TWI754455B - 貼膜裝置及其治具 - Google Patents

Abstract

一種貼模裝置包括氣體產生單元以及貼模治具。貼膜治具包含膜片固定蓋、底座以及間隔件。膜片固定蓋具有內表面、外表面以及至少一進氣孔，其中內表面用以配置膜片，進氣孔暴露於內表面； 底座具有對應內表面的定位面，用以設置目標物，其中膜片固定蓋樞接至底座，以讓膜片固定蓋帶動膜片與目標物在位置上相對應。間隔件設置於底座與膜片固定蓋之間，以讓底座與膜片固定蓋維持間隙。氣體產生單元連通進氣孔，以產生氣體進入進氣孔，使得膜片貼合於目標物。

Description

貼膜裝置及其治具

本發明涉及貼膜的技術領域，尤其涉及一種貼膜裝置。

在塑膠產品、電子產品的生產過程中，許多產品在出貨前還必須對其外觀進行加工處理，例如粘貼膜片、商標等其它的裝飾性薄膜。此種後處理程序往往無法實現自動化處理，只能靠人工去手動粘貼。由於人工粘貼沒有辦法確保每次黏貼的位置都相同，粘貼薄膜的位置不一致除了影響了產品的外觀，同時也降低了產品的良率。此外，當產品數量龐大時，人工貼膜會大量降低生產的效率。另外，以人工手動黏貼膜片，也容易造成髒污、異物等不良的問題。

以液晶螢幕或觸控式螢幕為例來說，由於液晶螢幕或觸控式螢幕容易刮傷，常見的保護措施為在其表面進行貼上一層透明膜片，以在不影響觀看的情況下達到保護效果。一般廠商對貼膜的要求為：膜片與產品之間必須不存在氣泡、且膜片不可以有褶皺。以人工進行黏貼容易無法提供穩定的良率，且容易因為人為失誤導致產品被壓傷或壓壞。舉例來說，對一片發光二極體(Light Emitting Diode，LED)面板進行貼膜時，若不慎壓傷其上的發光二極體單元，則會導致整片發光二極體面板無法出貨，造成製造商嚴重的損失。

雖然一些習知技術採用接觸式的貼模設備來對產品進行貼膜，但習知貼模設備存在作業困難、效率低，也無法有效排出膜片與產品之間的氣泡，以及可能因接觸造成產品破損或不良。因此，習知的貼模設備並無法滿足廠商對貼膜的精度與良率要求。

本發明的目的之一在於提供一種貼膜裝置及其治具，以改善貼膜的良率以及整體生產效率，以解決上述問題。

為達上述目的，本發明之一實施例提供一種貼膜裝置及其治具，適於將膜片貼合於目標物。貼膜裝置包含氣體產生單元以及貼模治具。貼模治具包含膜片固定蓋、底座以及間隔件。膜片固定蓋具有內表面、外表面以及至少一進氣孔，其中內表面用以配置膜片，進氣孔暴露於內表面；底座具有對應內表面的定位面，用以設置目標物，其中膜片固定蓋樞接至底座，以讓膜片固定蓋帶動膜片與目標物在位置上相對應。間隔件設置於底座與膜片固定蓋之間，以讓底座與膜片固定蓋維持間隙。氣體產生單元連通進氣孔，以產生氣體進入進氣孔，使得膜片貼合於目標物。

