CN103336418B - Uv拼版方法及装置 - Google Patents

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本发明公开了一种大尺寸单元全息图形和具有深槽结构的超微细加工的光学结构的器件的UV拼版方法及装置,其方法是将单元图形母版粘贴于玻璃平板上,使PET薄膜的一面增加表面张力,将感光底片粘贴于PET薄膜的另一面;将PET薄膜置于单元图形母版的上表面,PET薄膜的一端粘贴于玻璃平板上;在感光底片的被拼接的长方格上粘贴曝光用的掩模板,使掩模板上的透光区域与感光底片上的长方格对齐;将PET薄膜翻开,以露出单元图形母版,在单元图形母版的一端滴上一条或多条UV胶液;使UV胶液均布于单元图形母版的表面;并使掩模板透光区域内的UV胶固化,单元图形母版上的图案转移到PET薄膜上且附着于PET薄膜的表面上,完成一个图案的拼接,本发明可以获得高保真度的拼版。<!--1-->

Description

UV拼版方法及装置
技术领域
本专利涉及超微细加工和全息技术领域,具体涉及大尺寸单元全息图形和具有深槽结构的超微细加工的光学结构的器件的UV拼版方法及装置。
背景技术
UV是紫外光的缩写,紫外光的波长为10-400nm,有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。
PET是英文Polyethyleneterephthalate的缩写,PET薄膜是聚对苯二甲酸类塑料薄膜,主要包括聚对苯二甲酸乙二酯PET和聚对苯二甲酸丁二酯PBT。
国内外主要的拼版技术是机械拼版技术,其他的拼版技术适应面都较小,且有一定的局限性。目前国内、外广泛使用的机械拼版技术,是利用热压烫印的原理,将单元全息图通过热压烫印转移的方式,拼接成一张大尺寸的全息图母版。由于其原理和工艺方面的限制具有以下缺陷,(1)、大尺寸的全息图母版拼版过程中,拼版头的平整度和温度的均匀度都难于保证,只能拼接小尺寸的全息图,单元尺寸多在10厘米X10厘米范围之内,而不能拼接大尺寸的单元全息图形;(2)、机械拼版利用热压压力产生变形来进行复制,而信息损失较大,烫印(拼版)头的温度较高,而作用时间也较长,会有大量的热量传递到拼版基材上,而引起热变形,进而造成位置精度不高,保真度受限,不能拼接具有深槽结构的光学器件,如槽深可达20微米以上的透镜、微型棱镜等,拼接的图案的槽深只能是1微米左右,因此,对于大尺寸的单元全息图形,特别是对于具有深槽结构的光学器件,目前还没有一种较为理想的拼版方法和装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种UV拼版方法及装置,以克服上述现有技术中的不足。
为实现上述目的,本发明提供一种UV拼版方法,包括以下步骤:
步骤一:将单元图形母版粘贴于玻璃平板上,所述单元图形母版背对玻璃平板的一面上设有拼版所需的拼接图形;
步骤二:将大母版用的PET薄膜一面做增加表面张力处理,将带有多个长方格的感光底片粘贴于PET薄膜的另一面;
步骤三:使所述PET薄膜做增加表面张力处理的一面与单元图形母版接触,并使感光底片的一个长方格与单元图形母版上的拼接图形对准,然后将所述PET薄膜的一端粘贴于玻璃平板上;
步骤四:在感光底片上与单元图形母版上的拼接图形对准的长方格上粘贴曝光用掩模板,使掩模板上的透光区域与感光底片上与单元图形母版上的拼接图形对准的长方格对齐;
步骤五:将所述PET薄膜翻开露出单元图形母版,在单元图形母版的一端表面上滴UV胶液;
步骤六:将所述PET薄膜重新覆盖到单元图形母版上,然后使UV胶液均匀分布于单元图形母版的表面;
步骤七:用UV光源在掩模板的上方照射使掩模板透光区域内的UV胶固化,固化后的UV胶薄层复制了单元图形母版上的图案;
步骤八:将PET薄膜从单元图形母版的一端剥离揭开,并将PET薄膜翻转,单元图形母版上的图案附着于PET薄膜的表面上,完成一个图案的拼接;
步骤九:将掩模板从对准感光底片上揭下,粘贴于第二个要拼接的感光底片的长方格上,重复步骤五至步骤八,完成第二个图案的拼接,如此重复,完成整个拼版。
在上述技术方案中,所述步骤三中,感光底片的长方格与单元图形母版上的拼接图形对准的具体方法是,在所述拼接图形的四个角制作对准用的十字标记线,使感光底片的长方格的四角与单元图形母版上拼接图形的十字对准线对准。
上述技术方案的步骤一中,所述玻璃平板为厚度大于5mm的黑色或棕色平板玻璃。
上述技术方案的步骤二中感光底片上的长方格尺寸等于所述拼接图形的尺寸,PET薄膜一面做增加表面张力处理的具体方法是,将PET薄膜的一面进行过电晕处理或涂布具有增加表面张力的涂层。
上述技术方案的步骤三中,PET薄膜的厚度为120—200μm,所述PET薄膜做增加表面张力处理的一面处理后的表面张力为44‐48达因。
上述技术方案的步骤五中,用滴管在单元图形母版的一端滴UV胶液,步骤六中用胶辊从滴UV胶液处向前滚压使UV胶液均匀分布于单元图形母版表面。
本发明同时提供一种UV拼版装置,包括:
用于拼版用的单元图形母版,其在一面上设有拼版所需的拼接图形;
玻璃平板,所述单元图形母版的背对所述拼接图形的另一面与玻璃平板的一面相粘贴连接;
对准用的感光底片,所述感光底片上设有多个长方格;
大母版用的PET薄膜,所述PET薄膜的一面进行过电晕处理或涂布具有增加表面张力的涂层,所述PET薄膜进行过电晕处理或涂布具有增加表面张力涂层的一面与单元图形母版接触,所述PET薄膜的端部与玻璃平板粘贴连接,所述感光底片与PET薄膜的另一面粘贴连接,所述感光底片的一个长方格与单元图形母版上的拼接图形对准;
曝光用的掩模板,所述掩模板上设有透光区域,所述掩模板与所述感光底片的长方格粘贴连接,所述掩模板上的透光区域与感光底片上的长方格对齐;
UV光源,设置在掩模板的上方照射使掩模板透光区域内的UV胶固化,固化后的UV胶薄层复制了单元图形母版上的图案。
进一步地,上述拼接图形的四个角设有对准用的十字标记线。
进一步地,上述玻璃平板为厚度大于5mm的黑色或棕色平板玻璃。
进一步地,上述PET薄膜的厚度为120—200μm,上述PET薄膜做增加表面张力处理的一面处理后的表面张力为44‐48达因。
本发明UV拼版方法不受拼接单元图形尺寸的限制,可拼接含各种尺寸的单元图形的大母版,特别适合大尺寸图形的拼接;也不受拼接图案沟槽深度的限制,可以填充任意深度的沟槽,既可拼接浅槽结构的全息图,也可拼接具有深槽结构的图案,适应范围广,实用性强。
