TWI487614B - 熱壓成型方法及其板材組件 - Google Patents

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TWI487614B TW100138750A TW100138750A TWI487614B TW I487614 B TWI487614 B TW I487614B TW 100138750 A TW100138750 A TW 100138750A TW 100138750 A TW100138750 A TW 100138750A TW I487614 B TWI487614 B TW I487614B
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Description

熱壓成型方法及其板材組件
本發明是有關於一種熱壓成型方法及其板材組件，特別是有關於一種導光板貼合反射片之製程改良及減少工序的熱壓成型方法及其板材組件。
一般而言，背光模組如第1圖所示，主要由燈管光源90(Light Source)、反射片91(Reflector)、導光板92(Light Guide Plate)、擴散片93(Diffusion Sheet)和稜鏡片94(Prism Sheet)所組成。如第2圖所示，背光模組的基本工作原理如下列步驟：
S1：經由導光板將燈管光源轉換成面光源。
S2：利用導光板底部之反射片，將射出導光板的光線反射回導光板內部。
S3：利用擴散片將透過的光線擴散均勻，並掩飾導光板出光的瑕疵。
S4：透過稜鏡片集中光線，以提升背光模組的亮度。
以習知技術來說，若欲將反射片黏貼於導光板上，大多需要分別製作導光板和反射片，再以人工貼合而形成組件，因此在貼合製程上增加了許多加工、人力的成本，其人工貼合的方式更使良率降低。
目前，導光板因應科技的進步與光學需求，欲貼上反射片的導光板貼合面並非全為平面，如此一來，人工貼合方法更加無法完整地將反射片貼於導光板上，所以也限制了背光模組於光學設計的發展。
因此，以需求來說，設計一個熱壓成型方法及其板材組件，有效地解決習知技術造成的問題，已成市場應用上之一個刻不容緩的議題。
有鑒於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種熱壓成型方法及其板材組件，以解決習知技術無法完整貼合於導光板且工序繁雜等問題。
根據本發明之目的，提出一種熱壓成型方法，適用於製造一板材組件，板材組件包含一第一板材及一第二板材，熱壓成型方法包含下列步驟：於第一板材之一貼合面固設第二板材；將第一板材及第二板材置入一第一成型模具及一第二成型模具中；加熱第一成型模具及第二成型模具，使第一板材和第二板材之任一貼合面變形；壓合第一成型模具及第二成型模具，以貼合第一板材及第二板材；以及開啟第一成型模具及第二成型模具，以取出板材組件；其中，第二板材係包覆第一板材之週邊區域之至少一部分，且第一板材之表面具有一光學紋路。
其中，此方法更包含加熱第一成型模具及第二成型模具至一設定溫度；以及提供一應變壓力壓合第一成型模具及第二成型模具，使第一板材或第二板材產生塑性變形，以密合貼合面。
其中，此方法更包含提供應變壓力壓合第一板材及第二板材，以抑制第一板材或第二板材生成溢料毛邊。
其中，此方法更包含設置一黏性材料於第二板材之表面。
其中，此方法更包含設置一固態黏性材料或一液態黏性材料於第二板材之表面。
其中，第一板材係為一導光板，第二板材為一反射片。
根據本發明之目的，再提出一種熱壓成型方法，適用於製造一板材組件，板材組件包含一第一板材及一第二板材，熱壓成型方法包含下列步驟：於第一板材之一貼合面固設第二板材；將第一板材及第二板材置入具有一第一表面結構之一第一成型模具及具有一第二表面結構之一第二成型模具中；加熱第一成型模具及第二成型模具，使第一板材和第二板材之任一貼合面變形；壓合具有第一表面結構之第一成型模具及具有第二表面結構之第二成型模具，以貼合第一板材及第二板材，及形成具有第一表面結構及第二表面結構之板材組件；以及開啟第一成型模具及第二成型模具，以取出板材組件；其中，第二板材係包覆第一板材之週邊區域之至少一部分。
其中，此方法更包含加熱具有第一表面結構之第一成型模具及具有第二表面結構之第二成型模具至一設定溫度；以及提供一應變壓力壓合具有第一表面結構之第一成型模具及具有第二表面結構之第二成型模具，使第一板材或第二板材產生塑性變形，以密合貼合面。
根據本發明之目的，再提出一種板材組件，板材組件包含一第一板材及一第二板材，第二板材係包覆第一板材之週邊區域之至少一部分，且板材組件之表面設有一第一表面結構及一第二表面結構。
其中，第二板材表面與相對應於第二板材表面之第一板材表面，設置有一黏性材料，以貼合第一板材及第二板材。
