《成型滚轮及其制造设备与制造方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《成型滚轮及其制造设备与制造方法.pdf（12页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103963278 A (43)申请公布日 2014.08.06 C N 1 0 3 9 6 3 2 7 8 A (21)申请号 201310026683.3 (22)申请日 2013.01.24 B29C 59/04(2006.01) B29C 33/38(2006.01) B29L 7/00(2006.01) B29L 11/00(2006.01) (71)申请人鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 地址 518109 广东省深圳市宝安区龙华镇油 松第十工业区东环二路2号 申请人鸿海精密工业股份有限公司 (72)发明人许嘉麟 (54) 发明名称 成型滚轮及其制造设备与制。
2、造方法 (57) 摘要 本发明涉及一种成型滚轮，其包括一个原始 轮及一个成型膜。该原始轮包括一个外圆周面。 该成型膜由可挠性的高分子材料制成且固定在该 外圆周面上，以形成圆环状。该高分子材料包括聚 二甲基硅氧烷及生长在聚二甲基硅氧烷的高分子 网格结构中的二氧化硅纳米粒子。该成型膜包括 一个背离该外圆周面的成型面，该成型面上设置 微结构压印图案。由于平面加工比曲面加工简单 很多，因此本发明的成型滚轮可更精确地控制该 微结构压印图案的精度，从而提高该成型滚轮制 造出的光学薄膜的生产效率及产品良率。本发明 还涉及一种成型滚轮的制造设备及制造方法。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 。
3、附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103963278 A CN 103963278 A 1/2页 2 1.一种成型滚轮，其包括一个原始轮及一个成型膜；该原始轮包括一个外圆周面，该 成型膜由可挠性的高分子材料制成且固定在该外圆周面上，以形成圆环状；该高分子材料 包括聚二甲基硅氧烷及生长在聚二甲基硅氧烷的高分子网格结构中的二氧化硅纳米粒子； 该成型膜包括一个背离该外圆周面的成型面，该成型面设置有微结构压印图案。 2.如权利要求1所述的成型滚轮，其特征在于，该二氧化硅纳米粒子通过溶胶凝胶法 生长在该聚。
4、二甲基硅氧烷的高分子网格结构中。 3.一种成型滚轮的制造设备，其包括一个金属模仁、一个调配装置、一个固化装置、一 个薄膜改质装置、一个贴合装置及一个剪切装置；该金属模仁为平板状，且具有一个转印平 面，该转印平面形成有微结构转印图案；该调配装置用于制成具有高分子网格结构的待成 型膜材料，该待成型膜材料用于被倒在该金属模仁的该转印平面上；该固化装置用于将该 待成型膜材料进行固化，以得到一个待成型膜；该薄膜改质装置用于将该待成型膜的高分 子网格结构中生长二氧化硅纳米粒子以得到一个成型膜，该成型膜上与该转印平面相贴合 的表面为成型面；该贴合装置用于将该成型膜贴附在一个原始轮的外圆周面上，且该成型 面背。
5、离该外圆周面；该剪切装置用于将该成型膜进行剪切。 4.如权利要求3所述的成型滚轮的制造设备，其特征在于，该调配装置通过将聚二甲 基硅氧烷主剂与硬化剂按照预定比例进行混合，以得到该待成型膜材料。 5.如权利要求4所述的成型滚轮的制造设备，其特征在于，该薄膜改质装置包括一个 容置槽，该容置槽内容置有添加剂，该添加剂包括二丁基二乙酸锡及硅酸乙酯，该待成型膜 被完全浸入该添加剂内一预定时间，使得该待成型膜进行膨润，然后将该待成型膜从该添 加剂中取出，在空气中静置，使二丁基二乙酸锡水解成醋酸以促进硅酸乙酯与该待成型膜 材料进行缩合反应，以在该待成型膜材料的高分子网格结构中生长该二氧化硅纳米粒子。 6.如。
