突起膜及其制造方法技术

一种溶胶形涂覆液３是通过将两种溶剂Ａ和Ｂ以及两种膜成分Ｃ和Ｄ混合在一起制备的。如此制备的溶胶形涂覆液３施加于玻璃基片２００上，由此在玻璃基片２００上形成混合层４０１。具有形成在其上的混合层４０１的玻璃基片２００放置在室温下，从而使溶剂Ａ蒸发并进行形成上层４０３和下层４０２的混合层４０１的相分离。然后对混合层４０１加热，由此蒸发掉上层４０３中的膜成分Ｃ和下层４０２中的膜成分Ｄ，因此形成内部散射层４０４。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及突起(projecting)膜及其制造方法，特别涉及用作适用于反射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、突起型显示器传输屏等中的光散射/反射基片的。
技术介绍
近年来，作为用于可移动显示装置等的显示装置，从减少显示装置的电能消耗和由此使电池尺寸减小的方面考虑，已经开始使用采用反射自然光或室内光(以下统称为“外部光”)的反射型液晶显示装置(以下称为“反射型LCDs”)和连接反射/透射型LCDs(以下称为“半透射型LCDs”)，其中当外部光量很高时，半透射型LCDs采用反射外部光，当外部光量很低时其采用来自背景光源的光。可移动显示装置之中，特别对于移动电话和便携式计算机要求以高分辨率和全色显示。例如，用在这种可移动显示装置中的反射型LCDs需要具有高的开口比(opening ratio)以增加亮度和无视差地显示图像。例如在“FPD Intelligence，2000年2月编辑(66-69页)”中所述的内部散射/反射板形式的反射型LCD是一种公知的能够满足这些要求的反射型LCD。附图说明图16是表示这个常规内部散射/反射板形式的反射型LCD结构的示意截面图。在图16中，内部散射/反射板形式的反射型LCD10由透射光的一对玻璃基片11和12、如下所述形成在玻璃基片12的内表面上并散射入射光13和反射该光作为反射光14的反射膜15、形成在玻璃基片11的内表面上并只透射一定波长(颜色)的光的滤色器16以及封装在反射膜15和滤色器16之间并控制光的透射性的液晶层17构成。内部散射/反射板形式的反射型LCD 10的组成部件当中，玻璃基片12和反射膜15一起构成光散射/反射基片18。图17是表示在图16中出现的光散射/反射基片18的截面示意图。图17中，光散射/反射基片18由玻璃基片12、形成在玻璃基片12的顶部并具有突起形状的内部散射层20、以及形成在内部散射层20顶部并具有跟随内部散射层20的突起形状的形状的反射膜21构成。反射膜21反射入射光，并由于突起形状而散射光。内部散射层20和反射膜21一起构成上述反射膜15。例如在日本专利号No.2698218、日本特许公开专利公报(Kokai)No.11-326615和日本特许公开专利公报(Kokai)No.2000-267086中公开了制造这种光散射/反射基片的方法，如下所述。首先，采用在专利号2698218(以下称为第一现有技术)中公开的方法制造的光散射/反射基片由玻璃基片30、通过在玻璃基片30上打点而形成的内部散射层31、以及形成在玻璃基片30和内部散射层31顶部上的反射膜32构成，如图18所示。在第一现有技术中，该制造方法包括将作为有机物质的光敏树脂施加于玻璃基片30的表面上的步骤；通过构图所施加的光敏树脂为预定形状、掩模、曝光及显影而形成大量精细突起部分的步骤；对其上已经形成突起部分的玻璃基片30进行热处理以使突起部分的角部成圆形并由此形成内部散射层31的步骤；和通过汽相淀积或溅射法在玻璃基片30和散射层31的顶部形成由无机材料如金属材料或绝缘物质构成的反射膜32的步骤。而且，采用在日本特许公开专利公报(Kokai)No.11-326615(以下称为第二现有技术)中公开的制造方法制造的光散射/反射基片包括玻璃基片700、以点线表示于玻璃基片700上的第一内部散射层701、形成在玻璃基片700和第一内部散射层701的顶部的第二内部散射层702、以及形成在第二内部散射层702的顶部的反射膜703，如图19所示。