CN114801150A - 立体贴合成型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明系一种立体贴合成型装置，包括薄膜夹持治具、产品治具及仿形机构，其中薄膜夹持治具提供夹持光学薄膜，产品治具提供设置曲面产品，而且产品治具与薄膜夹持治具在原始位置与贴附位置之间移动，仿形机构活动地设在薄膜夹持治具上，且仿形机构设有复数个气流通道，仿形机构先将光学薄膜调整成预成型光学薄膜，并在贴附位置让预成型光学薄膜接触到曲面产品，而各气流通道再依照预成型光学薄膜接触到曲面产品接触顺序提供正压气体到光学薄膜的上表面，将光学薄膜的下表面贴合到曲面产品的贴附表面。

Description

立体贴合成型装置及方法

技术领域

本发明系有关于贴合装置及方法，尤指一种光学薄膜贴合在凹面产品的立体贴合成型装置及方法。

背景技术

随着有机发光二极管的工艺水平不断的提升，以及有机发光二极管可以弯曲的特性，使得市场上的出现各种配置曲面屏幕的电子产品，甚至是提供触控功能的立体曲面屏幕，此种立体曲面屏幕的架构，以中国发明专利公布第CN103955306A号(发明名称：三维曲面触控面板，以下称专利前案)为例，曲面触控面板的组成一般为保护玻璃(Cover lens)与触控感测薄膜(Sensor film)，在安全性的考虑上，则会在保护玻璃与触控感测薄膜之间再贴附防爆膜(ASF)防止玻璃飞溅。当触控面板的保护玻璃选用三维(3D)曲面玻璃时，其相较于平面保护玻璃，三维曲面玻璃的外观设计具有流线型与立体质感，在触控面板上的立体触感极佳，且三维曲面玻璃能呈现放大效果，并包含无边框外壳设计等优点。

又，专利前案提到触控感测薄膜或防爆膜等光学薄膜，通过光学胶与三维曲面的保护面板贴合固定后，其薄膜材料边缘在曲面贴合处会受到弯折，此时应力将集中在弯折处，长时间静置或者遇到热胀冷缩，会容易造成气泡的问题，或是导致薄膜回弹发生剥离(Peeling)的现象。因此，专利前案解决气泡问题的方式，则是在光学薄膜对应该三维曲面的弯折处设有至少一孔洞，以释放应力。

除了应力将集中在弯折处，长时间静置或者遇到热胀冷缩，会容易造成气泡的问题外，触控感测薄膜或防爆膜等光学薄膜在贴合过程中也会有气泡产生的问题，请参阅图1所示，光学薄膜12贴附曲面产品10的步骤：

(S101)光学薄膜12被夹持治具14夹住；

(S102)夹持治具14带动光学薄膜12移动；

(S103)施加压力到光学薄膜12，让光学薄膜12贴附到曲面产品10上；

(S104)夹持治具14离开光学薄膜12，完成贴附。

但是在前述的步骤S103中，因为会对光学薄膜12施加压力，让光学薄膜12受压后，依照曲面产品10的曲面型状成形，在贴合过程中光学薄膜12会先接触凹型成品的边缘，导致光学薄膜12边缘贴合干涉，造成相对应的应力，拉伸光学薄膜12材料因此变形，此形变会造成光学薄膜12的材料厚度与光学特性产生变化，影响曲面产品10的光学与质量，且容易发生包覆气泡风险。

请参阅图2所示，为了解决上述的问题，习知的贴附机构在原本夹持治具14中间增加凸形仿形机构16，凸形仿形机构16的凸面曲率小于曲面产品10之凹面曲率，将光学薄膜12预成型后往上归位，再由夹持治具14提供正压将预成型的光学薄膜12贴附曲面产品10的凹面结构上，但此方式会因为夹持治具14内的正压气体，仍可能会因施于光学薄膜12上的气压不均导致贴合效果不佳，贴合产生包覆气泡，且气压的不均也会导致光学薄膜12贴合应力不均而影响光学效果。因此，实有必要针对此一问题进行改善。

