本發(fā)明屬于微納結(jié)構(gòu)和光學(xué)膜的制作技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥的制作工藝。

背景技術(shù)：

光學(xué)薄膜一般是指在光學(xué)級(jí)薄膜基材上通過(guò)真空鍍膜技術(shù)、涂布技術(shù)等各種工藝制作一層或多層介質(zhì)以改變光的波導(dǎo)特性。具有光學(xué)擴(kuò)散效果的光學(xué)薄膜廣泛用于平板顯示器背光模組中。

常見(jiàn)的技術(shù)是利用各種具有光學(xué)擴(kuò)散效果的顆粒或者片狀物涂布或者夾持在膜表面或者中間。如專(zhuān)利cn100381836c公開(kāi)了一種擴(kuò)散膜，其包含一基材，且至少有一基材表面包含含表面官能基的光學(xué)擴(kuò)散微粒、接合劑和硬化劑的涂層，其中該光學(xué)擴(kuò)散微粒是由多元醇聚合物所組成，且具有1～50μm的粒徑，該接合劑是選自由丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂及聚酯樹(shù)脂所組成的群組；專(zhuān)利cn104797962a公開(kāi)了光擴(kuò)散膜，其是用于使入射光光擴(kuò)散成橢圓形的光擴(kuò)散膜，其中，在膜內(nèi)具有將折射率相對(duì)較高的多個(gè)薄片狀物沿著沿膜面的任一方向在折射率相對(duì)較低的區(qū)域中排列多列而成的結(jié)構(gòu)。

但是，上述兩種結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散膜存在一定的缺點(diǎn)：由于起擴(kuò)散作用的顆?；蚨嗷蛏賹?duì)入射光的吸收和阻擋作用，進(jìn)而會(huì)降低光線透過(guò)率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)

模具輥的制作工藝，該制作工藝制得的具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥，通過(guò)紫外成形技術(shù)制造的光學(xué)擴(kuò)散膜在取得可調(diào)節(jié)的擴(kuò)散性能的同時(shí)，又不會(huì)降低入射光的透過(guò)率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥的制作工藝，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：所述制作工藝包括如下步驟：

（1）預(yù)處理：對(duì)成型的輥坯依次進(jìn)行表面除油和快速鍍銅處理，得到一次預(yù)備輥；

（2）電沉積硫酸銅：將步驟（1）得到的一次預(yù)備輥進(jìn)行硫酸銅電沉積處理，以含磷銅板為陽(yáng)極，濃度為220～250g/lcus04·5h2o、60～70g/lh2s04和0.5～1.5ml/l十二烷基硫酸鈉的混合液為電沉積液，設(shè)置陰極電流密度為3～10a/dm²，溶液溫度為20～40℃，實(shí)施電沉積硫酸銅，且電沉積硫酸銅在攪拌過(guò)程中進(jìn)行，沉積出一層厚度為50～100μm的金相結(jié)構(gòu)，得到二次預(yù)備輥；

（3）電沉積氟硼酸鹽銅：將步驟（2）得到的二次預(yù)備輥進(jìn)行氟硼酸鹽銅電沉積處理，以濃度為440～450g/lcu(bf4)2、20～30g/lh3b03和0.5～1.5ml/lph值添加劑的混合液為電沉積液，設(shè)置陰極電流密度為10～45a/dm²，溶液溫度為20～40℃，實(shí)施電沉積氟硼酸鹽銅，且電沉積氟硼酸鹽銅在攪拌過(guò)程中進(jìn)行，形成一層細(xì)密的厚度為50～100μm的金相顆粒填充，得到三次預(yù)備輥；

（4）化學(xué)刻蝕：將步驟（3）得到的三次預(yù)備輥進(jìn)行化學(xué)刻蝕，剝離表面金屬層；即采用濃度為500～800ml/l的氨水和200～500ml/l的雙氧水的混合液進(jìn)行刻蝕處理30～60s，處理后過(guò)5%稀磷酸溶液，并用純水徹底沖洗，使金相結(jié)構(gòu)裸露，得到四次預(yù)備輥；

（5）后處理：將步驟（4）的四次預(yù)備輥依次經(jīng)過(guò)電解拋光和抗氧化處理，得到具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的成形輥。

