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CN118584744A - 压印设备及压印方法 - Google Patents

压印设备及压印方法 Download PDF

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CN118584744A
CN118584744A CN202310197236.8A CN202310197236A CN118584744A CN 118584744 A CN118584744 A CN 118584744A CN 202310197236 A CN202310197236 A CN 202310197236A CN 118584744 A CN118584744 A CN 118584744A
Authority
CN
China
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film strip
mold
pattern
die
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310197236.8A
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English (en)
Inventor
魏国军
卢国
周杨
范广飞
魏中文
毛立华
陈林森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou University
SVG Tech Group Co Ltd
Original Assignee
Suzhou University
SVG Tech Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Suzhou University, SVG Tech Group Co Ltd filed Critical Suzhou University
Priority to CN202310197236.8A priority Critical patent/CN118584744A/zh
Priority to PCT/CN2023/136338 priority patent/WO2024183366A1/zh
Publication of CN118584744A publication Critical patent/CN118584744A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • GPHYSICS
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Abstract

本发明提供一种压印设备及压印方法,该压印设备包括模具、上胶装置和压印组件,压印组件包括对位调整装置、导向辊、压辊和平移辊组,通过移动平移辊组将薄膜带张紧在模具的一侧,使模具上第一图案与薄膜带上第二图案初步对位,然后通过对位调整装置精确调整模具与薄膜带之间的相对位置,实现第一图案与第二图案的精准对位;之后缩小模具与薄膜带之间的距离,使薄膜带、胶层和第一图案接触,利用压辊滚压薄膜带,使薄膜带、胶层和模具紧密贴合;平移辊组反向移动实现揭膜。本发明可以在连续卷材上实现微米级高精密多层图形的UV光转印。

Description

压印设备及压印方法
技术领域
本发明涉及印刷技术领域,特别是涉及一种压印设备及压印方法。
背景技术
UV转印本质上是一种微结构压印技术,其具有如下特点:实现超高分辨率,没有光学曝光中的衍射现象;高保真度,几乎无差别的将结构模具上图形转印到基材上;高产量,微结构图形并行处理;低成本,无需电子束、曝光机的复杂系统。UV转印技术中实现多层微结构高精度定位对准转印是该技术的难点和瓶颈。