綜上所述，本發明之熱壓成型方法及其板材組件可此發明之熱壓成型方法及其板材組件可解決習知技術工序繁雜且人力成本耗損等問題，使生產良率提高。而且，可在壓印導光板之表面圖樣時，同時提供均勻地壓力以完整貼合導光板及反射片，且可抑制毛邊產生。如此一來，不僅改良導光板貼合反射片之製程，並增加反射片在異形面上的貼合效率，以減少製程工序並提高良率。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
11、21‧‧‧第一板材
12、22‧‧‧第二板材
120、220‧‧‧黏性材料
101、201‧‧‧第一成型模具
1010、2010‧‧‧第一表面結構
102、202‧‧‧第二成型模具
1020、2020‧‧‧第二表面結構
90‧‧‧燈管光源
91‧‧‧反射片
92‧‧‧導光板
93‧‧‧擴散片
94‧‧‧稜鏡片
S1~S4、S11~S14、S21~S24‧‧‧步驟流程
第1圖 係為習知背光模組之示意圖；第2圖 係為習知背光模組基本工作原理之流程圖；第3圖 係為本發明之熱壓成型方法之第一實施例示意圖；第4圖 係為本發明之板材組件之第一實施例示意圖；第5圖 係為本發明之熱壓成型方法之第二實施例示意圖；以及第6圖 係為本發明之板材組件之第二實施例示意圖。
以下將參照相關圖式，說明依本發明之熱壓成型方法及其板材組件之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來 說明。其中，所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係侷限本發明於實際實施上的專利範圍，合先敘明。
請參閱第3圖，其係為本發明之熱壓成型方法之第一實施例示意圖。如圖所示，本發明之熱壓成型方法適用於製造板材組件，板材組件包含第一板材11及第二板材12，在本實施例中，第一板材11較佳可為導光板，其可以熱塑性材料來製成導光板，而第二板材12較佳可為反射片，其可以熱塑性材料來製成反射片。製造第一板材11的材料可為聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、環烯烴聚合物(Cycio Oletins Polymer,COP)或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)等材料，皆可用來製成導光板；製造第二板材1212的材料可為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)。本發明之熱壓成型方法包含下列步驟：
在步驟S11中，於第一板材11之貼合面固設第二板材12，且第二板材12可相對應於第一板材11的位置來設置。
在步驟S12中，將第一板材11及第二板材12置入第一成型模具101及第二成型模具102中。
在步驟S13中，均勻地加熱並壓合第一成型模具101及第二成型模具102，使第一板材11和第二板材12之任一貼合面變形，以貼合第一板材11及第二板材12。值得一提的是，加熱至設定溫度或以一應變壓力壓合第一板材11及第二板材12，第一板材11或第二板材12可產生塑性變形，使板材間緊密貼合。同時，在壓合第一板材11及第二板材12時，可以調整應變壓力以抑制第一板材11或第二板材12生成溢料毛邊。附帶一提，第二板材12的表面可設置黏性材料 120，其黏性材料120亦可為固態黏性材料或液態黏性材料，以加強黏合第一板材11及第二板材12。
在步驟S14中，開啟第一成型模具101及第二成型模具102，以取出板材組件。
因此，藉由本發明之步驟S11至步驟S14，將第一板材11貼合第二板材12，第二板材12可包覆第一板材11之週邊區域之至少一部分，且第一板材11之表面亦可具有一光學紋路。
第4圖為本發明之板材組件之第一實施例示意圖，如圖所示，本發明之板材組件可以一熱壓成型方法來製造，板材組件包含第一板材11及第二板材12。第一板材11較佳可為導光板，其可以熱塑性材料來製成導光板，而第二板材12較佳可為反射片，其可以熱塑性材料來製成反射片。製造第一板材11的材料可為聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、環烯烴聚合物(Cycio Olefins Polymer,COP)或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)等材料，皆可用來製成導光板；製造第二板材1212的材料可為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)。
附帶一提的是，第二板材12可包覆第一板材11週邊區域的至少一部分，且第二板材12表面與相對應於第二板材12表面之第一板材11表面可設置黏性材料120，以貼合第一板材11及第二板材12。
依據第一實施例，本發明更提出第二實施例作更進一步之舉例說明。
