射出成型智慧型手機之超薄型導光板 光學輝度特性研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：67

、訪客IP：3.144.12.246

姓名

陳明杉(Ming-Shan Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系在職專班

論文名稱

射出成型智慧型手機之超薄型導光板光學輝度特性研究
(The study of optical properties of smartphone ultra-thin light guide plate by injection mold processes)

相關論文

★ 輝度與色彩均勻化之發光二極體直下式背光模組應用設計	★ 薄型化LCD直下式背光模組設計
★ 非對稱型光分佈的發光二極體照明裝置之研究	★ 應用平行光互連技術於40Gb/s的光收發次模組之封裝技術
★ 大尺寸發光二極體側光式背光模組散熱技術	★ 灰化製程對鉻及氧化銦錫接觸阻抗之影響
★ 導光式發光框條的光學設計與驗證	★ 直下式LED液晶觸控顯示器之研究
★ 全周光裝飾型LED燈泡之研究	★ 卷對卷技術應用於凹形微透鏡膜製造之分析
★ 複合式多波長驗鈔裝置探討	★ 液晶顯示器品質提升之研究
★ 在微影製程中旋轉塗佈實驗之正型光阻減量的研究	★ 一種應用於特定工程圖表影像的文字智慧辨識與提取之技術研究
★ 寬頻光方向耦合器使用數種權重函數之結構最佳化設計	★ 線上近紅外線穿透光檢測系統應用於不織布製程設備之研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

導光板是背光模組中最主要的零件之一，主要是將其光源導引行進方向並轉為均勻且高亮度的光源。高輝度與高均齊性為薄型化導光板的主要需求趨勢。
本研究有別於現行的導光板輔助成型技術，以一般射出成型法，成型厚度0.2mm 智慧型手機功能區域的超薄導光板，再搭配CAE 模流分析與光學模擬軟體，討論在三種不同成型參數，如模溫、料溫、射出速度對導光模組平均輝度與均勻度的影響。利用光學級塑料聚碳酸酯(PC) 與聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA) ，以射出成型的参數設定，透過料溫(±10℃ )、模溫(±10℃ )、射出速度，得到不同成型参數的成型品，探討射出成型製程參數對平均輝度與均勻度的影響。
實驗結果發現，當模溫增加時PC 塑料成型品的平均輝度隨著模溫的提升而增加，但是均勻度卻會下降，反觀PMMA塑料成型品在模溫增加時平均輝度會降低，但均勻度會提高。將料溫提升時，兩種塑料成型品的平均輝度與均勻度均隨之提高。速度参數的增加會降低兩種塑料成型品的平均輝度,但是均勻度卻會增加。將兩種塑料比對後，PC 塑料成型品的光學特性均優於PMMA 塑料成型品。

摘要(英)

This study investigates the effect of processing conditions on the optics properties of the plastic optics grade of Polycarbonate (PC) and Polymethyl Methacrylate (PMMA) parts. The molding window of smartphone Ultra-thin light guide plate was under the molding conditions of melt temperature (± 10 ℃), mold temperature (± 10 ℃), higher
injection pressure and various injection velocity. The parts were molded to measure the luminance and uniformity and the plastic injection molding computer-aided engineering (CAE) simulation results were verified by the experiment results.
By research aftermath of finding, the injection molding parameters that affect optical performance of the PC and PMMA parts. The PC parts shows the uniformity increases as the mold temperature increases, but the luminance will decreased. On the other hand, the optical performance of
the PMMA parts, that shows the luminance increases as the mold temperature increases, but the uniformity will decreased. The PC and PMMA parts the optical performance that the luminance and uniformity increases as the melt temperature increases. When the injection velocity
increased that affect the luminance decreased, but the uniformity will increases. Compare the optical performance with PC and PMMA parts, the PC parts was better than the PMMA parts.

