專(zhuān)利名稱(chēng)：模具及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模具，且尤其涉及一種適于制造光學(xué)元件的模具。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于光電相關(guān)技術(shù)不斷推陳出新，再加上數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，因
此液晶顯示器不斷地在消費(fèi)市場(chǎng)上蓬勃地發(fā)展。液晶顯示器(Liquid Crystal Displayer; LCD)具有高畫(huà)質(zhì)、體積小、重量輕、低電壓驅(qū)動(dòng)、低消耗功率及 應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用于可攜式電視、行動(dòng)電話(huà)、筆記型計(jì)算 機(jī)以及桌上型顯示器等消費(fèi)性電子或計(jì)算機(jī)產(chǎn)品中，并逐漸取代陰極射線(xiàn)管 (Cathode Ray Tube; CRT)，成為顯示器的主流。
背光模塊為液晶顯示器的關(guān)鍵零組件之一，有鑒于液晶本身并不會(huì)發(fā)光， 因此一般液晶顯示器大多需要安裝背光模塊，方能顯示肉眼可察覺(jué)到的影像。 此外，為了讓影像的輝度更為均勻，制造者常常會(huì)在上述的背光模塊中加裝光 學(xué)元件，例如導(dǎo)光板、擴(kuò)散膜或增亮膜等，以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整射出光線(xiàn)的輝度與分 布。
一般來(lái)說(shuō)，商品化的光學(xué)元件大多是利用模具大量復(fù)制而成。然而，隨著 科技的進(jìn)展，人們已不能滿(mǎn)足于僅能提供單一特征的光學(xué)元件。因此，如何提 供一種新穎的模具來(lái)因應(yīng)這種需求，已經(jīng)漸漸成為相關(guān)產(chǎn)業(yè)所需要嚴(yán)肅面對(duì)的 課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種模具及其制造方法，其可制造出 同時(shí)具有多樣化特征的微結(jié)構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明模具制造方法的一實(shí)施例，包含下列步驟
(1) 提供母板，此母板上具有承載層。
(2) 于承載層上形成熱塑性高分子層。(3) --并切削熱塑性高分子層與承載層，以在母板上形成多數(shù)個(gè)微結(jié)構(gòu)。
(4) 對(duì)微結(jié)構(gòu)頂端的熱塑性高分子層進(jìn)行熱回流丄&。 本發(fā)明的另一技術(shù)態(tài)樣為應(yīng)用上述制造方法所制成的模具。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明模具的一實(shí)施例包含母板—多數(shù)個(gè)微結(jié)構(gòu)。微結(jié)
構(gòu)分布于母板上，且每一微結(jié)構(gòu)均包含承載層與曲面頂層。承載層位于母板上， 且此承載層的材質(zhì)為非晶金屬。曲面頂層位于承載層上，且此曲面頂層的材質(zhì) 為熱塑性高分子。
采用本發(fā)明的模具及其制造方法，可制造出同時(shí)具有多樣化特征的微結(jié)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的 限定。


圖1至圖6繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的模具的制造流程剖面圖； 圖7繪示第4圖的模具的立體圖8繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的模具的立體圖； 圖9繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的模具的剖面圖。 其中，附圖標(biāo)記
110:母板
120:承載層
130:熱塑性高分子層
135:曲面頂層
140:微結(jié)構(gòu)
145:溝槽
150:模仁
152:菱鏡特征
154:曲面特征
具體實(shí)施例方式
圖1至圖6繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的模具的制造流程剖面圖。應(yīng)了解到，在本實(shí)施例中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實(shí)際需要調(diào)整其 前后順序，甚至可同時(shí)或部分同時(shí)執(zhí)行。
參照?qǐng)D1，制造者可先提供母板110，此母板110上nj具有承載層120。 在本實(shí)施例中，上述的承載層120的材質(zhì)可為非晶金屬，例如磷的重量百分
含量在約9 13%的鎳磷合金。應(yīng)了解到，以上所舉的材質(zhì)僅為例小:，其它適
當(dāng)?shù)姆蔷Ы饘俨馁|(zhì)，也都可以用來(lái)實(shí)施承載層120。
