CN110396372A - 一种将传感膜施加到透明透镜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种将传感膜施加到透明透镜的方法，所述方法包括：a)提供搁置在支撑件(40)上的传感膜(11)，该传感膜(11)是柔性的，b)将阳性夹具(30)抵靠在传感膜(11)上，并在支撑件(40)和阳性夹具(30)之间施加增大的力，其中将传感膜(11)布置在支撑件(40)和阳性夹具(30)之间，阳性夹具(30)包括柔性的可弹性变形的构件(34)，c)在将传感膜(11)保持在柔性构件(34)上的同时，使传感膜(11)远离支撑件(40)移动，d)将透明透镜(20)放入阴性夹具(50)中，e)在透明透镜(20)和柔性构件(34)之间按压传感膜(11)，并将传感膜(11)粘附到透明透镜上。

Description

一种将传感膜施加到透明透镜的方法
技术领域
本发明涉及一种将传感膜施加到透明透镜的方法，尤其涉及创造一种用于机动车辆的触摸屏显示器。
背景技术
用于机动车辆的触摸屏显示器包括粘附到透明透镜的传感膜，透明透镜通常由玻璃或聚碳酸酯制成。通常触敏和电容式传感膜使得可以检测屏幕上的触摸并相应地控制电子设备。透镜保护传感膜和传感膜下方的显示设备。在将传感膜施加到透明透镜期间，出现了需要避免在传感膜和透明透镜之间存在气泡的问题。
一种解决方案是在无空气的环境中将传感膜施加到透明透镜。但是，这种解决方案非常麻烦。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明，所述方法包括：
a)提供搁置在支撑件上的传感膜，该传感膜是柔性的，
b)将阳性夹具抵靠在传感膜上，并在支撑件和阳性夹具之间施加增大的力，其中将传感膜布置在支撑件和阳性夹具之间，阳性夹具包括柔性的可弹性变形的构件，所述构件具有接触表面，
c)在将传感膜保持在柔性构件上的同时，使传感膜远离支撑件移动，并将透明透镜放入阴性夹具中，以及
d)在透明透镜和柔性构件之间按压传感膜，并将传感膜粘附到透明透镜上。
因此，在步骤b)期间，随着柔性构件的变形，柔性构件的接触表面的将传感膜压靠在支撑件上的部分，随着柔性构件的变形逐渐增加，使得传感膜被施加在阳性夹具的接触表面上而没有气泡。当传感膜然后保持与柔性构件的接触表面接触，被施加在透明透镜上时，能更好地控制柔性膜的位置，这降低了在传感膜和透明透镜之间捕获空气的风险。此外，该方法使得即使在透明透镜不平坦，透明透镜在一个方向上无论是具有曲率(通常称为2.5D)，还是有更复杂的三维形状(通常称为3D)时，都能够在避免上述问题的同时将传感膜施加到透明透镜。
优选地，根据本发明，该方法还具有以下特征：
-在步骤a)期间，将传感膜放置在阳性夹具上，同时使用透明粘合剂和保护膜覆盖传感膜，透明粘合剂在保护膜和传感膜之间延伸，
-在步骤c)中，移除保护膜，以及
-在步骤d)中，透明粘合剂位于传感膜和透明透镜之间。
因此，容易实现在步骤c)期间传感膜与透明透镜的粘附。
根据本发明的补充特征，优选在步骤d)期间加热透明粘合剂。
当将薄膜压靠在透明透镜上时，加热粘合剂增加了其流动性并促使空气通过粘合剂排出。
根据本发明的补充特征，优选在步骤d)期间加热柔性构件，以加热透明粘合剂。
根据本发明的另一个特征，优选地在步骤d)期间，在阳性夹具和传感膜之间施加加压流体。
因此，在步骤d)期间，柔性构件倾向于通过朝向传感膜的边缘(周界)部分产生压力梯度来将空气从传感膜和透明透镜之间的空间中排出，然后加压流体使得可以在边缘部分附近增加传感膜上的压力，在传感膜和透明透镜之间产生更均匀的压力，并驱除可能存在于传感膜周界附近的空气气泡(面向柔性构件的边缘部分)。
优选地，根据本发明，该方法还具有以下特征：
-柔性构件的接触表面包括顶端部分和边缘部分，以及
-在步骤b)期间，柔性构件的接触表面包括接触部分，该接触部分将传感膜压靠在支撑件上，并且接触部分从顶端部分朝向边缘部分逐渐延伸。
因此，柔性构件和传感膜之间的空气从顶端部分朝向边缘部分排出。
根据本发明的补充特征，柔性构件的接触表面优选地是严格凸起的。
根据本发明的另一个补充特征，优选地在步骤b)期间，使阳性夹具相对于支撑件在压力方向上移动，并且当顶端部分与传感膜接触时，传感膜和所述接触表面之间沿压力方向的距离从顶端部分朝向边缘部分严格地增加。
