濕膜進行預熱，從室溫上升至45°C，升溫速率為10°C /min,并在45°C下保溫20min。然后將溫度升至60°C，升溫速率為15°C /min，并在60°C下繼續保溫15min。階梯遞進式固化后硅膠濕膜整體達到半固化狀態。
[0081]S1.3將半固化PDMS涂層以100mm/s的速度勻速通過長80mm的加熱烘道，烘道溫度為100°C。經快速高溫處理后PDMS涂層有很薄層達到固化狀態。
[0082]S1.4如圖1所示，對上述制得的PDMS涂層進行凸版熱壓印，加熱源位于薄膜基材下方，逐漸升溫至80°C后保溫60min，升溫速率為30°C/min。但溫度升至70°C時，凸版印模作用到硅膠涂層后以0.5 μπι/s的速度勻速下壓3 μπι后停止。保溫結束后，將凸版印模脫離固化的PDMS涂層，得到PMDS面具有圓錐微凹結構的聚四氟乙烯薄膜基材和PDMS涂層組合膜，以此作為柔性轉印膠膜。
[0083]S2采用密封抽氣負壓吸附的陽模曲表面修飾步驟；
[0084]如圖4所示，S2.1柔性轉印膠膜覆在陽模上，陽模表面分布有凸模陣列，凸模形狀為圓臺形，圓臺下表面直徑為100mm，上表面直徑為80mm，高度為50mm。陽模邊緣采用固定框架壓緊密封，并用抽氣裝置(圖示為簡化示意圖)對密封區域進行抽氣，產生負壓使得柔性轉印膠膜緊密貼合于各個凸模上，將抽氣干路關閉維持負壓貼合狀態，制得凸模陣列曲表面修飾后的陽模。
[0085]S2.2對貼合后柔性轉印膠膜的聚二甲基硅氧烷微凹結構表面噴涂脫模劑。
[0086]S3熱塑性或熱固性膠料的微注射成型步驟；
[0087]S3.1如圖6所示，組合微注塑成型模具，將陽模與空腔模固定匹配，空腔模深度為150_。采用熱塑性材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，加熱140°C至熔融狀態，將熔融的聚甲基丙烯酸甲酯膠料加壓注射填充模具腔體，壓力為200kg/cm2。在保持該壓力下冷卻固化成型。
[0088]S4脫模、超聲波清洗及內表面真空鍍鋁步驟
[0089]S4.1當聚甲基丙烯酸甲酯膠料完全冷卻固化成型后，將空腔模與陽模分開，并打開抽氣干路，氣體進入到柔性轉印膠膜與凸模陣列表面將兩者分離，柔性轉印膠膜連同聚甲基丙烯酸甲酯成型器件一起取出。
[0090]如圖7所示，S4.2待聚甲基丙烯酸甲酯成型器件空冷至室溫繼續保持30min后，將柔性轉印膠膜從成型器件內表面剝離，隨后對成型器件進行超聲波清洗。采用真空鍍鋁工藝在聚甲基丙烯酸甲酯成型器件內表面鍍上鋁膜形成反射面。即可制成具有內表面圓錐微凸結構陣列的聚甲基丙烯酸甲酯成型反射元件。
[0091]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種內表面具有微凸結構陣列的反射元件的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: SI采用凸版熱壓印涂層制備具有微凹結構的柔性轉印膠膜步驟 S2采用密封抽氣負壓吸附修飾陽模曲表面步驟； S3熱塑性或熱固性膠料的微注射成型步驟； S4脫模、超聲波清洗及內表面真空鍍鋁步驟。
2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述采用凸版熱壓印涂層制備具有微凹結構的柔性轉印膠膜步驟具體包括: S1.1在薄膜基材上涂覆熱固性材料，涂覆厚度多140% X凸版印模浮雕結構高度尺寸； S1.2對涂覆后的熱固性濕膜，通過階梯遞進式固化曲線進行熱風烘干達到半固化狀態； S1.3對半固化狀態的熱固性濕膜進行高溫處理，溫度為熱固性材料固化溫度的110%?120% ； 51.4對高溫處理后的涂層進行凸版熱壓印，將凸版印模勻速下壓后脫模，得到具有微凹結構的柔性轉印膠膜。
3.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述采用密封抽氣負壓吸附修飾陽模曲表面步驟具體包括: 52.1將上述得到的微凹結構的柔性轉印膠膜，覆在陽模上，陽模邊緣用固定框架密封，并用抽氣裝置對密封區域進行抽氣，產生負壓使得微凹結構的柔性轉印膠膜緊密貼合于陽模的各個凸模上，將抽氣干路關閉維持負壓貼合狀態，得到凸模陣列曲表面修飾后的陽模，所述陽模表面分布凸模陣列，每個凸模內開有抽氣微通道支路； S2.2對貼合后的柔性轉印膠膜的微凹陣列表面噴涂脫模劑。
4.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述熱塑性或熱固性膠料的微注射成型步驟，包括: 將經表面修飾后的陽模與空腔模匹配固定，作為微注塑成型模具，當采用熱塑性材料時，微注射過程為將熔融的膠料從注射口加壓注射填充模具腔體，冷卻成型；當采用熱固性材料時，微注射過程為將液態膠料從注射口加壓注射填充模具腔體，并升溫加熱至固化溫度，固化成型。
5.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述脫模、超聲波清洗及內表面真空鍍鋁步驟，包括: S4.1當膠料冷卻成型或固化成型后，將空腔模與經表面修飾后的陽模分開，并打開抽氣干路，氣體進入到柔性轉印膠膜與凸模陣列表面的陽模之間，將兩者分離，柔性轉印膠膜連同待成型器件一同取出； S4.2待成型器件空冷至室溫保持一段時間后，將柔性轉印膠膜從成型器件內表面剝離，隨后對成型器件進行超聲波清洗，采用真空鍍鋁工藝在成型器件內表面鍍上鋁膜形成反射面，即可制成具有內表面微凸結構陣列的反射元件。
6.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述薄膜基材是聚四氟乙烯、聚酯、聚三氟氯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亞胺或聚醚酰亞胺，所述熱固性材料為有機硅樹脂，凸版印模浮雕結構為椎體或臺體，椎體包括圓錐、棱錐，臺體包括圓臺、棱臺，所述凸版印模浮雕結構底面最小外接圓直徑為2.5 μπι，凸版印模浮雕結構的高度為3 μπι。
7.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述階梯遞進式固化曲線包括預熱保溫階梯曲線和半固化保溫階梯曲線。
8.根據權利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述熱塑性材料為聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛樹脂或聚乙烯，所述熱固性材料為聚二甲基硅氧烷。
9.根據權利要求1-8任一項所述的制造方法制造的一種內表面具有微凸結構陣列的反射元件，其特征在于，所述微凸結構為椎體或臺體，椎體包括圓錐或棱錐，臺體包括圓臺或棱臺，微凸結構底面最小外接圓直徑< 2.5 μ m，微凸結構的高度< 3 μπι。
10.根據權利要求9所述的反射元件，其特征在于，所述微凸結構為圓錐形狀時，圓錐底面直徑G [1.2 μπι, 2.5 μπι]，圓錐頂部尖端球半徑彡150nm，圓錐高度e [1.1 μπι, 3 μπι]。
【專利摘要】本發明公開了一種具有內表面微凸結構陣列的反射元件及其制造方法，包括S1采用凸版熱壓印涂層的柔性轉印膠膜制備步驟，S2采用密封抽氣負壓吸附的陽模曲表面修飾步驟，S3熱塑性或熱固性膠料的微注射成型步驟，S4脫模、超聲波清洗及內表面真空鍍鋁步驟，反射元件的微凸結構為椎體或臺體，椎體包括圓錐、棱錐，臺體包括圓臺、棱臺，微凸結構底面最小外接圓直徑≤2.5μm，微凸結構的高度≤3μm。本發明內表面具有微凸結構陣列反射元件的制造方法可實現工業化生產，具有微結構復制比高，尺寸精密，制造工藝簡單等優點。
【IPC分類】B29C45-00, G02B5-124
【公開號】CN104742297
【申請號】CN201510075679
【發明人】湯勇, 李宇吉, 李宗濤, 陳丘, 余樹東
【申請人】華南理工大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月11日