导光板制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种导光板制造方法。
【背景技术】
近年来,随着液晶显示器的彩色化及大型化,其应用领域更为广泛,如笔记本式计算机、各种台式计算机及液晶电视等。由于液晶本身不能发光,因而需利用一光源系统作为液晶显示器的光源,如背光模组(Backlight Module),其中,导光板是背光模组中的重要元件,其用于引导自光源发出光束的传输方向,将线光源或点光源转换成面光源。
为了提高光线出射的均匀性,一般在导光板表面设置多个网点,用于破坏光束在导光板内部传输的全反射条件,而且使其散射以提高导光板出射光束的均匀性,进而提升背光模组的整体光学性能。
目前,导光板网点的制造方法大致可分为印刷式和非印刷式两种,其中印刷式制程由于网点印刷的油墨黏度不容易控制,产品良率低因而渐有被非印刷式制程取代的趋势。非印刷式制程是将设计好的导光图案(导光板的表面形状)制作在模具上,采用射出成型或压印制作出具导光图案的导光板。
请参阅图1,是2003年11月5日公开的中国专利申请(申请号:02118171.3)所揭示的一种导光板模具的制造方法,该导光板模具制造方法包括如下步骤:选用矽晶片作为基板(步骤101);在矽基板上下表面涂覆光阻层(步骤102);曝光显影并采用湿式蚀刻方法形成V形槽图案,且该V形槽的夹角为70.52°(步骤103);去除剩余光阻(步骤104);在蚀刻后的基板表面蒸镀一金属导电层(步骤105);对矽基板进行电铸(步骤106);去除矽基板以形成电铸模具,即导光板模具(步骤107)。
但是,由于这种制造方法中采用湿式蚀刻,而湿式蚀刻是等向性蚀刻,蚀刻过程中无法精确控制模具表面图案的深宽比(AspectRatio),无法将光阻图案精确转移至模具表面,影响模具的精确度,进而影响采用该模具制作的导光板网点图案的精确度,而且,这种制造方法使得图案地尺寸限制在50~400μm之间。当图案与图案间间距小于100μm时,蚀刻的图案将会产生重叠,影响采用该模具制得的导光板的光学性能,即影响导光板的出光均匀度和色度,因此,一般仅能将导光板图案的间距控制在100μm以上。另外,该制造方法中需采用电铸步骤才可以形成模具,制程步骤较复杂,生产成本较高。
【发明内容】
为了克服现有技术导光板制造方法精确度低和精密度低而且制程复杂的缺陷,本发明提供一种精确度和精密度较高而且制程简单的导光板制造方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是:提供第一基板,在该第一基板上涂覆一均匀光阻层;利用一预定图案的光罩对该光阻层进行曝光和显影;采用干蚀刻方法对第一基板有光阻层一面进行蚀刻;去除剩余光阻,得到预定图案;提供第二基板,将第二基板置于第一基板有图案一侧进行热压印成型;移除第一基板,形成导光板。
与现有技术相比,本发明的导光板模具制造方法采用干蚀刻方法进行蚀刻,由于干蚀刻方法是非等向性蚀刻,使第一基板图案更接近所设计的光阻图案,且图案尺寸的精度可控制到10~50nm范围内,图案间的间距可控制到10~100nm的精度范围,所以该方法制得的导光板图案精度高,可以提高导光板出光均匀度及色度。另外,本发明采用热压印成型技术,不需要对第一基板进行电铸,节省制程,提高生产效率。
【附图说明】
图1是一种现有技术导光板制造方法流程图。
图2是本发明的导光板制造方法流程图。
图3是本发明的导光板制造方法中的光阻涂覆示意图。
图4是本发明的导光板制造方法中的曝光、显影示意图。
图5是本发明的导光板制造方法中的蚀刻基板示意图。
图6是本发明的导光板制造方法中的光阻剥离示意图。
图7是本发明的导光板制造方法中的热压成型示意图。
图8是采用本发明的导光板制造方法所得的导光板示意图。
【具体实施方式】
请参阅图2,是本发明导光板制造方法的流程图。本发明导光板制造方法包括以下步骤:提供一第一基板,在该第一基板上涂覆一均匀光阻层(步骤201);利用一预定图案的光罩对该光阻层进行曝光显影步骤(步骤202);采用干蚀刻方法对第一基板进行蚀刻(步骤203);去除剩余光阻(步骤204);提供第二基板,进行热压印成型(步骤205);移除第一基板,形成导光板(步骤206)。
