JP2006215115A - Manufacturing method of light diffusion reflective plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として液晶表示装置の液晶ディスプレイに用いられると共に、反射光の散乱を最適な状態に制御できる機能を有し、且つ表面に凹凸が形成された光拡散反射板を容易に量産し得る光拡散反射板の製造方法に関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is mainly used for a liquid crystal display of a liquid crystal display device, and has a function capable of controlling the scattering of reflected light to an optimum state, and can easily mass-produce a light diffusing reflector plate having irregularities formed on the surface. The present invention relates to a method of manufacturing a light diffusing reflector.
従来、液晶表示装置の液晶ディスプレイにおいては、バックライトユニクトを具備した透過型の製品が主流であったが、昨今では携帯用端末の普及等によって省電力化の要求が強まり、半透過型及び反射型の液晶ディスプレイの需要が増加しつつある。 Conventionally, in a liquid crystal display of a liquid crystal display device, a transmissive type product having a backlight unit has been mainstream, but recently, the demand for power saving has increased due to the spread of portable terminals, etc. The demand for reflective liquid crystal displays is increasing.
このような半透過型及び反射型の液晶ディスプレイには、表示のカラー化が進む中で輝度の向上が求められており、これに伴って液晶ディスプレイの入射光の反射効率を向上させることが重要視されている。周知の半透過型及び反射型の液晶ディスプレイでは、液晶パネルの下部にアルミニウム板等から成る反射板を設置し、パネル上部からの入射光を反射させることにより輝度を得ていたが、この手法では反射板の表面が平坦であるため、入射光が反射される方向が揃ってしまい、そのために使用者が液晶ディスプレイを見る際の指向性を制御することができないという問題がある。 Such transflective and reflective liquid crystal displays are required to improve brightness as the display colorization progresses, and accordingly, it is important to improve the reflection efficiency of incident light of the liquid crystal display Is being viewed. In known transflective and reflective liquid crystal displays, a reflective plate made of an aluminum plate or the like is installed at the bottom of the liquid crystal panel, and brightness is obtained by reflecting incident light from the top of the panel. Since the surface of the reflecting plate is flat, the directions in which incident light is reflected are aligned, and there is a problem that the directivity when the user views the liquid crystal display cannot be controlled.
そこで、反射型液晶ディスプレイにおけるこうした欠点を改良するため、光拡散反射板を用いる技術が提案されている。因みに、光拡散反射板とは、反射板の表面に細かい凹凸形状を付与することで反射光の反射の向きを拡散し、使用者の見る角度が変化しても一定範囲内ならば同じような輝度が得られるようにしたものである。反射板の表面に凹凸を形成する方法としては、サンドブラスト処理により反射板の表面に細かい凹凸を形成した後、その上に金属膜を成膜する手法が知られている。 Therefore, a technique using a light diffusing reflector has been proposed in order to improve such drawbacks in the reflective liquid crystal display. By the way, the light diffusing reflector diffuses the direction of reflection of the reflected light by giving a fine uneven shape to the surface of the reflector, and the same if it is within a certain range even if the viewing angle of the user changes The brightness is obtained. As a method for forming irregularities on the surface of the reflecting plate, a method is known in which after forming fine irregularities on the surface of the reflecting plate by sandblasting, a metal film is formed thereon.
ところが、この手法では、表面の凹凸形状を任意の形状に制御することが困難であるために拡散光の指向性を十分に制御できず、結果として使用者の見る角度による反射光の輝度の変化が生じていた。 However, with this method, it is difficult to control the uneven shape of the surface to an arbitrary shape, so the directivity of the diffused light cannot be controlled sufficiently, and as a result, the brightness of the reflected light changes depending on the viewing angle of the user Has occurred.
ここでの問題を解消すべく、光拡散反射板表面の凹凸形状を制御して反射光の輝度変化を抑制するための技術としては、例えば半導体製造技術であるフォトリソグラフィ技術を応用することが提案されている(特許文献1参照)。 In order to solve the problem here, as a technique for controlling the uneven shape on the surface of the light diffusing reflector plate to suppress the luminance change of the reflected light, it is proposed to apply, for example, a photolithography technique which is a semiconductor manufacturing technique (See Patent Document 1).
