CN107167870B - 一种导光板制作装置及制作方法 - Google Patents

一种导光板制作装置及制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导光板制作装置及其制作方法，用于为导光板压印需要的纹理，本发明有益效果，第一，通过热压的方式，一次性通过上下，两侧或者单侧压印成型。减少制作导光板流程，一次成型制作。一般导光板单面制作另一面需设置增光膜，本案可减少一片增光膜的使用，并有效提高导光板亮度5％。第二，导光板一面设置网点，利于将点光源扩散为面光源，另一面压印棱镜结构可有效将光汇聚在一定射出角度对光斑有一定的遮蔽性。第三，导光板的入光端设有V‑CUT结构，可以减少热斑现象的发生。

Description

一种导光板制作装置及制作方法
技术领域
本发明涉及显示设备技术领域，更具体地说，涉及一种导光板 的制作装置及制作方法。
背景技术
目前的导光板(LGP)制作工艺见中国专利申请案公开号：CN 101131446 B；揭露如下内容：[0097]图11至图12b表示使用 滚轮上模71以及滚轮下模72的热压方法。[0098]滚轮上模71 的外周面如图12a所示，为通过对薄板基材60A按压并转动滚轮 上模71得到上述细长的凸面61的形状的成形面61”，此外，滚轮 下模72的外周面如图12b所示，为通过对薄板基材60A按压并 转动滚轮下模72，形成上述细长的凹面62a的成形面62”。滚 轮上模71以及滚轮下模72经由连结轴71b、72b连结在旋转驱 动装置上，如图11所示，通过在滚轮上模71以及滚轮下模72 上一边夹着薄板60A转动，一边向箭头D所示的方向移送该薄板 基材60A，在该薄板基材60A的图11中的上面形成细长的凸面 61a，在下面形成细长的凹面62a。除去以上的方面外，和根据图 5～图7说明的方法实际上相同，省略详细的说明。但现有技术 在导光板成型后，还需要增设一层增光膜，才能满足成品LGP亮度 要求，增加了工序和成本。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种双面同时成型、无需增光膜就可 满足成品LGP亮度要求的导光板制作设备及制作方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种导光板制作装置，用于为导光板压印需要的纹理，包括：
上辊轮组件，包括上辊轮本体，和设于上辊轮表面的上模具；
下辊轮组件，包括下辊轮本体，和设于下辊轮表面的下模具；
所述上辊轮组件和下辊轮组件上下对应设置。
进一步的，所述导光板制作装置还设有辊轮加热组件，用于加 热上辊轮组件和下辊轮组件。
进一步的，所述导光板制作装置还设有侧边辊轮组件，用于压 印导光板侧面纹理，包括侧边辊轮本体，和设于侧边辊轮表面的侧 边模具；所述侧边辊轮组件为设置于导光板其中一个侧面的一个侧 边辊轮组件或分别设置于导光板两个侧面的两个侧边辊轮组件。
进一步的，所述下模具和上模具中之一为网点结构纹理，另一个纹理为棱镜结构。
进一步的，所述加热组件加热上辊轮组件，使其温度在100到 140℃之间，并且使下辊轮组件温度为上辊轮组件温度的一半。
进一步的，所述加热组件加热上辊轮组件包括设于上辊轮本体内部的电加热组件，还包括设于下辊轮组件中的液体加热组件，所述液体加 热组件连接有一液体循环管路和温度调节装置，所述液体循环管路的一部分被所述电加热组件包裹。
本发明还提供一种导光板的制作方法，包括如下步骤：
S1：制作模具一，模具一上具有疏密网点分布；
S2：制作模具二，模具二上具有棱镜结构；
S3：将模具一、模具二分别设置在相对应布置的上辊轮本体、下辊轮本体上，分别形成上辊轮组件和下辊轮组件；
S4：将用于制作导光板的基材放入调整好温度、压力、速度的上辊轮组件、下辊轮组件中，其中模具一和模具二同时压印出导光板上下结构。
进一步的，在S3和S4之间还设有步骤：
S31：制作模具3，模具3为具有齿形结构轮状模具。
进一步的，为保证上辊轮压印转移效率，对于PMMA材料，上辊轮组件温度控制在110℃±10℃，对于PC材料，上辊轮组件温度控制在 120℃±20℃。
