给弯曲的基板粘接薄膜的方法技术

一种将薄膜（２）粘接到弯曲基板（１）的方法包括：通过在薄膜的两侧面之间应用气动压力差和加热薄膜来对薄膜进行预成型处理。然后薄膜具有适合应用到基板的弯曲表面上的中间形状。一方面通过采用调整应用于薄膜的两侧面之间的气动压力差来保持薄膜处于中间形状，和另一方面通过采用可移动的支撑部（１２－１４）将基板按压到薄膜上，来实现这种应用。该方法可用来获得具有薄膜粘接于其上且具有较少缺陷的眼镜透镜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种给表面弯曲的基板粘接薄膜的方法。本专利技术还涉及一种实现此方法的设备。
技术介绍
给光学透镜或眼镜透镜(spectacle lens)的弯曲表面粘接薄膜，这对于使这些透镜得到一些期望的特性是很有用的。例如，这种薄膜可能是偏振膜、对比增强膜，或光致变色膜等。如果透镜的表面是弯曲的，而初始的薄膜表面是平面的，所以不可能将薄膜直接应用于透镜上。这是因为薄膜和透镜表面的曲率不同，会导致分层、撕裂和/或打褶的情况出现。因此，有必要在将薄膜应用于透镜之前，对薄膜进行预成形处理，使之形成一种合适的初始曲率。通常，采用热加工成型的方法对薄膜进行预成形处理，通过在薄膜的一表面按压衬垫，使薄膜的位于该衬垫相同侧的该表面变成凹面形，而另一表面则变成凸起形。可以预先对薄膜进行加热，当使用衬垫对薄膜进行成形处理时使薄膜变得容易弯曲。但是，这种预成形处理的方法会在薄膜表面的一定部分产生较大的压力，基本上是在薄膜的外围部分，这将导致产生局部拉伸或甚至撕裂薄膜的现象。此外，由于薄膜表面与衬垫之间的摩擦，常使得与衬垫按压接触的薄膜表面容易受到损坏。可能会出现可见的或导致光散射的微小刮痕。最后，在预成形处理的过程中，可能会有微尘或是污垢通过衬垫进入薄膜。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于，提出一种新的给弯曲的基板粘接薄膜的方法，此方法可以减小在薄膜上产生的压力，且不会产生薄膜的表面缺陷。为了实现上述目的，本专利技术提供一种给基板的表面弯曲粘接初始形状基-->本是平面的薄膜的方法，此方法包含以下步骤：a)当薄膜处于40℃以上的温度时，固定薄膜的外围边缘，并将气动压力差应用于薄膜的两侧面之间，直到薄膜的应用面的曲率大于基板表面的平均曲率；b)当薄膜的温度降低到40℃以下时，调整应用在薄膜两侧面之间的气动压力差，使薄膜的应用面的曲率变得大约等于或小于基板的表面的曲率；以及c)当保持在步骤b)中所调整的气动压力差时，将基板表面按压到薄膜的应用面上，直到薄膜与基板的表面完全接触，在薄膜和基板之间放置有一层粘合剂。由于步骤c)中所使用的粘合剂层，使得按照本专利技术所述的方法将薄膜粘接到基板上。这样得到的装配是永久的，还提供了一种结合薄膜与基板各自特性的元件。在这种装配元件中，薄膜被粘接到基板的弯曲表面上，被叫做应用面的薄膜表面与基板相对。薄膜可为装配元件提供一种光学属性，例如着色、偏振能力、光致变色性等，或是提供一种表面属性，例如疏水性、抗污染效应、防刮擦等。根据本专利技术所述方法，包括对薄膜进行预成形处理的第一步骤a)，在该步骤中，通过将气动压力差应用在薄膜的两侧面之间实现预成形处理。这种预成形处理的方法有至少两个优点。第一，在薄膜上产生的使薄膜弯曲的压力，将得到较好的分配，不会产生局部拉伸或是撕裂薄膜的现象。第二，通过外围边缘将薄膜固定住，通过在薄膜的一表面上应用较大气体压力使薄膜变形。因此，在预成形处理过程中，没有可能产生例如反成形(counter-form)功能的固态物体与每一薄膜表面的中心部分接触。按照本专利技术所述方法，在薄膜表面上，既不会有擦伤的现象产生，也不会有外来微尘进入薄膜表面。另外，由于使用气动压力差对薄膜进行预成形处理，在处理过程中，可对薄膜的温度进行精确的控制，特别是相对于薄膜的玻璃化转换温度(glasstransition temperature)。这样，在与基板装配之前，薄膜的形状能够被精确控制，同时也确保步骤a)过程中薄膜的温度保持在低于限定的温度，如果高于该限定温度，则薄膜将会退化。