具喇叭口的薄型导光板的制造方法及其设备与流程

本发明涉及导光板制造领域，特别涉及一种可提升具喇叭口的导光板的产出速度与质量，并有效降低具喇叭口的导光板厚度的制造方法及其设备。

背景技术：

现今，背光模块已被广泛地应用，尤以设置于各种电子装置中的显示面板结构为大宗。一般显示面板结构由一面板搭配一背光模块组合而成。同时，随着现今民众的使用习惯及市场需求，显示面板亦朝向轻薄化方向发展，而降低背光模块的厚度与重量即为降低显示面板整体结构方式之一。传统背光模块至少由光源如LED，与导光板或导光膜片等主要组件构成，以提供面板光线显示图样或文字，并可依据其余考虑增设如反射板等组件，提升背光模块的光线呈现效果。因此，欲降低背光模块的整体厚度与重量，可针对该导光板或导光膜片的厚度进行改善与设计。

理论上，当导光板或导光膜片的厚度下降，会导致其入光面尺寸小于光源尺寸，使光源发出的光线无法完全照射至导光板或导光膜片内，导致光线量不足，故现有的平板型与楔型导光板或导光薄膜无法在符合轻薄化要求下，同时满足入光面可撷取足够的光线量。因此目前采用的应对方式为在导光板或导光膜片的入光侧依循光源尺寸增设一楔型结构(taper)，业界也称其为喇叭口，以使光源的光线可借该楔型结构进入该导光板或导光薄膜中，提升光线的使用率。同样地，具楔型结构的导光片或导光薄膜为了符合光学设计与提升光学导引效果，也如一般导光板或导光薄膜般，可在其上设置光学微结构图样，以增强光学效果。

目前，也有多种制作具楔型结构导光板或导光薄膜的方式。其一为利用射出成型方式制成，并可在射出成型同时通过其模仁直接形成光学微结构。但目前塑料射出成型制成的具楔型结构的导光板或导光薄膜，其最小厚度仅 能达到0.4～0.5mm，若需进一步降低导光板或导光薄模厚度，或可利用高射速的射出机型，惟此举将面临导光板或导光薄膜的表面及结构平整度缺陷。因此当前射出成型的方式仍无法有效降低导光板或导光薄膜的厚度，因而不符当前对导光板或导光薄膜的厚度需求。

其二为将卷状的导光板或导光薄膜的基材，利用设计有凹槽的滚轮对其进行辗压，使其经由辗压而于一侧面形成凸起，并依据所需楔型结构形状逐一依序进行切割。此种方式亦称为线外加工，其须针对楔型结构另外设计滚轮并进行二次加工，且无法在辗压后直接形成楔型结构，而需再经切割制程以使最终导光板或导光薄膜产品形成所需形状，虽相较于射出成型方式可有效降低成品厚度，但极耗费制程时间而造成产出速度缓慢的情况。

其三为如台湾专利申请TW201444664A所述的转印设备及导光膜片的制造方法，其采用将卷状的导光板或导光薄膜的一基片，利用具有楔型凹槽的一模具结合胶层压制形成楔型结构。该基片具有相对的一出光面及一底面，并在该底面涂布一第一胶层，利用一转印滚轮针对该第一胶层进行压印及固化而该该底面借由该第一胶层形成光学微结构，接着，在该模具的一第一凹槽置入一转印模，且该模具同时具有一第二凹槽，再涂布一第二胶层于该转印模及该第二凹槽中，借由一压合滚轮将该机片的该出光面压合至该第二胶层并固化，使该第二胶层结合在该出光面且形成对应该第二凹槽的楔型结构以及对应该转印模的光学微结构，最后切割该基片而制作出该导光膜片。此种方式除了需对应设计该模具外，也须透过该第一胶层及该第二胶层的设置才可在该基片上形成楔型结构及光学微结构，在制程与材料成本上相对繁复与昂贵。或相较于上述两种方式，看似楔型结构仅需依据该模具的该第二凹槽即可成形，而无须再针对楔型结构进行切割动作，但实际上因应相异尺寸或形状的楔型结构则需逐一制作对应的模具，模具所占的生产成本亦随之大幅提升。此外，由于楔型结构及光学微结构皆为该第一胶层及该第二胶层附着于该基片上所形成，因此最终成品的导光膜片整体厚度并非原先该基片的厚度，而受该第一胶层及该第二胶层影响而大幅提升，不符现今轻薄化的要 求。

其四为将导光板或导光薄膜，与楔型结构分开制造，再透过UV胶将两者黏合，以形成具楔型结构的导光板或导光薄膜。此种方式由于将两结构透过黏合相固接，因此视导光板或导光薄膜以及楔型结构的材质及厚度等要件，所需的UV胶物性及化性亦会有所落差，因此必须针对生产的各类导光板或导光薄膜进行调胶动作，且此方式也需二次甚或多次加工，因而大幅提升制程上的繁杂度与耗费时间。另外，透过UV胶黏合须在黏合加工中确保楔型结构在导光板或导光薄膜上的相对位置，避免影响产出成品的导光效果，且亦可能产生楔型结构自导光板或导光薄膜脱落或产生位移的情况，造成产出良率下降的情况。

综上所述，目前针对具楔型结构的导光板或导光薄膜的制造方式，仍无法同时兼具高产出效率或速度、降低导光板或导光薄膜的厚度以及提升产品良率等需求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中传统的导光板制造方式无法同时兼具高产出效率或速度、降低导光板或导光薄膜的厚度以及提升产品良率等的缺陷，提供了一种具喇叭口的薄型导光板的制造方法及其设备，以提升具喇叭口导光板的制程速度及产出良率，且可降低制程所需成本并有效降低喇叭口导光板的厚度。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案来解决上述问题：

一种具喇叭口的薄型导光板的制造方法，其特点在于，其包括以下步骤：

提供一基材；及

提供一加温重塑装置针对该基材侧边进行热压制程，使该基材的侧面受热形成热熔状态，且同时受压堆栈而使该基材的侧边厚度增大形成一喇叭口。

上述步骤简化了导光板的制程以及提升了产出速度，同时也可降低导光板的整体厚度。

较佳地，该加温重塑装置包括多个增温侧向滚轮。

该增温侧向滚轮对该基材进行加热使其软化，再利用该增温侧向滚轮表面推压热熔的该基材侧边，以使该喇叭口成形。在此结合滚压与热压的原理以快速形成该喇叭口。

较佳地，所述制造方法还包括以下步骤：

提供至少一整印滚轮，以在该喇叭口成型后，针对该基材的顶面进行压辗，且该整印滚轮的一端设有一斜面压印部，以于压辗时透过该斜面压印部修整该喇叭口，使其具有一倾斜面。

该步骤可针对该喇叭口进行修整，其中，该斜面压印部可为与该整印滚轮一体成型，或为独立的滚轮，并可根据倾斜面呈现的态样进行设置。

较佳地，该斜面压印部的表面具有多个凸肋。

使该斜面压印部于修整该喇叭口同时，可通过该些凸肋在该倾斜面形成对应的沟槽，以使导光板在后续应用上可更为均匀地导引光线。

较佳地，该增温侧向滚轮的表面具有多个凸肋。

由于该喇叭口在后续导光板应用上为光源对应设置之处，因此为了在光线入射至该喇叭口时可形成更为均匀的入射光，在本发明中，使该增温侧向滚轮的表面具有多个凸肋，以在针对该基材进行塑形时一并透过该些凸肋在该喇叭口的一表面形成对应沟槽，以提升光线入射均匀度。

