CN115042462B - 一种连续uv转印菲涅尔膜片的制备工艺 - Google Patents

一种连续uv转印菲涅尔膜片的制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，包括以下步骤：步骤S1制作菲涅尔软模板，步骤S2预涂UV胶水，步骤S3制作半成品膜片，步骤S4脱模，剥离半成品膜片并贴保护膜及收卷。本发明通过上述设计，再运用履带式连续循环运转输送平台使生产不间断，实现了高精度以及高效率的菲涅尔膜片的制备。

Description

一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺
技术领域
本发明涉及膜片技术领域，尤其涉及一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺。
背景技术
目前智能穿戴硬件发展迅速，尤其是智能手表越来越受到广大消费者欢迎。在智能手表心率传感器内部会使用菲涅尔膜片，菲涅尔膜片起到增强检测信号的作用。而智能手表所用的菲涅尔膜片尺寸较小，一般的膜片直径在几毫米到十几毫米之间，厚度一般在几百微米内，导致其制备工艺比较复杂，产能不足。故需要对此做出改进。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的制备工艺复杂、产能不足等缺陷，提供了新的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，包括以下步骤：
S1：取镍板，用精雕机在所述镍板的表面进行加工，得到菲涅尔母模仁，再取基材A，用平板UV转印设备将所述菲涅尔母模仁的菲涅尔结构固化到所述基材A上，得到半成品模板，然后用UV高压汞灯对所述半成品模板进行照射，照射能量800mJ/cm2～1000mJ/cm2，使所述半成品模板二次固化，得到菲涅尔软模板；
S2：将所述菲涅尔软模板均匀放置在履带式连续循环运转输送平台的履带上，并将所述菲涅尔软模板夹具式固定一边，在所述菲涅尔软模板行进过程中进行淋涂UV胶水，使所述UV胶水填满所述菲涅尔软模板的菲涅尔结构空穴；
S3：取基材B，用放卷机构将所述基材B放置在淋涂UV胶水后的菲涅尔软模板上并与所述菲涅尔软模板一同行进，然后用上下压合辊将所述基材B与所述菲涅尔软模板挤压，使所述基材B与所述菲涅尔软模板上的UV胶水粘合，形成复合体，所述复合体与所述菲涅尔软模板继续行进，用UV高压汞灯对所述复合体进行照射，使所述复合体固化，形成半成品膜片；
S4：所述半成品膜片与所述菲涅尔软模板继续行进，所述履带式连续循环运转输送平台向下转向并配合收卷机构向上收卷共同进行脱模工序，所述菲涅尔软模板向下行进后转至起点形成闭环，所述半成品膜片被剥离并被向上收卷，在所述半成品膜片的上下两面贴上保护膜，得到菲涅尔膜片，所述菲涅尔膜片继续行进至完成收卷。
步骤S1用于制作菲涅尔软模板，采用平板UV转印设备并二次固化，提高了生产效率，也保障了菲涅尔软模板的精度。步骤S2用于预涂UV胶水，采用淋涂方式来预涂UV胶水能更好控制UV胶水的淋涂厚度及尺寸范围，避免后续压合时出现溢胶。而且预涂UV胶水，粘度更低，流动性更好，更能充分填满菲涅尔结构空穴，使后续固化的精度更高。步骤S3用于制作半成品膜片，采用上下压合辊，避免了压合时溢胶，还排除了UV胶水的气泡。步骤S4用于脱模，剥离半成品膜片并贴保护膜及收卷，不仅避免了剥离过程中造成菲涅尔软模板损坏，还通过贴保护膜来保护菲涅尔膜片不被划伤。
本发明通过上述设计，再运用履带式连续循环运转输送平台使生产不间断，实现了高精度以及高效率的菲涅尔膜片的制备。
作为优选，上述所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，所述基材A为0.5mm～1.0mm厚度的光学级PC板或0.25mm厚度的光学级PET板。
0.5mm～1.0mm厚度的光学级PC板整性优异，挺度好，使菲涅尔软模板上的纹理处于同一平面，避免翘曲变形，保障了制备精度与效率。0.25mm厚度的光学级PET板平整度好，能够避免翘曲变形，而且适用性更高。