6、权利要求3所述的成型滚轮的制造设备，其特征在于，该固化装置包括一个密闭 的固化腔，该固化腔被抽成真空，以去除设置在该金属模仁的该待成型膜材料中的气泡，该 固化腔用于将设置在该金属模仁的该待成型膜材料烘干，以得到该待成型膜。 7.一种成型滚轮的制造方法，其包括如下步骤： 提供一个如权利要求3所述的成型滚轮的制造设备； 使用该调配装置制成具有该高分子网格结构的该待成型膜材料，并将该待成型膜材料 倒在该金属模仁的该转印平面上； 将设置有该待成型膜材料的该金属模仁放入该固化装置内，利用该固化装置将该待成 型膜材料进行固化，以得到该待成型膜，该转印平面用于成型该成型面； 将该待成型膜从该金属模仁上取下并。
7、放入该薄膜改质装置内，该薄膜改质装置内的添 加剂与该该成型膜进行化学反应，使得该待成型膜的高分子网格结构中生长二氧化硅纳米 粒子，以得到该成型膜； 使用该贴合装置将该成型膜固定到原始轮的外圆周面上，且该成型面背离该外圆周 面；及 利用该剪切装置剪切该成型膜。 8.如权利要求7所述的成型滚轮的制造方法，其特征在于，该调配装置通过将聚二甲 基硅氧烷主剂与硬化剂按照预定比例进行混合，以得到该待成型膜材料。 9.如权利要求8所述的成型滚轮的制造方法，其特征在于，该薄膜改质装置内的添加 权 利 要 求 书CN 103963278 A 2/2页 3 剂包括二丁基二乙酸锡及硅酸乙酯，该待成型膜先被完全浸入该。
8、添加剂内一预定时间，使 得该待成型膜进行膨润，然后将该待成型膜从该添加剂中取出，在空气中静置，使二丁基二 乙酸锡水解成醋酸以促进硅酸乙酯与该待成型膜进行缩合反应，以在该待成型膜的高分子 网格结构中生长该二氧化硅纳米粒子。 10.如权利要求7所述的成型滚轮的制造方法，其特征在于，该固化装置包括一个密闭 的固化腔，该固化装置先被抽成真空，以去除该待成型膜材料中的气泡，然后再对该待成型 膜材料进行固化。 权 利 要 求 书CN 103963278 A 1/5页 4 成型滚轮及其制造设备与制造方法 技术领域 0001 本发明涉及滚轮压印(Roll to Roll)领域，尤其涉及一种成型滚轮及其制造设备。
9、 与制造方法。 背景技术 0002 目前背光模组中的光学薄膜(比如扩散膜、增亮膜等)一般通过滚轮压印的方法 制造。滚轮压印技术是将熔融的加工原料从两个成型滚轮之间流过，利用该两个成型滚轮 之间的挤压，以将成型滚轮上的微结构压印图案转印到成型后的光学薄膜表面。现在的成 型滚轮一般包括原始轮及镀在原始轮的外圆周面上的铜膜，且铜膜的表面形成有微结构压 印图案。当该成型滚轮上微结构压印图案被破坏后，就需要将铜膜去除掉，重新在原始轮的 外圆周面进行铜电镀及雕刻，由于铜电镀和雕刻都需要较长的时间，进而影响该成型滚轮 制造的光学薄膜的生产效率。由于微结构压印图案对光学薄膜的质量影响很大，因此微结 构压印图案。
10、的精度要求比较高。但是由于曲面加工本身比较困难，对加工机台的加工精度 及操作员的技术要求均比较高，使得该微结构压印图案不容易达到所需的精度，进而影响 该成型滚轮制造的光学薄膜的产品良率。 发明内容 0003 有鉴于此，有必要提供一种能够有效提高光学薄膜的生产效率及产品良率的成型 滚轮及其制造设备与制造方法。 0004 一种成型滚轮，其包括一个原始轮及一个成型膜。该原始轮包括一个外圆周面。该 成型膜由可挠性的高分子材料制成，并固定在该外圆周面上，以形成圆环状。该高分子材料 包括聚二甲基硅氧烷及生长在聚二甲基硅氧烷的高分子网格结构中的二氧化硅纳米粒子。 该成型膜包括一个背离该外圆周面成型面，该成型。
11、面上设置有微结构压印图案。 0005 一种成型滚轮的制造设备，其包括一个金属模仁、一个调配装置、一个固化装置、 一个薄膜改质装置、一个贴合装置及一个剪切装置。该金属模仁为平板状，且具有一个转印 平面，该转印平面形成有微结构转印图案。该调配装置用于制成待成型膜材料，该待成型膜 材料用于被倒在该金属模仁的该转印平面上。该固化装置用于将该待成型膜材料进行固 化，以得到一个待成型膜。该薄膜改质装置用于在该待成型膜的高分子网格结构中生长二 氧化硅纳米粒子以得到一个成型膜，该成型膜上与该转印平面相贴合的表面为成型面。该 贴合装置用于将该成型膜贴附在一个原始轮的外圆周面上，使该成型面背离该外圆周面。 该剪切。
