CN101430400A - 导光膜与制造导光膜的制造设备以及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用以制造导光膜的制造设备与制造方法以及其所制造的导光膜，该导光膜包括基材层以及涂覆层，整体厚度在0.05mm至1mm的范围之间，基材层原先卷覆于第一滚轴上，第一滚轴架夹持定位第一滚轴，使第一滚轴上的基材层被拖曳经过涂覆装置，而将涂覆层涂布于基材层的表面以初步形成导光膜，然后滚轮压印涂覆层以在其表面形成微图案，最后再将完成的导光膜卷覆于第二滚轴架上的第二滚轴，这样，除了使基材层及导光膜能被卷覆而便于运送、储藏之外，还能由此制造出预定厚度、兼具理想机械强度及光学特性的光学膜。

Description

导光膜与制造导光膜的制造设备以及制造方法

技术领域

本发明涉及一种制造导光膜的制造设备与制造方法以及其所制造的导光膜。

背景技术

导光板可被利用以将光线导引到预定的地方，其常用于背光模块中，以将来自光源的光线导引射向面板。一般来说，导光板的基材多采用聚甲基丙烯酸甲酯(Poly methyl meth acrylate；PMMA)，其可直接在制造射出成型时在表面一体成形导光用的微图案。聚甲基丙烯酸甲酯的透光率佳且再加工性容易，但是厚度较厚，约在3mm至10mm之间，所以所制成的导光板为厚型板材且不易卷覆。

公知技术也有将聚甲基丙烯酸甲酯印刷于其它种类或相同种类的基材上的技术，但是除了仍为厚型板材之外，生产时印刷形成微图案所耗的时间较长，因此产量会较小。

其它种类的光学膜也有薄型的，如聚光膜、扩散膜等，一般可采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(poly ethylene terephthalate；PET)，其厚度约在0.05mm至0.25mm之间，因为这种膜多贴附在其它光学元件上，所以较不需要考虑机械特性(强度)。

请参阅图1，图1是公知技术导光板制造设备2的示意图。因为公知导光板4为较厚的板材，刚性较大，所以可采用图1以输送带6输送且以滚轮8压印平板的制造设备来生产导光板4。当利用输送带6将尚未形成微图案402的导光板4输送移动至滚轮(drum)8下时，经由轮模压印而在导光板4的表面形成微图案402，然后再由输送带6输送出去，再由后端裁切成形。这种厚型板材的导光板4适用于空间尚且足够的背光模块中。

近年来，携带式电子装置的功能愈来愈强大，为了做复杂的信息交换，多数电子装置设有多个按键的键盘。在半透明硅胶材质的帮助下，为了使产品酷炫，会在键盘中设计背光，除了炫目之外，在光线不佳处还能借以辨识按键。在携带式电子装置中，如行动电话、笔记本电脑等中，键盘的厚度都极薄。

特别是笔记本电脑，一般发光的LED元件厚度约在0.2mm至0.8mm粒径大小之间，虽然导光板薄型化是必要的考虑，但是键盘的面积较大，若以具有超薄厚度的聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基材，则单独的支撑力会显得不足，若再与别的机械力强的元件结合的话，除了难以加工外，也会徒增材料成本。

发明内容

因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种用以制造导光膜的制造设备以及制造方法与其所制造的导光膜，其可制造出预定厚度范围的导光膜，以适用于如笔记本电脑等携带式电子装置中的键盘所需的导光板。并且成形前的基材层以及成形后的导光膜皆可卷覆于滚轴上，从而便于运送以及储藏。

为了达到上述目的，本发明提供一种用以制造导光膜的制造设备，该导光膜包括一基材层以及一涂覆层，该基材层原先卷覆于一第一滚轴(roller)上。该制造设备还包括一第一滚轴架(holder)、一涂覆装置、一滚轮、以及一第二滚轴架。

该第一滚轴架夹持定位卷覆该基材层的第一滚轴。

该第一滚轴上所卷覆的基材层被拖曳经过该涂覆装置，该涂覆装置用以将该涂覆层涂布于该基材层的表面，以初步形成该导光膜。

该滚轮上具有至少一个轮模，经过该涂覆装置的导光膜再被拖曳以贴附于该滚轮的表面，该涂覆层受该轮模的贴压以形成至少一个微图案。

该第二滚轴架夹持定位一第二滚轴，在该滚轮形成该微图案的导光膜被拖曳以卷覆于该第二滚轴上。

其中，该导光膜的厚度在0.05mm至1mm的范围之间。该基材层所使用的材质可以是聚碳酸酯(Poly carbonate；PC)、或是采用较厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯。该涂覆层可以为聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶(silicone)、或环氧树脂(epoxy)等材质。

