CN103048724B - 偏光膜的裁切方法及其裁切系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种偏光膜的裁切方法及裁切系统，该方法包含以下步骤：(1)提供具有保护膜的偏光膜卷料；(2)定位偏光膜卷料上裁切区及所对应的检测区；(3)移除检测区的保护膜；(4)量测检测区的吸收轴角度，取得复数个吸收轴角度信息；(5)传送吸收轴角度信息至信息处理装置；(6)以信息处理装置分析吸收轴角度信息，转换成裁切信息，将裁切信息传送至裁切控制装置；(7)根据裁切信息调整裁切装置中每一刀模的角度；及(8)沿裁切区裁切偏光膜卷料，形成复数偏光板。本发明的裁切方法于裁切时不需预先裁切偏光膜卷料，可减少材料的浪费，且可以根据每个刀位的偏光膜卷料的特性进行刀模调整，以有效提升裁切出的偏光板吸收轴精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种偏光膜的裁切方法及裁切系统，尤指一种吸收轴角度较精确的偏光膜的裁切方法及裁切系统。
背景技术
偏光板是液晶面板不可或缺的零组件之一，其本身的特性，例如偏光度、吸收轴角度、穿透率、色相等皆会影响液晶面板所呈现出的对比度及色彩。
偏光板制作方法之一的湿式延伸法，是将透明的聚乙烯醇薄膜(Polyvinylalcohol film，PVA film)于水槽溶液中进行膨润。接着，将该聚乙烯醇薄膜浸置于数个具有碘(Iodine，I2)、碘化钾(Potassium iodide，KI)的水槽溶液中进行延伸及染色。为了强化染色的功效，可适度加入固色剂，例如硼酸(Boric acid，H3BO3)。再藉由调节穿膜路径、延伸倍率、碘浓度、碘化钾浓度、硼酸浓度及水槽温度等参数，使聚乙烯薄膜达到所需的偏光度及色相等光学特性。
于具有偏光特性的光学薄膜(以下称之为偏光子)两侧贴覆保护膜，例如可为抗眩膜(Antiglare film)、硬涂层膜(Hard coating film)、相位延迟膜(Retardation film)、零相位差膜或具支撑功能的三醋酸纤维素(Tri-acetylcellulose，TAC)。待贴覆完成后即可进入烘箱制得三层连续卷料。
接着，将三层连续卷料与涂布感压胶的离型膜进行贴合，即完成五层连续卷料的制作。该五层卷料经过特定环境的老化(Aging)后便可开始进行后续裁切制程。
习知的裁切制程为冲压式刀模裁切，一开始需根据预订裁切尺寸的偏光板进行刀模设计。如图1所示，图1为习知刀模100设计示意图，基板100上设计有G1、G2、G3、G4及G5五种刀位，每种刀位可裁出3片15寸的偏光板。接着对应各刀位位置，将刀具固定于刀模上，所以刀模上每个刀位的角度皆是固定的。一旦需要微调基板，则刀模上的各个刀位的角度皆会同时进行改变。
且因偏光膜卷料于制作过程中需进行好几次的延伸步骤，因此在卷料各处的吸收轴角度会有些微的差异。如采用习知裁切制程的固定式刀模，将会导致从同一母材的卷料裁切出的偏光板，其搭配面板后的光学表现会有明显差异。
再者，于进行正式裁切前，一般会先预裁部份卷料，再将预裁的偏光板进行抽样检测。为了避免保护膜本身的相位差影响检测结果及固定样品，线上人员必须先将保护膜及离型膜撕除，并将其粘附在光学量测置具上。此过程不但耗费人力，且有可能因人员作业误差导致错误的检测结果。
综上所述，习知的偏光膜裁切制程会导致偏光板吸收轴角度不精确。有鉴于上述问题，目前亟需一种新的偏光板裁切系统与裁切方法，以提升偏光板的吸收轴精度。
发明内容
因此，本发明的目的之一在于提供一种偏光膜的裁切方法及裁切系统，可有效提升裁切出的偏光板吸收轴精度，同时也可减少偏光膜材料的浪费。
本发明提供一种偏光膜的裁切方法，包含：(1)提供具有保护膜的偏光膜卷料；(2)定位该偏光膜卷料上复数个裁切区及该复数个裁切区对应的复数个检测区，其中各该检测区与对应的各该裁切区相邻；(3)移除该复数个检测区的保护膜；(4)量测该复数个检测区的复数个吸收轴角度，取得与该复数个吸收轴角度分别对应的复数个吸收轴角度信息；(5)传送该复数个吸收轴角度信息至信息处理装置；(6)利用该信息处理装置分析该复数个吸收轴角度信息，并将该复数个吸收轴角度信息转换成复数个裁切信息，接着将该复数个裁切信息传送至裁切控制装置；(7)该裁切控制装置根据该复数个裁切信息调整裁切装置中复数个刀模的角度；以及(8)沿该复数个裁切区，裁切该偏光膜卷料形成复数个偏光板，其中该复数个偏光板的吸收轴角度符合该复数个吸收轴角度信息。
根据本发明的一实施例，该步骤(3)还包含先裁断该复数个检测区的保护膜，再移除该复数个检测区的保护膜。
根据本发明的一实施例，该裁断该复数个检测区的保护膜的方法为裁刀切割法、激光切割法、押切型切割法、滚刀型切割法或其组合。各该刀模的底部还包含电动转轴。
本发明提供一种偏光膜的裁切系统，该裁切系统包含：平台，用以放置偏光膜卷料；传输装置，设置于该平台上，用以传输该偏光膜卷料；定位装置，设置于该平台上，用以定位该偏光膜卷料上的复数个裁切区及复数个检测区；移除装置，设置于该平台上，用以移除该复数个检测区的保护膜；光学检测装置，设置于该平台上，用以量测该复数个检测区的吸收轴角度，取得复数个吸收轴角度信息；裁切装置，设置于该平台上，具有裁切控制装置及复数个刀模，其中该裁切控制装置调控该复数个刀模，以沿该复数个裁切区裁切偏光膜卷料，形成复数个偏光板；以及信息处理装置，耦接于该光学检测装置及该裁切控制装置之间，用以接收该复数个吸收轴角度信息、分析该复数个吸收轴角度信息、转换该复数个吸收轴角度信息成所对应的复数个裁切信息、以及传送该复数个裁切信息至该裁切控制装置，其中该裁切装置的该复数个刀模根据该复数个裁切信息调整该复数个刀模的角度。
根据本发明的一实施例，该移除装置还包含保护膜裁断装置及胶带滚轮粘除装置。
根据本发明的一实施例，该保护膜裁断装置为裁刀切割装置、激光切割装置、押切型切割装置、滚刀型切割装置或其组合。
根据本发明的一实施例，该光学检测装置至少包含光学检测单元。
根据本发明的一实施例，该刀模的底部还包含电动转轴。
与现有技术相比，本发明的裁切方法于裁切时不需预先裁切偏光膜卷料，可减少材料的浪费，且可以根据每个刀位的偏光膜卷料的特性进行刀模调整，以有效提升裁切出的偏光板吸收轴精度。
附图说明
图1为习知刀模100设计示意图。
图2为本发明的一实施例的偏光膜的裁切系统200示意图。
图3为本发明的一实施例的偏光膜的裁切方法流程图。
图4为本发明的一实施例的移除装置400的截面示意图。
图5A为本发明的一实施例的裁切装置500的俯视示意图。
图5B为本发明的一实施例的刀模510的截面结构示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
图2根据本发明的一实施例的偏光膜的裁切系统200示意图。裁切系统200包含平台220、传输装置230、定位装置240、移除装置250、光学检测装置260、信息处理装置270以及裁切装置280。
在图2中，上述平台220用以放置偏光膜卷料210。上述传输装置230设置于平台220上，用以传输偏光膜卷料210。上述定位装置240设置于平台220上，用以定位偏光膜卷料210上复数个裁切区211及复数个检测区212a。上述移除装置250设置于平台上，且移除装置250包含保护膜裁断装置251以及胶带滚轮粘除装置252，用以移除上述检测区212a的保护膜，形成不具有保护膜的检测区212b。
上述光学检测装置260设置于平台上，且包含至少一光学检测单元261，用以量测检测区212b的吸收轴角度。上述裁切装置280设置于平台上，其具有裁切控制装置281及复数个刀模282。其中上述裁切控置装置281调控上述刀模282，以沿上述裁切区211裁切偏光膜卷料210，形成复数个偏光板。
上述信息处理装置270耦接于上述光学检测装置260及裁切控制装置281之间。其中，上述信息处理装置270接收自光学检测装置260所传输的检测区212b的吸收轴角度信息，分析及判别检测区212b的吸收轴角度信息并且转换为所对应的裁切信息，接着再传送上述裁切信息至上述裁切控制装置281。最后裁切装置280的刀模282根据上述裁切信息调整刀模282的角度，以准确控制所裁切出的偏光板的吸收轴角度。
请一并参照图2及图3。图3根据本发明的一实施例的偏光膜的裁切方法流程图。
首先，于图3的步骤S110中，提供具有保护膜的偏光膜卷料。如图2所示，传输装置230设置于平台220上，用以传输偏光膜卷料210。根据本发明的一实施例，上述传输装置230可为聚酯薄膜(polyethylene terephthalate，PET)。根据本发明的一实施例，上述偏光膜卷料210的结构由上至下依次为PF/TAC/PVA/COP/PSA/RF(未绘示)。根据本发明的另一实施例，上述偏光膜卷料210结构由上至下依次为PF/TAC/PVA/PSA/RF(未绘示)。上述PF为保护膜(protection film)，上述TAC为三醋酸纤维素(triacetyl cellulose)支撑层。上述PVA为聚乙烯醇膜(polyvinyl alcohol film)，为一种偏光子材料。上述COP为环状烯烃高分子薄膜(cyclic olefin polymer)，为一种相位延迟膜(phaseretardation film)。上述PSA为感压胶层(pressure sensitive adhesive)。上述RF为离型膜(release film)。
接着，于图3的步骤S120中，定位偏光膜卷料上的裁切区与检测区。于现有技术的内容中，习知裁切制程会预裁部份偏光膜卷料，并进行光学特性抽样检测，而浪费部分偏光膜卷料。因此，在本发明的一实施例中，提出检测区的设计，即预先检测裁切区的偏光膜卷料的吸收轴角度，以避免浪费偏光膜卷料。
在图2中，上述偏光膜卷料210的裁切区211需与至少一检测区212a相邻。然而，裁切区211与检测区212a的相对位置可随产品需求及刀模282的设计而调整。根据本发明的一实施例，定位偏光膜卷料210上裁切区211与检测区212a的方法，设置定位装置240在平台220上，以定位偏光膜卷料210的特定位置，即定位偏光膜卷料210上复数个裁切区211及复数个检测区212a。根据本发明的一实施例，上述定位装置240为感测器。
接着，于图3的步骤S130中，移除检测区的保护膜，其中步骤S130是为了避免保护膜本身的相位差影响偏光膜吸收轴角度的检测结果。根据本发明的一实施例，上述步骤S130为裁刀切割法、激光切割法、押切型切割法、滚刀型切割法或其组合。
在图2中，移除装置250更包含保护膜裁断装置251以及胶带滚轮粘除装置252。利用设计保护膜裁断装置251的高度或调整保护膜裁断装置251下压的深度，可使保护膜裁断装置251只裁断偏光膜外层的保护膜(PF)而不损害偏光膜内层的偏光子(PVA)。然后再利用胶带滚轮粘除装置252移除检测区212a的保护膜，形成不具有保护膜的检测区212b。根据本发明的一实施例，上述保护膜裁断装置251为裁刀切割装置。然而，保护膜裁断装置251并不限于裁刀切割装置，例如可为激光切割装置、押切型切割装置、滚刀型切割装置或其组合。
图4根据本发明的一实施例所绘示的移除装置400的截面示意图。在图4中，移除装置400包含保护膜裁断装置420及胶带滚轮粘除装置430。首先，具保护膜的偏光膜卷料410具有裁切区411及检测区412a，接着利用上述保护膜裁断装置420切断位于检测区412a的保护膜，再利用胶带滚轮粘除装置430移除检测区412a的保护膜，形成不具保护膜的检测区412b。
接着，于图3的步骤S140中，利用光学检测装置量测检测区的吸收轴角度，并传送吸收轴角度信息至信息处理装置。在图2中，光学检测装置260还包含至少一个光学检测单元261。此设计的目的是为了能同步量测偏光膜卷料的每一检测区的吸收轴角度，以提高检测效率。
根据本发明的一实施例，上述光学检测单元261由至少一个光源、一个偏振器、一个接受器及一个运算元件所组成。根据本发明的另一实施例，上述光学检测装置260由四个光学检测单元261所组成，每一光学检测单元261分别对应一检测区212b。然而，上述光学检测装置260中的光学检测单元261的数量并无特别限定。且上述光学检测装置260除了可检测偏光膜的吸收轴角度外，亦可以测得其他光学特性，如吸收轴角度、穿透率、偏光度及色相。
接着，于图3的步骤S150中，信息处理装置会分析吸收轴角度信息，并将吸收轴角度信息转换成复数个裁切信息，接着将裁切信息传送至裁切控制装置。在图2中，信息处理装置270接受吸收轴角度信息时，会先将上述信息与预设吸收轴角度数值进行比对，再将比对结果传送至裁切控制装置281，以直接裁切偏光膜210或调整刀模282的角度再进行裁切。根据本发明的一实施例，上述信息处理装置270为电脑。
