TWI555817B - 黏性捲貼片材、使用其之片材貼附裝置及片材貼附製程 - Google Patents

Description

黏性捲貼片材、使用其之片材貼附裝置及片材貼附製程

本發明是有關於一種黏性材、使用其之片材貼附裝置及片材貼附製程，且特別是有關於一種黏性捲貼片材、使用其之片材貼附裝置及片材貼附製程。

偏光板，為廣泛應用於液晶顯示器之光學元件。偏光板一般是在聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)構成之偏光膜上黏合三醋酸纖維素(triacetate cellulose,TAC)構成之保護膜而得。現今，液晶顯示器的應用越來越廣，例如手機、穿戴式裝置等等，而對偏光板品質的要求也越來越高。

近年來，為了提升在液晶顯示裝置上貼附偏光板的效率及產能，面板廠發展出在將偏光板卷材分段裁切後，貼付於液晶顯示裝置的連續性製程。

本發明提供一種改良的黏性捲貼片材、使用其之片材貼附裝置及片材貼附製程，可適用於將偏光板貼付於液晶顯示 裝置的連續性製程。

根據一些實施例，所述黏性捲貼片材包括一黏著層、一第一支撐層、一緩衝層以及一第二支撐層。該黏著層、該第一支撐層、該緩衝層、該第二支撐層係依序配置。

根據一些實施例，所述片材貼附裝置包括一片材轉印部、一片材貼附部、一寫轉輪以及一例如前段所述之黏性捲貼片材。片材轉印部包括一裁切元件及一第一平台，其中裁切元件用以自一片材卷裁切出至少一片材，而第一平台用以置放該片材。片材貼附部包括一第二平台，用以置放欲貼附片材的一目標物。寫轉輪用以將片材自片材轉印部的第一平台上帶到片材貼附部並將片材貼附到目標物。黏性捲貼片材貼附於寫轉輪上，以暫時性地固定片材。

根據一些實施例，所述片材貼附製程包括下列步驟。首先，以一片材轉印部的一裁切元件自一片材卷裁切出至少一片材，並將該片材置放於片材轉印部的一第一平台上。在片材轉印部的第一平台上將片材轉印至一寫轉輪，其中寫轉輪係以例如前段所述之黏性捲貼片材來暫時性地固定片材。接著，以寫轉輪將片材帶到一片材貼附部，並於片材貼附部將片材貼附到置放於片材貼附部的一第二平台上的一目標物。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

10‧‧‧片材

10W‧‧‧片材卷

11‧‧‧隔離片或離型膜

12‧‧‧功能膜

13‧‧‧保護膜

20‧‧‧目標物

100、100’‧‧‧黏性捲貼片材

101‧‧‧黏著層

102‧‧‧第一支撐層

103‧‧‧緩衝層

104‧‧‧第二支撐層

105‧‧‧增亮層

106‧‧‧離型膜

110‧‧‧片材轉印部

112‧‧‧導引輥

114‧‧‧裁切元件

116‧‧‧第一平台

118‧‧‧支撐件

120‧‧‧片材貼附部

122‧‧‧第二平台

124‧‧‧支撐件

130‧‧‧寫轉輪

130a‧‧‧緩衝片

S1、S2‧‧‧面

T1、T2、T3‧‧‧厚度

第1圖為一種片材貼附裝置的示意圖。

第2圖為根據本發明一實施例的黏性捲貼片材的示意圖。

第3圖為根據本發明另一實施例的黏性捲貼片材的示意圖。

以下將配合所附圖式詳述本發明之實施例，應注意的是，所附圖式可能並未按照比例繪製，事實上，可能任意的放大或縮小元件的尺寸以便清楚表現出本發明的特徵，而在說明書及圖式中，同樣或類似的元件將以類似的符號表示。

以下公開許多不同的實施方法或是例子來實行本發明之不同特徵，以下描述具體的元件及其排列的例子以闡述本發明。當然這些僅是例子且不該以此限定本發明的範圍。

連續性製程中係以寫轉輪將偏光板帶到液晶顯示裝置上，其中寫轉輪可以採用真空吸附手段或黏性捲貼片材來暫時性地將偏光板固定於其上。在使用黏性捲貼片材的情況下，該黏性捲貼片材的黏著力是非常重要的考量要素，既需要足夠的黏著力以將偏光板固定於寫轉輪上，又不能有太強的黏著力以避免在將偏光板貼付至液晶顯示裝置時產生困難。此外，所使用的黏性捲貼片材較佳地不影響在準備將偏光板貼付於液晶顯示裝置時的定位效果。又再者，黏性捲貼片材較佳地具有長的使用壽命。

