TWI581034B - 用於堆疊光學片的裝置及利用該裝置製造背光單元的方法 - Google Patents

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Description

用於堆疊光學片的裝置及利用該裝置製造背光單元的方法
本發明與光學片堆疊技術有關。主要包括光學片堆疊裝置及與此有關之製造背光單元的方法。其中光學片堆疊裝置具有在光學片垂直載入時，儘量減小光學片彎曲及褶皺的功能。
一般來說，液晶顯示裝置是一種廣泛應用於手錶、電視及電腦顯示器等的非發光型電子顯示螢幕。利用所施加電壓導致的液晶透射率變化，將各個設備發射的多種電信號轉化為視覺信號，雖然與陰極射線管(CRT)不同，自身沒有發光性，需要借助外光，但是卻有工作電壓低，功耗低，攜帶方便的特點。
為確保該液晶顯示裝置形成清晰自然，高品質的彩色影像，需單獨配備光源，即，背光單元。背光單元配置為從液晶模組的背面照射，根據照射方式的不同，分為直下式及側光式。例如，在一些中小型液晶顯示裝置(LCD)背光單元中，利用側光燈的側光式較常見。
該背光單元包含光源及複數片光學片，該等光學片由擴散片、稜鏡片及反射式偏光增光學片(DBEF)等增強輝度的鏡片選擇組合而成。由於側光式及直下式發出的光線特性左右畫面的品質，複數片光學片，應具有發射光線均一和高輝度的特性。
為提升背光單元的組裝製程，應根據規格組裝複數片光學片，並且這些光學片在平面上呈垂直排列，堆疊載入。根據需要，操作人員一直以來，依照光學片作業，應用於背光單元的組裝製程中。
另外，為了準確、簡便地組裝背光單元，在各個光學片的一側邊緣，裝配凸桿向外側突出。該組裝用凸桿，應保證形成組立孔，組裝在背光單元盒一側。而且，根據衝壓加工，組立孔的邊緣呈向上或向下突出的形態。
由此，複數片光學片堆疊及光學片的組裝凸桿部分或者全部重疊時，由於組裝凸桿僅以向上折疊的狀態堆疊，所以複數片光學片，出現彎曲及褶皺。若以彎曲、褶皺的狀態組裝光學片，背光單元有品質及信賴性低下的缺點。
鑒於如上所述問題，在上下方向載入光學片時，本發明旨在最大程度減少由組裝凸桿引起的光學片歪曲及褶皺的發生。本發明目的在於提供一種光學片堆疊裝置及與此有關的背光單元，其中光學片堆疊裝置可以大幅度提高背光單元的製造效率。
本發明的一方面，光學片堆疊裝置具有以下特徵，包含基本單元、一個以上的第一序列構件、以及一個以上的第二序列構件，其中該基本單元由複數片光學片上下地載入的頂部、第一邊緣、與第一邊緣垂直的第二邊緣、位於該第一邊緣對面的第三邊緣、以及與第三邊緣垂直的第四邊緣組成。第一序列構件垂直直立於該基本單元的第一邊緣，第二序列構件垂直直立於該基本單元的第二邊緣。在該基本單元的第三邊緣，形成多個槽。該等光學片由第一邊緣、與第一邊緣垂直的第二邊緣、位於該第一邊緣對面的第三邊緣、以及與第三邊緣垂直的第四邊緣組成。在該等光學片的第三邊緣，形成組裝凸桿。為確保該基本單元的槽與光學片的組裝凸桿重疊，複數片光學片在頂部上堆疊。
該等光學片的第二邊緣及第四邊緣的長度，應與從基本單元的第二邊緣及第四邊緣到槽的距離保持一致。
該等槽的寬度及長度應具有比該等光學片組裝凸桿更大的特徵。
該等槽在上述基本單元的第三邊緣，形成向該第三邊緣外側開放的結構。
該等槽在上述基本單元的第三邊緣，形成對該第三邊緣外側密閉的結構。
該等槽在上述基本單元的第三邊緣，形成具有同時相容各該光學片的各該組裝凸桿寬度及長度的單一槽。
該第一序列構件延伸在該基本單元的第一邊緣。該第二序列構件延伸在該基本單元的第二邊緣，該第一序列構件的一端與該第二序列構件的一端相互接觸。
該基本單元的第一邊緣由複數個第一序列構件以一定間隔分離形成的。該基本單元的第二邊緣由複數個第二序列構件以一定間隔分離形成的。
