CN110959135B - 基板 - Google Patents

Abstract

本申请涉及其上形成有特定类型的间隔物的基板、包括形成在所述间隔物上的配向膜的基板、以及使用这样的基板的光学装置。在本申请中，可以呈现能够形成其中确保期望的暗化的高段差间隔物的结构。

Description

基板

技术领域

本申请要求基于在2017年7月27日提交的韩国专利申请第10-2017-0095465号和在2018年7月26日提交的韩国专利申请第10-2018-0087289号的优先权权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本申请涉及基板。

背景技术

已知能够通过在彼此相对设置的基板之间设置光调制材料例如液晶化合物、或液晶化合物和染料的混合物来调节透光率或颜色或反射率的光学装置。例如，专利文献1公开了应用液晶主体和二色性染料客体的混合物的所谓的GH单元(guest host cell，宾主单元)。

在这样的装置中，所谓的间隔物位于基板之间以保持基板之间的间隔。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：欧洲专利公开第0022311号

发明内容

技术问题

本申请提供了基板。本申请的一个目的是提供其上形成有具有高光密度的黑间隔物的基板，其中所述间隔物以优异的粘合性附接至基础层或基础层上的电极层并且当应用于产品时不引起诸如漏光的缺陷。本申请的另一个目的是提供用于制造应用这样的间隔物的基板的方法。

技术方案

在本说明书中提及的物理特性中，当测量温度影响结果时，除非另有说明，否则相关的物理特性是在室温下测量的物理特性。术语室温是未经加热或冷却的自然温度，其可以为例如在10℃至30℃的范围内、或约23℃、或约25℃左右的任何温度。此外，除非本文另有说明，否则温度的单位为℃。

在本说明书中提及的物理特性中，当测量压力影响结果时，除非另有说明，否则相关的物理特性是在常压下测量的物理特性。术语常压是未经加压或减压的自然压力，其中通常将约1atm称为常压。

本申请的基板包括基础层和存在于基础层上的间隔物。

作为基础层，例如，可以没有特别限制地应用在已知光学装置例如LCD(液晶显示器)的配置中的基板中使用的任何基础层。例如，基础层可以为无机基础层或有机基础层。作为无机基础层，可以例示玻璃基础层等，作为有机基础层，可以例示各种塑料膜等。塑料膜可以例示为TAC(三乙酰纤维素)膜；COP(环烯烃共聚物)膜，例如降冰片烯衍生物；丙烯酸类膜，例如PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))；PC(聚碳酸酯)膜；聚烯烃膜，例如PE(聚乙烯)或PP(聚丙烯)；PVA(聚乙烯醇)膜；DAC(二乙酰纤维素)膜；Pac(聚丙烯酸酯)膜；PES(聚醚砜)膜；PEEK(聚醚醚酮)膜；PPS(聚苯砜)膜；PEI(聚醚酰亚胺)膜；PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)膜；PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜；PI(聚酰亚胺)膜；PSF(聚砜)膜或PAR(聚芳酯)膜等，但不限于此。

在本申请的基板中，基础层的厚度也没有特别限制，其中可以根据应用来选择适当的范围。

在基础层上存在间隔物。间隔物可以被固定至基础层。在这种情况下，间隔物可以被固定成与基础层直接接触，或者如果在基础层与间隔物之间存在其他层，则间隔物可以被固定在相关的其他层上。其他层的种类包括驱动光学装置所需的已知层，例如可以例示以下描述的电极层等。

例如，基板可以具有这样的结构，其中在基础层与柱状间隔物之间还存在电极层，并且间隔物与电极层接触。

图1是其中在基础层100上形成间隔物200的情况的图，图2是其中在基础层100上形成电极层300并且在电极层300上形成间隔物200的情况的图。

在一个实例中，间隔物可以为黑柱状间隔物。在本申请中，术语黑间隔物可以意指测量其光密度在1.1至4的范围内的间隔物。光密度可以通过测量黑间隔物的透射率(单位：％)或者包含与黑间隔物相同的组分的层的透射率(单位：％)，然后将其代入光密度方程(光密度＝-log₁₀(T)，其中T为透射率)中来获得。在此，包含与黑间隔物相同的组分的层可以例如通过诸如涂覆、气相沉积或镀覆的方法来形成。此时，形成的层的厚度可以与黑间隔物的高度相同，或为约12μm左右。例如，在黑间隔物的类别中，可以包括这样的情况：其中由与黑间隔物相同的组分形成的厚度为约12μm的层的光密度在上述范围内，实际的黑间隔物的光密度在上述范围内，或者考虑到实际的黑间隔物的厚度，通过转换厚度为约12μm的层的光密度获得的值在上述范围内。这样的光密度可以例如通过以下实施例或比较例中用于评估间隔物的光密度的方法来获得。在另一个实例中，这样的光密度可以为约3.8或更小、约3.6或更小、约3.4或更小、约3.2或更小、约3或更小、约2.8或更小、约2.6或更小、约2.4或更小、约2.2或更小、约2或更小，或者可以为1.2或更大、1.4或更大、或者1.6或更大。

在能够调节透光率、颜色和/或反射率的光学装置中，其中存在间隔物的区域变为光学不活跃区域，并且在本申请中，通过向黑间隔物施加上述光密度，可以防止在驱动装置时发生漏光等，并且可以确保均匀的光学性能。

这样的黑间隔物可以例如通过将能够实现黑色的组分添加到通常用于生产柱状间隔物的材料中来生产。

例如，间隔物可以包含能够暗化的颜料或染料等，具体地，金属氧化物、金属氮化物、金属氧氮化物、炭黑、石墨、基于偶氮的颜料、酞菁颜料或基于碳的材料等。作为可以应用于上述中的金属氧化物，可以例示铬氧化物(CrxOy等)或铜氧化物(CuxOy等)等，作为金属氧氮化物，可以例示铝氧氮化物(AlxOyNz等)，但不限于此。此外，作为基于碳的材料，可以例示多孔碳例如碳纳米管(CNT)、石墨烯和活性炭，但不限于此。

例如，黑间隔物可以通过如下来制造：将材料(例如，基于碳的材料)与可固化树脂合并在一起，然后使其固化，或者将该材料本身以适当的方式应用于沉积或镀覆等。

然而，可以用于本申请中的颜料、染料等的类型不限于上述，并且可以根据期望的暗化(光密度)等来选择适当的类型，并且还可以考虑到暗化等来选择在间隔物中的比率。

在一个实例中，间隔物的高度可以在1μm至50μm的范围内。在另一个实例中，高度可以为3μm或更大、5μm或更大、7μm或更大、9μm或更大、11μm或更大、13μm或更大、15μm或更大、17μm或更大、19μm或更大、21μm或更大、23μm或更大、25μm或更大、或者27μm或更大。在另一个实例中，高度可以为48μm或更小、46μm或更小、44μm或更小、42μm或更小、40μm或更小、38μm或更小、36μm或更小、34μm或更小、32μm或更小、30μm或更小、28μm或更小、或者26μm或更小。

