一种光学膜片结构及其制造软光刻印章母模

摘要

本发明公开了一种光学膜片结构及其制造软光刻印章母模，光学膜片结构，包括一基片和一聚光层，聚光层设于基片一表面内与基片一体成型，或者独立设于基片表面上，所述聚光层包含有复数个聚光微结构单元，所述聚光微结构单元呈六棱锥无规则排布于基片表面上，六棱锥底面与基片表面贴合；软光刻印章母模，由电镀工艺制备，在高峰值电流密度下的脉冲电镀金属厚膜，所述金属厚膜具有强面外{111}织构，织构度大于85%，所述金属厚膜包括有孪晶晶粒，孪晶的共格孪晶界面与金属厚膜表面的夹角为0-45度，所述金属厚膜表面为所述复数个六棱锥状的聚光微结构单元。本发明通过六棱锥状的聚光微结构单元无规则随机分布，形成平滑起伏的结构，可有效消除Moire现象。

说明书

技术领域

本发明涉及光学膜片，尤其涉及一种光学膜片结构及其制造软光刻印章母模。

背景技术

增亮膜最主要的功能是把通过扩散膜后的均匀光线，以反射和折射的方式控制光线的行进角度，使光线集中在使用者视角的范围内。一开始想要发展增亮膜的原因在于液晶显示器中的光源利用率极低，因为光源经过层层消耗后，从背光模组出来的光线，送到使用者眼中大约只剩下5％；更糟糕的是，未被使用的95％光源有一大部分会转换为热能，导致显示器中局部温度上升，加速显示器本身的劣化。因此，增亮膜是必须的。

目前，最常用的增亮膜以3M公司的菱镜片为主，这些增亮膜，因其聚光原理是运用棱镜内部的折射，于特定角度在聚光亮度上会出现峰值，在光学应用上会出现无效的高角度漏光以及于视角变化时造成亮度下降过大的情形，而在背光模块实际运用时，需要在其上表面及下表面各放置一张扩散片使光线均匀化。此外，由于棱镜片具有一定的轴向，因此均具有一定的聚光方向，实际产品则分有水平聚光与垂直角度聚光，但无法同时具备水平与垂直聚光功能。因此，在使用上，若要求水平与垂直角度同时聚光时，则必须使用一张水平聚光与一张垂直聚光的棱镜聚光片。再者，因棱镜聚光片的结构具有非常高的规则性，这也是规则结构的共性，搭配使用时会因为直接折射的光线与二次折射的光线产生干涉而造成所谓的“Reflective Moire”，避免的方法可以加上上扩散片以降低Moire的产生。“Pixel Moire”的产生是因为棱镜片与panel上的pixel皆是规则性的排列，在重叠后会在视觉上产生所谓的moire现象，pixel moire无法完全的消除，通常是利用上扩散片使pixel moire较不明显。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的一个目的在于，提供一种具有光学微结构单元的光学膜片结构，光学微结构单元具有统计意义上的无规则性，能够有效消除Moire纹，并使其同时具有多角度聚光功能，无须两张聚光片。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种光学膜片结构，包括一基片和一聚光层，其特征在于，聚光层设于基片一表面内与基片一体成型，或者独立设于基片表面上；所述聚光层包含有复数个聚光微结构单元，所述聚光微结构单元呈六棱锥无规则排布于基片表面上，六棱锥底面与基片表面贴合。聚光微结构单元的无规则分布，可有效消除Moire现象。

作为一种优选方案，所述复数个六棱锥状的聚光微结构单元的形状、取向不同，所述取向为六棱锥轴线与基片法线的夹角；每个聚光微结构单元的轴线不重合排布，所述聚光微结构单元轴线能交叉排布。

作为进一步的一种优选方案，所述聚光微结构单元轴线与基片法线的夹角为0-45度。

作为进一步的一种优选方案，所述聚光微结构单元的排布具有随机性，聚光微结构单元的尺寸和间距均具有统计意义上的主极大分布概率值和次极大分布概率值；所述尺寸为聚光微结构单元底面的六边形相距最远的两个点间的距离，间距为指每个聚光微结构单元轴线与基片表面的交点间的距离。

作为进一步的一种优选方案，所述尺寸的主极大分布概率值和次极大分布概率值处于200nm-50μm范围。

作为进一步的一种优选方案，所述间距的主极大分布概率值和次极大分布概率值处于200nm-50μm范围。

本发明的另一个目的在于，提供一种制造光学膜片结构的软光刻印章母模，由电镀工艺制备，包括在高峰值电流密度下的脉冲电镀金属厚膜，所述金属厚膜具有强面外{111}织构，织构度大于85%；所述金属厚膜包括有孪晶晶粒，孪晶的共格孪晶界面与金属厚膜表面的夹角为0-45度，所述金属厚膜表面为所述复数个六棱锥状的聚光微结构单元。

作为一种优选方案，所述高峰值电流密度至少为100ASD，电镀脉宽为0.1ms-1ms,占空比为2:1-1:2。

作为进一步的优选方案，软光刻印章采用热压或者浇注或者电铸的方法制备，为负型模具或者正型模具。

作为进一步的优选方案，所述软光刻印章由镍或者镍合金的非晶或者纳米晶构成；或者，软光刻印章为硬质聚合物。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：本发明通过六棱锥状的聚光微结构单元无规则随机分布，形成平滑起伏的结构，可有效消除Moire现象。 

附图说明

图1为本发明的光学膜片结构示意图；

图2为本发明的光学膜片结构的聚光微结构单元的俯视图；

图3为本发明的软光刻印章母模的金属厚膜X射线衍射实验衍射谱；

图4为本发明的光学膜片结构的聚光微结构单元的尺寸和间距统计意义上的分布概率示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种光学膜片结构，包括一基片11以及一聚光层14，聚光层14设置于基片11的上表面12a，聚光层14可以与基片11一体亦可以是独立一层，该聚光层14具有复数个聚光微结构单元15，各聚光微结构单元15具有六棱锥的结构特征；基片11的下表面12b设有抗静电层13。 

其中，六棱锥状聚光微结构单元15的尺寸、取向及间距具有随机性，尺寸即聚光微结构单元15在基片11表面的六边形相距最远的两个点间的距离，取向即聚光微结构单元15与基片法线的夹角，间距即两聚光微结构单元15尺寸轴线与基片表面的交点间的距离；尺寸和间距均具有统计意义上的主极大分布概率值和次极大分布概率值，尺寸的主极大分布概率值和次极大分布概率值处于200nm至50μm范围内，间距的主极大分布概率值和次极大分布概率值处于200nm至50μm范围内，取向的角度范围0-45度。

多个六棱锥，尺寸、取向可以不同，将其轴线非重合排布，轴线可以交叉，这些六棱锥相互交叠，得到六棱锥的变体，六棱锥或其变体间为随机的平滑起伏结构。

一种制造上述光学膜片结构的软光刻印章的母模，由电镀工艺制备，制造方法具体包括以下步骤： 

1、选择一水平基板，如硅片、玻璃或冷轧厚铜板，若选用冷轧厚铜板作为基板，则表面清洗、除油后，作为电镀阴极；若选用硅片或玻璃作为基板，则表面清洗、除油后还需在其表面蒸镀Cr/Au种子层以作为电镀阴极；

2、置于含Ag离子的电镀液中，加入含有Se或W元素的络合物溶液，作为电镀添加剂，用氨水调节电镀液pH值到8.0-10.0，温度控制在40-60摄氏度，采用Pt作为阳极，电流密度160-240ASD，脉冲占空比2:3；

3、电镀得到Ag的厚膜100-500μm，该厚膜的XRD衍射谱显示强面外<111>织构，织构度大于95%，如图3所示；

4、调节电镀工艺，可以使具有最大分布概率值的六棱锥尺寸处于5-10μm，具有最大分布概率值的六棱锥间距处于10μm左右；

5、电镀所得厚膜表面的六棱锥微结构，其大小和间距均具有图4所示的统计意义上的分布特征。

如图2所示，厚膜表面的扫描电镜顶视图的白描图，呈随机分布的六棱锥微结构。透射电子显微镜分析表明，厚膜是由孪晶晶粒组成，共格孪晶界面基本平行于基板或厚膜表面。以上述厚膜表面的微结构为母模，对表面进行脱模处理，如氟化处理，浇注聚合物前聚体、单体、固化剂等的混合溶液，固化，然后脱模获得软光刻印章。或者，以所得的聚合物印章再作为模具，采用电铸工艺，电镀纳米或非晶Ni合金厚膜作为软光刻印章。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。