异质结构光学组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种异质结构光学组件，通过一模具以射出成形方式制成，包括一导光组件及至少一加工件。导光组件具有一出光面、相对出光面设置之一底面及至少一结合部；加工件则具有至少一附着面以一体成形设于结合部，且导光组件与加工件为相异材质。其中，结合部可根据异质结构光学组件所应用之领域而位于底面或出光面周缘，以决定加工件设置位置，且通过加工件可使异质结构光学组件更利于脱膜或是可进一步提升光学的调整效能与变化度。本实用新型提供的异质结构光学组件即在提供一种异质结构光学组件，利用模内装饰概念而通过射出成形制程，快速生产由多重材料构成的光学组件，并提升产品良率。
【专利说明】
异质结构光学组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及光学组件，特别涉及一种通过双料射出成形制成包含相异材料的异质结构光学组件。
【背景技术】
[0002]模内装饰(In-Mold-Decorat1n，頂D)为目前常见的制程技术，广义而言，頂D是指先将文字或图样等印刷或转印于透明薄膜后，再将其置于模仁并与塑料一并射出成形产品的技术，通过IMD即可快速将文字或图样等装饰于塑料表面，并借由披覆于表面的文字或图样解决塑料组件射出成形后如凹痕等缺陷。异于传统射出成形的多重加工JMD属于先行印刷成像，再完成热压成形及射出的动作，在此可有效减缩制程时间并提升产品良率。
[0003]MD制程技术又可细分为模内转印技术(In-Mold-Roller，IMR)、模内贴膜技术(In-Mold-Flim,頂F)及模内贴标技术(In-Mold-Label，IML)。頂R的工法为先将文字或图样印刷于薄膜上，再缠绕于卷膜器，之后通过送膜机将薄膜贴合于模具内腔，接续注入塑料，注塑后薄膜上的油墨印刷层则与薄膜分离而留于射出的塑料组件表面，即可获得具有装饰图案的塑料组件，且通过此一方式制成的产品表面不会具有透明薄膜。MF的工法为将印刷好的薄膜经由成形机通过软化或真空成形等步骤成形为3D态样，再经裁切后放到模具内进行射出成形，油墨受塑料温度影响会转印至塑料组件上，通过此方式可针对较具棱角的塑料组件进行表面处理，且能创造3D表面触感，成形的产品其油墨图样介于薄膜与塑料组件表面间，而可通过薄膜保护油墨图样。IML的工法是将图样先印刷于薄膜上，并以机械手臂贴合薄膜于模腔中，再注入塑料进行射出成形，油墨图样受塑料影响会转印于塑料组件上，并于产品表面形成硬化的透明薄膜，同于IMF技术，油墨图样位于硬化薄膜与塑料组件表面间，而达保护作用。与IMF不同之处仅为保护薄膜硬度较高，因此无法应用于具有复杂表面形状的塑料组件。简言之，无论何种模内装饰技术，其皆属将油墨图样与塑料产品通过单次加工射出成形，以快速于塑料产品表面转印结合图样，借以降低制程所需时间与程序。
[0004]而在塑料产品中，用以调整光线的组件如导光板为目前相当常见的种类，其供以将进入内部的光线导引以提供均匀光源。鉴于导光组件的优秀导光性质，除了显示器外，近年亦被广泛地应用于各种领域中。在配合不同装置使用，或是对于出光效果具有特定要求的情况下，光学组件进而因应需求而衍生众多结构态样，使其最终型态并不单如传统常见的矩形板体或楔形板体等。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的不能快速生产由多重材料构成的光学组件，并且产品良率低的缺陷，提供一种异质结构光学组件。
[0006]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
[0007]—种异质结构光学组件，其特点在于，通过一模具以射出成形方式制成，该异质结构光学组件包括:
[0008]—导光组件，具有一出光面、一底面及至少一结合部，且该出光面与该底面相对设置;及
[0009]至少一加工件，具有至少一附着面，该加工件通过该附着面一体成形设于该结合部，且该导光组件与该加工件为相异材质。
