TWI717168B - 楔型導光板之堆疊加工方法及其堆疊加工設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種楔型導光板之堆疊加工方法及其堆疊加工設備，其於楔型導光板佈點區域外設置第一至第四靶位記號，第一及第二靶位記號鄰近楔型導光板較厚之側，第三及第四靶位記號鄰近楔型導光板較薄之側。並定義第一及第二靶位記號連線至佈點區域邊界距離為第一距離值a，及定義預設拋銑形成之入光側至佈點區域邊界距離為第二距離值m。交錯堆疊楔型導光板，且堆疊時將第n片楔型導光板之第一與第二靶位記號連線平移(a-m)之距離而形成虛擬對位線，再使其與第n+1片楔型導光板上之第三與該第四靶位記號連線重合，最後拋銑堆疊後導光板之兩側。據此可有效地將楔型導光板堆疊成批並拋銑加工，大幅提升生產效率與產品良率。

Description

楔型導光板之堆疊加工方法及其堆疊加工設備

本發明係與楔型導光板之堆疊加工領域相關，尤其是一種楔型導光板之堆疊加工方法及其堆疊加工設備。

導光板係為目前常見應用於各類顯示裝置中的光學元件，憑藉其優異之導光特性，搭配點光源即可將點狀光線導引轉化為均勻之面光源，以作為供光源使用，讓顯示裝置得以顯示影像。

導光板視出光需求或應用之機種類型，係設計有各種外型，一般導光板之型態以矩形片狀結構體居多，但仍存有為楔型外觀之導光板應用。楔型導光板為一端厚一端薄之板狀結構體，而可利用其結構特性提升整體出光亮度，鑒於生產或是應用之機種條件，目前大多之楔型導光板皆屬小尺寸型。但隨著部分大型顯示器的應用需求變化，大尺寸的楔型導光板亦隨之出現。在楔型導光板之製程中，於各楔型導光板皆設置好所需之光學結構後，須針對楔型導光板之側面予以加工處理，以形成所需之表面狀態。而為利於增進加工效率，一般來說會將楔型導光板相互堆疊成批，以同時針對多個楔型導光板予以加工，減少製程所需時間。楔型導光板之堆疊上受限於其結構特性，因此在堆疊上遠比矩形片狀結構困難，尤其是大尺寸的楔型導光板，其堆疊難度更是大幅增加。又如前述，若堆疊楔型導光板之緣由在於要同時針對多個板體進行加工， 此時須考量的部分就不只是要讓楔型導光板可穩固地堆疊，堆疊後的各楔型導光板的相對位置更是重要，以避免加工後各楔型導光板之結構尺規與預計產品尺規產生過大差異。所以，堆疊楔型導光板時並非僅是將其逐一堆疊成批即可，還需考量各楔型導光板之間的相對位置，在堆疊大尺寸楔型導光板時，對位問題之嚴重性更趨明顯。

是以，目前在將楔型導光板堆疊成批進行加工之技術面向上，仍有諸多不成熟之處，尤對於大尺寸的楔型導光板，尚未見有可讓其整落、整批堆疊之解決方式，造成大尺寸楔型導光板於加工上產生眾多不便之處。有鑑於此，本發明人遂構思並提出一種楔型導光板之堆疊加工方法及其堆疊加工設備，希冀解決現有楔型導光板於堆疊加工上的諸多不易。

本發明之一目的，旨在提供一種楔型導光板之堆疊加工方法及其堆疊加工設備，其係有利於將楔型之導光板對位堆疊成批，而讓後續拋銑加工形成導光板入光側時具有極佳之加工精確度，增進生產效率與產品良率。

