專利名稱：印模及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實(shí)施方式涉及用于進(jìn)行壓印操作的印模(stamp)以及印模的制造方法。更具體地，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式涉及一種可用來制造平板顯示器中所使用的導(dǎo)光板的印模以及印模的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置的常見特征在于厚度薄、重量輕和功耗低。因此，液晶顯示裝置已被廣為接受作為監(jiān)視器、筆記本式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話等。典型的液晶顯示裝置包括液晶顯示面板和背光單元。液晶顯示面板通過控制液晶層的透光率來顯示圖像，并且背光單元設(shè)置于液晶顯不面板下方以向液晶顯不面板提供光。背光單元典型地包括導(dǎo)光板和光源。導(dǎo)光板引導(dǎo)由通常設(shè)置于導(dǎo)光板側(cè)部上的光源產(chǎn)生的光，使得光從導(dǎo)光板朝向液晶顯示面板射出。背光單元可進(jìn)一步包括光學(xué)片。光學(xué)片設(shè)置于導(dǎo)光板上，以改進(jìn)從導(dǎo)光板射出的光的光學(xué)特性?？商鎿Q地，可在導(dǎo)光板的表面上直接形成精細(xì)光學(xué)圖案，使得導(dǎo)光板自身可用作光學(xué)片。具有精細(xì)光學(xué)圖案的導(dǎo)光板可通過由用于導(dǎo)光板的原材料填充模具并固化該材料而形成。為了在導(dǎo)光板上形成精細(xì)光學(xué)圖案，典型地使用具有模制圖案的印模。壓印工藝通常包括將印模壓合在導(dǎo)光板的原材料上，同時(shí)將該材料加熱至高溫。這種高熱量會(huì)導(dǎo)致印模變形或其他損壞。此外，印模的損壞或變形還可能導(dǎo)致精細(xì)光學(xué)圖案的變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實(shí)施方式提供一種在制造導(dǎo)光板的過程中可減小或防止變形的印模。本發(fā)明的示例性實(shí)施方式還提供一種上述印模的制造方法。本發(fā)明的示例性實(shí)施方式還提供一種采用上述導(dǎo)光板的顯示器。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，印模包括金屬支撐層、圖案形成層和粘附層。金屬支撐層具有第一熱導(dǎo)率。圖案形成層設(shè)置于金屬支撐層上并具有其上形成有模制圖案的表面。粘附層設(shè)置于金屬支撐層與圖案形成層之間以將圖案形成層結(jié)合于金屬支撐層，并且粘附層具有小于第一熱導(dǎo)率的第二熱導(dǎo)率。在一個(gè)實(shí)施方式中，粘附層可包含纖維增強(qiáng)塑料。在一個(gè)實(shí)施方式中，粘附層可包含聚合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，圖案形成層可包含鎳。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式，提供了一種印模的制造方法。在該方法中，在具有第一熱導(dǎo)率的金屬支撐層上設(shè)置粘附層。粘附層具有小于第一熱導(dǎo)率的第二熱導(dǎo)率。在粘附層上設(shè)置圖案形成層。圖案形成層具有在圖案形成層的第一表面上的模制圖案。將金屬支撐層、粘附層和圖案形成層壓合在一起。
在一個(gè)實(shí)施方式中，圖案形成層可通過電成形(electrofoming)工藝形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，圖案形成層可通過以下步驟形成形成母板(master)，所述母板具有在母板的表面上的對應(yīng)于模制圖案的復(fù)制圖案；在母板的復(fù)制圖案上形成電成形復(fù)制層；以及將電成形復(fù)制層與母板分離，該電成形復(fù)制層具有其上形成有模制圖案的表面。在一個(gè)實(shí)施方式中，可將電成形復(fù)制層的第二表面拋光成基本上平坦。在一個(gè)實(shí)施方式中，可將金屬支撐層的暴露表面拋光。
在一個(gè)實(shí)施方式中，粘附層可包含纖維增強(qiáng)塑料。在一個(gè)實(shí)施方式中，粘附層可包含聚合物。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，具有較高強(qiáng)度的金屬支撐層與圖案形成層結(jié)合，從而可提高所形成的印模的強(qiáng)度。因此，可減少或防止在制造導(dǎo)光板的過程中印模的變形以及圖像質(zhì)量的劣化，從而提高導(dǎo)光板的生產(chǎn)率。此外，粘附層具有相對較低的熱導(dǎo)率。這改善了光學(xué)圖案的轉(zhuǎn)錄(transcription)。


