TW201437703A - 複合導光板、複合導光板製作方法及其製作裝置 - Google Patents

Abstract

一種複合導光板，其包括導光板及與所述導光板緊密結合的棱鏡結構，所述導光板具有出光面，所述出光面形成有第一微結構，所述棱鏡結構形成於所述出光面，所述棱鏡結構具有與所述出光面相接觸的第一表面，所述第一表面形成有第三微結構，所述第一微結構與所述第三微結構對應配合。本發明還提供所述複合導光板製作裝置及其製作方法。

Description

複合導光板、複合導光板製作方法及其製作裝置

本發明涉及一種複合導光板、複合導光板製作方法及其製作裝置。

導光板廣泛應用於顯示設備中，作為背光光源的元件。在背光光源中，導光板需要與棱鏡等配合，以達到需要的光學效果。現有技術中，棱鏡與導光板單獨製作完成之後，疊構在一起，導致形成的背光光源的厚度較大，不能滿足背光光源薄型化的要求。

目前，導光板的製作方法為：先製作無結構的板材，然後再進行結構的加工。所述導光板在製造上分成兩部分，第一部分是採用壓出制程先製作無結構的板材，稱為是白板，此部分為前製造，第二部分則是以白板為基底加工出微結構，稱為是結構板，此部分則為後加工。

近年來加工白板上結構的制程主要有熱壓、納米壓印及噴墨印刷，不過以後加工制程來製作微結構相對耗費的成本也就越高，其中更牽涉到成品的良率問題。

有鑒於此，有必要提供一種複合導光板，複合導光板的製作裝置及製作方法，以解決上述問題。

一種複合導光板，其包括導光板及與所述導光板緊密結合的棱鏡結構，所述導光板具有出光面，所述出光面形成有第一微結構，所述棱鏡結構形成於所述出光面，所述棱鏡結構具有與所述出光面相接觸的第一表面，所述第一表面形成有第三微結構，所述第一微結構與所述第三微結構對應配合。

一種複合導光板製作裝置，其包括依次設置的導光板成型裝置及棱鏡結構成型裝置，所述導光板成型裝置包括模頭、第一圖形滾輪及第二圖形滾輪，所述第一圖形滾輪和第二圖形滾輪相互平行且相互間隔設置，所述模頭設置於第一圖形滾輪和第二圖形滾輪之間空隙的上方，所述模頭用於押出片狀的導光板成型材料至第一圖形滾輪和第二圖形滾輪之間，所述第一圖形滾輪和第二圖形滾輪通過轉動將位於之間的片狀的導光板成型材料的兩表面形成第一微結構及第二微結構，以得到片狀的導光板；所述棱鏡結構成型裝置包括膠槽、沾膠滾輪、膠量限制滾輪、輔助滾輪、紫外固化裝置及第三圖形滾輪，所述沾膠滾輪、膠量限制滾輪、輔助滾輪依次設置，所述沾膠滾輪用於通過轉動將膠槽內的紫外膠沾附其表面，所述膠量限制滾輪相對於沾膠滾輪滾動已將沾膠滾輪表面的紫外膠附著於膠量限制滾輪表面，所述片狀的導光板從所述膠量限制滾輪、輔助滾輪之間通過，所述膠量限制滾輪與輔助滾輪相對轉動，使得所述膠量限制滾輪表面的紫外膠壓合於片狀的導光板的形成有第一微結構的表面形成片狀的紫外膠，使得片狀紫外膠的與片狀的導光板相接觸的表面形成與第一微結構互補的第三微結構，所述紫外膠固化裝置與第三圖形滾輪相對設置，所述第三圖形滾輪通過轉動在片狀的紫外膠遠離片狀的導光板的表面形成第四微結構，所述紫外膠固化裝置用於固化紫外膠， 從而得連片的複合導光板。

一種複合導光板的製作方法，包括步驟:提供所述的複合導光板的製作裝置;所述模頭將成型材料押入至第一圖形滾輪和第二圖形滾輪之間，以在片狀的成型材料的兩個相對兩表面分別形成第一微結構和第二微結構，以得到片狀的導光板；以及採用棱鏡結構成型裝置，將片狀的導光板一側形成紫外膠，並將紫外膠遠離片狀的導光板的表面形成第四微結構，從而得到連片的複合導光板。

