大面积纳米图形化的装置和方法

摘要

本发明公开了一种大面积纳米图形化的装置和方法，该装置包括：承片台、衬底、涂布装置、模具进给装置、带形模具、脱模剂喷涂装置、模具清理装置、辅助压印装置、UV固化装置、压印装置等。基于该装置实现大面积纳图形化的方法：（1）预处理；（2）压印材料涂布；（3）压印成型；（4）模具处理。本发明实现了超大尺寸非平整刚性衬上微纳米结构高效、低成本规模化制造，为大尺寸刚性衬底大面积纳米图形化提供一种工业级的解决方案，可应用于高性能玻璃、太阳能电池板、平板显示、微光学器件、LED等行业规模化生产。

主权项

大面积纳米图形化的装置，其特征是，它包括：承片台、衬底、涂布装置、压印材料、模具进给装置、带形模具、脱模剂喷涂装置、模具清理装置、模具导向装置、脱模辊、辅助压印装置、UV固化装置和压印装置；其中衬底置于承片台之上，涂布装置在衬底上方将液态压印材料均匀涂布到衬底上表面；带形模具缠绕在模具进给装置、模具导向装置、脱模辊、辅助压印装置和压印装置各自的辊轮上；UV固化装置置于压印装置和脱模辊之间的固化区域，并位于辅助压印装置的上方，辅助压印装置也置于压印装置和脱模辊之间的固化区域；脱模剂喷涂装置和模具清理装置依次置于脱模辊之后的带形模具外侧；压印装置将带形模具上的特征图形复制到衬底上表面的液态压印材料上，辅助压印装置则使液态压印材料完全填充到带形模具的特征结构中并使带形模具与衬底之上的压印材料共形接触；UV固化装置固化压印后的图形；脱模辊实现固化后的特征图形与带形模具分离；所述带形模具包括支撑层和特征结构层，其中支撑层为卷装聚对苯二甲酸乙二酯薄膜，特征结构层为乙烯‑四氟乙烯共聚物或者PDMS或者金属镍，特征结构层包含凸、凹微纳米结构图形；所述支撑层的厚度200微米‑700微米，特征结构层厚度是20‑80微米；所述压印装置包括至少一个压印辊，压印装置还设有压印力调节装置，压印力调节装置调节压印辊与压印材料之间间隙以及压印辊施加在带形模具上压力；所述辅助压印装置包括至少一个保形辊，辅助压印装置还设有被动适应调节装置；所述压印辊、保形辊、模具导向装置、脱模辊所使用的辊子均为柔性辊；所述涂布装置采用微凹版辊涂布和条缝涂布精密涂布装置；模具进给装置包括一对驱动辊，它们与电机、减速机和张力控制器连接，驱动辊的外表面粗化处理或者具有与模具支撑层的下表面相互配合的齿形结构；所述模具清理装置包括喷嘴、气腔室和压缩空气管路；所述脱模剂喷涂装置包括喷枪、脱模剂和压缩空气管路；所述压印辊施加的压力是0.1MPa‑10MPa；所述衬底和带形模具以相同的线速度朝脱模辊的方向运动，均为1‑5m/min；所述带形模具的运动方向与衬底的运动方向一致。