CN111976065B - 用于制造导光板的模仁及其微结构制造方法 - Google Patents

Abstract

一种模仁的微结构制造方法包括以下步骤。将对准镶件装设于模仁主体。接着，镜面抛光对准镶件与模仁主体，以使对准镶件形成基准面，模仁主体形成抛光面，其中基准面与抛光面切齐。在镜面抛光对准镶件与模仁主体之后，分离对准镶件与模仁主体。之后，将对准镶件与加工镶件固定在水平面上，其中对准镶件的底面与加工镶件的底面皆位于水平面。接着，刨削加工镶件，以形成平整面，其中平整面相对于水平面的高度实质上相同于基准面相对于水平面的高度。之后，从平整面切割该加工镶件，以形成微结构镶件。此外，上述模仁也在此提出。

Description

用于制造导光板的模仁及其微结构制造方法

本发明专利申请是于2018年2月28日提交的名称为“用于制造导光板的模仁及其微结构制造方法”的中国发明专利申请NO.201810166332.5的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用来制造导光板(light guide plate)的工具以及制造导光板的方法，且特别是涉及一种用于制造导光板的模仁(mold core)及其微结构(microstructure)制造方法。

背景技术

导光板是现有常见的光学元件，其可作为能均匀出光的面光源，而现有的导光板通常应用于液晶显示器以及灯具。导光板的表面通常存有微结构，其能散射光线，以使导光板内传递的光线能从导光板的出光面出射。目前的导光板已采用模仁来制作，其中微结构也能通过模仁来形成。上述微结构能左右导光板的光学表现，因此用来制造导光板的模仁须要有良好的精度，以提升导光板的光学表现。但是模仁局部微结构设计时需要整颗模仁镀镍后再加工，大面积镍层于制造生产时易损坏，维修需全部重新加工，耗费较多生产成本及工时。

本“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。此外，在“背景技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。

发明内容

本发明提供一种模仁的微结构制造方法，其能提升微结构镶件的组装精度。

本发明另提供一种用于制造导光板的模仁，其通过上述制造方法而制成。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明所提供的模仁的微结构制造方法包括以下步骤。将对准镶件装设(mounting)于模仁主体。接着，镜面抛光对准镶件与模仁主体，以使对准镶件形成基准面，模仁主体形成抛光面，其中基准面与抛光面切齐。在镜面抛光对准镶件与模仁主体之后，分离对准镶件与模仁主体。之后，将对准镶件与加工镶件固定在水平面上，其中对准镶件的底面与加工镶件的底面皆位于水平面。接着，刨削加工镶件，以形成平整面，其中平整面相对于水平面的高度(level)实质上相同于基准面相对于水平面的高度。之后，从平整面切割加工镶件，以形成微结构镶件。

本发明还提供一种用于制造导光板的模仁，其包括模仁主体与微结构镶件。模仁主体具有抛光面。微结构镶件装设于模仁主体，并包括承载件以及形成于承载件上的微结构层。微结构层具有平整面以及多个形成于平整面的沟槽，其中平整面与抛光面实质上切齐。

基于上述，本发明利用对准镶件的基准面作为基准来制造微结构镶件，以使微结构镶件的平整面能与模仁主体的抛光面实质上切齐，从而帮助提升微结构镶件对模仁主体的组装精度。

为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1G是本发明一实施例中的模仁微结构制造方法的立体示意图。

图1H是图1G中的模仁的局部立体示意图。

图2是本发明另一实施例中的微结构镶件的立体示意图。

图3是本发明另一实施例中的微结构镶件的立体示意图。

图4A和图4B是本发明另一实施例中的模仁、对准镶件与微结构镶件的立体示意图。

具体实施方式

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1A至图1H是本发明一实施例中的模仁微结构制造方法的立体示意图。请参阅图1A，在本实施例的模仁的微结构制造方法中，首先，提供模仁主体110与对准镶件102，并且将对准镶件102装设于模仁主体110。以图1A为例，对准镶件102可通过至少一根螺丝12(图1A绘示两根螺丝12，但不用于限定本发明)而锁固于模仁主体110，而对准镶件102可装设于模仁主体110的侧面112，其中模仁主体110的一侧可形成凹陷(recess)R11，而侧面112为凹陷R11的其中一面壁面，如图1A所示。

在图1A中，模仁主体110具有第一上表面110i，而对准镶件102具有第二上表面102i，其中第一上表面110i与第二上表面102i皆未经过镜面抛光，所以第一上表面110i与第二上表面102i两者粗糙，具有偏高的粗糙度。此外，模仁主体110与对准镶件102可以由相同材料所制成，例如碳钢或不锈钢。