為達上述目的，本發明於一實施方式中係揭露一種楔型導光板之堆疊加工方法，供以將複數楔型導光板堆疊成批以進行後續加工，其中各該楔型導光板具較高厚度之側為一第一側，具較低厚度之側為一第二側，且各該楔型導光板之一側面係定義有一佈點區域，包含以下步驟：設置一第一靶位記號、一第二靶位記號、一第三靶位記號及一第四靶位記號於各該楔型導光板之該側面，且該第一靶位記號、該第二靶位記號、該第三靶位記號及該第四靶位記號位於該佈點區域外，其中該第一靶位記號及該第二靶位記號為相對設置且鄰近該第一側，該第三靶位記號及該第四靶位記號為相對設置且鄰近該第二側；定 義一第一距離值a，該第一距離值a係為該第一靶位記號及該第二靶位記號之連線至該佈點區域邊界之垂直距離；定義一第二距離值m，該第二距離值m係為預設拋銑形成之一入光側至該佈點區域邊界之垂直距離；堆疊該等楔型導光板以形成一楔型導光板組，且該楔型導光板組中第n片之該楔型導光板與第n+1片之該楔型導光板，係呈該第一側及該第二側相互交錯堆疊之狀態；其中堆疊該楔型導光板時，第n片之該楔型導光板係依據一第一定位平面進行對位堆疊放置，其中該第一定位平面為第n片該楔型導光板之該第一靶位記號、該第二靶位記號及該第三靶位記號所共構形成之直角三角形；第n+1片該楔型導光板依據一第二定位平面對位堆疊於該第n片之該楔型導光板上，其中該第二定位平面係為第n+1片該楔型導光板之該第二靶位記號、該第三靶位記號及該第四靶位記號共構形成之直角三角形，並於堆疊時，係先將第n片該楔型導光板之該第一靶位記號與該第二靶位記號之連線平移(a-m)之距離而形成一虛擬對位線，再使第n+1片該楔型導光板上之該第三靶位記號與該第四靶位記號之連線與該虛擬對位線重合而定位進行堆疊；及拋銑加工該楔型導光板組之相對兩側，使各該楔型導光板分別形成與該佈點區域邊界之垂直距離為該第二距離值m之該入光側，其中於拋銑加工時，係以該第一靶位記號及該第二靶位記號之連線位置為進刀基準線。藉此，透過預先計算楔型導光板堆疊時應有的偏移量，進而讓楔型導光板依循上述方法堆疊成批加工時，可使預定形成之入光側位於導光板正確位置，克服過往在楔型導光板堆疊不易與加工精準度不足的問題。

本發明亦揭示一種楔型導光板之堆疊加工設備，供以執行如前所述之楔型導光板之堆疊加工方法，包含：一控制裝置，具有一設定單元，該設定單元供於各該楔型導光板設置該第一靶位記號、該第二靶位記號、該第三靶 位記號及該第四靶位記號後，定義形成一對位補償參數，其中該對位補償參數係為(a-m)之距離；一移動裝置，與該控制裝置電信連接，以受該控制裝置驅動而移動堆疊該等楔型導光板；一承載平台，設於該移動裝置一側，供以承接該等楔型導光板以堆疊形成該楔型導光板組；一偵測裝置，與該控制裝置電信連接，供以偵測各該楔型導光板於堆疊時之該第二靶位記號、該第三靶位記號及該第四靶位記號或該第一靶位記號位置，並傳輸至該控制裝置進行處理而形成一偵測信號而傳遞至該移動裝置，以驅動該移動裝置；及一拋銑裝置，設於該承載平台一側，供以對該楔型導光板組之相對兩側進行拋銑加工。藉此，透過該加工設備，係有效解決楔型導光板於堆疊加工上之不便，尤針對大尺寸且為楔型之導光板，透過本發明更可改善其無法整批整落堆疊之窘境，達到自動化堆疊楔型導光板成批，而利於進行後續之拋銑加工。

基於前述實施方式，於另一實施方式中係揭露該移動裝置係為一機械手臂，且係透過吸取方式移動該等楔型導光板，據此係可更為穩固且準確地移動該些楔型導光板。

為提升偵測第一至第四靶位記號之效率與準確性，於再一實施方式中係揭露該偵測裝置係包含至少三個CCD影像擷取元件。

綜上所述，本發明所揭露之楔型導光板之堆疊加工方法及其堆疊加工設備，係透過於楔型導光板上設計標靶的方式，計算堆疊時應偏移之位移量，讓各楔型導光板除了可穩固地堆疊成批外，更可於拋銑加工後具有統一尺規，不會因為楔型導光板偏移而導致加工產生偏差。並且，本發明之加工方法係可以自動化設備予以實現，讓整體堆疊、對位及加工上具有極佳之效率與準確度，有效解決楔型導光板於對位堆疊上的各項缺失，尤其是大尺寸之楔型導 光板，更是可藉此快速且確實地將各楔型導光板對位堆疊成批，後續拋銑形成入光側時，即可讓各楔型導光板皆具備相同之預定尺規，大幅提升加工製程之便利性與加工後產品良率。