第1圖為一種片材貼附裝置的示意圖，其可適用於上述連續性製程。片材貼附裝置包括片材轉印部110(如第1(a)圖所示)、片材貼附部120(如第1(b)圖所示)以及寫轉輪130。請參照第1(a)圖，片材卷10W可包括隔離片或離型膜11、功能膜12(例 如偏光膜)及保護膜13。原本收納成卷狀的片材卷10W，展開後由數個導引輥112引導，以裁切元件114切出適當大小的片材10(包括功能膜12及保護膜13)後，被運送至第一平台116上。在一實施例中，裁切元件114可為一裁刀或一雷射裝置。第一平台116由支撐件118所支撐，在某些例子中，亦可由支撐件118帶動。

之後，片材10(12,13)於第一平台116被轉印至寫轉輪130。片材捲10W中原本一起收納成卷狀的隔離片或離型膜11則可繼續由導引輥112引導至收集處(未繪示)。

請參照第1(b)圖，寫轉輪130接著將片材10帶到片材貼附部120，並於該處將片材10貼附到置放於第二平台122上的目標物20。類似於第一平台116，第二平台122由支撐件124所支撐，在某些例子中，亦可由支撐件124帶動。

如前所述，這樣的片材貼附裝置例如能應用於偏光板連續捲貼顯示面板製程，也就是說，片材10可為偏光板，而目標物20可為顯示面板。

在此，以配合黏性捲貼片材使用的寫轉輪130為例，進行較詳細的說明。寫轉輪130可包含一由金屬所製成的輥本體，且寫轉輪130的表面上可額外地貼附一層黏性捲貼片材，例如根據本發明實施例的黏性捲貼片材100。在一實施例中，寫轉輪130的表面還可包括一緩衝片130a形成在寫轉輪130與黏性捲貼片材100之間。在一實施例中，此緩衝片130a之材料可為橡膠。在一實施例中，此緩衝片130a可為一深色材料。

請參照第2圖，根據本發明實施例的黏性捲貼片材100包括一黏著層101、一第一支撐層102、一緩衝層103以及一第二支撐層104。黏著層101、第一支撐層102、緩衝層103以及第二支撐層104係依序配置。在片材貼附裝置的應用上，黏性捲貼片材100係以黏著層101相對於第一支撐層102的一面S1進行片材10的貼附，並可以第二支撐層104的一面S2附著於寫轉輪130上。

以下對於黏著層101~第二支撐層104各層進行詳細說明。黏著層101例如可為矽膠感壓黏著層。矽膠感壓黏著層例如可藉由將0.1~5.0重量份的架橋劑添加至100重量份的有機矽氧烷共聚物中，攪拌30分鐘後塗佈至第一支撐層102上來形成。黏著層101的厚度可為5微米~300微米，更佳地為10微米~150微米。

根據一實施例，可對黏著層101進行對鋼板黏著力之測試。具體來說，先將試驗用的鋼板(304或302不銹鋼)以濕布沾酒精擦拭乾淨，靜置約5分鐘待表面乾燥，接著取三片長30公分、寬2.5公分的黏性捲貼片材100試片與鋼板貼合(若有離型膜則必須先將其撕除)，並使用二公斤的滾輪(寬45mm、直徑83mm、重量2000±50g)往返滾壓一次，使其緊密貼於鋼板上而不會產生氣泡，於常溫之下放置20分鐘後，將拉力機速度定在300mm/min，依JIS Z0237規範進行鋼板測試。測試出的黏著層101的對鋼板黏著力較佳地為0.001N/25mm~5.0N/25mm，更佳地為0.03N/25mm~0.80N/25mm。如果黏著層101的黏著力不足，則可能無法順利地黏起片材10，即使順利黏起，片材10也可能在 移動過程中掉落。而如果黏著層101的黏著力太強，則可能無法順利地將片材10貼附到目標物20，甚至可能造成片材10或目標物20的損傷，例如偏光板的表面保護膜產生氣泡、或者液晶顯示面板因受到拉扯而破損。

