CN1566996A

CN1566996A - 一种制备导光板及其模具的方法

Info

Publication number: CN1566996A
Application number: CN 03126856
Authority: CN
Inventors: 陈杰良
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2005-01-19

Abstract

本发明涉及一种制备导光板及其模具的方法。其中，模具制备方法包括如下步骤：提供一模具基底；设计导光图案；在真空环境中，根据导光图案，产生电子束蚀刻该模具基底表面，使得在模具基底表面形成所需图案。因电子束蚀刻的精度高，因而，可制得具有精度小于100纳米的高精度图案的导光板模具。根据制得的具有纳米级精度图案的导光板模具，通过注射成型方法制得具有相应精度图案的导光板。

Description

一种制备导光板及其模具的方法

【技术领域】

本发明涉及一种制备导光板及其模具的方法。

【背景技术】

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)内部的背光系统一般利用冷阴极管或发光二极管(LED)产生光源，通过导光板的导引，产生均匀出射光。其中，导光板主要包括光入射面、反射面、出射面及周围的侧面。光入射面接收冷阴极管或其它光源发出的光线，而反射面则将入射的光线反射至出射面。为提高导光板的发光辉度，以及使发光亮度及方向均匀化，导光板反射面的导光图案设计及图案制作精度举足轻重。为适应未来导光板的发展方向，要求导光板的导光图案具有更高精度及更高分辨率。

一般而言，导光板制程包括印刷式制程及非印刷式制程。其中，印刷式制程是指在基底制成后，将含有高发散光物质，如SiO₂、TiO₂等印刷材料印制在导光板底部形成图案，然后经热固化而成型，其所得的导光板通过高发散光物质对光吸收再扩散的性质，形成内部传播，进而从出射面均匀射出，该方法的制作精度不高，且步骤繁复；非印刷式制程是将导光图样设计制作成模具，进而采用直接成型或压印制程，不需经过热固化步骤，与印刷式制程相比，其步骤简化，且适合于大批量生产。

但是，以目前常用方法制备的导光板模具，如化学蚀刻咬花法、激光直写法及精密机械刻划法等，其图案精度大多仅能达到微米级，因而，由该模具制得的导光板的图案精度不可能小于微米级，无法满足未来高精度导光板的需要。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种制备具有纳米级精度图案的导光板模具的方法。

本发明的另一目的是提供一种制备具有纳米级精度导光图案的导光板的方法。

本发明的纳米级精度导光板模具的制作方法包括如下步骤：提供一模具基底；设计导光图案；在真空环境中，根据导光图案，产生电子束蚀刻该模具基底表面，使得在模具基底表面形成所需图案。由于电子束蚀刻的精度高，所以可制得具有精度小于100纳米的高精度图案的导光板模具。

根据制得的具有精度小于100纳米的高精度图案的导光板模具，通过注射成型方法制得具有相应精度图案的导光板。

【附图说明】

图1是本发明制备导光板模具的流程图。

图2是本发明的第一实施例制备导光板模具的示意图。

图3是本发明第一实施例制备的导光板模具的放大剖面图。

图4是利用本发明制备的导光板模具通过注射成型方法制备导光板的示意图。

图5是本发明方法制备的导光板放大剖面图。

【具体实施方式】

如图1所示，本发明制备导光板模具的方法流程图，其包括下列步骤：

步骤一，提供一模具基底；其中模具基底材料一般为耐高温材料，如：碳化硅、氮化硅、陶瓷或玻璃等。

步骤二，设计导光图案；该导光图案设计可为各种图案或形状，如传统导光板图案的凸点，凹槽等。

步骤三，在真空环境中，根据所设计的导光图案，产生电子束蚀刻该模具基底表面，使得在模具基底表面形成所需图案。

上述方法制备的导光板模具，其精度可小于100纳米，远高于普通方法制备的模具。

制备该导光板模具之后，即可利用该模具通过注射成型技术制备导光板。因导光板模具的精度极高，所以利用该模具可制备具有相同精度的导光图案，高精度的导光图案有助于提高导光板的发光辉度、发光亮度及均匀性。

在加工模具之前，需设计模具的图案。模具一般包括上模具及下模具。一般地，因导光板的出射面为光滑平面，反射面为具有导光图案的平面，因此，可设计上模具(或下模具)为相应的光滑平面，下模具(或上模具)为具有相应的模具图案。模具图案可根据导光图案的互补形状而设计，一般导光图案有矩形凸点阵列、圆形凸点阵列、V型凹槽等。设计好模具图案之后，即可进行模具蚀刻加工。