12、装置用于将该成型膜进行剪切。 0006 一种成型滚轮的制造方法，其包括如下步骤： 提供一个上述的成型滚轮的制造设备； 使用该调配装置制成待成型膜材料，并将该待成型膜材料倒在该金属模仁的该转印平 面上； 将设置有该待成型膜材料的该金属模仁放入该固化装置内，利用该固化装置将该待成 说 明 书CN 103963278 A 2/5页 5 型膜材料进行固化，以得到该待成型膜，该转印平面用于成型该成型面； 将该待成型膜从该金属模仁上取下并放入该薄膜改质装置内，该薄膜改质装置内的添 加剂使得该待成型膜的高分子网格结构中生长二氧化硅纳米粒子，以得到该成型膜； 使用该贴合装置将该成型膜固定到原始轮的外圆周面上，。
13、且该成型面背离该外圆周 面；及 利用该剪切装置剪切该成型膜。 0007 与现有技术相比较，本发明的成型滚轮及其制造设备与制造方法，利用平面加工 技术直接在待成型膜上形成微结构压印图案，以形成成型膜，然后将平面的成型膜直接转 换成曲面，以贴附在该圆周面上。由于平面加工比曲面加工简单很多，使得该成型膜的加工 比较方便快捷，因此可有效提高该成型滚轮制造的光学薄膜的生产效率。同时由于平面加 工的加工精度比曲面加工高，从而可更精确地控制该微结构压印图案的精度，从而提高该 成型滚轮制造出的光学薄膜的产品良率。 附图说明 0008 图1是本发明较佳实施方式的成型滚轮的结构示意图。 0009 图2是本发明较佳。
14、实施方式的成型滚轮的制造设备的结构示意图。 0010 图3及图4是本发明较佳实施方式的成型滚轮的制造方法的流程图。 0011 主要元件符号说明 成型滚轮100 原始轮10 外圆周面101 粘着剂102 成型膜20 待成型膜20a 成型面201 待成型面201a 微结构压印图案202 成型滚轮的制造设备300 承载平板301 待加工金属模仁302 加工治具303 待加工平面304 微结构转印图案305 金属模仁306 转印平面307 激光发射器303a 反射镜303b 聚光透镜303c 调配装置310 容器311 PDMS主剂311a 硬化剂311b 待成型膜材料311c 固化装置320 固化腔。
15、320a 出气口321 说 明 书CN 103963278 A 3/5页 6 薄膜改质装置330 贴合装置350 工作平台351 剪切装置360 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。 具体实施方式 0012 请参阅图1，为本发明实施方式提供的一种成型滚轮100，其包括一个圆柱状的原 始轮10及一个成型膜20。 0013 该原始轮10包括一个外圆周面101，该成型膜20围绕该原始轮10的外圆周面101 一周，并贴附在该原始轮10的外圆周面101上，以形成圆环状。 0014 该成型膜20由可挠性的高分子材料制成。在本实施方式中，该高分子材料包括聚 二甲基硅氧烷(Polydimethyl。
16、siloxane，PDMS)及生长在聚二甲基硅氧烷的高分子网格结 构中的二氧化硅纳米粒子。该聚二甲基硅氧烷具有较好的表面抗粘性及可挠性，使得该成 型膜20与该成型滚轮100制造的光学薄膜容易相互分离，从而不影响该光学薄膜的产品良 率。二氧化硅纳米粒子通过溶胶凝胶法在该聚二甲基硅氧烷的高分子网格结构中生长，以 增加该成型膜20的硬度及耐用性。在其他实施方式中，也可通过其他方法将二氧化硅纳米 粒子生长在聚二甲基硅氧烷的高分子网格结构中。 0015 该成型膜20包括一个背离该外圆周面101的成型面201。该成型面201上设置微 结构压印图案202。在本实施方式中，该成型膜20上的微结构压印图案202。
