TW201347954A - 光學膜片製造裝置及光學膜片製造方法 - Google Patents

光學膜片製造裝置及光學膜片製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種光學膜片製造裝置，其包括：供料部、第一滾輪、第二滾輪及至少一紫外線光源；該供料部具有一出料管且沿一預定方向延伸；該第一滾輪與該第二滾輪的中心軸位於同一水平面上且均垂直於該預定方向，該第一滾輪與該第二滾輪均位於該出料管下方，該第一滾輪及該第二滾輪均包括齒輪狀主體及環繞該齒輪狀主體外側的模仁，該第二滾輪與該第一滾輪隔開一預定距離以形成一成型通道；該第一滾輪及該第二滾輪用於共同擠壓流入該成型通道的該紫外線可固化樹脂；該至少一紫外線光源位於齒輪狀主體內。本發明還涉及一種光學膜片製造方法。

Description

光學膜片製造裝置及光學膜片製造方法
本發明是關於一種光學膜片製造裝置及一種光學膜片製造方法。
目前光學膜片在製造上，一般以PET薄膜為載體，先在PET薄膜表面塗敷UV（ultraviolet）樹脂，並在該UV樹脂上轉印微結構圖案。轉印完成後，以UV光照射該UV樹脂，使該PET薄膜表面的UV樹脂固化。第一，轉印圖案和固化動作分開進行，工序長，效率低；第二，以PET薄膜作為載體限制了光學膜片的進一步薄型化。第三，該PET薄膜本身透光率約為90%，因此光學膜片不可避免地減少約一成光線透過，導致其透光率不佳；再者，該光學膜片僅單面形成散射光線的微結構，然而單面微結構的光學膜片的導光效果不佳。
有鑒於此，有必要提供一種無需PET載體、透光率及導光效果佳、轉印和固化同時進行的光學膜片製造裝置及一種光學膜片製造方法。
一種光學膜片製造裝置，其包括：一供料部、一第一滾輪、一第二滾輪及至少一紫外線光源；該供料部用於供給熔融的紫外線可固化樹脂，該供料部具有一出料管，該出料管沿一預定方向延伸；該第一滾輪位於該出料管下方，且該第一滾輪的中心軸垂直於該預定方向，該第二滾輪位於該出料管下方，該第二滾輪的中心軸垂直於該預定方向並與該第一滾輪的中心軸位於同一水平面上，該第一滾輪及該第二滾輪均包括中空的齒輪狀主體及環繞該齒輪狀主體外側的模仁，該第二滾輪的該模仁與該第一滾輪的該模仁隔開一預定距離以形成一成型通道；該第一滾輪的該模仁具有第一微結構，該第二滾輪的該模仁具有第二微結構；該第一滾輪及該第二滾輪均可繞其中心軸轉動；該第一滾輪及該第二滾輪用於共同擠壓流入該成型通道的該紫外線可固化樹脂，以將該第一微結構和該第二微結構轉印至該紫外光可固化樹脂的兩個外表面；該至少一紫外線光源位於該第一滾輪的該齒輪狀主體內或/及該第二滾輪的該齒輪狀主體內以發射紫外光至該成型通道並固化該紫外線可固化樹脂。
一種光學膜片製造方法，其包括如下步驟：提供一如上所述的光學膜片製造裝置；將熔融的紫外線可固化樹脂放置於該供料部內，並使該紫外線可固化樹脂從該出料管流入至該成型通道；開啟該至少一紫外線光源，該至少一紫外線光源發出紫外線至該成型通道以照射位於該成型通道的該紫外線可固化樹脂使該紫外線可固化樹脂固化；使該第一滾輪與該第二滾輪分別滾動，在該紫外線可固化樹脂固化的同時，該第一滾輪和該第二滾輪分別對該紫外線可固化樹脂進行壓印，將該第一微結構及第二微結構轉印至該紫外線可固化樹脂兩個外表面，從而形成光學膜片。
相較先前技術，該光學膜片製造裝置及製造方法使紫外線可固化樹脂直接在成型通道內被雙面轉印圖案，避免了使用PET薄膜載體，有利於進一步降低光學膜片的厚度，從而提升光學膜片片薄型化程度、光透光率及導光效果。
下面將結合附圖對本發明的光學膜片的製造裝置及製造方法作一具體介紹。
請參閱圖1，所示為本發明第一實施方式的一種光學膜片200的製造裝置100，包括一供料部10、一第一滾輪20、一第二滾輪30、兩個紫外線光源40。
