TWI602686B - Surface treatment method of molding die and mask device - Google Patents

Description

成型模具的表面處理方法及遮罩裝置

本發明是有關於一種成型模具的表面處理方法及一種遮罩裝置，特別是指一種用於處理該成型模具的表面處理方法以及遮罩裝置。

現有的接觸型鏡片(contact lens)是透過模具成型，該模具通常包含一第一模具及一第二模具，其中一者為公模，另一者為母模。該公模具有一凸曲面；該母模具有一凹曲面，且該凹曲面界定出一凹槽。將用於形成接觸型鏡片之材料置於該凹曲面上後，將該公模之凸曲面伸入母模之凹槽內，並將該公模與該母模相互合模，使得該凸曲面及該凹曲面共同形成一成型室，且該材料填滿該成型室，定型後則成為該成型室之形狀。

在成型的過程中，該材料位於該成型空間之部分即為鏡片，此外，該材料也有多餘部分會被擠出該成型空間而成為餘料。然而，在該公模與該母模分離後，該餘料與該接觸型鏡片會一起貼合在該公模或母模上，故在生產接觸式鏡片的過程中還需進行將該餘料與該接觸型鏡片分離之步驟。

因此，本發明之其中一目的，即在提供一種成型模具的表面處理方法，能夠在接觸型鏡片的成型模具上形成兩分別位於第一模具及第二模具的親水性區域或疏水性區域，以分別吸附餘料與該接觸型鏡片，在分模時就能將該餘料與該接觸型鏡片分離。

本發明一種成型模具的表面處理方法，包含以下步驟：(A)提供一成型模具，具有一曲面，該曲面具有一待處理區。(B)提供一電漿裝置，對該待處理區進行電漿處理，且在該待處理區周圍形成一氣屏，阻擋該電漿流出該待處理區。

在一些實施態樣中，在該(B)中，包括以下步驟：(B1)提供一遮罩裝置，該遮罩裝置具有一開口朝向該曲面的待處理區的第一管壁部及一開口朝向該曲面的待處理區且間隔地環繞在該第一管壁部外側的第二管壁部、一位於該第一管壁部內的第一通道及一位於該第一管壁部及該第二管壁部之間的第二通道，該第二管壁部末端與該曲面共同界定出一間隙。(B2)由該第一通道朝向該曲面的待處理區導入一電漿。(B3)在該第二通道提供一氣流，且該氣流延伸出該第二通道的開口。

在一些實施態樣中，該氣流是自外界通過該間隙後流入該第二通道。

在一些實施態樣中，該遮罩裝置還具有一位於該第一 管壁部及該第二管壁部之間的第三管壁部及一位於該第一管壁部與該第三管壁部之間的第三通道，該第二通道位於該第三管壁部與該第二管壁部之間；該成型模具的表面處理方法還包含一步驟(C1)：由該第三通道朝向該曲面導入一疏水性材料。

在一些實施態樣中，該遮罩裝置還包括一開口朝向該曲面的待處理區且位於該第一管壁部內的第三管壁部、一位於該第三管壁部內的第三通道，該第一通道由該第一管壁部及該第三管壁部共同界定；該成型模具的表面處理方法還包含一步驟(C2)：由該第三通道朝向該曲面導入一疏水性材料。

本發明之再一目的，即在提供一種鏡片成型裝置，當該公模與該母模(該第一模具與該第二模具)分離，該餘料與該接觸型鏡片將分別黏附在該公模與該母模上。

本發明一種成型模具，包含一第一模具及一第二模具。該第一模具具有一第一曲面及一環繞並鄰接該第一曲面的第一環狀面。該第二模具具有一第二曲面及一環繞並鄰接該第二曲面的第二環狀面，當該第二模具與第一模具結合時，該第一曲面與該第二曲面界定出一成型室，該第一環狀面與該第二環狀面界定出一餘料室，該第一曲面至少局部的親水性高於該第二曲面，該第二環狀面至少局部的親水性高於該第一環狀面。