较佳地，所述制造方法还包括以下步骤：

提供一切割装置，且针对该基材的二侧边分别利用该加温重塑装置进行热压，再以该切割装置进行切割。

本发明利用单一基材进行加工即可形成二个加工成品，可大幅提升产出速度，有效增加生产量。

本发明还提供了一种用以制造具喇叭口的薄型导光板的设备，其特点在于，该设备用于执行前述具喇叭口的薄型导光板的制造方法，该设备包括：

一承载输送装置，以供承载一基材；及

一加温重塑装置，对应设于该基材的侧边，以针对该基材的侧面进行热 压制程，使该基材的侧面受热形成热熔状态，且同时受压堆栈而使该基材的侧边厚度增大形成一喇叭口。

较佳地，该加温重塑装置包括多个增温侧向滚轮。

该些增温侧向滚轮设置于该基材侧边以供对该基材进行热压制程，使该喇叭口成形。

较佳地，该增温侧向滚轮的表面具有多个凸肋。

该些凸肋提升了导光板的入光均匀度，在热压该基材形成该喇叭口同时，在该喇叭口与该增温侧向滚轮的接触面形成对应的沟槽，在后续应用上借该些沟槽可提升光源入射至导光板的光线均匀度。

较佳地，该设备还包括一整印滚轮，用以对该基材的顶面进行压辗，且该整印滚轮的一端设有一斜面压印部，以在压辗时透过该斜面压印部修整该喇叭口，使其具有一倾斜面。

在该喇叭口形成该倾斜面，且该倾斜面可因应需求为各种态样，该斜面压印部即可对应该倾斜面态样设置而与该整印滚轮一体成型或为独立设置的滚轮。

本发明的积极进步效果在于：本发明揭示的制造方法及用以执行该方法的设备，利用基材透过热压加工而使喇叭口直接在该基材成形，无须通过其余材料附加在该基材进而制成喇叭口，除可有效保持导光板的轻薄态样，也可省略附加材料成本。此外本发明无须经由二次或多次加工而可大幅减少制程时间以及制程繁杂程度，且也可阻绝喇叭口在后续应用上可能产生的移位或脱落现象，确保了导光板的产出质量与良率。

附图说明

图1为本发明实施例1的具喇叭口的薄型导光板的制造方法的流程示意图。

图2为本发明实施例1的制造具喇叭口的薄型导光板的设备的侧面结构示意图。

图3为本发明实施例1的制造具喇叭口的薄型导光板的设备的另一结构示意图。

图4a、图4b为本发明实施例1的整印滚轮与具有平直斜面的斜面压印部一体成型的设备的结构示意图。

图5a、图5b为本发明实施例1的整印滚轮与具有平直斜面的斜面压印部相互独立的设备的结构示意图。

图6a、图6b为本发明实施例1的整印滚轮与具有S型斜面的斜面压印部一体成型的设备的结构示意图。

图7为本发明实施例2的具有多个凸肋的斜面压印部的制造具喇叭口的薄型导光板的设备的结构示意图。

图8为本发明实施例2的压辗后的基材的局部结构示意图。

图9为本发明实施例3的具喇叭口的薄型导光板的制造方法的流程示意图。

图10为本发明实施例3的制造具喇叭口的薄型导光板的设备结构示意图。

图11为本发明实施例4的具喇叭口的薄型导光板的制造方法的流程示意图。

图12为本发明实施例4的制造具喇叭口的薄型导光板的设备结构示意图。

附图标记说明：

10、20：基材

101、201：喇叭口

1011、2011：倾斜面

1012：导光沟槽

1013：入光面

1014：展光沟槽

11、21：加温重塑装置

111、211：增温侧向滚轮

12：承载输送装置

13、23：整印滚轮

14、24：斜面压印部

1111、141：凸肋

25：切割装置

S101～S103：步骤

S201～S204：步骤

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

请参阅图1及图2～图4b，其为本发明实施例1的步骤流程示意图及各对应图1的步骤流程的设备应用示意图。本发明提供一种具喇叭口的薄型导光板的制造方法，其包括以下步骤。

步骤S101：提供一基材10。其中，该基材10可为具可挠性的薄膜片状结构体，其厚度约可低达0.2mm，且其材质为导光板常选用的塑料，如聚甲基丙烯酸酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)等材料。