目前,国内外报导的高精度多层定位对准微结构转印技术,一般结构复杂,且只适合在单片片材图形转印。在连续卷材上批量实现多层图形套准的设备,如报导的多色定位印刷设备,虽然可以实现卷材连续套准印刷,但是套准精度一般都大于0.1mm。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种压印设备及压印方法,可以在连续卷材上实现微米级高精密多层图形的UV光转印。
本公开的第一方面提供了一种压印设备,包括:
模具,设有第一图案,所述第一图案从所述模具的头端向尾端延伸;
上胶装置,用于在所述模具和/或薄膜带上形成胶层,所述薄膜带具有沿所述薄膜带的长度方向重复排列的第二图案;
压印组件,包括对位调整装置、压辊和平移辊组,所述压辊和所述平移辊组能够在所述模具的头端与尾端之间移动;平移辊组从头端移动到尾端将所述薄膜带张紧在所述模具的一侧;所述对位调整装置用于放置模具并调整所述模具与所述薄膜带之间的相对位置,以使所述模具上的所述第一图案与所述薄膜带上的所述第二图案对位;所述压辊从头端移动到尾端对薄膜带和胶层进行施压,使胶层表面压印出与第一图案对应的结构;平移辊在所述压辊压印后从所述模具的尾端向头端移动实现揭膜。
可选的,所述第一图案包括第一主体和第三对位标识,所述第三对位标识位于所述第一主体的对角;所述第二图案包括第二主体、第一对位标识和第二对位标识,所述第一对位标识设在所述第二主体外围,所述第二对位标识设于所述第二主体内。
可选的,所述压印设备还包括:
放卷单元,用于驱动所述薄膜带向所述压印组件传送;
收料单元,用于接收来自所述压印组件的薄膜带;
第一检测装置,设于所述压印组件与所述收料单元之间,用于检测所述薄膜带上的第二图案的第一对位标识;
第二检测装置,设于所述模具定位平台内和/或设于所述模具的一侧,用于检测所述薄膜带上的第二图案的第二对位标识和所述模具上的第一图案的第三对位标识之间的对位偏差;
控制器,用于在所述第一检测装置检测到所述第一对位标识时,控制所述放卷单元和所述收料单元停止薄膜带传送,以及在所述平移辊组完成揭膜后,控制所述放卷单元和所述收料单元恢复薄膜带传送。
可选的,所述压印设备包括模具定位平台,所述模具设于所述模具定位平台上,所述对位调整装置根据所述对位偏差驱动所述模具定位平台运动来带动所述模具移动。
可选的,所述平移辊组包括第一平移辊和第二平移辊,所述第一平移辊位于所述模具与所述第二平移辊之间,通过所述第一平移辊张紧在所述模具一侧的薄膜带与所述模具的顶面平行,所述第一图案设于所述模具的顶面;
所述压印组件包括至少一个压辊;当所述压印组件包含多个压辊时,远离所述模具尾端的压辊用于定位薄膜带,靠近所述模具尾端的压辊依次或者同步压印所述薄膜带。
可选的,所述压印组件还包括第一导轨、第二导轨、第一驱动器和第二驱动器,所述第一导轨和所述第二导轨从所述模具的头端向所述尾端延伸,所述第一驱动器用于驱动所述第一平移辊和所述第二平移辊沿所述第一导轨同步移动,所述第二驱动器用于驱动所述压辊沿所述第一导轨移动。
可选的,所述压印设备还包括:
固化组件,用于对薄膜带上的由所述压辊压印后的胶层进行固化。
可选的,所述固化组件包括固化光源、第一移动导轨和驱动器,所述第一移动导轨从所述模具的头端向尾端延伸,所述驱动器驱动所述固化光源沿所述第一移动导轨移动。
可选的,所述上胶装置包括网纹辊,通过转动所述网纹辊对所述薄膜带上胶;或者
所述上胶装置包括点胶头,所述点胶头可滑动的在所述薄膜带上或者所述模具的第一图案上点胶。
本公开的第二方面提供了一种压印方法,包括:
薄膜带传送过程中,上胶装置在模具和/或薄膜带上形成胶层,所述模具设有第一图案,所述第一图案从所述模具的头端延伸至尾端,所述薄膜带具有沿所述薄膜带的长度方向重复排列的第二图案;
平移辊组从所述模具的头端移动至尾端,将所述薄膜带张紧在所述模具的一侧;
对位调整装置调整所述模具与所述薄膜带之间的相对位置,使所述模具上的所述第一图案与所述薄膜带上的所述第二图案对位;
压辊挤压所述薄膜带和胶层实现压印;
所述平移辊组从所述模具的尾端向头端移动实现揭膜。
可选的,所述平移辊组从所述模具的尾端向头端移动实现揭膜的步骤之前,还包括:固化组件对薄膜带上的由所述压辊压印后的胶层进行固化。
可选的,所述平移辊组从所述模具的头端移动至尾端,将所述薄膜带张紧在所述模具的一侧的步骤之前,还包括:第一检测装置检测薄膜带上的第二图像的第一对位标识;在所述第一检测装置检测到所述第一对位标识时,控制器控制放卷单元和收料单元停止薄膜带传送;
所述平移辊组从所述模具的尾端向头端移动实现揭膜的步骤之后,还包括:在所述平移辊组完成揭膜后,控制器控制放卷单元和收料单元恢复薄膜带传送。
实施上述方案,具有如下有益效果:
通过移动平移辊组将薄膜带张紧在模具的一侧,使模具上第一图案与薄膜带上第二图案初步对位,然后通过对位调整装置精确调整模具与薄膜带之间的相对位置,实现第一图案与第二图案的精准对位,其对准精度高,可达5~10微米;之后缩小模具与薄膜带之间的距离,使薄膜带、胶层和第一图案接触,然后利用压辊滚压薄膜带,使薄膜带、胶层和模具紧密贴合,提高压印精度;揭膜时,平移辊组反向移动,移动过程中薄膜带与模具之间的角度保持不变,故揭膜力度均匀,压印图案后的胶层更多的附着在薄膜带上,能够减少或者避免胶层粘结在模具上的现象。
附图说明
图1是本公开实施例提供的薄膜带的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的压印设备的一种结构示意图;
图3是本公开实施例提供的压印设备的一种结构示意图;
图4是本公开实施例提供的压印设备的一种结构示意图;
图5是本公开实施例提供的压印设备的一种结构示意图。
图6是本公开实施例提供的透射式立体悬空光场成像材料的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
请参见图2,本实施例提供的压印设备包括放卷单元、收料单元、薄膜处理单元和控制器,放卷单元用于驱动薄膜带100向压印组件传送,收料单元用于接收来自压印组件的薄膜带100,薄膜处理单元用于对从放卷单元传送至收料单元的薄膜带100进行压印处理,压印处理包括对位检测、上胶、压印和光固化;控制器分别与放卷单元、收料单元和薄膜处理单元信号连接,用于控制放卷单元、收料单元和薄膜处理单元协同工作,以使压印设备在连续卷材上实现微纳级高精密多层图形的UV光转印。
图1示出了压印设备传送及处理的薄膜带100的结构示意图,请参见图1,薄膜带100具有沿该薄膜带100的长度方向重复排列的第二图案110,第二图案110包括第二主体及第一对位标识101和第二对位标识102。在一个可能的实现方式中,第二主体的边缘为矩形,第二主体内阵列排布有微纳结构,第一对位标识101为设在第二主体外围的对位色标,第二对位标识102为设于第二主体内的对位靶标,两个对位靶标分别位于矩形的两个对角处。薄膜带100为透明薄膜,从薄膜带100的上下表面均能观测到第二图案110。薄膜带100的厚度范围为10um-500um。
薄膜处理单元包括模具409、上胶装置和压印组件。模具409的顶面设有第一图案,第一图案的数量为一个或者多个,第一图案包括第一主体及第三对位标识,第三对位标识位于第一主体的对角。当模具上设有一个第一图案时,所述第一图案从模具409的头端417延伸至尾端418。当模具上设有多个第一图案时,所述第一图案沿所述模具的长度方向均匀间隔分布,并且模具上的多个第一图案与薄膜带上的第二图案位置一一对应,每个第一图案从模具409的头端417向尾端418排列。上胶装置用于在模具409和/或薄膜带100上形成胶层。压印组件包括对位调整装置、压辊和平移辊组405,压辊和平移辊组405能够在模具409的头端417与尾端418之间移动;平移辊组405从头端417移动到尾端418将所述薄膜带100张紧在所述模具409的一侧;对位调整装置用于调整模具409与薄膜带100之间的相对位置,以使模具409上的第一图案与薄膜带100上的第二图案110对位,并且在第一图案与第二图案110对位之后缩小模具409与薄膜带100之间的距离,以使薄膜带100、胶层和第一图案接触;压辊用于在薄膜带100、胶层和第一图案接触后挤压薄膜带100和胶层实现压印;平移辊组405用于在压辊压印后从模具409的尾端418向头端417移动实现揭膜。
