具有垫片标识的光学带模压器鼓和方法与流程

文档序号:11159783阅读:572来源:国知局
本公开涉及用于带介质的模压器鼓,并且涉及制作模压器鼓及其组件的方法。
背景技术
:已经提出辊对辊纳米压印印刷系统(诸如图1中所示的平台10)作为将光学带介质预格式化为具有纳米尺寸结构(纳米结构特征或图案)的印记的有效且高效的手段,其中纳米尺寸结构诸如波纹边缘凹槽轨道图案(称为“波纹图案”)。诸如图1中的平台10所示,这些系统通常包含数个操作级。平台10还包括用于移动光学带介质14通过不同的级的带传送系统12,其中不同的级可包括:用于用适合的模压单体和其它化学制品来涂布介质14的涂布和溅射级1618,用于将所期望的图案压印在介质14上的压印级20,用于固化经模压的介质14的固化级22以及用于切割介质14的切条(slitting)级24。图1中示出的平台还包括拉力传感器26,该拉力传感器26与传送系统12通信以提供关于介质14的拉力的信息。模压级20的功能是使用模压鼓28将纳米结构图案压印到介质14中,其中模压鼓28具有在其硬表面处形成的图案。通过将鼓28按压进介质14上的单体涂布中以及随后固化单体材料的处理,可将具有纳米尺寸的精确度和保真度的图案压印到介质14中。现在将参考图2讨论模压鼓28的开发。如框30所示,开发处理首先以设计纳米结构特征或图案以及它们的布局开始,接着是形成被刻蚀为具有纳米结构图案的石英或硅“主模”32。然后通过制造主模32的多个刚性聚合物材料复制品34来制作相同的与主模32的图案相反的复制品。接着,通过电镀复制品34的表面来形成具有纳米结构图案的薄金属垫片或压模板36。然后薄金属板36被处理并被成形以制作模压鼓28的片段。将片段在接缝处焊接在一起以创建最终的模压鼓28,使得模压鼓28含有四个相同的压模板36。技术实现要素:根据本公开的一个方面,提供一种用于制作模压鼓的压模板的方法,其中模压鼓能够使用来模压带介质。该方法包括使用主模模板形成一个或多个第一压模板,并且从一个或多个第一压模板中的一个第一压模板形成第二压模板,使得第二压模板与所述一个第一压模板具有相反的凸起图案和凹槽图案。此外,第二压模板和所述一个第一压模板或一个或多个第一压模板中的另一个第一压模板能够使用在鼓上以模压带介质。根据本公开的另一个方面,提供一种用于制作能够使用来模压带介质的模压鼓的方法。该方法包括将多个压模板装配在一起,其中多个压模板每个都具有用于模压带介质的模压特征,并且压模板包括至少一个第一板和至少一个第二板。此外,每个第一板的模压特征相对于每个第二板的模压特征相反。根据本公开的又一个方面,提供一种用于模压带介质的模压鼓。该模压鼓包括用于模压带介质的第一压模板和定位在第一压模板附近的用于模压带介质的第二压模板,其中压模板具有相反的凸起图案和凹槽图案。尽管例示并且公开了示例性实施例,但这样的公开不应被解释为限制权利要求。预期的是,在不偏离本发明的范围的情况下,可以做出各种变型或替代设计。附图说明图1是包括用于压印光学带介质的模压鼓的辊对辊纳米压印印刷系统的示意图;图2是示出用于制作图1中所示的模压鼓的制造处理的细节的示意图;图3是示出根据本公开的用于制作模压鼓的制造处理的细节的示意图;图4是示出用于制作图3的模压鼓的制造处理的附加的细节的示意图;图5是图3的模压鼓的第一压模垫片或第一压模板的平面图;图6是图3的模压鼓的第二压模垫片或第二压模板的平面图;图7是已经通过第一压模板和第二压模板分别压印的带介质的第一部分和第二部分的平面图;以及图8是示出用于制作图3中所示的模压鼓的焊接在一起的四个压模板的平面图。具体实施方式本文描述本公开的实施例。但是,应理解的是,所公开的实施例仅仅是示例,并且其它实施例可采取各种各样且可替换的形式。附图不一定是按照比例的;可能夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此,本文所公开的具体的结构细节和功能细节并不解释为限制,而仅仅作为用于教导本领域的技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。如同本领域的技术人员将理解的,可以将参考任意一张附图所例示和描述的各种特征与一个或多个其它附图中所例示的特征组合,以产生并未明确例示或描述的实施例。所例示的特征的组合提供了用于典型应用的代表性实施例。但是,可以期望用于具体的应用或实现的符合本公开的教导的特征的各种组合和变型。图3示出了根据本公开的可以使用来模压光学带介质的模压器或模压鼓110。例如,模压鼓110可替代模压鼓28用在图1中所示的系统或平台10中以模压介质14。但是,模压鼓110提供了标识用于制作鼓110的垫片或压模板112的创新的方式。模压鼓110可包括用于模压带介质的一个或多个第一压模板112a以及也用于模压带介质的一个或多个第二压模板112b,其中一个或多个第二压模板112b定位在一个或多个第一压模板112a附近。在图3中示出的实施例中,模压鼓110包括两个第一压模板112a和两个第二压模板112b,其中这些压模板具有形成在其上的纳米尺寸结构(纳米结构特征或图案),使得可以将压模板112a和压模板112b彼此区分,如下文进一步详细说明的。纳米结构特征可包括模压特征113,诸如限定波纹边缘凹槽轨道图案(可称为“波纹图案”)的凸起(land)图案和凹槽图案。可使用单个主模模板114(诸如石英主模或硅主模)来形成每个第一板112a。例如,可从主模模板114形成一个或多个复制品116(诸如聚合物复制品),并且可从复制品116中的一个形成每个第一压模板112a,诸如通过将镍或其它适宜的材料电镀到复制品116中的一个上去然后将如此形成的第一压模板112a从复制品116移除。作为另一个示例,每个第一压模板112a都可从同一复制品116形成。此外,参考图3和图4,第二压模板112b每个都可以从用于鼓110的第一压模板112a中的一个形成,或者每个第二压模板112b都可以从根据复制品116中的一个制成的另一个第一压模板112a形成,或者两个第二压模板112b都可以从同一第一压模板112a(用于鼓110的第一压模板112a或另一个第一压模板112a中的任一个)形成。例如,可以通过将镍或其它适宜的材料电镀到第一压模板112a上去然后将如此形成的第二压模板112b从第一压模板112a移除来形成每个第二压模板112b。因为每个第二压模板112b都根据第一压模板112a制作,所以可将第一压模板112a称为“母”板或“母”垫片,并且可将第二压模板112b称为“子”板或“子”垫片。使用以上的制造处理,可以用单个主模模板114来形成所有的压模板112a、112b。此外,因为每个第二压模板112b都从第一压模板112a形成,所以每个第二板112b的模压特征相对于每个第一板112a的模压特征反转。例如,第一压模板112a上的每个凸起113a都对应于在第二压模板112b上形成的凹槽113b,并且第一压模板112a上的每个凹槽都对应于在第二压模板112b上形成的凸起。此外,如图4中示意性地示出的,每个第二板112b的模压特征113b还可以相对于每个第一板112a的模压特征113a成垂直镜像(例如,在带介质行进的方向上成纵向镜像)。参考图5,更详细地示出了示例性的第一压模板112a。在所例示的实施例中,第一压模板112a相应地分成第一区段(section)118a、第二区段120a、第三区段122a和第四区段124a。第一区段118a可以是接缝后区域或者接缝后区段(例如将位于接缝之后的区段,其中第一压模板112a通过该接缝或者在该接缝处连接到另一压模板),第四区段可以是接缝前区域或接缝前区段(例如将位于接缝之前的区段,其中第一压模板112a通过该接缝或者在该接缝处连接到另一压模板),以及第二区段120a和第三区段122a可位于第一区段118a和第四区段124a之间并且位于第一压模板112a的中心线126a的相对侧。另外,第二区段120a可称作地址区域,并且第三区段122a可称作反向地址区域。图5中还示出了用于要通过第一压模板112a来压印的带介质的对应的行进方向127。在图5中示出的实施例中,第一区段118a和第四区段124a相对于彼此成水平镜像(例如成横向镜像)。此外,例如,第一区段118a具有有着相同波纹边缘128a的凹槽图案,并且第四区段124a具有有着相同波纹边缘130a的凸起图案。参考图6,更详细地示出了示例性的第二压模板112b。如上文所述,因为第二压模板112b从第一压模板112a形成,所以第一压模板112a和第二压模板112b具有相反的凸起图案和凹槽图案。例如,第一压模板112a中的凸起图案变为或对应于第二压模板112b中的凹槽图案,并且第一压模板112a中的凹槽图案变为或对应于第二压模板112b中的凸起图案。此外,第二压模板112b相应地分成第一区段118b、第二区段120b、第三区段122b和第四区段124b,并且第二压模板112b相对于第一压模板112a成垂直镜像。因此,第二压模板112b的相应第一区段118b、第二区段120b、第三区段122b和第四区段124b与第一压模板112a的相应第四区段124a、第三区段122a、第二区段120a和第一区段118a分别相关或对应。此外,在图5和图6中示出的实施例中,第二压模板112b的第一区段118b是第一压模板112a的第一区段118a的水平镜像复制品,并且第二压模板112b的第四区段124b是第一压模板112a的第四区段124a的水平镜像复制品能够使用任何适宜的方式将压模板112a和压模板112b装配在一起以形成鼓110。例如,参考图3,可将压模板112a和压模板112b弯曲或以其它方式形成为弧形的配置,并且将压模板112a和压模板112b用任何适宜的方式在接缝132处焊接或者连接在一起以形成圆筒形主体。然后可将圆筒形主体放置在可以被扩展(例如机械扩展)以衔接圆筒形主体的可扩展轮轴(hub)上方。