光学膜片的裁切设备及其裁切方法、裁切模具的加工方法与流程

本发明涉及光学膜片裁切技术领域，特别是涉及一种光学膜片的裁切设备及其裁切方法、裁切模具的加工方法。

背景技术：

背光模组是液晶显示装置的重要组成部分，现有液晶显示装置为了减少厚度的增加，采用将迷你发光二极管(mini-led)应用到背光模组中，mini-led是一种尺寸在100微米左右的小型led，具有更小的芯片尺寸，且相邻两个芯片(光源)之间的间距也更小。

但，与传统背光模组类似，mini-led背光模组也需要使用光学膜片来达到增亮、匀光等特性，mini-led背光模组包含有反射膜、扩散膜、增光膜、复合膜、量子点膜等；其中扩散膜、增亮膜、复合膜、量子点膜等与传统背光模组光学膜片架构中的类似，但反射膜差异较大，因为mini-led背光模组与传统背光模组相比，从led数量几十至一百颗增加到几千至上万颗，反射膜的开孔数也由几十至一百个增加至几千至上万个，从而使反射膜的裁切工艺难度直线增加；同时，mini-led背光模组中所使用到的反射膜必须在底层贴上双面胶，进而固定到电路板上，否则反射膜会出现偏移或者覆盖至led上的情况，但覆有双面胶的反射膜裁切难度会进一步增加。

技术实现要素：

有鉴于此，针对上述技术问题，有必要提供一种裁切难度低、操作便捷且成本低的光学膜片的裁切设备及其裁切方法、裁切模具的加工方法。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种光学膜片的裁切设备，包括冲孔装置，所述冲孔装置包括传动平台、裁切模具以及排废组件，所述传动平台承载并传送所述光学膜片，且所述传动平台开设有多个排屑孔；所述裁切模具的刀锋硬度大于hrc45，且所述刀锋为单锋刀，所述单锋刀的刀锋角度为5°-30°；或者所述刀锋为双锋刀，所述双锋刀的刀锋角度为10°-60°；所述裁切模具位于所述传动平台一侧，且能够相对所述传动平台运动，以在所述光学膜片上冲切形成透光孔；所述排废组件安装于所述传动平台远离所述裁切模具的一侧面上，并通过所述排屑孔吸附所述裁切模具冲切所述光学膜片时产生的废屑。

在本申请中，通过在一定范围内选择裁切模具的刀锋类型和角度，并将刀锋进行加工处理，使刀锋的硬度大于hrc45，并将刀锋加工的更加锋利，降低光学膜片的裁切工艺难度，便于裁切模具对光学膜片进行裁切冲孔；并且，排废组件能够在裁切模具进行冲切的同时，对废屑及时快速地进行吸附，降低废屑清理的难度，从而进一步在光学膜片上形成冲切后的透光孔，增强背光模组的透光性能、操作简单且裁切冲孔难度低。

在其中一个实施例中，所述裁切设备还包括清废装置，沿所述传动平台的送料方向，所述清废装置位于所述冲孔装置出料的一侧，用于清除经所述裁切模具冲切后的所述光学膜片上的废屑。

如此设置，清废装置能够将排废组件未吸附的废屑进行二次清理，以使冲孔装置对光学膜片冲切后的废屑能够全部排出，以形成透光孔，增强背光模组的透光性能。

在其中一个实施例中，所述清废装置包括清废组件及收集组件，所述清废组件与所述收集组件相对设置于所述传动平台的两侧，且所述清废组件与所述裁切模具位于所述传动平台的同一侧，所述收集组件与所述排废组件位于所述传动平台的同一侧，所述清废组件能够伸入所述透光孔内，并清除所述透光孔内的废屑，所述收集组件收集经所述清废组件清除的废屑。

如此设置，清废组件能够将排废组件未及时清理的废屑进行二次清理，并排至收集装置内。

在其中一个实施例中，所述清废组件包括清废平台、清废治具及ccd定位单元，沿所述传动平台的传送方向，所述ccd定位单元、所述清废治具依次间隔布设于所述清废平台靠近所述传动平台的一侧，且所述清废治具朝所述传动平台的方向凸起，所述ccd定位单元能够对所述光学膜片的位置进行定位，并使所述清废治具与所述透光孔一一对应。