本实施例通过移动平移辊组405将薄膜带100张紧在模具409的一侧,使模具409上第一图案与薄膜带100上第二图案110初步对位,然后通过对位调整装置精确调整模具409与薄膜带100之间的相对位置,实现第一图案与第二图案110的精准对位,提高对位精度;之后缩小模具409与薄膜带100之间的距离,使薄膜带100、胶层和第一图案接触,然后利用压辊滚压薄膜带100,使薄膜带100、胶层和模具409紧密贴合,提高压印精度;揭膜时,平移辊组405反向移动,移动过程中薄膜带100与模具409之间的角度保持不变,故揭膜力度均匀,压印图案后的胶层更多的附着在薄膜带100上,能够减少或者避免胶层粘结在模具409上的现象。
在薄膜带100传送过程中以及第一图案与第二图案110对位调整的过程中,薄膜带100不能与模具409接触,避免薄膜带100、胶层和模具409之间摩擦导致胶层或薄膜带100损坏。因此,设置对位调整装置还用于在所述平移辊组405完成揭膜后,扩大所述模具409与所述薄膜带100之间的距离,以使所述薄膜带100在传送及对位过程中不与所述模具409接触。
薄膜处理单元还包括第一检测装置411和第二检测装置414。第一检测装置411设于所述压印组件与所述收料单元之间,用于检测所述薄膜带100上的第二图案110的第一对位标识101。第二检测装置414设于所述模具定位平台410内和/或设于所述模具409的一侧,用于检测所述薄膜带100上的第二图案110的第二对位标识102和所述模具409上的第一图案的第三对位标识之间的对位偏差。控制器,用于在所述第一检测装置411检测到所述第一对位标识101时,控制所述放卷单元和所述收料单元停止薄膜带100传送,以及在所述平移辊组405完成揭膜后,控制所述放卷单元和所述收料单元恢复薄膜带100传送。第一检测装置411和第二检测装置414可以为相机。
在一种可能的实现方式中,平移辊组405与收料单元之间还设有牵引辊412,第一检测装置411设于平移辊组405与牵引辊412之间,用于对张紧在平移辊组405与牵引辊412之间的薄膜带100上的第一标识进行检测。牵引辊412可以由牵引动力装置驱动旋转,从而对薄膜带100位置进行微调,使薄膜带100上第一标识停留在预设位置,进而可以使薄膜带100上第二图案110与模具409上第一图案初步定位。牵引动力装置与控制器信号连接。
薄膜处理单元还包括模具定位平台410,模具409设于所述模具定位平台410上,所述对位调整装置根据所述第二检测装置414检测的对位偏差驱动所述模具定位平台410运动,从而带动所述模具409移动。具体的,模具409可以作XYZ方向及θ角调整,第一图案与第二图案110对位调整过程中,对位调整装置驱动模具定位平台410作θ角调整,使模具409顶面与通过平移辊组405张紧的薄膜带100平行,然后驱动模具定位平台410作XY方向调整,使模具409上第一图案与薄膜带100上第二图案110在Z方向上重合对位,之后驱动模具定位平台410作Z向移动以使所述薄膜带100、所述胶层和所述第一图案接触。
第二检测装置414可以设于模具409上方,第二检测装置414的检测部朝向模具409的第一图案,当平移辊组405移动将薄膜带100张紧在模具409上方时,第二检测装置414的检测部正对薄膜带100,由于薄膜带100透明,故能同时观测到薄膜带100上的第二图案110和模具409上的第一图案,从而能对第一图案与第二图案110进行对位检测,如图3所示。此外,当模具409为透明材质时,第二检测装置414还可以设于模具定位平台410内,第二检测装置414的检测部朝向模具409,由于模具409和薄膜带100均透明,故能同时观测到薄膜带100上的第二图案110和模具409上的第一图案,从而能对第一图案与第二图案110进行对位检测,如图2、图4和图5所示。第二检测装置414为相机,其数量可以为一个或者多个。
平移辊组405包括第一平移辊407和第二平移辊406,第二平移辊406位于第一平移辊407上方,使得穿过平移辊组405的薄膜带竖直于模具409表面,平移辊组405的初始位置位于头端417,工作位置位于尾端418,所述第一平移辊407始终位于所述模具409与所述第二平移辊406之间,张紧在所述第一平移辊407与所述导向辊403之间的薄膜带100与所述模具409的顶面平行。如此,模具409可只做XYZ方向的调整,而不必做θ角调整,减少第一图案与第二图案110的对位调整时间。压印组件还包括第一导轨和第一驱动器,所述第一导轨从所述模具409的头端417向所述尾端418延伸,所述第一驱动器与控制器信号连接,用于在第一检测装置411检测到第一对位标识101时,驱动所述第一平移辊407和所述第二平移辊406沿所述第一导轨由头端417移动至尾端418。
压辊压印后,薄膜带100、胶层与模具409保持接触状态,平移辊组405从模具409尾端418返回模具409头端417的过程中,第一平移辊407将薄膜带100抵接在模具409顶面,第一平移辊407和第二平移辊406同步运动,使张紧在第一平移辊407与第二平移辊406之间的薄膜带100与张紧在导向辊403与第一平移辊407之间的薄膜带100之间的角度保持不变,薄膜带100及胶层受到的拉扯力不变,因此胶层更容易粘接在薄膜带100上,能够有效减少和避免胶层残留在模具409上的情况,使揭膜更顺畅且完整度更高。
压印组件包含一个或者多个压辊。当所述压印组件包含一个压辊时,可以在压辊408远离所述模具尾端418的一侧设导向辊403,薄膜带依次穿过导向辊403、压辊408和第一平移辊407后向第二平移辊406传送,导向辊403保持不动,第一平移辊407移动使薄膜带张紧在模具的上方,压辊408由驱动器驱动使其在模具的头端与尾端之间移动实现压印。当所述压印组件包含多个压辊时,远离所述模具尾端的压辊可用于定位薄膜带,靠近所述模具尾端的多个压辊依次或者同步压印所述薄膜带100。压印组件还包括第二导轨和第二驱动器,第二导轨从所述模具409的头端417向所述尾端418延伸,所述第二驱动器与控制器信号连接,用于在第一图案与第二图案110对位后,驱动所述压辊沿所述第一导轨移动。当多个压辊被设置为同步滚压薄膜带100时,可以由同一第二驱动器驱动多个压辊移动;当多个压辊被设置为依次滚压薄膜带100时,可以配置多个第二驱动器分别控制每个压辊移动。压辊向薄膜带100施加一定压力使薄膜带100、胶层和模具409紧密贴合,同时在模具409的头端417和尾端418之间移动,可以赶走薄膜带100、胶层和模具409之间的气泡,使三者结合更紧密。
在图2、图3和图5所示结构中,压辊包括一个压辊,即图中的第一压辊408,薄膜带通过导向辊403和第一平移辊407张紧在模具的一侧,此时导向管403不仅起到薄膜带导向的作用,还发挥压住薄膜带的一端以对薄膜带进行定位的作用。在图4所示的结构中,压辊包括两个压辊,即图中的第一压辊408和第二压辊415,第二压辊415压住薄膜带的一端,第一压辊408可以在模具409的头端417与尾端418之间移动,图4中的导向辊403主要起到薄膜带导向的作用,第二压辊415起到对薄膜带进行定位,防止第一压辊408移动过程中薄膜带在传送方向上发生位移。
所述压印设备还包括固化组件,固化组件用于对薄膜带100上的由所述压辊压印后的胶层进行固化。
在一种可能的实现方式中,所述固化组件包括固化光源404、第一移动导轨和第三驱动器,所述第一移动导轨从所述模具409的头端417向尾端418延伸,所述第三驱动器与控制器信号连接,用于在压辊完成压印后,驱动所述固化光源404沿所述第一移动导轨移动。固化光源404为紫外固化光源404,光源波长为325nm-440nm,具体实施时可以选择波长为365nm、395nm或405nm的LED固化光源404,也可以是汞灯,或者是无极灯。
如图2-3所示,上胶装置可以包括网纹辊402,通过转动所述网纹辊402对所述薄膜带100上胶。网纹辊402可以设在放卷单元与导向辊403之间。在如图2所示的结构中,放卷单元与导向辊403之间还设有张力辊401,网纹辊402设在张力辊401与导向辊403之间,张力辊401与导向辊403配合将薄膜带100均匀铺设在网纹辊402一侧,能够提高上胶的均匀度。
在另一种可能的实现方式中,所述上胶装置包括点胶头,所述点胶头可滑动的在所述薄膜带100上或者所述模具409的第一图案上点胶,其中,点胶头可以为自动控制或者手动控制。实现点胶头在所述薄膜带100上点胶,可以将点胶头设在放卷单元与导向辊403之间,实现点胶头在所述模具409上点胶,可以将点胶头416设在模具409顶面,如图5所示。
放卷单元包括放卷辊201、放卷驱动装置和张力传感器,放卷驱动装置和张力传感器与控制器信号连接。薄膜带100卷绕在放卷辊201上,放卷驱动装置用于驱动放卷辊201转动从而实现薄膜带100放卷,张力传感器设于放卷辊201与张力辊401之间,用于检测薄膜带100的张力值,放卷驱动装置根据张力传感器检测的张力值控制放卷辊201以恒张力放卷。
在一种可能的实现方式中,收料单元包括收料辊301和收卷驱动装置,收卷驱动装置与控制器信号连接。收料辊301用于收卷经压印处理后的薄膜带100,收卷驱动装置驱动收料辊301转动从而将薄膜带100卷绕在收料辊301上,如图2、图3和图5所示。在另一种可能的实现方式中,收料单元包括裁切装置302,裁切装置302用于对薄膜处理单元传送的薄膜带100进行裁切,如图4所示。
本实施例还提供了一种压印方法,包括如下步骤:
S101、薄膜带100传送过程中,上胶装置在模具409的上表面和/或薄膜带100的下表面上形成胶层,所述模具409设有第一图案,所述第一图案从所述模具409的头端417延伸至尾端418,所述薄膜带100具有沿所述薄膜带100的长度方向重复排列的第二图案110;
S102、平移辊组405从所述模具409的头端417移动至尾端418,使位于所述尾端418的平移辊组405与位于所述头端417的导向辊403将所述薄膜带100张紧在所述模具409的一侧;
S103、对位调整装置调整所述模具409与所述薄膜带100之间的相对位置,使所述模具409上的所述第一图案与所述薄膜带100上的所述第二图案110上下对位,并且在所述第一图案与所述第二图案110对位之后缩小所述模具409与所述薄膜带100之间的距离,以使所述薄膜带100、所述胶层和所述第一图案接触;
S104、压辊挤压所述薄膜带100和胶层实现压印;
S105、所述平移辊组405从所述模具409的尾端418向头端417移动实现揭膜。
步骤S102之前还可以包括:第一检测装置411检测薄膜带100上的第二图像的第一对位标识101;在所述第一检测装置411检测到所述第一对位标识101时,控制器控制所述放卷单元和所述收料单元停止薄膜带100传送。
其中,步骤S103可以包括:第二检测装置414检测所述薄膜带100上的第二图案110的第二对位标识102和所述模具409上的第一图案的第三对位标识之间的对位偏差;对位调整装置根据第二检测装置414检测到的对位偏差,驱动所述模具定位平台410运动来带动所述模具409移动,实现模具409与所述薄膜带100之间相对位置的调整。
步骤S105之前,还包括固化组件对薄膜带100上的由所述压辊压印后的胶层进行固化。
进一步的,在步骤S105之后还包括:
S106、对位调整装置调整所述模具409与所述薄膜带100之间的相对位置,扩大所述模具409与所述薄膜带100之间的距离,以使传送的薄膜带100不与所述模具409接触;
S107、在所述平移辊组405完成揭膜后,控制器控制所述放卷单元和所述收料单元恢复薄膜带100传送。