この特許文献1で提案されている方法は、2値マスクを使用するもので、露光装置の光学系で決定される分解能よりも小さなパターンを2値マスクに形成することにより、形状の制御されたグレースケールを出力するものである。具体的に言えば、マスクパターンとして、穴開きマスクパターンのフォトマスク42を用いることにより、基体上に成膜されたレジスト膜上には階段状のエネルギー分布を示す露光量が照射されることになるため、ネガレシストを用いた場合には、結果として微細形状デザインのレジスト膜を形成することができる。この際、フォトマスクのパターン形状は任意に変更することができるので、レジスト膜の厚さ方向の形状も自在に制御することが可能である。従って、使用者の見る角度による反射光の輝度変化のばらつきが殆どない理想的な光拡散反射板を製造することができる。 The method proposed in Patent Document 1 uses a binary mask, and the shape is controlled by forming a pattern smaller than the resolution determined by the optical system of the exposure apparatus on the binary mask. Outputs grayscale. Specifically, by using a photomask 42 having a perforated mask pattern as a mask pattern, a resist film formed on a substrate is irradiated with an exposure amount showing a stepwise energy distribution. Therefore, when a negative resist is used, a resist film having a fine shape design can be formed as a result. At this time, since the pattern shape of the photomask can be arbitrarily changed, the shape in the thickness direction of the resist film can be freely controlled. Therefore, it is possible to manufacture an ideal light diffusing reflector with little variation in the brightness change of reflected light depending on the viewing angle of the user.
又、フォトリソグラフィ技術を用いずに光拡散反射板表面の凹凸形状を制御する手法として、円錐体で先端部を理想的な曲面形状としたダイヤモンド圧子を用い、係るダイヤモンド圧子を平坦な金属板上に順次押圧して凹凸を形成する技術も提案されている(特許文献2参照)。この特許文献2では、ダイヤモンド圧子を押圧する深さ及び隣り合う凹凸の間隔を不規則に変化させるようにし、最終製品の反射型液晶ディスプレイにモアレ等が生じることを防止できる構成とした上、係る手法により表面に凹凸を作成した金属板を母型として先ず樹脂材料から成る転写型を作成し、次いでガラス基板上にレジスト膜を形成してその上面に転写型を押圧して凹凸を形成し、紫外線硬化した後に金属膜を設けて光拡散反射板を得るものである。 In addition, as a method for controlling the uneven shape on the surface of the light diffusing reflector without using photolithography technology, a diamond indenter having an ideal curved surface with a cone is used, and the diamond indenter is placed on a flat metal plate. A technique of forming depressions and projections by sequentially pressing the two has also been proposed (see Patent Document 2). In this Patent Document 2, the depth of pressing the diamond indenter and the interval between the adjacent irregularities are irregularly changed to prevent the occurrence of moire or the like in the reflective liquid crystal display of the final product. First, create a transfer mold made of a resin material using a metal plate with irregularities on its surface as a matrix, then form a resist film on the glass substrate and press the transfer mold on the upper surface to form irregularities. A light diffusing reflector is obtained by providing a metal film after UV curing.
上述した光拡散反射板表面の凹凸形状を制御して反射光の輝度変化を抑制するための周知技術として、特許文献1に係るフォトリソグラフィ技術を用いる場合、光拡散反射板はそれが用いられる液晶画面とほぼ同等の面積が必要とされるが、そのような面積のパターンをフォトリソグラフィ技術で描画するには非常に時間を要し、その描画処理工程に長時間を要してしまうという問題があり、更に、この描画処理工程の時間を短縮させるためには露光量を増加させる措置が考えられるものの、こうした場合には高価なフォトマスクの寿命低下を招いてしまうという問題がある。 As a well-known technique for controlling the uneven shape on the surface of the light diffusing reflector described above to suppress the luminance change of the reflected light, when using the photolithography technique according to Patent Document 1, the light diffusing reflector is a liquid crystal in which it is used. Although an area almost equivalent to the screen is required, it takes a very long time to draw a pattern of such an area by photolithography technology, and the drawing processing process takes a long time. In addition, in order to shorten the time of this drawing processing step, a measure for increasing the exposure amount can be considered, but in such a case, there is a problem that the life of an expensive photomask is reduced.
又、特許文献2に係るフォトリソグラフィ技術を用いずに光拡散反射板表面の凹凸形状を制御する手法の場合、先端部の形状が厳密に規定されたダイヤモンド圧子(押し型)を作成する工程を有しているが、一般に押圧技術により形成される凹部の差し渡し距離は数μm〜数十μm程度の範囲であり、この範囲において形状を厳密に制御した押し型を作成することには大変困難を伴う上、ダイヤモンドについては硬くて加工し難い,比較的欠け易い,薬品によるエッチングを行う場合には制御が困難である等、取り扱い難いという性質を有するため、結果として押し型を量産し得る規模で作成することが技術的に非常に困難であるという問題がある。 Further, in the case of the technique for controlling the uneven shape on the surface of the light diffusive reflector without using the photolithography technique according to Patent Document 2, a step of creating a diamond indenter (push die) in which the shape of the tip is strictly defined In general, however, the distance between the recesses formed by the pressing technique is in the range of several μm to several tens of μm. In this range, it is very difficult to create a pressing die whose shape is strictly controlled. In addition, diamond is hard and difficult to process, relatively easy to chip, and difficult to control when chemical etching is performed. As a result, on a scale that allows mass production of stamping dies. There is a problem that it is technically very difficult to create.
