CN102207579A - 双向光导引组件、双面显示器及双向光导引组件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双向光导引组件、双面显示器及双向光导引组件的制造方法，本发明的双向光导引组件包括：二第一塑料光学层；所述的二第一塑料光学层具透光性；一第二塑料光学层；所述的第二塑料光学层位于该二第一塑料光学层之间，每一该第一塑料光学层相对该第二塑料光学层之外侧表面具有一微结构图案；以及多个光反射内容物；所述的多个光反射内容物分布在该第二塑料光学层中；本发明的有益效果是：由于将二导光层设置一反光层在其间并整合为一体，使得各导光层之入光面可分别面对一独立光源，如此，通过独立控制该二光源，以提供选择单向或双向发光的操作，有效利用各自光源的效率，以提高光利用率。

Description

双向光导引组件、双面显示器及双向光导引组件的制造方法

技术领域

本发明涉及一种导光组件，尤其涉及一种双向光导引组件及其双向光导引组件的制造方法。

背景技术

光源大致上可以区分为直接光源与间接光源；由灯泡、灯管、...等发光组件直接发射光线的光源可视为直接光源。将直接光源的光线经由传导组件后呈现出来的光，则可视为间接光源。

一般而言，直接光源的亮度较高，因此通常使用于照明用途；虽然也有利用诸如LED做为直接光源于装饰性用途者，但在大面积使用时需要布设大量LED，且亮度较为刺眼。间接光源的亮度相对较低，但较柔和，故通常使用于装饰、指示与做为背光模块等用途，且可使用少量光源来达到较大面积的发光效果。

间接光源的传导组件例如为双向光导引组件。双向光导引组件与光源可用以做为液晶电视、显示器、广告广告牌...等产品之光源的背光模块。对于机体厚度要求较薄的电子产品而言，通常是使用LED做为光源，并将光源设于双向光导引组件侧边，双向光导引组件的第一侧面则设置一反射组件，相对的第二侧面则可设置或不设置由扩散片与棱镜片等所组成的复数光学膜片。

此外，当采用上述背光模块制作双面显示器时，将双向光导引组件的二相对侧面不需放置反射组件，可设置或不设置由扩散片与棱镜片等所组成的复数光学膜片。

然而，采用上述背光模块制作双面显示器时，双面显示器无法每次使用时可任意选择双向或只朝单一方向发光，也无法控制光源的亮度，如此将造成光利用率降低。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种双向光导引组件，旨在解决上述的问题。

本发明还提供了上述双向光导引组件的双面显示器。

本发明还提供了双向光导引组件的制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的双向光导引组件包括：二第一塑料光学层；所述的二第一塑料光学层具透光性；一第二塑料光学层；所述的第二塑料光学层位于该二第一塑料光学层之间，每一该第一塑料光学层相对该第二塑料光学层之外侧表面具有一微结构图案；以及多个光反射内容物；所述的多个光反射内容物分布在该第二塑料光学层中。

本发明的双面显示器包括：上述的双向光导引组件；一第一光源；所述的第一光源位于该双向光导引组件的该二第一塑料光学层其中之一的一入光面；以及一第二光源；所述的第二光源位于该双向光导引组件的该二第一塑料光学层其中另一的一入光面。

本发明的双向光导引组件的制造方法，是通过以下步骤实现：

同时射出成型二第一塑料成形物及一第二塑料成形物，其中该第二塑料成形物内含多个光反射内容物；

将该些第一塑料成形物及该第二塑料成形物共同压合成型为一整体的双向光导引组件，其中该第二塑料光学层无接缝地位于该些第一塑料光学层之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于将二导光层设置一反光层在其间并整合为一体，使得各导光层之入光面可分别面对一独立光源，如此，通过独立控制该二光源，以提供选择单向或双向发光的操作，有效利用各自光源的效率，以提高光利用率。