[0010]采用结合相异材质的加工件搭配导光组件，而可达到提升整体于光学调整上的效率与变化性，例如加工件为光学功能件时，更可进一步提升使用便利性。
[0011]优选地，该结合部位于该底面周缘。视异质光学结构组件的应用范畴，亦可对其结构进行特殊设计。如当异质结构光学组件欲作为具大面积出光的导光板使用时，使该结合部位于该底面周缘，而使加工件可安装于邻近底面处。
[0012]优选地，该加工件与该结合部为多个设置，且各该结合部具有一第一结合面与一第二结合面，使该结合部为凹槽态样。较佳制程方式则为，在模具中置入加工件，再注入导光组件材料并射出异质结构导光组件，通过加工件而利于在导光组件上成形该些结合部。
[0013]优选地，该第一结合面邻接于该第二结合面的一侧边且与该第二结合面的夹角小于90度。以传统射出成形而言，当结合部为此态样时，受限于夹角结构会造成无法脱模的情况，而通过加工件填补于结合部中，即可阻却无法脱模的问题。又，当导光组件欲搭配安装光源时，亦可将加工件自该导光组件上移除。
[0014]优选地，该结合部位于该出光面周缘。采用该结构，使加工件限制设置于邻近出光面处，而利于进行光学调整或因应需求结合。
[0015]优选地，该加工件的材质为不透明材质。通过采用不透明材质以防止部分光线受结合部导引而自该处出光，影响出光态样与效能。
[0016]优选地，该结合部为多个设置，且各该结合部具有一第一结合面与一第二结合面，该第二结合面垂直连接于该第一结合面。结合部的态样可依据应用需求进行调整。
[0017]优选地，该加工件为一框形结构体，并对应该第一结合面与该第二结合面具有二个该附着面。以通过附着面使加工件设置于组接部。由此，在将异质结构光学组件搭配其余组件而形成显示器时，可大幅降低组装制程所需时间，相对提高产出效率。
[0018]优选地，该加工件对应该出光面具有一开口。为使异质结构光学组件可顺利出光以及调整出光面积大小，该加工件对应该出光面具有一开口。
[0019]优选地，该结合部与该加工件为多个设置，各该结合部的形状为弧形，各该加工件为一反光膜。通过具反光效能的加工件设置于弧形结合部上，可有效解决光线受导光组件导引时，弧形结合部转角使光线易于折射的外界的耗损情形。
[0020]优选地，该导光组件具有至少二入光部，各该结合部一侧连接该出光面，另侧连接该入光部，且各该入光部具有一入光面供以设置至少一光源。在此更为详细定义该导光组件态样，光源的光线自入光面进入导光组件，并接续于入光部中前进，直至出光面形成出光。
[0021]优选地，各该入光部设有一分光孔，用以调整该导光组件内部光线的行进路线。采用该结构用以调整该导光组件内部光线之行进路线，以使光线可更为顺利受导光组件导引至出光面而达发光目的，并确保光线使用效率。
[0022]本实用新型中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本实用新型各优选实施例。
[0023]本实用新型的积极进步效果在于:
[0024]本实用新型提供的异质结构光学组件，有鉴于供与导光的光学组件需求变化，以模内装饰概念为发想点，使利用射出成形制备的光学组件可于单次加工中即与相异材质的加工件一体成形结合。据此，针对结合部为较大转角或倒钩角结构的导光组件，通过加工件可有效保持结合部的结构，并利于射出后快速并顺利地执行脱膜动作，提升产出良率以及生产效率。或随光学组件多样化应用范畴，以组装方面而言，光学组件应用于如显示器等电子装置时，现有技术中需通过胶框来固定光学组件以及搭配的各项组件，因此在组装时须逐一将组件对位组合，工序与制程实耗费大量时间，所以，实用新型提出为框体的加工件与导光组件相互结合的异质结构光学组件，进而在组装上可有效减缩工序。以光学需求方面而言，当导光组件为搭配特定装置而使结合部为较不利于导光的结构形态时，则可让加工件为具反光特性的物品，从而有效降低光线耗损率。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型实施例1的异质结构光学组件的立体示意图。
[0026]图2为本实用新型实施例1的异质结构光学组件的制程示意图。
