微复制物品制造技术

公开了一种微复制物品。该物品包括一种幅材，该幅材包括第一和第二相对的表面。该第一表面包括具有数个第一特征的第一微复制结构。第二表面包括具有数个第二特征的第二微复制结构。相对应的相对特征共同形成了透镜特征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总的涉及幅材(web)上的材料的连铸，并更具体地涉及在幅材的相对的侧面上的图案铸型之间具有较高对齐度的物品的铸造。
技术介绍
在从报纸的印刷到尖端电子和光学装置的制造的许多物品的制造中，需要将至少临时处于液体形式的一些材料涂敷到基体的相对的侧面上。经常是这样的情形所涂敷到基体上的材料被以预定图案进行涂敷；在例如印刷的情况下，墨水以字母和图片的图案进行涂敷。在这些情况下，通常对在基体的相对侧面上的图案之间的对齐度具有至少最小的要求。当基体为如电路板之类的不连续物品时，图案的涂敷器通常可能会靠在边缘上，以帮助实现对齐。但是当基体为幅材，并且不可能靠在其边缘上，以定期进行保持对齐时，该问题变得有点困难。然而，即使在幅材的情况下，当对对齐的要求不严格时，例如允许超出完全对齐大于100微米的偏移，用于将材料涂敷控制到这种程度的机械临时措施是已知的。印刷领域充满能够满足这种标准的装置。然而，在基体的相对侧面上具有图案的一些产品中，要求图案之间精确得多的对齐。在这种情况下，如果幅材不连续移动，则能够将材料涂敷成这种标准的设备是已知的。而如果幅材连续移动，像在例如一些类型的柔性电路中那样，如果容许图案辊每次转动将图案辊重新设定一次完全对齐，在100微米、或者甚至在5微米之内，则现有技术仍然给出了有关如何处理的指导。然而，在例如光学物品中，如增亮膜，要求在涂敷到基体的相对侧面上的光学透明的聚合体中的图案在工具转动中的任何点处仅仅超出对齐非常小的误差。迄今为止，现有技术并未记载有关如何在连续运动的幅材的相对侧面上铸造图案表面、使得图案在100微米范围内保持连续而不间断的内容。
技术实现思路
本公开的一方面涉及微复制物品。该微复制物品包括柔性基体，该基体具有第一和第二相对表面、位于第一表面上的第一涂布的微复制图案；和位于第二表面上的第二涂布的微复制图案。第一和第二微复制图案在好于大约100微米内被对齐，且优选地在大约75微米范围内被对齐，而更加优选的是在大约50微米范围内被对齐，且最优选的是在大约10微米范围内被对齐。在另一实施例中，第一和第二图案共同形成数个凸透镜。本公开的另一方面涉及制作微复制透镜的方法。该方法包括以下步骤提供基体，该基体呈幅材形式，其具有第一和第二相对的表面；和使该基体通过铸造设备，以形成数个透镜特征。该透镜特征包括位于第一表面上的第一微复制图案结构和位于第二表面上的第二微复制图案结构。定义在本专利技术的上下文中，“对齐”表示将若干结构定位在相对于幅材的边缘和同一幅材的相对侧面上的其它结构的设定位置上。在本专利技术的上下文中，“幅材”表示在一个方向上具有固定尺寸，并且在正交方向上具有预定或不定长度的材料片层。在本专利技术的上下文中，“连续对齐”表示在第一和第二图案辊的每次转动期间，辊子上的结构之间的对齐度都好于指定限定值。在本专利技术的上下文中，“微复制的”或“微复制”表示通过如下工艺进行微结构表面的生产，在该工艺中，结构表面特征在制造期间从一个产品到另一个产品，保持单个特征的重现精度仅仅在大约100微米范围内变化。附图说明在附图的几个图中，相同部件用相同附图标记表示，并且附图1说明了包括根据本公开所述系统的示例性实施例的透视图；附图2说明了根据本公开所述的附图1所示的系统的一部分的特写视图；附图3说明了根据本公开所述附图1所示的系统的另一透视图；附图4说明了根据本公开所述的铸造设备的示例性实施例的示意图；附图5说明了根据本公开所述附图4所示的铸造设备的截面的特写视图；附图6说明了根据本公开所述的辊子安装布置的示例性实施例的示意图；附图7说明了根据本公开所述的用于一对图案辊的安装装置的示例性实施例的示意图；附图8说明了根据本公开所述的马达和辊子装置的示例性实施例的示意图；附图9说明了根据本公开所述辊子之间的、用于控制对齐的装置的示例性实施例的示意图；附图10说明了根据本公开所述辊子控制装置的示例性实施例的示意图；附图11说明了根据本公开所述的用于控制对齐的方法和设备的示例性实施例的方块图；附图12说明了根据本公开所制造的物品的剖视图。