本发明UV拼版方法利用紫外光固化,由于紫外光固化是一种冷处理过程,不会使拼版基材产生热变形,因而定位精度高,同时在液态状况下进行复制而后固化,液体具有优良的填充能力和特高的保真度,可以获得高保真度的拼版。
附图说明
图1为本发明单元图形母版的结构示意图;
图2为本发明将单元图形母版粘贴于玻璃平板上的示意图;
图3为本发明感光底片的结构示意图;
图4为本发明掩模板的结构示意图;
图5为本发明将感光底片粘贴于PET薄膜的未经表面处理面的示意图;
图6为本发明PET薄膜的一端粘贴于玻璃平板上的示意图;
图7为本发明感光底片上面粘贴曝光用的掩模板示意图;
图8为本发明将PET薄膜翻开以露出单元图形母版的示意图;
图9a为本发明用胶辊从单元图形母版滴胶处向前滚压的示意图;
图9b为本发明UV胶液就会均匀分布于单元图形母版的表面的示意图;
图10为本发明用UV灯在掩模板的上方照射使掩模板透光区域内的UV胶固化的示意图;
图11为本发明单元图形母版的拼接完成后的结构示意图;
图12为本发明UV拼版方法流程图;
图中,1—单元图形母版;2—拼接图形;3—玻璃平板;4—十字标记线;5—胶带;6—感光底片;7—长方格;8—掩模板;9—掩模板透光区域;10—PET薄膜;11—UV胶液;12—胶辊;13—UV胶层;14—UV光源。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图12所示,本发明UV拼版方法包含以下步骤:
步骤一,准备一张用于拼版的单元图形母版1,单元图形母版1的尺寸不受限制的,单元图形母版1上具有所需的拼接图形2,拼接图形2为全息图或具有深槽的光学结构图,厚度在30‐40微米左右,并在所需拼接图形2的四角制作对准用的十字标记线4,此标记线可用光刻的方法制作,也可用细针刻画,单元图形母版1如图1所示,被拼图形的形状可以是方形、长方形、三角形、棱形、梯形、六角形……等任意形状;将单元图形母版1四周用薄胶带5固定于大玻璃平板3上,玻璃平板3厚度5毫米以上,最好采用深色玻璃,玻璃平板可放置于实验台上,尽可能使母版平整地紧贴于玻璃平板上,如图2所示,本实施例中的单元图形为长方形;
步骤二,制作一块用于对准用的感光底片6,感光底片6中的长方格的尺寸正好等于被拼接图形2的尺寸,长方格7组成一个矩阵,长方格7的数量根据需要得到的大母版得尺寸来定,如图3所示,本实施例中的矩阵为3X2,即横向三个图形,纵向两个图形,感光底片6在印刷制版企业都能制作;准备一张制作大母版用的PET薄膜10,厚度在120‐200μm之间均可,表面无划痕、平整,其一面进行过电晕处理或涂布有增加表面张力的涂层,处理过的一面表面张力在44‐48达因左右,尺寸应比拼接图形2矩阵的尺寸稍大5‐10公分,以利于后续工艺,如电铸复制;将对准用的感光底片和PET薄膜10用无水酒精轻轻擦拭干净,并将对准用的感光底片用胶带粘贴于上述准备的PET薄膜的未经表面处理的那面,如图5所示;
步骤三,将贴有感光底片的PET薄膜10置于贴在玻璃平板3的单元图形母版1上表面,使PET薄膜10处理过的表面与单元图形母版1接触,轻轻移动PET薄膜10,使某一长方格,如第1行的第两个长方格的四角与单元图形母版1上的十字对准标记对准,然后,将PET薄膜10的一端用胶带粘贴于玻璃平板上,如图6所示;