[0027]图3为本实用新型实施例1的异质结构光学组件的应用示意图。
[0028]图4为本实用新型实施例2的异质结构光学组件的立体示意图。
[0029]图5为本实用新型实施例2的异质结构光学组件的制程示意图。
[0030]图6为本实用新型实施例2的异质结构光学组件的应用示意图。
[0031 ]图7为本实用新型实施例3的异质结构光学组件的立体示意图。
[0032]图8为本实用新型实施例3的异质结构光学组件的制程示意图。
[0033]图9为本实用新型实施例3的异质结构光学组件的另一实施态样的立体示意图。
[0034]I 异质结构光学组件
[0035]10 导光组件
[0036]101 出光面
[0037]102 底面
[0038]103结合部
[0039]1031第一结合面
[0040]1032第二结合面
[0041]104入光部
[0042]1041 入光面
[0043]1042 分光孔
[0044]11 加工件
[0045]111附着面
[0046]112 开口
[0047]2 模具
[0048]3 液晶模组
[0049]4 显示面板
[0050]5 光源[0051 ] Θ 夹角
【具体实施方式】
[0052]下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
[0053]随光学需求的多样化，导光板制造业者亦对应思考如何快速且精准地制造可符合要求的导光板，如调整导光板结构形状，或是进一步结合它种光学组件等方式以获得所需供光效果。鉴于模内装饰制程技术的便利性，本发明人即以其主要概念进行构思，以生产如本实用新型所揭示可应用于各领域中的异质结构光学组件。该异质结构光学组件I通过通过一模具2以射出成形方式制成，包括一导光组件10及至少一加工件11。
[0054]实施例1
[0055]图1-3示出了实施例1的立体示意图、制程示意图及应用示意图。
[0056]如图1-3所示，该导光组件10具有一出光面101、一底面102及至少一结合部103，出光面101并与底面102相对设置。加工件11具有至少一附着面111，并通过附着面111 一体成形设于结合部103，且导光组件10与加工件11属相异材质。其中，通过射出成形的异质结构光学组件I是可于单次加工产出，无须再通过多到工序结合导光组件10与加工件11。进一步说，由于异质结构光学组件I系采射出成形产出，而理论上，通过射出成形制成的对象，其整体外形越平坦或简单，则脱模效率与产品良率可相对提升，但若对象具有角度差异较大或是具倒钩角的结构特征时，在脱模过程中会因为该特征而产生不易脱模，或脱模后该处崩解而影响整体结构等问题，因此当异质结构光学组件I依据应用的范畴而具有特殊结构时，于脱模时可能会产生上述问题。在此，异质结构光学组件I通过加工件11则可使导光组件10即便具有特殊夹角或倒钩角等不利于脱膜的结构时，亦可顺利执行脱膜动作，以下则对此进行较为详尽的示例说明。
[0057]在本实施例1中，结合部103位于底面102周缘且为多个设置，加工件11亦同为多个设置。各结合部103并具有一第一结合面1031与一第二结合面1032，使结合部103为凹槽态样，加工件11则对应第一结合面1031与第二结合面1032具有二个附着面111。详细地说，第一结合面1031为邻接于第二结合面1032的一侧边，使第一结合面1031与第二结合面1032之间具有一夹角Θ，在此以该夹角Θ小于90度为例，且第一结合面1031相对连接第二结合面1032的侧边为邻接底面102的一侧边，使导光组件10的底面102相对出光面101呈内缩态样。