附图说明

图1绘示本发明双向光导引组件之制作方法之流程图。

图2绘示用以进行图1之制作方法之设备示意图。

图3A绘示图2中双向光导引组件之区域M1之局部放大图。

图3B绘示图2中双向光导引组件之区域M2之局部示意图。

图3C绘示双向光导引组件在其它实施例之局部示意图。

图4绘示双面显示器的剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明为揭露一种双向光导引组件、其双向光导引组件之制造方法及具双向光导引组件之双面显示器，用以提供双向发光之目的。

本发明为揭露一种双向光导引组件、其双向光导引组件之制造方法及具双向光导引组件之双面显示器，用以通过独立控制之二光源，以提供选择单向或双向发光之操作，以提高光利用率。

本发明之一态样是提供一种双向光导引组件。双向光导引组件包含二第一塑料光学层、一第二塑料光学层及多个光反射内容物。此些第一塑料光学层皆具透光性。第二塑料光学层位于此些第一塑料光学层之间。此些第一塑料光学层相对第二塑料光学层之外侧表面分别具有一微结构图案。光反射内容物分布于第二塑料光学层中。

此外，此态样之一实施例中，第二塑料光学层无接缝地位于此些第一塑料光学层之间，其中第二塑料光学层与此些第一塑料光学层之间分别不具胶着层。

此态样之另一实施例中，第二塑料光学层之二相对表面分别由胶着层以设置于此些第一塑料光学层之间。此态样之其它实施例中，各第一塑料光学层与第二塑料光学层具相同之材质。

此态样之其它实施例中，各第一塑料光学层与第二塑料光学层具相同之面积。

此态样之其它实施例中，各第一塑料光学层之厚度为第二塑料光学层之厚度的3～6倍以上。

此态样之其它实施例中，分布有光反射内容物之第二塑料光学层之光反射系数大于第一塑料光学层之光反射系数。

此态样之其它实施例中，此些光反射内容物之总体积占第二塑料光学层之体积的20％～50％。

此态样之其它实施例中，各第一塑料光学层与第二塑料光学层之材质系聚丙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚亚酰胺或聚甲基丙烯酸甲酯或其组合。

此态样之其它实施例中，光反射内容物是金属粉末。更进一步地，金属粉末之材质为银、铜、金、镍、铝、锡、铬、钛、铁或其组合。

此态样之其它实施例中，光反射内容物为光学增白剂粒子。更进一步地，光学增白剂粒子为二苯乙烯或二苯乙烯及硫酸钡或二氧化钛与二氧化硅之组合。

此态样之其它实施例中，分布有光反射内容物之第二塑料光学层呈白色、银色或金色。

此态样之其它实施例中，微结构图案包含外凸或内凹之结构。更进一步地，微结构图案之结构为球形、「V 」字形、「U」字形、正方形、长方形、菱形、精圆形、三角形、波浪形或其组合。

此外，此种双面显示器，包含一如上述之双向光导引组件、一第一光源、一第二光源、二棱镜片及二扩散片。第一光源位于此双向光导引组件之其中一第一塑料光学层之一入光面。第二光源位于此双向光导引组件之另一第一塑料光学层之一入光面。棱镜片与扩散片分别位于双向光导引组件之二相对出光面，且扩散片分别位于此双向光导引组件与棱镜片之间。

本发明之另一态样是提供一种双向光导引组件之制作方法，包含一步骤为同时射出成型二第一塑料成形物及一第二塑料成形物，其中该第二塑料成形物内含多个光反射内容物；以及另一步骤为将此些第一塑料成形物及此第二塑料成形物共同压合成型为一整体之双向光导引组件，其中第二塑料光学层无接缝地位于此些第一塑料光学层之间。

此另一态样之一实施例中，当将此些第一塑料成形物及此第二塑料成形物共同压合成型为一整体之双向光导引组件时，由一成型滚压轮组，将此些第一塑料成形物及此第二塑料成形物共同压合成型为此整体之双向光导引组件。

