CN106547044B - 一种偏光片的加工设备及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种偏光片的加工设备，包括驱动组件、滚筒压印模板和载台，所述载台用于承载涂覆有光阻层的衬底基板，所述滚筒压印模板设置于所述载台上方，所述驱动组件用于驱动所述滚筒压印模板与所述光阻层相抵持，并且所述驱动组件驱动所述滚筒压印模板由所述载台的一端滚动至所述载台的另一端，以在所述光阻层上连续压印出图案。本发明的偏光片的加工设备中采用滚筒压印模板代替现有技术中的平面压印模板可以减小压印模板的尺寸，降低模板的制作成本，进而降低偏光片的制造成本。本发明的偏光片的加工方法能够降低偏光片的制作成本。

Description

一种偏光片的加工设备及制造方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种偏光片的加工设备及制造方法。
背景技术
现有技术中可通过在玻璃基板上形成偏光膜而构成偏光片。具体的，可以采用纳米压印技术(Nano-imprint Lithography，简称NIL)或曝光设备在玻璃基板上形成偏光膜。
NIL技术是以刻印图案的压印机在玻璃基板上形成图样。具体过程是在玻璃基板涂覆光阻层后，再对平面压印模板施加压力，以在光阻层上形成印出面板图样，经过刻蚀获得需要的图案。但是，NIL技术所采用的平面压印模板制作相对复杂，压印模板大多通过光刻等方式制作，压印模板的尺寸越大，其制作难度和成本都会大幅上升。因此，传统的方法制作的偏光片的成本居高不下，亟需改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种偏光片的加工设备，利用该加工设备制作偏光片能够降低大尺寸偏光片的制作成本。
本发明的目的在于提供一种偏光片的制造方法，通过该方法制作偏光片能够降低大尺寸偏光片的制作成本。
为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：
本发明实施例提供一种偏光片的加工设备，包括驱动组件、滚筒压印模板和载台，所述载台用于承载涂覆有光阻层的衬底基板，所述滚筒压印模板设置于所述载台上方，所述驱动组件用于驱动所述滚筒压印模板与所述光阻层相抵持，并且所述驱动组件驱动所述滚筒压印模板由所述载台的一端滚动至所述载台的另一端，以在所述光阻层上连续压印出图案。
其中，所述载台的承载面与水平面的夹角为锐角，所述载台的一端在竖直方向上位于所述载台另一端的上方，所述驱动组件驱动所述滚筒压印模板沿平行所述承载面方向滚动，以在所述光阻层上连续压印出图案。
其中，所述载台的承载面与水平面的夹角为α，其中，0＜α≤15°。
其中，所述驱动组件驱动所述滚筒压印模板沿平行所述承载面方向由所述载台的一端滚动至所述载台的另一端，所述驱动组件还驱动所述载台以一端为转轴，所述载台的另一端围绕所述载台的一端转动，使得所述载台的一端在竖直方向上位于所述载台另一端的上方。
其中，所述滚筒压印模板的数量为多个，多个所述滚筒压印模板沿其轴线方向并排设置，所述驱动组件驱动多个所述滚筒压印模板由所述载台的一端滚动至所述载台的另一端，以在所述光阻层上连续压印出图案。
其中，所述滚筒压印模板轴向的长度小于或等于100cm。
本发明提供一种偏光片的制造方法，其中，包括
提供衬底基板，将所述衬底基板固定于载台的承载面上；
在所述衬底基板之远离所述载台的一侧涂覆光阻层；
提供滚筒压印模板，所述滚筒压印模板与所述光阻层相抵持；
所述滚筒压印模板由所述载台的一端滚动至所述载台的另一端，以在所述光阻层上连续压印出图案；
对所述光阻层进行固化处理。
其中，所述对所述光阻层进行固化处理步骤中，包括对所述衬底基板底部照射UV光，从而将所述光阻层固化。
其中，所述衬底基板包括层叠设置的透明基底及金属层，所述光阻层涂覆于所述金属层之上；对所述光阻层进行固化处理后，还包括：
