[發明專利]一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置及方法

在審

• 申請號: 201710871085.4
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN109551754A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 谷巖;林潔瓊;盧明明;林恒;孫慧巖;張群;李景鵬;田旭;郭海龍;康洺碩;張成龍;曹東旭;易正發;賈申;張哲名
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B29C59/04
• 分類號: B29C59/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置及方法，包括機架、儲料裝置、調節裝置、加熱板等，其中儲料裝置和加熱板通過螺釘與機架連接，帶式模板兩端分別套在壓印下輥與脫模下輥上，超聲發生裝置一通過振子法蘭盤與調節裝置連接，通過雙頭螺柱與壓印上輥連接，調節裝置通過螺栓固定在機架上，超聲發生裝置二通過振子法蘭盤與機架連接，通過雙頭螺柱與脫模上輥連接。本發明的優點是：采用帶式模板，延長冷卻固化時間，提高微結構分辨率，使壓印圖案精度更高。

技術領域

本發明涉及納米壓印技術領域，特別涉及一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置。

背景技術

納米壓印技術由普林斯頓大學的華裔科學家周郁教授于二十世紀末提出，通過對模板表面的微小結構施加壓力，使具有納米尺度的微小結構轉印至涂有聚合物的基底表面。表面具有微結構或覆有微結構薄膜的材料具有良好性能。對于表面具有微結構的光學器件，不僅具有良好的疏水性，而且透光率也得到顯著的提高。自第三次科技革命以來，電子產品對人類文明產生深遠影響，不僅推動工業，軍事，航天等領域的巨大進步，而且現在人們的日常生活也離不開手機、電腦。而這些產品，無一不涉及材料表面性能，如衛星攝像機鏡頭，手機電腦的顯示屏。由此可見納米壓印的廣泛應用前景及對人類社會發展的重大意義。

納米壓印技術提出后，得到科學界廣泛認可及高度重視，經過長時間的理論研究與實驗，目前較為成熟的納米壓印技術有：熱納米壓印及紫外光刻納米壓印。傳統的熱壓印所需時間較長，且熱壓印脫模過程中的粘附力會對模板造成損傷。于是，超聲輔助熱壓印成為一種可行的技術來提高熱壓印速率和圖案精度。通過超聲過程中引發的粘彈產熱能夠大大提高升溫的速率，且超聲在脫模過程中能夠減少粘附力對脫模的影響，從而提高圖案的成功率和壓印精度。

目前已經公開的卷對卷熱輥壓印專利CN 201610430982（一種聚合物表面微納米結構卷對卷熱輥壓印成型方法）是采用輥式模板，利用超聲振動輔助壓印與脫模以提高壓印速率和圖案分辨率。此種方法使用了輥對平面和輥對輥壓印的流程。在熱壓印過程中，脫模過程對溫度較為敏感，如果不能降至指定溫度，將會導致固化不完全，從而對圖案的精度造成影響。

目前的輥對平面方式，由于是類似于線接觸方式，壓印和脫模的時間極短，難以達到脫模溫度。而且輥對輥壓印，則是將襯底包裹在壓印輥上，以此來增加壓印和脫模之間的時間間隔，從而能夠將襯底充分冷卻至指定溫度。但是礙于現有技術的發展，制造輥型壓印模板較為困難，制造大型壓印輥需要龐大的經費，且技術難度較高。由于受輥大小的限制，該方法中所提及的該裝置所能夠增加的時間間隔也較小，保壓時間較短，難以達到脫模溫度進行脫模。

綜上，目前超聲輔助輥對輥納米壓印裝置存在以下問題:超聲輔助輥對輥納米壓印過程中保壓時間較短，冷卻過程短，難以達到脫模溫度進行脫模，嚴重影響圖案精度及分辨率。

發明內容

本發明提供了一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，以解決輥對輥壓印后保壓時間過短、固化時間不足，影響圖案精度及分辨率的問題。

根據本發明目的提供一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：包括機架、儲料裝置、導向輥、加熱板、壓印輥、帶式模板、脫模輥、收集輥、超聲發生裝置一、調節裝置、伺服電機一和超聲發生裝置二，其中儲料裝置和加熱板通過螺釘固定在機架上，加熱板位于導向輥與壓印下輥之間，導向輥、壓印輥、脫模輥和收集輥通過軸承配合在機架上，帶式模板兩端分別套在壓印下輥與脫模下輥上，超聲發生裝置一通過振子法蘭盤固定在調節裝置上，并通過雙頭螺柱與壓印上輥連接，調節裝置通過螺栓固定在機架上，超聲發生裝置二通過振子法蘭盤固定在機架上，并通過雙頭螺柱與脫模上輥連接，伺服電機一通過螺釘固定在機架上。

根據本發明目的提供一種超聲輔助輥對輥熱納米壓印裝置，其特征在于：所述的儲料裝置通過螺釘固定在機架上，儲料裝置中空呈環狀，上方有與薄膜狀涂有聚合物的基底等寬的狹縫，將薄膜狀涂有聚合物的基底經此拉出。