關鍵字(中)

★ 導光板
★ 射出成型參數
★ 平均輝度
★ 均勻度

關鍵字(英)

★ light guide plates
★ injection molding parameters
★ luminance
★ uniformity

論文目次

摘要............................... i
Abstract.......................... ii
誌謝............................... iii
目錄............................... iv
表目錄............................. vii
圖目錄............................. viii
第一章緒論.......................... 1
1-1 前言............................ 1
1-2 導光板的種類與製造方法............. 2
1-4 文獻回顧......................... 5
1-5 論文架構......................... 8
第二章光學基礎理論.................... 14
2-1 光學基礎理論...................... 14
2-1-1 折射率......................... 14
2-1-2 反射定律........................ 14
2-1-3 折射定律........................ 15
2-1-4 臨界角與全反射................... 15
2-1-5 漫反射.......................... 16
2-1-6 透射特性........................ 16
2-2 導光板光學原理..................... 16
2-2-1 導光板光路徑與內部全反射........... 16
2-2-2 導光板設計方法................... 17
2-3 網點設計準則....................... 19
2-4 光學模擬流程....................... 20
2-5 輻射度量與光度量.................... 20
2-5-1 輻射度量........................ 20
2-5-2 光度量.......................... 21
2-5-3 輻射度量轉換為光度................ 21
第三章射出成型原理..................... 31
3-1 射出成型原理....................... 31
3-2 熱塑性塑料物性簡介.................. 31
3-3 射出成形分子鏈配向性................ 32
3-3-1 分子鏈配向性的成因................ 32
3-3-2 分子鏈配向性的趨勢................ 32
3-4 射出成型原理與流程.................. 33
3-5 塑件薄殼定義....................... 33
3-6 塑膠射出成型之流變學................. 34
第四章實驗設備與方法.................... 37
4-1 實驗材料和特性...................... 37
4-2 實驗用設備及儀器.................... 38
4-3 實驗方法與參數...................... 41
4-4 輝度量測........................... 42
第五章製程參數對於薄型導光板的光學輝度影響.... 59
5-1 射出成型導光板之平均輝度測量結果與探討.... 59
5-2 射出成型導光板之輝度均勻度測量結果....... 62
5-3 射出成型導光板之塑材輝度均勻度差異結果.... 64
第六章結論和未來發展...................... 82
6-1 結論................................ 82
6-2 未來發展............................. 83
參考文獻................................. 84

