结构体形成装置、制造结构体的方法和结构体的制作方法

文档序号:4417027阅读:236来源:国知局
专利名称:结构体形成装置、制造结构体的方法和结构体的制作方法
结构体形成装置、制造结构体的方法和结构体技术领域
本技术涉及一种通过使用能量束的照射固化材料而形成的结构体、结构体形成装 置以及制造结构体的方法。
背景技术
在待
公开日本专利申请2007-90859 (在下文中,称之为专利文献I)中公开的光学 膜制造方法中,聚碳酸脂树脂从安装在挤压机上的压模中以熔融状态的薄片形状被挤出形 成聚碳酸脂树脂膜,该聚碳酸脂树脂膜被插入,夹在表面具有雕刻图案的成形辊与弹性辊 之间。用这种方法,成形辊表面上的雕刻图案被传输到膜上(参考,例如,专利文献I说明书 的段落
)。发明内容
在使用这种成形辊的膜制造方法中,成形辊的雕刻图案被传输到膜上。在这种方 法中,被传输到膜上的形状在细度和精确度上受到限制。
鉴于上述情况,有必要提供一种能够形成具有微小和高精确度形状的片状结构体 的结构体形成装置,制造结构体的方法和该结构体。
根据本技术的一个实施例,提供了一种结构体形成装置,包括辊、保持件、照射单 元和拾取卷轴。
辊被设置成能够旋转,所述辊的长度位于所述旋转的轴向方向上,并且所述辊被 设置成能够传输能量束。
保持件被设置为面向所述辊,从而在所述保持件与所述辊之间形成长度位于所述 轴向方向上的狭缝区,并且所述保持件至少在所述狭缝区能够保持待由所述能量束的能量 固化的材料。
照射单元被配置为经由所述辊向所述狭缝区选择性地辐射所述能量束以固化所 述材料,以便形成片状结构体。
拾取卷轴被配置为拾取所形成的所述片状结构体。
根据本技术的实施例,辊和拾取卷轴在如下状态下旋转,在该状态中,材料被保持 在辊和保持件之间形成的狭缝区,并且能量束向狭缝区辐射。用这种方法,片状结构体形成 并被发送。换句话说,与现有技术不同,此结构体形成装置形成片状结构体不是通过使用成 形棍的方法,而是通过使用快速原型制作(rapid prototyping)的制模技术。因此,片状结 构体可以立刻并以高精度形状而形成。
结构体形成装置可以进一步包括供应卷轴,所述供应卷轴被配置为向所述辊与所 述保持件之间供应基膜。
所述拾取卷轴可以将所述基膜上形成的所述片状结构体与所述基膜一同地拾取。 于是,可以形成基膜和附着于基膜的片状结构体的卷轴。
所述照射单元可以包括第一光源,所述第一光源被配置为产生作为所述能量束的激光束。于是,可以通过快速原型制作领域的光固化成形技术形成片状结构体。
所述照射单元可以进一步包括扫描机构,所述扫描机构被配置为在所述轴向方向 上扫描从所述第一光源产生的激光束。
所述保持件可以由能够传输所述激光束的材料制成。此外,所述照射单元可以进 一步包括第二光源,所述第二光源被配置为,利用所述激光束来照射由保持件保持在狭缝 区的材料。于是,可以形成由第一固化层和第二固化层构成的结构,通过利用来自第一光源 的激光束来照射材料而获得第一固化层,通过利用来自第二光源的激光束来照射材料而获 得第二固化层。因此,片状结构体可以形成为复杂形状。
所述材料可以包括光固化树脂并且包含光吸收剂。在此情况下,所述照射单元可 以进一步包括控制器,所述控制器被配置为控制来自所述第一光源的所述激光束的能量, 从而连续地控制在所述狭缝区形成的所述片状结构体在所述激光束的光轴方向上的深度。 因此,同样地,片状结构体可以形成为复杂形状
结构体形成装置可以进一步包括供应机构,所述供应机构被配置为,向所述狭缝 区供应所述材料。当材料通过供应机构被供应至狭缝区时,该材料可以被自动供应。
结构体形成装置可以进一步包括去除单元,所述去除单元被配置为,去除附着在 从所述狭缝区输出的所述片状结构体上的未固化材料。于是,拾取卷轴可以以没有未固化 材料的纯状态(pure state)来拾取并存储该片状结构体。
所述去除单元可以包括管嘴,所述管嘴被配置为,通过真空作用来吸取所述未固 化材料。
所述去除单元可以进一步包括管状网辊,所述管状网辊由网构件构成,所述网构 件被设置成,在所述辊与所述拾取卷轴之间的用于片状结构体的传输路径上是能够旋转 的,并且对于从所述狭缝区输出的所述片状结构体施加张力。进一步地,所述管嘴被布置 在所述管状网辊内,并且通过所述管状网辊的所述网构件的中介作用来吸取所述未固化材 料。于是,在该结构体通过管状网辊传输的同时,通过管状网辊的中介作用,利用管嘴的吸 取来去除未固化材料。此外,管嘴被布置在管状网辊内,因此可以为去除单元保留一些空 间。