作为优选，上述所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，所述菲涅尔软模板为方形，所述菲涅尔软模板上的菲涅尔结构空穴均匀分布于所述菲涅尔软模板的中心位置。
菲涅尔软模板为方形，空间利用率更高，能容纳更多菲涅尔结构空穴，提高了制备效率，同时方形的菲涅尔软模板在淋涂UV胶水时更均匀，保障了制备精度。涅尔软模板上的菲涅尔结构空穴均匀分布于菲涅尔软模板的中心位置，中心位置在压合时的压力更稳定，淋涂UV胶水时更准确。
作为优选，上述所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，所述基材B为100μm或125μm或188μm厚度的光学级PET板。
采用100μm或125μm或188μm厚度的光学级PET板，能有效降低菲涅尔膜片的整体厚度，更利于应用菲涅尔膜片的电子设备小型化。
作为优选，上述所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，步骤S3中，用UV高压汞灯对所述复合体进行照射时，所述UV高压汞灯外设置有挡板。
挡板用于遮挡UV高压汞灯，避免UV胶水被提前照射造成提前固化，进一步保障了菲涅尔膜片的精度。
作为优选，上述所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，所述上下压合辊为橡胶材质，所述上下压合辊的邵氏硬度为30HA～70HA。
上述设计，兼顾了成本与压力稳定性，从而保障了制备精度与效率。
作为优选，上述所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，所述上下压合辊包括前压合组、后压合组，所述前压合组的压合压力为1kg，所述后压合组的压合压力为0.5kg，所述基材B与所述菲涅尔软模板依次经过所述前压合组、所述后压合组，所述履带式连续循环运转输送平台的输送速度为0.5m/min～2m/min。
上述设计，兼顾了制备精度与效率，避免了UV胶水中有气泡残留。
作为优选，上述所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，步骤S4中，所述半成品膜片被剥离并被向上收卷时，所述半成品膜片被剥离的角度为45°。
上述设计，避免了半成品膜片在被剥离时造成损坏，从而提高了制备精度与效率。
作为优选，上述所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，步骤S2中，用点胶机进行淋涂UV胶水。
采用点胶机，能对UV胶水加热，使UV胶水的流动性更高，提高UV胶水的填充效果，点胶机的喷嘴设置有静电消除装置，可以消除UV胶水上的静电，减少气泡产生。上述设计，进一步提高了菲涅尔膜片的精度和制备效率。
作为优选，上述所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，步骤S2中，将所述菲涅尔软模板均匀放置在履带式连续循环运转输送平台的履带上时，在所述菲涅尔软模板两两之间设置离型保护板。
离型保护板一方面起到固定菲涅尔软模板的作用，另一方面用于防止UV胶水在压合时溢出设备，使溢出的UV胶在离型保护板上铺展并被固化及收卷。
附图说明
图1为本发明的制备设备示意图。
具体实施方式
下面结合附图1和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：
实施例1
一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，包括以下步骤：
S1：取镍板，用精雕机在所述镍板的表面进行加工，得到菲涅尔母模仁，再取基材A，用平板UV转印设备将所述菲涅尔母模仁的菲涅尔结构固化到所述基材A上，得到半成品模板，然后用UV高压汞灯对所述半成品模板进行照射，照射能量800mJ/cm2，使所述半成品模板二次固化，得到菲涅尔软模板；