在本發明之一實施例中，貼膜治具適於連接一真空裝置，膜片固定蓋更具有至少第一真空孔，暴露於內表面，其中第一真空孔與真空裝置相連通，用以吸附固定膜片。

在本發明之一實施例中，貼膜治具適於連接一真空裝置，底座更具有至少一第二真空孔，暴露於定位面，其中第二真空孔與真空裝置相連通，用以吸附目標物。

在本發明之一實施例中，膜片固定蓋更具有至少一排氣孔，暴露於內表面，用以排除間隙內的氣體。

在本發明之一實施例中，其中至少一進氣孔位於內表面的中央，至少一排氣孔位於至少一進氣孔的周圍。

在本發明之一實施例中，氣體產生單元係內建於膜片固定蓋，或外接於膜片固定蓋。

在本發明之一實施例中，間隔件包含對位塊以及調整元件，對位塊連接於底座，調整元件連接於膜片固定蓋，調整元件透過頂住對位塊以調整間隙的高度。

在本發明之一實施例中，底座包含定位機構，設置於定位面的周圍，以限定目標物在定位面上的位置。

綜上所述，本發明提供了一種方便的治具來取代人工方式進行貼膜，並且能防止膜料與目標物之間產生氣泡，故能大幅提昇貼膜效率與品質。

總結來說，本發明提供方便的治具來實現貼膜，故可以減少人為的失誤。另一方面，由於本發明透過吹氣的方式將膜片貼合於目標物，這樣的過程中並未彎折或接觸到膜片，故能適用於各種材質的膜片。舉例來說，市面上常見的玻璃保護貼具有較高的硬度，能提供更好的防刮保護，但是受到彎折時容易碎裂，而搭配本發明的治具可避免這樣的問題。另外，本發明除了於膜片固定蓋設置進氣孔，更進一步設置排氣孔來降低產生氣泡的可能性，故能夠符合廠商對於產品良率的要求。

100、700:貼膜裝置

110:膜片固定蓋

120:底座

131~134:固定元件

135~138:定位元件

140:樞接元件

150:把手

160:調整元件

170、770:氣體產生單元

180:進氣區域

180S:進氣孔

184:排氣區域

184S:排氣孔

186:真空區域

186S:真空孔

200:外表面

300:內表面

350:膜片

361、362:定位準線

370:邊界部位

400:定位面

450:目標物

460:定位塊

771:貼膜治具

810:真空孔

820:對位塊

1000:貼膜方法

1002、1004、1006、1008、1010:步驟

D1、D2:水平距離

H1、H2:垂直距離

第1圖係為根據本發明一實施例的貼膜裝置處於閉合狀態的示意圖。

第2圖係為第1圖的貼膜裝置處於開啟狀態的示意圖。

第3圖係為根據本發明一實施例的膜片固定蓋的內表面的示意圖。

第4圖係為第1圖的貼膜裝置沿A-A’線的剖面圖。

第5圖係為第3圖的貼膜裝置沿B-B’線的剖面圖。

第6圖係為第1圖的貼膜裝置沿C-C’線的剖面圖。

第7圖係為根據本發明一實施例的貼膜裝置的示意圖。

第8圖係為根據本發明一實施例的貼膜方法的流程圖。

第9圖~第12圖係為對應第8圖的分段操作的示意圖。

揭露特別以下述例子加以描述，這些例子僅係用以舉例說明而已，因為對於熟習此技藝者而言，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。在通篇說明書與申請專利範圍中，除非內容清楚指定，否則「一」以及「該」的意義包含這一類敘述包含「一或至少一」該元件或成分。此外，如本揭露所用，除非從特定上下文明顯可見將複數排除在外，否則單數冠詞亦包含複數個元件或成分的敘述。而且，應用在此描述中與下述之全部申請專利範圍中時，除非內容清楚指定，否則「在其中」的意思可包含「在其中」與「在其上」。在通篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供從業人員(practitioner)在有關本揭露之描述上額外的引導。在通篇說明書之任何地方之例子，包含在此所討論之任何用詞之例子的使用，僅係用以舉例說明，當然不限制本揭露或任何例示用詞之範圍與意義。同樣地，本揭露並不限於此說明書中所提出之各種實施例。

在此所使用的用詞「實質上(substantially)」、「大約(around)」、「約(about)」或「近乎(approximately)」應大體上意味在給定值或範圍的20%以內，較佳係在10%以內。此外，在此所提供之數量可為近似的，因此意味著若無特別陳述，可以用詞「大約」、「約」或「近乎」加以表示。當一數量、濃度或其他數值或參數有指定的範圍、較佳範圍或表列出上下理想值之時，應視為特別揭露由任何上下限之數對或理想值所構成的所有範圍，不論該等範圍是否分別 揭露。舉例而言，如揭露範圍某長度為X公分到Y公分，應視為揭露長度為H公分且H可為X到Y之間之任意實數。