在本實(shí)施例及后續(xù)相關(guān)敘述中，"約"是用以修飾任何可些微變化的數(shù)量， 但這種些微變化并不會(huì)改變其本質(zhì)。舉例來(lái)說(shuō)，"磷重量百分在約9 13%的 鎳磷合金"，此一描述除了代表鎳磷合金中的磷的重量百分確實(shí)在9 13%外， 只要鎳磷合金能夠保持在非晶型態(tài)，鎳磷合金中的磷重量百分也可略小于9%， 或略大于13%。
參照?qǐng)D2，接著制造者可于承載層120上形成熱塑性高分子層130。具體 而言，上述的熱塑性高分子層130的材質(zhì)可為正光刻膠或聚甲基丙烯酸甲酯 (polymethylmethacrylate; PMMA)，而其厚度則可.介于約0. 1 , 500 ,。 同樣地，以上所舉的材質(zhì)與尺寸也僅為例示，本領(lǐng)域技術(shù)人員，應(yīng)能根據(jù)實(shí)際 需要，彈性選擇熱塑性高分子層130的實(shí)施方式。
參照?qǐng)D3，然后制造者可一并切削熱塑性高分子層130與承載層120，以 在母板110上形成多數(shù)個(gè)微結(jié)構(gòu)140。具體而言，制造者可以刀具在熱塑性高 分子層130與承載層120上劃出多數(shù)個(gè)溝槽145，即可通過(guò)這些溝槽145定義 出微結(jié)構(gòu)140，而不需要實(shí)施曝光顯影工藝。
參照?qǐng)D4，接著制造者可對(duì)微結(jié)構(gòu)140頂端的熱塑性高分子層130進(jìn)行熱 回流工藝，即可使得這些熱塑性高分子層130通過(guò)表面張力重新凝聚成圓弧狀 或球狀，而不需要額外再進(jìn)行切削加工。具體而言，上述的熱回流工藝可包含 下列步驟
(1) 熱熔微結(jié)構(gòu)140頂端的熱塑性高分子層130。
(2) 待熱熔微結(jié)構(gòu)140頂端的熱塑性高分子層130后，冷卻固化微結(jié)構(gòu) 140頂端的熱塑性高分子層130。
其中，上述熱熔步驟的溫度應(yīng)視熱塑性高分子層130的材質(zhì)而定，只要高 于熱塑性高分子層130的熔點(diǎn)即可。舉例來(lái)說(shuō)，若熱塑性高分子層130的材質(zhì) 為正光刻膠，則上述熱熔步驟的溫度可為約150 °C。本發(fā)明的另一技術(shù)態(tài)樣為應(yīng)用上述制造方法所制成的模具。圖7繪不圖4
的模具的立體圖。如圖4與圖7所繪不，上述的模具包含母板110與多數(shù)個(gè)微 結(jié)構(gòu)140。微結(jié)構(gòu)140分布于母板110上，且每一微結(jié)構(gòu)140均包含承載層120 與曲面頂層135。承載層120位于母板110上，且此承載層120的材質(zhì)為非晶 金屬。曲面頂層135位于承載層120上，且此曲面頂層135的材質(zhì)為熱塑性高 分子。
在使用時(shí)，圖4所繪示的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用在翻鑄工藝中，作為模具使用，以便 制造金屬材質(zhì)的模仁，例如鎳、銅、鉻或鈦材質(zhì)的模仁。具體而言，制造者 可在熱回流工藝后，先于母板110上形成模仁150(如圖5所繪示)。此一形成 模仁150的步驟可以電鑄的方式實(shí)施。舉鎳材質(zhì)的模仁150為例，制造者可先 在母板110上形成一層厚度約100 A 5000 A的導(dǎo)電金屬種子層。接著，制 造者可以氨基磺酸鎳鍍?cè)‰婅T模仁150至適當(dāng)?shù)暮穸?，例?.05mm 10mm。
參照?qǐng)D6，最后制造者只要分離模仁150與母板110，即可將此模仁150 應(yīng)用在射出、熱壓或紫外光固化成形工藝中，作為模具使用，以便制造光學(xué)元 件。如圖6所繪示，由于這樣的模仁150同時(shí)具有機(jī)械加工所形成的菱鏡特征 152，以及熱回流工藝所形成曲面特征154，因此，若應(yīng)用于制造光學(xué)元件， 將可使得光學(xué)元件同時(shí)具有菱鏡特征152的集光效果與曲面特征154的擴(kuò)散效 果。此外，曲面特征154的存在也可避免光學(xué)元件因菱鏡特征152的尖角，而 產(chǎn)生刮傷毀損的問(wèn)題。
應(yīng)了解到，圖1 圖7所繪示的結(jié)構(gòu)僅為本發(fā)明眾多實(shí)施方式之一，制造 者仍需視實(shí)際需要調(diào)整模具的實(shí)施方式，并不限于以上所舉。舉例來(lái)說(shuō)，雖然 圖7是將微結(jié)構(gòu)140的形狀繪示為柱形，但此并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人 員，應(yīng)能根據(jù)當(dāng)時(shí)需要彈性調(diào)整微結(jié)構(gòu)140的形狀——例如錐形(如圖8所 繪示)。
