說起超精密加工，很多人立刻覺得是高科技、尖端技術，立馬就在腦海里就浮現(xiàn)出國防軍事、航空航天等領域才需要用到，和我們普通老百姓的生活很遙遠。確實，一個國家國防軍事和航空航天領域的實力與本國技術水平密不可分。

而精密加工技術是一種機械加工技術，機械加工是工業(yè)發(fā)展的基礎技術。同時，精密和超精密加工技術的發(fā)展也促進了機械、模具、液壓、電子、半導體、光學、傳感器和測量技術及金屬加工工業(yè)的發(fā)展。

通常，按加工精度劃分，機械加工可分為一般加工、精密加工、超精密加工三個階段。但這個界限是隨著加工技術的進步不斷變化的，劃分的界限也逐漸向前推移,今天的精密加工可能就是明天的一般加工。 超精密加工，在精度等級上代表了發(fā)展的最高階段。就加工精度等級而言，當前普遍認為：超精密加工的精度高于0.1μm、表面粗糙度Ra小于0.025μm。

當前精密和超精密加工精度從微米到亞微米，乃至納米，在汽車、家電、IT電子信息高技術領域和軍用、民用工業(yè)有廣泛應用。

液晶顯示，大家都不會陌生，從手機、平板電腦、筆記本到液晶電視，液晶顯示類數(shù)碼已經(jīng)深入我們生活的每個角落。而上面說到的超精密加工在液晶顯示產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮了重要的作用。

這要從液晶屏的結構說起，通常一個液晶顯示屏有三大模塊組成：液晶面板，背光模組 和驅動芯片（如圖1所示）。

圖1

因液晶面板本身不發(fā)光，背光模組的作用就是為面板提供光源。

棱鏡片是液晶背光模組中關鍵件之一，它的質量直接影響到顯示器的亮度和成本。因此要想發(fā)展TFTLCD產(chǎn)業(yè)，棱鏡片技術是必須要掌握的關鍵技術。棱鏡片技術難度較高，國內(nèi)企業(yè)在這個環(huán)節(jié)起步最晚，其技術難點在于其制造工藝涉及到多個領域：

光學設計；棱鏡結構設計影響光效；

高分子材料：主要原材料PET或PC光學薄膜，都需要光學級；

模具制造：棱鏡花紋結構的輥筒模具加工需要超精密輥筒機床實現(xiàn)；

精密成型技術：精密涂布工藝和UV固化；

而國內(nèi)真正的技術壁壘主要在于，棱鏡片的模具制造需要采用超精密輥筒機床，國內(nèi)由于精密加工工業(yè)基礎薄弱，沒有專門用于輥筒加工的超精密單點金剛石機床，缺乏輥筒表面處理技術，因而不能達到工藝技術要求。目前模輥加工設備及技術掌握在日美少數(shù)企業(yè)手中。

棱鏡片Prism） 是一種光學薄膜，其表面為20微米左右高度的微三棱鏡結構。其原理是利用微細棱鏡結構，將是將原先大視角的發(fā)散光，聚攏在約70度的范圍內(nèi)出射，從而增加了正視的亮度，減小了可視視角， 是滿足節(jié)能需要的必備組件。

因為其發(fā)揮主要作用的棱鏡結構十分關鍵，因而棱鏡結構的設計體現(xiàn)了各家公司之間設計和專利，當前市場上棱鏡結構設計有很多種（如圖2所示）。

圖2

棱鏡片制造方法是在一層PET基膜上，通過Roll-to-Roll（卷對卷）UV連續(xù)涂布工藝，將母輥上棱鏡結構轉移到基材上（如圖3所示）。

圖3

棱鏡片表面棱鏡結構名義尺寸在微米級，其輥筒模具必須通過超精密單點金剛石車削設備才能加工。輥筒模具的加工又是如何實現(xiàn)的呢（如圖4所示）？

圖4

單點金剛石車削（SPDT）加工技術是超精密加工中常用的技術。

由于金剛石的硬度高、耐磨性強、導熱性優(yōu)越，金剛石刀具的刃口可以非常鋒利（刃口半徑可以小于0.05mμ甚至更小），而且金剛石與有色金屬的親和力小。對于銅、鋁等有色金屬以及塑料可以采用單點金剛石車削的方法，進行數(shù)控加工，直接得到超精密的光學表面。

國內(nèi)由于精密加工工業(yè)基礎薄弱，沒有專門用于輥筒加工的超精密單點金剛石機床，缺乏輥筒表面處理技術，因而不能達到工藝技術要求。

2011年，菲斯特公司率先引進當今世界上最先進、精度最高的超精密單點金剛石輥筒車床，填補了國內(nèi)超精密加工領域的空白，彌補了我國液晶顯示產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的一環(huán)。

2012年04月，該設備正式在成都菲斯特科技總部安裝調(diào)試完畢，并于04月加工出第一支輥筒，在公司增光膜生產(chǎn)車間投入使用，目前該設備運行穩(wěn)定。