CN1696786A

CN1696786A - 制作导光板插入模的方法

Info

Publication number: CN1696786A
Application number: CN 200410043306
Authority: CN
Inventors: 陈怡礽; 赖志辉; 周天佑; 王元宏; 杨智成; 许传伦
Original assignee: YUDE SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: YUDE SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2005-11-16

Abstract

一种制作导光板插入模的方法，首先提供一基底，并对该基底进行一表面处理制程。接着在该基底上形成多个光阻图案，并进行一热重流制程，以使各该光阻图案表面形成一微球形镜面。最后在所述光阻图案上形成一金属层，并使该金属层的一下表面包含有多个与所述光阻图案相反的图案。

Description

制作导光板插入模的方法

技术领域

本发明涉及一种制作导光板插入模(insert mold)的方法，特别是涉及一种利用一表面处理制程改变基底的表面状况，以增加基底与光阻图案间的附着力或调整基底的表面能的方法。

背景技术

导光板是液晶显示面板内一重要组件，用来将背光模块所产生的光源均匀地反射至各像素区，以提供液晶显示面板充足的亮度。为了增加光利用率，导光板表面通常包含有许多扩散点图案(pattern)，以使点光源或线光源有效地转换成面光源，而图案的尺寸及形状则视背光模块的光学设计或其灯管配置方式而有所不同。

由于导光板主要是由透光的树酯类材质所组成，故一般是采用插入成型技术大量制作，并利用一表面具有图案的模来形成导光板表面图案，因此模表面图案的正确性与完整性，便直接影响插入的导光板表面图案的品质。而模表面图案的制作则是先在一基底上形成光阻图案，再利用电铸技术形成模，因此光阻图案的优劣又对于模表面图案的品质影响甚巨。

请参阅图1至图3，图1至图3为已知制作一导光板插入模的方法示意图。如图1所示，首先提供一基底10，并进行一涂底(priming)制程，在基底10表面涂布一光阻密着材(hexamethyldislazane，HMDS)层12。其中，HMDS为常用的脱水剂，涂附于基底10表面并经去水处理后可使基底10表面特性由亲水性变为亲油性，增加后续所涂布的光阻的附着力。接着于光阻密着材层12表面涂布一光阻层14。然后如图2所示，进行一曝光和显影(exposingand developing)制程，去除部分光阻层14以形成多个光阻图案16。

由于导光板图案一般具有一微球形镜面(microlens)表面，藉以增加光利用率，因此需要进行一热重流(flow)制程，以使光阻图案16形成平滑的微球形镜面表面。其中，热重流制程的原理是利用加热方式将光阻温度提升至其玻璃转换温度(glass transition temperature)以上，此时每一个光阻图案16均会受到三个方向的张力作用，分别是光阻与环境之间的张力(γ_P-A)、光阻与基底(γ_P-S)之间的张力，以及基底与环境(γ_S-A)之间的张力。当上述三力达到平衡后即会形成如图3所示的具有微球形镜面表面的光阻图案16A。

值得注意的是在光阻图案16A的形成过程中，光阻层14与基底10间需要有足够的附着力，否则不仅会在曝光和显影制程中发生光阻剥落的情形，而无法形成正确的光阻图案16A，另外在进行热重流制程时亦容易发生光阻图案16向外扩张的情形，而形成不正确的光阻图案16C，如图3所示，虚线所示的光阻图案16B为原先预定形成的图案，由于附着力不足而导致实际形成的图案为16C。已知技术利用涂布光阻密着材层12以加强附着力的作法在形成一般半导体光阻图案的情况下或许可行，然而对于制作导光板模所需的光阻图案16而言，由于光阻图案16的形状或尺寸与一般光阻图案差异较大，采用已知技术往往会因附着力不足而无法形成正确的光阻图案16A。

