TWI679093B - 裁切設備及應用其之裁切方法 - Google Patents

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劉君偉
Chun-Wei Liu
李勝儀
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Ju-Lun Lin
楊以權
I-Chuan Yang
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Abstract

一種裁切刀具、裁切設備及應用其之裁切方法。裁切設備用以裁切光學捲膜。裁切設備包括裁切刀具及容器。裁切刀具用以裁切光學捲膜。容器用以容納表面處理液，表面處理液用以清潔裁切刀具。

Description

裁切設備及應用其之裁切方法
本發明是有關於一種裁切刀具、裁切設備及應用其之裁切方法，且特別是有關於一種裁切刀具、裁切設備及應用其之裁切方法。
在裁切光學捲膜時，光學捲膜的成分會沾附在裁切刀具上。此些沾附成分在下次裁切時會殘留在光學捲膜的裁切面，而對裁切面造成汙染。因此，亟需提出一種能改善光學捲膜的成分沾附在裁切刀具的技術。
因此，本發明提出一種裁切刀具、裁切設備及應用其之裁切方法，可改善習知問題。
本發明一實施例提出一種裁切刀具。裁切刀具用以裁切一光學捲膜且包括一刀體及一粗糙化結構。粗糙化結構形成於刀面，粗糙化結構包括數個凹部。
本發明一實施例提出一種裁切設備。裁切設備用以裁切一光學捲膜。裁切設備包括一裁切刀具及一容器。裁切刀具 用以裁切光學捲膜。容器用以容納一表面處理液，表面處理液用以清潔及/或塗佈裁切刀具。
本發明另一實施例提出一種裁切方法。裁切方法包括以下步驟。提供前述裁切設備；裁切設備之裁切刀具裁切光學捲膜；以及，裁切設備之表面處理液清潔及/或塗佈裁切刀具。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
10‧‧‧光學捲膜
10’‧‧‧成分
10a‧‧‧光學膜片
10s‧‧‧裁切面
11‧‧‧第一保護層
12‧‧‧第一覆蓋層
13‧‧‧偏光層
14‧‧‧第二覆蓋層
15‧‧‧黏膠層
15s‧‧‧黏膠面
16‧‧‧第二保護層
100‧‧‧裁切設備
110‧‧‧傳輸輪
120‧‧‧承靠輪
130、230‧‧‧裁切刀具
130s‧‧‧表面
140‧‧‧容器
150‧‧‧表面處理元件
231‧‧‧刀體
232‧‧‧粗糙化結構
231s‧‧‧刀面
232r‧‧‧凹部
A1‧‧‧虛線
C1‧‧‧表面處理液
D1、D2‧‧‧轉動方向
L1‧‧‧清潔長度
L2‧‧‧進入深度
L3‧‧‧裁切厚度
P1‧‧‧裁切處
T1‧‧‧接觸區
T11、T12‧‧‧切線方向
W1‧‧‧內徑
第1~2圖繪示依照本發明一實施例之裁切設備的示意圖。
第3圖繪示第1圖之裁切刀具切斷光學捲膜的示意圖。
第4圖繪示依照本發明另一實施例之裁切刀具的剖視圖。
第5圖繪示依據本發明一實施例之光學膜片的裁斷面附著有表面處理液的示意圖。
請參照第1~3圖，第1~2圖繪示依照本發明一實施例之裁切設備100的示意圖，而第3圖繪示第1圖之裁切刀具130切斷光學捲膜10的示意圖。
如第1圖所示，裁切設備100用以裁切光學捲膜10。裁切設備100包括至少一傳輸輪110、承靠輪120、至少一裁切刀具130、至少一容器140及一表面處理元件150。數個傳輸輪 110用以傳輸光學捲膜10，光學捲膜10可被夾持於及傳輸於此些傳輸輪110之其中二者之間。
雖然圖未繪示，然裁切設備100可更包含一控制模組，此控制模組可控制傳輸輪110、承靠輪120、裁切刀具130及表面處理元件150的運轉。例如，控制模組可包含控制器及驅動器，其中控制器例如是由半導體製程製成的電路，而驅動器例如是馬達。馬達電性連接傳輸輪110、承靠輪120、裁切刀具130及表面處理元件150，使控制器可控制馬達驅動此些元件轉動，例如是控制此些元件的轉速。
傳輸輪110可傳輸光學捲膜10通過裁切刀具130與承靠輪120之間。承靠輪120與裁切刀具130相對配置。裁切刀具130用以裁切光學捲膜10。承靠輪120可做為光學捲膜10的承靠，讓裁切刀具130能切斷光學捲膜10。
