导光板制造方法 【技术领域】
本发明有关一种导光板制造方法，尤其是一种表面具有微细结构图案的导光板制造方法。
【背景技术】
近年来，液晶显示器的应用越来越广泛，但因液晶自身无法发光，故需要提供发光二极管或冷阴极萤光灯等作为光源以供显示，为使光源发出的光入射至液晶显示面板，且达到一定的亮度及辉度，一般需一表面具有均光图案的导光板。目前，导光板的制造方法大致可分为印刷式及非印刷式两种，其中印刷式制程为基板射出后，将印刷材料印制在导光板基板的底部，然后进行热化固定，此为目前应用较成熟的制程。然而，由于印刷法是由人工将网点印刷在硬质透明的导光板基板，因此不仅人力成本耗费大，且印刷质量不易控制，容易产生印刷材料太多以致散开或印刷材料太少等印刷不均匀的现象，以及人为碰触而破坏印刷图案等。
而现有非印刷式导光板制程，如化学蚀刻法及精密机械刻画法，亦存在一些缺点。其中化学蚀刻法是利用模具钢易被氯化亚铁(FeCl2)侵蚀的特性，直接在模具钢上进行图样侵蚀，其制作工艺简单，但由于化学侵蚀的速率不易控制，故其光学精度较低；而精密机械刻画法是利用钻石超精密加工机在模具上进行V形凹槽处理，其光学精度虽较高，但局限性大，无法进行其它多样化图案制作。
现有技术如图1所示，请参考公开于2000年12月5日的中国专利申请00108947号，其公开号为CN1325032A。其采用碾压工具200碾压导光板300以制得导光板均光图案，其中导光板300为半透明扁平形板状结构，其包括两相互平行的透光面302，碾压工具200由设有多个凸点204的滚轮202及一承载导光板300的基座206组成。碾压前，滚轮202及基座206均需加热，以使多个凸点204易于压入导光板300的透光面302，从而在导光板300的透光面302形成多个预定深度的凹坑306。然而，此种制造方法是在已成形的导光板基板上进行操作，制程复杂，效率较低，且碾压工具200需进行预先加热，加热温度的不当及碾压力过重均会造成导光板内部应力不均，致使导光板使用寿命较短，光学性能下降，甚至破裂，难以保证产品质量。
【发明内容】
为了克服现有导光板制造方法制程复杂，效率较低及导光板图案受限等不足，本发明提供一种导光板制造方法，此种制造方法制程简单，生产效率提高，成本降低，脱模容易且可用于制造具有多样化均光图案的导光板。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：准备一导电基板；在该导电基板上涂布光阻剂；对上述涂布光阻剂的导电基板进行电子束或黄光或X射线曝光及显影，余留的光阻剂所组成的图案即为预定的导光板图案模型；将上述导电基板置于电镀溶液中，以导电基板为阳极，对该导电基板进行电铸；控制电铸时间，电铸完成后，将电铸沉积层与导电基板及余留光阻剂剥离，得到一金属立体结构模型；将此金属立体结构模型固定于模具中，注入光学塑料材料；脱模。
相较于现有技术，本发明具有如下优点：由于其导光板基板及其上地微细结构图案一次成型，故导光板制程生产效率提高；当模具中金属立体结构模型损坏时，仅需更换此金属立体结构模型而无需更换模具，从而可节约成本；此外，导光板图案可根据需要设计成各种图案。
【附图说明】
图1是现有技术导光板制造方法的示意图。
图2是本发明对基板涂布光阻剂的示意图。
图3是本发明架设光罩的示意图。
图4是本发明对基板进行电子束曝光的示意图。
图5是本发明对基板进行显影后所得导光板图案模型示意图。
图6、图7是本发明对基板进行电铸的示意图。
图8是电铸沉积层剥离基板后所得的金属立体结构模型的示意图。
图9是金属立体结构模型贴合于金属板所构成模仁的示意图。
图10是射出成形导光板所用模具的示意图。
图11是具有微圆柱体图案的导光板的示意图。
图12是具有微透镜图案的导光板的示意图。
【具体实施方式】