优选地，该制造设备还包括一裁切装置，该裁切装置在该第二滚轴上的导光膜拖曳出来后将该导光膜裁切形成一导光板。

优选地，该导光膜的厚度在0.05mm至1mm的范围之间，该裁切装置还在该导光板中裁切至少一个光源孔，一LED光源元件安装于该光源孔中，该LED光源元件的粒径在0.2mm至0.8mm的范围之间。

优选地，该导光板适用于携带型电子装置的键盘中，以对该键盘上的多个按键导光，该微图案为网点图案，该导光板具有多个网点图案，邻近该LED光源元件的网点图案中的网点较为稀疏，且网点的颗粒较小。

优选地，该制造设备还包括一第一定位轮组以及一第二定位轮组，该第一定位轮组设置于该第一滚轴架与该滚轮之间，该第二定位轮组设置于该滚轮与该第二滚轴架之间，分别用以定位该导光膜。

本发明还提供一种导光膜，用于一携带型电子装置的键盘中，以对该键盘上的多个按键导光，其利用一滚轴式制造设备制造出来，该导光膜包括：一基材层，该基材层所使用的材质选自于由聚碳酸酯、以及聚对苯二甲酸乙二醇酯所组成的族群；以及一涂覆层，该涂覆层设置于该基材层的表面，且被压印而具有多个网点图案，其中该涂覆层所使用的材质选自于由聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶、以及环氧树脂所组成的族群；其中，该导光膜的厚度在0.05mm至1mm的范围之间。

优选地，该滚轴式制造设备包括：一第一滚轴架，其夹持定位一第一滚轴，且该基材层卷覆于该第一滚轴上；一涂覆装置，该第一滚轴上所卷覆的基材层被拖曳经过该涂覆装置，该涂覆装置用以将该涂覆层涂布于该基材层的表面以形成该导光膜；一滚轮，该滚轮上具有至少一个轮模，经过该涂覆装置的导光膜被拖曳以贴附于该滚轮的表面，该涂覆层受该轮模的贴压以形成该网点图案；以及一第二滚轴架，其夹持定位一第二滚轴，在该滚轮形成该网点图案的导光膜被拖曳以卷覆于该第二滚轴。

优选地，该滚轴式制造设备还包括一裁切装置，该裁切装置在该第二滚轴上的导光膜拖曳出来后将该导光膜裁切形成一导光板。

优选地，该裁切装置还在该导光板中裁切至少一个光源孔，一LED光源元件安装于该光源孔中，该LED光源元件的粒径在0.2mm至0.8mm的范围之间，邻近该LED光源元件的网点图案中的网点较为稀疏，且网点的颗粒较小。

优选地，该滚轴式制造设备还包括一第一定位轮组以及一第二定位轮组，该第一定位轮组设置于该第一滚轴架与该滚轮之间，该第二定位轮组设置于该滚轮与该第二滚轴架之间，分别用以定位该导光膜。

本发明还提供一种用以制造导光膜的制造方法，该导光膜包括一基材层以及一涂覆层，该基材层卷覆于一第一滚轴上，该制造方法包括下列步骤：拖曳出该第一滚轴上所卷覆的基材层；将该涂覆层涂布于该基材层的表面以形成该导光膜；压印该涂覆层以形成至少一个微图案；以及拖曳形成该微图案后的导光膜以使该导光膜卷覆于该第二滚轴。

优选地，该基材层所使用的材质选自于由聚碳酸酯、以及聚对苯二甲酸乙二醇酯所组成的族群，该涂覆层所使用的材质选自于由聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶、以及环氧树脂所组成的族群。

优选地，该制造方法还包括下列步骤，在该第二滚轴上的导光膜拖曳出来后，裁切该导光膜以形成一导光板。

优选地，该导光膜的厚度在0.05mm至1mm的范围之间，该裁切方法还在该导光板中裁切至少一个光源孔，一LED光源元件安装于该光源孔中，该LED光源元件的粒径在0.2mm至0.8mm的范围之间。

优选地，该导光板适用于携带型电子装置的键盘中，以对该键盘上的多个按键导光，其中该微图案为网点图案，该导光板具有多个网点图案，邻近该LED光源元件的网点图案中的网点较为稀疏，且网点的颗粒较小。

