(57)【要約】【課題】精密なドットパターンを形成するための公知の方法における射出成形に換えて、生産速度、品質を向上し、製造コストを下げる。【解決手段】上部金型３と下部金型４と材料供給装置５により構成する。上部金型３と下部金型４は上下直立に相対する位置に設置し、材料供給装置５は横向きに移動することで材料を高速に供給する。次に、上部金型３が下方に移動し、上部金型３のコア３１が下部金型４のキャビティ４１内に圧合し、加圧の動作を行う。最後に、上部金型が上昇し、固化成形された光学成形品を下部金型４のキャビティ４１内から取り出して完成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に上部金型と下部金型と材料供給装置により構成されており、
上部金型と下部金型は上下直立に相対する位置に設置されており、材料供給装置は横方向に移動することで上下相対する金型に材料を高速に供給し、その後上部金型と下部金型により材料を加圧することで光学成形品を成形することを特徴とする直圧式射出成形による光学成形品の製造方法。
【請求項２】
材料供給装置が材料を供給した後、上下の金型が共に移動し材料を加圧することができることを特徴とする直圧式射出成形による光学成形品の製造方法。
【請求項３】
材料供給装置は複数の金型に対しても連続して材料を供給することができることを特徴とする直圧式射出成形による光学成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直圧式射出成形による光学成形品の製造方法に係り、特に生産効率を高めることができ、製品の品質を向上できる製造方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
電子科学技術の急速な成長に伴い、多くの電子製品が世の中に現れている。その中で特に携帯電話とコンピュータは人々の生活や仕事において、利便をもたらしており、上記の電子製品は全て液晶ディスプレイが使用されており、いろいろな情報を画面に表示している。
【０００３】
液晶ディスプレイは液晶ディスプレイ基板以外に、導光板、拡散板、集光シート等の光学成形品により構成されており、主要な仕組みとしては、光源を導光板に当て、導光板反射面の反射ドットに反射させた後、出光面から射出し、拡散板によりむらを無くした後、集光シートにより輝度を増強させ、十分に均一になった光を液晶基板上に投射し、画面を液晶ディスプレイ基板上に映し出す。つまり、導光板、拡散板、集光シート等の光学成形品は液晶ディスプレイにおいて極めて重要な部品である。
【０００４】
導光板の製造方法を例にすると、樹脂を射出成形方式によって成形する物が多く、公知の製造方法は図１に示すように、直立式の雄型１を横方向に移動させ、雌型２の中央部に対応するコア１１と雌型２のキャビティ２１を密封状に押圧保持し、溶融樹脂を雌型２のゲートから注入し、雌型２のキャビティ２１内に充填させ、樹脂を冷却した後、雄型１を元の位置に移動させ、硬化した樹脂をキャビティ２１から取り出して製造する。
【０００５】
しかしながら導光板は板状で、その厚さは面積に正比例するので、ゲート２２から樹脂を注入した後、高温の樹脂がキャビティ２１に流入する状況において、キャビティ２１が比較的大きい場合、樹脂の充填速度は自ずと遅くなり、樹脂をキャビティに充満させる時間も長くなる。
【０００６】
金型は金属で作られており、樹脂充填時の温度は樹脂よりも低く、かつ熱伝導性が高いので、高温の溶融状態の樹脂をゲート２２からキャビティ２１に注入した後、金型に触れた部分の温度が冷やされ、樹脂がキャビティ２１内に充満していない段階で先に注入した樹脂が固化する現象が容易に発生してしまう。
【０００７】
樹脂を注入する途中で樹脂が冷却され、あまりに早く固化し、不良品を製造するのを防ぐためには雄型１と雌型２を加熱し高温状態にする必要があり、そうすることにより樹脂をキャビティ２１の隅々に行き届かせることができる。
【０００８】
しかし、樹脂の注入が完了した後は、雄型１と雌型２の温度を下げなければならず、樹脂が固化した後でないと金型からの取り外しが出来ず、次の成形を行う時は、再び雄型１と雌型２を加熱する必要があり、この金型の加熱・冷却に時間が掛かってしまい、生産効率が低下するためそれに応じて製造コストも上がってしまう。
【０００９】
導光板の反射面には必ず反射ドットを設置する必要があり、この反射ドットの成形方法にはいくつかあるが、比較的よく用いられるのは３種あり、特殊インクを反射面に印刷する方法と、反射面にエッチングする方式と、射出成形時に同時成形する方法があり、上述の３種の方法の中で、射出成形時に同時成形する方法が最も便利で、コストが安い。
【００１０】
しかし、反射ドットの図案は極めて精細であるため、この同時成形する方法は、携帯電話用等の比較的面積の小さい導光板の場合においては、あまり困難は無いが、コンピュータの大型ディスプレイや、テレビ等の比較的面積の大きい導光板の場合、射出成形時、面積が大きいためにその厚さは１センチ以上になり、樹脂を注入してから冷却されるまでの時間があまりにも長くなってしまうために、製造者は雄型１と雌型２を高い温度で加熱することはせず、金型の温度は、高温の溶融状態の樹脂を注入完了後すぐに冷却できる温度であればよく、それにより冷却時間を短縮している。
【００１１】
しかし、溶融状態の樹脂を注入した時点で、樹脂はすでに徐々に固化し始めているので、極めて精細な反射ドットの図案を完全に導光板に写し出すことはできないので、図２に示すように、雄型１を若干横方向に移動させ、すでに固化し始めた樹脂に向けて加圧しなければ、正しい反射ドットを成形することはできない。
【００１２】
高圧力を加える時間、圧力の大きさ、樹脂を注入する時間、樹脂が固化する時間等のバランスをとることは容易ではなく、故に容易に図案の精密度に欠けた不良品を製造してしまう。