本技術方案提供的複合導光板，其包括相互結合的導光板及棱鏡結構，相較於先前技術，能夠降低採用單獨的導光板及棱鏡的結構的厚度。本技術方案提供的複合導光板製作裝置，採用圖形滾輪將圖案直接轉寫成型的導光板的表面，從而一次性即可成型導光板，並且通過棱鏡結構成型直接在形成微結構的表面形成棱鏡結構，從而可以快速地製作出複合導光板結構。

100．．．複合導光板

110．．．導光板

111．．．出光面

112．．．底面

113．．．第一微結構

114．．．第二微結構

120．．．棱鏡結構

121．．．第一表面

122．．．第二表面

123．．．第三微結構

124．．．第四微結構

20．．．複合導光板製作裝置

21．．．導光板成型裝置

210．．．第一圖形滾輪

2101．．．第一微結構圖形

211．．．第二圖形滾輪

2111．．．第二微結構圖形

212．．．光滑滾輪

213．．．模頭

214．．．第一張力滾輪

30．．．片狀的導光板

22．．．棱鏡結構成型裝置

221．．．膠槽

222．．．沾膠滾輪

223．．．膠量限制滾輪

224．．．輔助滾輪

225．．．紫外固化裝置

226．．．第三圖形滾輪

227．．．第二張力滾輪

23．．．保護膜貼合裝置

231．．．第一保護膜滾輪

232．．．第二保護膜滾輪

24．．．裁切裝置

241．．．側邊裁切機

242．．．平板裁切機

243．．．第一支撐座

244．．．第一切刀

245．．．第二支撐座

246．．．固定壓板

247．．．第二切刀

25．．．收集裝置

251．．．輸送台

252．．．轉移裝置

253．．．堆疊機

31．．．連片的複合導光板

圖1為本技術方案提供的複合導光板的剖面示意圖。

圖2為本技術方案提供的複合導光板製作裝置的部分示意圖。

圖3為圖2提供的複合導光板製作裝置的其餘部分示意圖。

下面結合附圖，對本發明提供的複合導光板、複合導光板的製作方法及其製作裝置進一步的詳細說明。

請參閱圖1，本技術方案第一實施例提供的複合導光板100包括導光板110及與導光板110緊密結合的棱鏡結構120。

所述導光板110大致為板狀，其具有相對的出光面111和底面112。在出光面111一側形成有多個第一微結構113，在底面112一側形成有多個第二微結構114。本實施例中，第一微結構113為多個相互間隔設置且陣列排布的錐形凸起，第二微結構114為多個間隔設置且陣列排布的半球形凹槽。可以理解的是，第一微結構113和第二微結構114的形狀可以根據實際需要進行設定。所述導光板110可以採用內部均勻分散有擴散粒子的塑膠製成。

所述棱鏡結構120形成於導光板110的出光面111表面。所述棱鏡結構120也大致為板狀，其具有相對的第一表面121和第二表面122。所述第一表面121一側形成有與所述第一微結構113對應配合的第三微結構123。本實施例中，所述第三微結構123為多個間隔設置且陣列排布的錐形凹槽，以對應收容第一微結構113的多個錐形凸起，從而使得所述出光面111與第一表面121緊密接觸。在所述第二表面122一側形成有第四微結構124。所述第四微結構124可以為多個相互間隔設置且陣列排布的錐形凸起，以使得從棱鏡結構120出射的光線更加分散。本實施例中，第四微結構124的分佈相比於第一微結構113分佈更為密集。

光源出射的光線入射至導光板110後，經過導光板110後，從出光面111出射的光線經過棱鏡結構120的第三微結構123及第四微結構124之後，出射的光線更加均勻。可以理解的是，可以根據實際需要，設定第一微結構113、第二微結構114、第三微結構123及第四微結構124的形狀，以得到需要的出射光線的效果。

請參閱圖2及圖3，本技術方案第二實施例提供一種複合導光板製作裝置20，所述複合導光板製作裝置20用於製作所述複合導光板100，所述複合導光板製作裝置20包括導光板成型裝置21、棱鏡結構成型裝置22、保護膜貼合裝置23、裁切裝置24及收集裝置25。

所述導光板成型裝置21用於成型導光板110。所述導光板成型裝置21包括第一圖形滾輪210、第二圖形滾輪211、光滑滾輪212、模頭213及第一張力滾輪214。

所述第一圖形滾輪210、第二圖形滾輪211及光滑滾輪212均為圓柱形且相互平行設置。所述第一圖形滾輪210及第二圖形滾輪211的表面設置有微結構圖形。所述第一圖形滾輪210表面設置有與第一微結構113相對應的第一微結構圖形2101。所述第二圖形滾輪211表面設置有與第二微結構114相對應的第二微結構圖形2111。所述第一圖形滾輪210和第二圖形滾輪211之間的空隙的寬度與所述導光板110的厚度相等。

所述模頭213設置於第一圖形滾輪210和第二圖形滾輪211的空隙的上方且與第一圖形滾輪210平行設置。所述模頭213內具有用於成型導光板110的成型材料，用於將所述成型材料押出。所述成型材料通過模頭213後成為片狀並進入至第一圖形滾輪210和第二圖形滾輪211之間的空隙內。

所述光滑滾輪212設置於第二圖形滾輪211遠離第一圖形滾輪210的一側。通過第一圖形滾輪210和第二圖形滾輪211之間兩相對表面均形成有微結構的片狀結構通過第二圖形滾輪211傳送至第二圖形滾輪211與光滑滾輪212之間。

所述第一圖形滾輪210、第二圖形滾輪211及光滑滾輪212內均設置有控溫水路（圖未示），用於控制所述第一圖形滾輪210、第二圖形滾輪211及光滑滾輪212的溫度。在進行成型時，可以控制第一圖形滾輪210和第二圖形滾輪211具有較高的溫度，從而使得片狀的成型材料處於軟化的狀態而易於形成微結構。可以控制光滑滾輪212處於較低的溫度，使得形成微結構的片狀成型材料冷卻固化。

所述第一張力滾輪214設置於光滑滾輪212遠離第二圖形滾輪211的一側。所述第一張力滾輪214用於調整從導光板成型裝置21傳送至棱鏡結構成型裝置22的片狀成型材料的張力。

所述棱鏡結構成型裝置22用於在所述片狀成型材料一側形成棱鏡結構120。所述棱鏡結構成型裝置22包括膠槽221、沾膠滾輪222、膠量限制滾輪223、輔助滾輪224、紫外固化裝置225、第三圖形滾輪226及至少兩個第二張力滾輪227。

所述膠量限制滾輪223與輔助滾輪224相互平行設置，所述片狀的成型材料位於膠量限制滾輪223與輔助滾輪224之間。所述膠量限制滾輪223位於片狀成型材料的下方，所述輔助滾輪224位於片狀成型材料的上方。所述沾膠滾輪222及膠槽221位於膠量限制滾輪223的下方。所述膠槽221內具有紫外膠。所述沾膠滾輪222至少部分位於所述膠槽221內，並與膠槽221內的紫外膠相接觸，所述沾膠滾輪222轉動使得膠槽221內的紫外膠沾附於沾膠滾輪222表面。所述膠量限制滾輪223與沾膠滾輪222表面沾附的紫外膠黏附於膠量限制滾輪223的表面，並且通過控制沾膠滾輪222與膠量限制滾輪223之間的空隙，控制形成於膠量限制滾輪223表面的紫外膠的厚度，從而使得形成於膠量限制滾輪223表面的紫外膠的厚度與欲形成的棱鏡結構120的厚度相同。

膠量限制滾輪223與輔助滾輪224之間的距離與複合導光板100的厚度相等。所述膠量限制滾輪223表面的紫外膠在膠量限制滾輪223轉動過程中與片狀的成型材料相互接觸，並在膠量限制滾輪223與輔助滾輪224的壓力作用下，使得紫外膠與片狀的成型材料相互結合，並且在紫外膠與片狀的成型材料相接觸的表面形成與第一微結構113形狀互補的第三微結構123。

所述第三圖形滾輪226與膠量限制滾輪223相互平行設置，其與紫外膠遠離片狀成型材料的一側相接觸，用於在紫外膠遠離片狀成型材料的一側表面形成第四微結構124。所述第三圖形滾輪226的表面設置有與第四微結構124相對應的微結構圖形，通過第三圖形滾輪226的連續轉動，從而在移動的紫外膠表面形成第四微結構124。

紫外固化裝置225用於固化紫外膠，以將棱鏡結構固化。本實施例中，紫外固化裝置225與第三圖形滾輪226相對設置，其用於向透過片狀成型材料向紫外膠照射紫外光，使得紫外膠固化，形成棱鏡結構，從而片狀的成型材料及片狀的棱鏡結構共同形成連片的複合導光板。

兩個第二張力滾輪227用於控制片狀成型材料及棱鏡結構的移動過程中的張力，使得片狀成型材料及棱鏡結構在移動過程中保持平整。

保護膜貼合裝置23用於在連片的複合導光板的兩個相對表面形成保護膜。所述保護膜貼合裝置23包括第一保護膜滾輪231和第二保護膜滾輪232。所述第一保護膜滾輪231和第二保護膜滾輪232設置於連片的複合導光板的相對兩側，在連片的複合導光板水準移動過程中，第一保護膜滾輪231和第二保護膜滾輪232滾動，從而將纏繞在第一保護膜滾輪231和第二保護膜滾輪232的保護膜貼合在連片的複合導光板的相對的兩個表面。

裁切裝置24用於將連片的複合導光板裁切成需要形狀的複合導光板。本實施例中，將連片的複合導光板菜切成預定長度和寬度的複合導光板。所述裁切裝置24包括側邊裁切機241及平板裁切機242。所述側邊裁切機241包括兩個第一支撐座243及兩個第一切刀244。一個第一支撐座243與一個第一切刀244相互對應，兩個第一切刀244的刀刃的設置方向與連片的複合導光板的移動方向相互平行，分別用於在寬度方向對片狀的複合導光板進行裁切，以得到寬度滿足要求的複合導光板。所述平板裁切機242用於在長度方向對連片的複合導光板進行裁切，以得到長度滿足要求的複合導光板。所述平板裁切機242包括第二支撐座245、固定壓板246及第二切刀247。所述第二支撐座245位於連片的複合導光板的下方，所述固定壓板246與第二切刀247位於連片的複合導光板的上方，且與第二支撐座245相對。所述第二切刀247的刀刃與連片的複合導光板的移動方向相互垂直。所述固定壓板246用於第二切刀247對連片的複合導光板進行裁切時，將連片的複合導光板固定。

收集裝置25用於將裁切裝置24裁切後的複合導光板進行收集。所述收集裝置25包括輸送台251、轉移裝置252及堆疊機253。裁切後的複合導光板傳送至輸送台251，所述堆疊機253用於堆放複合導光板，所述轉移裝置252用於將輸送台251上的複合導光板轉移至堆疊機253，以在堆疊機253進行堆疊。

可以理解的是，本技術方案提供的複合導光板製作裝置20可以並不包括保護膜貼合裝置23、裁切裝置24及收集裝置25。可以理解的是，可以根據實際需要，在複合導光板製作裝置20中設置多組張力滾輪，以控制連片的複合導光板傳送過程中的張力。

本技術方案還提供一種複合導光板的製作方法，包括步驟:

第一步，提供所述的複合導光板製作裝置20。

第二步，所述模頭213將成型材料押入至第一圖形滾輪210和第二圖形滾輪211之間，以在片狀的導光板30的兩個相對兩表面分別形成第一微結構113和第二微結構114，以得到片狀的導光板30。

第三步，將片狀的導光板30一側形成紫外膠，並將紫外膠遠離片狀的導光板30的表面形成第四微結構124，從而得到連片的複合導光板31。

本步驟中，採用膠量限制滾輪223與輔助滾輪224將紫外膠形成於片狀的導光板30表面，然後採用第三圖形滾輪226在紫外膠遠離片狀的導光板的一側形成第四微結構124，並採用紫外固化裝置225將紫外膠固化，從而得到連片的複合導光板31。

第四步，採用保護膜貼合裝置23在連片的複合導光板31的相對兩個表面形成保護膜32。通過設置在連片的複合導光板31的相對的保護膜滾輪轉動，使得纏繞在所述保護膜滾輪上的保護膜貼合在連片的複合導光板的兩相對表面。

第五步，裁切裝置24將連片的複合導光板31裁切成預定形狀的複合導光板100。

第六步，將裁切後的複合導光板100採用收集裝置25進行堆疊。

本技術方案提供的複合導光板，其包括相互結合的導光板及棱鏡結構，相較於先前技術，能夠降低採用單獨的導光板及棱鏡的結構的厚度。本技術方案提供的複合導光板製作裝置，採用圖形滾輪將圖案直接轉寫成型的導光板的表面，從而一次性即可成型導光板，並且通過棱鏡結構成型直接在形成微結構的表面形成棱鏡結構，從而可以快速地製作出複合導光板結構。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．複合導光板

