TW201710709A - 具有高透過效率玻璃導光板的製作方法 - Google Patents

Abstract

一種具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，為利用一裁切機裁切出一玻璃平板，並該玻璃平板具有相對且平行的一第一平坦面與一第二平坦面，以及一垂直且連接該第一平坦面與該第二平坦面的一入光面；再利用一熱塑型機對該玻璃平板之該入光面進行加熱與擠壓，使該入光面變形而形成一導光部，該導光部具有一垂直該第一平坦面與該第二平坦面的導光面，且該導光面之面積大於該入光面之面積。藉此，當一光線由該導光面入射時，可以減少光線照射到該導光面的邊角，而降低光線反射的可能，以增加進入該玻璃平板的光線，提高導光效率。

Description

具有高透過效率玻璃導光板的製作方法

本發明為有關一種導光板的製作方法，尤指一種具有高透過效率玻璃導光板的製作方法。

導光板的作用乃是利用全反射及散射的原理，而引導光束的傳播方向，當光束由導光板的入光面進入後，會於導光板內部進行全反射及散射，最後，光束會由導光板的出光面均勻出射，使點光源或線光源藉由導光板變成面光源，而可廣泛的應用於顯示器、照明等領域之中。

一般常見的導光板如美國專利公告第US 7478942號之「Light guide plate with light reflection pattern」，其揭露一種導光板，包含有一接收一光束的光入射面、一第一表面、一第二表面以及複數設置於該第一表面的光反射圖案，該些光反射圖案反射該光束，使該光束朝該第二表面出射。而導光板一般係使用塑膠材料製作。而隨著玻璃製程技術的進步，目前亦有業者開始開發玻璃導光板，然而，在進行玻璃製作成適當大小的導光板過程中，會進行玻璃的切割，因而會形成非常尖銳的邊角，容易於搬運或進行製程時碎裂或割傷操作人員，故一般會進行邊角的化學或物理研磨等製程，使邊角圓滑化。

然而，請配合參閱「圖1」，圓滑化的邊角1容易增加光線2反射的可能，而使進入該玻璃導光板3的光線減少以及降低導光效率，因此，如何降低光線反射的可能，增加進入該玻璃導光板的光線並提高導光效率，實為相關業者所努力的目標。

本發明的主要目的，在於解決圓滑化的邊角容易反射光線，而使進入該玻璃導光板的光線減少以及降低導光效率的問題。

為達上述目的，本發明提供一種具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，包含有以下步驟：

S1：利用一裁切機裁切出一玻璃平板，並該玻璃平板具有相對且平行的一第一平坦面與一第二平坦面，以及一垂直且連接該第一平坦面與該第二平坦面的一入光面；以及

S2：利用一熱塑型機對該玻璃平板之該入光面進行加熱與擠壓，使該入光面變形而形成一導光部，該導光部具有一垂直該第一平坦面與該第二平坦面的導光面，且該導光面之面積大於該入光面之面積。

綜上所述，本發明具有以下特點：

一、 藉由對該玻璃平板之該入光面進行加熱與擠壓而形成該導光面，且由於該導光面之面積大於該入光面之面積，使得入射的光線不易照射到該導光面的邊角，而可降低光線反射的可能，以提高導光效率。

二、 藉由該導光面之面積大於該入光面之面積，而可增加光線的入射量，提高導光效率。

三、 利用該熱塑型機加熱擠壓以製作該導光部的方式，而以一體成形的方式形成該導光部於該玻璃平板上，避免額外製作導光元件而使光線折射造成光亮度耗損的問題。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱「圖2」至「圖6」所示，為本發明第一實施例的製作流程示意圖、連續結構製作示意圖、俯視結構示意圖、第二實施例的側視結構示意圖以及光線入射之局部示意圖。本發明提供一種具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，包含有以下步驟：

S1：利用一裁切機裁切出一玻璃平板10，並該玻璃平板10具有相對且平行的一第一平坦面11與一第二平坦面12，以及一垂直且連接該第一平坦面11與該第二平坦面12的一入光面13，如「圖3A」所示，其中，該第一平坦面11位於該第二平坦面12之上。於本實施例中，更包含有以下步驟：

S1A：利用電腦數值控制工具機或化學研磨等製程，對該玻璃平板10的複數個邊角16進行圓滑處理，即如「圖3B」所示，圓滑處理可以防止該些邊角16因過於尖銳而於搬運或進行製程時割傷操作人員或碎裂，而造成成本的增加。此外，亦可直接進行步驟S2，熔融態的玻璃因分子相聚作用，便會直接降低尖銳邊角的產生。

