TWI382923B - 軟性薄膜轉貼裝置及軟性薄膜轉貼方法 - Google Patents

Description

軟性薄膜轉貼裝置及軟性薄膜轉貼方法

本發明關於一種軟性薄膜轉貼裝置及方法，尤指一種以滾輪吸附軟性薄膜之軟性薄膜轉貼裝置及方法。

目前許多貼附薄膜的製程中，因其膜厚較薄、剛性較差，無法直接運用現有的板材貼附的方法，例如：偏光板的貼附方法，故多先以撕膜的工具將形成於一載板上之薄膜自該載板上撕起，再移至另一載板上，進行貼附。然而，當該薄膜被剝離並懸置時，該薄膜容易產生捲曲或翹曲的現象，不利後續的貼附作業。又，若以拉扯的方式剝離薄膜，被剝離的薄膜將引入殘留應力，此將使捲曲或翹曲的現象更形嚴重。若殘留應力之值及分佈過大時，該薄膜的功能性將會有程度上不同的破壞。

因此，目前已有利用剝離裝置及貼附裝置以分別剝離載板及貼附薄膜於另一載板之薄膜轉貼設備。請參閱第1圖，其為根據先前技術之一實施例之一薄膜轉貼設備1之示意圖。薄膜轉貼設備1主要包含一貼附滾輪12及一剝離滾輪14。離型膜22與黏附其上的薄膜24係沿一方向輸送移動，固定的剝離滾輪14先將離型膜22反向剝離後，設置於離型膜22上的薄膜24繼續維持原移動方向移動。接著，貼附滾輪12將已脫離離型膜22之薄膜24吸附於其表面上，貼附滾輪12接續旋轉並將吸附於其表面上之薄膜24貼附於另一載板26上，以完成轉貼作業。

於此實施例中，薄膜轉貼設備1以貼附滾輪12吸附剝離的薄膜24以避免薄膜24捲曲或翹曲，惟薄膜24在離開剝離滾輪14處到被貼附滾輪12吸附之前，薄膜24未有其他構件支撐，故必須靠自身的剛性以維持原移動方向移動，進而才能被貼附滾輪12正確吸附。進一步來說，薄膜24不能太軟，例如：因膜厚不足或本身材質致使薄膜呈現柔軟的特性，使得薄膜24之邊緣部分，即一開始的部分，一離開剝離滾輪14處便彎曲，或者因輸送所產生的拉力或張力而破裂損壞，以致於無法如預期地被貼附滾輪12正確吸附；換句話說，薄膜轉貼設備1所提出之轉貼機構並無法有效適用於較柔軟的薄膜的轉貼製程中，例如：保護膜、膠膜、離型膜或其他型式之塑膠軟膜等。

因此，實有需要提出一種能有效處理軟性薄膜之轉貼機制，以解決上述問題。

本發明的目的之一在於提出一種軟性薄膜轉貼裝置，利用兩個滾輪以能分別剝離薄膜之邊緣部分及主要部分，避免薄膜，尤其是邊緣部分，被剝離時，產生捲曲或翹曲的問題。

本發明之軟性薄膜轉貼裝置包含一第一滾輪、一連接構件及一第二滾輪。該第一滾輪包含一第一周面。該第二滾輪包含一第二周面。該連接構件樞接至該第二滾輪並可伸縮地連接至該第一滾輪，使得該第二滾輪能突出於該第一周面。其中，該第一周面與該第二周面上分別具有一可控制的吸附手段。此可控制的吸附手段可為在該第一周面或該第二周面上塗佈、設置一黏性層，以使薄膜能黏附在該第一周面或該第二周面上；該可控制的吸附手段亦可為在該第一周面或該第二周面上形成複數個抽排氣孔，對該些抽排氣孔抽氣以吸附薄膜，及對該抽排些氣孔排氣以釋放薄膜。該可控制的吸附手段亦可同時包含前述兩者，本發明不以此為限。

本發明之軟性薄膜轉貼裝置能利用滾輪滾動以剝離薄膜，避免對薄膜過度拉扯而殘留應力於薄膜中。又該第二滾輪可相對該第一滾輪移動，故薄膜能在不殘留或僅殘留極少應力的條件下，同時吸附在該第一周面及該第二周面上。此些效用有助於接續的貼膜作業及轉貼的薄膜的品質。

