CN108873140B - 金属线栅偏光片的制作方法及金属线栅偏光片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种金属线栅偏光片的制作方法,包括:提供一衬底与压印模板,其中,压印模板包括数个平行且间隔设置的图案柱,相邻的两个图案柱之间形成图案沟槽,衬底包括基板以及涂布于基板上的挥发液体层;在图案沟槽内填充纳米颗粒混合液,其中,纳米颗粒混合液包括分散剂以及分散于分散剂中的纳米颗粒;加热纳米颗粒混合液以使纳米颗粒混合液中的纳米颗粒堆叠在图案沟槽内形成数个纳米颗粒柱;将堆叠有数个纳米颗粒柱的压印模板放置于衬底上,其中,数个图案柱与衬底接触;将挥发液体层挥发,以使数个纳米颗粒柱固化于基板上;将压印模板移除。本发明解决了传统的金属线栅偏光片的制程方法复杂,制程时间长,浪费时间的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及偏光片技术领域,特别涉及一种金属线栅偏光片的制作方法及金属线栅偏光片。
背景技术
在显示技术的制造领域中,目前对金属线栅偏光片的制备方法主要包括如下主要步骤:在基板上沉积金属薄膜,在金属薄膜上沉积光阻层,压印光阻层,固化光阻层,去除残余光阻层以及以光阻层为掩膜干法刻蚀金属薄膜得到金属线,金属线与基板形成金属线栅偏光片。但是此方法制程复杂,制程时间长,浪费时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属线栅偏光片的制作方法及金属线栅偏光片,以解决传统的金属线栅偏光片的制程方法复杂,制程时间长,浪费时间的技术问题。
本发明提供一种金属线栅偏光片的制作方法,包括:
提供一衬底与压印模板,其中,所述压印模板包括数个平行且间隔设置的图案柱,相邻的两个所述图案柱之间形成图案沟槽,所述衬底包括基板以及涂布于所述基板上的挥发液体层;
在所述图案沟槽内填充纳米颗粒混合液,其中,所述纳米颗粒混合液包括分散剂以及分散于所述分散剂中的纳米颗粒;
加热所述纳米颗粒混合液以使所述纳米颗粒混合液中的纳米颗粒堆叠在所述图案沟槽内形成数个纳米颗粒柱;
将堆叠有数个所述纳米颗粒柱的所述压印模板放置于所述衬底上,其中,数个所述图案柱与所述衬底接触;
将所述挥发液体层挥发,以使数个所述纳米颗粒柱固化于所述基板上;
将所述压印模板移除。
其中,所述加热所述纳米颗粒混合液以使所述纳米颗粒混合液中的纳米颗粒堆叠在所述图案沟槽内形成数个纳米颗粒柱的步骤包括:在70℃-90℃的温度下,加热所述纳米颗粒混合液5-15min,以使所述纳米颗粒混合液中的纳米颗粒堆叠在所述图案沟槽内形成数个纳米颗粒柱。
其中,所述将所述压印模板移除的步骤进一步包括:在所述压印模板与数个所述纳米颗粒柱脱离后,将所述压印模板移除。
其中,所述挥发液体层的材质包括极性液体,所述极性液体为甲醇、乙醇或丙醇中的一种;所述挥发液体层的厚度为50-150μm。
其中,所述纳米颗粒混合液中的纳米颗粒为铝、银、铜或铬中的一种。
其中,所述纳米颗粒混合液的分散剂为甲醇、乙醇或丙醇中的一种。
其中,所述纳米颗粒的粒径为40-50nm;且所述纳米颗粒在所述纳米颗粒混合液中的质量分数为10%-30%。
其中,所述图案柱与所述图案沟槽的宽度相等,且均为50-150nm;所述图案柱的高度为100-300nm。
其中,所述基板为硅基板、石英玻璃基板或聚合物基板。
本发明提供一种金属线栅偏光片,所述金属线栅偏光片由上述的金属线栅偏光片的制作方法制作形成。
综上所述,本发明金属线栅偏光片的制作方法通过在所述压印模板的图案沟槽内填充所述纳米颗粒混合液,并将所述纳米颗粒混合液的分散剂挥发,以将纳米颗粒固化形成纳米颗粒柱堆叠于所述图案沟槽内,再将堆叠有所述纳米颗粒柱的所述压印模板放置于涂布有极性液体的基板上,且使所述图案柱与所述极性液体接触,进而在所述极性液体挥发后,所述纳米颗粒柱固化于所述基板上,所述纳米颗粒柱与所述基板形成了金属线栅偏光片。本发明的制作方法省去了传统的纳米压印过程,而通过将数个所述纳米颗粒柱与所述基板固定以形成金属线栅偏光片,制程方法简单,制程时间短,节约了时间。本发明避免了传统的金属线栅偏光片的制作方法中在基板上沉积金属薄膜,在金属薄膜上沉积光阻层,压印光阻层,固化光阻层,去除残余光阻层以及以光阻层为掩膜干法刻蚀金属薄膜得到金属线等步骤所导致的制程流程长与制程复杂的技术问题。而金属薄膜的沉积通过真空镀膜设备实现,而干法刻蚀采用干法刻蚀设备来实现。即本发明还省去了真空镀膜设备与干法刻蚀设备的使用,进而避免了真空镀膜设备与干法刻蚀设备的使用所导致的设备昂贵、成本高的技术问题。