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、フォトリソグラフィ技術やダイヤモンド圧子の押圧技術を用いることなく、表面の凹凸分布が理想的で容易に量産し得る光拡散反射板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and its technical problem is that the surface unevenness distribution is ideal and mass production can be easily performed without using a photolithography technique or a diamond indenter pressing technique. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a light diffusing reflector.
本発明によれば、表面に凹凸が形成された光拡散反射板の製造に際して、基体の表面にレジスト膜を形成するレジスト膜形成段階と、レジスト膜に対してフォトマスクを用いずにレーザ光を順次照射し、該レジスト膜の表面を一部除去して凹面状の窪みを設けることにより該レジスト膜の表面に不規則な凹凸を形成して光拡散反射板材を得る凹凸形成段階とを有する光拡散反射板の製造方法が得られる。 According to the present invention, in the manufacture of a light diffusing reflector having a surface with irregularities, a resist film forming step for forming a resist film on the surface of the substrate, and laser light is applied to the resist film without using a photomask. Light having an unevenness forming step for obtaining a light diffusing reflector by forming irregular irregularities on the surface of the resist film by sequentially irradiating and removing a part of the surface of the resist film to provide a concave recess A manufacturing method of a diffuse reflector is obtained.
又、本発明によれば、上記光拡散反射板の製造方法において、凹凸形成段階では、凹面状の窪みの形状を近似的に放物面とする光拡散反射板の製造方法が得られる。 Further, according to the present invention, in the method for manufacturing a light diffusing reflector, a method for manufacturing a light diffusing reflector having an approximately parabolic surface in the shape of a concave depression can be obtained in the step of forming irregularities.
更に、本発明によれば、表面に凹凸が形成された光拡散反射板の製造に際して、基体の表面に形成されたレジスト膜に対してフォトマスクを用いずにレーザ光を順次照射し、該レジスト膜の表面を一部除去して該表面に近似的に方物面を成す不規則な凹面状の窪みを設けて母型の基体を作成する母型作成段階と、母型の基体に基づいて雌型の押し型を作成する押し型作成段階と、基板の表面に形成されたレジスト膜に対して押し型を押圧することにより表面に不規則な凹面状のパターンを示す窪みが形成された構造の光拡散反射板材を得る押し型押圧段階とを有する光拡散反射板の製造方法が得られる。 Furthermore, according to the present invention, when manufacturing a light diffusing reflector having a surface with irregularities, the resist film formed on the surface of the substrate is sequentially irradiated with laser light without using a photomask, and the resist Based on the base of the mother mold, a part of the surface of the film is removed to form a mother base by providing irregular concave depressions that approximately form a plane of the surface. A structure in which a depression showing an irregular concave pattern is formed on the surface by pressing the pressing mold against a resist film formed on the surface of the substrate, and a mold creating stage for creating a female mold A method for producing a light diffusive reflector having a pressing die pressing step for obtaining the light diffusive reflector is obtained.
加えて、本発明によれば、上記何れか一つの光拡散反射板の製造方法において、光拡散反射板材のレジスト膜に形成された不規則な凹凸の表面に対して金属反射膜を形成して光拡散反射板を得る金属反射膜形成段階を有する光拡散反射板の製造方法が得られる。この光拡散反射板の製造方法において、金属反射膜形成段階では、金属反射膜をメッキ,蒸着,或いはスパッタリング法の何れか一つにより成膜することが好ましい。 In addition, according to the present invention, in any one of the above methods for manufacturing a light diffusing reflector, a metal reflecting film is formed on the irregular uneven surface formed on the resist film of the light diffusing reflector. A method for producing a light diffusing reflector having a metal reflecting film forming step for obtaining a light diffusing reflector is obtained. In this light diffusive reflector manufacturing method, it is preferable that the metal reflective film is formed by any one of plating, vapor deposition, or sputtering in the metal reflective film forming stage.
