CN102451814B - 用于制备光学片的装置及使用该装置的光学片制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学片制备装置和用所述装置制造光学片的方法，所述光学片制备装置呈现出改进的产率，以及涂布液的有效加注并去除气泡。本发明的装置包括具有图案的软模，传送彼此结合的所述软模和基膜的主辊，使所述基膜和所述软模彼此结合的第一辊，将所述结合的膜分离为所述软模和图案化的光学膜的第二辊，和预涂布装置。所述预涂布装置包括将所述软模传送至主涂布装置的导辊，和将涂布液提供至所述软模的图案的带式涂布液加注单元。所述加注单元包括传送带和带张力控制辊，以通过其旋转移动与所述软模接触的所述传送带。

Description

用于制备光学片的装置及使用该装置的光学片制备方法
技术领域
本发明涉及用于制备光学片的装置及使用此装置的光学片制备方法。更具体地，本发明涉及使用软模的卷对卷式光学片制备装置和使用此装置的光学片制备方法，在所述装置中，在预涂布阶段采用带式涂布液加注单元，因此可实现比现有技术更高的产率，且能够有效的加注涂布液并去除气泡。
背景技术
用于液晶显示器(LCD)中的背光单元包括促进光折射和扩散的光学片，以提高光的均匀度和亮度。这些光学片可包括扩散光的扩散片、层叠在扩散片上表面以聚集扩散的光并将光传递至液晶显示器面板的棱镜片，和保护扩散片和棱镜片的保护片。
通常，为了增强它们的光扩散能力和亮度以及其它光学性质，对这些光学片的表面进行预定的图案化处理。最近，已使用卷对卷式设备大规模进行光学片的图案化。
卷对卷式设备可分为使用图案化金属模的硬模式设备和使用膜状模的软模式设备。
硬模式设备难以形成半球形微透镜图案，然而软模式设备可有利地形成包括微透镜图案的各种图案。
然而，在软模式设备的情况下，如果为提高光学片的产率而使模高速移动，则在图案内会产生气泡，或会出现因涂布液的不充分注入而导致不规则的图案形状，从而导致对产品质量的严重损害。特别地，对于半球形微透镜图案，会进一步加重气泡的产生。为了解决这些问题，大多数软模式设备在进行主涂布前使用涂布液加注单元进行预涂布。
韩国专利第887340号公开了使用至少一个挤压辊部分加注涂布液的方法，所述挤压辊通过将聚合物树脂挤压至膜的图案中来加注聚合物树脂。图1图示了使用挤压辊的光学片制备装置。如图1所示，常规光学片制备装置的结构使得图案化的软模20在接触一部分主辊100时通过主辊100传送。当软模20沿主辊100的***旋转时，涂布液加注装置110将涂布液加注到软模20的图案中。此操作相当于主涂布，且通常，对软模20进行预涂布，随后进行主涂布。在完成使用涂布液加注装置110的主涂布后，将软模20与基膜10结合。具体地，与主辊100接合的第一辊120将基膜10压到软模20上，以使它们彼此结合，随后，使所得结合的膜11硬化并沿主辊100传送。再将硬化后的膜11分离为软模20和图案化的光学膜12。在此情况下，通过第二辊130将软模20从图案化的光学膜12剥离，并随后传送至预涂布装置A。预涂布装置A由导辊140、141和142组成，以将软模20传送至主涂布装置，即涂布液加注装置110和与各个导辊140、141和142接合以预涂布软模20的涂布辊150、151和152。设置涂布辊150、151和152以接收来自树脂进料容器160、161和162的涂布液。在软辊20被预涂布装置A预涂布后，软模20通过主辊100旋转，从而被传送至涂布液加注装置110，并随后进行二次涂布，即主涂布。
然而，使用挤压辊的上述方法提供的软模在每个挤压辊基底上仅具有小单位接触面积，因此需要额外安装多个挤压辊以改进产率。使用多个辊会增加设备尺寸，以及在涂布期间因辊暴露于外界导致外部物质污染的风险。
发明内容
因此，鉴于以上问题而进行本发明，且本发明的一个目的是提供用于制备光学片的装置。
根据本发明的一个方面，本发明的以上和其它目的可通过提供用于制备光学片的装置来完成，所述用于制备光学片的装置包括具有图案的软模；主辊，所述主辊被布置为接触所述软模，并起到传送已注有涂布液的软模和与所述软模结合的基膜的作用；第一辊，所述第一辊与所述主辊接合，并起到将所述基膜压到所述已注有涂布液的软模上以使所述基膜和所述软模彼此结合的作用；第二辊，所述第二辊将已通过所述第一辊的所述结合的膜分离为所述软模和图案化的光学膜；和预涂布装置，所述预涂布装置对从所述第二辊传送来的所述软模进行预涂布，其中所述预涂布装置包括导辊和至少一个带式涂布液加注单元，所述导辊将所述软模从所述第二辊移动至主涂布装置，所述带式涂布液加注单元在接触正被传送的所述软模时将涂布液供应至所述软模的图案，且其中所述带式涂布液加注单元包括表面涂布有所述涂布液的传送带，和至少一个带张力控制辊，以通过所述带张力控制辊的旋转移动与所述软模接触的所述传送带。