此另一态样之其它实施例中，当将此些第一塑料成形物及此第二塑料成形物共同压合成型为一整体之双向光导引组件之后，此制作方法更包含由另一成型滚压轮组，对此些第一塑料光学层相对第二塑料光学层之二外侧表面分别印压出一微结构图案。

此另一态样之其它实施例中，此些光反射内容物之总体积占第二塑料成形物之体积的20％～50％。

此另一态样之其它实施例中，各第一塑料成形物及第二塑料成形物之材质系聚丙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚亚酰胺或聚甲基丙烯酸甲酯或其组合。

此另一态样之其它实施例中，光反射内容物系金属粉末。更进一步地，金属粉末之材质为银、铜、金、镍、铝、锡、铬、钛、铁或其组合。

此另一态样之其它实施例中，光反射内容物为光学增白剂粒子。更进一步地，光学增白剂粒子为二苯乙烯、或二苯乙烯及硫酸钡或二氧化钛与二氧化硅之组合。

请参阅1图、第2图及第3A～3B图所示。第1图绘示本发明双向光导引组件之制作方法之流程图、第2图绘示用以进行第1图之制作方法之设备示意图、第3A图绘示第2图中双向光导引组件之区域M1之局部放大图以及第3B图绘示第2图中双向光导引组件之区域M2之局部示意图。

请参阅第1图，是提供一种双向光导引组件之制作方法，包含步骤：

步骤(101)：同时射出成型二第一塑料成形物P11、P11’及一第二塑料成形物P21，其中第二塑料成形物P21内掺有多个光反射内容物400；

步骤(102)：将二第一塑料成形物P11、P11’及第二塑料成形物P21共同压合成型为一整体之双向光导引组件100，其中第二塑料成形物P21被夹合于二第一塑料成形物P11、P11’之间；

步骤(103)：分别制作一微结构图案210于双向光导引组件100之二相对表面；以及

步骤(104)：冷却双向光导引组件100。

本发明之一实施例中，上述之制作方法可采用第2图之多射出成型及压合设备600，多射出成型及压合设备600包含一供料部610、一加压模头620及一成型滚压轮组630。供料部610包含一第一原料室611、一第二原料室613、一第三原料室615、一第一加热螺杆612、一第二加热螺杆614及一第三加热螺杆616。第一加热螺杆612接通第一原料室611与加压模头620，用以加热并输送原料至加压模头620。第二加热螺杆614接通第二原料室613与加压模头620，用以加热并输送原料至加压模头620。第三加热螺杆616接通第三原料室615与加压模头620，用以加热并输送原料至加压模头620。成型滚压轮组630包含相并排之二第一成型滚压轮631、相并排之二第二成型滚压轮632及相并排之二托拉轮633。第二成型滚压轮632之表面分别具有一立体图案。

请同时参阅第1图、第2图及第3A图，当进行步骤(101)时，其细部步骤为：

(i)第一原料室611、第三原料室615分别放置有第一胶料P1。第二原料室613可放置有第二胶料P2，第二胶料P2内掺有多个光反射内容物400；接着

(ii)第一加热螺杆612加热第一原料室611内之第一胶料P1，并引导第一胶料P1至加压模头620内，第二加热螺杆614加热第二原料室613内掺有光反射内容物400之第二胶料P2，并引导第二胶料P2至加压模头620内，第三加热螺杆616加热第三原料室615内之第一胶料P1，并引导第一胶料P1至加压模头620内；接着

(iii)二熔化后的第一胶料P1与掺有光反射内容物400之第二胶料P2在加压模头620按照厚度进行分流可经由加压模头620之一出胶嘴621而连续地输出到外界，以射出成型连续之二第一塑料成形物P11、P11’及掺有多个光反射内容物400之第二塑料成形物P21，其中第二塑料成形物P21介于二第一塑料成形物P11、P11’之间。

