CN202185997U - 一种具有凹型与棱型复合层的模具结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及了一种聚光片制造模具，特别是涉及一种具有凹型与棱型复合层的模具结构。本实用新型由基材和复合结构层组成，其特征在于，所述复合结构层形成于该基材中，具有一凹型材质层与一棱型材质层；所述凹型材质层由多个凹状结构组成，这些凹状结构低于该基材的上表面，所述棱型材质层由多个柱状沟槽组成，所述柱状沟槽低于所述基材的该上表面；所述凹型材质层的凹状结构均匀地分布于所述棱型材质层的柱状沟槽之间。采用本实用新型模具结构制作的聚光片可调整复合结构层的预定单位面积区域之内凸状结构与柱状结构之间的面积比值，以解决已知技术中迭纹、反射迭纹、彩虹纹以及暗纹等问题，并且可调整穿过该聚光片的角度分布。
Description
技术领域
本实用新型涉及了一种聚光片制造模具，特别是涉及一种具有凹型与棱型复合层的模具结构。
背景技术
目前的光源模块中，系利用聚光片(Brightness Enhancement Film，BEF)使光源发出的光线朝向使用者的方向聚集，以达到增加亮度的目的。通常技术的棱镜型聚光片主要是应用于高亮度要求或是节能省电的显示设备，通过将视角外未被利用的光，根据光线的再反射效应循环利用，并使光线朝向使用者的方向聚集，以增加光线的利用效率，以达到增加亮度及节能省电的效果。
但是，通常技术的棱镜型聚光片仅由棱镜型结构组成，且该棱镜型结构为单一方向的数组结构，因为棱镜片的数组结构为规则的排列，导致迭纹、彩虹纹以及暗纹等问题，通常技术的解决方式为额外搭配一上扩散片试图解决这些问题，然而其成本较高。此外，在棱镜片的数组结构上，由于脊部的高度相近，致使该脊部之间凹槽累积的水气易吸附于上方的组件或是材质层，使棱镜片结构失效而使光线穿透，导致光线泄漏的问题。
另一传统技术中，透镜型聚光片仅由透镜数组结构组成，当利用模具制作聚光片时，其制程中不易排除空气。因此需要发展一种新式的模具结构，以克服上述制造棱镜型聚光片与透镜型聚光片的问题。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种用于加工聚光片的新型模具结构，以解决该模具结构制造透镜型聚光片的过程中不易排除 气体(例如空气)的问题，并且解决使用该模具加工的聚光片的迭纹、光线泄漏、彩虹纹、暗纹以及易刮伤的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有凹型与棱型复合层的模具结构，该模具结构由基材和复合结构层组成，复合结构层形成于该基材中，具有一凹型材质层与一棱型材质层；凹型材质层由多个凹状结构组成，凹状结构低于基材的上表面，棱型材质层由多个柱状沟槽组成，柱状沟槽低于所述基材的上表面；凹型材质层的凹状结构均匀地分布于所述棱型材质层的柱状沟槽之间。
其中，凹型材质层的凹状结构的几何形状为半圆形凹槽、半椭圆形凹槽或半圆锥形凹槽。
其中，棱型材质层的柱状沟槽的几何形状为多个柱形断面沿着基材形成的三维立体结构；所述柱形断面为三角形、半圆形、半椭圆形或半圆锥形。
其中，凹型材质层的凹状结构均匀地以不规则方式分布于棱型材质层的柱状沟槽之间。
其中，凹型材质层的每一凹状结构之间具有一间距，且以独自分离方式随机分布于棱型材质层的柱状沟槽之间。
其中，凹型材质层的凹状结构均匀地以规则方式分布于棱型材质层的柱状沟槽之间。
其中，凹型材质层的凹状结构之间互相邻接，且互相邻接的凹状结构形成一重复的三角形排列。
其中，凹型材质层的凹状结构之间互相邻接，且互相邻接的凹状结构形成一错半结构。
其中，凹状结构的深度大于柱状沟槽的深度。
其中，凹型材质层的凹状结构在基材的面积总和等于棱型材质层的柱状沟槽在基材的面积总和。
其中，凹型材质层的凹状结构在基材的面积总和大于棱型材质层的柱状沟槽在基材的面积总和。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：采用本实用新型模具结构制作的聚光片中复合结构层的透镜型材质层的凸状结构均匀地分布于棱镜型材质层的柱状结构之间，通过调整在该复合结构层的预定单位面积区域之内凸状结构与柱状结构之间的面积比值，可以解决已知技术中迭纹、反射迭纹、彩虹纹以及暗纹等问题，并且可调整穿过该聚光片的角度分布。
附图说明
图1是本实用新型具有凹型与棱型复合层的模具结构的剖面视图；
图2是本发明实施例一中具有凹型材质层与棱型材质层的复合结构层的模具结构的俯视图；
图3是本发明实施例二中具有凹型材质层与棱型材质层的复合结构层的模具结构的俯视图；
图4是本实用新型具有凹型与棱型复合层的模具结构的制造方法流程图；
图5是图4所示具有凹型与棱型复合层的模具结构的制造方法流程中S302步骤的具体流程图；
图6是利用本实用新型具有凹型与棱型复合层的模具结构的制造聚光片的方法流程图。
