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将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统技术方案

技术编号:42629505 阅读:15 留言:0更新日期:2024-09-06 01:30
本发明专利技术公开一种将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,是使用无光罩曝光系统在曲面滚筒模仁表面制作微米结构的系统。本发明专利技术可将涂布在滚筒模仁表面上的光阻层进行无光罩式曝光,最后,再经由光阻的显影制程而得到大面积、无接缝与任意复杂图形的二维光阻结构,根据此光阻结构,再利用电铸或蚀刻的方式,即可完成滚筒模仁的制作,往后更可后续应用在连续滚印的微结构制程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,尤指一种可将涂布于滚筒模仁表面上的光阻层进行无光罩式曝光,最后,再经由光阻的显影制程而得到大面积、无接缝、任意复杂图形,且分辨率更高的二维光阻结构的制作滚筒模具的系统。


技术介绍

1、现有技术的数字式滚筒模仁制造系统已经可以制作出具有复杂图形、3d立体微结构、无接缝、大面积并具有特殊功能的滚筒模仁。而随着科技的进步,滚筒制程技术的应用越来越广,从建材、生活日用品、塑料材料等领域,更因纳米技术而扩展到光电领域。再者,为因应科技应用的进步,更复杂的图案、更缩小的尺寸、质量等诸多技术考虑,现有的数字式滚筒模仁制造技术已经渐渐地无法满足。因此,如何研发出新的滚筒模仁制造技术,以从更高的图案分辨率层面去得出更复杂、更精确、且更微小的图案而达成精度日益提升的要求,将有赖熟悉该项技艺的人士脑力激荡去研发新一代的滚筒模仁制造技术。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,可将涂布于滚筒模仁表面上的光阻层进行无光罩式曝光,最后,再经由光阻的显影制程而得到大面积、无接缝、任意复杂图形,且分辨率更高的二维光阻结构。

2、一种将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,包括:光学引擎系统,包括光源、影像定义装置及光学成像镜组;滚筒模仁,具有弧形光阻表面;多轴运动控制系统;及镭射镭射位移计;其中,该光源产生光线,该光线照射到该影像定义装置,经过该影像定义装置定义后的该光线传递至该光学成像镜组,该光学成像镜组将该定义后的光线的像素信息照射并成像于该滚筒模仁的该弧形光阻表面,以在该弧形光阻表面的单位面积定义出了第一数字光学影像之后,并再利用该多轴运动控制系统移动该光学引擎系统及该滚筒模仁,直至该光阻表面的全部表面都已经成像且拼接出该多个第一数字光学影像,进而定义出完整的图形结构,成像期间,该镭射位移计是量测该光学引擎系统与该滚筒模仁的该光阻表面间的距离。

3、较佳地,该光源发射紫外线光。

4、较佳地,该影像定义装置包括反转式全反射棱镜及数字微反射镜面装置,该数字微反射镜面装置包括多个微反射镜面及控制板。

5、较佳地,该紫外线光源产生的该紫外线光照射到该影像定义装置的该反转式全反射棱镜,再投射至该数字微反射镜面装置的该多个微反射镜面,该控制板可定义哪些该微反射镜面应该正转(+12°),该些正转的微反射镜面将该光线传递至该光学成像镜组,该光学成像镜组将含有该像素信息的该光线照射并成像至该滚筒模仁的该光阻表面,以定义出图形结构,其中,由于该光阻表面为弧面,该图形结构包括二无效扫描成像区域及一有效成像扫描区域,该有效成像扫描区域也就是该第一数字光学影像,在该第一数字光学影像其对应的轴向(移动移动轴)上移动,该轴向本身也会自体旋转,即旋转轴,因而具有旋转方向,进而定义出轴向,为扫描轴,第二数字光学影像为光学成像镜组所投射的影像,且该第二数字光学影像的轴向与该轴向彼此呈现一角度,其角度值为0时,则该第一数字光学影像与该第二数字光学影像是重合的,此为步进扫描,其中,该角度θ不小于arctan(1/n),也不大于100arctan(1/n),n为该些个微反射镜面在其一扫描轴的数量。

6、较佳地,该多轴运动控制系统包括x轴向运动控制、z轴向运动控制、旋转运动控制及移动平台,该旋转运动控制包括滚筒马达,其中,即该第一数字光学影像照射且成像于该滚筒模仁的该弧形的该光阻表面上,在该滚筒模仁因着该旋转运动控制的该滚筒马达旋转固定角度时,会触发脉冲讯号至该控制板,以使该数字微反射镜面装置中该多个微反射镜面提早被汇入该控制板中下一组接续要成像的像素信息,该多个微反射镜面再各别进行翻转正12°或负12°,当旋转一圈(360°)后,即完成该滚筒模仁的一圆周上的曝光,该光学引擎系统会透过该移动平台及该x轴向运动控位移至下一个曝光区域宽度,当该镭射位移计量测该光学引擎系统与该滚筒模仁的该光阻表面间的距离需要调整时,即利用该移动平台及该z轴向运动控制移动至适当的成像距离,以使曝光稳定。