本発明の光拡散反射板の製造方法の場合、基体の表面に形成されたレジスト膜に対してフォトマスクを用いずにレーザ光を順次照射し、レジスト膜に不規則な窪みを順次形成することを基本とし、更に、得られた光拡散反射板材の不規則な凹凸の表面に対して金属反射膜を形成して光拡散反射板を製造するか、或いは得られた母型の基体に基づいて作成した雌型の押し型を基板の表面に形成されたレジスト膜に対して押圧することで得られる光拡散反射板材の不規則な凹凸の表面に対して同様に金属反射膜を形成して光拡散反射板を製造するようにしているため、特許文献1の場合のようにフォトリソグラフィ技術に係るフォトマスクを用いて長時間レーザ光を照射したり、或いは特許文献2の場合のように製造が困難な高精度のダイヤモンド圧子を用いる必要なく、レーザ光の照射によって高精度に制御された窪み形状を連続的に作成可能となり、且つ窪みの形成時には各窪み毎の深さと幅とを独立して制御することも容易であることにより、従来よりも表面の凹凸分布が理想的な光拡散反射板を容易に量産し得るようになる。 In the case of the light diffusing reflector manufacturing method of the present invention, the resist film formed on the surface of the substrate is sequentially irradiated with laser light without using a photomask, and irregular recesses are sequentially formed in the resist film. In addition, a light diffusing reflector is manufactured by forming a metal reflecting film on the irregular uneven surface of the obtained light diffusing reflector, or based on the matrix substrate obtained. Similarly, a metal reflecting film is similarly formed on the irregular uneven surface of the light diffusing reflector obtained by pressing the created female die against the resist film formed on the surface of the substrate. Since the diffuse reflector is manufactured, the laser beam is irradiated for a long time using a photomask according to the photolithography technique as in the case of Patent Document 1, or the manufacturing is performed as in the case of Patent Document 2. Difficult high-precision diamond Without using an indenter, it is possible to continuously create a hollow shape controlled with high precision by laser light irradiation, and it is also easy to control the depth and width of each hollow independently when forming the hollow. As a result, it is possible to easily mass-produce a light diffusing reflector having an ideal surface unevenness distribution as compared with the prior art.
最初に、本発明の光拡散反射板の製造方法に係る技術的概要を説明する。一般に、光拡散反射板の表面に形成される凹凸の分布は、光拡散反射板を含む液晶画面の正面に仮想的に設けた光源からの反射光の強度が使用者の見る角度に依らず一定となる場合が好適である。但し、液晶画面の表面に対して浅い角度から見る場合まで考慮すると、反射光の光量が不足するので、実際には正面から20度〜30度の角度範囲のみで明瞭に視認でき、それを越える角度では反射散乱光がゼロとなる場合が理想的である。 Initially, the technical outline | summary which concerns on the manufacturing method of the light-diffusion reflector of this invention is demonstrated. Generally, the unevenness distribution formed on the surface of the light diffusing reflector is constant regardless of the angle at which the user sees the intensity of the reflected light from the light source virtually provided in front of the liquid crystal screen including the light diffusing reflector. Is preferable. However, considering the case of viewing from a shallow angle with respect to the surface of the liquid crystal screen, the amount of reflected light is insufficient, so in fact it can be clearly seen only in the angle range of 20 to 30 degrees from the front, and beyond that Ideally, the reflected scattered light is zero at an angle.
このような角度分布の視認性を実現する凹凸面形状の―つには、各凹凸が放物面の形状を成す場合が挙げられる。仮に光拡散反射板の表面に放物面を不規則に並べて形成できれば、表面が理想的な凹凸分布を示す光拡散反射板を実現することが可能である。因みに、放物面の並び方が規則的となる場合には液晶面面の表面に干渉縞を生じる可能性があるので不適当である。尚、ここでの放物面は計算上では上向き凸でも下向き凸でも構わないが、実際には隣り合う放物面同士の境界を成すエッジ部の効果が加わるため、下向き凸の窪みの場合のみを採用することが好ましい。 One example of the uneven surface shape that realizes such visibility of the angular distribution includes a case where each uneven surface forms a parabolic shape. If the paraboloids can be irregularly arranged on the surface of the light diffusing reflector, it is possible to realize a light diffusing reflector having an ideal uneven distribution on the surface. Incidentally, when the arrangement of the paraboloids is regular, there is a possibility that interference fringes are generated on the surface of the liquid crystal surface, which is inappropriate. Note that the paraboloid here may be upwardly convex or downwardly convex in the calculation, but in reality, the effect of the edge that forms the boundary between adjacent paraboloids is added, so only in the case of a downwardly convex depression Is preferably adopted.
そこで、光拡散反射板の表面に放物面を不規則に並べて形成するためには、基体の表面に形成されたレジスト膜に対してフォトマスクを用いずにレーザ光を順次照射するスポクト照射を行うと、放物面に近い形状の不規則な窪みを形成することが可能となる。 Therefore, in order to form the paraboloids irregularly on the surface of the light diffusing reflector, spot irradiation is performed to sequentially irradiate the resist film formed on the surface of the substrate with laser light without using a photomask. When it does, it becomes possible to form the irregular hollow of the shape close | similar to a paraboloid.
