TWM553802U - 可撓式基材捲曲測試系統 - Google Patents

Abstract

本創作係提供一種可撓式基材捲曲測試系統，供測試一基材，其包含一承載台、一第一電機模組、一第二電機模組與一控制單元。第一電機模組設置於承載台並捲動基材之一端。第二電機模組設置於承載台並移動基材之另一端。控制單元控制第一電機模組與第二電機模組，使得第一電機模組與第二電機模組能夠對基材同步地進行捲曲與移動。

Description

可撓式基材捲曲測試系統

本創作是關於捲曲測試的技術領域，特別是一種可執行捲曲基板的可撓式基材捲曲測試系統。

傳統中，為能夠測試基材的使用壽命與使用次數，需要借助機台進行長時間的重複性操作，例如可撓性基材進行捲曲測試。

傳統的機台藉由在基材上施加拉力(例如附掛砝碼的方式)並且配合捲軸進行捲曲測試，即利用砝碼(受到地心引力作用)牽引基材，以在基材上產生捲動力與拉力，而能對基材進行捲曲測試；惟，在捲曲基材的過程中，由於砝碼直接施加於基材，難免有施力不平均或是因施力過當造成基材損壞的缺失。

有鑑於此，本創作提出一種可撓式基材捲曲測試系統，以解決習知技術的缺失。

本創作之第一目的係提供一種可撓式基材捲曲測試系統，包含複數電機模組，藉由該等電機模組在不同軸向的運動(例如移動或捲曲等)，以進行基材的捲曲測試。

本創作之第二目的係根據可撓式基材捲曲測試系統，藉由控制單元同步地控制該等電機模組，以減少在基材上形成一拉力的目的。

本創作之第三目的係根據可撓式基材捲曲測試系統，控制單元根據一捲曲軸旋轉的次數(或基材的厚度)，可對應改變其該等電機模組的轉速，以在基材捲曲過程中能夠平均受力以達到精確地測量的目的。

本創作之第四目的係根據可撓式基材捲曲測試系統，該等電機模組包含一彈簧，以達到補償該等電機模組移動時所產生的一位移差的目的。

本創作之第五目的係根據可撓式基材捲曲測試系統，更包含一光學模組，以測量基材被捲曲過程中的一光學特性。

本創作之第六目的係根據可撓式基材捲曲測試系統，更包含一量測探針，以測量基材的一材質特性與一電氣特性之至少一者。

為達上述目的，本創作係提供一種可撓式基材捲曲測試系統，供測試一基材，可撓式基材捲曲測試系統包含一承載台、一第一電機模組、一第二電機模組與控制單元。第一電機模組包含一第一驅動單元、一捲曲軸與一第一馬達單元。第一電機模組設置於承載台。第一馬達單元連接捲曲軸。基材之一端固定在捲曲軸。第一驅動單元驅動第一馬達單元轉動。第二電機模組包含一第二驅動單元、一夾持部、一滑軌與一第二馬達單元。第二電機模組設置於承載台。第二馬達單元連接夾持部。第二馬達單元設置在滑軌。基材之另一端固定在夾持部。第二驅動單元驅動第二馬達單元讓夾持部滑動。控制單元連接第一驅動單元與第二驅動單元。控制單元同步地透過第一驅動單元控制第一馬達單元與第二驅動單元控制第二馬達單元。其中，當第一馬達單元與第二馬達單元同步作動時，藉由第一馬達單元轉動捲曲軸及第二馬達單元讓夾持部在滑軌滑動，以捲曲基材。

相較習知技術，本創作提供可撓式基材捲曲測試系統具有多種優勢，例如(a)根據不同捲曲之曲率半徑的需求，可輕易地更換捲曲軸的口徑；(b)捲曲軸提供定位卡溝槽的設計，可輕易地固定基材；(c)控制單元可控制卡溝槽朝向特定的角度，以方便夾持基材；(d)本創作可根據捲曲軸因捲曲或釋放基材所造成捲曲軸口徑尺寸的增加與減少，而可選擇性地改變捲曲軸的捲曲速度；(e)利用滑軌補償因捲曲所造成膜厚、速度及拉力的影響；(e)監控基材受力情況；(f)透過光學模組測量基材的一光學特性(例如亮度、色度、均勻度)；以及，(g)透過量測探針測量基材的一材質特性與一電氣特性之至少一者。

