TW201436998A - 光學膜片製造裝置及製造方法 - Google Patents

Abstract

一種光學膜片製造裝置，包括：第一滾輪、第二滾輪、上膠部以及紫外光源；該第一滾輪的中心軸與該第二滾輪的中心軸平行，該第一滾輪及該第二滾輪之間形成一個成型通道。該第一滾輪及該第二滾輪的外表面均具有微結構；該上膠部包括膠槽、取膠輪及上膠輪，該上膠輪間隔設置在該取膠輪上方並用於將從該取膠輪轉出的該熔融材料轉至該第一滾輪並由該第一滾輪轉入該成型通道；該第一滾輪及該第二滾輪用於共同擠壓進入該成型通道的該熔融材料；該紫外光源用於固化位於該成型通道的該熔融材料以形成光學膜片。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製造方法

本發明涉及一種光學膜片製造裝置以及一種光學膜片製造方法。

目前光學膜片在製造上，一般先在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PET薄膜，使該PET薄膜表面的UV樹脂固化。然而以PET薄膜作為載體限制了光學膜片的進一步薄型化。另外，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，該光學膜片單表面一般形成有用於散射光線的微結構，然而單面微結構的導光膜片的導光效果不佳。

有鑒於此，有必要提供一種可提升光學膜片薄型化程度、透光率及導光效果的光學膜片製造裝置及製造方法。

一種光學膜片製造裝置，包括：第一滾輪、第二滾輪、第一上膠部以及紫外光源；該第一滾輪的中心軸與該第二滾輪的中心軸平行，該第一滾輪的外表面及該第二滾輪的外表面間隔一預定距離設置以形成一個成型通道，該第一滾輪該外表面以及該第二滾輪的該外表面均具有微結構；該第一上膠部包括膠槽、取膠輪及上膠輪，該膠槽用於容納熔融材料，該取膠輪設置在該膠槽上方並用於將該熔融材料取出並轉至該上膠輪，該上膠輪間隔設置在該取膠輪上方並用於將從該取膠輪轉出的該熔融材料轉至該第一滾輪並由該第一滾輪轉入該成型通道；該第一滾輪及該第二滾輪用於共同擠壓進入該成型通道的該熔融材料，以將該微結構轉印至該熔融材料的兩個外表面；該紫外光源單元位於該第一滾輪或者該第二滾輪內部，該至少一個紫外光源的出光方向始終朝向該第二滾輪或者該第一滾輪，用於固化位於該成型通道的該熔融材料以形成光學膜片。

一種光學膜片製造方法，其包括如下步驟：提供如上所述的光學膜片製造裝置，該膠槽容置有熔融材料；使該取膠輪、該上膠輪、該第一滾輪與該第二滾輪分別滾動，該取膠輪從該膠槽中取出該熔融材料並轉至該上膠輪，該上膠輪將從該取膠輪轉出的該熔融材料轉至該第一滾輪並由該第一滾輪轉入該成型通道以在該成型通道中將該第一滾輪的該外表面與該第二滾輪的該外表面的微結構均壓印至該熔融材料的兩個外表面；及同時使該至少一紫外光源發出紫外光線，照射位於該成型通道的該熔融材料使該熔融材料固化從而形成光學膜片。

相較現有技術，該光學膜片製造裝置及製造方法使熔融材料直接在成型通道內被雙面轉印圖案，避免了使用載體，有利於進一步降低光學膜片的厚度，從而提升光學膜片薄型化程度、光透光率及導光效果。

100，110．．．光學膜片製造裝置

200．．．光學膜片

10．．．第一滾輪

20．．．第二滾輪

11．．．成型通道

14．．．圓柱形主體

24．．．模仁

25．．．微結構

30．．．第一上膠部

301．．．第二上膠部

31．．．膠槽

32．．．取膠輪

33．．．上膠輪

34．．．水路循環系統

35．．．固定支架結構

40．．．壓帶輪

50．．．捲繞輪

60．．．紫外光源

70．．．熔融材料

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是圖1的光學膜片製造裝置的上膠輪的結構示意圖。

圖3是本發明第二實施方式的光學膜片製造裝置的示意圖。

下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。

請參閱圖1，本發明第一實施方式的光學膜片製造裝置100包括：第一滾輪10、第二滾輪20，第一上膠部30、壓帶輪40、捲繞輪50及紫外光源單元60。

該第一滾輪10的中心軸與該第二滾輪20中心軸相互平行，該第一滾輪10的外表面與該第二滾輪20的外表面間隔一預定距離設置以形成一成型通道11。該第一滾輪10與該第二滾輪20均由中空的圓柱形主體14及環繞該圓柱形主體14外側的模仁24組成。在本實施方式中，該圓柱形主體14採用石英材料製作的空心圓柱體。石英材料能讓365nm左右波長之UV光穿透率達九成以上。在其他實施方式中，該圓柱形主體也可以為其他能透光型材料製成。該模仁24的材料為聚二甲基矽氧烷（PDMS）。聚二甲基矽氧烷具有較低的表面能以及可撓曲的特性。從而具有良好的可脫模性，且成本較低。

