TWI461760B - 偏光膜的裁切方法及其裁切系統 - Google Patents

Description

偏光膜的裁切方法及其裁切系統

本發明係關於一種偏光膜的裁切方法，且特別係關於一種偏光膜的裁切系統及應用此系統的裁切方法。

偏光板是液晶面板不可或缺的零組件之一，其本身的特性，例如偏光度、吸收軸角度、穿透率、色相等皆會影響液晶面板所呈現出的對比及色彩。

偏光板製作方法之一的濕式延伸法，係將透明的聚乙烯醇薄膜(Polyvinyl alcohol film，PVA film)於水槽溶液中進行膨潤。接著，將該聚乙烯醇薄膜浸置於數個具有碘(Iodine，I₂ )、碘化鉀(Potassium iodide，KI)的水槽溶液中進行延伸及染色。為了強化染色的功效，可適度加入固色劑，例如硼酸(Boric acid，H₃ BO₃ )。再藉由穿膜路徑、延伸倍率、碘濃度、碘化鉀濃度、硼酸濃度及水槽溫度等參數，使聚乙烯薄膜達到所需的偏光度及色相等光學特性。

於具有偏光特性的光學薄膜(以下稱之為偏光子)兩側貼覆保護膜，例如可為抗眩膜(Antiglare film)、硬塗層膜(Hard coating film)、相位延遲膜(Retardation film)、零相位差膜或具支撐功能的三醋酸纖維素(Tri-acetyl cellulose，TAC)。待貼覆完成後即可進入烘箱製得三層連續捲料。

接著，將三層連續捲料與塗佈一感壓膠的離型膜進行貼合，即完成五層連續捲料的製作。該五層捲料經過特定 環境的熟成(Aging)後便可開始進行後續裁切製程。

習知的裁切製程為沖壓式刀模裁切，一開始需根據預訂裁切尺寸的偏光板進行刀模設計。如第1圖的刀模俯視圖所示，基板100上設計有G1、G2、G3、G4及G5五種刀位，每種刀位可裁出3片15吋的偏光板。接著對應各刀位位置，將刀具固定於刀模上，所以刀模上每個刀位的角度皆是固定的。一旦需要微調基板，則刀模上的各個刀位的角度皆會同時進行改變。

且因偏光膜捲料於製作過程中需進行好幾次的延伸步驟，因此在捲料各處的吸收軸角度會有些微的差異。如採用習知裁切製程的固定式刀模，將會導致從同一母材的捲料裁切出的偏光板，其搭配面板後的光學表現會有明顯差異。

再者，於進行正式裁切前，一般會先預裁部份捲料，再將預裁的偏光板進行抽樣檢測。為了避免保護膜本身的相位差影響檢測結果及固定樣品，線上人員必須先將保護膜及離型膜撕除，並將其黏附在一光學量測置具上。此過程不但耗費人力，且有可能因人員作業誤差導致錯誤的檢測結果。

綜上所述，習知的偏光膜裁切製程會導致偏光板吸收軸角度不精確。有鑒於上述問題，目前亟需一種新的偏光板裁切系統與裁切方法，以提升偏光板之吸收軸精度。

因此，本發明之目的在於提供一種偏光膜的裁切方法。上述裁切方法於裁切時不需預先裁切偏光膜捲料，可減少材料的浪費，且可以根據每個刀位的偏光膜捲料之特性進行刀模調整，以有效提升裁切出的偏光板吸收軸精度。

根據本發明之一態樣，一種偏光膜的裁切方法，至少包含以下步驟：(1)提供具有保護膜的偏光膜捲料；(2)定位偏光膜捲料上複數個裁切區及上述裁切區所對應的複數個檢測區，其中每一裁切區與所對應的每一檢測區相鄰；(3)移除上述檢測區的保護膜；(4)量測上述檢測區的複數個吸收軸角度，以取得複數個吸收軸角度資訊；(5)傳送上述吸收軸角度資訊至資訊處理裝置；(6)由上述資訊處理裝置分析上述吸收軸角度資訊，轉換成複數個裁切資訊，接著將上述裁切資訊傳送至裁切控制裝置；(7)上述裁切控制裝置根據上述裁切資訊調整裁切裝置中複數個刀模之角度；以及(8)沿上述裁切區，裁切上述偏光膜捲料形成複數個偏光板，其中上述偏光板之吸收軸角度符合上述吸收軸角度資訊。