因此，通过本发明用以制造导光膜的制造设备与制造方法以及其所制造的导光膜，利用特定基材层以及涂覆层的材料，可制造出预定厚度范围的导光膜，其兼具理想的机械强度以及光学特性，以适用于如笔记本电脑之类的携带式电子装置中的键盘所需的导光板。并且利用滚轴架夹持滚轴的设计，使成形前的基材层以及成形后的导光膜皆可卷覆于滚轴上，从而便于运送以及储藏。

关于本发明的优点与构思可以通过以下的发明详述及所附的附图得到进一步的了解。

附图说明

图1是公知技术导光板制造设备的示意图；

图2A是本发明所制成的导光膜的剖面示意图；

图2B是图2A中导光膜的局部放大示意图；

图3是本发明制造设备的示意图；

图4是本发明导光板的外观示意图；

图5是本发明导光板的侧剖示意图；以及

图6是本发明导光膜制造方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

输送带6        微图案402

导光膜30       基材层32

涂覆层34       网点图案3402

制造设备2、40  第一滚轴架42

第一滚轴50     涂覆装置43

滚轮8、44      轮模4402

第二滚轴架45   第二滚轴52

裁切装置46     导光板4、60

光源孔62       第一定位轮组47

第二定位轮组48 LED光源元件64

具体实施方式

本发明涉及一种用以制造导光膜30的制造设备40与制造方法以及其所制造的导光膜30。请参阅图2A以及图2B，图2A是本发明所制成的导光膜30的剖面示意图。图2B是图2A中导光膜30的局部放大示意图。导光膜30用于一携带型电子装置(如笔记本电脑、行动电话)的键盘中，以对该键盘上的多个按键进行导光。导光膜30利用一滚轴式制造设备40制造出来，且导光膜30包括一基材层32以及一涂覆层34。

基材层32所使用的材质可为聚碳酸酯、或是较厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯。涂覆层34可以为聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶、或环氧树脂等材质。其中，导光膜30的厚度在0.05mm至1mm的范围之间，且导光膜30在压印网点图案3402完成后可卷覆于一第二滚轴52上。

请参阅图3，图3是本发明制造设备40的示意图。制造设备40包括一第一滚轴架42、一涂覆装置43、一滚轮44、以及一第二滚轴架45。

基材层32原本卷覆于一第一滚轴50上。第一滚轴架42夹持定位卷覆基材层32的第一滚轴50。

第一滚轴50上所卷覆的基材层32被拖曳经过涂覆装置43，涂覆装置43用以将涂覆层34涂布于基材层32的表面以初步形成导光膜30。

涂覆方式可采用而不限于狭缝膜法(slot die)、刮刀法(comma)、滚轮带胶(roller coating)、或是喷涂(spray)等方法。而涂覆层34原本的原料可混加光起始剂，使此原料在涂布之后，被照射紫外线而硬化成涂覆层34，一般来说，后续还可进一步以热硬化来辅助涂覆层34的成型。

滚轮44上具有至少一个轮模4402，经过涂覆装置43的导光膜30再被拖曳以贴附于滚轮44的表面，涂覆层34受轮模4402的贴压以形成至少一个微图案(图中的多个网点图案3402)。其中，滚轮44的材质可以是不锈钢、铜、或是铝等材料。制造滚轮44上的轮模4402的工法可利用超精密雕刻、激光加工、蚀刻、或是电铸等工法来完成。

第二滚轴架45夹持定位一第二滚轴52，在滚轮44形成该微图案的导光膜30被拖曳以卷覆于第二滚轴52上。

制造设备40还包括一裁切装置46，第二滚轴52上的导光膜30再拖曳出来后，可利用裁切装置46裁切形成如图4的导光板60，并且也可在导光板60中裁切至少一个光源孔62。

此外，制造设备40还可包括一第一定位轮组47以及一第二定位轮组48。第一定位轮组47设置于第一滚轴架42与滚轮44之间，第二定位轮组48设置于滚轮44与第二滚轴架45之间，分别用以定位、拖曳、以及张力控制制程中的导光膜30。

进一步参阅图5，导光膜30的厚度在0.05mm至1mm的范围之间，特别是针对0.1mm至0.5mm的范围之间，这样既易于卷覆，又能配合现有主流的LED光源元件64，在笔记本电脑中更具有理想的机械强度以及光学特性。然后一LED光源元件64安装于光源孔62中，LED光源元件64的粒径在0.2mm至0.8mm的范围之间。因此，此导光膜30切成导光板60的厚度恰适用于此种微小的LED光源元件64，这样不仅导光膜30有着适当的薄度，并且具有足够的机械强度以及便于在生产线中安装到键盘中。

