TWI552861B - 導光膜製造裝置及製造方法 - Google Patents

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Description

導光膜製造裝置及製造方法
本發明涉及一種導光膜製造裝置及製造方法。
目前導光膜片在製造上，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導光膜片的進一步薄型化。另外，該PET薄膜本身透光率約為90%，因此導光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，該導光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導光膜片薄型化程度、透光率及導光效果的導光膜製造裝置及製造方法。
一種導光膜製造裝置，包括一供料部、一第一滾輪、一第二滾輪及至少一紫外光源。該供料部用於供給熔融的UV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，該第一滾輪為中空圓柱狀，且該第一滾輪的中心軸垂直於該預定方向，該第一滾輪可繞其中心軸滾動，該第一滾輪 的外表面開設有多個溝槽。該第二滾輪位於該出料管下方並與該第一滾輪相對以形成一成型通道，該第二滾輪為中空圓柱狀，該第二滾輪的中心軸垂直於該預定方向，該第一滾輪位於該供料部的正下方，該第二滾輪位於第一滾輪的正下方，且該第二滾輪的外表面與該第一滾輪的該外表面隔開一預定距離，該第二滾輪可繞其中心軸轉動，該第二滾輪的該外表面具有網點微結構，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UV樹脂，以將該溝槽和該網點微結構轉印至該UV樹脂的兩個外表面。該至少一紫外光源，位於該第一滾輪或者該第二滾輪內部，該至少一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，用於固化正在被擠壓成形的該UV樹脂以形成導光膜。
一種導光膜製造方法，其包括如下步驟：提供一如上所述的導光膜製造裝置；將熔融的UV樹脂放置於該供料部內，並使該UV樹脂從該出料管流入至該成型通道；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UV樹脂使該UV樹脂固化；及使該第一滾輪和該第二滾輪分別滾動，在該UV樹脂固化的同時，該第一滾輪和該第二滾輪分別對該UV樹脂進行壓印，將該溝槽及該網點微結構轉印至該UV樹脂兩個外表面，從而形成導光膜。
相較先前技術，該導光膜製造裝置及製造方法使UV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，有利於進一步降低導光膜的厚度，從而提升導光膜片薄型化程度、透光率 及導光效果。
100‧‧‧導光膜製造裝置
10‧‧‧供料部
102‧‧‧進料口
103‧‧‧成型通道
104‧‧‧出料管
12‧‧‧UV樹脂
20‧‧‧第一滾輪
22‧‧‧第一主體
24‧‧‧第一模仁
242‧‧‧第一微結構
222‧‧‧固定支架結構
30‧‧‧第二滾輪
32‧‧‧第二主體
34‧‧‧第二模仁
342‧‧‧第二微結構
40‧‧‧壓帶輪
50‧‧‧捲繞輪
60‧‧‧UV光源
200‧‧‧導光膜
圖1是本發明第一實施方式的導光膜製造裝置的示意圖。
圖2是利用圖1所示的導光膜製造裝置製造導光膜的流程圖。
圖3係本發明第二實施方式的導光膜製造裝置的示意圖。
下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。
請參閱圖1，所示為本發明第一實施方式的導光膜製造裝置100的示意圖，該導光膜製造裝置100包括一個供料部10(此處是往復式塗布頭，在其它實施方式可以為刮刀)、一個第一滾輪20、一個第二滾輪30、一個壓帶輪40以及一個捲繞輪50。
該供料部10用於供給制造導光膜200的原材料，本實施例中，導光膜200的原材料為熔融狀態的UV樹脂12。該供料部10大致呈一漏斗狀，其包括進料口102和相應的出料管104，UV樹脂12自該進料口102進入該供料部10，並沿該出料管104流出。
第一滾輪20與該第二滾輪30相對間隔設置一預定距離以在該第一滾輪20以及第二滾輪30之間形成成型通道103，從該出料管104流出的UV樹脂12可直接進入成型通道103。該預定距離與導光膜200的設計厚度相同。第一滾輪20包括第一主體22及安裝於該第一主體22表面的第一模仁24，第一模仁24上有第一微結構242；該第二滾輪30包括第二主體32以及安裝於該第二主體32表面的第二模仁34，第二模仁34上有第二微結構342。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，該溝槽以 及網點微結構均是在分子鏈具有氟元素的樹脂膜層上採用滾輪壓印的方式製作而成。本實施方式中，第一模仁24和第二模仁34的材料為乙烯-四氟乙烯。可以理解，模仁的材料也可以是四氟乙烯共聚物等其他分子鏈具有氟元素的聚合樹脂。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，該第一主體22和第二主體32均為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光穿透率在九成以上。該第一主體22和第二主體32分別安裝於固定支架結構222上，固定支架結構222不隨第一主體22和第二主體32的轉動而轉動。
該第一滾輪20和第二滾輪30分別對流入該成型通道103的UV樹脂12進行壓印，將該第一微結構242及該第二微結構342轉印至該UV樹脂12兩個外表面。
本實施例為了使UV樹脂12雙面更均勻地固化，在該第一滾輪20及第二滾輪30內部分別安裝一隻UV光源60，該UV光源60安裝於固定支架結構222上，即該UV光源60不隨該滾輪的轉動而運動，並且該UV光源60的照射方向始終朝向另一滾輪。可以理解，如果考慮到成本問題，也可以僅在該第一滾輪20內安裝UV光源60，或僅在該第二滾輪30內安裝UV光源60。當在該第一滾輪20內安裝UV光源60時，該UV光源60始終朝向該第二滾輪30；當在該第二滾輪30內安裝UV光源60時，該UV光源60始終朝向該第一滾輪20。
該壓帶輪40設置於該第二滾輪30的下方，用於導向並壓合導光膜200以改變導光膜200輸出方向及防止導光膜200在傳送過程中的 變形。該壓帶輪40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的導光膜200(即固化、成形後的導光膜200)。
請參閱圖2，為本發明導光膜製造方法的流程圖，其包括如下步驟：
S21，將熔融的UV樹脂12放置於供料部10內，並使熔融的UV樹脂12沿供料部下方的出料管104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UV光源60發出UV光線，UV樹脂12沿出料管104依次流至UV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103，在UV樹脂12固化的同時，第一滾輪20和第二滾輪30分別對成型通道103內的UV樹脂12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UV樹脂12的兩個外表面，形成導光膜200。
S23，提供一個壓帶輪40，用於在導光膜200形成之後被捲繞輪50卷起之前，壓合該導光膜200，以防止導光膜200在傳送過程中的變形。
S24，提供一個捲繞輪50，用以捲繞固化成形的導光膜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導光膜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50的轉速相協調，以塗布厚度均勻的UV樹脂12。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50逆時針轉動。另外，在製造導光膜200時，該UV樹脂12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UV樹脂12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導光膜製造裝置110的示意圖。第二實施方式的導光膜製造裝置110和第一實施方式的導光膜製造裝置100相似，其不同之處在於此實施方式的供料部10為精密塗布機(Slot Die)，因精密塗布機比較容易控制膜厚，所以在此第一滾輪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。當製造導光膜200時，熔融狀的UV樹脂12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。因精密塗布機的供料部10塗布膜層厚度一般為數十微米，因此，在進入成型通道103前，塗布在第一滾輪20上的UV樹脂12基本上仍可吸附在第一滾輪20上而不灑落。本實施方式中導光膜製造裝置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。
該導光膜製造裝置及製造方法使UV樹脂12直接在成型通道103內被雙面轉印圖案，避免了使用PET薄膜載體，有利於進一步降低導光膜200的厚度，從而提升導光膜片薄型化程度、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‧‧‧導光膜製造裝置
10‧‧‧供料部
102‧‧‧進料口
103‧‧‧成型通道
104‧‧‧出料管
12‧‧‧UV樹脂
20‧‧‧第一滾輪
22‧‧‧第一主體
24‧‧‧第一模仁
242‧‧‧第一微結構
222‧‧‧固定支架結構
30‧‧‧第二滾輪
32‧‧‧第二主體
34‧‧‧第二模仁
342‧‧‧第二微結構
40‧‧‧壓帶輪
50‧‧‧捲繞輪
60‧‧‧UV光源
200‧‧‧導光膜

