遮罩组及表面处理方法
【专利摘要】一种用于模具表面处理的遮罩组，包含一第一遮罩及一第二遮罩。第一遮罩具有一通孔。第一遮罩能于一模具的光学面上遮蔽出一环状区域。第二遮罩可至少遮蔽环状区域所围绕出的内部区域的一部分。
【专利说明】
遮罩组及表面处理方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种遮罩组及一种表面处理方法。
【背景技术】
[0002]在利用铸模法(casting process)制造隐形眼镜的制程中，定量可聚合(polymerizable)镜片材料注入母模(female mold half)内。接着，使公模(male moldhalf)和母模合模,形成密闭的模穴(molding cavity)。镜片材料在模穴中聚合,形成未水合的(unhydrated)的镜片。之后，将模打开，移出镜片，然后进行后续制程。
[0003]在使用亲水性单体(hydrophilic monomer)作为镜片材料及使用疏水材料(例如:聚烯烃(polyolefin))制作公、母模的情况下,公或母模会先进行表面处理,借此改善在合模时镜片材料与模具表面间的移转效率(transfer efficiency),以降低镜片材料流动时，绕过模具表面上接受度(receptivity)较差或不易变湿的区域而产生缺陷的情况。
[0004]在注入镜片材料前，可对公、母模的整个表面一起进行表面处理，让公、母模的整个表面具有一致性的亲水性质。然而，此种作法可能会让镜片过于紧固在公或母模上，不易脱离，甚至脱离后造成镜片的损坏；或镜片无法良好地附着在公或母模上，而于制程中意外脱离公或母模。
【发明内容】
[0005]有鉴于前述问题，本发明对应地提供至少一遮罩组及至少一表面处理方法。
[0006]本发明一实施例公开一种遮罩组。该遮罩组可用于模具表面处理。遮罩组包含一第一遮罩及一第二遮罩。第一遮罩具有一通孔。第一遮罩能于一模具的光学面上遮蔽出一环状区域。第二遮罩可至少遮蔽环状区域所围绕出的内部区域的一部分。
[0007]根据本发明的一种实施方式，其中该模具可选择为一母模及一公模之一。
[0008]根据本发明的另一种实施方式，其中该第二遮罩包含一端面，该端面至少部分外形轮廓与该光学面的外形轮廓相同。
[0009]根据本发明的另一种实施方式，其中该第二遮罩包含一侧环面，其中当该第二遮罩遮蔽该模具时，该侧环面与该模具的该光学面的间距不大于2毫米。
[0010]根据本发明的另一种实施方式，其中该第一遮罩包含一侧环面，其中当该第一遮罩遮蔽该模具时，该侧环面与该模具的该光学面的间距为I毫米。
[0011]本发明一实施例公开一种表面处理方法，该方法包含利用具有一通孔的一第一遮罩，于模具的内光学面上遮蔽出一环状区域，使该环状区域不受一表面处理能量的影响；以及利用一第二遮罩至少遮蔽该环状区域所界定出的内部区域的一部分，使该部分不受该表面处理能量的影响。
[0012]根据本发明的一种实施方式，其中该模具可选择为一母模及一公模之一。
[0013]根据本发明的另一种实施方式，其中该第一遮罩包含一侧环面，当该第一遮罩遮蔽该模具时，该侧环面与该模具的该光学面的间距为I毫米。
[0014]根据本发明的另一种实施方式，其中该第二遮罩包含一端面，该端面至少部分外形轮廓与该光学面的外形轮廓相同。
[0015]根据本发明的另一种实施方式，其中该第二遮罩包含一侧环面，其中当该第二遮罩遮蔽该模具时，该侧环面距离该模具的该光学面的间距不大于2毫米。
[0016]在本发明至少部分实施例中，对模具光学面不同处分开进行表面处理，使模具光学面的表面自由能非一致性地高或一致性地低，如此可避免镜片过于紧固在模具上或无法良好的附着在模具上。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1A为本发明一实施例的一制镜系统的一部分的示意图。
[0018]图1B为本发明一实施例的一制镜系统的一部分的不意图。
[0019]图2A为本发明一实施例的遮罩组的一遮罩的俯视图。
[0020]图2B为沿图2A的割面线100-100的剖视图。
[0021]图3A为本发明一实施例的遮罩组的另一遮罩的示意图。
[0022]图3B为沿图3A的割面线200-200的剖视图。