所述传送带可具有与所述软模相同的传送方向。
所述传送带的传送方向可与所述软模的传送方向相反。
所述至少一个带张力控制辊可包括多个带张力控制辊。
所述至少一个带式涂布液加注单元可包括多个带式涂布液加注单元。
可设置所述带张力控制辊以不与所述导辊连接。
所述带张力控制辊可具有与所述导辊相同的旋转方向。
所述带式涂布液加注单元可进一步包括将所述涂布液涂布至所述传送带表面的单元。
所述光学片制备装置可进一步包括在所述第一辊和所述第二辊之间的硬化装置。
所述光学片制备装置可进一步包括控制所述正被传送的膜的张力的张力控制辊。
根据本发明的另一方面，提供了制备光学片的方法，所述方法包括用表面涂有涂布液的传送带预涂布软模，将所述预涂布过的软模传送至主涂布装置以将涂布液注入所述软模，将基膜与已注入所述涂布液的所述软模结合以形成结合的膜，将所述结合的膜分离为所述软模和图案化的光学膜，以及将所述软模返回至预涂布装置，以重复所述预涂布，所述预涂布装置包括表面涂有所述涂布液的所述传送带。
所述传送带的传送方向可与所述软模的传送方向相反。
所述光学片制备装置可进一步包括在将所述软模从所述光学膜释放前硬化所述结合的膜。
附图说明
将从以下结合附图的详细描述来更清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征和其它优点，其中：
图1为常规光学片制备装置的示意图；
图2为根据本发明一个示例性实施方式的光学片制备装置的示意图；
图3为根据本发明一个示例性实施方式的光学片制备装置的示意图；
图4为根据本发明一个示例性实施方式的光学片制备装置的示意图；
图5为根据本发明一个示例性实施方式的光学片制备装置的示意图；
图6为根据实施例1制备的光学片的光学显微照片；
图7为根据实施例2制备的光学片的光学显微照片；
图8为根据对比例1制备的光学片的光学显微照片；且
图9为根据对比例2制备的光学片的光学显微照片。
具体实施方式
以下，将更详细地描述根据本发明优选实施方式的结构和操作。在以下描述中，一些部分与前述现有技术基本相同，因此即使在不同的附图中，也用相同的附图标记表示。
图2为根据本发明一个示例性实施方式的光学片制备装置的示意图。如图所示，设置光学片制备装置以使得软模20在接触主辊100时被主辊100旋转并传送。软模20具有图案，且通常由树脂材料制成。图案的形状无特别限制，且常用于光学片的各种图案均可。例如，可使用半球形微透镜图案、两面凸形图案、棱镜形图案、半椭圆形图案和无规则凸凹图案，然而图案的形状不必限制于此。
软模20接触全部或仅一部分主辊100，且也可旋转以接触另一个导辊或张力控制辊以确保其容易旋转。
当软模20沿主辊100的***旋转时，涂布液被加注到图案中。在本发明中，在软模20已通过预涂布装置A预涂布，并进行气泡去除操作后，用主涂布装置进行软模20的主涂布。
与现有技术中用预涂布装置的挤压辊以卷对卷方式进行预涂布不同，在本发明中，预涂布装置A包括带式涂布液加注单元，在所述带式涂布液加注单元中，表面涂有涂布液的带接触软模20以预涂布软模20。
在示例性实施方式中，带式涂布液加注单元包括表面涂有涂布液的传送带180和驱动传送带180的带张力控制辊170和171。虽然优选使用具有耐化学品性的弹性材料，但对传送带180的材料和厚度无特别限制。例如，可使用橡胶类材料。
传送带180可具有平坦表面、凸凹表面或压纹表面。在另一个示例性实施方式中，传送带180可不具有图案，或可在其接触软模20的表面上具有凸起(bosses)或毛刷(brushes)。
虽然未示出，但可进一步提供将涂布液涂布至传送带180表面的单元。在示例性实施方式中，可额外安装常规涂布液供应单元，以将涂布液供应至部分传送带180，且可将涂布液连续或间断地送至传送带180的表面。
传送带180的驱动方向可与软模20的移动方向相同或相反。优选地，以与软模20传送方向相反的方向驱动传送带180，以增加软模20的涂布面积。通过带张力控制辊170和171的旋转来驱动传送带180。
带张力控制辊170和171不仅起到驱动传送带180的作用，而且起到根据其旋转方向来确定传送带180的驱动方向的作用。优选地，带张力控制辊170和171具有与下述导辊140、141和142相同的旋转方向，以增加传送带180和软模20间的接触面积。此外，可提供多个带张力控制辊，以调节传送带180的张力。