S2：如「圖3C」至「圖3D」所示，利用一熱塑型機20對該玻璃平板10之該入光面13進行加熱與擠壓，使該入光面13變形而形成一導光部14，該導光部14具有一垂直該第一平坦面11與該第二平坦面12的導光面15，且該導光面15之面積大於該入光面13之面積。並搭配參閱「圖6」所示，當一發光源44朝該導光面15發射一光線50時，由於經過該熱塑型機20的加熱與擠壓，使該導光面15大於該入光面13，而可增加該光線50的入射量，並可以使入射的該光線50不易照射到該導光面15的該些邊角16，而可降低該光線50反射的可能，以提高導光效率，且利用該熱塑型機20加熱擠壓以一體成形的方式製作出該導光部14，可以避免額外製作導光元件而使該光線50產生額外的折射，進而造成光亮度耗損的問題。於本實施例中，可更進一步說明，步驟S2中係可包含以下步驟：

S2A：將該玻璃平板10之該入光面13對準並置入該熱塑型機20之一楔型加熱模組21，該楔型加熱模組對該玻璃平板10之該入光面13進行加熱，使該入光面13形成熔融態而具有可塑性；以及

S2B：利用該熱塑型機20之一推動模組(圖未示)推動該楔型加熱模組擠壓該玻璃平板10之該入光面13，使具有可塑性的該入光面13形成該導光部14，且該導光部14配合該楔型加熱模組的形狀而為楔型。

S3：對該導光面15進行鏡面處理，例如對該導光面15進行拋光等製程，使該導光面15的表面粗糙度(Ra)小於0.2 微米(um)，以降低該光線50的散射程度。

S5：如「圖3E」所示，於該第二平坦面12上形成複數個導光微結構30，該些導光微結構30用以將該光線50反射至該第一平坦面11，並於該第一平坦面11出射。

於本發明之第一實施例中，該些導光微結構30的形狀為半圓形，而如「圖4」所示，該些導光微結構30相鄰於該導光部14的分布密度低於該些導光微結構30遠離於該導光部14的分布密度，如此一來，可以使光線50均勻的由該第一平坦面11出射，但該些導光微結構30的分布密度可以隨使用者的需求有而有所改變，不以此為限。「圖5」則為本發明的第二實施例，於此實施例中，該些導光微結構30的形狀為金字塔型，同樣的，該些導光微結構30的形狀亦可隨使用者的需求而做改變。

續搭配參閱「圖7」所示，為本發明的應用於背光模組的示意圖，於該第一平坦面11上，依序設置一下擴散片41、一增亮片42以及一上擴散片43，而於該第二平坦面12設置一反射層45，並於該導光面15設置一發射一光線50的發光源44，該光線50經由該導光面15進入該玻璃平板10，而當該光線50射至該些導光微結構30時，該光線50會被反射而由該第一平坦面11出射，再經由該下擴散片41、該增亮片42以及該上擴散片43，使出射的光更為均勻，若該光線50不慎由該第二平坦面12射出，可以被該反射層45重新反射回該玻璃平板10。且由於該玻璃平板10耐高溫，因此該發光源44可以貼合於該導光面15上，而不會產生因過熱而融化的問題。此外，本應用實施例是以背光模組作為舉例說明，但亦可應用於照明等需要導光板的領域之中，不以此處所舉之例為限。

續搭配參閱「圖8」所示，為本發明第三實施例的製作流程示意圖。本發明提供另一種具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，包含有以下步驟：

S1：利用一裁切機裁切出一玻璃平板10，並該玻璃平板10具有相對且平行的一第一平坦面11與一第二平坦面12，以及一垂直且連接該第一平坦面11與該第二平坦面12的一入光面13，其中，該第一平坦面11位於該第二平坦面12之上。

S1A：利用電腦數值控制工具機或化學研磨等製程，對該玻璃平板10的複數個邊角16進行圓滑處理，防止該些邊角16因過於尖銳而於搬運或進行製程時割傷操作人員或碎裂，而造成成本的增加。

S2：利用一熱塑型機20對該玻璃平板10之該入光面13進行加熱與擠壓，使該入光面13變形而形成一導光部14，該導光部14具有一垂直該第一平坦面11與該第二平坦面12的導光面15，且該導光面15之面積大於該入光面13之面積，因此，可增加該光線50的入射量，並可以使入射的該光線50不易照射到該導光面15的該些邊角16，而可降低該光線50反射的可能，以提高導光效率。此外，亦可直接進行步驟S2，熔融態的玻璃因分子相聚作用，便會直接降低尖銳邊角的產生。

