成型模具、玻璃導光板及其制造方法與流程

本發明涉及導光板領域，尤其涉及一種成型模具、一種使用該成型模具制造玻璃導光板的制造方法及一種使用該成型模具制造出的玻璃導光板。

背景技術：

傳統導光板一般由聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)等材料制成。pmma在吸光過程中會出現黃化及色偏的問題，嚴重影響導光板的節能效果及耐用性。

技術實現要素：

有鑒于此，有必要提供一種解決上述問題的成型模具、一種使用該成型模具制造玻璃導光板的制造方法及一種使用該成型模具制造出的玻璃導光板。

一種由多孔性耐熱材料制成的成型模具，包括相背的第一表面及第二表面。所述第一表面上形成有多個導光點。所述多個導光點依光學設計散布在所述第一表面上。所述多個導光點均為圓弧狀凹槽。所述第一表面為經過拋光處理后形成的光滑的成型面。

一種玻璃導光板制造方法，包括以下步驟：提供一個成型模具及一個玻璃基板，所述成型模具包括具有多個導光點的第一表面及相背于所述第一表面的第二表面，所述第一表面上形成有多個導光點，所述多個導光點依光學設計散布在所述第一表面上，所述多個導光點均為圓弧狀凹槽，所述第一表面為經過拋光處理后形成的光滑的成型面，所述玻璃基板包括相背的上表面與下表面，所述玻璃基板的玻璃態溫度遠小于所述成型模具的耐熱溫度；對所述成型模具進行加熱，將其加熱至所述玻璃基板的玻璃態溫度；保持所述成型模具處于玻璃態溫度，將所述下表面放置在所述第一表面上，對所述玻璃模具抽氣使所述玻璃基板吸附在所述第一表面上；移除所述成型模具得到所述玻璃導光板，所述玻璃導光板下表面包括多個與所述多個圓弧狀凹槽相對應的球狀凸起。

一種由上述方法制作形成的玻璃導光板，所述玻璃導光板包括相背的上表面及下表面，所述下表面形成有光學微結構，所述光學微結構為多個球狀凸起。

相較于現有技術，本發明所提供的玻璃導光板制作方法利用玻璃成型技術，直接將導光板所需要的微結構，成型在玻璃表面。較傳統的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)導光板穿透率更佳，更節能耐用，同時在所述玻璃導光板制作過程中不會有pmma吸光黃化的問題以及色偏的問題。

附圖說明

圖1是本發明實施方式提供的成型基板的剖面示意圖。

圖2是圖1中的成型基板制作成成型模具后的剖面示意圖。

圖3是圖2中成型模具的第一表面的俯視圖。

圖4是玻璃導光板制作過程中，玻璃基板放置在成型模具上的剖面示意圖。

圖5是圖4中的制作方法所所得的玻璃導光板的剖面示意圖。

主要元件符號說明

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。

具體實施方式

下面參照附圖結合實施方式對本發明作進一步的描述。

請一并參閱圖1及圖2，本發明實施方式所提供的導光板成型裝置的制作方法。

請參閱圖1，提供一成型基板10。在本實施方式中，所述成型基板10大致呈方形。所述成型基板10包括第一表面12及第二表面14。所述第一表面12與所述第二表面14位于所述成型基板10相背兩側。所述第一表面12平行于所述第二表面14。在其他實施方式中，所述成型基板10可以為任何形狀，只需滿足該成型基板10具有兩個相對平行的平滑表面。

所述成型基板10由多孔性耐熱材料制作而成。所述多孔性耐熱材料可以為選自六方晶系氮化硼(hbn)、氧化硅(sio2)、氧化鋁(al2o3)、六方晶系層碳(c)的其中一種或幾種的組合。所述多孔性耐熱材料的具有較強的機械強度。所述多孔性耐熱材料的密度d范圍為2.4克每立方厘米(g/cm3)≤d≤6.4克每立方厘米(g/cm3)。所述多孔性耐熱材料可以承受500℃至1500℃的高溫。所述多孔性耐熱材料可以長期處于此溫度條件下而保持形狀不變。所述多孔性耐熱材料的內部形成有大量均勻分布且相互貫通的透氣孔洞16，所述透氣孔洞16的孔徑d的大小為0.1納米(nm)≤d≤2.1微米(μm)。因此，整個成型基板10具有良好的透氣特性。