同时，预涂布装置A包括导辊140、141和142，以使得接触传送带180的软模20能有效移动。虽然对导辊的数量无特别限制，可设计导辊140、141和142以增加与传送带180的接触面积。例如，可使用2至5个导辊。导辊140、141和142不仅起到为软模20提供适合的张力，以实现使待传送的软模20接触传送带180的作用，而且起到将已通过预涂布装置A的软模20导至主涂布装置的作用。可布置导辊140、141和142以与带张力控制辊170和171接合，或可布置导辊140、141和142以不与带张力控制辊170和171接合。优选地，导辊140、141和142不与带张力控制辊170和171接合，以对接触传送带180的软模20施加均匀的压力。
在被上述预涂布装置A预涂布后，软模20被主辊100旋转，从而被传送至主涂布装置，即用于二次涂布的涂布液注入装置110。为了进行二次涂布，用涂布液注入装置110将涂布液注入软模20的图案中。虽然对二次涂布(即主涂布)期间的涂布液注入位置无特别限定，但通常在软模20与基膜10结合前注入涂布液。涂布液注入装置110构成了主涂布装置，且可很容易地由本领域技术人员安装。此外，前述预涂布或主涂布中所用的涂布液为本领域技术人员所熟知。
在完成用涂布液注入装置110的主涂布后，使软模20与基膜10结合。在示例性实施方式中，第一辊120与主辊100接合，并起到将基膜10压到软模20上以使基膜10和软模20彼此结合的作用。
本领域技术人员可很容易确定第一辊120的大小和压力以及第一辊120和主辊100间的距离。
所得结合的膜11采用具有其间***有涂布液的基膜10与软模20的叠层的形式。结合膜11被硬化同时沿主辊100被传送。虽然附图中未示出，可在分开结合膜11位置的上游提供硬化装置。硬化装置可为热装置或紫外装置，且可很容易由本领域技术人员安装。在示例性实施方式中，硬化装置可提供在第一辊120和第二辊130之间。
已硬化的膜可分离为软模20和图案化的光学膜12。图案化的光学膜12由基膜10和在基膜10上的已硬化的涂布液层组成。在软模20与光学膜12剥离前，已硬化的层具有转移自软模20的图案。如果以常规方式将上述所得图案化的光学膜12卷绕，则完成了光学片产品的制备。
同时，第二辊130可用于将已硬化的膜分离为软模20和图案化的光学膜12。在示例性实施方式中，可提供第二辊130以在与软模20接触时将软模20传送至预涂布装置A。本领域技术人员可很容易安装第二辊130。
将被第二辊130剥离的软模20传送至预涂布装置A，并重复上述操作。
图3至5为根据本发明不同示例性实施方式的光学片制备装置的示意图。如图所示，带式涂布液加注单元的位置可自由确定，只要其确保实施预涂布。在图3中，传送带180可平行于导辊140、141和142。此外，贮槽190可在传送带180下方，以收集过多的涂布液。
在图4的光学片制备装置中，带式涂布液加注单元在第二辊130和导辊140间垂直放置。此外，参照图5，带式涂布液加注单元可有角度，以进一步增加传送带180和软模20间的接触面积。
如上所述，带式涂布液加注单元可位于各个位置，且可使用多个带式涂布液加注单元。
本发明的光学片制备装置可进一步包括控制正被传送的膜张力的张力控制辊(未显示)。例如，张力控制辊可位于如第二辊130和导辊140之间，或导辊142和主辊100之间。此外，本领域技术人员可很容易实施该张力控制辊的安装。
本发明的另一方面涉及一种制备光学片的方法。
光学片制备方法包括用表面涂有涂布液的传送带预涂布软模，将所述预涂布过的软模传送至主涂布装置以将涂布液注入所述软模，将基膜与已注入涂布液的软模结合以形成结合的膜，将所述结合的膜分离为所述软模和图案化的光学膜，以及所述软模返回至预涂布装置，以重复所述预涂布，所述预涂布装置包括表面涂有涂布液的所述传送带。
传送带在接触软模的图案化表面时将其表面上的涂布液供应至软模的图案中。
优选地，传送带的传送方向与软模的传送方向相反。
在示例性实施方式中，光学片制备方法可进一步包括在将软模与光学膜剥离前使结合的膜硬化。
下文中，将通过以下优选实施例来描述本发明的结构和操作。注意这不意味着将本发明限于所公开的特定实施方式。
本领域技术人员将很容易想到本文未公开的其它结构和操作，对它们的描述将省略。
实施例1
将250μmx1000mm大小的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(商品名：KOLON H32P)用作基膜，且使用由相同材料制成的具有微透镜图案的软模。此外，将可UV固化的丙烯酸类树脂(商品名：ODR-01，Minuta Tech Co.，Ltd生产)用作涂布液，以使用图2所示的装置制备光学膜。此时，软模以5m/min的速率传送。制得光学膜的图案使用光学显微镜(商品名：ICAMSCOPESV32，SOMETECH Inc.生产)在600倍放大率下拍照。光学显微照片显示在图6中。
实施例2
实施例2采用与上述实施例1相同的方法进行，区别在于软模以10m/min的速率传送。图案的光学显微照片示于图7。
对比例1