本發明之另一目的在於提出一種軟性薄膜轉貼方法，利用本發明之軟性薄膜轉貼裝置實施軟性薄膜之轉貼作業。

本發明之軟性薄膜轉貼方法包含下列步驟：首先，提供一第一載板、一軟性薄膜與一第二載板，該軟性薄膜黏附於該第一載板，且該軟性薄膜具有一邊緣部分與一主要部分；藉由該第二滾輪，將該邊緣部分自該第一載板上剝離；接著，藉由該第一滾輪，將該主要部分自該第一載板上剝離；然後，藉由該第二滾輪，將該邊緣部分貼附於該第二載板上；再接著，藉由該第一滾輪，將該主要部分貼附於該第二載板上。

相較於先前技術，本發明之軟性薄膜轉貼方法利用該第一滾輪及該第二滾輪分別吸附並剝離該軟性薄膜之該邊緣部分與該主要部分，有效解決該邊緣部分可能捲曲或翹曲的問題；又本發明之軟性薄膜轉貼方法利用該第一滾輪及該第二滾輪之間的可伸縮特性，使得該薄膜雖同時吸附於該第一滾輪及該第二滾輪上，仍能避免被拉扯而產生殘留應力的問題。因此，本發明之軟性薄膜轉貼裝置及軟性薄膜轉貼方法不僅可適用於易捲曲或翹曲的軟性薄膜，亦可適用於具有一定剛性之薄膜材料，亦即適用遠較先前技術之薄膜轉貼設備更廣的膜材範圍。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第2A圖，其為根據本發明之一較佳實施例之一軟性薄膜轉貼裝置3之示意圖。軟性薄膜轉貼裝置3包含一第一滾輪32、一連接構件34及一第二滾輪36。第一滾輪32包含兩半徑邊側322與一第一周面324，並具有一扇形截面，該扇形截面具有一圓心角326及一半徑328。連接構件34可伸縮地連接至該些半徑邊側322之一上。第二滾輪36樞接至連接構件34，並包含一第二周面362。於第2圖中，以虛線繪示第二滾輪36因連接構件34縮向第一滾輪32而產生的位置變化。

此外，第一周面324與第二周面362上分別具有一可控制的吸附手段。於本實施別中，此可控制的吸附手段得以在第一周面324或第二周面362上塗佈、設置一黏性層來實現，黏性層可使用一般市售的黏性膠帶，薄膜即能經由此黏性層黏附在第一周面324或第二周面362上；又或該可控制的吸附手段得以在第一周面324或第二周面362上形成複數個抽排氣孔來實現，抽排氣孔之孔徑可依需求設計，例如：4、5、6、9、13毫米(mm)等等，對該些抽排氣孔抽氣以實現吸附薄膜的功能，其正常覆膜真空或者所操作負壓可為-60～-80 mPa，操作負壓若低於此範圍易增加吸附系統負擔，若高於此範圍則吸附效果較差；及對該些抽排氣孔排氣以實現釋放薄膜的功能，亦即將前述負壓解除或施以正壓。該可控制的吸附手段亦可同時包含前述兩種實現方式，並且於第一周面324上之可控制的吸附手段與於第二周面362上之可控制的吸附手段亦可不同。

進一步來說，前述黏性層可藉由於第一周面324或第二周面362上貼雙面膠或塗佈黏膠等來實現，但本發明不以此為限。例如，第一滾輪32主要以具黏性之材料製成，或以具黏性之材料製成的套筒套於第一滾輪32上，亦能實現前述可控制的吸附手段；前述說明亦適用於第二滾輪36，不另贅述。另外，於實作上，前述抽排氣孔可為形成於第一滾輪32或第二滾輪36之通孔，該些通孔開口於第一周面324或第二周面362上，並另以一通氣孔連通該些通孔以對該些通孔進行抽、排氣。

請參閱第2B圖，其為根據本發明之另一較佳實施例之一軟性薄膜轉貼裝置4之示意圖。軟性薄膜轉貼裝置4與前述軟性薄膜轉貼裝置3結構及作用大致相同，不同之處主要在於第一滾輪32具有容置空間以及圍繞容置空間的環形截面，容置空間用以收納容置連接構件34與第二滾輪36，因此第一周面324對應之圓心角326可較軟性薄膜轉貼裝置3之圓心角326再大些，以適用於轉貼面積或長度較大的軟性薄膜。