具体实施例方式总的来说，本专利技术涉及一种每一侧面上都涂有微复制图案结构的柔性基体。该微复制物品相对于彼此高精度对齐。优选的是，相对侧面上的结构共同使物品产生所期望的光学质量，并且更加优选的是，该结构为数个透镜特征。例子1——微复制物品参照附图12，说明的是两侧微复制物品1200的示例性实施例。该物品1200包括具有相对的第一和第二表面1220、1230的幅材基体1210。第一和第二表面1220、1230分别包括第一和第二微复制结构1225、1235。第一微复制结构1225包括数个弓形特征1226，在本实施例中所示的弓形特征为具有大约142微米的有效直径的圆柱形透镜。第二微复制结构1235包括数个锯齿形或金字塔棱形特征1236。在所示的示例性实施例中，第一和第二特征1226、1236具有相同的节距或重复周期P，例如第一特征的周期是大约150微米，并且第二特征的重复周期与之相同。尽管其它组合也是允许的，但是第一特征和第二特征的周期比一般是整数比(或者为倒数)。所示特征在沿幅材方向上具有不确定长度。在所示的示例性实施例中，相对的微复制特征1226、1236共同形成数个透镜特征1240。在所示的示例性实施例中，透镜特征1240为凸透镜。由于每个透镜特征1240的性能都是将形成每个透镜的相对的特征1229、1239对准的功能，所以透镜特征的精确对准或对齐是优选的。可选的是，物品1200还包括第一和第二连接区域(land area)1227、1237。该连接区域被定为基体表面1220、1230和每个相应特征的底部、即凹部1228、1238之间的材料。一般地，第一连接区域1228在透镜侧上至少为大约10微米厚，并且第二连接区域1238在棱镜侧上至少为大约25微米厚。该连接区域有助于特征具有良好附着在幅材上的性能，并且还有助于复制的重现精度。借助于使用用于在幅材的相对表面上生产出精确对准的微复制结构的设备和方法，制造出上述物品1200，该设备和方法在下面进行详细描述。申请人所提出的实施例借助了使用由聚对苯二甲酸乙酯(PET)制成的0.0049英寸厚的幅材制成。可以使用其它幅材材料，例如聚碳酸酯。通过将可固化液体铸造并使其固化在幅材的第一侧面上，将第一微复制结构制成在第一图案辊上。该第一可固化液体为光敏丙烯酸酯树脂溶液，其包括可从美国俄亥俄州辛辛那提的Cognis公司获得的光度计6010；从美国宾夕法尼亚州Expon的Satomer公司获得的SR385氢糠基丙烯酸酯和SR238(70/15/15％)1，6-己二醇二丙烯酸酯；从美国康涅狄格州的斯特拉特福德Hanford研究公司获得的樟脑醌；及从美国威斯康星州密尔沃基的Aldrich化学公司获得的甲基-4-二甲基氨基苯甲酸钠(0.75/0.5％)。通过将可固化液体铸造并使其固化在幅材的第二侧面上，将第二微复制结构制成在第二图案辊上。所使用的第二可固化液体与第一可固化液体相同。在每个相应结构都被铸造成图案之后，通过使用包括紫外光源在内的固化光源，从外部使每个相应图案固化。然后，使用剥离辊(peelroll)，把微复制物品从第二图案辊上取下。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微复制物品，包括：具有第一和第二相对的表面的柔性基体；位于第一表面上的第一涂布的微复制图案；及位于第二表面上的第二涂布的微复制图案，其中，该第一图案和第二图案在沿跨幅材的方向的１００微米范围内对齐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：文森特W金，约翰S赫伊津哈，威廉V道尔，大卫W库恩斯，格雷戈里F金，约翰T斯特兰德，托马斯B亨特，詹姆斯N多布斯，丹尼尔H卡尔森，拉里D赫姆里塞克，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]