CN102433561A - 光学膜片加工模具及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种光学膜片加工模具，其包括一个模具基体，所述模具基体具有一铜质表面，一形成于铜质表面的氧化铜薄膜，以及一形成于所述氧化铜薄膜表面的膜层。其中所述膜层为一具有高疏水性的氟化自组装单分子膜层。本发明的模具具有容易脱模的特点。本发明也提供一种光学膜片加工模具的制作方法。

Description

光学膜片加工模具及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种模具技术领域，尤其涉及一种加工模具及所述加工模具的制作方法。

背景技术

随着光电科技的发展，液晶显示器逐渐受到消费者及业者的重视，在产品的销售量上也持续保持持高增长率。其中液晶显示器的成像方式为利用电场的开关而驱动并显示出高质量的画面，而液晶面板本身并不能发出光线，必须由背光模块来提供显示器光源。

光学膜片是背光模块的部件之一，其制造技术也为背光模块制造中的最关键技术之一。背光模块中光学膜片的主要功能在于利用自身表面的微型结构，改变光线的行进路径，增加目标范围角亮度，提高光源使用效率及提升模块均一度。

目前行业内制备光学膜片的工艺主要是先在基材(PET等)上涂布UV胶，然后压花，即使用一表面具有微结构的滚筒，以压印的方式将滚筒表面的微结构转写在基材上，最后通过UV光照射，使光学膜片表面的微结构定型。在此工艺流程中，光学膜片压花后的脱模问题至关重要，如果光学膜片表面的UV胶残余在滚筒的微结构中，会造成光学膜片外观的缺陷，也会影响后续制作的其它膜片表面的形状。为了使光学膜片能够顺利脱模，现有技术通常采用在光学膜片所使用的UV调合树脂配方中添加脱模剂等方法来达到脱模效果，但此脱模剂的添加会降低UV胶与基材的附着力。

发明内容

有鉴于此，实有必要提供一种光学膜片加工模具及加工模具的制作方法，使得光学膜片于不添加脱膜剂的状况下也能有效脱模。

一种光学膜片加工模具，其包括一个模具基体，所述模具基体具有一铜质表面，一形成于铜质表面的氧化铜薄膜，以及一形成于所述氧化铜薄膜表面的氟化自组装单分子膜层。其中所述氟化自组装单分子膜层是所述氧化铜薄膜与氟化的脂肪酸通过脱水反应链接形成，所述氟化自组装单分子膜层具有高疏水性。

一种光学膜片加工用模具的制作方法，其包括在具有铜质表面的模具基体上形成一层氧化铜薄膜，以及以氟化的脂肪酸与氧化铜进行脱水连结，在模具基体上形成一高疏水性的氟化自组装单分子膜层。

相比于现有技术，本发明所述的模具表面为氟化自组装单分子膜层，其具有高疏水性，可以使光学膜片有效脱模，更能在光学膜片制程中不添加脱模剂的状况下也有效脱模，从而既能防止光学膜片缺陷的发生，又不会降低UV胶与基材的附着力。同时，紧密的疏水性单分子层可视为一保护层，使模具不再继续氧化，防止模具表面光学缺陷的发生，提升模具的寿命。

附图说明

图1是本发明第一实施例的加工模具制作流程图。

图2是本发明第二实施例的加工模具结构示意图。

主要元件符号说明

加工模具                    10

模具基体                    12

铜质表面                    120

微结构                      122

氧化铜薄膜                  14

氟化自组装单分子膜层        16

具体实施方式

下面将结合附图对本技术方案提供的光学膜片加工模具及其制作方法作进一步的详细说明。

请参阅图1的流程图并同时参阅图2，本技术方案第一实施例提供一种光学膜片加工模具10的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：(1).提供一个具有铜质表面120的模具基体12；(2).对所述模具基体12的铜质表面120进行氧化处理，在模具基体12的铜质表面120形成一层氧化铜薄膜14；(3).通过氟化脂肪酸与所述氧化铜薄膜14反应形成一层氟化自组装单分子膜层16；(4).清洗所述氟化自组装单分子膜层16。

步骤(1)所提供的具有铜质表面120的模具基体12可以为一铜质滚轮，当然，所述模具基体12也可以为其它形状的基体。所述模具基体12的表面可以形成有各种形状的微结构122，用于转写在光学膜片基材上以实现各种光学功能。

在步骤(2)中，模具基体12可以放在氧气环境中或者大气环境中加热进行氧化处理。为加快氧化速度，也可以将模具基体12置于氧等离子体中进行氧化处理，然后再以去离子水冲洗模具基体12表面。在模具基体12的铜质表面120形成氧化铜薄膜14有利于步骤(3)中氟化自组装单分子膜层16的形成。

在步骤(3)中，氟化自组装单分子膜层16的形成采用如下方法：

首先，将形成有氧化铜薄膜14的模具基体12置于一氮气环境的密闭容器中，并向所述容器中加入具长碳链的全氟化脂肪酸(Perfluorinated carboxylic acid)。长碳链的全氟化脂肪酸的用量约为所述容器容积的0.2％，在本实施例中，所述具长碳链的全氟化脂肪酸为CF₃(CF₂)_nCOOH，其中n等于3、6、8、10或16。

