TWI474909B - A method for cutting an optical film and a device using the same - Google Patents

Description

光學膜之切斷方法及使用其之裝置

本發明係關於一種光學膜之切斷方法及使用其之裝置，其將貼合於液晶面板等基板之偏光膜、增亮膜、及位相差膜等光學膜高精度切斷之同時，可提高切斷作業之效率。

本申請案基於2008年8月19之專利合作條約(PTC/JP2008/064745)，其內容列入本文作為參考。

先前之將光學膜切斷成一定長度之方法，按如下所述進行，將從原料輥按一定間距輸出之帶狀光學膜以雷射裝置沿與光學膜之搬送方向直交之寬度方向切斷(參照專利文獻1)。

[專利文獻1]特開2004-361741號公報

但，先前之裝置存在下述問題。即，被切斷之光學膜有成為自由端之前端因自重而向下方捲曲之傾向。因此，在切斷位置將前端切離後留存於下游側之帶狀光學膜之其後端向切斷部位輸出時，存在有向下方捲曲之前端進入搬送路程上之間隙或卡住之問題。

本發明係鑒於此等情況完成者，其主要目的在於提供一種可提高光學膜之切斷精度及切斷作業效率之光學膜之切斷方法及使用其之裝置。

本發明者們，為查明光學膜切斷時之問題之產生原因並將之解決，反覆進行光學膜之切斷實驗積極研究之結果，得到下述新見解。

即，為使朝雷射照射方向之下方捲曲之帶狀光學膜之前端不進入吸附槽，將夾著吸附槽之下游側吸附臺之表面高度設定為低於上游側之吸附臺之表面高度，即，搬送方向設有階差使光學膜以傾斜向下狀態配置，以該狀態藉由雷射切斷可解決光學膜之前端進入吸附槽等問題。

此外，若此時確認光學膜之切斷端面之狀態，則可知已分離之兩切斷端面中，只在一方側附著污染物。

具體而言，光學膜由雷射切斷時，熱影響使光學膜之一部分產生熔融及揮發成為煙。該煙中所含成分，作為污染物附著於表面高度較低側處以一定長度切離之光學膜之後端。但，上游側之較高位置所留存之光學膜之切斷後之前端，污染物難以附著。

相反，上游側之吸附臺之表面高度比下游側之吸附臺之表面高度低之情形，確認可抑制下游側處留存之光學膜之前端附著污染物，而切離後之光學膜之後端附著污染物。

因此，本發明為達成前述目的採用下述構成。

即，本發明方法之特徹在於，其係切斷成一定長度之單片式光學膜之光學膜之切斷方法，

具有沿前述光學膜之切斷部位之寬度方向形成之吸附槽之吸附臺處吸附保持該光學膜之同時，夾著吸附槽將光學膜以按搬送方向之前後傾斜之狀態吸引並藉由雷射切斷。

根據該方法，因光學膜以傾斜狀態沿寬度方向形成之吸附槽切斷，故比較夾著切斷部位之光學膜之表面高度時，位於較高側之光學膜之切斷端面處，未附著切斷時之煙所產生之污染物。因此，切斷成一定長度之光學膜，只需除去附著於切斷端面之一方之污染物。換言之，若為先前之切斷方法，則必須對切斷後之兩端分別實施擦拭處理將污染物除去，但本發明只需進行1次除去處理。

另，光學膜之傾斜，藉由使夾著吸附槽之光學膜之搬送方向之上游側與下游側之吸附臺之表面高度設有階差，可較好地實施前述發明方法。

另，吸附臺之階差，下游側之表面高度較好設定為低於上游側之表面高度。切斷處理後之光學膜，於作為雷射照射方向之吸附槽側因自重而捲曲。因此，將成為前端捲曲之下游側之光學膜後端之部位向切斷作用位置輸出時，可避免其前端進入吸附槽內或卡住。因此，可使光學膜在抑制多餘彎曲應力產生之狀態下切斷，可提高切斷長度之精度。