如此设置，ccd定位单元能够对冲孔装置裁切后的光学膜片进行定位，以使清废组件上凸起的清废治具能够与透光孔一一对应，便于对透光孔中未被清理的废屑进行二次清理。

本申请还提供一种裁切模具的刀锋的加工方法，该方法包括以下步骤：

提供裁切模具的原材；

将裁切模具的原材加工成具有锋利刀锋的裁切模具；

将具有锋利刀锋的裁切模具进行淬火；淬火条件为1000-1050℃，并保温10-30min，再空冷或油冷至室温；以及

将淬火后的具有锋利刀锋的裁切模具进行回火；回火条件为500-550℃，并保温30-90min，再空冷或油冷至室温，以使裁切模具的刀锋的硬度大于hrc45。

在本申请中，将加工形成的裁切模具进行热处理，经加热和冷却改变裁切模具的物理性质，以改善裁切模具的显微结构,使其达到所需的物理要求，从而提高裁切模具的韧性、硬度以及耐磨性；先将裁切模具在一定温度条件下进行淬火再冷却，使刀锋获得一定的硬度，因其淬火后会变脆，并且由淬火急冷而引致的应力可以使刀锋受到轻击而断裂，再将其在一定温度条件下进行回火再冷却，以降低其脆性，同时可以增加刀锋的韧性，反复进行以充分释放其内应力，将裁切模具的刀锋硬度最大化，从而降低对光学膜片的裁切难度。

在其中一个实施例中，在步骤“提供裁切模具的原材”中，所述原材的型号为skd11、st11、d2、dc53或者cr12中的任意一种。

如此设置，便于裁切模具的加工成型。

在其中一个实施例中，所述裁切模具回火的次数大于或等于3次。

如此设置，能够充分释放其内应力，将裁切模具的刀锋硬度最大化，以降低对光学膜片的裁切冲孔难度。

本申请还提供一种光学膜片的裁切方法，该裁切方法基于一种裁切设备实现，所述裁切设备包括传动平台及冲孔装置，所述冲孔装置包括裁切模具及排废组件；该裁切方法包括以下步骤：

将待裁切光学膜片放置于所述传动平台；

启动所述冲孔装置，且使所述裁切模具靠近所述传动平台，并对所述待裁切光学膜片进行裁切冲孔以形成透光孔；以及

所述排废组件将所述裁切模具冲孔后形成的废屑吸走。

在本申请中，排废组件能够在冲孔装置的裁切模具进行冲切的同时，对废屑及时快速地进行吸附，降低废屑清理的难度，从而进一步在光学膜片上形成冲切后的透光孔，增强背光模组的透光性能、操作简单且裁切冲孔难度低。

在其中一个实施例中，所述裁切设备还包括清废组件及收集组件，所述清废组件包括清废治具及ccd定位单元；所述裁切方法还包括以下步骤：

所述传动平台将裁切后的光学膜片传送到所述清废组件下方；

所述ccd定位单元对所述光学膜片的位置进行定位，以使所述清废治具与所述透光孔一一对应；以及

所述清废治具下压，将未被所述排废组件吸附的废屑排至所述收集组件内。

如此设置，ccd定位单元能够对冲孔装置裁切后的光学膜片进行定位，以使清废组件上凸起的清废治具能够与透光孔一一对应，便于对透光孔中未被清理的废屑进行二次清理，在通过收集组件对废屑进行收集。

在其中一个实施例中，所述裁切模具将所述光学膜片的尺寸裁切成10mm×10mm-2000mm×2000mm之间；且冲切出的所述透光孔的数量为1-100000个之间，所述透光孔为圆孔或者方孔，且所述圆孔的直径范围为0.5mm-20mm，所述方孔的面积范围为0.25mm²-400mm²。

如此设置，通过运用裁切设备的裁切方法，能够裁切出一定数量及一定尺寸的小孔，从而增强背光模组的透光性能。

与现有技术相比，本申请提供的一种光学膜片的裁切设备，通过在一定范围内选择裁切模具的刀锋类型和角度，并将刀锋进行加工处理，使刀锋的硬度大于hrc45，并将刀锋加工的更加锋利，降低光学膜片的裁切工艺难度，便于裁切模具对光学膜片进行裁切冲孔；并且，排废组件能够在裁切模具进行冲切的同时，对废屑及时快速地进行吸附，降低废屑清理的难度，从而进一步在光学膜片上形成冲切后的透光孔，增强背光模组的透光性能、操作简单且裁切冲孔难度低。

附图说明

图1为本发明提供的光学膜片的裁切设备的示意图。

图2为本发明提供的裁切模具的加工方法的步骤流程图。

图3为本发明提供的光学膜片的裁切方法的步骤流程图。

图中，100、裁切设备；10、冲孔装置；11、传动平台；12、冲孔平台；13、裁切模具；14、排废组件；20、清废装置；21、清废组件；211、清废平台；212、清废治具；213、ccd定位单元；22、收集组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，图1为本发明一实施方式中的光学膜片的裁切设备100的示意图，该裁切设备100应用于膜片裁切技术领域，并能够对背光模组中的光学膜片进行裁切冲孔，以增强背光模组的透光性等。

目前为了减少液晶显示装置的厚度，通常会使用mini-led背光模组，但市场上的mini-led背光模组，其中的反射膜的开孔数从传统的几十至一百个增加至几千至上万个，从而使反射膜的裁切工艺难度直线增加；同时，mini-led背光模组中所使用到的反射膜必须在底层贴上双面胶，进而固定到电路板上，否则反射膜会出现偏移或者覆盖至led上的情况，但覆有双面胶的反射膜裁切难度会进一步增加。

请参阅图1，该裁切设备100包括冲孔装置10，冲孔装置10用于对光学膜片进行裁切冲孔；冲孔装置10包括传动平台11、裁切模具13以及排废组件14，传动平台11能够承载并传送光学膜片，且传动平台11开设有多个排屑孔(图未示)；裁切模具13的刀锋硬度大于hrc45，且刀锋为单锋刀，单锋刀的刀锋角度为5°-30°；或者刀锋为双锋刀，双锋刀的刀锋角度为10°-60°；裁切模具13位于传动平台11一侧，且能够相对传动平台11运动，以在光学膜片上冲切形成透光孔；通过在一定范围内选择裁切模具13的刀锋类型和角度，并将刀锋进行加工处理，使刀锋的硬度大于hrc45，将刀锋加工的更加锋利，从而降低光学膜片的裁切工艺难度，便于裁切模具13对光学膜片进行裁切冲孔；排废组件14安装于传动平台11远离裁切模具13的一侧面上，并通过排屑孔吸附裁切模具13冲切光学膜片时产生的废屑；排废组件14能够在裁切模具13进行冲切的同时，对废屑及时快速地进行吸附，降低废屑清理的难度，从而进一步在光学膜片上形成冲切后的透光孔，增强背光模组的透光性能、操作简单且裁切冲孔难度低。

在本申请中，裁切模具13的刀锋在硬度一定的条件下，将单锋刀的刀锋角度范围设置为5°-30°，以使得刀锋更加锋利且使用寿命长；当单锋刀的刀锋角度小于5°时，虽然提高了刀锋的锋利程度，但是其使用寿命会大大降低，在使用过程中更容易变钝；当单锋刀的刀锋角度大于30°时，刀锋的锋利度降低，从而导致对光学膜片的裁切冲孔的难度增加。需要说明的是，对双刀锋的刀锋角度的选择范围的理由与单刀锋类似，在此就不再赘述。

进一步地，冲孔装置10还包括冲孔平台12，裁切模具13安装于冲孔平台12靠近传动平台11的一侧，冲孔平台12由液压或者电压驱动，以带动裁切模具13沿垂直于传动平台11的传动方向靠近或者远离传动平台11，冲孔平台12能够移动的距离为500mm，且压力范围为1-500吨。

具体地，排废组件14为具有真空吸附功能的部件，能够对裁切模具13裁切冲孔后在光学膜片上形成的废屑进行吸附，且其吸附力为0.1mpa-10mpa，根据吸附难度的不同，可对吸附力进行调整，以快速及时地将废屑吸附进排废组件14内，形成透光孔，从而增强背光模组的透光性能。

优选地，在本申请中，排废组件14的吸附力为0.7mpa；当然，在其他实施例中，也可以根据不同的情况对吸附力进行调整，以达到相同的吸附作用即可，如吸附了还可以调整为0.5mpa、1mpa、3mpa等。

具体地，传动平台11能够将裁切冲孔的光学膜片沿传送方向移动1-2000mm，且传送公差为±0.1mm；移动距离可以根据光学膜片的尺寸大小进行调整，使冲孔装置10对一个光学膜片完成裁切冲孔后，传动平台11将带动已完成裁切冲孔后的光学膜片移动预设距离，便于冲孔装置10对下一个光学膜片进行裁切冲孔，提高操作效率，同时，避免冲孔装置10对已经裁切冲孔的光学膜片进行二次冲切。

请继续参阅图1，裁切设备100还包括清废装置20，用于清除经裁切模具13冲切后的光学膜片上的废屑；沿传动平台11的送料方向，清废装置20位于冲孔装置10出料的一侧，即光学膜片经传动平台11的传送先经冲孔装置10裁切冲孔，再经清废装置20二次清理废屑，以使冲孔装置10对光学膜片冲切后的废屑能够全部排出，以将冲孔装置10冲切的全部透光孔显示出来，从而提高裁切设备100的冲切效率，增强背光模组的透光性能。

进一步地，清废装置20包括清废组件21及收集组件22，清废组件21与收集组件22相对设置于传动平台11的两侧，且清废组件21与裁切模具13位于传动平台11的同一侧，收集组件22与排废组件14位于传动平台11的同一侧，清废组件21能够伸入透光孔内，并清除透光孔内的废屑，收集组件22收集经清废组件21清除的废屑，清废组件21能够将排废组件14未及时清理的废屑进行二次清理，并排至收集装置内。

在本申请中，为了节省成本，收集组件22不具有排废组件14的吸附功能，收集组件22仅能够收集容纳经清废组件21二次清理的废屑；当然，在其他实施例中，收集组件22也可以是具有与排废组件14相同吸附功能的部件，以对废屑进行二次吸附清理。

具体地，清废组件21包括清废平台211、清废治具212及ccd定位单元213，沿传动平台11的传送方向，ccd定位单元213、清废治具212依次间隔布设于清废平台211靠近传动平台11的一侧，且清废治具212朝传动平台11的方向凸起，ccd定位单元213的摄像头能够对光学膜片的位置进行定位，以使清废组件21上凸起的清废治具212能够与透光孔一一对应，再经清废平台211的带动，使清废治具212朝向光学膜片移动，以对透光孔中未被清理的废屑进行二次清理。

如图2所示，本申请还提供一种裁切模具13的加工方法，该方法包括以下步骤：

步骤s1，提供裁切模具13的原材；

步骤s2，将裁切模具13的原材加工成具有锋利刀锋的裁切模具；

步骤s3，将具有锋利刀锋的裁切模具13进行淬火；淬火条件为1000-1050℃，并保温10-30min，再空冷或油冷至室温；以及

步骤s4，将淬火后的具有锋利刀锋的裁切模具13进行回火；回火条件为500-550℃，并保温30-90min，再空冷或油冷至室温，以使裁切模具13的刀锋的硬度大于hrc45。

具体地，在步骤s1中，采用的原材的型号为skd11、st11、d2、dc53或者cr12中的任意一种；原材为钢材，且采用厚度至少为20mm的钢板，以便于铣出裁切模具13的刀锋。在步骤s2中，加工成裁切模具13的过程采用cnc精雕技术，将步骤s1中原材上部预定几毫米厚度的部分铣出刀锋。在步骤s3和步骤s4中，先将裁切模具13在预定温度条件下进行淬火再冷却，使刀锋获得一定的硬度，因其淬火后会变脆，并且由淬火急冷而引致的应力可以使刀锋受到轻击而断裂，再将其在预定温度条件下进行回火再冷却，以降低其脆性，同时可以增加刀锋的韧性，反复进行以充分释放其内应力，将裁切模具13的刀锋硬度最大化；将加工形成的裁切模具13进行热处理，经加热和冷却改变裁切模具13的物理性质，以改善裁切模具13的显微结构,使其达到所需的物理要求，从而提高裁切模具13的韧性、硬度以及耐磨性，从而能够降低对光学膜片的裁切冲孔难度。