S4：對該導光面15進行鏡面處理，例如對該導光面15進行拋光等製程，使該導光面15的表面粗糙度(Ra)小於0.2微米(um)，以降低該光線50的散射程度。

S5：於該第二平坦面12上形成複數個導光微結構30，該些導光微結構30用以將該光線50反射至該第一平坦面11，並於該第一平坦面11出射。

與前述實施例不同的是，於此實施例中，並未限制該熱塑型機20的形狀，因此，亦可以配合使用者的需求而使該導光部14形成不同的形狀。

綜上所述，本發明具有以下特點：

一、 該導光面之面積大於該入光面之面積，因此，可增加光線的入射量，並可以使入射的光線不易照射到該導光面的該些邊角，而可降低光線反射的可能，以提高導光效率。

二、 藉由於該導光面進行鏡面處理，可以降低光線散射程度，使進入該玻璃平板的光線增加。

三、 利用該熱塑型機加熱擠壓以製作該導光部的方式，而以一體成形的方式形成該導光部於該玻璃平板上，避免額外製作導光元件而使光線折射造成光亮度耗損的問題。

四、 藉由該些導光微結構的設置，可以使光線由該第一平坦面出射，而形成均勻的面光源。

五、 該玻璃平板耐高溫，因此可以將該發光源貼合於該導光面上，而不會產生習知因使用塑膠材質而有過熱融化的問題。

因此本發明極具進步性及符合申請發明專利的要件，爰依法提出申請，祈  鈞局早日賜准專利，實感德便。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。

習知
1‧‧‧邊角
2‧‧‧光線
3‧‧‧玻璃導光板
本發明
10‧‧‧玻璃平板
11‧‧‧第一平坦面
12‧‧‧第二平坦面
13‧‧‧入光面
14‧‧‧導光部
15‧‧‧導光面
16‧‧‧邊角
20‧‧‧熱塑型機
21‧‧‧楔型加熱模組
30‧‧‧導光微結構
41‧‧‧下擴散片
42‧‧‧增亮片
43‧‧‧上擴散片
44‧‧‧發光源
45‧‧‧反射層
50‧‧‧光線
S1~S5、S1A、S2A、S2B‧‧‧步驟

圖1，為習知導光板光線入射之局部示意圖。 圖2，為本發明第一實施例的製作流程示意圖。 圖3A~3E，為本發明第一實施例的連續結構製作示意圖。 圖4，為本發明第一實施例的俯視結構示意圖。 圖5，為本發明第二實施例的側視結構示意圖。 圖6，為本發明光線入射之局部示意圖。 圖7，為本發明的應用示意圖。 圖8，為本發明第三實施例的製作流程示意圖。

S1~S3、S5、S1A、S2A、S2B‧‧‧步驟

Claims (9)

1. 一種具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，包含有以下步驟： S1：利用一裁切機裁切出一玻璃平板，並該玻璃平板具有相對且平行的一第一平坦面與一第二平坦面，以及一垂直且連接該第一平坦面與該第二平坦面的一入光面；以及 S2：利用一熱塑型機對該玻璃平板之該入光面進行加熱與擠壓，使該入光面變形而形成一導光部，該導光部具有一垂直該第一平坦面與該第二平坦面的導光面，且該導光面之面積大於該入光面之面積。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，其中於步驟S1與步驟S2之間更包含下列步驟： S1A：對該玻璃平板的複數個邊角進行圓滑處理。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，其中於步驟S1A中，係利用電腦數值控制工具機及化學研磨之任一種方式進行該些邊角的圓滑處理。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，其中於步驟S2中更包含下列步驟： S2A：將該玻璃平板之該入光面對準至該熱塑型機之一楔型加熱模組；以及 S2B：利用該熱塑型機之一推動模組推動該楔型加熱模組擠壓該玻璃平板之該入光面，以形成該導光部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，其中於步驟S2之後更具有一步驟S3：對該導光面進行鏡面處理，以降低光線散射程度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具有楔形結構之導光板的製作方法，其中於步驟S2之後更具有一步驟S4：對該導光面進行鏡面處理，以降低光線散射程度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，其中於步驟S2之後更包含有步驟S5：於該第二平坦面上形成複數個導光微結構。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具有楔形結構之導光板的製作方法，其中於該步驟S4中，該些導光微結構相鄰於該導光部的分布密度低於該些導光微結構遠離於該導光部的分布密度。
9. 如申請專利範圍第7項所述之具有高透過效率玻璃導光板的製作方法，其中於該步驟S4中，該些導光微結構的形狀選自於由半圓形及金字塔形所組成的群組。