超薄导光板的微注射成型及其工艺参数的优化

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随着科学技术的进步，液晶显示器将最终取代显象管显示器而成为主流。由于液晶显示器本身并不能发光，需要背光模组来实现其显示功能。在背光模组中，导光板因具有导引光线的功能，成为背光模组中最重要的部件，其最重要的品质要求是要达到高的辉度和均匀度，所以导光板的光学设计与制造十分重要，因此吸引了许多相关的研究投入到导光板的微特征结构的光学设计和制造中。精密模具注射成型的光学塑料制品容易受到模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间以及保压时间等成型工艺条件的影响，而且导光板是由PMMA成形的，PMMA吸水性高，制品十分容易产生翘曲变形。密布在导光板上的微特征结构相对于导光板基板大小与厚度的尺寸比例很小，这样导光板翘曲变形易使得微特征结构的大小、间距发生变化和形状发生扭曲，导致光的折射率和折射位置发生改变，从而影响导光板的导光效果。本文首先设计了一套带有微圆柱阵列特征的导光板微注射成型模具。根据设计的模具，利用CAE软件MoldFlow建立了导光板成型模型，分别对点浇口、矩形浇口和扇型浇口的导光板成型进行仿真，发现扇型浇口相对于其他两种浇口更适合导光板的注射成型。结合正交试验方法，设计了L<,18>(3<'7>)正交试验表，以模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力、保压时间、冷却时间六个成型工艺参数为可控因子，以导光板最大翘曲量为质量目标，利用MoldFlow进行虚拟试验仿真。结果表明：保压压力对导光板翘曲量贡献率最大，其次为注射时间，其他工艺参数对翘曲变形的贡献率不大。通过对虚拟试验结果信噪比S／N(Signa1-Noise Ratio)的分析，得到一组优化的导光板成型工艺参数，同时以这组工艺参数为基础，进行单个工艺参数的变化对导光板翘曲变形趋势影响的仿真。结果表明：模具温度、保压时间、冷却时间的变化对制品的翘曲变形量影响不大，熔体温度、注射时间、保压压力的变化对制品的翘曲变形量影响比较大。最后，基于五种不同的微特征结构，仿真研究了不同的微特征结构对导光板翘曲变形的影响。

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作者
罗建华;
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作者单位

中南大学;

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授予单位中南大学;
学科机械制造及其自动化
授予学位硕士
导师姓名蒋炳炎;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类液晶显示器件;
关键词
导光板; 辉度; 均匀度; 翘曲变形; 微注射成型;

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