本發明的另一方面，與製造背光單元的方法有關。具有三個步驟：光學片準備步驟，準備應用於背光單元的光學片及光源；光學片堆疊步驟，將在上述步驟準備完畢的光學片載入於光學片堆疊裝置；以及背光單元組裝步驟，利用在光學片堆疊裝置載入的光學片及光源，組裝背光單元。
在該光學堆疊步驟，該光學堆疊裝置包含基本單元，該基本單元具備在一側邊緣形成的複數個槽的頂部。光學片的組裝凸桿與該基本單元的該等槽重疊載入。
本發明具有兩種效果，第一、根據槽的構成，上下地載入複數片光學片時，組裝凸桿可最大程度減少光學片彎曲及褶皺。槽在基本單元的一側邊緣，相容光學片的組裝凸桿。第二、大幅度提高背光單元的製造效率。
10‧‧‧基本單元
11‧‧‧第一邊緣
12‧‧‧第二邊緣
13‧‧‧第三邊緣
14‧‧‧第四邊緣
15‧‧‧頂部
21‧‧‧第一序列構件
22‧‧‧第二序列構件
21a、21b‧‧‧第一序列構件
22a、22b‧‧‧第二序列構件
30‧‧‧光學片
30a‧‧‧光學片
30b‧‧‧光學片
30c‧‧‧光學片
31‧‧‧第一邊緣
32‧‧‧第二邊緣
33‧‧‧第三邊緣
34‧‧‧第四邊緣
40‧‧‧槽
40a‧‧‧下側
45‧‧‧槽
46‧‧‧單一槽
50‧‧‧組裝凸桿
51‧‧‧組裝孔
52‧‧‧邊緣
S1~S3‧‧‧步驟
L1‧‧‧長度
L2‧‧‧距離
第1圖係說明根據本發明第一實施例的光學片堆疊裝置的透視圖；第2圖係說明本發明光學堆疊裝置上載入的光學片的平面圖；第3圖所顯示的是沿著第2圖的A-A線的剖視圖；第4圖係說明根據本發明第一實施例的光學片堆疊裝置的平面圖；第5圖係顯示沿著第4圖的B-B線的剖視圖；第6圖所顯示的是放大第5圖箭頭C部分的圖式；第7圖係說明根據本發明第二實施例的光學片堆疊裝置的平面圖；第8圖係說明根據本發明第三實施例的光學片堆疊裝置的平面圖；第9圖係說明根據本發明第四實施例的光學片堆疊裝置的平面圖；第10圖係說明根據本發明第五實施例的光學片堆疊裝置的平面圖；以及第11圖係說明利用本發明光學片堆疊裝置製造背光單元的方法的流程圖。
下面，參照附有本發明實施例的圖式，作詳細說明。順便提起，在作說明時，參考圖式所顯示的元件尺寸和線的粗細等，為了便於理解可能多少有些許表達誇張。而且，本發明中使用的術語，因考慮在本發明中的特有作用，所以隨著使用者和運營商的意圖及慣例不同，定義會有所不同。於是，應該綜合整個說明書後再對其下定義。
第1圖到第6圖係顯示根據本發明第一實施例的光學片堆疊裝置圖面。
如圖所示，本發明的光學片堆疊裝置包括基本單元(10)、與基本單元(10)相互垂直的兩個邊緣、在垂直方向安裝的第一序列構件(21)及第二序列構件(22)。
基本單元(10)具有複數片光學片(30)上下地堆疊的頂部(15)而且該基本單元(10)是六面體構造；第一邊緣(11)；垂直於第一邊緣(11)的第二邊緣(12)；與第二邊緣(12)垂直且位於第一邊緣(11)對面的第三邊緣(13)；位於第二邊緣(12)的對面且與第三邊緣(13)垂直的第四邊緣(14)。 另外，光學片(30)具有矩形片結構；第一邊緣(31)；垂直於第一邊緣(31)第二邊緣(32)；與第二邊緣(32)垂直且位於第一邊緣(31)對面的第三邊緣(33)；位於第二邊緣(32)的對面且與第三邊緣(33)垂直的第四邊緣(34)。光學片的第三邊緣(33)形成有多個組裝凸桿(50)，各個組裝凸桿形成有組裝孔(51)。
光學片可以使用擴散片、稜鏡片和輝度增強鏡片等多種鏡片。背光單元是把兩個以上不同種類的光學片(30a、30b、30c)組合成一套使用。
如第1圖所示，三個光學片(30a、30b、30c)可以組合成一套，堆疊使用。例如，上層光學片(30a)是輝度增強鏡片DBEF等，中間光學片(30b)是稜鏡片，下層光學片(30c)是擴散鏡片。複數片光學片(30)也可以將兩個以上的光學片(30a、30b、30c)組合成一套，上下地堆疊使用。
第一序列構件(21)垂直於基本單元(10)的第一邊緣(11)。第一序列構件(21)的內側，形成平面結構，與光學片(30)的第一邊緣(31)可以接觸的同時適當排列。
第二序列構件(22)垂直於基本單元(10)的第二邊緣(12)。第二序列構件(22)的內側，形成平面結構，與光學片(30)的第二邊緣(32)可以接觸的並適當排列。
即，光學片(30)在基本單元(10)上面堆疊時，隨著各個光學片(30)的第一邊緣(31)第二邊緣(32)與第一序列構件(21)第二序列構件(22)的接觸，光學片(30)上下地堆疊可以精確排列。
而且，雖然第一序列構件(21)部分可以延伸到基本單元(10)第一邊緣(11)的長度方向，但不能跨越整個第一邊緣(11)。同樣，雖然第二序列構件(22)部分可以延伸到基本單元(10)第二邊緣(12)的長度方向，但不能跨越整個第二序列(12)。
基本單元(10)的第三邊緣(13)形成多個槽(40)，在這些槽(40)上，各個光學片組裝凸桿(50)重疊，複數片光學片(30)上下地排列堆疊。如第1圖、第4圖至第6圖所示，本發明第一實施例的槽(40)，形成像上述第三邊緣外側開放的結構。
根據組裝孔(51)主要穿孔製程的形成，組裝孔(51)周圍邊緣向上或向下突出。光學片(30)上下方向堆疊時，雖然組裝孔(51)突出的周圍邊緣(52)相互重疊，各組裝凸桿(50)不可避免的受到彎曲，但如第5圖及第6圖所示，根據光學片(30)的組裝凸桿(50)在基本單元(10)的槽(40)上的位置不同會有變化，向下移動的過程，光學片組裝用凸桿(50)部分向下折疊。
由此，光學片組裝凸桿(50)，由下層向中間移動的過程，光學片折疊程度相對減小，呈現相對伸展狀態。光學片組裝凸桿(50)，從中間向上層移動過程中，光學片組裝凸桿(50)部分向上折疊。即，如第5圖所示，從側面來看，隨著光學片組裝凸桿(50)扇形折疊，最大程度減少組裝凸桿(50)所引起的光學片彎曲及褶皺。
如第1圖及第4圖所示，光學片(30)的第二邊緣(32)及第四邊緣(34)的長度(L1)與從基本單元(10)的第二邊緣(12)及第四邊緣(14)到槽(40)的距離(L2)一致。如第6圖所示，下層折疊的光學片(30)的組裝凸桿(50)位於槽(40)的下側(40a)，向下層折疊。
如第4圖所示，槽(40)的寬度(W2)比光學片(30)的組裝凸桿(50)的寬度(W1)更大，槽(40)的長度(L4)也應比光學片(30)的組裝凸桿(50)的長度(L3)大。防止光學片(30)的組裝凸桿(50)被槽(40)干擾，光學片(30)的組裝凸桿(50)可以呈扇形自由折疊。如前所示，複數片光學片(30)可以將多個光學片(30a、30b、30c)組合成一套，並上下地堆疊。如第1圖所示，三個光學片(30a、30b、30c)組合成一套後，上下地堆疊。例如，上層光學片(30a)為提高輝度的DBEF，中間光學片(30b)為稜鏡片，下層光學片(30c)為擴散片。
多個光學片(30a、30b、30c)組合成一套，上下地堆疊時，各個光學片(30a、30b、30c)產生的彎曲及褶皺與常規的比較，如以下【表1】所示。
常規堆疊樣品是在平面上將複數片光學片上下方向堆疊的光學片樣品。這些光學片樣品中，第一組(1st set)、第25組(25th set)、第50組(50th set)中，分別為上層光學片、中間光學片及下層光學片的彎曲及褶皺高度值，是利用厚度測定儀(thick gauge)測量的結果。而且，彎曲及褶皺的高度值，是各個光學片的多個點測量(大約10個點測量)測量值中的最大值。