同樣地，雖然圖4是將溝槽145的剖面形狀繪示呈V形，但制造者仍可調(diào) 整切削步驟的實(shí)施方式，使得溝槽145的剖面形狀呈橢圓弧形(如圖9所繪示)。 從另一個(gè)角度來(lái)看，雖然圖4是將承載層120的側(cè)表面繪示為平面，但此并不 限制本發(fā)明，承載層120的側(cè)表面也可為曲面(如圖9所繪示)，只要承載層 120的側(cè)表面的曲率與曲面頂層135的表面曲率不同即可。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形， 但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種模具的制造方法，其特征在于，包含提供一母板，其中該母板上具有一承載層；于該承載層上形成一熱塑性高分子層；一并切削該熱塑性高分子層與該承載層，以在該母板上形成多數(shù)個(gè)微結(jié)構(gòu)；以及對(duì)該些微結(jié)構(gòu)頂端的該熱塑性高分子層進(jìn)行一熱回流工藝。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具的制造方法，其特征在于，該承載層的材質(zhì) 為非晶金屬。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具的制造方法，其特征在于，該承載層的材質(zhì) 為一鎳磷合金。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的模具的制造方法，其特征在于，該鎳磷合金中的 磷重量百分含量在約9 13%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具的制造方法，其特征在于，該熱塑性高分子 層的材質(zhì)為正光刻膠。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具的制造方法，其特征在于，該熱塑性高分子 層的材質(zhì)為聚甲基丙烯酸甲酯。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具的制造方法，其特征在于，該熱塑性高分子 層的厚度介于約0.1 pm 500 pm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具的制造方法，其特征在于，該熱回流工藝包含熱熔該些微結(jié)構(gòu)頂端的該熱塑性高分子層；以及待熱熔該些微結(jié)構(gòu)頂端的該熱塑性高分子層后，冷卻固化該些微結(jié)構(gòu)頂端 的該熱塑性高分子層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具的制造方法，其特征在于，還包含 在該熱回流工藝后，于該母板上形成一模仁；以及 分離該模仁與該母板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的模具的制造方法，其特征在于，形成該模仁 的步驟是以電鑄的方式實(shí)施。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的模具的制造方法，其特征在于，該模仁的厚度介于約0.05 mm 10 mm。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的模具的制造方法，其特征在于，該模仁的材 質(zhì)為金屬。
13. —種模具，其特征在于，包含 一母板；以及多數(shù)個(gè)微結(jié)構(gòu)，分布于該母板上，其中每一該些微結(jié)構(gòu)包含 一承載層，位于該母板上，其中該承載層的材質(zhì)為非晶金屬；以及 一曲面頂層，位于該承載層上，其中該曲面頂層的材質(zhì)為熱塑性高分子。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模具，其特征在于，該曲面頂層的材質(zhì)為正 光刻膠。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模具，其特征在于，該曲面頂層的材質(zhì)為聚 甲基丙烯酸甲酯。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模具，其特征在于，該承載層的側(cè)表面為平面。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模具，其特征在于，該承載層的側(cè)表面為曲面。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的模具，其特征在于，該承載層的側(cè)表面的曲 率與該曲面頂層的表面曲率不同。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種模具及其制造方法，該模具包含母板與多數(shù)個(gè)微結(jié)構(gòu)。微結(jié)構(gòu)分布于母板上，且每一微結(jié)構(gòu)均包含承載層與曲面頂層。承載層位于母板上，且此承載層的材質(zhì)為非晶金屬。曲面頂層位于承載層上，且此曲面頂層的材質(zhì)為熱塑性高分子。
文檔編號(hào)B29C33/38GK101419362SQ20081017848
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者曾兆弘, 朱志宏, 林仁順, 涂嘉旭, 潘昆志 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司