发明名称 凹凸形状体、反射板及反射型液晶显示元件、以及其制造方法、制造装置
摘要 一种具有由感光性树脂材料构成之柱状体(15)熔融变形取得复数凸部(14)之反射板制造方法其中,感光性树脂材料将自凸部(14)之底面外周缘看见凸部顶点时之仰角作为凸部之平均倾斜角,将前述柱状体(15)之高度对宽度之比作为高宽比时,将高宽比自0近旁之值渐渐的增加上来时,具有平均倾斜角θ经过上升变化过程达到极大值,接着经过下降过程如收歛至一定值之高宽比-平均倾斜角特性,将在显影步骤后取得之柱状体(15)高宽比设定值作成比开始收歛至前述一定值之起始点还大的高宽比。由如此构成,可实现对比特性及白色化性优越之反射板及使用上述反射板之一种反射型液晶显示元件。
申请公布号 TWI293703 申请公布日期 2008.02.21
申请号 TW090103642 申请日期 2001.02.16
申请人 东芝松下显示技术股份有限公司 发明人 西山诚司;田尚英;久保田浩史
分类号 G02F1/1335(2006.01);G02B5/02(2006.01) 主分类号 G02F1/1335(2006.01)
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种反射型液晶显示元件之反射板,系包含有偏 光特性相异之2个以上领域者,前述2个以上领域任 一者皆具有可反射或散射光之复数微小元件,且相 邻之领域中反射元件系以预定之不同间距配列。 2.一种反射型液晶显示元件之反射板,系包含有反 射光之反射特性相异之2个以上领域者,前述2个以 上领域任一者皆具有可反射或散射光之复数微小 元件,且相邻之领域中反射元件系以预定之不同间 距配列。 3.如申请专利范围第1或2项之反射型液晶显示元件 之反射板,其中: 前述复数种领域反射光之绕射角不同。 4.如申请专利范围第3项之反射型液晶显示元件之 反射板,其中: 前述元件之间的平均间距不同。 5.如申请专利范围第3项之反射型液晶显示元件之 反射板,其中: 来自前述复数种领域之极大与极小绕射角大致重 叠。 6.如申请专利范围第3项之反射型液晶显示元件之 反射板,其中: 前述元件之配列系规则的。 7.如申请专利范围第4项之反射型液晶显示元件之 反射板,其中: 前述元件之配列系具有周期的。 8.如申请专利范围第1或2项之反射型液晶显示元件 之反射板,其中: 前述复数种领域系在元件之配列或元件之形状具 有各向异向性,而且,于各领域中其各向异向性之 方位为不同者。 9.如申请专利范围第1或2项之反射型液晶显示元件 之反射板,包含有彩色滤光片,而该彩色滤光片具 有控制来自前述复数种领域之绕射光之透射特性 。 10.一种反射板,系具有一设置有复数由感光性树脂 材料构成之柱状体熔融变形而得之凸部的基板,及 一被覆前述凸部之光反射性薄膜者, 又,前述感光性树脂材料具有一高宽比-平均倾斜 角特性,该特性系将连接前述凸部底面外周缘上之 一定点与凸部顶点之直线及凸部底面形成的角作 为凸部之平均倾斜角,且使得在将前述柱状体之形 状以规定的两个代表尺寸之比表示之高宽比自接 近0之値渐渐增加时,平均倾斜角经过上升变化过 程达到极大値,接着经过下降过程收歛至一定値者 ,而,前述复数凸部之平均倾斜角作为在前述高宽 比-平均倾斜角特性之前述收歛値。 11.如申请专利范围第10项之反射板,其中: 前述高宽比系前述柱状体之高度对宽度之比。 12.一种反射板之制造方法,包含有: 第一形成步骤,系在基板上形成由薄膜部份与复数 柱状体部份构成之凹凸状热可塑性树脂层; 热处理步骤,系藉在形成前述复数柱状体部份之基 板施行热处理,使柱状体部份熔融变形,以形成具 有一定平均倾斜角之复数凸部;以及 第二形成步骤,系在前述凸部上形成光反射性薄膜 , 又,前述树脂材料具有高宽比-平均倾斜角特性,该 特性系将连接前述凸部底面外周缘上之一定点与 凸部顶点之直线及凸部底面形成的角作为凸部之 平均倾斜角,且使得在将前述柱状体之形状以规定 之两个代表尺寸之比表示之高宽比自接近0之値渐 渐增加时,平均倾斜角经过上升变化过程达到极大 値,接着经过下降过程收歛至一定値者, 而,在前述树脂层形成步骤中得到之前述柱状体高 宽比之设定値作成比前述开始收歛至一定値之起 始点更大之高宽比。 