TWI696005B

TWI696005B - 捲繞結構及其形成方法

Info

Publication number: TWI696005B
Application number: TW108111443A
Authority: TW
Inventors: 能木直安; 楊以權
Original assignee: 住華科技股份有限公司
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2020-06-11
Also published as: TW201935052A

Abstract

捲繞結構及其形成方法。捲繞結構包括芯體、襯底片材、及主片材。襯底片材捲繞在芯體上，並包括第N-1捲層及第N捲層。第N捲層為捲繞在第N-1捲層上的最外側捲層。第N-1捲層具有第一外襯表面。第N捲層具有第二外襯表面。主片材捲繞在襯底片材上，並具有一末端部分設置在襯底片材的第一外襯表面上。主片材是在襯底片材的第二外襯表面上跨過小於主片材之厚度的一高度差而捲繞至末端部分上。

Description

捲繞結構及其形成方法

本發明是有關於一種捲繞結構及其形成方法，且特別是有關於縮減捲繞高度差的捲繞結構及其形成方法。

在光學膜的製造方法中，一般是先製造出大面積的片材，再將片材裁切成較小面積的片狀做為應用。片材生產的最後步驟係可將片材進行收捲。片材可以收捲狀態存放在製造工廠或運送，直至被取出加工。而加工方式亦可應用滾輪捲開片材並連續傳動進行加工。片材的收捲方式及捲繞結構會影響片材性質。

本發明係有關於一種捲繞結構及其形成方法。

根據本發明之一方面，提出一種捲繞結構，其包括芯體、襯底片材、及主片材。襯底片材捲繞在芯體上，並包括第N-1捲層及第N捲層。第N捲層為捲繞在第N-1捲層上的最外側捲層。第N-1捲層具有第一外襯表面。第N捲層具有第二外襯表面。主片材捲繞在襯底片材上，並具有一末端部分設置在襯底片材的第一外襯表面上。主片材是在襯底片材的第二外襯表面上跨過小於主片材之厚度的一高度差而捲繞至末端部分上。

根據本發明之另一方面，提出一種捲繞結構，其包括芯體、襯底片材、及主片材。襯底片材捲繞在芯體上，並具有凹口。凹口是由襯底片材之非平行的第一平面及第二平面定義出。主片材捲繞在襯底片材上。主片材具有一末端部分設置在襯底片材的凹口中。

根據本發明之又另一方面，提出一種捲繞結構的形成方法，其包括以下步驟。將襯底片材捲繞在芯體上。對襯底片材進行切割步驟，以形成凹口。將主片材的一末端部分放置在襯底片材的凹口中，然後捲繞其餘部分襯底片材上。

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：

102、502、802、902:捲繞結構

104、304、904:襯底片材

104':第一捲層

104":第二捲層

104S':第一外襯表面

104S":第二外襯表面

104W':第一側襯表面

104W":第二側襯表面

105:偏光板片材

106:芯體

116:雙面膠帶

161:離型膜

163:保護膜

167:偏光子

169:保護膜

171:表面保護膜

218:主片材

218':第一階層

218":第二階層

218E':末端部分

218W':側片材表面

304A:第一襯底片材

304B:第二襯底片材

350:第一平面

352:第二平面

354、954:凹口

G1、G2:高度差

第1A圖至第1C圖繪示根據一實施例之捲繞結構的形成方法。

第2A圖至第2D圖繪示根據另一實施例之捲繞結構的形成方法。

第3圖繪示一實施例之捲繞結構。

第4A圖至第4B圖繪示根據另一實施例之捲繞結構的形成方法。

以下係以一些實施例做說明。須注意的是，本揭露並非顯示出所有可能的實施例，未於本揭露提出的其他實施態樣也可能可以應用。再者，圖式上的尺寸比例並非按照實際產品等比例繪製。因此，說明書和圖示內容僅作敘述實施例之用，而非作為限縮本揭露保護範圍之用。另外，實施例中之敘述，例如細部結構、製程步驟和材料應用等等，僅為舉例說明之用，並非對本揭露欲保護之範圍做限縮。實施例之步驟和結構各之細節可在不脫離本揭露之精神和範圍內根據實際應用製程之需要而加以變化與修飾。以下是以相同/類似的符號表示相同/類似的元件做說明。

