[发明专利]一种用于增亮膜成型的模具辊及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于复合增亮膜成型加工的模具及其制造方法，特别涉及一种用于增亮膜成型的模具辊及其制造方法。

背景技术

增亮膜是液晶显示器LCD的背光源模组构成材料的一部分，其作用是将均匀散射在各个方向的光线汇聚到背光的正面中心视角(相对发光面法线±35°)以内，显著提高背光源的正视亮度，减少低出射角(相对于发光面)散射光线的损失。

增亮膜一般采用等腰直角三角形的长条形微棱镜(Prism)结构，通过光线在棱镜侧面的折射、全反射以及棱镜之间的多次折射，产生光线的正视累积效果和回收利用效果，实现对绝大部分光线的出射角控制。

增亮膜的生产通常都是采用UV涂布光固化设备，在加工好的模具辊上通过光固化UV胶成型工艺技术，实现微细光学结构的成型，其中最关键的技术就是在成型模具辊上雕刻设计好的棱镜结构。目前国内的大部分增亮膜生产厂家的做法，是在加工好的钢辊上镀一层适合金刚石刀具加工的金属镀层，通常是铜，再使用超精密金刚石雕刻机雕刻出所需要的微细棱镜结构的表面，用于增亮膜的成型加工。但是这种方法，由于铜的表面硬度较低，又容易在空气中逐渐氧化劣化，造成成型产品的外观和性能的不良，在应用中，往往由于成型模具辊需要反复雕刻而影响实际生产效率，增加生产成本。也有些公司采用的金属镀层为镍，大大提高了模具辊的耐用性，但是镍辊的硬度较大，对金刚石刀具的磨损很大，造成成型模具辊的加工难度和成本上升，而且镀镍辊在成型加工时，容易造成UV胶水残留在表面，形成残胶异物，难以清除，影响成型 产品的外观性能。

因此，有必要研发一种具有高的表面硬度和耐久性的成型模具辊来解决上述问题

发明内容

为了解决现有用于形成棱镜结构的镀镍模具辊的硬度大、对金刚石刀具的磨损大、加工困难的问题，本发明提供一种用于增亮膜成型的模具辊及其制造方法。该模具辊用于加工增亮膜的棱镜结构。本发明提供的模具辊易于加工，成本低。进一步的，本发明提供的模具辊克服了现有镀镍模具辊在制备增亮膜的过程中，容易造成UV胶水残留在模具辊表面，不易清洗的缺陷。本发明提供的模具辊在制备增亮膜的过程中不易挂胶，便于清洗，使用时间长。

本发明提供一种模具辊，该模具辊包括钢辊芯，所述钢辊芯的表面预镀一层镍镀层，在镍镀层的表面设置有铜镀层，在铜镀层上雕刻棱镜结构，在棱镜结构的表面设置铬镀层。

进一步的，在所述的模具辊中，所述镍镀层的厚度为8μm至10μm；所述铜镀层的厚度为350μm至1000μm；所述铬镀层的厚度为1μm至5μm。

进一步的，在所述的模具辊中，所述铜镀层的硬度为HV200至HV280；所述铬镀层的硬度为HV800至HV1000。

所述镍镀层也称为底层。所述铜镀层也称为基础镀层。所述铬镀层也称为增强镀层。

进一步的，所述铜镀层的硬度为HV230至HV280。

进一步的，在所述的模具辊中，镍镀层的厚度为9-10μm，铜镀层的厚度为600-1000μm；所述铬镀层的厚度为3-5μm。前述模具辊在实施例3、6和7中描述。

本发明还提供所述的模具辊的制备方法，所述方法包括下述步骤：

(1)钢辊芯的前处理：先用金属清洗剂清洗，再用清水冲洗，最后用3％-5％的稀硫酸对辊芯表面进行活化，所述的百分含量为重量百分含量；

(2)预镀镍镀层：在钢辊芯表面预镀一层8μm至10μm厚的镍镀层；镍镀层也称为底层；

(3)电镀厚铜：镀好镍镀层之后，对模具辊表面进行打磨清洗，之后电镀铜镀层；

(4)雕刻模具辊的铜镀层，形成具有微棱镜结构的表面；

(5)电镀铬镀层：表面微棱镜结构加工好之后，对模具辊表面进行超声波洗净活化后，电镀铬镀层。

可以优化工艺，改善电镀质量。

进一步的，在所述的模具辊的制备方法中，电镀镍镀层的方法如下：

镀镍阳极为电解镍板，镀镍液的主要成分包含250-320g/L的硫酸镍，40-55g/L的氯化镍作为阳极活化剂，35-55g/L的硼酸作为缓冲剂，将镀液的pH值稳定在4.2，1-3ml/L的双氧水作为防针孔剂，并控制镀液温度在40±1℃，采用3-4A/dm²的施镀电流，进行15-20分钟，得到镍镀层。

可用NaOH调节镀液的pH值。

进一步的，在所述的模具辊的制备方法中，电镀铜镀层的方法如下：