1:楔型導光板

10:第一側

11:第二側

12:側面

121:佈點區域

13:第一靶位記號

14:第二靶位記號

15:第三靶位記號

16:第四靶位記號

2:入光側

3:堆疊加工設備

30:控制裝置

301:設定單元

31:移動裝置

32:承載平台

33:偵測裝置

331:CCD影像擷取元件

34:拋銑裝置

9:楔型導光板組

A:第一定位平面

B:第二定位平面

L:虛擬對位線

S01~S03:步驟

S04~S05:步驟

第1A圖，為本發明一實施方式之加工方法步驟圖(一)。

第1B圖，為本發明一實施方式之加工方法步驟圖(二)。

第2圖，為本發明一實施方式楔型導光板設置第一至第四靶位記號後之立體示意圖。

第3圖，為本發明一實施方式楔型導光板上之第一距離值及第二距離值示意圖。

第4圖，為本發明一實施方式第n+1片楔型導光板與第n片楔型導光板之堆疊對位平面示意圖。

第5圖，為本發明一實施方式第n+1片楔型導光板與第n片楔型導光板堆疊後之平面示意圖。

第6圖，為本發明一實施方式之楔型導光板組示意圖。

第7圖，為本發明一實施方式之堆疊加工設備應用示意圖(一)。

第8圖，為本發明一實施方式之堆疊加工設備應用示意圖(二)。

為了解決楔型導光板之對位堆疊問題，尤其是大尺寸之楔型導光板應用，以讓拋銑加工之進行更為便利，並使拋銑加工後之楔型導光板尺規統一、良率提升，本發明人係於此提出一種楔型導光板之堆疊加工方法。其中本 發明之各圖式係為供以說明本發明技術特徵與手段之示意，其並非表示實際的結構形狀、厚度、長度、寬度、高度、比例大小等尺規條件。

請參閱第1A及1B圖，其係為本發明一實施方式之加工方法步驟圖(一)及(二)，前述堆疊加工方法係供以將複數楔型導光板1堆疊成批以進行後續加工，其中各楔型導光板1具較高厚度之側為一第一側10，具較低厚度之側為一第二側11，且各楔型導光板1之一側面12定義有一佈點區域121，包含以下步驟。

首先，設置一第一靶位記號13、一第二靶位記號14、一第三靶位記號15及一第四靶位記號16於各楔型導光板1之側面12，且第一靶位記號13、第二靶位記號14、第三靶位記號15及第四靶位記號16位於佈點區域121外，其中第一靶位記號13及第二靶位記號14為相對設置且鄰近第一側10，第三靶位記號15及第四靶位記號16為相對設置且鄰近第二側11(步驟S01)。並請搭配參閱第2圖，其係為本發明一實施方式楔型導光板設置第一至第四靶位記號後之立體示意圖，如圖所示，第一靶位記號13及第二靶位記號14係鄰近厚度較厚之第一側10設置，第三靶位記號15及第四靶位記號16係鄰近厚度較薄之第二側11設置，並且第一靶位記號13、第二靶位記號14、第三靶位記號15及第四靶位記號16係位於佈點區域121外，其中佈點區域121係指楔型導光板1上用以佈設調整光線之微結構的區域。

接續，定義一第一距離值a，第一距離值a係為第一靶位記號13與第二靶位記號14之連線至佈點區域121邊界之垂直距離(步驟S02)。以及定義一第二距離值m，第二距離值m係為預設拋銑形成之一入光側2至佈點區域121邊界之垂直距離(步驟S03)。於此請一併搭配參閱第3圖，其係為本發明一實施方式楔型導光板上之第一距離值及第二距離值示意圖，如圖所示，在第一靶位記號13、 第二靶位記號14、第三靶位記號15及第四靶位記號16設置完成後，即可定義取得第一距離值a及第二距離值m，以藉此為基準計算後續堆疊時，所需偏移對齊之距離。其中，第一距離值a及第二距離值m之定義先後並無一定，前述之步驟順序僅為利於說明之用。

於取得第一距離值a及第二距離值m以後，即可堆疊楔型導光板1以形成一楔型導光板組9，且楔型導光板組9中第n片之楔型導光板1與第n+1片楔型導光板1，係呈第一側10及第二側11相互交錯堆疊狀態；其中，堆疊楔型導光板1時，第n片之楔型導光板1係依據一第一定位平面A進行對位堆疊放置，第一定位平面A為第n片之楔型導光板1之第一靶位記號13、第二靶位記號14及第三靶位記號15所共構形成之直角三角形；第n+1片楔型導光板1係依據一第二定位平面B對位堆疊於第n片之楔型導光板1上，其中第二定位平面B為第n+1片楔型導光板1之第二靶位記號14、第三靶位記號15及第四靶位記號16共構形成之直角三角形，並於堆疊時，係先將第n片該楔型導光板1之第一靶位記號13及第二靶位記號14之連線平移(a-m)之距離而形成一虛擬對位線L，再使第n+1片楔型導光板1上之第三靶位記號15與第四靶位記號16之連線與虛擬對位線L重合而定位進行堆疊(步驟S04)。

於此請一併搭配參閱第4、5及6圖，其係為本發明一實施方式第n+1片楔型導光板與第n片楔型導光板之堆疊對位平面示意圖、堆疊後之平面示意圖及楔型導光板組示意圖。如第4圖所示，左側係示意第n片楔型導光板1，右側係示意第n+1片楔型導光板1，於第n片楔型導光板1上係將第一靶位記號13及第二靶位記號14之連線平移(a-m)之距離，而形成虛擬對位線L，而第n+1片楔型導光板1於頭尾交錯堆疊在第n片楔型導光板1上時，係使第n+1片楔型導光板1上 第三靶位記號15與第四靶位記號16之連線與虛擬對位線L重合，即可堆疊於上。 其中，第n片之楔型導光板1係依據第一定位平面A(第4圖左側楔型導光板之虛線框圍區域)進行放置，而第n+1片楔型導光板1係依據第二定位平面B(第4圖右側楔型導光板之虛線框圍區域)進行放置。接著如第5圖所示，第n+1片楔型導光板1堆疊於第n片楔型導光板1上後，第三靶位記號15與第四靶位記號16之連線係重合於第n片楔型導光板1上之虛擬對位線L上，而形成略偏移之堆疊狀態。當各楔型導光板1相互堆疊而形成楔型導光板組9後，係可參閱第6圖所示。並且，於堆疊時透過第一定位平面A及第二定位平面B係可防止楔型導光板1於放置時歪斜，換言之係提供一個擺放基準平面，讓楔型導光板1可平整地堆疊放置，避免歪斜。

堆疊形成楔型導光板組9後，即可拋銑加工楔型導光板組9之相對兩側，使各楔型導光板1分別形成與佈點區域121邊界之垂直距離為第二距離值m之入光側2，其中拋銑加工時，係以第一靶位記號13與第二靶位記號14之連線位置為進刀基準線(步驟S05)。於此係再復搭配參閱第6圖，楔型導光板1交錯堆疊形成楔型導光板組9後，即可針對楔型導光板組9之相對兩側進行加工，以拋銑形成楔型導光板1之入光側2，並在拋銑時僅需以第一靶位記號13與第二靶位記號14之連線位置為進刀之基準線，再加工至使預定成形之入光側2與佈點區域121邊界垂直距離為第二距離值m(如第6圖所示之虛線位置)即可。如此係可在拋銑加工後，使每一片楔型導光板1之結構尺規統一，大幅提升導光板產品良率，並可有更多的加工餘裕。

透過前述之堆疊加工方法，係有效地解決過往楔型導光板1困擾已久的對位堆疊問題，本發明之堆疊加工方法透過設置標靶記號方式，並據此 配合預定成形之入光側2位置，作為位移補償計算基準，進而分別定義出第一距離值a及第二距離值m，再於堆疊時利用第一距離值a及第二距離值m調整n+1片楔型導光板1堆疊於第n片楔型導光板1時的偏移補償，使頭尾交錯堆疊成形之楔型導光板組9於拋銑加工後，可獲得尺規統一之各楔型導光板1。如此除了解決對位堆疊問題，亦大幅增進加工後之產品良率，並可有更多的加工餘裕。