步骤四,制作一张曝光用的掩模板8,如图4所示,掩模板8中间透明部分的大小与对准感光底片6中的长方格的大小一致,四周为不透光的黑色,与对准用的感光底片类似;在被拼接的单元图形长方格7的感光底片6上面贴上曝光用的掩模板,掩模板上的透明长方孔即窗口应与对准感光底片上6的长方格7对齐,并用胶带将其四周贴牢,如图7所示;
步骤五,将贴有对准感光底片和曝光掩模板的PET薄膜10翻开,露出单元图形母版1,如图8所示,然后用滴管在单元图形母版1的一端滴上一条或两条UV胶液11,胶液11的宽度和条数,取决于单元图形母版1的面积,单元图形母版1的面积越大,胶液的宽度要宽些,条数也可多些,一般1‐2条即可;
步骤六,将带有对准感光底片和曝光掩模板的PET薄膜10重新覆盖到单元图形母版1上,并摊平PET薄膜10及对准用感光底片,用胶辊12从滴胶处向前滚压,如图9a和9b所示,此时UV胶液11就会均匀分布于单元图形母版1的表面,且在PET薄膜10与单元图形母版1之间形成UV胶层13,滚压的压力越大,UV胶层13就越薄。
步骤七,用它重量轻,寿命长,且几乎不辐射热量的LEDUV线光源,在掩模板的上方距离约5‐6公分,来回照射2‐3秒钟,如图10所示,掩模板透光区域9内的UV胶就将固化。
步骤八,将PET薄膜从单元图形母版1的一端逐渐剥离揭开,并翻转180度,此时,单元图形母版1上的图案就已转移到了PET薄膜上,固化后的UV胶薄层复制了单元图形母版1上的图案,而且附着于PET薄膜的表面上了(由于该表面是经过电晕或经涂覆处理,其表面附着力较大),用沾有无水酒精的纸巾或无尘布,将单元图形外侧多余的未固化的UV胶轻轻擦拭干净,一个单元图案的拼接过程就完成了,如图11所示,再将单元图形母版1上图案周围的未固化UV胶,也用沾有无水酒精的纸巾或无尘布擦拭干净。
步骤九,将掩模板从对准感光底片上揭下,黏贴于第二个要拼接的长方格上,同时,掩模板上的透明窗口与第二个长方格对齐;再将带有对准感光底片和曝光掩模板的PET薄膜置于单元图形母版1上,并使第二个要拼接的长方格与单元图形母版1上的对准线对准,然后又将PET薄膜的一端用胶带贴于玻璃平板上,重复上述的步骤一至九,可拼上第二个图案,如此重复,可完成整个拼版过程。
本发明所述UV拼版装置,包括:用于拼版用的单元图形母版1,其上设有拼版所需的拼接图形2,在拼接图形2的四个角设有对准用的十字标记线4;玻璃平板3,所述单元图形母版1的一面与玻璃平板3的一面相粘贴连接,玻璃平板3为厚度大于5mm的黑色或棕色平板玻璃;对准用感光底片,所述感光底片上设有长方格;大母版用的PET薄膜,PET薄膜的厚度为120—200μm,所述PET薄膜一面进行过电晕处理或涂布具有增加表面张力的涂层,所述PET薄膜的一面处理后的表面张力为44‐48达因,所述PET薄膜的一面与单元图形母版1接触,PET薄膜的端部与玻璃平板3粘贴连接,所述感光底片与PET薄膜的另一面粘贴连接,所述感光底片的长方格与单元图形母版1上的拼接图形2对准;曝光用的掩模板,所述掩模板上设有透光区域9,所述掩模板与所述感光底片的长方格7粘连接,所述掩模板上的透光区域9与感光底片上的长方格对齐;UV光源14,用于在掩模板8的上方照射使掩模板透光区域9内的UV胶固化,使固化后的UV胶层13复制了单元图形母版1上的图案。