步骤S102：提供一加温重塑装置11，针对该基材10侧边进行热压制程，使该基材10的侧面受热形成热熔状态，且同时受压堆栈而使该基材10的侧边厚度增大形成一喇叭口101。其中，该加温重塑装置11先通过增温熔融该基材10侧边，使该基材10产生可塑性，同时施以压力而如前述使该基材10的侧边受压堆栈而增大其厚度，接着再降温冷却固化该基材10，以使该喇叭口101固化。本发明借由用以作为导光板制作的塑料基材10的可塑特性，以加热方式使该基材10的侧边形成热熔再施予压力而使其收缩并堆栈，进而达到利用自身材料形成喇叭口101的目的。故通过此方法制成的薄型导光 板，由于通过该10基材自身进行重11塑而可维持同于该基材10的厚度，使成品符合现今轻薄化的要求，并且无须另附加其余加工材料或制程而可提升整体产出速率。

如图2至图4b所示，其为用以执行图1所示的制造方法的设备应用示意图。为了执行具喇叭口的薄型导光板的制造方法，在图2中揭示了一种用以制造具喇叭口的薄型导光板的设备，其包括一承载输送装置12及该加温重塑装置11。该承载输送装置12用于承载该基材10，并驱使该基材10朝一方向持续前进移动，以利于该加温重塑装置11对其进行热压制程。而该加温重塑装置11对应设于该基材10的侧边，以利于执行步骤S102。

利用滚压方式针对该基材10进行加工而形成导光板已为常见的加工方式，在此即不再赘述。鉴于滚压于导光板加工方式可制成大面积的导光板而具有高效率。因此本发明在此实施例中，采用该加温重塑装置11包括多个增温侧向滚轮111的实施方式为例说明，通过该些增温侧向滚轮111依序对该基材10进行加温及压塑，通过调整该些增温侧向滚轮111的温度与压力即可使该基材10形成所需尺寸或形状的该喇叭口101。为了更准确地针对该基材10进行重塑动作，该些增温侧向滚轮111的排序可依据低温高温交错的方式排列设置，以下以该些增温侧向滚轮111的数量为三个时为例进行说明。最先接触该基材10的该增温侧向滚轮111，其温度属较低温，以初步针对该基材10进行加温及压塑，接着通过属高温的该增温侧向滚轮111进一步使该基材10达到热熔状态并持续施压，在该基材10侧边增厚形成该喇叭口101后，即通过属低温的另一该增温侧向滚轮111进行降温固化的动作，使该喇叭口101固定成型。此外，该加温重塑装置11也可为一增温挡板，当该加温重塑装置11为增温挡板时，同于上述该些增温侧向滚轮111可利用相异温度对该基材10进行热塑及固化的动作。该加温重塑装置11具有多个加热区域，各该加热区域相邻设置且其温度排序也采用低温高温交错的方式排列。也即最先接触该基材10侧边的该加热区域的温度属低温，相邻的另一该加热区域则属高温，以更为软化该基材10，并借挡板与该基材10接 触使该基材10侧边厚度增大，再借另一相邻的该加热区域的低温使该喇叭口101冷却固化而成型。

步骤S103：针对该喇叭口101的修整，本发明在该喇叭口101成型后，更进一步提供至少一整印滚轮13，以针对该基材10的顶面进行压辗，且该整印滚轮13的一端设有一斜面压印部14，以在压辗时通过该斜面压印部14修整该喇叭口101，使其具有一倾斜面1011。其中，透过调整该整印滚轮13相对该基材10的施予压力，可压辗未形成该喇叭口101区域的该基材10，而降低该处的厚度，使最终成品的导光板厚度可更为薄型化。此外该倾斜面1011可视需求而为一平直斜面或为S型斜面，对应相异的该倾斜面1011态样，该斜面压印部14的设置具有多种实施态样。该斜面压印部14可与该整印滚轮13为一体成型，使该整印滚轮13压辗该基材10时，同时借由该斜面压印部14修整该喇叭口101，使其形成平坦的该倾斜面1011，而如图4a与图4b所示。其中，因应加工时该基材10相对该斜面压印部14的位移状态，较佳地，该斜面压印部14也可为光滑态样使其相对该喇叭口101进行修整时，更易于平整化该倾斜面1011。进一步说，该斜面压印部14远离该整印滚轮13处的圆周外径较小，而该斜面压印部14邻接该整印滚轮13处的圆周外径较大，必使该倾斜面1011的底部与顶部所接受该斜面压印部14的整平行为有所不同，例如底部为单纯整平压印，但顶部为整平压印与滑移抹平压印的综合行为表现。因此，当该斜面压印部14可与该整印滚轮13为一体成型时，需特别注意勿使该斜面压印部14对该倾斜面1011所施加的摩擦力太大，避免造成蜷曲变形。言归正传，在该喇叭口101修整完毕后，即可针对该基材10依所需尺寸进行切割而形成多个具喇叭口的薄型导光板。

请参阅图5a、图5b及图6a和图6b，其为本发明斜面压印部的另外两种应用平面示意图。该斜面压印部14可为一独立的滚轮而设于该整印滚轮13的一端。该斜面压印部14依据该倾斜面1011所欲达到相对水平面的斜度夹角设置，利用滚轮外侧表面对该喇叭口101进行压辗，使之形成平坦的该倾斜面1011，如图5a与图5b所示。另外，为使该倾斜面1011为S型斜面， 该斜面压印部14的态样也可做对应调整。同样地，该斜面压印部14可为独立的一滚轮或为一体成型设于该整印滚轮13，在图6a与图6b中以该斜面压印部14为一体成型设于该整印滚轮13并具有曲线的态样说明。该喇叭口101成形后，经由该斜面压印部14对其进行修整，即可使该倾斜面1011依循该斜面压印部14的态样形成如图6b所示的S型斜面。当该斜面压印部14为独立设在该整印滚轮13一端的实施态样时，也可借由其曲线形状的造型对该喇叭口101进行修整以形成S型的该倾斜面1011。借此，本发明通过变更该斜面压印部14的外型，即可使该倾斜面1011对应该斜面压印部14态样而成形，因此实际应用上本发明的该倾斜面1011并不局限于上述平直斜面或S型斜面二种态样。

实施例2

请参阅图7及图8，其为本发明实施例2的应用结构示意图及对应图7的制造方法及设备压辗后的基材局部示意图。在本发明中，该斜面压印部14具有多个凸肋141，用于在修整该喇叭口101时，一并在该倾斜面1011形成对应的多个导光沟槽1012，以借该些导光沟槽1012调整薄型导光板的折射光角度等以提升导光均匀效果。在图7中，以该斜面压印部14为独立设在该整印滚轮13一端的态样进行说明。其中，对应欲成形的该些导光沟槽1012分布方式，除可调整该些凸肋141的分布状态外，可进一步调整该斜面压印部14与该整印滚轮13的位移量关系。例如，欲形成如图8所示的该些导光沟槽1012的排列型态，又该斜面压印部14的滚轮半径小于该整印滚轮13的滚轮半径时，可借由调整该斜面压印部14使其在旋转一定圈数时的总位移量，与该整印滚轮13的单圈位移量相同，借此即可形成等间隔平行排列于该倾斜面1011的该些导光沟槽1012。惟如前述的调整方式与设置态样仅为一较佳实施方式的说明，本发明并不局限于此。此外，如先前技术提及，该喇叭口101位于导光板的入光侧，因此本发明于该增温侧向滚轮111的表面也可具有多个凸肋1111，以在热压该基材10时，在该喇叭口101的一入光面1013形成多个展光沟槽1014，借此调整光源的入光路径进而获得更为 均匀的入射光线。其中，前述的该斜面压印部14以及该增温侧向滚轮111的表面设置的该些凸肋141、1111，可因应所需的光学调整结构型态进行变更，除该些凸肋141、1111的截面可为弧形或矩形外，也可设计为非凸肋态样而为多个凹槽。

实施例3

请参阅图9及图10，其为本发明实施例3的步骤流程示意图及对应图9步骤流程的设备应用示意图。本发明可针对一基材20的二侧边分别利用一加温重塑装置21进行热压，以提升生产在线单一制程的成品数量，或可直接制成双侧皆具有一喇叭口201的导光板。当欲直接使成品的导光板为双侧皆具该喇叭口201时，执行以下步骤。

步骤S201：提供一基材20。该基材20的详细描述已于前述，在此即不再赘述。

步骤S202：提供至少二该加温重塑装置21，使该基材20的二侧面受热形成热熔状态，并同时受压堆栈而使该基材20的二侧边厚度增大分别形成该喇叭口201，该些加温重塑装置21在这里与前述的相同，皆包括多个该增温侧向滚轮211。借此，通过同时在该基材20的二侧边进行热压制程，即可制成具有双喇叭口201的导光板。

步骤S203：提供一整印滚轮23，以针对该基材20顶面进行压辗，且该整印滚轮23的二端分设有一斜面压印部24，以在压辗时通过该等斜面压印部24分别对该喇叭口201进行修整，使其具有一倾斜面2011。

实施例4

请参阅图11及图12，其为本发明实施例4的步骤流程示意图及对应图11的步骤流程的设备应用示意图。而欲在单次制程中，利用单一该基材20同时形成二加工成品亦即具喇叭口的薄型导光板时，在该基材20的二侧边分别受该加温重塑装置21进行热压后，提供一切割装置25以针对该基材20进行切割，如图11中步骤S204所示，而近似于射出成型的一模多穴的制程态样而可提升产量。较佳地，其中该切割装置25为一雷射切割器，且切割 的步骤可在该整印滚轮23及该斜面压印部24将该喇叭口201修整完毕后再执行，或在该基材20受该等加温重塑装置21热压后即先执行，再分别由对应的该整印滚轮23以及斜面压印部24进行压辗动作。在此，以该整印滚轮23及该斜面压印部24先行针对该些喇叭口201加工形成该倾斜面2011，而后再执行切割动作的步骤顺序为例说明，惟本发明并不局限于此。由于该基材20的二侧边皆具该喇叭口201，因此该斜面压印部24对应该等喇叭口201而呈多种设置方式，其可分别设于该整印滚轮23的二端。同样地，该等斜面压印部24可设于该整印滚轮23而与其一体成形，或为独立设置的滚轮而分别对应该喇叭口201以对其进行修整形成该倾斜面2011。而该倾斜面2011的态样如前面的实施例所述，可为平直斜面或为S型斜面。

在此实施例中，进一步揭示本发明的制造方法，可经由该加温重塑装置21使该基材20形成双侧皆具该喇叭口201的薄型导光板，以提供更为多元的导光板态样。或在该基材20双侧分别形成该喇叭口201后，再经由该切割装置25将其切割为二加工成品，以提升产出速率。

综上所述，本发明揭示的制造方法及用以执行该制造方法的设备，可有效减缩具喇叭口的薄型导光板的制程时间，并可使具喇叭口的导光板整体厚度下降，以达轻薄化要求。为了驱使导光板成品可达较低厚度呈现，也如先前技术记载，或有方式透过塑料薄膜片状的基材透过后续加工以制成导光板。鉴于塑料材质的可塑性，因此本发明利用自料重塑的概念进而设计如本发明揭示的制造方法及其应用设备，透过该加温重塑装置于该基材侧边进行加温与压塑的动作，使该基材在制程时无需外加其余素材或繁杂的加工程序，即可通过该基材自身使该喇叭口成形，进而导光板成品厚度即可约同于该基材厚度，达到降低导光板厚度并简化加工制程的功效，且也可提升导光板的产出速度。此外，导光板光学结构的制成，也可通过在该斜面压印部及该增温侧向滚轮设置对应的该些凸肋，而在该喇叭口成形以及对在该喇叭口进行修整时，一并形成在该喇叭口及该倾斜面上，借此也可进一步减缩制程所需时间。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明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发明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发明的保护范围。