本發明的堆疊樣品是將本發明堆疊裝置複數片光學片上下地堆疊的樣品。與常規一致的光學片樣品中，第一組(1st set)、第25組(25th set)、第50組(50th set)中，分別為上層光學片(30c)、中間光學片(30b)、及下層光學片(30a)的彎曲及褶皺高度值，是利用厚度測定儀(thick gauge)測量的結果。而且，彎曲及褶皺的高度值，是各個光學片的多個點測量(大約10個點測量)測量值中的最大值。
如上述【表1】所示，在本發明堆疊樣品中各個光學片的彎曲及褶皺，與常規相比，有大幅度減少。
第7圖，顯示的是根據本發明第二實施例的光學片堆疊裝置平面圖。如圖所示，在基本單元(10)的第三邊緣(13)形成槽(45)。該槽(45)形成對第三邊緣外側密閉的結構。
剩餘的構造及作用，因與第一實施例一致或類似，在此不再做詳細的說明。
第8圖係顯示根據本發明第三實施例的光學片堆疊裝置平面圖。如圖所示，在基本單元(10)的第三邊緣(13)形成單一槽(46)。該單一槽(46)具有同時相容各個光學片組裝凸桿寬度及長度的尺寸。
剩餘的構造及作用，因與第一實施例和第二實施例一致或類似，在此不再做詳細的說明。
第9圖係顯示根據本發明第四實施例的光學片堆疊裝置平面圖。如圖所示，第一序列構件(21)延伸在基本單元(10)的第一邊緣(11)。第二序列構件(22)延伸在基本單元(10)的第二邊緣(12)，第一序列構件(21)的一端與上述第二序列構件(22)的一端應相互接觸。
剩餘的構造及作用，因與第一實施例到第三實施例一致或類似，在此不再做詳細的說明。
第10圖係顯示根據本發明第五實施例的光學片堆疊裝置平面圖。如圖所示，在基本單元(10)的第一邊緣(11)，複數個第一序列構件(21a、21b)以一定間隔分離形成。在基本單元(10)的第二邊緣(12)，複數個第二序列構件(22a、22b)以一定間隔分離形成。第一序列構件和二序列構件(21a、21b、22a、22b)與之前的實施例相比，寬度有所減小。
剩餘的構造及作用，因與第一實施例到第四實施例一致或類似，在此不再做詳細的說明。
第11圖係顯示利用本發明光學片堆疊裝置製造背光單元的方法的流程圖。如圖所示，本發明的背光單元製造方法可以分為三個步驟：光學片及光源準備步驟(S1)、光學片堆疊步驟(S2)、以及背光單元組合步驟(S3)。
光學片及光源準備步驟(S1)，準備構成背光單元的光源、傳遞光源的複數片光學片、以及多種構成要素。這裏的複數片光學片有許多種：引導光源的導光板、擴散導光板光線的擴散片、將擴散片發出的分散光線聚攏後有折射及出射作用的聚光片、導光板下方配備的反射板和透鏡片。
光學片堆疊步驟(S2)，將準備完畢的相同種類光學片，在第1圖到第10圖所示的光學片堆疊裝置單元載入。特別是，光學片(30)的組裝凸桿(50)，在基本單元(10)的槽(40)內被重複載入。根據光學片(30)的組裝凸桿(50)在基本單元(10)的槽(40)上的位置不同會有變化，向下移動的過程，光學片組裝用凸桿(50)部分向下折疊。光學片組裝凸桿(50)，由下層向中間移動的過程，光學片折疊程度相對減小，呈現相對伸展狀態。光學片組裝凸桿(50)，從中間向上層移動過程中，光學片組裝凸桿(50)部分向上折疊。即，如第5圖所示，從側面來看，隨著光學片組裝凸桿(50)扇形折疊，最大程度減少組裝凸桿(50)所引起的光學片彎曲及褶皺。
背光單元組合步驟(S3)，利用在光學片堆疊裝置的基本單元(10)載入的光學片及光源，組裝背光單元。
如上，本發明的背光單元製造方法有如下優點，根據將光學片載入步驟(S2)的光學片(30)在具有槽(40)的基本單元(10)堆疊，最大程度地減小光學片(30)保管時的彎曲及褶皺，並能大幅度提高背光單元的品質。