此外对于导光板而言，根据本身光学设计的不同微球形镜面图案的形状可能随着其位置而有所不同，因此除了足够的附着力外，在形成光阻图案16之前往往需藉由调整基底10的表面能以确保所形成的微球形镜面图案为正确的光阻图案16A。举例来说当所需的光阻图案16A的曲率半径较小时，往往必须调整基底10的表面能以使光阻图案16A与基底10之间形成较大的临界角。然而已知技术的方法并无法达到此一需求，因此往往导致发生光阻剥落的情形或形成正确性欠佳的光阻图案16C，进而使制作出的导光板无法有效散射光线。

有鉴于此，如何增加光阻层与基底之间的附着力，并藉由调整基底的表面能，以确保热重流制程中形成的光阻图案表面具有正确的微球面镜面，进而制作出高品质的导光板，实为液晶显示面板产业中一重要课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种制作导光板插入模的方法，以解决上述已知技术无法克服的难题。

本发明制作导光板插入模的方法包含有首先提供一基底，并对该基底进行一表面处理制程。接着在该基底上形成多个光阻图案，并进行一热重流制程，以使各该光阻图案表面形成一微球形镜面。最后在所述光阻图案上形成一金属层，并使该金属层的一下表面包含有多个与所述光阻图案相反的图案。

由于本发明制作导光板插入模的方法包含有进行一表面处理制程的步骤，因此可有效提高光阻层与基底间的附着力，进而避免产生光阻图案剥离或向外滑动而导致形成不正确的微球形镜面图案。同时该表面处理制程并可进一步调整基底的表面能，以控制基底与光阻图案的临界角，藉此形成不同形状的光阻图案。

为了能更近一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。然而附图仅供参考与辅助说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1至图3为已知制作导光板插入模的方法示意图。

图4为本发明制作一导光板插入模方法的流程图。

图5至图7为本发明制作导光板插入模的方法的第一较佳实施例的方法示意图。

图8为本发明制作导光板插入模的方法的第二较佳实施例的示意图。

图9为本发明制作导光板插入模的方法的第三较佳实施例的示意图。

图10为本发明制作导光板插入模的方法的第四较佳实施例的示意图。

附图符号说明

10 基底 12 HMDS层

14 光阻图 16、16A 光阻图案

30，32，34，36，38，40 步骤 50 基底

52 银薄膜 54 光阻层

56 光阻图案 58 金属层

60 光阻薄膜 62 等离子体

具体实施方式

请参考图4，图4为本发明制作一导光板插入模方法的流程图。如图4所示，本发明的方法包含有下列步骤：

步骤30：提供一基底；

步骤32：对基底进行一表面处理制程；

步骤34：在基底表面形成多个光阻图案；

步骤36：进行一热重流制程，以使光阻图案表面形成一球形镜面；

步骤38：在光阻图案上形成一金属层，并使金属层的一下表面包含有多个与光阻图案相反的图案；以及

步骤40：将金属层自基底与光阻图案表面剥离，作为导光板插入模。

由上述流程可知，本发明制作导光板插入模的方法的特征在于在形成光阻图案之前包含有一表面处理制程，用来增加光阻图案与基底之间的附着力，而使光阻图案不致脱离基底表面或在热重流制程中向外滑动。此外表面处理制程并可进一步藉由全面或局部调整基底的表面能，以控制光阻图案的形状。本发明的表面处理制程包含有薄膜沉积制程(thin film deposition)、粗糙化制程、光阻薄膜涂布制程，或表面活化制程等其它方法特征，而于实际制作导光板插入模之际，可视需要选用上述至少一种方式来增加基底与光阻图案之间的附着力，或调整基底的表面能，或同时达到上述二种目的，以形成正确的导光板微球形镜面图案。为进一步了解本发明制作导光板插入模的方法，以下分别以不同实施例进行说明以更清楚表达本发明的特征。

