[發明專利]分流倍增裝置、分流系統、方法與多層膜結構

有效

• 申請號: 201210067541.7
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN103302835A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 張仁懷;吳文正;林昭穎
• 申請（專利權）人: 宏騰光電股份有限公司
• 主分類號: B29C47/14
• 分類號: B29C47/14;B29C47/06;B29L9/00;B29L7/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及一種具有厚度梯度變化的分流倍增裝置、系統、方法與由該方法制作的多層膜結構，特別是一種結合分流與倍增效果，且具有設計彈性的分流倍增裝置，并以此裝置制作的多層膜結構的方法。

背景技術

用于光學系統或是特定用途的多層膜結構由多層薄膜疊合組成的，各層之間依據需求設計為物理特性(如折射率)相異的薄膜。若應用于光學系統中，多層膜的設計可以使某波長區段的光通過或阻擋特定波長的光線，此類具有多層光學膜的光學元件可以高分子聚合物所組成。各種用途的多層膜結構特別利用一種共擠出(co-extrsion)的制作方法，如圖1所示的示意圖。

圖1中所示為一共擠出裝置的大致構造，材料分別由第一進料口100與第二進料口102輸入裝置內，材料混入后，先經過一前置處理，包括清洗、烘干(含水控制)、去雜質等步驟。經過前置處理后的材料可經第一分流單元104進行第一次分流，將材料分別以不同的流道輸送，此例可依據需求再經第二分流單元110進行第二次分流，將材料有層次地混合，并經過多個流道輸送。

之后，多個流道的流體將經過倍增單元106處理，以產生多倍數的層數，此時也可以再引入表面材料進料口108，作為各層結構的保護層。經過倍增單元106之后，可以將原有的層數進行倍增為數倍的層數，之后由多層擠出單元111壓縮，輸送至模頭(extrusion?die，擠壓模具)112輸出，模頭112的作用是可以使擠出的塑料溫度與厚度較為均勻并產生特定厚度與特定形狀的成品。

接著設置有一整形單元114，此為模頭112輸出的半成品輸送時用來微調結構與成品厚度與導向的用途，滾輪116則是用來平整整個多層膜結構，并輸送至平臺。延伸滾輪組118能夠通過延伸機構的設計，將多層膜結構材料進行單軸延伸，之后經過拉幅單元120可在施以單軸或雙軸延伸，輔以加熱單元122，以加熱方式加熱多層膜結構，使之能夠依據設計進行型塑、解應力，并改善材料的機械或熱力與光學性質，最后由收集單元124收納為產品。

在共擠出裝置內的分流器(feedblock?device)的實作方式之一如圖2所示現有技術示意圖。其中所示的分流器2具有多個進料口20，21，23，24，可以分別輸入不同的材料，如流質的高分子聚合物材料，經過進料口20，21，23，24輸入至分流單元27內。利用分流單元27內的機構設計，將進料區分為多層結構，之后擠出由出口22輸出。

此現有技術的分流器所產生的多層結構的層數將以輸入的入口數與分流器內設計分開的流道(channel)數目相乘而定。

圖3A，3B接著顯示現有技術的倍增器運作原理與裝置示意圖。

圖3A描述倍增器的運作原理，其中舉例包括有初始進料301，經過分流切割為多個(此例為4個)輸送部分，如圖中所示的切割進料303a，303b，303c，303d，之后依據需求，可以重新排列切割進料303a，303b，303c，303d的相對順序，如圖所示，原本切割進料303a，303b，303c，303d的順序改為303c，303a，303d與303b(由上而下)。

之后依設計的順序疊合各層結構，可擴展為圖標較長的結構，輸出形成如倍增進料305的多層結構，最后經壓出膜堆形成多層膜結構307。

執行上述倍增原理的設計之一如圖3B所示的現有技術的倍增器示意圖。

倍增器如圖1所示，可能設于分流之后，圖3B的進料區31顯示將進料分別由分流入口311，312，313，314進入裝置內，各個入口的材料經過不同的流道輸送，到達如圖顯示的轉換處311’，312’，313’，314’，流道的相對位置可以依據設計進行轉換，到了倍增出口32的位置時，除了相對位置改變外，層數倍增為四層，最后經壓縮后輸出。

現有技術中，當圓盤形超多層分流器內部的超多層流道本身不具有厚度或寬度或長度等尺寸的梯度變化時，高分子在超多層分流器的內部流動所受的背壓較穩定且均勻，較不易造成過大的流速差異，理論上各流道流動的穩定性會很好，制作出的多層膜在整體的厚度變化較為均勻，不容易產生色斑與色塊等缺陷，但實際應用上為達成具有厚度梯度變化的超多層分流器，常常在超多層分流器制造時就制作出具有厚度或寬度或長度變化的超多層流道，但因流道厚度寬度或長度等機械尺寸有差異，高分子在其內部流動所受的背壓也有差異，所以此造成超多層膜在流道內部所受的背壓差距過大，造成擠出成膜時超多層流道的不穩定，使得多層膜厚度均勻性質量不佳，造成多層膜的色斑與色條紋。

發明內容