专利名称：柱状透镜板的制造设备及方法
技术领域：
本发明涉及一种制造设备及方法，特别是一种柱状透镜板的制造设备及方法。
背景技术：
背投屏幕以其大屏幕、图像清晰为特色，与传统利用映像管的屏幕相比，背投屏幕除了具有无辐射、画面尺寸大等优点外，更可直接接上计算机或是其它影音设备，达到最大的娱乐效果。因此，随着生活水准的提高和居住条件的改善，背投屏幕愈来愈受到消费者的青睐。
近年来，背投屏幕的光学引擎技术逐渐地成熟，且由于背投屏幕由投影装置将影像投射至背投屏幕，在穿越背投屏幕后，进入观看者的眼睛。故在设计背投屏幕时，必须考虑到观看者的视角、影像的对比、分辨率、以及亮度等问题。
请参照图1，背投屏幕1为一穿透型屏幕(Transmissive Screen)，其主要由一菲涅耳透镜板(Fresnel Lens Sheet)11与一柱状透镜板(Lenticular Lens Sheet)12所构成。其中，光源所发出的入射光先射入菲涅耳透镜板11聚光以形成平行光，再射至柱状透镜板12。
如图2所示，现有的柱状透镜板12包含复数柱状透镜121、一透明基板122、一感光膜123、以及一遮光层124。其中，复数柱状透镜121设置于透明基板122的一侧，感光膜123设置于透明基板122的另一侧，利用感光膜123的黏性部份可将遮光层124黏住。其中，遮光层124(又可称为黑带条纹，Black Stripe)设置于感光膜123的非聚光区(Non-Focusing Area)，遮光层124可用以吸收光线降低外部光线的影响并增加对比。通过柱状透镜板12上复数柱状透镜121来控制水平方向的光线分布，以提升影像的亮度均匀度，并使得视域内的光线能做良好的运用。
请参照图3，现有柱状透镜板的制造方法包含涂布一光固性树脂于一透明基板的一侧(步骤S110)、压花并硬化光固性树脂(步骤S120)、黏合一感光膜于透明基板的另一侧(步骤S130)、以及转印一遮光层于感光膜(步骤S140)。
接着请同时参考图2及图4，为了制造柱状透镜板12，于现有的柱状透镜板制造设备20中，是将透明基板122传送至一涂布装置21，以将光固性树脂涂布于透明基板122上。接着，经过压花滚筒22、22’(Embossing Roller)压出复数柱状透镜121的纹路后，即利用第一紫外光照射器23进行固化，以使柱状透镜121定形。然后，利用第一叠合滚筒24、24’(Laminating Roller)以将感光膜123黏合至透明基板122的一侧。第二紫外光照射器25所发射的光线，收敛地照射于感光膜123的一聚光区(Focusing Area)，而聚光区受光照固化后则不具黏性。通过第二叠合滚筒26、26’进行遮光层124的转印时，黑色碳粉只会被具有黏性的非聚光部黏住，因此即在感光膜123的非聚光区形成遮光层124。如此一来，即完成柱状透镜板12的制作。
然而，在现有柱状透镜的制造方法中，若欲利用印刷方式，将油墨直接印制在柱状透镜121的非聚光区，以形成遮光层124时，则需要克服对位精准度的问题。由于非聚光区之间的间隔距离约只有50μm，故只要对位不够精准，则会影响整个柱状透镜板12的光通量，进而使得柱状透镜版12的良率下降。因此，现有的柱状透镜板12于形成遮光层124时，大都放弃印刷的方式，而采用贴附感光膜123及曝光的制程来形成遮光层124。利用感光膜123的聚光区曝光后失去黏性，只剩下非聚光区具有黏性以黏着碳粉，以形成对位精准的遮光层124。这对于生产柱状透镜板12的厂商而言，不但制程较复杂、制造设备的成本较高、生产速度降低，并且也提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种柱状透镜板的制造设备及方法，可以利用印刷方式来印制柱状透镜板的遮光层。
为达上述目的，本发明提供一种柱状透镜板制造设备，用以制造一柱状透镜板，柱状透镜板制造设备包含一第一压花单元、一第二压花单元、以及一印刷单元。其中，第二压花单元邻设于第一压花单元的一侧。印刷单元邻设于第一压花单元的另一侧，以使柱状透镜板的一部份同时被第一压花单元及印刷单元夹持。
为达上述目的，本发明还提供一种柱状透镜板制造方法，用以制造一柱状透镜板，柱状透镜板具有一基板、一透镜层、以及一遮光层，透镜层设置于基板的一侧，遮光层设置于基板的另一侧，柱状透镜板制造方法包含推压基板至一第一压花单元，以压出透镜层的形状、硬化透镜层、以及印刷形成遮光层于基板的另一侧。
承上所述，依本发明的柱状透镜板制造设备及方法中，由于第一压花单元与印刷单元同时夹持柱状透镜的一部份，故可利用印刷单元直接精准地于基板上印制遮光层。与现有技术相比，由于透镜层还附着在第一压花单元的纹路上，无法任意移动，所以基板的位置也跟着被固定。因此，印刷单元可于基板相对于透镜层之侧，利用印刷单元于适当的位置进行遮光层的印刷。如此一来，即可不需要现有柱状透镜板制造设备中的感光膜及第二紫外光照射器，故可节省设备成本。再者，由于不需要感光膜的黏合及曝光制程，因此也简化了制程、并节省制程的时间。另外，本实施例中所制造出的柱状透镜板，并不具有感光膜，遮光膜是直接且精准地设置于基板上，此与现有技术的柱状透镜板也不相同。