S2：将所述菲涅尔软模板均匀放置在履带式连续循环运转输送平台的履带上，并将所述菲涅尔软模板夹具式固定一边，在所述菲涅尔软模板行进过程中进行淋涂UV胶水，使所述UV胶水填满所述菲涅尔软模板的菲涅尔结构空穴；
S3：取基材B，用放卷机构将所述基材B放置在淋涂UV胶水后的菲涅尔软模板上并与所述菲涅尔软模板一同行进，然后用上下压合辊将所述基材B与所述菲涅尔软模板挤压，使所述基材B与所述菲涅尔软模板上的UV胶水粘合，形成复合体，所述复合体与所述菲涅尔软模板继续行进，用UV高压汞灯对所述复合体进行照射，使所述复合体固化，形成半成品膜片；
S4：所述半成品膜片与所述菲涅尔软模板继续行进，所述履带式连续循环运转输送平台向下转向并配合收卷机构向上收卷共同进行脱模工序，所述菲涅尔软模板向下行进后转至起点形成闭环，所述半成品膜片被剥离并被向上收卷，在所述半成品膜片的上下两面贴上保护膜，得到菲涅尔膜片，所述菲涅尔膜片继续行进至完成收卷。
作为优选，所述基材A为0.5mm厚度的光学级PC板或0.25mm厚度的光学级PET板。
作为优选，所述菲涅尔软模板为方形，所述菲涅尔软模板上的菲涅尔结构空穴均匀分布于所述菲涅尔软模板的中心位置。
作为优选，所述基材B为100μm或125μm或188μm厚度的光学级PET板。
作为优选，步骤S3中，用UV高压汞灯对所述复合体进行照射时，所述UV高压汞灯外设置有挡板。
作为优选，所述上下压合辊为橡胶材质，所述上下压合辊的邵氏硬度为30HA。
作为优选，所述上下压合辊包括前压合组、后压合组，所述前压合组的压合压力为1kg，所述后压合组的压合压力为0.5kg，所述基材B与所述菲涅尔软模板依次经过所述前压合组、所述后压合组，所述履带式连续循环运转输送平台的输送速度为0.5m/min。
作为优选，步骤S4中，所述半成品膜片被剥离并被向上收卷时，所述半成品膜片被剥离的角度为45°。
作为优选，步骤S2中，用点胶机进行淋涂UV胶水。
作为优选，步骤S2中，将所述菲涅尔软模板均匀放置在履带式连续循环运转输送平台的履带上时，在所述菲涅尔软模板两两之间设置离型保护板。
实施例2
一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，包括以下步骤：
S1：取镍板，用精雕机在所述镍板的表面进行加工，得到菲涅尔母模仁，再取基材A，用平板UV转印设备将所述菲涅尔母模仁的菲涅尔结构固化到所述基材A上，得到半成品模板，然后用UV高压汞灯对所述半成品模板进行照射，照射能量1000mJ/cm2，使所述半成品模板二次固化，得到菲涅尔软模板；
S2：将所述菲涅尔软模板均匀放置在履带式连续循环运转输送平台的履带上，并将所述菲涅尔软模板夹具式固定一边，在所述菲涅尔软模板行进过程中进行淋涂UV胶水，使所述UV胶水填满所述菲涅尔软模板的菲涅尔结构空穴；
S3：取基材B，用放卷机构将所述基材B放置在淋涂UV胶水后的菲涅尔软模板上并与所述菲涅尔软模板一同行进，然后用上下压合辊将所述基材B与所述菲涅尔软模板挤压，使所述基材B与所述菲涅尔软模板上的UV胶水粘合，形成复合体，所述复合体与所述菲涅尔软模板继续行进，用UV高压汞灯对所述复合体进行照射，使所述复合体固化，形成半成品膜片；
S4：所述半成品膜片与所述菲涅尔软模板继续行进，所述履带式连续循环运转输送平台向下转向并配合收卷机构向上收卷共同进行脱模工序，所述菲涅尔软模板向下行进后转至起点形成闭环，所述半成品膜片被剥离并被向上收卷，在所述半成品膜片的上下两面贴上保护膜，得到菲涅尔膜片，所述菲涅尔膜片继续行进至完成收卷。
作为优选，所述基材A为1.0mm厚度的光学级PC板或0.25mm厚度的光学级PET板。
作为优选，所述菲涅尔软模板为方形，所述菲涅尔软模板上的菲涅尔结构空穴均匀分布于所述菲涅尔软模板的中心位置。
作为优选，所述基材B为100μm或125μm或188μm厚度的光学级PET板。
作为优选，步骤S3中，用UV高压汞灯对所述复合体进行照射时，所述UV高压汞灯外设置有挡板。
作为优选，所述上下压合辊为橡胶材质，所述上下压合辊的邵氏硬度为70HA。
作为优选，所述上下压合辊包括前压合组、后压合组，所述前压合组的压合压力为1kg，所述后压合组的压合压力为0.5kg，所述基材B与所述菲涅尔软模板依次经过所述前压合组、所述后压合组，所述履带式连续循环运转输送平台的输送速度为2m/min。
