TWI601925B - 進排風控制設備及控制方法 - Google Patents

Description

進排風控制設備及控制方法

本發明是有關於一種乾燥爐，且特別是有關於一種用於乾燥爐之進排風控制設備及控制方法。

偏光板為廣泛應用於液晶顯示器之光學元件，隨著液晶顯示器的應用越來越廣，對偏光板品質的要求也越來越高。

現今，由於大尺寸電視及螢幕的需求，以及偏光板製程產能的提昇，使得大尺寸的偏光板的需求量增加，也需要相對提高偏光板上塗佈黏著劑層的速度。

根據本發明之一方面，提出一種進排風控制設備，用以調整一乾燥爐內空氣的進氣量與排氣量，進排風控制設備包括一循環風車、一排氣風車以及一控制元件，控制元件用以控制乾燥爐內的一有機溶劑揮發量在一限度內，當有機溶劑揮發量隨著有機溶劑在一光學膜片上的單位時間的塗佈面積而改變時，控制元件輸出一比值，循環風車根據比值調整空氣的進氣量，且排氣風車根據比值調整空氣的排氣量。

根據本發明之一方面，提出一種進排風控制方法，用於一乾燥爐。乾燥爐包括一循環風車以及一排氣風車。進排風控制方法包括下列步驟。以一控制元件偵測乾燥爐內空氣的進氣量與排氣量，並控制乾燥爐內的一黏著劑層之一有機溶劑揮發量在一限度內。當有機溶劑揮發量隨著黏著劑層在一光學膜片上的單位時間的塗佈面積而改變時，控制元件輸出一比值。令循環風車根據比值調整空氣的進氣量。令排氣風車根據比值調整空氣的排氣量。

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‧‧‧光學膜片

20‧‧‧黏著劑層

100‧‧‧進排風控制設備

105‧‧‧乾燥爐

106‧‧‧加熱器

107‧‧‧熱風裝置

110‧‧‧循環風車

120‧‧‧排氣風車

130‧‧‧控制元件

第1圖繪示依照本發明一實施例之乾燥爐之進排風控制設備的示意圖。

第2圖繪示乾燥爐內之光學膜片及黏著劑層的示意圖。

由於大尺寸的光學膜片於單位工作面積下所需要的黏著劑的用量相對較多，因此，塗佈有黏著劑層的光學膜片在經過乾燥爐乾燥時，大量的有機溶劑被揮發出來，使得乾燥爐內有機溶劑揮發量上升，而造成安全控管上的問題。

以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並非用以限縮本發明欲保護之範圍。

請參照第1及2圖，其中第1圖繪示依照本發明一實施例之用於乾燥爐105之進排風控制設備100的示意圖，第2圖繪示乾燥爐105內之光學膜片10及黏著劑層20的示意圖。

光學膜片10可包含對光學之增益、配向、補償、轉向、直交、擴散、保護、防黏、耐刮、抗眩、反射抑制、高折射率等有所助益的層，可例如為具有控制視角補償或雙折射(birefraction)等特性的配向液晶層、易接合處理層、硬塗層、抗反射層、防黏層、擴散層、防眩層等各種表面處理層。在一實施例中，光學膜片10可為一多層結構，選自上列之膜層之組合中。

在一實施例中，黏著劑層20可為一感壓黏著劑層。在一實施例中，黏著劑層20(或其他功能的膜層)內含有有機溶劑，例如酮類(丁酮)、醚類或醇類溶劑等。在一實施例中，黏著劑層20之材料可包含例如是(甲基)丙烯酸酯、一交聯劑或其它合適材料，其中(甲基)丙烯酸酯例如是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯等，而交聯劑例如為環氧系交聯劑、異氰酸酯系交聯劑或亞胺系交聯劑等。在一實施例中，黏著劑層20更可包含其他添加劑，例如為矽烷偶合劑、抗靜電劑等。

如第2圖所示，乾燥爐105於光學膜片10的兩側設有熱風裝置107，使光學膜片10上塗佈的黏著劑層20內含之有機溶劑受熱而揮發，進而減少黏著劑層20內的有機溶劑殘餘量， 避免在後續製程上會有加工的問題發生，如黏著層未乾。但乾燥爐105內因黏著劑層20之有機溶劑揮發量升高亦會提高乾燥爐105內的爆炸下限值(lower explosive limit,LEL)，而有安全之疑慮。