該供料部10用於供給熔融的紫外線可固化樹脂101，該供料部10包括往復式塗布機或者精密塗布機，在其他實施方式中也可以包括刮刀。該供料部10包括進料口12和相應的出料管14，該出料管14沿一預定方向延伸，紫外線可固化樹脂101自該進料口12進入該供料部10，並沿該出料管14流出。
該第一滾輪20位於該出料管14的下方，且該第一滾輪20的中心軸垂直於該預定方向，該第二滾輪30位於該出料管14下方，該第二滾輪30的中心軸垂直於該預定方向並與該第一滾輪20的中心軸位於同一水平面上。該第一滾輪20包括第一齒輪狀主體22及環繞於該第一齒輪狀主體22外側的第一模仁24，第一模仁24外表面上有第一微結構242；該第二滾輪30包括第二齒輪狀主體32以及環繞於該第二齒輪狀主體32外側的第二模仁34，該第二模仁34上有第二微結構342。本實施方式中，第一模仁24和第二模仁34的材料均為聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene，PTFE)。在此採用聚四氟乙烯高分子材料作為模仁材質，因其具備抗沾黏以及可撓曲特性，使得製成的光學膜片更容易從該模仁上脫離及成型效果更佳，而且該材料的機械強度較高，因此抗磨損性能更佳。在其他實施方式中，第一模仁24和第二模仁34的材料可選自乙烯-四氟乙烯。
本實施方式中，該第一微結構242為V型溝槽，該第二微結構342為圓形網點。在其他實施方式中，該第一微結構242可以為圓形、方形或者U型等其他形狀，該第二微結構342可以為金字塔狀、圓臺狀等其他形狀。
在本實施方式中，第一齒輪狀主體22和第二齒輪狀主體32的外側具有多個矩形板狀鋸齒26，可以用來防止在壓印成型光學膜片時模仁發生些微相對主體表面的滑動現象。而且該第一齒輪狀主體22和第二齒輪狀主體32均為採用石英材料製作而成。石英材料能讓365nm左右波長之紫外線光穿透率在九成以上。該第一齒輪狀主體22和第二齒輪狀主體32分別安裝於固定支架結構42上，固定支架結構42不隨第一齒輪狀主體22和第二齒輪狀主體32的轉動而轉動。
該第二模仁34與該第一模仁24隔開一預定距離以形成一成型通道140；該預定距離即為光學膜片200的膜厚。從該出料管14流出的紫外線可固化樹脂101可直接進入成型通道140。
該第一滾輪20及該第二滾輪30均可繞其中心軸轉動；該第一滾輪20及該第二滾輪30用於共同擠壓流入該成型通道140的該紫外線可固化樹脂101，以將該第一微結構242和該第二微結構342轉印至該紫外線可固化樹脂101的兩個外表面。
該兩個紫外線光源40的其中一個位於該第一齒輪狀主體22內，另外一個紫外線光源40位於該第二齒輪狀主體32內。這樣可從成型通道140的兩側發射紫外光至該成型通道140並固化該紫外線可固化樹脂，這樣固化的效果更佳。該紫外線光源40不隨該滾輪的轉動而運動。可以理解，在其他實施方式中，該紫外線光源40的數量為1個，其位於該第一齒輪狀主體22內或該第二齒輪狀主體32內，一個紫外線光源40的固化效果較2個一個紫外線光源40稍差，但仍能固化成型通道內的紫外線可固化樹脂。
該光學膜片製造裝置100還包括兩個導光條70，每個導光條70與對應的紫外線光源40相連接以用將該對應的紫外線光源40發出的紫外光導引至該成型通道140。該導光條70可以是柔性光波導或光纖以方便將紫外線光源40發出的紫外光導引至合適的位置。除此之外，導光條70可將紫外線光源40發出的紫外光更集中地傳播至紫外線可固化樹脂101，因此提高了紫外光的利用率及減少了紫外線可固化樹脂101的固化時間。
該光學膜片製造裝置100進一步包括一壓帶輪50和一捲繞輪60，該壓帶輪50設置於該第二滾輪30的下方，用於導向並壓合光學膜片200以改變光學膜片200輸出方向及防止光學膜片200在傳送過程中的變形。該壓帶輪50為圓柱狀，其中心軸平行於該第二滾輪30的中心軸，且該壓帶輪50可沿其中心軸滾動。該捲繞輪60用於捲繞經過壓帶輪50的光學膜片200（即固化、成型後的光學膜片200）。