在一些實施態樣中，該第一曲面具有一第一親水面 部，該第一親水面部的親水性高於該第二曲面，該第二環狀面具有一第二親水面部，該第二親水面部的親水性高於該第一環狀面。

在一些實施態樣中，該第一環狀面具有一第一疏水面部，該第一疏水面部的親水性低於該第二環狀面，該第一模具包括一第一本體及一形成於該第一本體的第一疏水層，該第一疏水層具有該第一疏水面部，該第二曲面具有一第二疏水面部，該第二疏水面部的親水性低於該第一曲面，該第二模具包括一第二本體及一形成於該第二本體的第二疏水層，該第二疏水層具有該第二疏水面部。

在一些實施態樣中，當該第二模具與第一模具結合時，該第一曲面與該第一環狀面的鄰接處抵接於該第二曲面與該第二環狀面的鄰接處。

在一些實施態樣中，該第一曲面與該第一環狀面的鄰接處及該第二曲面與該第二環狀面的鄰接處其中一者形成一凸緣。

本發明至少具有以下功效：藉由該第一曲面至少局部的親水性高於該第二曲面且該第二環狀面至少局部的親水性高於該第一環狀面，使位於該成型室內的材料會黏附於該第一曲面，使且位於該餘料室內的材料會黏附於該第二環狀面。因此，當該第一模具與該第二模具分離，位於該成型室內的材料便會與位於該餘料室內的材料分離。此外，本發明成型模具的表面處理方法透過在電 漿或疏水性材料外圍提供一氣流的方式在對應待處理區外圍形成一空氣屏障，達到控制將電漿等氛圍侷限在待處理區內，以在成型模具上進行精確的表面處理之目的。

本發明的再一目的，在於提供一種遮罩裝置，用於對一成型模具進行表面處理，該成型模具具有一曲面，該遮罩裝置包括一第一管壁部，具有一開口朝向該曲面的待處理區。一第二管壁部，間隔地環繞在該第一管壁部外側並具有一開口朝向該曲面的待處理區，該第二管壁部末端與該曲面共同界定出一間隙。一第一通道，位於該第一管壁部內。及一第二通道，位於該第一管壁部及該第二管壁部之間。

在一些實施態樣中，該遮罩裝置還包括一開口朝向該曲面的待處理區且位於該第一管壁部內的第三管壁部、一位於該第三管壁部內並提供導入疏水性材料的第三通道，該第一通道由該第一管壁部及該第三管壁部共同界定。

在一些實施態樣中，該遮罩裝置還包括一開口朝向該曲面的待處理區且位於該第一管壁部內的第三管壁部、一位於該第三管壁部內並提供導入疏水性材料的的第三通道，該第一通道由該第一管壁部及該第三管壁部共同界定。