因此，改善了接触表面的形状，以促进传感膜和柔性构件之间的空气排出。
根据本发明的另一个特征，优选地在步骤c)期间，通过在柔性构件的边缘部分附近的抽吸将传感膜保持在柔性构件上。
因此，传感膜保持在柔性构件上，同时减少被抽吸的传感膜区域在成品件上具有可见缺陷的可能性，特别是气泡。
根据本发明的补充特征，传感膜的抽吸优选地施加到边缘部分中的一系列不连续区域中。
通过分离抽吸传感膜的区域，这些区域中的每一个的表面积减小，而总抽吸表面积是恒定的，这减少了在成品件上产生可见缺陷的可能性。
根据本发明的另一个特征，优选地在步骤d)期间，柔性构件的接触表面的接触部分将传感膜压靠在透明透镜上，透明透镜从顶端部分朝向边缘部分逐渐延伸。
因此，进一步减少了在传感膜和透镜之间存在气泡的可能性。
附图说明
参考附图，根据以下详细描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：
-图1示意性地示出了根据本发明的方法的第一步骤，
-图2示意性地示出了根据本发明的方法的第二步骤，
-图3示意性地示出了根据本发明的方法的第三步骤，
-图4示意性地示出了根据本发明的方法的第四步骤，
-图5示意性地示出了根据本发明的方法的第五步骤，
-图6示意性地示出了根据本发明的方法的第六步骤，
-图7示意性地示出了根据本发明的方法的第七步骤，
-图8示意性地示出了根据本发明的方法的第八步骤，
-图9示意性地示出了根据本发明的方法的第九步骤，
-图10示意性地示出了根据本发明的方法的第十步骤。
具体实施方式
图1示意性地示出多层复合物10和支撑件40，多层复合物10基本上包含触敏传感膜11。
以已知的方式，触敏传感膜11包括多个元件，优选地是电容性的，能够检测手指的存在或者更一般地检测靠近传感膜的物体的存在以及该物体最接近触敏传感膜表面的位置。触敏传感膜11在下表面上覆盖有第一粘合剂12，第一粘合剂12有利地由形成透明薄膜的非常薄的层形成，并且其自身被透明的第一保护膜13覆盖。触敏传感膜11被进一步覆盖在相对侧的上表面上，第二粘合剂14有利地由形成透明薄膜的非常薄的层形成，并且其本身也被第二保护膜15覆盖，该第二保护膜15也是透明的。
支撑件40包括多孔的芯48和无孔但具有通道45的壳体49。芯48具有支撑表面44。芯优选地是多微孔的并且是铝的。支撑件40设置有抽吸空气的第一抽吸设备41(通过箭头示意性地示出，特别是在图2中示出)和第一吹风设备42(由箭头示意性地示出，特别是在图4中)。在所示实施例中，第一吹风设备42在与第一抽吸设备41相反的方向上操作，并在支撑表面44处吹送(注入)加压流体(特别是空气)，流体通过多孔芯48和通道45。或者，第一抽吸设备41可以与第一吹风设备42分开。支撑件40还包括凸缘46。
用第一粘合剂12、第一保护膜13、第二粘合剂14和第二保护膜15覆盖的触敏传感膜11抵靠支撑表面44。更确切地说，第一保护膜13与支撑表面44接触。凸缘46在多层复合物10周围形成肩部，以便将触敏传感膜11定位在支撑表面44上的所需位置处。
如图2至图4所示，然后使阳性夹具30沿压力方向Z朝向支撑件40和触敏传感膜11平移。阳性夹具30基本上包括刚性的基部32以及覆盖基部32的柔性构件(垫)34。阳性夹具30的柔性构件34面向支撑件40(在支撑件40和阳性夹具30的基部32之间)。优选地，基部32由金属制成，柔性构件34由弹性体制成，有利地为硅树脂。在所示的实施例中，柔性构件34具有接触表面36，接触表面36具有顶端部分38和两个边缘部分37、39，所述边缘部分37、39被布置在顶端部分38的每一侧上。或者，柔性构件可以是旋转对称的，使得相同的边缘部分将沿整个接触区域的周界延伸。
阳性夹具30设置有第二抽吸设备33(由箭头示意性地示出，特别是在图4中)，其包括布置在接触表面36的边缘部分37、39中的抽吸开口29。优选地，具有多个独立的抽吸开口29，每个开口具有小的横截面积。阳性夹具30还设置有吹送(注入)加压流体的第二吹风设备4。在所示的实施例中，第二吹风设备4(在图9中用箭头示意性地示出)在与第二抽吸设备33相反的方向上运作，并且通过布置在边缘部分37、39中的抽吸开口29推动加压空气，但是可选的，第二吹风设备4可以与第二抽吸设备33分开。
