CN100383627C - 导光板制造方法 - Google Patents

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本发明涉及一种导光板制造方法，包括以下步骤：提供一第一基板，在该第一基板上涂覆一均匀光阻层；利用一具有预定图案的光罩对该光阻层进行曝光和显影；采用干蚀刻方法对第一基板有光阻层的一面进行蚀刻；去除剩余光阻；在该已蚀刻的第一基板表面沉积一金属薄膜层；进行电铸步骤，在该金属薄膜层上形成一具有一定厚度的金属层；移除该第一基板，形成一金属薄膜层及金属层整合而成的模仁；提供一第二基板，利用该模仁对第二基板进行热压成型；移除该模仁，形成导光板。

Description

导光板制造方法
【技术领域】
本发明涉及一种导光板制造方法。
【背景技术】
近年来，随着液晶显示器的彩色化及大型化，其应用领域更为广泛，如笔记本式计算机、各种台式计算机及液晶电视等。由于液晶本身不能发光，因而需利用一光源系统作为液晶显示器的光源，如背光模组(Backlight Module)，其中，导光板是背光模组中的重要组件，其用于引导自光源发出光束的传输方向，将线光源或点光源转换成面光源。
为了提高光线出射的均匀性，一般在导光板表面设置多个网点，用于破坏光束在导光板内部传输的全反射条件，而且使其散射以提高导光板出射光束的均匀性，进而提升背光模组的整体光学性能。
目前，导光板网点的制造方法大致可分为印刷式和非印刷式两种，其中印刷式制程由于网点印刷的油墨粘度不容易控制，产品良率低因而渐有被非印刷式制程取代的趋势。非印刷式制程是将设计好的导光图案(与导光板的表面形状对应)制作在模具上，采用射出成型或压印制作出具导光图案的导光板。
请参照图1，是2003年11月5日公开的中国专利申请(申请号：02118171.3)所揭示的一种导光板制造方法，该导光板制造方法包括如下步骤：选用硅芯片作为基板(步骤101)；在硅基板上表面涂覆光阻层(步骤102)；曝光显影并采用湿式蚀刻方法形成V形槽图案，且该V形槽的夹角为70.52°(步骤103)；去除剩余光阻(步骤104)；在蚀刻后的基板表面蒸镀一金属导电层(步骤105)；对硅基板进行电铸，去除硅基板以形成电铸模(步骤106)；将电铸模作成射出模具(步骤107)；以模具配合射出成型机射出导光板(步骤108)。
但是，由于这种制造方法中采用射出成型，由于射出过程是原料借助螺杆或柱塞在加热情形下进行塑化，成为粘流状态后，经推压并射入密闭的模腔内，冷却后固化成型，开模、脱模而得成品。在射出时，熔融材料容易顺着螺旋槽流向加热缸后部，造成原料逆流，不易成型。
【发明内容】
为了克服现有技术导光板制造方法原料逆流而不易成型的缺陷，本发明提供一种易成型的导光板制造方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：提供一第一基板，在该第一基板上涂覆一均匀光阻层；利用一具有预定图案的光罩对该光阻层进行曝光和显影；采用干蚀刻方法对第一基板有光阻层的一面进行蚀刻；去除剩余光阻；在该已蚀刻的第一基板表面沉积一金属薄膜层；进行电铸步骤，在该金属薄膜层上形成一具有一定厚度的金属层；移除该第一基板，形成一金属薄膜层及金属层整合而成的模仁；提供一第二基板，利用该模仁对第二基板进行热压成型；移除该模仁，形成导光板。
与现有技术相比，本发明的导光板制造方法采用热压成型方法进行转写，由于热压成型技术是利用一定尺寸和形状的切片加入热压模具中，使原料充满模腔，并予以加热及加压，使其在模具中成型，随后再冷却脱模而取出组件，可避免原料逆流现象，故相较于射出成型方法，本发明采用的热压成型方法更容易使导光板成型。
【附图说明】
图1是一种现有技术导光板制造方法流程图。
图2是本发明导光板制造方法流程图。
图3是本发明导光板制造方法的光阻涂覆示意图。
图4是本发明导光板制造方法的曝光、显影示意图。
图5是本发明导光板制造方法的蚀刻基板示意图。
图6是本发明导光板制造方法的光阻剥离示意图。
图7是本发明导光板制造方法的沉积金属薄膜层示意图。
图8是本发明导光板制造方法的电铸示意图。
图9是本发明导光板制造方法所得的模仁示意图。
图10是本发明导光板制造方法的热压成型示意图。
图11是本发明导光板制造方法所得的导光板示意图。
【具体实施方式】
请参照图2，是本发明导光板制造方法的流程图。本发明导光板制造方法包括以下步骤：提供一第一基板，在该第一基板上涂覆一均匀光阻层(步骤201)；利用一具有预定图案的光罩对该光阻层进行曝光显影步骤(步骤202)；采用干蚀刻方法对第一基板有光阻层的一面进行蚀刻(步骤203)；去除剩余光阻(步骤204)；在该已蚀刻的第一基板表面沉积一金属薄膜层(步骤205)；进行电铸步骤，在该金属薄膜层上形成一具有一定厚度的金属层(步骤206)；移除该第一基板，形成一模仁(步骤207)；提供第二基板及热压成型机，进行热压成型(步骤208)；移除模仁，形成导光板(步骤209)。