以上是本發明的的具體實施例說明，但是不侷限於說明書列出的實施例及附件圖式。在不脫離本發明技術的範圍內，根據具體情況可以作多種變形。
10‧‧‧基本單元
11‧‧‧第一邊緣
12‧‧‧第二邊緣
13‧‧‧第三邊緣
14‧‧‧第四邊緣
15‧‧‧頂部
21‧‧‧第一序列構件
22‧‧‧第二序列構件
30‧‧‧光學片
30a‧‧‧光學片
30b‧‧‧光學片
30c‧‧‧光學片
40‧‧‧槽
50‧‧‧組裝凸桿
51‧‧‧組裝孔
L1‧‧‧長度
L2‧‧‧距離

Claims (9)

  1. 一種光學片堆疊裝置，包含：一基本單元、一個以上的第一序列構件、以及一個以上的第二序列構件，其中，該基本單元由複數片光學片上下地載入的一頂部、一第一邊緣、與該第一邊緣垂直的一第二邊緣、位於該第一邊緣對面的一第三邊緣、及與該第三邊緣垂直的一第四邊緣所組成；該第一序列構件垂直直立於該基本單元的該第一邊緣，該第二序列構件垂直直立於該基本單元的該第二邊緣；在該基本單元的該第三邊緣，形成複數個槽；該等光學片係由一第一邊緣、與該第一邊緣垂直的一第二邊緣、位於該第一邊緣對面的一第三邊緣、及與該第三邊緣垂直的一第四邊緣所組成；在該等光學片的該第三邊緣，形成複數個組裝凸桿；以及為確保該基本單元的該等槽與該等光學片的該等組裝凸桿重疊，該等光學片在該頂部上堆疊，其中，該等光學片的該等組裝凸桿以扇形形式彎曲堆疊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學片堆疊裝置，其中，該等光學片的該第二邊緣及該第四邊緣的長度，與從該基本單元的該第二邊緣及該第四邊緣至該等槽的距離保持一致。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光學片堆疊裝置，其中，該等槽的寬度及長度比該等光學片的該等組裝凸桿更大。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光學片堆疊裝置，其中，該等槽在該基本單元的該第三邊緣，形成對該第三邊緣的外側為開放的結構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學片堆疊裝置，其中，該等槽在該基本單元的該第三邊緣，形成對該第三邊緣的外側為密閉的結構。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光學片堆疊裝置，其中，該等槽在該基本單元的該第三邊緣，形成具有同時相容各該光學片的該等組裝凸桿的寬度及長度的一單一槽。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光學片堆疊裝置，其中，該第一序列構件延伸在該基本單元的該第一邊緣，該第二序列構件延伸在該基本單元的該第二邊緣，該第一序列構件的一端與該第二序列構件的一端相互接觸。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光學片堆疊裝置，其中，在該基本單元的該第一邊緣，以一定間隔分離地形成複數個第一序列構件；在該基本單元的該第二邊緣，以一定間隔分離地形成複數個第二序列構件。
  9. 一種製造背光單元的方法，包括以下三個步驟：光學片準備步驟，準備應用於該背光單元的一光學片及一光源；光學片堆疊步驟，將在上述步驟準備完畢的該光學片載入於一光學片堆疊裝置，其中，該光學片堆疊裝置係依據申請專利範圍第1至8項的任意一項所述的光學片堆疊裝置，其中，該光學片的該等組裝凸桿在該基本單元的該等槽上重疊並且堆疊；以及背光單元組裝步驟，利用在該光學片堆疊裝置載入的該光學片及該光源，組裝背光單元。
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