凸状膜及其形成方法技术

提供一种凸状膜及其形成方法，所述凸状膜在提高和由无机材料形成的反射膜（４４）的粘附性的同时，能够防止反射膜（４４）的光学特性变质，所述形成方法可以通过少量的步骤自由控制表面粗糙度。通过混合多种金属化合物以及溶剂形成溶胶状涂布液，把制成的溶胶状涂布液涂布在玻璃基板（４０）上，在玻璃基板（４０）的面上形成混合层（４１），干燥玻璃基板（４０）的面上的混合层（４１），在使溶剂挥发的同时，进行上层及下层的相分离，形成内部散射层。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及凸状膜(projecting film)及其形成方法，特别涉及适合反射型液晶显示装置或者半透过型液晶显示装置，或者投射型显示器用透过屏幕等使用的光散射及反射基板的凸状膜及其形成
技术介绍
近年来，作为移动显示机器等的显示设备，从减低显示设备消耗的电力、降低蓄电池的容量的观点出发，作为液晶显示装置(以下称“LCD”)，使用利用自然光或者室内光(以下总称“外光”)的反射光的反射型LCD，或者使用在外光的光量大时利用外光的反射光、外光的光量小时利用背后照明的光的反射型和透过型并用(以下称“半透过型”)的LCD。在移动显示机器中，特别是携带电话或者移动计算机使用的显示机器，要求图像高画质而且全彩色显示，例如，对于在这些之中使用的反射型LCD，为增大亮度要求开口率高而且显示无视差的图像，例如公知作为满足这一要求的有在“月刊FPD Intelligence 2000年二月号(第66页～第69页)”中记载的内附散射及反射板方式反射型LCD。图3是表示现有技术的内附散射及反射板方式反射型LCD的概略结构的截面图。在图3中，内附散射及反射板方式反射型LCD10具有透光的一对玻璃基板1、2，在玻璃基板2的内表面上层叠的、使入射光3散射、作为反射光4反射的后述的反射膜5，在玻璃基板1内表面层叠的、只透过特定波长(色)的光的玻璃滤光器6，和充满反射膜5和玻璃滤光器6之间的、控制透过的光的液晶层7。此外，在内附散射及反射板方式反射型LCD10装备的各构成部分中，玻璃基板2和反射膜5构成光散射及反射基板8。图4是表示图3中的光散射及反射基板8的概略结构的截面图。在图4中，光散射及反射基板8具有玻璃基板2、在玻璃基板2的面上层叠的、表面呈凹凸形状的光散射膜11；和在光散射膜11的面上层叠的呈沿光散射膜11的凹凸形状的形状的反射膜12，反射膜12通过凹凸形状散射入射光进行反射。光散射膜11和反射膜12构成上述反射膜5。这样的光散射及反射基板的制造技术在特许第2698218号公报、特开2000-267086号公报等中如下述那样记载。首先，作为第一现有技术，通过特许第2698218号公报的制造技术制造的光散射及反射基板如图5所示，具有玻璃基板20、在玻璃基板20的面上点状存在的内部散射层21、和在玻璃基板20以及内部散射层21的面上层叠的反射膜22。该第一现有技术，具有在玻璃基板20的一个面上涂布为有机物的感光性树脂的工序，使涂布的感光性树脂以规定(预定)的形状图案化形成掩模、曝光和显影而形成多数(即大量)微细的凸状部的工序，在形成这样的凸状部的玻璃基板20上施行热处理、使凸状部的角变圆形成内部散射层21的工序，在玻璃基板20以及内部散射层21的面上通过蒸镀法或者溅射法层叠由金属材料和介电体等无机材料形成的反射膜22的工序。另一方面，作为第二现有技术，通过特开2000-267086号公报的制造技术制造的光散射及反射基板如图6所示，具有玻璃基板30，在玻璃基板30的面上层叠的内部散射层31，和在内部散射层31的面上层叠的反射膜32。内部散射层31由第一树脂层33、在第一树脂层33内的上部分布同时由第二树脂形成的多个球形部34形成。因为球形部34分布在第一树脂层33的上部，因此内部散射层31的表面形成多数微细的凸状部。该第二现有技术具有在玻璃基板30的一面上涂布混合作为相互容易相分离的有机物的第一树脂和第二树脂的混合树脂液形成混合树脂层的工序，通过使混合树脂层相分离形成有在表面上形成多数微细的凸状部的内部散射层31的工序，在内部散射层31的面上通过蒸镀法或者溅射法层叠由金属材料形成的反射膜32的工序。但是，因为上述第一现有技术基于具有感光性树脂的涂布、掩模化、曝光、显影、以及热处理等工序的照相平版印刷技术，所以制造工序复杂而且制造成本也高。另一方面，第二现有技术是基于照相平版印刷术树脂的相分离技术，因为不是基于照相平版印刷术的技术，因此不发生上述问题，但是因为在内部散射层内含有有机材料，缺乏同由金属材料和介电体等无机材料形成的反射膜32的粘附性，存在反射膜32容易剥离的问题。另外，在通过蒸镀法或者溅射等真空成膜法形成反射膜32时，表面的粘附成分和内部的未反应成分作为气体从内部散射层31放出，存在使反射膜32的光学特性(反射率，折射率，透过色调等)变质的问题。以与由这样的无机材料形成的反射膜32的粘附性好的金属材料或者介电体等无机材料作为主骨架而构造的薄膜的制造技术在日本专利第2901833号公报等中记载。通过这种制造技术制造的薄膜，由金属醇盐系化合物(或者乙酰丙酮金属盐系化合物)形成的第一溶胶溶液和第二溶胶溶液形成，通过把混合第一溶胶溶液和第二溶胶溶液的溶液涂布在玻璃基板上形成微坑状表层(micropittedsurfacelayer)。但是，使用这种方法形成的薄膜的凸状部的直径的大小受所选择的两种溶胶溶液的官能基以及分子量的大小控制，不能形成直径200nm左右以上的大小的凸状部的直径，不能作为散射可见光(400～800nm)的内部散射层使用这种薄膜。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，所述凸状膜在提高与由无机材料形成的反射膜的粘附性的同时可以防止反射膜的光学特性变质，亦即作为膜的构成材料完全不包含有机材料，所述方法可以使用很少的工序自由地控制凸状部的直径的大小。为实现上述目的，本专利技术的凸状膜是在基板上形成并具有大量凸状部的凸状膜，其特征在于由无机材料构成。优选地，所述凸状膜包含第一相和在第一相的表面上形成并具有上述凸状部的第二相，进而，第一相包含通过凝胶化反应至少一种金属化合物而固化的成分，第二相包含通过凝胶化反应比第一金属化合物凝胶化反应慢的至少一种第二金属化合物形成的成分。所述凸状膜的凸状部的直径优选是比可见光波长要大。所述凸状膜的平均表面粗度Ra在10nm～1000nm以下，优选是在10nm～300nm，更优选是在20nm～200nm。在把所述凸状膜作为液晶显示器的光散射及反射基板使用的场合，膜的最大表面粗度Rmax在10μm以下，优选是在3μm以下，更优选是在1.5μm以下。凸状膜的雾度率(haze factor)在1％以上，优选是在2％以上，更优选是在5％以上。凸状膜的透过色调的值是亨特(Hunter)色坐标(a，b)的矢量和的平方的值，用|a2+b2|表示，为10以下，优选是在5以下。对于上述凸状膜垂直入射可见光时的散射透过光的角度分布用立体角表示优选是在±20°的范围。对于上述凸状膜垂直入射可见光时的反射光的散射角度分布用立体角表示优选是在正反射角的±40°的范围。上述凸状膜优选作为在反射型液晶显示装置或者半透过型液晶显示装置上配置的内部散射层使用。所述凸状膜优选作为防眩膜使用，另外，优选在复印机的接触玻璃(contactglass)或者汽车的侧面玻璃的表面上形成。为实现上述目的，本专利技术的凸状膜的制造方法的特征在于，具有把至少一种第一金属化合物以及至少一种第二金属化合物一起和至少一种溶剂混合的溶胶状涂布液涂布在所述基板上形成涂布层的工序，干燥所述涂布层形成多数凸状部的干燥工序。所述第二金属化合物优选比所述第一金属化合物凝胶化反应速度慢。所述第二金属化合物优选比所述第一金属化合物的润湿性低。所述溶剂之本文档来自技高网...

【技术保护点】
凸状膜，其是在基板上形成并具有多个凸状部，其特征在于，由无机材料构成。

【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，
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]