光学基板、使用其的显示器件及其制造方法技术

一种光学透射材料的光学收集基板，其具有如下结构：其中来自基板的一个主平面侧的入射光在朝向形成在另一主平面外部上的光可利用区阵列的每个位置中局部地被收集，其中　　　　一个主平面设有凹槽，包括具有与光可利用区相关的至少一个倾斜平面的轮廓，用预定折射率的光学透射填料填充该凹槽，被填充的凹槽部分作为允许来自一个主平面侧的入射光被收集到各个光可利用区的基础。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用在液晶显示器件等中的光学收集基板及其制造方法。本专利技术还涉及一种使用该光学收集基板的显示器件及其制造方法。
技术介绍
公开了液晶面板，其具有其中在背光和显示电极之间设置一组透镜的结构，并在像素基础上在各个显示电极中从背光收集光(例如，参见专利参考文献1)。日本专利申请特许公开No.89025/90(第2-3页和图1-3)在这篇参考文献中公开的液晶面板中，作为上述的一组透镜，采用透镜阵列板，其中在不同于使用的液晶面板基板的透明板上以矩阵形式形成以高折射率部分、凸起球体等为基础的大量透镜，或者液晶面板基板本身具有相同结构的透镜阵列。通过该透镜阵列，已经在显示电极周围的不透光部分中被截止的背光的光大部分被收集到显示电极上，该光趋于有效地被利用，并且可以在不增加背光的驱动功率的情况下提高像素的亮度。然而，在现有技术中，使用具有球形凸起表面的平凸型透镜作为将光收集到显示电极即像素电极上的透镜。因此，可能在透射光中产生色差等，这不是优选的，特别是，可能对于显示彩色图像的显示器件产生相当大的问题。此外，存在对用于形成合适球形中的透镜凸面的制造工艺添加额外的负担。特别是，随着由于高分辨率图像的需求而使像素的最小化的发展，必须越来越多地减小透镜的尺寸，并因此现有技术具有缺点。此外，除了用于透镜的部件或结构之外，液晶显示器件等一般使用各种光学元件或其它结构元件，因此实际状况是所谓的可加工性不得不考虑透镜部件和结构元件的组合。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种光学收集基板和使用它的显示器件，可以有效地利用光同时避免在传输光中产生色差等。本专利技术的另一目的是提供一种光学收集基板及使用它的显示器件，可以有效地利用光和可以简单地进行制造。本专利技术的又一目的是提供一种光学收集基板和使用它的显示器件，实现了与其它结构元件相组合的高可加工性。本专利技术的再一目的是提供一种制造这种光学收集基板和显示器件的方法。为了实现上述目的，根据本专利技术的方案的光学收集基板是光学传输材料的光学收集基板，它具有以下结构来自基板的一个主平面侧的入射光在朝向形成在另一主平面外部的光可利用区阵列的每个位置中局部地被收集，其中一个主平面设有凹槽，凹槽包括具有与光可利用区相关的至少一个倾斜平面的轮廓，用预定折射率的光学透射填料填充该凹槽，该被填充的凹槽部分作为允许来自一个主平面侧的入射光被收集到各个光可利用区的基础。根据这个方案，代替使用球形透镜，使用被光学透射填料填充的凹槽部分将入射光收集到各个光可利用区，由此在收集的光中几乎不会产生由球形透镜引起的色差等问题，并且可以容易地和高效率地使用合适的光用于彩色显示器。此外，由于只需要在光学收集基板的一个主平面侧上形成凹槽，因此这种结构不需要常规复杂的工艺来形成球形透镜，因此是很简单的。特别是，这种结构有利于控制精细像素的显示器件。此外，由于凹槽形成在光入射的一侧(光学收集基板的一个主平面)上，并且不形成在设置光可利用区的一侧(另一个主平面)上，因此例如在使用光学收集基板作为典型液晶显示器件的背基板时，可以利用保持平坦或未处理的平面来使用另一个主平面，产生具有使在另一个主平面上形成显示器件所需的其它结构元件如用于驱动像素的薄膜晶体管(TFT)更容易的优点。除了这个优点之外，用于填充凹槽的光学透射填料容易形成为具有等于除了一个主平面中的凹槽以外的其它部分的高度的高度，由此即使在光学收集基板的一个主平面中也可以保持高度的平坦性，并且容易将其它结构元件例如偏振板粘贴到该平面等上。因此这种结构呈现高可加工性。在这个方案中，凹槽可以沿着光可利用区的边缘的至少一部分延伸。由此可以形成具有简单图形的凹槽。而且，优选一个主平面具有在凹槽以外的区域中以基本上相等的高度延伸的平面。通过这种方式，由于这些平面具有彼此相等的高度，因此还可以实现在光学收集基板的一个主平面中的上述其它结构元件的有效粘贴。此外，在这个方案中，光学透射填料可以具有将附加膜粘贴到一个主平面上的功能。通过这种方式，在形成附加膜，即在光学收集基板的一个主平面上形成其它结构元件时，光学透射填料还用做粘合剂。为了实现上述目的，根据本专利技术另一方案的显示器件是使用上述光学收集基板的显示器件，包括用于形成图像的显示媒质，显示媒质设置在另一个主平面上并承载于光学收集基板上，该显示器件具有对应光可利用区的像素或预定显示单元。根据这个方案，由于光被收集到用于形成显示器件中的图像的媒质的像素或预定显示单元，因此可以使每个像素或预定显示单元变亮和在整体上显示清晰图像。此外，这个方案优选导致关于色差等的上述问题的缓解。此外，由于光学收集基板的另一个主平面是平坦的或未处理的，因此容易形成显示器件所需的其它结构元件，由此提供方便。当通过光学透射填料将附加膜粘贴于一个主平面上时，由于可以消除用于将附加膜如光学膜粘贴到基板上而常规制备的粘合剂，因此简化了工艺。该显示器件的结构可适用于使用液晶媒质作为形成显示图像的媒质的液晶显示器件，并且在掩蔽光损失方面是显著有效的，其中光损失是由于用在一般液晶显示器件中的偏振板等所必然产生的。为了实现上述目的，根据本专利技术另一方案的光学收集基板的制造方法是制造具有以下结构的光学透射材料的光学收集基板的方法来自基板的一个主平面侧的入射光在朝向形成在另一主平面外部的光可利用区阵列的每个位置中局部地被收集，包括在一个主平面中形成凹槽的第一步骤，凹槽包括具有与光可利用区相关的至少一个倾斜平面的轮廓；和用预定折射率的光学透射填料填充凹槽的第二步骤，除此之外，光学透射填料可以具有粘接性能，并且该方法还可包括使用光学透射填料的粘接性能在一个主平面上粘接附加膜的第三步骤，或者除此之外，第二步骤可包括向光学收集基板的一个主平面全部地施加光学透射填料的过程。根据这个方案，可以容易地制造具有上述优点的光学收集基板。当使用沿着光可利用区的边缘的至少一部分的图形形成凹槽时，与常规形成球形透镜相比，大大减少了制造上的负担。此外，第一步骤可以包括用掩模覆盖一个主平面的掩蔽过程、以及用能刻蚀光学收集基板的材料的物质喷射光学收集基板的被掩蔽的一个主平面的喷射过程，其中掩模具有使凹槽的区域形成为暴露出来和使其它区域被掩蔽的图形，并在喷射过程中，可以使用喷嘴喷射能刻蚀的物质，喷嘴相对于从掩模外部地显现的凹槽区域而设置，并沿着凹槽区域的延伸图形移动，同时在喷嘴位于凹槽区域中心的条件下，在横穿喷嘴移动方向的方向上喷洒能刻蚀的物质，由此有利地形成凹槽。为了实现上述目的，根据本专利技术的又一方案的制造显示器件的方法是使用具有以下结构的光学透射材料的光学收集基板的方法来制造显示器件的方法来自基板的一个主平面侧的入射光在朝向形成在另一主平面外部的光可利用区阵列的每个位置中局部地被收集，其中一个主平面设有凹槽，凹槽包括具有与光可利用区相关的至少一个倾斜平面的轮廓，用预定折射率的光学透射填料填充凹槽，被填充的凹槽部分作为允许来自一个主平面的入射光被收集在各个光可利用区上的基础，该制造方法包括形成包括用于在光学收集基板的另一个主平面侧上形成图像的显示媒质的这种显示机构构造的步骤，使得该构造具有对应光可利用区的预定显示单元或像素，此外，该方法还可以包括将附加膜粘贴于光学收集基板的一个主平面上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：柴崎稔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：