通過參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更顯而易見，附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的印模的截面圖。圖2A至圖2D是示出圖I所示的印模的制造方法的截面圖。圖3是示出包括圖I所示的印模的用于制造導(dǎo)光板的設(shè)備的示意性截面圖。圖4A和圖4B是示出圖3所示的導(dǎo)光板模具的截面圖。圖5是示出由圖3所示的設(shè)備制造的導(dǎo)光板的截面圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參照附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的印模的截面圖。參照圖1，印模100包括金屬支撐層110、圖案形成層120和粘附層130。金屬支撐層110對應(yīng)于印模100的最下層，并具有第一熱導(dǎo)率。金屬支撐層110被包括于印模100中并且強(qiáng)度高于圖案形成層120，以便補(bǔ)償圖案形成層120的低強(qiáng)度并提高印模100的機(jī)械強(qiáng)度。金屬支撐層110優(yōu)選地具有緊密結(jié)構(gòu)和高剛度，并且容易被加工成具有鏡面?？捎糜诮饘僦螌?10的材料的實(shí)例可包括不銹鋼，諸如SUS32。圖案形成層120設(shè)置于金屬支撐層110上，并具有形成于第一表面121上的模制圖案P1。模制圖案Pl的形狀對應(yīng)于導(dǎo)光板的光學(xué)圖案的形狀，使得模制圖案Pl與導(dǎo)光板的光學(xué)圖案匹配(align)。可用于圖案形成層120的材料的實(shí)例可包括鎳。粘附層130設(shè)置于金屬支撐層110與圖案形成層120之間，以將圖案形成層120固定于金屬支撐層110，并且粘附層具有小于第一熱導(dǎo)率的相對較低的第二熱導(dǎo)率。由于粘附層130將圖案形成層120牢固地固定于金屬支撐層110，并且由于粘附層130具有相對較低的熱導(dǎo)率，所以相對較少的熱量從圖案形成層120傳遞至金屬支撐層110?？捎糜谡掣綄?30的材料的實(shí)例可包括纖維增強(qiáng)塑料(FRP)、聚合物等，每種材料都具有相對較低的熱導(dǎo)率。例如，纖維增強(qiáng)塑料可包括玻璃纖維。由于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的印模100具有層疊結(jié)構(gòu)，包括具有的強(qiáng)度比圖案形成層120高的金屬支撐層110、圖案形成層120和粘附層130，因而與僅包括圖案形成層的印模相比，印模100的強(qiáng)度可得以提高。因此，可減少和/或防止在形成導(dǎo)光板的過程中可能導(dǎo)致的印模100的變形。從而可提高導(dǎo)光板的生產(chǎn)率。此外，由于上述結(jié)構(gòu)具有相對較低的熱導(dǎo)率，可改善光學(xué)圖案的轉(zhuǎn)錄。在導(dǎo)光板的形成期間，如果印模具有高熱導(dǎo)率，當(dāng)將低溫印模壓合于導(dǎo)光板的高溫材料上時(shí)，該高溫材料迅速冷卻，使得在導(dǎo)光板的外圍區(qū)域中光學(xué)圖案不會(huì)尖銳地形成，因而導(dǎo)致光學(xué)圖案的缺陷。但是，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的印模包括具有相對較低的熱導(dǎo)率的粘附層130，從而改善了金屬支撐層110與圖案形成層120之間的熱絕緣 因此，可減少和/或避免光學(xué)圖案的缺陷。圖2A至圖2D是示出圖I所示的印模的制造方法的截面圖。參照圖2A，通過電成形工藝形成圖案形成層。例如，制造在一個(gè)表面上形成有復(fù)制圖案P2的母板200。復(fù)制圖案P2對應(yīng)于圖案形成層的模制圖案。由于模制圖案對應(yīng)于導(dǎo)光板的光學(xué)圖案，因而復(fù)制圖案P2與導(dǎo)光板的光學(xué)圖案相同。例如，可加工一金屬層以形成形狀與期望的光學(xué)圖案相同的復(fù)制圖案P2。母板200優(yōu)選地具有用于電成形工藝的高電導(dǎo)率以及良好的機(jī)械加工性能。參照圖2B，在母板200的復(fù)制圖案P2上形成電成形復(fù)制層120a。電成形復(fù)制層120a的第一表面121具有與母板200的復(fù)制圖案P2匹配的模制圖案Pl。例如，可將母板200安裝在用于電鍍鎳的電鍍設(shè)備上。電鍍層的厚度取決于施加電流的時(shí)間和大小，所述電流可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，所形成的電鍍層，即電成形復(fù)制層120a，具有足夠的厚度以為之提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度。