在本申请中，柱状间隔物的形状没有特别限制，例如，圆柱形，多边形柱形例如三角形、四边形、五边形或六边形柱形，或以下描述的半球形，网格形状或其他形状都可以应用。在一个实例中，间隔物可以为至少在顶部上形成半球形部分的半球形间隔物。通过应用具有这样的半球形部分的间隔物，即使当在其上形成有间隔物的基础层上形成配向膜之后进行取向处理例如摩擦取向或光取向时，即使在其中存在间隔物的区域中，也可以进行均匀的取向处理而不受间隔物的段差(step)的影响。

在本申请中，术语半球形部分可以意指包括其中截面的轨迹具有预定曲率的弯曲形状的间隔物的一部分。此外，半球形部分的截面的轨迹可以包括其中曲率中心存在于截面轨迹内部的弯曲部。

在一个实例中，半球形部分的截面轨迹的最大曲率可以为2000mm^-1或更小。已知的是，曲率是表示线的弯曲程度的数值，其被定义为作为在相关曲线的预定点处的接触圆的半径的曲率半径的倒数。在直线的情况下，曲率为0，并且曲率越大，存在越弯曲的曲线。

通过控制半球形部分的弯曲程度使得半球形部分的截面轨迹的最大曲率为2000mm^-1或更小，即使当在半球形部分的顶部处进行配向膜的取向处理时也可以进行均匀的取向处理。在此，用于确定半球形部分的截面轨迹的截面可以为基础层的任何法向平面。此外，最大曲率可以意指可以在半球形部分的截面轨迹上获得的所有接触圆的曲率中的最大曲率。换言之，半球形部分的截面轨迹可以不包括使得曲率超过2000mm^-1的程度的弯曲部分。

在另一个实例中，最大曲率可以为1800mm^-1或更小、1600mm^-1或更小、1400mm^-1或更小、1200mm^-1或更小、1000mm^-1或更小、900mm^-1或更小、950mm^-1或更小、850mm^-1或更小、800mm^-1或更小、750mm^-1或更小、700mm^-1或更小、650mm^-1或更小、600mm^-1或更小、550mm^-1或更小、500mm^-1或更小、450mm^-1或更小、400mm^-1或更小、350mm^-1或更小、300mm^-1或更小、250mm^-1或更小、200mm^-1或更小、或者150mm^-1或更小左右。在另一个实例中，最大曲率可以为5mm^-1或更大、10mm^-1或更大、15mm^-1或更大、20mm^-1或更大、25mm^-1或更大、30mm^-1或更大、35mm^-1或更大、40mm^-1或更大、45mm^-1或更大、或者50mm^-1或更大。

半球形部分的截面轨迹可以包括或可以不包括曲率为0的部分，即线性部分。

例如，图3是不包括曲率为0的部分的半球形部分的截面轨迹的一个实例，图4是包括曲率为0的部分的半球形部分的截面轨迹的一个实例。

间隔物包括至少在顶部处的如上半球形部分。

间隔物可以以各种形状形成，只要其包括半球形部分即可。例如，半球形间隔物可以为其中半球形部分直接形成在基础层的表面上的形状，如图3或4所示，或者可以为包括在顶部处的半球形部分的柱状间隔物，如图5或6所示。

在半球形间隔物的半球形部分中，截面轨迹可以不包括曲率为0的部分，如图3或图5所示，或者截面轨迹还可以包括曲率为0的部分(在顶部上的平坦表面)，如图4或图6所示。在下文中，为了方便起见，与图3或图5中的间隔物的半球形部分相同的形状的半球形部分可以称作通常半球形部分，而具有如图4或图6中的间隔物的半球形部分那样的其中在顶部上形成平坦表面的形状的半球形部分可以称作平坦半球形部分。

在图3至图6中，H2为半球形部分的高度，R为半球形部分的曲率半径，W1为平坦半球形部分的平坦表面的长度(宽度)，W2为间隔物的宽度，H1为通过从间隔物的总高度中减去半球形部分的高度H2而获得的值。

半球形部分可以为完整的半球形，或者可以为具有近似半球形的半球形部分。完整的半球形可以为满足以下将描述的关系表达式1的半球形，近似半球形可以为满足以下关系表达式2至4中的任一者的半球形。

半球形部分可以具有其中截面形状满足以下关系表达式1至4中的任一者的形状。

[关系表达式1]

a＝b＝R

[关系表达式2]

a≠b＝R或b≠a＝R

[关系表达式3]

a＝b＜R

[关系表达式4]

a≠b＜R

在关系表达式1至4中，a为在半球形部分截面的虚拟接触圆的中心处测量的半球形部分截面的水平长度，b为在半球形部分截面的虚拟接触圆的中心处测量的半球形部分截面的垂直长度，R为半球形部分截面的虚拟接触圆的曲率半径。

关系表达式1至4中的曲率半径对应于图3至图6中由R表示的长度。

在关系表达式1至4中，虚拟接触圆可以意指与形成半球形部分的曲线接触的多个虚拟接触圆中具有最大曲率半径的接触圆。

如果半球形部分为如图3和图5所示的通常半球形部分，则半球形部分的截面整体上是曲线，并因此与相关曲线的任意点接触的多个虚拟接触圆中具有最大曲率半径的接触圆可以为如关系表达式1至4中提到的接触圆。此外，如果半球形部分为如图4和图6所示的平坦半球形部分，则与半球形部分截面中除顶部上的平坦线之外的两侧曲线的任意点接触的多个虚拟接触圆中具有最大曲率半径的接触圆成为如关系表达式1至4中提到的虚拟接触圆。

在关系表达式1至4中，水平长度为在虚拟接触圆的中心点处在与基础层表面(图3至图6中的附图标记100)水平的方向上测量的长度，垂直长度为在与基础层表面(图3至图6中的附图标记100)垂直的方向上测量的长度。

在关系表达式1至4中，a为从半球形部分截面的虚拟接触圆的中心到在水平方向上行进的同时所测量的半球形部分终止的点的长度。该水平长度可以具有这样的两个长度：在向右方向上行进的同时所测量的距离虚拟接触圆的中心的长度和在向左方向上行进的同时测量的长度，其中关系表达式1至4中应用的a意指两个长度中的短长度。在具有图3和5的形状的半球形部分的情况下，水平长度a为对应于间隔物的宽度W2的1/2的值。此外，在图4和6的情况下，通过将平坦部分的长度(宽度)W1与水平长度a的两倍相加而获得的值2a+W1可以对应于间隔物的宽度W2。

在关系表达式1至4中，b为从半球形部分截面的虚拟接触圆的中心到在垂直方向上行进的同时首先遇到半球形部分的点的长度。通常，该垂直长度b可以与半球形部分的高度(例如，图3至6中由符号H2表示的长度)大致相同。

图7是满足以上关系表达式1的半球形部分的截面曲线形状，其示出了半球形部分的曲线具有完整的圆曲线，即与虚拟接触圆重合的曲线的情况。

此外，图8至12示出了满足关系表达式2至4中的任一者的半球形部分的近似曲线形状。

可以在间隔物的底部，例如，接触基础层侧的底部处形成其中截面轨迹为曲率中心形成在截面外部的弯曲形状的渐缩部分。通过这种形式，可以进一步提高根据本申请的间隔物的特定形状的优异效果，例如，实现均匀的取向处理等。