因此本發明係有關於一種進排風控制設備及控制方法，其藉由調整空氣的進氣量及排氣量，使乾燥爐105內的有機溶劑揮發量維持在安全範圍內。

如第1圖所示，進排風控制設備100包括一循環風車110、一排氣風車120以及一控制元件130。控制元件130例如是電腦化監控裝置或處理器，用以設定、調整及監控乾燥爐105內的氣體溫度、進氣量、排氣量、爐內壓差、有機溶劑揮發量以及乾燥爐105內的爆炸下限值等參數在本發明中，循環風車110用以調整空氣的進氣量，排氣風車120用以調整空氣的排氣量，使乾燥爐105內的爆炸下限值控制在安全範圍內。此外，加熱器106用以加熱進入乾燥爐105內的空氣。

控制元件130可藉由設置在乾燥爐105、循環風車110、排氣風車120上的偵測器(圖未繪示)來偵測乾燥爐105內的空氣溫度、進氣量、排氣量等參數，並可藉由偵測訊號的回饋及使用者的輸入來調整乾燥爐105內的空氣溫度、進氣量及排氣量。此外，控制元件130可藉由計算乾燥爐105內的空氣溫度、進氣量、排氣量來得知爐內壓差、以及乾燥爐內有機溶劑揮發量是否在爆炸下限內。

請參照表1，其顯示光學膜片10上的黏著劑層20 於單位時間內的塗佈面積與乾燥爐105之參數設定的關係表。

在上表1中之實施例1~5，乾燥爐105內的溫度設定在60~100℃之間，光學膜片10成品之有機溶劑殘餘量的檢測值設定在小於20ppm，循環風車110的轉速大小用以調整空氣的進氣量，排氣風車120的轉速大小用以調整空氣的排氣量，壓差(Pa)為對應之進氣量與排氣量的空氣壓力的差值，負值表示排氣壓力小於進氣壓力，反之，正值表示排氣壓力大於進氣壓力。乾 燥爐105內的壓差設定在負值，例如小於0，大於等於-15Pa。乾燥爐105內的有機溶劑揮發量的限度，即爆炸下限值控制在30%以下，較佳為20%以下，更佳為15%以下。

在上表1中，黏著劑層20於光學膜片10上的塗佈面積，以平方公尺/每分鐘表示，即單位時間的黏著劑層20塗佈面積，當光學膜片10的尺寸增加或黏著劑層20塗佈的速度提高時，單位時間的塗佈面積也會相對增加。舉例來說，當塗佈的速度維持在35公尺/每分鐘，光學膜片10的寬度尺寸由1.45公尺增加至1.92公尺時，單位時間的塗佈面積將由50.75平方公尺/每分鐘(參見實施例1)增加至67.2平方公尺/每分鐘(參見實施例2)。再者，當光學膜片10的寬度尺寸不變，但黏著劑層20塗佈的速度由35公尺/每分鐘增加至42公尺/每分鐘，單位時間的塗佈面積也會相對增加1.2倍。

此外，乾燥爐105內的黏著劑層20之有機溶劑揮發量與單位時間的塗佈面積係呈正相關，例如呈等比例增加或減少。

此外，在上表1中，當單位時間內的黏著劑層20塗佈面積由50.75平方公尺/每分鐘(參見實施例1)增加至67.2平方公尺/每分鐘(參見實施例2)時，可藉由調高排氣風車120的轉速(由38Hz增加至50.3Hz)以及循環風車110的轉速(由30Hz增加至39.7Hz)，使更多的有機溶劑被排出乾燥爐105外，以避免乾燥爐105內的有機溶劑揮發量增加而造成安全控管上的 問題。

請參照表1，在實施例3中，當單位時間內黏著劑層20的塗佈面積增加至79.1平方公尺/每分鐘，排氣風車120的轉速增加至59.2Hz，循環風車110的轉速增加至46.7Hz。在實施例4中，單位時間內黏著劑層20的塗佈面積增加至90平方公尺/每分鐘，排氣風車120的轉速增加至67.4Hz，循環風車110的轉速增加至53.2Hz。在實施例5中，單位時間內黏著劑層20的塗佈面積增加至113.2平方公尺/每分鐘，排氣風車120的轉速增加至84.7Hz，循環風車110的轉速增加至66.9Hz。