以下並續以說明用以執行前述堆疊加工方法之堆疊加工設備，請搭配參閱第7及8圖，其係為本發明一實施方式之堆疊加工設備應用示意圖(一)及(二)，並請復搭配參閱第1至6圖。堆疊加工設備3係包含一控制裝置30、一移動裝置31、一承載平台32、一偵測裝置33及至少一拋銑裝置34。

控制裝置30具有一設定單元301，設定單元301供於各楔型導光板1設定第一靶位記號13、第二靶位記號14、第三靶位記號15及第四靶位記號16後，定義形成一對位補償參數，其中對位補償參數為(a-m)之距離。

移動裝置31與控制裝置30電信連接，供以移動堆疊該些楔型導光板1。於前述堆疊加工方法所述及關於楔型導光板1之堆疊、搬移動作等，皆可透過移動裝置31予以實施，而考量搬移上的穩固性以及避免對楔型導光板1造成傷害等因素，係可使移動裝置31為一機械手臂，且透過吸取方式來移動該些楔型導光板1。

承載平台32設於移動裝置31一側，供以承接楔型導光板1以堆疊形成楔型導光板組9。偵測裝置33與控制裝置30電信連接，供以偵測各楔型導光板1於堆疊時之第二靶位記號14、第三靶位記號15及第四靶位記號16或第一靶位記號13位置，並傳輸至控制裝置30進行處理而形成偵測信號而傳遞至移動裝置31，以驅動移動裝置31。前述堆疊加工方法中所述於堆疊時以第一定位平面A、 第二定位平面B來擺放第n片楔型導光板1及第n+1片楔型導光板1，以避免放置時歪斜，其中之第一定位平面A與第二定位平面B即可透過偵測裝置33予以偵測而確認各靶位記號之位置，進而利於構成第一定位平面A及第二定位平面B。而於堆疊時的偏移量，則是由控制裝置30將對位補償參數一併傳遞至移動裝置31以實施，據此移動裝置31即可透過控制裝置30之驅動逐一將各楔型導光板1依據前述的方法步驟頭尾交錯地堆疊形成楔型導光板組9。

拋銑裝置34設於承載平台32一側，供以對楔型導光板組9之相對兩側進行拋銑加工，並於加工時，拋銑裝置34之進刀基準線係可為第一靶位記號13及第二靶位記號14之連線位置。實際應用上，拋銑裝置34可設置為一台，而在對楔型導光板組9其中一側拋銑加工形成入光側後，再轉移承載平台32或是移動拋銑裝置34對楔型導光板組9相對之另一側進行加工。或者，也可使拋銑裝置34設置為二台，以同時針對楔型導光板組9之相對兩側進行加工而於各楔型導光板1形成入光側2。

為利於偵測各靶位記號，一個實施方式中，偵測裝置33係包含至少三個CCD影像擷取元件331，而可透過影像偵測方式來確認各靶位記號之位置。其中為了提升影像偵測效能，亦可於各CCD影像擷取元件331旁側設置照明元件，以加強影像辨識能力。其中偵測裝置33係可直接裝設於承載平台32上，或是設置於移動裝置31上亦可，皆可達到偵測各靶位記號之功效，於此則以偵測裝置33設於承載平台32為例，惟本發明之堆疊加工設備1並不侷限於此。而各楔型導光板1之堆疊作動則請復搭配參閱第2至6圖所示，以及前述對應之各段落內容。

綜上所述，本發明所揭露之楔型導光板之堆疊加工方法及其堆疊加工設備，係透過於楔型導光板上設計標靶的方式，計算堆疊時應偏移之位移量，讓各楔型導光板除了可穩固地堆疊成批外，更可於拋銑加工後具有統一尺規，不會造成加工偏差，同時在加工上可具有更多餘裕。基於相關產業之需求變化，現今楔型導光板之尺寸已因應產品需求而逐漸加大，據此生產方面係遭受相關阻礙，是以為有效克服楔型導光板之拋銑加工問題，本發明人遂提出如上所述之各項技術特徵。並且，本發明之加工方法係可以自動化設備予以實現，讓整體堆疊、對位及加工上具有極佳之效率與準確度，有效解決楔型導光板於對位堆疊上的各項缺失，尤其是大尺寸之楔型導光板，更是可藉此快速且確實地將各楔型導光板對位堆疊成批，後續拋銑形成入光側時，即可讓各楔型導光板皆具備相同之預定尺規，大幅提升加工製程之便利性與加工後產品良率，並可免除於拋銑楔型導光板較厚之側形成入光側時，對堆疊於此楔型導光板上及下層之楔型導光板較薄之側造成過多拋銑磨削。

S01~S03:步驟

Claims (4)

1. 一種楔型導光板之堆疊加工方法，供以將複數楔型導光板堆疊成批以進行後續加工，其中各該楔型導光板具較高厚度之側為一第一側，具較低厚度之側為一第二側，且各該楔型導光板之一側面係定義有一佈點區域，包含以下步驟：設置一第一靶位記號、一第二靶位記號、一第三靶位記號及一第四靶位記號於各該楔型導光板之該側面，且該第一靶位記號、該第二靶位記號、該第三靶位記號及該第四靶位記號位於該佈點區域外，其中該第一靶位記號及該第二靶位記號為相對設置且鄰近該第一側，該第三靶位記號及該第四靶位記號為相對設置且鄰近該第二側；定義一第一距離值a，該第一距離值a係為該第一靶位記號及該第二靶位記號之連線至該佈點區域邊界之垂直距離；定義一第二距離值m，該第二距離值m係為預設拋銑形成之一入光側至該佈點區域邊界之垂直距離；堆疊該等楔型導光板以形成一楔型導光板組，且該楔型導光板組中第n片之該楔型導光板與第n+1片之該楔型導光板，係呈該第一側及該第二側相互交錯堆疊之狀態；其中堆疊該楔型導光板時，第n片之該楔型導光板係依據一第一定位平面進行對位堆疊放置，其中該第一定位平面為第n片該楔型導光板之該第一靶位記號、該第二靶位記號及該第三靶位記號所共構形成之直角三角形；第n+1片該楔型導光板依據一第二定位平面對位堆疊於該第n片之該楔型導光板上，其中該第二定位平面係為第n+1片該楔型導光板之該第二靶位記號、該第三靶位記號及該第四靶位記號共構形成之直角三角 形，並於堆疊時，係先將第n片該楔型導光板之該第一靶位記號與該第二靶位記號之連線平移(a-m)之距離而形成一虛擬對位線，再使第n+1片該楔型導光板上之該第三靶位記號與該第四靶位記號之連線與該虛擬對位線重合而定位進行堆疊；及拋銑加工該楔型導光板組之相對兩側，使各該楔型導光板分別形成與該佈點區域邊界之垂直距離為該第二距離值m之該入光側，其中於拋銑加工時，係以該第一靶位記號及該第二靶位記號之連線位置為進刀基準線。
2. 一種楔型導光板之堆疊加工設備，供以執行如申請專利範圍第1項所述之楔型導光板之堆疊加工方法，包含：一控制裝置，具有一設定單元，該設定單元供於各該楔型導光板設置該第一靶位記號、該第二靶位記號、該第三靶位記號及該第四靶位記號後，定義形成一對位補償參數，其中該對位補償參數係為(a-m)之距離；一移動裝置，與該控制裝置電信連接，以受該控制裝置驅動而移動堆疊該等楔型導光板；一承載平台，設於該移動裝置一側，供以承接該等楔型導光板以堆疊形成該楔型導光板組；一偵測裝置，與該控制裝置電信連接，供以偵測各該楔型導光板於堆疊時之該第二靶位記號、該第三靶位記號及該第四靶位記號或該第一靶位記號位置，並傳輸至該控制裝置進行處理而形成一偵測信號而傳遞至該移動裝置，以驅動該移動裝置；及至少一拋銑裝置，設於該承載平台一側，供以對該楔型導光板組之相對兩側進行拋銑加工。
3. 如申請專利範圍第2項所述之楔型導光板之堆疊加工設備，其中，該移動裝置係為一機械手臂，且係透過吸取方式移動該等楔型導光板。
4. 如申請專利範圍第2項所述之楔型導光板之堆疊加工設備，其中，該偵測裝置係包含至少三個CCD影像擷取元件。

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