如第1及2圖所示，容器140用以容納表面處理液C1，表面處理液C1可清潔及/或塗佈裁切刀具130，以去除裁切刀具130上的雜質。此外，表面處理液C1也可塗佈於裁切刀具130之表面130s，進而避免或減少此些雜質在下次裁切時殘留在光學捲膜10的裁切面上或裁切刀具130之表面上。本發明實施例不限於表面處理液C1必須同時具備清潔及塗佈(或塗層)功能，在另一實施例中，表面處理液C1可具備清潔與塗佈功能之一者。
在一實施例中，如第1圖所示，光學捲膜10包括第一保護層11、第一覆蓋層12、偏光層13、第二覆蓋層14、黏膠 層15及第二保護層16。偏光層13形成於第一覆蓋層12與第二覆蓋層14之間。第一保護層11設置於第一覆蓋層12上。黏膠層15設置於第二覆蓋層14與第二保護層16之間，用以於後續黏合至一液晶面板(圖未示)之上。在一實施例中，本發明實施例之光學捲膜10可為單層膜或為多層膜。例如，光學捲膜10可包含前述數個層結構之至少一層。
第一覆蓋層12及第二覆蓋層14的材料可選自於由三醋酸纖維素(Triacetate Cellulose,TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、聚乙烯對苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene,PP)、環烯烴聚合物(Cyclo Olefin Polymer,COP)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或上述之任意組合所組成的一族群。
偏光層13可為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。
第一保護層11可由聚酯樹脂、烯烴樹脂、乙酸纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯 (polyethylene terephthalate,PET)、聚乙烯(polyethylene,PE)或聚丙烯(Polypropylene,PP)、環烯烴樹脂或上述之組合，其中聚酯樹脂例如是聚對苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯，而丙烯酸樹脂例如是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
黏膠層15可由例如是(甲基)丙烯酸共聚物之材料製成，例如是可包含但不限於官能基的材料，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等材料。
第二保護層16例如是離型層，其可例如是表面塗有離型劑的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜，其中離型劑例如是但不限於矽樹脂。如此，第二保護層16容易自黏膠層15上撕除，以露出黏膠層15，使裁切後的光學捲膜10透過黏膠層15黏合至液晶面板(圖未示)。
在一實施例中，光學捲膜10可選擇性地包含不聚光的成分，例如是環烯烴聚合物(Cyclo Olefin Polymer,COP)。此種不聚光的成分會導致雷射光無法聚焦，而造成無法一次切斷光學捲膜10。反觀本發明實施例，如第3圖所示，採用裁切刀具130可一次切斷光學捲膜10，不受光學捲膜10材質的影響。在另一實施例中，在裁切刀具130裁切光學捲膜10前，可先使用雷射光裁切光學捲膜10的部分厚度，然後再由裁切刀具130切斷光學捲膜10。在此實施例中，發射雷射光的雷射產生器可設置在裁切刀具130的上游，如第1圖的虛線A1處。此外，雷射產生器的數 量可與裁切刀具130的數量相等。
在裁切刀具130裁切光學捲膜10時，光學捲膜10的層結構的成分10’(例如是黏膠層15的成分)會沾附在裁切刀具130上，導致在後續裁切光學捲膜10時，沾附在裁切刀具130的成分10’殘留在光學捲膜10的裁切面10s(裁切面10s繪示在第3圖)上。