由實施例1~5可知，排氣風車120的轉速、循環風車110的轉速與單位時間內黏著劑層20的塗佈面積呈正相關，例如呈等比例增加或減少。如同實施例1及實施例2之間的關係，單位時間內黏著劑層20的塗佈面積的比值為67.2/50.75=1.32，排氣風車120的轉速的比值為50.3/38=1.32，循環風車110的轉速的比值為39.7/30=1.32，三者的比值皆相同。

因此，當本實施例之控制元件130根據單位時間內黏著劑層20的塗佈面積的改變而輸出一比值時，循環風車110根據此比值調整空氣的進氣量，且排氣風車120根據此比值調整空氣的排氣量。

下列以公式表示上述的比值關係，排氣風車120具有一第一排氣量B1以及一第二排氣量B2，其中第一排氣量B1對應於黏著劑層20在光學膜片10上的單位時間內具有一第一塗 佈面積A1，第二排氣量B2對應於黏著劑層20在光學膜片10上的單位時間內具有一第二塗佈面積A2。在一實施例中，第一排氣量與第二排氣量的比值(B1/B2)等於第一塗佈面積與第二塗佈面積的比值(A1/A2)。若以R代表比值A1/A2，則可得到B1=B2＊R。

此外，循環風車110具有一第一進氣量C1以及一第二進氣量C2，其中第一進氣量C1對應於黏著劑層20在光學膜片10上的單位時間內具有一第一塗佈面積A1，第二進氣量C2對應於黏著劑層20光學膜片10上的單位時間內具有一第二塗佈面積A2。在一實施例中，第一進氣量與第二進氣量的比值(C1/C2)等於第一塗佈面積與第二塗佈面積的比值(A1/A2)。若以R代表比值A1/A2，則可得到C1=C2＊R。

由此可知，循環風車110與排氣風車120皆分別根據單位時間的塗佈面積的比值(R)等比例調整空氣的進氣量與排氣量。

因此，本實施例之乾燥爐105可藉由進排風控制設備100調整進氣量與排氣量，來控制爐內黏著劑層20之有機溶劑揮發量在限度內，使其符合乾燥爐105之爆炸下限值的安全規定。

接著，在上表1中，當排氣風車120的排氣量增加或循環風車110的進氣量增加，雖可使爐內的有機溶劑揮發量有效地降低，但也容易造成爐內的壓差過大，進而造成光學膜片10 膜面不穩、膜面跳動、或膜面上、下振動的問題。如上表1的比較例1所示，當排氣風車120的轉速過度增加(100Hz)時，由於循環風車110的轉速沒有等比例增加，造成爐內的壓差達-15Pa，因而產生膜面不穩、膜面跳動、或膜面上、下振動的情形。此外，如上表1的比較例2所示，當循環風車110的轉速過度增加(100Hz)時，由於排氣風車120的轉速沒有等比例增加，造成爐內的壓差達到正值(例如8Pa)，因而產生膜面不穩、膜面跳動、或膜面上、下振動的情形。

另外，在上表1的比較例3中，當單位時間的塗佈面積增加至113.2平方公尺/每分鐘，但排氣風車120的轉速沒有等比例增加至84.7Hz(僅有67.4Hz)，循環風車110的轉速也沒有等比例增加至66.9Hz(僅有53.2Hz)，此時，爐內的有機溶劑揮發量的限度，即爆炸下限將上升至31%，容易造成安全控管上的問題。

另外，在上表1的比較例4中，當單位時間的塗佈面積增加至113.2平方公尺/每分鐘，在排氣風車120及循環風車110的轉速沒有等比例增加的情況下，雖然爐內的有機溶劑揮發量可能不會超標，但由於乾燥爐105的溫度偏低(50~100℃)，造成光學膜片10成品有機溶劑殘餘量大於20ppm，不符合規定的檢測值。因此，乾燥爐105的溫度設定與光學膜片10成品之有機溶劑殘餘量有關，也與乾燥爐105內的黏著劑層20之有機溶劑揮發量有關。

