CN117754854A - 膜片贴合装置及制程 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种膜片贴合装置及制程，其特征在于，包括：一下模部，具有一置物部，置物部具有对应于一承载片的定位结构与多个真空吸附孔；以及一上模部，包括一气囊，气囊具有一充气状态，其中上模部与下模部合模前，置物部上设置承载片，一膜片设于承载片与气囊之间，充气状态的气囊抵压膜片上，以贴合膜片于承载片上。

Description

膜片贴合装置及制程

技术领域

本申请涉及一种膜片贴合装置及制程，特别涉及一种通过气囊的充气状态以贴合膜片于曲面承载片上之膜片贴合装置及制程。

背景技术

随着镜片光学技术的相关发展，镜片上贴合之膜片种类日新月异，其制造要求的差异化也逐渐增加，传统的膜片贴合技术已难以满足这些要求。一般而言，传统的膜片贴合装置，多为通过上下模部相互靠近中，上模部通过硅胶接触变形以抵压膜片于下模部上的镜片上，进行膜片贴合。当使用时间久了，其中的硅胶常老化、变形、内部的成型剂渗出，造成贴合质量下降。一段时间就需自动汰换硅胶，十分不环保。此外，当膜片为压力敏感材料时，均匀抵压是非常重要的，以避免局部过压造成损坏。硅胶一般须从中心部分往外抵压膜片贴合镜片，若先从外往中心部分抵压膜片容易堆挤气泡于中心部分。硅胶的接触面会随上下模部间的距离而变化，难具有均匀抵压膜片的效果，更难以根据膜片承受压力进行压力微调。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请的目的在于，提供一种膜片贴合装置，其特征在于，包括：一下模部，具有一置物部，置物部具有对应于一承载片的定位结构与多个真空吸附孔；以及一上模部，包括一气囊，气囊具有一充气状态，其中上模部与下模部合模前，置物部上设置承载片，一膜片设于承载片与气囊之间，充气状态的气囊抵压膜片上，以贴合膜片于承载片上。

一实施例中，膜片贴附于一胶片上，气囊与下模部之间又包括一胶片治具，以定位胶片以及胶片上的膜片，于气囊与承载片之间。

一实施例中，膜片与承载片之间包括一光学黏着层。膜片贴合于承载片之前，光学黏着层贴附于膜片上、或者光学黏着层贴附于承载片上。

一实施例中，承载片可以是各种镜片材质或结构，包括但不限于：玻璃片、树脂片、太阳镜片、PC太空镜片、ABS铂晶镜片、子弹镜片、偏光镜片、特殊折射率镜片、安全防爆镜片、多焦点镜片、双焦点镜片、变色片、抗蓝光镜片、光学镜片等。

本申请的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

在本申请的一实施例中，上模部与下模部进行合模时，气囊、膜片、承载片以及置物部，为依重力方向而依次向下排列。

在本申请的一实施例中，膜片贴合装置又包括一抽真空组件，抽真空组件于气囊抵压膜片时，具有排除承载片与膜片间气泡的一抽气功能。

在本申请的一实施例中，充气状态的气囊通过一阶段性充气的控制，逐次调整膜片贴合于承载片上的接触面积与压力，其中阶段性充气包含气囊的流量与压力控制。

在本申请的一实施例中，通过多阶段充气步骤和/或多阶段温度控制步骤，以进行阶段性充气搭配环境真空进行控制，分阶段、逐次调整膜片贴合于承载片上的压力和/或接触面积，可以达到膜片与曲面承载片的完全贴合。

在本申请的一实施例中，充气状态中气囊以一可变形外型进行贴合膜片于承载片上，抵压膜片的过程中可变形外型与膜片的接触面积逐渐增加。

一实施例中，气囊先抵压膜片于承载片的中心部分上，之后气囊从中心部分，沿膜片的径向，往外逐渐抵压膜片各部分于承载片上。

在本申请的一实施例中，下模部又包括一一压力传感器或受力传感器，以量测气囊的压力，供调整及控制气囊压力的参考，气囊压力的计算系根据受力传感器感测之力量，除以气囊抵压于膜片上的接触面积而得。