发明内容

有鉴于先前技术的问题，本发明之目的系为了解决贴附机构在曲面产品贴附光学薄膜的过程中发生贴合产生包覆气泡的问题。

根据本发明之目的，系提供一种立体贴合成型装置，包括薄膜夹持治具、产品治具及仿形机构，其中薄膜夹持治具提供夹持光学薄膜，产品治具设在对应薄膜夹持治具的位置，并提供设置曲面产品，而且产品治具与薄膜夹持治具系由原始位置被驱动而将位移到薄膜夹持治具与产品治具之间的贴附位置，或者被驱动离开贴附位置回到原始位置，仿形机构活动地设在薄膜夹持治具上，并位于相隔光学薄膜一段距离的初始位置移动到贴合光学薄膜的预成型位置，并在完成贴合动作后移动回到初始位置，仿形机构的面对光学薄膜的压合表面形状与曲面产品的贴附表面形状相对应，且仿形机构设有复数个气流通道，各气流通道提供正压气体到光学薄膜的上表面，令光学薄膜下表面贴合到曲面产品的贴附表面。

其中，仿形机构的压合表面面对光学薄膜的上表面，且压合表面与曲面产品的上表面形状相对应，进一步定义为仿形机构的压合表面的曲率小于曲面产品的贴附表面的曲率。

其中，各气流通道顺序提供正压气体的顺序为依照光学薄膜的下表面与曲面产品的贴附表面接触的顺序。

其中，各气流通道顺序提供正压气体的顺序，系以光学薄膜的下表面最早接触到贴附表面的位置为中心逐渐向外扩展。

其中，各气流通道顺序提供正压气体的顺序，如同倒等腰三角形形状，其中光学薄膜的下表面最早接触到贴附表面的位置，系为等腰倒三角形的顶角。

其中，各气流通道顺序提供正压气体的顺序，如同拋物线形状，其中光学薄膜的下表面最早接触到贴附表面的位置，系为拋物线的切线斜率为零的位置。

根据本发明之目的，系提供一种立体贴合成型方法，包括下列步骤，由薄膜夹持治具夹持光学薄膜，产品治具放置曲面产品，薄膜夹持治具上方所设之仿形机构从相隔光学薄膜一段距离的初始位置移动到预成型位置，使得光学薄膜被仿形机构调整成预成型光学薄膜，薄膜夹持治具与产品治具从原始位置移动到贴附位置，同时仿形机构在朝向曲面产品移动，并依照仿形机构的压合表面与光学薄膜的上表面接触的顺序提供正压气体，将预成型光学薄膜均匀贴覆至曲面产品的贴附表面，仿形机构再移动到初始位置，薄膜夹持治具与产品治具离开贴附位置，并移动到原始位置。

其中，各气流通道顺序提供正压气体的顺序为依照光学薄膜的下表面与曲面产品的贴附表面接触的顺序。

其中，各气流通道顺序提供正压气体的顺序，系以光学薄膜的下表面最早接触到贴附表面的位置为中心逐渐向外扩展。

其中，各气流通道顺序提供正压气体的顺序，如同倒等腰三角形形状，其中光学薄膜的下表面最早接触到贴附表面的位置，系为等腰倒三角形的顶角。

其中，各气流通道顺序提供正压气体的顺序，如同拋物线形状，其中光学薄膜的下表面最早接触到贴附表面的位置，系为拋物线的切线斜率为零的位置。

综上所述，立体贴合成型装置可避免光学薄膜在贴合过程中与曲面产品的边缘先接触，如此可以避免产生气泡，使也可使光学薄膜在贴合时，能够完全平顺的贴合至曲面产品的贴附表面，并藉由各气流通道顺序提供正压气体的顺序使贴合压力均匀，避免形成贴合面的内应力，减少影响产品光学效果，使最终完成光学薄膜贴附的曲面产品有最佳的光学特性。

附图说明

图1为传统立体贴合成型方法的贴合顺序示意图。

图2为传统立体贴合成型装置的示意图。

图3为本发明的立体贴合成型装置。

图4为本发明的立体贴合成型方法的贴合顺序示意图。

图5为本发明的立体贴合成型方法的各气流通道顺序提供正压气体之一顺序示意图。

图6为本发明的立体贴合成型方法的各气流通道顺序提供正压气体之另一顺序示意图。

附图标记：

10：曲面产品

12：光学薄膜

14：夹持治具

2：薄膜夹持治具

3：产品治具

4：仿形机构

40：气流通道

42：压合表面

50：光学薄膜

500：上表面

502：下表面

6：曲面产品

60：贴附表面

S101～S104：步骤

S201～S205：步骤

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接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“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本发明的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个特征。在本发明的描述中，“多个”复数个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本发明的说明书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知识的含义相同。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。本发明的说明书所使用的术语“及/或”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3所示，本发明之一种立体贴合成型装置，包括薄膜夹持治具2、产品治具3及仿形机构4，其中薄膜夹持治具2提供夹持光学薄膜50，产品治具3提供设置曲面产品6，而且产品治具3与薄膜夹持治具2系由原始位置被驱动而将位移到薄膜夹持治具2与产品治具3之间的贴附位置，或者被驱动离开贴附位置回到原始位置。原始位置的意思是指薄膜夹持治具2位于完成夹持光学薄膜50的位置，而产品治具3位于完成设置曲面产品6的位置，而贴附位置为薄膜夹持治具2完成夹持光学薄膜50，而产品治具3完成设置曲面产品6的位置，并且移动到准备让光学薄膜50贴合到曲面产品6的位置。而驱动薄膜夹持治具2与产品治具3移动的方式系可为线性滑轨或气压缸。

在本发明中，仿形机构4活动地设在薄膜夹持治具2，仿形机构4的压合表面42面对光学薄膜50的上表面500，且压合表面42的形状与曲面产品6的贴附表面60形状相对应，并位于相隔光学薄膜50一段距离的初始位置，且能被移动预成型位置，让仿形机构4接触到光学薄膜50，并施加压力到光学薄膜50，让光学薄膜50随仿形机构4的压合表面42变形，用以形成预成型光学薄膜52。又，仿形机构4设有复数个气流通道40，各气流通道40依照顺序提供正压气体到光学薄膜50的上表面500，让光学薄膜50的下表面502贴附到曲面产品6的贴附表面60。仿形机构4完成贴合动作后，再移动回到初始位置。

若仿形机构4的压合表面42形状与曲面产品6相同，仿形机构4与曲面产品6的周围可能过早贴合在一起，导致空气被包覆在光学薄膜50与曲面产品6之间，造成不良贴合状况，例如：产生气泡或皱褶等，为了解决此一问题，在本发明中，仿形机构4的压合表面42形状与曲面产品6的贴附表面60的形状相对应，系进一步定义为仿形机构4的压合表面42形状的曲率略小于曲面产品6的贴附表面60的曲率，以曲面产品6的贴附表面60为内凹拋物线型状为例，仿形机构4的压合表面42则为外凸拋物线形状，且外凸拋物线形状的曲率小于内凹拋物线型状，让仿形机构4的压合表面42与曲面产品6的贴附表面60的除了中心位置重迭外，其余的位置切线位置相接近但不重迭，使得仿形机构4的压合表面42与曲面产品6的贴附表面60由中心逐渐向外贴合在一起。

为了进一步避免空气进入到仿形机构4与曲面产品6之间，并且将空气由中央位置向外推出，并配合仿形机构4的压合表面42与曲面产品6的贴附表面60的接触顺序，在本发明中，各气流通道40顺序提供正压气体的顺序为依照光学薄膜50的下表面502与曲面产品6接触的顺序。进一步而言，各气流通道40顺序提供正压气体的顺序，系以光学薄膜50的下表面502最早接触到光学薄膜50的位置为中心逐渐向外扩展。或者，各气流通道40顺序提供正压气体的顺序，如同倒等腰三角形形状，其中最早接触到光学薄膜50的位置为等腰倒三角形的顶角。又或者，各气流通道40顺序提供正压气体的顺序，如同拋物线形状，其中最早接触到光学薄膜50的位置为拋物线的切线斜率为零的位置。如此，仿形机构4与曲面产品6之间的空气，即配合接触顺序可由中央向周围推出，提高贴附良率。

本发明之一种立体贴合成型方法，包括下列步骤：

(S201)由薄膜夹持治具2夹持光学薄膜50及产品治具3放置曲面产品6；

(S202)薄膜夹持治具2上方所设之仿形机构4从相隔光学薄膜50一段距离的初始位置移动到预成型位置，使得光学薄膜50被仿形机构4调整成预成型光学薄膜52；

(S203)薄膜夹持治具2与产品治具3从原始位置移动到贴附位置，同时仿形机构4所设的复数个气流通道40依照光学薄膜50接触曲面产品6的贴附表面60的顺序提供正压气体，将光学薄膜50均匀贴覆至曲面产品6的贴附表面60；

(S204)仿形机构4再移动到初始位置；

(S205)薄膜夹持治具2与产品治具3离开贴附位置，并移动到原始位置。

特别要陈明的是，步骤S201并无先后顺序，也可先让薄膜夹持治具2夹持光学薄膜50，再将产品治具3放置曲面产品6，或者先让产品治具3放置曲面产品6，再将薄膜夹持治具2夹持光学薄膜50，或者同时放置光学薄膜50与曲面产品6，此乃一般产线自动化、半自动化甚至是纯手工生流程安排而定。另外，步骤S203薄膜夹持治具2与产品治具3从原始位置移动到贴附位置，以及S205薄膜夹持治具2与产品治具3离开贴附位置，薄膜夹持治具2与产品治具3的移动顺序，亦属于产线流程安排而定，但此要薄膜夹持治具2与产品治具3从原始位置到贴附位置之间移动，皆属于本案所称的步骤S203及S205。

在本发明中各气流通道40顺序提供正压气体的顺序，系以光学薄膜50最早接触到曲面产品6的贴附表面60的位置为中心逐渐向外扩展。或者，如同倒等腰三角形形状，其中光学薄膜50最早接触到曲面产品6的位置为等腰倒三角形的顶角。或者，如同拋物线形状，其中光学薄膜50最早接触到曲面产品6的位置为拋物线的切线斜率为零的位置。

据上所述，本发明利用仿形机构4预先将光学薄膜50调整成预成型光学薄膜52，再利用仿形机构4与曲面产品6之间以对应的形状接触，尤其是以仿形机构4的压合表面42曲率小于曲面产品6的贴附表面60曲率，避免先接触到曲面产品6的贴附表面60周围，减少发生气泡，再进一步利用气流通道40依照预成型光学薄膜52与曲面产品6接触的顺序提供正压气体，让预成型光学薄膜52与曲面产品6之间的气体逐渐向外推出，进而可减少气泡产生，提高生产良率。

上列详细说明系针对本发明的可行实施例之具体说明，惟前述的实施例并非用以限制本发明之专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为之等效实施或变更，均应包含于本案之专利范围中。

Claims (14)

