[发明专利]给弯曲的基板粘接薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种给表面弯曲的基板粘接薄膜的方法。本发明还涉及一种 实现此方法的设备。

背景技术

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。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于，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，本发明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，使得按照本发明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。

根据本发明所述方法，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。按照本发明所述方法，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(glass transition 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。