[发明专利]用于微复制的冷却单元

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年11月30日提交的美国临时申请No.61/418,153的优先权，其通过引用被完全并入本文。

技术领域

本发明涉及制造薄膜的领域，该薄膜包含微复制的图案以便产生具有特定光学性质的表面形貌。更具体地，本发明涉及提高某些微复制过程的生产效率。

发明背景

微复制是使软化的聚合物膜或压出的材料与压力压区接触使得压出型材或软化的薄膜压在其上具有精细图案或特定表面形貌的工具上的过程。图案或者形貌被相反地转印到与工具接触的材料侧。上述过程被广泛用于辊到辊制造方法，以产生图案化或复制的产品，例如反光材料和其他光学薄膜。

典型的微复制过程包括加热工具，以软化聚合物材料，其可以被提供作为薄膜或压出型材，然后利用热量和压力将图案压印在聚合物材料上，随后冷却材料，然后在被卷起、制成片状或以其他方式收集之前冷却图案化的聚合物。

制造速度可能受最慢工艺限制，这可由以上提到的步骤（加热、压印、冷却）中的任何一个确定。随着加热的进展，例如通过NIR，冷却步骤则可能成为瓶颈，即薄膜未被足够快地冷却，因此生产速度不得不降低以提供足够的时间用于薄膜的进一步冷却。目前，冷却通过冷却空气的使用如再循环风扇、送风机、激冷辊等而进行。

存在多种改善薄膜或网状物的冷却的现有方法。一个这种示例是使用热传导从薄膜中去除热。众所周知的是，热传导的传热系数的数量级高于热对流（通过空气）。通过传导的冷却一般通过一个或两个连续的冷却带实现。这种类型的装备在药物或食品行业中得到广泛的实施。通常，这样的薄金属带（不锈钢或黄铜）在其端部连接，以形成封闭的环。通过在需要冷却的表面的相反的带侧上喷洒冷冻水或其他冷却剂，保持带是冷却的。由于通过金属的高热传递，从热表面有效地去除热。在这个过程中，至关重要的是确保热与冷表面的良好接触。如果在冷却带与正被冷却的薄膜的表面之间存在气隙，传热系数显著下降并且冷却变得无效。这种冷却装备的代表性制造商包括Sandvik和BBA。

因此，存在改进冷却步骤的需要，以便促进具有特定表面形貌的图案化的产品的生产。

发明概述

下面描述的本发明的实施例并不是为了穷举或将本发明限于以下详述中所公开的确切形式。相反，选择或描述实施例使得本领域技术人员可以认识并理解本发明的原理和实践。根据一个示例性实施例，公开了一种用于微复制的设备。该设备包括冷却单元，其包含底层、多个侧壁和中间层。底层具有外周边和围绕底侧的外周边的多个侧壁。中间层被定位在底层和侧壁的上部之间。中间层可以包括多个开口，其可以保持分配冷却剂的装置或用于排出冷却剂。在微复制过程中，方法在加热和压印聚合物膜之后使用该设备。

本发明的一个目的是，提供具有用于微复制的冷却带的系统，其包括围绕第一组辊形成环的带、支撑带和薄膜的第二组辊以及用于递送至少一种冷却剂的至少一个喷嘴，其中至少一个喷嘴位于带和薄膜下面。

本发明的另一个目的是，提供具有用于微复制的冷却带的系统，其包括围绕第一组辊形成环的带，其中第一组辊支撑带和薄膜，以及用于递送至少一种冷却剂的至少一个喷嘴，其中至少一个喷嘴位于带和薄膜下面。

参照以下详述，本发明的其他特征和优势对本领域技术人员将是显而易见的。然而，应理解的是，尽管指出本发明的优选或其他实施例，但各种实施例和具体实例的给出意在图示说明而不是限制。在不背离本发明的精神的情况下，可以做出本发明范围内的多种变化和修改，并且本发明包括所有此类修改。

附图说明

通过参考本发明的目前优选示例性实施例的以下更详细的说明并结合附图，将更完整地理解并认识该发明的这些以及其他目的和优势，其中：

图1是冷却单元的示意图；

图2a-2b冷却单元的设计的示意图；

图3是冷却布置的示意图；以及

图4示出了微复制布置的示例性视图。

除非另作说明，以上附图的图示不必按比例绘制。

发明详述