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研究生: 賴懷恩
Lai, Whai En
論文名稱: 導光板成型品質與射出成型製程參數之研究
Study of Qualities for Light Guide Plate and Processing Parameters in Injection Molding
指導教授: 王培仁
Wang, Pei Jen
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 78
中文關鍵詞: 導光板轉寫度田口式品質工程
外文關鍵詞: Light Guide Plate, Replication, Taguchi Method
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  • 背光模組(Backlight Module)被廣泛地應用在各種資訊、通訊、消費產品上,是液晶顯示器(LCD)的主要零組件,為液晶顯示器提供穩定之光源;其基本結構包括導光板、反射板、擴散板、稜鏡片和發光器。其中導光板之功能是控制光的散射方向,提高顯示器的輝度,並確保顯示器的亮度均勻性。因此導光板的設計與製造攸關背光模組光學特性之成效,亦是背光模組的關鍵技術與主要製造成本。而降低成本的重點在簡化模組構造,採用單體導光板設計,並利用蝕刻、電鑄、切削製作精密射出成型模具,將光學微特徵轉寫於導光基板,故而尺寸精度、轉寫性及光學性能等,將直接影響單體導光板製程的成敗。
    射出成型中影響產品品質之參數眾多,各參數之影響程度均不相同,本論文藉由電腦輔助模流分析技術探討成型條件,如冷卻時間、模溫、膠溫、射速、射壓、保壓壓力、保壓切換及保壓時間,對導光基板品質之影響,同時進行實驗驗證及品質量測,並以田口式品質工程法評估成型參數與導光基板品質之關係。實驗結果顯示較長的冷卻時間可減少導光基板的翹曲量,而降低料管溫度及增加保壓壓力可提高導光基板輝度;料管溫度與模具溫度對導光基板透光均度影響最為顯著,低料管溫度與模具溫度可使透光均度變佳;另外,微特徵轉寫高度也是受模具溫度與料管溫度影響最大,雖說高料管溫度有助於提升微特徵轉寫性,但過高的料管溫度會使為微結構產生不均勻體積收縮而降低轉寫性。


    The main function of LGP is to control the scattering directions of incident light to increase luminance and uniformity in displays. Hence, the design and manufacture of LGP plays an important role in the optical performances of backlight modules as well as the key technology and major production costs. It is critical to reduce the production costs via simplifying the module structure by making use of single-module design. In addition, the applications of etching, electroforming, and precision cutting on precision injection molds for transferring the micro-features on the LGP will directly influence the dimensional, reproducible, and optical properties of the production processes.
    The objectives of this thesis is to investigate the effects of cooling time, mold temperature, barrel temperature, injection rates, injection pressure, packing pressure, packing switching, and packing time, on the final qualities via both experimental verifications and quality measurements. In addition, the relationship between the qualities and processing parameters was assessed based upon Taguchi Quality Engineering Method. In conclusions, experimental results have shown that long cooling time can reduce the LGP warpage together with low barrel temperature and high packing pressure would increase LGP luminance. The melt temperature and mold temperature are most critical to uniformity of transmittance. Moreover, replication height of micro-features has been dominated by the same factors.

    目 錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 誌謝 Ⅱ 目錄 Ⅲ 表目錄 Ⅵ 圖目錄 Ⅶ 符號表 Ⅸ 第一章 簡介 01 1-1.前言 01 1-2.研究目的 03 1-3.文獻回顧 05 第二章 電腦輔助模流分析 08 2-1.電腦輔助模流分析軟體介紹 08 2-2.幾何建模 09 2-3.充填結果 10 2-4.保壓結果 11 2-5.冷卻結果 12 2-6.翹曲結果 13 第三章 參數實驗設計 26 3-1.實驗設計法 26 3-2.田口式品質工程 27 3-2.1.實驗因子與水準決定 27 3-2.2.直交表選擇 28 3-2.3.SN比計算 29 3-2.4.變異數分析 31 3-2.5.最佳因子組合及最佳理論值推定 32 3-2.6.實驗驗證 32 第四章 實驗設備與方法 39 4-1.射出型實驗與設備 39 4-1.1.實驗材料 40 4-1.2.實驗步驟 40 4-2.光學量測 42 4-3.微特徵轉寫量測 42 第五章 結果與討論 53 5-1.模擬及實驗結果 53 5-1.1.導光板收縮位移結果 54 5-1.2.導光板翹曲結果 55 5-1.3.導光板體積收縮結果 56 5-1.4.導光板輝度量測結果 56 5-1.5.導光板均勻度量測結果 57 5-1.6.導光板微特徵轉寫量測結果 57 5-2.模擬及實驗量測結果驗證 59 第六章 結論與未來工作 72 6-1.結論 72 6-2.未來工作 73 參考文獻 77

    參考文獻
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