如图2所示，本发明第一实施例利用电子束蚀刻技术制备导光板模具的示意图。本实施例以矩形凸点阵列导光图案为例。首先提供一真空腔10，然后于真空腔10内部设置一电子发射源12，通入电源后其可产生电子束15，施加一加速电场(图未标示)使电子束15加速，同时经由一电磁透镜14使电子束15会聚于待加工的下模具18。优选地，可设置一传感器16以感测二次电子。其中，真空腔10的真空环境的气体压力小于7×10^-4帕斯卡；下模具18的材料为耐高温材料，可选用碳化硅、氮化硅、陶瓷或玻璃等；电子发射源12可为ZrO/W，其原理是当电子发射源12通入电源受激振后，产生电子发射。利用加速电场使电子加速运动，加速电场的电压为20KV～50KV，同时经由电磁透镜14导引及约束，将发射的电子束15集结成束后，高速撞击到工件上，即下模具18的表面，电子运动的动能转换为热能，即可将工件表面蚀刻。电磁透镜14可将电子束15高度集束，且调整电磁透镜14的线圈及电流强度，可调节电子束15集束后的最小直径，一般而言，较粗的直径可小于100纳米，中等直径可小于20纳米，细小直径可小于2纳米。电子束蚀刻的最小线宽为10纳米。另外，当电子撞击到工件材料后，可使工件材料受到激发，从而发出二次电子，传感器16根据该二次电子或波长等特征，进行检验工件。

如图3所示，为本发明方法第一实施例制备的导光板下模具18的放大剖面图。该下模具18的表面经电子束蚀刻后，形成多个矩形凸点阵列(图未标示)，该矩形凸点阵列的精度非常高，当以较粗直径电子束加工时可小于100纳米，以中等直径电子束加工时可小于20纳米，以细小直径电子束加工时可小于2纳米。

如图4所示，将一上模具19及下模具18组成一完整模具制备导光板，其中该上模具19具有一光滑表面，对应的下模具表面具有加工的模具图案。上模具19与下模具18之间形成一模腔20，其内可置入导光板材料，如合成树脂等，经注射成型方法成型脱模即可制得导光板。

如图5所示，利用本发明方法制备的导光板22的放大剖面图，该导光板22具有与下模具18相对应的矩形凸点阵列导光图案，该导光图案的精度与模具图案精度相对应，当以较粗直径电子束加工时可小于100纳米，以中等直径电子束加工时可小于20纳米，以细小直径电子束加工时可小于2纳米。

Claims

1.一种制备导光板模具的方法，其包括如下步骤：

提供一模具基底；

设计导光图案；

在真空环境中，根据导光图案，产生电子束蚀刻该模具基底表面，使得

在模具基底表面形成所需图案。

2.如权利要求1所述的制备导光板模具的方法，其特征在于该模具基底材料为碳化硅、氮化硅、陶瓷或玻璃。

3.如权利要求1所述的制备导光板模具的方法，其特征在于该真空环境的气体压力小于7×10^-4帕斯卡。

4.如权利要求1所述的制备导光板模具的方法，其特征在于该电子束以ZrO/W为发射源发射。

5.如权利要求1所述的制备导光板模具的方法，其特征在于该电子束的加速电压为20KV～50KV。

6.如权利要求5所述的制备导光板模具的方法，其特征在于该电子束的直径小于100纳米。

7.如权利要求6所述的制备导光板模具的方法，其特征在于该电子束的直径优选小于20纳米。

8.如权利要求7所述的制备导光板模具的方法，其特征在于该电子束的直径特别优选小于2纳米。

9.如权利要求5所述的制备导光板模具的方法，其特征在于该电子束蚀刻的最小线宽为10纳米。

10.一种导光板的制备方法，其包括如下步骤：

提供一模具基底，根据设计的导光图案，于真空环境中产生电子束蚀刻该基底形成具有该导光图案的模具；

将导光板材料置于该模具形成的模腔内，通过成型方法制备具有该导光图案的导光板；

待导光板成型之后脱模，制得导光板。

11.如权利要求10所述的制备导光板的方法，其特征在于该导光板材料为合成树脂。