在本申请中，裁切模具13回火的次数大于或等于3次，能够充分释放其内应力，将裁切模具13的刀锋硬度最大化，以降低对光学膜片的裁切冲孔难度。

优选地，在本申请中，采用的原材的型号为dc53；当然，在其他实施例中，也可以采用其他型号的原材进行加工，如st11、cr12或者d2。

优选地，在本申请中，裁切模具13回火次数为3次，经热处理后裁切模具13的刀锋硬度为hrc60，便于对光学膜片进行冲切；当然，在其他实施例中，裁切模具13回火次数也可以根据裁切模具13本身的情况来进行回火，若裁切模具13进行一次回火后裁切模具13的刀锋硬度足够，便不再进行二次回火；若裁切模具13的脆性高易断裂可以对裁切模具13进行三次以上回火，如四次、五次或者六次回火。

如图3所示，本申请还提供一种光学膜片的裁切方法，该裁切方法基于一种裁切设备100实现，裁切设备100包括传动平台11及冲孔装置10，冲孔装置10包括裁切模具13及排废组件14；该裁切方法包括以下步骤：

步骤y1，将待裁切光学膜片放置于传动平台11；

步骤y2，启动冲孔装置10，且使裁切模具13靠近传动平台11，并对待裁切光学膜片进行裁切冲孔；以及

步骤y3，排废组件14将裁切模具13冲孔后形成的废屑吸走。

需要说明的是，在步骤y2中裁切模具13进行裁切冲孔的时候，步骤y3中排废组件14一直处于开机状态，将冲孔后形成的废屑同时吸附进排废组件14中；即排废组件14能够在冲孔装置10的裁切模具13进行冲切的同时，对废屑及时快速地进行吸附，降低废屑清理的难度，从而进一步在光学膜片上形成冲切后的透光孔，增强背光模组的透光性能、操作简单且裁切冲孔难度低。

进一步地，裁切设备100还包括清废组件21及收集组件22，清废组件21包括清废治具212及ccd定位单元213；裁切方法还包括以下步骤：

步骤y4，传动平台11将裁切后的光学膜片传送到清废组件21下方；

步骤y5，ccd定位单元213对光学膜片的位置进行定位，以使清废治具212与透光孔一一对应；以及

步骤y6，清废治具212下压，将未被排废组件14吸附的废屑排至收集组件22内。

具体地，在步骤y5中，通过ccd定位单元213上的摄像头对冲孔装置10裁切后的光学膜片进行定位，以使清废组件21上凸起的清废治具212能够与透光孔一一对应，从而对透光孔中未被清理的废屑进行二次清理。

进一步地，通过应用该裁切设备100的裁切方法，裁切模具13能够将光学膜片的尺寸裁切成10mm×10mm-2000mm×2000mm之间；且冲切出的透光孔的数量为1-100000个之间，透光孔为圆孔或者方孔，且圆孔的直径范围为0.5mm-20mm，方孔的面积范围为0.25mm²-400mm²，从而满足mini-led背光模组中的反射膜的开孔数为几千至上万个，从而增强背光模组的透光性能。

需要说明的是，对光学膜片的裁切及冲孔是用同一把裁切模具13完成的，即裁切模具13在裁切出所需尺寸大小的光学膜片的同时，也进行冲孔动作，即边裁切边冲孔；冲孔及裁切所需要用到的所有的刀线(即刀锋)都是在裁切模具13加工过程中从同一块钢板上根据冲切需要铣出的，再使裁切模具13进行热处理，从而满足裁切模具13的裁切冲孔形成所需的光学膜片。并且，冲孔后形成的透光孔的个数、形状及尺寸等是根据不同裁切模具13来冲切形成的，不同的裁切模具13冲切出的透光孔个数、尺寸及形状都是不同的。

以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。