CN114939518B - 光固化治具 - Google Patents

Abstract

一种光固化治具包含治具主体以及受光物承载结构。治具主体具有光入射口以及光反射空腔，光反射空腔连通光入射口，且光反射空腔实质上为球形。受光物承载结构设置在治具主体的光反射空腔的一侧。本揭示的光固化治具可用于输送带形式的光固化机，提升产品的曝光均匀度。

Description

光固化治具

技术领域

本揭示是关于一种光固化治具。

背景技术

进行光固化工艺时，如何使产品受光均匀为目前业界努力的方向。

发明内容

有鉴于此，本揭示的一目的在于提出一种能让产品受光均匀的光固化治具。

为达成上述目的，依据本揭示的一些实施方式，一种光固化治具包含治具主体以及受光物承载结构。治具主体具有光入射口以及光反射空腔，光反射空腔连通光入射口，且光反射空腔实质上为球形。受光物承载结构设置在治具主体的光反射空腔的一侧。

在本揭示的一或多个实施方式中，受光物承载结构包含管状结构以及受光物固定结构。管状结构连通治具主体的光反射空腔，并远离光反射空腔延伸。受光物固定结构设置在管状结构远离光反射空腔的一端。

在本揭示的一或多个实施方式中，受光物固定结构包含板体以及至少一定位柱。定位柱配置以通过磁铁吸附在板体上，其中磁铁设置在定位柱或板体上。

在本揭示的一或多个实施方式中，管状结构具有开口，开口位于管状结构远离光反射空腔的一端。受光物固定结构可拆装地覆盖管状结构的开口。

在本揭示的一或多个实施方式中，管状结构具有端面，端面环绕开口。受光物固定结构配置以通过磁铁吸附在端面上，其中磁铁设置在受光物固定结构或端面上。

在本揭示的一或多个实施方式中，光固化治具进一步包含反射镜，反射镜设置在治具主体的光反射空腔中。

在本揭示的一或多个实施方式中，反射镜设置在光入射口以及受光物承载结构之间。

在本揭示的一或多个实施方式中，反射镜具有相对的第一表面以及第二表面，第一表面以及第二表面均为镜面。

在本揭示的一或多个实施方式中，光固化治具进一步包含扩散板，扩散板面对治具主体的光入射口设置。

在本揭示的一或多个实施方式中，治具主体的光反射空腔具有散射表面结构或光栅表面结构。

综上所述，本揭示的光固化治具具有光入射口以及光反射空腔，光反射空腔连通光入射口，且光反射空腔实质上为球形。通过上述配置，光固化机的光源发出的光从光入射口进入后，会在光反射空腔中进行多次的反射，最后均匀地照射在位在光反射空腔的一侧的受光物上。本揭示所提出的使用光固化治具的作法，解决了使用输送带形式的光固化机时遇到的固化产品受光不均匀的问题。只需要将固化产品(受光物)装入光固化治具中，让光固化机的输送带将光固化治具与受光物一同移动通过光源进行照射，受光物的受光均匀度即可获得改善。如此一来，可以维持输送带形式的光固化机的产能优势，且无须涉及光固化机的光电控系统的开发、校正以及维护的繁琐流程。

附图说明

为使本揭示的上述及其他目的、特征、优点与实施方式能更明显易懂，附图说明如下：

图1为绘示依据本揭示一实施方式的光固化机以及光固化治具的立体图。

图2为绘示图1所示的光固化治具的剖面图。

图3为绘示图1所示的光固化治具的放大图。

图4为绘示图3所示的光固化治具的爆炸图。

图5为绘示依据本揭示另一实施方式的光固化治具的剖面图。

图6为绘示依据本揭示另一实施方式的光固化治具的剖面图。

图7为绘示依据本揭示另一实施方式的光固化治具的剖面图。

附图标记：

10:光固化机

15:光源

17:输送带

20,20A,20B,20C:光固化治具

21:第一表面

22:第二表面

25:反射镜

30:治具主体

31:光入射口

35:光反射空腔

50:受光物承载结构

53:管状结构

54:开口

55:端面

56:受光物固定结构

57:板体

58:定位柱

59:止滑区段

60:扩散板

70:散射或光栅表面结构

90:受光物

A:仰角

M1,M2,M3,M4:磁性耦合部

X:方向

具体实施方式

为使本揭示的叙述更加详尽与完备，可参照附图及以下所述各种实施方式。附图中的各组件未按比例绘制，且仅为说明本揭示而提供。以下描述许多实务上的细节，以提供对本揭示的全面理解，然而，相关领域具普通技术者应当理解可在没有一或多个实务上的细节的情况下实施本揭示，因此，该些细节不应用以限定本揭示。

请参照图1以及图2。图1为绘示依据本揭示一实施方式的光固化机10以及光固化治具20的立体图，而图2为绘示图1所示的光固化治具20的剖面图。光固化机10包含光源15以及输送带17，输送带17位于光源15下方，且输送带17配置以移动受光物90从光源15下方通过，以使受光物90上的光固化胶受光源15照射而固化。举例而言，受光物90可以是贴附有光学膜的镜片，光学膜与镜片之间配置有光固化胶，光固化胶经光源15照射后发生固化。

图1是以上照式的光源15为例，但本揭示不以此为限，在其他实施方式中，光源15亦可以是下照式(光源由下往上照射)或双面式(光源从上下两面照射)。光源15的波长视受光物90的光固化胶的特性而定。

如图1与图2所示，本揭示提供一种光固化治具20，受光物90可搭配光固化治具20使用。进行光固化工艺时，受光物90装入光固化治具20中，光固化治具20放置在光固化机10的输送带17上，当光固化治具20移动通过光固化机10的光源15下方时，光固化治具20从光源15接收光，并使光均匀地照射到受光物90上，以提升受光物90的质量。

如图1与图2所示，光固化治具20包含治具主体30以及受光物承载结构50。治具主体30具有光入射口31以及光反射空腔35，光反射空腔35连通光入射口31，且光反射空腔35实质上为球形。受光物承载结构50设置在治具主体30的光反射空腔35的一侧，并配置以承载受光物90。

通过上述配置，光固化机10的光源15发出的光从治具主体30的光入射口31进入后，会在实质上为球形的光反射空腔35中进行多次的反射，最后均匀地照射在位在光反射空腔35的一侧的受光物90上。因光反射空腔35采用实质上为球形的设计，因此，无论光是以何种角度从光入射口31入射，均会在光反射空腔35内进行多次的反射而变得均匀。

治具主体30的光反射空腔35的壁面可以是光滑表面或是粗糙表面，均能达到使光均匀化的效果。另外，治具主体30的光反射空腔35可以是正球体，也可以是椭球体、蛋形(ovoid)或其他接近正球体的形状，均能达到使光均匀化的效果。

于一些实施方式中，治具主体30可以由金属材料制成，例如铝或其他合适的金属。于一些实施方式中，治具主体30可以运用一体化铸造或铣削加工的方式制造。在其他实施方式中，治具主体30也可以是由添加UV阻隔剂或安定剂的高分子材料制成。

如图1与图2所示，实际应用在光固化机10时，光固化治具20在输送带17的驱动下沿着方向X移动，光固化治具20通过光源15的下方的过程中，无论是光固化治具20到达光源15正下方而使光源15正对光固化治具20照射、或是光固化治具20尚未到达光源15正下方而使光源15斜向对光固化治具20照射、或是光固化治具20已通过光源15正下方而使光源15斜向对光固化治具20照射，光均会在光反射空腔35内进行多次的反射而均匀地照射在受光物90上。

反观目前普遍的作法是将固化产品(受光物90)直接放置在光固化机10的输送带17上，由输送带17将固化产品单独地运送通过光源15。当固化产品尚未到达光源15正下方而使光源15斜向对固化产品照射、或是固化产品已通过光源15正下方而使光源15斜向对固化产品照射时，固化产品会有受光不均匀的问题，固化产品中相对靠近光源15正下方的部分接收的光强度较高，而固化产品中相对远离光源15正下方的部分接收的光强度较低。或者，当固化产品面积较大时，纵使固化产品位于光源15正下方，也可能有受光不均匀的问题。

另外，也有通过光电控的方式来改善固化产品曝光均匀性的做法(例如：通过开关光固化机10的光源15)。此作法的缺点在于，光固化机10的光电控系统的开发、校正以及维护流程繁琐，效率不彰。或者，也有使用密闭腔体形式的光固化机的替代方案，但使用密闭腔体形式的光固化机相较于输送带形式的光固化机10的产能过低。

本揭示所提出的使用光固化治具20的作法，解决了使用输送带形式的光固化机10时遇到的固化产品受光不均匀的问题。只需要将固化产品(受光物90)装入光固化治具20中，让输送带17将光固化治具20与受光物90一同移动通过光源15进行照射，受光物90的受光均匀度即可获得改善。如此一来，可以维持输送带形式的光固化机10的产能优势，且无须涉及光固化机10的光电控系统的开发、校正以及维护的繁琐流程。