根據本發明之一實施例，上述步驟(3)更包含先裁斷上述檢測區的保護膜，再移除上述檢測區的保護膜。根據本發明之另一實施例，上述裁斷上述檢測區之保護膜的方法為裁刀切割法、雷射切割法、押切型切割法、滾刀型切割法或其組合。

根據本發明之一實施例，上述各刀膜之底部更包含一電動轉軸。

本發明之另一目的在於提供一種偏光膜的裁切系統。上述裁切系統至少包含一平台，用以放置一偏光膜捲料；一傳輸裝置設置於平台上，用以傳輸上述偏光膜捲料；一定位裝置設置於平台上，用以定位上述偏光膜捲料上的複數個裁切區及複數個檢測區；一移除裝置設置於平台上，用以移除上述檢測區的保護膜；一光學檢測裝置設置於平台上，用以量測上述檢測區的吸收軸角度，取得複數個吸收軸角度資訊；一裁切裝置設置於平台上，具有一裁切控制裝置及複數個旋轉刀模，其中上述裁切控置裝置調控上述刀模，以沿上述裁切區裁切偏光膜捲料，形成複數個偏光板；以及一資訊處理裝置，耦接於上述光學檢測裝置及上述裁切控制裝置之間，用以接收上述檢測區之吸收軸角度資訊、分析上述檢測區之吸收軸角度資訊、轉換上述吸收軸角度資訊成所對應的複數個裁切資訊、以及傳送上述裁切資訊至上述裁切控制裝置，其中上述裁切裝置的上述刀模係根據上述裁切資訊調整該些刀模之角度。

根據本發明之一實施例，上述移除裝置更包含一保護膜裁斷裝置及一膠帶滾輪黏除裝置。根據本發明之另一實施例，上述保護膜裁斷裝置為裁刀切割裝置、雷射切割裝置、押切型切割裝置、滾刀型切割裝置或其組合。

根據本發明之一實施例，上述光學檢測裝置包含至少一光學檢測單元。

根據本發明之一實施例，上述各刀模之底部更包含一電動轉軸。

為進一步說明本發明之技術特徵及所達到之功效，以下特舉較佳實施例，並配合參考圖式以詳細說明。本發明所附圖式係用以說明本發明之技術特徵，並非用以限定本發明之內容。

第2圖係根據本發明之一實施例所繪示之偏光膜的裁切系統200示意圖。裁切系統200包含一平台220、一傳輸裝置230、一定位裝置240、一移除裝置250、一光學檢測裝置260、一資訊處理裝置270以及一裁切裝置280。

在第2圖中，上述平台220係用以放置偏光膜捲料210。上述傳輸裝置230係設置於平台220上，用以傳輸偏光膜捲料210。上述定位裝置240係設置於平台220上，用以定位偏光膜捲料210上複數個裁切區211及複數個檢測區212a。上述移除裝置250係設置於平台上，且包含一保護膜裁斷裝置251以及一膠帶滾輪黏除裝置252，用以移除上述檢測區212a的保護膜，形成不具有保護膜的檢測區212b。

上述光學檢測裝置260係設置於平台上，且包含至少一光學檢測單元261，用以量測檢測區212b的吸收軸角度。上述裁切裝置280係設置於平台上，其具有一裁切控制裝置281及複數個刀模282。其中上述裁切控置裝置281調控上述刀模282，以沿上述裁切區211裁切偏光膜捲料210，形成複數個偏光板。

