TWI658968B - 具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法 - Google Patents

具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法 Download PDF

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Yi-Fan Chang
張一凡
Chin-I Tu
涂晉益
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Interface Technology (Chengdu) Co., Ltd.
大陸商業成科技（成都）有限公司
Interface Optpelectronics (Shenzhen) Co., Ltd.
大陸商業成光電（深圳）有限公司
General Interface Solution Limited
英特盛科技股份有限公司
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    • B29C63/00—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
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Abstract

本發明提供了一種具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法，針對裝置切割前之外型設計做技術研究，並利用到薄膜材料的熱塑極限做大曲面之裝置貼膜，其亦可應用於不規則的三維曲面上。

Description

具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法
本發明之技術涉及觸控領域，特別是指一種針對具較大曲率三維結構的裝置進行熱塑貼膜之技術。
觸控模組的貼合技術從最開始的平面貼膜，慢慢演進至在一維曲面上進行貼膜以及在二維曲面上進行貼膜。最後，針對較大的曲面則可利用模外表面裝飾(OMD)技術進行貼膜。
觸控模組貼合一般為在室溫下做二維或三維貼膜，特殊狀況下會有需要用到熱固形光學膠(OCA)做熱壓貼膜。由於目前市場上有更大曲率的二維或三維裝置需要做觸控模組，光學膜材或其他材料的貼合應用，固需要一種熱塑成型的方式貼膜。
本發明提供一種具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法，包括下列步驟：a.提供一薄膜、一熱塑貼合機器、一模具以及一裝置，該模具具有用以容置該裝置的一凹槽，該裝置具有一三維曲面，該熱塑貼合機器內具有一工作空間，用以將該薄膜與該裝置熱塑貼合，其包括一加熱裝置以 及一夾具，該加熱裝置用以加熱該薄膜使其軟化，該夾具用以固定該薄膜，並可執行一壓合動作使該薄膜與該裝置貼合。b.利用該夾具固定該薄膜。c.利用該加熱裝置加熱該薄膜。d.將該模具設置於該工作空間，並使該凹槽面向該薄膜。e.將該裝置放至於該凹槽內，並使該三維曲面面向該薄膜。f.該夾具進行該壓合動作使該薄膜與該三維曲面貼合。
本發明提供的一種具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法，其針對裝置切割前之外型設計做技術研究，包含材料特性，應力分佈，厚度變化及最終成品規格品質，利用到薄膜材料的熱塑極限做大曲面之裝置貼膜，並可以應用於不規則的三維曲面上。
1‧‧‧薄膜
2‧‧‧熱塑貼合機器
21‧‧‧工作空間
22‧‧‧加熱裝置
23‧‧‧夾具
3‧‧‧模具
31‧‧‧凹槽
4‧‧‧裝置
41‧‧‧三維曲面
411‧‧‧中心區域
412‧‧‧曲面區域
413‧‧‧邊緣區域
91‧‧‧壓合動作
92‧‧‧雷射切割動作
100~160‧‧‧步驟
A‧‧‧中心點
B‧‧‧邊緣點
C‧‧‧支點
H‧‧‧高度
D‧‧‧寬度
圖1為本發明具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法較佳實施例方法流程圖。
圖2為本發明具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法較佳實施例模具與裝置剖面示意圖一。
圖3為本發明具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法較佳實施例模具與裝置剖面示意圖二。
圖4A為本發明具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法較佳實施例製程示意圖一。
圖4B為本發明具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法較佳實施例製程示意圖二。
圖4C為本發明具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法較佳實施例製程示意圖三。
圖4D為本發明具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法較佳實施例製程示意圖四。
本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解，但須注意的是，所述內容不構成本發明的限定。
請同時參閱圖1、圖2、圖3、圖4A、圖4B、圖4C及圖4D所示，其為本發明具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法較佳實施例之方法流程圖、模具與裝置剖面示意圖一、示意圖二以及製程示意圖一至四。本發明之具三維曲面的熱塑貼膜方法包括下列步驟：
步驟100：提供一薄膜1、一熱塑貼合機器2、一模具3以及一裝置4，該模具3具有用以容置該裝置4的一凹槽31，該裝置4具有一三維曲面41，該熱塑貼合機器2用以將該薄膜1與該裝置4熱塑貼合。於一實施例中，該薄膜1可為高分子薄膜、金屬氧化物薄膜或奈米溶膠薄膜。
請參閱圖4A至4C所示，該熱塑貼合機器2內具有一工作空間21，其可於工作空間21內進行熱塑貼合製程。該熱塑貼合機器2包括一加熱裝置22以及一夾具23，該加熱裝置22可以將該薄膜1加熱至一適當溫度，使該薄膜1軟化以利後續的貼膜作業。該夾具23用以固定該薄膜1，並可執行一壓合動作91使該薄膜1與該裝置4貼合。於本實施例中，該三維曲面41為一凹面，但不限於此，其亦可以為一凸面或一不規則曲面。
步驟110：該熱塑貼合機器2利用該夾具23固定該薄膜1。
步驟120：該熱塑貼合機器2利用該加熱裝置22加熱該薄膜1至一適當溫度。所述適當溫度可以使該薄膜1表面軟化，但不會影響到該薄膜1本身的結構性質。
步驟130：將該模具3設置於該工作空間21，並使該凹槽31面向該薄膜1。請參閱圖圖4A所示，該夾具23可將該薄膜1固定，並利用該加熱裝置22加熱該薄膜1至適當溫度，而該模具3設置於該薄膜1的正下方，並使該凹槽31面向該薄膜1，該凹槽31可以輔助該熱塑貼合機器2對該薄膜1進行熱塑貼合。
步驟140：將該裝置4放至於該凹槽31內，並使該三維曲面41面向該薄膜1。
步驟141：該熱塑貼合機器2固定該模具3。請參閱圖4B所示，固定該模具3之位置以確保在進行該壓合動作91時的穩定性。
步驟150：該夾具23進行該壓合動作91使該薄膜1與該三維曲面41貼合。請參閱圖4C所示，利用高壓貼合(例如壓縮乾燥空氣系統Compressed dry air,CDA)使該薄膜1與該三維曲面41貼合。
在本發明一實施例中，該步驟150更包括：其中該三維曲面41定義有由該三維曲面41中心至邊緣的一中心區域411、一曲面區域412以及一邊緣區域413，該壓合動作91依序從該中心區域411、該曲面區域412至該邊緣區域413進行該薄膜1與該三維曲面41的貼合。
請同時參閱圖2及3所示，該裝置4的邊緣距離該凹槽31的邊緣有一高度H以及一寬度D，為了避免在熱塑貼膜中三維曲面41與薄膜1間產生氣泡的風險，熱塑角度可以大於裝置設計角度的1.6倍以上，因此可透過控制該高度H及寬度D的大小，使裝置設計角度符合理想的熱塑角度要求。在本實施例中，該中心區域411的中心定義有一中心點A，該邊緣區域413定義有一邊緣點B，該凹槽31的邊緣定義有一支點C，該中心點A與該邊緣點B的連線方向與水平方向間具有一第一夾角α，該中心點A與 該支點C的連線方向與水平方向間具有一第二夾角β，則該第二夾角β大於該第一夾角α的1.6倍。該三維曲面41的中心點A至邊緣點B的水平距離為25.4毫米(mm)。由圖3可以看出，所述中心點A至邊緣點B的垂直距離為4.3毫米，中心點A至凹槽31支點C的水平距離為28.4毫米，中心點A至凹槽31支點C的垂直距離為7.8毫米。因此，可以計算出該三維曲面41的中心點A與邊緣點B的與水平方向間的第一夾角α為9.6度(裝置設計角度)，該三維曲面41的中心點A至該凹槽31支點C與水平方向間的第二夾角β為15.4度(熱塑角度)，使第二夾角β大於第一夾角α的1.6倍，符合理想的熱塑角度要求。
由壓合順序可預測三維曲面貼膜發生氣泡的機率，透過設計該凹槽31的大小可以有效的控制壓合順序。於一實施例中，貼膜順序為由中心區域411向外延伸至曲面區域412以及該邊緣區域413。藉由本發明控制凹槽31的寬度與高度，可以避免該薄膜1在貼合過程中過大拉伸量導致光學異常等問題。
步驟160：進行一雷射切割動作92，使該薄膜1與該三維曲面41的邊緣切齊。請參閱圖4D所示，在壓合動作91動作完成之後，可以利用雷射切割技術使該薄膜1與該三維曲面41的邊緣切齊。
透過上述之詳細說明，即可充分顯示本發明之目的及功效上均具有實施之進步性，極具產業之利用性價值，且為目前市面上前所未見之新發明，完全符合發明專利要件，爰依法提出申請。唯以上所述僅為本發明實施例，並非因此限制本發明的實施方式及保護範圍，對於本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所 作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護範圍內。

