用于模压微米和/或纳米结构的方法技术

本发明专利技术涉及一种模压微米结构和/或纳米结构的方法。

Methods for moulding micron and/or nanostructures

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于模压微米和/或纳米结构的方法
技术介绍
已经知道许多不同的技术用于生产印刷条带和膜。它们起源于传统胶印，尤其是卷筒纸胶印。要印刷的介质，诸如纸或膜，从供应卷轴上拉出，用相应的印刷辊筒连续印刷，并卷在接收器卷轴上。印刷机中可以存在其它零件，诸如张紧辊筒、偏转辊筒、干燥辊筒或涂布辊筒。一种修改形式的卷筒纸胶印在半导体工业中用于在相应的载体上模压特别是微米和/或纳米结构。模压化合物被施加到载体上，特别是载体膜上，特别是通过喷涂、层压或浸没。借助于结构化模压辊，模压化合物在初步成形过程中被加工。然而，可以不结构化模压辊本身，而是特别地使结构化层(例如像垫底层上和/或垫底层中的模压结构)与模压化合物接触。以这种方式，非结构化模压辊，特别地将施加到膜上/膜中的结构滚压到模压化合物中。为了使这种结构具有其所需的尺寸稳定性，通常会发生诸如与凝固相关的物质的转化。在大多数情况下，能量被引入模压化合物中。这尤其可以通过热、UV或微波辐射，或者通过在磁场、电场或电磁场中的处理来实现。机械诱导反应也是可以设想到的，特别是当处理超临界亚稳态模压化合物时，其中模压冲头导致状态的改变。在这种情况下，可以理解为亚稳态统计多粒子系统的模压化合物可以通过模压冲头或模压辊的压力脱离液相并进入固态，其中模压冲头的作用仅引发状态的改变。还可以控制模压化合物的时间进程(固化)，使得模压化合物的形式在初步成形后不再立即可改变。这可以通过模压化合物中已经开始的特定化学反应来实现。这可能是B级材料的反应，或是模压化合物中环氧树脂等粘合剂组分的固化，化学家和材料科学家都知道这一点。如果UV辐射用于固化过程，模压方法可以理解为一种压印光刻。如果模压化合物是通过特别穿透其结构化表面的冲头成形的，这被称为压印光刻。如果一种物质从冲头结构的表面转移，这被称为接触光刻。前缀微米和纳米描述了冲头上使用的结构的量级。典型的模压结构尺寸大于10nm，优选大于50纳米，特别优选大于500纳米。然而，10微米、30微米至1mm或10mm的模压结构尺寸是可能的。对于某些应用，100mm或1000mm的量级的结构尺寸是可能的，特别是用于生产显示器或自发光布告板或防伪印刷材料，诸如入场券、纸币。但是也可以设想产生大于1纳米或5纳米的结构尺寸。这需要方法参数与设备参数之间相应的相互影响。这些可以特别是抗化学作用、模压结构几何形状及其形成、模压系统、环境的纯度。结构尺寸的技术参数表示对成本效益的限制。虽然可以用模压辊在第一次印刷中产生精确的结构，但是用辊筒通常不可能生产不同的高精度结构，这些结构的典型尺寸彼此相差几个数量级。为了模压包括几个数量级的差异、特别是十的数次幂的差异的结构，替代地，可以使用特别串联连接以形成模压系统的多个模压辊。如果一个接一个地实施具有不同精度规格的不同模压辊，则总体分辨率和再现性至少不会更糟，尤其是得到改善。在这种情况下，模压辊的同步、载体膜的预张紧、模压化合物的初步和再成形过程、其控制或计算机辅助调节是非常重要的。相关技术的压印系统关联各种缺点。UV工位在模压辊中或模压辊旁边的热不利位置有损于模压化合物和载体膜的尺寸准确性，因此不可能获得稳定的热状态，加热的不均匀性导致模压辊和/或模压膜中的进一步扭曲。这导致模压结构中的扭曲，总之降低了尺寸准确性。对于辐射源位于模压辊中的压印系统，辐射的波长中的光学透明度是功能可行性的基本先决条件。模压辊固有稳定性的基本先决条件也必须得到保证，并且因此只有组合地具有这两种特征的材料才能用于这个目的。对于模压辊中具有辐射源的组合系统，与移除模压辊维护目的相关联的工作量大于无集成功能的系统。如果为此拆卸模压辊，与维护辐射源相关的工作量也更大。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种方法和设备，该方法和设备消除了相关技术的缺点，并且特别是保证了提高的尺寸准确性和减少的维护工作量。这个目的通过独立权利要求的特征来解决。从属权利要求中描述了本专利技术的有利改进。说明书、权利要求和/或图中呈现的特征中至少两个的所有组合也落入本专利技术的范围内。在给出数值范围的情况下，在确定的限值范围内的数值也应被视为公开的限值，并可以以任何组合主张权益。根据本专利技术，提供了一种模压微米和/或纳米结构的方法，其包括以下步骤：-将交联辐射耦合进入到对交联辐射透明的特别结构化的模压辊中，使得模压辊用作耦合进入的交联辐射的光引导件，-将交联辐射耦合出模压辊，-用耦合出的交联辐射固化模压化合物，模压化合物通过模压辊而起作用。还根据本专利技术，提供了一种用于模压微米和/或纳米结构的设备，其包括：--发射交联辐射的传输模块，--对交联辐射透明的模压辊，其中交联辐射可以耦合进入到模压辊中，使得模压辊可用作耦合进入的交联辐射的光传导件，其中交联辐射可以耦合出模压辊，并且通过模压辊而起作用的模压化合物可以用耦合出的交联辐射固化。此外，为根据本专利技术的方法和根据本专利技术的设备提供模压辊。在根据本专利技术的优选实施例中，设置为交联辐射在模压辊的端面中的至少一个上耦合进入。在根据本专利技术的另一个优选实施例中，设置为至少一个传输模块（特别是辐射源和/或光波传导件）将交联辐射耦合进入到模压辊中。在根据本专利技术的另一个优选实施例中，设置为在耦合进入时至少一个传输模块接触模压辊。在根据本专利技术的替代优选实施例中，设置为在耦合进入时用于交联辐射的传输模块不接触模压辊。在根据本专利技术的另一优选实施例中，设置为交联辐射的传输模块使用合适的、特别是封装的液体将辐射耦合进入到模压辊中。在根据本专利技术的另一个优选实施例中，设置为交联辐射是UV辐射。