如图1与图2所示，于一些实施方式中，受光物承载结构50包含管状结构53以及受光物固定结构56。管状结构53连通治具主体30的光反射空腔35，并远离光反射空腔35延伸。受光物固定结构56设置在管状结构53远离光反射空腔35的一端。受光物固定结构56配置以固定受光物90，当受光物90安装在受光物固定结构56上时，受光物90与治具主体30的光反射空腔35的壁面保持一段距离。通过上述配置，可以更优化受光物90的曝光均匀度。

于一些实施方式中，受光物承载结构50的管状结构53可以与治具主体30一体成形。另外，图中绘示圆形的管状结构53仅是范例，视实务上的需求，管状结构53也可以设计成方形或其他形状。

如图1与图2所示，于一些实施方式中，光固化治具20进一步包含反射镜25，反射镜25设置在治具主体30的光反射空腔35中。反射镜25具有相对的第一表面21以及第二表面22，第一表面21与第二表面22中的至少一者为镜面，藉此增加光在光反射空腔50中的反射次数，从而提升受光物90的曝光均匀度。于一些实施方式中，反射镜25设置在光反射空腔35的壁面上，并与治具主体30一体成形。在其他实施方式中，反射镜25亦可以镶嵌的方式固定在光反射空腔35的壁面上。

如图1与图2所示，于一些实施方式中，反射镜25的第一表面21与第二表面22均为镜面，藉此增加光在光反射空腔50中的反射次数。于一些实施方式中，反射镜25设置在治具主体30的光入射口31以及受光物承载结构50之间，如此一来，反射镜25除了增加光在光反射空腔50中的反射次数的效果外，亦可避免光源35经由光入射口31直射固定在受光物承载结构50上的受光物90。

需说明的是，图2绘示上下笔直延伸的反射镜25仅是范例，视实务上的需求，反射镜25也可以设计成倾斜延伸的形式，或者，反射镜25也可以是波浪形或其他外型。

请参照图3以及图4。图3为绘示图1所示的光固化治具20的放大图，而图4为绘示图3所示的光固化治具20的爆炸图。于一些实施方式中，受光物固定结构56包含板体57以及至少一定位柱58。板体57包含第一磁性耦合部M1，定位柱58包含第二磁性耦合部M2，第二磁性耦合部M2配置以与第一磁性耦合部M1相吸，使定位柱58能固定在板体57上。定位柱58用以夹持固定受光物90(图3与图4中省略未绘出，可参考图2)。

承上所述，进行光固化程序前，作业人员可以依据受光物90的外型来将定位柱58调整至板体57上合适的位置以夹持受光物90，光固化程序结束后，作业人员可以移动定位柱58使其与受光物90分离，方能取下受光物90。

于一些实施方式中，板体57的第一磁性耦合部M1与定位柱58的第二磁性耦合部M2可以是极性相反的磁铁。于一些实施方式中，第一磁性耦合部M1以及第二磁性耦合部M2中的一者是磁铁，另一者是感应磁性材料，例如铁磁性材料。

如图3与图4所示，于一些实施方式中，定位柱58包含止滑区段59，以防止受光物90从定位柱58上滑落。于一些实施方式中，定位柱58的止滑区段59可包含聚氯乙烯、橡胶、硅胶、其他合适的材料以及上述材料的任意组合。

如图3与图4所示，于一些实施方式中，管状结构53具有开口54，开口54位于管状结构53远离光反射空腔35的一端，受光物固定结构56可拆装地覆盖管状结构53的开口54。在上述配置下，作业人员可以方便地将受光物90装入光固化治具20，并方便地从光固化治具20取出受光物90。

如图3与图4所示，于一些实施方式中，管状结构53具有环绕开口54的端面55，受光物固定结构56配置以通过磁铁吸附在端面55上。于一些实施方式中，板体57进一步包含第三磁性耦合部M3，端面55包含第四磁性耦合部M4，第三磁性耦合部M3配置以与第四磁性耦合部M4相吸，使受光物固定结构56能固定在管状结构53的末端。于一些实施方式中，第三磁性耦合部M3与第四磁性耦合部M4可以是极性相反的磁铁。于一些实施方式中，第三磁性耦合部M3以及第四磁性耦合部M4中的一者是磁铁，另一者是感应磁性材料，例如铁磁性材料。