根據一實施例，可對黏性捲貼片材100進行耐磨耗測試。具體來說，將長10公分、寬5公分的黏性捲貼片材100試片固定於耐磨耗試驗機平台上，以60轉/分鐘的速度對於試片進行摩擦測試(若有離型膜則必須先將其撕除)。可使用鋼絲絨進行測試，以模擬黏性捲貼片材100在連續不斷的使用下的情況。還可使用沾酒精之無塵布進行測試，以模擬黏性捲貼片材100接受清潔的情況。舉例而言，可進行鋼絲絨/沾酒精之無塵布二階段測試。黏著層101以0000型鋼絲絨、在2公斤的荷重進行30次來回的耐磨耗測試後，厚度變化應小於10%，且以沾酒精之無塵布、在2公斤的荷重進行60次來回的耐磨耗測試後，應無脫膠現象。如果符合這樣的結果，即意味著黏性捲貼片材100對於在使用時受到衝擊力、及清潔時接觸酒精侵蝕，皆具有良好的抵抗性，因此可以延長其使用壽命。

在一實施例中，第一支撐層102較佳地與黏著層101(例如矽膠感壓黏著層)之間具有良好的密著性。在一實施例中，第一支撐層102及第二支撐層104例如可為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)層。第一支撐層102具有厚度T1、第二支撐層104具有厚度T2，厚度T1及厚度T2皆不為0。

緩衝層103例如可為光學膠(OCA,Optical Clear Adhesive)層。緩衝層103的厚度具有厚度T3，厚度T3可為50 微米~500微米，更佳地為70微米~300微米，以提供良好的緩衝效果。並且，當以下列關係式計算厚度T1、T2及T3的關係時：

R的數值較佳地為0.2~3.0，更佳地為0.5~2.0。如果第一支撐層102之厚度T1、第二支撐層104之厚度T2的總和相對於緩衝層103之厚度T3的比值太低，則黏性捲貼片材100的支撐性不足，整體容易產生皺痕。而如果第一支撐層102之厚度T1、第二支撐層104之厚度T2的總和相對於緩衝層103之厚度T3的比值太高，則因第一支撐層102、第二支撐層104相對過厚，影響緩衝層103之緩衝效果的表現。

根據一實施例，可對黏性捲貼片材100進行鉛筆硬度測試。這項測試反映的是黏性捲貼片材100在使用時對於衝擊力的耐受度。具體來說，先以平頭研磨器將試驗用的鉛筆筆尖削平。使用電動自走式樣品載台，選定荷重砝碼，藉由槓桿原理對削的平整的筆尖施加壓力，使其進一步地對固定於鉛筆硬度測試試驗機之載台上的長10公分、寬5公分的黏性捲貼片材100試片(若有離型膜則必須先將其撕除)施加恆定壓力。首先使用100g的荷重砝碼，依序使用2B、B、HB、H、2H、3H的鉛筆(日本三菱Mitsubishi製)依JIS K5400規範進行測試，接著換用200g的荷重砝碼，重複使用2B、B、HB、H、2H、3H的鉛筆的測試，再依序進行使用300g、400g等更重之荷重砝碼的測試。當試片上出現連續1公分以上的刮痕，則判定當時的砝碼重量及鉛筆硬度為承受極限值。黏性捲貼片材100的鉛筆硬度測試結果較佳為荷重300克時測試值為H或更高。

在一實施例中，如第3圖所示之黏性捲貼片材100’，其還可包含一增亮層105，配置於第二支撐層104相對於緩衝層103的表面S2。在此情況下，黏性捲貼片材100’係以增亮層105貼附於寫轉輪130上。在一實施例中，增亮層105可為BEF(Brightness Enhancement Film)增亮膜層、DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)增亮膜層或APF(Advanced Polarizer Film)增亮膜層。在一實施例中，當片材10為偏光板時，偏光板因為碘的染色通常為深色薄膜，而當寫轉輪130之緩衝片130a也為一深色材料時，這會造成將偏光板貼附至目標物20時的定位失準。因此，在黏性捲貼片材100’中加入增亮層105，可達到反光作用，而改善此一問題。

一般來說，黏性捲貼片材100/100’還可包括一離型膜106，配置於黏著層101用於進行貼附的該面S1，保護黏性捲貼片材100/100’，以利於黏性捲貼片材100/100’之儲存、運送、販賣等等。

以下，為了提供對於根據本發明實施例的黏性捲貼片材的更進一步認識，列舉數個範例及比較例加以說明。

[範例1]

