可對準卷對卷uv成型的裝置的製作方法

2023-05-22 06:44:26 3

專利名稱：可對準卷對卷uv成型的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種壓印成型裝置技術領域，尤其涉及一種可對準卷對卷UV成型的裝置。
背景技術：
紫外壓印是指將紫外固化材料置於模具和基材之間，在壓力作用下使材料充塞進有起伏結構的模具中，紫外固化後脫模完成模具圖形複製的技術。壓印特別是微納米壓印在光學膜、防偽標籤、光碟、微機電系統等圖形化製備中有著不可替代的作用，是光學顯示、信息存儲、生物醫藥等高科技領域研究的重要對象。相比於紫外光刻、電子束或離子束光刻等微納加工手段，微納米壓印技術具有操作簡單、極限解析度高、重複性好等優點。目前在基材表面進行單面壓印的技術已經非常成熟，通過平面或者曲面模具實現單面壓印的設備已能夠製作線寬小於IOOnm的圖形。但在諸如雙面防偽標籤等許多領域中，單面壓印技術已經不能滿足要求。針對這些領域的雙面壓印技術主要有以下兩種:一是雙輥式雙面壓印技術，其基於曲面模具單面壓印的原理，在設備上放置兩支包覆曲面模具或者直接雕刻圖形的壓輥，實現正反面分別壓印。該方式能夠實現卷對卷快速雙面壓印。然而，每一個壓印單元正反面圖形的對準精度是決定壓印質量的重要因素之一。為實現雙面對準，雙輥式技術採用了兩個直徑理論相同的壓輥，但是實際上壓輥的製作存在誤差，直徑不可能完全一致，細微的差別在上千次壓印之後被顯著放大，導致正反面壓印圖形不能對位。此外，模具包覆於壓輥上容易引入角度誤差，使其中一面圖形發生旋轉，亦不能實現雙面對位。二是雙平面模具式雙面壓印技術，通常採用兩個不形變的平面模具放置在基材的正反面，在基材正反面同時塗有壓印材料，兩個模具與基材在真空下緊密貼合實現一個單元的雙面壓印。該方式 雖然可以通過對準機構實現正反面圖形的對位，但需要引入抽真空步驟來排除模具和壓印材料之間的氣泡，所以存在兩個問題:(I).需要搭建密閉空間，營造真空環境；(2).抽真空過程耗時非常長。上述問題決定該方式不能實現卷對卷快速生產。

實用新型內容本實用新型提出一種可對準卷對卷UV成型的裝置及方法，解決了現有技術中存在的雙面壓印中上下相對應的圖形化區域壓印過程中偏移誤差累計。本實用新型的所解決的技術問題採用以下技術方案來實現:一種可對準卷對卷UV成型的裝置，包括放卷機構、塗布機構、UV成型機構、脫模機構和收卷機構；還包括微調對準機構；所述微調對準機構包括平面模具支撐裝置和對準探頭，所述平面模具支撐裝置調整平面模具在橫向、縱向、轉角三個自由度的位置；所述模具設置於平面模具支撐裝置上；所述UV成型機構和微調對準機構固定安裝於成型裝置上。作為優選的技術方案，所述UV成型機構自上而下依次為平面模具、壓輥和UV燈源；所述UV燈源安裝於壓輥內部或與UV燈源並列放置。作為優選的技術方案，所述的平面支撐裝置上布有吸氣孔。本實用新型的有益效果:(I)本實用新型能夠實現卷對卷雙面壓印，與雙輥式相比，每周期圖形正反面的位置偏差不會累積；(2)相較於平面壓印，輥壓方式不需要在真空環境下工作，因此能夠節省壓印時間、簡化結構，實現大面積連續式壓印。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型透明柔性基材雙面壓印裝置的示意圖；圖2是本實用新型塗布後透明柔性基材兩個周期的結構示意圖；圖3是本實用新型平面模具示意圖；圖4是本實用新型UV成型示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用 新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。實施例1圖1為本實施例的裝置結構，包括放卷機構101、透明UV樹脂塗布機構102、UV成型機構100、微調對準機構10、脫模機構107和收卷機構110。UV樹脂塗布機構102為狹縫式擠壓機構，固定在裝置上，包括恆溫供料筒、輸出管路和狹縫式塗布頭。微調對準機構10包括平面模具支撐裝置116、對準探頭108 ;平面支撐裝置116上密布有足以吸緊平面模具112的吸氣孔，吸緊力為5 7kgf ;對準探頭108為CXD圖像攝取單元；脫模機構107由兩支輥輪組成。作為進一步的改進，本實施例中的UV成型機構100自上而下依次為平面模具112、壓棍105、UV燈源106 ;壓棍105為娃膠棍,直徑為100mm,長度為1500mm,以6kgf的力頂壓PC 113，壓輥105的移動速度在0.f75m/mim，可調；UV光源106可以放置在壓輥內部，也可以與壓輥並排放置，在本實施例中，UV光源106放置在壓輥內部，照射強度為7(Tl50W/cm。如圖2所示，在本實施例中所述的透明柔性基材113為PC卷材，厚度為100 μ m，寬度為1000mm，背面115有已通過卷對卷單面壓印方式實現的周期式圖案和對準標記，201為PE保護膜；透明UV樹脂111為紫外固化樹脂，粘度範圍是20(T800Cps，固化波段在320 400nm，固化劑量為 80(Tl000mj/cm2。如圖3所示，在本實施例中所使用的平面模具112為鎳模板，厚度為100 μ m，面積為IOOOmmX IOOOmm ;其中圖案面積為800mmX800mm，圖案為線寬14 111、深24 111的線柵結構。首先由放料機構101將PC 113放卷，接著狹縫式擠壓塗布裝置102將紫外固化樹脂111塗覆在一個單元20的正面114上，塗布厚度為5 6 μ m,面積為IOOOmmX 1000mm,單元間的間隔為50mm。工作單元20隨後進入UV成型機構100，當工作單元20第二面圖案一側的對準標記位於對準探頭108正下方、另外一側的對準標記位於下一個對準探頭108正下方時，工作單元20停止移動，對準探頭108攝取工作單元20第二面115和平面模具112上的對準標記信息，控制平面模具支撐裝置116做出位置調整，平面模具支撐裝置116能在橫向、縱向、轉角三個自由度微調平面模具112的位置，使平面模具112與工作單元20第二面圖案的對準標記重疊，對準精度優於50 μ m。壓輥105初始位置在工作單元20最左側，當對準完畢後，壓輥上升頂壓單元20，使平面模具112的左端與工作單元20左端實現初始貼合；然後UV燈源106打開，將初始貼合點的無溶劑紫外樹脂固化，此時工作單元20與平面模具112不會因壓輥的移動而出現相對滑動，然後壓輥105從初始貼合點開始向右滾壓，實現平面模具112與PC113的逐步貼合和同步固化；當壓輥勻速移動至工作單元20的另一端時，工作單元20的正面壓印完成；這個過程中，位於平面模具112與PC113之間的氣泡被壓輥逐步推趕，直至平面模具112以外，因此該方式能夠獲得很好的圖形複製精度；壓印完成後，壓輥105下降，回到初始位置；自動脫模機構107啟 動，兩支輥輪向下移動，提供脫模拉力，使工作單元20第一面114與平面模具112逐步揭離，在工作單元20上形成雙面壓印圖案。重複以上步驟，可實現卷對卷快速生產。實施例中所述聚丙烯酸酯UV膠，同樣可以是環氧類UV膠和一切紫外固化膠體；本實施例中的塗膠機構可以是輥塗、絲印塗布或狹縫式擠壓塗布的一種一種。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種可對準卷對卷UV成型的裝置，包括放卷機構(101)、塗布機構(102),UV成型機構(100)、脫模機構(107)和收卷機構(110);其特徵在於，還包括微調對準機構(10);所述微調對準機構(10)包括平面模具支撐裝置(116)和對準探頭(108)，所述平面模具支撐裝置(116)調整平面模具在橫向、縱向、轉角三個自由度的位置；所述模具(112)設置於平面模具支撐裝置(116 )上；所述UV成型機構(100 )和微調對準機構(10 )固定安裝於成型裝置上。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述UV成型機構(100)自上而下依次為平面模具(112)、壓輥(105)和UV燈源(106);所述UV燈源(106)安裝於壓輥(105)內部或與UV燈源(106)並列放置。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述的平面支撐裝置(116)上布有吸氣孔。·
專利摘要本實用新型提供了一種可對準卷對卷UV成型的裝置，該裝置包括放卷機構(101)、塗布機構(102)、UV成型機構(100)、脫模機構(107)和收卷機構(110)；還包括微調對準機構(10)；所述微調對準機構(10)包括平面模具支撐裝置(116)和對準探頭(108)，所述平面模具支撐裝置(116)調整平面模具在橫向、縱向、轉角三個自由度的位置；所述模具(112)設置於平面模具支撐裝置(116)上；所述UV成型機構(100)和微調對準機構(10)固定安裝於成型裝置上。本實用新型消除了生產中帶來的對準所產生的累計誤差。
文檔編號G03F7/00GK203117636SQ20122062135
公開日2013年8月7日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者顧瀅, 高育龍, 崔錚 申請人:蘇州蒙斯威光電科技有限公司