请参照图5。图5为绘示依据本揭示另一实施方式的光固化治具20A的剖面图。本实施方式与图2所示的实施方式的差异处，在于本实施方式的光固化治具20A进一步包含扩散板60，扩散板60面对治具主体30的光入射口31设置。如此一来，光固化机10的光源15发出的光由治具主体30的光入射口31入射时，会先通过扩散板60而均匀化。因此，扩散板60的设置可以更优化受光物90的曝光均匀度。

请参照图6。图6为绘示依据本揭示另一实施方式的光固化治具20B的剖面图。本实施方式与图2所示的实施方式的差异处，在于本实施方式的光固化治具20B的治具主体30的光反射空腔35具有散射或光栅表面结构70。散射或光栅表面结构70可以是通过表面处理的方式形成在光反射空腔35的壁面上。如此一来，光固化机10的光源15发出的光进入光反射空腔35后，能更容易在光反射空腔35中以各种角度反射。因此，散射或光栅表面结构70的设置可以更优化受光物90的曝光均匀度。

请参照图7。图7为绘示依据本揭示另一实施方式的光固化治具20C的剖面图。本实施方式与图2所示的实施方式的差异处，在于本实施方式的光固化治具20C的管状结构53具有非零的仰角A。改变管状结构53的仰角A相应地使受光物90的位置改变，通过调整管状结构53的仰角A，可以控制受光物90的曝光量，但不影响受光物90的曝光均匀度。管状结构53的仰角A可依据实务上的需求来做设定，例如，可以调整管状结构53的仰角A，使受光物90能达到所需的曝光量。

除了管状结构53的仰角A，也可以通过调整其他参数来控制受光物90的曝光量并维持曝光均匀度，例如：光反射空腔35的形状、光入射口31的长度以及直径、反射镜25的长度、位置以及外型、管状结构53的长度等。

综上所述，本揭示的光固化治具具有光入射口以及光反射空腔，光反射空腔连通光入射口，且光反射空腔实质上为球形。通过上述配置，光固化机的光源发出的光从光入射口进入后，会在光反射空腔中进行多次的反射，最后均匀地照射在位在光反射空腔的一侧的受光物上。本揭示所提出的使用光固化治具的作法，解决了使用输送带形式的光固化机时遇到的固化产品受光不均匀的问题。只需要将固化产品(受光物)装入光固化治具中，让光固化机的输送带将光固化治具与受光物一同移动通过光源进行照射，受光物的受光均匀度即可获得改善。如此一来，可以维持输送带形式的光固化机的产能优势，且无须涉及光固化机的光电控系统的开发、校正以及维护的繁琐流程。

尽管本揭示已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本揭示，任何熟习此技艺者，于不脱离本揭示的精神及范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本揭示的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种光固化治具，其特征在于，包含：

治具主体，具有光入射口以及光反射空腔，所述光反射空腔连通所述光入射口，且所述光反射空腔实质上为球形；以及

受光物承载结构，设置在所述治具主体的所述光反射空腔的一侧；

所述受光物承载结构包含管状结构以及受光物固定结构，所述管状结构连通所述治具主体的所述光反射空腔，并远离所述光反射空腔延伸，所述受光物固定结构设置在所述管状结构远离所述光反射空腔的一端；其中，

所述管状结构具有非零的仰角。

2.如权利要求1所述的光固化治具，其特征在于，所述受光物固定结构包含板体以及至少一定位柱，所述定位柱配置以通过磁铁吸附在所述板体上，所述磁铁设置在所述定位柱或所述板体上。

3.如权利要求1所述的光固化治具，其特征在于，所述管状结构具有开口，所述开口位于所述管状结构远离所述光反射空腔的一端，所述受光物固定结构可拆装地覆盖所述开口。

4.如权利要求3所述的光固化治具，其特征在于，所述管状结构具有端面，所述端面环绕所述开口，所述受光物固定结构配置以通过磁铁吸附在所述端面上，所述磁铁设置在所述受光物固定结构或所述端面上。

5.如权利要求1所述的光固化治具，其特征在于，进一步包含反射镜，所述反射镜设置在所述治具主体的所述光反射空腔中。

6.如权利要求5所述的光固化治具，其特征在于，所述反射镜设置在所述光入射口以及所述受光物承载结构之间。

7.如权利要求5所述的光固化治具，其特征在于，所述反射镜具有相对的第一表面以及第二表面，所述第一表面以及所述第二表面均为镜面。

8.如权利要求1所述的光固化治具，其特征在于，进一步包含扩散板，所述扩散板面对所述治具主体的所述光入射口设置。

9.如权利要求1所述的光固化治具，其特征在于，所述治具主体的所述光反射空腔具有散射表面结构或光栅表面结构。

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