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是本发明实施例提供的金属线栅偏光片的制作方法的流程示意图。
图2是图1中金属线栅偏光片的制作方法的步骤1示意图。
图3是图1中金属线栅偏光片的制作方法的步骤2示意图。
图4是图1中金属线栅偏光片的制作方法的步骤3示意图。
图5是图1中金属线栅偏光片的制作方法的步骤4示意图。
图6是图1中金属线栅偏光片的制作方法的步骤5示意图。
图7是图1中金属线栅偏光片的制作方法的步骤6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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种金属线栅偏光片的制作方法,如图1所示,用于形成金属线栅偏光片,包括如下步骤:
步骤1,如图2所示,提供一衬底10与压印模板20,其中,所述压印模板20包括数个间隔设置的图案柱201,相邻的两个所述图案柱201之间形成图案沟槽202,所述衬底10包括基板101以及涂布于所述基板101上的挥发液体层102。所述挥发液体层120的材质包括极性液体,所述极性液体为甲醇、乙醇或丙醇中的一种;所述挥发液体层的厚度为50-150μm。在本实施例中,所述极性液体优选为乙醇,所述挥发液体层的厚度优选为100μm。所述基板101为硅基板、石英玻璃基板或聚合物基板。所述图案柱201与所述图案沟槽202的宽度相等,且均为50-150nm,所述图案柱201的高度为100-300nm。在本实施例中,所述图案柱201与所述图案沟槽202的宽度优选为100nm;所述图案柱的高度为200nm。所述压印模板20的材料为氨基甲酸丙烯酸树脂聚合物。
步骤2,如图3所示,在所述图案沟槽202内填充纳米颗粒混合液30,其中,所述纳米颗粒混合液30包括分散剂以及分散于所述分散剂中的纳米颗粒。所述纳米颗粒混合液30的分散剂为甲醇、乙醇或丙醇中的一种。在本实施例中,所述纳米颗粒混合液30的分散剂优选为甲醇。所述纳米颗粒混合液30中的纳米颗粒为铝、银、铜或铬中的一种。在本实施例中,所述纳米颗粒优选为银。具体的,由于银在甲醇中的分散度高,分散效果好,故而本申请中所述纳米颗粒混合液30优选的分散剂和纳米颗粒分别为甲醇和银。所述纳米颗粒的粒径为40-50nm。在本申请中,为了使所述纳米颗粒在所述纳米颗粒混合液30内具有较好的分散效果,且为了使所述纳米颗粒混合液30内具有足够的纳米颗粒,所述纳米颗粒在所述纳米颗粒混合液30中的质量分数为10%-30%。即所述纳米颗粒混合液30中的质量分数为10%-30%的所述纳米颗粒既可以在所述纳米颗粒混合液30内较好的分散,又可以使所述纳米颗粒混合液30中的所述纳米颗粒足够。在本实施例中,所述纳米颗粒在所述纳米颗粒混合液30中的质量分数优选为20%。
步骤3,如图4所示,加热所述纳米颗粒混合液30以使所述纳米颗粒混合液中的纳米颗粒堆叠在所述图案沟槽202内形成数个纳米颗粒柱40。本申请中,在所述纳米颗粒混合液30的加热过程中,所述纳米颗粒混合液30中的分散剂挥发,进而在所述分散剂挥发后,所述纳米颗粒混合液30中的纳米颗粒堆叠在所述图案沟槽202内形成数个纳米颗粒柱40。具体的,在70℃-90℃的温度下,对所述纳米颗粒混合液30加热5-15min,以使所述纳米颗粒混合液30中的纳米颗粒堆叠在所述图案沟槽202内形成数个纳米颗粒柱40。在本实施例中,优选为80℃的温度下,对所述纳米颗粒混合液30加热10min。固化后的所述纳米颗粒柱40的高度小于所述图案沟槽202的高度。本申请的所述图案柱201之间的所述图案沟槽202可防止所述纳米颗粒柱40的扩散,使所述纳米颗粒柱40稳定堆叠在所述图案沟槽202内。
