[發(fā)明專利]一種導光板模仁的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710135195.0
• 申請日: 2007-11-13
• 公開（公告）號: CN101161400A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 周小紅;陳林森;張恒;吳智華;方宗豹;魏國軍;解正東
• 申請（專利權）人: 蘇州維旺科技有限公司;蘇州蘇大維格數(shù)碼光學有限公司
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/06;B23K26/42;C25D1/10
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于制作導光板的模仁的制作方法，尤其涉及一種非印刷方式制造具有超微細導光結構的導光板模仁的方法，適用于金屬材料制作導光板模仁。

背景技術

目前，導光板的制造方法可分為印刷方式和非印刷方式，印刷方式是將高散光源物質(如SiO₂、TiO₂)的印刷材料，適當?shù)胤植加趯Ч獍宓酌娑瞥蓪Ч獍澹ㄟ^印刷材料對光源吸收再擴散的性質，破壞全反射效應造成的內部傳播，使光線由正面射出并均勻分布于發(fā)光區(qū)；非印刷方式則是先制作具有圖像的導光模仁，再利用該模仁以射出成型的方法在導光板上直接產生圖案的方法，利用該圖案將光導出，均勻地散布在發(fā)光區(qū)。印刷式導光板需要印刷、烘烤的制程，相比而言，非印刷式方法由于具有品質高、精度佳等優(yōu)點，已成為目前主流的導光板制造方法。在非印刷式方法中，導光模仁的制作是導光板制作中的關鍵工序之一。

現(xiàn)有技術中，導光模仁的制作方法主要有：(1)采用化學蝕刻直接在模仁上刻出不同槽形的圖案。如公開號為CN1396483A的中國發(fā)明專利公開了采用等向性刻蝕和非等向性刻蝕的方法制作導光板模仁，該方法先在基板上涂布光阻層，再進行曝光顯影，然后需經過化學刻蝕、金屬化、電鑄工序，制作導光模仁；(2)利用半導體制程LIGA工藝(光刻+顯影)法，在玻璃基底表面涂布光阻劑，采用掩膜曝光法，在玻璃基底上形成光阻劑圖案，再采用蒸鍍或濺鍍的方法在其表面進行金屬化處理，形成一均勻金屬層，再利用電鑄在金屬層表面沉積，電鑄層與玻璃基底剝離后，形成表面具有圖案的導光板模仁；(3)公開號為CN1696782A的中國發(fā)明專利申請中公開了一種導光板模仁的制作方法，其在金屬極板上利用微影的制程形成一種具有圖樣的金屬層，再鍍上一層鎳形成導光板模仁。

上述各方法總的來說均需要通過涂布、曝光、顯影等多道工序，制得基板上的圖案，最后通過電鑄制成導光板模仁，工序的繁復使得需要控制的工藝參數(shù)較多，制作周期較長。此外，現(xiàn)有技術中也有采用鉆石刀具加工母板，電鑄后制造導光模仁的方法，采用這種方法，網點精度受到刀具精度的限制，目前，其微結構的尺寸在數(shù)十微米以上，無法更微細化，且刀具損耗會造成微結構形狀不穩(wěn)定，影響到對導光模仁的制作。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的是提供一種工藝簡便的導光板模仁的制造方法，用于制作高密精的導光板模仁，以縮短制作周期，降低制作成本。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種制作導光板模仁的方法，根據(jù)導光均勻性的要求，在基材表面制備形成導光網點結構，所述基材為具有光滑表面的金屬基材，所述導光網點結構的制備方法是，利用大功率脈沖激光器經整形光路聚焦于金屬基材表面，直接刻蝕形成所需的導光網點結構，即獲得用于射出成型或壓印的導光板模仁。

上述技術方案中，采用大功率激光光源，經過整形光路，獲得預先設計的網點形狀(如圓形、方形、三角形等幾何形狀)，光點內光強分布可為高斯型、矩形或正弦型。高能量密度光點與金屬基材表面相互作用，進行超過基材損傷閾值的刻蝕，在金屬基材上形成所需的導光網點微結構；同時，可以通過改變激光能量或脈沖頻率，來改變刻蝕深度。由于光點能量、形狀、大小等參數(shù)均可動態(tài)實施控制，因此，可方便快速地制作符合設計要求的導光板模仁，直接用于射出成形制作導光板。制得的導光模仁面積可達到600mm×800mm(40英寸)。

上述技術方案中，所述整形光路包括光強整形光路、形狀整形光路、光場整形光路中的一個、任意兩個的組合、或三個的組合。根據(jù)實際需要，可以選擇上述光路進行組合，從而獲得制作需要的光路。

上述技術方案中，所述大功率激光器為紫外光輸出的大功率二極管泵浦的固態(tài)激光器的三倍頻351nm/355nm或四倍頻263nm/266nm，單脈沖能量＞3mJ。

上述技術方案中，所述金屬基材在被激光刻蝕前，先進行表面拋光形成鏡面，所述金屬基材為鎳或模具鋼。

上述技術方案中，所述導光網點為圓形、方形、V型或U型的凹型溝槽，網點的直徑≥5um，深度≥5um。

本發(fā)明在實際操作時，激光整形光路包括不少于三種方案：

(1)將激光器出射的高斯分布光束，經過光強整形后，形成光強均勻的平行光束，再經過形狀調制器后，光束形狀呈圓形、三角形、矩形等幾何形狀，再經縮微光路，刻蝕光束為平行光束，在金屬表面刻蝕的網點槽型為柱狀，聚焦光點直徑＞5um。改變形狀調制光闌的直徑或縮微光路的倍數(shù)，均可改變聚焦光點直徑；