传递成型方法、模具结构、传递成型装置以及光学部件的制作方法_3

文档序号:8448397阅读:来源:国知局
。然后,凹处23内完全被熔融树脂填满,其一部分向槽部27流出。槽部27的深度形成为在凹处23的深度以上(在此两者相同)。因此,空气不会残留在凹处23内,而是顺利地向外部排出。另外,由于空气在凹处23内不被压缩,所以也不会产生斑点等问题。并且,即便在凹处23内残留有少量空气,由于作用有足够的施加压力,因此不会在熔融树脂内产生气泡,而是使气泡溶入熔融树脂中。
[0087]在从加热加压工序开始起经过预先设定的时间(第二设定时间)后,使上模10上升。但通过驱动液压缸,使上模用传递成型板20保持与树脂制片材25的抵接。在此,经由供气管36向上模用传递成型板20供给空气。被加热的上模用支撑板17远离树脂制片材25,空气从供气管36吹送到上模用传递成型板20。即,能够只经由上模用传递成型板20来冷却树脂制片材25。因此,在冷却树脂制片材25时,由于不会受到来自上模用支撑板17的热影响,因此能够在短时间内有效地进行冷却。即,能够在短时间内冷却到作为树脂制片材25所使用的聚碳酸酯的玻化温度即150°C以下。在这种情况下,由于上模用支撑板17和上模用中间板18不被冷却,因此能量损失少,能够在短时间内顺利地开始接下来的传递成型工序(冷却工序)。
[0088]在从冷却工序开始起经过预先设定的时间(第三设定时间)后,即,通过冷却使熔融树脂固化而形状稳定时,使上模用传递成型板20上升,从成型部分脱模。另外,使支撑辊33上升,使成型部分也从下模用传递成型板14脱模。由此,在树脂制片材25的上表面形成高度为亚毫米级的,即0.2mm的厚壁部26。并且,在厚壁部26的倾斜面形成有亚微米级的,即14 μm的形成为锯齿状的多个突条部。另一方面,在树脂制片材25的下表面,在X轴方向和y轴方向上以一定间隔形成多个半圆状的突起(脱模工序)。
[0089]以往,通过传递成型在树脂制片材25能够形成亚微米级的突起等,但不能同时形成亚毫米级的厚壁部26。通过使用具有上述模具结构的传递成型装置2,能够在树脂制片材25上同时形成亚微米级的突起等和亚毫米级的厚壁部26。另外,在所述传递成型中,由于夹持在模具间的树脂制片材25整体熔融,因此在之后固化而获得的半成品板46中不残留内部应力。因此,在厚壁部26的端面侧配置多个LED,在使光透过时,不发生偏移等,能够均匀地照射除了厚壁部26以外的上表面整体。
[0090](薄膜贴合工序)
[0091]将通过传递成型装置2传递成型的树脂制片材25进一步向下游侧输送,在薄膜贴合装置3将保护薄膜39贴合在上下表面。保护薄膜39防止半成品板46因与其他部件等碰撞而造成损伤,并且,防止附着周围的尘埃等而产生不良情况。保护薄膜39在半成品板46经过后续加工而成为导光板之后,在组装液晶面板时被剥离。
[0092](裁断工序)
[0093]将在两面贴合有保护薄膜39的树脂制片材25进一步向下游侧输送,利用裁断装置4在输送方向上以半成品板作为单位进行切断,从而形成为长条状。半成品板46在厚壁部26及其相反侧的端面(切削面)具有在外形加工工序中的切削富余部。此时,在半成品板46的切削面,在后述第一切削工具48a进行切削的切削方向侧的棱角部形成有锥面46a。在此,锥面46a相对于切削面具有约3°的角度,在对切削富余部进行切削后留有锥形部分。
[0094](外形加工工序)
[0095]将通过裁断工序获得的共计八张半成品板46以厚壁部26交替位于相反侧的方式进行层积。然后,在层积状态的半成品板46的上下表面分别配置虚设板(夂彡一7° U —
卜)47。
[0096]接下来,先利用第一切削工具48a,然后利用第二切削工具48b,对半成品板46和虚设板47的一端面进行切削。
[0097]如图4(a)所示,第一切削工具48a配置为旋转轴相对于半成品板46的切削面平行,一边沿着图中顺时针方向旋转,一边利用外周的切削刃对半成品板46的端面进行切肖IJ。在这种情况下,半成品板46被层积,而且被虚设板47夹持。因此,在切削时不会发生偏差等,能够顺利地进行切削。另外,在半成品板46上,在第一切削工具48a的切削方向侧的棱角部形成有锥面46a。而且,该锥面46a为超过半成品板46的切削面的切削富余部的范围。因此,在半成品板46的棱角部不会形成第一切削工具48a导致的毛边。
[0098]如图4(b)所示,第二切削工具48b配置为旋转轴相对于半成品板46的切削面垂直,利用其表面的切削刃对切削面进行镜面精加工。切削刃一边旋转,一边对层积的半成品板46的切削面进行切削。因此,如果在上下两面不配置虚设板47,在位于两侧的半成品板46的上下缘有可能产生毛边。但是,这里配置有虚设板47。因此,即便形成毛边,其位置也在虚设板47,而不会在半成品板46。