透过所述光阻层对所述金属层进行蚀刻，以在所述金属层上形成金属线栅图案；
去除所述光阻层。
其中，采用干法蚀刻对所述光阻层及所述金属层进行蚀刻，以在所述金属层上形成金属线栅图案
本发明实施例具有如下优点或有益效果：
本发明中的偏光片的加工设备，包括驱动组件、滚筒压印模板和载台，所述载台用于承载涂覆有光阻层的衬底基板，所述滚筒压印模板设置于所述载台上方，所述驱动组件用于驱动所述滚筒压印模板与所述光阻层相抵持，并且所述驱动组件驱动所述滚筒压印模板由所述载台的一端滚动至所述载台的另一端，以在所述光阻层上连续压印出图案。本发明的偏光片的加工设备中采用滚筒压印模板代替现有技术中的平面压印模板可以减小压印模板的尺寸，降低压印模板的制作成本，进而降低偏光片的制造成本。本发明的偏光片的加工方法能够降低偏光片的制作成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施例提供的偏光片的加工设备的结构示意图。
图2是本发明另一种实施例提供的偏光片的加工设备的结构简图。
图3为本发明偏光片的制造方法流程示意图。
图4为衬底基板上的光阻层经压印后的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的用相同的标号表示。
请参阅图1。图1为本发明一种实施例提供的偏光片的加工设备的结构示意图。本实施例的偏光片的加工设备100包括驱动组件50、滚筒压印模板30和载台20，所述载台20用于承载涂覆有光阻层40的衬底基板10，所述滚筒压印模板30设置于所述载台20上方，所述驱动组件50用于驱动所述滚筒压印模板30与所述光阻层40相抵持，并且所述驱动组件50驱动所述滚筒压印模板30由所述载台20的一端滚动至所述载台的另一端，以在所述光阻层40上连续压印出图案。
本发明的偏光片的加工设备中采用滚筒压印模板代替现有技术中的平面压印模板可以减小压印模板的尺寸，降低压印模板的制作成本，进而降低偏光片的制造成本。
具体的，所述滚筒压印模板30大致呈圆柱体形状。所述滚筒压印模板30外周面上分布有多个条状凸起31。所述多个条状凸起31平行设置，相邻条状凸起31之间通过凹槽32隔开，且所述条状凸起31沿所述滚筒的轴向延伸。进一步具体的，所述滚筒压印模板30的轴向的长度应当小于或等于100cm。这是由于，通常而言驱动组件50施加在所述滚筒压印模板30的作用力位于靠近所述滚筒压印模板30两端的位置。因此，所述滚筒压印模板30两端处受到的压力较中间位置受到的压力大。滚筒压印模板30的长度越长，其两端处与中间位置受到的压力的差值越大，两端处与中间位置的压力差较大时有可能导致滚筒压印模板30在光阻层40上压印图案时深浅不一，造成偏光片的合格率下降等不良。此外，上述的压力差过大也不利于保持所述滚筒压印模板30的刚性，造成所述滚筒压印模板30变形，使用寿命缩短。另外，考虑到加工设备100的大小不能过大，应保证所述滚筒压印模板30的直径不大于80cm。
本发明一种可能的实施方式中，所述滚筒压印模板30的数量可以为多个。请结合参阅图2。图2是本发明另一种实施例提供的偏光片的加工设备的结构简图。多个所述滚筒压印模板30沿其轴线方向并排设置，所述驱动组件50驱动多个所述滚筒压印模板30同时由所述载台20的一端滚动至所述载台20的另一端，以在所述光阻层40上连续压印出图案。可以理解的是，通过多个并排设置的滚筒压印模板30，一次压印成型大尺寸的衬底基板10的尺寸，进而可以生产更大尺寸的偏光片。需要说明的是，偏光片上与两个滚筒压印模板30的交界处相对应的区域可以设计为遮光区域，液晶显示面板与该遮光区域对应的设置有黑矩阵或金属走线，用以遮光。
本发明一种可能的实现方式中，所述载台20的承载面21可以为斜面。所述载台20的一端在竖直方向上位于所述载台20另一端的上方。也就是说，所述载台20的一端高于所述载台20的另一端。所述驱动组件50驱动所述滚筒压印模板30具有竖直方向的分运动，以保证所述滚筒压印模板30始终沿平行所述承载面21方向滚动，所述滚筒压印模板30与所述光阻层40接触，从而在所述光阻层40上连续压印出图案。设置所述承载面21为斜面的目的在于，通常加工设备100中驱动组件50施加在所述滚筒压印模板30的作用力位于靠近所述滚筒压印模板30两端的位置，所述光阻层40与所述滚筒压印模板30两端相接触处受到的正压力较与所述滚筒压印模板30中间位置处受到的正压力大。将承载面21设置为倾斜的面可以减小所述光阻层40与所述滚筒压印模板30两端之间正压力及所述光阻层40与滚筒压印模板30中间位置的正压力差值。也就是说，可以使得压印过程中所述光阻层40上各处的受力更加均匀，进而滚筒压印模板30在光阻层40上压印形成的图案时深浅更加均匀，提升偏光片的合格率。
优选的，所述承载面21与所述水平面的夹角(即倾斜角)为α，其中，0＜α≤15°。可以理解的是，所述倾斜角α角度越大，所述滚筒压印模板30在竖直方向的行程也就越大，对应的加工设备100的体积也就越大。经试验表明，倾斜角α的角度在15°以内，加工设备100的体积在合适的范围内。优选的，6＜α≤10°。本发明一种具体的实施方式中，倾斜角α可以取15°。
本发明另一种可能的实现方式中，所述载台20还可以是可以在竖直方向旋转的载台20。具体的，所述驱动组件50驱动所述载台20的一端为转轴，所述载台20的另一端围绕所述载台20的一端转动。初始状态时，所述承载平面与水平面的夹角为0°，压印过程中驱动组件50驱动所述载台20以一定的角速度转动，使得所述载台20的一端高于所述载台的另一端。所述滚筒压印模板30的运动方向始终与所述承载面21保持平行。也就是说，所述滚筒压印模板30具有竖直方向的分运动，以保证所述滚筒压印模板30始终与所述光阻层40接触，从而在所述光阻层40上连续压印出图案。与上述实施方式类似，设置所述载台20可以在竖直方向旋转，可以减小所述光阻层40与所述滚筒压印模板30两端之间正压力及所述光阻层40与滚筒压印模板30中间位置的正压力差值。也就是说，可以使得压印过程中所述光阻层40上各处的受力更加均匀，进而滚筒压印模板30在光阻层40上压印形成的图案时深浅更加均匀，提升偏光片的合格率。进一步的，所述承载面21的转动角度α，其中，0＜α≤15°。优选的，6＜α≤10°。本发明一种具体的实施方式中，倾斜角α可以取15°。
请参阅图3。图3为本发明偏光片的制造方法流程示意图。本发明一种实施例的偏光片的制造方法主要包括如下步骤：
步骤S001：提供衬底基板，将所述衬底基板固定于载台的承载面上。
请结合参阅图1及图2。具体的，所述衬底基板10包括层叠设置的透明基底11和金属层12。所述透明基底11的表面应该具有较好的平滑度。具体的，所述透明基底11的材料可以为硅片或玻璃板等硬质基板。本实施例中，所述透明基底11的材料为硅晶片。所述金属层12可以使用本领域中已知的技术沉积而成。例如热蒸发、电子束蒸发、以及溅射镀膜等。在本实施例中，所述金属层12的材料为铝。也可以使用其他反射金属，例如金、银、铬、铜、镍以及前述金属的任何合金等。所述金属层12的厚度可在10至1000纳米的范围内，优选地在100至200纳米的范围内。
步骤S002：在所述衬底基板之远离所述载台20的一侧涂覆光阻层。
可以理解的是，所述透明基底11放置于所述载台20的承载面21上，所述光阻层40涂覆于所述金属层12之上并完全覆盖所述金属层12。优选的，所述光阻层40的厚度为50纳米到5微米之间。所述光阻层40可为正性光刻胶或负性光刻胶。本实施例中，所述光阻层40的厚度为2.5微米。所述光阻层40优选地为SU8，因为其能够形成坚固的机械特征，且能极佳地粘附到硅片表面上。