利用这样的配置,如果需要,可将圆筒形压模板主体从轮轴去除并且用不同的圆筒形压模板主体来代替它。还可以用任何适宜的方式来定向压模板112a和压模板112b,以便可以基于由压模板112a和压模板112b在带介质上制作的印记来彼此区分压模板112a和压模板112b。就这一点而言,其中接纳带介质的带驱动可包括适宜的光学读取器或检测器133(图7中所示),诸如波纹地址解码器或标志(index)匹配滤波器,光学读取器或检测器133可以在与特定的压模板112a、112b的起始和末端分别对应的带介质的每个经压印的部分的起始和末端处读取或以其它方式来检测信息(诸如标识符),并且输出与所检测的信息对应的适宜的(一个或多个)信号。例如,检测器133可以检测经压印的带介质的前/后区域中的标志脉冲或脉冲标识符的形状,并且根据所检测到的标志脉冲的形状来输出正脉冲信号或负脉冲信号(或者分别与“1”或“0”标识符相对应的信号)。然后该信息能够使用来确定带介质的特定区段是使用哪个压模板112a、112b来压印的。参考图7,例如,在该图的顶部示出由第一压模板112a中的一个压印的带介质的第一部分134a,在该图的底部示出由第二压模板112b中的一个压印的带介质的第二部分134b。每个带部分134a、134b被分成带区段,除了带区段的参考标识符每个都包括主要记号以外,带区段用与用于标识用来模压带区段的对应的压模板区段的参考标识符相同的参考标识符来标识。此外,每个带部分的区段定向相对于对应的压模板成垂直镜像。例如,用参考标识符118a’来标识第一带介质部分134a的最右边的区段,以及用参考标识符124a’来标识第一带介质部分134a的最左边的区段。在图7中示出的实施例中,对应于接缝后区域的最右边的区段118a’限定了“高”或“正”标志脉冲或脉冲标识符,对应于接缝前区域的最左边的区段124a’限定了“低”或“负”标志脉冲或脉冲标识符。类似地,第二带介质部分134b’的最右边的区段118b’(对应于接缝后区域)限定了“低”或“负”标志脉冲或脉冲标识符,以及第二带介质部分134b’的最左边的区段124b’(对应于接缝前区域)限定了“高”或“正”标志脉冲或脉冲标识符。利用以上配置,两个第一压模板112a和两个第二压模板112b可以用任何适宜的方式来定向(诸如图8中所示的),以使得压印到带介质上的对应的标志脉冲将使得能够标识每个特定的压模板。在图8中示出的实施例中,例如,压模板112a、112b按以下的顺序布置:第二压模板112b(垫片1)-第二压模板112b(垫片2)-第一压模板112a(垫片3)-第一压模板112a(垫片4)。图8中还示出了与每个压模板112a、112b的每个端部相关联的对应的标志脉冲极性。在模压程序期间,将相同的标志脉冲极性压印到带介质上。然后可使用在使用带介质期间由驱动中的检测器133所检测的标志脉冲极性来确定带介质的特定部分是使用哪个特定的压模板112a、112b来压印的。例如,基于在与压模板的接缝前区域和接缝后区域相对应的带介质位置处检测到的标志脉冲极性或脉冲标识符,可使用以下的表格来标识特定的压模板:利用以上的布置,可以使用单个主模模板有效地制作具有可区分或可标识的压模板或垫片的模压鼓110。例如,压模板或垫片的标识对于带介质的纵向寻址可以是重要的。此外,利用以上布置,经压印的带介质的部分可以与模压鼓110的特定区段精确地关联。结果是,可以容易标识有缺陷的压模板和/或可以使得能够为了进一步的使用而形成改进的压模板。根据本公开的模压鼓可包括可使用单个主模模板形成的任意适宜数量的压模板。例如,根据特定的模压鼓的所期望的尺寸,可以使用两个或更多压模板来形成模压鼓。在一个实施例中,例如,根据本公开的模压鼓可设置有八个压模板,其中八个压模板包括如以下顺序布置的四个上文所述的第一压模板112a和四个第二压模板112b:第二压模板112b(垫片1)-第二压模板112b(垫片2)-第一压模板112a(垫片3)-第一压模板112a(垫片4)-第二压模板112b(垫片5)-第二压模板112b(垫片6)--第一压模板112a(垫片7)-第一压模板112a(垫片8)。基于在与压模板的接缝前区域和接缝后区域相对应的带介质位置处所检测的标志脉冲极性或脉冲标识符,可使用以下表格来标识压模板,例如:所检测的标志脉冲极性所分配的垫片/压模板标识符L-L垫片/压模板1的起始H-L垫片/压模板2的起始H-H垫片/压模板3的起始L-H垫片/压模板4的起始L-L垫片/压模板5的起始H-L垫片/压模板6的起始H-H垫片/压模板7的起始L-H垫片/压模板8的起始尽管上文描述了示例性实施例,但是并不意图这些实施例描述本发明的所有可能的形式。相反,说明书中使用的词语是描述而非限制的词语,并且应理解的是,在不偏离本大明的精神和范围的情况下,可进行各种改变。此外,可将各种实现实施例的特征组合以形成本发明的进一步的实施例。当前第1页1 2 3 
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