在该第二现有技术中，除了等效于第一现有技术中的制造步骤之外，还进行以下步骤通过在第一内部散射层701的顶部施加与第一内部散射层701中使用的相同种类的光敏树脂，形成第二内部散射层702的步骤，其中第一内部散射层701是通过倒圆形成在玻璃基片700上的突起部分的角部形成的；对第二内部散射层702进行热处理的步骤。另一方面，采用在日本特许公开专利公报(Kokai)No.2000-267086(以下称为第三现有技术)中公开的制造方法制造的光散射/反射基片包括玻璃基片40、形成在玻璃基片40顶部的内部散射层41、形成在内部散射层41顶部的反射膜42，如图20中所示。内部散射层41包括第一树脂层43和由第二树脂构成并通过第一树脂层43的上部分布的多个球形部分44。由于球形部分44通过第一树脂层43的上部分布，因此在内部散射层41的表面上形成大量精细突起部分。在该第三现有技术中，该制造方法包括对玻璃基片40上施加其中混合了第一树脂和第二树脂的混合树脂液体的步骤，这些树脂都是趋于相互分离成分离相的有机物质；对得到的混合树脂层进行相分离，以便形成在其表面上具有大量精细突起部分的内部散射层41的步骤；以及利用汽相淀积或溅射法在内部散射层41的顶部形成由金属材料制成的反射膜42的步骤。然而，上述第一和第二现有技术中的光散射/反射基片制造方法都是以采用光敏树脂的光刻技术为基础的。因此这些制造方法包括施加光敏树脂、掩模、曝光、显影、进行热处理等步骤，因而存在制造工艺复杂和制造成本高的问题。另一方面，第三现有技术是以树脂相分离技术为基础的，不是光刻技术为基础的，因此不存在射束问题。但是，在上述第一-第三现有技术中，内部散射层具有有机材料作为其基本骨架，因此存在于由无机材料如金属材料或绝缘材料构成的反射膜的粘接性很差的问题，因此反射膜容易剥离。而且，当利用真空膜形成方法如汽相淀积或溅射法形成反射膜时，存在的问题是在内部散射层表面吸附的成分和在内部散射层内部未反应的成分作为气体从内部散射层排放出来，因此改变了反射膜的光学特性(反射性、折射率、所透射的色调等)。用于制造具有无机材料如金属材料或绝缘材料作为其基本骨架的薄膜的方法例如在日本专利号2901833中公开了，其中所述无机材料具有对于这种由无机材料构成的反射膜的良好粘接性。利用该制造方法制造的薄膜是由第一和第二溶胶(sol)溶液制成的，该溶液由金属醇盐化合物(或金属乙酰丙酮化合物)制成；其中混合了第一和第二溶胶溶液的溶液施加于玻璃基片上，因此形成微型凹陷(micropitted)表面层。然而，通过这种方法形成的薄膜的突起形状是通过两种被选择溶胶溶液中的化合物的官能团和分子量来控制。结果是，不能形成直径大于约200nm的突起部分，因此不可能采用该薄膜作为散射可见光(波长400-800nm)的内部散射层。本专利技术的目的是提供一种，其相对于由无机材料构成的反射膜的粘接性提高了，并且防止了反射膜的光学特性的改变，而且还可以通过较少制造步骤自由地控制突起部分的直径。专利技术的公开为实现上述目的，本专利技术提供形成在基片上并呈现突起形状的突起膜，该突起膜具有无机材料作为其主要骨架。优选，突起膜含有不少于50重量％的包括无机材料的成分。还优选，该突起膜具有用有机材料进行改性的侧链。还优选，该突起膜具有在30-1000nm范围内的平均表面粗糙度。仍然优选，该突起膜具有不大于10μm的最大表面粗糙度。还优选，该突起形状保持相同。还优选，突起膜具有直径大于可见光波长的突起部分。还优选，突起膜具有不小于1％的模糊(haze)比。还优选，突起膜具有由|a2+b2|表示的不大于10的被透射色调值，其中|a2+b2|是Hunter色坐标(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成在基片上并呈现突起形状的突起膜，该突起膜具有无机材料作为其基本骨架。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉武哲也，辻野敏文，神谷和孝，
申请(专利权)人：日本板硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]