原則上，圓心角326所產生第一周面324之缺口僅需容許第二滾輪36通過即可。軟性薄膜轉貼裝置4之其餘元件之說明與軟性薄膜轉貼裝置3相同元件之說明相同，不另複述。然而，在其它實施例中，第一滾輪32的圓心角326亦可設計為360°，以適用於轉貼各種面積或長度的軟性薄膜，第二滾輪36與連接構件34則設置在第一滾輪32的側面上，以利第二滾輪36能對應於第一周面324自由地伸縮。

請參閱第3圖，其為根據本發明之一較佳實施例之一軟性薄膜轉貼方法之流程圖。該軟性薄膜轉貼方法係利用本發明之軟性薄膜轉貼裝置，將一軟性薄膜自一載板轉貼至另一載板。併請參閱第4至第10(A)圖，其根據該軟性薄膜轉貼方法之利用前述軟性薄膜轉貼裝置3之作動分解圖。

根據該軟性薄膜轉貼方法，首先提供一第一載板5、一軟性薄膜6與一第二載板7，如步驟S100所示；其中，第一載板5係為承載軟性薄膜6之載板，其可以為離型膜或玻璃，軟性薄膜6可以為保護膜，特別是軟性電子書所適用的保護膜或TFT軟性基板，其黏附於第一載板5上，並具有互相連接的一邊緣部分62與一主要部分64，第二載板7可以為阻水膜，特別是軟性電子書所適用的阻水膜，但本發明並不以此為限。

接著，藉由第二滾輪36，將邊緣部分62自第一載板5上剝離，如步驟S120所示。請併參閱第11A圖，其為步驟S120之細部流程圖。如第4A圖及第5A圖所示，將連接構件34往第一滾輪32方向收縮，如步驟S122所示。由於連接構件34的收縮，使得與連接構件34樞接之第二滾輪36朝第一滾輪32方向滾動或移動至邊緣部分62，如步驟S124所示；並且於第二滾輪36接觸邊緣部分62後，令第二周面362吸附邊緣部分62，第二滾輪36持續滾動以將邊緣部分62自第一載板5上剝離，如步驟S126所示。

補充說明的是，於第4A圖中，以虛線繪示連接構件34及第二滾輪36於一開始的位置，以實線表示第二滾輪36開始接觸邊緣部分62時之位置。此時第二滾輪36的中心位置與對應的第一滾輪32的半徑邊側322間之距離364可依實際產品設定，距離364的長度相當於邊緣部分62的長度，原則上此距離364或邊緣部分62的長度需小於第二滾輪36的第二周面362之周長。藉此，第二滾輪36可吸附一定長度的邊緣部分62，例如：1/2長度的邊緣部分62以上，以增加轉貼的穩定性。於第5A圖中，第二滾輪36近乎靠著第一滾輪32，此時第二滾輪36的中心位置與對應的第一滾輪32的半徑邊側322間之距離366約為第二滾輪36之半徑。但於實作上，第二滾輪36非必需靠著第一滾輪32，僅需第二滾輪36吸附邊緣部分62的穩定性足夠，故距離366亦可大於第二滾輪36之半徑。

根據該軟性薄膜轉貼方法，接著藉由第一滾輪32，將主要部分64自第一載板5上剝離，如第3圖中步驟S140所示。請併參閱第12圖，其為步驟S140之細部流程圖。如第6A圖及第7A圖所示，接續地旋轉第一滾輪32，如步驟S142所示；並且令第一周面324吸附主要部分64，並將主要部分64自第一載板5上剝離，如步驟S144所示。

