TWI617782B

TWI617782B - 加熱爐

Info

Publication number: TWI617782B
Application number: TW106100813A
Authority: TW
Inventors: 余佳玲; 林春輝; 李勝儀; 鄭孟佳; 郭俊麟
Original assignee: 住華科技股份有限公司
Priority date: 2017-01-11
Filing date: 2017-01-11
Publication date: 2018-03-11
Also published as: TW201825847A

Abstract

本發明實施例提供一種加熱爐，包括：爐體，其內部具有腔室；複數個紅外線加熱板，排列於腔室的上表面及下表面；溫度控制器，耦接並控制該些紅外線加熱板；以及入口及出口，設置於爐體的相對側表面。

Description

加熱爐

本發明實施例係關於一種加熱爐，特別是可移動之光學膜用加熱爐。

光學膜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，對光學膜品質及用於其製程設備之要求也越來越高。

一般而言，光學膜的製造流程在經過貼合步驟後，需要經過一乾燥處理，以增加貼合穩定性。通常使用加熱爐來進行上述乾燥處理，而傳統上加熱爐內部是使用熱風機來進行加熱，然而，由於熱風機體積較大及笨重，且容易產生塵埃，因此，使得加熱爐移動困難而在其他製程中佔據空間，且更具有發熱不穩及無法在無塵環境下操作等問題。

基於先前技術之問題，本發明的目的是提供一種用於加熱光學膜的加熱爐。本發明的另一目的是提供一種輕型可移動式的加熱爐。

根據本發明之目的，本發明實施例提供一種加熱爐，包括：爐體，其內部具有腔室；複數個紅外線加熱板，排列於腔室的上表面及下表面；溫度控制器，耦接並控制該些紅外線加熱板；以及入口及出口，設置於爐體的相對側表面。

100‧‧‧加熱爐

10‧‧‧爐體

11‧‧‧腔室

12‧‧‧紅外線加熱板

13a‧‧‧上表面

13b‧‧‧下表面

14a‧‧‧入口

14b‧‧‧出口

15a‧‧‧側表面

15b‧‧‧側表面

16‧‧‧鋼索

18‧‧‧滾輪

20‧‧‧溫度控制器

22‧‧‧插頭

24‧‧‧排氣管

26‧‧‧軌道

30‧‧‧光學膜

32‧‧‧放捲輥

34‧‧‧收捲輥

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

W1‧‧‧寬度

W2‧‧‧寬度

D‧‧‧距離

L‧‧‧長度

以下將配合所附圖式詳述本揭露之實施例，應注意的是，依照工業上的標準實施，以下圖示並未按照比例繪製，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揭露的特徵。而在說明書及圖式中，除了特別說明外，同樣或類似的元件將以類似的符號表示。

第1圖顯示根據本發明之一些實施例，加熱爐100之正面立體示意圖。

第2圖顯示根據本發明之一些實施例，加熱爐100之側面示意圖。

第3圖顯示根據本發明之一些實施例，加熱爐100之上視示意圖。

第4圖顯示根據本發明之一些實施例，加熱爐100之背面立體示意圖。

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。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示，這些重複僅為了簡單清楚地敘述本揭露，不代表所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。為簡化及清楚起見，各種特徵可任意繪製成不同尺寸。

此外，其中可能用到與空間相關的用詞，像是“在…下方”、“下方”、“較低的”、“上方”、“較高的”及類似的用詞，這些關係詞係為了便於描述圖示中一個(些)元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。這些空間關係詞包括使用中或操作中的裝置之不同方位，以及圖示中所描述的方位。裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，則其中使用的空間相關形容詞也可相同地照著解釋。

本發明實施例提供之加熱爐，其爐體內部設置有複數個紅外線加熱板，該些紅外線加熱板具有輕薄之特性，有利於爐體之移動，使得爐體在其它製程中，可移動至產線外而讓其他設備得以使用。再者，由於紅外線加熱板發熱穩定且為無風操作，因此加熱爐在對光學膜進行加熱乾燥時，可穩定地加熱且可於無塵環境下操作。