进一步来说，上述之此些第一胶料P1与第二胶料P2可一致，也不限必须一致，其两者之材质例如可分别为聚丙烯(Polypropylene，PP)，丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS树脂，Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABC)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene Terephthalate，PET)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚亚酰胺(Polyimide)或聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate)，PMMA)或其组合。

光反射内容物400可为光学增白剂粒子，光学增白剂粒子可以显著地增加塑料的白度，使得分布有光反射内容物400之第二塑料成形物P21可呈白色。更进一步地，光学增白剂粒子例如为二苯乙烯(Eastobrite，C28H18N2O2)、硫酸钡(BaSO4)或二苯乙烯与硫酸钡之混合、二氧化钛与二氧化硅之混合。

此外，其它实施例中，光反射内容物400也可以是金属粉末，例如银、铜、金、镍、铝、锡、铬、钛、铁或其组合，使得分布有光反射内容物之第二塑料成形物P21可呈银色或金色。

当然，其它实施例中，第二原料室613也可只放置光反射内容物400，以单独输出胶状之成形物。

请同时参阅第1图、第2图及第3B图，当进行上述步骤(102)时，其细部步骤为：

此二第一塑料成形物P11、P11’及掺有多个光反射内容物400之第二塑料成形物P21于同一步骤中可同时通过此二第一成型滚压轮631之间，使得此二第一成型滚压轮631一方面将第一塑料成形物P11、P11’及第二塑料成形物P21共同压合以成型为一整体之双向光导引组件100，另一方面引导此整体之双向光导引组件100朝第二成型滚压轮632之方向前进。

上述步骤(102)之一变化中，第二塑料光学层300与此二第一塑料光学层200、200’本身仍处高温，可于热熔状态下一起压合而成。上述步骤(102)之另一变化中，由于此二第一成型滚压轮631可被加热至一定之温度，使得第二塑料光学层300与此二第一塑料光学层200、200’更可于高热状态下一起被热压合而成。

更详细而言，由左右移动此二第一成型滚压轮631之位置，可调整此二第一成型滚压轮631间之间隙以控制欲成型之双向光导引组件100的整体厚度。

当进行上述步骤(103)时(如第3B图所示)，此整体之双向光导引组件100通过此二第二成型滚压轮632之间时，由于此二第二成型滚压轮632之间之空隙有限，此二第二成型滚压轮632之立体图案于此些第一塑料成形物P11、P11’相对第二塑料成形物P21之外侧表面分别印压出一微结构图案210，微结构图案210包含多个光学微结构。

此外，由相对移动此二第二成型滚压轮632之位置，可调整此二第二成型滚压轮632间之间隙以控制欲印压微结构图案210之深度。

然而，制作微结构图案210之方式不仅限于此，其它例如分为化学蚀刻(Etching)、精密机械刻画法(V-cut)、光微影法(Stamper)、内部扩散等，或者，也可以印刷方式将网点印在此些第一塑料成形物P11、P11’相对第二塑料成形物P21之外侧表面。此外，微结构图案210包含外凸或内凹之结构。更进一步地，微结构图案210结构的剖面形状可为球形、「V 」字形、「U」字形、正方形、长方形、菱形、精圆形、三角形、波浪形或其组合。然而，微结构图案210之结构不仅限于此。此外，微结构图案210的分布密度随着远离光源而增加。微结构图案210的分布密度、分布方式可随设计需要而定，也可采用规则分布或随机分布，在此不予以限定。