关于所述压印方法的其他技术内容可以参考上述压印设备的相关描述,在此不重复叙述。
上述压印设备和压印方法可以用于立体悬空光场成像材料500制作。
如果制作的立体悬空光场成像材料500为透射式,则器件结构如图6所示,器件从上至下依次为微透镜阵列层502、基膜501和图文图形层503。基膜501厚度等于微透镜阵列聚焦长度。图文图形层503为凹槽型图文图形层503,图文图形层503内填充颜色油墨504。
该器件的一种制作工艺流程为:
1)在薄膜带100上表面制备图文图形层503,图文图形层503为凹槽型微纳结构,在凹槽内填充颜色油墨504,凹槽的深度为1um~5um,图文图形层503包括连续排布的多个单元图形,每个单元图形中设有步进定位色标和薄膜带对位靶标。薄膜带100成卷材制备。
2)提供模具409,放置于模具定位平台410上方,模具409表面具有微透镜阵列。微透镜阵列口径在20um-100um之间,聚焦长度依据薄膜带100的厚度确定。
3)在微透镜阵列模具的上表面或者薄膜带100的下表面进行精密上胶形成胶层。
4)薄膜带100的第一个第一图案运行至微透镜阵列模具409正上方,色标定位相机检测到薄膜带100上的步进定位色标,薄膜带100停止传送。
5)平移辊组405由头端417向尾端418移动,将薄膜带100张紧在模具409的上方。
5)靶标定位相机对薄膜带对位靶标和模具对位靶标进行精密定位识别。
6)依据精密定位识别误差,通过模具定位平台调整微透镜阵列模具位置,直到靶标定位相机对两层图形的对位靶标识别误差在可接受的误差范围内,使微透镜阵列与图文图形层503的单元图形上的凹槽位置对应。
7)压辊对薄膜带100进行压印,固化组件对压印后的胶层进行固化。
8)平移辊组405反向移动,实现微透镜阵列模具与薄膜带100的脱模。
9)收料单元对成品进行收集,进行裁切或者卷绕收集。
该器件的另一种制作工艺流程为:
1)在薄膜带100上表面层制备微透镜阵列层502,微透镜阵列口径20-100um之间,聚焦长度依据薄膜带100厚度而定,微透镜阵列层502包括连续排布的多个单元图形,每个单元图形中设有步进定位色标和薄膜带对位靶标。薄膜带100成卷材制备。
2)依据微透镜阵列层502步进定位色标,把微透镜阵列层502第一个单元图形运行至图文图形模具正上方。
3)在图文图形模具上表面或者薄膜带100下表面进行精密上胶形成胶层。
4)靶标定位相机对图文图形模具对位靶标和薄膜带对位靶标进行精密定位识别。
5)依据精密定位识别误差,通过模具定位平台调整图文图形模具位置,直到靶标定位相机对两层图形的对位靶标识别误差在可接受的误差范围内,使图文图形模具上的图案与微透镜阵列层502的单元图形上的结构位置对应。
6)压辊对薄膜带100进行压印,固化组件对压印后的胶层进行固化。
7)平移辊组405反向移动,实现图文图形模具与薄膜带100的脱模。
8)收料单元对成品进行收集,进行裁切或者卷绕收集。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种压印设备,其特征在于,包括:
模具,设有第一图案,所述第一图案从所述模具的头端向尾端延伸;
上胶装置,用于在所述模具和/或薄膜带上形成胶层,所述薄膜带具有沿所述薄膜带的长度方向重复排列的第二图案;
压印组件,包括对位调整装置、压辊和平移辊组,所述压辊和所述平移辊组能够在所述模具的头端与尾端之间移动;平移辊组从头端移动到尾端将所述薄膜带张紧在所述模具的一侧;所述对位调整装置用于放置模具并调整所述模具与所述薄膜带之间的相对位置,以使所述模具上的所述第一图案与所述薄膜带上的所述第二图案对位;所述压辊从头端移动到尾端对薄膜带和胶层进行施压,使胶层表面压印出与所述第一图案对应的结构;平移辊在所述压辊压印后从所述模具的尾端向头端移动实现揭膜。
2.根据权利要求1所述的压印设备,其特征在于,所述第一图案包括第一主体和第三对位标识,所述第三对位标识位于所述第一主体的对角;所述第二图案包括第二主体、第一对位标识和第二对位标识,所述第一对位标识设在所述第二主体外围,所述第二对位标识设于所述第二主体内。