図1は、本発明の光拡散反射板の製造方法に適用されるレーザ光の照射による基体上のレジスト膜に対する窪みの形成を説明するために示した模式図であり、同図(a)はビームの幅W及び照射エネルギーEの関係で表わされるビームスポット内でのエネルギー分布に関するもの,同図(b)はビームの幅W及びレジスト膜の厚さdの関係で表わされるビームに対応して形成される窪み形状に関するものである。 FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the formation of a recess in a resist film on a substrate by irradiation with a laser beam applied to the method of manufacturing a light diffusive reflector of the present invention. FIG. 5B shows the energy distribution in the beam spot expressed by the relationship between the beam width W and the irradiation energy E. FIG. 5B corresponds to the beam expressed by the relationship between the beam width W and the resist film thickness d. The present invention relates to a recess shape to be formed.
一般に、レーザ光によるビームスポット内でのエネルギー分布は、図1(a)に示されるようにほぼガウス分布となることが知られており、レジスト材等の感光材料に照射を行った場合の深さ方向の感光領域もこのガウス分布に従う。そこで、先ず基体の表面にレジスト膜を塗布してレジスト膜を形成し、次いでレーザ光の照射を行ってレジスト膜の表面を感光させて除去することにより、レジスト膜の表面に図1(b)に示されるようにガウス分布の形状、即ち、下向き凸の方物面Mを成す凹面状の窪み11を形成することが可能である。
In general, it is known that the energy distribution in a beam spot by a laser beam is substantially Gaussian as shown in FIG. 1A, and the depth when a photosensitive material such as a resist material is irradiated. The photosensitive area in the vertical direction also follows this Gaussian distribution. Therefore, first, a resist film is applied to the surface of the substrate to form a resist film, and then the surface of the resist film is exposed and removed by irradiating with a laser beam. As shown in FIG. 5, it is possible to form a dent in the shape of a Gaussian distribution, that is, a
このようなレジスト膜表面の除去を可能にするために用いるレジスト材の種類は、使用するレーザ光の波長に応じて適切に選択し、レーザ光の照射時にレジスト膜の除去部位の軟化,溶融,並びに分解がスムーズに進むように考慮すれば良い。好適な例としては、エキシマレーザと単分散ポリヒドロキシスチレンのレジスト膜との組み合わせを用いる場合が挙げられる。 The type of resist material used to enable the removal of the resist film surface is appropriately selected according to the wavelength of the laser beam to be used, and softening, melting, In addition, it may be considered that the decomposition proceeds smoothly. A preferred example is a case where a combination of an excimer laser and a monodisperse polyhydroxystyrene resist film is used.
ところで、ガウス分布の場合、図1(a)に示されるエネルギー分布のグラフにおいて、中央値付近の点線で囲まれる半値幅△Wに対応する領域については、放物線(2次曲線)で近似することが可能である。これはガウス関数を級数展開した場合に2次の項までを採用した場合に相当し、半値幅△Wよりも内側の領域では良い近似を示すため、これによりレーザ光のスポット照射により形成される窪み11の形状は、その中央部近傍では放物面Mに近い形状となる。
By the way, in the case of the Gaussian distribution, in the energy distribution graph shown in FIG. 1A, the region corresponding to the half-value width ΔW surrounded by the dotted line near the median is approximated by a parabola (secondary curve). Is possible. This corresponds to a case where up to a quadratic term is adopted when a Gaussian function is expanded, and a good approximation is shown in the region inside the half-value width ΔW, so that this is formed by laser beam spot irradiation. The shape of the
従って、レーザ光の照射が互いに重なり合うように行ってガウス分布形状の照射領域の周辺部分が極力残存しないようにすると共に、その際のレーザの露光量を変化させることで、放物面Mを有する窪み11の深さや大きさを自在に変化させた形状の不規則な凹凸をレジスト膜の表面に形成することが可能となる。
Accordingly, the irradiation of the laser beams is performed so as to overlap each other so that the peripheral portion of the irradiation region having the Gaussian distribution shape does not remain as much as possible, and the exposure amount of the laser at that time is changed to have a paraboloid M. Irregular irregularities having a shape in which the depth and size of the
又、レーザ光の照射によりレジスト膜の表面に形成される各凹凸の差し渡し距離は、1μm〜100μmの範囲、深さは0.1μm〜10μmの範囲とし、より好適には差し渡し距離を5μm〜50μmの範囲、深さを0.3μm〜3μmの範囲とすることが望ましい。これは各凹凸の差し渡し距離は液晶ディスプレイに入射する波長より大きく、且つ液晶を構成するカラーフィルタにおける各セルの一辺の長さより小さくしなければならないためである。 In addition, the distance between the irregularities formed on the surface of the resist film by laser light irradiation is in the range of 1 μm to 100 μm, the depth is in the range of 0.1 μm to 10 μm, and more preferably the distance of 5 μm to 50 μm. It is desirable to set the range and depth in the range of 0.3 μm to 3 μm. This is because the distance between the concaves and convexes must be larger than the wavelength incident on the liquid crystal display and smaller than the length of one side of each cell in the color filter constituting the liquid crystal.