參照圖2C，將電成形復(fù)制層120a與母板200分離。之后，將電成形復(fù)制層120a的與第一表面121相對的第二表面122拋光成基本上平坦,從而形成圖案形成層120b。之后，在金屬支撐層IlOb上設(shè)置粘附層130b。該金屬支撐層具有第一熱導(dǎo)率，并且粘附層130具有小于第一熱導(dǎo)率的第二熱導(dǎo)率。在粘附層上設(shè)置圖案形成層120b。之后，向金屬支撐層110b、粘附層130b和圖案形成層120b施加熱量和壓力，以形成初級印模IOOa0參照圖2D,將作為初級印模IOOa的最下層的金屬支撐層IlOc的后表面拋光成基本上平坦。之后，沿預(yù)定的鋸切線對初級印模IOOa進(jìn)行切割，使之具有用于制造導(dǎo)光板的模具的期望尺寸。由此，制備好印模100。圖3是示出利用上述印模來制造導(dǎo)光板的設(shè)備的示意性截面圖。參照圖3，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的用于制造導(dǎo)光板的設(shè)備包括原材料注射部310、本體320、圓輥(cylinder) 330以及導(dǎo)光板模具340。原材料注射部310設(shè)置于本體320的側(cè)部處，并且通過原材料注射部310將用于導(dǎo)光板的原材料R注射到本體320中。原材料R可包括聚合物，諸如聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等。圓輥330設(shè)置于本體320中，并通過本體320的一側(cè)插入。本體320的相對側(cè)通過模具入口 345連接于導(dǎo)光板模具340。此外，本體320可進(jìn)一步包括用于加熱填充于本體320中的原材料R的供熱部325，以便融化原材料R。圓輥330通過所施加的壓力將融化于本體320中的原材料R注射到導(dǎo)光板模具340 中。導(dǎo)光板模具340填充有通過模具入口 345提供的原材料R，并且原材料R在導(dǎo)光板模具340中固化以形成導(dǎo)光板400。導(dǎo)光板模具340包括印模100。印模100可包括第一印模101和第二印模102，第一印模和第二印模分別對應(yīng)于導(dǎo)光板的上表面和下表面。第一印模101和第二印模102都具有與圖I所示的印?；旧舷嗤慕Y(jié)構(gòu)。因此，不必對印模進(jìn)行任何重復(fù)解釋。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，第一印模101和第二印模102中的每個(gè)層的形狀、厚度和材料可根據(jù)需要調(diào)整。
用于制造導(dǎo)光板的設(shè)備使用注射模制法來制造導(dǎo)光板，并且將理解以上是對本發(fā)明的說明，而不應(yīng)認(rèn)為局限于所公開的具體示例性實(shí)施方式。對所公開的示例性實(shí)施方式以及其他示例性實(shí)施方式的更改都將被包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。圖4A和圖4B是示出圖3所示的導(dǎo)光板模具的截面圖，并且圖5是示出由圖3所示的設(shè)備制造的導(dǎo)光板的截面圖。參照圖4A、圖4B和圖5,導(dǎo)光板模具340可包括第一模具341、第二模具342、第一印模101和第二印模102。導(dǎo)光板模具340具有可被填充以原材料R以形成導(dǎo)光板的模制空間347。模制空間347介于第一模具341與第二模具342之間。第一印模101嵌入第一模具341中，并且第二印模嵌入第二模具342中以面對第一印模101。分別通過遠(yuǎn)離彼此/朝向彼此移動(dòng)第一模具341和/或第二模具342，第一模具341和第二模具342可彼此分離和彼此結(jié)合。當(dāng)?shù)谝荒＞?41和第二模具342彼此結(jié)合時(shí)，原材料R被壓合，以將導(dǎo)光板400的形狀賦予原材料，并且第一和第二印模101和102的模制圖案Pl被轉(zhuǎn)錄至導(dǎo)光板400以形成光學(xué)圖案P3。接著，可將第一模具341和第二模具342彼此分離，以使導(dǎo)光板400從模制空間347分離。根據(jù)采用印模101/102中的一個(gè)或兩個(gè)，所形成的導(dǎo)光板400在一個(gè)表面或兩個(gè)表面上具有光學(xué)圖案P3。光學(xué)圖案P3改善了從導(dǎo)光板400以已知方式射出的光的光學(xué)特性。例如，光學(xué)圖案P3可具有微棱鏡的形狀，并且根據(jù)需要可具有各種形狀。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，具有較高強(qiáng)度的金屬支撐層與圖案形成層結(jié)合，從而可提高所形成的印模的強(qiáng)度。