转印式滚轮的制造方法及转印式滚轮与流程

1.本发明涉及一种滚轮的制造方法及滚轮，特别是涉及一种转印式滚轮的制造方法及转印式滚轮。


背景技术：

2.现有的转印式滚轮的制造方法主要通过在转印式滚轮的外表面涂布正光阻剂(positive resist)形成一正光阻层，并且从所述转印式滚轮的外部对涂布有正光阻层的滚轮的部分区域照射特定波长的光线(如：紫外光)，使被特定波长的光线照射到的上述部分区域的正光阻层发生光化学反应，从而能被特定的显影液(developer)溶解，进而提供具有特定微结构的转印式滚轮。
3.然而，由于涂布于所述转印式滚轮的外表面的正光阻层具有一定厚度，现有的转印式滚轮在曝光时，所述转印式滚轮的正光阻层靠近曝光光源的一侧会受到足够的曝光能量及时间，相对地，上述正光阻层的另一侧则没有受到足够的曝光能量及时间。或者，上述正光阻层的另一侧也受到足够的曝光能量及时间，但靠近曝光光源的正光阻层的一侧则受到过量的曝光能量及时间。
4.上述两种曝光情况都会导致现有的转印式滚轮的制造方法经常无法提供具有精美的表面微结构的转印式滚轮。故，如何通过转印式滚轮的制造方法的设计与改良或是转印式滚轮的结构改良，以克服上述的缺陷，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种转印式滚轮的制造方法及转印式滚轮。
6.为了解决上述的技术问题，本发明的其中一个实施例公开一种转印式滚轮的制造方法。所述转印式滚轮的制造方法包括一前置步骤：提供一透光圆管及涂布于所述透光圆管外表面的一负光阻层；其中，所述透光圆管定义有一中心轴线，而在垂直所述中心轴线的所述负光阻层的一截面中，所述负光阻层呈封闭状；一曝光步骤：将一曝光装置伸入所述透光圆管内，并使所述曝光装置发出一图案化光线来穿过所述透光圆管而照射在所述负光阻层；其中，所述曝光装置与所述透光圆管为相对地移动，以使邻近所述透光圆管的所述外表面的所述负光阻层的一部位，其受到所述图案化光线照射而构成一全像纹路图案层；以及一显影步骤：去除未形成所述全像纹路图案层的所述负光阻层的另一部位，以令所述透光圆管及形成于所述透光圆管上的所述全像纹路图案层共同构成一转印式滚轮。
7.优选地，所述曝光步骤包括，所述透光圆管沿其中心轴线自转，并且所述曝光装置在所述透光圆管内沿着平行所述中心轴线的一方向而相对于所述透光圆管移动。
8.优选地，所述曝光步骤包括，所述透光圆管沿其中心轴线自转，所述曝光装置伸入所述透光圆管内后保持不动，并且所述曝光装置发出的所述图案化光线所照射到的所述负光阻层的所述部位，其具有的一光照长度为所述透光圆管的长度的至少90％。
9.优选地，所述曝光步骤包括，所述全像纹路图案层形成有一正弦波形表面，并且所述正弦波形表面的任两个波峰之间相隔有介于0.9微米(μm)～1.1微米的一间隔。
10.优选地，在所述曝光步骤包括，所述负光阻层的一厚度大于所述正弦波形表面的一最大厚度，并且所述最大厚度不大于0.5微米。
11.优选地，在所述曝光步骤包括，所述曝光装置包括一雷射发射模块，并且所述雷射发射模块所发出的光线能通过干涉作用而构成所述图案化光线，以使被照射的所述全像纹路图案层形成有所述正弦波形表面。
12.优选地，在所述曝光步骤包括，所述曝光装置包括一发光二极管模块及一光罩，并且所述发光二极管模块所发出的光线能通过所述光罩而构成所述图案化光线，以使被照射的所述全像纹路图案层形成有所述正弦波形表面。
13.优选地，在所述前置步骤包括，所述透光圆管呈透明状；于所述曝光步骤中，所述全像纹路图案层覆盖所述透光圆管的整个所述外表面。
14.本发明的其中一个实施例公开一种转印式滚轮。所述转印式滚轮包括一透光圆管，其定义有一中心轴线；以及一全像纹路图案层，其由曝光一负光阻层而形成，所述全像纹路图案层形成于所述透光圆管的一外表面，并且所述全像纹路图案层覆盖整个所述外表面；其中，在垂直所述中心轴线的所述全像纹路图案层的一截面中，所述全像纹路图案层呈封闭状。
15.本发明的其中一个实施例公开一种转印式滚轮。所述转印式滚轮以上所述的转印式滚轮的制造方法所制成。