第1A圖至第1C圖繪示根據一實施例之捲繞結構102的形成方法。

請參照第1A圖，襯底片材104捲繞在芯體106上，其中襯底片材104由內至外依序包括第一捲層104'及第二捲層104"。第一捲層104'具有第一外襯表面104S'及第一側襯表面104W'。第二捲層104"即為襯底片材104跨過第一捲層104'之第一側襯表面104W'並鄰接在第一外襯表面104S'上的部分。位在襯底片材104最外側的第二捲層104"具有第二外襯表面104S"及第二側襯表面104W"。第二側襯表面104W"鄰接在第一外襯表面104S'及第二外襯表面104S"之間。

一實施例中，芯體106的材質包括聚氯乙烯(PVC)、玻璃纖維、或其他合適的材料。芯體106可具有實心圓柱、空心圓柱、或其他合適的長柱形狀。

一實施例中，襯底片材104可為泡沫塑料、泡棉、氣墊膜。所述泡沫塑料為聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料中的任意一種。襯底片材104亦可為單層或多層之光學膜片材。一實施例中，襯底片材104之厚度介於100μm~500μm。

一實施例中，襯底片材104係以一雙面膠帶(圖未示)固定於芯體106上。

在一較佳實施例中，襯底片材104可為偏光板片材，並具有均一的厚度。一實施例中，可利用回收或不合規格之偏光板片材，如第1B圖所示之偏光板片材105，其包括襯底片材104與離型膜161，襯底片材104包括保護膜163、偏光子167、保護膜169、及表面保護膜171，在撕除離形膜161後，直接將襯底片材104貼附於芯體106之上。

偏光子167可為聚乙烯醇(PVA)膜可藉由皂化聚醋酸乙烯樹脂製得。聚醋酸乙烯樹脂的例子包括醋酸乙烯之單聚合物，即聚醋酸乙烯，以及醋酸乙烯之共聚合物和其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體。其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體的例子包括不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、正丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯)、烯烴(例如乙烯、丙烯、1-丁烯、 2-甲丙烯)、乙烯醚(例如乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚)、不飽和磺酸(例如乙烯基磺酸、乙烯基磺酸鈉)等等。

保護膜163、169之材料可選自：纖維素系樹脂、丙烯酸系樹脂、非結晶性聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及其組合，具體可包括聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、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)、丙烯酸樹脂膜、聚芳香羥樹脂膜、聚醚樹脂膜、環聚烯烴樹脂膜(例如聚冰片烯樹脂膜)、聚碳酸酯系樹脂例如由碳酸與二醇或雙酚所形成的聚酯，如：聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)、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、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)以及上述任意組合所組成的一族群。除此之外，保護膜163、169之材料還可例如是(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂。此外，亦可進一步對上述保護膜163、169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。

一些實施例中，離型膜161與表面保護膜171可與保護膜163、169的材料相同或相異，其材料可選自：纖維素系樹脂、丙烯酸系樹脂、非結晶性聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及其組合。離型膜161與表面保護膜171尚可包括一光固化型膠材，或其它合適的材料。光固化型膠材選自丙烯酸類樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂以及非晶性聚烯烴類樹脂等組合物，光固化型膠材可以包含光聚合性化合物，其中光固化型膠材中使用的光聚合性化合物沒有特別的限定，例如可列舉出：聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、有機矽丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯等丙烯酸類單體；氫化環氧類單體、脂環式環氧類單體、脂肪族環氧類單體等環氧類單體、環氧丙烯酸酯預聚物、丙烯酸酯預聚物、聚氨酯丙烯酸酯預聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯預聚物、芳香族聚氨酯丙烯酸酯預聚物、聚酯丙烯酸酯預聚物等，且可以單獨使用或者混合使用兩種以上之上述材料。

接著，請參照第1C圖，提供一雙面膠帶116，將一黏著面黏貼在襯底片材104之第一捲層104'的第一外襯表面104S'上。一實施例中，雙面膠帶116可具有均一的厚度，並小於襯底片材104的厚度。

主片材218之第一階層218的末端部分218E'可藉由雙面膠帶116黏著固定在襯底片材104的第一捲層104'上，其餘部分則依據纏繞，並順應捲疊。一般而言，主片材218的末端部分218E'是盡量靠近襯底片材104的第二捲層104"配置。舉例來說，一實施例中，主片材218的末端部分218E'具有側片材表面218W'，其係面對襯底片材104之第二捲層104"的第二側襯表面104W"。一實施例中，側片材表面218W'可鄰接第二側襯表面104W"。

如第1C圖所示，主片材218的第一階層218'係從末端部分218E'順應捲疊在襯底片材104的第一捲層104'上、然後捲疊在襯底片材104的第二捲層104"上，然後主片材218跨過末端部分218E'的側片材表面218W'而捲疊在末端部分218E'(或第一階層218')上的部份即為第二階層218"，可以此類推主片材218之第三、第四、或更高階層的捲繞結構。一實施例中，主片材218是偏光板片材。主片材218亦可包括其它材質，或其它光學片材。一實施例中，主片材218可為單層或多層之光學片材。一實施例中，主片材218可具有均一的厚度，介於100μm~500μm，並可大於或等於襯底片材104的厚度。由於末端部分218E'的側片材表面218W'係被襯底片材104的第二捲層104"遮蔽，因此主片材218從襯底片材104的第二捲層104"疊至末端部分218E'需要跨越的高度差G1可小於主片材218(或末端部分218E')的厚度。高度差G1即為側片材表面218W'之頂邊緣與第二側襯表面104W"之頂邊緣之間的高度差。一實施例中，高度差G1可趨近於0。

一比較例中，捲繞結構的主片材218是直接捲繞在芯體106上，而主片材218需跨越等於自身單一階層整個厚度的高度差，因此對應高度差的部分容易發生明顯壓痕轉印問題，其中以最靠近第一階層218'的第二階層218"轉印問題最為嚴重，甚至可能被判斷為不良部分而無法應用至產品。另一比較例中，若主片材218是透過雙面膠帶固定後再捲繞在芯體106上，會產生更大之高度差。相對地，本揭露之實施例係利用襯底片材104使得主片材218得以從第一階層218'跨越小於自身厚度的高度差G1進行更高階層的捲繞，因此能改善壓痕轉印現象，避免主片材218因為壓痕成為不良品的問題，而提高主片材218能夠應用在產品的可使用部分。

第1A圖及第1C圖顯示之實施例係以兩捲層結構的襯底片材104做說明，其中第一捲層104'可視為第N-1捲層，第二捲層104"可視為第N捲層，N=2。但根據本揭露不限於此。其他實施例中，亦可使用其它N個捲層結構的襯底片材，其中最外側的捲層為第N捲層，鄰接在其下方的捲層為第N-1捲層，以此類推其它依序更加靠近芯體106的下方捲層如第N-2捲層等，N=3、4、5、或更大的整數。類似參照第1A圖及第1C圖所述之實施例概念，第N-1捲層具有第一外襯表面104S'，第N捲層具有第二外襯表面104S"，主片材218係以末端部分218E'配置在第一外襯表面104S'上進行捲繞，且藉由第N捲層，主片材218得以跨過小於末端部分 218E'整個厚度的高度差G1而捲繞至末端部分218E'上並進而順應捲繞。

第2A圖至第2D圖繪示根據另一實施例之捲繞結構502的形成方法。

請參照第2A圖，將第一襯底片材304A捲繞在芯體106上。一實施例中，第一襯底片材304A具有均一的厚度。單一捲層的第一襯底片材304A的兩相對側襯表面可盡量靠近，例如兩相對側襯表面可間隔一狹縫彼此面對，或互相鄰接。一實施例中，第一襯底片材304A為偏光板片材。其它實施例中，第一襯底片材304A可包括其它材質或其它光學片材。一實施例中，第一襯底片材304A可為單層或多層之光學片材。

請參照第2B圖，將第二襯底片材304B捲繞在第一襯底片材304A上。一實施例中，第二襯底片材304B具有均一的厚度，並可大於第一襯底片材304A的厚度。單一捲層的第二襯底片材304B的兩相對側襯表面可盡量靠近，例如兩相對側襯表面可間隔一狹縫彼此面對，或互相鄰接。一實施例中，第二襯底片材304B為偏光板片材。其它實施例中，第二襯底片材304B可包括其它材質或其它光學片材。一實施例中，第二襯底片材304B可為單層或多層之光學片材。襯底片材304包括分別在不同捲層的第一襯底片材304A與第二襯底片材304B。

一實施例中，第一襯底片材304A與第二襯底片材304B之材料及厚度與襯底片材104相似，在此不再贅述。一實施例中，第一襯底片材304A與第二襯底片材304B之厚度不同，例如第一襯底片材304A之厚度小於第二襯底片材304B之厚度。一實施例中，第一襯底片材304A之厚度介於40-130μm，第二襯底片材304B之厚度介於100μm~500μm。