请参考图5至图7，图5至图7为本发明制作导光板插入模的方法的第一较佳实施例的方法示意图，其中在本实施例中是利用薄膜沉积技术以增加光阻图案的附着力。如图5所示，首先提供一基底50，并进行一清洁步骤，利用水或其它溶剂清洗基底50表面，以及一去水处理步骤以去除残余在基底50表面的水分。接着在基底50表面形成一银薄膜52，藉此与后续形成的光阻层间产生较佳的附着力。其中银仅为本实施例的任一选择，其它与光阻层可产生良好附着力的金属薄膜皆可运用于本发明，另外，银薄膜52的形成方法则可视沉积效果运用各式沉积技术，如物理气相沉积、化学气相沉积、电镀或无电镀等。最后再在银薄膜52表面涂布一层光阻层54。

如图6所示，利用一光罩(图未示)进行一曝光和显影制程以形成多个光阻图案56。其中曝光和显影制程中所使用的光源(如紫外光或红外光等)、曝光方式，以及显影条件等均可视实际需要作适当选择以形成较佳的光阻图案56。另外，一般光阻层在曝光和显影制程的前后需分别进行一软烤(soft bake)制程与一硬烤(hard bake)制程，均为本技术领域所熟知的技术故在此不加赘述。

然后如图7所示，进行一热重流制程以使光阻图案56表面形成一微球形镜面。其中热重流制程的原理已在前面描述，故在此不多加赘述，而由于光阻图案56与银薄膜52间的附着力较光阻图案56与基底50间的附着力佳，因此不致发生光阻图案56剥离或向外滑动的情况。接着在光阻图案56与银薄膜52表面电镀一金属层58，以使金属层58的下表面形成与光阻图案56相反的图案。最后将金属层58自光阻图案56与银薄膜52表面，再将金属层58的上表面进行一平坦化处理，即可作为导光板插入模之用。

上述为本发明制作导光板插入模的方法的第一较佳实施例，而由于本发明的主要特征是利用不同的表面处理制程增加光阻图案的附着力或调整基底的表面能，因此以下的实施例仅针对不同的表面处理制程进行说明，而不就重复的步骤加以赘述。请参考图8，图8为本发明制作导光板插入模的方法的第二较佳实施例的示意图，其中在本实施例中是利用粗糙化制程以增加光阻图案的附着力。如图8所示，首先提供一基底50，并进行一清洁步骤清洗基底50表面，以及一去水处理步骤以去除残余在基底50表面的水分。接着进行一粗糙化制程以使基底50具有一粗糙表面。其中粗糙化制程可利用物理方法(如喷砂处理)或化学方法(蚀刻处理)加以实现，而基底50表面的粗糙度或粗糙图案的种类则可视实际功效或粗糙化制程来决定。接着在基底50表面涂布一光阻层54。相较于平滑的基底50表面，粗糙的基底50表面可大幅提升光阻层54与基底50的附着力，因此可有效避免在后续热重流制程时造成光阻图案向外滑动的情况。

请参考图9，图9为本发明制作导光板插入模的方法的第三较佳实施例的示意图，其中在本实施例中是利用涂布二道光阻层方式以增加光阻图案的附着力。如图9所示，首先提供一基底50，并进行一清洁步骤清洗基底50表面，以及一去水处理步骤以去除残余在基底50表面的水分。接着于基底50上涂布一光阻薄膜60，并进行一硬烤制程以降低光阻薄膜60内溶剂的含量。其中光阻薄膜60的厚度约为1微米(μm)或更薄，其作用除增加光阻薄膜60与基底50的附着力，并利用同质物质间的临界角小的特性，可用于形成扁平(曲率半径较大)的光阻图案。另外由于光阻薄膜60并非用来定义光阻图案之用，故对其直接进行一硬烤制程而非一软烤制程。随后在光阻薄膜60表面涂布一光阻层54，并进行一软烤制程。如上所述，由于光阻薄膜60与光阻层54同为光阻材质，因此当所欲形成的光阻图案具有曲率半径较大的微球形镜面表面时，可采用本实施例的二道光阻层的作法，利用同质物质间的表面张力临界角较小的特性，来降低热重流制程后形成的微镜面的临界角，以降低微镜面制程极限，进而制作所需的光阻图案。

