CN112706433B - 软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，尤指片材表面为可经由贴附、涂布、紫外光固化、切割及分离的作业，来自动使片材表面贴合有软性元件，并使软性元件表面成形有异型光学胶脂，如此具有利用自动化的方式轻易制作出异型光学胶脂的效果，且不须将异型光学胶脂再次进行对位贴合于软性元件表面的作业，以降低因对位所产生的误差，同时简化制造流程，又因切割作业是沿着软性元件轮廓向下切割出沟槽，所以异型光学胶脂与软性元件外侧边会呈同一平面，便可更减少对位误差，进而提升整体制造合格率，以使自动化制程顺畅，并达到降低制造时间、成本的效用。

Description

软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法

技术领域

本发明涉及一种软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，尤指片材表面经由贴附、涂布、固化、切割及分离的作业后，可自动使片材表面贴合有软性元件，且软性元件表面成形有异型光学胶脂，如此达到自动化制造，且降低因对位所产生的误差，进而提升制造合格率。

背景技术

现今制造产业面临劳工需求短缺、加工作业容易对环境造成污染的严重问题，并在环保意识高涨、人工与经营所需成本等提高的情况下，以及劳力密集而转型成技术性密集的压力，业者大都以生产线自动化技术及治具辅助加工的作业模式来改善经营体质与降低成本，如此达到缩减人力、节省制造工时而提高产能的目的，且现今物联网(Internet ofthings，IOT)及工业4.0(Industry4.0)时代来临，连网装置的数量、应用大幅地增加，而且这些连网装置彼此间的通信与互动等，大多都是在无人介入的情况下自动进行，所以会有越来越多的设备需要在无人操作的情况下自动进行彼此间的协同运作，以完成特定整体制造流程，然而，在无人自动化的操作下，每一个工作站的合格率、精准度都十分地重要，才不会因为低合格率、精准度而影响作业流畅度，甚至发生停机的情况，导致延误整体制造流程。

再者，由于液晶显示器、触控面板制作的技术不断研发与精进，使得新一代的产品应用都朝向更为轻、薄、省能源、可挠性或曲面以及大尺寸化的方向设计，其目的都是为了能提供人类更宽大的视觉介面与更高解析度的色彩，并为人类带来极佳的便利性与乐趣，因此，显示介面已成为产业关注的焦点，相关厂商莫不投注资源开发新的显示技术、新应用，共同为了提升人类的视觉享受而努力。

然而，目前触控面板必须装设于电子产品的表面以供使用者进行触控输入与操作，抑或贴合于显示面板表面上，以提供显示触控功能，而在现有技术中，其显示器面板与触控面板主要是通过双面粘合光学胶布(Optical Clear Adhesive，OCA)或可经由紫外线光照射固化的光学胶脂(Optical Clear Resin，OCR)来粘合为一体，由于，该光学胶脂具有高重工、抑制外部光照与背光所导致的光散射情况的特性，且光学胶脂受到紫外光线(UV光)照射后，也包括有与玻璃相近的折射率和透光率、耐黄变及柔软可承受多种不同基板的膨胀收缩率等诸多优点，进而使光学胶脂于实际应用时，可供抵挡贴合时高低温差变化，如此使光学胶脂成为各式的触控面板、大尺寸玻璃基板或其它基板间的贴合与组装制程中的主流运用。

而该光学胶脂(OCR)在显示器面板与触控面板贴合的过程中，其一般厂商主要为利用口字形的光学胶脂来进行涂布贴合作业，但于实际应用时，其因面板应用种类、款式甚多，导致面板的形状、尺寸大小也有诸多不同，所以为了确保光学胶脂的贴合、延展性及减少溢胶，以致于光学胶脂不能一昧使用口字形来进行涂布贴合，而使光学胶脂必须以异形的涂布形状来进行贴合作业，但是，由于一般光学胶脂涂布的制程中，其须利用狭缝式模具来进行狭缝式涂布(Slit Coating)，以使面板表面上形成出平整度良好的光学胶脂涂布层，然而，该异形的光学胶脂过程中，因异形的光学胶脂的形状、胶层厚度及用量很难通过狭缝式涂布精准控制，导致容易发生溢胶的情况，以致于清洁费时、费力，且产品合格率较差，如此无法有效连续的进行自动化制程，进而严重影响工时、产能及产品合格率，以无法符合工业4.0的产业趋势。

