凹槽相对应的球状凸起。

一种由上述方法制作形成的玻璃导光板，所述玻璃导光板包括相背的上表面及下表面，所述下表面形成有光学微结构，所述光学微结构为多个球状凸起。

相较于现有技术，本发明所提供的玻璃导光板制作方法利用玻璃成型技术，直接将导光板所需要的微结构，成型在玻璃表面。较传统的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)导光板穿透率更佳，更节能耐用，同时在所述玻璃导光板制作过程中不会有pmma吸光黄化的问题以及色偏的问题。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的成型基板的剖面示意图。

图2是图1中的成型基板制作成成型模具后的剖面示意图。

图3是图2中成型模具的第一表面的俯视图。

图4是玻璃导光板制作过程中，玻璃基板放置在成型模具上的剖面示意图。

图5是图4中的制作方法所所得的玻璃导光板的剖面示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面参照附图结合实施方式对本发明作进一步的描述。

请一并参阅图1及图2，本发明实施方式所提供的导光板成型装置的制作方法。

请参阅图1，提供一成型基板10。在本实施方式中，所述成型基板10大致呈方形。所述成型基板10包括第一表面12及第二表面14。所述第一表面12与所述第二表面14位于所述成型基板10相背两侧。所述第一表面12平行于所述第二表面14。在其他实施方式中，所述成型基板10可以为任何形状，只需满足该成型基板10具有两个相对平行的平滑表面。

所述成型基板10由多孔性耐热材料制作而成。所述多孔性耐热材料可以为选自六方晶系氮化硼(hbn)、氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、六方晶系层碳(c)的其中一种或几种的组合。所述多孔性耐热材料的具有较强的机械强度。所述多孔性耐热材料的密度d范围为2.4克每立方厘米(g/cm3)≤d≤6.4克每立方厘米(g/cm3)。所述多孔性耐热材料可以承受500℃至1500℃的高温。所述多孔性耐热材料可以长期处于此温度条件下而保持形状不变。所述多孔性耐热材料的内部形成有大量均匀分布且相互贯通的透气孔洞16，所述透气孔洞16的孔径d的大小为0.1纳米(nm)≤d≤2.1微米(μm)。因此，整个成型基板10具有良好的透气特性。

请参阅图2，对所述成型基板10进行加工处理，制作成为成型模具20。

具体地，对所述成型基板10进行加工处理，在所述第一表面12得到多个导光点22。请参阅图3，所述多个导光点22分布在所述第一表面12。具体的加工方式可以为机械钻孔、激光钻孔、化学蚀刻、物理气相沉积(pvd)及化学气相沉积(cvd)其中的任意一种。

每个导光点22的形状相同，大小不一。本实施方式中，所述多个导光点22依光学设计散布在所述第一表面12上。所述导光点22为半球状凹槽。所述多个导光点22在平行于所述第一表面12方向上是直径长度分布范围为30微米至400微米的圆。所述多个导光点22在垂直于所述第一表面12方向上是深度分布范围为30微米至400微米弧面。

因导光板对表面粗糙度的要求比较高，故在形成所述导光点22之后，对所述成型模具20进行抛光处理，以获得更为光滑的第一表面12（成型面）。

请一并参阅图2及图3，所述成型模具20由多孔性耐热材料制作而成。所述成型模具20包括平行相背的第一表面12及第二表面14。所述第一表面12上设置有依光学设计分布的多个导光点22。所述导光点22为半球状凹槽。所述多个导光点22在平行于所述第一表面12方向上是直径长度分布范围为30微米至400微米的圆。所述多个导光点22在垂直于所述第一表面12方向上是深度分布范围为30微米至400微米弧面。

请参阅图4，提供一成型模具20及玻璃基板30。所述玻璃基板30为长方体。所述玻璃基板30的形状大小与所述成型模具20相同。不同之处在于，所述玻璃基板30可以任意选择厚度。本实施方式中，所述玻璃基板30的厚度远小于所述成型模具20的厚度。所述玻璃基板30包括一个上表面32及一个下表面34。所述上表面32及所述下表面34位于所述玻璃基板30的相背两侧。

对所述玻璃基板30进行加工制作成玻璃导光板40。首先，对所述成型模具20进行加热，将所述成型模具20加热至所述玻璃基板30的玻璃态温度tg(高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度)。所述玻璃基板30的玻璃态温度tg远小于1500℃。所述成型模具20保持在此温度环境下，并将所述玻璃基板30的下表面34放置在所述成型模具20的第一表面12上。成型时对所述成型模具20抽气以在所述第一表面12上产生吸附力(负压)把所述玻璃基板20吸附在所述第一表面12上。所述玻璃基板30经传导受热后软化，软化的玻璃被填充进至所述第一表面12的多个导光点22内。停止对所述成型模具20进行加热，使所述成型模具的温度降至所述玻璃态温度tg以下并逐渐冷却至常温。一段时间后，移除所述成型模具20，即可得到所述玻璃导光板40。

请参阅图5，所述玻璃导光板40包括所述上表面32及下表面34。所述上表面32及所述下表面34位于所述玻璃导光板40的相背两侧。所述下表面34上形成有多个凸起340。所述多个凸起340依光学设计散布在所述下表面34上。所述多个凸起340的位置数量形状与所述多个导光点22的位置数量形状相对应。所述多个凸起340的形状大小大致相同。所述凸起340为圆弧状凸起。所述多个凸起340在平行于所述下表面34方向上是直径长度分布范围为30微米至400微米的圆。所述多个凸起340在垂直于所述下表面34方向上是高度分布范围为30微米至400微米的圆弧面。

可以理解地，所述成型模具20由多孔性耐热材料制作而成，有利于在所述成型模具20进行导光板成型时对所述成型模具20一侧抽气以在成型面上产生吸附力(因气体会通过这些孔被抽去)，从而将加热软化后的玻璃原料吸附在成型面上。

可以理解地，成型后的玻璃导光板40可根据具体情况进行抛光处理形成光滑表面。

可以理解地，所述多个导光点22可依据所述玻璃基板30折射率的不同，进行不同的光学设计。

可以理解地，所述玻璃基板30可以进行物理气相沉积、化学气相沉积或表面处理等后期处理。

本发明所提供的玻璃导光板制作方法利用玻璃成型技术，直接将导光板所需要的微结构，成型在玻璃表面。较传统的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)导光板穿透率更佳，更节能耐用，同时在所述玻璃导光板制作过程中不会有pmma吸光黄化的问题以及色偏的问题。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。