Claims (7)

  1. 一種具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法，包括下列步驟：a.提供一薄膜、一熱塑貼合機器、一模具以及一裝置，該模具具有用以容置該裝置的一凹槽，該裝置具有一三維曲面，該熱塑貼合機器內具有一工作空間，用以將該薄膜與該裝置熱塑貼合，其包括一加熱裝置以及一夾具，該加熱裝置用以加熱該薄膜使其軟化，該夾具用以固定該薄膜，並可執行一壓合動作使該薄膜與該裝置貼合；b.利用該夾具固定該薄膜；c.利用該加熱裝置加熱該薄膜；d.將該模具設置於該工作空間，並使該凹槽面向該薄膜；e.將該裝置放至於該凹槽內，並使該三維曲面面向該薄膜；f.該夾具進行該壓合動作使該薄膜與該三維曲面貼合，該三維曲面由該三維曲面中心至邊緣定義有一中心區域、一曲面區域以及一邊緣區域。其中該中心區域的中心定義有一中心點，該邊緣區域定義有一邊緣點，該凹槽的邊緣定義有一支點，該中心點與該邊緣點的連線方向與水平方向間具有一第一夾角，該中心點與該支點的連線方向與水平方向間具有一第二夾角，該第二夾角大於該第一夾角的1.6倍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法，其中該壓合動作依序從該中心區域、該曲面區域至該邊緣區域進行該薄膜與該三維曲面的貼合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法，其中該步驟f.之後更包括下列步驟：g.進行一雷射切割動作，使該薄膜與該三維曲面的邊緣切齊。
  4. 申請專利範圍第1項所述的具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法，其中該步驟e.之後更包括下列步驟：e1.該熱塑貼合機器固定該模具。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法，其中該三維曲面為一凹面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法，其中該三維曲面為一凸面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的具三維曲面的裝置熱塑貼膜方法，其中該三維曲面為一不規則曲面。
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