再者，托拉轮633是用以提供拖引双向光导引组件100的拉力，以便加速双向光导引组件100被输送之速度。

当进行上述步骤(104)时，并不限冷却之方式，使得双向光导引组件100具有一定之硬度，且其对二侧表面并保持立体微结构图案210之外形。

请再参阅第3B图所示，经上述制作方法所完成之双向光导引组件100大致包含二第一塑料光学层200、200’(即上述之第一塑料成形物P11、P11’)、第二塑料光学层300(即上述之第二塑料成形物P21)。各第一塑料光学层200、200’皆具透光性，可为透明或半透明。第一塑料光学层200、200’之二相对表面分别具有一微结构图案210。第二塑料光学层300无接缝地被夹合于此二第一塑料光学层200、200’之间。光反射内容物400仅分布于第二塑料光学层300内部，更佳地，光反射内容物400均匀分布于第二塑料光学层300内部。

此外，本发明之一实施例，第二塑料光学层300直接位于此二第一塑料光学层200、200’之间，且各第一塑料光学层200或200’之一面与第二塑料光学层300之一面具相同之面积。至于此二第一塑料光学层200、200’之一面面积并不限相同或不相同。

本发明之其它实施例，各第一塑料光学层200或200’之厚度大于第二塑料光学层300之厚度，例如，第一塑料光学层200之厚度为第二塑料光学层300之厚度的3～6倍以上。至于此二第一塑料光学层200、200’之厚度并不限相同或不相同。

本发明之其它实施例，分布有光反射内容物400之第二塑料光学层300之光反射系数大于各第一塑料光学层200或200’之光反射系数。本发明之其它实施例，分布有光反射内容物400之第二塑料光学层300呈白色或、银色或金色。

本发明之其它实施例，此些光反射内容物400之总体积占第二塑料光学层300之体积的20％～50％。

请参阅第3C图所示，为双向光导引组件101于其它实施例之局部示意图，大致与第3B图双向光导引组件100相同，相同之处不再重复叙述，差异之处在于可在分别输出成型上述之第一塑料光学层200、200’及第二塑料光学层300后，由二黏着层700、701，使得第二塑料光学层300被结合于第一塑料光学层200、200’之间以完成一整体之双向光导引组件101。

请参阅第4图所示。第4图绘示双面显示器800的剖视示意图。经上述制作方法所完成之双向光导引组件100可应用于一双面显示器800中。此双面显示器800包含所述之双向光导引组件100、一第一光源520、一第二光源521、二棱镜片540及二扩散片530。第一光源520位于双向光导引组件100中之其中一第一塑料光学层200的侧面(即入光面211)。第二光源521位于双向光导引组件100中之另一第一塑料光学层200’的侧面(即入光面211’)。

此二棱镜片540与扩散片530分别对称地位于双向光导引组件100之二相对面(即出光面212、212’，如第4图所示)，且各扩散片530位于双向光导引组件100与棱镜片540之间。

如此，当第一光源520的光线L1、L2经入光面211进入双向光导引组件100之第一塑料光学层200时，第一光源520一部份之光线L1经第一塑料光学层200之引导，而直接朝出光面212之方向被送出双向光导引组件100，并且受到微结构图案210之光扩散作用，以形成辉度均匀的面光源，提供所需之亮度；第一光源520其它部份之光线L2经第二塑料光学层300之反射后，可被改向后朝出光面212之方向被送出双向光导引组件100，并且受到微结构图案210之光扩散作用。同样地，当第二光源520的光线经入光面211’进入双向光导引组件100之第一塑料光学层200’时，第二光源520的光线直接被送出双向光导引组件100或经第二塑料光学层300之反射后，被送出双向光导引组件100。

然而，上述双向光导引组件101亦适用于此双面显示器中，但在此不加以赘述。

由于本发明双向光导引组件将二第一塑料光学层夹合第二塑料光学层于其间并整合为一体，且第二塑料光学层具有光反射内容物，使得第二塑料光学层与各第一塑料光学层之间不再具有空隙，便可提供双向光线全反射之目的。