进一步叙述键盘中导光膜30的厚度处于特定范围的重要性，受限于空间限制，希望导光膜30薄。但由于键盘中导光膜30置于键柱与电路基板上压触开关之间，经常受到压应力，因而导光膜30的厚度需要考虑耐疲劳，太薄的导光膜30会由于长期压触而破裂或是白雾，影响到导光特性。并且，太薄的导光膜30对应太大颗粒的LED光源元件64，容易漏光从而影响键盘透光的美观效果。所以，配合现有LED光源元件64颗粒大小、耐疲劳性、空间设计、机械强度等，导光膜30不宜太薄也不宜太厚，所以本发明的导光膜具有特选的材质、厚度、以及特选的制程与设备，从而能特别产生出技术的进步性。

所述的微图案为网点图案3402，导光板60为对应键盘上的多个按键而具有多个网点图案3402，其中，邻近LED光源元件64的网点图案3402中的网点较为稀疏，且网点的颗粒较小，反之，远离LED光源元件64的网点图案3402中网点的密度较大，且网点的颗粒可较大。这样，可使射出键盘的光线强度差不多，从而可使成品成为理想的发光键盘。

请参阅图6，图6是本发明导光膜30制造方法的流程图。本发明也涉及一种用以制造导光膜30的制造方法，导光膜30包括一基材层32以及一涂覆层34，基材层32原本卷覆于一第一滚轴50上。该制造方法包括下列步骤：

步骤S02：拖曳出第一滚轴50上所卷覆的基材层32。

步骤S04：将涂覆层34涂布于基材层32的表面以初步形成导光膜30。

步骤S06：压印涂覆层34以形成至少一个微图案(网点图案3402)。

步骤S08：拖曳形成该微图案后的导光膜30，并将其卷覆于第二滚轴52上，其中导光膜30的厚度在0.05mm至1mm的范围之间。

步骤S10：在第二滚轴52上的导光膜30再被拖曳出来后，裁切导光膜30以形成适用于键盘大小的导光板60。另外，还在导光板60中裁切至少一个光源孔62，使LED光源元件64可安装于光源孔62中，LED光源元件64的粒径在0.2mm至0.8mm的范围之间，配合于此，再考虑聚碳酸酯可卷覆的限制特性，导光膜30的厚度特别需在0.1mm至0.5mm的范围之间。

因此，通过本发明用以制造导光膜30的制造设备40以及制造方法与其所制造的导光膜30，利用特定基材层32以及涂覆层34的材料，可制造出预定厚度范围的导光膜30，其兼具理想的机械强度以及光学特性，以适用于如笔记本电脑之类的携带式电子装置中的键盘所需的导光板60。并且利用滚轴架夹持滚轴的设计，使成形前的基材层32以及成形后的导光膜30皆可卷覆于滚轴上，从而便于运送以及储藏。

通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚地描述本发明的特征与构思，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能将各种改变及具等同物涵盖于本发明所欲请求的权利要求书的范围内。

Claims (16)

1、一种用以制造导光膜的制造设备，该导光膜包括一基材层以及一涂覆层，该制造设备包括：

一第一滚轴架，其夹持定位一第一滚轴，且该基材层卷覆于该第一滚轴上；

一涂覆装置，该第一滚轴上所卷覆的基材层被拖曳经过该涂覆装置，该涂覆装置用以将该涂覆层涂布于该基材层的表面以形成该导光膜；

一滚轮，该滚轮上具有至少一个轮模，经过该涂覆装置的导光膜被拖曳以贴附于该滚轮的表面，该涂覆层受该轮模的贴压以形成至少一个微图案；以及

一第二滚轴架，其夹持定位一第二滚轴，在该滚轮形成该微图案的导光膜被拖曳以卷覆于该第二滚轴。

2、如权利要求1所述的制造设备，其中该基材层所使用的材质选自于由聚碳酸酯、以及聚对苯二甲酸乙二醇酯所组成的族群，该涂覆层所使用的材质选自于由聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶、以及环氧树脂所组成的族群。

3、如权利要求1所述的制造设备，其中该制造设备还包括一裁切装置，该裁切装置在该第二滚轴上的导光膜拖曳出来后将该导光膜裁切形成一导光板。

4、如权利要求3所述的制造设备，其中该导光膜的厚度在0.05mm至1mm的范围之间，该裁切装置还在该导光板中裁切至少一个光源孔，一LED光源元件安装于该光源孔中，该LED光源元件的粒径在0.2mm至0.8mm的范围之间。