具有与上述相同的形状的间隔物的尺寸没有特别限制，其可以考虑到例如期望的光学装置的单元间隙或开口率等来适当地选择。

例如，半球形部分的高度(图3至图6中的H2)可以在1μm至20μm的范围内。在另一个实例中，高度可以为2μm或更大、3μm或更大、4μm或更大、5μm或更大、6μm或更大、7μm或更大、8μm或更大、9μm或更大、10μm或更大、或者11μm或更大。在另一个实例中，高度也可以为19μm或更小、18μm或更小、17μm或更小、16μm或更小、15μm或更小、14μm或更小、13μm或更小、12μm或更小、或者11μm或更小。

半球形部分的宽度(图3至图6中的W2)可以在2μm至40μm的范围内。在另一个实例中，宽度可以为4μm或更大、6μm或更大、8μm或更大、10μm或更大、12μm或更大、14μm或更大、16μm或更大、18μm或更大、20μm或更大、或者22μm或更大。在另一个实例中，宽度可以为38μm或更小、36μm或更小、34μm或更小、32μm或更小、30μm或更小、28μm或更小、26μm或更小、24μm或更小、或者22μm或更小。

当间隔物具有如图3或图4所示的形状时，间隔物的高度可以与半球形部分的高度相同，而当间隔物具有如图5和图6所示的形状时，高度可以为通过将柱状部分的高度H1与半球形部分的高度相加而获得的值。在一个实例中，高度可以在1μm至50μm的范围内。

在另一个实例中，高度可以为3μm或更大、5μm或更大、7μm或更大、9μm或更大、11μm或更大、13μm或更大、15μm或更大、17μm或更大、19μm或更大、21μm或更大、23μm或更大、25μm或更大、或者27μm或更大。在另一个实例中，高度可以为48μm或更小、46μm或更小、44μm或更小、42μm或更小、40μm或更小、38μm或更小、36μm或更小、34μm或更小、32μm或更小、30μm或更小、28μm或更小、或者26μm或更小。

通过控制如上半球形间隔物或半球形柱状间隔物的尺寸，即使对于形成在间隔物顶部上的配向膜，也可以进行均匀的取向处理，并且可以保持均匀的单元间隙，并因此当将基板应用于生产光学装置时，可以优异地保持相关装置的性能。

间隔物可以例如通过将适当比率的上述用于暗化的染料或颜料与用于制造柱状间隔物的树脂等混合来生产。在一个实例中，间隔物可以通过将可紫外固化的树脂与上述颜料或染料一起掺入来形成。例如，其可以通过使处于这样的状态的可紫外固化的化合物固化来形成：其中可紫外固化的化合物的形状被保持在能够通过以下将描述的压印法形成期望形状的状态，其中作为可紫外固化的化合物的固化产物的可紫外固化的树脂可以形成间隔物。可以用于形成间隔物的可紫外固化的化合物的具体种类没有特别限制，例如可以使用基于丙烯酸酯的聚合物材料或基于环氧的聚合物等，但不限于此。

在本申请中，通过应用这样的材料来生产上述类型的间隔物的方式没有特别限制，但是为了根据期望的设计内容来制造具有优异的粘合性的半球形间隔物，需要应用以下本文中描述的压印法。

可以通过应用如图13示意性示出的包括遮光层的压印掩模来生产间隔物。图13的掩模具有这样的形式：在透光(例如，透射紫外线)的主体的一个表面上形成凹半球形9011，并且在其上形成有半球形9011的表面上未形成半球形的部分上形成遮光膜902。如图所示，半球形9011可以通过在压印掩模的主体9的一侧上形成压印模具901并且在模具901上形成半球形9011和遮光膜902来生产。如有必要，可以使其上形成有遮光膜902的表面经受适当的脱模处理。

图14示出了用于使用具有与上述相同的形状的掩模来生产间隔物的示例性方法。如图14所示，首先在基础层100的表面上形成可紫外固化的化合物的层200，并将掩模900的凹部压制在层200上。然后，如果通过用紫外光等照射掩模900的顶部来使化合物的层200固化，则根据形成在掩模900上的半球形来使化合物固化以形成间隔物。然后，通过移除掩模900并除去未固化的化合物，可以以固定在基础层100上的形式来形成间隔物。

可以通过在上述过程中调节待照射的紫外光的量、掩模的压制程度和/或掩模900的半球形等来制造期望的半球形间隔物或半球形柱状间隔物。

虽然图14示出了使用掩模制造半球形间隔物的方法，但如上所述，间隔物的形状没有限制，因此可以根据期望的间隔物的形状来改变掩模的形状。

除了基础层和间隔物之外，本申请的基板还可以包括驱动光学装置所需的其他元件。这些元件是各种已知的，并且通常有电极层等。在一个实例中，基板还可以包括在基础层与间隔物之间的电极层。作为电极层，可以应用已知的材料。例如，电极层可以包含金属合金、导电化合物、或者其两者或更多者的混合物。这样的材料可以例示为金属例如金，CuI，氧化物材料例如ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、ZTO(氧化锌锡)、掺杂有铝或铟的氧化锌、氧化镁铟、氧化镍钨、ZnO、SnO₂或In₂O₃，金属氮化物例如氮化镓，金属硒化物例如硒化锌，金属硫化物例如硫化锌等。透明正空穴注入电极层还可以通过使用Au、Ag或Cu等的金属薄膜与具有高折射率的透明材料例如ZnS、TiO₂或ITO的层合体来形成。

电极层可以通过任何方式例如气相沉积、溅射、化学气相沉积或电化学方式来形成。电极层的图案化以已知方式也是可能的而没有任何特别限制，并且电极层可以例如通过已知的光刻法或使用荫罩等的方法来图案化。

本申请的基板还可以包括存在于基础层和间隔物上的配向膜。

因此，本申请的另一个示例性基板可以包括基础层；存在于基础层上的间隔物；以及形成在基础层和间隔物上的配向膜。

在此，基础层和间隔物的细节如上所述。

此外，形成在基础层和间隔物上的配向膜的种类没有特别限制，其中可以应用已知的配向膜，例如已知的摩擦配向膜或光配向膜。

在基础层和间隔物上形成配向膜并在其上进行取向处理的方法也是根据已知的方法。

然而，如果在一个实例中配向膜形成在上述半球形间隔物上，则配向膜还可以根据间隔物的形状而具有独特的形状。图15是示意性地示出这样的配向膜的截面轨迹的图。图15是形成在间隔物上的配向膜的截面形状的一个实例，其中顶部示出了其中在具有预定的宽度W3和高度H3的同时曲率中心形成在截面内侧上的半球形。

