[发明专利]一种用于高亮度LED图形化的纳米压印装置和方法

权利要求书

1.一种用于高亮度LED图形化的纳米压印装置，其特征是，它包括：承片台、真空吸盘、衬底、紫外光固化型纳米压印抗蚀剂、模具、气阀板，压印机构、紫外光光源、模具进给机构、真空管路、压力管路；其中，承片台的正上方固定真空吸盘，真空吸盘的正上方吸附着衬底，衬底上涂铺液态紫外光固化型纳米压印抗蚀剂；模具附在模具进给机构的放置薄膜状模具的辊轮、两个辅助支撑辊轮和压印后模具回收的辊轮的外面，模具通过辅助支撑辊轮放置在涂有液态紫外光固化型纳米压印抗蚀剂的衬底的上方和气阀板的下方，气阀板固定在压印机构的下方，紫外光光源固定在压印机构的上方；真空管路和压力管路与气阀板的进气口相连，真空管路和压力管路与真空吸盘的进气口相连。

2.如权利要求1所述的一种用于高亮度LED图形化的纳米压印装置，其特征是，所述模具为水溶性、薄膜状、弹性复合透明软模具，它包括图形层和支撑层，其中图形层具有以下特性：水溶性、高弹性模量、透明性、热稳定性和良好的力学特性，选择聚乙烯醇或聚丙烯酸水溶性高分子化合物；所述支撑层为透明高弹性薄膜状PET材料；其中图形层包含所要复制的微纳特征结构，支撑层位于图形层之上；图形层的厚度是10-50微米，支撑层PET厚度是100-200微米；所述模具采用滚压印工艺、印刷电子技术或者纳米压印技术制造。

3.如权利要求1所述的一种用于高亮度LED图形化的纳米压印装置，其特征是，所述模具进给机构包括：放置薄膜状模具的辊轮、压印后模具回收的辊轮、辅助支撑辊轮、导向和防扭偏机构，所述模具进给机构分为左右轴对称的两侧，一侧为放置薄膜状模具的辊轮和辅助支撑辊轮，放置薄膜状模具的辊轮比辅助支撑辊轮更靠近模具进给机构的中轴线，另一侧是压印后模具回收的辊轮和另外一个辅助支撑辊轮，压印后模具回收的辊轮与放置薄膜状模具的辊轮相对于模具进给机构的中轴线对称，辅助支撑辊轮和另外一个辅助支撑辊轮相对于模具进给机构的中轴线对称；

所述承片台为x-y精密工作台，实现衬底更换工位、压印过程中衬底与模具的定位和位置的调整；

所述压印机构包括沿z轴方向上下移动的一维位移平台和紫外光光源的连接支架，连接支架的下方安装有若干个缓冲密封垫；

所述紫外光光源为紫外LED灯阵列；

所述压力管路的工作范围是：0-2bar；压印过程中的工作压力是10-100mbar；

所述真空管路工作范围是：-0.1bar～-0.4bar，压印过程中的工作压力是-300Pa~-5kPa；

压印工作过程中模具下方和真空吸盘所围成的密闭区域I为低压真空环境，模具上方和压印机构所围成的密闭区域II为压力环境。

4.如权利要求1所述的一种用于高亮度LED图形化的纳米压印装置所采用的工作方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤（1）：预处理过程；

步骤（2）：压印过程；

步骤（3）：固化过程；

步骤（4）：脱模过程；

步骤（5）：后处理过程；

步骤（6）压印图形的转移。

5.如权利要求4所述的一种用于高亮度LED图形化的纳米压印方法，其特征是，所述步骤（1）的工作过程为在衬底上旋涂一层液态紫外光固化型纳米压印抗蚀剂，将衬底置于承片台之上的真空吸盘上，并通过真空吸力将涂铺液态紫外光固化型纳米压印抗蚀剂的衬底吸附固定于真空吸盘上；承片台从初始工位移动到压印工位，所述压印工位是模具的正下方中心位置。