該第一滾輪10的該外表面以及該第二滾輪20的該外表面均具有微結構25。具體地，該微結構25設置在該模仁24的表面。該微結構25可以通過鐳射或者壓印製作而成。可視設計需求來決定模仁24的表面的微結構25的形狀。在本實施方式中，該第一滾輪10的外表面的微結構25為V型溝槽，該第二滾輪20的外表面的微結構25為圓形網點。在其他實施方式中，該網點可以為金字塔狀、圓臺狀等其他形狀的網點。

該第一上膠部30包括膠槽31，取膠輪32及兩個上膠輪33；該膠槽31用於容納熔融材料70，該取膠輪32設置在該膠槽31上方並用於將該熔融材料70取出並轉至該上膠輪33。該上膠輪33間隔設置在該取膠輪32上方並用於將從該取膠輪32轉出的該熔融材料70轉至該第一滾輪10並由該第一滾輪10轉入該成型通道11。在此處設置兩個上膠輪33的目的是用於在滾動時排除多餘的熔融材料。請參閱圖2，在本實施方式中，該上膠輪33包括水路循環系統34，該水路循環系統34圍繞該上膠輪33的軸心設置。該水路循環系統34裏面容置有恆溫的低溫水，這樣通過熱傳遞可加速對熔融材料70的冷卻，因為熔融材料70從該膠槽31中出來時的溫度較高，一般有200多攝氏度，如果僅靠自然冷卻，會導致後續光學膜片200的翹曲。

該第一滾輪10及該第二滾輪20用於共同擠壓進入該成型通道11的該熔融材料70，以將該微結構25轉印至該熔融材料70的兩個外表面。此處通過取膠輪32直接從膠槽31中滾動攜帶該熔融材料70，並通過該上膠輪33將該熔融材料70滾動至該第一滾輪10，在此處通過滾動上膠，取代現有技術中採用塗布頭直接在兩滾輪之間塗布熔融材料70的技術手段，從而較易控制後續光學膜片200的幅寬與平整度。

該紫外光源單元60設置在該第一滾輪10及該第二滾輪20的內部。本實施例為了使該熔融材料70雙面更均勻地固化，該紫外光源單元60包括兩個紫外光源，分別設置在該第一滾輪10的內部及該第二滾輪20的內部，具體地，可在該第一滾輪的內部與該第二滾輪的內部分別設置固定支架結構35，將該紫外光源安裝於該固定支架結構35上，即該紫外光源不隨該滾輪的轉動而運動，並且該兩個紫外光源的照射方向始終朝向該成型通道11。可以理解，如果考慮到成本問題，也可以僅在該第一滾輪10的內部安裝紫外光源單元60，或僅在該第二滾輪20的內部安裝紫外光源60。

該壓帶輪40設置於該第二滾輪20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在傳送過程中的翹曲變形。該壓帶輪40為圓柱狀，其中心軸平行於該第二滾輪20的中心軸，且該壓帶輪40可沿其中心軸滾動。該捲繞輪50用於捲繞經過壓帶輪40的光學膜片200（即固化、成形後的光學膜片200）。

請參閱圖3，圖3提供的是本發明第二實施方式的光學膜片製造裝置示意圖。該光學膜片製造裝置110與第一實施方式的該光學膜片製造裝置100基本相同，其不同之處在於該光學膜片製造裝置110還包括第二上膠部301，該第二上膠部301包括膠槽31、取膠輪32及兩個上膠輪33，不同的是該第二上膠部301的該兩個上膠輪33從該取膠輪32轉出的該熔融材料70轉至該第二滾輪20。該第一滾輪10與該第二滾輪20上攜帶的該熔融材料70一起滾動至該成型通道11。

本發明還涉及一種光學膜片製造方法，其包括如下步驟：

S21：提供光學膜片製造裝置100，其中，該膠槽31中容置有熔融材料70；該水路循環系統34裏面容置有恆溫的低溫水（圖未示）。

S22：使該取膠輪32、該上膠輪33、該第一滾輪10與該第二滾輪20分別沿圖1所示的箭頭方向滾動，並使設置於該第一滾輪10的內部及該第二滾輪20的內部的紫外光源單元60發出UV光線，該取膠輪32從該膠槽31中取出該熔融材料70並轉至該上膠輪33，該上膠輪33從該取膠輪32轉出的該熔融材料70轉至該第一滾輪10並由該第一滾輪10轉入該成型通道11以在該成型通道11中將該第一滾輪10的該外表面的該微結構25與該第二滾輪20的該外表面的該微結構均25壓印至該熔融材料70的兩個外表面。在該成型通道11內該熔融材料70被固化，在熔融材料70固化的同時，該第一滾輪20與該第二滾輪30分別對成型通道11內的熔融材料70進行壓印，此時，V型溝槽與圓形網點分別轉印至該熔融材料70的兩個外表面，形成光學膜片200。

S23：使壓帶輪40在光學膜片200形成之後被捲繞輪50卷起之前導向並壓合該光學膜片200，以防止光學膜片200在傳送過程中的翹曲變形。

S24：使捲繞輪50捲繞固化成形的光學膜片200。

在上述方法中，該第一滾輪10、該第二滾輪20以及該捲繞輪50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，該取膠輪32、該上膠輪33的轉動速度與該第一滾輪20、該第二滾輪30以及該捲繞輪50的轉速相協調，以滾動得到厚度均勻的光學膜片200。

本發明通過上膠部30將熔融材料滾動至第一滾輪10或者該第二滾輪20表面，從而較易控制光學膜片200的幅寬與平整度。光學膜片200直接在成型型通道11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，從而提升光學膜片薄型化程度、光透光率及導光效果。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．光學膜片製造裝置

200．．．光學膜片

10．．．第一滾輪

20．．．第二滾輪

11．．．成型通道

14．．．圓柱形主體

24．．．模仁

25．．．微結構

30．．．第一上膠部

31．．．膠槽

32．．．取膠輪

33．．．上膠輪

34．．．水路循環系統

35．．．固定支架結構

40．．．壓帶輪

50．．．捲繞輪

60．．．紫外光源

70．．．熔融材料

Claims (10)

1. 一種光學膜片製造裝置，包括：第一滾輪、第二滾輪、第一上膠部以及紫外光源單元；
   該第一滾輪的中心軸與該第二滾輪的中心軸平行，該第一滾輪的外表面及該第二滾輪的外表面間隔一預定距離設置以形成一個成型通道，該第一滾輪的該外表面以及該第二滾輪的該外表面均具有微結構；
   該第一上膠部包括膠槽、取膠輪及上膠輪，該膠槽用於容納熔融材料，該取膠輪設置在該膠槽上方並用於將該熔融材料取出並轉至該上膠輪，該上膠輪間隔設置在該取膠輪上方並用於將從該取膠輪轉出的該熔融材料轉至該第一滾輪並由該第一滾輪轉入該成型通道；
   該第一滾輪及該第二滾輪用於共同擠壓進入該成型通道的該熔融材料，以將該微結構轉印至該熔融材料的兩個外表面；
   該紫外光源單元位於該第一滾輪的內部及/或該第二滾輪的內部，該紫外光源單元的出光方向始終朝向該成型通道，用於固化位於該成型通道的該熔融材料以形成光學膜片。
2. 如請求項1所述的光學膜片製造裝置，其中：該第一滾輪與該第二滾輪均包括中空的圓柱形主體及環繞該圓柱形主體外側的模仁。
3. 如請求項2所述的光學膜片製造裝置，其中：該圓柱形主體由石英材料製成。
4. 如請求項2所述的光學膜片製造裝置，其中：該模仁的材料為聚二甲基矽氧烷。
5. 如請求項1所述的光學膜片製造裝置，其中：該上膠輪包括位於該上膠輪內部的水路循環系統，該水路循環系統圍繞該上膠輪的軸心設置。
6. 如請求項1所述的光學膜片製造裝置，其中，該導光膜製造裝置進一步包括壓帶輪和捲繞輪，該壓帶輪用於將該光學膜片進行導向並壓合，該捲繞輪用於卷起由該壓帶輪導向並壓合的該光學膜片。
7. 如請求項1所述的光學膜片製造裝置，其中，該光學膜片製造裝置還包括第二上膠部，該第二上膠部包括膠槽、取膠輪及上膠輪，該第二上膠部的該膠槽用於容納熔融材料，該第二上膠部的該取膠輪設置在該第二上膠部的該膠槽上方並用於將該熔融材料取出並轉至該第二上膠部的該上膠輪，該第二上膠部的該上膠輪間隔設置在該第二上膠部的該取膠輪上方並用於將從該第二上膠部的該取膠輪轉出的該熔融材料轉至該第二滾輪。
8. 一種光學膜片製造方法，其包括如下步驟：
   提供如請求項1所述的光學膜片製造裝置，該膠槽容置有熔融材料；
   使該取膠輪、該上膠輪、該第一滾輪與該第二滾輪分別滾動，該取膠輪從該膠槽中取出該熔融材料並轉至該上膠輪，該上膠輪將從該取膠輪轉出的該熔融材料轉至該第一滾輪並由該第一滾輪轉入該成型通道以在該成型通道中將該第一滾輪的該外表面的該微結構與該第二滾輪的該外表面的該微結構均壓印至該熔融材料的兩個外表面；及
   同時使該紫外光源單元發出紫外光線，照射位於該成型通道的該熔融材料使該熔融材料固化從而形成光學膜片。
9. 如請求項8所述的光學膜片製造方法，其中，該光學膜片製造方法還包括如下步驟：提供捲繞輪，該捲繞輪轉動以捲繞該光學膜片。
10. 如請求項9所述的光學膜片製造方法，其中，該光學膜片製造方法還包括如下步驟：提供壓帶輪並將該光學膜片導向並壓合至該捲繞輪。