請參閱圖2，對所述成型基板10進行加工處理，制作成為成型模具20。

具體地，對所述成型基板10進行加工處理，在所述第一表面12得到多個導光點22。請參閱圖3，所述多個導光點22分布在所述第一表面12。具體的加工方式可以為機械鉆孔、激光鉆孔、化學蝕刻、物理氣相沉積(pvd)及化學氣相沉積(cvd)其中的任意一種。

每個導光點22的形狀相同，大小不一。本實施方式中，所述多個導光點22依光學設計散布在所述第一表面12上。所述導光點22為半球狀凹槽。所述多個導光點22在平行于所述第一表面12方向上是直徑長度分布范圍為30微米至400微米的圓。所述多個導光點22在垂直于所述第一表面12方向上是深度分布范圍為30微米至400微米弧面。

因導光板對表面粗糙度的要求比較高，故在形成所述導光點22之后，對所述成型模具20進行拋光處理，以獲得更為光滑的第一表面12（成型面）。

請一并參閱圖2及圖3，所述成型模具20由多孔性耐熱材料制作而成。所述成型模具20包括平行相背的第一表面12及第二表面14。所述第一表面12上設置有依光學設計分布的多個導光點22。所述導光點22為半球狀凹槽。所述多個導光點22在平行于所述第一表面12方向上是直徑長度分布范圍為30微米至400微米的圓。所述多個導光點22在垂直于所述第一表面12方向上是深度分布范圍為30微米至400微米弧面。

請參閱圖4，提供一成型模具20及玻璃基板30。所述玻璃基板30為長方體。所述玻璃基板30的形狀大小與所述成型模具20相同。不同之處在于，所述玻璃基板30可以任意選擇厚度。本實施方式中，所述玻璃基板30的厚度遠小于所述成型模具20的厚度。所述玻璃基板30包括一個上表面32及一個下表面34。所述上表面32及所述下表面34位于所述玻璃基板30的相背兩側。

對所述玻璃基板30進行加工制作成玻璃導光板40。首先，對所述成型模具20進行加熱，將所述成型模具20加熱至所述玻璃基板30的玻璃態溫度tg(高聚物由高彈態轉變為玻璃態的溫度)。所述玻璃基板30的玻璃態溫度tg遠小于1500℃。所述成型模具20保持在此溫度環境下，并將所述玻璃基板30的下表面34放置在所述成型模具20的第一表面12上。成型時對所述成型模具20抽氣以在所述第一表面12上產生吸附力(負壓)把所述玻璃基板20吸附在所述第一表面12上。所述玻璃基板30經傳導受熱后軟化，軟化的玻璃被填充進至所述第一表面12的多個導光點22內。停止對所述成型模具20進行加熱，使所述成型模具的溫度降至所述玻璃態溫度tg以下并逐漸冷卻至常溫。一段時間后，移除所述成型模具20，即可得到所述玻璃導光板40。

請參閱圖5，所述玻璃導光板40包括所述上表面32及下表面34。所述上表面32及所述下表面34位于所述玻璃導光板40的相背兩側。所述下表面34上形成有多個凸起340。所述多個凸起340依光學設計散布在所述下表面34上。所述多個凸起340的位置數量形狀與所述多個導光點22的位置數量形狀相對應。所述多個凸起340的形狀大小大致相同。所述凸起340為圓弧狀凸起。所述多個凸起340在平行于所述下表面34方向上是直徑長度分布范圍為30微米至400微米的圓。所述多個凸起340在垂直于所述下表面34方向上是高度分布范圍為30微米至400微米的圓弧面。

可以理解地，所述成型模具20由多孔性耐熱材料制作而成，有利于在所述成型模具20進行導光板成型時對所述成型模具20一側抽氣以在成型面上產生吸附力(因氣體會通過這些孔被抽去)，從而將加熱軟化后的玻璃原料吸附在成型面上。

可以理解地，成型后的玻璃導光板40可根據具體情況進行拋光處理形成光滑表面。

可以理解地，所述多個導光點22可依據所述玻璃基板30折射率的不同，進行不同的光學設計。

可以理解地，所述玻璃基板30可以進行物理氣相沉積、化學氣相沉積或表面處理等后期處理。

本發明所提供的玻璃導光板制作方法利用玻璃成型技術，直接將導光板所需要的微結構，成型在玻璃表面。較傳統的聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)導光板穿透率更佳，更節能耐用，同時在所述玻璃導光板制作過程中不會有pmma吸光黃化的問題以及色偏的問題。

可以理解的是，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。