此外，本发明双面显示器之各第一塑料光学层之入光面皆分别面对一独立光源，相较于现有导光板之入光面仅面对单一光源，无法每次选择单向或双向发光之操作，本发明可由独立控制二光源至少其中之一，以提供选择单向或双向发光之操作。例如，当选择双面显示器之单向发光操作时，由独立控制之其中一光源，此光源便可有效地输出自有光源，提高光利用率。

本发明所揭露如上之各实施例中，并非用以限定本发明，任何熟习此技艺的，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种之更动与润饰，因此本发明之保护范围当视后附的权利要求范围所界定的为准。

Claims (16)

1.一种双向光导引组件，其特征在于包括：二第一塑料光学层；所述的二第一塑料光学层具透光性；一第二塑料光学层；所述的第二塑料光学层位于该二第一塑料光学层之间，每一该第一塑料光学层相对该第二塑料光学层之外侧表面具有一微结构图案；以及多个光反射内容物；所述的多个光反射内容物分布在该第二塑料光学层中。

2.根据权利要求1所述的双向光导引组件，其特征在于：该第二塑料光学层无接缝地位于该些第一塑料光学层之间。

3.根据权利要求1所述的双向光导引组件，其特征在于：该第二塑料光学层之二相对表面分别由胶着层位于该些第一塑料光学层之间。

4.根据权利要求1所述的双向光导引组件，其特征在于：每一该些第一塑料光学层之厚度为该第二塑料光学层之厚度的3～6倍以上。

5.根据权利要求1所述的双向光导引组件，其特征在于：该些光反射内容物之总体积占该第二塑料光学层之体积的20％～50％。

6.根据权利要求1所述的双向光导引组件，其特征在于：该光反射内容物为金属粉末。

7.根据权利要求1所述的双向光导引组件，其特征在于：该光反射内容物为光学增白剂粒子。

8.根据权利要求7所述的双向光导引组件，其特征在于：该光学增白剂粒子之材质是选自二苯乙烯、二苯乙烯与硫酸钡的组合或二氧化钛与二氧化硅的组合。

9.一种双面显示器，其特征在于包括：一根据权利要求1-8中任一项所述的双向光导引组件；一第一光源；所述的第一光源位于该双向光导引组件的该二第一塑料光学层其中之一的一入光面；以及一第二光源；所述的第二光源位于该双向光导引组件的该二第一塑料光学层其中另一的一入光面。

10.根据权利要求9所述的双面显示器，其特征在于还包括：二棱镜片；所述的分二棱镜片别位于该双向光导引组件之二相对出光面；以及二扩散片；所述的二扩散片分别位于该双向光导引组件之该二相对出光面，且分别位于该双向光导引组件与该一棱镜片之间。

11.一种双向光导引组件的制造方法，是通过以下步骤实现：

同时射出成型二第一塑料成形物及一第二塑料成形物，其中该第二塑料成形物内含多个光反射内容物；

将该些第一塑料成形物及该第二塑料成形物共同压合成型为一整体的双向光导引组件，其中该第二塑料光学层无接缝地位于该些第一塑料光学层之间。

12.根据权利要求11所述的双向光导引组件的制造方法，其中：由一成型滚压轮组将该些第一塑料成形物及该第二塑料成形物共同压合成型为该整体的双向光导引组件。

13.根据权利要求12所述的双向光导引组件的制造方法，其中：由另一成型滚压轮组对该些第一塑料光学层相对该第二塑料光学层之二外侧表面分别印压出一微结构图案。

14.根据权利要求11所述的双向光导引组件的制造方法，其中：该光反射内容物的材质选自于银、铜、金、镍、铝、锡、铬、钛、铁及其组合所组成的群组。

15.根据权利要求11所述的双向光导引组件的制造方法，其中：该光反射内容物是选自二苯乙烯、二苯乙烯与硫酸钡的组合或二氧化钛与二氧化硅的组合。

16.根据权利要求11所述的双向光导引组件的制造方法，其中：该些光反射内容物之总体积占该第二塑料成形物之体积的20％～50％。

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