在本申请的一实施例中，当膜片与承载片中至少其一为一压力敏感材料所制作，气囊抵压的相同压力不大于一压力门坎值。

在本申请的一实施例中，承载片与膜片的接触面具有一曲面。

在本申请的一实施例中，本申请提出一种种膜片贴合制程，其特征在于，包括：提供一上模部与一下模部，上模部包括一气囊，气囊具有一充气状态，下模部具有对应于一承载片的定位结构与多个真空吸附孔；提供承载片，设置于定位结构与真空吸附孔上；提供一膜片，膜片置于承载片上，承载片与膜片的接触面具有一曲面；以及上模部与下模部进入一合模状态，合模状态中气囊的充气状态抵压膜片于承载片上，以贴合膜片于承载片上；其中，充气状态的气囊通过一阶段性充气以及环境真空，逐次调整膜片贴合于承载片上的接触面积与压力。

附图说明

图1A、1B、1C、1D为范例性的膜片贴合装置以及其中多个组件组合的架构示意图。

图2为范例性的膜片贴合装置以及其中抽真空组件的架构示意图。

图3为范例性的膜片贴合装置中气囊抵压膜片于承载片上的示意图。

图4为范例性的下模部以及其中受力传感器的示意图。

图5为范例性的膜片贴合装置的架构示意图。

图6为范例性的膜片贴合制程的流程示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。有关本申请之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

附图和说明被认为在本质上是示出性的，而不是限制性的。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。另外，为了理解和便于描述，附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本申请不限于此。

为更进一步阐述本申请为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请提出的一种膜片贴合装置，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请先参照图1A，其显示范例性的膜片贴合装置10。膜片贴合装置10，其特征在于，包括：一下模部12，具有一置物部122，置物部122具有对应于一承载片L的定位结构1221与多个真空吸附孔1222；以及一上模部14，包括一气囊142，气囊142具有一充气状态，其中上模部14与下模部12合模前，置物部122上设置承载片L，一膜片M设于承载片L与气囊142之间，充气状态的气囊142以一相同压力抵压膜片M上(空心箭头显示抵压方向)，以贴合膜片M于承载片L上。此设计主要目的之一为通过气囊142的充气状态以贴合膜片M于承载片L，特别可通过精准控制气囊142压力以保护压力敏感的膜片M(或承载片L)的材料。例如材料有最大受压的限制时，特别需要控制膜片贴合时的压力于受压限制内，于制作过程中不受到压力破坏。此类压力敏感材料，经常占产品中主要成本部分，若破坏会造成严重损失。

一实施例中，膜片M可以是具各种功能的膜层，包括但不限于：防静电/抗静电层例如钛氧化物层、压力敏感膜层例如液晶膜层、高低折射率光学膜层、抗反光(Anti-Reflection,AR)膜层、高低反光膜层、抗红外线(Infrared,IR)膜层或IR色粉层、防紫外线/抗紫外线(Ultraviolet,UV)层、偏光(Polarizer,PL)膜層、变色膜层、防雾膜层等。

一实施例中，承载片L可以是各种镜片材质或镜片结构，包括但不限于：玻璃片、树脂片、太阳镜片、PC太空镜片、ABS铂晶镜片、子弹镜片、偏光镜片、特殊折射率镜片、安全防爆镜片、多焦点镜片、双焦点镜片、变色片、抗蓝光镜片、光学镜片等。

继续参照图1A，在本申请的一实施例中，上模部14与下模部12进行合模时，气囊142、膜片M、承载片L以及下模部12的置物部122，为依重力方向G而依次向下排列。膜片M与承载片L排列于置物部122上，重力可用于辅助维持排列放置的顺序，其中膜片M与承载片L间的接触面(例如承载片L的凹曲面)可用于维持膜片M与承载片L间相对位置的定位。