3.根据权利要求2所述的压印设备,其特征在于,所述压印设备还包括:
放卷单元,用于驱动所述薄膜带向所述压印组件传送;
收料单元,用于接收来自所述压印组件的薄膜带;
第一检测装置,设于所述压印组件与所述收料单元之间,用于检测所述薄膜带上的第二图案的第一对位标识;
第二检测装置,设于所述模具定位平台内和/或设于所述模具的一侧,用于检测所述薄膜带上的第二图案的第二对位标识和所述模具上的第一图案的第三对位标识之间的对位偏差;
控制器,用于在所述第一检测装置检测到所述第一对位标识时,控制所述放卷单元和所述收料单元停止薄膜带传送,以及在所述平移辊组完成揭膜后,控制所述放卷单元和所述收料单元恢复薄膜带传送。
4.根据权利要求3所述的压印设备,其特征在于,所述压印设备包括模具定位平台,所述模具设于所述模具定位平台上,所述对位调整装置根据所述对位偏差驱动所述模具定位平台运动来带动所述模具移动。
5.根据权利要求1所述的压印设备,其特征在于,
所述平移辊组包括第一平移辊和第二平移辊,所述第一平移辊位于所述模具与所述第二平移辊之间,通过所述第一平移辊张紧在所述模具一侧的薄膜带与所述模具的顶面平行,所述第一图案设于所述模具的顶面;
所述压印组件包括至少一个压辊;当所述压印组件包含多个压辊时,远离所述模具尾端的压辊用于定位薄膜带,靠近所述模具尾端的压辊依次或者同步压印所述薄膜带。
6.根据权利要求5所述的压印设备,其特征在于,
所述压印组件还包括第一导轨、第二导轨、第一驱动器和第二驱动器,所述第一导轨和所述第二导轨从所述模具的头端向所述尾端延伸,所述第一驱动器用于驱动所述第一平移辊和所述第二平移辊沿所述第一导轨同步移动,所述第二驱动器用于驱动所述压辊沿所述第一导轨移动。
7.根据权利要求1所述的压印设备,其特征在于,所述压印设备还包括:
固化组件,用于对薄膜带上的由所述压辊压印后的胶层进行固化。
8.根据权利要求7所述的压印设备,其特征在于,
所述固化组件包括固化光源、第一移动导轨和驱动器,所述第一移动导轨从所述模具的头端向尾端延伸,所述驱动器驱动所述固化光源沿所述第一移动导轨移动。
9.根据权利要求1所述的压印设备,其特征在于,
所述上胶装置包括网纹辊,通过转动所述网纹辊对所述薄膜带上胶;或者
所述上胶装置包括点胶头,所述点胶头可滑动的在所述薄膜带上或者所述模具的第一图案上点胶。
10.一种压印方法,其特征在于,包括:
薄膜带传送过程中,上胶装置在模具和/或薄膜带上形成胶层,所述模具设有第一图案,所述第一图案从所述模具的头端延伸至尾端,所述薄膜带具有沿所述薄膜带的长度方向重复排列的第二图案;
平移辊组从所述模具的头端移动至尾端,将所述薄膜带张紧在所述模具的一侧;
对位调整装置调整所述模具与所述薄膜带之间的相对位置,使所述模具上的所述第一图案与所述薄膜带上的所述第二图案对位;
压辊挤压所述薄膜带和胶层实现压印;
平移辊组从所述模具的尾端向头端移动实现揭膜。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述平移辊组从所述模具的尾端向头端移动实现揭膜的步骤之前,还包括:固化组件对薄膜带上的由所述压辊压印后的胶层进行固化。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述平移辊组从所述模具的头端移动至尾端,将所述薄膜带张紧在所述模具的一侧的步骤之前,还包括:第一检测装置检测薄膜带上的第二图像的第一对位标识;在所述第一检测装置检测到所述第一对位标识时,控制器控制放卷单元和收料单元停止薄膜带传送;
所述平移辊组从所述模具的尾端向头端移动实现揭膜的步骤之后,还包括:在所述平移辊组完成揭膜后,控制器控制放卷单元和收料单元恢复薄膜带传送。
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