图1为现有背投屏幕的一示意图；图2为现有柱状透镜板的一侧面示意图；图3为现有柱状透镜板的制造方法的一流程图；图4为现有柱状透镜板的制造设备的一侧视示意图；图5为本发明较佳实施例的柱状透镜板的制造设备的一侧视示意图，其中放大图的方向平行第一压花单元上的纹路方向；图6为本发明较佳实施例的柱状透镜板的制造设备的另一侧视示意图；图7为本发明较佳实施例的柱状透镜板的一示意图；图8为本发明较佳实施例的柱状透镜板的制造方法的一流程图；图9为本发明较佳实施例的柱状透镜板的制造方法的另一流程图。
图中符号说明1 背投屏幕11 菲涅耳透镜板12 柱状透镜板121柱状透镜122透明基板123感光膜124遮光层20 柱状透镜板制造设备21 涂布装置22 压花滚筒23 第一紫外光照射器24 第一叠合滚筒24’第一叠合滚筒
25第二紫外光照射器26第二叠合滚筒26’ 第二叠合滚筒30柱状透镜板制造设备31第一压花单元32第二压花单元33印刷单元34支撑滚轮35涂布单元36硬化单元40柱状透镜板41基板42透镜层43遮光层S110 涂布一光固性树脂于一透明基板的一侧S120 压花并硬化光固性树脂S130 黏合一感光膜于透明基板的另一侧S140 转印一遮光层于感光膜S210 涂布一树脂于基板S220 推压基板至一第一压花单元，以压出透镜层的形状S230 硬化透镜层S240 印刷遮光层于基板的另一侧具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依本发明的柱状透镜板的制造设备及方法的数个实施例。
首先，请参照图5至图7，以说明本发明的柱状透镜板制造设备的较佳实施例。
如图5所示，柱状透镜板制造设备30用以将一基板41压制印刷成一柱状透镜板40，柱状透镜板制造设备30包含一第一压花单元31、一第二压花单元32、以及一印刷单元33。其中，如图7所示，柱状透镜板40具有一基板41、一透镜层42、以及一遮光层43，透镜层42设置于基板41的一侧，遮光层43设置于基板41的另一侧。本实施例中，基板41的材质可为聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚酯(polyester，PET)、环烯共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)、或金属铬合物-环烯共聚物(metallocene-based cyclic olefin copolymer，mCOC)等等。
请同时参照图5，第一压花单元31为一压花滚筒(EmbossingRoller)，其表面具有复数纹路，其纹路与柱状透镜板40的透镜层42相反，为内凹的柱状透镜纹路，并且平行排列于第一压花单元31的圆周方向。
本实施例中，柱状透镜板制造设备30更包含复数支撑滚轮34，其用以支撑基板41以利制程的进行。
本实施例中，柱状透镜板制造设备30更包含一涂布单元35，涂布单元35邻设于第一压花单元31，用以涂布一树脂，例如是将一光固化性树脂涂布于基板41上。
第二压花单元32邻设于第一压花单元31的一侧，其中第二压花单元32为一推压滚筒(Pressing Roller)。具有树脂的基板41经过第一压花单元31及第二压花单元32的压合后，以于基板41上形成具有复数柱状透镜的透镜层42。
本实施例中，柱状透镜板制造设备30更包含一硬化单元36，其邻设于第一压花单元31。硬化单元36可利用照光或温度改变的方式，来使树脂硬化，以固定透镜层42的形状。举例来说，硬化单元36可发射紫外光束，以使光固性树脂硬化。
印刷单元33邻设于第一压花单元31的另一侧，该压花后的基板41的一部份同时被第二压花单元32及印刷单元33夹持而贴合于第一压花单元31。本实施例中，印刷单元33具有一印刷滚筒(PrintingRoller)，印刷滚筒与压花滚筒夹持住基板41使得基板41贴合于第一压花单元31的表面。其中，印刷单元33更可具有刮刀、油墨槽等印刷用具，以进行遮光层43的印刷。
进行遮光层43的印刷时，由于基板41上的透镜层42还贴合在第一压花单元31上，无法任意移动，所以基板41的位置也随之固定。如此一来，印刷单元33即可于基板41相对于透镜层42之侧，利用印刷单元33于适当的位置进行遮光层43的印刷，只要起始印刷位置正确，并配合印刷单元33中印刷滚筒上适合的印刷间距，则可将遮光层43精准地印刷至基板41的预定位置。
另外，第一压花单元31、第二压花单元32及印刷单元33的配置方式，可依实际制程的需要，而有不同的配置，图6即为柱状透镜板制造设备配制的另一实例。如图6所示，第一压花单元31、第二压花单元32及印刷单元33可呈垂直排列。
接着，请参照图5、图7、图8及图9所示，以说明本发明的柱状透镜板制造方法的较佳实施例。
如图7所示，柱状透镜板制造方法，用以制造一柱状透镜板40，其中，柱状透镜板40具有一基板41、一透镜层42、以及一遮光层43，透镜层42设置于基板41的一侧，遮光层43设置于基板41的另一侧。