图1A中，贴合前膜片M贴附于一胶片TP上，气囊142与下模部12之间又包括胶片治具TPF，以定位胶片TP、以及胶片TP上的膜片M，于气囊142与承载片L之间。其中，胶片TP对贴附于胶片TP上的膜片M，具有自黏膜片M，以及膜片M放置于承载片L的离型功能(Releasefunction)。胶片TP的离型功能为可完整转移膜片M于承载片L。胶片TP为一中介治具，举例而言，可以先将膜片M黏贴于胶片TP上，待膜片M稳妥黏贴于目标承载片L后，胶片TP便可自膜片M剥离或分离开来，不会伤害膜片M完成转移膜片M于承载片L的功能。

参照图1B、1C，一实施例中，膜片M与承载片L之间包括一光学黏着层A，其中，膜片M贴合于承载片L之前，光学黏着层A贴附于膜片M上(图1B)、或者光学黏着层A贴附于承载片L上(图1C)。一实施例中，光学黏着层A主要为光学透明树脂(Optically Clear Resin,OCR)或光学胶(Optically Clear Adhesive,OCA；或Liquid Optically Clear Adhesive,LOCA)所制作。

参照图2，一实施例中，相较于膜片贴合装置10，膜片贴合装置20又包括一抽真空组件16。抽真空组件16于气囊142抵压膜片M时，具有排除承载片L与膜片M间气泡的一抽气功能。抽真空组件16可视需要而有不同的设计，例如搭配一组上、下模部而设置、或者搭配多组上、下模部而设置(例如图2中的上、下模部形成一矩阵)。又或者，抽真空组件16可具有一多段抽气功能，以针对不同阶段的抽气需要而操作。前述的排除承载片L与膜片M间气泡之外，抽真空组件16的抽真空操作也需与气囊142的充气控制配合，因为真空会扩张气囊142的体积，影响抵压膜片M的接触面积(图式中接触范围，显示接触面积于横切面方向的范围)。

在本申请的一实施例中，充气状态的气囊142通过一阶段性充气的控制，逐次调整膜片M贴合于承载片L上的接触面积与压力，其中阶段性充气包含气囊142的流量与压力控制。此实施例中，阶段性充气流量与压力控制，可采用多种组合。例如，抵压各步骤的起初压力(较低压力)作用时间较短，之后较高压力步骤的作用时间较长。又例如抵压步骤最后可包括一饱压步骤，此饱压步骤可为维持一压力值一段时间，以确保膜片M与承载片L于抵压贴合中成型效果良好。又例如，多次低高压循环抵压膜片M于承载片L上，逐次将膜片M确实贴合于承载片L上。又例如，或者多次低高压循环抵压中产生排气的效果。其中，阶段性充气流量与压力控制，提供气囊142抵压膜片M的调整效果。

一实施例中，逐次调整膜片M贴合于承载片L上的接触面积与压力的过程，膜片贴合装置也包括一伺服装置，用于控制下模部12与上模部14之间的间隙(例如依照图1A中重力方向G向下移动上模部14)，共同调整膜片M贴合于承载片L上的接触面积与压力。

一实施例中，通过阶段性充气以及抽真空组件16提供的环境真空进行控制，可逐次调整膜片M贴合于承载片L上的接触面积与压力。环境真空会扩张气囊142的体积，影响抵压膜片M的接触面积。如此，排除承载片L与膜片M间气泡之外，气囊142的充气状态也需与抽真空组件16提供的环境真空配合，以控制气囊142与膜片M的接触面积。例如，承载片L与膜片M间易生气泡时，控制环境真空为必要步骤；承载片L与膜片M间不易生气泡时，以控制气囊142充气为主。

在本申请的一实施例中，充气状态中气囊142以一可变形外型进行贴合膜片M于承载片L上，抵压膜片M的过程中，可变形外型与膜片M的接触面积逐渐增加(图2至3)。气囊142的可变形外型，可随膜片M与承载片L的外型进行弹性调整，不需要因膜片M与承载片L的外型不同而换气囊，不同于传统上模部的硅胶。本申请的气囊142通过柔性抵压逐渐增加与膜片M的接触面积，逐渐进行膜片M与承载片L的贴合，增加气囊142于膜片M的抵压范围中，以逐步确保膜片M与承载片L各范围的贴合为稳定。