步骤4,如图5所示,将堆叠有数个所述纳米颗粒柱40的所述压印模板20放置于所述衬底10上,其中,数个所述图案柱201与所述衬底10接触。在本实施例中,数个所述图案柱201与所述挥发液体层102的极性液体接触。
步骤5,如图6所示,将所述挥发液体层102挥发,以使数个所述纳米颗粒柱40固化于所述基板101上。在本实施例中,由于所述挥发液体层的材质还包括黏着剂,在所述极性液体的挥发过程中,数个所述纳米颗粒柱40不仅通过外界的大气压固化于所述基板101上,还通过所述黏着剂的黏附作用固化于所述基板101上。进而通过外界的大气压的压力作用与所述黏着剂的黏附作用,数个所述纳米颗粒柱40可稳定固化于所述基板101上。
步骤6,如图7所示,将所述压印模板20移除。在本申请中,在所述压印模板20与数个所述纳米颗粒柱40脱离后,将所述压印模板20移除。具体的,在数个所述图案柱201与所述极性液体接触后,所述极性液体在毛细作用力的作用下,会扩散至压印模板20内的缝隙,如扩散至所述图案沟槽202与数个所述纳米颗粒柱40之间的缝隙,进而形成“液桥(capillary bridge)”,随着所述极性液体的不断挥发,如随着数个所述纳米颗粒柱40与所述图案沟槽202之间的缝隙的所述极性液体的挥发,数个所述纳米颗粒柱40与所述图案沟槽202之间的缝隙无填充,进而使得所述纳米颗粒柱40与所述压印模板20自然脱离,进而在所述压印模板20与数个所述纳米颗粒柱40自然脱离后,将所述压印模板20移除。
在所述压印模板20移除后,固化于所述基板101上的数个所述纳米颗粒柱40与所述基板101形成了所述金属线栅偏光片。本发明制作的金属线栅能够透过电场方向垂直于线栅方向的入射光,而将电场方向平行于线栅方向的光反射。
在本申请中,由于数个所述纳米颗粒柱40之间具有间隙,且数个所述纳米颗粒柱40之间的间隙与所述图案柱201的宽度相等,而所述图案沟槽202的宽度与所述纳米颗粒柱40的宽度相等,所述图案柱201的宽度与所述图案沟槽202的宽度相等,进而数个所述纳米颗粒柱40之间的间隙与所述纳米颗粒柱40的宽度也相等。
本发明金属线栅偏光片的制作方法通过在所述压印模板20的图案沟槽202内填充所述纳米颗粒混合液30,并将所述纳米颗粒混合液30的分散剂挥发,以将纳米颗粒固化形成纳米颗粒柱40堆叠于所述图案沟槽202内,再将堆叠有所述纳米颗粒柱40的所述压印模板20放置于涂布有极性液体的基板101上,且使所述图案柱201与所述极性液体接触,进而在所述极性液体挥发后,所述纳米颗粒柱40固化于所述基板101上,所述纳米颗粒柱40与所述基板101形成了金属线栅偏光片。本发明的制作方法省去了传统的纳米压印过程,而通过将数个所述纳米颗粒柱40与所述基板101固定以形成金属线栅偏光片,制程方法简单,制程时间短,节约了时间。本发明避免了传统的金属线栅偏光片的制作方法中在基板101上沉积金属薄膜,在金属薄膜上沉积光阻层,压印光阻层,固化光阻层,去除残余光阻层以及以光阻层为掩膜干法刻蚀金属薄膜得到金属线等步骤所导致的制程流程长与制程复杂的技术问题。而金属薄膜的沉积通过真空镀膜设备实现,而干法刻蚀采用干法刻蚀设备来实现。即本发明还省去了真空镀膜设备与干法刻蚀设备的使用,进而避免了真空镀膜设备与干法刻蚀设备的使用所导致的设备昂贵、成本高的技术问题。
