CN104245554A - 箔片加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种箔片加工装置，包括用于供应待加工的至少两个箔片(A,B)的至少两个供应单元(1a,1b)、用于对所述至少两个箔片进行加工的加工单元(9)，以及用于从所述供应单元向所述加工单元传送所述箔片的传送单元(8)，其中至少一个所述箔片分段为包括了用于分隔箔片的后续节段的机械薄弱区，用以实时校正所述箔片之间的相对位置，其中，所述传送单元包括用于支承经分段箔片的至少两个后续节段的至少两个支承构件。

Description

箔片加工装置
技术领域
本发明涉及一种箔片加工装置，诸如箔片层压装置、箔片切割装置或箔片印花装置。
背景技术
挠性电子产品常常包含涉及到不同功能的多个箔片。这种电子产品例如可包括具有OLED功能的箔片、具有印制光电二极管的箔片以及驱动器箔片。这种配置例如可用于制造挠性显示器。
应当理解，所有这些箔片需要相互结合以产生最终产品。此类结合常常使用层压工序来完成。因此，可能需要确保箔片之间的光学互连、流体互连或电气互连。这些工序是基于对准式叠层而进行的。
一般情况下，即，当一个或两个叠层包括有限尺寸的连续节段(例如，该节段可为约30cm长)时，这种叠层可以分段地式进行。这些节段优选经由约1cm长的非功能区来互连。因此，由于机械性薄弱的非功能区是可变形的，使得每个节段都需要独立的对准。
箔片加工装置的实施例可从US 7 640 836中获知。该已知装置涉及一种构造成能实现相对高速操作的卷带加工装置。在该已知装置中提供了构造有真空按压板的加工站，其中所述真空按压板用以容纳并保持能携带卷带的增量节段的图像。
在操作过程中，在卷带上释放进给张力和输出张力，由此通过按压板来保持卷带的节段。上面带有卷带节段的按压板可选择性地关于X,Y轴移动，并且关于θ轴转动，用以使卷带节段上的图像与加工站中的卷带加工部件对准。该已知装置构造成能实现用于针对具有各自图案的两个箔片执行粗调对准和精准对准的基板操控。
该已知装置的缺点是其具有复杂的配合件构造，这从维护以及成本增加方面考虑均是不理想的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实现高的对准精度并具有简化结构的改进式箔片加工装置。
为此，根据本发明的装置包括用于供应待加工的至少两个箔片的至少两个供应单元、用于对所述至少两个箔片彼此进行加工的加工单元，以及用于从所述供应单元向所述加工单元传送所述箔片的传送单元，其中，至少一个所述箔片分段为包括有用于分隔后续的箔片节段的机械薄弱区，以便实时校正所述箔片之间的相对位置，其中，所述传送单元包括在使用中用于同时支承经分段箔片的至少两个后续节段的至少两个支承构件。
本发明的技术手段基于以下认识：当例如在按压夹辊中加工第N个节段时，必须调整下一节段(N+1)中的两个协作箔片中的一个箔片的位置，用以使得节段N+1能够准确对准。做到这一点的一种方法是，在所调整的箔片中提供薄弱区，并且在所述按压夹辊拉伸节段N与N+1之间的过渡带中的薄弱区之前将所述箔片中的张力控制到精确对准所需的量。这导致了所述薄弱区的争议性折衷，一方面，所述薄弱区必须足够坚硬以允许能操控箔片滚过机器，但另一方面，与未弱化箔片的刚性相比，所述薄弱区还必须具有低得多(可忽略不计)的刚性。而且，所述薄弱区的刚性的公差使得难以对调整进行控制。这些问题尤其妨碍以高生产速度(例如，100m/min)进行箔片加工。
应当理解，根据本发明的加工装置可以涉及层压装置、切割装置或印花装置。尽管本说明书为任何的特定加工装置提供了参考，但应当理解，将着重考虑层压、切割或印花装置。
根据本发明的一方面，提供了以相对极高的生产速度进行对准式加工的加工装置。
相应地，根据本发明一方面的所述装置配置为能将经调整的箔片的后续节段固定到诸如夹钳的单独的可调节支承构件上。可以使用至少两个夹钳，以便当一个夹钳在按压夹辊中参与节段N的固定时，一个或多个其他夹钳可用于制备节段N+1、N+2等。
在根据本发明的所述装置的一个实施例中，所述支承构件适于基本上牢固地贴附在所述后续节段上。
已发现，有利的是，所述支承构件构造成不仅具有支承功能，而且还能牢固地与箔片节段相接合。例如，所述支承构件可设有用于与各个节段接合的抽吸单元。为此，与节段相接合的所述支承构件的表面可包括多孔材料。已发现，所述多孔材料可有利地用于与合适的泵配合，以经由所述多孔材料吸尽空气，从而对箔片节段施加相应的吸力。
在根据本发明另一方面的所述装置的另一实施例中，所述支承构件构造在旋转构件上。
已发现，特别有利的是，所述支承构件布置在可实施为传送带的旋转构件上。其结果是，所述支承构件可适当地将节段从供应单元向层压站运送。
优选地，提供多个支承构件，其中所述支承构件分布在所述旋转构件的外表面上，以便与节段同步。
在本实施例中，所述支承构件可与两个以上的后续箔片节段相接合，其中由于两个以上的后续节段是以可控的方式被传送到加工站的，因此可以提高生产速度并降低对准误差。
在一个特定实施例中，所述装置的支承构件可构成旋转主体的外表面的至少一部分。
例如，所述支承构件可安装在转轮上，并形成该转轮的外表面。优选地，无论所述支承构件是否基于转轮或者是否构成另一旋转结构(诸如，传送带)的一部分，它们均可由弹簧来偏压。
优选地，所述支承构件与节段相接合的表面是凸面。
已经发现这一特征对旋转式支承构件是特别有利的，因为支承构件的凸状接触面在与节段区域相接合时不会引起节段区域的任何变形。
在根据本发明的所述装置的又一实施例中，所述支承构件围绕旋转中心、大致沿着具有某半径的圆旋转，其中具有曲率半径的所述表面与所述圆的半径相交。
已发现，当所述支承表面的曲率大致与所述支承构件的旋转运动的曲率相匹配时，可实现进一步提高的对准质量。
在根据本发明的所述装置的又一实施例中，所述传送单元包括上面安装有所述支承构件的传送带，其中所述支承构件的位置可相对于传送带来调整。
这种技术手段基于如下认识：当所述支承构件可移动地构造在传送带上时，可以获得适当且可靠的对准调整。可以理解，尽管以传送带作为参考，但也可以考虑其他的传送单元实施例。
优选地，所述支承构件能自动地致动以实现它们自身的位移。因此，当偏差确定时，可对所述支承构件的各个致动器通电，并且可以在空间中调整由支承构件所支承的节段的位置。优选地，所述支承构件适于实现对箔片节段的位置的三维校正。
在根据本发明的所述装置的又一实施例中，进一步包括用于分割所述薄弱区的切割单元。
当需要在空间中对分离节段的位置进行校正时，这一特征是有利的。优选地，所述切割单元包括合适的激光器，用以切割箔片的薄弱区。
在根据本发明的所述装置的其他实施例中，其中一个或多个箔片上设有对准标记，所述装置还包括能实现所述箔片之间的对准的识别单元。
已发现，有利的是，提供了适于检测到箔片潜在的偏差并发出信号的自动单元。优选地，所述识别单元包括照相机，所述照相机被适当校准以便确定箔片上的对准标记的位置。
为了实现箔片之间的偏差的自动信号发出，根据本发明再一方面的所述装置还包括用于分析来自所述识别单元的数据的处理器，所述处理器还适于相对于传送带来控制所述支承构件的位置，用以使所述箔片对准。
优选地，所述处理器设有其中罗列了可容许偏差的一个或多个容差表。当制造不同类型的装置时，就相同的箔片而言可采用不同的对准公差。所述处理器优选地构造成能确定出从识别单元接收的数据是否落入所容许偏差的范围内，如果未落入，则向所述支承构件提供控制信号以便适当移动节段。
在根据本发明再一方面的所述装置的特定实施例中，当进行箔片接合时所使用的支承构件构造成能被传送到某位置，以形成所述加工单元(诸如，层压夹辊、切割或印花单元)的一部分。
已发现，特别有利的是，所述支承构件构成所述加工站(尤其指按压夹辊)的一部分。由于这一特征，使得经适当对准的箔片节段在适当加工之前不会发生任何位移。
下面将参照附图对本发明的这些及其他各方面进行讨论，其中相同的附图标记对应于相同元件。应当理解，附图仅为说明目的示出，并不用于限制所附权利要求的范围。
附图说明
图1示意性地示出了根据本发明第一方面的层压装置的实施例。
图2示意性地示出了根据本发明另一方面的层压装置的另一实施例。
图3示意性地示出了根据本发明又一方面的层压装置的再一实施例。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明第一方面的层压装置10的实施例。图1示意性地示出了其中两个箔片A,B汇集在按压夹辊1中的示例性实施例。第一箔片A由第一供应单元1a来供应，而第二箔片B由第二供应单元1b供应。典型地，箔片A,B在按压夹辊1处通过适当的压敏粘合剂(PSA)彼此固定。当箔片A,B在按压夹辊1处相互层压之后，它们不可移动地彼此固定，并且在输出叠层收集辊1c处离开按压夹辊1。
箔片A,B中的一个或两个可以包括释放式衬垫，所述释放式衬垫可以在对准和层压工序之前在工作站1d处回收。
应当理解，出于本示例性实施例的目的，假设以箔片A为主导，并假设将箔片B朝向箔片A调整以进行准确的对准。然而，也可以设想不同的构造。
根据本发明，箔片B由包括多个支承构件2的传送单元8来支承。可以理解，本发明可以通过两个支承构件或者通过适当的多个支承构件来实现。已发现，对于具有约30cm长的节段的箔片而言，4-6个支承构件就足够了。
因此，支承构件2构造成可使用诸如传送带的适当传输系统来相对于箔片B移动。优选地，支承构件2实现为真空夹钳，但是支承构件也可使用不同的原理来与箔片接合。例如，可以使用静电引力。在层压装置10的操作期间，支承构件2能够同时支承至少两个后续的箔片节段。
在本实施例中，支承构件可设有朝向箔片并试图与箔片接合的多孔材料。该多孔材料可用于对箔片施加适当的吸力。优选地，Metapor等可用作多孔材料。
更具体地，支承构件2可以与构造成允许支承构件相对于传送带移动的致动器(未示出)配合操作。例如，能够实现约为1cm的纵向或横向的位移。
在使用中，当支承构件正以与箔片B大致相同的速度移动到达位置i时，开启真空机(或任何其他附加力或机构)。在介于位置i与位置ii之间的某处，例如使用适当的激光切割来在箔片B中制造切口5(完全的或局部的切口)，以弱化两个节段之间的区域。此后，箔片B的所接合的节段可相对于箔片的其余部分移动。备选地，箔片B可具有已预先弱化的区域，由此，对于使箔片B的节段相对于箔片的其余部分独立移动而言，没有必要使用切割装置。
接着，可以通过合适识别单元来对设置在箔片A和B上的标记进行快照。例如，适合的相机3和4可用于此。来自相机的信息提供了有关箔片A和B是否位于可容许的对准边界内的输入。
一旦确定箔片A和B没有适当地对准，那么可以对支承构件的致动器(未示出)通电，以使箔片相对于彼此适当地移动和/或旋转。应当理解，尽管在本实施例中是移动箔片B，但也可以移动两个箔片。
在完成对准之后，进一步传送箔片B，直到其前缘与夹辊接合为止。因此，由于支承构件的准确同步，可以关闭真空机(或任何其他保持机构)并且层压过程继续进行。支承构件被引导离开该节段，并再次设置用于与箔片B的新节段相接合。优选地，支承构件2可关于一个或多个大致圆形体8转动。
已发现，由于支承构件沿传送机构的长度进行分布的事实，使得对准工序也沿箔片的长度进行分布，并因此按时间分布。因此，可获得足够的时间段来实现上述每一对准工序。因此，由于对准过程不会妨碍箔片从供应单元向层压站的传送速度，从而实现了箔片的整体进给速度的充分提高。
应当理解，根据本发明的方法不同于本领域的公知方法。在现有技术中，当前一片节段还位于夹辊中的时刻，箔片的后续节段又被夹持在夹辊中。在这种情况下，在前一节段已完全离开按压夹辊之后，才开始对下一节段的调整。因此，可用于调整的时间被限制在与后续的箔片节段之间的过渡带长度(其通常为1cm)相对应的时间内。在100m/min的常规箔片速度下，仅有6ms可用于调整，这是不可取的。
与此相反，根据本发明，调整工序可以分布在较大的箔片长度上。在实验性试验中，可以实现分布于1米左右长度上的调整，其中包括与3或4片均约3cm长的节段相配合的多个支承构件2。因此，在根据本发明的装置中，有大约600ms可用于实现箔片A和B之间的适当对准。
图2示意性地示出了根据本发明另一方面的层压装置20的另一实施例。在本实施例中提供了对图1的装置的进一步改进，其中防止了箔片节段在按压夹辊处的空间中自由悬挂。
根据本发明的这一方面，支承构件22形成了按压夹辊21的一部分，这是因为该支承构件被允许跟随箔片B直到按压夹辊21所在的位置，参见支承构件22的iv,v阶段。
出于简洁目的，装置20中的与图1所示装置10相类似的特征将以与图1相同的附图标记给出。
本实施例具有以下优点：通过使用支承构件作为按压夹辊的一部分，使得在按压夹辊中支承构件22的表面可起到按压辊的功能。因此，由于支承构件在箔片传送方向上的一定延展，使得在按压夹辊中避免了箔片B的前缘的自由悬挂。此功能附加地提高了对准质量。应该理解，支承构件的纵向尺寸可如同正被层压的箔片节段的长度那样长。因此，针对约30cm的箔片节段而言，支承构件可以是约30cm的大小。
图3示意性地示出了根据本发明又一方面的层压装置30的又一实施例。在该特定实施例中，展示了设有多个支承构件22的辊36。应当理解，设置在辊36的外表面上的支承构件22的数量可以根据装置30的几何形状来优化。通常，可以使用约6个支承构件。
另外，在本实施例中有利的是，支承构件32的外表面设置为多孔材料，从而当支承构件用做抽吸单元时提高支承构件的抽吸效率。吸力可设定为与箔片B的传送相同步地开启和关闭，并且取决于支承构件22与箔片B之间何时需要接合。
已发现，允许支承构件32与支承单元37相配合是有利的，这适于向支承构件32提供特定的机械偏置。备选地，支承单元37可实施为合适的轴承，其中当用于移动支承构件的致动器通电时，支承构件32可在所述轴承上滑动。
滑动表面优选构造为具有基本上以辊36的旋转轴线为中心的曲面。
每个支承构件32可包括一个或多个致动器38，所述致动器可配置为允许支承构件相对于上面安置有支承构件的辊主体36的外表面来移动。优选地，能够实现在双向上约1mm的位移。更优选地，还提供了旋转自由度。
因此，当支承构件32到达位置i时，可开启真空机，从而使得箔片B固定到支承构件32上。当支承构件辗转于位置i和ii之间时，例如可使用激光切割来在箔片B中设置切口35。其结果是，通过可移位的支承构件32，使得箔片B的贴附节段可相对于箔片B的其余部分移动。
接着，可以对设置在箔片A和B上的对准标记进行适当的快照，该数据被适当地加以分析，并取决于如下结果：即，使支承构件32的致动器通电是将用于箔片B节段的一维、二维或是三维位移。
在校正工序之后(为清楚且简明起见，参照箔片B进行说明)，箔片A和B在按压夹辊31处相遇。优选地，在按压夹辊31处的加工工序期间，支承构件32仍处于与箔片接合的激活状态。在对箔片进行充分层压之后，例如在靠近末端区域iv处可关闭真空机。经层压的箔片可以在辊1c处进行收集。
本实施例具有以下优点。第一，在支承构件完成一个加工周期之后，它会自动传输回到起始位置，以便与箔片B的新节段接合。辊36与支承构件32和按压夹辊31相配合的整个构造可以动态地平衡，并因此可以非常高的旋转速度来移动，而不会引起装置30的周围部件振动。
相对于现有技术的装置以及相对于基于传送器的实施例而言，装置30的机械复杂度显著地降低。
通过对支承构件32设置能与辊36的曲面相交的凸形外表面，传送构件32可用作按压夹辊31的一部分，而不会引起层压箔片的任何变形。此外，由于支承构件32实际上展现为大致连续式的形态，因此避免了叠层的任何的自由悬挂的前缘或后缘。
在根据本发明的装置的又一实施例中，支承构件32可设有针对扭转力的显著低刚性(unstiffness)。而且，有利的是，例如当在箔片B的两侧均具有释放式衬垫时沿着箔片B局部地采用切口。在又一实施例中，辊39设有适于在箔片B中提供局部切口的冲压构件39a。更具体地，有利的是，在箔片B的节段与支承构件32接合之前，在箔片A与B之间进行粗调对准。
尽管上面已经对具体实施方例进行了描述，但应理解，本发明可以不同于所描述内容地进行实施。此外，参照任何单独的附图所讨论的特定条目可以任何特定方式自由地进行相互改变式补充。上文的描述旨在进行说明，而非限制。因而，本领域技术人员显而易见的是，在不背离下述权利要求书范围的前提下，可对如前所述的本发明进行修改。

Claims (15)

1.一种箔片加工装置，包括用于供应待加工的至少两个箔片的至少两个供应单元、用于对所述至少两个箔片彼此进行加工的加工单元，以及用于从所述供应单元向所述加工单元传送所述箔片的传送单元，其中至少一个所述箔片分段为包括有用于分隔箔片的后续节段的机械薄弱区，以便实时校正所述箔片之间的相对位置，其中，所述传送单元包括用于在使用中同时支承经分段的箔片的至少两个后续节段的至少两个支承构件。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述支承构件适于基本上牢固地贴附在所述后续节段上。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述支承构件设有用于与相应的节段接合的抽吸单元。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，与所述节段相接合的所述支承构件的表面包括多孔材料。
5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述支承构件布置在旋转构件上。
6.根据权利要求4所述的装置，其中，提供有多个支承构件，所述支承构件分布在所述旋转构件的外表面上以便与所述节段同步。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其中，所述支承构件的与所述节段相接合的表面是凸面。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述支承构件围绕旋转中心、大致沿着具有某半径的圆旋转，具有曲率半径的所述表面与所述圆的半径相交。
9.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述传送单元包括上面安装有所述支承构件的传送带，其中所述支承构件的位置能相对于所述传送带进行调整。
10.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，还包括用于分割所述薄弱区的切割单元。
11.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，一个或多个箔片上设有对准标记，所述装置还包括能实现所述箔片之间的对准的识别单元。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，还包括用于分析来自所述识别单元的数据的处理器，所述处理器还适于控制所述支承构件的相对于所述传送带的位置，用以使所述箔片对准。
13.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，当接合所述箔片时，所述支承构件构造成能被传送到某位置以便构成所述加工单元的一部分。
14.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述支承构件构成旋转主体的外表面的至少一部分。
15.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述支承构件被弹簧偏压。
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