一实施例中，气囊142先抵压膜片M于承载片L的中心部分(对应图2中心线的部分)上，之后气囊142从中心部分对应的膜片M部分，沿膜片M的径向(图3)，往外逐渐抵压膜片M各部分于承载片L上(图3中空心箭头显示抵压方向)。其中，通过重力的作用，气囊142上不需要吸附孔，为自然抵压膜片M于承载片L上。

重要地，本申请的阶段性充气与可变形外型，皆为弹性可调整。基本上膜片M所需要的各种形状或压力要求，本申请膜片贴合装置皆可胜任。本申请的设计优于传统的膜片贴合装置，特别于不同形状或不同压力要求下，不需要切换不同的硅胶形状与材料硬度，仅通过气囊142就可达到所需要的膜片M于承载片L上的贴合效果。

参照图4，一实施例中，在本申请的一实施例中，下模部12又包括一受力传感器124。前述的相同压力可根据受力传感器124感测之力量，除以气囊142抵压于膜片M上的接触面积(参照图式中接触范围)而得。受力传感器124感测之力量F，为受力传感器124感测的力量减去下模部12组件等的重量后的施力净值；或者，当气囊142抵压膜片M时，对下模部12感测到增加的力量。相同压力P根据力量F，除以气囊142抵压于膜片M上的接触面积A而得，即P＝(F/A)。

在本申请的一实施例中，当膜片M与承载片L中至少其一为一压力敏感材料所制作，气囊142抵压时的相同压力须精确地控制于一压力门坎值以下。通过本申请的创新设计，可安全地操控气囊142，通过控制气囊142内抵压膜片M的相同压力，不大于压力门坎值。此外，可通过受力传感器124也可作为回馈感测之用途，确认气囊142内压力值读数是否正确，本申请的操作是十分安全的。

一实施例中，前述的压力敏感材料可为液晶材料，液晶材料通过其结构中电极的作用，控制其中液晶转向而变色。液晶材料可连接一外接电路，以对膜片M的变色进行控制。

在本申请的一实施例中，承载片L与膜片M的接触面具有一曲面(图1A、1B、1C、2、3、4中承载片L侧接触面的曲面为凹曲面、若需要也可为凸曲面，例如图1D中所示)，曲面具有一单一曲率外型的曲面外型、一球面外型的曲面外型或一多个曲率连续相接的曲面外型。曲面除了光学效果外，承载片L与膜片M间的曲面也具有一曲面三维定位效果。此外，置物部122的定位结构1221，也可至少包含放置承载片L的另一曲面，真空吸附孔1222吸附承载片L置于定位结构1221中，可加强承载片L的定位稳定程度。

参照图5，其显示一实施例中的膜片贴合装置30。膜片贴合装置30的技术特征除类似前述膜片贴合装置10、20的组件外，更包括支架FS与承载片治具LF，支架FS用于固定胶片治具TPF于下模部12上方。图5仅显示胶片治具TPF的一种固定方式，根据本发明，胶片治具TPF也可不直接设于下模部12上，而通过另一结构形成与下模部12间的固定相对位置，如此胶片TP、胶片TP上膜片M、与下模部12间的正确相对位置得以保持。此外，承载片治具LF用于限制承载片L于置物部122上的正确位置，通过承载片治具LF，可放置承载片L于置物部122上正确位置，之后通过真空吸附孔1222固定承载片L于正确位置。

参照图6，在本申请的一实施例中，本申请提出一种种膜片贴合制程，其特征在于，包括：提供一上模部与一下模部，上模部包括一气囊，气囊具有一充气状态，下模部具有对应于一承载片的定位结构与多个真空吸附孔(ST1)；提供承载片，设置于定位结构与真空吸附孔上，其中定位结构与真空吸附孔用于定位承载片(ST2)；提供一膜片，膜片置于承载片上(膜片与承载片之间例如包括一光学黏着层，光学黏着层的相关说明，请参照前述其他实施例的实施内容)，承载片与膜片的接触面具有一曲面(ST3)；以及上模部与下模部进入一合模状态，合模状态中气囊的充气状态抵压膜片于承载片上，以贴合膜片于承载片上(ST4)；其中，充气状态的气囊通过一阶段性充气以及环境真空，逐次调整膜片贴合于承载片上的接触面积与压力。