在具体的制作方法中,本发明通过将含有一定量的纳米颗粒混合液30填充于纳米压印模板20的所述图案沟槽202内;通过对所述纳米颗粒混合液30加热以将所述纳米颗粒混合液30中的分散剂挥发,进而在所述分散剂挥发后,所述纳米颗粒混合液30中的纳米颗粒固化一段时间后堆叠在所述图案沟槽202内形成数个纳米颗粒柱40;再通过将堆叠有数个所述纳米颗粒柱40的所述压印模板20放置于所述衬底10上,其中,数个所述图案柱201与所述挥发液体层102接触,此时,在毛细作用力的作用下,所述挥发液体层102内的极性液体会扩散至压印模板20内的缝隙,极性液体形成“液桥(capillary bridge)”,所述纳米颗粒仍然停留在所述图案沟槽202内,并不会随着极性液体扩散;待极性液体完全填充所述压印模板20的缝隙后,将极性液体挥发,进而随着极性液体的挥发,毛细作用力逐渐增加,纳米颗粒柱40与所述基板101接触并逐渐固定于所述基板101上,进而形成了金属线栅偏光片;待极性液体完全挥发后,数个所述纳米颗粒柱40与所述压印模板20自然脱离,且当数个所述纳米颗粒柱40与所述压印模板20完全脱离后,将所述压印模板20移除。所述基板101与固化于所述基板101上的数个所述纳米颗粒柱40形成了金属线栅偏光片。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种金属线栅偏光片的制作方法,包括:
提供一衬底与压印模板,
其特征在于,其中,所述压印模板包括数个平行且间隔设置的图案柱,相邻的两个所述图案柱之间形成图案沟槽,所述衬底包括基板以及涂布于所述基板上的挥发液体层;
在所述图案沟槽内填充纳米颗粒混合液,其中,所述纳米颗粒混合液包括分散剂以及分散于所述分散剂中的纳米颗粒;
加热所述纳米颗粒混合液以使所述纳米颗粒混合液中的纳米颗粒堆叠在所述图案沟槽内形成数个纳米颗粒柱;
将堆叠有数个所述纳米颗粒柱的所述压印模板放置于所述衬底上,其中,数个所述图案柱与所述衬底接触;
将所述挥发液体层挥发,以使数个所述纳米颗粒柱固化于所述基板上;
将所述压印模板移除。
2.根据权利要求1所述的金属线栅偏光片的制作方法,其特征在于,所述加热所述纳米颗粒混合液以使所述纳米颗粒混合液中的纳米颗粒堆叠在所述图案沟槽内形成数个纳米颗粒柱的步骤包括:在70℃-90℃的温度下,加热所述纳米颗粒混合液5-15min,以使所述纳米颗粒混合液中的纳米颗粒堆叠在所述图案沟槽内形成数个纳米颗粒柱。
3.根据权利要求1所述的金属线栅偏光片的制作方法,其特征在于,所述将所述压印模板移除的步骤进一步包括:在所述压印模板与数个所述纳米颗粒柱脱离后,将所述压印模板移除。
4.根据权利要求1所述的金属线栅偏光片的制作方法,其特征在于,所述挥发液体层的材质包括极性液体,所述极性液体为甲醇、乙醇或丙醇中的一种;所述挥发液体层的厚度为50-150μm。
5.根据权利要求1所述的金属线栅偏光片的制作方法,其特征在于,所述纳米颗粒混合液中的纳米颗粒为铝、银、铜或铬中的一种。
6.根据权利要求1所述的金属线栅偏光片的制作方法,其特征在于,所述纳米颗粒混合液的分散剂为甲醇、乙醇或丙醇中的一种。
7.根据权利要求1所述的金属线栅偏光片的制作方法,其特征在于,所述纳米颗粒的粒径为40-50nm;且所述纳米颗粒在所述纳米颗粒混合液中的质量分数为10%-30%。
8.根据权利要求1所述的金属线栅偏光片的制作方法,其特征在于,所述图案柱与所述图案沟槽的宽度相等,且均为50-150nm;所述图案柱的高度为100-300nm。
9.根据权利要求1所述的金属线栅偏光片的制作方法,其特征在于,所述基板为硅基板、石英玻璃基板或聚合物基板。
10.一种金属线栅偏光片,其特征在于,所述金属线栅偏光片由权利要求1-9任一项所述的金属线栅偏光片的制作方法制作形成。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 9-2 Tangming Avenue, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: TCL Huaxing Photoelectric Technology Co.,Ltd. Address before: 9-2 Tangming Avenue, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co.,Ltd. |
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CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |