干刻蚀基材形成蒙砂的方法、蒙砂基材和应用技术

本发明专利技术提供了一种干刻蚀基材形成蒙砂的方法、蒙砂基材和应用，涉及表面加工技术领域，包括：将改性紫外固化压印材料均匀涂布在清洁后的基材上，形成紫外固化压印材料层；将具有浮雕图形结构的压印模板对紫外固化压印材料层进行压印，并进行UV固化，使压印模板上的浮雕图形转印到紫外固化压印材料层上；采用干刻蚀工艺对紫外固化压印材料层和基材进行刻蚀，使微图形转移到基材上。本发明专利技术采用紫外固化层代替沉积硬掩模膜层及软模膜层，通过改进紫外固化压印材料和工艺条件，一次压印固化和一次反应离子刻蚀就可实现对不同材料的产品进行蒙砂处理，节省材料，减少工艺步骤，节约成本。

【技术实现步骤摘要】
干刻蚀基材形成蒙砂的方法、蒙砂基材和应用
本专利技术涉及表面加工
，尤其是涉及一种干刻蚀基材形成蒙砂的方法、蒙砂基材和应用。
技术介绍
对基材特别是玻璃基材进行蒙砂可以提升基材的质感，或实现不同的光学效果以满足不同使用场景，以提高产品的附加值。但目前的蒙砂工艺较为繁琐，工艺不稳定，且蒙砂效果不佳。例如，专利号CN108751730A公开了一种采用在玻璃表面沉积二氧化硅层作为硬掩模膜，然后将紫外固化聚合物材料涂布在硬掩模膜上，然后将具有凹陷的软模以压印方式压印在紫外固化聚合物层上，然后进行UV固化制作固化层，然后将软膜进行脱模，然后以反应离子刻蚀对紫外固化层进行刻蚀，然后以固化层的模型为掩膜，以感应耦合等离子体刻蚀工艺将固化层上的模型转移到硬掩模膜上，然后以硬掩膜上的模型为掩膜，以感应耦合等离子体刻蚀工艺继续刻蚀，直至在玻璃模板上形成蒙砂效果。该技术方案需要沉积二氧化硅作为硬掩模膜，涂布紫外固化聚合物材料做为软模膜层，然后分别采用三次干刻蚀工艺对固化层、硬掩模膜层和玻璃模板进行刻蚀，工艺步骤繁琐，成本高，且沉积二氧化硅工艺限制了该专利技术基本只能对玻璃基材进行表面加工，因为二氧化硅在非玻璃基材上的粘附性差。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种干刻蚀基材形成蒙砂的方法，工艺简单，应用领域更广泛，通过一次紫外固化压印工艺和一次刻蚀工艺可完成对多种材料蒙砂制备。本专利技术的目的之二在于提供一种蒙砂基材，该微结构蒙砂基材易加工，批量生产成本低，可靠性好，具有很高的实用价值。本专利技术的目的之三在于提供一种上述干刻蚀基材形成蒙砂的方法或上述蒙砂基材在制备电子产品中的应用。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种干刻蚀基材形成蒙砂的方法，包括以下步骤：(a)将改性紫外固化压印材料均匀涂布在清洁后的基材上，形成紫外固化压印材料层；(b)将具有浮雕图形结构的压印模板对紫外固化压印材料层进行压印，并进行UV固化，使压印模板上的浮雕图形转印到紫外固化压印材料层上，然后脱模；(c)采用干刻蚀工艺对紫外固化压印材料层和基材进行刻蚀，使微图形转移到基材上，形成蒙砂基材；其中，所述改性紫外固化压印材料通过以下方法制备得到：将纳米硅化合物加入到偶联剂溶液中分散均匀，然后再与紫外固化压印材料充分混合，得到改性紫外固化压印材料；纳米硅化合物占改性紫外固化压印材料的体积分数为4-5％；刻蚀反应气体的流量范围如下：CF4流量100-120sccm，CHF3流量70-80sccm，O2流量8-12sccm；基材和紫外固化压印材料层的刻蚀选择比为0.9-1.1。进一步的，涂布为喷涂、条缝涂布或旋涂中的一种；优选地，紫外固化压印材料层的厚度为500nm-5μm。进一步的，所述基材包括玻璃、石英、柔性聚酰亚胺材料中的一种。优选地，纳米硅化合物包括纳米二氧化硅、纳米碳化硅、纳米氮化硅中的一种或它们的混合物。更为优选的，纳米硅化合物为纳米二氧化硅。进一步的，紫外固化压印材料为丙烯酯类UV固化涂料。进一步的，所述偶联剂为硅烷类偶联剂。进一步的，步骤(b)中，压印的方式为滚压，压印模板包覆在滚轮上；优选地，滚压速度为0.1-10m/min，滚压压力为500-5000N，压印间隙为-1mm-5mm；优选地，压印模板为透明柔性聚酰亚胺压印模板或乙烯四氟乙烯压印模板。进一步的，步骤(b)中，UV固化的紫外光能量为1-5W/cm2，波长为365nm；优选地，UV固化的时间为2-20s。进一步的，步骤(c)中，干刻蚀工艺采用反应离子刻蚀工艺。进一步的，步骤(c)中，刻蚀的真空度为12-15mTorr，放电功率为50-120w。进一步的，所述方法还包括：刻蚀后剥离残胶和清洗，形成蒙砂基材的步骤。第二方面，本专利技术提供了一种蒙砂基材，包括微结构单元和基材，微结构单元制备在基材上，所述微结构单元制备在基材上采用上述方法进行加工。第三方面，本专利技术提供了一种上述方法或上述蒙砂基材在制备电子产品中的应用。本专利技术提供的干刻蚀基材形成蒙砂的方法、蒙砂基材和应用至少具有如下有益效果：(1)与现有技术对比，本专利技术采用紫外固化层代替沉积硬掩模膜层及软模膜层，通过在工艺过程中对现有的紫外固化压印材料进行改进，并对工艺条件进行控制，实现优异的刻蚀选择比，满足用紫外固化工艺代替沉积硬掩模膜工艺及软模膜工艺(紫外固化层代替沉积硬掩模膜及软模膜层)。实现一次压印固化和一次反应离子刻蚀就可对不同材料的产品进行蒙砂处理，节省材料，减少工艺步骤，节约成本。该微结构蒙砂基材易加工，批量生产成本低，可靠性好，具有很高的实用价值。(2)沉积硬掩模膜工艺对基材的粘附性要求高，比如二氧化硅很难沉积在柔性聚酰亚胺材料上，本专利技术紫外固化压印材料可涂布于玻璃、石英或柔性聚酰亚胺材料上，满足在更多材料上实现蒙砂效果，扩展蒙砂的应用领域。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种实施方式提供的压印和紫外固化示意图；图2为本专利技术一种实施方式提供的干刻蚀基材形成蒙砂的方法流程图；图3为本专利技术试验例JMP软件预测的氧气浓度对刻蚀选择比的影响；图4为本专利技术实施例1压印固化后侧面结构的SEM照片；图5为本专利技术实施例1刻蚀完成后样品截面图；图6为本专利技术实施例1刻蚀完成后样品的表面微结构图；图7为本专利技术试验例1中高温胶带粘贴示意图。图标：1-基材；2-紫外固化压印材料层；3-压印模板。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。术语解释：RIE：反应离子刻蚀，是一种离子轰击辅助的化学反应过程。UV：紫外线。现有形成蒙砂的方法较为繁琐，成本高，且基材具有一定选择性，一般只能在玻璃基材上进行加工，此外，目前现有技术均未对蒙砂效果的影响因素进行深入研究，未提及具体的紫外固化压印材料的性能参数及压印方法，而紫外固化压印材料的性能是决定蒙砂效果的关键之一。据此，本专利技术为了克服上述现有蒙砂技术的不足，提供一种工艺简单，应用领域更广泛的蒙砂制备方法。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种干刻蚀基材形成蒙砂的方法，包括以下步骤：(a)将改性紫外固化压印材料均匀涂布在清洁后的基材上，形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干刻蚀基材形成蒙砂的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(a)将改性紫外固化压印材料均匀涂布在清洁后的基材上，形成紫外固化压印材料层；/n(b)将具有浮雕图形结构的压印模板对紫外固化压印材料层进行压印，并进行UV固化，使压印模板上的浮雕图形转印到紫外固化压印材料层上，然后脱模；/n(c)采用干刻蚀工艺对紫外固化压印材料层和基材进行刻蚀，使微图形转移到基材上，形成蒙砂基材；/n其中，所述改性紫外固化压印材料通过以下方法制备得到：将纳米硅化合物加入到偶联剂溶液中分散均匀，然后再与紫外固化压印材料充分混合，得到改性紫外固化压印材料；纳米硅化合物占改性紫外固化压印材料的体积分数为4-5％；/n刻蚀反应气体的流量范围如下：CF