可以理解的是，所述步骤S001和所述步骤S002可以互换，也就是说，可以先在所述衬底基板10上涂覆光阻层40，再将衬底基板10放置于载台20上。
步骤S003：提供滚筒压印模板，所述滚筒压印模板外周面上形成有多个凸条，所述滚筒压印模板与所述光阻层相抵持。
可以理解的是，开始对所述光阻层40进行压印时，所述滚筒压印模板30应当与所述光阻层40相抵持。
步骤S004：所述滚筒压印模板由所述载台的一端滚动至所述载台的另一端，以在所述光阻层上连续压印出图案。
可以理解的是，所述滚筒压印模板30在整个压印过程中始终与所述光阻层40相接触。所述滚筒压印模板30压印在所述光阻层40上以在光阻层40上形成图案。所述凸条31对应在所述光阻层40上形成凹槽41。具体的，请结合参阅图4。本发明一种可能的实现方式中，所述滚筒压印模板30压印在所述光阻层40上并在所述光阻层40上形成多个相互平行的长条形凹槽。所述滚筒压印模板30由所述载台20的一端移动至所述载台20的另一端，以在整个所述光阻层40表面上压印出连续的图案。
可以理解的是，所述透明基底11可以贴附于所述载台20的承载面21上。所述滚筒压印模板30在对所述光阻层40的压印过程中沿平行所述承载面21方向滚动。
步骤S005：对所述光阻层进行固化处理。
可以理解的是，在所述光阻层40上形成图案(凹槽41)后，还需要进行固化处理。具体的，可以采用UV光线对光阻层40进行照射。例如，可以将UV灯固定于所述载台20上，对所述衬底基板10底部照射UV光，从而将所述光阻层40固化。在其他实施方式中，还可以直接在所述光阻层40上照射UV光进行固化，此处不加以限定。
至此，所述光阻层40的图案化就已经完成。
对于所述偏光片而言，还可以包括如下步骤：
步骤S0051：透过所述光阻层对所述金属层进行蚀刻，以在所述金属层上形成金属线栅图案。
具体的，可以采用干法蚀刻或者湿法蚀刻的方式对所述光阻层40进行蚀刻。本发明一种具体的实施方式中采用干法蚀刻对所述光阻层40进行蚀刻，进而对所述光阻层40的凹槽下方的的金属层12进行蚀刻，从而在所述金属层12上也形成与所述光阻层40相似的金属线栅图案。
步骤S0052：去除所述光阻层。
具体的，可以采用灰化去除、机械去除或者酸法去除的方式将所述光阻层40从所述衬底基板10上去除。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种偏光片的加工设备，其特征在于，包括驱动组件、滚筒压印模板和载台，所述载台用于承载涂覆有光阻层的衬底基板，所述滚筒压印模板设置于所述载台上方，所述驱动组件用于驱动所述滚筒压印模板与所述光阻层相抵持，并且所述驱动组件驱动所述滚筒压印模板沿平行于所述载台的承载面方向由所述载台的一端滚动至所述载台的另一端，以在所述光阻层上连续压印出图案，所述载台的承载面与水平面的夹角为锐角，所述载台的一端在竖直方向上位于所述载台另一端的上方。
2.如权利要求1所述的偏光片的加工设备，其特征在于，所述载台的承载面与水平面的夹角为α，其中，0＜α≤15°。
3.如权利要求1所述的偏光片的加工设备，其特征在于，所述驱动组件驱动所述滚筒压印模板沿平行所述承载面方向由所述载台的一端滚动至所述载台的另一端，所述驱动组件还驱动所述载台以一端为转轴，所述载台的另一端围绕所述载台的一端转动，使得所述载台的一端在竖直方向上位于所述载台另一端的上方。
4.如权利要求1所述的偏光片的加工设备，其特征在于，所述滚筒压印模板的数量为多个，多个所述滚筒压印模板沿其轴线方向并排设置，所述驱动组件驱动多个所述滚筒压印模板由所述载台的一端滚动至所述载台的另一端，以在所述光阻层上连续压印出图案。
5.如权利要求1所述的偏光片的加工设备，其特征在于，所述滚筒压印模板轴向的长度小于或等于100cm。
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