另，本發明為達成前述目的故採用下述構成。

即，其特徹在於其係切斷成一定長度之單片式光學膜之光學膜切斷裝置，且具備：

供給帶狀之前述光學膜之供給機構，

具有沿前述光學膜之切斷部位之寬度方向形成之吸附槽，且具有夾著該吸附槽將光學膜以在搬送方向之前後傾斜之狀態吸附保持之階差之吸附臺，

將前述吸附臺所吸附保持之光學膜沿吸附槽切斷之雷射裝置。

根據該構成，因夾著吸附槽使光學膜以傾斜狀態切斷，故可較好地實施前述發明方法。

另，吸附臺之階差，較好構成為夾著吸附槽之於光學膜搬送方向之下游側之表面高度低於上游側之表面高度。

根據該構成，因夾著吸附槽之於光學膜搬送方向之下游側之表面高度低於上游側之表面高度，故切斷處理後之光學膜，於作為雷射照射方向之吸附槽側因自重而捲曲。因此，將成為前端捲曲之下游側之光學膜後端之部位向切斷作用位置輸出時，可避免其前端進入吸附槽內或卡住。因此，可較好地實現前述發明方法。

發明之效果

根據本發明之光學膜之切斷方法及使用其之裝置，因光學膜以傾斜狀態由下方吸引之同時沿吸附槽切斷，故只於切斷端面中較低位置之切斷端面附著污染物。因此，切斷成一定長度之光學膜之搬送方向之前後兩端面中，只需對一方之端面除去污染物即可。換官之，相對於對兩端面實施合計2次之污染物除去處理之方法，本案發明只需1次除去處理即可。

以下，參照圖式對本發明之實施例進行說明。另，本發明中，光學構件若為偏光膜、位相差膜、增亮膜等具有可撓性之帶狀之機能膜則並無特殊限定，本實施形態中，以採用偏光膜之情形為例進行說明。

圖1係實施本發明之光學膜之切斷方法之同時，將切斷後之光學膜積層收納可搬出之步驟都予以包含之光學膜切斷裝置之概略構成示意圖。

該實施例裝置，如圖1所示，由將偏光膜F輸出供給之膜供給部1、將偏光膜F於搬送方向切斷成一定長度之切斷機構3、將切斷後之偏光膜F搬送之搬送機構4、將搬送路徑之終端所積層收納之偏光膜F向下一步驟搬出之搬出機構6等構成。另，膜供給部1相當於本發明之供給機構。

膜供給部1，將寬幅偏光膜F按一定尺寸寬度所裁成之帶狀膜以成為輥狀態之原料輥7向線軸8裝填。線軸8連接於馬達等驅動裝置。

膜供給部1與切斷機構3之間，配備有張力調節輥D。張力調節輥D，係吸收在切斷機構3之吸附臺9所吸附保持之偏光膜F由雷射裝置10切斷使吸附保持解除期間來自於膜供給部1所供給之偏光膜F之輸出量。

切斷機構3，具備將偏光膜F從背面吸附保持之吸附臺9、雷射裝置10、及夾著雷射裝置10之在上游側與下游側把持偏光膜F之一對軋輥11、12。

如圖2所示，與吸引裝置13連通接續之吸附臺9，其表面高度不同之2個保持塊9a、9b，沿偏光膜F之搬送方向接近由縲栓等連接固定。即，由兩保持塊9a、9b之對向內側壁形成與偏光膜F之搬送方向直交之吸附槽14。即，吸附槽14，成為來自雷射裝置10照射之雷射之掃描路柱。另，吸附臺9及保持塊9a、9b，相當於本發明之吸附臺。

另，兩保持塊9a、9b，在偏光膜F之搬送方向之前後倒角之同時，相對上游側之保持塊ga之表面高度將下游側之保持塊9b之表面高度設定為略低。即，偏光膜F由吸附臺9吸附保持時，閉塞吸附槽14之偏光膜F形成為於搬送方向傾斜向下。另，兩保持塊9a、9b之表面高度所形成之階差G，雖於實施例中設定為0.3~0.7mm，但並不局限於該數值範圍。即，可根據所使用之光學膜之種類或厚度進行適當設定變更。

雷射裝置10，其為將偏光膜F沿寬度方向之吸附槽14切斷故可水平移動般構成。

軋輥11、12，由固定配備可輸出偏光膜F般構成之下方驅動輥11a、12a，貫穿上方待機位置及藉驅動輥使偏光膜F與協動捏夾之作用位置之昇降輥11b、12b所構成。另，上游側所配備之軋輥11之驅動輥11a之頂部，設定為與保持塊9a之表面高度相同。另，下游側所配備之軋輥12之驅動輥12a之頂部，設定為與保持塊9b之表面高度相同。