在本實施例中，表面處理液C1內包含一離型劑。當裁切刀具130接觸表面處理液C1時，離型劑會塗佈沾附在裁切刀具130上。離型劑可減少成分10’對裁切刀具130的沾附性，進而減少成分10’沾附在裁切刀具130的數量。此外，表面處理液C1的的材質包含一矽氧烷聚合物，例如為矽利康(Silicone)，及/或表面處理液C1可更包含一含氟化合物。
如第1及2圖所示，表面處理元件150與裁切刀具130係直接接觸。在裁切刀具130轉動時，表面處理元件150可擦拭裁切刀具130，以強制性去除(如擦拭)沾附在裁切刀具130上的成分10’。被去除的成分10’轉移至表面處理元件150上，轉移到表面處理元件150的成分10’透過表面處理元件150的轉動被帶入容器140內的表面處理液C1中，以減少表面處理元件150’上的成分10’數量。換言之，透過表面處理元件150的轉動可產生對表面處理元件150’的清潔及/或塗佈效果。當溶入表面處理液C1內的成分10’數量會愈來愈多，可更換表面處理液C1。
在另一實施例中，裁切設備100更包括一過濾模組 (未繪示)，其連接容器140，可將容器140內的表面處理液C1往外輸出至一過濾器，在過濾器濾除成分10’後，再將過濾後(淨化後)的表面處理液C1回送至容器140內。如此，可不需更換容器140內的表面處理液C1，或減少容器140內的表面處理液C1之更換頻率。
在一實施例中，如第1圖所示，表面處理元件150的轉動方向D1與裁切刀具130的轉動方向D2係反向。例如，表面處理元件150的轉動方向D1為逆時針，而裁切刀具130的轉動方向D2為順時針。在另一實施例中，表面處理元件150的轉動方向D1可為順時針，而裁切刀具130的轉動方向D2可為逆時針。如此，在表面處理元件150與裁切刀具130的接觸區T1，表面處理元件150的切線方向T11與裁切刀具130的切線方向T12同向，可減少表面處理元件150過度摩擦裁切刀具130，進而減少裁切刀具130的磨損(相較於此，當表面處理元件150的切線方向T11與裁切刀具130的切線方向T12反向時，表面處理元件150與裁切刀具130的磨損會增加)。
此外，表面處理元件150的轉速與裁切刀具130的轉速係相異。例如，表面處理元件150的轉速慢於裁切刀具130的轉速，此速差可增加表面處理元件150與裁切刀具130的相對移動量，以去除沾附在裁切刀具130上的成分10’。在一實施例中，表面處理元件150的轉速與裁切刀具130的轉速的比值介於0.5與2之間，此比值範圍足以去除沾附在裁切刀具130上的成分 10’，且又不至於造成裁切刀具130或表面處理元件150的過度磨損。
此外，表面處理元件150的轉速愈慢，表面處理元件150清潔及/或塗佈裁切刀具130的效果愈差；表面處理元件150的轉速愈快，表面處理元件150將表面處理液C1甩至裁切刀具130的機會愈大或量愈多。
如第1圖所示，表面處理元件150部分進入表面處理液C1內，使表面處理元件150在轉動時可沾附到表面處理液C1，進而使表面處理元件150在轉動時表面處理液C1能經常性清潔及/或塗佈裁切刀具130。在一實施例中，表面處理元件150例如是海綿，其可吸收表面處理液C1，並將吸收的表面處理液C1透過毛細現象傳輸至裁切刀具130，讓更多的表面處理液C1清潔及/或塗佈裁切刀具130。在此設計下，表面處理元件150可選擇性地不轉動，透過海綿吸收表面處理液C1能可清潔及/或塗佈裁切刀具130。在另一實施例中，表面處理元件150可以是其它種類材質，如橡膠或塑膠。
此外，如第2圖所示，由於表面處理元件150具有軟質性及/或彈性，使表面處理元件150與裁切刀具130緊密接觸。如此，可增強表面處理元件150去除殘留在裁切刀具130上的成分10’的效果。
如第2圖所示，裁切刀具130以清潔長度L1與表面處理元件150接觸，表面處理元件150以進入深度L2進入表 面處理液C1內，進入深度L2至少等於清潔長度L1，使通過容器140內的表面處理液C1的表面處理元件150吸收足夠的表面處理液C1去清潔裁切刀具130的清潔長度L1的部分。如第1及3圖所示，清潔長度L1大致上等於或大於裁切厚度L3，使得經過光學捲膜10的整個裁切面10s的裁切刀具130的部分(即清潔長度L1的部分)受過清潔及/或塗佈，進而減少或甚至避免殘留在裁切面10s上的成分10’的數量。