請參閱第5圖，其係為本發明之熱壓成型方法之第二實施例示意圖。如圖所示，本發明之熱壓成型方法適用於製造板材組件，板材組件包含第 一板材21及第二板材22，在本實施例中，第一板材21較佳可為導光板，其可以熱塑性材料來製成導光板，而第二板材22較佳可為反射片，其可以熱塑性材料來製成反射片。製造第一板材21的材料可為聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、環烯烴聚合物(Cycio Olefins Polymer,COP)或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)等材料，皆可用來製成導光板；製造第二板材2212的材料可為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)。本發明之熱壓成型方法包含下列步驟：
在步驟S21中，於第一板材21之一貼合面固設第二板材22，且第二板材22可相對應於第一板材21的位置來設置。
在步驟S22中，將第一板材21及第二板材22置入具有一第一表面結構2010之一第一成型模具201及具有一第二表面結構2020之一第二成型模具202中。
在步驟S23中，均勻地加熱並壓合具有第一表面結構2010之第一成型模具201及具有第二表面結構2020之第二成型模具202，以貼合第一板材21及第二板材22，使形成具有第一表面結構2010及第二表面結構2020之板材組件。藉由加熱及壓合，可使第一板材21和第二板材22之任一貼合面變形，而且加熱至設定溫度或以一應變壓力壓合第一板材21及第二板材22，第一板材21或第二板材22可產生塑性變形，使板材間緊密貼合。同時，在壓合第一板材21及第二板材22時，可以調整應變壓力以抑制第一板材21或第二板材22生成溢料毛邊。附帶一提，第二板材22的表面可設置黏性材料220，其黏性材料220亦可為固態黏性材料或液態黏性材料，以加強黏合第一板材21及第二板材22。
值得注意的是，第一成型模具201及第二成型模具202之壓合面分別具有第一表面結構2010及第二表面結構2020，當第一成型模具201及第二成型模具202壓合第一板材21和第二板材22時，可使第一板材21及第二板材22之表面同時具有第一表面結構2010及第二表面結構2020。
在步驟S24中，開啟第一成型模具201及第二成型模具202，以取出板材組件。
如此一來，透過步驟S21至步驟S24可使第一板材21貼合第二板材22，且第二板材22可包覆第一板材21之週邊區域之至少一部分。而且，利用本發明之熱壓成型方法可直接於導光板上成型光學結構，例如：微結構圖案，同時亦可完整地將反射片貼於導光板上，相當便利且可提升良率。
第6圖為本發明之板材組件之第二實施例示意圖，如圖所示，本發明之板材組件可以一熱壓成型方法來製造，板材組件包含第一板材21及第二板材22。第一板材21較佳可為導光板，其可以熱塑性材料來製成導光板，而第二板材22較佳可為反射片，其可以熱塑性材料來製成反射片。製造第一板材21的材料可為聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、環烯烴聚合物(Cycio Olefins Polymer,COP)或聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)等材料，皆可用來製成導光板；製造第二板材2212的材料可為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)。再者，第二板材22可包覆第一板材21週邊區域的至少一部分，且第二板材22表面與相對應於第二板材22表面之第一板材21表面可設置黏性材料220，以貼合第一板材21及第二板材22。
更重要的是，本發明之板材組件可利用本發明之熱壓成型方法直接於導光板上成型光學結構，例如：微結構圖案，同時亦可完整地將反射片貼 於導光板上。換句話說，利用本發明之熱壓成型方法製造板材組件在貼合製程上減少工序，同時亦可提升良率。
本發明之板材組件的詳細說明以及實施方式已於前面敘述本發明之熱壓成型方法時描述過，在此為了簡略說明便不再敘述。
順帶一提的是，在本發明所屬領域中具有通常知識者應當明瞭，於前面敘述之熱壓成型方法中，各個元件所設置位置之實施態樣僅為舉例而非限制；另外，熟悉此項技藝者當可任意結合上述之功能模組成一整合式模組，或分拆成各個功能細部單元，端看設計上的方便而定。
綜上所述，因依本發明之熱壓成型方法及其板材組件，其可具有一或多個下述優點：
(1)此發明之熱壓成型方法及其板材組件可解決習知技術工序繁雜且人力成本耗損等問題，使生產良率提高。
(2)此發明之熱壓成型方法可於熱壓加工的製程中同時貼合反射片。
(3)此發明之熱壓成型方法可在壓印導光板之表面圖樣時，同時提供均勻地壓力以完整貼合導光板及反射片，且可抑制毛邊產生。
(4)此發明之熱壓成型方法可改良導光板貼合反射片之製程，增加反射片在異形面上的貼合效率，且可減少製程工序並提高良率。
雖然前述的描述及圖示已揭示本發明之較佳實施例，必須瞭解到各種增添、許多修改和取代可能使用於本發明較佳實施例，而不會脫離如所附申請專利範圍所界定的本發明原理之精神及範圍。熟悉該技藝者將可體會本發明可能使用於很多形式、結構、佈置、比例、材料、元件和組件的修改。
因此，本文於此所揭示的實施例於所有觀點，應被視為用以說明本發明，而非用以限制本發明。本發明的範圍應由後附申請專利範圍所界定，並涵蓋其合法均等物，並不限於先前的描述。
11‧‧‧第一板材
12‧‧‧第二板材
120‧‧‧黏性材料
101‧‧‧第一成型模具
1010‧‧‧第一表面結構
102‧‧‧第二成型模具
1020‧‧‧第二表面結構
S11~S14‧‧‧步驟流程

Claims (12)

  1. 一種熱壓成型方法，適用於製造一板材組件，該板材組件包含一第一板材及一第二板材，該熱壓成型方法係由下列步驟所組成：於該第一板材之一貼合面固設該第二板材之一貼合面，其中該第一板材係為一導光板，該第二板材為一反射片；將該第一板材及該第二板材置入一第一成型模具及一第二成型模具中；均勻地加熱該第一成型模具及該第二成型模具，使該第一板材和該第二板材之任一貼合面變形；壓合該第一成型模具及該第二成型模具，以緊密貼合該第一板材及該第二板材；以及開啟該第一成型模具及該第二成型模具，以取出該板材組件；其中，該第二板材係包覆該第一板材之週邊區域之至少一部分，且該第一板材之表面具有一光學紋路。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之熱壓成型方法，更包含下列步驟：加熱該第一成型模具及該第二成型模具至一設定溫度；以及提供一應變壓力壓合該第一成型模具及該第二成型模具，使該第一板材或該第二板材產生塑性變形，以密合該貼合面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之熱壓成型方法，更包含下列步驟： 提供該應變壓力壓合該第一板材及該第二板材，以抑制該第一板材或該第二板材生成溢料毛邊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之熱壓成型方法，更包含下列步驟：設置一黏性材料於該第二板材之表面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之熱壓成型方法，其中該黏性材料為：一固態黏性材料或一液態黏性材料。
  6. 一種熱壓成型方法，適用於製造一板材組件，該板材組件包含一第一板材及一第二板材，該熱壓成型方法係由下列步驟所組成：於該第一板材之一貼合面固設該第二板材之一貼合面，其中該第一板材係為一導光板，該第二板材為一反射片；將該第一板材及該第二板材置入具有一第一表面結構之一第一成型模具及具有一第二表面結構之一第二成型模具中；均勻地加熱該第一成型模具及該第二成型模具，使該第一板材和該第二板材之任一貼合面變形；壓合具有該第一表面結構之該第一成型模具及具有該第二表面結構之該第二成型模具，以緊密貼合該第一板材及該第二板材，及形成具有該第一表面結構及該第二表面結構之該板材組件；以及開啟該第一成型模具及該第二成型模具，以取出該板材組件； 其中，該第二板材係包覆該第一板材之週邊區域之至少一部分。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之熱壓成型方法，更包含下列步驟：加熱具有該第一表面結構之該第一成型模具及具有該第二表面結構之該第二成型模具至一設定溫度；以及提供一應變壓力壓合具有該第一表面結構之該第一成型模具及具有該第二表面結構之該第二成型模具，使該第一板材或該第二板材產生塑性變形，以密合該貼合面。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之熱壓成型方法，更包含下列步驟：提供該應變壓力壓合該第一板材及該第二板材，以抑制該第一板材或該第二板材生成溢料毛邊。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之熱壓成型方法，更包含下列步驟：設置一黏性材料於該第二板材之表面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之熱壓成型方法，其中該黏性材料為：一固態黏性材料或一液態黏性材料。
  11. 一種由如申請專利範圍第6項所述之熱壓成型方法所製得之板材組件，係包含一第一板材及一第二板材，該第二板材係包覆該第一板材之週邊區域之至少一部分，且該板材組件之表面設有一第一表面結構及一第二表面結構。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之板材組件，其中該第二板材表面與相對應於該第二板材表面之該第一板材表面，設置有一黏性材料，以貼合該第一板材及該第二板材。
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