一种通过滚轮实现均匀压印的纳米压印设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种通过滚轮实现均匀压印的纳米压印设备，包括工作台、用于带动工作台做左右移动的移动平台，所述工作台的上方固定有用于放置基板的托盘，还包括底部设有纳米结构的软模板、用于支撑软模板于基板上方的支撑单元；滚压单元包括滚轮总成和带动滚轮总成做上下移动的滚轮驱动装置，还包括控制单元，所述控制单元分别与支撑单元驱动装置、移动平台、滚轮驱动装置做电连接；实现软模板与涂抹在基板上的压印胶线性、顺次接触压印，压印力分布更加均匀，用较小的压印力就能使模板结构完全转印到基板上的压印胶上，压印过程中陷入的气泡能够被及时排出。

【技术实现步骤摘要】
一种通过滚轮实现均匀压印的纳米压印设备
本技术涉及纳米压印领域，尤其涉及一种通过滚轮实现均匀压印的纳米压印设备。
技术介绍
现有纳米压印设备，例如专利号为ZL2017100466467，名称为一种精密对准式纳米压印设备的正在申请中的专利技术专利，包括压印壳体和压印平台，其利用压印平台底部的伺服升降装置和压印壳体上的压力传感器之间的协调配合，实现压印壳体与压印平台之间的相对调平工作，并通过压印壳体和压印平台的平行挤压，将模板结构转印到基板的压印胶上。上述压印壳体和压印平台平行挤压的过程中，即压印壳体模板和压印平台基板大面积接触压印的过程中，容易挤入气泡，并且气泡不易被排除；并且压印壳体和压印平台需要保持高度的平行，装配难度大。
技术实现思路
为了解决以上现有技术中存在的技术问题，本技术提出了如下技术方案：一种通过滚轮实现均匀压印的纳米压印设备，包括工作台、用于带动工作台作左右移动的移动平台，所述工作台的上方固定有用于放置基板的托盘，还包括底部设有纳米结构的软模板、用于支撑软模板于基板上方的支撑单元，所述支撑单元包括分别设在托盘左右两侧且设在工作台上的左支撑单元和右支撑单元以及用于驱动左右支撑单元做上下移动的支撑单元驱动装置，所述左支撑单元用于搭载软模板的一端，所述右支撑单元用于固定软模板的另一端；所述右支撑单元的右侧设有滚压单元，所述滚压单元包括滚轮总成和带动滚轮总成做上下移动的滚轮驱动装置，还包括控制单元，所述控制单元分别与支撑单元驱动装置、移动平台、滚轮驱动装置做电连接。进一步地，所述支撑单元驱动装置为伺服驱动杆；所述左支撑单元包括至少两根对应设置的第一支撑杆、固定在两根第一支撑杆上端的用于搭载软模板的半固定夹具；所述右支撑单元包括两根对应设置第二支撑杆、固定在两根第二支撑杆上端的用于固定软模板的固定夹具。进一步地，所述滚轮总成包括滚轮、用于安装滚轮的支撑架，所述滚轮驱动装置与支撑架配合用于带动支撑架和滚轮做上下移动。进一步地，所述滚轮外表面设有弹性材料层。进一步地，所述托盘内安装有加热装置。进一步地，所述滚压单元的右侧设有密封罩体，用于将置于托盘上的软模板罩住并形成密闭腔体，密封罩体上安装有用于向密闭腔体中充压的充气泵，所述密封罩体还连接有带动密封罩体做上下移动的密封罩体驱动装置，所述控制单元还分别与充气泵和密封罩体驱动装置做电连接。进一步地，还包括排气管、以及安装在排气管上的启闭控制阀，所述排气管安装在所述密封罩体上并与所述密闭腔体接通，所述启闭控制阀与控制单元做电连接。为了解决上述提到的技术问题，本技术实现了如下技术效果：1、工作时，通过移动平台、支撑单元、滚轮的配合，实现软模板与涂抹在基板上的压印胶线性、顺次接触压印，压印力分布更加均匀，用较小的压印力就能使模板结构完全转印到基板上的压印胶上，压印过程中陷入的气泡能够被及时排出；2、每一个机构模块可独立操作、工艺简便，组成机械结构简单、装配难度低、最终转印图形精度高且缺陷率低；3、根据压印胶以及固化方式的选择在托盘上安装加热装置，或者在密封罩体上方安装紫外灯，使用灵活；4、通过结合密闭罩体形成的密闭腔体、充入正压，对被滚轮压印的软模板和压印胶再一次施加均匀的压力，使在紫外曝光固化或加热固化的过程中软模板和基底始终保持完全贴合，保证了软模板纳米结构的精确转印；5、同时避免了用精密机械施压时需要与压印表面垂直的压印力，压印表面需要与被压印面保持平行困难的问题。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是本技术整体结构示意图；图2是本技术第一压印过程状态示意图；图3是本技术第二压印过程状态示意图；图4是本技术第三压印过程状态示意图。具体实施方式如图1所示，一种通过滚轮实现均匀压印的纳米压印设备，包括工作台1、用于带动工作台做左右移动的移动平台2，所述工作台的上方固定有用于放置基板11的托盘3，还包括底部设有纳米结构的软模板4、用于支撑软模板于基板上方的支撑单元，所述支撑单元包括分别设在托盘左右两侧且设在工作台上的左支撑单元5和右支撑单元6以及用于驱动左右支撑单元做上下移动的支撑单元驱动装置7，所述左支撑单元用于搭载软模板一端，所述右支撑单元用于固定软模板的另一端；所述右支撑单元的右侧设有滚压单元，所述滚压单元包括滚轮总成8和带动滚轮总成做上下移动的滚轮驱动装置9，还包括控制单元（图中未示出），所述控制单元分别与支撑单元驱动装置、移动平台、滚轮驱动装置做电连接；用于控制支撑单元驱动装置带动左、右支撑单元的上下移动、控制移动平台带动工作台水平移动、控制滚轮驱动装置带动滚轮总成上下移动。