接续图3的步骤S150，当所检测的吸收轴角度信息符合预设吸收轴角度数值时，则信息处理装置会传送裁切信息至裁切控制装置。然后于步骤S170中，以预先设定的刀模直接裁切偏光膜卷料的裁切区，形成复数个偏光板。
另一方面，当所检测的吸收轴角度信息不符合预设吸收轴角度数值时，则上述信息处理装置会将二者的角度差转换为裁切信息，并传送至上述裁切控制装置。然后于图3的步骤S160中，裁切控制装置会根据所接收的裁切信息，调整每一刀模的裁切角度。
请参照图5A及图5B，图5A为裁切装置500的俯视示意图，而图5B为刀模510的截面示意图。在图5A中，上述裁切装置500具有复数个刀模510，每一刀模510皆对应偏光膜卷料的裁切区。在图5B中，每一刀模510的底部具有电动转轴511。当刀模510接受到信息处理装置270所传送其所对应的裁切信息时，刀模510底部的电动转轴511会根据裁切信息旋转。例如，当检测到的吸收轴角度与预设吸收轴角度相差+0.5度时，则预定裁切区所对应的刀模将顺时针旋转0.5度；同理当检测到的吸收轴角度与预设吸收轴角度相差-0.3度时，则该检测区位置所对应的刀模将逆时针旋转0.3度。
最后接续图3的步骤S160，在步骤S170中，利用经调整角度的刀模裁切偏光膜卷料210的裁切区，形成复数个偏光板。其中上述偏光板的吸收轴角度符合预设的吸收轴角度。
根据本发明的一实施例，连续重复进行上述图3的步骤S120至步骤S170所述的偏光膜裁切方法，直到全部偏光膜卷料裁切完成，以形成复数个偏光板。其中上述偏光板的吸收轴角度符合预设的吸收轴角度。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种偏光膜的裁切方法，其特征在于该方法包含：
(1)提供具有保护膜的偏光膜卷料；
(2)定位该偏光膜卷料上的复数个裁切区及该复数个裁切区对应的复数个检测区，其中各该检测区与对应的各该裁切区相邻；
(3)移除该复数个检测区的保护膜；
(4)量测该复数个检测区的复数个吸收轴角度，取得与该复数个吸收轴角度分别对应的复数个吸收轴角度信息；
(5)传送该复数个吸收轴角度信息至信息处理装置；
(6)利用该信息处理装置分析该复数个吸收轴角度信息，并将该复数个吸收轴角度信息转换成复数个裁切信息，接着将该复数个裁切信息传送至裁切控制装置；
(7)该裁切控制装置根据该复数个裁切信息调整裁切装置中复数个刀模的角度，其中各该刀模的底部包含电动转轴；以及
(8)沿该复数个裁切区，裁切该偏光膜卷料形成复数个偏光板，其中该复数个偏光板的吸收轴角度符合该复数个吸收轴角度信息。
2.如权利要求1所述的裁切方法，其特征在于该步骤(3)还包含先裁断该复数个检测区的保护膜，再移除该复数个检测区的保护膜。
3.如权利要求2所述的裁切方法，其特征在于该裁断该复数个检测区的保护膜的方法为裁刀切割法、激光切割法、押切型切割法、滚刀型切割法或其组合。
4.一种偏光膜的裁切系统，其特征在于该裁切系统包含:
平台，用以放置偏光膜卷料；
传输装置，设置于该平台上，用以传输该偏光膜卷料；
定位装置，设置于该平台上，用以定位该偏光膜卷料上的复数个裁切区及复数个检测区；
移除装置，设置于该平台上，用以移除该复数个检测区的保护膜；
光学检测装置，设置于该平台上，用以量测该复数个检测区的吸收轴角度，取得复数个吸收轴角度信息；
裁切装置，设置于该平台上，具有裁切控制装置及复数个刀模，各该刀模的底部包含电动转轴，其中该裁切控制装置调控该复数个刀模，以沿该复数个裁切区裁切偏光膜卷料，形成复数个偏光板；以及
信息处理装置，耦接于该光学检测装置及该裁切控制装置之间，用以接收该复数个吸收轴角度信息、分析该复数个吸收轴角度信息、转换该复数个吸收轴角度信息成所对应的复数个裁切信息、以及传送该复数个裁切信息至该裁切控制装置，
其中该裁切装置的该复数个刀模根据该复数个裁切信息调整该复数个刀模的角度。
5.如权利要求4所述的裁切系统，其特征在于该移除装置还包含保护膜裁断装置及胶带滚轮粘除装置。
6.如权利要求5所述的裁切系统，其特征在于该保护膜裁断装置为裁刀切割装置、激光切割装置、押切型切割装置、滚刀型切割装置或其组合。
7.如权利要求4所述的裁切系统，其特征在于该光学检测装置至少包含光学检测单元。
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