16.本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的转印式滚轮的制造方法及转印式滚轮，其能通过“所述曝光步骤将所述曝光装置相对地移动并伸入所述透光圆管内并发出所述图案化光线照射在所述负光阻层，构成所述全像纹路图案层”以及“所述显影步骤去除未形成所述全像纹路图案层的所述负光阻层的另一部位构成所述转印式滚轮”的技术方案，取代用于现有的滚轮的制造方法以节省所述转印式滚轮的制造时间及成本，并使所述转印式滚轮形成有机械强度足够且受到均匀曝光的全像纹路图案层。
17.为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
18.图1为本发明提供的第一实施例的转印式滚轮的生产设备的示意图；
19.图2为本发明提供的第一实施例的转印式滚轮的生产设备的方块示意图；
20.图3为本发明提供的第一实施例的透光圆管的立体示意图；
21.图4为本发明提供的第一实施例的透光圆管的剖面示意图；
22.图5为本发明提供的第一实施例的透光圆管外表面上的负光阻层的变化示意图；
23.图6为本发明提供的第一实施例的作动机构与曝光装置的组合示意图；
24.图7为本发明提供的第一实施例的作动机构与曝光装置的另一组合示意图；
25.图8为本发明提供的第一实施例的作动机构与曝光装置的另一组合示意图；
26.图9为本发明提供的第一实施例的作动机构与曝光装置的另一组合示意图；
27.图10为本发明提供的第二实施例的转印式滚轮的制造方法的步骤流程图；
28.图11为本发明提供的第三实施例的转印式滚轮立体示意图。
具体实施方式
29.以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“转印式滚轮的制造方法及转印式滚轮”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
30.应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
31.[第一实施例]
[0032]
请参阅图1至图9所示，其为本发明的第一实施例，需先说明的是，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。
[0033]
参阅图1及图2所示，本实施例提供一种转印式滚轮的生产设备100，其包括一涂布机构1、相对设置于所述涂布机构1下方的一作动机构3、设置于所述作动机构3上的一曝光装置2、位置邻近于所述涂布机构1的一显影机构4、以及相对设置于所述曝光装置2及所述作动机构3下方的一承载台5。进一步地说，所述作动机构3设置于所述承载台5与所述涂布机构1之间。
[0034]
如图1所示，在本实施例中，所述涂布机构1是一喷涂涂布机构，但本发明并不以此为限。举例来说，所述涂布机构1也可以是线棒式涂布机构、双面成形涂布机构、以及封闭式刮刀涂布机构等多种应用不同涂布技术的涂布机构。
[0035]
所述涂布机构1用来在一透光圆管201的外表面涂布形成有一负光阻层202。其中，所述透光圆管201定义有一中心轴线。需要说明的是，在本实施例中，所述透光圆管201是由钠钙玻璃、石英玻璃或丙烯酸玻璃等具有透明性质的材料制成；所述负光阻层202主要是由聚异戊二烯橡胶(polyisoprene rubber)或环氧基聚合物(epoxy-based polymer)等材料制成，但本发明并不以此为限。举例来说，所述透光圆管201也可以由派热克斯(pyrex)玻璃等其他透明材料制成，或者所述透光圆管201可以呈透光状但非透明状；所述负光阻层202也可以由硫醇烯聚合物(thiol-enes(oste)polymer)等负光阻剂材料制成。
[0036]
如图1、图3及图4所示，所述涂布机构1将所述负光阻层202没有间隙地覆盖于所述透光圆管201的整个所述外表面。更详细地说，所述涂布机构1将呈液体状的所述负光阻剂材料平均且没有间隙地喷涂于所述透光圆管201的整个所述外表面，使所述液体状的负光阻剂材料附着于所述透光圆管201的整个所述外表面并形成所述负光阻层202。
[0037]
如图1所示，所述曝光装置2用来伸入所述透光圆管201内，而所述作动机构3用来使所述曝光装置2与所述透光圆管201相对地移动，并使所述透光圆管201沿其中心轴线自转。为方便说明，以下主要先描述所述曝光装置2，而后再描述所述作动机构3。
[0038]
如图5及图6所示，在本实施例中，所述曝光装置2包括近似点光源的一雷射发射模块21，其能朝所述透光圆管201发出通过干涉作用而构成的一图案化光线，以使所述图案化光线照射在涂布于所述透光圆管201所述外表面的所述负光阻层202，但本发明并不以此为限。如图8及图9所示，举例来说，所述雷射发射模块21也可以更换成一发光二极管模块22以及一光罩23。
[0039]
当所述曝光装置2与所述透光圆管201相对地移动时，所述负光阻层202的一部位能够受到所述图案化光线照射并发生化学变化而构成一全像纹路图案层203。换句话说，所述全像纹路图案层203是借由曝光所述负光阻层202而形成于所述透光圆管201的所述外表面。
[0040]
更详细地说，所述雷射发射模块21从所述透光圆管201的内部发出所述图案化光线，其照射并穿透所述透光圆管201的内表面，而后抵达所述负光阻层202，以使被照射的所述全像纹路图案层203形成有一正弦波形表面。其中，所述全像纹路图案层203覆盖所述透光圆管201的整个所述外表面，而且在垂直所述中心轴线的所述全像纹路图案层203的一截面中，所述全像纹路图案层203呈封闭状。
[0041]
需要说明的是，在本实施例中，所述负光阻层202的一厚度大于所述全像纹路图案层203的一最大厚度。进一步地说，所述负光阻层202的所述厚度为所述全像纹路图案层203的所述最大厚度的1～10倍。举例来说，所述全像纹路图案层203的所述最大厚度可以是0.3微米(μm)，而所述负光阻层202的所述厚度就是0.6～3微米。
[0042]
需要说明的是，所述正弦波形表面的任两个波峰之间相隔有介于0.9～1.1微米的一间隔。也就是说，所述正弦波形表面的正弦波波长长度范围介于0.9～1.1微米。其中，所述负光阻层202的一厚度大于所述正弦波形表面的一最大厚度，并且所述最大厚度不大于0.5微米。
[0043]
如图7所示，所述雷射发射模块21也可以是呈长条状的光源，当其伸入所述透光圆管201时，所述雷射发射模块21相对于所述透光圆管201保持不动，并且所述雷射发射模块21发出的所述图案化光线所照射到的所述负光阻层202的所述部位。所述雷射发射模块21具有一光照长度为所述透光圆管201的长度的至少90％。更详细地说，假设所述透光圆管201的长度是10公分(cm)，所述光照长度就至少是9公分。
[0044]
如图6所示，所述作动机构3包括有一旋转模块31及一线性移动模块32。为方便说明，图6中仅示出所述旋转模块31的主要组件，并且下述旋转模块31仅为举例来说，本发明不以此为限。其中，所述旋转模块31具有两个夹具311、一线性马达312、两个时规皮带轮313、以及一时规皮带314。两个所述夹具311分别夹持所述透光圆管201的两端，一个所述时规皮带轮313与所述线性马达312组合，另一个所述时规皮带轮(图未示)与任一个所述夹具311组合，而所述时规皮带314则环绕两个所述时规皮带轮313。
[0045]
当所述线性马达312运转时，与所述线性马达312组合的所述时规皮带轮313开始转动并借由所述时规皮带314带动与所述夹具311组合的所述时规皮带轮313，使所述透光圆管201开始旋转。需要说明的是，所述透光圆管201的转动方向可以是顺时针方向也可以是逆时针方向。
[0046]
需要说明的是，在本实施例中，所述旋转模块31以夹持方式固定所述透光圆管201，并使所述透光圆管201能沿其中心轴线自转，但本发明并不以此为限。举例来说，在本
发明未绘示的其他实施例中，所述旋转模块31也可以黏着的方式固定所述透光圆管201。
[0047]
如图6所示，在本实施例中，所述线性移动模块32上固定有所述雷射发射模块21，所述线性移动模块32可使所述雷射发射模块21在所述透光圆管201内沿着平行所述中心轴线的一方向相对于所述透光圆管201移动，但本发明不以此为限。举例来说，如图7所示，当所述雷射发射模块21是呈长条状的光源并伸入所述透光圆管201内时，所述线性移动模块32保持不动，但所述透光圆管201仍然可借由所述旋转模块31沿其中心轴线自转。
[0048]
承上所述，需要说明的是，如图8所示，当所述雷射发射模块21更换为所述发光二极管模块22以及所述光罩23时，所述发光二极管模块22固定于所述线性移动模块32，以使所述发光二极管模块22能通过所述线性移动模块32而在所述透光圆管201内沿着平行所述中心轴线的所述方向相对于所述透光圆管201移动。
[0049]
所述光罩23间隔套设于所述发光二极管模块22外。其中，所述光罩23的长度大于所述发光二极管模块22的长度。需要说明的是，所述发光二极管模块22能用来朝所述透光圆管201发出通过所述光罩23而构成的所述图案化光线，以使所述图案化光线照射在涂布于所述透光圆管201所述外表面的所述负光阻层202。
[0050]
如图9所示，所述发光二极管模块22也可以呈长条状并相对于所述透光圆管201保持不动，并且所述发光二极管模块22发出的所述图案化光线所照射到的所述负光阻层202的所述部位，其具有所述光照长度为所述透光圆管201的长度的至少90％。
[0051]
如图1所示，所述显影机构4用来去除未形成所述全像纹路图案层203的所述负光阻层202的另一部位。更详细地说，所述显影机构4中容纳有相对应于所述负光阻层202的显影剂，其可用于溶解未被所述图案化光线照到的部分所述负光阻层202。当部分所述负光阻层202被溶解后，具有所述透光圆管201以及所述全像纹路图案层203的一转印式滚轮200就被完成。
[0052]
如图1所示，于本实施例中，所述承载台5用来供所述透光圆管201水平地置放，而且所述承载台5具有两个支架51。其中，所述曝光装置2及所述作动机构3对应所述承载台5设置。更详细地说，所述作动机构3由两个所述支架51支撑，但本发明并不限于此。举例来说，在其他未绘示的实施例中，所述承载台5也可以用来供所述透光圆管201铅锤地置放，且所述承载台5也可以具有数量两个以上的支架51。
[0053]
[第二实施例]
[0054]
参阅图10所示，其为本发明的第二实施例，需先说明的是，本实施例类似于上述第一实施例，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述；再者，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。
[0055]
本发明提供一种转印式滚轮的制造方法，其至少依序包括下列几个步骤：一前置步骤s1、一曝光步骤s2、以及一显影步骤s3。所述前置步骤s1提供所述透光圆管201及涂布于所述透光圆管201所述外表面的所述负光阻层202。其中，所述透光圆管201呈透明状且定义有所述中心轴线，而在垂直所述中心轴线的所述负光阻层202的所述截面中，所述负光阻层202呈封闭状。另，所述转印式滚轮的制造方法于本实施例中是通过上述实施例一中的转印式滚轮的生产设备100来实施，所以在本实施例中有关于所述转印式滚轮的生产设备100的描述还请一并参考实施例一及其图1至图9。
[0056]
所述前置步骤s1首先以所述作动机构3的所述旋转模块31固定所述透光圆管201，而后以所述涂布机构1将所述负光阻层202涂布于所述透光圆管201的所述外表面。
[0057]
所述曝光步骤s2首先通过所述线性移动模块32使所述曝光装置2相对地移动并伸入所述透光圆管201内。而后在上述曝光装置2伸入所述透光圆管201内的过程中，所述曝光装置2发出所述图案化光线来穿过所述透光圆管201，并照射在邻近所述透光圆管201的所述外表面的所述负光阻层202的一部位，其受到所述图案化光线照射而构成所述全像纹路图案层203。
[0058]
需要说明的是，所述全像纹路图案层203覆盖所述透光圆管201的整个所述外表面。且所述全像纹路图案层203形成有所述正弦波形表面，并且所述正弦波形表面的任两个波峰之间相隔有介于0.9微米～1.1微米的所述间隔。所述负光阻层202的所述厚度大于所述正弦波形表面的所述最大厚度，并且所述最大厚度不大于0.5微米。
[0059]
在本实施例中，于所述曝光步骤s2中，所述透光圆管201沿其中心轴线自转，并且所述曝光装置2在所述透光圆管201内沿着平行所述中心轴线的所述方向而相对于所述透光圆管201移动，但本发明并不以此为限。举例来说，所述曝光装置2伸入所述透光圆管201内后也可以保持不动，并且所述曝光装置2发出的所述图案化光线所照射到的所述负光阻层202的所述部位，其具有的所述光照长度为所述透光圆管201的长度的至少90％。
[0060]
在本实施例中，所述曝光装置2包括所述雷射发射模块21，并且所述雷射发射模块21所发出的光线能通过干涉作用而构成所述图案化光线，以使被照射的所述全像纹路图案层203形成有所述正弦波形表面，但本发明并不以此为限。举例来说，所述雷射发射模块21也可以更换成所述发光二极管模块22以及所述光罩23，并且所述发光二极管模块22所发出的光线能通过所述光罩23而构成所述图案化光线，以使被照射的所述全像纹路图案层203形成有所述正弦波形表面。
[0061]
所述显影步骤s3去除未形成所述全像纹路图案层203的所述负光阻层202的另一部位，以令所述透光圆管201及形成于所述透光圆管201上的所述全像纹路图案层203共同构成所述转印式滚轮200。
[0062]
[第三实施例]
[0063]
参阅图11所示，其为本发明的第三实施例，需先说明的是，本实施例类似于上述第一实施例，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述；再者，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。
[0064]
本发明提供一种转印式滚轮200，其具有所述透光圆管201以及形成于所述透光圆管201的所述外表面的所述全像纹路图案层203。所述透光圆管201呈透明状且定义有所述中心轴线。所述透光圆管201具有一中空部以及两个开口，两个所述开口分别位于所述透光圆管201的两端且两个所述开口的形状与所述透光圆管201的横断面的形状相同。进一步地说，两个所述开口的形状呈圆形，但本发明不以此为限。举例来说，所述透光圆管201也可以只有一端具有所述开口，另一端则不具所述开口，且所述开口的形状呈椭圆形。
[0065]
所述全像纹路图案层203由曝光所述负光阻层202而形成，所述全像纹路图案层203形成于所述透光圆管201的所述外表面，并且所述全像纹路图案层203覆盖所述透光圆管201的整个所述外表面。其中，在垂直所述中心轴线的所述全像纹路图案层203的所述截
面中，所述全像纹路图案层203呈封闭状。
[0066]
需要额外说明的是，于本实施例中，所述转印式滚轮200是以上述转印式滚轮的制造方法(及/或上述转印式滚轮的生产设备100)所制成，但本发明并不以此为限。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述转印式滚轮200也可以是由其他生产设备或制造方法制成。
[0067]
[实施例的有益效果]
[0068]
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的转印式滚轮的制造方法及转印式滚轮，其能通过“所述曝光步骤将所述曝光装置相对地移动并伸入所述透光圆管内并发出所述图案化光线照射在所述负光阻层，构成所述全像纹路图案层”以及“所述显影步骤去除未形成所述全像纹路图案层的所述负光阻层的另一部位构成所述转印式滚轮”的技术方案，取代用于现有的滚轮制造方法以节省所述转印式滚轮的制造时间及成本，并使所述转印式滚轮形成有机械强度足够且受到均匀曝光的全像纹路图案层。
[0069]
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的申请专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的申请专利范围内。