上述資訊處理裝置270係耦接於上述光學檢測裝置260及裁切控制裝置281之間。其中，上述資訊處理裝置270接收自光學檢測裝置260所傳輸的檢測區212b之吸收軸角度資訊，分析及判別檢測區212b之吸收軸角度資訊並且轉換為所對應的裁切資訊，接著再傳送上述裁切資訊至上述裁切控制裝置281。最後裁切裝置280的刀模282係根據上述裁切資訊調整刀模282的角度，以準確控制所裁切出的偏光板之吸收軸角度。

請一併參照第2圖及第3圖。第3圖係根據本發明之一實施例所繪示之偏光膜之裁切方法流程圖。

首先，於第3圖的步驟S110中，提供一具有保護膜的偏光膜捲料。如第2圖所示，傳輸裝置230設置於平台220上，用以傳輸偏光膜捲料210。根據本發明之一實施例，上述傳輸裝置230可為一聚酯薄膜(polyethylene terephthalate，PET)。根據本發明之一實施例，上述偏光膜捲料210的結構由上至下依次為PF/TAC/PVA/COP/PSA/RF(未繪示)。根據本發明之另一實施例，上述偏光膜捲料210結構由上制下依次為PF/TAC/PVA/PSA/RF(未繪示)。上述PF為保護膜(protection film)。上述TAC為三醋酸纖維素(triacetyl cellulose)支撐層。上述PVA為聚乙烯醇膜(polyvinyl alcohol film)，為一種偏光子材料。上述COP為環狀烯烴高分子薄膜(cyclic olefin polymer)，為一種相位延遲膜(phase retardation film)。上述PSA為感壓膠層(pressure sensitive adhesive)。上述RF為離型膜(release film)。

接著，於第3圖的步驟S120中，定位偏光膜捲料上的裁切區與檢測區。於先前技術之內容中，習知裁切製程會預裁部份偏光膜捲料，並進行光學特性抽樣檢測，而浪費部分偏光膜捲料。因此，在本發明之一實施例中，提出檢測區的設計，即是預先檢測裁切區的偏光膜捲料之吸收軸角度，以避免浪費偏光膜捲料。

在第2圖中，上述偏光膜捲料210的裁切區211需與至少一檢測區212a相臨。然而，裁切區211與檢測區212a之相對位置可隨產品需求及刀模282的設計而調整。根據本發明之一實施例，定位偏光膜捲料210上裁切區211與檢測區212a的方法，係設置一定位裝置240在平台220上，以定位偏光膜捲料210之一特定位置。根據本發明之一實施例，上述定位裝置240為一感測器。

接著，於第3圖的步驟S130中，移除檢測區的保護膜，其中步驟S130是為了避免保護膜本身的相位差影響偏光膜吸收軸角度的檢測結果。根據本發明之一實施例，上述步驟S130為裁刀切割法、雷射切割法、押切型切割法、滾刀型切割法或其組合。

在第2圖中，移除裝置250更包含保護膜裁斷裝置251以及膠帶滾輪黏除裝置252。利用設計保護膜裁斷裝置251之高度或調整保護膜裁斷裝置251下壓之深度，可使保護膜裁斷裝置251只裁斷偏光膜外層的保護膜(PF)而不損害偏光膜內層的偏光子(PVA)。然後再利用膠帶滾輪黏除裝置 252移除檢測區212a之保護膜，形成不具有保護膜的檢測區212b。根據本發明之一實施例，上述保護膜裁斷裝置251為一裁刀切割裝置。然而，保護膜裁斷裝置251並不限於裁刀切割裝置，例如可為雷射切割裝置、押切型切割裝置、滾刀型切割裝置或其組合。

第4圖係根據本發明之一實施例所繪示之移除裝置400的截面示意圖。在第4圖中，移除裝置400包含保護膜裁斷裝置420及膠帶滾輪黏除裝置430。首先，具保護膜的偏光膜捲料410具有裁切區411及檢測區412a，接著利用上述保護膜裁斷裝置420切斷位於檢測區412a的保護膜，再利用膠帶滾輪黏除裝置430移除檢測區412a的保護膜，形成不具保護膜的檢測區412b。

接著，於第3圖的步驟S140中，利用光學檢測裝置量測檢測區的吸收軸角度，並傳送吸收軸角度資訊至資訊處理裝置。在第2圖中，光學檢測裝置260更包含至少一光學檢測單元261。此設計的目的是為了能同步量測偏光膜捲料之每一檢測區的吸收軸角度，以提高檢測效率。

根據本發明之一實施例，上述光學檢測單元261係由至少一光源、一偏振器、一接受器及一運算元件所組成。根據本發明之另一實施例，上述光學檢測裝置260係由四個光學檢測單元261所組成，每一光學檢測單元261係分別對應一檢測區212b。然而，上述光學檢測裝置260中的光學檢測單元261之數量並無特別限定。且上述光學檢測裝置260除了可檢測偏光膜的吸收軸角度外，亦可以測得 其他光學特性，如吸收軸角度、穿透率、偏光度及色相。

接著，於第3圖的步驟S150中，資訊處理裝置會分析吸收軸角度資訊，並將吸收軸角度資訊轉換成複數個裁切資訊，接著將裁切資訊傳送至裁切控制裝置。在第2圖中，資訊處理裝置270接受吸收軸角度資訊時，會先將上述資訊與預設吸收軸角度數值進行比對，再將比對結果傳送至裁切控制裝置281，以直接裁切偏光膜210或調整刀模282的角度再進行裁切。根據本發明之一實施例，上述資訊處理裝置270為一電腦。

接續第3圖的步驟S150，當所檢測的吸收軸角度資訊符合預設吸收軸角度數值時，則資訊處理裝置會傳送裁切資訊至裁切控制裝置。然後於步驟S170中，以預先設定的刀模直接裁切偏光膜捲料的裁切區，形成複數個偏光板。

另一方面，當所檢測的吸收軸角度資訊不符合預設吸收軸角度數值時，則上述資訊處理裝置會將二者之角度差轉換為裁切資訊，並傳送至上述裁切控制裝置。然後於第3圖的步驟S160中，裁切控制裝置會根據所接收的裁切資訊，調整每一刀模之裁切角度。

請參照第5A圖及第5B圖，第5A圖為裁切裝置500的俯視示意圖，而第5B圖為刀模510的截面示意圖。在第5A圖中，上述裁切裝置500係具有複數個刀模510，每一刀模510皆對應偏光膜捲料的一裁切區。在第5B圖中，每一刀模510之底部具有一電動轉軸511。當刀模510接受到資訊處理裝置所傳送其所對應的裁切資訊時，刀模510 底部的電動轉軸511會根據裁切資訊旋轉。例如，當檢測到的吸收軸角度與預設吸收軸角度相差+0.5度時，則預定裁切區所對應之刀模將順時針旋轉0.5度；同理當檢測到的吸收軸角度與預設吸收軸角度相差-0.3度時，則該檢測區位置所對應之刀模將逆時針旋轉0.3度。

最後接續第3圖的步驟S160，在步驟S170中，利用經調整角度的刀模裁切偏光膜捲料的裁切區，形成複數個偏光板。其中上述偏光板的吸收軸角度符合預設的吸收軸角度。

根據本發明之一實施例，連續重覆進行上述第3圖的步驟S120至步驟S170所述之偏光膜裁切方法，直到全部偏光膜捲料裁切完成，以形成複數個偏光板。其中上述偏光板的吸收軸角度符合預設的吸收軸角度。

惟以上所述者，僅揭露本發明之較佳實施例，然不能以此限定本發明實施之範圍。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明申請專利範圍及發明說明內容，當可作各種之等效變化與修飾，且仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧基板