【技术特征摘要】
1.一种干刻蚀基材形成蒙砂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将改性紫外固化压印材料均匀涂布在清洁后的基材上，形成紫外固化压印材料层；
(b)将具有浮雕图形结构的压印模板对紫外固化压印材料层进行压印，并进行UV固化，使压印模板上的浮雕图形转印到紫外固化压印材料层上，然后脱模；
(c)采用干刻蚀工艺对紫外固化压印材料层和基材进行刻蚀，使微图形转移到基材上，形成蒙砂基材；
其中，所述改性紫外固化压印材料通过以下方法制备得到：将纳米硅化合物加入到偶联剂溶液中分散均匀，然后再与紫外固化压印材料充分混合，得到改性紫外固化压印材料；纳米硅化合物占改性紫外固化压印材料的体积分数为4-5％；
刻蚀反应气体的流量范围如下：CF4流量100-120sccm，CHF3流量70-80sccm，O2流量8-12sccm；基材和紫外固化压印材料层的刻蚀选择比为0.9-1.1。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，涂布为喷涂、条缝涂布或旋涂中的一种；
优选地，紫外固化压印材料层的厚度为500nm-5μm；
优选地，所述偶联剂为硅烷类偶联剂。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材包括玻璃、石英、柔性聚酰亚胺材料中的一种；
优选地，所述纳米硅化合物为纳米二氧化硅、纳米碳化硅、纳米氮化硅中的一种或它们的混合物；
进一...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文江，黄文，吴承晚，
申请(专利权)人：蓝思科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43