如图2和3所示，优选地，第一抽吸设备41被激活，以将触敏传感膜11保持在支撑表面44上。
在阳性夹具30沿着压力方向Z朝向支撑件40并且更具体地朝向支撑表面44平移的运动期间，顶端部分38首先与触敏传感膜11接触，或者更确切地说是与多层复合物10接触。
在所示实施例中，接触表面36是严格凸起的。接触表面36具有与触敏传感膜11接触的接触部分35。如图3所示，接触部分35最初由顶端部分38形成。接触表面36和触敏传感膜11之间在压力方向Z上的距离d从顶端部分38(其为零)到边缘部分37、39严格地增加。在所示的实施例中，支撑表面44和接触表面36在一个方向上具有曲率(它们具有称为2.5D的形状)。然后，顶端部分38沿着一条线(垂直于视线平面)延伸。或者，支撑表面44和接触表面36可以具有更复杂的三维形状(通常称为3D)，特别是球冠形状，然后顶端部分38被定位(基本上限于一点)。
继续阳性夹具30沿压力方向Z的平移运动，同时在阳性夹具30和支撑件40之间施加增大的力，接触部分35从顶端部分38逐渐地连续地延伸到边缘部分37、39，柔性构件34在与触敏传感膜11接触时变形。当触敏传感膜11(更确切地说是多层复合物10)与阳性夹具的接触表面36之间的空气逐渐朝向外部推出时，触敏传感膜11(更确切地说是多层复合物10)与接触表面36紧密接触，在触敏传感膜11和接触表面36之间没有空气。
如图4所示，当接触部分35延伸到整个接触表面36时，换句话说，当触敏传感膜11(更确切地说是多层复合物10)与阳性夹具30的接触表面36完全接触时，第二抽吸设备33被激活，以保持触敏传感膜11与接触表面36接触。优选地，第一吹风设备42还在支撑表面44和触敏传感膜11(更确切地说是多层复合物10)之间施加压力。然后，使阳性夹具30远离支撑件40移动，同时保持第二抽吸设备33被激活，以便保持触敏传感膜11与接触表面36接触。
从多层复合物10中移除第一保护膜13，从而露出第一粘合剂12。
将覆盖有保护膜28的透明透镜20施加到阴性夹具50的支撑表面54上。然后，覆盖透明透镜20的保护膜28位于透明透镜20和支撑表面54之间。阴性夹具50包括：多孔芯58和无孔但具有通道55的壳体59。多孔芯58包括支撑表面54。阴性夹具50配备有第三抽吸设备51(在图6至9中用箭头示意性地示出)以及用于吹送加压空气的第三吹风设备53(由图10中的箭头示意性地示出)，它们都作用在支撑表面54上，其中空气穿过多孔芯58和通道55。阴性夹具50中还包括凸缘56。透明透镜20已经预先成形，并且被凸缘56包围，以便将其定位在阴性夹具50中。透明透镜20是弯曲的并且具有固定的凹面22，其上固定有具有边缘26的不透明框架24。
如图6和7所示，使阳性夹具30面对阴性夹具50，并且阳性夹具30沿压力方向Z朝向阴性夹具50和透明透镜20平移移动。第三抽吸设备51优选地被激活以保持透明透镜20与支撑表面54接触。阳性夹具30设置有加热设备31，加热设备31通过接触表面36加热第一粘合剂12。
如图7所示，第一粘合剂12在顶端部分38处与透明透镜20的凹面22接触。然后，如图8所示，通过继续使阳性夹具30的基部32朝向阴性夹具50移动，柔性构件34逐渐变形，并且特别地通过第一粘合剂12将触敏传感膜11从中心朝向周界施加到透明透镜20的凹面22上，同时驱动空气。
当第一粘合剂12与透明透镜20的凹面22完全接触时，触敏传感膜11保持在柔性构件34和透明透镜20之间的压力下，如图8所示，然后停止第二抽吸设备33。
接下来，如图9所示，然后激活第二吹风设备4，以在边缘部分37、39处朝向透明透镜20在触敏传感膜11和第一粘合剂12上施加额外的压力。
最后，如图10所示，阳性夹具30远离阴性夹具50移动，第三吹风设备53优选地被激活，并且将包括透明透镜20的产品1从阴性夹具50移除，该透明透镜20具有通过第一粘合剂12固定到其凹面22的触敏传感膜11。产品1还包括第二粘合剂14(用于附接到屏幕)，第二保护膜15，并且优选地包括透明透镜20上的保护膜28。