取100重量份的有機矽氧烷共聚物，於其中加入1.5重量份的架橋劑，攪拌30分鐘，形成第一種矽膠感壓黏著組成物。以100微米厚之由PET所構成的層作為第一支撐層，在其上塗佈50微米厚的矽膠感壓黏著組成物，以形成黏著層。接著， 在第一支撐層的另一面依序貼合250微米厚的光學膠層、100微米厚之由PET所構成的層以及APF增亮膜層，分別作為緩衝層、第二支撐層及增亮層。如此，製成黏性捲貼片材試片。以此試片進行如前文所述的對鋼板黏著力測試、耐磨耗測試及鉛筆硬度測試，並觀察實際應用在偏光板連續捲貼液晶面板製程時的情況。

[範例2]

在範例2中，將第一支撐層的厚度改為50微米、第二支撐層的厚度改為150微米，其他條件相同於範例1，製成黏性捲貼片材試片。以此試片進行如前文所述的對鋼板黏著力測試、耐磨耗測試及鉛筆硬度測試，並觀察實際應用在偏光板連續捲貼液晶面板製程時的情況。

[範例3]

在範例3中，將第一支撐層的厚度改為50微米、緩衝層的厚度改為150微米、第二支撐層的厚度改為150微米，其他條件相同於範例1，製成黏性捲貼片材試片。以此試片進行如前文所述的對鋼板黏著力測試、耐磨耗測試及鉛筆硬度測試，並觀察實際應用在偏光板連續捲貼液晶面板製程時的情況。

[範例4]

在範例4中，將第一支撐層的厚度改為50微米，其他條件相同於範例1，製成黏性捲貼片材試片。以此試片進行如 前文所述的對鋼板黏著力測試、耐磨耗測試及鉛筆硬度測試，並觀察實際應用在偏光板連續捲貼液晶面板製程時的情況。

[比較例1]

在比較例1中，採用相同的有機矽氧烷共聚物，於其中加入0.01重量份的架橋劑來形成第二種矽膠感壓黏著組成物，其黏著力不同於第一種矽膠感壓黏著組成物。其他條件相同於範例1，製成黏性捲貼片材試片。以此試片進行如前文所述的對鋼板黏著力測試、耐磨耗測試及鉛筆硬度測試，並觀察實際應用在偏光板連續捲貼液晶面板製程時的情況。

[比較例2]

在比較例2中，採用相同的有機矽氧烷共聚物，於其中加入10重量份的架橋劑來形成第三種矽膠感壓黏著組成物，其黏著力不同於第一、二種矽膠感壓黏著組成物。其他條件相同於範例1，製成黏性捲貼片材試片。以此試片進行如前文所述的對鋼板黏著力測試、耐磨耗測試及鉛筆硬度測試，並觀察實際應用在偏光板連續捲貼液晶面板製程時的情況。

[比較例3]

在比較例3中，將第一支撐層的厚度改為30微米、緩衝層的厚度改為40微米、第二支撐層的厚度改為30微米，其他條件相同於範例1，製成黏性捲貼片材試片。以此試片進行如 前文所述的對鋼板黏著力測試、耐磨耗測試及鉛筆硬度測試，並觀察實際應用在偏光板連續捲貼液晶面板製程時的情況。

[比較例4]

在比較例4中，將第一支撐層的厚度改為150微米、緩衝層的厚度改為150微米、第二支撐層的厚度改為350微米，其他條件相同於範例1，製成黏性捲貼片材試片。以此試片進行如前文所述的對鋼板黏著力測試、耐磨耗測試及鉛筆硬度測試，並觀察實際應用在偏光板連續捲貼液晶面板製程時的情況。

[比較例5]

在比較例5中，不使用APF增亮膜層，其他條件相同於範例1，製成黏性捲貼片材試片。以此試片進行如前文所述的對鋼板黏著力測試、耐磨耗測試及鉛筆硬度測試，並觀察實際應用在偏光板連續捲貼液晶面板製程時的情況。

諸範例與比較例之間的相異處整理於表1。

測試及觀察結果列於表2。其中，耐磨耗程度測試係將樣品先經鋼絲絨測試後再施以沾酒精之無塵布測試。

範例1~4的對鋼板黏著力皆落在0.03N/25mm~0.80N/25mm的範圍內，能同時滿足將偏光板確實地固定在寫轉輪上以及順利地自寫轉輪脫離而貼附至面板上的要求。並且，範例1~4的R值皆落在0.5~2.0的範圍內，對於衝擊力有良好的耐受度，可延長黏性捲貼片材的使用壽命。比較例1因對鋼板黏著力過高，因此在進行貼附作業後，寫轉輪無法順利地與偏光板分離，而導致液晶顯示面板因受到拉扯而破損等問 題。比較例2的黏著力太低，在寫轉輪帶著偏光板移動時常常發生偏光板掉落的問題。比較例3的緩衝層太薄，即使R值落於所希望的範圍內，對於衝擊力的耐受度仍然不佳。比較例4的R值因不在最佳範圍內，也缺乏良好的撞擊力耐受度。比較例5中缺少了增亮層，定位時感應器不易辨別偏光板的端面，造成貼附的精確度不佳，且寫轉輪無法作動。