進(jìn)一步地，所述步驟（1）中的表面除油可以為酸洗除油，也可以為皂化除油。

進(jìn)一步地，所述酸洗除油的具體步驟為在40～60℃的條件下，以百分質(zhì)量比濃度為5～30%的h3p04溶液進(jìn)行除油處理1～5min。

進(jìn)一步地，所述皂化除油的具體步驟為在50～60℃的條件下，以濃度為30～50g/lnaoh、0.5～1ml/l工業(yè)洗滌劑和70～125g/l的混合液進(jìn)行除油處理1～5min。

進(jìn)一步地，所述步驟（1）中的快速鍍銅處理的具體步驟為以電解銅板為陽(yáng)極，濃度為8～30g/l氰化亞銅、12～54g/l氰化鈉和2～10g/l氫氧化鈉的混合液為鍍銅液，設(shè)置陰極電流密度為0.2～2.2a/dm²，溶液溫度為20～45℃，實(shí)施快速鍍銅1～10min。

進(jìn)一步地，所述步驟（5）中的電解拋光的具體步驟為采用可控硅整流器進(jìn)行銅電解拋光，以鉛板為陰極，銅模具輥為陽(yáng)極，陰極和陽(yáng)極面積的比為2～3:1，且陰陽(yáng)極距離為200mm，以濃度為600～900ml/l工業(yè)磷酸、0.05～0.2g/l十二烷基硫酸鈉和0.05～1g/l聚乙二醇的混合液為拋光電解液，并控制整流器工作電壓6～10v，電流密度2.5～3.5a/dm²常溫操作1～10min。

進(jìn)一步地，所述步驟（5）中的抗氧化處理的具體步驟為：（1）將電解拋光處理后的模具輥浸沒(méi)于森源pv-d04銅鈍化液中，處理12～15min；（2）過(guò)純水；（3）純水浸泡處理，浸泡時(shí)間為3～5min；（4）除水，烘干。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）本發(fā)明具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥的制作工藝，該制作工藝結(jié)合電化學(xué)沉積和化學(xué)刻蝕，通過(guò)定向調(diào)節(jié)電化學(xué)沉積參數(shù)控制金屬金相結(jié)構(gòu)和晶體大小，進(jìn)一步通過(guò)合適的化學(xué)刻蝕技術(shù)剝離表面金屬，裸露出金相結(jié)構(gòu)，得到類(lèi)似自組織微納表面結(jié)構(gòu)；此結(jié)構(gòu)具有在一定范圍里隨機(jī)的顆粒直徑分布和表面高度發(fā)布，具有很好的漫反射光學(xué)效果；

（2）本發(fā)明具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥的制作工藝，其中，采用不同配方的電化學(xué)沉積液和化學(xué)刻蝕液，可以有效調(diào)整微納結(jié)構(gòu)的表面形貌，即包括凸起的形狀和高度；后處理中，依次經(jīng)過(guò)電解拋光和抗氧化處理，電解拋光可以進(jìn)一步穩(wěn)定表面形狀，而抗氧化處理，可以使其表面具有一定的抗氧化能力，進(jìn)而提高模具輥的使用壽命；

（3）通過(guò)本發(fā)明具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥的制作工藝，制得的模具輥進(jìn)行生產(chǎn)擴(kuò)散膜，其擴(kuò)散膜透光率高，霧度可控，且擴(kuò)散層表面硬度可控，沒(méi)有顆粒脫落，抗劃傷性好。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥的制作工藝的工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥的制作工藝制得的模具輥的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為實(shí)施例1中制得的模具輥表面顯微結(jié)構(gòu)圖。

圖4為實(shí)施例2中制得的模具輥表面顯微結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面的實(shí)施例可以使本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

實(shí)施例1

本實(shí)施例具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥的制作工藝，如圖1所示，該制作工藝包括如下步驟：

（1）預(yù)處理1：對(duì)成型的輥坯依次進(jìn)行酸洗除油和快速鍍銅處理，得到一次預(yù)備輥；其中，酸洗除油的具體步驟為在40～60℃的條件下，以百分質(zhì)量比濃度為5～30%的h3p04溶液進(jìn)行除油處理1～5min；快速鍍銅處理的具體步驟為以電解銅板為陽(yáng)極，濃度為8～30g/l氰化亞銅、12～54g/l氰化鈉和2～10g/l氫氧化鈉的混合液為鍍銅液，設(shè)置陰極電流密度為0.2～2.2a/dm²，溶液溫度為20～45℃，實(shí)施快速鍍銅1～10min；

（2）電沉積硫酸銅2：將步驟（1）得到的一次預(yù)備輥進(jìn)行硫酸銅電沉積處理，以含磷銅板為陽(yáng)極，濃度為220～250g/lcus04·5h2o、60～70g/lh2s04和0.5～1.5ml/l十二烷基硫酸鈉的混合液為電沉積液，設(shè)置陰極電流密度為3～10a/dm²，溶液溫度為20～40℃，實(shí)施電沉積硫酸銅，且電沉積硫酸銅在攪拌過(guò)程中進(jìn)行，沉積出一層厚度為50～100μm的金相結(jié)構(gòu)，得到二次預(yù)備輥；

（3）電沉積氟硼酸鹽銅3：將步驟（2）得到的二次預(yù)備輥進(jìn)行氟硼酸鹽銅電沉積處理，以濃度為440～450g/lcu(bf4)2、20～30g/lh3b03和0.5～1.5ml/lph值添加劑的混合液為電沉積液，設(shè)置陰極電流密度為10～45a/dm²，溶液溫度為20～40℃，實(shí)施電沉積氟硼酸鹽銅，且電沉積氟硼酸鹽銅在攪拌過(guò)程中進(jìn)行，形成一層細(xì)密的厚度為50～100μm的金相顆粒填充，得到三次預(yù)備輥；

（4）化學(xué)刻蝕4：將步驟（3）得到的三次預(yù)備輥進(jìn)行化學(xué)刻蝕，剝離表面金屬層；即采用濃度為500～800ml/l的氨水和200～500ml/l的雙氧水的混合液進(jìn)行刻蝕處理30～60s，處理后過(guò)5%稀磷酸溶液，并用純水徹底沖洗，使金相結(jié)構(gòu)裸露，得到四次預(yù)備輥；

（5）后處理5：將步驟（4）的四次預(yù)備輥依次經(jīng)過(guò)電解拋光和抗氧化處理，得到具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的成形輥，如圖2所示，成形輥包括一成形輥本體6以及設(shè)置在成形輥本體6表面的光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)層7；光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)層7的表面顯微結(jié)構(gòu)，如圖3所示，由圖可知，淺色的部分為表面突起部分，平均粒徑在20～30um之間，分布具有隨機(jī)特性。

在具體實(shí)施時(shí)，后處理5中的電解拋光的具體步驟為采用可控硅整流器進(jìn)行銅電解拋光，以鉛板為陰極，銅模具輥為陽(yáng)極，陰極和陽(yáng)極面積的比為2～3:1，且陰陽(yáng)極距離為200mm，以濃度為600～900ml/l工業(yè)磷酸、0.05～0.2g/l十二烷基硫酸鈉和0.05～1g/l聚乙二醇的混合液為拋光電解液，并控制整流器工作電壓6～10v，電流密度2.5～3.5a/dm²常溫操作1～10min。

抗氧化處理的具體步驟為：（1）將電解拋光處理后的模具輥浸沒(méi)于森源pv-d04銅鈍化液中，處理12～15min；（2）過(guò)純水；（3）純水浸泡處理，浸泡時(shí)間為3～5min；（4）除水，烘干。

后處理中，依次經(jīng)過(guò)電解拋光和抗氧化處理，電解拋光可以進(jìn)一步穩(wěn)定表面形狀，而抗氧化處理，可以使其表面具有一定的抗氧化能力，進(jìn)而提高模具輥的使用壽命。

實(shí)施例2

本實(shí)施例具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥的制作工藝，與實(shí)施例1相比，其他處理步驟不變，改步驟（1）中的酸洗除油為皂化除油，皂化除油的具體步驟為在50～60℃的條件下，以濃度為30～50g/lnaoh、0.5～1ml/l工業(yè)洗滌劑和70～125g/l的混合液進(jìn)行除油處理1～5min。

通過(guò)該實(shí)施例得到具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)的成形輥，如圖2所示，成形輥包括一成形輥本體6以及設(shè)置在成形輥本體6表面的光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)層7；光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)層7的表面顯微結(jié)構(gòu)，如圖4所示，由圖可知，淺色的部分為表面突起部分，平均粒徑在18～32um之間，分布具有隨機(jī)特性。

實(shí)施例3

利用實(shí)施例1或?qū)嵤├?具有表面光學(xué)擴(kuò)散微結(jié)構(gòu)模具輥通過(guò)紫外成型技術(shù)制作光學(xué)擴(kuò)散膜，其擴(kuò)散膜透光率高，透光率＞85%，霧度可控，其霧度在70～80%，且擴(kuò)散層表面硬度可控，沒(méi)有顆粒脫落，抗劃傷性好。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。