请参阅图1A与图1B，在对准镶件102装设于模仁主体110之后，镜面抛光对准镶件102与模仁主体110，以使对准镶件102形成基准面102f，而模仁主体110形成抛光面110f。具体而言，镜面抛光机台11抛光模仁主体110的第一上表面110i以及对准镶件102的第二上表面102i，以使第一上表面110i变成抛光面110f，第二上表面102i变成基准面102f。如此，模仁主体110与对准镶件102分别具有粗糙度偏低的光滑抛光面110f与基准面102f。另外，由于对准镶件102已装设于模仁主体110，所以在镜面抛光对准镶件102与模仁主体110的步骤中，同一镜面抛光机台11能同时抛光对准镶件102与模仁主体110。因此，基准面102f与抛光面110f能够彼此切齐。

请参阅图1B与图1C，之后，分离对准镶件102与模仁主体110。例如，将这些螺丝12松开并卸下，以使对准镶件102能从模仁主体110脱离。请参阅图1D，之后，将对准镶件102与加工镶件103固定在水平面H21上，其中对准镶件102的底面102b与加工镶件103的底面103b皆位于水平面H21，以使加工镶件103能依据对准镶件102的基准面102f来进行对准。加工镶件103将在后续步骤中被制作成微结构镶件120(请参考图1F与图1G)，以下内文将会详述。

在图1D所示的实施例中，可通过治具20来对准加工镶件103与对准镶件102，其中治具20包括平面板21与多个固定块22。这些固定块22固定于平面板21上，并且彼此分离，以使相邻两个固定块22之间形成可容纳对准镶件102或加工镶件103的容置空间，如图1D所示。平面板21具有水平面H21，而从图1D来看，水平面H21为平面板21的上平面。在对准镶件102与加工镶件103分别固定在治具20的两个容置空间之后，底面102b与底面103b皆位于水平面H21，以利于进行加工镶件103顶面103a对准基准面102f的流程，其中对准镶件102与加工镶件103两者可以通过螺锁而固定于治具20。

加工镶件103包括承载件122以及形成于承载件122上的膜层124i，其中承载件122的构成材料可相同于对准镶件102的构成材料，例如碳钢或不锈钢。膜层124i可以是金属层，其构成材料可以是镍、光学铜，而膜层124i可通过电镀(electroplating)来形成，其中膜层124i可以是多层膜(multilayer)。当底面102b与底面103b皆位于同一水平面H21时，加工镶件103的顶面103a相对于水平面H21的高度大于基准面102f相对于水平面H21的高度。也就是说，加工镶件103的高度会大于对准镶件102的高度，如图1D所示。

请参阅图1D与图1E，之后，刨削加工镶件103，以形成具有平整面103f的加工镶件103m，以使平整面103f相对于水平面H21的高度实质上相同于基准面102f相对于水平面H21的高度，其中前述的“高度实质上相同”是指平整面103f与基准面102f两者之间的高度差在0.005毫米(mm)以下。此外，平整面103f相对于水平面H21的高度可高于基准面102f相对于水平面H21的高度。

在刨削加工镶件103的步骤中，只刨削膜层124i，但不刨削承载件122，所以在加工镶件103经过刨削而转变成加工镶件103m后，承载件122基本上仍保持不变，而膜层124i则被刨削成厚度较薄的膜层124m，并具有平整面103f。在进行刨削加工镶件103前，可先量测基准面102f与加工镶件103顶面103a之间的高度差，并根据所此高度差来控制对加工镶件103的刨削，以使平整面103f与基准面102f之间的高度差能控制在0.005毫米以下。

请参阅图1E与图1F，接着，可以利用刀具30，从平整面103f切割加工镶件103m，以形成微结构镶件120，其包括微结构层124与承载件122，其中刀具30可以是钻石切割刀。微结构层124具有平整面103f以及多个形成于平整面103f的沟槽121，其中各条沟槽121为V形沟，并且是由刀具30切割而成。这些沟槽121彼此并列并且被平整面103f分隔，如图1F所示。从图1F来看，在进行切割加工镶件103m的过程中，刀具30仅切割膜层124m，但是不会切割承载件122，其中膜层124m最薄厚度T1可约在0.1毫米。所以，在切割加工镶件103m之后，承载件122基本上是不会被刀具30所损伤。

请参阅图1G，在形成微结构镶件120之后，将微结构镶件120装设于模仁主体110，其中微结构镶件120可通过螺丝12而锁固于模仁主体110。至此，一种用来制造导光板的模仁100基本上已制造完成，其中模仁100包括模仁主体110以及微结构镶件120。此外，在本实施例的模仁主体110中，侧面112邻接于抛光面110f，而微结构镶件120装设于侧面112，如图1G所示。

请参阅图1H，其绘示通过图1G中的模仁100的局部立体示意图。在将微结构镶件120装设于模仁主体110以前，微结构镶件120的平整面103f已跟对准镶件102的基准面102f进行过对准，而基准面102f与模仁主体110的抛光面110f彼此切齐，因此平整面103f与抛光面110f能实质上切齐，其中前述的“实质上切齐”是指平整面103f与抛光面110f之间的高度差在0.005毫米以下。由此可知，通过对准镶件102的基准面102f，可帮助提升微结构镶件120对模仁主体110的组装精度，进而促使导光板的光学表现提升。

图2与图3绘示本发明其他实施例的微结构镶件。请参阅图2与图3，微结构镶件220与320两者相似于前面微结构镶件120，惟差异只在于：微结构镶件220所包括的微结构层224以及微结构镶件320所包括的微结构层324。具体而言，微结构层224所具有的沟槽221以及微结构层324所具有的沟槽321都是U形沟，其中这些沟槽221彼此并列并且分隔(如图2所示)，而这些沟槽321彼此并列且相邻接(如图3所示)。此外，图3所示的U形沟槽321可替换成图1H所示的V形沟槽121。也就是说，图1H中的这些沟槽121也可彼此并列且相邻接。

请参阅图4A与图4B，图4A与图4B绘示出另一实施例的模仁400，其包括模仁主体410与微结构镶件420，其中微结构镶件420可为前述实施例中的微结构镶件120、220或320。模仁主体410也具有凹槽412，但不同于前述实施例中的模仁主体110，凹槽412的开口是形成于抛光面410f，没有形成在模仁主体410的侧面(未标示)。

以图4A为例，凹槽412形成于抛光面410f的中央，而凹槽412的开口将抛光面410f分成两面平面。微结构镶件420与对准镶件102能个别装设于凹槽412中，例如微结构镶件420或对准镶件102能通过螺锁而固定于凹槽412中。微结构镶件420与对准镶件102个别能与凹槽412配合，即凹槽412的内部形状能完全一对一地对应微结构镶件420的外形与对准镶件102的外形，以使微结构镶件420与对准镶件102皆能个别插入于凹槽412内。

综上所述，本发明利用对准镶件的基准面作为基准来刨削加工镶件，以使完成后的微结构镶件能与模仁主体准确地对准，让微结构镶件的平整面能与模仁主体的抛光面实质上切齐。如此，可以帮助提升微结构镶件对模仁主体的组装精度，进而促使导光板的光学表现提升。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及说明书所作的简单等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (4)

1.一种用于制造导光板的模仁，包括：

模仁主体，具有抛光面，所述模仁主体具有从所述抛光面内凹的凹槽，所述凹槽将所述模仁主体分成两部分，每一部分具有表面共同形成所述模仁主体的所述抛光面，所述凹槽用于置放对准镶件或微结构镶件，所述凹槽深度小于所述模仁主体在垂直于所述抛光面的方向上的厚度；

所述对准镶件可拆卸于所述模仁主体的所述凹槽，所述对准镶件具有拋光的基准面，当所述对准镶件放入所述模仁主体的所述凹槽内，所述对准镶件的所述拋光的基准面与所述模仁主体的所述两部分的所述表面切齐；以及

所述微结构镶件可拆卸于所述模仁主体的所述凹槽，所述微结构镶件包括承载件以及形成于所述承载件上的微结构层，所述微结构层具有平整面以及形成于所述平整面的多个沟槽，所述对准镶件与所述微结构镶件在垂直于所述模仁主体的所述抛光面的方向上的尺寸相同，当所述微结构镶件设置于所述模仁主体，所述微结构镶件的所述承载件与所述微结构层依序层叠设置于所述凹槽内，所述微结构镶件的所述微结构层的所述平整面与所述模仁主体的所述两部分的所述表面切齐，

其中，首先将所述对准镶件置放在所述凹槽内，形成所述对准镶件的所述基准面和所述模仁主体的所述抛光面，然后，将所述对准镶件从所述模仁主体的所述凹槽拆卸，利用加工镶件并借助于所述对准镶件的所述基准面作为基准来制造所述微结构镶件。

2.如权利要求1所述的模仁，其中各所述多个沟槽为V形沟或U形沟。

3.如权利要求1所述的模仁，其中所述多个沟槽彼此并列且相邻接。

4.如权利要求1所述的模仁，其中所述多个沟槽彼此并列且分隔。

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