搬送機構4，係由具備將軋輥12所輸出之偏光膜F載置搬送之搬送帶之搬送輸送機連續配備構成。

搬出機構6，係由搬送機構4之終端下方連續配備之輥式輸送機所構成。搬出機構6之始端部分，具備將從搬送機構4落下之偏光膜F回收之托盤15。

控制部16，係對前述各機構總括性控制。另，對控制部16，對前述裝置之動作說明進行後續說明。

本發明之光學膜切斷裝置之主要部分之構成及機能如前所述，以下，對使用該裝置將帶狀偏光膜F切斷直至搬出之前的動作進行說明。

將所使用之偏光膜F之原料輥7裝填於膜供給部1。該裝填結束後，操作員利用操作面板等進行初期設定。比如，設定偏光膜F之切斷長度、供給速度、雷射之輸出功率及焦點等。

初期設定結束後，從原料輥7開始偏光膜F之供給之同時，膜供給部1所具備之馬達等之驅動軸之旋轉數由未圖示之旋轉編碼器等傳成器檢出。供給偏光膜F。

偏光膜F搬送至切斷機構3。偏光膜F之前端通過軋輥12到達特定位置後，控制部16啟動控制兩軋輥11、12，將偏光膜F於保持臺之兩端捏夾之同時，啟動控制吸附臺9使之開始偏光膜F之吸附保持。與該動作連動，控制部16為使從膜供給部1連續供給之偏光膜F不輸出至張力調節輥D之後而啟動控制調節輥D。

吸附保持之偏光膜F，以橫跨吸附槽14向搬送方向傾斜之形態保持。該狀態下，雷射裝置10從偏光膜F之一側緣側沿吸附槽14至另一側緣掃描。伴隨該動作偏光膜F被切斷。

此時，如圖3所示，保持塊9a之內壁與偏光膜F所形成之於吸附槽內之角度θ1，相比於保持塊9b之內壁與偏光膜F所形成之於吸附槽內之角度θ2為銳角。即，夾著雷射之光軸R之上游側之空間，相比於下游側之空間為狹窄形成，故伴隨吸附臺9之吸引動作，上游側之空間比下游側之空間受到更強吸引力作用。即，從雷射之光軸R至上游側，偏光膜F之切斷時所產生之煙可被快速吸引除去。另，下游側丸空間，相比於上游側受到較弱吸引力作用故切斷時所產生之煙之吸引速度慢，短時間停留於該內部。因此，若比較切斷後之偏光膜F之兩端，則未與煙接觸之上游側之切斷端面，基本未附著該影響所造成之污染物。

偏光膜F被切斷後，吸附臺9之吸附及札輥11、12之捏夾即被解除。與該解除動作連動，已切斷之偏光膜F，由搬送機構4向搬出機構6搬送。同時，控制部16啟動控制張力調節輥D使偏光膜F向切斷機構3輸出。

搬出機構6之始端處，設置有托盤15，偏光膜F積層收納於該托盤15。

反覆前述一連串動作，托盤15中積層一定片數之偏光膜F後，控制部16就啟動搬出機構6將偏光膜F向下一步驟搬出。

根據前述實施例裝置，藉由吸附臺9上所配備之兩保持塊9a、9b中，下游側之保持塊9b之高度低於上游側之保持塊9a並夾著吸附槽14於搬送方向之前後設有階差，可於吸附槽14之部分將偏光膜F於搬送方向傾斜向下吸附保持。即，即使雷射切斷時因熱影響而於作為雷射之照射方向之下方發生偏光膜F捲曲之情形，即使上游側之偏光膜F輸出亦可避免其前端進入吸附槽14或卡住。因此，上游側之偏光膜F之後端切斷時，可在避免多餘彎曲應力作用下切斷，可提高切斷長度之精度。

此外，以雷射之光軸R為起點分斷之吸附槽14之內部空間中，特別使上游側之空間狹窄形成，故與下游側相比可提高吸引力。即，偏光膜F之切斷時所產生之煙可被快速吸引除去，故偏光膜F之搬送方向前端側，未附著因煙之影響而產生之污染物。因此，切斷後之偏光膜F，只需除去後端側所附著之污染物。換言之，若在先前，則必須對切斷端面之兩面進行污染物除去處理，但該實施例裝置中，只需處理一端即可，故可提高作業效率。