请同时参照图3至图11，是本发明导光板制造方法流程，其包括以下步骤：
步骤201如图3所示，提供一第一基板30，该第一基板30的材料是硅。将第一基板30放置在真空或氮气环境中进行去水烘烤，烘烤温度为100℃～120℃，烘烤时间为4～6分钟。在该第一基板30上均匀涂覆一光阻层600，其中，该光阻层600是负光阻，也可以采用正光阻剂。涂覆光阻采用旋涂方法，也可以采用喷涂方法。将涂覆好光阻层600的第一基板30放置在一垫板上加热烘烤(图未示)，其中，烘烤温度是90℃～100℃，烘烤时间是20～30分钟。
步骤202如图4所示，将具有预先设计好图案的光罩与第一基板30对准，然后进行曝光步骤(图未示)，其中，曝光的光源为紫外线，采用投影式曝光技术曝光，即，该光罩平行于第一基板30。光源发出的光线经光学系统(图未示)透过光罩照射到光阻层600上，受到光线照射的光阻发生光敏反应，转变成难溶于显影液的成份。曝光后将第一基板30放置在一垫板上加热烘烤(图未示)，使光阻进一步硬化，使已曝光部分640较难溶解。其中，烘烤温度在100℃～120℃之间，烘烤时间为20～30分钟。
进行显影步骤，得到预先设计的光阻图案。在第一基板30上喷洒显影液，其中，显影液为二甲苯，且第一基板30处在静止状态30～60秒，使未曝光部分的光阻充分溶于显影液，则光罩的图案转移到光阻层600。
步骤203如图5所示，采用干蚀刻方法对该第一基板30进行蚀刻。干蚀刻方法可以采用溅击蚀刻、离子束蚀刻、等离子蚀刻及反应离子蚀刻。本实施方式以反应离子蚀刻方法为例。将第一基板30放置在一反应室(图未示)内，反应室放电电压为300～500V，室内压力为10-1～10-3torr，其中，气体离子可为氯化物，如四氯化碳(CCl4)、三氯化硼(BCl3)及氯气(Cl2)等。气体离子受到高压的作用，加速轰击到第一基板30表面，第一基板30表面未被光阻覆盖部分被轰击移除，而已曝光部分640覆盖第一基板30表面的部分受到保护，只有已曝光部分640受到气体离子的轰击，形成光阻图案的转移。
步骤204如图6所示，将覆盖在第一基板30表面上的已曝光部分的光阻640剥离。已曝光部分640被去除后，得到用在制造导光板的第一基板30，该第一基板30表面的图案与预先设计的光罩图案相一致，其是光学结构32，该光学结构32可为光栅结构或网点结构，本实施方式中图案为网点结构，其形状为圆柱状。
步骤205如图7所示，采用溅镀方法在第一基板30有图案的表面沉积一金属薄膜层520，其中，该金属薄膜层520是镍。将显影后的第一基板30放入溅镀机(图未示)的腔体内，设定工作压力为0.05torr，将第一基板30加热到150℃，通入等离子反应气体，控制沉积时间，在第一基板30表面沉积一层厚度为200～500
Figure C20041001549900061
的金属薄膜层520。此金属薄膜层520也可以由蒸镀等其它沉积方法获得。
步骤206如图8所示，将第一基板30放置在电铸液中，进行电铸步骤以形成金属层540。其中，该电铸液是提供镍离子的溶液、次磷酸盐与促进剂等的混合物。提供镍离子的溶液是硫酸镍溶液，也可以是氯化镍溶液；促进剂是碱金属卤化物。另外，该电铸液还可包括PH调节剂、润湿剂、光泽剂等来加强电铸效果。该电铸液为酸性溶液，PH值为4.2～4.8，也可以是碱性溶液。第一基板30放置在电铸液的时间由所需的金属层540厚度而设置。通过电铸，金属层540形成在第一基板30上。
步骤207如图9所示，移除第一基板30，得到由金属薄膜层520及镍金属层540整合而成的金属立体结构模型，此模型即为模仁500，该模仁500具有光学结构560。
步骤208如图10所示，提供一第二基板70，其材料是聚甲基丙烯酸甲酯。提供一热压成型机40，该热压成型机40包括一模具放置区42、一基板放置区44、两加热装置46及两冷却装置48。该冷却装置48各包括一冷却信道482。将上述步骤制得的模仁500放置在该热压成型机40的模具放置区42，将第二基板70放置在该热压成型机40的基板放置区44。通过该加热装置46将该第二基板70加热至90～95℃，下降该模仁500并施压在该第二基板70，随后在该冷却信道482内通入水或空气，将该第二基板70冷却。
步骤209如图11所示，该第二基板70冷却后将该模仁500移除，即得到导光板80，该导光板80的一表面具光学结构82，该光学结构82是由该模仁500的光学结构560转印得到。
但是，本发明导光板制造方法并不限于一实施方式，其中，该第一基板也可以是玻璃基板；该第二基板的材料为导光板材料即可，如甲基丙烯酸树脂，聚丙烯酸树脂、聚碳酸酯或聚乙烯树脂；光罩图案也不限于圆柱状结构，可以是其它结构；所镀的金属薄膜层及金属层也可以是镍钴合金、铜及铜系合金等。