1.一种立体贴合成型装置，其特征在于：包括：

薄膜夹持治具，所述薄膜夹持治具提供夹持光学薄膜；

产品治具，系设在对应所述薄膜夹持治具的位置，并提供曲面产品；及

仿形机构，系设在薄膜夹持治具位于相隔光学薄膜一段距离的初始位置，所述仿形机构在所述初始位置以及调整所述光学薄膜形状的预成型位置之间移动，所述仿形机构的压合表面对所述光学薄膜的上表面，且所述压合表面的形状与所述曲面产品的贴附表面形状相对应，且所述仿形机构设有复数个气流通道，各气流通道延伸到所述压合表面，提供导引正压气体到所述光学薄膜的上表面；

其中，所述产品治具与所述薄膜夹持治具系由原始位置被驱动而位移到所述薄膜夹持治具与所述产品治具之间的贴附位置，或者被驱动离开所述贴附位置回到所述原始位置。

2.如权利要求1所述的立体贴合成型装置，其特征在于：所述压合表面的形状与所述曲面产品的贴附表面形状相对应。

3.如权利要求1所述的立体贴合成型装置，其特征在于：所述压合表面的曲率小于所述贴附表面的曲率。

4.如权利要求1所述的立体贴合成型装置，其特征在于：各所述气流通道提供所述正压气体的顺序，系为依照所述光学薄膜的下表面与所述贴附表面接触的顺序。

5.如权利要求4所述的立体贴合成型装置，其特征在于：各所述气流通道提供正压气体的顺序，系以所述光学薄膜的下表面最早接触到所述贴附表面的位置为中心逐渐向外扩展。

6.如权利要求4所述的立体贴合成型装置，其特征在于：各所述气流通道提供正压气体的顺序，系如同倒等腰三角形形状，且所述等腰倒三角形的顶角为所述光学薄膜的下表面最早接触到所述贴附表面的位置。

7.如权利要求4所述的立体贴合成型装置，其特征在于：各所述气流通道提供正压气体的顺序，系如同拋物线的形状，其中所述拋物线的切线斜率为零的位置为所述光学薄膜的下表面最早接触到所述贴附表面的位置。

8.一种立体贴合成型方法，包括下列步骤：

由薄膜夹持治具夹持光学薄膜；

再产品治具放置曲面产品；

所述薄膜夹持治具上方所设之仿形机构从相隔所述光学薄膜一段距离的初始位置移动到预成型位置，使得所述光学薄膜被所述仿形机构调整成预成型光学薄膜；

所述薄膜夹持治具与所述产品治具从原始位置移动到贴附位置，同时所述仿形机构所设的复数个气流通道依照所述光学薄膜下表面接触所述曲面产品的贴附表面的顺序提供正压气体，将所述光学薄膜均匀贴覆至所述贴附表面；

所述仿形机构再移动到所述初始位置；

所述薄膜夹持治具与所述产品治具离开所述贴附位置，并移动到所述原始位置。

9.如权利要求8所述的立体贴合成型方法，其特征在于：所述压合表面的形状与所述贴附表面形状相对应。

10.如权利要求9所述的立体贴合成型方法，其特征在于：所述压合表面的曲率小于所述贴附表面的曲率。

11.如权利要求8所述的立体贴合成型方法，其特征在于：各所述气流通道提供所述正压气体的顺序，系为依照所述光学薄膜的上表面与所述贴附表面接触的顺序。

12.如权利要求11所述的立体贴合成型方法，其特征在于：各所述气流通道提供正压气体的顺序，系以所述光学薄膜的上表面最早接触到所述贴附表面的位置为中心逐渐向外扩展。

13.如权利要求11所述的立体贴合成型方法，其特征在于：各所述气流通道提供正压气体的顺序，系如同倒等腰三角形形状，且所述等腰倒三角形的顶角为所述光学薄膜的下表面最早接触到所述贴附表面的位置。

14.如权利要求11所述的立体贴合成型方法，其特征在于：各所述气流通道提供正压气体的顺序，系如同拋物线的形状，其中所述拋物线的切线斜率为零的位置为所述光学薄膜的下表面最早接触到所述贴附表面的位置。

Images