[0058]而基于模内装饰的概念，在欲成形如本实施例1中的结合部103结构时，利用加工件11来固定结合部103态样与便于脱模。较佳制程方式为，在模具2中预放该些加工件11在欲对应形成结合部103的位置，再注入导光组件10的材料，受加工件11影响，射出后的导光组件10即可成形有该些结合部103，且整体可快速并简易地脱模，结合部103应有的夹角Θ不会受脱模影响而导致其态样不符所需或是结构崩裂。此一态样的异质结构光学组件I，可接续搭配光源使用，以通过导光组件10针对光线进行调整，而作为背光源或发光源应用，若须以结合部103作为光源安装处，则将加工件11自导光组件10上移除即可。而当光源设置于结合部103后，使导光组件10的入光位置偏向底面102处，作为导光板使用时，可有效提升出光面积，使出光面101整体区域皆可形成出光。借此，在制作具有角度差异或是具倒钩角的导光组件10时，可提高脱模成功率，进而提升产品良率，有效解决传统射出成形在脱模时遇到的难处。
[0059] 实施例2
[0000]图4-6示出了实施例1的立体示意图、制程示意图及应用示意图。
[0061]本实施例中，与实施例1相同的组件与技术特征即不再赘述。异质结构光学组件I若视应用范畴，而需与其他组件相互组设使用时，则可限定加工件11的态样与结构，进而提升组装速度。以下则对此进行较为详细的示例说明。
[0062]如图4-6所示，使结合部103位于出光面101周缘且为多个设置，各结合部103具有一第一结合面1031及一第二结合面1032，第二结合面1032垂直连接于第一结合面1031。该加工件11可为不透明材质的一框形结构体，并对应第一结合面1031与第二结合面1032具有二个附着面111，以通过该些附着面111设置于结合部103，并使加工件11位于导光组件10的出光面101处。其中，第二结合面1032亦可为多个设置以提升与加工件11的结合强度，或可依据加工件11的态样作调整。进一步言，加工件可为一不透明胶框，并对应出光面101具有一开口 112，以借开口 112调整出光面101实际供以出光的面积大小，利于调整出光态样，且使加工件11为不透明材质，可防止光线受导光组件10导引后，自加工件11处出光而影响使用。依循模内装饰概念，较佳制程方式为在模具2中先放入加工件11，再于其上射出导光组件10，进而在后续搭配其余组件使用时，可更为节省组装工序。
[0063]例如，将异质结构光学组件I作为液晶显示器的导光模块使用时，可直接将异质结构导光组件I与一液晶模组3相互组接，形成完整的背光显示模块，再于加工件11相对连接导光组件10的侧组设薄膜或显示面板4等组件，而形成一液晶显示器。或导光组件10的出光面101亦可搭配组设遮蔽片以调整导光组件10的出光态样，例如遮蔽出光面10中央区域而使其产生框形发光效果等。相较于现有技术的组装工序，先使加工件11与导光组件10通过射出成形结合为一体，而可省略导光组件10与胶框的组装程序，大幅降低组装制程所需时间，相对提升产出效率，且可避免对位不准确影响后续出光效能的情况发生。
[0064]实施例3
[0065]图7和8示出了实施例3的立体示意图及制程示意图。
[0066]本实施例中，与实施例2相同之组件与技术特征即不再赘述。
[0067]当异质结构光学组件I需进一步改善导光效能或增加除了导光效能外的光学调整手段时，则可通过加工件11材料辅佐导光组件10而提升整体光学调整性质与对光线的使用状态。以下则以异质结构光学组件I作为结合于电子装置如USB而导引光线并提供框形发光效果的光学应用为例说明。
[0068]基于电子装置的结构与所需出光要求，在本实施例中，使导光组件10的结合部103与加工件11为多个，较佳者结合部103为二个并相对设置，且各结合部103为弧形。该导光组件10更具有至少二入光部104，各结合部103—侧连接出光面101，另侧则连接入光部104，且各入光部104具有一入光面1041供以设置至少一光源5。光源5的光线由入光面1041进入导光组件10内，并受折反射等光学现象续以前行至出光面101形成出光，由于结合部103为弧形，因此光线传递至结合部103时受其结构影响，光线会因转角太大而折射至外界造成能量损耗。并如图7所示，导光组件10的入光部104由入光面1041朝向出光面101呈渐宽态样，对于光线导引亦具有相当程度的影响，故在本实施例中，使加工件11为一反光膜，以于结合部103处降低光线折射至外界的机率，降低光能量损耗。较佳制程方式为先于模具2中将加工件11设置于所需位置，再注入塑料至模具2内，使异质结构光学组件I于射出成形时，加工件11即与导光组件10—体成形并位于结合部103，以达快速生产的目的。