Claims (10)

1.一种UV拼版方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将单元图形母版粘贴于玻璃平板上,所述单元图形母版背对玻璃平板的一面上设有拼版所需的拼接图形;
步骤二:将大母版用的PET薄膜一面做增加表面张力处理,将带有多个长方格的感光底片粘贴于PET薄膜的另一面;
步骤三:使所述PET薄膜做增加表面张力处理的一面与单元图形母版接触,并使感光底片的一个长方格与单元图形母版上的拼接图形对准,然后将所述PET薄膜的一端粘贴于玻璃平板上;
步骤四:在感光底片上与单元图形母版上的拼接图形对准的长方格上粘贴曝光用的掩模板,使掩模板上的透光区域与感光底片上与单元图形母版上的拼接图形对准的长方格对齐;
步骤五:将所述PET薄膜翻开露出单元图形母版,在单元图形母版的一端表面上滴UV胶液;
步骤六:将所述PET薄膜重新覆盖到单元图形母版上,然后使UV胶液均匀分布于单元图形母版的表面;
步骤七:用UV光源在掩模板的上方照射使掩模板透光区域内的UV胶固化,固化后的UV胶薄层复制了单元图形母版上的图案;
步骤八:将PET薄膜从单元图形母版的一端剥离揭开,并将PET薄膜翻转,单元图形母版上的图案附着于PET薄膜的表面上,完成一个图案的拼接;
步骤九:将掩模板从对准感光底片上揭下,粘贴于第二个要拼接的感光底片的长方格上,重复步骤五至步骤八,完成第二个图案的拼接,如此重复,完成整个拼版。
2.根据权利要求1所述UV拼版方法,其特征在于:所述步骤三中,感光底片的长方格与单元图形母版上的拼接图形对准的具体方法是,在所述拼接图形的四个角制作对准用的十字标记线,使感光底片的长方格的四角与单元图形母版上拼接图形的十字对准线对准。
3.根据权利要求1所述UV拼版方法,其特征在于:步骤一中的所述玻璃平板为厚度大于5mm的黑色或棕色平板玻璃。
4.根据权利要求1所述UV拼版方法,其特征在于:步骤二中感光底片上的长方格尺寸等于所述拼接图形的尺寸,PET薄膜一面做增加表面张力处理的具体方法是,将PET薄膜的一面进行过电晕处理或涂布具有增加表面张力的涂层。
5.根据权利要求1所述UV拼版方法,其特征在于:步骤三中PET薄膜的厚度为120—200μm,所述PET薄膜做增加表面张力处理的一面处理后的表面张力为44‐48达因。
6.根据权利要求1所述UV拼版方法,其特征在于:步骤五中用滴管在单元图形母版的一端滴UV胶液,步骤六中用胶辊从滴UV胶液处向前滚压使UV胶液均匀分布于单元图形母版表面。
7.一种UV拼版装置,其特征在于,包括:
用于拼版用的单元图形母版,其在一面上设有拼版所需的拼接图形;
玻璃平板,所述单元图形母版的背对所述拼接图形的另一面与玻璃平板的一面相粘贴连接;
对准用的感光底片,所述感光底片上设有多个长方格;
大母版用的PET薄膜,所述PET薄膜的一面进行过电晕处理或涂布具有增加表面张力的涂层,所述PET薄膜进行过电晕处理或涂布具有增加表面张力涂层的一面与单元图形母版接触,所述PET薄膜的端部与玻璃平板粘贴连接,所述感光底片与PET薄膜的另一面粘贴连接,所述感光底片的一个长方格与单元图形母版上的拼接图形对准;
曝光用的掩模板,所述掩模板上设有透光区域,所述掩模板与所述感光底片的长方格粘贴连接,所述掩模板上的透光区域与感光底片上的长方格对齐;
UV光源,设置在掩模板的上方照射使掩模板透光区域内的UV胶固化,固化后的UV胶薄层复制了单元图形母版上的图案。
8.根据权利要求7所述UV拼版装置,其特征在于:所述拼接图形的四个角设有对准用的十字标记线。
9.根据权利要求7所述UV拼版装置,其特征在于:所述玻璃平板为厚度大于5mm的黑色或棕色平板玻璃。
10.根据权利要求7所述UV拼版装置,其特征在于:所述PET薄膜的厚度为120—200μm,所述PET薄膜做增加表面张力处理的一面处理后的表面张力为44‐48达因。
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C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20131002

Assignee: Yunnan Ji Ji Packing Technology Co., Ltd.

Assignor: Hubei Xinglong Packaging Material Co., Ltd.

Contract record no.: 2015420000155

Denomination of invention: UV makeup method and device

License type: Exclusive License

Record date: 20150821

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
C14 Grant of patent or utility model
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