13.一种反射板之制造方法,该反射板系具有使由感 光性树脂材料构成之柱状体熔融变形而得之复数 凸部者,该制造方法包含有: 涂敷步骤,系在基板上涂敷感光性树脂材料; 曝光步骤,系在前述涂敷步骤中得到之感光性树脂 材膜,经由具有已形成一定形状之图案的遮光部之 光罩来照射光; 显影步骤,系将业经光照射之前述感光性树脂膜显 影,以形成残膜及复数柱状体; 热处理步骤,系藉在形成有前述复数柱状体之基板 ,施行热处理,使柱状体熔融变形,以形成具有一定 平均倾斜角之复数弯曲状凸部;以及 形成步骤,系在前述凸部上形成光反射性薄膜, 又,前述感光性树脂材料具有一高宽比-平均倾斜 角特性,该特性系将连接前述凸部底面外周缘上之 一定点与凸部顶点之直线及凸部底面形成之角作 为凸部之平均倾斜角,且使在将以规定柱状体形状 之两个代表尺寸之比表示的高宽比自接近0之値渐 渐增加时,具有平均倾斜角经过上升变化过程达到 极大値,接着经过下降过程如收歛至一定値者, 而,将前述显影步骤中得到之前述柱状体高宽比之 设定値作成比开始收歛至前述一定値之起始点更 大。 14.如申请专利范围第13项反射板之制造方法,其中: 前述感光性树脂材料系低光阻剂材料。 15.如申请专利范围第13项反射板之制造方法,其中: 前述高宽比-平均倾斜角特性具有使加热柱状体之 加热温度变高时,平均倾斜角之收歛値变化至较小 値,反之使加热温度变低时,平均倾斜角之收歛値 变化至较大値的性质, 而,前述热处理步骤中,加热温度系为对应于凸部 之前述一定平均倾斜角之加热温度。 16.如申请专利范围第13项反射板之制造方法,其中: 前述高宽比-平均倾斜角特性具有使前述残膜之厚 度变大时,平均倾斜角之收歛値变化至较小値,使 残膜之厚度变小时,平均倾斜角之收歛値变化至较 大値的性质, 而,为了使前述显影步骤后取得的残膜之厚度成为 对应于凸部之前述一定平均倾斜角之残膜之厚度, 可调整在前述曝光步骤中朝感光性树脂之曝光量 。 17.如申请专利范围第13项反射板之制造方法,其中: 前述高宽比在0.05以上、0.7以下之范围。 18.如申请专利范围第13项反射板之制造方法,其中: 前述涂敷步骤其中感光性树脂膜之膜厚在1微米以 上、10微米以下之范围。 19.如申请专利范围第13项反射板之制造方法,其中: 在基板上涂敷感光性树脂材料之涂敷步骤之前,具 有将与前述感光性树脂材料同一材料之感光性树 脂材料成膜于基板上之步骤。 20.如申请专利范围第13项反射板之制造方法,其中: 在基板上涂敷感光性树脂材料之涂敷步骤之前,具 有将与前述感光性树脂材料不同材料之感光性树 脂材料成膜于基板上之步骤。 21.如申请专利范围第12项反射板之制造方法,其中: 前述高宽比系前述柱状体之高度对宽度之比。 22.一种反射型液晶显示元件之制造方法,该反射型 液晶显示元件包含有反射板,对向于反射板设置之 基板及夹在反射板及基板间之液晶显示层,其特征 在于:前述反射板系藉如申请专利范围第12项之方 法所制造者。 23.一种绕射栅型反射板,系包含设置有多数凸部的 基板,该等凸部系同心状或并列状的配列之复数凸 部,且系由感光性树脂材料构成同心状或并列状配 列之柱状体熔融变形而得者,以及被覆前述凸部的 光反射性薄膜,并具有藉反射绕射将入射光分光之 特性者, 又,前述感光性树脂材料具有一高宽比-平均倾斜 角特性,该特性系将连接前述凸部底面外周缘上之 一定点与凸部顶点之直线与凸部底面形成的角作 为凸部之平均倾斜角,且使在将前述柱状体之形状 以规定的两个代表尺寸之比表示之高宽比自接近0 之値渐渐增加时,平均倾斜角经过上升变化过程达 到极大値,接着经过下降过程收歛至一定値者, 在,前述复数凸部之平均倾斜角为在前述高宽比- 平均倾斜角特性中之前述收歛値。 24.如申请专利范围第23项之绕射栅型反射板,其中: 前述高宽比系前述柱状体之高度对宽度之比。 25.