通过控制温度，具体来说，一方面能在适当的位置延长薄膜的塑性流动状态，并且另一方面避免淬火(quenching)-->效应，这在装配过程中同时能够最小化热机的原因所造成的残余应力。此外，步骤c)的实现是通过使用两个独立的控制工具：一方面是在薄膜的两侧面之间应用的气动压力差，另一方面是将基板按压到薄膜上的工具。这样，在粘接时，薄膜以在经过步骤b)处理后具有的形状，通过压力差被固定。因此，薄膜不会产生意外的移动，所以，可以在相互面对的薄膜和基板之间实现精确对准的情况下粘接。根据本专利技术所述方法，使得到一种具有良好光学性质的由基板和薄膜组成的组件成为可能。这种性质符合含有薄膜的基板的许多应用。特别是，这种方法符合眼科应用。因此，这种基板可能是光学透镜、眼科透镜、用于太阳眼镜的透镜等。根据本专利技术的第一实施例，其适用于基板表面是凸起的情况，在步骤a)中，在薄膜的两侧面之间应用气动压力差，使薄膜应用面变成比基板表面的曲率大的凹面形。接着，在步骤b)中，减小气动压力差，使薄膜应用面保持凹面状态并且其曲率变得小于基板表面的曲率。然后，在步骤c)中，在薄膜与基板的中心区域开始使薄膜与基板表面之间通过粘合剂层接触。然后，随着逐渐增强的压力将基板压靠在薄膜上，接触区域逐渐地并放射性地扩大，直到接触区域与基板的整个表面相等。这样，由于采用从薄膜中心向边缘排除空气的方法来实现粘接，因此，在粘接过程中，不会在基板与薄膜之间形成气泡。根据本专利技术的第二实施例，在步骤a)中，将气动压力差应用在薄膜的两侧面之间，也使薄膜应用面变成比基板表面的曲率大的凹面形。然后，步骤b)包含两个子步骤：b1)当薄膜的温度降到40℃以下时，减小薄膜两侧面之间的气动压力差，使薄膜应用面保持凹面状态，且该应用面的曲率变得与基板表面的曲率基本相同；然后b2)通过反转薄膜两侧面之间的压力差的符号来改变气动压力差，使薄膜应用面变成凸起状态。本专利技术第二实施例的方法，适用于基板表面是凸起或凹进的情况。尤其是，当基板表面是凸起时，在步骤c)中，当逐渐向薄膜应用面按压基板表面时，薄膜应用面再次变成凹面形。这样，薄膜与基板之间的粘接再次从中心-->区域开始，并放射性地向周围逐渐传播扩大。这样所得到的粘接中也是不含气泡的。本专利技术也涉及一种适用于实施上述粘接方法的设备。这种设备包括：密封腔体，其具有用于紧固薄膜的外围边缘以便密封地用薄膜将这个腔体封闭起来的系统；用于加热紧固在该腔体上的薄膜的装置，和控制该薄膜的温度的装置；用于改变该腔体内的气动压力的装置，和相对于该腔体外的压力控制这种气动压力的装置；基板支撑部，位于该腔体内部；以及用于在该腔体内移动基板支撑部的装置，该装置设计用于向薄膜按压基板。当在这些步骤的两个步骤之间没有卸下或处理薄膜的情况下，使实施步骤a)到c)成为可能时，这种设备具有特别的优势。这样，薄膜被擦伤或损坏的任何风险就会减小，因为通过驱动用于改变和控制一方面是腔体内的气动压力的装置和另一方面是薄膜温度的装置来实施步骤a)和b)，并且通过驱动用于移动基板支撑部的装置来实施步骤c)。有利的是，该设备可能还包含一种自动控制系统，该系统设计为不但驱动用于改变和控制腔体内的气动压力的装置，用于改变和控制薄膜温度的装置，而且最后驱动用于移动基板支撑部的装置。因此，可能会以可再生、价格便宜和高质量的方式，大量生产由粘接到基板上的薄膜组成的合成元件。附图说明本专利技术的其它特征和优点将在后面的参照附图进行说明的非限制性典型实施例中明显体现。在附图中：图1是用于实施本专利技术的基板的剖面图；图2a-2d分别是本专利技术中可粘接到图1所示基板的薄膜的剖面图；图3是用于实施本专利技术粘接方法的设备的剖面图；图4a-4d本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将初始形状基本是平面的薄膜（２）粘接到基板（１）的表面弯曲上的方法，该方法包含以下步骤：　ａ）当薄膜处于４０℃以上的温度时，固定薄膜（２）的外围边缘，并将气动压力差应用于薄膜的两侧面之间，直到所述薄膜的应用面（Ｓ２）的曲率大于基板 的表面（Ｓ１）的平均曲率；　ｂ）当薄膜的温度降低到４０℃以下时，调整应用在薄膜两侧面之间的气动压力差，使薄膜的应用面（Ｓ２）的曲率变得大约等于或小于基板表面（Ｓ１）的曲率；以及　ｃ）当保持在进行步骤ｂ）中所调整的气动压力差时，将 基板的表面（Ｓ１）按压到薄膜的应用面（Ｓ１）上，直到薄膜与基板的表面完全接触，在薄膜（２）和基板（１）之间放置有粘合剂层（３）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2006-6-13 06/052471.