【摘要】：氣泡缺陷是紫外光滾動(dòng)壓印填充過(guò)程中的一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。為了研究氣泡缺陷的產(chǎn)生機(jī)理,我們提出了一種基于滑移網(wǎng)格技術(shù)和明渠流動(dòng)模型的VOF二相流仿真模型。在該模型中,模具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和樹(shù)脂的流動(dòng)這兩種運(yùn)動(dòng)形式均包含在計(jì)算域中。通過(guò)計(jì)算分析,我們提出了一個(gè)新的概念“填充角”去更好地研究樹(shù)脂填充過(guò)程。研究表明,在氣泡缺陷的產(chǎn)生過(guò)程中,填充角是一個(gè)十分重要的影響因素。通過(guò)填充角,我們進(jìn)一步深入研究了樹(shù)脂堆積和氣泡缺陷以及壓印速度三者之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真分析具有高度一致性。研究結(jié)果提供了一個(gè)新的研究思路去更好地研究滾動(dòng)壓印的填充過(guò)程,該結(jié)果對(duì)消除氣泡缺陷有很大的幫助。紫外光滾動(dòng)壓印的脫模過(guò)程也是一個(gè)被國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者廣泛關(guān)注的問(wèn)題。在脫模過(guò)程中,基底上復(fù)制轉(zhuǎn)移的微結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)翹曲、斷裂、倒塌等缺陷。本文提出在滾動(dòng)壓印工藝中加入一層光敏樹(shù)脂殘留層來(lái)改善脫模的質(zhì)量。通過(guò)仿真分析,研究表明殘留層的引入有效地減小了脫模時(shí)微結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力分布,也提高了 PET基底對(duì)微結(jié)構(gòu)的粘接力,從而提高了微結(jié)構(gòu)的完整性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明,相比于無(wú)殘留層情況下的微結(jié)構(gòu)脫模,殘留層明顯有利于微結(jié)構(gòu)的脫模。
【圖文】：

對(duì)卷的紫外光滾動(dòng)壓印技術(shù)。該技術(shù)使用鎳模具在柔性基底上進(jìn)行Ｒ２Ｒ壓逡逑印，，在樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)填充模具上的微型腔后，用ＵＶ紫外光進(jìn)行固化，最后脫模得到逡逑所需要的微結(jié)構(gòu)形貌，壓印過(guò)程如圖１．１所示�；诰韺�(duì)卷的紫外光滾動(dòng)壓印逡逑技術(shù)，由于具有持續(xù)性加工、高效率、高精度的加工特點(diǎn)，目前己廣泛應(yīng)用在逡逑工業(yè)領(lǐng)域并取得卓越的成果。逡逑Ｐ＾Ｕｅｍ邋ｒｏｌｌ邋ｓｔａｍｐｅｒ逡逑Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ邋ｕｎｉｔ邐＾邋門ｉ邋？邐＾邐ｕ逡逑ｃｏｎｔａｃｔ邋ｒｏｌｌｅｒ邐；邐－Ｊ－邋Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ逡逑ＵＶ邋ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ邋ｕｎｉｔ邋（ｔ））逡逑圖１．１柔性基底上紫外光固化滾動(dòng)壓印示意ｔ９］逡逑１逡逑

逑本實(shí)驗(yàn)室根據(jù)滾動(dòng)壓印的原理設(shè)計(jì)、搭建了基于紫外光固化的滾動(dòng)壓印系逡逑統(tǒng)。如圖１．２所示，我們的滾動(dòng)壓印系統(tǒng)主要由五個(gè)功能模塊組成：卷收模塊、逡逑調(diào)節(jié)模塊、壓印模塊，張緊模塊和涂膠模塊。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在柔性ＰＥＴ基底逡逑上進(jìn)行連續(xù)性、高精度、高效率地復(fù)制輥壓模具上的圖案。逡逑調(diào)節(jié)模塊邐調(diào)節(jié)模塊逡逑壓印模塊／逡逑柔性基底逡逑卷收模塊／張緊模塊逡逑Ｉ邋？邐／逡逑ｆ邋／邐ｃ逡逑ｕｖ邋燈逡逑圖１．２滾動(dòng)壓印裝置三維圖逡逑１．２國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀逡逑基于紫外光固化的滾動(dòng)壓印技術(shù)具有巨大的發(fā)展前景和優(yōu)點(diǎn)，但依然存在逡逑一些亟待解決的問(wèn)題。滾動(dòng)壓印工藝的壓印過(guò)程可以分為三個(gè)階段：填充逡逑（Ｆｉｌｌｉｎｇ），固化（ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）以及脫模（ｄｅｍｏｌｄｉｎｇ）過(guò)程。本文主要研究逡逑其中的填充和脫模過(guò)程。逡逑１．２．１滾動(dòng)壓印樹(shù)脂填充過(guò)程的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀逡逑在滾動(dòng)壓印樹(shù)脂填充的過(guò)程中，很容易因?yàn)楦鞣N因素導(dǎo)致微型腔無(wú)法完全逡逑填充，促使空氣無(wú)法逸出，最后形成氣泡缺陷［；３－１８】。氣泡缺陷的出現(xiàn)，影響了逡逑滾動(dòng)壓印的壓印精度，也降低了生產(chǎn)效率。有效的避免氣泡缺陷的產(chǎn)生、減小逡逑氣泡的大小等研宄方向是滾動(dòng)壓印技術(shù)的重要研究方向。常見(jiàn)的氣泡缺陷如
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN305.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2640088