[发明专利]基于卷对卷UV固化聚合物薄膜表面微结构加工系统及方法

权利要求书

1.基于卷对卷UV固化聚合物薄膜表面微结构加工系统，其特征在于，该系统由依次设置的正向压印设备及逆向压印设备组合而成，

所述的正向压印设备包括依次设置的放卷装置、涂料装置、辊压装置、紫外固化装置、收卷装置，

所述的逆向压印设备包括与正向压印设备共用的放卷装置、收卷装置，以及独立的涂料装置、辊压装置、紫外固化装置，

两组辊压装置相互抵接，分别利用各自的紫外固化装置对基材薄膜的正反两面依次进行转印并曝光固化。

2.根据权利要求1所述的基于卷对卷UV固化聚合物薄膜表面微结构加工系统，其特征在于，

所述的放卷装置包括放卷辊、除静电刷及张力控制模块；

所述的涂料装置包括涂料喷涂组件和厚度控制辊；

所述的辊压装置包括版辊和橡胶压辊，所述的版辊上包覆具有微细结构图案的模具辊，所述的橡胶压辊设置在版辊侧面，配合版辊将该微细结构图案压印到待压印基材薄膜上；

所述的紫外固化设备对版辊局部充型涂料表面进行紫外固化；

所述的收卷装置包括收卷辊与张力控制模块。

3.根据权利要求2所述的基于卷对卷UV固化聚合物薄膜表面微结构加工系统，其特征在于，

所述的张力控制模块包括张紧辊、气缸、张力感应装置和控制系统，所述的气缸连接张紧辊，张紧辊上设有所述的张力感应装置，所述的控制系统连接张力感应装置和气缸，张力感应装置感应待压印薄膜传输的张力大于设定值时，控制系统驱动气缸带动张紧辊移动，放松待压印薄膜传输的张力，反之，控制系统驱动气缸带动张紧辊反向移动；

所述的涂料喷涂组件包括控制流速及涂料滴头左右移动的控制器，通过控制流速和左右移动速度对涂料均匀度和厚度进行控制；

所述的紫外固化设备包括UV光源和光槽，通过控制光源强度和光槽缝隙的大小来实现局部固化能量密度的控制。

4.根据权利要求2所述的基于卷对卷UV固化聚合物薄膜表面微结构加工系统，其特征在于，还包括定位系统，该定位系统设有薄膜边缘传感器和自动纠偏装置，自动纠偏装置连接在从放卷装置到收卷装置中的各个辊的辊轴上，当薄膜边缘传感器感应到传输过程中发生了偏移，自动纠偏装置便控制较近辊轴的轴向位移和水平角度位移。

5.根据权利要求1或2所述的基于卷对卷UV固化聚合物薄膜表面微结构加工系统，其特征在于，所述的正向压印设备及逆向压印设备采用不同材料完成不同结构特征以及不同纹路深度的光学膜加工。

6.根据权利要求2所述的基于卷对卷UV固化聚合物薄膜表面微结构加工系统，其特征在于，所述的涂料喷涂组件包括管道滴胶组件、狭缝式涂胶组件或微型凹版涂胶组件，涂料喷涂组件将调配好的原材料涂到基材薄膜或者版辊上，通过压力辊或者刮刀控制均匀性和厚度，将多余的浆料去除。

7.根据权利要求2所述的基于卷对卷UV固化聚合物薄膜表面微结构加工系统，其特征在于，所述的橡胶压辊两端连接气缸，通过气缸微调压辊的位移，控制待压印基材薄膜上施加的压力大小和均匀性。

8.基于卷对卷UV固化聚合物薄膜表面微结构加工方法，包括放卷步骤、涂胶固化步骤、贴保护膜步骤、收卷步骤，完成对基材薄膜正反两面的转印并曝光固化，

所述的放卷步骤是将待压印基材薄膜从放卷辊中连续抽出，并通过除静电刷除去薄膜表面静电，通过张力控制模块控制薄膜传输过程中的张紧力；

所述的贴保护膜步骤是通过保护膜装置对成型好的光学薄膜表面贴上两层保护膜；

所述的收卷步骤将压印有表面微细结构图案的薄膜通过收卷辊收卷；

其特征在于，所述的涂胶固化步骤采用以下方法：

(1)正向涂料

通过正向压印设备的涂料喷涂组件将涂料涂覆在基体薄膜上，并调节上下两个厚度控制辊的距离控制涂料在基体薄膜幅宽上的均匀性；

(2)正向UV固化

通过橡胶压辊配合版辊将涂料挤压充型到版辊上的微细结构图案型腔中，然后利用UV光源对局部涂料曝光实现微细特征的定型固化；

(3)逆向涂料

通过逆向压印设备的涂料机构在版辊上均匀涂覆一层液态材料，并利用刮刀去除多余涂料；

(4)逆向UV固化

将涂到版辊表面型腔中的树脂材料转印到基材薄膜没有微细结构的一面，然后经过UV光源曝光固化，实现反面的微细结构加工固化。