更に、窪み11の深さを大きく取るにはレジスト膜を厚くすると共に、レーザ光のスポット照射量を大きくする必要があるが、その場合には形成される窪み11の形状の制御が困難になってしまう他、厚いレジスト膜は平坦な膜を形成することが難しいという問題があり、逆に窪み11の深さを浅くし過ぎた場合には入射光の散乱の効果が低くなり、単なる平面反射板と特性が同じになってしまうという問題があるため、窪み11の深さは上述した範囲に保つ必要がある。
Further, in order to increase the depth of the
以上の技術的概要に基づく本発明の最良の形態に係る光拡散反射板の製造方法の一つは、表面に凹凸が形成された光拡散反射板の製造に際して、基体の表面にレジスト膜を形成するレジスト膜形成段階と、レジスト膜に対してフォトマスクを用いずにレーザ光を順次照射し、レジスト膜の表面を一部除去して凹面状の窪みを設けることによりレジスト膜の表面に不規則な凹凸を形成して光拡散反射板材を得る凹凸形成段階とを有するもの(但し、凹凸形成段階では、凹面状の窪みの形状を近似的に放物面とすることが好ましい)であり、もう一つは、基体の表面に形成されたレジスト膜に対してフォトマスクを用いずにレーザ光を順次照射し、レジスト膜の表面を一部除去して表面に近似的に方物面を成す不規則な凹面状の窪みを設けて母型の基体を作成する母型作成段階と、母型の基体に基づいて雌型の押し型を作成する押し型作成段階と、基板の表面に形成されたレジスト膜に対して押し型を押圧することにより表面に不規則な凹面状のパターンを示す窪みが形成された光拡散反射板材を得る押し型押圧段階とを有するものであり、何れの場合にも、更に光拡散反射板材のレジスト膜に形成された不規則な凹凸の表面に対して金属反射膜を形成して光拡散反射板を得る金属反射膜形成段階を有するもの(但し、金属反射膜形成段階では、金属反射膜をメッキ,蒸着,或いはスパッタリング法の何れか一つにより成膜することが好ましい)である。 One of the methods for manufacturing a light diffusing reflector according to the best mode of the present invention based on the above technical outline is to form a resist film on the surface of a substrate when manufacturing a light diffusing reflector having an uneven surface. The resist film is formed irregularly on the surface of the resist film by sequentially irradiating the resist film with laser light without using a photomask and removing a part of the surface of the resist film to provide a concave recess. And a concave / convex forming stage for obtaining a light diffusive reflecting plate material by forming a concave / convex (however, in the concave / convex forming stage, it is preferable that the shape of the concave depression is approximately a paraboloid). One is that the resist film formed on the surface of the substrate is sequentially irradiated with laser light without using a photomask, and a part of the surface of the resist film is removed to form an approximate surface on the surface. A matrix with regular concave depressions By creating a base mold for creating a base, a press mold creating stage for creating a female mold based on the base of the base mold, and pressing the stamp against the resist film formed on the surface of the substrate And a pressing die pressing step for obtaining a light diffusing reflector plate having a depression showing an irregular concave pattern on the surface, and in any case, it is further formed on the resist film of the light diffusing reflector plate. Having a metal reflecting film forming step for obtaining a light diffusing reflecting plate by forming a metal reflecting film on the surface of irregular irregularities (however, in the metal reflecting film forming step, the metal reflecting film is plated, vapor deposited, or It is preferable to form a film by any one of sputtering methods).
以下は、本発明の光拡散反射板の製造方法について、幾つかの実施例を挙げて具体的に説明する。 Below, the manufacturing method of the light-diffusion reflector of this invention is demonstrated concretely, giving some examples.
図2は、本発明の実施例1に係る光拡散反射板の製造方法により作成される光拡散反射板の製造工程を段階別に示した側面断面図であり、同図(a)は基体準備段階に関するもの,同図(b)はレジスト膜形成段階に関するもの,同図(c)は凹凸形成初期段階に関するもの,同図(d)は凹凸形成後期段階に関するもの,同図(e)は金属反射膜形成段階に関するものである。 FIG. 2 is a side cross-sectional view showing a manufacturing process of a light diffusing reflector produced by the method of manufacturing a light diffusing reflector according to Embodiment 1 of the present invention, step by step. FIG. (B) is related to the resist film formation stage, (c) is related to the initial stage of uneven formation, (d) is related to the later stage of uneven formation, and (e) is metal reflection. It relates to the film formation stage.
実施例1に係る光拡散反射板の製造工程では、先ず図2(a)に示す基体準備段階において、所定の厚さの薄板状の基体21を準備し、次に図2(b)に示すレジスト膜形成段階において、基体21の表面にレジスト膜22を形成する。このレジスト膜22の形成には、スピンコート等を利用でき、膜厚を1μm〜5μmの範囲にして形成する。
In the manufacturing process of the light diffusing reflector according to the first embodiment, a thin plate-
更に、図2(c)に示す凹凸形成初期段階において、作成済みのCADデータを入力した直描装置23によりレーザ光Lをレジスト膜22上に順次照射し、これにより図2(d)に示す凹凸形成後期段階として、レジスト膜22上に放物面を有する不規則な窪み24を連続的に形成して光拡散反射板材を得る。尚、凹凸形成初期段階で直描装置23に入力されるCADデータは、予め不規則な窪み24を形成するためのレーザ光Lのスポット照射によるパターンを示すプログラムとして外部装置に記憶されているもので、直描装置23がそのCADデータに従ってレーザ光Lの位置,焦点,深さ,照射エネルギーをそれぞれ独立的に制御することにより、結果として凹凸形成後期段階で連続的に不規則な窪み24による凹凸をレジスト膜22上に形成できるようになっている。
Further, in the initial stage of forming irregularities shown in FIG. 2 (c), the direct writing device 23 to which the created CAD data has been inputted is sequentially irradiated with the laser beam L onto the resist
尚、レジスト膜22へのレーザ光Lのスポット照射によるレジスト膜22の表面に対する凹凸形成により光拡散反射板材を得た後、この光拡散反射板材におけるレジスト膜22の領域を加熱して硬化させるようにすれば、レジスト膜22の基体21への密着性を強化することができる。ここまでの段階で得られた光拡散反射板材の凹凸を有する表面は、入射光を散乱させつつ、全て反射させる機能を持つことになる。
Incidentally, after obtaining a light diffusive reflecting plate material by forming irregularities on the surface of the resist
この後、図2(d)に示す金属反射膜形成段階として、光拡散反射板材のレジスト膜22に形成された不規則な凹凸の表面に対してメッキ,蒸着,スパッタリング等の手法により薄い金属反射膜25を成膜形成し、これにより光拡散反射板を完成する。ここで得られた光拡散反射板には、入射光を反射する機能が付加される。
Thereafter, as a step of forming a metal reflection film shown in FIG. 2 (d), the surface of the irregular irregularities formed on the resist
図3は、このようにして作成された光拡散反射板の表面に設けられた凹凸を示した外観斜視図である。ここでは、レジスト膜22の表面に対してレーザ光Lのスポット照射のパターンとして、不規則な繰り返しパターンを導入することにより不規則な窪み24を形成した後、その上に金属反射膜25を形成した結果、金属反射膜25の表面に形成された不規則な窪み24を持つ凹凸を有する光拡散反射板が得られた様子を示している。
FIG. 3 is an external perspective view showing the unevenness provided on the surface of the light diffusive reflector produced as described above. Here, an
図4は、本発明の実施例2に係る光拡散反射板の製造方法により作成される光拡散反射板の製造工程を段階別に示した側面断面図であり、同図(a)は押し型作成段階に関するもの,同図(b)は押し型押圧段階に関するものである。 FIG. 4 is a side cross-sectional view showing a manufacturing process of a light diffusing reflector produced by the method of producing a light diffusing reflector according to Example 2 of the present invention, step by step, and FIG. FIG. 5B relates to the stage, and relates to the pressing die pressing stage.