当然，本发明不限于为了说明性的非限制性目的而描述的这些实施例。因此，尽管不是优选的，但是替代地，阴性夹具50可以承担支撑件40的作用，并且当阳性夹具30压靠多层复合物10时，凹面22可以承担支撑表面44的作用，以便将多层复合物10施加到柔性构件的接触表面36上。该变型不是优选的，因为它增加了污染透明透镜20的凹面22的风险，并且不允许通过阴性夹具50抽吸多层复合物10。

Claims (10)

1.一种将传感膜施加到透明透镜的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供搁置在支撑件(40)上的传感膜(11)，所述传感膜(11)是柔性的，
b)将阳性夹具(30)抵靠在所述传感膜(11)上,并在所述支撑件(40)和所述阳性夹具(30)之间施加增大的力，其中将所述传感膜(11)布置在所述支撑件(40)和所述阳性夹具(30)之间，所述阳性夹具(30)包括柔性的可弹性变形的构件(34)，所述构件(34)具有接触表面(36)，
c)在将所述传感膜(11)保持在所述柔性构件(34)上的同时，使所述传感膜(11)远离所述支撑件(40)移动，并将所述透明透镜(20)放入阴性夹具(50)中，以及
d)在所述透明透镜(20)和所述柔性构件(34)之间按压所述传感膜(11)，并将所述传感膜(11)粘附到所述透明透镜(20)上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
-在步骤a)期间，将所述传感膜(11)放置在所述阳性夹具(30)上，同时使用透明粘合剂(12)和保护膜(13)覆盖所述传感膜(11)，所述透明粘合剂(12)在所述保护膜(13)和所述传感膜(11)之间延伸，以及
-在步骤c)中，移除所述保护膜(13)，以及
-在步骤d)中，所述透明粘合剂(12)位于所述传感膜(11)和所述透明透镜(20)之间。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤d)期间加热所述透明粘合剂(12)。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤d)期间加热所述柔性构件(34)，以加热所述透明粘合剂(12)。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤d)期间，在所述阳性夹具(30)和所述传感膜(11)之间施加加压流体(4)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于：
-所述柔性构件(34)的接触表面(36)包括顶端部分(38)和边缘部分(37、39)，以及
-在步骤b)期间，所述柔性构件(34)的接触表面(36)包括接触部分(35)，其将所述传感膜(11)压靠在所述支撑件(40)上，并且所述接触部分(35)从所述顶端部分(38)朝向所述边缘部分(37、39)逐渐延伸。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：
-在步骤b)期间，使所述阳性夹具(30)相对于所述支撑件(40)沿压力方向(Z)移动，以及
-当所述顶端部分(38)与所述传感膜(11)接触时，所述传感膜(11)和所述接触表面(36)之间沿所述压力方向(Z)的距离(d)从所述顶端部分(38)朝向所述边缘部分(37、39)严格地增加。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤c)中，通过在所述柔性构件(34)的边缘部分(37、39)附近的抽吸(33)将所述传感膜(11)保持在所述柔性构件(34)上。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤d)中，所述柔性构件(34)的接触表面(36)的接触部分(35)将所述传感膜(11)压靠在所述透明透镜(20)上，所述透明透镜(20)从所述顶端部分(38)向所述边缘部分(37、39)逐渐延伸。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤c)中，通过所述抽吸(33)将所述传感膜(11)保持在所述柔性构件上。
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