[發明專利]一種新型步進式紫外光固化微壓印裝置

在審

• 申請號: 201910978844.6
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110641000A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 賀建蕓;王佳佳;佟金戈;張景慧;申增強;馬旭;陳慧;孔建;謝鵬程;楊衛民;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B29C59/02
• 分類號: B29C59/02;B29C59/16;B29C35/10
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本發明公開了一種新型步進式紫外光固化微壓印裝置及方法。該裝置主要由支架、透明基材、放卷機構、張力控制系統、收卷機構、導向輥、壓印裝置、光照系統、涂布機構等組成。其內容包括:壓印模具經過抗粘處理使其對光固化材料壓印完成后具有不粘性，易于分離。光固化材料通過垂直于透明基材的涂布機構涂覆在透明基材上，調節刮刀與涂布輥表面之間的距離控制光固化材料的量，打開紫外光源，啟動壓印裝置，光固化材料通過紫外光輻照固化并與透明基材連為一體，得到微結構，壓印裝置離開透明基材至下一次壓印過程中，透明基材以均勻間歇的方式向前運動，基材上已完成的微結構向前運動恰好通過壓印裝置，基材上未被壓印的光固化材料進行下一輪壓印，依次循環，最終得到微結構。本發明設備簡單，易于操作，有較高的產品良率并且能夠進行大批量生產。

技術領域

本發明屬于微納加工制造領域，尤其涉及一種紫外光固化微壓印的裝置。

背景技術

微納制造技術通常是指微納米級的材料、制造、設計、測量、控制和產品的技術。隨著技術的進步，納米科學和納米技術的迅速崛起，微納制造技術顯得尤為重要。目前，微納制造技術具有體積小、重量輕、可靠性高等優點，廣泛用于生物醫學、國防科技、光學產業、精細化工等方面，且微納結構材料具有良好的穩定性，該材料一般不會團聚，在使用過程中結構也比較穩定，因其特殊的形貌和性能，越來越引起人們的重視。

21世紀，納米制造將成為世界發達國家技術競爭的評定之一。微納制造工藝與技術的發展使制造對象由宏觀進入微觀和納觀，大幅度提升了制造的精度和質量，對促進學科交叉起到積極的推動作用，使制造科學的研究更加完善。在科學技術的推動下，以微納制造為代表的先進制造技術必將向“信息化、極限化和綠色化”的方向發展，最終成為未來制造業發展的關鍵，可以說微納制造技術是未來科技發展中不可或缺的核心技術之一，只有全面掌握微納制造技術，才能保障未來的高新技術發展。

微納壓印技術主要分為熱壓印和紫外壓印兩大類，紫外光固化微壓印技術不同于傳統的熱壓印成型的制備方法。紫外光固化微壓印技術可以在常溫常壓下進行，克服了熱壓印造成的熱變形及翹曲的缺陷，最重要的不同是熱壓印過程模具的溫度先升高后降低，而紫外壓印在整個過程處于恒溫的狀態，減少了熱壓印達到高溫高壓環境所需的時間，提高了生產效率，具有成本低、操作簡便、成型快、效率高、綠色環保等優點。本發明采用的步進式紫外光固化裝置以均勻間歇的方式向前運動，利用無縫拼接原理，所得制品加倍擴大，使得制品可大批量不間斷連續生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型步進式紫外光固化微壓印裝置，利用紫外光固化微壓印技術在常溫常壓下進行壓印，成本低、操作簡便，克服了熱壓印成型條件高的難題。本發明具有成型效率高，復制精度高，能量消耗低等優點。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種新型步進式紫外光固化裝置。該裝置包括支架、透明基材、放卷機構、張力控制系統、收卷機構、導向輥、壓印裝置、光照系統、涂布機構。壓印模具表面經過抗粘處理，使其對光固化材料具有不粘性，光固化材料固化后易于與壓印裝置脫落，涂布機構將光固化材料均勻涂覆在透明基材上，打開紫外光源，啟動壓印裝置，得到微結構膜，壓印裝置離開透明基材至下一次壓印過程中，透明基材以均勻間歇方式向前運動，當壓印裝置再次壓印時，微結構膜恰好通過壓印裝置，未被壓印的光固化材料進行下一輪壓印，最后通過導向輥牽引與收卷機構將微結構膜進行收卷。

根據本發明所提出的步進式紫外光固化微壓印裝置，其所述壓印裝置每次離開透明基材的時間間隔，透明基材應恰好向前運動一個壓印裝置所壓印的長度。

根據本發明所提出的步進式紫外光固化微壓印裝置，其所述放卷機構位于基材側上方，放卷時會相對省力，對放卷機構起到保護作用。

根據本發明所提出的步進式紫外光固化微壓印裝置，其所述收卷機構位于基材側下方，收卷時對收卷機構起到保護作用。