実施例2に係る光拡散反射板の製造工程では、先ず実施例1に係る製造工程のうちの図2(a)に示す基体準備段階,図2(b)に示すレジスト膜形成段階,図2(c)に示す凹凸形成初期段階,及び図2(d)に示す凹凸形成後期段階を一連の工程とすること、即ち、基体21の表面に形成されたレジスト膜22に対してフォトマスクを用いずにレーザ光Lを順次照射し、レジスト膜22の表面を一部除去して表面に近似的に方物面を成す不規則な凹面状の窪み24を設けることにより、これらの処理を経た基体を加熱することで硬化して母型を作成する母型作成段階を実行する。ここで得られる母型は、図2(d)に示した凹凸形成後期段階を経て形成されたものと同様な構造となっている。
In the manufacturing process of the light diffusing reflector according to the second embodiment, the substrate preparation stage shown in FIG. 2A of the manufacturing process according to the first embodiment, the resist film forming stage shown in FIG. The initial stage of forming irregularities shown in (c) and the latter stage of forming irregularities shown in FIG. 2D are set as a series of steps, that is, a photomask is used for the resist
次に、図4(a)に示す押し型作成段階として、この表面に凹凸の不規則な窪み24を有する母型の基体に対し、窪み24を覆うように樹脂材料を流し込んで一定時間放置して硬化させることにより雌型の押し型26を作成する。樹脂材料としてはシリコーン等が好適である。ここで得られる雌型の押し型26は、母型から取り出した状態で示されるものである。
Next, as a pressing mold making stage shown in FIG. 4A, a resin material is poured into the base of the mother mold having
更に、図4(b)に示す押し型押圧段階として、基板27の表面に形成されたレジスト膜としての感光性樹脂層28に対して押し型26を一定時間押圧することにより、表面に放物面状の窪みが形成された不規則な凹凸パターンを示す光拡散反射板材を得る。ここでの押圧時の圧力及び時間は、感光性樹脂層28の種類や厚さにより決められるが、一般に圧力を10kg/cm2〜100kg/cm2の範囲、時間を数秒〜10分程度の範囲とする条件が適当である。基板27の材料には金属又はガラス板を使用することが好適であり、感光性樹脂層28は基板27の表面にアクリル系レジスト等に代表される感光性樹脂をスピンコート等の手法により塗布した後、プリベークを行うことで形成されるものである。
Further, as a pressing mold pressing step shown in FIG. 4B, the pressing
尚、ここでも押し型押圧段階を経た後、押し型26を除去して紫外線等の光照射で硬化させ、更にポストベークを行って感光性樹脂層28を焼成するようにし、感光性樹脂層28の基板27への密着性を強化させることが好ましい。
In this case as well, after the pressing mold pressing step, the pressing
最後に、図2(d)に示した金属反射膜形成段階を実行し、光拡散反射板材の感光性樹脂層28に形成された不規則な凹凸の表面に対してメッキ,蒸着,スパッタリング等の手法により薄い金属反射膜25を成膜形成し、これにより光拡散反射板を完成する。
Finally, the metal reflecting film forming step shown in FIG. 2D is executed, and the irregular uneven surface formed on the
以上の雌型の押し型26を作成して感光性樹脂層28に押圧する実施例2に係る手法では、1つの雌型の押し型26により多数の光拡散反射板を作成することが可能であり、しかも押圧によって凹凸を形成するために製造に要する時間も短縮することができる。このように雌型の押し型26を用いて光拡散反射板を作成する手法は実施例1で説明した各光拡散反射板に個別にレーザ光で凹凸を描画する場合に比べてより量産に適しており、実際の製造においては実施例2の手法の方が主流になるものと考えられる。
In the method according to the second embodiment in which the above-described
尚、各実施例で説明した基体21や基板27の材質、雌型の押し型26を作成するための樹脂や感光性樹脂層28の材料である感光性樹脂の種別、それらの硬化方法については開示した内容に限定されるものではなく、各実施例で共通する基本技術であるフォトマスクを用いずにレーザ光をレジスト膜22の表面に照射することにより近似的に方物面を成す不規則な凹面状の窪み24を形成できるものであれば、任意の場合において適用可能である。
In addition, about the material of the base |
本発明の光拡散反射板の製造方法により得られる光拡散反射板は、従来よりも表面の凹凸分布が理想的となって反射光の散乱を最適な状態に制御できるため、単に液晶ディスプレイの視野角の改善に用いられるのみならず、例えばプロジェクタ(映写機)と共に使用される投影スクリーンの表面に応用することにより、スクリーンの視野角の改善にも効果を発揮することができる。 The light diffusing reflector obtained by the method for producing a light diffusing reflector of the present invention has a surface irregularity distribution more ideal than the conventional one and can control the scattering of reflected light to an optimum state. It can be used not only for improving the angle but also for improving the viewing angle of the screen by applying it to the surface of a projection screen used together with a projector (projector), for example.
11,24 窪み
21 基体
22 レジスト膜
23 直描装置
25 金属反射膜
26 押し型
27 基板
28 感光性樹脂層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
5. The method of manufacturing a light diffusing reflector according to claim 4, wherein, in the metal reflecting film forming step, the metal reflecting film is formed by any one of plating, vapor deposition, or sputtering. A manufacturing method of the reflector.
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