請參閱圖2，為本發明光學膜片200製造方法的流程圖，其包括如下步驟：
S21：將熔融的紫外線可固化樹脂101放置於供料部10內，並使熔融的紫外線可固化樹脂101沿供料部下方的出料管14流出；
S22：使第一滾輪20以及該第二滾輪30分別沿圖1所示的箭頭方向滾動，並使設置於第一滾輪20及第二滾輪30內的紫外線光源40發出紫光線，紫外線可固化樹脂101沿出料管14依次流至紫外線光源的照射區域及第一滾輪20和第二滾輪30之間的成型通道140，在紫外線可固化樹脂101固化的同時，第一滾輪20和第二滾輪30分別對成型通道140內的紫外線可固化樹脂101進行壓印，此時，第一微結構242以及該第二微結構342分別轉印至該紫外線可固化樹脂101的兩個外表面，形成光學膜片200。
S23：提供一個壓帶輪50，用於在光學膜片200形成之後被捲繞輪60卷起之前，壓合該光學膜片200，以防止光學膜片200在傳送過程中的變形。
S24：提供一個捲繞輪60，用以捲繞光學膜片200。
在上述方法中，該第一滾輪20、該第二滾輪30以及該捲繞輪60均可由馬達（圖未示）驅動，其轉速相互協調，以使該製造成形後的光學膜片200不致過緊或者過松為宜，該供料部10的塗布速度與該第一滾輪20、該第二滾輪30以及該捲繞輪60的轉速相協調，以塗布厚度均勻的紫外線可固化樹脂101。在本實施例中，該第一滾輪20順時針轉動，該第二滾輪30逆時針轉動，該捲繞輪60逆時針轉動。另外，在製造光學膜片200時，該紫外線可固化樹脂101的黏度要使得其在固化後能夠順利脫離該第一滾輪20以及該第二滾輪30，由於無須使用載體，因此，該紫外線可固化樹脂101的黏度調配更為容易。
請參閱圖3，其為本發明第二實施方式的光學膜片製造裝置110的示意圖。第二實施方式的光學膜片製造裝置110和第一實施方式的光學膜片製造裝置100相似，其不同之處在於第一滾輪20及第二滾輪30採用豎直方式安裝，即第一滾輪20位於該供料部10的正下方，第二滾輪30位於第一滾輪20的正下方且與該第一滾輪20間隔預定距離。當製造光學膜片200時，熔融狀的紫外線可固化樹脂101從供料部10流出後流到第一滾輪20上且隨著第一滾輪20的轉動移動到第一滾輪20和第二滾輪30之間的成型通道。本實施方式中光學膜片製造裝置110其餘的結構和製造流程可參考第一實施方式，在這裏就不再贅述。
綜上所述，該光學膜片製造裝置及製造方法使紫外線可固化樹脂101直接在成型通道140內被雙面轉印圖案，避免了使用PET薄膜載體，有利於進一步降低光學膜片200的厚度，從而提升光學膜片片薄型化程度、光透光率及導光效果。
可以理解的是，本領域技術人員還可於本發明精神內做其他變化等用於本發明的設計，只要其不偏離本發明的技術效果均可。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
100．．．光學膜片製造裝置
42．．．固定支架結構
10．．．供料部
30．．．第二滾輪
101．．．紫外線可固化樹脂
32．．．第二齒輪狀主體
12．．．進料口
34．．．第二模仁
14．．．出料管
342．．．第二微結構
140．．．成型通道
40．．．紫外線光源
20．．．第一滾輪
50．．．壓帶輪
22．．．第一齒輪狀主體
60．．．捲繞輪
24．．．第一模仁
70．．．導光條
242．．．第一微結構
200．．．光學膜片
26．．．矩形板狀鋸齒
圖1是本發明第一實施方式的光學膜片製造裝置的示意圖。
圖2是利用圖1所示的光學膜片製造裝置製造光學膜片的流程圖。
圖3第本發明第二實施方式的光學膜片製造裝置的示意圖。
100．．．光學膜片製造裝置
42．．．固定支架結構
10．．．供料部
30．．．第二滾輪
101．．．紫外線可固化樹脂
32．．．第二齒輪狀主體
12．．．進料口
34．．．第二模仁
14．．．出料管
342．．．第二微結構
140．．．成型通道
40．．．紫外線光源
20．．．第一滾輪
50．．．壓帶輪
22．．．第一齒輪狀主體
60．．．捲繞輪
24．．．第一模仁
70．．．導光條
242．．．第一微結構
200．．．光學膜片
26．．．矩形板狀鋸齒

Claims (10)

  1. 一種光學膜片製造裝置，其包括：一供料部、一第一滾輪、一第二滾輪及至少一紫外線光源；該供料部用於供給熔融的紫外線可固化樹脂，該供料部具有一出料管，該出料管沿一預定方向延伸；該第一滾輪位於該出料管下方，且該第一滾輪的中心軸垂直於該預定方向，該第二滾輪位於該出料管下方，該第二滾輪的中心軸垂直於該預定方向並與該第一滾輪的中心軸位於同一水平面上，該第一滾輪及該第二滾輪均包括中空的齒輪狀主體及環繞該齒輪狀主體外側的模仁，該第二滾輪的該模仁與該第一滾輪的該模仁隔開一預定距離以形成一成型通道；該第一滾輪的該模仁具有第一微結構，該第二滾輪的該模仁具有第二微結構；該第一滾輪及該第二滾輪均可繞其中心軸轉動；該第一滾輪及該第二滾輪用於共同擠壓流入該成型通道的該紫外線可固化樹脂，以將該第一微結構和該第二微結構轉印至該紫外光可固化樹脂的兩個外表面；該至少一紫外線光源位於該第一滾輪的該齒輪狀主體內或/及該第二滾輪的該齒輪狀主體內以發射紫外光至該成型通道並固化該紫外線可固化樹脂。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片製造裝置，其中：該光學膜片製造裝置還包括至少一導光條，該至少一導光條與該至少一紫外線光源相連接以用將該至少一紫外線光源發出的紫外光導引至該成型通道。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片製造裝置，其中：該供料部包括往復式塗布機、精密塗布機或者刮刀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片製造裝置，其中：該光學膜片製造裝置進一步包括一壓帶輪和一捲繞輪，該捲繞輪用於卷起由該壓帶輪導向並壓合的該光學膜片。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜片製造裝置，其中：該模仁的材料為聚四氟乙烯或乙烯-四氟乙烯。
  6. 一種光學膜片製造方法，其包括如下步驟：
    提供一如申請專利範圍第1項所述之光學膜片製造裝置；
    將熔融的紫外線可固化樹脂放置於該供料部內，並使該紫外線可固化樹脂從該出料管流入至該成型通道；及
    使該第一滾輪與該第二滾輪分別滾動，該第一滾輪和該第二滾輪分別對該紫外線可固化樹脂進行壓印，將該第一微結構及第二微結構轉印至該紫外線可固化樹脂兩個外表面；開啟該至少一紫外線光源，在該紫外線可固化樹脂被壓印的同時，該至少一紫外線光源發出紫外線至該成型通道以照射位於該成型通道的該紫外線可固化樹脂使該紫外線可固化樹脂固化從而形成光學膜片。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光學膜片製造方法，其中：還包括如下步驟：提供一個捲繞輪，該捲繞輪轉動以捲繞該光學膜片。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光學膜片製造方法，其中：還包括如下步驟：提供一個壓帶輪並將該光學膜片導向至該捲繞輪。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之光學膜片製造方法，其中：該紫外線可固化樹脂從該出料管流出後流至該第一滾輪上並隨該第一滾輪的轉動移動到該成型通道。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之光學膜片製造方法，其中：該紫外線可固化樹脂從該出料管流出後直接流入該成型通道。
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