请参考图10，图10为本发明制作导光板插入模的方法的第四较佳实施例的示意图，其中在本实施例中是利用一表面活化制程改变基底表面能方式，以控制光阻图案与基底间的表面张力，进而达到控制光阻图案形状的功能。如图10所示，首先提供一基底50，并进行一清洁步骤清洗基底50表面，以及一去水处理步骤以去除残余在基底50表面的水分。接着利用等离子体62轰击基底50的表面，藉由调整基底50的表面能方式以改变光阻图案与基底50的表面张力。另外，其它改变基底50的方式，例如利用接口活性剂冲洗基底50的方式，亦可被应用于本发明以提高光阻图案与基底50的附着力。通过本实施例的改变基底50表面能的方法，可控制基底50与光阻图案的表面张力，藉此调整光阻图案的临界角，以形成不同形状的光阻图案。

值得注意的是本发明的方法不仅可应用于基底的全部表面，在导光板表面包含有不同形状的微球形镜面图案的情形下，本发明的方法亦可于针对基底不同的区域进行选择性的实施，藉以在不同区域获致不同的表面状态。同时，基底本身亦可选用玻璃基底、硅基底或金属基底等，且本发明各实施例的方法可视需要合并实施，以使光阻图案与基底具有最适的附着力与表面能。另外，已知利用HMDS增加附着力的方式，亦可视情况于涂布光阻层的步骤前加以运用，以进一步提升光阻图案的附着力。

相较于已知技术，本发明制作导光板插入模的方法利用一表面处理制程改变基底表面状态，可有效提升后续形成的光阻图案与基底间的附着力或改变基底的表面能，以避免光阻图案在热重流制程中向外滑动，并进一步控制光阻图案的形状，因此可制作出品质优良的导光板插入模。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims

1.一种制作一导光板插入模的方法，该方法包含有下列步骤：

提供一基底；

对该基底进行一表面处理制程；

在该基底上形成多个光阻图案；

进行一热重流制程，以使各该光阻图案表面形成一球形镜面；以及

在所述光阻图案上形成一金属层，并使该金属层的一下表面包含有多个与所述光阻图案相反的图案。

2.如权利要求1所述的方法，其中在进行该表面处理制程之前，该方法还包含有：

一清洁步骤，用来清洗该基底表面；以及

一去水处理，用来去除残余在该基底表面的水分。

3.如权利要求1所述的方法，其中该表面处理制程为一薄膜沉积制程，用来在该基底表面形成一金属薄膜。

4.如权利要求3所述的方法，其中该薄膜沉积制程包含有物理气相沉积、化学气相沉积、电镀或无电镀。

5.如权利要求1所述的方法，其中该表面处理制程为一粗糙化制程，用来改变该基底表面的粗糙度。

6.如权利要求5所述的方法，其中该粗糙化制程包含有喷砂处理或蚀刻处理。

7.如权利要求1所述的方法，其中该表面处理制程为一表面活化制程，用来改变该基底的表面能。

8.如权利要求7所述的方法，其中该表面活化制程包含有等离子体轰击或接口活性剂处理。

9.如权利要求1所述的方法，其中该表面处理制程为一光阻涂布制程，用来在该基底上先形成一光阻薄膜。

10.如权利要求1所述的方法，其中形成所述光阻图案的步骤还包有：

在该基底上涂布一光阻层；以及

进行一曝光和显影制程，以去除部分该光阻层。

11.如权利要求1所述的方法，其中该表面处理制程用来对该基底的全部表面进行处理。

12.如权利要求1所述的方法，其中该表面处理制程用来对该基底的局部表面进行处理。

13.如权利要求1所述的方法，其中该金属层利用电铸技术形成。

14.如权利要求1所述的方法，其中在该金属层形成后，该方法还包含有一将该金属层自该基底与所述光阻图案表面剥离的步骤，且该金属层即为该导光板插入模。