请一同参阅图3至图8,是本发明导光板制造方法流程,其包括以下步骤:
提供一第一基板30,其中,该第一基板30的材料是矽。将第一基板30放置在真空或氮气环境中进行去水烘烤,其烘烤温度为100℃~120℃,时间为4~6分钟。在该第一基板30上均匀涂覆一光阻层600,如图3所示。其中,涂覆的光阻是有机光阻剂,可以是正光阻剂,也可以是负光阻剂。本实施方式是采用负光阻剂。涂覆光阻的方法采用旋涂方法,也可以采用喷涂方法。将涂覆好光阻层600的第一基板30放置在一垫板上加热烘烤,即软烤。其中,烘烤温度是90℃~100℃,烘烤时间是20~30分钟。
如图4所示,利用预先设计图案的光罩(图未示)进行曝光、显影步骤。将预先设计好图案的光罩与第一基板30对准,进行曝光步骤。其中,曝光的光源为紫外线,采用投影式曝光技术曝光,即,该光罩平行于第一基板30。光源发出的光线经光学系统(图未示)透过光罩照射至光阻层600上,受到光线照射的光阻发生光敏反应,生成易溶于显影液的成份。曝光后将第一基板30放置在一垫板上加热烘烤,即硬烤,使光阻进一步硬化,使其已曝光部分640较难溶解。其中,烘烤温度为100℃~120℃之间,烘烤时间为20~30分钟。
进行显影步骤,得到预设计的光阻图案。在第一基板30上喷洒显影液,其中,显影液为二甲苯,基板处于静止状态30~60秒,使未曝光部分的光阻充分溶于显影液,则光罩的图案转移到光阻层600。
如图5所示,采用干蚀刻方法对该第一基板30进行蚀刻。干蚀刻方法可以是溅镀蚀刻、离子束蚀刻、等离子蚀刻及反应离子蚀刻等。本实施方式以反应离子蚀刻方法为例。将第一基板30放置在一反应室(图未示)内,电压为300~500V,室内压力为10-1~10-3torr之间,其中,气体离子可为氯化物,如四氯化碳(CCl4)、三氯化硼(BCl3)及氯气(Cl2)等。由于气体离子受到高压的影响,加速轰击至第一基板30表面,第一基板30表面未被光阻覆盖部分的金属离子被轰击移除,而已曝光部分640覆盖第一基板30表面的部分受到保护,仅已曝光部分640受到气体离子的轰击,形成光阻图案的转移。由于反应离子蚀刻是非等向性蚀刻,其横向与纵向的蚀刻速率不同,且横向蚀刻速率接近0,故所形成的图案尺寸接近光罩图案的尺寸,其尺寸为10nm。
如图6所示,将第一基板30表面光阻的已曝光部分640剥离。已曝光部分640去除后,得到用于制造导光板的第一基板30,该第一基板30表面的图案,即预先设计的图案,与光罩图案相一致,其是光学结构32,该光学结构32可以是光栅结构或网点结构,本实施方式中图案为网点结构,其形状是圆柱状。
请参阅图7,提供一第二基板40,其材料是聚甲基丙烯酸甲酯。
提供一热压成型机50,该热压成型机50包括一模具放置区52、一基板放置区54、两加热装置56及两冷却装置58。该冷却装置58各包括一冷却信道582。
将上述步骤制得的第一基板30放置在该热压成型机50的模具放置区52,将第二基板40放置在该热压成型机50的基板放置区54。通过该加热装置56将第二基板40加热至90~95℃,下降该第一基板30并施压在该第二基板40上,随后在该冷却信道582内通入水或空气,将该第二基板40冷却。该第二基板40冷却后将该第一基板30移除,即得到如图8所示的导光板70,该导光板70的一表面具光学结构72,该光学结构72是由该第一基板30的光学结构32转印得到。
而且,本发明导光板制造方法并不限于第一实施方式,其中,该第一基板也可以是镍基板,该导光板图案尺寸并不限于10nm,也可按实际所需设计;该第二基板的材料是导光板材料即可,如甲基丙烯酸树脂,聚丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚乙烯树脂或聚甲基丙烯酸甲酯;图案也不限于圆柱状结构,可以是其它结构。
由于本发明的导光板制造方法采用干蚀刻方法进行蚀刻,干蚀刻方法是非等向性蚀刻,其可使模具图案更接近所设计的光罩图案,进而使导光板图案的精度提高,且图案尺寸的精度控制到10~50nm范围内,图案间间距可控制到10~100nm的精度范围,可提高导光板出光均匀度及色度。另外,本发明采用热压印成型技术,不需要对第一基板进行电铸,节省制程,提高生产效率。