TWI392898B - An optical diaphragm manufacturing method and manufacturing apparatus thereof - Google Patents

Description

光學膜片之製造方法及其製造裝置

本發明係針對背光模組當中的光學膜片製造方法及其製造裝置，旨在提供一可製造無基材光學膜片之方法及裝置。

按，一般應用在資訊裝置的液晶顯示器，係可以依照實際設計之需求，而選擇利用直下式或者是側光式的背光模組架構；如第一圖所示，即為一般側光式背光模組之結構，主要由點光源11、導光板12以及複數光學膜片，各光學膜片可以為擴散板13及稜鏡片14而組成，該點光源11則係設置於對應該導光板12之側邊，接收點光源11發出之光線並導向上方之各光學膜片，最後朝向液晶顯示面板15射出，以達到液晶顯示面板顯示之效果。

其中，該擴散板13之作用係將光線均勻擴散而達到均光之效果，而該稜鏡片14係用以增加亮度；而一般擴散板或稜鏡片等光學膜片之結構，多係具有一基材層A，如第二圖(A)、(B)所示，該基材層A上並設有擴散層B，以形成擴散板13，或該基材層A上設有增光層C，以形成稜鏡片14；而該擴散板或稜鏡片之製造方法及裝置可如第三圖所示，該圖係以製造稜鏡片為例，係先由輸送輪提供基材層A，再於該基材層A上佈滿光固化樹脂D，再將佈滿有光固化樹脂D之基材層A輸送至一圖案化之成型輪E進行加壓成型，該成型輪E上係設有複數成型結構E1，使該光固 化樹脂D表面形成與該成型結構E1相對應之溝槽C2，再經由UV燈F照射，使該光固化樹脂D固化成型於基材層A上而形成稜鏡片14結構。

惟，上述擴散板或稜鏡片等光學膜片之結構中，均設有一基材層用以承載擴散層、增光層或其他光學結構層，該基材層之設置不僅增加整體光學膜片之厚度，且該基材層之材質大多為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚乙烯(PE)等材質，而該擴散層或增光層大多為UV膠材質，兩者不同之材質間對於光線之折射率亦不相同，故光線由空氣進入基材層時，會有部分光線被折射，再經由擴散層或增光層時，亦會有部分光線被折射，使得光線經由光學膜片後會有較高之光線損耗，進而使得整體光線利用率降低。

有鑑於此，本發明即在提供一種可製造無基材光學膜片之方法及裝置。

本發明之製造方法主要係於光學膜片製造過程中提供一暫時性輔助載體，以供承載成型材料，使該成型材料表面進行預成型及固化成型後，再將該輔助載體脫離該成型材料，以完成無基材之光學膜片結構。

其中該光學膜片係不具有基材，故整體厚度降低，且該光學膜片僅具有單一折射率之本體，使得光線僅經由一次之折射，以降低光線損耗進而提高光線利用率。

本發明「光學膜片之製造方法及其製造裝置」，如第四圖所示，其至少包含有下列步驟：步驟A、由一輔助載體輸送輪31提供輔助載體21，請同時參閱第五圖之第一實施例所示，該輔助載體21可以為基材，而該基材上預設有離型層22，係一同捲收於輔助載體輸送輪31上，該基材可以為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚乙烯(PE)材質，而該離型層22可以為離型膜或黏著劑；步驟B、於該輔助載體上佈滿成型材料23，係於輔助載體一側設置有成型材料提供組件32，藉由該成型材料提供組件32將成型材料23佈滿於該輔助載體之離型層22上，該成型材料22可以為光硬化型樹脂材質(例如UV膠材質)或者為熱硬化型樹脂材質，且該成型材料23中可添加有擴散粒子(圖中未標示)；步驟C、預成型步驟，於該成型材料提供組件32後方設置有預成型組件33，該預成型組件33係設於相對該成型材料23之上方，於該成型材料23上進行預成型步驟，使該成型材料23形成預定厚度；步驟D、固化步驟，該預成型組件33後方係設置有固化組件34，使該成型材料固化成型；其中，該固化組件34可以是UV燈或是加熱件(係依照成型材料之材質而定)；步驟E、分離步驟，該固化組件34後方係設置有分離組件35，且由於該離型層22與輔助載體21間之黏著力大於離型層22與成型材料23間之黏著力，用以將該成型材料23與該輔助載體21相互分離。

步驟F、捲收步驟，係將成型材料與該輔助載體分別捲收，該分離組件35後進一步設有光學膜片捲收組件36以及輔助載體捲收組件37，該光學膜片捲收組件36用以將成型之成型材料23加以捲收而完成成品，而該輔助載體捲收組件37則將輔助載體21加以捲收可再回收利用。

而經由上述步驟及製造裝置所完成之光學膜片結構，如第六圖之實施例所示，該光學膜片4係設有單一折射率成型材料所成型之本體41，該本體41內設有複數擴散粒子42，而使光線經由擴散粒子後，形成擴散之效果。

再者，該預成型組件33亦可以為成型輪，如第七圖所示，該成型輪之表面係設有成型結構331，使該成型材料23上形成相對該成型結構331之光學微結構231；而經由該製造裝置所完成之光學膜片結構，如第八圖之第二實施例所示，該光學膜片4同樣設有單一折射率成型材料所成型之本體41，而該本體41其中一表面係形成有複數光學微結構43；當然，亦可視不同形式之成型結構，而形成不同形式之光學微結構43，如第九圖至第二十一圖之各種實施例所示之微透鏡、溝槽、複合式半圓型及溝槽、倒弧形、突半圓多邊形、金字塔型、高寬深比型、弧型複合型、溝槽複合型、微透鏡型、鋸齒型、波浪菱鏡型或三角錐型等光學微結構之形式。

另外，該製造裝置亦可如第二十二圖所示，該輔助載體21可以為輸送輪，而該輸送輪表面預設有離型層22，同樣設有成型材料提供組件32、預成型組件33、固化組件34以及分離組件35，分別於該離型層22上進行佈滿成型材料 23、預成型步驟、固化成型步驟以及分離步驟，最後再由光學膜片捲收組件36將成型之成型材料23加以捲收而完成成品；當然亦可於分離步驟後進行設置保護層步驟，亦即於該分離組件35之後進一步設有一保護層提供組件38，該保護層提供組件38係設於相對於該成型材料23之下方，係將保護層24設置於該成型材料23下方。

本發明之製造方法及裝置可製造出無基材之光學膜片，且可依所需製造出具有擴散效果之擴散片，或具有增亮之效果之增光片，且該光學膜片因不具有基材，故整體厚度降低，而該光學膜片僅具有單一折射率之本體，使得光線僅經由一次之折射，以降低光線損耗進而提高光線利用率。

如上所述，本發明提供光學膜片另一較佳可行的製造方法及其製造裝置，爰依法提呈發明專利之申請；惟，以上之實施說明及圖式所示，係本發明較佳實施例者，並非以此侷限本發明，是以，舉凡與本發明之構造、裝置、特徵等近似、雷同者，均應屬本發明之創設目的及申請專利範圍之內。

基材層‧‧‧A

擴散層‧‧‧B

擴散粒子‧‧‧B1

樹脂‧‧‧B2

增光層‧‧‧C

樹脂‧‧‧C1

溝槽‧‧‧C2

光固化樹脂‧‧‧D

成型材料提供組件‧‧‧32

成型結構‧‧‧E1

UV燈‧‧‧F

點光源‧‧‧11

導光板‧‧‧12

擴散板‧‧‧13

稜鏡片‧‧‧14

液晶顯示面板‧‧‧15

輔助載體‧‧‧21

離型層‧‧‧22

成型材料‧‧‧23

光學微結構‧‧‧231

保護層‧‧‧24

輔助載體輸送輪‧‧‧31

成型輪‧‧‧E

預成型組件‧‧‧33

成型結構‧‧‧331

固化組件‧‧‧34

分離組件‧‧‧35

光學膜片捲收組件‧‧‧36

37‧‧‧輔助載體捲收組件

38‧‧‧保護層提供組件

4‧‧‧光學膜片

41‧‧‧本體

42‧‧‧擴散粒子

43‧‧‧光學微結構

第一圖係為習用液晶顯示器之背光模組組成架構圖。

第二圖(A)係為習用擴散板之結構示意圖。

第二圖(B)係為習用稜鏡片之結構示意圖。

第三圖係為習用稜鏡片製造裝置之結構示意圖。

第四圖係為本發明中光學膜片製造方法之流程示意圖。

第五圖係為本發明中光學膜片製造裝置第一實施例之結構示意圖。

第六圖係為本發明中第一實施例光學膜片之結構示意圖。

第七圖係為本發明中預成型另一實施例之結構示意圖。

第八圖係為本發明中第二實施例光學膜片之結構立體圖。

第九圖至第二十一圖係為本發明中光學膜片各種實施例之結構示意圖。

第二十二圖係為本發明中光學膜片製造裝置第二實施例之結構示意圖。

Claims (33)

1. 一種光學膜片之製造方法，其至少包含有下列步驟：A、提供輔助載體；B、於該輔助載體上佈滿成型材料；C、預成型步驟，於該成型材料上進行預成型步驟；D、固化步驟，使該成型材料固化成型；E、分離步驟，將該成型材料與該輔助載體相互分離。
2. 如請求項1所述光學膜片之製造方法，其中，該輔助載體為基材，而該基材上預設有離型層。
3. 如請求項2所述光學膜片之製造方法，其中，該基材為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚乙烯(PE)材質。
4. 如請求項2所述光學膜片之製造方法，其中，該步驟E之後進一步設有一步驟F，該步驟F係將成型材料與該輔助載體分別捲收。
5. 如請求項1所述光學膜片之製造方法，其中，該輔助載體為輸送輪，而該輸送輪表面預設有離型層。
6. 如請求項2或5所述光學膜片之製造方法，其中，該離型層為離型膜。
7. 如請求項2或5所述光學膜片之製造方法，其中，該離型層為黏著劑。
8. 如請求項2或5所述光學膜片之製造方法，其中，該離型層與輔助載體間之黏著力係大於離型層與成型材料間之黏著力。
9. 如請求項1所述光學膜片之製造方法，其中，該成 型材料為光硬化型樹脂材質。
10. 如請求項9所述光學膜片之製造方法，其中，該成型材料為UV膠材質。
11. 如請求項9或10所述光學膜片之製造方法，其中，該步驟D中係利用照射UV光方式固化。
12. 如請求項1所述光學膜片之製造方法，其中，該成型材料為熱硬化型樹脂材質。
13. 如請求項12所述光學膜片之製造方法，其中，該步驟D中係利用加熱方式固化。
14. 如請求項1所述光學膜片之製造方法，其中，該步驟C中係提供一成型輪，該成型輪之表面係設有成型結構，使該成型材料上形成相對該成型結構之光學微結構。
15. 如請求項1或14所述光學膜片之製造方法，其中，該步驟B中之成型材料中可添加有擴散粒子。
16. 如請求項1所述光學膜片之製造方法，其中，該步驟E之後進一步設有一步驟G，該步驟G係為設置保護層。
17. 一種光學膜片之製造裝置，其至少包含有：輔助載體；成型材料提供組件，該成型材料提供組件係設於該輔助載體一側，並將成型材料佈滿於該輔助載體上；預成型組件，該預成型組件係設於成型材料提供組件後方，且相對於該成型材料上方，以對該成型材料進行預成型； 固化組件，該固化組件係設於預成型組件後方；分離組件，該分離組件係設於固化組件後方，以將該成型材料與該輔助載體相互分離。
18. 如請求項17所述光學膜片之製造裝置，其中，該輔助載體為基材，而該基材上預設有離型層。
19. 如請求項18所述光學膜片之製造裝置，其中，該基材為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚乙烯(PE)材質。
20. 如請求項18所述光學膜片之製造裝置，其中，該分離組件後進一步設有光學膜片捲收組件以及輔助載體捲收組件。
21. 如請求項17所述光學膜片之製造裝置，其中，該成型材料提供組件之前進一步設有輔助載體輸送輪，該輔助載體輸送輪上係捲收有輔助載體。
22. 如請求項17所述光學膜片之製造裝置，其中，該輔助載體為輸送輪，而該輸送輪表面預設有離型層。
23. 如請求項18或22所述光學膜片之製造裝置，其中，該離型層為離型膜。
24. 如請求項18或22所述光學膜片之製造裝置，其中，該離型層為黏著劑。
25. 如請求項18或22所述光學膜片之製造裝置，其中，該離型層與輔助載體間之黏著力係大於離型層與成型材料間之黏著力。
26. 如請求項17所述光學膜片之製造裝置，其中，該成型材料為光硬化型樹脂材質。
27. 如請求項26所述光學膜片之製造裝置，其中，該成型材料為UV膠材質。
28. 如請求項26或27所述光學膜片之製造裝置，其中，該固化組件為UV燈。
29. 如請求項17所述光學膜片之製造裝置，其中，該成型材料為熱硬化型樹脂材質。
30. 如請求項29所述光學膜片之製造裝置，其中，該固化組件為加熱件。
31. 如請求項17所述光學膜片之製造裝置，其中，該預成型組件係為成型輪，該成型輪之表面係設有成型結構，使該成型材料上形成相對該成型結構之光學微結構。
32. 如請求項17或31所述光學膜片之製造裝置，其中，該成型材料中可添加有擴散粒子。
33. 如請求項17所述光學膜片之製造裝置，其中，該分離組件之後進一步設有一保護層提供組件，該保護層提供組件係設於相對於該成型材料之下方，係將保護層設置於該成型材料下方。