在一實施例中，如第1圖所示，裁切刀具130與光學捲膜10的裁切處P1位於容器140的上方。如此，因為裁切所產生的成分10’的顆粒全部或大部份都能掉落在容器140內，以避免成分10’的顆粒汙染到裁切設備100的所處環境。如第2圖所示，容器140的數量與裁切刀具130相等。在另一實施例中，容器140的數量可以是一個，裁切設備100的全部裁切刀具130可位於容器140的正上方，可達到類似前述的技術效果。
本發明一實施例的裁切方法包括以下步驟。首先，提供前述裁切設備100。然後，裁切設備100之裁切刀具130裁切光學捲膜10。然後，裁切設備100之表面處理液C1清潔及/或塗佈裁切刀具130。
請參照第4圖，其繪示依照本發明另一實施例之裁切刀具230的剖視圖。前述實施例之裁切設備100的裁切刀具130也可以本實施例之裁切刀具230取代。
裁切刀具230包括刀體231及粗糙化結構232。刀 體231具有刀面231s，而粗糙化結構232形成於刀面231s。粗糙化結構232包括數個凹部232r。
刀體231與粗糙化結構232可以是一體成形結構。以製造方法來說，可採用例如是噴砂、水刀、雷射或其它合適技術形成於刀體231之刀面231s上，所形成的凹部232r的範圍即構成粗糙化結構232。以凹部尺寸來說，就噴砂而言，所形成的粗糙化結構232之凹部232r的內徑W1大致是介於約5微米與約80微米之間，較佳可介於約10微米與約50微米之間。然凹部232r的內徑W1的實際範圍可視製程而定，其也可以小於約5微米，或大於約80微米，本發明實施例不加以限定。
如第4圖所示，本發明實施例的粗糙化結構232可將刀具與光學捲膜10的接觸模式由面接觸轉變成點接觸，可降低裁切刀具230裁切光學捲膜10的摩擦阻力。此外，如第4圖所示，表面處理液C1附著於粗糙化結構232上，例如位於粗糙化結構232之凹部232r內，因此能增加刀具230與光學捲膜10之間的液體潤滑性，更降低裁切刀具230裁切光學捲膜10的摩擦阻力。
請參照第5圖，其繪示依據本發明一實施例之光學膜片10a的裁斷面10s附著有表面處理液C1的示意圖。
裁切刀具230裁斷光學捲膜10，以裁切出光學膜片10a。由於裁切刀具230之數個凹部232r容納有表面處理液C1，因此在裁切後，表面處理液C1可附著在光學膜片10a的裁斷面10s的至少一部分上。由於裁切刀具230經過光學膜片10a的整 個厚度，因此裁斷面10s包含第一保護層11、第一覆蓋層12、偏光層13、第二覆蓋層14、黏膠層15及第二保護層16的裁斷面。表面處理液C1附著在光學膜片10a的裁斷面10s的範圍由粗糙化結構232的範圍及/或表面處理液C1附著在粗糙化結構232上的範圍而定。
在本實施例中，第4及5圖之表面處理液C1為抗靜電液。第1圖之裁切設備100的表面處理液C1可以本實施例之抗靜電液取代。抗靜電液例如是包含溶劑及表面處理劑，其中溶劑包含酒精及水，而表面處理劑例如是抗靜電劑。在一實施例中，以溶劑例如包含酒精與水為100%來說，抗靜電劑的重量百分比約為溶劑的約0.1%~約5%，可達到優良的抗靜電效果。以溶劑為100%來說，在一實施例中，酒精及水的比例可介於1：1~3：7，且以3：7的組成具有更優良的抗靜電效果(相較於比例為1：1而言)。
如第5圖所示，由於抗靜電液附著在光學膜片10a之裁斷面10s上，因此可避免靜電吸附現象，進而減少或避免雜質沾附在裁斷面10s上，以保持裁斷面10s的潔淨度。
光學膜片10a可貼附於一光學產品(未繪示)上，以提供光學產品一光學功能。在將光學膜片10a貼附於光學產品的製程中，需先將第二保護層16自光學膜片10a上撕除，以露出黏膠層15，然後再以黏膠層15與光學產品之一透光件(未繪示)對接的方式，將光學膜片10a貼附在透光件上。雖然在第二保護層16 自光學膜片10a上撕除過程中會於黏膠層15的黏膠面15s產生靜電，然由於裁斷面10s具有優良潔淨度(雜質少)，使被靜電吸附到黏膠面15s的雜質會明顯減少，此可避免污染黏膠層15的黏膠面15s，進而增強黏膠層15與光學產品的結合性。此外，前述光學產品例如是觸控面板、顯示面板、觸控顯示面板或任何有需要光學膜片10a的產品，而光學產品的透光件例如是玻璃、透光塑板或其它合適元件。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，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。

Claims (13)

  1. 一種裁切設備，用以裁切一光學捲膜，該裁切設備包括：一裁切刀具，用以裁切該光學捲膜；一容器，用以容納一表面處理液，該表面處理液用以清潔及/或塗佈該裁切刀具；以及一可轉動的表面處理元件，與該裁切刀具接觸，且該可轉動的表面處理元件部分轉動進入該容器內的該表面處理液內，使該表面處理液透過該可轉動的表面處理元件清潔及/或塗佈該裁切刀具。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裁切設備，其中該表面處理液包含離型劑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之裁切設備，其中該可轉動的表面處理元件的轉動方向與該裁切刀具的轉動方向係反向，或該可轉動的表面處理元件的轉速與該裁切刀具的轉速係相異。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之裁切設備，其中該裁切刀具以一清潔長度與該可轉動的表面處理元件接觸，該可轉動的表面處理元件以一進入深度進入該表面處理液內，該進入深度至少等於該清潔長度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之裁切設備，其中該表面處理液為矽氧烷聚合物，及/或含氟化合物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之裁切設備，其中該裁切刀具包括：一刀體，具有一刀面；以及一粗糙化結構，形成於該刀面，該粗糙化結構包括複數個凹部。
  7. 一種裁切方法，包括：提供如申請專利範圍第1項所述之該裁切設備；該裁切設備之該裁切刀具裁切該光學捲膜；以及該裁切設備之該表面處理液清潔及/或塗佈該裁切刀具。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之裁切方法，更包括：控制該可轉動的表面處理元件的轉動方向與該裁切刀具的轉動方向，使該可轉動的表面處理元件的該轉動方向與該裁切刀具的該轉動方向係反向，或控制該可轉動的表面處理元件的轉速與該裁切刀具的轉速，使該可轉動的表面處理元件的該轉速與該裁切刀具的該轉速係相異。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之裁切方法，其中該裁切刀具以一清潔長度與該可轉動的表面處理元件接觸，該可轉動的表面處理元件以一進入深度進入該表面處理液內，該進入深度至少等於該清潔長度。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之裁切方法，其中該表面處理液包含離型劑。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之裁切方法，其中該表面處理液為矽氧烷聚合物，及/或含氟化合物。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之裁切方法，其中該表面處理液為抗靜電液。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之裁切方法，其中該抗靜電液包含溶劑及抗靜電劑，該抗靜電劑的重量百分比占該溶劑的0.1%~5%，及/或該溶劑包含酒精及水，其中該酒精及該水的比例介於1：1~3：7。
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