在根据本专利技术的另一个优选实施例中，设置为交联辐射的多次全反射发生在模压辊内部。在根据本专利技术的另一个优选实施例中，设置为交联辐射通过受抑全反射耦合出模压辊，并且同时耦合进入到模压化合物中用于固化。术语全反射通常被理解为指全反射光波的衰逝分量在第一光学致密介质和第二光学稀薄介质之间转到第三光学致密介质的物理效应。第一光学介质和第三光学介质应该具有大致相同的光学密度。第二光学介质必须具有比前两个介质更低的光学密度。通过对图的解释给出了这种效应的详细描述。在根据本专利技术的另一个优选实施例中，设置为模压辊中的交联辐射通过多次反射(全反射和/或表面反射)被均匀化。在根据本专利技术的另一个优选实施例中，设置为模压辊被构造和构建为使得其几何形状和/或材料防止交联辐射从模压辊逸出，除非是在用于该目的的位置。交联辐射的这种俘获被称为固有限制。因此，在数学术语中，模压辊的几何形状和所使用的材料一起代表边界条件，该边界条件导致描述受限的交联辐射的麦克斯韦电动力学方程（Maxwell'sequationsforelectrodynamics）的解。在根据本专利技术的另一个优选实施例中，设置为交联辐射通过散射部位耦合出。在根据本专利技术的另一个优选实施例中，设置为模压化合物由模压辊成形，并且模压化合物由交联辐射以最小的时间延迟或同时固化。在根据本专利技术的另一个优选实施例中，设置为模压辊的内壳表面为圆锥形的形状。在根据本专利技术的另一优选实施例中，设置为模压辊的内壳表面具有自由形状的表面，该自由形状的表面针对光引导件的应用进行了优化。这尤其可以用通过由数学函数可精确描述的（特别通过复曲面），或用实验来确定的表面来表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模压微米和/或纳米结构的方法，其包括以下步骤:‑ 将交联辐射(L)耦合进入到对交联辐射透明的特别结构化的模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')中，使得模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')用作耦合进入的交联辐射(L)的光引导件，‑ 将交联辐射(L)耦合出模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')，‑ 通过耦合出的交联辐射(L)固化模压化合物(17)，模压化合物(17)经由模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')而起作用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.06 DE 102016123538.51.一种用于模压微米和/或纳米结构的方法，其包括以下步骤:-将交联辐射(L)耦合进入到对交联辐射透明的特别结构化的模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')中，使得模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')用作耦合进入的交联辐射(L)的光引导件，-将交联辐射(L)耦合出模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')，-通过耦合出的交联辐射(L)固化模压化合物(17)，模压化合物(17)经由模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')而起作用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，交联辐射(L)在模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')的端面(2k)中的至少一个上耦合进入。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个传输模块(1)将交联辐射(L)耦合进入到所述模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')中。4.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，交联辐射(L)是UV辐射。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述交联辐射(L)的多次全反射发生在所述模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')的内部。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，交联辐射(L)通过受抑全反射耦合出模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')，并同时耦合进入到模压化合物(17)中以固化化合物。7.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，交联辐射(L)通过散射部位(16s)耦合出。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，模压化合物(17)通过模压辊(2，2'，2''，2'''，2''''，2'''''，2''''''，2''''''')形成，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：J克罗尔，B波瓦扎伊，
申请(专利权)人：EV集团E·索尔纳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT