臺灣博碩士論文加值系統

現行市面筆記型電腦，隨應用需求，朝更輕、更薄做發展；組件當中之TFT LCD顯示器模組，發光機制為架構內之背光模組提供光源，而背光模組內之零件¬¬¬-導光板，也隨趨勢而由楔形板變為薄平板架構；但因薄平板導光板之面積與厚度尺寸差異值過大，因此在成形條件較其它射出工件不同，除需搭配高速成形機進行外，另需考慮薄平板工件之品質及穩定度；因此在許多操作特性上須參考現有理論，對高速成形下之各項問題做考量。

本研究為在高速成形機台架構下，搭配現行導光板使用之光學級壓克力PMMA材料，主要針對翹曲問題，以控制不同製程因子，利用田口實驗計畫方法，安排各製程因子之實驗條件組合並做成形，再進行高溫環測實驗；後續依導光板量測翹曲量結果，求得影響翹曲在穩健及準確特性上，最佳控制條件及主要作用因子；並針對主要作用因子建立其操作視窗。本實驗架構結果顯示，影響翹曲穩健性 之主要作用因子，為充填速度及保壓壓力影醒最大，而影響準確性 之主要作用因子，為充填速度及模具溫度影醒最大。其中高充填速度主要利用材料在高剪切率下，黏度下降的剪切稀薄特性，模穴內的壓力分佈與溫度分佈會較均勻，也減少了薄平板導光板工件內的殘留應力所造成之翹曲。在保壓壓力部分，過高之壓力則使工件過於飽和使體積收縮率不均，造成翹曲。準確特性上，在模具溫度部分，冷卻行為在成形中是一直在進行的，若產品沒有均勻的冷卻，則會有不均勻的收縮行為發生，因此成形品容易造成翹曲之缺陷。

Due to application needs, the trend of notebook development is toward lighter and slimmer. Backlight units in a TFT-LCD provide a suitable lighting mechanism. The light-guide plate - a component in the backlight unit is necessary to change formation from wedge type to flat type. However, the area and thickness of a flat type Light-guide plate are greatly different in dimension, and therefore require different injection conditions than other injection workpieces. Not only is a high speed injection machine needed, but the quality and stability of flat type LGP must be controlled. Therefore, reference on existing theory of operation is necessary, and other issues of high speed injection must be considered.
The purpose of this study is to study warp of LGP under different process factor. This is achieved using the Taguchi Methods /Design of Experiments approach. Each experimental condition in this study uses different process factors and high speed injection machine with optical PMMA material. The main influencing factor and best condition for robust character & accuracy can be determined by measuring the amount of warp after RA test. Further, the operation window of the main factor can be built up.
The results of this study show that the main factors affecting the robust character of S/N are the fill-in speed and packing pressure. The main factors affecting accuracy are the fill-in speed and mold temperature. A high fill-in speed produces a high shear rate (shear thinning), reduced viscosity, and a more uniform pressure and temperature inside the mold. These factors reduce the residual stress on a flat-type LGP, and hence, produce less warp. Setting the packing pressure too high will produce uneven contraction, which results in warp. In terms of accuracy, mold temperature is always affected be cooling behavior, if the workpiece cools down unevenly, there will be uneven contraction, which will result in warp.

中文摘要………………………………………………………………i
英文摘要………………………………………………………………ii
誌謝……………………………………………………………………iv
目錄……………………………………………………………………v
表目錄…………………………………………………………………vii
圖目錄…………………………………………………………………viii
第一 章 緒論…………………………………………………………1
1.1 研究背景…………………………………………………………1
1.2 研究動機與目的…………………………………………………4
1.3 文獻回顧…………………………………………………………6
1.4 研究方法…………………………………………………………7
第二章 射出成形與導光板之基本原理 ……………………………8
2.1 射出成形製程……………………………………………………8
2.2 塑膠材料之流變特性……………………………………………12
2.3 塑膠材料的p-v-t特性 …………………………………………14
2.4 塑膠材料之熱性質………………………………………………16
2.5 塑膠材料之成形取向效應………………………………………19
2.6 導光板之基本原理………………………………………………21
2.7 雙折射性質及光彈法……………………………………………25
第三章 平板導光板射出成形實驗 …………………………………31
3.1 實驗設計…………………………………………………………31
3.1.1規格需求 ………………………………………………………31
3.1.2實驗方法與目的 ………………………………………………33
3.1.3實驗項目與流程 ………………………………………………35
3.2 實驗材料及設備…………………………………………………41
3.3 量測方法及工具…………………………………………………46
第四章 平板導導光板射出成形操作窗及最佳成形條件 …………47
4.1 實驗控制因子水準設定與分配…………………………………47
4.2 實驗輸出結果……………………………………………………49
4.3最佳化條件選擇輸出結果 ………………………………………57
4.4 控制因子操作視窗建立…………………………………………59
第五章 結論 …………………………………………………………63
5.1 各項因子探討……………………………………………………63
5.2 建議………………………………………………………………65
參考文獻………………………………………………………………67