优选地，所述支撑单元驱动装置为伺服驱动杆；所述左支撑单元包括至少两根对应设置的第一支撑杆（图中只显示位于前方的一根第一支撑杆）、固定在两根第一支撑杆上端的用于和软模板做间隙配合来搭载软模板一端的半固定夹具5b；所述右支撑单元包括两根对应设置第二支撑杆6a（图中只显示位于前方的一根第二支撑杆））、固定在两根第二支撑杆上端的固定夹具6b；所述半固定夹具包括上夹板5b1和下夹板5b2，上、下夹板配合形成用于穿过软模板的间隙，以上仅为半固定夹具的举例说明，不仅限于上述结构及方式；所述固定夹具为任意能够固定软模板在右支撑单元上的装置或者夹具，例如真空吸附装置、机械卡紧夹具，该方面的技术为所述
的普通技术人员所熟知的公知常识，在此不再赘述。优选地，所述滚轮总成包括滚轮8b、用于安装滚轮的支撑架8a，所述滚轮驱动装置9与支撑架配合用于带动支撑架和滚轮做上下移动；所述滚轮驱动装置采用伺服电动缸。工作时，如图1所示，将软模板一端搭载于半固定夹具上，另一端固定在固定夹具上，软模板左端部分悬空伸出，将均匀旋涂液态压印胶12的基板放置于托盘的凹槽3a内，托盘凹槽的深度和基板的厚度相匹配，如图2所示，控制单元控制支撑单元驱动装置调节软模板两侧的支撑杆动作，首先第二支撑杆降落，使得软模板一侧下表面与托盘表面贴合，第二支撑杆下降过程中，第一支撑杆跟随降落，在此过程中，第一支撑杆的高度高于第二支撑杆的高度；控制系统控制移动平台工作，带动工作台移动至滚轮下方，控制系统控制滚轮驱动系统工作，使得滚轮下落与软模板接触，此时通过控制系统控制移动平台的水平移动速度和第一支撑杆的下降速度，如图3所示，使得软模板从右向左依次与基板上的压印胶接触，实现软模板与基板上的压印胶均匀、顺次接触压印，使得软模板上的纳米结构全部转印到基板上的压印胶上。优选地，滚轮外表面设有弹性材料层8c，缓冲了现有技术中当软模板和基板对压印胶挤压的过程中，因软模板和基板平面不平行、软模板或基板表面不平整引起的部分结构转印遗漏或形变的问题；通过在滚轮上设有一定弹性的弹性材料层实现软模板对基板上的压印胶线性、顺次接触压印的压印方式，使滚轮施加在软模板上的压印力分布更加均匀，使模板结构能完全转印到基板上的压印胶上，提高了压印精度。进一步地，所述滚压单元的右侧设有密封罩体13，用于将置于托盘上的软模板罩住并形成密闭腔体，密封罩体上安装有用于向密闭腔体中充压的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过滚轮实现均匀压印的纳米压印设备，其特征在于：包括工作台、用于带动工作台做左右移动的移动平台，所述工作台的上方固定有用于放置基板的托盘，还包括底部设有纳米结构的软模板、用于支撑软模板于基板上方的支撑单元；所述支撑单元包括分别设在托盘左右两侧且设在工作台上的左支撑单元和右支撑单元以及用于驱动左右支撑单元做上下移动的支撑单元驱动装置，所述左支撑单元用于搭载软模板的一端，所述右支撑单元用于固定软模板的另一端；所述右支撑单元的右侧设有滚压单元；所述滚压单元包括滚轮总成和带动滚轮总成做上下移动的滚轮驱动装置，还包括控制单元，所述控制单元分别与支撑单元驱动装置、移动平台、滚轮驱动装置做电连接。

【技术特征摘要】
1.一种通过滚轮实现均匀压印的纳米压印设备，其特征在于：包括工作台、用于带动工作台做左右移动的移动平台，所述工作台的上方固定有用于放置基板的托盘，还包括底部设有纳米结构的软模板、用于支撑软模板于基板上方的支撑单元；所述支撑单元包括分别设在托盘左右两侧且设在工作台上的左支撑单元和右支撑单元以及用于驱动左右支撑单元做上下移动的支撑单元驱动装置，所述左支撑单元用于搭载软模板的一端，所述右支撑单元用于固定软模板的另一端；所述右支撑单元的右侧设有滚压单元；所述滚压单元包括滚轮总成和带动滚轮总成做上下移动的滚轮驱动装置，还包括控制单元，所述控制单元分别与支撑单元驱动装置、移动平台、滚轮驱动装置做电连接。2.如权利要求1所述的纳米压印设备，其特征在于：所述支撑单元驱动装置为伺服驱动杆；所述左支撑单元包括至少两根对应设置的第一支撑杆、固定在两根第一支撑杆上端的用于搭载软模板的半固定夹具；所述右支撑单元包括两根对应设置第二支撑杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀然，
申请(专利权)人：青岛天仁微纳科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东,37