[發明專利]微結構模壓鼓及其制品

無效

• 申請號: 200680051766.6
• 申請日: 2006-12-01
• 公開（公告）號: CN101336153A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 丹尼斯·J·科伊爾;斯科特·米勒;肯尼思·P·扎諾科;歐文·W·梁
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B29C33/30
• 分類號: B29C33/30;B29C43/46;B29C59/04;B41F27/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 封新琴

相關申請的交叉引用

本申請為2005年12月2日提交的美國專利申請No.11/292,509的部分 繼續申請并要求其申請日的權益，在此引入作為參考。

背景技術

包括特殊幾何圖案的模壓膜(embossed?film)能夠使光定向、散射和偏 振。在許多應用中都需要這種膜，例如背光顯示器(例如平板監視器)，其中 從顯示器發出的光可以是沿視軸(viewing?axis)(即垂直于顯示器的軸)的定向 光(directing?light)，從而提高可察覺到的顯示亮度，同時在降低的功耗下工 作。這些膜中采用的幾何圖案可包括棱形形貌例如金字塔形單元或三角形 單元，以實現光的定向性質。可采用多種方法例如紫外線澆鑄固化法 (ultraviolet?cast?and?cure?method)或熱模壓法(hot?embossing?method)，形成這 些單元。在紫外線澆鑄固化法中，使可光固化液態聚合物分布在模壓鼓 (embossing?drum)和聚合物薄片之間。聚合物片上的張力和/或來自橡膠套軋 輥(rubber-covered?nip?roll)的壓力有助于使所述可光固化液態聚合物流入鼓 表面的圖案中并將鼓和聚合物膜的界面上過量的所述聚合物排出。然后可 利用紫外光源使粘著在所述聚合物膜上的所述聚合物固化，從而形成模壓 膜。然后可將模壓膜從鼓上剝離，以進行進一步處理。熱模壓法包括將聚 合物膜加熱到其玻璃化轉變溫度以上并將聚合物膜壓向模壓鼓。經加熱的 聚合物可流入模壓鼓的表面形貌中，然后進行冷卻，從而所述表面形貌的 形狀保留在聚合物膜中，然后可將聚合物膜從鼓上剝離，用于進一步處理。

所得光學膜的質量取決于表面形貌復制的質量。因而，如果鼓表面遭 到破壞(例如彎折、劃傷、翹曲)，或者磨損達到一定程度使所制得的光學膜 表現出臨界光學性能，則必須對鼓進行修復。存在兩種提供鼓表面形貌的 方法。第一種方法經由例如微型機加工、光刻、蝕刻、激光寫入(laser-writing) 等方法對鼓自身表面構圖。為修復這種模壓鼓，切斷模壓生產線(embossing line)以能夠接近鼓，然后將鼓從機器中取出并進行更換。這會涉及到：切斷 涂布生產線(coating?line)、斷開冷卻水線路和機械驅動部件例如傳送帶、滑 輪、電機和變速箱，然后將鼓完全從機器中取出。然后以倒序方式安裝新 鼓。這將耗費數小時的勞動來完成。

第二種提供鼓表面形貌的方法首先形成薄模具例如電鑄模，并經由夾 具、粘合劑等將所述薄模接合到光滑表面的鼓的表面上。當該模具遭到破 壞或磨損時必須對其進行更換。更換模具涉及到：切斷涂布機、將模具剝 離以及將新模具安裝在鑄造鼓上。根據操作者的熟練程度，無論如何都會 花費1～3小時。另外，操作者必須毫無障礙地接近鑄造鼓，鑄造鼓通常具 有緊鄰其安裝的軋輥、一個或兩個UV燈和剝離輥(stripper?roll)，從而使得 作業困難。該工序影響制膜的經濟效益，從而期望其盡可能地短。另外， 將所述模具安裝在涂布機上，使模具直接且正確地套準或對準涂布機是困 難的。

制膜存在的其它問題在于由于形成小塊膜(patch?film)的需要而產生的 廢料量。模具(例如電鑄模)為分立的矩形片，從而涂層施加到與模具對準的 小塊膜上。對模具端部的過度涂覆將導致模具從鼓上剝離或遭到破壞。對 小塊膜涂布采用更復雜的涂布機。電鑄模通過根本在另一家工廠中進行的 電鑄操作形成。電鑄模的制造和使用造成材料和機器生產能力的大量浪費， 補膜之間的區域和補膜的起始端和終止端為廢料。另外，通常，制品尺寸(例 如適合一種具體LCD顯示器的矩形片)沒有有效利用小塊膜的尺寸，從而產 生更多廢料。

替換性方法是焊接或以其他方式連接電鑄模的兩端，從而形成固定在 心軸上的柱狀套筒。然而，接合處必須足夠光滑，從而在其上進行涂布時 不會造成涂層剝落或突起，該突起會在將涂覆膜卷繞成卷時將在涂覆膜上 留下斑痕(引入缺陷)。另外，接合處仍然是一種從縫隙之間沖壓造成的缺陷。

本領域一直以來所需要的是簡化修復過程和縮短修復時間和/或減少廢 料、處理時間和/或設備的方法和設備。例如，模壓工業(embossing?industry) 所需要的是允許在縮短的時間內更換模壓鼓(和類似裝置)的設備和方法。

發明內容

本申請披露模壓鼓系統及其使用方法和維護方法，以及使用該模壓鼓 制成的膜。