200‧‧‧裁切系統

210、410‧‧‧偏光膜捲料

211、411‧‧‧裁切區

212a、212b、412a、412b‧‧‧檢測區

220‧‧‧平台

230‧‧‧傳輸裝置

240‧‧‧定位裝置

250、400‧‧‧移除裝置

251、420‧‧‧保護膜裁斷裝置

252、430‧‧‧膠帶滾輪黏除裝置

260‧‧‧光學檢測裝置

261‧‧‧光學檢測單元

270‧‧‧資訊處理裝置

280、500‧‧‧裁切裝置

281‧‧‧裁切控制裝置

282、510‧‧‧刀模

511‧‧‧電動轉軸

G1、G2、G3、G4、G5‧‧‧刀位

S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170‧‧‧步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示習知刀模100設計示意圖。

第2圖係繪示本發明之一實施例之偏光膜的裁切系統200示意圖。

第3圖係繪示本發明之一實施例之偏光膜之裁切方法流程圖。

第4圖係繪示本發明之一實施例之移除裝置400的截面示意圖。

第5A圖係繪示本發明之一實施例之裁切裝置500的俯視示意圖。

第5B圖係繪示本發明之一實施例之刀模510的截面結構示意圖。

S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170‧‧‧步驟

Claims (7)

1. 一種偏光膜的裁切方法，包含：(1)提供一具有保護膜的偏光膜捲料；(2)定位該偏光膜捲料上複數個裁切區及該些裁切區對應的複數個檢測區，其中各該檢測區與對應的各該裁切區相鄰；(3)移除該些檢測區的保護膜；(4)量測該些檢測區的複數個吸收軸角度，取得與該些吸收軸角度各別對應之複數個吸收軸角度資訊；(5)傳送該些吸收軸角度資訊至一資訊處理裝置；(6)利用該資訊處理裝置分析該些吸收軸角度資訊，並將該些吸收軸角度資訊轉換成複數個裁切資訊，接著將該些裁切資訊傳送至一裁切控制裝置；(7)該裁切控制裝置根據該些裁切資訊調整一裁切裝置中複數個刀模之角度，其中各該刀模之底部更包含一電動轉軸；以及(8)沿該些裁切區，裁切該偏光膜捲料形成複數個偏光板，其中該些偏光板之吸收軸角度符合該些吸收軸角度資訊。
2. 如請求項1所述之裁切方法，其中該步驟(3)更包含先裁斷該些檢測區的保護膜，再移除該些檢測區的保護膜。
3. 如請求項2所述之裁切方法，其中該裁斷該些檢測 區之保護膜的方法為裁刀切割法、雷射切割法、押切型切割法、滾刀型切割法或其組合。
4. 一種偏光膜的裁切系統，其至少包含：一平台，用以放置一偏光膜捲料；一傳輸裝置，設置於該平台上，用以傳輸該偏光膜捲料；一定位裝置，設置於該平台上，用以定位該偏光膜捲料上複數個裁切區及複數個檢測區；一移除裝置，設置於該平台上，用以移除該些檢測區的保護膜；一光學檢測裝置，設置於該平台上，用以量測該些檢測區的吸收軸角度，取得複數個吸收軸角度資訊；一裁切裝置，設置於該平台上，具有一裁切控制裝置及複數個刀模，其中該裁切控制裝置調控該些刀模，以沿該些裁切區裁切偏光膜捲料，形成複數個偏光板，其中各該刀模之底部更包含一電動轉軸；以及一資訊處理裝置，耦接於該光學檢測裝置及該裁切控制裝置之間，用以接收該些吸收軸角度資訊、分析該些吸收軸角度資訊、轉換該些吸收軸角度資訊成所對應的複數個裁切資訊、以及傳送該些裁切資訊至該裁切控制裝置，其中該裁切裝置的該些刀模係根據該些裁切資訊調整該些刀模之角度。
5. 如請求項4所述之裁切系統，其中該移除裝置更包含一保護膜裁斷裝置及一膠帶滾輪黏除裝置。
6. 如請求項5所述之裁切系統，其中該保護膜裁斷裝置為裁刀切割裝置、雷射切割裝置、押切型切割裝置、滾刀型切割裝置或其組合。
7. 如請求項4所述之裁切系統，其中該光學檢測裝置包含至少一光學檢測單元。