TWI461285B

TWI461285B - 微結構基板製造方法

Info

Publication number: TWI461285B
Application number: TW100117411A
Authority: TW
Inventors: Choung Lii Chao; Kung Jenn Ma; Wen Chen Chou
Original assignee: Choung Lii Chao; Kung Jenn Ma; Wen Chen Chou
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2014-11-21
Also published as: TW201247386A

Description

微結構基板製造方法

本發明係有關於一種複合式基板製造方法，尤其是指一種表面具有微結構的基板製造方法。

習知光學基板的製造方法，係利用玻璃模造技術中玻璃隨溫度升高後黏滯度降低之特性，將已初成形的玻璃預形體置於精密加工成形的模仁內，在適當的環境下升溫至玻璃軟化點附近，藉由模仁表面施壓使玻璃變形，轉造成對應模仁的形狀，冷卻後去除壓力、分模，取出成品即為光學元件。

近年來玻璃模造技術被視為最能夠量產出高解析度、穩定性佳，且成本較低廉的非球面或自由曲面玻璃透鏡。然在玻璃模造技術中最常發生的問題就是玻璃沾粘模仁，而導致模仁使用壽命縮短，亦使得成型後的玻璃表面品質不佳，大幅影響生產成本與生產效能。

有鑑於此，如何針對上述習知光學基板的製造方法所存在之缺點進行研發改良，讓使用者能夠更方便使用且製作成本降到最低，實為相關業界所需努力研發之目標。

為了解決上述先前技術不盡理想之處，本發明提供了一種微結構基板製造方法。此種微結構基板製造方法包含下列步驟：(a)提供模具，此模具具有洩液閥，且模具的上表面具有微結構；(b)將溶膠液體注入模具，使溶膠液體淹沒微結構；(c)提供基板，將基板浸入溶膠液體中；(d)使基板由上而下定位於模具內； (e)藉由模具之洩液閥移除基板上方的溶膠液體，並使基板與模具的微結構之間保留有預定容積的溶膠液體；(f)固化溶膠液體，使溶膠液體緊固於基板與模具相鄰的表面，並形成結構層；以及(g)沿垂直方向使模具與固化後之結構層分離。

因此，本發明之首要目的係提供一種微結構基板製造方法，此種微結構基板製造方法，先將具有微結構的模具，利用溶膠液體形成與模具微結構相同的構型，並固化成型於基板上成為結構層，藉此可確保固化後之結構層在脫離模具時能達成完整且輕易分離的效果，避免因固化後之結構層沾黏或分離不完整的情形而造成微結構基板整體的損傷，進一步確保微結構基板的良率，提高生產產能。

本發明次要目的係提供一種微結構基板製造方法，此種微結構基板製造方法中，使用溶膠液體注入模具，而此種溶膠液體成本較低，可確保此微結構基板可大量製作，提昇量產的效能，節省生產成本。

本發明之再一目的係提供一種微結構基板製造方法，此種微結構基板製造方法，將溶膠液體注入模具，使溶膠液體淹沒微結構，並將基板浸入溶膠液體中，藉由此溶膠液體能均勻分布的特性，能順利的完成平均固化溶膠液體的效果，確保微結構基板在製作過程中不易受損，提昇成品完成後的品質。

本發明中再提供了一種微結構基板製造方法。此種微結構基板製造方法包含下列步驟：(a)提供模具，模具的上表面具有微結構；(b)提供溶膠液體，使溶膠液體淹沒微結構；(c)提供基板，將基板自模具之上表面的預定高度外側沿水平方向推移至微結構的上方並定位，並藉以刮除預定高度以外的溶膠液體；(d)固化溶膠液體，使溶膠液體緊固於基板的下表面，並形成結構層；以及(e)沿垂直方向使模具與固化後之結構層分離。

本發明之再一目的的係提供另一種微結構基板製造方法，此種微結構基板製造方法，先使溶膠液體淹沒模具上的微結構，再將基板定位至模具上方，並使溶膠液體固化成型於基板上成為結構層；藉此，可確保固化後之結構層在脫離模具時能達成完整且輕易分離的效果，避免因固化後之結構層沾黏或分離不完整的情形而造成微結構基板整體的損傷，進一步確保微結構基板的良率，提高生產產能。

本發明次要目的係提供一種微結構基板製造方法，此種微結構基板製造方法中，使用溶膠液體注入模具上的微結構，使溶膠液體淹沒微結構，而此種溶膠液體成本較低，可確保此微結構基板可大量製作，提昇量產的效能，節省生產成本。

本發明之再一目的係提供一種微結構基板製造方法，此種微結構基板製造方法，將溶膠液體注入模具上的微結構，使溶膠液體淹沒微結構，並將基板沿水平方向推移至模具上方，藉以刮除多餘的溶膠液體，使溶膠液體能均勻分布，並均勻固化成型於基板上，確保微結構基板在製作過程中不易受損，提昇成品完成後的品質。

由於本發明係揭露一種微結構基板製造方法，其中所利用溶膠液體製備及固化的方法已為相關技術領域具有通常知識者所能明瞭，故以下文中之說明，不再作完整描述。同時，以下文中所對照之圖式，係表達與本發明特徵有關之結構示意，並未亦不需要依據實際尺寸完整繪製，合先敘明。

請參考圖1，為本發明第一實施例微結構基板製造方法流程圖：

步驟101：提供模具13(請參考圖2)，此模具13具有洩液閥12，且模具13的上表面具有微結構14的構型。

步驟102：將溶膠液體15注入模具13(請參考圖3)，使溶膠液體15淹沒微結構14。

步驟103：提供基板16，將基板16浸入溶膠液體15中。

步驟104：使基板16由上而下定位於模具13內。

步驟105：藉由模具13之洩液閥12移除基板16上方的溶膠液體15(請參考圖4)，並使基板16與模具13的微結構14之間保留有預定容積的溶膠液體15。

步驟106：固化溶膠液體15，使溶膠液體15緊固於基板16上鄰近於模具的表面，並形成為結構層17，而此預留容積的溶膠液體15可視設計所需而調整其注入模具13內的份量。

步驟107：沿垂直方向使固化後之結構層17與模具13分離(請參考圖5)。

此外，在步驟103之前，可進一步包含一個提供離型層的步驟，使離型層形成於模具13之微結構14上。藉此，可更加便於步驟107中模具13與結構層17的分離。

前述此基板16材質可為金屬基板、塑膠基板、玻璃基板，而基板16構型可為弧狀基板、非平面基板或其他可達到相同目的的構型(請參考圖10A至10G)，利用本發明的微結構基板製作方法，將結構層17形成於各種不同形狀的基板16上。

本實施例所述之溶膠液體內包含有溶劑與金屬氧化物微粒，這些金屬氧化物微粒平均粒徑小於30nm，且金屬氧化物微粒所佔溶膠液體的比例小於5%，而金屬氧化物可選自：氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化矽、氧化鎢、氧化鉬、氧化鉭或氧化鉻等二氧化物，或是由鋁、鋯、鎂、鈦、矽、鎢、鉬、鉭或鉻所構成的多元氧化物，而內含量視實際設計需求而決定。藉由這些組成物，使溶膠液體15的化學均勻性好，更適合與基板16結合。

而前述的洩液閥12可設置於模具13之側壁，使基板16上表面的溶膠液體15均能藉由洩液閥12進行移除，以利後續模具13與結構層17的分離作業。

請參考圖6，為本發明第二實施例微結構基板製造方法流程圖：

步驟301：提供模具23，模具23的上表面具有微結構24(請參考圖7)。

步驟302：提供溶膠液體25，使溶膠液體25淹沒微結構24。

步驟303：提供基板26，將基板自模具23上表面的預定高度之外側沿水平方向推移至微結構24的上方並定位(請參考圖8)，並藉以刮除預定高度以外的溶膠液體25。

步驟304：固化溶膠液體25，使溶膠液體25緊固於基板26鄰近於模具23的表面，並形成為結構層27。

步驟305：沿垂直方向使固化後之結構層27與模具23分離(請參考圖9)。

此外，在步驟302之前，可進一步包含一個提供離型層的步驟，使離型層形成於模具23之微結構24上。藉此，可更加便於步驟305中模具23與結構層27的分離。

前述此基板26材質可為金屬基板、塑膠基板、玻璃基板，而溶膠液體內包含有溶劑與金屬氧化物微粒，這些金屬氧化物微粒平均粒徑小於30nm，且金屬氧化物微粒所佔溶膠液體的比例小於5%，而金屬氧化物可選自：氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化矽、氧化鎢、氧化鉬、氧化鉭或氧化鉻等二氧化物。或是由鋁、鋯、鎂、鈦、矽、鎢、鉬、鉭或鉻所構成的多元氧化物，而內含量視實際設計需求而決定，藉由這些組成物，使溶膠液體的化學均勻性好，更適合與基板結合。