其中，100：凹型材质层；102：凹状结构；200：棱型材质层；202：柱状沟槽；300复合结构层；301：模具结构；302：基材；304：聚光片；400：紫外光；402：硬化树脂层
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步 详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
参考图1以及图2，图1显示本发明实施例中具有凹型材质层100与棱型材质层200的复合结构层300之模具结构301的剖面视图；该复合结构层300设有凹型材质层100与棱型材质层200，本发明的模具结构301适用于制造任何的显示设备的聚光片，该聚光片用于背光模块，例如桌上型、携带型显示器、或是液晶电视的背光模块。
实施例一
如图1所示，本实施例模具结构301包括基材302以及该复合结构层300。基材302为高分子聚合物树脂的材质。该高分子聚合物树脂选自于聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯以及其混合物所组成的集合。该复合结构层300为紫外光硬化树脂材质。该紫外光硬化树脂选自于环氧树脂类、氨基甲酸酯类、聚乙烯类或聚酯类的紫外光硬化树脂。
复合结构层300设置于该基材302中，具有一凹型材质层100与一棱型材质层200，该凹型材质层100由多个凹状结构102组成，且该棱型材质层200由多个柱状沟槽202组成，该凹型材质层100的凹状结构102均匀地分布于该棱型材质层200的柱状沟槽202之间，且在该复合结构层300的一预定单位面积区域之内，一部分的凹状结构102与一部分的柱状沟槽202之间具有一面积比值，调整该面积比值可以变更该凹型材质层100与该棱型材质层200在该基材302的面积。该凹型材质层100与该棱型材质层200为同一层，亦即凹型材质层100的凹状结构102与棱型材质层200的柱状沟槽202混合排列于该基材302上，以形成该复合结构层300。
凹型材质层100的凹状结构102均匀地以不规则方式分布于该棱型材质层200的柱状沟槽202之间，此处均匀地以不规则方式分布指凹状结构102平均地散布于柱状沟槽202之间，但是凹状结构102以随机 方式形成不规则的排列密度，例如凹状结构102与柱状沟槽202两个结构之间的配置方式为不重复。如图2所示，该凹型材质层100的每一凹状结构102之间具有一间距，且以独自分离方式随机分布于该棱型材质层200的柱状沟槽202之间。
实施例二
在实施例一的基础上进行调整，本实施例中凹型材质层100的该些凹状结构102均匀地以规则方式分布于该棱型材质层200的该些柱状沟槽202之间，此处均匀地以规则方式分布指凹状结构102平均地散布于柱状沟槽202之间，且凹状结构102形成规则的排列密度。其中凹状结构102与柱状沟槽202的加工切削可为规则或是不规则，以利于复合结构层300的制造。如图3所示，该凹型材质层100的每一凹状结构102之间互相邻接，且凹状结构102形成一密四角结构，该凹型材质层100的每一凹状结构102之间亦可具有一间距或是互相重迭。
实施例三
在以上实施例基础上，本实施例中一部分的凹状结构102与一部分的柱状沟槽202之间具有一面积比值，该面积比值等于一，使该凹型材质层100的凹状结构102在该基材302的面积总和等于该棱型材质层200的柱状沟槽202在该基材302的面积总和。
在另一实施例中，上述面积比值大于一，使该凹型材质层100的凹状结构102在该基材302的面积总和大于该棱型材质层200的柱状沟槽202该基材302的面积总和。
本实用新型利用复合结构层300的凹型材质层100的凹状结构102均匀地分布于该棱型材质层200的柱状沟槽202之间，且调整在该复合结构层300的一预定单位面积区域之内凹状结构102与柱状沟槽202之间的面积比值，由该模具结构301制造的聚光片以解决传统技术中迭纹、彩虹纹以及暗纹的问题。
该凹型材质层100的凹状结构102与该棱型材质层200的柱状沟槽 202的深度不相等。
实施例四
在以上实施例的基础上，本实施例中每一凹状结构102的深度大于每一柱状沟槽202的深度，由于凹状结构102的深度大于柱状沟槽202的深度，故可解决聚光片因水气吸附于该凹型材质层100与该棱型材质层200导致的泄漏光问题。因为当该凹型材质层100的凹状结构102低于该棱型材质层200的柱状沟槽202的顶角波峰时，该凹型材质层100与该棱型材质层200的之间空隙宽度变大、变浅，使得水气不易填满该空隙，使得水气无法附着于复合结构层300上，故可解决聚光片产生泄漏光的问题。
制造本实用新型具有凹型与棱型复合层的模具结构301的方法包括下列步骤：
在步骤S300中，提供一基材302。
在步骤S302中，移除该基材302的一上表面一部分材质，以形成多个凹状结构102。