請參照第2C圖，對襯底片材304進行一切割步驟，以在第一襯底片材304A與第二襯底片材304B形成第一平面350(例如切割造成的一共平面)與第二平面352(例如切割造成的另一共平面)，第一平面350與第二平面352可定義出具有L輪廓的凹口354。一實施例中，第一平面350與第二平面352可互相垂直或形成一銳角或鈍角。

一實施例中，第一襯底片材304A與第二襯底片材304B可選用硬度比芯體106小的材質形成，因此比起直接在芯體106上形成凹口的手段，本揭露之實施例在襯底片材304中形成凹口354的切割步驟更容易進行，且凹口354的切割輪廓能更精準控制。此外，芯體106的結構並未被破壞，因此能再重複使用，以減少耗用成本。

請參照第2D圖，雙面膠帶116的一黏著面可黏著在第二平面352上。可利用雙面膠帶116相對的另一黏著面將主片材218的末端部分218E'黏接固定至凹口354中，然後捲繞其餘部分在襯底片材304上。一般而言，主片材218的末端部分218E'是盡量靠近襯底片材304的第一平面350配置。一實施例中，主片材218具有均一的厚度，介於100μm~500μm，且厚度大於或等於第二襯底片材304B。主片材218的第一階層218'係從末端部分218E'順應捲疊在襯底片材304上，然後主片材218跨過末端部分218E'的側片材表面218W'而捲疊在末端部分218E'(或第一階層218')的部份即為第二階層218"，可以此類推主片材218之第三、第四、或更高階層的捲繞結構。其中，主片材218從襯底片材304至末端部分218E'需要跨越的高度差G2係小於主片材218(或末端部分218E')的厚度，因此能避免更高階層發生壓痕轉印成為不良品的問題。實施例中，高度差G2即為側片材表面218W'之頂邊緣與第一平面350之頂邊緣之間的高度差。在一實施例中，第一襯底片材304A與第二襯底片材304B之厚度和與雙面膠帶116與主片材218之厚度和大致相同，使高度差G2可趨近於0。

第2A圖至第2D圖顯示之實施例係使用兩捲層結構的襯底片材304，且用以形成凹口354的切割深度是停止在芯體106的表面。但根據本揭露不限於此。其他實施例中，亦可使用其它捲層數目結構或不同厚度分佈的襯底片材，並利用切割步驟在襯底片材中形成凹口用以容納主片材218的末端部分218E'進而對主片材218進行捲繞，以保護芯體106的表面不致受到切割傷害。切割深度可適當調整以控制凹口的輪廓，以使當主片材218的末端部分218E'放置在凹口中進行捲繞時，得以由小於自身厚度的高度差從第一階層218'跨至末端部分218E'捲疊第二階層218"等更高的階層，從而避免壓痕轉印成為不良品的問題。

第3圖繪示一實施例之捲繞結構802，其與第2D圖的捲繞結構502的差異在於，第一襯底片材304A之厚度可趨近於雙面膠帶116，第二襯底片材304B之厚度可趨近於主片材218，且第一平面350的厚度(即切割凹口354的深度)等於第一襯底片材304A與第二襯底片材304B的總厚度(即等於雙面膠帶116與主片材218的總厚度)，使得片材218從襯底片材304至末端部分218E'需要跨越的高度差(參照第2D圖之高度差G2的概念)可趨近於0。

第4A圖至第4B圖繪示根據另一實施例之捲繞結構902的形成方法。請參照第4A圖，以單一襯底片材904捲繞在芯體106上多層。一實施例中，襯底片材904為偏光板片材。其它實施例中，襯底片材904可包括其它材質或其它光學片材。一實施例中，襯底片材904可為單層或多層之光學片材。

請參照第4B圖，然後，以類似第2C圖與第2D圖所述的概念，對襯底片材904進行一切割步驟，以形成凹口954，並利用雙面膠帶116將主片材218的末端部分218E'黏接固定至凹口954中，然後捲繞其餘部分在襯底片材904上。一實施例中，凹口954的深度等於雙面膠帶116與主片材218的總厚度，使得片材218從襯底片材904至末端部分218E'需要跨越的高度差(參照第2D圖之高度差G2的概念)可趨近於0。

此外，在本發明中，若芯體106的表面有凹凸缺陷或沾附異物時，藉由包覆前述之襯底片材，也可更進一步的防止與避免壓痕轉印成為不良品的問題。

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。

102:捲繞結構

104:襯底片材