第1圖係根據本發明一些實施例，加熱爐100之正面立體示意圖。第2圖及第3圖分別顯示加熱爐100之側面示意圖及上視示意圖。

根據一些實施例，本發明所提供之加熱爐100係用於光學膜的乾燥製程。請參照第1圖，加熱爐100包括：具有腔室11之爐體10、複數個紅外線加熱板12、耦接紅外線加熱板12之溫度控制器20、入口14a及出口14b。此外，可視需要於腔室11中設置複數條鋼索16，並於爐體10下方設置軌道26。

首先，如第1圖所示，爐體10內部具有腔室11，光學膜係於腔室11中進行加熱及乾燥。爐體10下方配置有滾輪18，用以移動爐體10。

再者，如第1圖所示，複數個紅外線加熱板12排列在腔室11的上表面13a及下表面13b。紅外線加熱板12係以上下對稱的方式排列於上表面13a及下表面13b。在一些實施例中，紅外線加熱板12可包含至少一燈泡/或燈管，例如為石英管或鹵素材料、陶瓷加熱板、電熱塗料板或碳纖維加熱板。

其中，更加的實施例係使用碳纖維加熱版，由於碳纖維加熱板具有輕薄的特性，使得爐體可較為輕巧而方便移動。再者，碳纖維加熱板具有發熱穩定及板面均質的特性，能夠穩定地對光學膜進行加熱及乾燥。且碳纖維加熱板在發熱時並不產生微塵，因此適用於潔淨程度需求較高的光學膜製造流程，請繼續參照第2~3圖。

請參照第2圖，光學膜30從放捲輥32退捲後，經由入口14a進入加熱爐的腔室11中，進行加熱並乾燥後，經由出口14b離開腔室11，接著由收捲輥34進行收捲。在一些實施例中，光學膜30進出腔室11的速度例如為25~35m/min。

第3圖顯示根據一些實施例，加熱爐100之上視示意圖。如第3圖所示，在一些實施例中，可於腔室11的上表面13a及/或下表面13b，依實際製程需求各自於垂直光學膜之行徑方向(X方向)與平行於光學膜之行徑方向(Y方向)上設置數個大小相同或不同的紅外線加熱板12。在第3圖中，係以上表面13a及/或下表面13b各設置3x3個紅外線加熱板12為例，但不以此為限。在一些實施例中，為了使加熱均勻，可將紅外線加熱板12以上下對稱的方式排列於上表面13a及下表面13b。

在一些實施例中，如第3圖所示，在X方向上位於入口14a與出口14b的垂直連線上的紅外線加熱板12具有寬度W1，其較位於入口14a與出口14b兩側之紅外線加熱板12的寬度W2更大。因此，從入口14a進入並往Y方向傳送的光學膜可得到更均勻的加熱。在一些實施例中，紅外線加熱板12的寬度W1可為10mm~1000mm；紅外線加熱板12的寬度W2可為10mm~450mm。在一些實施例中，各個紅外線加熱板12之間的距離D可為2mm~200mm。在其它實施例中，紅外線加熱板12的排列方式並無特別限制。

如第3圖所示，在一些實施例中，紅外線加熱板12的長度L可為10mm~450mm。再者，紅外線加熱板12的厚度可為1mm~5mm，例如1mm~2mm；紅外線加熱板12的重量可為10g~50g，例如10g~20g。

再者，如第1圖所示，溫度控制器20耦接並控制腔室11中之紅外線加熱板12。溫度控制器20具有複數個開關，其可分別控制各個紅外線加熱板12的溫度，使得光學膜在腔室11中能夠以不同的溫度進行加熱乾燥。該紅外線加熱板12的加熱溫度範圍可為攝氏0~150度，較佳的溫度範圍可為攝氏70~110度。舉例而言，若入口14a或出口14b附近產生冷風，則可控制溫度控制器20，使得腔室11中靠近入口14a或出口14b的紅外線加熱板12具有較高的溫度，換句話說，當腔室11靠近中央的紅外線加熱板12溫度範圍在攝氏70~80度時，靠進入口14a或出口 14b的紅外線加熱板12溫度範圍可為攝氏90~100度。整體紅外線加熱板12可使腔室11的平均溫度維持在攝氏50~70度之間，較佳的均溫範圍為50~60度之間。

再者，如第1~2圖所示，複數條鋼索16設置於紅外線加熱板12與光學膜30之間，且以平行於光學膜30的方向延伸於入口14a與出口14b之間。一些實施例中，鋼索16設置於光學膜30之間的上下兩側的其中一側，至少設置2條鋼索16，另一些實施例，在腔室11中鋼索16於光學膜30的上下兩側至少各具有2條，例如，鋼索16於光學膜30的上下兩側各具有7-9條。應注意的是，每條鋼索16之間的距離小於光學膜30的寬度，因此當光學膜30掉落時，可利用鋼索16承接住光學膜30，以防止光學膜30之斷裂，或防止光學膜30與紅外線加熱板12直接接觸。

再者，如第1~3圖所示，入口14a及出口14b設置於爐體10的相對側表面15a及15b，以使捲對捲(roll-to-roll)的薄膜可藉由捲對捲的製程連續進出加熱爐。如第1~2圖所示，入口14a及出口14b係作為光學膜30進出腔室11的出入口，且光學膜30係以捲對捲的方式進出腔室11。入口14a及出口14b的大小並無特別限制，只需大於光學膜30的體積，以供光學膜30出入即可。

再者，如第1圖所示，軌道26設置於爐體10下方。軌道26與爐體10的滾輪18與互相配對，使得爐體10可在軌道26上移動。軌道26的前端具有導軌28，可藉由導軌28使爐體10快速定位並移動到軌道26上，且爐體10在軌道26上穩定而不晃動。

上述光學膜30可為一單層或多層膜片。光學膜30是指對光學之增益、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膜，例如可為偏光膜、離型膜、相位差膜、廣視角膜、增亮膜、反射膜、保護膜、具有控制視角補償或雙折射(birefraction)等特性的配向液晶膜、易接合處理膜、硬塗膜、抗反射膜、防黏膜、擴散膜、防眩膜等各種表面處理膜或上述之組合，但不限於此。

在一些實施例中，光學膜30可為保護膜，其材料可為聚酯系樹脂(例如，聚對苯二甲酸乙二酯之聚合物、對苯二甲酸乙二酯與其他二羧酸或二醇所形成之共聚物、聚萘二甲酸乙二酯)、非結晶性聚烯烴系樹脂(例如，環狀烯烴單體(共)聚合物(cyclo olefin(co)polymers，COC/COP)，由降冰片烯、環戊二烯、二環戊二烯、四環十二碳烯等開環聚合物，或與烯烴類之共聚合物所構成)、纖維素系樹脂、聚碳酸酯樹脂(例如，由碳酸與二醇或雙酚所形成的聚酯)、丙烯酸系樹脂(例如，由包含甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate),PMMA)以及丙烯酸甲酯的單官能基單體聚合或共聚合而成)、環烯烴樹脂或上述之組合，但不限於此。纖維素系樹脂是指纖維素中部分的羥基被乙酸酯化之樹脂，或是一部分被乙酸酯化、一部分被其他酸酯化之混合酯。纖維素系樹脂較佳為纖維素酯系樹脂，更佳為乙醯基纖維素系樹脂，例如三乙醯基纖維素、二乙醯基纖維素、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯等，被充分酯化的纖維素稱三醋酸纖維素(triacetate cellulose，TAC)。在一些實施例中，保護膜可為聚對苯二甲酸乙二酯 (polyethylene terephthalate,PET)、聚乙烯(polyethylene,PE)或聚丙烯(Polypropylene,PP)。

再者，上述保護膜亦可含有紫外線吸收劑(例如，二苯基酮化合物或苯并三唑化合物等)或含有塑化劑(例如，苯基磷酸酯化合物或鄰苯二甲酸酯化合物等)。此外，亦可進一步對上述保護膜實行表面處理，例如，抗眩光處理、抗反射處理、硬塗處理、帶電防止處理或抗污處理等。在一些實施例中，保護膜之上可包含一紫外線硬化型樹脂層，舉例而言，紫外線硬化型樹脂層可選自聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂和丙烯-苯乙烯樹脂或其組合物所組成的群組之至少其中之一。

在另一些實施例中，光學膜30可為偏光膜，其由吸附配向之二色性色素之聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)薄膜或由液晶材料摻附具吸收染料分子所形成。聚乙烯醇可藉由皂化聚乙酸乙烯酯而形成。在一些實施例中，聚乙酸乙烯酯可為乙酸乙烯酯之單聚物或乙酸乙烯酯及其它單體之共聚物等。上述其它單體可為不飽和羧酸類、烯烴類、不飽和磺酸類或乙烯基醚類等。在另一些實施例中，聚乙烯醇可為經改質的聚乙烯醇，例如，經醛類改質的聚乙烯甲醛、聚乙烯乙醛或聚乙烯丁醛等。

在又一些實施例中，光學膜30亦可為多層光學膜所形成之光學積層體，例如，可包含偏光膜以及形成其上之保護膜。

上述光學膜的形成方法並無特別限制，可選用任意合適的習知方法製作。例如，保護膜的形成方法可為蒸鍍、濺鍍、塗佈等。偏光膜的形成方法可包括：膨潤處理、染色處理、交聯處理及洗淨處理等，並於交聯處理中或交聯處理之前進行薄膜之拉伸處理，而最後將薄膜進行乾燥處理。

第4圖係根據本發明一些實施例，加熱爐100之背面立體示意圖。如第4圖所示，爐體10的外部設置有複數個插頭22及排氣管24。在一實施例中，插頭22可為一複合性插頭，例如為一軍規頭。複合性插頭係用以配對上述之溫度控制器20之複數個接觸點，以便於同時拔除。應注意的是，插頭22及排氣管24皆為可拆式設計，因此，當爐體10需要移動至產線外時，可直接將插頭22及排氣管24拆除，而增進加熱爐移動之便利性。

由於本發明實施例所提供之加熱爐，設計有輕薄的紅外線加熱板、軌道、可拆式插頭及可拆式排氣管，因此，在完成光學膜的乾燥製程後之後，可輕易地將爐體移動至產線外並空出區域，以讓其他設備可以使用，並進行下一步製程，因而提高廠房空間的利用率。

綜上所述，本發明提供之加熱爐，其內部設置有複數個紅外線加熱板，由於紅外線加熱板具有輕薄之特性，有利於爐體之移動，使得爐體在其它製程中，可移動至產線外而讓其他設備得以使用。再者，由於紅外線加熱板具有發熱穩定且為無風操作，使得加熱爐在對光學膜進行加熱乾燥時，可穩定地加熱且可於無塵環境下操作。

前述內文概述了許多實施例的特徵，使本技術領域中具有通常知識者可以更佳的了解本揭露的各個方面。本技術領域中具有通常知識者應該可理解，他們可以很容易的以本揭露為基礎來設計或修飾其它製程及結構，並以此達到相同的目的及/或達到與本揭露介紹的實施例相同的優點。本技術領域中具有通常知識者也應該了解這些相等的結構並不會背離本揭露的發明精神與範圍。本揭露可以作各種改變、置換、修改而不會背離本揭露的發明精神與範圍。