本实施例中，基板41的材质可为聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚酯(polyester，PET)、环烯共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)、或金属铬合物-环烯共聚物(metallocene-based cyclic olefin copolymer，mCOC)等等。
如图8中，柱状透镜板制造方法包含推压基板至一第一压花单元，以压出透镜层的形状(步骤S220)、硬化透镜层(步骤S230)、以及印刷遮光层于基板的另一侧(步骤S240)。
请参照图9，本实施例中，柱状透镜板制造方法更可包含涂布一树脂于基板(步骤S210)。于步骤S210中，树脂被涂布于基板41上。其中，树脂的材质可为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)、聚对苯二甲酸二乙酯(Polyethylene Terephthalate Glycol，PETG)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)、或其混合物。本实施例中，树脂是以一光固性树脂为例。
请同时参照图5及图8，于步骤S220中，将基板41推压至一第一压花单元31，以压出透镜层41的形状。
于步骤S230中，利用硬化单元36将透镜层41硬化，以固定透镜层41的形状。
于步骤S240中，利用印刷单元33于基板41的另一侧印刷遮光层43。本实施例中，遮光层43为一油墨层。
综上所述，本发明的柱状透镜板制造设备及方法中，由于第一压花单元与印刷单元同时夹持柱状透镜的一部份，故可利用印刷单元直接精准地于基板上印制遮光层。与现有技术相比，由于透镜层还附着在第一压花单元的纹路上，无法任意移动，所以基板的位置也跟着被固定。因此，印刷单元可于基板相对于透镜层之侧，利用印刷单元于适当的位置进行遮光层的印刷。如此一来，即可不需要现有柱状透镜板制造设备中的感光膜及第二紫外光照射器，故可节省设备成本。再者，由于不需要感光膜的黏合及曝光制程，因此也简化了制程、并节省制程的时间。另外，本实施例中所制造出的柱状透镜板，并不具有感光膜，遮光膜是直接且精准地设置于基板上，此与现有技术的柱状透镜板也不相同。
以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求书的范围中。
权利要求
1.一种柱状透镜板制造设备，用以将一基板压制印刷成一柱状透镜板，其特征在于，该柱状透镜板制造设备包含一第一压花单元；一第二压花单元，其邻设于该第一压花单元的一侧；以及一印刷单元，其邻设于该第一压花单元的另一侧，以使该压花后的该基板的一部份同时被该第二压花单元及该印刷单元夹持而贴合于该第一压花单元。
2.如权利要求1所述的柱状透镜板制造设备，其中，该第一压花单元为一压花滚筒。
3.如权利要求1所述的柱状透镜板制造设备，其中，该第二压花单元为一推压滚筒。
4.如权利要求1所述的柱状透镜板制造设备，其中，更包含一涂布单元，其邻设于该第一压花单元。
5.如权利要求1所述的柱状透镜板制造设备，其中，更包含一硬化单元，其邻设于该第一压花单元。
6.如权利要求1所述的柱状透镜板制造设备，其中，更包含复数支撑滚轮，以支撑该柱状透镜板。
7.一种柱状透镜板制造方法，用以制造一柱状透镜板，该柱状透镜板具有一基板、一柱状透镜层、以及一遮光层，该透镜层设置于该基板的一侧，该遮光层设置于该基板的另一侧，其特征在于，该柱状透镜板制造方法包含推压该基板至一第一压花单元，以压出该透镜层的形状；硬化该透镜层；以及印刷该遮光层于该基板的另一侧。
8.如权利要求7所述的柱状透镜板制造方法，其中，该基板的材质为聚碳酸酯、聚酯、聚氯乙烯、环烯共聚物、或金属铬合物-环烯共聚物。
9.如权利要求7所述的柱状透镜板制造方法，其中，更包含涂布一树脂于该基板。
10.如权利要求9所述的柱状透镜板制造方法，其中，该树脂的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸二乙酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、或其混合物。
11.如权利要求7所述的柱状透镜板制造方法，其中，该遮光层为一油墨层。
全文摘要
本发明涉及一种柱状透镜板制造设备，用以将一基板压制印刷成一柱状透镜板，柱状透镜板制造设备包含一第一压花单元、一第二压花单元、以及一印刷单元。其中，第二压花单元邻设于第一压花单元的一侧，印刷单元邻设于第一压花单元的另一侧，以使压花后的基板的一部分同时被第二压花单元及印刷单元夹持而贴合于第一压花单元。本发明亦提供一种柱状透镜板制造方法。
文档编号G03B21/56GK1841184SQ20051006253
公开日2006年10月4日 申请日期2005年3月29日 优先权日2005年3月29日
发明者谢纪莹, 吕绍溱, 王钧显 申请人:精碟科技股份有限公司