Claims (9)

1.一种导光板制造方法，包括以下步骤：提供一第一基板，在该第一基板上涂覆一均匀光阻层；利用一具有预定图案的光罩对该光阻层进行曝光和显影；采用干蚀刻方法对第一基板有光阻层一面进行蚀刻；去除剩余光阻；在该已蚀刻的第一基板表面沉积一金属薄膜层；进行电铸步骤，在该金属薄膜层上形成一具有一定厚度的金属层；移除该第一基板，形成一金属薄膜层及金属层整合而成的模仁；提供一第二基板，利用该模仁对第二基板进行热压成型；移除该模仁，形成导光板。
2.如权利要求1所述的导光板制造方法，其特征在于：该第一基板的材料是硅或玻璃。
3.如权利要求1所述的导光板制造方法，其特征在于：该光阻层的涂覆方法是喷涂。
4.如权利要求1所述的导光板制造方法，其特征在于：该光阻层的涂覆方法是旋涂。
5.如权利要求1所述的导光板制造方法，其特征在于：涂覆的光阻是正光阻材料或负光阻材料。
6.如权利要求1所述的导光板制造方法，其特征在于：进一步包括一去水烘烤步骤，其是在涂覆光阻步骤之前进行。
7.如权利要求1所述的导光板制造方法，其特征在于：进一步包括一烘烤步骤，其是在涂覆光阻步骤之后进行。
8.如权利要求1所述的导光板制造方法，其特征在于：该干蚀刻方法是溅镀蚀刻方法、离子束蚀刻方法、等离子蚀刻方法或反应离子蚀刻。
9.如权利要求1所述的导光板制造方法，其特征在于：该第二基板材料是甲基丙烯酸树脂、聚丙烯酸树脂、聚碳酸酯或聚乙烯树脂。
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