110．．．導光板

111．．．出光面

112．．．底面

113．．．第一微結構

114．．．第二微結構

120．．．棱鏡結構

121．．．第一表面

122．．．第二表面

123．．．第三微結構

124．．．第四微結構

Claims (10)

1. 一種複合導光板，其包括導光板及與所述導光板緊密結合的棱鏡結構，所述導光板具有出光面，所述出光面形成有第一微結構，所述棱鏡結構形成於所述出光面，所述棱鏡結構具有與所述出光面相接觸的第一表面，所述第一表面形成有第三微結構，所述第一微結構與所述第三微結構對應配合。
2. 如申請專利範圍1所述的複合導光板，其中，所述第一微結構為陣列排布的錐形凸起，所述第三微結構為陣列排布的錐形凹槽，每個所述錐形凸起對應收容於一個錐形凹槽內。
3. 如申請專利範圍1所述的複合導光板，其中，所述導光板具有與所述出光面相對的底面，所述底面形成有第三微結構。
4. 如申請專利範圍3所述的複合導光板，其中，所述第三微結構為陣列排布的多個半圓形凹槽。
5. 如申請專利範圍1所述的複合導光板，其中，所述棱鏡結構具有與第一表面相對的第二表面，所述第二表面形成有第四微結構。
6. 一種複合導光板製作裝置，其包括依次設置的導光板成型裝置及棱鏡結構成型裝置，所述導光板成型裝置包括模頭、第一圖形滾輪及第二圖形滾輪，所述第一圖形滾輪和第二圖形滾輪相互平行且相互間隔設置，所述模頭設置於第一圖形滾輪和第二圖形滾輪之間空隙的上方，所述模頭用於押出片狀的導光板成型材料至第一圖形滾輪和第二圖形滾輪之間，所述第一圖形滾輪和第二圖形滾輪通過轉動將位於之間的片狀的導光板成型材料的兩表面形成第一微結構及第二微結構，以得到片狀的導光板；所述棱鏡結構成型裝置包括膠槽、沾膠滾輪、膠量限制滾輪、輔助滾輪、紫外固化裝置及第三圖形滾輪，所述沾膠滾輪、膠量限制滾輪、輔助滾輪依次設置，所述沾膠滾輪用於通過轉動將膠槽內的紫外膠沾附其表面，所述膠量限制滾輪相對於沾膠滾輪滾動已將沾膠滾輪表面的紫外膠附著於膠量限制滾輪表面，所述片狀的導光板從所述膠量限制滾輪、輔助滾輪之間通過，所述膠量限制滾輪與輔助滾輪相對轉動，使得所述膠量限制滾輪表面的紫外膠壓合於片狀的導光板的形成有第一微結構的表面形成片狀的紫外膠，使得片狀紫外膠的與片狀的導光板相接觸的表面形成與第一微結構互補的第三微結構，所述紫外膠固化裝置與第三圖形滾輪相對設置，所述第三圖形滾輪通過轉動在片狀的紫外膠遠離片狀的導光板的表面形成第四微結構，所述紫外膠固化裝置用於固化紫外膠， 從而得連片的複合導光板。
7. 如申請專利範圍6所述的複合導光板製作裝置，其中，還包括保護膜貼合裝置，用於在連片的複合導光板兩相對表面貼合保護膜。
8. 如申請專利範圍6所述的複合導光板製作裝置，其中，還包括裁切裝置，所述裁切裝置包括側邊裁切機及平板裁切機，用於將連片的複合導光板板裁切成預定長度及寬度的複合導光板。
9. 如申請專利範圍8所述的複合導光板製作裝置，其中，還包括收集裝置，所述收集裝置包括輸送台、轉移裝置及堆疊機，裁切後的複合導光板傳送至輸送台，所述堆疊機用於堆放複合導光板，所述轉移裝置用於將輸送臺上的複合導光板轉移至堆疊機，以在堆疊機進行堆疊。
10. 一種複合導光板的製作方法，包括步驟:
    提供申請專利範圍6至9任一項所述的複合導光板的製作裝置;
    所述模頭將成型材料押入至第一圖形滾輪和第二圖形滾輪之間，以在片狀的成型材料的兩個相對兩表面分別形成第一微結構和第二微結構，以得到片狀的導光板；以及
    採用棱鏡結構成型裝置，將片狀的導光板一側形成紫外膠，並將紫外膠遠離片狀的導光板的表面形成第四微結構，從而得到連片的複合導光板。