參考文獻

[1] 林雅蘭，「LED 背光模組設計」，中央大學碩士論文，2009。
[2] 施至柔，「背光模組光學模擬技術」，交通大學碩士論文，1998。
[3] 蘇紹安，「非印刷式背光模組光學模擬分析」，中華大學碩士論文，2000。
[4] Kalantar Kalil, Matsumoto Shingo, Onishi Tomohisa, “Functional light guide plate characterized by optical micro-deflector and micro-reflector for LCD backlight”, IEICE Transactions on Electronics, v E84-C, n 11, p1637-1646, 2001.
[5] 蔣宗樹，「導光板導光設計之研究」，中原大學碩士論文，2003。
[6] 方育斌，「背光模組之光學最佳化設計」，成功大學碩士論文，2003。
[7] 詹展昌，「LCD 導光板入光面特性研究」，大葉大學碩士論文，2003。
[8] Kalantar Kalil, Matsumoto Shingo, Katoh Tatsuya, Mizuno,
“Backlight unit with double-surface light emission using a single micro-structured light guide plate”, Journal of the Society for Information Display, v 12, n 4, p 379-387, 2004.
[9] 黃彥文，「超薄型導光板光學設計與精密成型分析」，高雄應用科技大學碩士論文，2005。
[10]蘇莉琪，「具雙面微結構設計之導光板光學性質之研究」，中原大學碩士論文，2006。
[11] B. Sanschagrin, “Process Control of Injection Molding”, Polym. Eng. and Sci., Vol. 23, No. 8, pp. 431-438, 1983.
[12] Johannaber F., “Injection Molding Machines a User’s Guide”,Hanser /Gardner Publications, Inc.,Cincinnati, p33-37, 1985.
[13] Friedrichs, “ Injection Compression Molding of Thin-Walled Thermo- plastic Parts”, Kunststoffe German Plastics, v80, n5, p13,1990.
[14] 杜俐芊，「微米薄流路內之聚合物流動特性」，交通大學碩士論文，1998。
[15] Despa M.S., Kelly K.W, Collier J.R., “ Injection Molding of polymeric LIGA HARMs”, Microsystem Technologies, v6,n2,p60-66, 1999.
[16] Greener J., “General Consequences of the Packing Phase in injectionMolding”, Polymer Engineering and Science, v26, n12,p886-892,2001.
[17] 黃東鴻，「薄殼射出件翹曲變形與殘留應力研究」，成功大學碩士論文，2002。
[18] 陳信瑋，「射出成型參數對光學鏡片表面粗糙度的影響」，高雄應用科技大學碩士論文，2007。
[19] 耿繼業、何建娃，幾何光學，全華科技圖書股份有限公司，2002。
[20] 施盈儐，「鏡片模仁表面粗糙度之光散射效應研究」，明志科技大學碩士論文，2007。
[21] Instrument Systems light measurement: "Applications
spectroradiometry-and-photometry/optical-quantities". 2013/07/26,http://www.instrumentsystems.tw/applications/spectroradiometry-and-photometry/optical-quantities/
[22] 科盛科技，CAE 模流分析入門與應用，全華科技圖書股份有限公司，2002。
[23] 劉士榮，高分子流變學-塑膠之加工特性，滄海圖書，2005。
[24] 宋昱廷，「超薄型導光板光學設計與模內成形分析」，高雄應用科技大學碩士論文，2007。
[25] Can Weng, W.B. Lee, S. To, Bing-yan Jiang, ”Numerical simulation of residual stress and birefringence in the precision injection molding of plastic microlens arrays”, International Communications in Heat and Mass Transfer Volume 36, Issue 3, March 2009, Pages 213–219.
[26] Can Weng, W.B. Lee, S. To, ” Birefringence techniques for the characterization of residual stresses in injection-moulded micro-lens arrays”, Polymer Testing, Volume 28, Issue 7, October 2009, Pages 709–714.
[27] Sung Ho Kim, In Hwan Sul, Jun-ho Jeong, Young Seok Song, Jae Ryoun Youn,” Robust fabrication and evaluation of nanopattern insert molded parts”, European Polymer Journal,Volume 49, Issue 6,June 2013, Pages 1437–1445.
[28] V. Kalima, J. Pietarinen, S. Siitonen, J. Immonen, M. Suvanto, M.Kuittinen, K. Mönkkönen, T.T. Pakkanen, “Transparentthermoplastics: Replication of diffractive optical elements using micro-injection molding”, Optical Materials, Volume 30, Issue 2,October 2007, Pages 285–291.
[29] 蔡俊欽，「導光板光學設計及製程之最佳化研究」，高雄應用科技大學碩士論文，2004。
[30] Chun-Sheng Chen, Shia-Chung Chen, Won-Hsion Liao, Rean-Der Chien, Su-Hsia Line, “Micro injection molding of a micro-fluidic platform “, International Communications in Heat and Mass Transfer,Volume 37, Issue 9, November 2010, Pages 1290–1294.
[31] Hiroshi Ito ,Hajime Suzuki, Kunihiko Kazama, Takeshi Kikutani,“Polymer structure and properties in micro- and nanomolding process”, Current Applied Physics, Volume 9, Issue 2, Supplement,March 2009, Pages e19–e24, Nano Korea 2008 Symposium.

指導教授

陳奇夆(Chi-feng Chen)

審核日期

2013-8-27

推文