如图2所示，首先涂布光阻剂(Photoresist)。将一导电基板1置于光阻涂布机(图未示)上，以转速4000转/分、旋转25秒，从而在导电基板1上涂布一层厚度均匀约为20μm的光阻剂2，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等；为将PMMA的溶剂蒸发掉，将导电基板1移入烤箱，在140℃的温度下烘烤两小时以上。
图3与图4为曝光过程示意图。将设计绘制好的光罩3架设于上述导电基板1上方，选用功率适当的电子束曝光机进行曝光，使光罩3的图案转写至光阻剂2上。当然，也可不经架设上述光罩3而利用电子束直写式曝光将高分辨率的图案直接绘于光阻剂2上。一般说来，根据导光板的形状以及光源的位置可设计不同的微细结构图案。在电子束作用下，光阻剂2形成硬化区21及可溶解区22。此曝光过程也可采用黄光或X射线代替电子束完成。
之后，如图5所示，进行显影。利用显影液进行湿式腐蚀法显影，控制温度及显影时间，可溶解区22被精确去除，余留硬化区21所组成的图案，即为导光板图案模型23，此模型的形状与所设计的导光板图案一致。
如图6所示，进行电铸。将导电基板1浸入电镀液中，以导电基板1为阳极，以光阻剂的硬化区21为阴极，利用电解电镀技术对该金属基板进行电铸。电解液可使用350g/l的磺酸镍与硼酸混合液，其PH值为4.0，控制电铸温度为37℃、电流密度为1A/dm2～5A/dm2。电解后的镍离子在导电基板1上无光阻剂区域先行沉积为电铸沉积层41。
如图7所示，随着电铸的持续进行，电铸沉积层41将逐渐积满无光阻剂区进而覆盖硬化区21。控制电铸时间，待电铸沉积层41达到预定厚度，即停止电铸。
将电铸沉积层41与导电基板1及硬化区21剥离，如图8所示，得到一材质为镍的金属立体结构模型4。
如图9所示，金属立体结构模型4贴合固定在金属板51上，可作为模仁。如图10所示，模具6包括定模61及动模62，贴合有金属板51的金属立体结构模型4固定在动模62的底壁上。其中，在定模61上形成有供熔融树脂流入的注料口65及流道66，该流道66向动模62一侧截面成锥形变大。在定模61与动模62的结合面，沿两模61、62形成浇口64，浇口64与流道66连通。藉由定模61与动模62接合，形成用于导光板成形用的模腔63，模腔63与上述浇口64、流道66及注料口65均连通。制造导光板时，熔融的树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，通过注料口65、流道66及浇口64进入模腔63，当模腔63的封闭空间被流动注入的熔融树脂充满时，再经过冷却工序，打开动模62，使已成形的导光板脱模，即可得到如图11所示的平板形导光板7。
该导光板7包括第一表面71与第二表面72，且第一表面71与第二表面72平行，第一表面71具有微圆柱体711所组成的图案。微圆柱体711的大小及密度随其与光源(图未示)的间距增大而增大。
采用此种方法制造的导光板表面精度高，表面图案可实现多样化，且脱模容易，所用模仁的内部应力小，硬度高，使用寿命长且易更换。
此外，采用此种方法亦可制造如图12所示的楔型导光板7’，其包括第一表面71’及第二表面72’，且第二表面72’相对于第一表面71’有一定预定倾角，第一表面71’具有微透镜711’所组成的图案。其中，为制得微透镜711’形状，在曝光过程中，可采用相应光罩图案转写，也可直接利用电子束进行直写，得到高精确度的导光板图案。其中，上述微圆柱711及微透镜711’的直径为50～200μm，高度为10～50μm。
本发明的导光板制造方法可有相应变化设计，如光阻剂材料、电铸液的变化以及利用其它微细光刻制程来代替电子束曝光制程等。利用本发明制造方法所制得的导光板，亦可根据显示器要求设计成不同形状，适用于一侧边光型或二侧边光型，图案可根据上述特性实现多样化。