1‧‧‧第一模具

11‧‧‧第一本體

12‧‧‧第一曲面

13‧‧‧第一環狀面

131‧‧‧第一疏水面部

2‧‧‧第二模具

21‧‧‧第二本體

22‧‧‧第二曲面

23‧‧‧第二環狀面

24‧‧‧凸緣

3‧‧‧成型室

4‧‧‧餘料室

5‧‧‧接觸式鏡片

6‧‧‧餘料

71’‧‧‧第一模具

712’‧‧‧第一曲面

713’‧‧‧第一環狀面

72’‧‧‧第二模具

722’‧‧‧第二曲面

723’‧‧‧第二環狀面

8‧‧‧遮罩裝置

81‧‧‧第一管壁部

811‧‧‧第一通道

82‧‧‧第二管壁部

821‧‧‧第二通道

822‧‧‧間隙

83‧‧‧第三管壁部

831‧‧‧第三通道

91‧‧‧電漿

92‧‧‧氣流

93‧‧‧疏水性材料

S1‧‧‧步驟

S2‧‧‧步驟

S21‧‧‧步驟

S22‧‧‧步驟

S23‧‧‧步驟

S3‧‧‧步驟

S4‧‧‧步驟

S41‧‧‧步驟

S42‧‧‧步驟

S43‧‧‧步驟

S44‧‧‧步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方 式中清楚地呈現，其中：圖1是一剖面示意圖，說明本發明成型模具的一第一實施例；圖2是一上視示意圖，說明該實施例的一第一模具的上視圖；圖3是一剖視示意圖，說明該實施例的該第一模具及一第二模具相互接合；圖4是一剖視示意圖，說明該實施例的一接觸式鏡片及一餘料在該實施例內成型；圖5是一剖視示意圖，說明該實施例的該第一模具及該第二模具分別吸附一接觸式鏡片及一餘料；圖6是一剖視示意圖，說明本發明成型模具的一第二實施例；圖7A及圖7B分別為一流程圖，說明本發明成型模具的表面處理方法的一第一實施例；圖8是一剖視示意圖，說明該實施例的一遮罩裝置；圖9A及圖9B分別為一流程圖，說明本發明成型模具的表面處理方法的一第二實施例；圖10是一剖視示意圖，說明該實施例的一遮罩裝置；及圖11是一剖視示意圖，說明本發明成型模具的表面處理方法的一第三實施例的一遮罩裝置。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內 容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明成型模具100之一第一實施例包含一第一模具1及一第二模具2。該第一模具1具有一第一曲面12及一環繞並鄰接該第一曲面12的第一環狀面13。該第二模具2具有一第二曲面22及一環繞並鄰接該第二曲面22的第二環狀面23。

具體而言，在本實施例中，該第一模具1是一具有一凸塊的公模，該第一曲面12即為該凸塊的表面；該第二模具2是具有一凹槽的母模，該第二曲面22即為該凹槽的表面。當該第一模具1與該第二模具2接合時，該凸塊深入該凹槽。

請參閱圖3，當該第二模具2與第一模具1結合時，該第一曲面12與該第二曲面22界定出一成型室3，該第一環狀面13與該第二環狀面23界定出一餘料室4。

請參閱圖4，當該第一模具1與該第二模具2相接合，用於製作接觸式鏡片的材料會充滿該成型室3，成型後即為接觸式鏡片5，且剩餘的材料將溢出成型室3，而移動至餘料室4成為餘料6。

此外，在本實施例中，該第一曲面12的局部的親水性高於該第二曲面22，換句話說，公模(第一模具1)的凸塊的局部表面之親水性高於母模(第二模具2)的凹槽的表面之親水性。在本實施例中，該第二環狀面23的局部的親水性高於該第一環狀面13。在本實施例中，藉由第一曲面12與第二曲面22之間親水性之差 異，使得位於該成型室3內的接觸式鏡片5會黏附於該第一曲面12，且第二環狀面23與第一環狀面13之間親水性之差異也使得位於該餘料室4內的餘料6會黏附於該第二環狀面23。在其他的實施態樣中，該第一曲面12只要至少局部的親水性高於該第二曲面22即可達到相同目的，換句話說，也可使該第一曲面12整體的親水性高於該第二曲面2。相似地，該第二環狀面23可以是至少局部也可以是整體的親水性高於該第一環狀面13。

請參閱圖5，當該第一模具1與該第二模具2分離，位於該成型室3內的接觸式鏡片5便會與位於該餘料室4內的餘料6分離。如此，即可在生產過程中省略習知的將該餘料6與該接觸式鏡片5分離之步驟。

具體而言，在本實施例中，該第一曲面12具有一第一親水面部121，該第一親水面部121的親水性高於該第二曲面22，該第二環狀面23具有一第二親水面部231，該第二親水面部231的親水性高於該第一環狀面13。

該第一親水面部121及該第二親水面部231可透過本發明成型模具的表面處理方法形成，該方法之細節稍後說明。除了該方法外，也可以藉由尖端放電製程形成。

請回顧圖4，在本實施例中，當該第二模具2與第一模具1合模時，該第一曲面12與該第一環狀面13的鄰接處抵接於該第 二曲面22與該第二環狀面23的鄰接處。在本實施例中，是在該第二曲面22與該第二環狀面23的鄰接處形成一凸緣24，且該凸緣24構成一封閉輪廓，故能裁切出一具有完整邊緣的接觸式鏡片5。如此，當該第一模具1與該第二模具2結合，該接觸式鏡片5及該餘料6之間的連接就會被該凸緣24切斷，以利接觸式鏡片5及該餘料6之分離。

