異質結構光學組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種異質結構光學組件，通過一模具以射出成形方式制成，包括一導光組件及至少一加工件。導光組件具有一出光面、相對出光面設置之一底面及至少一結合部；加工件則具有至少一附著面以一體成形設于結合部，且導光組件與加工件為相異材質。其中，結合部可根據異質結構光學組件所應用之領域而位于底面或出光面周緣，以決定加工件設置位置，且通過加工件可使異質結構光學組件更利于脫膜或是可進一步提升光學的調整效能與變化度。本實用新型提供的異質結構光學組件即在提供一種異質結構光學組件，利用模內裝飾概念而通過射出成形制程，快速生產由多重材料構成的光學組件，并提升產品良率。
【專利說明】
異質結構光學組件
技術領域
[0001]本實用新型涉及光學組件，特別涉及一種通過雙料射出成形制成包含相異材料的異質結構光學組件。
【背景技術】
[0002]模內裝飾(In-Mold-Decorat1n，頂D)為目前常見的制程技術，廣義而言，頂D是指先將文字或圖樣等印刷或轉印于透明薄膜后，再將其置于模仁并與塑料一并射出成形產品的技術，通過IMD即可快速將文字或圖樣等裝飾于塑料表面，并借由披覆于表面的文字或圖樣解決塑料組件射出成形后如凹痕等缺陷。異于傳統(tǒng)射出成形的多重加工JMD屬于先行印刷成像，再完成熱壓成形及射出的動作，在此可有效減縮制程時間并提升產品良率。
[0003]MD制程技術又可細分為模內轉印技術(In-Mold-Roller，IMR)、模內貼膜技術(In-Mold-Flim,頂F)及模內貼標技術(In-Mold-Label，IML)。頂R的工法為先將文字或圖樣印刷于薄膜上，再纏繞于卷膜器，之后通過送膜機將薄膜貼合于模具內腔，接續(xù)注入塑料，注塑后薄膜上的油墨印刷層則與薄膜分離而留于射出的塑料組件表面，即可獲得具有裝飾圖案的塑料組件，且通過此一方式制成的產品表面不會具有透明薄膜。MF的工法為將印刷好的薄膜經由成形機通過軟化或真空成形等步驟成形為3D態(tài)樣，再經裁切后放到模具內進行射出成形，油墨受塑料溫度影響會轉印至塑料組件上，通過此方式可針對較具棱角的塑料組件進行表面處理，且能創(chuàng)造3D表面觸感，成形的產品其油墨圖樣介于薄膜與塑料組件表面間，而可通過薄膜保護油墨圖樣。IML的工法是將圖樣先印刷于薄膜上，并以機械手臂貼合薄膜于模腔中，再注入塑料進行射出成形，油墨圖樣受塑料影響會轉印于塑料組件上，并于產品表面形成硬化的透明薄膜，同于IMF技術，油墨圖樣位于硬化薄膜與塑料組件表面間，而達保護作用。與IMF不同之處僅為保護薄膜硬度較高，因此無法應用于具有復雜表面形狀的塑料組件。簡言之，無論何種模內裝飾技術，其皆屬將油墨圖樣與塑料產品通過單次加工射出成形，以快速于塑料產品表面轉印結合圖樣，借以降低制程所需時間與程序。
[0004]而在塑料產品中，用以調整光線的組件如導光板為目前相當常見的種類，其供以將進入內部的光線導引以提供均勻光源。鑒于導光組件的優(yōu)秀導光性質，除了顯示器外，近年亦被廣泛地應用于各種領域中。在配合不同裝置使用，或是對于出光效果具有特定要求的情況下，光學組件進而因應需求而衍生眾多結構態(tài)樣，使其最終型態(tài)并不單如傳統(tǒng)常見的矩形板體或楔形板體等。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術的不能快速生產由多重材料構成的光學組件，并且產品良率低的缺陷，提供一種異質結構光學組件。
[0006]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題:
[0007]—種異質結構光學組件，其特點在于，通過一模具以射出成形方式制成，該異質結構光學組件包括:
[0008]—導光組件，具有一出光面、一底面及至少一結合部，且該出光面與該底面相對設置;及
[0009]至少一加工件，具有至少一附著面，該加工件通過該附著面一體成形設于該結合部，且該導光組件與該加工件為相異材質。
[0010]采用結合相異材質的加工件搭配導光組件，而可達到提升整體于光學調整上的效率與變化性，例如加工件為光學功能件時，更可進一步提升使用便利性。