然后，加热所述容器至200℃，保持3小时，使得所述长碳链的全氟化脂肪酸气化，并紧密包覆所述模具基体12，所述气化的全氟化脂肪酸中的羧基与所述模具基体表面的氧化铜薄膜14之间产生化学吸附，即，气化的全氟化脂肪酸中的羧基与所述模具基体表面的氧化铜进行脱水反应，在所述模具基体上形成氟化自组装单分子膜层16。由于本实施例采用的是全氟化脂肪酸，因此所形成的氟化自组装单分子膜层16为一全氟化自组装单分子膜层。所述全氟化脂肪酸具有C-F键使所述氟化自组装单分子膜层16具有高疏水性。其中，所述脱水反应还可以在高于所述全氟化脂肪酸的气化温度的任意温度下进行。

其中，本步骤所述长碳链的全氟化脂肪酸还可以用具长碳链的部分氟化脂肪酸替代，所述部分氟化脂肪酸为CF₃(CF₂)_n(CH₂)_mCOOH，其中n+m＝3、6、8、10、16，n及m为自然数。

最后，缓慢冷却所述模具基体12。

在步骤(4)中，依次以氯仿、丙酮、酒精以及去离子水清洁所述加工模具10的表面，以去除加工模具10表面的多余物理吸附的氟化脂肪酸。

请参阅图2，本发明的第二实施例提供了一种光学膜片加工模具10，所述光学膜片加工模具10采用第一实施例的方法制得，其包括一个模具基体12，所述模具基体12具有一铜质表面120，一形成在铜质表面120上的氧化铜薄膜14，以及一覆于所述氧化铜薄膜14表面的氟化自组装单分子膜层16。本实施例中，模具基体12为一铜质滚轮，当然，所述模具基体12也可以为其它形状的基体。所述模具基体12的表面形成有各种形状的微结构122，用于转写在光学膜片基材上以实现各种光学功能。在本实施例中，微结构122以沿铜质滚轮轴向延伸的V型凹槽为例。

其中所述氟化自组装单分子膜层16是所述氧化铜薄膜14与全氟化脂肪酸CF₃(CF₂)_nCOOH(n等于3、6、8、10或16)或部分氟化脂肪酸CF₃(CF₂)_n(CH₂)_mCOOH(其中n+m＝3、6、8、10、16，n及m为自然数)通过脱水反应形成的，所述氟化自组装单分子膜层16具有高疏水性。

相比于现有技术，本技术方案提供光学膜片加工模具，其表面为氟化自组装单分子膜层，其具有高疏水性，可以使光学膜片有效脱模，更能在光学膜片制程中不添加脱模剂的状况下也有效脱模，同时，紧密的疏水性氟化自组装单分子膜层可视为一保护层，使模具不再继续氧化，防止模具表面光学缺陷的发生，提升模具的寿命。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种光学膜片加工模具的制作方法，其包括：

提供一个具有铜质表面的模具基体；

氧化所述铜质表面形成一层氧化铜薄膜；以及

将氟化脂肪酸与所述氧化铜薄膜进行脱水反应，在所述氧化铜薄膜表面形成一氟化自组装单分子膜层。

2.如权利要求1所述的加工模具的制作方法，其特征在于，使用氧等离子体处理模具基体的铜质表面，使模具基体表面形成一氧化铜薄膜。

3.如权利要求2所述的加工模具的制作方法，其特征在于，所述脱水反应是在密闭的氮气环境下进行。

4.如权利要求3所述的加工模具的制作方法，其特征在于，所述脱水反应是在高于所述氟化脂肪酸的气化温度的温度下进行。

5.如权利要求4所述的加工模具的制作方法，其特征在于，所述氟化脂肪酸为直链全氟化脂肪酸，化学式为CF₃(CF₂)_nCOOH，其中n＝3、6、8、10或16。

6.如权利要求4所述的加工模具的制作方法，其特征在于，所述氟化脂肪酸为直链部分氟化脂肪酸，化学式为CF₃(CF₂)_n(CH₂)_mCOOH，其中n+m＝3、6、8、10或16，m及n为自然数。

7.如权利要求4所述的加工模具的制作方法，其特征在于，在形成所述氟化自组装单分子膜层之后，还包含依次以氯仿、丙酮、酒精以及去离子水清洁所述氟化自组装单分子膜层表面，以去除氟化自组装单分子膜层表面的多余吸附。

8.一种采用权利要求1提供的方法制得的光学膜片加工模具，其包括一个具有铜质表面模具基体、形成于所述铜质表面的氧化铜薄膜以及形成于所述氧化铜薄膜上的氟化自组装单分子膜层，其中所述氟化自组装单分子膜层是所述氧化铜薄膜与氟化的脂肪酸通过脱水反应链接形成。

9.如权利要求8所述的光学膜片加工模具，其特征在于，所述氟化自组装单分子膜层为全氟化自组装单分子膜层或部分氟化自组装单分子膜层。

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