是以，要如何设法解决上述现有的缺失与不便，即为从事此行业的相关业者所亟欲研究改善的方向所在。

发明内容

因此，发明人有鉴于上述缺失，乃搜集相关资料，经由多方评估及考量，并以从事于此行业累积的多年经验，设计出此种软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法的发明专利。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该成型方法包括下列的步骤：

(A)先将异形状的软性元件放置于片材表面薄膜的异形状镂空槽中，以使该软性元件贴合于该片材所具基材的粘着层表面上；

(B)并利用涂布装置来将液态状的光学胶脂覆盖于该软性元件表面；

(C)再通过紫外光线固化装置来将紫外光线照射至该液态状的光学胶脂，以使该液态状的光学胶脂凝固成固化程度为呈预设百分比的半固化状光学胶脂；

(D)再凭借切割装置来于该半固化状的光学胶脂表面上且沿着该软性元件轮廓周缘切割出沟槽，以使该半固化状的光学胶脂于该软性元件表面上成形出符合该软性元件形状的异型光学胶脂；

(E)再将该薄膜及该异型光学胶脂以外的残余光学胶脂从该片材的该基材上拆离。

所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其中，该片材的该薄膜内部依据该软性元件轮廓形成有使该基材外露的异形状镂空槽。

所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其中，该片材的该基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚烯烃、玻璃基板、有机发光二极管面板、触控面板、聚甲基丙烯酸酯或压克力板，且该基材的该粘着层为紫外光固化解离胶带。

所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其中，该片材的该薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰亚胺或聚烯烃，且该软性元件为有机发光二极管面板、触控面板、薄膜传感器、有机电致发光显示器或液晶显示器。

所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其中，该片材的该薄膜位于该镂空槽至少一侧边设有呈非平整状的变化部，且该变化部具有朝该镂空槽内延伸的凸块，而该软性元件至少一侧边设有与该变化部形成互补的变形部，且该变形部具有供该凸块相互对嵌的凹槽。

所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其中，该步骤(C)中的该半固化状光学胶脂的预设百分比固化程度介于30～95％之间。

所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其中，该步骤(D)中切割装置的该沟槽的切割深度为未接触到该片材的该基材表面。

所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其中，该步骤(E)之后执行下列的步骤：

(F)利用模具来使该软性元件与曲面物件相互结合，该软性元件凭借表面的该异型光学胶脂来贴合于该曲面物件表面上；

(G)再将该片材的该基材分离于该软性元件。

所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其中，该步骤(F)中的模具先利用上模具的模穴来定位该曲面物件，并通过治具来定位该片材的该基材，再凭借该治具来使该基材与下模具接触，以使该基材底面抵贴于该下模具凸出的抵持块表面上，进而使该基材、该软性元件及该异型光学胶脂周围处拉伸形成出弧面呈一预定成型，再将该上模具与该下模具相互结合，以使该软性元件表面凭借该异型光学胶脂来贴合于该曲面物件底面处，之后于步骤(G)中，再将该上模具与该下模具从该治具上分离，以及将该片材的该基材从该软性元件底面处撕离。

所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其中，该曲面物件为玻璃基板、液晶面板、触控面板、压克力板、不锈钢板、软性显示器、有机发光二极管面板、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺。

本发明的主要优点乃在于，具有利用自动化的方式轻易制作出异型光学胶脂的效果，且不须将异型光学胶脂再次进行对位贴合于软性元件表面的作业，以降低因对位所产生的误差，并同时简化制造流程，又因切割装置为直接沿着软性元件轮廓切割出沟槽，所以异型光学胶脂与软性元件外侧边即会呈同一平面，便可进一步降低软性元件与异型光学胶脂之间的误差，进而提升整体制造合格率，而可使整体自动化制程可顺畅进行，并达到降低整体制造时间、成本的目的。

本发明的另一优点乃在于，该基材的粘着层为紫外光固化解离胶带，当紫外光线固化装置进行紫外光固化作业时，可同时解离紫外光固化解离胶带，以便于薄膜从片材的基材上拆离，进而提升撕离作业的流畅度，且粘着层解离后可减少撕离时的应力，如此可达到防止薄膜撕离时，其片材的基材发生损坏、永久变形情况的目的。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是本发明片材与软性元件的立体分解图。

图3是本发明软性元件贴合于片材上时的动作示意图。

图4是本发明涂布装置使用时的动作示意图。

图5是本发明紫外光线固化装置使用时的动作示意图。

图6是本发明切割装置使用时的动作示意图。

图7是本发明片材的薄膜撕离后的侧视剖面图。

图8是本发明曲面物件贴合前的动作示意图。

图9是本发明曲面物件贴合后的动作示意图。

图10是本发明片材的基材撕离时的动作示意图。

附图标记说明：1-片材；11-基材；111-粘着层；12-薄膜；120-镂空槽；121-变化部；1211-凸块；2-软性元件；21-变形部；211-凹槽；3-涂布装置；31-出液口；4-光学胶脂；41-异型光学胶脂；42-残余光学胶脂；5-紫外光线固化装置；51-紫外光线；6-切割装置；61-沟槽；7-模具；71-上模具；711-模穴；72-治具；73-下模具；731-抵持块；8-曲面物件。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以利完全了解。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，是本发明的流程图、片材与软性元件的立体分解图、软性元件贴合于片材上时的动作示意图、涂布装置使用时的动作示意图、紫外光线固化装置使用时的动作示意图、切割装置使用时的动作示意图及片材的薄膜撕离后的侧视剖面图，由图中可清楚看出，本发明可通过片材1来进行制造，该片材1为具有一基材11，并于基材11表面上设有粘着层111，且粘着层111上结合有薄膜12，而薄膜12内部依据软性元件2轮廓形成有使基材11外露的异形状镂空槽120，再于镂空槽120至少一侧边设有呈非平整状的变化部121，且变化部121具有朝镂空槽120内延伸的凸块1211，而本发明于执行时，为包括下列的步骤：

(A)可先将异形状的软性元件2放置于片材1表面薄膜12的异形状镂空槽120中，以使软性元件2贴合于片材1所具基材11的粘着层111表面上。

(B)并利用涂布装置3来将液态状的光学胶脂4(Optical Clear Resin；OCR)覆盖于软性元件2表面。

(C)再通过紫外光线固化装置5来将紫外光线51照射至液态状的光学胶脂4，以使液态状的光学胶脂4凝固成固化程度为呈预设百分比的半固化状光学胶脂4。

(D)便可再凭借切割装置6来于半固化状的光学胶脂4表面上且沿着软性元件2轮廓周缘切割出沟槽61，以使半固化状的光学胶脂4于软性元件2表面上成形出符合软性元件2形状的异型光学胶脂41。

(E)再将薄膜12及异型光学胶脂41以外的残余光学胶脂42从片材1的基材11上拆离，以完成本发明的步骤。

上述片材1的薄膜12成形出镂空槽120的制造方式，较佳为可先于基材11的粘着层111上贴合有薄膜12，并利用切割装置6来依据软性元件2轮廓进行切割作业，使薄膜12表面上切割出符合软性元件2轮廓的框形凹槽(图中未示出)，再将凹槽内侧的薄膜12拆离，以使基材11外露，而薄膜12内部则形成出异形状的镂空槽120，且镂空槽120至少一侧边即形成出呈非平整状的变化部121，但于实际应用时，该片材1的薄膜12也可通过雷射切割或冲切等方式来成形出镂空槽120，然而，有关片材1的薄膜12中成形出镂空槽120的方式很多，故举凡可达成前述效果的制程都应受本发明所涵盖，此种简易修饰及等效结构、制程变化，均应同理包括于本发明的专利范围内，合予陈明。

且上述片材1的基材11可为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚烯烃、玻璃基板、有机发光二极管面板(OLED)、触控面板(TSP)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)或压克力板等具透光性的材质所制成，且该基材11的粘着层111可为紫外光固化解离胶带、热解离胶或其它具粘性的胶体，然而，该粘着层111较佳为紫外光固化解离胶带，当紫外光线固化装置5于步骤(C)进行紫外光固化作业时，便可同时解离紫外光固化解离胶带，以方便薄膜12从片材1的基材11上拆离，进而可提升作业时的流畅度，且粘着层111解离后可减少撕离时的应力，如此可防止薄膜12撕离时，其片材1的基材11发生损坏、永久变形的情况；而该片材1的薄膜12可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET或PETE)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)或聚烯烃(Polyolefin，PO)等膜体；且该软性元件2可为有机发光二极管面板(OLED)、触控面板(TSP)、薄膜传感器(Film Sensor)、有机电致发光(Electroluminescence，EL)显示器或液晶显示器等软性的电子元件。

再者，上述片材1的薄膜12设有非平整状的变化部121，且变化部121具有朝镂空槽120内延伸的凸块1211，而该软性元件2至少一侧边设有与变化部121形成互补的变形部21，且变形部21具有供凸块1211相互对嵌的凹槽211。

而上述步骤(B)中的涂布装置3较佳为可利用出液口31来喷涂液态状的光学胶脂4，以使光学胶脂4均匀地覆盖住软性元件2表面，但于实际应用时，该涂布装置3也可通过线棒涂布、双面成形涂布或刮刀涂布等涂布方式来将光学胶脂4均匀地覆盖住软性元件2表面，然而，有关涂布装置3如何将液态状的光学胶脂4覆盖住软性元件2表面的方式很多，故举凡可达成前述效果的制程、装置都应受本发明所涵盖，此种简易修饰及等效结构、制程变化，均应同理包括于本发明的专利范围内，合予陈明。

然而，上述步骤(C)中的半固化状光学胶脂4的预设百分比固化程度为可介于30～95％之间；而该步骤(C)中的切割装置6可为雷射切割机台或CNC切割机台等以冲切或滚刀切割等切割方式进行加工作业的机台，然而，有关切割装置6如何将光学胶脂4切割成符合软性元件2轮廓的方式很多，故举凡可达成前述效果的制程、装置都应受本发明所涵盖，此种简易修饰及等效结构、制程变化，均应同理包括于本发明的专利范围内，合予陈明；且该步骤(B)、(C)、(D)中的涂布装置3、紫外光线固化装置5及切割装置6是一般应用的既有装置，因不同厂商生产制造的机型、装置等不同因素，或有些许操作或条件限制等，可在不影响本发明步骤实施的情况下略作调整，并不以此作为限制本发明的设备，故不予赘述各种装置的详细内部构件及操作模式，以供了解。

另外，上述切割装置6为于半固化状的光学胶脂4表面上并沿着软性元件2轮廓周缘切割出沟槽61，其切割装置6的切割深度为未接触到片材1的基材11表面，即可避免基材11表面刮伤。

本发明为可先将异形状的软性元件2放置于片材1的薄膜12的异形状镂空槽120中，以贴合于基材11的粘着层111表面上，并利用涂布装置3来将液态状的光学胶脂4覆盖于软性元件2表面，且通过紫外光线固化装置5来将液态状的光学胶脂4凝固成半固化状的光学胶脂4，再凭借切割装置6来于半固化状的光学胶脂4表面上切割出符合软性元件2轮廓的沟槽61，进而使软性元件2表面上成形出符合软性元件2形状的异型光学胶脂41，再将薄膜12及异型光学胶脂41以外的残余光学胶脂42从片材1的基材11上拆离，即可完成制造，其可凭借此种制造方式来软性元件2表面直接精确成形出异型光学胶脂41，而不须再次进行将异型光学胶脂41对位贴合于软性元件2表面的作业，以可避免因对位所产生的误差，且可同时简化制造流程，如此提升制造速率及产能，又因切割装置6系直接沿着软性元件2轮廓切割出沟槽61，所以异型光学胶脂41与软性元件2外侧边即会呈同一平面，便可进一步降低软性元件2与异型光学胶脂41之间的误差，进而达到提升整体制造合格率的效果。

再请搭配参阅图1、图8、图9、图10所示，是本发明的流程图、曲面物件贴合前的动作示意图、曲面物件贴合后的动作示意图及片材的基材撕离时的动作示意图，由图中可清楚看出，本发明于步骤(E)之后为可进一步执行下列的步骤：

(F)利用模具7来使软性元件2与曲面物件8相互结合，该软性元件2便可凭借表面的异型光学胶脂41来贴合于曲面物件8表面上。

(G)再将片材1的基材11分离于软性元件2，即可得到凭借异型光学胶脂41结合为一体的软性元件2与曲面物件8。

上述步骤(F)中的模具7为可先利用上模具71的模穴711来定位曲面物件8，并通过治具72(如夹持治具)来定位片材1的基材11，再凭借治具72来使基材11与下模具73接触，以使基材11底面抵贴于下模具73凸出的抵持块731表面上，进而使基材11、软性元件2及异型光学胶脂41周围处拉伸形成出弧面呈一预定成型，便可再将上模具71与下模具73相互结合，以使软性元件2表面可凭借异型光学胶脂41来贴合于曲面物件8底面处，之后，再将上模具71与下模具73从治具72上分离，以及将片材1的基材11从软性元件2底面处撕离，即可得到凭借异型光学胶脂41结合为一体的软性元件2与曲面物件8，而该片材1的基材11便可直接供模具7的治具72使用，以可使整体流程连续、流畅，进而达到自动化的效用。

再者，上述的曲面物件8可为玻璃基板、液晶面板、触控面板、压克力板、不锈钢板、软性显示器(Flexible Display)、有机发光二极管(OLED)面板、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET或PETE)或聚酰亚胺(Polyimide，PI)等周围处具曲面的物件。

本发明为具有下列的优点：

(一)该片材1表面为可经由贴附、涂布、紫外光固化、切割及分离的作业，来自动使片材1表面贴合有软性元件2，并使软性元件2表面成形有异型光学胶脂41，如此具有利用自动化的方式轻易制作出异型光学胶脂41的效果，且不须将异型光学胶脂41再次进行对位贴合于软性元件2表面的作业，以降低因对位所产生的误差，并同时简化制造流程，又因切割装置6为直接沿着软性元件2轮廓切割出沟槽61，所以异型光学胶脂41与软性元件2外侧边即会呈同一平面，便可进一步降低软性元件2与异型光学胶脂41之间的误差，进而提升整体制造合格率，而可使整体自动化制程可顺畅进行，并达到降低整体制造时间、成本的效用。

(二)该基材11的粘着层111可为紫外光固化解离胶带，当紫外光线固化装置5进行紫外光固化作业时，便可同时解离紫外光固化解离胶带，以方便薄膜12从片材1的基材11上拆离，进而可提升作业时的流畅度，且粘着层111解离后可减少撕离时的应力，如此可防止薄膜12撕离时，其片材1的基材11发生损坏、永久变形的情况。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该成型方法包括下列的步骤：

(A)先将异形状的软性元件放置于片材表面薄膜的异形状镂空槽中，以使该软性元件贴合于该片材所具基材的粘着层表面上；

(B)并利用涂布装置来将液态状的光学胶脂覆盖于该软性元件表面；

(C)再通过紫外光线固化装置来将紫外光线照射至该液态状的光学胶脂，以使该液态状的光学胶脂凝固成固化程度为呈预设百分比的半固化状光学胶脂；

(D)再凭借切割装置来于该半固化状的光学胶脂表面上且沿着该软性元件轮廓周缘切割出沟槽，以使该半固化状的光学胶脂于该软性元件表面上成形出符合该软性元件形状的异形光学胶脂；

(E)再将该薄膜及该异形光学胶脂以外的残余光学胶脂从该片材的该基材上拆离。

2.根据权利要求1所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该片材的该薄膜内部依据该软性元件轮廓形成有使该基材外露的异形状镂空槽。

3.根据权利要求1所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该片材的该基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚烯烃、玻璃基板、有机发光二极管面板、触控面板、聚甲基丙烯酸酯或压克力板，且该基材的该粘着层为紫外光固化解离胶带。

4.根据权利要求1所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该片材的该薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰亚胺或聚烯烃，且该软性元件为有机发光二极管面板、触控面板、薄膜传感器、有机电致发光显示器或液晶显示器。

5.根据权利要求1所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该片材的该薄膜位于该镂空槽至少一侧边设有呈非平整状的变化部，且该变化部具有朝该镂空槽内延伸的凸块，而该软性元件至少一侧边设有与该变化部形成互补的变形部，且该变形部具有供该凸块相互对嵌的凹槽。

6.根据权利要求1所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该步骤(C)中的该半固化状光学胶脂的预设百分比固化程度介于30～95％之间。

7.根据权利要求1所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该步骤(D)中切割装置的该沟槽的切割深度为未接触到该片材的该基材表面。

8.根据权利要求1所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该步骤(E)之后执行下列的步骤：

(F)利用模具来使该软性元件与曲面物件相互结合，该软性元件凭借表面的该异形光学胶脂来贴合于该曲面物件表面上；

(G)再将该片材的该基材分离于该软性元件。

9.根据权利要求8所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该步骤(F)中的模具先利用上模具的模穴来定位该曲面物件，并通过治具来定位该片材的该基材，再凭借该治具来使该基材与下模具接触，以使该基材底面抵贴于该下模具凸出的抵持块表面上，进而使该基材、该软性元件及该异形光学胶脂周围处拉伸形成出弧面呈一预定成型，再将该上模具与该下模具相互结合，以使该软性元件表面凭借该异形光学胶脂来贴合于该曲面物件底面处，之后于步骤(G)中，再将该上模具与该下模具从该治具上分离，以及将该片材的该基材从该软性元件底面处撕离。

10.根据权利要求8所述软性元件表面自动化成形异形光学胶脂的方法，其特征在于，该曲面物件为玻璃基板、液晶面板、触控面板、压克力板、不锈钢板、软性显示器、有机发光二极管面板、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺。

Images