5、如权利要求4所述的制造设备，其中该导光板适用于携带型电子装置的键盘中，以对该键盘上的多个按键导光，该微图案为网点图案，该导光板具有多个网点图案，邻近该LED光源元件的网点图案中的网点较为稀疏，且网点的颗粒较小。

6、如权利要求1所述的制造设备，其中该制造设备还包括一第一定位轮组以及一第二定位轮组，该第一定位轮组设置于该第一滚轴架与该滚轮之间，该第二定位轮组设置于该滚轮与该第二滚轴架之间，分别用以定位该导光膜。

7、一种导光膜，用于一携带型电子装置的键盘中，以对该键盘上的多个按键导光，其利用一滚轴式制造设备制造出来，该导光膜包括：

一基材层，该基材层所使用的材质选自于由聚碳酸酯、以及聚对苯二甲酸乙二醇酯所组成的族群；以及

一涂覆层，该涂覆层设置于该基材层的表面，且被压印而具有多个网点图案，其中该涂覆层所使用的材质选自于由聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶、以及环氧树脂所组成的族群；

其中，该导光膜的厚度在0.05mm至1mm的范围之间。

8、如权利要求7所述的导光膜，其中该滚轴式制造设备包括：

一第一滚轴架，其夹持定位一第一滚轴，且该基材层卷覆于该第一滚轴上；

一涂覆装置，该第一滚轴上所卷覆的基材层被拖曳经过该涂覆装置，该涂覆装置用以将该涂覆层涂布于该基材层的表面以形成该导光膜；

一滚轮，该滚轮上具有至少一个轮模，经过该涂覆装置的导光膜被拖曳以贴附于该滚轮的表面，该涂覆层受该轮模的贴压以形成该网点图案；以及

一第二滚轴架，其夹持定位一第二滚轴，在该滚轮形成该网点图案的导光膜被拖曳以卷覆于该第二滚轴。

9、如权利要求8所述的导光膜，其中该滚轴式制造设备还包括一裁切装置，该裁切装置在该第二滚轴上的导光膜拖曳出来后将该导光膜裁切形成一导光板。

10、如权利要求9所述的导光膜，其中该裁切装置还在该导光板中裁切至少一个光源孔，一LED光源元件安装于该光源孔中，该LED光源元件的粒径在0.2mm至0.8mm的范围之间，邻近该LED光源元件的网点图案中的网点较为稀疏，且网点的颗粒较小。

11、如权利要求8所述的导光膜，其中该滚轴式制造设备还包括一第一定位轮组以及一第二定位轮组，该第一定位轮组设置于该第一滚轴架与该滚轮之间，该第二定位轮组设置于该滚轮与该第二滚轴架之间，分别用以定位该导光膜。

12、一种用以制造导光膜的制造方法，该导光膜包括一基材层以及一涂覆层，该基材层卷覆于一第一滚轴上，该制造方法包括下列步骤：

拖曳出该第一滚轴上所卷覆的基材层；

将该涂覆层涂布于该基材层的表面以形成该导光膜；

压印该涂覆层以形成至少一个微图案；以及

拖曳形成该微图案后的导光膜以使该导光膜卷覆于该第二滚轴。

13、如权利要求12所述的制造方法，其中该基材层所使用的材质选自于由聚碳酸酯、以及聚对苯二甲酸乙二醇酯所组成的族群，该涂覆层所使用的材质选自于由聚甲基丙烯酸甲酯、硅胶、以及环氧树脂所组成的族群。

14、如权利要求12所述的制造方法，其中该制造方法还包括下列步骤，在该第二滚轴上的导光膜拖曳出来后，裁切该导光膜以形成一导光板。

15、如权利要求14所述的制造方法，其中该导光膜的厚度在0.05mm至1mm的范围之间，该裁切方法还在该导光板中裁切至少一个光源孔，一LED光源元件安装于该光源孔中，该LED光源元件的粒径在0.2mm至0.8mm的范围之间。

16、如权利要求15所述的制造方法，其中该导光板适用于携带型电子装置的键盘中，以对该键盘上的多个按键导光，其中该微图案为网点图案，该导光板具有多个网点图案，邻近该LED光源元件的网点图案中的网点较为稀疏，且网点的颗粒较小。

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