[1]章秀鑫，TFT-LCD模組設計概論，初版，全華圖書，台北市，民國九十一年。
[2]許崇銘，「導光板之翹曲變形對LCD背光模組光學特性之影響研究」，元智大學，碩士論文，民國九十五年。
[3]趙凱華，鍾錫華，光學，初版，儒林圖書有限公司，台北市，民國八十一年。
[4](日) 伊藤公正著，塑膠材料手冊，廖明隆譯，初版，台灣文源書局有限公司，台北，民國七十六年。
[5]J.P.Beaumont et al., Successful Injection Molding, Hanser Gradner Publications,Inc., Cincinnati, 2002.
[6]射出成形機手冊，三版，塑膠世界雜誌社，民國八十六年。
[7]陳信宏，「模具變形對薄殼成品在尺寸精度和殘留應力的影響」，國立高雄應用科技大學，碩士論文，民國九十五年。
[8]射出成形不良對策，塑膠世界雜誌社，民國八十三年。
[9]張欽隆，工程塑膠射出成形¬-高品質成形之檢驗要項，初版，機械技術出版社，台北市，民國七十八年。
[10](日)田口玄一，田口實驗計畫法，陳耀茂譯，初版，滄海書局，台北，民國八十一年。
[11]Glen Stuart Peace, Taguchi Methods, Addison-Wesley Publishing Company,Inc., 1993.
[12]林信隆，塑膠射出成形，機械技術出版社，台北市，民國七十九年。
[13](日)大柳康著，工程塑膠之特性及其加工，謝淵清譯，初版，財團法人徐氏基金會，台北，民國八十一年。
[14]陳世春，塑膠物性入門-成型加工技術參考，一版，復漢出版社，台南市，民國九十年。
[15]W. Michael, “Extrusion Dies of Plastics and Rubber”, 2nd, Hanser, New York, 1992.
[16]范智翔，「聚丙烯及聚甲基丙烯酸甲酯射出成型品的高次構造之初步觀察與分析」，國立交通大學，碩士論文，民國九十七年。
[17]有野理平 等著，實用電鍍技術全集，賴耿陽譯，二版，復漢出版社，台南市，民國七十九年。
[18]機械工程實驗第四單元，交通大學機械工程學系。
[19]韋仁旌，「以熱處理方式消除射出成形製品殘留應力之研究」，國立交通大學，碩士論文，民國九十七年。
[20]Yasushi NIITSU, Kensuke ICHINOSE, Kenji GOMI,“Experimental Stress Analysis of Stressed Glass Plate by Shear Difference Method and Laser Photoelasticity”, The Japan Society of Mechanical Engineers, No.97-0852, 1998.
[21]A. Bagchi and P. K. Wright,“Stress Analysis in Machining with the Use of Sapphire Tools”, Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, Vol. 409, No. 1836, pp. 99-113, 8 Jan 1987.
[22]模溫控制手冊，初版，塑膠世界雜誌社，民國九十年。
[23]Genichi Taguchi (Yuin Wu, technical editor for the English edition),“Taguchi Methods /Design of Experiments”, Dearborn MI/ASI Press, Tokyo .
[24]Alan Wu,“Robust Design Using Taguchi Methods, Workshop Manual”, American Supplier Institute (ASI), Version 3.0, 2001.
[25] (日)永田靖，實驗計畫法入門，陳耀茂譯，初版，財團法人中衛發展中心，台北，民國九十三年。
[26]賴耿陽，塑膠成型品質研究，復漢出版社，初版，台南市，民國七十九年。
[27]范光照，張郭益，精密量測，初版，高立圖書公司，台北，民國九十年。
[28]W.C. Bushko, V.K.Stokes, Solidification of thermoviscoelastic Melts.II Effect of processing conditions on shrinkage and residual stress, Polym.Eng.Sci., Vol.35, pp.365, 1995.
[29]蔡俊欽，「導光板的翹曲分析研究」，模具技術與論文發表會論文集，pp.196-199，2003。
[30]賴懷恩，「導光板成型品質與射出成型製程參數之研究」，國立清華大學，碩士論文，民國九十三年。