所述保持件由能够传输来自所述第一光源的所述激光束的材料制成。在此情况 下,结构体形成装置可以进一步包括去除单元和传输机构。
去除单元被配置为去除附着在从所述狭缝区输出的所述片状结构体上的未固化 材料。传输机构被配置成,将已经通过去除单元去除了所述未固化材料的所述片状结构体 传输直到所述拾取卷轴,同时,将通过所述保持件从所述第一光源发射的所述激光束输入 到已经去除了所述未固化材料的所述片状结构体。
于是,利用通过辊发射并穿过狭缝区和保持件传输过来的激光束的能量,可以对 已经去除了所述未固化材料的片状结构体进行后固化处理。
结构体形成装置可以进一步包括反射件和光引导件之一,其被配置为,支持向待 由所述传输机构传输的所述片状结构体输入来自所述第一光源的所述激光束。于是,可更 高效地使用用于形成片状结构体的激光束的能量。
根据本技术另一个实施例的制造结构体的方法,在狭缝区保持待被能量束的能量 固化的材料,所述狭缝区形成在辊与保持件之间,所述辊被设置成能够旋转且其长度位于所述旋转的轴向方向上,并且所述辊能够传输所述能量束,所述保持件被布置成面向所述辊,并且所述狭缝区的长度位于所述轴向方向上。
经由所述辊向所述狭缝区选择性地辐射所述能量束以固化所述材料,从而形成片状结构体。
利用拾取卷轴来拾取如此形成的所述片状结构体。
根据本技术另一个实施例的结构是通过上述制造方法制造的结构体。
如上所述,根据本技术的实施例,可以形成具有微小和高精度形状的片状结构体。
如附图所示,鉴于对其最佳模式实施例的如下详细描述,本发明公开的这些和其他目标、特征和优点将会变得更加明显。


图1是根据本技术第一实施例的结构体形成装置的结构示意图。
图2是图1所示的结构体形成装置的侧视图。
图3是根据本技术第二实施例的结构体形成装置的结构示意图。
图4是根据本技术第三实施例的结构体形成装置的结构示意图。
图5是根据本技术第四实施例的结构体形成装置的结构示意图。
图6是根据本技术第五实施例的结构体形成装置的结构示意图。
图7是根据本技术第七实施例的结构体形成装置的结构示意图。
图8是示出了具有双层结构的结构的实例的透视图,例如,由图5或6中所示的结构体形成装置形成该结构体。
图9示出了具有图案的片状结构体,其中,与图8所示结构相同的在一个方向上被拉伸的结构竖直和水平地布置。
图10是根据另一实例的结构的透视图,该结构体可以由结构体形成装置形成;以及
图11是根据另一实例的结构的透视图,该结构体可以由结构体形成装置形成。
具体实施方式
在下文中,将根据附图描述本技术的实施例。
(第一实施例)
(结构体形成装置的结构)
图1是根据本技术第一实施例的结构体形成装置的结构示意图。图2是图1所示的结构体形成装置100的侧视图。
结构体形成装置100包括被配置为辐射能量束作为激光束LB的照射单元10 ;辊 22,激光束LB输入其中;以及有被布置成面向辊22的管件24。此外,结构体形成装置100 包括拾取卷轴40、被布置在管件24和拾取卷轴40之间的多个张力辊31、32和33、以及清洗喷嘴35 (参考图2),该喷嘴被布置在这些张力辊31、32和33中靠近张力辊32的位置。
照射单元10具有被配置产生激光束LB的激光光源11、被配置为反射从激光光源 11产生的激光束的多面镜13、以及f Θ透镜15,该透镜被配置为将每个由多面镜13反射的激光束的等角运动变换成匀速运动,并且发射如此变换后的激光束。多面镜13绕着一条旋转轴旋转,该旋转轴例如沿着图1中的竖直方向(Z轴方向),以便沿着辊22的纵向方向(Y 轴方向)扫描激光束LB。在此情况下,至少多面镜13的作用相当于扫描机构。可以提供检流计(galvanometer)镜来替代多面镜13。
辊22是由连接在其上的电机(未显示)驱动来旋转的。辊22的长度位于其旋转的轴向方向(Y轴方向)。辊22具有大致固体柱状形状。辊22的至少传输激光束LB的那一部分由透明材料(如玻璃和有机玻璃)制成。管件24、张力辊31、32和33和拾取卷轴40都被设置成可以沿着同辊22方向类似的方向绕着旋转轴线而旋转。