进一步的，下辊轮组件温度低于上辊轮组件，只要在板上形成轻微结构 转移就可以，温度为上辊轮组件的50％。
本发明有益效果，第一，通过热压的方式，一次性通过上下，两侧或者单侧压印成型。减少制作导光板流程，一次成型制作。一般导光板单面制作另一面需设置增光膜，本案可有效提高导光板亮 度5％。
第二，导光板一面设置网点，利于将点光源扩散为面光源，另一面压印棱镜结构可有效将光汇聚在一定射出角度对光有一定的遮蔽性。
侧面压印V-cut结构，可有效利用光源，增加入光面积，减小 光损失，提高光利用率，提高亮度且避免在光源处出现hotspot(光 斑)现象。灯光附近由于光聚集以形成光亮斑影响光视觉效果。 V-CUT是微小的锯齿或半圆形结构，做用是将光由边缘方向导向视 向方向，并增加亮度和使光均匀，实际应用中的特点是距离LED较 近的V-CUT尺寸较小，远离LED的V-CUT尺寸较大。
第三，本导光板制作装置，不仅能同时上下压印结构一次成 型，同时在前进过程中通过一个或两个侧边辊轮，同时进行侧面压 印，一次即可制作完成减少工艺流程，增加产品生产，降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对 实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技 术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。
图1本发明一种导光板制作装置的一种示例示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本 领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种导光板制作装置，用于为导光板1压印需要 的纹理，包括：
上辊轮组件21，包括上辊轮本体，和设于上辊轮表面的上模具；
下辊轮组件22，包括下辊轮本体，和设于下辊轮表面的下模具；
所述上辊轮组件21和下辊轮组件22上下对应设置。
现有技术中，一般仅在导光板的一面压印需要的纹理，然后为了提高导光板亮度，需要在另一面复合增光膜，导致工序增加，成 本增加，本发明采用上下辊轮组件均设有压印的模具(上模具和下 模具)，同时对导光板1的上下两面进行压印需要的纹理，一般而言，上表面压印将光源的光扩散成面光源的纹理，如网点结构纹理，下表面则压印光反射结构纹理，将光源的光向上表面进行反射，如棱镜结构，以提升整个导光板的亮度，从而使得导光板无需再复合增光膜，有效减少了工序和成本，且可以增强导光板的遮蔽性，降低亮白点不良率。
一般而言，为了提高压印效率及效果，需要采用热压印工艺，因此，导光板制作装置可增设辊轮加热组件，用于加热上辊轮组件和下辊轮组件。
在实际应用中，根据实际压印深浅的需要，所述辊轮加热组件加热上辊轮组件，使其温度在100到140℃之间，而下表面的纹理只要形成轻微结构就可以，因此，下辊轮组件温度可以比上辊轮组件低，例如可以设定为上辊轮组件温度的一半，这样，可以降低能耗及成本。在实际应用中，为保证上辊轮组件压印转移效率，对于PMMA材料，上辊轮组件温度控制在110℃±10℃，对于PC材料，上辊轮组件温度控制在120℃ ±20℃。
在实际应用中，辊轮加热组件可采用液体加热系统或电加热系 统，例如，上辊轮组件、下辊轮组件均采用可以单独控制的电加热装置，例如电阻加热装置、陶瓷加热装置、中频加热装置、涡流加热装置等。也可以采用混合加热系统，例如，所述辊轮加热组件包括设于上辊轮内部的电加热组件，还包括设于下辊轮本体中的液体加热组件，所述液体加热组件连接有一液体循环管路和温度调节装置，所述液体循环管路的一部分被所述电加热组件包裹。这样，下辊轮组件的加热可以利用上辊轮组件内部的电加热组件的热源，通过液体流速及流量等控制 手段，控制流经下辊轮组件内部液体加热组件中的液体温度，可以方便的调整下辊轮组件的温度。例如，上辊轮本体由三个120°夹角的圆弧 拼接而成一个完整的圆柱形辊筒，它们相互之间的连接可以采用螺栓、卡扣、榫卯等方式锁定，每个圆弧的内部都设有多条凹槽或凸起，在这些凹槽之间的部位或凸起中加工轴向孔道作为连接下辊轮内部的液体加热组件的液体循环管路的一部分，然后凹槽中或凸起之间嵌设电加热元件，在给上辊轮组件加热的同时，也给管路中的液体(如矿物油)进行加热，加热后的液体被输送到下辊轮组件中，对下辊轮组件进行加热，这样还有一个好处就是，可以确保下辊轮组件的温度低于上辊轮组件，而不必担心发生下辊轮组件的加热组件出现故障而温度高于上辊轮组件的情形。为防止管路中出现靠近管壁的液体温度较 低、管路轴心部分的液体温度较高，热交换效率不高的情况，在管路内部设置螺旋凹槽，其一增加液体与管壁的接触面积，提高热交换效率，其二迫使液体进行旋转，并在管路中设置离心装置或导流装置，迫使管路轴心区域的液体向管壁方向移动，加速管路内液体的热交换，使管路中的液体温度趋于一致性。之中，离心装置可以是在管路中设置的一个或多个叶轮，设置叶轮部分的管路直径可以比其它部分管路的直径大，叶轮转轴与管路的轴线一致或平行，叶轮的转轴可以安装于由管壁上向管路轴线方向延伸的转轴支臂上， 转轴支臂的横截面优选为等腰三角形，其顶角为小于30°的锐角，该锐角朝向液体流来的方向。叶轮可以由液体的流动来推动其旋转，也可以由电机驱动其旋转。叶轮的叶片靠近管壁的部分，还可 以设置与旋转轴线平行的导向鳍片，该鳍片由靠近管壁处逐渐向转 轴方向延伸，且其高度及厚度逐渐变小，起到将管壁处的液体向管路轴线方向引导的作用。而在叶轮的下游处，还可以增设一个导流装置，该导流装置为一个圆盘柱体，其柱体的边沿与导管内壁密闭连接，圆盘柱体上设置若干通孔，这些通孔在面向叶轮的一端位于圆盘柱体的中心位置，这些通孔的另一端位于远离叶轮的一面且靠 近管路内壁的位置，使得管路中的液体都必须在中心处汇聚，然后向管壁方向喷射而出，达到高效的热交换目的。其中，导流装置也可以单独设置，简单可靠免维护。圆盘柱体靠近液体流来方向的一 侧还可以设置锥形凹面，锥形凹面上设置螺旋形的导流槽，每个导流槽与一个通孔的入口连接，在锥形凹面的中心底部还可以设置一个锥形凸起，锥形凸起的表面设置螺旋凸条，或金字塔形小突起结 构，进一步将液体进行引导和混合。
在实际应用中，为了有效利用光源，增加入光面积，减小光损失，提高光利用率，提高亮度且避免在光源处出现hotspot(光斑) 现象，可在所述导光板制作装置设置侧边辊轮组件，用于压印导光板侧面纹理(如V-cut结构)，包括侧边辊轮本体，和设于侧边辊轮表面的侧边模具；所述侧边辊轮组件为设置于导光板其中一个侧面的一个侧边辊轮组件或分别设置于导光板两个侧面的两个侧边 辊轮组件。图1的示例中，采用分别设置于导光板两个侧面的两个侧边辊轮组件31和32。
V-cut微结构结构可以采用矩阵排列方式、贝塞尔曲线排列方式、或多项式排布方式等。
上述部件中，不论是上辊轮组件、下辊轮组件，还是侧边辊轮组件，其上模具、下模具、侧边模具，都可以采用例如金属等材质先加工好对应的纹理(如激光蚀刻)，然后再包覆在对应的上辊轮本体、下辊轮本体和侧边辊轮本体上，也可以直接在上辊轮本体、下辊轮本体和侧边辊轮本体上加工对应的纹理。
上、下辊轮组件既可以如图1一样上下对应设置，也可以一上一下错位设置，此时需要分别与一个光滑的压辊上下对应设置，只要能实现同时对导光板上下表面进行纹理压印即可。
本发明还提供一种导光板的制作方法，包括如下步骤：
S1：制作模具一，模具一上具有疏密网点分布；
S2：制作模具二，模具二上具有棱镜结构；
S3：将模具一模具二分别设置在相对应布置的上辊轮本体、下辊轮本体上，以分别形成上辊轮组件和下辊轮组件；
S4：将用于制作导光板的基材放入调整好温度、压力、速度的上辊轮组件、下辊轮组件中，其中模具一和模具二同时压印出导光板上下结构。
进一步的，在S3和S4之间还设有步骤：
S31：制作模具3，模具3为具有齿形结构轮状模具。
在实际应用中，为保证上辊轮压印转移效率，对于PMMA材料，上辊轮组件温度控制在110℃±10℃，对于PC材料，上辊轮组件温度控制在 120℃±20℃。
进一步的，下辊轮组件温度低于上辊轮组件，只要在板上形成轻微结构转移就可以，温度为上辊轮的50％。