Claims (10)

  1. 一種導光膜製造裝置，包括：一供料部，用於供給熔融的UV樹脂，該供料部具有一出料管，該出料管沿一預定方向延伸；一第一滾輪，位於該出料管下方，該第一滾輪為中空圓柱狀，且該第一滾輪的中心軸垂直於該預定方向，該第一滾輪可繞其中心軸滾動，該第一滾輪的外表面開設有多個溝槽；一第二滾輪，位於該出料管下方並與該第一滾輪相對以形成一成型通道，該第二滾輪為中空圓柱狀，該第二滾輪的中心軸垂直於該預定方向，該第一滾輪位於該供料部的正下方，該第二滾輪位於第一滾輪的正下方，且該第二滾輪的外表面與該第一滾輪的該外表面隔開一預定距離，該第二滾輪可繞其中心軸轉動，該第二滾輪的該外表面具有網點微結構，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UV樹脂，以將該溝槽和該網點微結構轉印至該UV樹脂的兩個外表面；及至少一紫外光源，位於該第一滾輪或者該第二滾輪內部，該至少一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，用於固化正在被擠壓成形的該UV樹脂以形成導光膜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的導光膜製造裝置，其中，該第一滾輪及該第二滾輪均由中空的圓柱形主體及環繞該圓柱形主體外側的模仁組成。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的導光膜製造裝置，其中，該圓柱形主體由石英材料製成。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的導光膜製造裝置，其中，該模仁的材料為乙烯-四氟乙烯。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的導光膜製造裝置，其中，該導光膜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導光膜。
  6. 一種導光膜製造方法，其包括如下步驟：提供一如申請專利範圍第1項所述的導光膜製造裝置；將熔融的UV樹脂放置於該供料部內，並使該UV樹脂從該出料管流入至該成型通道；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UV樹脂使該UV樹脂固化；及使該第一滾輪和該第二滾輪分別滾動，在該UV樹脂固化的同時，該第一滾輪和該第二滾輪分別對該UV樹脂進行壓印，將該溝槽及該網點微結構轉印至該UV樹脂兩個外表面，從而形成導光膜。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的導光膜製造方法，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導光膜。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的導光膜製造方法，其中，還包括如下步驟：提供一個壓帶輪並將該導光膜導向至該捲繞輪。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的導光膜製造方法，其中，該UV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項所述的導光膜製造方法，其中，該UV樹脂從該出料管流出後直接流入該成型通道。
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