7、较佳地,该紫外线光源产生的该紫外线光照射到该影像定义装置的该反转式全反射棱镜,再投射至该数字微反射镜面装置的该多个微反射镜面,该控制板可定义哪些该微反射镜面应该正转(+12°),该些正转的微反射镜面将该光线传递至该光学成像镜组,该光学成像镜组将含有该像素信息的该光线的照射并成像至该滚筒模仁的该光阻表面,以定义出图形结构,其中,由于该光阻表面为弧面,该图形结构包括二无效扫描成像区域及一有效成像扫描区域,该有效成像扫描区域也就是该第一数字光学影像,在该第一数字光学影像的对应的轴向(移动移动轴)上移动,该轴向本身也会自体旋转,即旋转轴,因而具有旋转方向,进而定义出轴向,为扫描轴,第二数字光学影像为光学成像镜组所投射的影像,且该第二数字光学影像的轴向与该轴向彼此呈现具有一角度值的角度时,则该第一数字光学影像与该第二数字光学影像是错位的,此为斜扫描,其中,该角度不小于arctan(1/n),也不大于100arctan(1/n),n为这些微反射镜面在其一扫描轴的数量。

8、较佳地,该多轴运动控制系统包括x轴向运动控制、z轴向运动控制、旋转运动控制及移动平台,该旋转运动控制包括滚筒马达,其中,即该第一数字光学影像照射且成像于该滚筒模仁的该弧形的该光阻表面上,在该滚筒模仁因着该旋转运动控制的该滚筒马达旋转固定角度时,会触发脉冲讯号至该控制板,以使该数字微反射镜面装置中该多个微反射镜面提早被汇入该控制板中下一组接续要成像的像素信息,该多个微反射镜面再各别进行翻转正12°或负12°,当旋转一圈(360°)后,即完成该滚筒模仁的一圆周上的曝光,该光学引擎系统会透过该移动平台及该x轴向运动控制位移至下一个曝光区域宽度,当该镭射位移计量测该光学引擎系统与该滚筒模仁的该光阻表面间的距离需要调整时,即利用该移动平台及该z轴向运动控制移动至适当的成像距离,以使曝光稳定。

9、为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,该光源(11)发射紫外线光。

3.根据权利要求2所述的将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,该影像定义装置(13)包括反转式全反射棱镜(131)及数字微反射镜面装置(133),该数字微反射镜面装置(133)包括多个微反射镜面(1331)及控制板(1333)。

4.根据权利要求3所述的将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,该紫外线光源(11)产生的该紫外线光照射到该影像定义装置(13)的该反转式全反射棱镜(131),再投射至该数字微反射镜面装置(133)的该多个微反射镜面(1331),该控制板(1333)可定义哪些该微反射镜面(1331)应该正转(+12°),该些正转的微反射镜面(1331)将该光线(L)传递至该光学成像镜组(15),该光学成像镜组(15)将含有该像素信息的该光线(L)照射并成像至该滚筒模仁(3)的该光阻表面(R),以定义出图形结构(A’B’C’D’),其中,由于该光阻表面(R)为弧面,该图形结构(A’B’C’D’)包括二无效扫描成像区域(A’ADD’)(BB’C’C)及一有效成像扫描区域(ABCD),该有效成像扫描区域(ABCD)也就是该第一数字光学影像(P1’),在该第一数字光学影像(P1’)的对应的轴向x(移动移动轴Q)上移动,该轴向(x)本身也会自体旋转,即旋转轴,因而具有旋转方向(G),进而定义出轴向(y),为扫描轴(Y),第二数字光学影像(P1”)为光学成像镜组(15)所投射的影像,且该第二数字光学影像(P1”)的轴向(x’)与该轴向(x)彼此呈现一角度(θ),其角度值为0时,则该第一数字光学影像(P1’)与该第二数字光学影像(P1”)是重合的,此为步进扫描,其中,该角度(θ)不小于arctan(1/N),也不大于100arctan(1/N),N为这些微反射镜面(1331)在其一扫描轴的数量。

5.根据权利要求4所述的将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,该多轴运动控制系统(4)包括X轴向运动控制(41)、Z轴向运动控制(43)、旋转运动控制(45)及移动平台(47),该旋转运动控制(45)包括滚筒马达(451),其中,即该第一数字光学影像(P1’)照射且成像于该滚筒模仁(3)的该弧形的该光阻表面(R)上,在该滚筒模仁(3)因着该旋转运动控制(45)的该滚筒马达(451)旋转固定角度时,会触发脉冲讯号至该控制板(1333),以使该数字微反射镜面装置(133)中该多个微反射镜面(1331)提早被汇入该控制板(1333)中下一组接续要成像的像素信息,该多个微反射镜面(1331)再各别进行翻转正12°或负12°,当旋转一圈(360°)后,即完成该滚筒模仁(3)的一圆周上的曝光,该光学引擎系统(1)会透过该移动平台(2)及该X轴向运动控制(41)位移至下一个曝光区域宽度,当该镭射位移计(5)量测该光学引擎系统(1)与该滚筒模仁(3)的该光阻表面(R)间的距离需要调整时,即利用该移动平台(47)及该Z轴向运动控制(43)移动至适当的成像距离,以使曝光稳定。

6.根据权利要求3所述的将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,该紫外线光源(11)产生的该紫外线光照射到该影像定义装置(13)的该反转式全反射棱镜(131),再投射至该数字微反射镜面装置(133)的该多个微反射镜面(1331),该控制板(1333)可定义哪些该微反射镜面(1331)应该正转(+12°),该些正转的微反射镜面(1331)将该光线传递至该光学成像镜组(15),该光学成像镜组(15)将含有该像素信息的该光线(L)的照射并成像至该滚筒模仁(3)的该光阻表面(R),以定义出图形结构(A’B’C’D’),其中,由于该光阻表面(R)为弧面,该图形结构(A’B’C’D’)包括二无效扫描成像区域(A’ADD’)(BB’C’C)及一有效成像扫描区域(ABCD),该有效成像扫描区域(ABCD)也就是该第数字光学影像(P1’),在该第一数字光学影像(P1’)其对应的轴向x(移动移动轴Q)上移动,该轴向(x)本身也会自体旋转,即旋转轴,因而具有旋转方向(G),进而定义出轴向(y),为扫描轴(Y),第二数字光学影像(P1”)为光学成像镜组(15)所投射的影像,且该第二数字光学影像(P1”)的轴向(x’)与该轴向(x)彼此呈现具有一角度值的角度(θ)时,则该第一数字光学影像(P1’)与该第二数字光学影像(P1”)是错位的,此为斜扫描,其中,该角度θ不小于arctan(1/N),也不大于100

7.根...

【技术特征摘要】

1.一种将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,该光源(11)发射紫外线光。

3.根据权利要求2所述的将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,该影像定义装置(13)包括反转式全反射棱镜(131)及数字微反射镜面装置(133),该数字微反射镜面装置(133)包括多个微反射镜面(1331)及控制板(1333)。

4.根据权利要求3所述的将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,该紫外线光源(11)产生的该紫外线光照射到该影像定义装置(13)的该反转式全反射棱镜(131),再投射至该数字微反射镜面装置(133)的该多个微反射镜面(1331),该控制板(1333)可定义哪些该微反射镜面(1331)应该正转(+12°),该些正转的微反射镜面(1331)将该光线(l)传递至该光学成像镜组(15),该光学成像镜组(15)将含有该像素信息的该光线(l)照射并成像至该滚筒模仁(3)的该光阻表面(r),以定义出图形结构(a’b’c’d’),其中,由于该光阻表面(r)为弧面,该图形结构(a’b’c’d’)包括二无效扫描成像区域(a’add’)(bb’c’c)及一有效成像扫描区域(abcd),该有效成像扫描区域(abcd)也就是该第一数字光学影像(p1’),在该第一数字光学影像(p1’)的对应的轴向x(移动移动轴q)上移动,该轴向(x)本身也会自体旋转,即旋转轴,因而具有旋转方向(g),进而定义出轴向(y),为扫描轴(y),第二数字光学影像(p1”)为光学成像镜组(15)所投射的影像,且该第二数字光学影像(p1”)的轴向(x’)与该轴向(x)彼此呈现一角度(θ),其角度值为0时,则该第一数字光学影像(p1’)与该第二数字光学影像(p1”)是重合的,此为步进扫描,其中,该角度(θ)不小于arctan(1/n),也不大于100arctan(1/n),n为这些微反射镜面(1331)在其一扫描轴的数量。

5.根据权利要求4所述的将无光罩曝光机应用于制作滚筒模具的系统,其特征在于,该多轴运动控制系统(4)包括x轴向运动控制(41)、z轴向运动控制(43)、旋转运动控制(45)及移动平台(47),该旋转运动控制(45)包括滚筒马达(451),其中,即该第一数字光学影像(p1’)照射且成像于该滚筒模仁(3)的该弧形的该光阻表面(r)上,在该滚筒模仁(3)因着该旋转运动控制(45)的该滚筒马达(451)旋转固定角度时,会触发脉冲讯号至该控制板(1333),以使该数字微反射镜面装置(133)中该多个微反射镜面(1331)提早被汇入该控制板(1333)中下一组接续要成像的像素信息,该多个微反射镜面(1331)再各别进行翻转正12°或负12°,当旋转一圈(360°)后,即完成该滚筒模仁(3)的一圆周上的曝光,该光学引擎...

【专利技术属性】
技术研发人员:李永春吴俊颖萧乃诚
申请(专利权)人:李永春
类型:发明
国别省市:

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