為充分瞭解本創作之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本創作做一詳細說明，說明如後：

於本創作中，係使用「一」或「一個」來描述本文所述的單元、元件和組件。此舉只是為了方便說明，並且對本創作之範疇提供一般性的意義。因此，除非很明顯地另指他意，否則此種描述應理解為包括一個、至少一個，且單數也同時包括複數。

於本創作中，用語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」或其他任何類似用語意欲涵蓋非排他性的包括物。舉例而言，含有複數要件的一元件、結構、製品或裝置不僅限於本文所列出的此等要件而已，而是可以包括未明確列出但卻是元件、結構、製品或裝置通常固有的其他要件。除此之外，除非有相反的明確說明，用語「或」是指涵括性的「或」，而不是指排他性的「或」。

於本創作中，係使用「同步」一詞來描述在一系統中，藉由調整多個部件的參數，以在某一個部件或多個部件之間出現連續動作的現象。

請參考圖1，係本創作第一實施例之可撓式基材捲曲測試系統的立體圖。於圖1中，可撓式基材捲曲測試系統10能夠測試一基材2，例如基材2為可撓性顯示面板(flexible display)。基材2具有第一端22與第二端24。

可撓式基材捲曲測試系統10包含一承載台12、一第一電機模組14、一第二電機模組16與一控制單元18。

承載台12能夠承載與整合第一電機模組14與第二電機模組16，以形成可撓式基材捲曲測試系統10。承載台12無特定的形式或樣式。

第一電機模組14包含一第一驅動單元142、一捲曲軸144與一第一馬達單元146。其中，第一驅動單元142能夠驅動第一馬達單元146執行一旋轉作動，並以順時針或逆時針進行持續性或間接性的作動。捲曲軸144可以實心或是空心的柱狀體，且柱狀體的剖面的形狀可為圓形、矩形或其他形狀。於另一實施例中，捲曲軸144可形成卡溝槽1442，基材2之第一端22可以插入卡溝槽1442，並藉由夾擠、卡扣等方式，固定在卡溝槽1442而能被捲曲。

第一電機模組14設置於承載台12。第一電機模組14例如可為伺服馬達、步進馬達等。第一馬達單元146連接捲曲軸144。基材2之第一端22固定在捲曲軸，當第一驅動單元142驅動第一馬達單元146轉動時，捲曲軸144也隨著轉動。由於基材2的第一端22固定在捲曲軸144，因此，基材2會受到捲曲，並且隨著捲曲軸144轉動的次數(或稱圈數)而基材2累積一捲曲厚度。

值得注意的是，為了適用不同曲率半徑的測試，捲曲軸144可以被模組化，模組化的方式係第一電機模組14提供一支架(圖未示)與一連軸器(圖未示)。支架設置在捲曲軸144，以及連軸器設置在捲曲軸144與第一馬達單元146之間，以橋接捲曲軸144之軸心與第一馬達單元146之軸心。前述聯軸器可以有效地改善或消除因橋接過程中，有可能發生捲曲軸144之軸心與第一馬達單元146之軸心不對稱的情況。另外，為因應捲曲軸144、支架與連軸器所組成的模組，第一馬達單元146的位置(例如垂直方向與水平方向的位置移動)也可動態調整，以對應捲曲軸144之軸心的位置。