作为优选，步骤S4中，所述半成品膜片被剥离并被向上收卷时，所述半成品膜片被剥离的角度为45°。
作为优选，步骤S2中，用点胶机进行淋涂UV胶水。
作为优选，步骤S2中，将所述菲涅尔软模板均匀放置在履带式连续循环运转输送平台的履带上时，在所述菲涅尔软模板两两之间设置离型保护板。
实施例3
一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，包括以下步骤：
S1：取镍板，用精雕机在所述镍板的表面进行加工，得到菲涅尔母模仁，再取基材A，用平板UV转印设备将所述菲涅尔母模仁的菲涅尔结构固化到所述基材A上，得到半成品模板，然后用UV高压汞灯对所述半成品模板进行照射，照射能量900mJ/cm2，使所述半成品模板二次固化，得到菲涅尔软模板；
S2：将所述菲涅尔软模板均匀放置在履带式连续循环运转输送平台的履带上，并将所述菲涅尔软模板夹具式固定一边，在所述菲涅尔软模板行进过程中进行淋涂UV胶水，使所述UV胶水填满所述菲涅尔软模板的菲涅尔结构空穴；
S3：取基材B，用放卷机构将所述基材B放置在淋涂UV胶水后的菲涅尔软模板上并与所述菲涅尔软模板一同行进，然后用上下压合辊将所述基材B与所述菲涅尔软模板挤压，使所述基材B与所述菲涅尔软模板上的UV胶水粘合，形成复合体，所述复合体与所述菲涅尔软模板继续行进，用UV高压汞灯对所述复合体进行照射，使所述复合体固化，形成半成品膜片；
S4：所述半成品膜片与所述菲涅尔软模板继续行进，所述履带式连续循环运转输送平台向下转向并配合收卷机构向上收卷共同进行脱模工序，所述菲涅尔软模板向下行进后转至起点形成闭环，所述半成品膜片被剥离并被向上收卷，在所述半成品膜片的上下两面贴上保护膜，得到菲涅尔膜片，所述菲涅尔膜片继续行进至完成收卷。
作为优选，所述基材A为0.75mm厚度的光学级PC板或0.25mm厚度的光学级PET板。
作为优选，所述菲涅尔软模板为方形，所述菲涅尔软模板上的菲涅尔结构空穴均匀分布于所述菲涅尔软模板的中心位置。
作为优选，所述基材B为100μm或125μm或188μm厚度的光学级PET板。
作为优选，步骤S3中，用UV高压汞灯对所述复合体进行照射时，所述UV高压汞灯外设置有挡板。
作为优选，所述上下压合辊为橡胶材质，所述上下压合辊的邵氏硬度为40HA。
作为优选，所述上下压合辊包括前压合组、后压合组，所述前压合组的压合压力为1kg，所述后压合组的压合压力为0.5kg，所述基材B与所述菲涅尔软模板依次经过所述前压合组、所述后压合组，所述履带式连续循环运转输送平台的输送速度为1m/min。
作为优选，步骤S4中，所述半成品膜片被剥离并被向上收卷时，所述半成品膜片被剥离的角度为45°。
作为优选，步骤S2中，用点胶机进行淋涂UV胶水。
作为优选，步骤S2中，将所述菲涅尔软模板均匀放置在履带式连续循环运转输送平台的履带上时，在所述菲涅尔软模板两两之间设置离型保护板。
实施例4
取上述各实施例得到的菲涅尔膜片，取现有的苏州奥浦迪克光电技术有限公司H型号菲涅尔膜片作为对比例1，进行齿高、齿周期、透光率性能的测试，测试方法如下：
一、齿高测试：将各个菲涅尔膜片用刀片裁切出断面，断面应垂直于纹理走向，便于观察纹理结构尺寸。将断面放置于样品台，用100倍放大倍率的激光显微镜观察断面，并利用激光显微镜自带的分析软件测量断面内的齿高。
二、齿周期测试：将各个菲涅尔膜片用刀片裁切出断面，断面应垂直于纹理走向，便于观察纹理结构尺寸。将断面放置于样品台，用100倍放大倍率的激光显微镜观察断面，并利用激光显微镜自带的分析软件测量断面内的齿周期。
三、透光率测试：按照《GBT2410-2008-透明塑料透光率和雾度试验方法》进行测试。
本发明各实施例得到的菲涅尔膜片和对比例1的性能测试参数参见表1：
表1
样品 齿高测试 齿周期测试 透光率测试
实施例1 17.968um 29.684um 88.9％
实施例2 17.855um 29.619um 88.7％
实施例3 17.784um 29.462um 88.9％