例如，配向膜还可以包括在顶部上的上述半球形部分。在这种情况下，半球形部分的截面轨迹的最大曲率可以为2000mm^-1或更小。在另一个实例中，最大曲率可以为1800mm^-1或更小、1600mm^-1或更小、1400mm^-1或更小、1200mm^-1或更小、1000mm^-1或更小、900mm^-1或更小、950mm^-1或更小、850mm^-1或更小、800mm^-1或更小、750mm^-1或更小、700mm^-1或更小、650mm^-1或更小、600mm^-1或更小、550mm^-1或更小、500mm^-1或更小、450mm^-1或更小、400mm^-1或更小、350mm^-1或更小、300mm^-1或更小、250mm^-1或更小、200mm^-1或更小、或者150mm^-1或更小左右。在另一个实例中，最大曲率可以为5mm^-1或更大、10mm^-1或更大、15mm^-1或更大、20mm^-1或更大、25mm^-1或更大、30mm^-1或更大、35mm^-1或更大、40mm^-1或更大、45mm^-1或更大、或者50mm^-1或更大。

配向膜的半球形部分的截面轨迹可以包括或可以不包括曲率为0的部分，即线性部分。

形成在如上间隔物上的配向膜的高度和宽度也根据存在于底部上的间隔物的高度和宽度以及形成的配向膜的厚度等来确定，其没有特别限制。

例如，半球形部分的高度(图15中的H3)可以在1μm至50μm的范围内。在另一个实例中，高度可以为2μm或更大、3μm或更大、4μm或更大、5μm或更大、6μm或更大、7μm或更大、8μm或更大、9μm或更大、10μm或更大、或者11μm或更大。在另一个实例中，高度也可以为48μm或更小、46μm或更小、44μm或更小、42μm或更小、40μm或更小、38μm或更小、36μm或更小、34μm或更小、32μm或更小、30μm或更小、28μm或更小、26μm或更小、24μm或更小、22μm或更小、19μm或更小、18μm或更小、17μm或更小、16μm或更小、15μm或更小、14μm或更小、13μm或更小、12μm或更小、或者11μm或更小。

此外，半球形部分的宽度(图15中的W3)可以在1μm至80μm的范围内。在另一个实例中，宽度可以为2μm或更大、3μm或更大、4μm或更大、6μm或更大、8μm或更大、10μm或更大、12μm或更大、14μm或更大、16μm或更大、18μm或更大、20μm或更大、或者22μm或更大。在另一个实例中，宽度可以为78μm或更小、76μm或更小、74μm或更小、72μm或更小、70μm或更小、68μm或更小、66μm或更小、64μm或更小、62μm或更小、60μm或更小、58μm或更小、56μm或更小、54μm或更小、52μm或更小、50μm或更小、48μm或更小、46μm或更小、44μm或更小、42μm或更小、40μm或更小、38μm或更小、36μm或更小、34μm或更小、32μm或更小、30μm或更小、28μm或更小、26μm或更小、24μm或更小、或者22μm或更小。

在本申请的基板的情况下，通过将间隔物的形状调整至独特的半球形，可以均匀地进行形成在间隔物上的配向膜的取向处理而不受间隔物的段差的影响。

为了使这种效果最大化，还可以控制配向膜的形状。

例如，如在图15和图16中示出了配向膜的截面，配向膜的截面中从与基板层接触的点朝上的区域可以为其中曲率中心形成在截面外部的曲线形状。该形状可以例如根据间隔物的形状和配向膜的形成条件来形成。因此，即使当在配向膜上进行取向处理例如摩擦处理时，也可以进行不受间隔物的段差影响的均匀的取向处理。

基础层可以通过包括相同或不同的间隔物(包括如上所述的半球形间隔物)来包括复数个间隔物。这样的复数个间隔物可以在同时具有预定的规则性和不规则性的同时设置在基础层上。具体地，基础层上的复数个间隔物中的至少一部分在排列成具有彼此不同的间距方面可以为处于不规则的排列，但在根据预定规则确定的区域之间以基本上相同的密度排列方面可以为规则的。

即，在一个实例中，设置在基础层上的间隔物中的至少一部分可以设置成具有彼此不同的间距。

在此，当选择复数个间隔物中的一部分以形成处于其中不存在其他间隔物的状态的闭合图形时，术语间距可以被定义为闭合图形的边的长度。此外，除非另有说明，否则间距的单位为μm。

由此形成的闭合图形可以为三角形、四边形或六边形。即，当任选地选择复数个间隔物中的三个间隔物并将其彼此连接时，形成三角形；当选择四个间隔物并将其彼此连接时，形成四边形；当选择六个间隔物并连接时，形成六边形。

例如，如果任选地选择存在于基础层上的间隔物中的四个间隔物并通过假想线(虚线)将它们连接，则形成作为闭合图形的四边形。在确定间距时形成的闭合图形形成为使得其中不存在间隔物，例如，如果构成闭合图形的间隔物形成为使得其中存在另一间隔物，则该闭合图形不是确定间距的闭合图形。

在一个实例中，作为由此形成的闭合图形的三角形、四边形或六边形的边中具有相同长度的边的数量的比率(％)(在三角形的情况下为100×(相同长度的边的数量)/3，在四边形的情况下为100×(相同长度的边的数量)/4，在六边形的情况下为100×(相同长度的边的数量)/6)可以为85％或更小。在另一个实例中，该比率可以为84％或更小、80％或更小、76％或更小、67％或更小、55％或更小、或者40％或更小。该比率的下限没有特别限制。即，在一些情况下，由于闭合图形的所有边的长度可能不相同，因此该比率的下限可以为0％。

如上所述，本申请的间隔物的排列是不规则的，因为其至少一部分具有不同的间距，但这样的不规则性在一定的规则性下被控制。在此，规则性可以意指间隔物的排列密度在某些区域之间基本上彼此接近。

例如，如果复数个不规则排列的间隔物的标准间距为P，则当在基础层的表面上任选地选择具有10P作为一条边长度的两个或更多个正方形区域时，存在于每个正方形区域中的间隔物的数量的标准偏差为2或更小。

在此，术语标准间距意指在如下状态下的相邻间隔物的中心之间的距离：其中实际上，考虑到间隔物的数量和基础层的面积，不规则地设置在基础层上的复数个间隔物被放置成使得所有间隔物实际上都以相同的间距来设置。

确认其中所有上述间隔物被设置成具有相同间距的虚拟状态的方式是已知的，这可以通过使用随机数生成程序例如CAD、MATLAB、STELLA或Excel来实现。

标准偏差是表示间隔物的数量的分散程度的数值，其是通过离差的正平方根确定的数值。

即，当在其上形成有间隔物的基础层的表面上任选地指定至少两个或更多个矩形区域，然后获得存在于所述区域中的间隔物的数量的标准偏差时，标准偏差为2或更小。在另一个实例中，标准偏差可以为1.5或更小、1或更小、或者0.5或更小。此外，标准偏差意味着数值越低，越实现期望的规则性，因此下限没有特别限制，例如，其可以为0。

在此，指定的矩形区域的数量没有特别限制，只要其为2或更大即可，但在一个实例中，其可以被选择为任选地选择矩形区域以便不在基础层的表面上彼此重叠的数量，条件是任选地选择的区域所占的面积为基础层的总面积的约10％或更大、20％或更大、30％或更大、40％或更大、50％或更大、60％或更大、70％或更大、80％或更大、或者90％或更大。