補充說明的是，在其他的實施態樣中，也可藉由在該第一曲面12與該第一環狀面13的鄰接處形成一凸緣(圖未示)，以達成前述的目的。

請參閱圖5，在本實施例中，該第一環狀面13還具有一第一疏水面部131，該第一疏水面部131的親水性低於該第二環狀面23，且該第一模具1包括一第一本體11及一形成於該第一本體11的第一疏水層(圖未示)，該第一疏水層具有該第一疏水面部131。該第二曲面22具有一第二疏水面部221，該第二疏水面部221的親水性低於該第一曲面12，該第二模具2包括一第二本體21及一形成於該第二本體21的第二疏水層(圖未示)，該第二疏水層具有該第二疏水面部221。

由前述可知，在本實施例中，除了在第一曲面12及第二環狀面23上做親水性處理，也在第二曲面22及第一環狀面13上做疏水性處理，藉此，加大親水區與疏水區之間的差異，強化使接 觸式鏡片5與餘料6分離的效果。補充說明的是，在其他的實施態樣中，也可以省略疏水性處理，只要進行親水性處理的區域的親水性夠強，也可達到將觸式鏡片5與餘料6分離的目的。此外，該第一疏水面部131及該第二疏水面部221是例如透過本發明成型模具的表面處理方法形成，但不以此為限，該方法之細節稍後說明。

請參閱圖6，在本發明的一第二實施例中，該第一模具71’是指該母模而該第二模具72’是指該公模，此時，母模的凹槽的表面(第一曲面712’)之親水性高於公模的凸塊的表面(第二曲面722’)之親水性，且位於該公模且用以界定出餘料室的第二環狀面723’之親水性高於該第一環狀面713’的親水性。因此，當該第一模具71’與該第二模具72’分離，則該接觸式鏡片5會黏附在該母模(第一模具71’)上，且該餘料6會黏附在該公模(第二模具72’)上，藉此，也可達到將該接觸式鏡片5及該餘料6分離之目的。

請參閱圖7A、圖7B及圖8，本發明成型模具的表面處理方法的一第一實施例包含以下步驟：

S1：提供一成型模具，在本實施例中，是以一第一模具1(公模)舉例說明，但不以此為限。該成型模具具有一曲面12，該曲面12具有一待處理區。在本實施例中，該待處理區的位置及大小是對應於接觸式鏡片的凹曲面，但不以此為限。

S2：提供一電漿裝置(圖未示)，對該待處理區進行電 漿91處理，且在該待處理區周圍形成一氣屏，阻擋該電漿91流出該待處理區。在本實施例中，步驟S2是包含一步驟S21、一步驟S22及一步驟S23。

S21：提供一遮罩裝置8，該遮罩裝置8具有一開口朝向該第一曲面12的待處理區的第一管壁部81及一間隔地環繞在該第一管壁部81外側的第二管壁部82、一位於該第一管壁部81內的第一通道811及一位於該第一管壁部81及該第二管壁部82之間的第二通道821，該第二管壁部82末端與該第一曲面12共同界定出一間隙822。在本實施例中，該待處理區的範圍係例如對應於該第一管壁部81內壁面所界定出的開口投影在該第一曲面12上的區域，但不以此為限。

S22：由該第一通道811朝向該表面的待處理區導入一電漿91。

S23：在該第二通道821內提供一氣流92，且該氣流92延伸出該第二通道821的開口。

在本實施例中，產生該氣流92的方式在該第二通道821內產生一負壓，外界氣體通過該間隙822後被吸入該第二通道821而產生該氣流92，且該氣流92延伸出該第二通道821的開口，以在該第一管壁部81的開口周圍形成一阻擋該電漿91的氣流屏幕(air curtain)，以將該電漿91侷限在該第一曲面12的待處理區內，以使 該待處理區具有親水性。

補充說明的是，該氣流92的流向不以本實施例為限，在其他的實施態樣中，該氣流92也可以是自該第二通道821流出且通過該間隙822後洩出至外界，只要該氣流92可在該第一管壁部81的開口周圍形成一封閉該電漿91的氣流屏幕，即可達到將該電漿91侷限在該第一曲面12的待處理區內，以精確地使該待處理區具有親水性之目的。