管件24布置成面向辊22,从而间隙23形成在辊22和管件24之间。形成的管件 24的直径大于辊22的直径。在辊22和管件24之间的间隙23中,可由激光束LB固化的液体材料R被保持住。材料R通过其表面张力而保持在间隙23中。管件24的作用相当于保持件,该保持件被配置为在管件24和辊22之间保持材料R。
使用了一种由激光束LB固化的树脂材料作为材料R。当紫外线用作激光束LB时, 紫外线可固化树脂用作材料R。激光束LB可以包括红外线和可见光,并且据此,树脂材料可以被适当地选择。
在间隙23中,形成了一个(一维)狭缝区,其长度沿着与同辊22和管件24的旋转轴线相同的轴线。换句话说,狭缝区对应于一个区域,该区域包括在间隙23宽度(激光束光轴方向上的宽度(图2实例中的X轴方向))范围内的最窄区域。定位辊22和管件24,并且配置激光光学系统,使得在狭缝区里,激光束LB从辊22那侧输入。
注意,照射单元10可以包括被配置成聚焦激光束LB的光学系统。在此情况下,光学系统被设计为,将激光束LB聚焦在狭缝区内。
辊22和管件24相对于彼此而布置,从而狭缝区在X轴方向上的宽度被设置为接近1mm、或1mm、或更小。这些典型值取决于材料R的类型、待形成结构的精度等等。保留在间隙23里的材料R在Z轴方向上的深度取决于辊22和管件24的材料、材料R的类型、间隙23在X轴方向上的宽度等等。
类似于上述辊22,例如,管件24的全部或一部分可以由透明材料(如玻璃或有机玻璃)制成,或者可以由不传输激光束LB的材料制成。
如图2所示,通过f Θ透镜15发射的激光束LB典型地沿大致水平方向从辊22 — 侧进入,并进而经由辊22中的光学路径进入狭缝区,该光学路径的长度与辊22的直径相对应。
拾取卷轴40是由连接在其上的电机(未显示)驱动来旋转的,并且如下所述,收起固化物体R’(结构)(由图2中的加粗实线指出),该物体是通过激光束LB的照射而固化在狭缝区的材料。
张力辊31、32和33形成一条传输路径,沿着这条路径,从狭缝区输出的固化物R’ 被传送直到拾取卷轴40。张力辊31、32和33通过固化物R’的传送力而旋转,该力是由施加于固化物R’的适当张力所产生的。电机可以被连接到张力辊31、32和33中至少一个。
没有必要由分开的电机分别地驱动辊22和拾取卷轴40。换句话说,辊22和拾取卷轴40可以由一个电机驱动(通过传输机构等等的中介作用)。或者,至少一个张力辊31、 32和33可以由连接在其上的电机(未显示)驱动来旋转。
清洗喷嘴35喷射出包含乙醇、甲醇等的洗涤液。用这种方法,例如,附着在物体R’上的未固化材料R被去除。清洗喷嘴35的布置可以适当改变。清洗喷嘴35的作用相当于 被配置用于去除未固化材料R的去除单元。
(结构体形成装置的操作)
描述了具有如上所述结构的结构体形成装置100。
材料R由材料供应单元(供应机构)(未显示)提供给辊22和管件24之间的间隙 23。根据材料R的类型、间隙23的容量(capacity)、未固化物R’的传输速度(例如,辊22 的转速)等等,来自材料供应单元的材料的供应量或供应流速被适当设置。
辊22和拾取卷轴40以恒定速度彼此同步旋转。处在如下状况下时(在此状况中, 多面镜13恒速旋转,例如,由电机带动),激光束LB从激光光源11发射。此外,当激光驱动 器(未显示)输出调制驱动信号至激光光源11时,其激光能量的打开/关闭受到控制。
激光驱动器连接到一个电脑(未显示)上,该电脑存储着待形成的片状结构体的三 维数据。基于该三维数据,电脑向激光驱动器输出控制信号。作为对此的回应,激光驱动器 向激光光源11输出调制驱动信号。
用这种方法,在狭缝区中,片状固化物R’可以形成任何形状。如此形成的固化物 R’通过管件24从狭缝区输出,该管件的旋转是通过辊22的旋转动力和辊22的旋转以及拾 取卷轴40的旋转动力来带动的。经由张力辊31、32和33形成的传输路径,作为结构的固 化物R’由拾取卷轴40拾取。
如上所述,与现有技术不同,根据本实施例的结构体形成装置100不是通过使用 成形辊的方法而是通过使用快速原型制造的制模技术来制造片状结构体的。因此,片状结 构体可以立刻并以高精确度的形状而形成。。
此外,如此形成的片状结构体通过被拾取(收起)的方式被保存,并且因此,可以大 量和高速地生产该结构体。结果就是,可以实现成本的降低。
仍进一步地,在本实施例中,以一维形式(辊22和管件24的旋转轴线方向)保持在 狭缝区的材料R受到激光束LB照射。因此,可以实现通过一维调节液面方法来形成结构的 技术。为了实现这样的一维调节液面方法,在本实施例中,通过辊22和圆形管件24来形成 一维狭缝区。于是,在狭缝区形成的固化物R’从辊22和管件24的相应表面被有效剥离。
在本实施例中,提供了清洗喷嘴35。因此,拾取卷轴40可以拾取并存储处于没有 未固化材料的纯状态下的片状结构体。
(第二实施例)
图3是根据本技术第二实施例的结构体形成装置的结构示意图。在以下描述中, 与例如参照图1描述的实施例的结构体形成装置100相同的部件、功能等等被简化或忽略, 并且主要描述不同点。
结构体形成装置200包括一对辊222和224,在它们之间,确保具有用于保持材料 的间隙23,并且供应卷轴50被配置成向间隙23供应基膜F。
供应卷轴50可以被驱动旋转,或者可以由拾取卷轴40的旋转驱动力来驱动。作 为基膜F,使用了 PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVA (聚乙烯醇)等等。如图3中的空心箭 头所指,供应卷轴50向基膜F施加后张力。
辊222和224的大小大致相同。辊222和224中的至少一个的一部分用来传输激 光束LB。于是,激光束LB被输入狭缝区,该区域位于成对的辊222和224之间的间隙23中。注意,在图3所示的实例中,虽然从右侧被输入至辊222,但是通过在左侧从辊224输入 并穿过辊224,激光束LB可以被输入狭缝区。
成对的辊222和224中至少一个可以被驱动旋转,或者可以由拾取卷轴40的旋转 驱动力来驱动。
拾取卷轴40不仅拾取形成在基膜F上的结构(固化物R’),而且拾取基膜F本身。
在此实施例中,在成对的辊222和224与拾取卷轴40之间设置张力辊34。于是, 在成对的辊222和224与拾取卷轴40之间形成用于结构的传输路径。清洗喷嘴35被布置 在张力辊34附近。
根据如上所述的结构体形成装置200,可以在基膜F上形成结构,并且基膜F的功 能可以相当于载体。
(第三实施例)
图4是根据本技术第三实施例的结构体形成装置的结构示意图。
根据此实施例的结构体形成装置300包括非旋转保持件60,而不是第一实施例中 的管件24等。在此情况下,材料R保持在辊22和保持件60之间的间隙23中,并且狭缝区 在间隙23中形成。保持件60具有用于材料R的保持面61,这是一个至少面向辊22并且 以大致平面形状形成的面。此外,仍在此实施例中,提供了被配置为供应基膜F的供应卷轴 50。
此外,在此实施例中,当树脂材料R包含光吸收剂时,结构体形成装置300配置为, 能够执行灰度曝光(灰色调曝光)。更具体来说,当激光驱动器可变地控制激光光源11的激 光能量时,可以连续控制狭缝区形成的结构的在激光束LB的光轴方向上的深度。换句话 说,如图4所示,结构体形成装置300能够在基膜F上形成如同透镜阵列RL形状的形状,该 透镜阵列具有一定厚度,该厚度根据片状结构体的区域连续变化。在此情况下,激光驱动器 的功能相当于控制单元。
当形成如图4所示的透镜阵列RL时,材料R可以被固化到更深侧,与激光能量大 小成比例。因此,在每个透镜形成期间,将激光能量平稳地控制成低、高、再次低,这就足够 了。
作为光吸收剂,使用了各种公知的材料。例如,作为紫外线吸收剂,采用二苯甲酮、 苯并三唑等等是合适的。
在此实施例中,虽然形成为平面,但是保持件60的保持面61也可以以曲面形成。 在此情况下,保持件60可以设置成曲面,该曲面的弯曲与辊22的表面的弯曲方向相同。换 句话说,凹面可以形成为保持件60的表面。
(第四实施例)
图5是根据本技术第四实施例的结构体形成装置的结构示意图。
根据此实施例的结构体形成装置400包括被配置为保持材料R的成对辊222和 224、第一激光光源111和第二激光光源112。此外,结构体形成装置400还包括被配置为供 应基膜F的供应卷轴50。
来自第一激光光源111的激光束LBl从辊222侧被辐射,并且来自第二激光光源 112的激光束LB2从辊224侧被辐射。虽然彼此大致平行,但是激光束LBl和LB2的光轴也 可以彼此不平行。
根据上述结构,可以形成双层结构,该双层结构由使用来自第一激光光源111的 激光束LBl照射材料而获得的固化层以及由使用来自第二激光光源112的激光束LB2照射 材料而获得的固化层所组成。于是,结构可以以复杂形状形成。注意,在图5中,虽然形成 了双层透镜阵列R2,但是结构也可以以任何形状形成。
(第五实施例)
图6是根据本技术第五实施例的结构体形成装置的结构示意图。根据此实施例的 结构体形成装置500与图5所示的结构体形成装置400的不同之处在于,不供应基膜F。
(第六实施例)
根据本技术第六实施例的结构体形成装置(未显示)与例如根据参照图1、3和4 描述的实施例中的结构体形成装置的不同之处在于,由拾取卷轴40拾取的结构可以回卷 (roll back),这样第二固化层可以形成在已经形成的第一固化层上(或者,在基膜F的相 对于已经形成第一固化层的那一侧的相对一侧的表面上)。为了形成第二固化层,在此情况 下,使得拾取卷轴40被设置成,拾取卷轴40的方向被反转(在轴向上反转)为在第一固化层 形成期间的一个方向,这就足够了。
(第七实施例)
图7是根据本技术第七实施例的结构体形成装置的结构示意图。
根据此实施例的结构体形成装置600与图2所示的结构体形成装置100的不同之 处在于,提供网辊86,替代图2中的张力辊31,而且附加地提供了用于激光束LB的反射机 构70。
整个或一部分网辊86由网构件组成,并且因此具有大量的孔。此外,网辊86以管 状形成,以便可以旋转,并且其功能相当于张力辊。在网辊86内部,布置了真空吸嘴(管嘴, nozzle) 87,它被配置为通过真空作用,以网辊86的网构件作为中介,吸取附着在结构上的 未固化材料R。
根据此实施例,在固化物R’(结构)由网辊86传输的同时,附着在固化物R’上的 未固化材料R可以通过网辊86的中介而利于吸嘴被去除。此外,真空吸嘴87布置在网辊 86内部,并且因此用于包括了真空吸嘴87和网辊86的去除单元80的空间可得以保留。
在此实施例中,可以提供一种被配置为沿着网辊86的轴向方向(Y轴方向)移动真 空吸嘴87的移动机构。真空吸嘴可以包括多个真空吸嘴。可替换地,可以在网辊86中提 供一个或多个吸嘴部件,每个吸嘴部件都由彼此整合的多个吸嘴组成。注意,清洗喷嘴35 可以被省略。
管件24由如玻璃或有机玻璃的透明材料制成,该材料传输已被辐射到狭缝区的 激光束LB。传输机构由用于传输结构的张力辊32和33组成,传输机构传输结构,其中,未 固化材料R已经通过去除单元80等从该结构体中被去除,经过了一个位置,在该位置处,辐 射通过管件24的激光束可以被输入到结构中。于是,利用已经通过了狭缝区和管件24传输 过来的激光束的能量,可以进行结构的后固化处理,未固化材料已经从该结构体中被去除。
反射机构70具有一种功能,支持向待由张力辊32和33传输的结构输入激光束。 反射机构70包括,例如,三个反射板(反射件)71,72和73并且这些反射板71、72和73被 设置成环绕辐射通过管件24的激光束。两个反射板71和72被布置在管件24和由传输机 构(32和33)传输的结构之间,并且剩下的一个反射板73被布置在由传输机构(32和33)传输的结构后面。辐射机构70可以具有箱体形状。
辐射通过管件24的激光束首先被反射板73反射。被反射板73反射的一部分激光 束进入结构,其余部分激光束在两个反射板71和72之间被反射数次,并且重新进入结构。 用这种方法,用来形成结构的激光束的能量可以被更高效地利用。
可以提供光引导件(指的是允许光线从中穿过的部件)替代反射板71、72和73。
(结构的实例)
(实例I)
图8是示出了一种具有双层结构的结构的实例的透视图,该结构体是由,例如,图 5或6中所示的结构体形成装置400或500形成的。
此结构是通过灰度曝光形成的,并且具有竖直对称的形状和由上层部分101和下 层部分102组成的双层结构。结构的一个部件(一个单元)包括两个锥形部分105和107以 及架在其间的桥接部分106。上层部分101的锥形部分105和下层部分102的锥形部分107 彼此连接。此结构具有一定的大小,沿着Y轴方向(例如,参考图2)由激光束通过一次扫描 形成。
(实例2)
图9示出了具有一种构造(质地,fabric)图案的片状结构体,其中,与图8所示结 构相同的结构(在一个方向上被拉伸)竖直和水平排列。注意,在图9中,图8中所示结构一 个单元中的锥形部分105等的形状均被简化为方柱状。
图5和6中所示的结构体形成装置400和500能够接连地大量且高速地形成具有 复杂形状的这种片状结构体。
(实例3)
图10是根据另一实例的结构的透视图,该结构体可以由结构体形成装置400和 500形成。此结构类似于图9中所示的结构,而与图9中所示结构的不同之处在于,在竖直 方向上的结构和在水平方向上的结构在它们的桥接部分106处彼此连续。
(实例4)
图11是根据另一个实例的结构的透视图,该结构体可以由结构体形成装置400和 500形成。此结构可以被用作热交换器,其包括多个微流路103和多个散热翅片104,它们 沿着这些微流路103的纵向而排列。
(其他实施例)
本技术不限于上述实施例,也可以在其他各种实施例中得到实现。
在上述每个实施例中,可以执行表面处理(如氟涂膜),例如,在辊22和管件24 (保 持件60)中至少一个的表面上。同样应用于辊222和224。于是,从狭缝区输出的固化物 R’可以从辊22和管件24上被轻易地剥离。
拾取卷轴40能够将固化物体R’与分隔板(未显示)一起拾取。注意,分隔板与基 膜F不同。
参考图5和6描述的根据本实施例的结构体形成装置400和500均能够利用来自 第一激光光源111的激光束LBl的照射形成作为基部的固化物体,并且作为基部的此固化 物可以被用来替代基膜F。在此情况下,在基部,利用来自第二激光光源112的激光束LB2 形成具有任意形状的固化层。
在根据上述实施例的结构体形成装置中,虽然提供了一个或两个激光光源,但是 也可以提供三个或更多激光光源。在此情况下,各具有不同光轴角的三个或更多(或两个) 激光束可以从同一个辊(辊22,例如)一侧被输入到狭缝区中。可替换地,从狭缝区的两侧, 在多个光轴角的激光束可以被输入到狭缝区中。
用于激光束的反射机构70以及去除单元80可以从图7所示的结构体形成装置 600中被去掉。
在图7所示的反射机构70中,可以在反射板71和72之间的激光束进口处设置偏 振板。在此情况下,输入到偏振板的激光束被转换为偏振光束,并且可以采用的一种配置 是,在被传输后并且一旦通过进口被输入到反射板71和72之间,作为偏振光束输入的激光 束不是从进口辐射的。
在上述实施例中,虽然供应自材料供应单元(未显示),但是也可以手动供应待被 能量束固化的材料。
在上文所述实施例中的至少两个特点可以彼此结合。
本技术可以采用下面的配置。
(I) —种结构体形成装置,包括
辊,设置成能够旋转,所述辊的长度位于所述旋转的轴向方向上,并且所述辊被设 置成能够传输能量束;
保持件,被设置为面向所述辊,从而在所述保持件与所述辊之间形成长度位于所 述轴向方向上的狭缝区,并且所述保持件至少在所述狭缝区能够保持待由所述能量束的能 量固化的材料;
照射单元,被配置为经由所述辊向所述狭缝区选择性地辐射所述能量束以固化所 述材料,以便形成片状结构体;以及
拾取卷轴,被配置为拾取如此形成的所述片状结构体。
(2)根据条目(I)所述的结构体形成装置,进一步包括供应卷轴,所述供应卷轴被 配置为向所述辊与所述保持件之间供应基膜。
(3)根据条目(2)所述的结构体形成装置,其中,所述拾取卷轴将所述基膜上形成 的所述片状结构体与所述基膜一同地拾取。
(4)根据条目(I)至(3)中的任一个所述的结构体形成装置,其中,所述照射单元 包括第一光源,所述第一光源被配置为产生作为所述能量束的激光束。
(5)根据条目(4)所述的结构体形成装置,其中,所述照射单元进一步包括扫描机 构,所述扫描机构被配置为在所述轴向方向上扫描从所述第一光源产生的激光束。
( 6 )根据条目(4 )或(5 )所述的结构体形成装置,其中,
所述保持件由能够传输所述激光束的材料制成,并且
所述照射单元进一步包括第二光源,所述第二光源被配置为,利用所述激光束来 照射由保持件保持在狭缝区的材料。
(7)根据条目(4)至(6)中任一个所述的结构体形成装置,其中,
所述材料包括光固化树脂并且包含光吸收剂,并且
所述照射单元进一步包括控制器,所述控制器被配置为控制来自所述第一光源的 所述激光束的能量,从而连续地控制所述狭缝区形成的片状结构体的在来自所述第一光源的所述激光束的光轴方向上的深度。
(8)根据条目(I)至(7)中任一个所述的结构体形成装置,进一步包括供应机构, 所述供应机构被配置为,向所述狭缝区供应所述材料。
(9)根据条目(I)至(8)中任一个所述的结构体形成装置,进一步包括去除单元, 所述去除单元被配置为,去除附着在从所述狭缝区输出的所述片状结构体上的未固化材 料。
(10)根据条目(9)所述的结构体形成装置,其中,所述去除单元包括管嘴,所述管 嘴被配置为,通过真空作用来吸取所述未固化材料。
(11)根据条目(10)的结构体形成装置,其中,
所述去除单元进一步包括管状网辊,所述管状网辊由网构件构成,所述网构件被 设置成,在所述辊与所述拾取卷轴之间的用于片状结构体的传输路径上是能够旋转的,并 且对于从所述狭缝区输出的所述片状结构体施加张力,并且
所述管嘴被布置在所述管状网辊内,并且通过所述管状网辊的所述网构件的中介 作用来吸取所述未固化材料。
(12)根据条目(4)的结构体形成装置,其中
所述保持件由能够传输来自所述第一光源的所述激光束的材料制成,
所述结构体形成装置进一步包括
去除单元,被配置为去除附着在从所述狭缝区输出的所述片状结构体上的未固化 材料;以及
传输机构,被配置成,将已经通过去除单元去除了所述未固化材料的所述片状结 构体传输直到所述拾取卷轴,同时,将通过所述保持件从所述第一光源发射的所述激光束 输入到已经去除了所述未固化材料的所述片状结构体。
(13)根据条目(12)的结构体形成装置,进一步包括反射件和光引导件之一,其被 配置为,支持向待由所述传输机构传输的所述片状结构体输入来自所述第一光源的所述激 光束。
(14) 一种制造结构体的方法,包括
在狭缝区保持待被能量束的能量固化的材料,所述狭缝区形成在辊与保持件之 间,所述辊被设置成能够旋转且其长度位于所述旋转的轴向方向上,并且所述辊能够传输 所述能量束,所述保持件被布置成面向所述辊,并且所述狭缝区的长度位于所述轴向方向 上;
经由所述辊向所述狭缝区选择性地辐射所述能量束以固化所述材料,从而形成片 状结构体;以及
利用拾取卷轴来拾取如此形成的所述片状结构体。
(15) 一种通过一方法制造的结构体,所述方法包括
在狭缝区保持待被能量束的能量固化的材料,所述狭缝区形成在辊与保持件之 间,所述辊被设置成能够旋转且其长度位于所述旋转的轴向方向上,并且所述辊能够传输 所述能量束,所述保持件被布置成面向所述辊,并且所述辊的长度位于所述轴向方向上;
经由所述辊向所述狭缝区选择性地辐射所述能量束以固化所述材料,从而形成片 状结构体;以及
利用拾取卷轴来拾取如此形成的所述片状结构体。
本公开包含的主题涉及于2011年9月15日向日本专利局提交的日本优先权专利 申请JP 2011-201503中所公开的主题,其全部内容通过引用结合于此。
本领域技术人员应当理解,根据设计要求和其他因素,在所附权利要求或其等同 物范围内,可以进行各种修改、组合、子组合、以及替换。
权利要求
1.一种结构体形成装置,包括辊,设置成能够旋转,所述辊的长度位于所述旋转的轴向方向上,并且所述辊被设置成能够传输能量束;保持件,被设置为面向所述辊,从而在所述保持件与所述辊之间形成长度位于所述轴向方向上的狭缝区,并且所述保持件至少在所述狭缝区能够保持待由所述能量束的能量固化的材料;照射单元,被配置为经由所述辊向所述狭缝区选择性地辐射所述能量束以固化所述材料,以便形成片状结构体;以及拾取卷轴,被配置为拾取所形成的所述片状结构体。
2.根据权利要求1所述的结构体形成装置,进一步包括供应卷轴,所述供应卷轴被配置为向所述辊与所述保持件之间供应基膜。
3.根据权利要求2所述的结构体形成装置,其中,所述拾取卷轴将所述基膜上形成的所述片状结构体与所述基膜一同地拾取。
4.根据权利要求1所述的结构体形成装置,其中,所述照射单元包括第一光源,所述第一光源被配置为产生作为所述能量束的激光束。
5.根据权利要求4所述的结构体形成装置,其中,所述照射单元进一步包括扫描机构, 所述扫描机构被配置为在所述轴向方向上扫描从所述第一光源产生的所述激光束。
6.根据权利要求4所述的结构体形成装置,其中,所述保持件由能够传输所述激光束的材料制成,并且所述照射单元进一步包括第二光源,所述第二光源被配置为利用所述激光束来照射由保持件保持在所述狭缝区的材料。
7.根据权利要求4所述的结构体形成装置,其中,所述材料包括光固化树脂并且包含光吸收剂,并且所述照射单元进一步包括控制器,所述控制器被配置为控制来自所述第一光源的所述激光束的能量,从而连续地控制在所述狭缝区形成的所述片状结构体在所述激光束的光轴方向上的深度。
8.根据权利要求1所述的结构体形成装置,进一步包括供应机构,所述供应机构被配置为向所述狭缝区供应所述材料。
9.根据权利要求1所述的结构体形成装置,进一步包括去除单元,所述去除单元被配置为去除附着在从所述狭缝区输出的所述片状结构体上的未固化材料。
10.根据权利要求9所述的结构体形成装置,其中,所述去除单元包括管嘴,所述管嘴被配置为通过真空作用来吸取所述未固化材料。
11.根据权利要求10所述的结构体形成装置,其中,所述去除单元进一步包括管状网辊,所述管状网辊由网构件构成,所述管状网辊被设置成能够在所述辊与所述拾取卷轴之间的用于片状结构体的传输路径上进行旋转,并且对从所述狭缝区输出的所述片状结构体施加张力,并且所述管嘴被布置在所述管状网辊内,并且通过所述管状网辊的所述网构件的中介来吸取所述未固化材料。
12.根据权利要求4所述的结构体形成装置,其中,所述保持件由能够传输来自所述第一光源的所述激光束的材料制成,所述结构体形成装置进一步包括去除单元,被配置为去除附着在从所述狭缝区输出的所述片状结构体上的未固化材料;以及传输机构,被配置成,将已经通过所述去除单元去除了所述未固化材料的所述片状结构体传输到所述拾取卷轴,同时,将通过所述保持件从所述第一光源发射的所述激光束输入到已经去除了所述未固化材料的所述片状结构体。
13.根据权利要求12所述的结构体形成装置,进一步包括反射件和光引导件之一,其被配置为支持向待由所述传输机构传输的所述片状结构体输入来自所述第一光源的所述激光束。
14.根据权利要求1所述的结构体形成装置,其中,所述辊和所述拾取卷轴由一个电机驱动。
15.根据权利要求1所述的结构体形成装置,其中,所述照射单元具有被配置产生激光束的激光光源、被配置为反射从所述激光光源产生的激光束的多面镜、以及f Θ透镜。
16.—种制造结构体的方法,包括在狭缝区保持待被能量束的能量固化的材料,所述狭缝区形成在辊与保持件之间,所述辊被设置成能够旋转且其长度位于所述旋转的轴向方向上,并且所述辊能够传输所述能量束,所述保持件被布置成面向所述辊,并且所述狭缝区的长度位于所述轴向方向上;经由所述辊向所述狭缝区选择性地辐射所述能量束以固化所述材料,从而形成片状结构体;以及利用拾取卷轴来拾取所形成的所述片状结构体。
17.—种通过一方法制造的结构体,所述方法包括在狭缝区保持待被能量束的能量固化的材料,所述狭缝区形成在辊与保持件之间,所述辊被设置成能够旋转且其长度位于所述旋转的轴向方向上,并且所述辊能够传输所述能量束,所述保持件被布置成面向所述辊,并且所述狭缝区的长度位于所述轴向方向上;经由所述辊向所述狭缝区选择性地辐射所述能量束以固化所述材料,从而形成片状结构体;以及利用拾取卷轴来拾取所形成的所述片状结构体。
全文摘要
提供一种结构体形成装置、制造结构体的方法和结构体,该结构体形成装置包括辊,设置成能够旋转,所述辊的长度位于所述旋转的轴向方向上,并且所述辊被设置成能够传输能量束;保持件,被布置为面向所述辊,从而在所述保持件与所述辊之间形成长度位于所述轴向方向上的狭缝区,并且所述保持件至少在所述狭缝区能够保留待由所述能量束的能量固化的材料;照射单元,被配置为,经由所述辊向所述狭缝区选择性地辐射所述能量束以固化所述材料,以便形成片状结构体;以及拾取卷轴,被配置为拾取如此形成的所述片状结构体。
文档编号B29C35/10GK102990919SQ20121032665
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月5日 优先权日2011年9月15日
发明者安河内裕之 申请人:索尼公司
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