一种绕射栅型反射板之制造方法,该绕射栅型反 射板系具有由感光性树脂材料构成之柱状体熔融 变形而得之复数凸部,且具有藉反射绕射将入射光 分光之特性者,该制造方法包含有: 涂敷步骤,系在基板上涂敷感光性树脂材料; 曝光步骤,系在藉前述涂敷步骤得到之感光性树脂 材膜,经由具有已形成有一定形状图案之遮光部之 光罩来照射光; 显影步骤,系将业经光照射之前述感光性树脂显影 ,以形成残膜及复数同心状或并列状配列之柱状体 ; 热处理步骤,系藉在形成前述复数柱状体之基板施 行热处理,使柱状体熔融变形,以形成具有同心状 或并列状配列之一定平均倾斜角之复数凸部;以及 形成步骤,系在前述凸部上形成光反射性薄膜, 又,前述感光性树脂材料具有一高宽比-平均倾斜 角特性,该特性系将连接前述凸部底面外周缘上一 定点与凸部顶点之直线及凸部底面形成的角作为 凸部之平均倾斜角,且使在将以规定前述柱状体形 状之两个代表尺寸比表示之高宽比近0旁之値渐渐 增加时,平均倾斜角经过上升变化过程达到极大値 ,接着经过下降过程收歛至一定値者, 而,前述显影步骤中取得之高宽比设定値为比开始 收歛至前述一定値之起始点更大之高宽比。 26.如申请专利范围第25项绕射栅型反射板之制造 方法,其中: 前述高宽比为前述柱状体之高度对宽度之比。 27.一种反射型液晶显示元件之制造方法,该反射型 液晶显示元件包含有反射板,对向于反射板设置之 基板及夹在反射板及基板间之液晶显示层,其特征 在于: 前述反射板系藉如申请专利范围第25项之方法所 制造者。 图式简单说明: 第1图是有关于实施形态1-1之反射板自斜面所视之 图; 第2(a)-(f)图系为说明制造第1图反射板之步骤图; 第3图系为说明散射特性测定之图; 第4图系第1图反射板之散射特性表示图; 第5图系比较例1反射板之散射特性表示图; 第6图系有关于实施形态1-2之反射板自斜面所视之 图; 第7图系第6图反射板之散射特性表示图; 第8图系比较例2之反射板散射特性表示图; 第9图系有关于实施形态1-3之反射板自斜面所视之 图; 第10图系有关于实施形态1-4之反射板自斜面所视 之图; 第11图系为说明满足式3、4、5决定dR、dG、dB之一 例图; 第12图系有关于实施形态1-5之反射板自斜面所视 之图; 第13图系有关于实施形态1-6之反射板自斜面所视 之图; 第14图为实施形态2-1之液晶显示元件之剖面图; 第15图表示含有色素的光阻剂之膜厚与透射率之 关系曲线图; 第16(a)-(b)图表示在本实施形态2-1凹凸构造部制造 方法之原理图; 第17图系感光性高分子之光吸收率与平均倾斜角 之关系表示图; 第18图为实施形态2-3之液晶显示元件剖面图; 第19图为实施形态2-5之液晶显示元件剖面图; 第20(a)-(b)图表示本实施形态2-5凹凸构造部制造方 法之原理图; 第21(a)-(b)图系由感光性高分子256A、256B形成两层 等之多层构成之剖面图; 第22图为实施形态2-6液晶显示元件阵列基板之构 成图; 第23图表示实施形态2-7液晶显示元件之画素构成; 第24(a)-(b)图系曝光变成绕射光而照射感光性抗蚀 膜状态表示图; 第25(a)-(b)图表示本实施形态2-7凹凸构造部之制造 方法原理图; 第26(a)-(b)图表示本发明基板之制造装置原理图; 第27图系使用于实施形态2-9之曝光装置原理图; 第28图系有关于实施形态3-1反射板之主要部份剖 面图; 第29图系有关于实施形态3-1反射板之平面图; 第30图为凸部304之扩大剖面图; 第31图为凸部304之扩大斜视图; 第32图表示有关于实施形态3-1反射板之制造步骤 流程图; 第33(a)-(e)图表示有关于实施形态3-1反射板之制造 步骤剖面图; 第34图表示高宽比-平均倾斜角特性曲线图; 第35图表示按照残膜厚及加热温度变化之高宽比 -平均倾斜角特性曲线图; 第36(a)-(c)图系为说明习知例与在本发明因加工误 差影响不同之图; 第37图系使用实施形态3-1之反射板之反射型液晶 显示元件主要部份剖面图; 第38(a)-(e)图表示有关于实施形态3-2反射板之制造 步骤剖面图; 第39图为低(高宽比)抗蚀膜之特性图; 第40图为有关于实施形态3-3反射板之主要部份平 面图; 第41图为第40图之X-X矢视剖面; 第42(a)-(f)图表示习知制造方法之步骤剖面图。
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