如上所述，形成任意矩形区域的一条边的标准间距P的范围可以由存在于基础层上的间隔物的数量和相关基础层的面积来确定，其没有特别限制，通常，其可以在100μm至1000μm的范围内确定。

虽然没有特别限制，但存在于如上任选地选择的正方形区域中的间隔物的平均数量可以为例如约80至150左右。在另一个实例中，平均数量可以为82或更大、84或更大、86或更大、88或更大、90或更大、92或更大、94或更大、96或更大、或者98或更大。此外，在另一个实例中，平均数量可以为148或更小、146或更小、144或更小、142或更小、140或更小、138或更小、136或更小、134或更小、132或更小、130或更小、128或更小、126或更小、124或更小、122或更小、120或更小、118或更小、116或更小、114或更小、或者112或更小。

此外，上述标准偏差(SD)与间隔物的平均数量(A)的比率(SD/A)可以为0.1或更小。在另一个实例中，该比率可以为0.09或更小、0.08或更小、0.07或更小、0.06或更小、0.05或更小、0.04或更小、或者0.03或更小。

平均数量(A)或比率(SD/A)可以任选地改变，例如，可以考虑到应用基板的装置中所需的透射率、单元间隙和/或单元间隙的均匀性等来改变数值。

在另一个实例中，当其上形成有不规则设置的间隔物的基础层的表面被分为具有相同面积的两个或更多个区域时，每个单位区域中的间隔物的数量的标准偏差可以为2或更小。

在此，标准偏差的含义及其具体实例如上所述。

即，在所述实例中，当将基础层分为具有相同面积的至少两个区域并获得存在于每个分割的单位区域中的间隔物的数量的标准偏差时，其标准偏差为2或更小。在这种情况下，每个分割的单位区域的形状没有特别限制，只要相关的单位区域被分成具有相同的面积即可，但其可以为例如三角形、正方形、或六边形区域。此外，在另一个实例中，在上述状态下的标准偏差可以为1.5或更小、1或更小、或者0.5或更小，并且其下限没有特别限制，如上所述，例如，下限可以为0。

在此，单位区域的数量没有特别限制，但在一个实例中，基础层可以被分为两个或更多个、四个或更多个、六个或更多个、八个或更多个、或者十个或更多个具有相同面积的区域。在此，由于其意味着分割区域的数量越多，间隔物的密度保持得越均匀，因此分割区域的数量的上限没有特别限制。

当在其上设置有复数个间隔物以同时具有规则性和不规则性的基板上选择具有P(其为标准间距)作为一条边的虚拟正方形区域时，存在于相关区域中的间隔物的平均数量可以在0至4的范围内。在另一个实例中，平均数量可以为3.5或更小、3或更小、2.5或更小、2或更小、或者1.5或更小。此外，在另一个实例中，平均数量可以为0.5或更大。在此，其一条边的长度被任选地指定为标准间距P的正方形区域的数量没有特别限制，只要其为两个或更多个即可，但在一个实例中，其可以被选择为任选地选择正方形区域以便不在基础层的表面上彼此重叠的数量，条件是任选地选择的区域所占的面积为基础层的总面积的约10％或更大、20％或更大、30％或更大、40％或更大、50％或更大、60％或更大、70％或更大、80％或更大、或者90％或更大。

可以调节复数个间隔物的整个密度使得相对于基础层的总面积，间隔物所占的面积的比率为约50％或更小。在另一个实例中，该比率可以为约45％或更小、约40％或更小、约35％或更小、约30％或更小、约25％或更小、约20％或更小、约15％或更小、约10％或更小、约9.5％或更小、9％或更小、8.5％或更小、8％或更小、7.5％或更小、7％或更小、6.5％或更小、6％或更小、5.5％或更小、5％或更小、4.5％或更小、4％或更小、3.5％或更小、3％或更小、2.5％或更小、2％或更小、或者1.5％或更小。在另一个实例中，该比率可以为约0.1％或更大、0.2％或更大、0.3％或更大、0.4％或更大、0.5％或更大、0.6％或更大、0.7％或更大、0.8％或更大、0.9％或更大、或者0.95％或更大。

当通过以上述形式在基础层上设置复数个间隔物来实现光学装置时，在间隔物在基板之间保持均匀的间距(单元间隙)的同时，可以在不引起所谓的莫尔(moire)现象的情况下确保均匀的光学特性。

如有必要，可以改变各个数值，例如，可以考虑到应用基板的装置中所需的透射率、单元间隙和/或单元间隙的均匀性等来改变数值。

复数个间隔物可以排列成使得其间隔正态分布图表示预定的形状。

在此，间隔正态分布图是示出作为X轴的间隔物之间的间距和作为Y轴的所有间隔物中具有相关间距的间隔物的比率的分布图，其中间隔物的比率是当整个间隔物的数量为1时获得的比率。

本文中与间隔正态分布图有关的描述中的间距为作为上述闭合图形的三角形、四边形或六边形中的边的长度。

分布图可以使用已知的随机数坐标程序，例如，CAD、MATLAB或STELLA随机数坐标程序等来获得。

在一个实例中，复数个间隔物可以设置成使得分布图中的半高面积在0.4至0.95的范围内。在另一个实例中，半高面积可以为0.6或更大、0.7或更大、或者0.85或更大。此外，在另一个实例中，半高面积可以为0.9或更小、0.85或更小、0.8或更小、0.75或更小、0.7或更小、0.65或更小、0.6或更小、0.55或更小、或者0.5或更小。

复数个间隔物可以排列成使得分布图中的半高宽(FWHM)与平均间距(Pm)的比率(FWHM/Pm)为1或更小。在另一个实例中，该比率(FWHM/Pm)可以为0.05或更大、0.1或更大、0.11或更大、0.12或更大、或者0.13或更大。此外，在另一个实例中，该比率(FWHM/Pm)为约0.95或更小、约0.9或更小、约0.85或更小、约0.8或更小、约0.75或更小、约0.7或更小、约0.65或更小、约0.6或更小、约0.55或更小、约0.5或更小、约0.45或更小、或者约0.4或更小。

当选择至少80％或更多、85％或更多、90％或更多、或者95％或更多的间隔物以形成作为上述闭合图形的三角形、四边形或六边形时，上述平均间距(Pm)为由所选择的间隔物形成的三角形、四边形或六边形的各条边的长度的平均值。在此，还选择间隔物使得形成的三角形、四边形或六边形相对于彼此不共用顶点。

复数个间隔物可以设置成使得分布图中的半高宽(FWHM)在0.5μm至1000μm的范围内。在另一个实例中，半高宽(FWHM)可以为约1μm或更大、2μm或更大、3μm或更大、4μm或更大、5μm或更大、6μm或更大、7μm或更大、8μm或更大、9μm或更大、10μm或更大、11μm或更大、12μm或更大、13μm或更大、14μm或更大、15μm或更大、16μm或更大、17μm或更大、18μm或更大、19μm或更大、20μm或更大、21μm或更大、22μm或更大、23μm或更大、或者24μm或更大。在另一个实例中，半高宽(FWHM)可以为约900μm或更小、800μm或更小、700μm或更小、600μm或更小、500μm或更小、400μm或更小、300μm或更小、200μm或更小、150μm或更小、100μm或更小、90μm或更小、80μm或更小、70μm或更小、60μm或更小、50μm或更小、40μm或更小、或者30μm或更小。