17、为微型凸点状 的网点。 0016 如图2所示，为本发明实施方式提供一种成型滚轮的制造设备300，用于加工该成 型滚轮100，并包括一个承载平板301、一个待加工金属模仁302、一个加工治具303、一个调 配装置310、一个固化装置320、一个薄膜改质装置330、一个贴合装置350及一个剪切装置 360。 0017 该待加工金属模仁302为平板状，且固定在该承载平板301上。该待加工金属模 仁302包括一个背离该承载平板301的待加工平面304。该加工治具303用于在该待加工 平面304上加工出微结构转印图案305，以得到一个金属模仁306及一个转印平面307。在 本实施方式中，由于该微结构转印。
18、图案305为微型凹槽状的网点，因此该加工治具303为激 光切割装置，并包括一个激光发射器303a、一个反射镜303b及一个聚光透镜303c。该激光 发射器303a所发射的该激光的传播方向平行于该待加工平面304，该反射镜303b用于将该 激光反射至该聚光透镜303c，该聚光透镜303c用于将经过该反射镜303b反射的激光汇聚 至该待加工平面304上，以进一步提高该激光的准直性，提高该加工治具303的加工精度。 可以理解，将激光的传递路径转折90度是为了使用者操作的便利性，当然，在其它实施方 式中，也可以将该反射镜303b及该聚光透镜303c省去，并且让该激光发射器303a的激光 发射方向垂直于。
19、该待加工平面304。 0018 在其他实施方式中，若该微结构转印图案305为V型槽，则该加工治具303可以为 刀锋为V型的钻石刀。若该微结构转印图案305为不规则排布且形状不固定的凹点，则该 加工治具303也可为喷砂装置。 0019 该调配装置310包括两个容器311，该两个容器311中的一个用于容置PDMS主剂 说 明 书CN 103963278 A 4/5页 7 (Base)311a，另一个用于容置硬化剂(Curing agent)311b。其中，PDMS主剂311a与硬化剂 311b的质量比为10：1。该两个容器311内的液体进行混合，使得该PDMS主剂311a进行硬 化，从而制成具有高。
20、分子网格的待成型膜材料311c，该待成型膜材料311c被倒在该金属模 仁306的该转印平面307上。在本实施方式中，该两个容器311均为量杯。 0020 该固化装置320用于将贴附在该金属模仁306上的待成型膜材料固化，以得到一 个待成型膜20a及一个待成型面201a。在本实施方式中，该固化装置320包括一个密闭的 固化腔320a，该固化腔320a具有一个出气口321，一个抽真空装置(图未示)通过该出气 口321以将该固化腔320a内的空气全部抽出，以将贴附在该金属模仁306上的待成型膜材 料311c中的小气泡去除。该固化腔320a内的温度逐渐升高，使得贴附在该金属模仁306 上的待成型膜材料。
21、311c固化，以得到该待成型膜20a。该待成型面201a为该待成型膜20a 上与该转印平面307相贴合的表面。该待成型面201a上形成有与该微结构转印图案305 相耦合的微结构压印图案202。该微结构压印图案202为凸点状的网点。 0021 该薄膜改质装置330用于在该待成型膜20a的高分子网格结构中生长二氧化 硅纳米粒子，以得到该成型膜20。该薄膜改质装置330包括一个容置有二丁基二乙酸锡 (Dibutyl Tin Diacetate，DBTDA)及硅酸乙酯(Tetraethoxy silane，TEOS)的添加剂的容 置槽。该待成型膜20a被完全浸入该添加剂内一预定时间，该添加剂渗入该待成。
22、型膜20a 内，使得该待成型膜20a进行膨润，然后将该待成型膜20a取出，在空气中静置，使DBTDA水 解成醋酸以促进TEOS与PDMS主剂311a进行缩合反应，以在PDMS主剂311a的该高分子网 格结构中生长二氧化硅纳米粒子。 0022 如图3所示，为本发明实施方式提供一种成型滚轮的制造方法，其使用该成型滚 轮的制造设备300制造该成型滚轮100，并包括如下步骤： S1：提供一个待加工金属模仁302，将该待加工金属模仁302设置在该承载平板301 上。 0023 S2：使用该加工治具303在该待加工平面304上加工出该微结构转印图案305，以 形成该金属模仁306及该转印平面307。 00。
23、24 S3：使用该调配装置310将PDMS主剂311a及该硬化剂311b按照比例进行调配， 使得该PDMS主剂311a进行硬化，以制成待成型膜材料311c。在本实施方式中，使用该两个 容器311分别容置该PDMS主剂311a及该硬化剂311b，并将该PDMS主剂311a及该硬化剂 311b按照质量比10：1的比例进行混合。 0025 S4：将该待成型膜材料311c倒在该金属模仁306的该转印平面307上，并将贴附 有该待成型膜材料311c的该金属模仁306放入该固化装置320内。 0026 S5：将该固化装置320内抽真空，以去除该待成型膜材料311c内的气泡。 0027 S6：使用该固化装置。
24、320将该待成型膜材料311c进行烘烤，以将该待成型膜材料 311c固化，以得到该待成型膜20a，该待成型膜20a上与该转印平面307贴合的表面为该成 型面201，该成型面201上形成有与该微结构转印图案305相耦合的微结构压印图案202。 0028 S7：将该待成型膜20a从该金属模仁306上取下，并完全浸入该薄膜改质装置330 内，该薄膜改质装置330内容置有添加剂，该添加剂包括DBTDA及TEOS，该待成型膜20a在 该添加剂内放置一预定时间，该添加剂渗入该待成型膜20a内，使得该待成型膜20a进行膨 润，然后将该待成型膜20a从该添加剂中取出，在空气中静置，使DBTDA水解成醋酸以促进。
25、 说 明 书CN 103963278 A 5/5页 8 TEOS与PDMS主剂311a进行缩合反应，使得该PDMS主剂311a的高分子网格结构中生长二 氧化硅纳米粒子，以得到该成型膜20。 0029 S8：使用该贴合装置350将该成型膜20贴附到该外圆周面101上，且该成型面201 背离该外圆周面101。 0030 S9：使用该剪切装置360剪切该成型膜20，使得该成型膜20的长度等于该外圆周 面101的圆周长。 0031 具体的，如图4所示，步骤S8还包括如下子步骤： S81：在该外圆周面101上涂敷该粘着剂102。 0032 S82：将该成型膜20设置在该贴合装置350上，且该成型面201。
26、背离该原始轮10。 0033 S83：将该原始轮10压设在该成型膜20的一端，使得该成型膜20的该端先贴附在 该外圆周面101上。 0034 S84：转动该原始轮10，直至该成型膜20包覆该外圆周面101。 0035 与现有技术相比较，本发明的成型滚轮及其制造设备与制造方法，利用平面加工 技术直接在金属模仁上加工出微结构图案，然后利用平面转印技术将该微结构图案转印到 带状的待成型膜上，以形成带状的成型膜，最后直接将该带状的成型膜贴附在该外圆周面 上，代替了现有技术中在外圆周面上进行铜电镀及雕刻的步骤。由于平面加工比曲面加工 简单很多，使得该成型膜的加工比较方便快捷，而且若该成型膜上的微结构压印。
27、图案被破 坏了，直接在将该成型膜取下，更换另一个新的成型膜，或者将新的成型膜直接贴附在原成 型膜上即可，因此可有效提高该成型滚轮制造的光学薄膜的生产效率。 0036 同时，由于平面加工的加工精度比曲面加工高，从而可更精确地控制该微结构压 印图案的精度，从而提高该成型滚轮制造的光学薄膜的产品良率。 0037 可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做 出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范 围。 说 明 书CN 103963278 A 1/4页 9 图1 说 明 书 附 图CN 103963278 A 2/4页 10 图2 说 明 书 附 图CN 103963278 A 10 3/4页 11 图3 说 明 书 附 图CN 103963278 A 11 4/4页 12 图4 说 明 书 附 图CN 103963278 A 12 。