[0011]優(yōu)選地，該結合部位于該底面周緣。視異質光學結構組件的應用范疇，亦可對其結構進行特殊設計。如當異質結構光學組件欲作為具大面積出光的導光板使用時，使該結合部位于該底面周緣，而使加工件可安裝于鄰近底面處。
[0012]優(yōu)選地，該加工件與該結合部為多個設置，且各該結合部具有一第一結合面與一第二結合面，使該結合部為凹槽態(tài)樣。較佳制程方式則為，在模具中置入加工件，再注入導光組件材料并射出異質結構導光組件，通過加工件而利于在導光組件上成形該些結合部。
[0013]優(yōu)選地，該第一結合面鄰接于該第二結合面的一側邊且與該第二結合面的夾角小于90度。以傳統(tǒng)射出成形而言，當結合部為此態(tài)樣時，受限于夾角結構會造成無法脫模的情況，而通過加工件填補于結合部中，即可阻卻無法脫模的問題。又，當導光組件欲搭配安裝光源時，亦可將加工件自該導光組件上移除。
[0014]優(yōu)選地，該結合部位于該出光面周緣。采用該結構，使加工件限制設置于鄰近出光面處，而利于進行光學調整或因應需求結合。
[0015]優(yōu)選地，該加工件的材質為不透明材質。通過采用不透明材質以防止部分光線受結合部導引而自該處出光，影響出光態(tài)樣與效能。
[0016]優(yōu)選地，該結合部為多個設置，且各該結合部具有一第一結合面與一第二結合面，該第二結合面垂直連接于該第一結合面。結合部的態(tài)樣可依據應用需求進行調整。
[0017]優(yōu)選地，該加工件為一框形結構體，并對應該第一結合面與該第二結合面具有二個該附著面。以通過附著面使加工件設置于組接部。由此，在將異質結構光學組件搭配其余組件而形成顯示器時，可大幅降低組裝制程所需時間，相對提高產出效率。
[0018]優(yōu)選地，該加工件對應該出光面具有一開口。為使異質結構光學組件可順利出光以及調整出光面積大小，該加工件對應該出光面具有一開口。
[0019]優(yōu)選地，該結合部與該加工件為多個設置，各該結合部的形狀為弧形，各該加工件為一反光膜。通過具反光效能的加工件設置于弧形結合部上，可有效解決光線受導光組件導引時，弧形結合部轉角使光線易于折射的外界的耗損情形。
[0020]優(yōu)選地，該導光組件具有至少二入光部，各該結合部一側連接該出光面，另側連接該入光部，且各該入光部具有一入光面供以設置至少一光源。在此更為詳細定義該導光組件態(tài)樣，光源的光線自入光面進入導光組件，并接續(xù)于入光部中前進，直至出光面形成出光。
[0021]優(yōu)選地，各該入光部設有一分光孔，用以調整該導光組件內部光線的行進路線。采用該結構用以調整該導光組件內部光線之行進路線，以使光線可更為順利受導光組件導引至出光面而達發(fā)光目的，并確保光線使用效率。
[0022]本實用新型中，上述優(yōu)選條件在符合本領域常識的基礎上可任意組合，即得本實用新型各優(yōu)選實施例。
[0023]本實用新型的積極進步效果在于:
[0024]本實用新型提供的異質結構光學組件，有鑒于供與導光的光學組件需求變化，以模內裝飾概念為發(fā)想點，使利用射出成形制備的光學組件可于單次加工中即與相異材質的加工件一體成形結合。據此，針對結合部為較大轉角或倒鉤角結構的導光組件，通過加工件可有效保持結合部的結構，并利于射出后快速并順利地執(zhí)行脫膜動作，提升產出良率以及生產效率?；螂S光學組件多樣化應用范疇，以組裝方面而言，光學組件應用于如顯示器等電子裝置時，現(xiàn)有技術中需通過膠框來固定光學組件以及搭配的各項組件，因此在組裝時須逐一將組件對位組合，工序與制程實耗費大量時間，所以，實用新型提出為框體的加工件與導光組件相互結合的異質結構光學組件，進而在組裝上可有效減縮工序。以光學需求方面而言，當導光組件為搭配特定裝置而使結合部為較不利于導光的結構形態(tài)時，則可讓加工件為具反光特性的物品，從而有效降低光線耗損率。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型實施例1的異質結構光學組件的立體示意圖。
[0026]圖2為本實用新型實施例1的異質結構光學組件的制程示意圖。