根據本發明的黏性捲貼片材具有黏性適中、使用壽命較長、協助定位效果改善等優點。根據本發明的黏性捲貼片材特別適用於偏光板連續捲貼液晶面板製程，但不限於此，凡是使用應用寫轉輪之片材貼附裝置及製程，皆可使用根據本發明的黏性捲貼片材。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。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‧‧‧黏性捲貼片材

101‧‧‧黏著層

102‧‧‧第一支撐層

103‧‧‧緩衝層

104‧‧‧第二支撐層

S1、S2‧‧‧面

T1、T2、T3‧‧‧厚度

Claims (14)

1. 一種黏性捲貼片材，包括：一黏著層，該黏著層的對鋼板黏著力為0.03N/25mm~0.80N/25mm；一第一支撐層；一緩衝層；以及一第二支撐層；其中，該黏著層、該第一支撐層、該緩衝層以及該第二支撐層係依序配置；其中，該第一支撐層具有厚度T1、該第二支撐層具有厚度T2、該緩衝層具有厚度T3，且 R的數值為0.2~3.0。
2. 如申請專利範圍第1項所述之黏性捲貼片材，更包括：一增亮層，配置於該第二支撐層相對於該緩衝層的一面。
3. 如申請專利範圍第2項所述之黏性捲貼片材，其中該增亮層為BEF、DBEF或APF增亮膜層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之黏性捲貼片材，其中該黏著層為矽膠感壓黏著層，且/或該黏著層的厚度為5微米~300微米。
5. 如申請專利範圍第1項所述之黏性捲貼片材，其中該黏著層的材料包含有機矽氧烷共聚物。
6. 如申請專利範圍第1項所述之黏性捲貼片材，其中該黏著層以0000型鋼絲絨、在2公斤的荷重進行30次來回的耐磨耗測試後， 厚度變化小於10%，且以沾酒精之無塵布、在2公斤的荷重進行60次來回的耐磨耗測試後，無脫膠現象。
7. 如申請專利範圍第1項所述之黏性捲貼片材，其中該第一支撐層及該第二支撐層為PET層。
8. 如申請專利範圍第1項所述之黏性捲貼片材，其中該緩衝層為光學膠層，且/或該緩衝層的厚度為50微米~500微米。
9. 如申請專利範圍第1項所述之黏性捲貼片材，其鉛筆硬度測試結果為荷重300克時測試值為H或更高。
10. 如申請專利範圍第1~9項中任一項所述之黏性捲貼片材，係應用於偏光板連續捲貼液晶面板製程。
11. 一種片材貼附裝置，包括：一片材轉印部，包括：一裁切元件，用以自一片材卷裁切出至少一片材；以及一第一平台，用以置放該片材；一片材貼附部，包括一第二平台，該片材貼附部的該第二平台用以置放欲貼附該片材的一目標物；一寫轉輪，用以將該片材自該片材轉印部的該第一平台上帶到該片材貼附部並將該片材貼附到該目標物；以及一如申請專利範圍第1~9項中任一項所述之黏性捲貼片材，貼附於該寫轉輪上，以暫時性地固定該片材。
12. 如申請專利範圍第11項所述之片材貼附裝置，其中該寫轉輪更包含一緩衝片於該寫轉輪與該黏性捲貼片材之間。
13. 一種片材貼附製程，包括：以一片材轉印部的一裁切元件自一片材卷裁切出至少一片 材，並將該片材置放於該片材轉印部的一第一平台上；在該片材轉印部的該第一平台上將該片材轉印至一寫轉輪，其中該寫轉輪係以如申請專利範圍第1~9項中任一項所述之黏性捲貼片材來暫時性地固定該片材；以及以該寫轉輪將該片材帶到一片材貼附部，並於該片材貼附部將該片材貼附到置放於該片材貼附部的一第二平台上的一目標物。
14. 如申請專利範圍第13項所述之片材貼附製程，其中該寫轉輪更包含一緩衝片形成在該寫轉輪與該黏性捲貼片材之間。