補充說明的是，由於軟性薄膜6幾乎完全被吸附在第一周面324及第二周面362上，亦即第二滾輪36的半徑愈小或第二周面362的長度愈短，軟性薄膜6被第一周面324及第二周面362吸附的範圍就愈大、愈接近被完全吸附，並且大部分的軟性薄膜6，即主要部分64，係被吸附在第一周面324上，因此第一滾輪32之第一周面324之周長需大於主要部分64之長度。該周長將由該扇形截面之圓心角326及半徑328決定(請參照第2A圖)。於一較佳實施例中，圓心角326大於等於180度且小於等於340度，以作為預留第二滾輪36的機構空間，半徑328可依所需尺寸設計，例如：大於等於10毫米且小於等於50毫米，或者根據成品之對角線距離4”、5”、6”、9”、13”等等進行設計。此外，於實作上，圓心角326及半徑328宜一併考量連接構件34及第二滾輪36與第一滾輪32連接之空間幾何關係。另外，第一滾輪32及第二滾輪36之半徑之設計亦宜考慮軟性薄膜6可容許的彎曲半徑。

軟性薄膜6於被剝離後，可連同第一滾輪32及第二滾輪36一同移至第二載板7之上方或下方，或是將第二載板7移至軟性薄膜6(及第一滾輪32、第二滾輪36)之下或下方。根據該軟性薄膜轉貼方法，接著藉由第二滾輪36，將邊緣部分62貼附於第二載板7上，如第3圖中步驟S160所示。請併參閱第13圖，其為步驟S160之細部流程圖。如第8A圖及第9A圖所示，先以第二周面362上之邊緣部分62接觸第二載板7，接著將連接構件34往遠離第一滾輪36方向伸展，使得邊緣部分62貼附於第二載板7上，如步驟S162所示；使得第二滾輪36朝遠離第一滾輪32方向滾動或移動，如步驟S164所示；並且令第二周面362解除吸附邊緣部分62，並將邊緣部分62貼附於第二載板7上，如步驟S166所示。

補充說明的是，當軟性薄膜轉貼裝置3使用之可控制的吸附手段為利用抽排氣機制者，第二周面362即可直接利用對該些抽排氣孔進行排氣，即可達到解除吸附邊緣部分62的效果；當軟性薄膜轉貼裝置3使用之可控制的吸附手段為利用黏著機制者，該黏性層之黏性則需小於軟性薄膜6與第二載板7間之附著力，例如：第二載板7可以為一黏性戴板，且其黏性大於黏性層，以達到解除吸附邊緣部分62的效果。

根據該軟性薄膜轉貼方法，接著藉由第一滾輪32，將主要部分64貼附於第二載板7上，如第3圖中步驟S180所示。請併參閱第14圖，其為步驟S180之細部流程圖。如第10A圖所示，接續地旋轉第一滾輪32，如步驟S182所示；並且令第一周面324解除吸附主要部分64，並將主要部分64貼附於第二載板7上，如步驟S184所示。至此即完成軟性薄膜6的轉貼作業。

根據本發明所提供的另一軟性薄膜轉貼方法，亦可先藉由第一滾輪32，將主要部分64貼附於第二載板7上，接著再以第二周面362上之邊緣部分62接觸第二載板7，接著將連接構件34往遠離第一滾輪36方向伸展，使得邊緣部分62貼附於第二載板7上。也就是說步驟S160與步驟S180的順序是可以互相調換的。

同樣地，前述軟性薄膜轉貼裝置4亦得根據第3圖所示之流程圖實施軟性薄膜6之轉貼操作。請參閱第3圖及第4至第10(B)圖，第4至第10(B)圖係根據該軟性薄膜轉貼方法之利用前述軟性薄膜轉貼裝置4之作動分解圖。

根據該軟性薄膜轉貼方法，首先實施步驟S100，其相關說明已如前述，不再複述。接著，藉由第二滾輪36，將邊緣部分62自第一載板5上剝離，如步驟S120所示。請併參閱第11B圖，其為步驟S120之細部流程圖。如第4B圖及第5B圖所示，將第二滾輪36接觸邊緣部分62，如步驟S123所示；接著將連接構件34往第一滾輪32方向收縮，如步驟S125所示；以及令第二周面362吸附邊緣部分62，並將邊緣部分62自第一載板5上剝離，如步驟S127所示。

根據該軟性薄膜轉貼方法，接著藉由第一滾輪32，將主要部分64自第一載板5上剝離，如第3圖中步驟S140所示。請併參閱第12圖，其為步驟S140之細部流程圖。如第6B圖及第7B圖所示，接續地旋轉第一滾輪32，如步驟S142所示；並且令第一周面324吸附主要部分64，並將主要部分64自第一載板5上剝離，如步驟S144所示。關於軟性薄膜轉貼裝置4之第一滾輪32之其餘說明可參閱前述關於軟性薄膜轉貼裝置3之第一滾輪32之說明，不另複述。