本发明有益效果，第一，通过热压的方式，一次性通过上下，两侧或者单侧压印成型。减少制作导光板流程，一次成型制作。一般导光板单面制作另一面需设置增光膜，本案可有效提高导光板亮 度5％。
第二，导光板一面设置网点，利于将点光源扩散为面光源，另一面压印棱镜结构可有效将光汇聚在一定射出角度对光有一定的遮蔽性。
侧面压印V-cut结构，可有效利用光源，增加入光面积，减小光损失，提高光利用率，提高亮度且避免在光源处出现hotspot(光 斑)现象。灯光附近由于光聚集以形成光亮斑影响光视觉效果。 V-CUT是微小的锯齿或半圆形结构，做用是将光由边缘方向导向视向方向，并增加亮度和使光均匀，实际应用中的特点是距离LED较 近的V-CUT尺寸较小，远离LED的V-CUT尺寸较大。喷砂后应使亮度降低和使光更均匀但会有亮线产生。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相似部分 互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术 人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以 在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因 此，本发明将不会被限制与本文所示的这些实施例，而是要符合与 本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种导光板制作装置，用于为导光板压印需要的纹理，其特征在于，包括：
上辊轮组件，包括上辊轮本体，和设于上辊轮本体表面的上模具；
下辊轮组件，包括下辊轮本体，和设于下辊轮本体表面的下模具；
加热组件，用于加热所述上辊轮组件和所述下辊轮组件；
所述上辊轮组件和下辊轮组件上下对应设置；
其中，所述加热组件包括设于所述上辊轮本体内部的电加热组件和设于所述下辊轮本体中的液体加热组件，所述液体加热组件连接有一液体循环管路和温度调节装置，所述液体循环管路的一部分被所述电加热组件包裹。
2.根据权利要求1所述的导光板制作装置，其特征在于，所述导光板制作装置还设有侧边辊轮组件，用于压印导光板侧面纹理，包括侧边辊轮本体，和设于侧边辊轮表面的侧边模具；所述侧边辊轮组件为设置于导光板其中一个侧面的一个侧边辊轮组件或分别设置于导光板两个侧面的两个侧边辊轮组件。
3.根据权利要求1所述的导光板制作装置，其特征在于，所述下模具和上模具中之一为网点结构纹理，另一个纹理为棱镜结构。
4.根据权利要求1所述的导光板制作装置，其特征在于，所述加热组件加热上辊轮组件，使其温度在100到140℃之间，并且使下辊轮组件温度为上辊轮组件温度的一半。
5.一种导光板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：制作模具一，模具一上具有疏密网点分布；
S2：制作模具二，模具二上具有棱镜结构；
S3：将模具一、模具二分别设置在相对应布置的上辊轮本体、下辊轮本体上，分别形成上辊轮组件和下辊轮组件；
S4：将用于制作导光板的基材放入调整好温度、压力、速度的上辊轮组件、下辊轮组件中，其中模具一和模具二同时压印出导光板上下结构；
加热组件，用于加热所述上辊轮组件和所述下辊轮组件；
其中，所述加热组件包括设于所述上辊轮本体内部的电加热组件和设于所述下辊轮本体中的液体加热组件，所述液体加热组件连接有一液体循环管路和温度调节装置，所述液体循环管路的一部分被所述电加热组件包裹。
6.根据权利要求5所述的导光板的制作方法，其特征在于，在S3和S4之间还设有步骤：
S31：制作模具三，模具三为具有齿形结构轮状模具。
7.根据权利要求5所述的导光板的制作方法，其特征在于，为保证上辊轮压印转移效率，对于PMMA材料，上辊轮组件温度控制在110℃±10℃，对于PC材料，上辊轮组件温度控制在120℃±20℃。
8.根据权利要求7所述的导光板的制作方法，其特征在于，下辊轮组件温度低于上辊轮组件，温度为上辊轮组件的50％，以在导光板上形成轻微结构转移。
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