TWI629228B

TWI629228B - 導輥裝置

Info

Publication number: TWI629228B
Application number: TW106127770A
Authority: TW
Inventors: 陳志耕
Original assignee: 住華科技股份有限公司
Priority date: 2017-08-16
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2018-07-11
Also published as: TW201910248A; CN107892200A; CN107892200B

Abstract

本揭露提供一種導輥裝置，包含：導輥主體，具有第一端部及與第一端部相對的第二端部，用以輸送一光學膜；以及可分離件，設置於導輥主體的第一端部及第二端部之至少一者且環繞導輥主體，其中可分離件之表面的摩擦係數與導輥主體之表面的摩擦係數相差0.15至0.6的範圍。

Description

導輥裝置

本發明是關於一種導輥裝置，且特別是關於光學膜輸送用的導輥裝置。

光學膜廣泛應用於生活中的各種物件，例如，燈具的防眩光材料、車窗隔熱材料、數位相機的濾波材料、平面顯示器等。平面顯示器為近年來的重點發展產業之一，其中，液晶顯示器的產值又佔了平面顯示器產業的絕大部分。

應用於液晶顯示器的光學膜種類繁多，隨著液晶顯示器頻繁地應用於各種精密電子產品，例如，手機、穿戴式裝置、電腦等，產業界對於光學膜品質的要求也日益提高。

而光學膜的生產製程為影響光學膜品質的根本，因此，提升光學膜的生產製程良率實為改善光學膜品質的重要課題之一。

在一些實施例中，本揭露提供一種導輥裝置，包含：一導輥主體，具有一第一端部及與第一端部相對的一第二端部，用以輸送一光學膜；以及一可分離件，設置於導輥主體的第一端部及第二端部之至少一者且環繞導輥主體，其中可分離件之表面的摩擦係數與導輥主體之表面的摩擦係數相差0.15至0.6的範圍。

為讓本揭露之特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

10‧‧‧導輥主體

10a‧‧‧第一端部

10b‧‧‧第二端部

12‧‧‧可分離件

12a‧‧‧黏著層

12b‧‧‧基材層

12bc’‧‧‧基體

12c‧‧‧彈性體層

12c’‧‧‧延伸的彈性體層

12p‧‧‧末端

13‧‧‧光學膜

13e‧‧‧邊緣

100‧‧‧導輥裝置

D‧‧‧間隔

F‧‧‧外力

L‧‧‧切割線

R₁‧‧‧纏繞方向

R₂‧‧‧旋轉方向

W₁‧‧‧寬度

W₂‧‧‧寬度

W₃‧‧‧寬度

W₄‧‧‧寬度

X‧‧‧輸送方向

第1圖係根據本揭露一些實施例中，導輥裝置之立體示意圖；第2圖係根據本揭露一些實施例中，導輥裝置傳輸光學膜之上視示意圖；第3A圖係根據本揭露一些實施例中，導輥裝置之側面示意圖；第3B圖係根據本揭露一些實施例中，導輥裝置之立體示意圖；第3C圖係根據本揭露一些實施例中，可分離件沿第3B圖切線A-A’之結構剖面示意圖；第3D圖係根據本揭露一些實施例中，導輥裝置傳輸光學膜之連續動作示意圖；第4A圖係根據本揭露一些實施例中，導輥裝置之側面示意圖；第4B圖係根據本揭露一些實施例中，導輥裝置之立體示意圖；第4C圖係根據本揭露一些實施例中，可分離件沿第4B圖切線B-B’之結構剖面示意圖；第4D圖係根據本揭露一些實施例中，可分離件沿第4B圖切線B-B’之結構剖面示意圖；第4E圖係根據本揭露一些實施例中，可分離件之立體示意圖；第4F圖係根據本揭露一些實施例中，可分離件之立體示意圖。

以下針對本揭露之導輥裝置作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同的實施例或例子，用以實施本揭露之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單清楚描述本揭露。當然，這些僅用以舉例而非本揭露之限定。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，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者，當述及一第一元件位於一第二元件上或之上時，包括第一元件與第二元件直接接觸之情形。或者，亦可能間隔有一或更多其它元件之情形，在此情形中，第一元件與第二元件之間可能並未直接接觸。

應理解的是，圖式之元件或裝置可以所屬技術領域具有通常知識者所熟知的各種形式存在。此外，實施例中可能使用相對性的用語，例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」，以描述圖式的一個元件對於另一元件的相對關係。可理解的是，如果將圖式的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。本揭露實施例可配合圖式一併理解，本揭露之圖式亦被視為揭露說明之一部分。應理解的是，本揭露之圖式並未按照比例繪製，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。

可理解的是，雖然在此可使用用語「第一」、「第二」、「第三」等來敘述各種元件或部分，這些元件、組成或部分不應被這些用語限定，且這些用語僅是用來區別不同的元件、組成或部分。因此，以下討論的一第一元件、組成或部分可在不偏離本揭露之教示的情況下被稱為一第二元件、組成或部分。

在此，「約」、「大約」、「大致上」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，較佳是5%之內，且更佳是3%之內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。在此給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「大致上」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「大致上」之含義。

在光學膜的製造過程中，光學膜會透過許多導輥在不同的處理單元中進行傳送，舉例而言，光學膜透過導輥在處理槽、乾燥單元、入料單元、剝離單元、貼合單元、裁切單元等之間傳送。然而，光學膜在製造及傳送的過程中均會有位置偏差的情形發生，可能造成光學膜偏離預定的傳送路徑、蛇行移動或是造成光學膜端部皺摺等。此外，在光學膜為偏光膜的例子中，偏光膜在澎潤、染色、延伸、水洗等處理槽製程後，進入乾燥爐進行乾燥時會因為高溫而產生收縮，因而造成膜面偏移，甚至是端部反摺的情形。

本揭露實施例提供之導輥裝置藉由調整導輥端部的摩擦係數，適當地增加光學膜側邊及導輥的作用力，可減緩光學膜在傳送過程中發生打滑偏移或是蛇行移動的情形，且亦可減緩光學膜在高溫處理後收縮移動或是反摺的問題。此外，本揭露實施例提供之導輥裝置可配合光學膜的寬度，調整預防光學膜偏移的元件在導輥裝置上的位置，適用於各種不同大小及類型的光學膜材。

以下將詳細說明本揭露提供之導輥裝置。第1圖顯示根據本揭露一些實施例中，導輥裝置100之立體示意圖。如第1圖所示，導輥裝置100包括導輥主體10，導輥主體10可具有第一端部10a及與第一端部10a相對的第二端部10b。導輥主體10的材料包含聚合材料、金屬材料、其它合適的材料或前述之組合。舉例而言，聚合材料可包含橡膠或胺基甲酸乙酯等，金屬材料可包含鋼、鉻或鎢、鈦、鋁、等。在一實施例中，導輥主體10的材料可為不鏽鋼或橡膠。

此外，導輥裝置100包括至少一個可分離件12，第1圖中係以二個可分離件12為例，可分離件12可設置於導輥主體10的第一端部10a或第二端部10b，且環繞於導輥主體10上。值得注意的是，可分離件12可引導光學膜的行進，且預防光學膜在導輥裝置100上打滑偏移或是蛇行移動。

第2圖顯示本揭露一些實施例中，導輥裝置100傳輸光學膜13之上視示意圖。如第1~2圖所示，在一些實施例中，可分離件12可設置於導輥主體10的末端的位置。具體而言，可分離件12可根據光學膜13的幅寬W₄調整位置，使光學膜13之與輸送方向X垂直的寬度邊緣區域13e可置於可分離件12上方，並且與部分的可分離件12直接接觸。換言之，可分離件12為可根據光學膜的幅寬調整位置的可動元件。

在一些實施例中，可分離件12的摩擦係數在0.2至0.8的範圍，較佳在0.25至0.5的範圍。在一些實施例中，前述導輥主體10的摩擦係數在0.05至0.2的範圍，較佳在0.1至0.15的範圍。此外，在一些實施例中，可分離件12的摩擦係數與導輥主體10的摩擦係數相差在0.15至0.6，較佳在0.15至0.45的範圍。特別地，可分離件12的摩擦係數需控制在合適的範圍中，若可分離件12的摩擦係數過小，則可能無法有效地預防光學膜13在其上的偏移；反之，若可分離件12的摩擦係數過大，則可能會刮傷或損壞光學膜13。相似地，可分離件12與導輥主體10的摩擦係數差亦需控制在合適的範圍中，使光學膜13的邊緣13e位在摩擦係數相對高的區域，以有效減緩偏光膜13的邊緣13e因製程溫度升高而產生的收縮及反摺。

再者，在一些實施例中，可分離件12的厚度在0.05mm(毫米)至1mm的範圍，較佳在0.1mm至0.5mm的範圍。特別地，可分離件12的厚度需控制在合適的範圍中，若可分離件12的厚度過薄，則可能無法有效地預防光學膜13在其上的偏移；反之，若可分離件12的厚度過厚，則可能會因為高度差而造成光學膜13的邊緣13e產生皺摺或斷裂的情形。

在一些實施例中，可分離件12的寬度W₁可在25mm至100mm的範圍，較佳在50mm至75mm的範圍。在一些實施例中，可分離件12的寬度W₁佔該導輥主體10的寬度W₂之1%至6%。

在一些實施例中，舉例來說，光學膜13幅寬之寬度W₄可介於1450mm至2250mm。光學膜13覆蓋於可分離件12之上的寬度W₃可約為光學膜13的整體寬度W₄的0.5%至5%，較佳為1%至2.5%，或是光學膜13覆蓋於可分離件12上的寬度W₃可介於10mm至80mm，較佳為20mm至60mm。

特別地，光學膜13於可分離件12上的寬度需控制在合適的範圍中，在一些實施例中，光學膜13覆蓋於可分離件12之上的寬度W₃佔可分離件12的寬度W₁之20%至80%，較佳為40%至60%。若光學膜13於可分離件12上的寬度過小，則可能無法產生足夠的作用力以有效預防光學膜13的偏移；反之，若光學膜13於可分離件12上的寬度過大，則可能會增加光學膜13受可分離件12摩擦而產生不良影響的風險。承前述，可理解的是，所屬技術領域具有通常知識者可視實際應用，根據光學膜13的幅寬適當調整可分離件12的寬度，使光學膜13位於可分離件12上的寬度在前述合適的範圍中。

此外，所述光學膜13可為對光學之增益、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、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13可為保護膜。在一些實施例中，保護膜可為聚酯樹脂(例如，聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯)、烯烴樹脂、乙酸纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、環烯烴樹脂或上述之組合，但不限於此。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)。

在一些實施例中，光學膜13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。在另一些實施例中，光學膜13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。

第3A及3B圖分別顯示根據本揭露一些實施例中，導輥裝置100之側面示意圖及立體示意圖。如第3A及3B圖所示，在此實施例中，可分離件12是以纏繞的方式設置於導輥主體10上。在此實施例中，可分離件12可為長帶狀。在一些實施例中，可分離件12與導輥主體10之間並未具有任何空隙，亦即，可分離件12係緊貼於導輥主體10並纏繞之，然本發明並不以此為限。

再者，第3C圖顯示可分離件12沿第3B圖的A-A’切線的結構剖面示意圖。如第3C圖所示，可分離件12可包含黏著層12a以及形成於黏著層12a上方的基材層12b。可分離件12可藉由黏著層12a以環繞的方式固定於導輥主體10上。基材層12b可與光學膜13接觸。在一些實施例中，可分離件12可以一層或多層的方式纏繞於導輥主體10上，可分離件12纏繞於導輥主體10的圈數並未限制，藉以調整可分離件12之整體厚度，本發明並不以此為限。在一些實施例中，可分離件12環繞於導輥主體10上整體厚度可在0.05mm至1mm，較佳在0.1mm至0.5mm的範圍。

具體而言，本發明之可分離件12可根據輸送的光學膜13的幅寬調整在導輥主體10的厚度和位置。如第3A圖和第3B圖所示之可分離件12，可藉由調整纏繞之圈數調整整體之厚度，避免厚度過薄無法有效地預防光學膜13在其上的偏移或是厚度過厚造成光學膜13的邊緣13e產生皺摺或是斷裂的情形。另外，本實施例之可分離件12可從導輥主體10卸除並可根據實際需求將卸除之可分離件12設置於導輥主體10的其它位置。換言之，本發明之可分離件12可重複利用，減少光學膜13製作之成本。

傳統的導輥為避免光學膜偏移，其在兩端具有突出之結構設計。然而這樣的設計在厚度和位置都無法做調整，若是輸送的光學膜的幅寬改變，則必須將製程中的所有導輥都置換為另一組導輥，需耗費較大的成本、人力和時間。相較之下，本發明之可分離件12可任意調整在導輥主體10的位置和厚度，而不需要置換新的導輥主體，置換成本可有效降低且置換效率大為增加。

在一些實施例中，黏著層12a的材料可包含矽膠膠黏劑、丙烯酸酯、橡膠、其它合適的黏性材料或前述之組合。另一方面，基材層12b的材料可包含耐熱的聚合材料。在一些實施例中，基材層12b的材料可包含聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚醯胺(polyamide，PA)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)或上述之組合。

此外，可進一步對基材層12b進行表面處理，使其具有不同的表面型態或使其具有圖案形狀。在一些實施例中，基材層12b的表面可包含霧面、光滑、斜紋、格紋、或上述之組合。在一些實施例中，前述表面處理可藉由塗佈、印刷、雷射加工或上述之組合加以實行。基材層12b的表面型態亦可為調整可分離件12的摩擦係數之方式之一。在一些實施例中，經表面處理的可分離件的摩擦係數在0.2至0.8，較佳在0.25至0.5的範圍。

第3D圖顯示在一些實施例中，導輥裝置100傳輸光學膜13之連續動作示意圖。在一些實施例中，如第3D圖所示，可分離件12的纏繞方向R₁與導輥主體10輸送光學膜13時的旋轉方向R₂相反，例如纏繞方向R₁為順時針且導輥主體10的旋轉方向R₂為逆時針。具體而言，在此情形下，當可分離件12的末端12p與光學膜13接觸時，末端12p不會直接頂觸光學膜13，因此可避免末端12p因頂觸光學膜13而翹起，可分離件而可減少末端12p翹起造成膜面產生不平整的現象。

接著，請參照第4A、4B、4C和4D圖，第4A及4B圖分別顯示根據本揭露另一些實施例中，導輥裝置100之側面示意圖及立體示意圖。第4C圖係根據本揭露另一些實施例中，可分離件12沿第4B圖切線B-B’之結構剖面示意圖。第4D圖係根據本揭露另一些實施例中，可分離件沿第4B圖切線B-B’之結構剖面示意圖。在此實施例中，可分離件12是以套環的方式設置於導輥主體10上。在此實施例中，可分離件12可為環狀。具體而言，可分離件12藉由彈性結構設置於導輥主體10上。

如第4C圖所示，可分離件12可包含彈性體層12c以及形成於彈性體層12c上方的基材層12b。承前述，可分離件12藉由彈性體層12c以套環的彈力設置於導輥主體10上。在一些實施例中，可分離件12設置於導輥主體10上整體厚度可在0.05mm至1mm，較佳在0.1mm至0.5mm的範圍。彈性體層12c的材料可包含矽氧樹脂、橡膠、聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、其它合適的彈性材料或前述之組合。

基材層12b的材料可包含耐熱的聚合材料。在一些實施例中，基材層12b的材料可包含聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚醯胺(polyamide，PA)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)或上述之組合。

在一些實施例中，彈性體12c係可沿導輥主體10之寬度的方向延伸以增加可分離件12之寬度。如第4C和4D圖所示，基材層12b中可具有複數個可分離之基體12bc，並設置於彈性體層12c上。具體而言，如第4C圖所示，在未施加外力於彈性體層12c時，相鄰的基體12bc可以是互相接觸，但並未相連。如第4D圖所示，當施加外力F於彈性體層12c’可分離件時，例如，將可分離件12撐開套入導輥主體10時，彈性體層12c’會朝向外力F的方向延伸，形成長度增加之延伸的彈性體層12c’，因此，不具有彈性的基體12bc’則沿外力F的方向彼此分開，形成彼此距離間隔D之分離的基體12bc’。據此，本實施例的可分離件12可根據欲傳送之光學膜的幅寬調整寬度，及可分離件12在導輥主體10所佔的寬度比例。

舉例而言，當欲傳送之光學膜的幅寬較小時，可透過延伸彈性體層12b增加可分離件12的寬度，及其在導輥主體10所佔的比例，即可在不調整可分離件12之位置的情況下，使光學膜的邊緣可以接觸可分離件12。在一些實施例中，彈性體層12c受外力可延伸的長度可為其原長度的1.0至2.0倍。在一些實施例中，分離的基體12bc’彼此的間隔距離D在1mm至10mm的範圍。

在一些實施例中，可透過將整層基材層12b以塗佈或者是貼合的方式形成在彈性體層12c上，接著可藉由裁切製程，例如刀模或是雷射等，將基材層12b分成複數個基體12bc。例如，在一些實施例中，利用裁切製程將基材層12b切割為複數個基體12bc，切割線L可垂直於基材層12b的表面或傾斜於基材層12b的表面，本揭露內容並不以此為限。

第4E及第4F圖顯示根據本揭露一些實施例中，可分離件12之立體示意圖。如第4E及第4F圖所示，可分離件12經撐開設置於導輥主體10後，延伸的彈性體層12c’順應地(conformally)延伸於導輥主體10上，分離的基體12bc’則間隔設置於彈性體層12c’上。分離的基體12bc’會隨著不同角度及方向的切割線L而具有不同的間隔形式。在一些實施例中，分離的基體12bc’具有與導輥主體10的長度方向大致上垂直的間隔(第4E圖)。在一些實施例中，分離的基體12bc’具有與導輥主體10的長度方向不平行的間隔(第4F圖)。

綜上所述，本揭露實施例提供之導輥裝置藉由調整導輥端部的摩擦係數，適當地增加光學膜側邊及導輥的作用力，可減緩光學膜在傳送過程中發生打滑偏移或是蛇行移動的情形。本揭露實施例提供之導輥裝置可應用於光學膜製程的多種階段，可有效地預防光學膜在各階段的製程中發生位置偏移。特別地，本揭露實施例之導輥裝置於乾燥爐或高溫設備區，可進一步減緩光學膜在高溫處理後收縮移動或是反摺的問題，因此可預防光學膜斷裂的發生。此外，本揭露實施例提供之導輥裝置可配合光學膜的寬度，調整預防光學膜偏移的可分離件在導輥裝置上的位置，適用於各種不同大小及類型的光學膜材。

雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露使用。因此，本揭露之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本揭露之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。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。

Claims

一種導輥裝置，包括：一導輥主體，用以輸送一光學膜，具有一第一端部及與該第一端部相對的一第二端部；以及一可分離件，僅設置於該導輥主體的該第一端部及該第二端部之至少一者，且環繞該導輥主體，其中該可分離件之表面的摩擦係數與該導輥主體之表面的摩擦係數相差0.15至0.6的範圍。
如申請專利範圍第1項所述之導輥裝置，其中該可分離件之寬度佔該導輥主體的寬度之1%至6%。
如申請專利範圍第1項所述之導輥裝置，其中該光學膜覆蓋於該可分離件的寬度為該光學膜的寬度的0.5%至5%；及/或該光學膜覆蓋於該可分離件的寬度佔該可分離件的寬度之20%至80%；及/或該光學膜覆蓋於該可分離件的寬度介於10mm至80mm。
如申請專利範圍第1項所述之導輥裝置，其中該可分離件為長帶狀且包括：一黏著層；及一基材層，設置於該黏著層上，用以接觸該光學膜之一側；其中該可分離件係透過該黏著層以纏繞方式設置於該導輥主體。
如申請專利範圍第4項所述之導輥裝置，其中該可分離件之纏繞方向係與該導輥主體用以輸送該光學膜之旋轉方向相反。
如申請專利範圍第1項所述之導輥裝置，其中該可分離件為環狀且包括：一彈性體層；及一基材層，包括複數個基體設置於該彈性體層上，用以接觸該光學膜；其中該可分離件係透過該彈性體層以套環方式設置於該導輥主體。
如申請專利範圍第6項所述之導輥裝置，其中該彈性體層係可沿該導輥主體之寬度的方向延伸以增加該可分離件之寬度。
如申請專利範圍第6項所述之導輥裝置，其中在未施加外力於該彈性體層的情況下，相鄰的該些基體彼此接觸，在施加外力於該彈性體層的情況下，該些基體中相鄰二者具有一間隔。
如申請專利範圍第1項所述之導輥裝置，其中該可分離件的厚度在0.05mm至1mm的範圍，及/或該可分離件的摩擦係數在0.2至0.8的範圍，及/或該可分離件的寬度在25mm至100mm的範圍。
如申請專利範圍第4或6項所述之導輥裝置，其中該基材層包括聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚醯胺(polyamide，PA)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)或上述之組合，及/或該基材層的表面的型態包括霧面、光滑、斜紋、格紋、或上述之組合。