[发明专利]适用于生产涂敷薄膜的弯曲基片的工艺

说明书

本发明涉及一种适用于生产涂敷薄膜的弯曲基片的工艺。

很多产品的制造需要在基片上涂敷薄膜，以便提供具有至少一项附加功能或呈现新的美学外观的基片。但是，当需要涂敷薄膜的基片表面(也称之为基片的接收表面)是弯曲的时就常常会出现一些困难。在本说明中，弯曲的表面通常是指连续的表面，其表面上没有台阶和凸起，从而在表面的任意一点都存在着两个曲率数值，这些曲率数值可以在表面上互相远离的点与点之间变化。它们在沿着交于该表面上同一点的两条垂直方向上也可以是相等的，这类表面也称之为拟球型曲面。

但是，通常该薄膜初始是平面形状的，当这些薄膜具有弹性时，能够改变成圆柱形状。的确，这种形状使得薄膜有可能被缠绕成卷筒状，这就非常便于储存、搬运以及甚至于加载到转化装置上。但是，除非薄膜具有非常好的弹性或者非常好的塑性，否则这些薄膜就不能涂敷至沿着两个方向是非零曲率的表面，而不产生波纹、收缩、延伸、裂纹甚至撕裂。对很多产品来说，这类缺陷是不能被接受的，尤其是需要满足光学质量要求时。对眼科应用来说更是如此，缺陷可能出现在镜片的表面，当镜片上出现的缺陷足够小时，这些缺陷会造成光的漫射和虹色效应，或者这些缺陷会影响眼镜镜片使用者的清晰通透性。

因为这个问题，人们常常是在将薄膜涂敷在接收表面之前对该薄膜进行预成型。因此，首先为该薄膜提供弯曲的形状，其曲率大小比初始平面形状的薄膜的曲率更接近于接收表面的曲率。众所周知的预成型方法是热挤压和热压印，在这类工艺中加热薄膜并迫使其与一个或多个弯曲的参考表面相吻合。

已知生产涂敷薄膜的弯曲基片的工艺通常包括下述连续步骤：

/1/提供具有弯曲接收表面的基片；

/2/预成型薄膜，以便于为薄膜提供弯曲形状；

/4/通过将薄膜涂敷于基片的接收表面上，使用设置在两者之间的永久粘结方式，将薄膜与基片组装在一起；以及

/5/将组装薄膜的基片加热至组装后的温度。

步骤/5/可以多种不同的目的来实施，包括但不限制，粘结方式的固化，在基片或薄膜上的至少一层涂层的再沉积，对组装薄膜的基片进行加工的再加工步骤，以及在产品使用寿命内可能遇到的各种温度暴露。

但是，步骤/2/所实施的预成型工艺在该薄膜内产生永久性的应力，会在一段时间之后形成产品的缺陷。例如，这种缺陷可能是薄膜和基片之间的分层，它会在产品使用寿命内的质保期过后出现。这类分层包括薄膜从基片局部分离或者剥离，出现在分离力变得大于将薄膜保持在基片上所使用的粘结方式的内聚力或粘附力的地方。尤其是，这种缺陷可能出现在步骤/5/的热处理中。

当温度达到步骤/5/中的最高温度时，若基片所具有的杨氏模量小于薄膜在同一温度下的杨氏模量，会出现其它问题。在这种情况下，薄膜内的应力，尤其是在步骤/2/中所产生的应力，会导致在组件中的基片的接收表面产生形变。然后，涂敷薄膜的接收表面的最终形状就无法得到控制，并使得成品超出指标，尤其是，当基片是基于低玻璃软化温度的塑性材料时以及当步骤/5/中热处理的最高温度高于基片的玻璃软化温度时，会出现这种状况。这对于光学应用和眼科应用尤为重要，会使得很多产品因为基片接收表面的最终形状影响产品的光学性能而不合格。

因此，本发明的目的是生产涂敷薄膜的弯曲基片且成品的基片接收表面没有缺陷和形变。

根据本发明，在包含上述步骤的工艺中，步骤/2/所提供给薄膜的曲率高于基片接收表面的曲率。另外，该工艺在步骤/2/和步骤/4/之间还包含步骤/3/，该步骤/3/包括下述子步骤：

/3-a/以递增温度将薄膜加热至预组装温度，其中，递增温度经过至少30分钟从50℃升至预组装温度，且预组装温度高于步骤/5/的组装后的温度；以及

/3-b/将薄膜保持在等于或高于预组装温度之中持续至少一个小时。

这种预组装热处理减小了步骤/2/后薄膜所呈现的应力，以便于抑制否则在步骤/5/加热过程之中或之后有可能出现的缺陷。

这种预组装热处理也避免了基片接收表面由薄膜所引起的形变，尤其是当基片材料的玻璃软化温度低于步骤/5/中所实施的组装后的热处理的温度时。

重要的是，步骤/3/的预组装热处理的最高温度，即所谓的预组装温度，高于步骤/5/的组装后热处理的最高温度，即所谓的组装后的温度。尤其是，这种方法确保没有任何应力残留于薄膜中，该应力的残留有可能足以在步骤/5/中使基片的接收表面产生缺陷或形变。