此外，若使用「電(性)耦接」或「電(性)連接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。舉例而言，若文中描述一第一裝置電性耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。另外，若描述關於電訊號之傳輸、提供，熟習此技藝者應該可以了解電訊號之傳遞過程中可能伴隨衰減或其他非理想性之變化，但電訊號傳輸或提供之來源與接收端若無特別敘明，實質上應視為同一訊號。舉例而言，若由電子電路之端點A傳輸(或提供)電訊號S給電子電路之端點B，其中可能經過一電晶體開關之源汲極兩端及/或可能之雜散電容而產生電壓降，但此設計之目的若非刻意使用傳輸(或提供)時產生之衰減或其他非理想性之變化而達到某些特定的技術效果，電訊號S在電子電路之端點A與端點B應可視為實質上為同一訊號。

可了解如在此所使用的用詞「包含(comprising)」、「包含(including)」、「具有(having)」、「含有(containing)」、「包含(involving)」等等，為開放性的(open-ended)，即意指包含但不限於。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之申請專利範圍。

治具早在工業時代前就已被廣泛使用，包含機械治具、木工治具、焊接治具、珠寶治具、以及其他領域。特定類型的治具依據其不同用途，也可稱為「模具」或「輔具」。治具能夠根據生產的需要而客製化，以提高生產力、重複特定動作、或使工作更加精確。

常見的智慧型手機貼膜材料可分為物理膜和化學膜，而本發明並未限定所用的膜片是物理膜或化學膜。一般來說，物理膜提供物理性的保護，例 如承受外力撞擊；化學膜則有具有較佳的抗指紋、防潑水、易清潔等特性。化學膜是在玻璃材質鍍上產生一薄層化學物質，此種方式又稱為手機鍍膜。此外，也有一些膜片同時包含物理膜與化學膜。

請參見第1圖和第2圖，第1圖係為根據本發明一實施例的貼膜裝置100處於閉合狀態的示意圖，第2圖係為第1圖貼膜裝置100處於開啟狀態的示意圖。貼膜裝置100適於將膜片貼合於目標物，舉例來說，目標物可以是手機或是電腦的顯示面板(如圖9的目標物450)，膜片可以是用於手機、電腦等顯示面板的保護貼膜(如圖9的膜片350)，但本發明不以此為限。舉例來說，貼膜裝置100的應用亦可延伸為對顯示面板以外的各種物體進行貼膜，例如對非電子裝置進行貼膜。貼膜裝置100包含膜片固定蓋110、底座120、至少一間隔件(例如第7圖所示的對位塊820與第1圖所示的調整元件160所構成的間隔效果)、樞接元件140以及把手150。膜片固定蓋110包含內表面300、外表面200、氣體產生單元170以及進氣區域180，進氣區域180包含至少一進氣孔180S。進氣孔180S暴露於內表面300。在本實施例中，氣體產生單元170係內建於膜片固定蓋110。

第2圖呈現膜片固定蓋110已藉由樞接元件140相對底座120開啟的狀態，此操作可藉由拉動把手150來完成。第1圖顯示了膜片固定蓋110的外表面200，第2圖則顯示膜片固定蓋110的內表面300。內表面300用以配置膜片(例如第9圖所示之膜片350)，進氣孔180S貫穿內表面300以及外表面200。底座120具有對應內表面300的一定位面400，用以設置目標物(例如第9圖所示的目標物450)。定位面400可為底座120之一內表面，或者為設置於底座120之一固定板的一內表面。具有定位面400的固定板可透過定位機構來固定，例如透過固定元件131~134來被固定在底座120上。舉例來說，固定元件131~134可於其下方和側面具有鎖孔，以使固定板鎖在底座120上而定位面400相對底座120的相對位置。定位面400上可設有多個真空孔(例如真空孔400S)連接一真空裝置(未繪 示)，以吸附目標物450(例如第6圖中真空孔810所示)，這是透過真空的氣孔提供吸力來實現。樞接元件140係連接膜片固定蓋110與底座120，使膜片固定蓋110透過樞接元件140樞接至底座120，此樞接設計使膜片固定蓋110帶動膜片(如第9圖所示的膜片350)與目標物450在位置上相對應。氣體產生單元170連通外表面200與進氣孔180S，且產生氣體並將氣體輸送至進氣孔180S以對目標物450進行吹氣，使得膜片350被吹離內表面300而貼合於目標物450，其中氣體產生單元170可用壓縮乾燥空氣(compressed dry air，CDA)裝置來實作，但本發明不以此為限。定位面400上的定位元件135~138可用以將目標物450固定在預定位置上，且定位元件135~138可用凸起的定位塊或定位準線來實現，且類似的設計可以套用至內表面300以固定膜片350的位置(例如第2圖中定位準線361、362所示)，使其準確地黏貼於位於預定位置上的目標物450。

請參閱第3圖，第3圖係為根據本發明一實施例膜片固定蓋110的內表面300的示意圖。如第3圖所示，內表面300進一步包含進氣區域180、排氣區域184以及真空區域186，其中進氣區域180可位於內表面300的中央，排氣區域184環繞進氣區域180，真空區域186進一步環繞排氣區域184。進氣區域180包含多個進氣孔(例如進氣孔180S)、排氣區域184包含多個排氣孔(例如排氣孔184S)，且真空區域186包含多個真空孔(例如真空孔186S)。真空區域186用以透過真空孔186S吸附膜片350，使得膜片350隨著膜片固定蓋110而轉動至目標物450上方的過程中不會脫落並且保持在預定位置；同理，定位面400也可透過真空孔400S吸附目標物450，以使目標物450保持在預定位置。排氣區域184用以將進氣區域180吹入膜片固定蓋110與底座120之間的氣體排出，以減少空氣殘留於膜片350與目標物450之間的機率，此設置能夠進一步改善貼膜產生氣泡的問題。在進行吹氣的過程中，進氣孔180S吹入的壓縮空氣將膜片350形成曲面變形，使得膜片350與目標物450形成一排氣角，利於空氣的排出，進而減小氣泡的產生。 本發明並不限制進氣區域180的進氣孔的數量，然而均勻的設置多個進氣孔會帶來較佳的包膜效果。此外，排氣孔184S能夠進一步減少氣泡的原因在於：膜片350受到吹氣會形成類球體的弧面，隨著弧面體積增大，類球體的內部壓力也跟著增大，最後導致弧面變形，容易在貼合面產生氣泡；當增加排氣孔後，能夠將弧面保持為類球體形狀，不易產生氣泡。

請參閱第4圖，第4圖係為貼膜裝置100沿第1圖切線A-A’的剖面圖。當貼膜裝置100係為閉合時(亦即膜片固定蓋110已翻轉至底座120上方)，固定於內表面300的膜片350與固定於定位面400的目標物450之間係間隔一垂直距離H1。底座120更可包含一定位塊460，設置於定位面400上靠近邊緣的位置，用以設定目標物450被放置的邊界。定位塊460與目標物450間隔一水平距離D1，且內表面300與定位塊460間隔一水平距離D2。舉例來說，在滿足特定產品需求的情況下，可將垂直距離H1、水平距離D1、水平距離D2分別設計為0.75mm、0.74mm、1.24mm，但本發明不以此為限。此外，雖然以上範例只列舉了將定位塊460設置於定位面400的四側中的其中一側，但定位塊460的設計可同理應用至定位面400的其他三側。目標物450透過被定位塊460定位之後，同時無需擔心人工觸碰產品，有效提高膜片350的位置精度。定位塊460與目標物450保持水平距離D1是為了提供吹氣給膜片350時允許膜片350有變形的空間。如此一來，藉由定位塊460與目標物450之間的間隔距離可提升排氣效果，更可進一步減少膜片350與目標物450之間產生氣泡的情形；此外，本領域具有通常知識者可以理解，水平距離D1的大小可根據貼膜所需的精準度做適當調整，以避免距離過大而影響精準度。

請參考第5圖，第5圖係為貼膜裝置100第3圖沿切線B-B’的剖面圖，在此範例中，膜片固定蓋110的邊界部位370的頂端與內表面300間隔一垂直距離H2，垂直距離H2可為0.2mm，但本發明不以此為限。

請參閱第6圖，第6圖係為貼膜裝置100沿第1圖切線C-C’的剖面圖，在此範例中，對位塊820與調整元件160可被共同使用作為一間隔件。於膜片固定蓋110關上時，透過對位塊820與調整元件160互相頂住，可讓底座120與膜片固定蓋110維持一間隙500，以提供對膜片350吹氣的空間。舉例來說，調整元件160可為一螺絲元件，透過旋轉螺絲元件可使內表面300靠近或遠離底座120，達到調整間隙500高度的目的。此外，在第6圖的架構中，真空孔810連通內表面300，用以吸附膜片350。

請參見第7圖，第7圖係為根據本發明一實施例的貼膜裝置700的示意圖，第7圖貼膜裝置700與第1圖貼膜裝置100的差別在於，貼膜裝置100的氣體產生單元170係內建於貼膜裝置100的膜片固定蓋110，而貼膜裝置700的氣體產生單元770係外接於治具本體，亦即外接於貼膜治具771的膜片固定蓋110。

請參見第1圖、第8圖~第12圖，第8圖係為根據本發明一實施例的貼膜方法1000的流程圖。請注意，假若可獲得實質上相同的結果，則這些步驟並不一定要遵照第8圖所示的執行次序來執行。第8圖所示之方法可被貼膜裝置100所採用，並可簡單歸納如下：步驟1002：請參考第1圖與第9圖，使用者可手持把手150帶動膜片固定蓋110相對底座120樞轉，以打開膜片固定蓋110。並且，將膜片350放置於內表面300，以及將目標物450放置於定位面400，如第10圖所示；步驟1004：膜片350與目標物450放置完成後，分別開啟膜片固定蓋110、底座120的真空模式，以透過真空孔(例如上述之真空孔186S和400S)對膜片350、目標物450進行吸附固定，此步驟可參考第10圖；步驟1006：使用者可手持把手150帶動膜片固定蓋110相對底座120樞轉，以關上膜片固定蓋110(此時貼膜裝置100在外觀上如第1圖所示)。接著，可關閉膜片固定蓋110的真空模式，以及開啟氣體產生單元170(參見第1圖)以開 始對進氣區域180供氣，以對膜片350進行吹氣。此時，亦可透過排氣孔184S排氣，以減少氣泡；步驟1008：待吹氣完成後，關閉氣體產生單元170的進氣功能，以停止對進氣區域180供氣，並且打開膜片固定蓋110，如第11圖所示，此時底座120上的目標物為已貼膜目標物450’；步驟1010：關閉底座120的真空模式，接著取出已貼膜目標物450’，如第12圖所示，流程結束。

值得注意的是，於步驟1004中(參見第10圖)，目標物450放置於定位面400時會透過定位元件135~138來保持在預定位置，且膜片350放置於內表面300時亦可透過類似的定位機制來保持在預定位置，故可準確無誤的貼合。此外，上述膜片固定蓋110、底座120的真空模式可透過另外設置一真空裝置來實現，真空裝置可以設置在固定蓋110中也可以外接一氣源。另外，排氣孔184S本身已經能提供相當程度的排氣效果，而可不需要額外對排氣孔184S進行抽氣。

綜上所述，本發明提供了一種方便的治具來取代人工方式進行貼膜，並且能防止膜料與目標物之間產生氣泡，故能大幅提昇貼膜效率與品質。

總結來說，本發明提供方便的貼膜裝置來實現貼膜，相較傳統技術，本發明的膜片是固定在膜片固定蓋之後再撕掉離型膜，以機構翻轉代替人工手持貼膜，故可以減少人為的失誤。如此一來，可大幅提高良率，並且避免產生大量的廢棄膜片。另一方面，由於本發明透過吹氣的方式將膜片貼合於目標物，這樣的過程中並未接觸或彎折到膜片，故能適用於各種材質的膜片。舉例來說，市面上常見的玻璃保護貼具有較高的硬度，能提供更好的防刮保護，但是受到彎折時容易碎裂，而搭配本發明的治具可避免這樣的問題。另外，本發明除了於膜片固定蓋設置進氣孔，更進一步設置排氣孔來降低產生氣泡的可能性，故能夠符合廠商對於產品良率的要求。

100:貼膜裝置

110:膜片固定蓋

120:底座

131~132:固定元件

140:樞接元件

150:把手

160:調整元件

170:氣體產生單元

180:進氣區域

200:外表面

Claims (13)

1. 一種貼膜治具，適於連接一氣體產生單元並將一膜片貼合於一目標物，包含：一膜片固定蓋，具有一內表面、一外表面以及至少一進氣孔，其中該內表面用以配置該膜片，該進氣孔暴露於該內表面，且與該氣體產生單元相連通；一底座，具有對應該內表面的一定位面，用以設置該目標物，其中該膜片固定蓋樞接至該底座，以讓該膜片固定蓋帶動該膜片與該目標物在位置上相對應；以及一間隔件，設置於該底座與該膜片固定蓋之間，以讓該底座與該膜片固定蓋維持一間隙；其中該氣體產生單元所產生之氣體透過該進氣孔對該膜片進行吹氣，以使該膜片被吹離該內表面而貼合於該目標物。
2. 如請求項1所述之貼膜治具，其中該貼膜治具適於連接一真空裝置，且該膜片固定蓋更具有至少一第一真空孔，暴露於該內表面，其中該第一真空孔與該真空裝置相連通，用以吸附固定該膜片。
3. 如請求項1所述之貼膜治具，其中該貼膜治具適於連接一真空裝置，且該底座更具有至少一第二真空孔，暴露於該定位面，其中該第二真空孔與該真空裝置相連通，用以吸附該目標物。
4. 如請求項1所述之貼膜治具，其中該膜片固定蓋更具有至少一排氣孔，暴露於該內表面，用以排除該間隙內的該氣體。
5. 如請求項4所述之貼膜治具，其中該至少一進氣孔位於該內表面的中央，該至少一排氣孔位於該至少一進氣孔的周圍。
6. 如請求項1所述之貼膜治具，其中該間隔件包含一對位塊以及一調整元件，該對位塊連接於該底座，該調整元件連接於該膜片固定蓋，該調整元件透過頂住該對位塊以調整該間隙的高度。
7. 如請求項1所述之貼膜治具，其中該底座包含一定位機構，設置於該定位面的周圍，以限定該目標物在該定位面上的位置。
8. 一種貼膜裝置，包含如請求項1所述之貼膜治具以及該氣體產生單元。
9. 如請求項8所述之貼膜裝置，其中該氣體產生單元係內建於該膜片固定蓋，或外接於該膜片固定蓋。
10. 如請求項8所述之貼膜裝置，更包括一真空裝置，且該膜片固定蓋更具有至少一第一真空孔，暴露於該內表面，其中該第一真空孔與該真空裝置相連通，用以吸附固定該膜片。
11. 如請求項8所述之貼膜裝置，更包括一真空裝置，且該底座更具有至少一第二真空孔，暴露於該定位面，其中該第二真空孔與該真空裝置相連通，用以吸附該目標物。
12. 如請求項8所述之貼膜裝置，其中該膜片固定蓋更具有至少一排氣孔，暴露於該內表面，用以排除該間隙內的該氣體。
13. 如請求項12所述之貼膜裝置，其中該至少一進氣孔位於該內表面的中央，該至少一排氣孔位於該至少一進氣孔的周圍。

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