[0069]图9示出了本实用新型实施例3中另一实施态样之立体示意图。为使提升光线使用率及出光均匀效果等，在各入光部104更可设有一分光孔1042，以调整导光组件10内部光线的行进路线。分光孔1042系为了防止光线受入光部104结构态样影响，而造成光能量耗损，故借分光孔1042可有效控制进入导光组件10的光线朝向出光面101行进，避免产生损耗情况。
[0070]综上所述，本实用新型所揭露的异质结构光学组件，为基于模内装饰的概念为构想出发点，使得导光组件可与相异材质的加工件借由单次射出成形相互结合为一体，以阻却二次加工的不便。同时，依据异质结构光学组件应用范畴的不同，亦可对应做各式结构限制。如作为背光模块的导光板使用时，或因应特殊出光需求，而需在导光组件表面形成具较大转折角或是倒钩角的结构，在传统射出成形，此态样容易造成无法脱膜的问题，或是脱模后该处结构产生崩解而不符所需，而如本实用新型实施例1揭露的异质结构光学组件，通过加工件来确保与维持结合部形状并利于脱模，有效快速制成并维持产品良率。后续应用上仅需将加工件移除即可利用结合部达到所需光学要求或是作为安装其余组件之用。或如实施例2所揭示的异质结构光学组件，可提供所应用的显示设备快速组装的便利性，以为胶框的加工件固定于导光组件之结合部，相较于现有技术的显示设备组装工序，通过异质结构光学组件则可快速与其他组件相互连接。或如实施例3所揭示的异质结构光学组件，通过为具反光功效的加工件，使导光组件在传递光线时，在结合部对应位置可有效阻止光线能量损耗，提升光线使用率。因此，本实用新型的异质结构光学组件利用与导光组件为相异材质的加工件进而提升整体于脱膜时的便利性，以及提升光学应用上的强度与变化性。
[0071]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种异质结构光学组件，其特征在于，通过一模具以射出成形方式制成，该异质结构光学组件包括: 一导光组件，具有一出光面、一底面及至少一结合部，且该出光面与该底面相对设置；及 至少一加工件，具有至少一附着面，该加工件通过该附着面一体成形设于该结合部，且该导光组件与该加工件为相异材质。2.如权利要求1所述的异质结构光学组件，其特征在于，该结合部位于该底面周缘。3.如权利要求2所述的异质结构光学组件，其特征在于，该加工件与该结合部为多个设置，且各该结合部具有一第一结合面与一第二结合面，使该结合部为凹槽态样。4.如权利要求3所述的异质结构光学组件，其特征在于，该第一结合面邻接于该第二结合面的一侧边且与该第二结合面的夹角小于90度。5.如权利要求1所述的异质结构光学组件，其特征在于，该结合部位于该出光面周缘。6.如权利要求5所述的异质结构光学组件，其特征在于，该加工件的材质为不透明材质。7.如权利要求6所述的异质结构光学组件，其特征在于，该结合部为多个设置，且各该结合部具有一第一结合面与一第二结合面，该第二结合面垂直连接于该第一结合面。8.如权利要求7所述的异质结构光学组件，其特征在于，该加工件为一框形结构体，并对应该第一结合面与该第二结合面具有二个该附着面。9.如权利要求8所述的异质结构光学组件，其特征在于，该加工件对应该出光面具有一开口。10.如权利要求5所述的异质结构光学组件，其特征在于，该结合部与该加工件为多个设置，各该结合部的形状为弧形，各该加工件为一反光膜。11.如权利要求10所述的异质结构光学组件，其特征在于，该导光组件具有至少二入光部，各该结合部一侧连接该出光面，另侧连接该入光部，且各该入光部具有一入光面供以设置至少一光源。12.如权利要求11所述的异质结构光学组件，其特征在于，各该入光部设有一分光孔，用以调整该导光组件内部光线的行进路线。
【文档编号】G02B6/00GK205450335SQ201620012164
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月7日
【发明人】吴升峰, 梁忠攭, 吴梵伟
【申请人】苏州向隆塑胶有限公司