复数个间隔物可以设置成使得间隔正态分布图的最大高度(F_最大)为0.006或更大且小于1。在另一个实例中，最大高度(F_最大)可以为约0.007或更大、约0.008或更大、约0.009或更大、或者约0.0095或更大。此外，在另一个实例中，最大高度(F_最大)可以为约0.9或更小、约0.8或更小、约0.7或更小、约0.6或更小、约0.5或更小、约0.4或更小、约0.3或更小、约0.2或更小、约0.1或更小、约0.09或更小、约0.08或更小、约0.07或更小、约0.06或更小、约0.05或更小、约0.04或更小、约0.03或更小、或者约0.02或更小。

当通过在其上设置复数个间隔物以具有呈这样的形式的间隔正态分布图来实现光学装置时，在间隔物在基板之间保持均匀的间距(单元间隙)的同时，可以在不引起所谓的莫尔现象的情况下确保均匀的光学特性。

对于待设置成同时具有如上不规则性和规则性的复数个间隔物引入不规则度的概念。在下文中，将描述用于设计具有这样的形式的间隔物的排列的方法。

为了实现同时具有上述规则性和不规则性的间隔物的排列，进行从标准排列状态开始并且将间隔物重新定位以具有不规则性的步骤。

在此，标准排列状态是这样的状态：其中在基础层上设置复数个间隔物使得可以形成其中所有边都具有相同长度的正三角形、正方形或正六边形。图17是其中设置间隔物以形成正方形作为一个实例的状态。在该状态下的正方形的一条边的长度P可以等于上述标准间距。在这样的排列状态下，基于存在一个间隔物的点指定半径为与一条边的长度P成比例的长度的圆形区域，并且设定程序使得一个间隔物可以在该区域中随机地移动。例如，图17示意性地示出了这样的形式：其中设定半径为相对于长度P的50％长度0.5P的圆形区域，并且间隔物在该区域中移动至任意点。可以通过将这样的移动应用于至少80％或更多、85％或更多、90％或更多、95％或更多、或者100％(所有间隔物)的间隔物来实现上述排列。

在这样的设计方法中，成为圆形区域的半径的长度P的比率可以被定义为不规则度。例如，在图17所示的情况下，不规则度为约50％。

在一个实例中，设计方式中的不规则度可以为约5％或更大、约10％或更大、约15％或更大、约20％或更大、约25％或更大、约30％或更大、约35％或更大、约40％或更大、约45％或更大、约50％或更大、约55％或更大、约60％或更大、或者约65％或更大。在一个实例中，不规则度可以为约95％或更小、约90％或更小、约85％或更小、或者约80％或更小。

同时具有上述不规则性和规则性的排列可以通过以与上述相同的方式设计间隔物的排列并根据所设计的排列形成间隔物来实现。

此外，在此，虽然例示了标准状态从正方形开始的情况，但标准状态可以为其他图形，例如正三角形或正六边形，在这种情况下，也可以实现上述排列。

此外，用于以与上述相同的方式设计间隔物的排列的方式没有特别限制，并且可以使用已知的随机数坐标程序，例如CAD、MATLAB、STELLA或Excel随机数坐标程序。

例如，在首先以与上述相同的方式设计间隔物的排列之后，可以制造具有根据相关设计等的图案的掩模，并且可以通过将相关掩模应用于上述光刻或压印法等来实现这样的间隔物。

本申请的间隔物表现出优异的对基础层或者基础层的接触间隔物的元件(例如，电极层)的粘合性。

例如，即使将具有约3.72N/10mm至4.16N/10mm的水平的剥离力的压敏粘合带附接至其上形成有间隔物的基础层的表面并将粘合带剥离，也可以基本上保持间隔物的图案而不丢失。此时，压敏粘合带可以为例如被称为Nichiban胶带CT-24的胶带。根据JIS Z 1522标准，如在180度的剥离角下测量的，Nichiban胶带具有约3.72N/10mm至4.16N/10mm的水平的剥离力。间隔物的损失率可以为15％或更小、13％或更小、11％或更小、9％或更小、8％或更小、7％或更小、6％或更小、5％或更小、4％或更小、3％或更小、2％或更小、1％或更小、或者0.5％或更小，所述间隔物的损失率通过将Nichiban胶带CT-24以宽度为24mm且长度为40mm的矩形附接区域附接至其上形成有间隔物的基础层的表面，然后以约30mm/秒的剥离速率和约180度的剥离角在纵向方向上剥离Nichiban胶带CT-24来测量。在此，损失率可以为相对于存在于附接区域内的所有间隔物的数量，在剥离压敏粘合带之后损失的间隔物的数量的百分比。根据所应用的用途，在上述附接区域中通常可以存在10000至40000个间隔物，其中这些间隔物中将损失的间隔物的比率可以保持在上述范围内。

在黑间隔物的情况下，为了满足上述光密度，包含暗化材料例如染料或颜料，其中间隔物材料的固化速率由于这样的暗化材料而受到抑制，使得很难形成如上具有优异的粘合性的间隔物。然而，以本申请中提及的方式生产的间隔物由于其特定的半球形和制造方法可以在具有上述光密度的同时具有优异的粘合性。

当间隔物表现出这种粘合性时，即使在间隔物的表面上形成配向膜并进行取向处理例如摩擦的情况下，也可以稳定地保持间隔物，使得可以最终制造具有优异的性能的产品。此外，可以将其上形成有间隔物的基板保持在保护压敏粘合膜附接至其上形成有间隔物的表面的状态，直至将其应用于实际产品，其中在这样的结构中，即使当剥离压敏粘合膜时，也可以稳定地保持图案而不丢失。

在一个实例中，基板可以包括保护膜作为附加配置。例如，基板还可以包括附接至形成有间隔物的基础层的表面的保护压敏粘合膜。作为上述配置中的压敏粘合膜，可以没有任何特别限制地使用已知的保护压敏粘合膜。

图18是保护膜附接在图2所示的基板上的形式，其中保护膜通常包括基础膜500和形成在其一个表面上的压敏粘合层400。

本申请还涉及用于生产基板的方法。所述生产方法可以包括在通过包括遮光层的压印掩模压制用于形成在基础层上形成的黑柱状间隔物的可光固化材料的状态下，使可光固化材料固化的步骤。待应用于上述中的可光固化材料的类型没有特别限制，其中可以使用已知的黑柱状间隔物材料，在一个实例中，可以使用通过将暗化材料例如颜料或染料与可紫外固化的树脂混合而获得的材料。

此外，作为包括遮光层的压印掩模，例如，可以使用图13示例性示出的掩模。因此，包括遮光层的压印掩模可以具有这样的形式：在透光主体(图13中的9)的一个表面上形成凹半球形(图13中的9011)，并且在其上形成有半球形的一侧中未形成半球形的表面上形成遮光膜(图13中的902)，并且如以上参照图14所描述的，可光固化材料可以在其上形成有如上掩模的凹半球形的表面与可光固化材料紧密接触的状态下固化。

此时，在基础层上形成电极层，其中可光固化材料可以形成在电极层上。

在上述过程中形成的凹部的规格(例如，直径或高度等)没有特别限制，并且该规格可以根据期望的半球形来形成。即，由于上述半球形的高度、宽度等大致遵循掩模的凹部的形状，因此可以通过这来控制半球形。另外，考虑到所使用的材料，待照射的光(例如，紫外光)的量是可调节的。

本申请还涉及使用这样的基板形成的光学装置。

本申请的示例性光学装置可以包括基板和第二基板，所述第二基板与基板相对设置并且通过基板中的间隔物保持与基板的间隙。

在光学装置中，光调制层可以存在于两个基板之间的间隙中。在本申请中，术语光调制层可以包括能够根据目的改变入射光的诸如偏振状态、透射率、色调和反射率的特性中的至少一个特性的所有已知类型的层。

例如，光调制层为包含液晶材料的层，其可以为通过电压(例如，垂直电场或水平电场)的通断而在漫射模式与透明模式之间切换的液晶层、在透明模式与阻挡模式之间切换的液晶层、在透明模式与颜色模式之间切换的液晶层、或者在不同颜色的颜色模式之间切换的液晶层。

能够执行如上动作的光调制层例如液晶层是各种已知的。作为一个示例性光调制层，可以使用用于典型的液晶显示器的液晶层。在另一个实例中，光调制层还可以为各种类型的所谓的宾主液晶层、聚合物分散型液晶层、像素间隔型液晶层、悬浮颗粒装置或电致变色装置等。

聚合物分散型液晶层(PDLC)为包括PILC(像素间隔型液晶)、PDLC(聚合物分散型液晶)、PNLC(聚合物网络液晶)或PSLC(聚合物稳定的液晶)等的上位概念。聚合物分散型液晶层(PDLC)可以包括例如包含聚合物网络和以与聚合物网络相分离的状态分散的液晶化合物的液晶区域。

光调制层的实施方式或形式没有特别限制，并且可以根据目的没有任何限制地采用任何已知的方法。

此外，如有必要，光学装置还可以包括另外的已知功能层，例如偏振层、硬涂层和/或抗反射层。

有益效果

本申请涉及其上形成有间隔物的基板和使用这样的基板的光学装置。本申请可以提供可以应用于能够调节透光率、颜色和/或反射率的光学装置的基板，从而防止在驱动装置时发生漏光等，并且确保均匀的光学性能。

附图说明

图1、2和18是本申请的基板的形式的示意图。

图3至12是用于说明本申请的半球形间隔物的形状的示意图。

图13是示出可以用于制造本申请的间隔物的掩模的形状的图。

图14是使用图13的掩模制造间隔物的过程的示意图。

图15和16是形成在间隔物上的配向膜的示例性截面的示意图。

图17是用于说明实现不规则度的方法的图。

图19和20是实施例中生产的半球形间隔物的照片。

图21是应用于比较例的间隔物生产的掩模的图。

图22和23是比较例中形成的间隔物的照片。

图24至26是示出实施例或比较例的粘合性测试结果的照片。

具体实施方式

在下文中，将通过实施例具体地描述本申请，但本申请的范围不受以下实施例限制。

光密度(OD)确定

在下文中，实施例或比较例中描述的光密度或者实施例或比较例中提及的光密度(OD)是以以下方式测量的结果。

将用于生产实施例或比较例中的柱状间隔物的各UV树脂涂覆在基础层例如PET(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))膜或PC(聚碳酸酯)膜或者形成在基础层上的透明层(例如，ITO(氧化铟锡)、FTO(氟掺杂的氧化锡)等)上以形成层，用紫外光(波长：约365nm，紫外线照射水平：2200mJ/cm²至4400mJ/cm²)照射并固化以形成厚度为12μm左右的层。

使用Optical Profiler测量仪器(制造商：Nano System，商品名：Nano View-E1000)测量经固化的层的厚度。随后，使用测量装置(制造商：x-rite，商品名：341C)测量形成的层的透射率和光密度。测量仪器是测量对于可见光波长范围(400nm至700nm)内的光的透射率(单位：％)(T)并通过该透射率获得光密度(D)的仪器，其中通过将测量的透射率(T)代入方程式(光密度(OD)＝-log₁₀(T)，其中T为透射率)中来获得相关厚度(12μm)的光密度。

实施例1

生产如图13所示类型的包括遮光层的压印掩模，并使用其生产半球形黑间隔物。根据图13所示的形式，压印掩模通过如下来生产：通过压印模具901在PET(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))主体9上形成凹部9011，在其上未形成凹部9011的表面上形成黑层(AlOxNy)902，然后在黑层902和凹部9011上形成离型层。此时，凹部形成为具有在约24μm至26μm的范围内的宽度和约9μm至10μm左右的高度的半球形。此外，凹部形成为使得间隔物的排列为使得图17中描述的不规则度为约70％左右。

在PET(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))基础层上形成结晶ITO(氧化铟锡)电极层。

随后，将约2mL至3mL的黑UV树脂滴到电极层上，所述黑UV树脂通过将用于生产柱状间隔物的常规可紫外固化的丙烯酸酯粘合剂、引发剂和分散剂的混合物(UV树脂)与约3重量％的比率的作为暗化材料的炭黑混合而制备，用压印掩模压制滴下的混合物，并且在形成包括基础层、电极层、黑层、UV树脂层和压印掩模层的层合体的状态下用紫外光照射以使UV树脂层固化(紫外线照射水平：1200mJ/cm²)。当以上述方式测量时，黑UV树脂材料的光密度为约1.9。通过这样的过程，可以获得由于掩模900的凹图案引起的透镜的聚光效果，从而即使当在包含暗化材料的状态下减小紫外线照射水平时也提高固化部分的固化程度。此外，可以生产尺寸等于掩模的设计尺寸的间隔物的图案，由此可以制造像最初设计的间隔物的间隔物。此外，可以生产反映掩模的凹部的曲率的半球形图案。

在紫外线照射之后，除去(显影)未固化的UV树脂层200以形成黑半球形间隔物。图19示出了以上述方式制造的半球形间隔物的照片。在图19中，半球形间隔物包括反映压印掩模的形状(半球)的部分(复制区域)和反映压印行程的残留层。半球形间隔物表现出约10.5μm至12μm(平均值：11.26μm)的高度(复制区域+残留层区域)分布和约25μm至26μm(平均值：25.1μm)的直径分布。

实施例2

以与实施例1中相同的方式生产间隔物，不同之处在于在生产黑UV树脂时，将炭黑的比率调节为约2重量％。当以上述方式测量时，黑UV树脂材料的光密度为约1.3。图20示出了以上述方式制造的半球形间隔物的照片。与图19的情况一样，图20的半球形间隔物也包括反映压印掩模的形状(半球)的部分(复制区域)和反映压印行程的残留层。半球形间隔物表现出约10.5μm至12μm(平均值：11.26μm)的高度(复制区域+残留层区域)分布和约23μm至25.5μm(平均值：24.1μm)的直径分布。

比较例1和2

使用如图21所示的已知平面光掩模生产黑柱状间隔物。包括遮光层的光掩模是在作为聚酯膜的主体1000的一侧上形成遮光层2000，然后在遮光层2000上形成保护层3000的产品，如图21所示，其中应用来自Corelink Co.,Ltd.的商业产品。光掩模的曝光图案具有直径为约(25±2)μm的圆形形状。

作为黑UV树脂，使用通过将用于控制图案厚度的黑球状间隔物以预定的量引入到与实施例1中应用的相同的黑UV树脂中而获得的黑UV树脂。当以上述方式测量时，黑UV树脂的光密度为约1.9。在以与实施例1中应用的相同的方式将黑UV树脂滴到具有形成在一个表面上的ITO电极层的基材上之后，通过光掩模压制滴下的黑UV树脂以形成包括基础层、电极层、UV树脂层和光掩模层的层合体，然后用紫外光照射，除去未固化的黑UV树脂层以生产黑柱状间隔物。

图22和23是以上述方式形成的黑间隔物的照片，其中图22是其中在UV固化时紫外线照射水平为约4700mJ/cm²的情况(比较例1)，图23是其中紫外线照射水平为约18700mJ/cm²的情况。

如图中所确定的，根据紫外线照射水平，在比较例1中形成倒锥形(恒定渐缩形状)间隔物，在比较例2中形成柱状(垂直渐缩形状)间隔物，但是在任一情况下，都不形成半球形间隔物。即，除非应用根据本申请的包括遮光层的压印掩模，否则形成间隔物需要大量的紫外线照射水平，并且即使控制紫外线照射水平，也无法获得任何半球形间隔物。此外，当应用比较例1和2的光掩模时，柱状间隔物以比所应用的掩模的曝光区域的直径(25μm)大的尺寸(30μm至46μm)分布，由此也可以看出无法获得具有精确控制的均匀尺寸分布的间隔物。

测试例1.粘合性的评估

将压敏粘合带(Nichiban胶带，CT-24)(剥离力：3.72N/10mm至4.16N/10mm，剥离角：180度，JIS Z 1522标准)附接至实施例或比较例中生产的其上形成有黑柱状间隔物的基板的表面，其中矩形附接区域的宽度为约24mm，长度为约40mm。在附接时，通过使用辊在其上施加约200g的负载来附接压敏粘合带。此后，使用拉力试验机以约30mm/秒的剥离速率和180度的剥离角在纵向方向上剥离压敏粘合带。图24是确定对于实施例1在剥离前后间隔物是否损失的图，其中左侧为在剥离之前的图，右侧为在剥离之后的图。图25是确定对于实施例2在剥离前后间隔物是否损失的图，其中左侧为在剥离之前的图，右侧为在剥离之后的图。在实施例1和2的情况下，从图中可以确定，在两种情况下都不发生间隔物的损失，作为实际确定的结果，损失率为0％。

图26是比较例的上述测试的结果，其中图中左边的上图和下图是比较例1的，右边的上图和下图是比较例2的。

在比较例1和2的情况下，从图中可以确定，发生了显著水平的图案损失(比较例1的图案损失率：约50％，比较例2的图案损失率：约30％)。在比较例的情况下，相对于实施例施加了非常大量的紫外线照射水平，由此可以确定，对基材的ITO层的粘合性显著降低。

测试例2.性能评估

在实施例1和2中生产的基板上形成已知的配向膜，使用其上形成有配向膜的各基板形成能够控制透光率的常规液晶单元，然后观察根据施加的电压的透射率的变化。作为结果，在实施例1和2中生产的两个基板均保持液晶单元内部的半球形黑间隔物的形状的同时，随着驱动电压的增加，它们表现出透射率的变化，并且当以黑色显示时还抑制漏光。

Claims (14)

1.一种基板，包括基础层和黑柱状间隔物，所述黑柱状间隔物形成在所述基础层上并且具有在1.1至4的范围内的光密度，所述黑柱状间隔物的顶部为半球形，

其中在所述黑柱状间隔物的底部形成渐缩部分，在所述渐缩部分中截面轨迹为曲率中心形成在截面外部的弯曲形状，以及

其中所述黑柱状间隔物的损失率为15％或更小，所述黑柱状间隔物的损失率通过将Nichiban胶带CT-24以宽度为24mm且长度为40mm的矩形附接区域附接至其上形成有所述黑柱状间隔物的所述基础层的表面上，以及然后以30mm/秒的剥离速率和180度的剥离角在纵向方向上剥离所述Nichiban胶带CT-24来测量。

2.根据权利要求1所述的基板，其中所述黑柱状间隔物包含颜料或染料。

3.根据权利要求1所述的基板，其中所述黑柱状间隔物包含金属氧化物、金属氮化物、金属氧氮化物、基于偶氮的颜料、酞菁颜料或基于碳的材料。

4.根据权利要求1所述的基板，其中所述黑柱状间隔物包含炭黑或石墨。

5.根据权利要求1所述的基板，其中所述基础层为无机基础层或有机基础层。

6.根据权利要求1所述的基板，其中在所述基础层与所述黑柱状间隔物之间还存在电极层，并且所述黑柱状间隔物与所述电极层接触。

7.根据权利要求1所述的基板，其中半球形部分的截面轨迹的最大曲率为2000mm^-1或更小。

8.根据权利要求7所述的基板，其中所述半球形部分的所述截面轨迹不包括曲率为0mm^-1的轨迹。

9.根据权利要求1所述的基板，其中半球形部分具有在1μm至20μm的范围内的高度和在2μm至40μm的范围内的宽度。

10.根据权利要求1所述的基板，还包括附接至其上形成有所述黑柱状间隔物的所述基础层的表面的保护压敏粘合膜。

11.一种用于生产基板的方法，所述基板包括黑柱状间隔物，所述黑柱状间隔物形成在基础层上并且具有在1.1至4的范围内的光密度，所述黑柱状间隔物的顶部为半球形，

所述方法包括在通过包括遮光层的压印掩模压制可光固化材料的状态下使所述可光固化材料固化的步骤，所述可光固化材料形成在所述基础层上形成的所述黑柱状间隔物，

其中所述包括遮光层的压印掩模具有在透光主体的一个表面上形成凹半球形，以及在所述主体的其上未形成所述半球形的表面上形成遮光膜的形式，以及

在其上形成有所述凹半球形的表面与所述可光固化材料紧密接触的状态下使所述可光固化材料固化。

12.根据权利要求11所述的用于生产基板的方法，其中在所述基础层上形成电极层以及在所述电极层上形成所述可光固化材料。

13.一种光学装置，包括根据权利要求1所述的基板和第二基板，所述第二基板与所述基板相对设置并且通过所述基板中的所述黑柱状间隔物保持与所述基板的间隙。

14.根据权利要求13所述的光学装置，其中在所述基板与所述第二基板之间的所述间隙中存在液晶材料。

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