因此藉由本發明所提出的微結構基板製造方法，方法簡單並可達到提昇微結構基板製造方法的良率，提高生產產能的功效，相較於傳統的結構基板製造方法，由於因固化後之結構層沾黏或分離不完整的情形而造成微結構基板整體的損傷，進一步使得微結構基板整體功能受損，因此，本發明不僅能確保微結構基板的正常使用功能，減少可能會造成的成本浪費，並將降低微結構基板損害的可能，達到降低整體成本且提升產能的效果。

以上所述僅為本發明較佳實施例，並非用以限定本發明申請專利權利；同時以上的描述對於相關技術領域具有通常知識者應可明瞭與實施，因此其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含於上述之申請專利範圍。

12‧‧‧洩液閥

13、23‧‧‧模具

14、24‧‧‧微結構

15、25‧‧‧溶膠液體

16、26‧‧‧基板

17、27‧‧‧結構層

101、102、103、104、105、106、107、301、302、303、304、305‧‧‧步驟

圖1係根據本發明提出之第一較佳實施例，微結構基板製造方法流程圖。

圖2係根據本發明提出之第一較佳實施例，模具示意圖。

圖3係根據本發明提出之第一較佳實施例，基板浸入溶膠液體結合示意圖。

圖4係根據本發明提出之第一較佳實施例，模具之洩液閥移除基板上方的溶膠液體示意圖。

圖5係根據本發明提出之第一較佳實施例，模具與固化後之結構層分離示意圖。

圖6係根據本發明提出之第二較佳實施例，微結構基板製造方法流程圖。

圖7係根據本發明提出之第二較佳實施例，模具與溶膠液體結合示意圖。

圖8係根據本發明提出之第二較佳實施例，基板與溶膠液體結合示意圖。

圖9係根據本發明提出之第一較佳實施例，模具與固化後之結構層分離示意圖。

圖10A係根據本發明提出之實施例，為一種微結構基板示意圖。

圖10B係根據本發明提出之實施例，為一種微結構基板示意圖。

圖10C係根據本發明提出之實施例，為一種微結構基板示意圖。

圖10D係根據本發明提出之實施例，為一種微結構基板示意圖。

圖10E係根據本發明提出之實施例，為一種微結構基板示意圖。

圖10F係根據本發明提出之實施例，為一種微結構基板示意圖。

圖10G係根據本發明提出之實施例，為一種微結構基板示意圖。

101、102、103、104、105、106、107‧‧‧步驟

Claims

一種微結構基板製造方法，包括：(a)提供一模具(13)，該模具(13)具有一洩液閥(12)，該洩液閥(12)設置在該模具(13)側壁上，且該模具(13)的上表面具有一微結構(14)；(b)將一溶膠液體(15)注入該模具(13)，使該溶膠液體(15)淹沒該微結構(14)；(c)提供一基板(16)，將該基板(16)完全浸入於該溶膠液體(15)中；(d)使該基板(16)由上而下定位於該模具(13)內；(e)藉由該模具(13)側壁上之該洩液閥(12)移除該基板(16)上方的該溶膠液體(15)，並使該基板(16)與該模具(13)的微結構(14)之間保留有一預定容積的溶膠液體(15)；(f)固化該溶膠液體(15)，使該溶膠液體(15)緊固於該基板(16)之與該模具(13)之該上表面相鄰的表面，並形成一結構層(17)；以及(g)沿垂直方向使該模具(13)與固化後之該結構層(17)分離。
根據申請專利範圍第1項所述之微結構基板製造方法，其中，在步驟(c)之前，進一步包含：提供一離型層，形成於該模具之該微結構(14)上。
根據申請專利範圍第1項所述之微結構基板製造方法，其中，該溶膠液體(15)包含有複數個金屬氧化物微粒，該等金屬氧化物微粒平均粒徑小於30nm，該金屬氧化物微粒所佔該溶膠液體的比例小於5%。
根據申請專利範圍第1項所述之微結構基板製造方法，其中，該基板(16)為玻璃基板。
根據申請專利範圍第1項所述之微結構基板製造方法，其中，該基板(16)為弧狀基板。