軟性薄膜6於被剝離後，可連同第一滾輪32及第二滾輪36一同移至第二載板7之上方或下方，或是將第二載板7移至軟性薄膜6(及第一滾輪32、第二滾輪36)之下或下方。根據該軟性薄膜轉貼方法，接著藉由第二滾輪36，將邊緣部分62貼附於第二載板7上，如第3圖中步驟S160所示。請併參閱第13圖，其為步驟S160之細部流程圖。如第8B圖及第9B圖所示，先將軟性薄膜6接觸第二載板7，接著將連接構件34往遠離第一滾輪36方向伸展，使得邊緣部分62貼附於第二載板7上，如步驟S162所示；使得第二滾輪36朝遠離第一滾輪32方向滾動或移動，如步驟S164所示；並且令第二周面362解除吸附邊緣部分62，並將邊緣部分62貼附於第二載板7上，如步驟S166所示。關於軟性薄膜轉貼裝置4使用之可控制的吸附手段之說明可參閱前述關於軟性薄膜轉貼裝置3使用之可控制的吸附手段之說明，不另複述。

根據該軟性薄膜轉貼方法，接著藉由第一滾輪32，將主要部分64貼附於第二載板7上，如第3圖中步驟S180所示。請併參閱第14圖，其為步驟S180之細部流程圖。如第10B圖所示，接續地旋轉第一滾輪32，如步驟S182所示；並且令第一周面324解除吸附主要部分64，並將主要部分64貼附於第二載板7上，如步驟S184所示。至此即完成軟性薄膜6的轉貼作業。同樣地，根據本發明所提供的另一軟性薄膜轉貼方法，亦可先藉由第一滾輪32，將主要部分64貼附於第二載板7上，接著再藉由第二滾輪36，將邊緣部分62接觸貼附於第二載板7上。也就是說利用軟性薄膜轉貼裝置4之步驟S160與步驟S180的順序是可以互相調換的。

相較於先前技術，本發明之軟性薄膜轉貼方法利用第一滾輪及第二滾輪分別吸附並剝離軟性薄膜之邊緣部分與主要部分，此係直接接觸、控制整個軟性薄膜，可有效避免邊緣部分捲曲或翹曲；並且，第一滾輪及第二滾輪均位於軟性薄膜之同一側，可保持軟性薄膜之另一側、貼附面的潔淨，以提供較佳的轉貼效果。此外，本發明之軟性薄膜轉貼方法利用第一滾輪及第二滾輪之間的可伸縮特性，可避免被拉扯而產生殘留應力的問題。因此，本發明之軟性薄膜轉貼裝置及軟性薄膜轉貼方法不僅可適用於易捲曲或翹曲的軟性薄膜，亦能適用於較厚或具有較大剛性之膜材，即可適用於多種製程，節省建置製程設備的費用。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1．．．薄膜轉貼設備