本说明中，“在一实施例中”等用语被重复地使用。此用语通常不是指相同的实施例；但它也可以是指相同的实施例。“包含”、“具有”及“包括”等用词是同义词，除非其前后文意显示出其它意思。

以上所述，仅是本申请具体的实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以具体的实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (13)

1.一种膜片贴合装置，其特征在于，包括：

一下模部，具有一置物部，所述置物部具有对应于一承载片的定位结构与多个真空吸附孔；以及

一上模部，包括一气囊，所述气囊具有一充气状态，其中所述上模部与所述下模部合模前，所述定位结构上设置所述承载片，一膜片设于所述承载片与所述气囊之间，所述充气状态的所述气囊抵压所述膜片上，以贴合所述膜片于所述承载片上。

2.如权利要求1所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述膜片与所述承载片之间包括一光学黏着层，其中，所述膜片贴合于所述承载片之前，所述光学黏着层贴附于所述膜片上、或者所述光学黏着层贴附于所述承载片上。

3.如权利要求1所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述上模部与所述下模部进行合模时，所述气囊、所述膜片、所述承载片以及所述置物部，为依重力方向而依次向下排列。

4.如权利要求1所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述充气状态的所述气囊通过一阶段性充气的控制，逐次调整所述膜片贴合于所述承载片上的压力或/与接触面积，其中所述阶段性充气包含所述气囊的流量与压力控制。

5.如权利要求1所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述膜片贴合装置又包括一抽真空组件，所述抽真空组件于所述气囊抵压所述膜片时，提供一抽气功能，以排除所述承载片与所述膜片间气泡的。

6.如权利要求1所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述充气状态的所述气囊通过多阶段充气步骤和/或多阶段温度控制步骤，以进行阶段性充气搭配环境真空进行控制，分阶段、逐次调整膜片贴合于承载片上的压力、温度。

7.如权利要求6所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述充气状态的所述气囊通过一阶段性充气以及环境真空，逐次调整所述膜片贴合于所述承载片上的压力或/与接触面积，其中所述环境真空为所述抽真空组件所提供。

8.如权利要求1所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述充气状态中所述气囊以一可变形外型进行抵压所述膜片于所述承载片上，所述抵压所述膜片的过程中所述可变形外型与所述膜片的接触面积逐渐增加。

9.如权利要求1所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述气囊先抵压所述膜片于所述承载片的中心部分上，之后所述气囊从所述中心部分，沿所述膜片的径向，往外逐渐抵压所述膜片各部分于所述承载片上。

10.如权利要求1所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述气囊以一相同且均匀的压力抵压所述膜片于所述承载片上，所述下模部又包括一受力传感器，所述相同且均匀的压力根据所述受力传感器感测之力量，除以所述气囊抵压于所述膜片上的接触面积而得。。

11.如权利要求9所述的膜片贴合装置，其特征在于，当所述膜片与所述承载片中至少其一为一压力敏感材料，所述气囊抵压的所述相同压力不大于一压力门坎值。

12.如权利要求1所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述承载片與所述膜片的接触面具有一曲面。

13.如权利要求1所述的膜片贴合装置，其特征在于，所述膜片贴合装置的膜片贴合制程，包括：

提供所述上模部与所述下模部，所述上模部包括所述气囊，所述气囊具有所述充气状态，所述下模部具有对应于所述承载片的所述定位结构与所述真空吸附孔；

提供所述承载片，设置于所述定位结构与所述真空吸附孔上；

提供所述膜片，所述膜片置于所述承载片上，所述承载片與所述膜片的接触面具有一曲面；以及

所述上模部与所述下模部进入一合模状态，所述合模状态中所述气囊的所述充气状态抵压所述膜片于所述承载片上，以贴合所述膜片于所述承载片上；

其中，所述充气状态的所述气囊通过一阶段性充气以及环境真空，逐次调整所述膜片抵压于所述膜片上的所述接触面积与所述压力。