本發明上述實施例所揭露之進排風控制設備及控制方法，係利用控制元件來控制乾燥爐內的黏著劑層之有機溶劑揮發量在一限度內，即控制爆炸下限值在一安全範圍內，當黏著劑層之有機溶劑揮發量隨著有機溶劑在一光學膜片上的單位時間的塗佈面積而改變時，控制元件輸出一比值，使得循環風車根據比值調整空氣的進氣量，且排氣風車根據比值調整空氣的排氣量。因此，乾燥爐內的有機溶劑揮發量可維持在安全範圍內，尤其是乾燥爐內為密閉加熱的空間時，可避免有機溶劑揮發量過高而發生爆炸的可能。

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‧‧‧進排風控制設備

105‧‧‧乾燥爐

106‧‧‧加熱器

110‧‧‧循環風車

120‧‧‧排氣風車

130‧‧‧控制元件

Claims (10)

1. 一種進排風控制設備，用以調整一乾燥爐內空氣的進氣量與排氣量，該進排風控制設備包括：一循環風車；一排氣風車；以及一控制元件，用以控制該乾燥爐內的一黏著劑層之一有機溶劑揮發量在一限度內，當該有機溶劑揮發量隨著該黏著劑層在一光學膜片上的單位時間的塗佈面積而改變時，該控制元件輸出一比值，該循環風車根據該比值調整空氣的進氣量，且該排氣風車根據該比值調整空氣的排氣量，其中該空氣的進氣量與排氣量係與該黏著劑層單位時間的塗佈面積成正相關。
2. 如申請專利範圍第1項所述之進排風控制設備，其中該循環風車具有一第一進氣量以及一第二進氣量，該第一進氣量對應於該黏著劑層在該光學膜片上的單位時間的一第一塗佈面積，該第二進氣量對應於該黏著劑層在該光學膜片上的單位時間的一第二塗佈面積，其中該第一進氣量與該第二進氣量的比值等於該第一塗佈面積與該第二塗佈面積的比值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之進排風控制設備，其中該排氣風車具有一第一排氣量以及一第二排氣量，該第一排氣量對應於該黏著劑層在該光學膜片上的單位時間的一第一塗佈面積，該第二排氣量對應於該黏著劑層在該光學膜片上的單位時間的一第二塗佈面積，其中該第一排氣量與該第二排氣量的比值等於該 第一塗佈面積與該第二塗佈面積的比值。
4. 如申請專利範圍第1項所述之進排風控制設備，其中該控制元件用以設定該乾燥爐內的壓差，且該壓差係為負值。
5. 如申請專利範圍第1項所述之進排風控制設備，其中該控制元件用以設定該乾燥爐內的溫度在60-100℃之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之進排風控制設備，其中該乾燥爐內的該有機溶劑揮發量的爆炸下限值(lower explosive limit,LEL)小於30%。
7. 如申請專利範圍第1項所述之進排風控制設備，其中該乾燥爐內的該黏著劑層可具有一有機溶劑殘餘量，且該有機溶劑殘餘量小於20ppm。
8. 一種進排風控制方法，用於一乾燥爐，該乾燥爐包括一循環風車以及一排氣風車，該進排風控制方法包括：以一控制元件偵測該乾燥爐內空氣的進氣量與排氣量，並控制該乾燥爐內的一黏著劑層之一有機溶劑揮發量在一限度內；當該有機溶劑揮發量隨著該黏著劑層在一光學膜片上的單位時間的塗佈面積而改變時，該控制元件輸出一比值；令該循環風車根據該比值調整空氣的進氣量；以及令該排氣風車根據該比值調整空氣的排氣量，其中該空氣的進氣量與排氣量係與該黏著劑層單位時間的塗佈面積成正相關。
9. 如申請專利範圍第8項所述之進排風控制方法，其中該循環風車具有一第一進氣量以及一第二進氣量，該第一進氣量對應 於該黏著劑層在該光學膜片上的單位時間的一第一塗佈面積，該第二進氣量對應於該黏著劑層在該光學膜片上的單位時間的一第二塗佈面積，其中該第一進氣量與該第二進氣量的比值等於該第一塗佈面積與該第二塗佈面積的比值。
10. 如申請專利範圍第8項所述之進排風控制方法，其中該排氣風車具有一第一排氣量以及一第二排氣量，該第一排氣量對應於該黏著劑層在該光學膜片上的單位時間的一第一塗佈面積，該第二排氣量對應於該黏著劑層在該光學膜片上的單位時間的一第二塗佈面積，其中該第一排氣量與該第二排氣量的比值等於該第一塗佈面積與該第二塗佈面積的比值。