第二電機模組16包含一第二驅動單元162、一夾持部164、一滑軌166與一第二馬達單元168。第二電機模組16設置於承載台12。第二電機模組16例如可為伺服馬達、步進馬達等。第二馬達單元168連接夾持部164。夾持部164係可以透過磁力、吸力、夾持、卡扣等方式固定基材2之第二端24，夾持部164可為單一夾具或複數夾具。第二馬達單元168設置在滑軌166。基材2之第二端24固定在夾持部164。第二驅動單元162驅動第二馬達單元168讓夾持部164滑動。於另一實施例中，第二電機模組16更包含一彈簧1610。彈簧1610設置在滑軌166，以補償第一馬達單元146與第二馬達單元168移動時所產生的一位移差，即當第一馬達單元146與第二馬達單元168同步作動時，彈簧1610可間接地在基材2產生一拉力，以平整基材2。

控制單元18連接第一驅動單元142與第二驅動單元164，例如控制單元18可為控制單晶片、電腦、平板電腦、可攜式行動裝置等。再者，控制單元18可以藉由執行一應用程序進行時間、距離、啟動、停止、捲曲速度、捲曲圈數、曲率半徑、基材厚度、拉力、旋轉角度等的控制。控制單元18可同步地透過第一驅動單元142控制第一馬達單元146與第二驅動單元162控制第二馬達單元168。舉例而言，若捲曲軸144具有卡溝槽1442，為了能夠便於設置或固定基材2，控制單元18可以控制第一驅動單元142，讓卡溝槽1442定位在一特定角度(例如45度角、90度角、135度角等)以初始化、復歸或是預設卡溝槽1442的位置，以供基材2容易被設置。

於另一實施例中，控制單元18根據捲曲軸144旋轉的次數，以改變第一馬達單元146的轉速。舉例而言，由於捲曲軸144旋轉時會受到基材2的捲曲而包覆，控制單元18可以計算捲曲軸144的旋轉次數，以推估基材2包覆在捲曲軸144的總厚度。另外，捲曲軸144雖受第一馬達單元146的力而轉動，但隨著捲曲軸144上包覆之基材2的厚度，其捲曲的轉速作用在基材2會產生差異，因此，為了減少轉速差異所產生例如不同步或是測量不準確等問題，控制單元18可以控制第一馬達單元146與第二馬達單元168之其中一者的轉速，以維持整個系統10可同步地捲曲基材2的目的。舉例而言，控制單元18可透過偵測器(圖未示)偵測捲曲軸144的厚度。

當第一馬達單元146與第二馬達單元168同步作動時(即第一馬達單元146轉動及第二馬達168滑動)，第一馬達單元146可在轉動捲曲軸144的同時，一併也驅動第二馬達單元168讓夾持部164在滑軌166滑動，進而達成捲曲基材2的目的。值得注意的是，由於第一馬達單元146捲曲基材2之第一端22的過程中，第二馬達單元168也同步地移動基材2之第二端24，可以讓基材2在被捲曲的過程中能夠達到平坦、平穩且無拉力(或微拉力)等的目的。

請參考圖2，係本創作第二實施例之可撓式基材捲曲測試系統的立體圖。於圖2中，可撓式基材捲曲測試系統10’除包含第一實施例中的承載台12、第一電機模組14、第二電機模組16與控制單元18之外，更包含量測探針20或光學模組26。

量測探針20設置夾持部164，以測量基材2的一材質特性與一電氣特性之至少一者，例如電阻值、絕緣度、導電性、拉伸、撓性、厚度等。

光學模組26設置於夾持部164，以測量基材2被捲曲時的一光學特性，例如亮度、色度、均匀度、輝度、老化等。值得注意的是，光學模組26除了可設置於夾持部164之外，也可以是外接的。

本創作在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，實施例僅用於描繪本創作，而不應解讀為限制本創作之範圍。應注意的是，舉凡與實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本創作之範疇內。因此，本創作之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

2‧‧‧基材
22‧‧‧第一端
24‧‧‧第二端
10、10'‧‧‧可撓式基材捲曲測試系統
12‧‧‧承載台
14‧‧‧第一電機模組
142‧‧‧第一驅動單元
144‧‧‧捲曲軸
1442‧‧‧卡溝槽
146‧‧‧第一馬達單元
16‧‧‧第二電機模組
162‧‧‧第二驅動單元
164‧‧‧夾持部
166‧‧‧滑軌
168‧‧‧第二馬達單元
1610‧‧‧彈簧
18‧‧‧控制單元
20‧‧‧量測探針
26‧‧‧光學模組