一种将初始形状基本是平面的薄膜(2)粘接到基板(1)的表面弯曲上的方法，该方法包含以下步骤：a)当薄膜处于40℃以上的温度时，固定薄膜(2)的外围边缘，并将气动压力差应用于薄膜的两侧面之间，直到所述薄膜的应用面(S2)的曲率大于基板的表面(S1)的平均曲率；b)当薄膜的温度降低到40℃以下时，调整应用在薄膜两侧面之间的气动压力差，使薄膜的应用面(S2)的曲率变得大约等于或小于基板表面(S1)的曲率；以及c)当保持在进行步骤b)中所调整的气动压力差时，将基板的表面(S1)按压到薄膜的应用面(S1)上，直到薄膜与基板的表面完全接触，在薄膜(2)和基板(1)之间放置有粘合剂层(3)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在加热薄膜(2)的同时进行步骤a)，且当薄膜的温度与环境温度基本相同时进行步骤b)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤a)过程中，薄膜的温度在80℃与180℃之间。4.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，在步骤a)中，应用于薄膜两侧面之间的气动压力差在0.1巴到4.0巴之间。5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤a)中，应用于薄膜两侧面之间的气动压力差在0.1巴到1.0巴之间。6.根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中，在步骤c)中，基板的表面(S1)以0.1到1.0mm/s的相对速度向薄膜的应用面(S2)按压。7.根据上述权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中，基板的表面(S1)是凸面的，且其中：在步骤a)中，在薄膜两侧面之间应用气动压力差，使薄膜的应用面(S2)变成凹面，且其曲率比基板的表面(S1)的曲率大；以及在步骤b)中，减小应用在薄膜两侧面之间的气动压力差，使薄膜的应用面(S2)保持凹面，且该应用面的曲率变得比基板表面(S1)的曲率小。8.根据权利要求7所述的方法，其中，在进行步骤b)后，应用于薄膜两侧面之间的气动压力差在0.05巴到0.3巴之间。9.根据上述权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中，在步骤a)中，在薄膜的两侧面之间应用气动压力差，使薄膜的应用面(S2)变成凹面，且其曲率比基板表面(S1)的曲率大，以及，其中步骤b)包含以下两个子步骤：b1)当薄膜的温度降到40℃以下时，减小薄膜两侧面之间的气动压力差，使薄膜的应用面(S2)保持凹面，并将该应用面的曲率变得与基板表面(S1)的曲率基本相同；以及b2)通过反转该薄膜两侧面之间的所述气动压力差的符号来改变气动压力差，使薄膜的应用面(S2)变成凸起状态。10.根据权利要求9所述的方法，其中，该基板的表面(S1)是凸起的，并且其中在步骤c)中，当该基板的表面逐渐向薄膜的所述应用面按压时，薄膜的应用面(S2)再次变成凹面状态。11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，在进行步骤b1)后，薄膜两侧面之间的气动压...

【专利技术属性】
技术研发人员：安托万马蒂，保罗勒菲拉斯特，
申请(专利权)人：法国国家科学研究中心，依视路国际有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]