3、4．．．軟性薄膜轉貼裝置

5．．．第一載板

6．．．軟性薄膜

7．．．第二載板

12．．．貼附滾輪

14．．．剝離滾輪

22．．．載板

24．．．薄膜

26．．．載板

32．．．第一滾輪

34．．．連接構件

36．．．第二滾輪

62．．．邊緣部分

64．．．主要部分

322．．．半徑邊側

324．．．第一周面

326．．．圓心角

328．．．半徑

362．．．第二周面

364．．．距離

366．．．距離

S100、S120~S127、S140~S144、S160~S166、S180~S184．．．實施步驟

第1圖為根據先前技術之一實施例之一薄膜轉貼設備之示意圖。

第2A圖為根據本發明之一較佳實施例之一軟性薄膜轉貼裝置之示意圖。

第2B圖為根據本發明之另一較佳實施例之一軟性薄膜轉貼裝置之示意圖。

第3圖為根據本發明之一較佳實施例之一軟性薄膜轉貼方法之流程圖。

第4至第10(A)圖為根據第3圖之軟性薄膜轉貼方法之利用第2A圖之軟性薄膜轉貼裝置之作動分解圖。

第4至第10(B)圖為根據第3圖之軟性薄膜轉貼方法之利用第2B圖之軟性薄膜轉貼裝置之作動分解圖。

第11A圖及第11B圖為根據不同的軟性薄膜轉貼裝置之第3圖之步驟S120之細部流程圖。

第12圖為第3圖之步驟S140之細部流程圖。

第13圖為第3圖之步驟S160之細部流程圖。

第14圖為第3圖之步驟S180之細部流程圖。

5‧‧‧第一載板

6‧‧‧軟性薄膜

32‧‧‧第一滾輪

34‧‧‧連接構件

36‧‧‧第二滾輪

62‧‧‧邊緣部分

64‧‧‧主要部分

322‧‧‧半徑邊側

324‧‧‧第一周面

362‧‧‧第二周面

Claims (12)

1. 一種軟性薄膜轉貼裝置，其包含：一第一滾輪，包含一第一周面；一第二滾輪，包含一第二周面；以及一連接構件，樞接至該第二滾輪並可伸縮地連接至該第一滾輪，使得該第二滾輪能突出於該第一周面；其中，該第一周面與該第二周面上分別具有一可控制的吸附手段。
2. 如請求項1所述之軟性薄膜轉貼裝置，其中該可控制的吸附手段為至少一黏性層。
3. 如請求項1所述之軟性薄膜轉貼裝置，其中該可控制吸的附手段為複數個抽排氣孔。
4. 如請求項1所述之軟性薄膜轉貼裝置，其中該第一周面對應一圓心角，該圓心角大於等於180度且小於等於340度。
5. 如請求項1所述之軟性薄膜轉貼裝置，其中該第一滾輪之半徑大於等於10毫米且小於等於50毫米。
6. 如請求項1所述之軟性薄膜轉貼裝置，其中該第一滾輪包含兩半徑邊側並具有一扇形截面，該扇形截面具有一圓心角及一半徑，該圓心角對應該第一周面，該連接構件係可伸縮地連接至該些半徑邊側之一上。
7. 一種利用如請求項1至請求項6中之任一項所述之軟性薄膜轉貼裝置之軟性薄膜轉貼方法，其包含下列步驟：(a)　提供一第一載板、一軟性薄膜與一第二載板，該軟性薄膜黏附於該第一載板，且該軟性薄膜具有一邊緣部分與一主要部分；(b)　藉由該第二滾輪，將該邊緣部分自該第一載板上剝離；(c)　藉由該第一滾輪，將該主要部分自該第一載板上剝離；(d)　藉由該第二滾輪，將該邊緣部分貼附於該第二載板上；以及(e)　藉由該第一滾輪，將該主要部分貼附於該第二載板上。
8. 如請求項7所述之軟性薄膜轉貼方法，其中步驟(b)係由下列步驟實施：將該連接構件往該第一滾輪方向收縮；使該第二滾輪朝該第一滾輪方向滾動或移動至該邊緣部分；以及令該第二周面吸附該邊緣部分，並將該邊緣部分自該第一載板上剝離。
9. 如請求項7所述之軟性薄膜轉貼方法，其中步驟(b)係由下列步驟實施：將該第二滾輪接觸該邊緣部分；將該連接構件往該第一滾輪方向收縮；以及令該第二周面吸附該邊緣部分，並將該邊緣部分自該第一載板上剝離。
10. 如請求項7所述之軟性薄膜轉貼方法，其中步驟(c)係由下列步驟實施：旋轉該第一滾輪；以及令該第一周面吸附該主要部分，並將該主要部分自該第一載板上剝離。
11. 如請求項7所述之軟性薄膜轉貼方法，其中步驟(d)係由下列步驟實施：將該連接構件往遠離該第一滾輪方向伸展；使該第二滾輪朝遠離該第一滾輪方向滾動或移動；以及令該第二周面解除吸附該邊緣部分，並將該邊緣部分貼附於該第二載板上。
12. 如請求項7所述之軟性薄膜轉貼方法，其中步驟(e)係由下列步驟實施：旋轉該第一滾輪；以及令該第一周面解除吸附該主要部分，並將該主要部分貼附於該第二載板上。