[0023]图4为本发明一实施例的第一遮罩和第二遮罩所遮蔽出的区域或范围的示意图。
[0024]图5为本发明另一实施例的另一种第一遮罩的示意图。
[0025]图6为本发明另一实施例的第一遮罩的示意图。
[0026]图7为本发明另一实施例的第二遮罩的示意图。
[0027]图8A为本发明一实施例的遮罩组的第一遮罩的示意图。
[0028]图8B为本发明一实施例的遮罩组的第二遮罩的示意图。
[0029]图9A为本发明一实施例的遮罩组的第一遮罩的示意图。
[0030]图9B为本发明一实施例的遮罩组的第二遮罩的示意图。
[0031]图10为本发明一实施例的一种表面处理方法的流程图。
[0032]【符号说明】
[0033]IaUb制镜系统
[0034]2 母模
[0035]3 遮罩
[0036]4投射装置
[0037]5 公模
[0038]11 电极
[0039]12电浆控制器
[0040]21 光学面
[0041]22 开口
[0042]31、31a、31b、31c、31d 第一遮罩
[0043]32、32b、32c、32d 第二遮罩
[0044]41 环状区域
[0045]42 区域
[0046]51 光学面
[0047]311 通孔
[0048]312 开口
[0049]313侧环面
[0050]314 内缘面
[0051]315 凸缘
[0052]316侧旁表面
[0053]317 端面
[0054]321 端面
[0055]322侧环面
[0056]323 端面
[0057]411 外边界
[0058]412 内边界
[0059]413内部区域
[0060]421 边界
[0061]500环状区域
[0062]501内部区域
[0063]dl、d2 间距
[0064]H1、H2 尺寸
[0065]w 宽度
[0066]S8US83 步骤
【具体实施方式】
[0067]图1A为本发明一实施例的一制镜系统Ia的一部分的不意图。图1B为本发明一实施例的一制镜系统Ib的一部分的不意图。参照图1A所不,制镜系统Ia可包含两电极11及电浆控制器12，其中两电极11耦接电浆控制器12。电浆控制器12控制位移电流(displacement current),以激发出电衆,其中该电衆可作为对模具或母模2进行表面处理的表面处理能量。电浆控制器12可包含电源供应器及相关辅助电路。
[0068]在一实施例中，电浆包含低温电浆。在一实施例中，电浆包含大气辉光电浆。在一实施例中，电衆可利用电晕放电(Corona Discharge)产生。在一实施例中，电衆可利用汤森介质阻挡放电(Dielectric Barrier Townsend Discharges)产生。
[0069]当模具的母模2进行表面处理时，遮罩组的多个遮罩3被使用。该些遮罩3用于遮蔽母模2的光学面上不同的区域，而至少部分的该些区域是部分重叠。使用多个遮罩3对母模2进行表面处理后，母模2的光学面会有多个区域具有不同的表面性质(例如:亲水性质)；或让母模2的光学面的亲或疏水性呈高、低起伏分布；或让母模2的光学面的亲或疏水性由内往外呈梯度分布。在一实施例中，模具是用于生产隐形眼镜。
[0070]参照图1B所示，遮罩3可运用在不同的表面处理系统。制镜系统Ib包含一投射装置4，该投射装置4提供表面处理能量。在一实施例中，该表面处理能量包含紫外光。在一实施例中，该表面处理能量包含短波紫外光(UV-C)。
[0071]图2A为本发明一实施例的遮罩组的一遮罩31的俯视图。图2B为沿图2A的割面线100-100的剖视图。图3A为本发明一实施例的遮罩组的另一遮罩32示意图。图3B为沿图3A的割面线200-200的剖视图。参照图2A至图3B所示，遮罩组包含一第一遮罩31及一第二遮罩32。第一遮罩31和第二遮罩32分别遮蔽母模2的光学面21上不同的区域。
[0072]参照图2A与图2B所示，第一遮罩31包含一通孔311，因此可遮蔽出一环状区域。当第一遮罩31遮蔽母模2时，第一遮罩31在母模2的光学面21可遮蔽出一环状区域500，其中环状区域500可界定出一内部区域501。当进行表面处理时，第一遮罩31可遮蔽表面处理能量，使环状区域500较不受表面处理能量的影响，让环状区域500的表面性质改变不明显；或者较其他受表面处理能量影响的光学面，环状区域500的表面性质仅轻微改变。
[0073]参照图3A与图3B所示，第二遮罩32可至少遮蔽环状区域500所界定出的内部区域501的部分，使该内部区域501的部分不受表面处理能量的影响，因此以第二遮罩32进行母模2的光学面21表面处理后，至少内部区域501的该部分的表面性质较处理前改变不明显或仅轻微改变；而光学面21的其他部分的表面性质则有明显改变或大幅改变。
[0074]在一实施例中，第二遮罩32遮蔽整个内部区域501。
[0075]在一实施例中，内部区域501可为光学面21的中间区域，但本发明不以此为限。
[0076]在一实施例中,在使用第一遮罩31和第二遮罩32对母模2的光学面21进行表面处理后，可造成母模2的光学面21，其内侧区域较其外部区域具有较小的表面接触角；或其内侧区域较其外部区域的表面自由能为大。
[0077]在一实施例中,在使用第一遮罩31和第二遮罩32对母模2的光学面21进行表面处理后，可造成母模2的光学面21，其内侧区域较其外部区域具有较大的附着力。
[0078]在一实施例中，当使用第一遮罩31进行表面处理时和当使用第二遮罩32进行表面处理时，两者使用表面处理能量相同。在一实施例中，当使用第一遮罩31进行表面处理时和当使用第二遮罩32进行表面处理时，两个步骤所使用表面处理能量不同。
[0079]图4为本发明一实施例的第一遮罩31和第二遮罩32所遮蔽出的区域或范围的示意图。参照图4所示，第一遮罩31可遮蔽出一环状区域41，其中环状区域41是由一外边界411及一内边界412所界定。第二遮罩32可遮蔽出一区域42。区域42可为完整或实心的区域。区域42可为一边界421所界定。在一实施例中，区域42的边界421可于外边界411及内边界412之间延伸。在一实施例中，边界421可重叠内边界412。在一实施例中，边界421可在环状区域41的内边界412所界定的内部区域413内延伸。
[0080]在一实施例中，内部区域413可为圆形。在一实施例中，内部区域413可为非圆形。在一实施例中，内边界412至少包含至少一直边。
[0081]在一实施例中，环状区域41的宽度w是一致。在一实施例中，环状区域41的宽度w并非一致。在一实施例中，环状区域41与内部区域413具同一重心或中心或圆心。在一实施例中，环状区域41与内部区域413具有不同重心或中心或圆心。在一实施例中，内部区域413靠近外边界411的一区段，而远离该区段的相对区段。在一实施例中，内部区域413的形状对称。在一实施例中，内部区域413的形状不对称。
[0082]参照图2B所示，当第一遮罩31遮蔽母模2时，第一遮罩31至少部分向母模2内延伸。该向内延伸的部分包含一末端，通孔311穿过该向内延伸的部分,并在该末端形成一开口 312。第一遮罩31包含一侧环面313。当第一遮罩31遮蔽母模2时，侧环面313位于母模2内。侧环面313靠近母模2的光学面21上一对应部分，其中侧环面313与该对应部分的形状(或轮廓)至少部分相同。换言之，侧环面313与该对应部分的间距dl大体相同，其中大体相同亦包含侧环面313与该对应部分之间对应点的距离相同或距离的百分比差异(percentage difference)不超过30%。在一实施例中，侧环面313和光学面21上与其对应的部分间的间距dl约为I毫米。由于侧环面313和光学面21上与其对应的部分间的间距dl小且两者形状类似或相同，使得在使用第一遮罩31进行表面处理后，母模2的光学面21上靠近开口 22的侧旁表面的表面性质改变较不明显，而可使该侧旁表面的附着力较光学面21上暴露的内部区域501显著地小。
[0083]在一实施例中，侧环面313延伸接近开口 312。
[0084]参照图2B所示，第一遮罩31包含一内缘面314，其中内缘面314界定通孔311的部分。内缘面314靠近开口 312。在一实施例中，内缘面314可为曲面。在一实施例中，内缘面314的形状(或轮廓)和侧环面313的形状(或轮廓)相同或相似。
[0085]参照图3B所示，当第二遮罩32遮蔽母模2时，第二遮罩32至少部分可伸入母模2内。第二遮罩32可包含一端面321，端面321可位于伸入母模2的部分上。当第二遮罩32遮蔽母模2时，端面321可靠近母模2的内部区域501，面对内部区域501。
[0086]在一实施例中，端面321可为曲面，但本发明不以此为限。
[0087]在一实施例中，端面321至少部分与内部区域501的形状(或轮廓)相同或相似。换言之，内部区域501上的点与端面321上对应的点的间距相同或间距的百分比差异均不超过30%。在一实施例中，端面321的形状(或轮廓)与内部区域501不同。
[0088]参照图3B所示，第二遮罩32包含一侧环面322，侧环面322周绕第二遮罩32。当第二遮罩32遮蔽母模2时，侧环面322位于母模2内。
[0089]在一实施例中，侧环面322可界定出圆柱形状，但本发明不以此为限。
[0090]在一实施例中，侧环面322与母模2的光学面21之间最大的间距d2不大于2毫米。在一实施例中，最大的间距d2位于开口。
[0091]在一实施例中，第二遮罩32未遮蔽母模2的光学面21上位于侧旁的表面，如此该侧旁表面会受表面处理能量的影响而改变其表面性质。在一实施例中，该侧旁表面的部分位于环状区域500内。在一实施例中，该侧旁表面可延伸至母模2的开口 22。
[0092]参照图2B与3B所示，在一实施例中，第一遮罩31的横截面大于第二遮罩32的横截面。在一实施例中，第一遮罩31的横截面上的一尺寸Hl大于第二遮罩32的横截面上的一尺寸H2，其中尺寸Hl和尺寸H2可为代表对应横截面的尺寸、横截面上的最大尺寸、横截面上的最小尺寸、直径或对角线等等。
[0093]参照图2B与3B所示，在一实施例中，当遮蔽母模2时，第二遮罩32的末端可较第一遮罩31的末端更靠近母模2的底面。
[0094]图5为本发明另一实施例的另一种第一遮罩31a的不意图。参照图2B与图5所不，第一遮罩31a类似图2B所不的第一遮罩31,两者主要不同处在于第一遮罩31a具有一凸缘315。当第一遮罩31a遮蔽母模2时，凸缘315可位于母模2外，并遮蔽母模2的光学面21上的该侧旁表面316，如此可确保仅母模2的光学面21上内部区域501及/或内部区域501外边缘附近表面进行表面处理。此外,在一实施例中，第一遮罩31a可不具有第一遮罩31的内缘面314。
[0095]图6为本发明另一实施例的第一遮罩31b的示意图。图7为本发明另一实施例的第二遮罩32b的示意图。参照图6所示，第一遮罩31b可类似一板环形件。第一遮罩31b能遮蔽出一环状区域。在一实施例中，第一遮罩31b可具有一厚度。在一实施例中，第一遮罩31b可具有不同的厚度。在一实施例中，当第一遮罩31b遮蔽母模2时，第一遮罩31b是位于母模2外。在一实施例中，当第一遮罩31b遮蔽母模2时,第一遮罩31b是位于母模2内。
[0096]参照图7所示，第二遮罩32b对应第一遮罩31b的通孔311形成，如此母模2的光学面21上被通孔311暴露的部分可至少部分为第二遮罩32b所遮蔽。在一实施例中，第二遮罩32b可为板状，但本发明不以此为限。在一实施例中，当第二遮罩32b遮蔽母模2时，第二遮罩32b可位于母模2外。在一实施例中，当第二遮罩32b遮蔽母模2时，第二遮罩32b可位于母模2内。
[0097]图8A为本发明一实施例的遮罩组的第一遮罩31c的不意图。图8B为本发明一实施例的遮罩组的第二遮罩32c的示意图。参照图8A与图8B所示，第一遮罩31c与第二遮罩32c用于一模具或公模5。第一遮罩31c包含一通孔311。第一遮罩31c可于公模5的光学面51上遮蔽出一环状区域；而第二遮罩32c可用于至少遮蔽该环状区域所界定出的内部区域的一部份。
[0098]在一实施例中，第二遮罩32c遮蔽该环状区域所界定出的整个内部区域。
[0099]参照图8A所示，第一遮罩31c包含一端面317。当第一遮罩31c遮蔽公模5时，端面317面向公模5。在一实施例中，端面317包含曲面。在一实施例中，端面317与公模5的光学面51上对应的部分的外形轮廓相同；即端面317与公模5的光学面51上对应的部分之间间距相同或间距的百分比差异均不超过30%。
[0100]参照图SB所示，第二遮罩32c包含一端面323。当第二遮罩32c遮蔽公模5时，端面323面向公模5。在一实施例中，端面323包含曲面，但不发明不以此为限。在一实施例中，端面323与公模5的光学面51至少部分的外形轮廓相同。
[0101]图9A为本发明一实施例的遮罩组的第一遮罩31d的不意图。图9B为本发明一实施例的示意图，其例示遮罩组的第二遮罩32d。参照图9A与图9B所示，第一遮罩31d可类似一板环形件，并可遮蔽出一环状区域。第二遮罩32d可至少遮蔽公模5的光学面51上为第一遮罩31d所暴露的部分。第二遮罩32d可为板状，但本发明不以此为限。
[0102]图10为本发明一实施例的一种表面处理方法的流程图。参照图10所示，在步骤S81中，首先提供模具，其中该模具具有一光学面。在一实施例中，该模具包含母模2。在一实施例中，该模具包含公模5。之后，至少遮蔽着模具光学面上的一环状区域。然后，提供表面处理能量，以对遮蔽着模具的光学面进行表面处理。由于环状区域处受遮蔽，故环状区域可至少较不受表面处理能量的影响。在一实施例中，表面处理方法可利用具有一通孔的第一遮罩(31、31a、31b、31c或31d)遮蔽模具的光学面。
[0103]参照图10所示，在步骤S83中，至少遮蔽模具光学面上由环状区域所界定出的内部区域的部分。接着，提供表面处理能量，以对遮蔽着模具光学面进行表面处理。由于内部区域受遮蔽，因此内部区域较不受表面处理能量的影响。在一实施例中，表面处理方法可利用实心的第二遮罩(32、32b、32c或32d)遮蔽内部区域。
[0104]在一实施例中，表面处理方法可先执行步骤S81，然后再执行步骤S83。在一实施例中，表面处理方法可先执行步骤S83，然后再执行步骤S81。
[0105]在一实施例中，第一遮罩(31、31a、31b、31c或31d)包含绝缘材料，例如:电木(酚醛树脂)或工程塑胶。在一实施例中，第二遮罩(32、32b、32c或32d)含绝缘材料，例如:电木(酚醛树脂)或工程塑胶。
[0106]在一实施例中，分别使用第一遮罩(31、31a、或31b、31c或31d)与第二遮罩(32、或32b、32c或32d)对模具的光学面进行表面处理后,模具的光学面的表面自由能自内向外渐减。
[0107]在至少一些实施例中，对模具光学面不同处分开进行表面处理，使模具光学面的表面自由能非一致性地高或一致性地低，如此可避免镜片过于紧固在模具上或无法附着在模具上。
[0108]本公开的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域技术人员仍可能基于本公开的教示及揭示而作种种不背离本公开构思的替换及修饰。因此，本公开的保护范围应不限于实施范例所揭示，而应包括各种不背离本公开的替换及修饰，并为以下的申请专利范围所涵盖。
【权利要求】
1.一种遮罩组，用于模具表面处理，其包含: 一第一遮罩，具有一通孔，以于一模具的光学面上遮蔽出一环状区域；以及 一第二遮罩，用于至少遮蔽该环状区域所界定出的内部区域的一部分。
2.根据权利要求1的遮罩组，其中该模具可选择为一母模及一公模之一。
3.根据权利要求2的遮罩组，其中该第二遮罩包含一端面，该端面至少部分外形轮廓与该光学面的外形轮廓相同。
4.根据权利要求3的遮罩组，其中该第二遮罩包含一侧环面，其中当该第二遮罩遮蔽该模具时，该侧环面与该模具的该光学面的间距不大于2毫米。
5.根据权利要求3的遮罩组，其中该第一遮罩包含一侧环面，其中当该第一遮罩遮蔽该模具时，该侧环面与该模具的该光学面的间距为1毫米。
6.一种表面处理方法，包含: 利用具有一通孔的一第一遮罩，于一模具的光学面上遮蔽出一环状区域，使该环状区域不受一表面处理能量的影响；以及 利用一第二遮罩至少遮蔽该环状区域所界定出的内部区域的一部分，使该部分不受该表面处理能量的影响。
7.根据权利要求6的的表面处理方法，其中该模具可选择为一母模及一公模之一。
8.根据权利要求7的的表面处理方法，其中该第一遮罩包含一侧环面，当该第一遮罩遮蔽该模具时，该侧环面与该模具的该光学面的间距为1毫米。
9.根据权利要求7的的表面处理方法，其中该第二遮罩包含一端面，该端面至少部分外形轮廓与该光学面的外形轮廓相同。
10.根据权利要求9的的表面处理方法，其中该第二遮罩包含一侧环面，其中当该第二遮罩遮蔽该模具时，该侧环面距离该模具的该光学面的间距不大于2毫米。
【文档编号】B29C33/38GK104416697SQ201310634589
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】陈泷溎, 锺欣翰, 陈岱君 申请人:均豪精密工业股份有限公司