實施例

以前述實施例裝置，設定階差為0.3、0.5、0,7、1.0mm進行偏光膜F之切斷實驗。另，偏光膜之厚度為310μm，吸附槽之寬度為2mm。其結果如以下之表1所示。

另，表1中，各項目之評價表示，如下設定。”卡住”之記號○係表示吸附槽14處偏光膜F之前端未有卡住，×係表示存在卡住。另，”異物附著”項之○係表示確認只於下游側之偏光膜後端附著目視可見之異物，△係表示下游側之偏光膜後端及上游側之偏光膜前端兩處存在目視可見之異物附著，×係表示確認下游側之偏光膜後端及上游側之偏光膜前端兩處明顯存在異物附著(濃度高)。”切斷不良”項之○係表示切斷面為平坦良好之切斷狀態，△係表示切斷面為粗糙面，×係表示存在未切斷處。

因此，從前述切斷結果可知，階差適宜於0.3~0.7mm之範圍。即，階差小於0.3mm之情形，偏光膜F之切斷端面之兩端會附著異物。另，階差大於0.7mm之情形，雷射之焦點偏差產生切斷不良之同時，會產生大量煙使偏光膜F之切斷端面之污染領域擴大。

本發明亦可以下述變形形態實施。

(1)前述實施例裝置中，下游側之保持塊9a設定為低於上游側之保持塊9b之表面高度F時之捲曲狀態適當變更。即，切斷後之偏光膜F向上之情形，下游側之保持塊9b之高度可高於上游側。

(2)前述實施例裝置中，保持塊9a、9b亦可如圖4所示從上游側直至下游側其表面斜向下傾斜構成。

(3)前述實施例裝置，亦可適用於帶有分離器之偏光膜。

(4)前述實施例裝置，保持臺9與保持塊9a、9b亦可一體形成。

產業上之利用可能性

如前所述，本發明適用於高精度切斷光學膜。

1．．．膜供給部

3．．．切斷機構

4．．．搬送機構

6．．．搬出機構

9．．．吸附臺

9a．．．保持塊

9b．．．保持塊

11．．．軋輥

12．．．軋輥

16．．．控制部

F．．．偏光膜

圖1係實施例之光學膜切斷裝置之整體構成之側面圖。

圖2係保持臺週邊之局部放大圖。

圖3係偏光膜切斷時之吸附槽之狀態示意圖。

圖4係變形例裝置之保持臺周邊之局部放大圖。

9a．．．保持塊

9b．．．保持塊

F．．．偏光膜

Claims (5)

1. 一種光學膜之切斷方法，其特徵在於：其係用於將光學膜切斷成一定長度之單片式光學膜者，且其係將該光學膜吸附保持於具有沿前述光學膜之切斷部位之寬度方向形成的鉛直狀態之吸附槽之表面設有階差的吸附臺，同時對至少横跨吸附槽之光學膜以使光學膜在搬送方向前後傾斜之狀態進行吸引並藉由自上方朝下方之吸附槽照射雷射而將光學膜切斷。
2. 如請求項1之光學膜之切斷方法，其中，夾著前述吸附槽之光學膜之搬送方向之上游側與下游側之吸附臺之表面高度設有階差。
3. 如請求項2之光學膜之切斷方法，其中，前述吸附臺之階差設定為下游側之表面高度低於上游側之表面高度。
4. 一種光學膜之切斷裝置，其特徵在於：其係用於將光學膜切斷成一定長度之單片式光學膜者，且其係具備：供給帶狀前述光學膜之供給機構；具有沿前述光學膜之切斷部位之寬度方向形成的鉛直方向之吸附槽，且具有將至少横跨該吸附槽之光學膜以在搬送方向之前後傾斜之狀態吸附保持的階差之吸附臺；及將前述吸附臺所吸附保持之光學膜沿吸附槽切斷之雷射裝置。
5. 如請求項4之光學膜之切斷裝置，其中，前述吸附臺之 階差設定為夾著吸附槽之光學膜搬送方向之下游側之表面高度低於上游側之表面高度。