其中在移除该基材302的上表面的该部分材质，以形成凹状结构102的步骤中，更包括下列步骤：在步骤S302-1中，涂布一光阻层于该基材的该上表面。在步骤S302-2中，转移一凹型材质层图案至该光阻层。在步骤S302-3中，对该光阻层进行曝光步骤。在步骤S302-4中，对曝光后的光阻层进行显影步骤。在步骤S302-5中，蚀刻曝露的该基材302。在步骤S302-6中，移除该光阻层，以形成该些凹状结构102。
在步骤S304中，形成多个柱状沟槽202于基材302的上表面，使凹状结构102均匀地分布于柱状沟槽202之间。在一实施例中，形成柱状沟槽202于基材的该上表面，更包括下列步骤：利用切削方式形成柱状沟槽202于基材302的上表面，使凹状结构102均匀地分布于柱状沟槽202之间，例如利用精密切削加工法形成柱状沟槽202。
利用本实用新型所述的具有凹型与棱型复合层的模具结构301制 造一具有透镜型与棱型复合结构的聚光片，包括下列步骤：
在步骤S400中，提供一基材302。
在步骤S402中，形成多个凸状结构于该基材上，其中凸状结构组成一透镜型材质层。在一实施例中，利用一滚轴模具的凹状结构滚制该基材，以形成该透镜型材质层的凸状结构。在另一实施例中，利用一平板模具的凹状结构压制该基材，以形成该透镜型材质层的凸状结构。其中当该滚轴模具滚制该基材时产生的气泡经由该棱型材质层的柱状结构以及柱状沟槽排出。例如利用紫外光400照射基材302上的硬化树脂层402。
在步骤S404中，形成多个柱状结构于该基材上，其中该些柱状结构组成一棱型材质层，该透镜型材质层的凸状结构均匀地分布于该棱型材质层的柱状结构之间。在一实施例中，利用该滚轴模具的柱状沟槽滚制该基材，以形成该棱型材质层的柱状结构。在另一实施例中，利用该平板模具的柱状沟槽压制该基材，以形成该棱型材质层的柱状结构。
根据上述，本发明之复合结构层300所使用的制作模具例如是滚轴模具，当该滚轴模具进行材质层的滚制成型(roll-to-roll)时，在基材滚压时产生的气泡可经由柱状沟槽202之间的沟槽排除，而不会残留在复合结构层300内。因此本发明之复合结构层300的柱状沟槽202可作为排除气泡的通道，当滚轴模具在基材302上滚动时，使空气沿着棱型材质层200的柱状沟槽202排出，改善聚光片304之制程良率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有凹型与棱型复合层的模具结构，由基材(302)和复合结构层(300)组成，其特征在于，所述复合结构层(300)形成于该基材(302)中，具有一凹型材质层(100)与一棱型材质层(200)；所述凹型材质层(100)由多个凹状结构(102)组成，凹状结构(102)低于基材(302)的上表面，所述棱型材质层(200)由多个柱状沟槽(202)组成，所述柱状沟槽(202)低于所述基材(302)的上表面；所述凹型材质层(100)的凹状结构(102)均匀地分布于所述棱型材质层(200)的柱状沟槽(202)之间。
2.如权利要求1所述的具有凹型与棱型复合层的模具结构，其特征在于，所述凹型材质层(100)的凹状结构(102)的几何形状为半圆形凹槽、半椭圆形凹槽或半圆锥形凹槽。
3.如权利要求1所述的具有凹型与棱型复合层的模具结构，其特征在于，所述棱型材质层(200)的柱状沟槽(202)的几何形状为多个柱形断面沿着基材(302)形成的三维立体结构；所述柱形断面为三角形、半圆形、半椭圆形或半圆锥形。
4.如权利要求1所述的具有凹型与棱型复合层的模具结构，其特征在于，所述凹型材质层(100)的凹状结构(102)均匀地以不规则方式分布于棱型材质层(200)的柱状沟槽(202)之间。
5.如权利要求4所述的具有凹型与棱型复合层的模具结构，其特征在于，所述凹型材质层(100)的每一凹状结构(102)之间具有一间距，且以独自分离方式随机分布于棱型材质层(200)的柱状沟槽(202)之间。
6.如权利要求1所述的具有凹型与棱型复合层的模具结构，其特征在于，所述凹型材质层(100)的凹状结构(102)均匀地以规则方式分布于棱型材质层(200)的柱状沟槽(202)之间。
7.如权利要求6所述的具有凹型与棱型复合层的模具结构，其特征在于，所述凹型材质层(100)的凹状结构(102)之间互相邻接，且互相邻接的凹状结构(102)形成一重复的三角形排列。
8.如权利要求6所述的具有凹型与棱型复合层的模具结构，其特征在于，所述凹状结构(102)的深度大于柱状沟槽(202)的深度。
9.如权利要求1所述的具有凹型与棱型复合层的模具结构，其特征在于，所述凹型材质层(100)的凹状结构(102)在基材(302)的面积总和等于棱型材质层(200)的柱状沟槽(202)在基材(302)的面积总和。
10.如权利要求1所述的具有凹型与棱型复合层的模具结构，其特征在于，所述凹型材质层(100)的凹状结构(102)在基材(302)的面积总和大于棱型材质层(200)的柱状沟槽(202)在基材(302)的面积总和。
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