【００１３】
高圧力を掛けるために、成形機の型締力は大きくなり、それにより比較的大きな空間が必要になり、消費電力も増加し、コストが上がってしまう。
【００１４】
高温高圧で導光板を成形するので、成形時、容易に応力が発生し、それにより不良品の発生率の増加をもたらしてしまう。
【００１５】
拡散板と集光シートにおいても、同様に表面に光を拡散、集光する効能のある多数の、或いは多数で連続した凹凸を設ける必要があり、この凹凸には弧状凹凸や鋸歯状凹凸等の形状がある。
【００１６】
しかし、いかなる種類の形状においても、要求される精密度は反射ドットと同様に極めて高く、公知の方法での成形では、良好な効果を得ることは不可能で、故に公知の製造方法は適切な製造方法とはいえない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
解決しようとする問題点は、公知の方法での成形では、生産効率が悪く、品質が不安定で、製造コストを下げることが不可能であるのに対して、生産効率を向上し、高精度の成形を可能とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、直圧式射出成形による光学成形品の製造方法であり、金型を上下に移動させる構造にし、上部金型が上昇した後、材料供給装置が設定された速度で下部金型に材料を流し込み、材料供給装置が後退した後、上部金型は下方の下部金型と圧合し、導光板を成形することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の直圧式射出成形による光学成形品の製造方法は、材料供給装置５により定量の材料を高速でキャビティに供給するので、最も短い時間で材料供給ができ、それにより上下の金型３，４は若干加熱された状態にしておくだけで、材料が固化することを防ぐことが可能で、そのため上下金型３，４を圧合した後、長い時間を掛けて金型を冷却する必要がないので、成形時間を短縮でき、コストを下げることができる。
【００２０】
材料の供給速度が速いので、材料の供給が完了した後、キャビティ４１内の樹脂は固化が始まっていないため、上下金型を圧合した後、公知の方法のように更に圧力を掛けて反射ドットを成形する必要がなく、その分時間が短縮できる。つまり、樹脂は未だ固化が始まっていないので、上部金型３のコア３１を下部金型４のキャビティ４１に圧合した時の圧力で十分反射ドットや、光の拡散や集光のための精細な凹凸を成形することができ、反射ドットや拡散板や集光シート等の光学成形品の不良品の発生率を大幅に下げることができ、コストの上昇を防ぐことができる。
【００２１】
更に圧力を掛ける動作をしなくてよいので、成形機の型締力を大きくする必要がなく、その分、使用空間が小さくなり、消費電力も減少し、製造コストを下げることができる。
【００２２】
定量の材料を供給した後、上部金型３が下方に移動する他に、下部金型４も上方に移動するので、上下金型３，４の圧合の時間を短縮でき、上下金型３，４が移動して圧合するので、その分樹脂に対する圧力が増し、光学成形品の成形において不良品の発生率を減少させることができる。
【００２３】
図４に示すように、材料供給装置５は同時に複数の金型に対し連続して材料の供給を行うことができるので、設備費用を減少させることができるだけでなく、樹脂が冷却されるのを待つ必要がなく、その分生産効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図３に示すように、本発明は光学成形品の製造方法であり、主に上部金型３と下部金型４と材料供給装置５により構成されている。
【００２５】
上部金型３と下部金型４は上下直立に相対する位置に設置されており、材料供給装置５は横向きに移動することで材料を高速に供給する。
【００２６】
上部金型３の底側部にはコア３１が設けられており、該コア３１は下部金型４の上端面に設けられたキャビティ４１に対応する大きさであり、コア３１、或いはキャビティ４１には成形すべき反射ドットの図案、或いは光を拡散、集光するための凹凸が加工されている。
【００２７】
次に製造方法を示す。
材料供給装置５が横方向に移動し、材料供給口５１がキャビティ４１の前端の位置に来る。
【００２８】
続いて設定された速度で後退すると同時にキャビティ４１内に材料を短い時間で高速に供給する。材料の定量供給量は光学成形品の大きさによって設定する。溶融状態の樹脂を高速にキャビティ４１内に充填した時点で、材料供給装置５は元の位置に戻っている。
【００２９】
次に、上部金型３が下方に移動し、上部金型３のコア３１が下部金型４のキャビティ４１内に圧合し、加圧圧縮の動作を行う。
【００３０】
最後に、上部金型が上昇し、固化成形された光学成形品を下部金型４のキャビティ４１内から取り出して完成する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】公知構造における導光板の成形を示した図である。
【図２】公知構造における導光板の加圧の様子を示した図である。
【図３】本発明の製造方法を示した図である。
【図４】本発明のもう一つの実施例を示した図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    雄型
１１  コア
２    雌型
２１  キャビティ
２２  ゲート
３    上部金型
３１  コア
４    雌型
４１  キャビティ
５    材料供給装置
５１  材料供給口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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