[0027]圖3為本實用新型實施例1的異質結構光學組件的應用示意圖。
[0028]圖4為本實用新型實施例2的異質結構光學組件的立體示意圖。
[0029]圖5為本實用新型實施例2的異質結構光學組件的制程示意圖。
[0030]圖6為本實用新型實施例2的異質結構光學組件的應用示意圖。
[0031 ]圖7為本實用新型實施例3的異質結構光學組件的立體示意圖。
[0032]圖8為本實用新型實施例3的異質結構光學組件的制程示意圖。
[0033]圖9為本實用新型實施例3的異質結構光學組件的另一實施態(tài)樣的立體示意圖。
[0034]I 異質結構光學組件
[0035]10 導光組件
[0036]101 出光面
[0037]102 底面
[0038]103結合部
[0039]1031第一結合面
[0040]1032第二結合面
[0041]104入光部
[0042]1041 入光面
[0043]1042 分光孔
[0044]11 加工件
[0045]111附著面
[0046]112 開口
[0047]2 模具
[0048]3 液晶模組
[0049]4 顯示面板
[0050]5 光源[0051 ] Θ 夾角
【具體實施方式】
[0052]下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。
[0053]隨光學需求的多樣化，導光板制造業(yè)者亦對應思考如何快速且精準地制造可符合要求的導光板，如調整導光板結構形狀，或是進一步結合它種光學組件等方式以獲得所需供光效果。鑒于模內裝飾制程技術的便利性，本發(fā)明人即以其主要概念進行構思，以生產如本實用新型所揭示可應用于各領域中的異質結構光學組件。該異質結構光學組件I通過通過一模具2以射出成形方式制成，包括一導光組件10及至少一加工件11。
[0054]實施例1
[0055]圖1-3示出了實施例1的立體示意圖、制程示意圖及應用示意圖。
[0056]如圖1-3所示，該導光組件10具有一出光面101、一底面102及至少一結合部103，出光面101并與底面102相對設置。加工件11具有至少一附著面111，并通過附著面111 一體成形設于結合部103，且導光組件10與加工件11屬相異材質。其中，通過射出成形的異質結構光學組件I是可于單次加工產出，無須再通過多到工序結合導光組件10與加工件11。進一步說，由于異質結構光學組件I系采射出成形產出，而理論上，通過射出成形制成的對象，其整體外形越平坦或簡單，則脫模效率與產品良率可相對提升，但若對象具有角度差異較大或是具倒鉤角的結構特征時，在脫模過程中會因為該特征而產生不易脫模，或脫模后該處崩解而影響整體結構等問題，因此當異質結構光學組件I依據應用的范疇而具有特殊結構時，于脫模時可能會產生上述問題。在此，異質結構光學組件I通過加工件11則可使導光組件10即便具有特殊夾角或倒鉤角等不利于脫膜的結構時，亦可順利執(zhí)行脫膜動作，以下則對此進行較為詳盡的示例說明。
[0057]在本實施例1中，結合部103位于底面102周緣且為多個設置，加工件11亦同為多個設置。各結合部103并具有一第一結合面1031與一第二結合面1032，使結合部103為凹槽態(tài)樣，加工件11則對應第一結合面1031與第二結合面1032具有二個附著面111。詳細地說，第一結合面1031為鄰接于第二結合面1032的一側邊，使第一結合面1031與第二結合面1032之間具有一夾角Θ，在此以該夾角Θ小于90度為例，且第一結合面1031相對連接第二結合面1032的側邊為鄰接底面102的一側邊，使導光組件10的底面102相對出光面101呈內縮態(tài)樣。
[0058]而基于模內裝飾的概念，在欲成形如本實施例1中的結合部103結構時，利用加工件11來固定結合部103態(tài)樣與便于脫模。較佳制程方式為，在模具2中預放該些加工件11在欲對應形成結合部103的位置，再注入導光組件10的材料，受加工件11影響，射出后的導光組件10即可成形有該些結合部103，且整體可快速并簡易地脫模，結合部103應有的夾角Θ不會受脫模影響而導致其態(tài)樣不符所需或是結構崩裂。此一態(tài)樣的異質結構光學組件I，可接續(xù)搭配光源使用，以通過導光組件10針對光線進行調整，而作為背光源或發(fā)光源應用，若須以結合部103作為光源安裝處，則將加工件11自導光組件10上移除即可。而當光源設置于結合部103后，使導光組件10的入光位置偏向底面102處，作為導光板使用時，可有效提升出光面積，使出光面101整體區(qū)域皆可形成出光。借此，在制作具有角度差異或是具倒鉤角的導光組件10時，可提高脫模成功率，進而提升產品良率，有效解決傳統(tǒng)射出成形在脫模時遇到的難處。