圖1係本創作第一實施例之可撓式基材捲曲測試系統的立體圖。 圖2係本創作第二實施例之可撓式基材捲曲測試系統的立體圖。

2‧‧‧基材

22‧‧‧第一端

24‧‧‧第二端

10‧‧‧可撓式基材捲曲測試系統

12‧‧‧承載台

14‧‧‧第一電機模組

142‧‧‧第一驅動單元

144‧‧‧捲曲軸

146‧‧‧第一馬達單元

16‧‧‧第二電機模組

162‧‧‧第二驅動單元

164‧‧‧夾持部

166‧‧‧滑軌

168‧‧‧第二馬達單元

1610‧‧‧彈簧

18‧‧‧控制單元

1442‧‧‧卡溝槽

Claims (12)

1. 一種可撓式基材捲曲測試系統，供測試一基材，該可撓式基材捲曲測試系統包含： 一承載台； 一第一電機模組，係具有一第一驅動單元、一捲曲軸與一第一馬達單元，該第一電機模組係設置於該承載台，該第一馬達單元連接該捲曲軸，該基材之一端固定在該捲曲軸，該第一驅動單元驅動該第一馬達單元轉動； 一第二電機模組，係具有一第二驅動單元、一夾持部、一滑軌與一第二馬達單元，該第二電機模組係設置於該承載台，該第二馬達單元連接該夾持部，該第二馬達單元設置在該滑軌，該基材之另一端固定在該夾持部，該第二驅動單元驅動該第二馬達單元讓該夾持部滑動；以及 一控制單元，係連接該第一驅動單元與該第二驅動單元，該控制單元同步地透過該第一驅動單元控制該第一馬達單元與該第二驅動單元控制該第二馬達單元； 其中當該第一馬達單元與該第二馬達單元同步作動時，藉由該第一馬達單元轉動該捲曲軸及該第二馬達單元讓該夾持部在該滑軌滑動以捲曲該基材。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式基材捲曲測試系統，其中該捲曲軸形成一卡溝槽，以夾持該基材之一端。
3. 如申請專利範圍第2項所述之可撓式基材捲曲測試系統，其中該控制單元控制該第一驅動單元，讓該卡溝槽定位在一特定角度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式基材捲曲測試系統，其中該控制單元根據該捲曲軸旋轉的次數，以改變該第一馬達單元的轉速。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式基材捲曲測試系統，其中該控制單元透過一偵測器偵測該捲曲軸的厚度，以改變該第一馬達單元的轉速。
6. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式基材捲曲測試系統，其中該第二電機模組更包含一彈簧，係設置在該滑軌，以補償該第一馬達單元與該第二馬達單元移動時所產生的一位移差。
7. 如申請專利範圍第6項所述之可撓式基材捲曲測試系統，其中當該第一馬達單元與該第二馬達單元同步作動時，該彈簧在該基材產生一拉力，以平整該基材。
8. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式基材捲曲測試系統，更包含一量測探針，該量測探針設置該夾持部，以測量該基材的一材質特性與一電氣特性之至少一者。
9. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式基材捲曲測試系統，更包含一光學模組，該光學模組設置該夾持部，以測量該基材被捲曲時的一光學特性。
10. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式基材捲曲測試系統，其中該夾持部包含複數夾具。
11. 如申請專利範圍第1項所述之可撓式基材捲曲測試系統，其中該第一電機模組更包含一支架與一連軸器，該支架設置該捲曲軸，該連軸器設置在該捲曲軸與該第一馬達單元之間，以橋接該捲曲軸之軸心與該第一馬達單元之軸心。
12. 如申請專利範圍第11項所述之可撓式基材捲曲測試系統，其中該該第一馬達單元的位置為可動態調整，以對應該捲曲軸之軸心的位置。