对比例1 16.753um 28.900um 86.1％
菲涅尔膜片的设计齿高为18um，设计齿周期为30um。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：取镍板，用精雕机在所述镍板的表面进行加工，得到菲涅尔母模仁，再取基材A，用平板UV转印设备将所述菲涅尔母模仁的菲涅尔结构固化到所述基材A上，得到半成品模板，然后用UV高压汞灯对所述半成品模板进行照射，照射能量800mJ/cm2～1000mJ/cm2，使所述半成品模板二次固化，得到菲涅尔软模板；
S2：将所述菲涅尔软模板均匀放置在履带式连续循环运转输送平台的履带上，并将所述菲涅尔软模板夹具式固定一边，在所述菲涅尔软模板行进过程中进行淋涂UV胶水，使所述UV胶水填满所述菲涅尔软模板的菲涅尔结构空穴；
S3：取基材B，用放卷机构将所述基材B放置在淋涂UV胶水后的菲涅尔软模板上并与所述菲涅尔软模板一同行进，然后用上下压合辊将所述基材B与所述菲涅尔软模板挤压，使所述基材B与所述菲涅尔软模板上的UV胶水粘合，形成复合体，所述复合体与所述菲涅尔软模板继续行进，用UV高压汞灯对所述复合体进行照射，使所述复合体固化，形成半成品膜片；
S4：所述半成品膜片与所述菲涅尔软模板继续行进，所述履带式连续循环运转输送平台向下转向并配合收卷机构向上收卷共同进行脱模工序，所述菲涅尔软模板向下行进后转至起点形成闭环，所述半成品膜片被剥离并被向上收卷，在所述半成品膜片的上下两面贴上保护膜，得到菲涅尔膜片，所述菲涅尔膜片继续行进至完成收卷。
2.根据权利要求1所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，其特征在于：所述基材A为0.5mm～1.0mm厚度的光学级PC板或0.25mm厚度的光学级PET板。
3.根据权利要求1所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，其特征在于：所述菲涅尔软模板为方形，所述菲涅尔软模板上的菲涅尔结构空穴均匀分布于所述菲涅尔软模板的中心位置。
4.根据权利要求1所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，其特征在于：所述基材B为100μm或125μm或188μm厚度的光学级PET板。
5.根据权利要求1所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，其特征在于：步骤S3中，用UV高压汞灯对所述复合体进行照射时，所述UV高压汞灯外设置有挡板。
6.根据权利要求1所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，其特征在于：所述上下压合辊为橡胶材质，所述上下压合辊的邵氏硬度为30HA～70HA。
7.根据权利要求1所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，其特征在于：所述上下压合辊包括前压合组、后压合组，所述前压合组的压合压力为1kg，所述后压合组的压合压力为0.5kg，所述基材B与所述菲涅尔软模板依次经过所述前压合组、所述后压合组，所述履带式连续循环运转输送平台的输送速度为0.5m/min～2m/min。
8.根据权利要求1所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，其特征在于：步骤S4中，所述半成品膜片被剥离并被向上收卷时，所述半成品膜片被剥离的角度为45°。
9.根据权利要求1所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，其特征在于：步骤S2中，用点胶机进行淋涂UV胶水。
10.根据权利要求1所述的一种连续UV转印菲涅尔膜片的制备工艺，其特征在于：步骤S2中，将所述菲涅尔软模板均匀放置在履带式连续循环运转输送平台的履带上时，在所述菲涅尔软模板两两之间设置离型保护板。
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