[0059] 實施例2
[0000]圖4-6示出了實施例1的立體示意圖、制程示意圖及應用示意圖。
[0061]本實施例中，與實施例1相同的組件與技術特征即不再贅述。異質結構光學組件I若視應用范疇，而需與其他組件相互組設使用時，則可限定加工件11的態(tài)樣與結構，進而提升組裝速度。以下則對此進行較為詳細的示例說明。
[0062]如圖4-6所示，使結合部103位于出光面101周緣且為多個設置，各結合部103具有一第一結合面1031及一第二結合面1032，第二結合面1032垂直連接于第一結合面1031。該加工件11可為不透明材質的一框形結構體，并對應第一結合面1031與第二結合面1032具有二個附著面111，以通過該些附著面111設置于結合部103，并使加工件11位于導光組件10的出光面101處。其中，第二結合面1032亦可為多個設置以提升與加工件11的結合強度，或可依據加工件11的態(tài)樣作調整。進一步言，加工件可為一不透明膠框，并對應出光面101具有一開口 112，以借開口 112調整出光面101實際供以出光的面積大小，利于調整出光態(tài)樣，且使加工件11為不透明材質，可防止光線受導光組件10導引后，自加工件11處出光而影響使用。依循模內裝飾概念，較佳制程方式為在模具2中先放入加工件11，再于其上射出導光組件10，進而在后續(xù)搭配其余組件使用時，可更為節(jié)省組裝工序。
[0063]例如，將異質結構光學組件I作為液晶顯示器的導光模塊使用時，可直接將異質結構導光組件I與一液晶模組3相互組接，形成完整的背光顯示模塊，再于加工件11相對連接導光組件10的側組設薄膜或顯示面板4等組件，而形成一液晶顯示器?；驅Ч饨M件10的出光面101亦可搭配組設遮蔽片以調整導光組件10的出光態(tài)樣，例如遮蔽出光面10中央區(qū)域而使其產生框形發(fā)光效果等。相較于現(xiàn)有技術的組裝工序，先使加工件11與導光組件10通過射出成形結合為一體，而可省略導光組件10與膠框的組裝程序，大幅降低組裝制程所需時間，相對提升產出效率，且可避免對位不準確影響后續(xù)出光效能的情況發(fā)生。
[0064]實施例3
[0065]圖7和8示出了實施例3的立體示意圖及制程示意圖。
[0066]本實施例中，與實施例2相同之組件與技術特征即不再贅述。
[0067]當異質結構光學組件I需進一步改善導光效能或增加除了導光效能外的光學調整手段時，則可通過加工件11材料輔佐導光組件10而提升整體光學調整性質與對光線的使用狀態(tài)。以下則以異質結構光學組件I作為結合于電子裝置如USB而導引光線并提供框形發(fā)光效果的光學應用為例說明。
[0068]基于電子裝置的結構與所需出光要求，在本實施例中，使導光組件10的結合部103與加工件11為多個，較佳者結合部103為二個并相對設置，且各結合部103為弧形。該導光組件10更具有至少二入光部104，各結合部103—側連接出光面101，另側則連接入光部104，且各入光部104具有一入光面1041供以設置至少一光源5。光源5的光線由入光面1041進入導光組件10內，并受折反射等光學現(xiàn)象續(xù)以前行至出光面101形成出光，由于結合部103為弧形，因此光線傳遞至結合部103時受其結構影響，光線會因轉角太大而折射至外界造成能量損耗。并如圖7所示，導光組件10的入光部104由入光面1041朝向出光面101呈漸寬態(tài)樣，對于光線導引亦具有相當程度的影響，故在本實施例中，使加工件11為一反光膜，以于結合部103處降低光線折射至外界的機率，降低光能量損耗。較佳制程方式為先于模具2中將加工件11設置于所需位置，再注入塑料至模具2內，使異質結構光學組件I于射出成形時，加工件11即與導光組件10—體成形并位于結合部103，以達快速生產的目的。
[0069]圖9示出了本實用新型實施例3中另一實施態(tài)樣之立體示意圖。為使提升光線使用率及出光均勻效果等，在各入光部104更可設有一分光孔1042，以調整導光組件10內部光線的行進路線。分光孔1042系為了防止光線受入光部104結構態(tài)樣影響，而造成光能量耗損，故借分光孔1042可有效控制進入導光組件10的光線朝向出光面101行進，避免產生損耗情況。
[0070]綜上所述，本實用新型所揭露的異質結構光學組件，為基于模內裝飾的概念為構想出發(fā)點，使得導光組件可與相異材質的加工件借由單次射出成形相互結合為一體，以阻卻二次加工的不便。同時，依據異質結構光學組件應用范疇的不同，亦可對應做各式結構限制。如作為背光模塊的導光板使用時，或因應特殊出光需求，而需在導光組件表面形成具較大轉折角或是倒鉤角的結構，在傳統(tǒng)射出成形，此態(tài)樣容易造成無法脫膜的問題，或是脫模后該處結構產生崩解而不符所需，而如本實用新型實施例1揭露的異質結構光學組件，通過加工件來確保與維持結合部形狀并利于脫模，有效快速制成并維持產品良率。后續(xù)應用上僅需將加工件移除即可利用結合部達到所需光學要求或是作為安裝其余組件之用。或如實施例2所揭示的異質結構光學組件，可提供所應用的顯示設備快速組裝的便利性，以為膠框的加工件固定于導光組件之結合部，相較于現(xiàn)有技術的顯示設備組裝工序，通過異質結構光學組件則可快速與其他組件相互連接?；蛉鐚嵤├?所揭示的異質結構光學組件，通過為具反光功效的加工件，使導光組件在傳遞光線時，在結合部對應位置可有效阻止光線能量損耗，提升光線使用率。因此，本實用新型的異質結構光學組件利用與導光組件為相異材質的加工件進而提升整體于脫膜時的便利性，以及提升光學應用上的強度與變化性。
[0071]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種異質結構光學組件，其特征在于，通過一模具以射出成形方式制成，該異質結構光學組件包括: 一導光組件，具有一出光面、一底面及至少一結合部，且該出光面與該底面相對設置；及 至少一加工件，具有至少一附著面，該加工件通過該附著面一體成形設于該結合部，且該導光組件與該加工件為相異材質。2.如權利要求1所述的異質結構光學組件，其特征在于，該結合部位于該底面周緣。3.如權利要求2所述的異質結構光學組件，其特征在于，該加工件與該結合部為多個設置，且各該結合部具有一第一結合面與一第二結合面，使該結合部為凹槽態(tài)樣。4.如權利要求3所述的異質結構光學組件，其特征在于，該第一結合面鄰接于該第二結合面的一側邊且與該第二結合面的夾角小于90度。5.如權利要求1所述的異質結構光學組件，其特征在于，該結合部位于該出光面周緣。6.如權利要求5所述的異質結構光學組件，其特征在于，該加工件的材質為不透明材質。7.如權利要求6所述的異質結構光學組件，其特征在于，該結合部為多個設置，且各該結合部具有一第一結合面與一第二結合面，該第二結合面垂直連接于該第一結合面。8.如權利要求7所述的異質結構光學組件，其特征在于，該加工件為一框形結構體，并對應該第一結合面與該第二結合面具有二個該附著面。9.如權利要求8所述的異質結構光學組件，其特征在于，該加工件對應該出光面具有一開口。10.如權利要求5所述的異質結構光學組件，其特征在于，該結合部與該加工件為多個設置，各該結合部的形狀為弧形，各該加工件為一反光膜。11.如權利要求10所述的異質結構光學組件，其特征在于，該導光組件具有至少二入光部，各該結合部一側連接該出光面，另側連接該入光部，且各該入光部具有一入光面供以設置至少一光源。12.如權利要求11所述的異質結構光學組件，其特征在于，各該入光部設有一分光孔，用以調整該導光組件內部光線的行進路線。
【文檔編號】G02B6/00GK205450335SQ201620012164
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月7日
【發(fā)明人】吳升峰, 梁忠攭, 吳梵偉
【申請人】蘇州向隆塑膠有限公司