[0099]这样完成的导光板由0.2mm厚的薄壁部和截面大致梯形的0.5mm厚的厚壁部构成。在导光板的底面形成有多个半球面状的凹部(或者突起)。导光板作为液晶显示装置的一个部件以下述方式与其他部件一起组装。
[0100]即,如图1lE所不,在基板62的上表面载置导光板61。并且,在导光板61的上表面依次层积扩散板63、棱镜片材64和液晶面板65。进一步地,在厚壁部49a的垂直面的侧方配置作为光源的LED66。由此,完成液晶显示装置60。
[0101]在完成的液晶显示装置60中,从LED55照射的光因厚壁部61a的突条部而不向外部漏出地被导向薄壁部61b。并且,从LED55照射的光被底面的半球面状的凹部均匀散射,经由扩散板63和棱镜片材64照射液晶面板65。
[0102]当然,导光板也可以不设置液晶面板65,而仅作为面光源装置使用。
[0103]在此,说明所述导光板的双折射状态。如前所述,在传递成型时,使夹持在模具间的树脂制片材25整体熔融。因此,在所获得的成品状态下,不残留内部应力,组织状态均匀。因此,如图5(a)所示,能够从上表面整体输出均匀的光。与此相对地,在现有导光板的情况下,如图5(b)所示,从上表面出射的出射状态产生不均()。图5 (c)是表示这些导光板的P偏光与S偏光的透光量差的曲线图。如该曲线图所示,与现有导光板相比,本实施方式的导光板能够较大程度地使透光量差被抑制为较小。
[0104](第二实施方式)
[0105]在图6中,代替利用从供气管36吹送的空气对上模用传递成型板20进行冷却的空冷方式,采用使冷却板50直接接触上模用传递成型板20来进行冷却的直接冷却方式。
[0106]S卩,冷却板50通过未图示的水平移动机构能够在模具内的传递成型区域与模具外的非传递成型区域之间往复移动。辅助隔热板51与冷却板50的上表面一体化。在上方侧传递成型板保持在保持板21上的状态下,下表面能够与树脂制片材25的上表面抵接,冷却板50的下表面能够与上表面抵接。冷却板50为水冷式,经由未图示的管道流动有液体,将其表面温度维持在规定值(例如20°C )。其他模具等结构与前述第一实施方式相同,对应部分标注相同附图标记并省略说明。
[0107]在具有所述冷却板50的结构中,对树脂制片材25进行加热、加压之后的冷却以下述方式进行。即,在传递成型工序中,在从如图7A(a)所示的状态移至冷却工序时,如图7A(b)所示,在维持着上模用传递成型板20与树脂制片材25抵接的状态使上模10上升后,如图7A(c)所示,从侧面将冷却板50插入上模用传递成型板20与上模用中间板18之间。
[0108](第一冷却工序)
[0109]如图7A(d)所示,使冷却板50的下表面与上模用传递成型板20的上表面抵接,将冷却板50和辅助隔热板51夹持在上模用传递成型板20与上模用中间板18之间。如图8所示,此时的施加压力成为高压(比加热、加压时压力低)(例如,根据波义耳-查理定律使施加压力为0.8MPa以上,以能够使直径约0.4mm的气泡成为直径约0.1mm),以使得气泡(中空)从树脂制片材25消失。
[0110](第二冷却工序)
[0111]接下来,在树脂制片材25的温度下降至其熔点以下(例如,200°C)时(在此,以时间进行管理,从第一冷却工序开始起经过第一设定时间的时刻),施加压力一下子下降(例如,使加压力变成0.1MPa)。如图7B(a)所示,树脂制片材25的弹性模量随着温度降低而增大,难以进行弹性变形,在玻化温度即约150°C下固化而使流动性消失。因此,如图7B(b)所示,在树脂制片材25的温度降至约150°C时,如果还是保持模具施加压力的状态,则会产生残余应力。实际上,从约200°C开始,变成橡胶状的弹性体而产生残余应力。因此,在本实施方式中,在树脂制片材25的温度降至约200°C时,通过降低施加压力来除去残余应力。
[0112](第三冷却工序)
[0113]之后,当树脂制片材25的温度进一步降至其玻化温度以下(例如,150°C )时(在此,以时间进行管理,从第二冷却工序开始起经过第二设定时间的时刻),使施加压力再次上升(例如,使施加压力成为0.5MPa以上)。由于是从上表面侧冷却树脂制片材25,因此无法避免其温度分布不均匀。在树脂制片材25的上表面侧首先降至玻化温度以下而固化的时刻,有时下表面侧的温度尚未降低到玻化温度以下。在这种情况下,已固化的上表面侧不随着树脂制片材25的下表面侧的热收缩而收缩,从而产生下表面在中央部隆起成弯曲形状的翘曲(y y )。但是,通过再次提高施加压力,能够强制消除收缩应力。
[0114]这样,通过采
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