此外，在本實施例中，該第一曲面12是一外凸曲面，具體而言，該第一曲面12是形成在一公模的一外凸曲面。但不以此為限制條件，在其他的實施態樣中，也可視需求而將本方法應用在母模上。

請參閱圖9A、圖9B及圖10，本發明成型模具的表面處理方法的一第二實施例適用於在接觸式鏡片的成型模具上形成一親水區域且在該親水區域周圍形成一疏水性區域，該實施例包含以下步驟：

S3：在本實施例中，是以一第一模具1(公模)舉例說明，但不以此為限。該成型模具具有一曲面12，該曲面12具有一待處理區。在本實施例中，該處理區的位置及大小是對應於接觸式鏡片的凹曲面。

S4：提供一電漿裝置(圖未示)，對該待處理區進行電 漿91處理，且在該待處理區周圍形成一氣屏，阻擋該電漿91流出該待處理區。在本實施例中，該待處理區的位置及大小是對應於接觸式鏡片的凹曲面。在本實施例中，步驟S4是包含一步驟S41、一步驟S42、一步驟S43及一步驟S44。

S41：提供一遮罩裝置8，該遮罩裝置8具有一開口朝向該第一曲面12的待處理區的第一管壁部81、一間隔地環繞在該第一管壁部81外側的第二管壁部82、一位於該第一管壁部81及該第二管壁部82之間的第三管壁部83、一位於該第一管壁部81內的第一通道811、一位於該第三管壁部83與該第二管壁部82之間的第二通道821及一位於該第一管壁部81與該第三管壁部83之間的第三通道831。該第二管壁部82末端與該第一曲面12共同界定出一間隙822。在本實施例中，該待處理區的範圍係例如對應於該第一管壁部81內壁面所界定出的開口投影在該第一曲面12上的區域。

S42：由該第一通道811朝向該第一曲面12的待處理區導入一電漿91。

S43：由該第三通道831朝向該第一曲面12導入一疏水性材料93。

S44：在該第二通道821提供一氣流92，且該氣流92延伸出該第二通道821的開口。

該電漿91流向該第一曲面12的待處理區後會向外擴散 地流向位於該第一曲面12外周圍的第一環狀面13而與該疏水性材料93交匯，並且連同該疏水性材料93繼續向外擴散而被該氣流92引入該第二通道821中。

在本實施例中該電漿91接觸該第一曲面12的待處理區而使其具有極性，換句話說，該待處理區具有親水性。接著，第一環狀面13接觸該電漿91後也具有極性，藉此，該疏水性材料93得以接合在該第一環狀面13上，以至於使該第一環狀面13產生疏水性。須說明者，在本實施例中，該氣流92是自外界流入該該第二通道821，且該氣流92延伸出該第二通道821的開口，藉此，該氣流92在該第二管壁部82的開口周圍形成一封閉該電漿91及該疏水性材料93的氣流屏幕(air curtain)，以將該電漿91及該疏水性材料93侷限在該第一環狀面13內。

此外，在本實施例中，該第一曲面12是一外凸曲面，具體而言，該第一曲面12是形成在一公模的一外凸曲面，但不以此為限，在其他的實施態樣中也可視需求而應用在母模的內凹曲面上。

請參閱本案圖11，本發明成型模具的表面處理方法的一第三實施例適用於在接觸式鏡片的成型模具上形成一疏水性區域。本實施例與該第二實施例的主要差異在於，該第三管壁部83’是形成於該第一管壁部81’內，該第三管壁部83’內壁面界定出一第 三通道831’且該第一通道811’是由該第一管壁部81’及該第三管壁部83’共同界定。

此外，在本實施例中，該電漿91是由該第一通道811’向一第二曲面22導入，該疏水性材料93是由該第三通道831’向該第二曲面22導入而使該第二表面22具有疏水性。

須說明者，該第二表面22的被該電漿91接觸之部分會具有極性，再者，且該疏水性材料93會在該第一通道811’正下方與該電漿91混合而被解離，因此，該疏水性材料93在該曲面22的該第一通道931’正下方之部分的沉積或附著的量會增大。