因此，可防止在制造導(dǎo)光板的過程中印模的變形以及造成的圖像質(zhì)量的劣化，從而提高所形成的導(dǎo)光板的質(zhì)量和有效性。此外，粘附層具有相對較低的熱導(dǎo)率，從而改善了光學(xué)圖案的轉(zhuǎn)錄。以上是對本發(fā)明的說明，而不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。雖然已描述了本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，在本質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的前提下，可對示例性實(shí)施方式進(jìn)行多種更改。因此，所有這些更改都旨在被包括在如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。在這些權(quán)利要求中，“裝置+功能”的語句旨在覆蓋當(dāng)執(zhí)行所引用的功能時(shí)本文所描述的結(jié)構(gòu)，并且不僅覆蓋結(jié)構(gòu)的等同物，而且覆蓋等同的結(jié)構(gòu)。因而，將理解以上是對本發(fā)明的說明，而不應(yīng)認(rèn)為局限于所公開的具體示例性實(shí)施方式，并且對所公開的示例性實(shí)施方式以及其他示例性實(shí)施方式的更改都將被包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本發(fā)明由所附權(quán)利要求 限定，其中權(quán)利要求的等同物也將被包括在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種印模,包括 金屬支撐層，具有第一熱導(dǎo)率； 圖案形成層，設(shè)置于所述金屬支撐層上，所述圖案形成層具有其上形成有模制圖案的表面；以及 粘附層，設(shè)置于所述金屬支撐層與所述圖案形成層之間，以將所述圖案形成層結(jié)合于所述金屬支撐層，所述粘附層具有小于所述第一熱導(dǎo)率的第二熱導(dǎo)率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的印模，其中，所述粘附層包含纖維增強(qiáng)塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的印模，其中，所述粘附層包含聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的印模，其中，所述圖案形成層包含鎳。
5.—種印模的制造方法，所述方法包括 在具有第一熱導(dǎo)率的金屬支撐層上設(shè)置粘附層，所述粘附層具有小于所述第一熱導(dǎo)率的第二熱導(dǎo)率； 在所述粘附層上設(shè)置圖案形成層，所述圖案形成層具有在所述圖案形成層的第一表面上的模制圖案；以及 將所述金屬支撐層、所述粘附層和所述圖案形成層壓合在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述圖案形成層通過電成形工藝形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述圖案形成層的形成包括 形成母板，所述母板具有在所述母板的表面上的對應(yīng)于所述模制圖案的復(fù)制圖案； 在所述母板的復(fù)制圖案上形成電成形復(fù)制層；以及 將所述電成形復(fù)制層與所述母板分離，所述電成形復(fù)制層具有其上形成有所述模制圖案的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括將所述電成形復(fù)制層的第二表面拋光成平坦。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括將所述金屬支撐層的暴露表面拋光。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述粘附層包含纖維增強(qiáng)塑料。
全文摘要
本發(fā)明涉及印模及其制造方法。該印模包括金屬支撐層、圖案形成層和粘附層。金屬支撐層具有第一熱導(dǎo)率。圖案形成層設(shè)置于金屬支撐層上且具有其上形成有模制圖案的表面。粘附層設(shè)置于金屬支撐層與圖案形成層之間，以將圖案形成層結(jié)合于金屬支撐層，并且粘附層具有小于第一熱導(dǎo)率的第二熱導(dǎo)率。因此，可提高印模的強(qiáng)度，并且可減少或防止在制造導(dǎo)光板的過程中印模的變形。
文檔編號B41N1/24GK102729684SQ20121000348
公開日2012年10月17日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者李承燁, 柳浩漢, 洪昇杓, 金泰石 申請人:三星電子株式會(huì)社