将250μmx1000mm大小的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(商品名：KOLON H32P)用作基膜，且使用由相同材料制成的具有微透镜图案的软模。此外，将可UV固化的丙烯酸类树脂(商品名：ODR-01，Minuta Tech Co.，Ltd生产)用作涂布液，以使用图1所示的装置制备光学膜。此时，软模以5m/min的速率传送。制得光学膜的图案使用光学显微镜(商品名：ICAMSCOPESV32，SOMETECH Inc.生产)在600倍放大率下拍照。光学显微照片显示在图8中。
对比例2
对比例2采用与上述对比例1相同的方法进行，区别在于软模以10m/min的速率传送。图案的光学显微照片显示在图9中。
表1
L/S(m/min) 挤压辊的数量 带式加注单元
实施例1 5 X O
实施例2 10 X O
对比例1 5 1 X
对比例2 10 1 X
X：无 O：有
如图6至9所示，可确定实施例1和2基本不含气泡，然而对比例1包含气泡。此外，可确定模传送速率增加的对比例2包含大量气泡。
虽然出于说明性目的公开了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员将明白在不背离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神下，可进行各种修改、添加和替换。

Claims (13)

1.一种用于制备光学片的装置，包括：
具有图案的软模；
主辊，所述主辊被布置为接触所述软模，并起到传送已注有涂布液的软模和与所述软模结合的基膜的作用；
第一辊，所述第一辊与所述主辊接合，并起到将所述基膜压到所述已注有涂布液的软模上以使所述基膜和所述软模彼此结合的作用；
第二辊，所述第二辊将已通过所述第一辊的结合的膜分离为所述软模和图案化的光学膜；和
预涂布装置，所述预涂布装置对从所述第二辊传送来的所述软模进行预涂布，
其中所述预涂布装置包括导辊和至少一个带式涂布液加注单元，所述导辊将所述软模从所述第二辊移动至主涂布装置，所述带式涂布液加注单元在接触正被传送的所述软模时将涂布液供应至所述软模的图案，且
其中所述带式涂布液加注单元包括表面涂布有所述涂布液的传送带，和至少一个带张力控制辊，以通过所述带张力控制辊的旋转移动与所述软模接触的所述传送带，
其中所述带张力控制辊具有与所述导辊相同的旋转方向。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述传送带具有与所述软模相同的传送方向。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述传送带的传送方向与所述软模的传送方向相反。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个带张力控制辊包括多个带张力控制辊。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个带式涂布液加注单元包括多个带式涂布液加注单元。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述带张力控制辊处于不与所述导辊接合的位置。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述预涂布装置包括2至5个导辊。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述带式涂布液加注单元可进一步包括将所述涂布液涂布至所述传送带表面的单元。
9.如权利要求1所述的装置，进一步包括在所述第一辊和所述第二辊之间的硬化装置。
10.如权利要求1所述的装置，进一步包括控制正被传送的膜的张力的张力控制辊。
11.一种用于制备光学片的方法，包括：
用表面涂有涂布液的传送带预涂布软模；
将经预涂布过的软模传送至主涂布装置以将涂布液注入所述软模；
将基膜与已注入所述涂布液的所述软模结合以形成结合的膜；
将所述结合的膜分离为所述软模和图案化的光学膜；以及
将所述软模返回至预涂布装置，以重复所述预涂布，所述预涂布装置包括表面涂有所述涂布液的所述传送带，
其中通过带张力控制辊的旋转来驱动传送带，
其中所述带张力控制辊具有与所述导辊相同的旋转方向。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述传送带的传送方向与所述软模的传送方向相反。
13.如权利要求11所述的方法，进一步包括在将所述软模与所述图案化的光学膜剥离前硬化所述结合的膜。
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