綜上所述，本發明成型模具100，藉由該第一曲面12至少局部的親水性高於該第二曲面22且該第二環狀面23至少局部的親水性高於該第一環狀面13，當該第一模具1與該第二模具2分離，位於該成型室3內的接觸式鏡片5便會與位於該餘料室4內的餘料6分離。此外，本發明成型模具的表面處理方法透過在電漿91或疏水性材料93外圍提供一氣流92的方式在對應待處理區外圍形成一空氣屏障，達到控制將電漿91等氛圍侷限在待處理區內，以在成型模具上進行精確的表面處理之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範 圍內。

1‧‧‧第一模具

11‧‧‧第一本體

12‧‧‧第一曲面

8‧‧‧遮罩裝置

81‧‧‧第一管壁部

811‧‧‧第一通道

82‧‧‧第二管壁部

821‧‧‧第二通道

822‧‧‧間隙

91‧‧‧電漿

92‧‧‧氣流

Claims (8)

1. 一種成型模具的表面處理方法，包含以下步驟：(A)提供一成型模具，具有一曲面，該曲面具有一待處理區；及(B)提供一電漿裝置，對該待處理區進行電漿處理，且在該待處理區周圍形成一氣屏，阻擋該電漿流出該待處理區。
2. 如請求項1所述的成型模具的表面處理方法，其中，在該步驟(B)中，包括以下步驟：(B1)提供一遮罩裝置，該遮罩裝置具有一開口朝向該曲面的待處理區的第一管壁部及一開口朝向該曲面的待處理區且間隔地環繞在該第一管壁部外側的第二管壁部、一位於該第一管壁部內的第一通道及一位於該第一管壁部及該第二管壁部之間的第二通道，該第二管壁部末端與該曲面共同界定出一間隙；(B2)由該第一通道朝向該曲面的待處理區導入一電漿；及(B3)在該第二通道提供一氣流，且該氣流延伸出該第二通道的開口。
3. 如請求項2所述的成型模具的表面處理方法，其中，該氣流是自外界通過該間隙後流入該第二通道。
4. 如請求項2或3所述的成型模具的表面處理方法，其中，該 遮罩裝置還具有一位於該第一管壁部及該第二管壁部之間的第三管壁部及一位於該第一管壁部與該第三管壁部之間的第三通道，該第二通道位於該第三管壁部與該第二管壁部之間；該成型模具的表面處理方法還包含一步驟(C1)：由該第三通道朝向該曲面導入一疏水性材料。
5. 如請求項2或3所述的成型模具的表面處理方法，其中，該遮罩裝置還包括一開口朝向該曲面的待處理區且位於該第一管壁部內的第三管壁部、一位於該第三管壁部內的第三通道，該第一通道由該第一管壁部及該第三管壁部共同界定；該成型模具的表面處理方法還包含一步驟(C2)：由該第三通道朝向該曲面導入一疏水性材料。
6. 一種遮罩裝置，用於對一成型模具進行表面處理，該成型模具具有一曲面，該遮罩裝置包括：一第一管壁部，具有一開口朝向該曲面的待處理區；一第二管壁部，間隔地環繞在該第一管壁部外側並具有一開口朝向該曲面的待處理區，該第二管壁部末端與該曲面共同界定出一間隙；一第一通道，位於該第一管壁部內；及一第二通道，位於該第一管壁部及該第二管壁部之間。
7. 如請求項6所述的遮罩裝置，其中，該遮罩裝置還包括一開口朝向該曲面的待處理區且位於該第一管壁部內的第 三管壁部、一位於該第三管壁部內並提供導入疏水性材料的第三通道，該第一通道由該第一管壁部及該第三管壁部共同界定。
8. 如請求項6所述的遮罩裝置，其中，該遮罩裝置還包括一開口朝向該曲面的待處理區且位於該第一管壁部內的第三管壁部、一位於該第三管壁部內並提供導入疏水性材料的的第三通道，該第一通道由該第一管壁部及該第三管壁部共同界定。