[发明专利]具有微结构的模芯及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及模芯及其制造方法，特别涉及具有微结构的模芯及其制造方法，属于液晶显示装置的光学薄膜制作领域。

背景技术

目前，液晶显示装置(Liquid Crystal Display，以下简称为“LCD”)已成为主要的平板显示装置。因为液晶显示器中的液晶本身并不发光，因此LCD需要通过对外部光源的透射或者反射来显示。现有的LCD大多是透射型LCD，而背光源是透射型LCD的必要组成部分。

为了增加正视亮度，现有的方法是将背光源的光线透过棱镜膜，使光线集中到中心观测的一定角度内，从而使轴中心的亮度大大增加。棱镜膜表面具有结构相同的棱形阵列，通过将背光源的光线聚集在法线方向，来提高中心观测的一定角度内的亮度，即正面的亮度。现有的棱镜膜大多是厚度为140微米～250微米，间距为20微米～100微米的尖顶棱镜结构或圆顶棱镜结构。

中国发明专利申请(申请号：00813969.5)公开了一种制作具有上述微结构的光学薄膜的方法，包括利用刀具或钻石等切削工具，在母胚(圆形胚或辊子)表面切削并形成微结构，然后通过挤压、浇注或固化工艺形成带有设定形状的光学薄膜或器件。

因此，这种制造具有微结构的模芯的方法需要高精度的切削工具，同时还需要配合高精度的控制手段，因此制造工艺复杂，难以工业化实现，并且导致制造模芯的成本非常高。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有微结构的模芯及其制造方法，以实现通过简单的方法制造具有微结构的模芯，从而解决现有技术制造工艺复杂，制造难度大和成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有微结构的模芯，包括模版和设置在模版一面的微结构，模芯具有各向异性刻蚀率，微结构包括至少一个凸起或者至少一个凸条，凸起或凸条的侧面与模版底面之间的夹角相同。

其中，模芯的材质为单晶硅。凸起或凸条的侧面与模版底面之间的夹角为57.74度。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种具有微结构的模芯的制造方法，包括：在具有各向异性刻蚀率的模版上涂布光刻胶；在掩模板的遮掩下曝光模版上的光刻胶；去除模版上被曝光的光刻胶；刻蚀模版表面未被光刻胶覆盖的区域，形成具有至少一个凸起或者至少一个凸条的微结构；去掉模版表面上残留的光刻胶，形成具有微结构的模芯。

其中，具有各向异性刻蚀率的模版为单晶硅材料，在具有各向异性刻蚀率的模版上涂布光刻胶具体为：在具有各向异性刻蚀率的单晶硅材料的模版上涂布光刻胶。在掩模板的遮掩下曝光模版上的光刻胶具体为：在设有线阵图案或点阵图案的掩模板的遮掩下曝光模版上的光刻胶，使得线阵图案或点阵图案掩模板下的模版上的光刻胶曝光。刻蚀模版表面未被光刻胶覆盖的区域具体为：在78摄氏度的刻蚀温度下刻蚀模版表面未被光刻胶覆盖的区域。刻蚀模版表面未被光刻胶覆盖的区域具体为：使用重量比为50％的氢氧化钾刻蚀剂刻蚀模版表面未被光刻胶覆盖的区域。形成的具有至少一个凸起或者至少一个凸条的微结构的凸起或凸条的侧面与模版底面之间的夹角为57.74度。刻蚀模版表面未被光刻胶覆盖的区域具体为：通过干刻蚀工艺刻蚀模版表面未被光刻胶覆盖的区域；或者通过湿刻蚀工艺刻蚀模版表面未被光刻胶覆盖的区域。

本发明提出的一种具有微结构的模芯及其制造方法，通过对各向异性刻蚀率的模版进行刻蚀，在模版表面形成具有至少一个凸起或者至少一个凸条的微结构，因此制造模芯时不需要使用高精度的切削工具和高精度的控制手段，从而有效降低了制造具有微结构的模芯的成本，同时简化了模芯的制造方法。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明具有微结构的模芯示意图；

图2为本发明具有微结构的模芯的制造方法第一实施例流程图；

图3为本发明具有微结构的模芯的制造方法中所使用的(100)硅片的各项异性刻蚀率示意图；

图4为本发明具有微结构的模芯的制造方法中使用的具有线阵图案的掩模板示意图；

图5为本发明具有微结构的模芯制造方法的第二实施例流程图；

图6为本发明具有微结构的模芯制造方法的第二实施例截面示意图之一；

图7为本发明具有微结构的模芯制造方法的第二实施例截面示意图之二；

图8为本发明具有微结构的模芯制造方法的第二实施例截面示意图之三；

图9为本发明具有微结构的模芯制造方法的第二实施例截面示意图之四；

图10为本发明具有微结构的模芯制造方法的第二实施例截面示意图之五。

附图标记说明

1-模版；2-凸条；3-底面；