KR20070076525A - 개구부를 가진 확산 반사층의 형성 방법 및 확산 반사층을구비한 부분 투과형 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시측 부재와, 개구부를 형성한 확산 반사층과 글래스 기판을 갖는 배면측 부재와, 양 부재 사이에 개삽된 액정층을 구비하는 투과형 액정 표시 장치로서, 글래스 기판은 확산 반사층측의 면의 반대면에, 확산 반사층의 개구부 형성 시의 노광·제거 처리에 사용한 개구부 형성용 렌즈와, 개구부 형성용 렌즈에서 발생한 요철면을 평탄하게 하는 평탄화층을 갖도록 하였다. 이에 의해, 외광 혹은 내부 광원 중 어느 쪽을 이용한 경우에도 시인성이 뛰어난 부분 투과형 액정 표시 장치를 실현할 수 있다.
액정층, 확산 반사층, 개구부 형성용 렌즈, 평탄화층, 개구부, 마이크로 렌즈

Description

개구부를 가진 확산 반사층의 형성 방법 및 확산 반사층을 구비한 부분 투과형 액정 표시 장치{METHOD FOR MANUFACTURING REFLECTIVE FILM WITH OPENING AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING A PART OF TRANSMITIVE REGION WITH THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예 1인 부분 투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 단면도.
도 2는 실시예 1에서, 확산 반사층의 제조 공정을 설명하기 위한 공정도.
도 3은 실시예 1에서, 글래스 기판 상에 마이크로 렌즈를 형성하는 공정을 설명하기 위한 공정도.
도 4는 본 발명의 실시예 2인 부분 투과형 액정 표시 장치를 설명하기 위한 단면도.
도 5는 실시예 2에서, 확산 반사층의 제조 공정을 설명하기 위한 공정도.
도 6은 실시예 2에서, 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름의 제조 공정을 설명하기 위한 공정도.
도 7은 실시예 2에서, 다이아몬드 바이트를 이용하여 금형 표면을 절삭 가공하는 방법을 설명하기 위한 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예 3인 요철 필름의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도.
도 9는 본 발명의 실시예 4인 부분 투과형 액정 표시 장치를 구비한 휴대 전화기를 설명하기 위한 설명도.
[특허문헌 1] 일본 특개 2003―84276호 공보
[특허문헌 2] 일본 특개 2003―255318호 공보
[특허문헌 3] 일본 특개 2001―116917호 공보
[특허문헌 4] 일본 특개 2003―121612호 공보
본 발명은, 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 실내에서의 사용이나 실외에서의 태양광 등의 외부 환경에서 사용하는 데 있어서 화면의 시인성이 양호한 부분 투과형 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는, 원리적으로 스스로는 발광하지 않고 편광을 이용한 광 셔터 효과를 이용하여 화면을 표시하기 때문에, 이용하는 광원의 종류로부터, 투과 방식, 반사 방식, 부분 투과형 반사 방식의 세 방식으로 크게 구별된다.
투과 방식은, 광원으로서 액정 표시 장치의 배면에 백라이트를 갖는 것으로, 화면 표시에는 백라이트의 연속 점등이 필요하고, 백라이트 소등 시는 화면 표시할 수 없다. 또한, 반사 방식은, 외광을 반사하는 반사막을 액정 표시 장치 내부에 구비하고, 외광을 광원으로 하여 화면을 표시한다. 백라이트를 이용하지 않기 때 문에 소비 전력이 극히 적은 이점이 있지만, 주위의 밝기가 변화되면 표시의 밝기가 변화되는 것 이외에, 야간 사용에 있어서는, 좀 어두운 장소에서는 거의 화면 인식을 할 수 없어 시인성의 확보에 과제가 있다. 그리고, 부분 투과형 반사 방식은, 외광을 반사하는 반사막을 구비하여 주위가 밝은 환경에서는 외광을 광원으로 하여 화면 표시하고, 주위가 좀 어두운 환경에서는 배면에 구비한 백라이트에 의해 화면 표시하는 방식이다.
그 때문에 반사막에는 백라이트의 광을 투과하기 위한 개구부가 형성되어 있고, 개구부로부터 출사된 백라이트의 광을 광원으로 하여 화면 표시한다. 휴대 전화 등의 모바일 정보 단말기에서는, 특히 저소비 전력화가 요구되고 있어, 외광을 이용하여 전력 절약화가 가능하며, 또한 낮에 주위가 밝은 외부 환경에서의 사용에서도 표시 화면을 인식하기 쉬운 부분 투과형 반사 방식이 적합하다. 그러나, 반사막에 개구부를 형성하는 방식에서 외광과 백라이트의 광을 구분하여 사용하기 때문에, 개구부의 면적에 따라 외광 광원과 백라이트 광원에서의 화면의 시인성이 서로 달라, 양자는 트레이드 오프의 관계에 있기 때문에, 반사 표시와 투과 표시 모두 시인성이 뒤떨어지게 된다고 하는 과제가 있다. 특히 백라이트로부터의 광은 개구부 이외의 반사막에 차단되게 되어, 밝기가 저하된다고 하는 과제가 있다.
이에 대하여, 마이크로 렌즈를 이용하여 백라이트의 광을 효율적으로 개구부에 집광하여, 내부 광원 사용 시의 화면의 밝기를 향상시킴과 함께 반사막의 개구부 면적을 작게 하여 외광 사용 시의 화면의 밝기도 향상시키는 방식이 특허문헌 1, 2에 기재되어 있다. 또한, 마이크로 렌즈를 이용한 광학 부품의 제조 방법이 특허문헌 3, 4에 기재되어 있다.
특허문헌 1에 기재하는 마이크로 렌즈를 백라이트와 액정 화면 사이에 설치하여, 반사막의 개구부에 집광하는 방식에서는, 백라이트로부터의 광을 마이크로 렌즈부가 반사막의 개구부를 향해서 집광함으로써 반사막에 차단되는 광을 극력 적게 할 수 있지만, 렌즈와 개구부의 위치 결정이 완전하지는 않아, 렌즈와 개구부 중심에 위치 어긋남이 발생함으로써 집광 효율이 저하되는 과제가 있었다. 또한, 개구부와 집광부의 형상에도 차이가 있기 때문에, 이 부분에서의 반사막의 면적 저하에 의한 반사광에서의 화면의 밝기 저하나, 백라이트 광이 차단되어 투과광의 로스가 발생한다.
또한, 특허문헌 2에 기재되는 방식에서는, 미리 반사막에 형성된 미세 구멍 형상의 개구부를 마스크로서 이용하여, 배면에 배치한 글래스에 굴절율 분포형의 평판 마이크로 렌즈를 확산 반응에 의해 형성한다. 이 방식에서는 앞서 언급한 개구부와의 중심 위치 어긋남 없이 렌즈를 구성할 수 있다. 그러나, 미세 구멍 형상의 마스크로부터 확산 반응을 이용하기 때문에, 렌즈의 형상 제어가 어려워, 이상적인 곡면을 구성하는 것에 과제가 있었다. 또한, 백라이트로부터의 광의 방향 의존성이나 화면의 시야각을 적정화하기 위해 마이크로 렌즈를 2차 곡선으로 제어하는 것이나 종횡비가 서로 다른 렌즈 어레이로 하는 것이 곤란하였다.
또한, 특허문헌 3에 기재되어 있는 마이크로 렌즈를 포함하는 광학 부품에서는 마이크로 렌즈를 이용한 셀프 얼라인먼트에 의해 대면에 형성된 차광층을 렌즈 와 동축 형상으로 형성하고 있다. 이 방식에서는 마이크로 렌즈를 스탬퍼에 의해 형성하지만, 글래스 기판 상에 형성하기 위해서는, 배면으로부터 노광할 필요가 있어, 배선 등이 형성된 액정 표시 장치에서는 렌즈의 형성이 곤란해진다.
그리고, 특허문헌 4에 기재하는 방식이라면, 투명 필름을 이용하여 형상 정밀도가 뛰어난 렌즈면을 글래스 기판 상에 형성 가능하다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하여, 외광 혹은 내부 광원 중 어느 쪽을 이용한 경우에도 시인성이 뛰어난 부분 투과형 반사 방식 등의 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
목적을 달성하기 위한 제1 수단은, 확산 반사층의 투과용 개구부를 노광·제거 처리하기 위한 개구부 형성용 렌즈와 상기 개구부 형성용 렌즈의 요철면을 평탄하게 하기 위한 평탄화층을 액정 표시 장치의 글래스 기판 배면에 배치한 것을 특징으로 한다.
목적을 달성하기 위한 제2 수단은, 상기 수단 1의 개구부 형성용 렌즈를 구성하는 부재의 굴절율을 평탄화층보다도 0.02∼0.25 높게 한 것을 특징으로 한다. 더 바람직하게는 굴절율의 높이를 0.05∼0.15로 한 것을 특징으로 한다.
목적을 달성하기 위한 제3 수단은, 상기 수단 1 또는 2의 개구부 형성용 렌즈의 성형에는 렌즈 형상을 부여한 필름 부재를 이용한다. 필름 부재는, 우선 절삭에 의해 형성된 금형을 전사 원형으로 하여 전사 성형된 필름인 것을 특징으로 한다.
목적을 달성하기 위한 제4 수단은, 상기 수단 1에 의해 구성된 액정 표시 장치를, 외광 혹은 실내의 밝은 곳이나 어두운 곳 등 다양한 환경 하에서 사용되는 휴대 정보 단말기, 특히 휴대 전화기의 표시 화면에 적용한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 외광 혹은 내부 광원 중 어느 쪽을 이용한 경우에도 시인성이 뛰어난 부분 투과형 반사 방식의 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
본원 발명의 상기 목적 및 그 외의 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 결부하여 후술된 바람직한 실시예의 상세한 설명의 관점에서 더욱 명확해질 것이다.
본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 설명한다.
이하, 본 발명의 부분 투과형 액정 표시 장치 및 휴대 전화 기기와 휴대 정보 단말 기기 및 확산 반사층의 개구부 형성 방법의 실시예에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
(실시예 1)
제1 실시예를 설명한다. 도 1은, 본 실시예의 개구부 형성용 렌즈와 확산 반사층을 구비한 부분 투과 방식의 반사형 액정 표시 장치의 단면도이다. 액정 표시 장치는, 표시측 부재와, 액정층(7)과, 배면측 부재로 이루어진다. 표시측 부재는, 컬러 필터(9), 표시측 전극(11), 상부 글래스 기판(12) 등으로 이루어진다. 액정층(7)은, 표시측 부재와 배면측 부재 사이에 개삽된다. 배면측 부재는, 백라이트(1), 프리즘 시트(2), 개구부 형성용 렌즈(3), 평탄화층(3a), 확산 반사층(4), 글래스 기판(5) 및 배면측 전극(6) 등을 갖는다.
확산 반사층(4)에는 개구부(4a)가 형성되어 있다. 백라이트(1)로부터 프리 즘 시트(2)를 거쳐 인도된 광이 투과하는 방향에서, 개구부(4a)의 중심과 개구부 형성용 렌즈(3)의 중심 위치는 동축으로 된다. 이것은, 개구부(4a)가 개구부 형성용 렌즈(3)를 이용한 셀프 얼라인먼트 노광에 의해 형성되기 때문이다. 또한, 확산 반사층(4) 자체는 투명 부재로 이루어지고, 확산 반사층(4) 상에 금속막(8)이 형성되어 있음으로써, 확산 반사막(4)의 상면으로부터 입사되는 광을 반사한다.
도 2는, 확산 반사층(4)에 개구부(4a)를 형성하는 제조 프로세스의 설명도이다. 도 2의 (a)는 확산 반사층(4)이 형성된 글래스 기판(5)을 나타내고, 확산 반사층(4) 상에는 포지티브형의 포토레지스트(10)가 도포되어 있다. 글래스 기판(5)의 하부에는 개구부 형성용 렌즈(3)가 형성되어 있고, 개구부 형성용 렌즈(3)의 하면에는 평탄화층(3a)이 형성되어 있다.
여기서, 개구부(4a)의 형성 수순에 대해서 설명한다. 글래스 기판(5)에 대하여, 개구부 형성용 렌즈(3)가 형성된 면으로부터, 자외선광 등의 활성광(56)을 조사한다. 활성광(56)은 개구부 형성용 렌즈(3)에 의해 집광되어, 확산 반사층(4)의 상부에 위치하는 포토레지스트(10)에 조사된다. 이에 의해, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이 포토레지스트(10)의 일부에 색칠한 부분으로 나타낸 바와 같이 조사 부분(10a)이 감광된다.
계속해서, 포토레지스트(10)를 에칭 처리에 의해 불필요한 부분을 제거하면, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 포토레지스트(10)의 감광된 부분은 포토마스크(10a)로서 확산 반사층(4) 상에 잔존한다.
다음으로, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이 확산 반사층(4)측으로부터 알루미 늄, 은 등의 금속막(8)을 스퍼터 등의 방법으로 증착한다. 금속막(8)의 두께는, 0.01㎛∼1㎛가 바람직하다. 이에 의해 확산 반사층(4)과 포토마스크(10a)의 상부에 금속막(8)이 증착되게 된다.
그리고, 포토마스크(10a)를 리프트 오프함으로써 상부에 위치하는 금속막(8) 과 함께 제거되어, 도 2의 (d)에 도시하는 투과용 개구부(4a)가 형성된다. 이 개구부(4a)는 개구부 형성용 렌즈(3)를 이용한 노광에 의해 형성되기 때문에, 개구부 형성용 렌즈(3)와 중심 위치가 어긋나지 않고 일치한다. 또한 개구부(4a) 이외의 확산 반사층(4)에는 금속막(8)이 잔존하기 때문에, 확산 반사층(4)측으로부터 입사하는 광을 반사한다.
다음으로, 글래스 기판(5)에 개구부 형성용 렌즈(3)를 형성하는 방법에 대해서, 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은 개구부 형성용 렌즈(3)의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도이다. 도 3의 (a)는 본 실시예에 의한 개구부 형성용 렌즈를 제조하기 위한 전사용 적층체(59)를 도시하는 일부 단면도로서, 도 3의 (a)에서, 베이스 필름(52) 상에, 요철 형상이 전사된 밑칠층(51)이 적층된 요철 필름(50)이 있고, 요철 필름(50)의 밑칠층(51) 상에, 박막층(53) 및 커버 필름(54)이 적층되어 전사용 적층체(59)가 구성된다.
다음으로, 전사용 적층체(59)를 이용하여 개구부 형성용 렌즈(3)를 제조하는 방법을 설명한다. 도 3의 (a)에 도시하는 전사용 적층체(59)로부터, 커버 필름(54)을 박리하여, 박막층(53)을 노출시킨다. 노출된 박막층(53)을 액정 표시 장치 배면측의 글래스 기판(5)에 밀착시킨다.
도 3의 (b)는, 커버 필름(54)을 제거한 전사용 적층체(59)를 액정 패널의 글래스 기판(5)에 밀착시킨 경우의 일부 단면도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 박막층(53)이 노출된 면을 글래스 기판(5)에 눌러 붙인다. 충분히 또한 균일하게 눌러 붙이기 위해, 열 압착 고무 롤(도시 생략)로 열 압착시키는 것이 바람직하다.
도 3의 (c)는 도 3의 (b)에서, 박막층(53)에 감광성 수지를 이용한 경우의 일부 단면도이다. 박막층(53)으로서, 감광성 수지를 이용한 경우에는, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 자외선광 등의 활성광(56)을 조사하여 경화시킨다. 이에 의해, 글래스 기판(5)에는 충분히 밀착되어 있으면서, 또한, 요철 형상을 충분히 유지하여, 박막층(53)으로부터 밑칠층(51)을 용이하게 박리하는 것을 가능하게 한다.
단, 본 실시예에서, 도 3의 (c)의 공정은 반드시 필요하다고는 할 수 없다. 도 3의 (d)는 도3(b)로부터 베이스 필름(52) 및 밑칠층(51)을 박리한 경우의 일부 단면도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 밑칠층(51), 베이스 필름(52)을 박막층(53)으로부터 박리함으로써, 글래스 기판(5) 상에 개구부 형성용 렌즈(3)의 형상을 갖는 박막층(53)이 적층된 것이 생긴다. 계속해서 도 3의 (e)에 도시한 바와 같이, 박막층(53)으로부터 형성된 개구부 형성용 렌즈(3)의 요철면을 평탄하게 하기 위한 평탄화층(3a)을 형성한다.
도 3에서, 개구부 형성용 렌즈(3)의 직경 치수는 10㎛, 높이는 0.3㎛, 렌즈의 곡률 반경은 44㎛이다. 개구부 형성용 렌즈(3)를 형성하는 부재의 굴절율은 1.52∼1.62 , 평탄화층(3a)을 구성하는 부재의 굴절율은 1.42∼1.52이다. 또한, 글래스 기판(5)의 두께는 0.5㎜이다.
또한, 전사용 적층체(59)를 글래스 기판(5)에 적층하기 위한 장치로서는, 글래스 기판(5)을 가열, 가압 가능한 고무 롤과 베이스 필름 사이에 끼우고, 롤을 회전시켜 전사용 적층체(59)를 글래스 기판(5)에 꽉 누르면서 글래스 기판(5)을 송출하는 롤 라미네이터를 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 글래스 기판(5) 표면에 형성한 박막층(53)의 막 두께는, 0.2㎛∼10㎛의 범위가 바람직하다.
요철을 갖는 밑칠층(51)을 꽉 누르기 전의 박막층(53)의 막 두께는, 밑칠층(51)의 요철 형상의 최대 고저차보다 두꺼운 쪽이 요철 형상을 재현하기 쉽다. 막 두께가 동일하면 밑칠층(51)의 볼록부에서 박막층(53)을 찔러 파손될 우려가 있다. 이 박막층(53)에 네가티브형 감광성 수지를 이용한 경우에는, 그 형상의 안정성을 부여하기 위해, 도 3의 (c)에서와 같이, 노광기에 의해 노광을 행하여, 감광 부분을 경화시킨다. 이 노광 장치는 화소 및 BM(블랙 매트릭스) 등의 패턴 형성용의 평행 노광기이어도 되지만, 본 실시예에서는 미리 형성된 요철을 경화시킬 수 있으면 되고, 이를 위해서는 감광성 수지가 경화되는 노광량 이상의 광량을 공급해 두면 된다.
노광은 베이스 필름(52) 및 밑칠층(51) 등의 가지지체를 박리하기 전, 또는 박리한 후에 행할 수 있다. 기판에의 밀착성, 추종성을 향상시킬 목적으로, 베이스 필름에 쿠션층을 형성해도 된다.
본 실시예에서, 글래스 기판(5)에 미리 박막층(53)을 형성해 두고, 이 박막층(53)에 밑칠층(51)과 베이스 필름(52)으로 이루어지는 요철 필름(50)을 꽉 누르는 경우, 박막층(53) 및 그 형성 방법은 상기한 것과 마찬가지의 것 및 방법을 적 용할 수 있다. 단, 박막층(53)의 노광은 요철 필름(50)을 꽉 누른 한 후가 바람직하다.
또한, 개구부 형성용 렌즈(3)로 되는 박막층(53)을 구성하는 투명 부재의 굴절율은, 평탄화층(3a)보다도 0.02∼0.25 높은 부재를 이용하고, 더 바람직하게는 0.05∼0.15이다. 이것은, 개구부 형성용 렌즈(3)와 평탄화층(3a)의 굴절율의 차 △n이 0.02 미만에서는, 개구부 형성용 렌즈(3)의 초점 거리를 글래스 기판(5)의 두께와 동일한 정도의 0.5∼0.7㎜로 하기 때문에, 개구부 형성용 렌즈(3)의 곡률 반경을 10㎛ 미만으로 할 필요가 있지만, 이 경우에는 밑칠층(51)을 성형하기 위한 전사 금형의 제작이 곤란해지기 때문에 부적합하다.
또한 △n이 0.25를 초과하면, 개구부 형성용 렌즈(3)의 초점 거리를 글래스 기판(5)의 두께와 동일한 정도의 0.5∼0.7㎜로 하기 위해서는, 렌즈의 곡률 반경을 100㎛ 이상으로 렌즈 깊이를 0.1㎛ 미만으로 할 필요가 있다. 이 경우에도 밑칠층(51)을 성형하기 위한 전사 금형의 제작이 곤란해지기 때문에 부적합하다. 또한 전사 금형의 제작 방법에 대해서는 후술한다.
(실시예 2)
제2 실시예에 대해서, 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4는 도 1의 액정 표시 장치에서 개구부 형성용 렌즈(3) 대신에, 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)을 이용한 것이다. 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)은 글래스 기판(5)에 접합된다. 그리고 필름(20)에 개구부 형성용 렌즈(20a)를 구비하고 있기 때문에, 백라이트(1)로부터 인도되는 광을 집광하고, 확산 반사층(4)의 개구부에 통과시키게 할 수 있다. 또한 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)은 개구부 형성용 렌즈(20a)의 하부에 렌즈 요철을 평탄하게 하기 위한 평탄화층(20c)을 구비하고 있다.
도 5는, 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)을 이용하여 확산 반사층(4)의 개구부(4a)를 형성하는 제조 프로세스의 설명도이다. 도 5의 (a)는 확산 반사층(4)이 형성된 글래스 기판(5)을 나타내고, 확산 반사층(4) 상에는 포지티브형의 포토레지스트(10)가 도포되어 있다. 글래스 기판(5)의 하부에는 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)이 접착되어 있다.
여기서, 개구부(4a)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 글래스 기판(5)에 대하여, 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)을 접합시킨 면으로부터, 자외선광 등의 활성광(56)을 조사한다. 활성광(56)은 필름(20) 상의 개구부 형성용 렌즈(20a)에 의해 집광되어, 확산 반사층(4)의 상부에 위치하는 포토레지스트(10)에 조사된다. 이에 의해 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 포토레지스트(10)의 일부에 색칠한 부분으로 나타낸 바와 같이 포토마스크(10a) 부분이 감광된다.
계속해서, 포토레지스트(10)를 에칭 처리함으로써, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 포토마스크(10a) 부분이 확산 반사층(4) 상에 남는다. 다음으로, 확산 반사층(4)측으로부터 알루미늄, 은 등의 금속막(8)을 스퍼터 등의 방법으로 증착한다. 이에 의해 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이 확산 반사층(4)과 포토마스크(10a)의 상부에 금속막(8)이 증착되게 된다.
그리고, 포토마스크(10a)를 리프트 오프에 의해 상부에 위치하는 금속막(8)과 함께 제거함으로써, 도 5의 (d)에 도시한 바와 같은 투과용 개구부(4a)가 형성 된다. 이 개구부(4a)는 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)을 이용한 노광에 의해 형성되기 때문에, 개구부 형성용 렌즈(20a)와 중심 위치가 어긋나지 않고 일치한다. 또한 개구부(4a) 이외의 확산 반사층(4)에는 금속막(8)이 잔존하기 때문에, 확산 반사층(4)측으로부터 입사하는 광을 반사한다.
(실시예 3)
제3 실시예를 설명한다. 본 실시예는, 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름의 제조 방법으로서, 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)을 제조하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다. 도 6의 (a)는 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)을 제조하기 위한 금형의 일부 단면도로서, 도 6의 (a)에서, 금형(40)의 표면을 절삭 공구(41)에 의해 렌즈 형상의 오목 곡면(40a)을 절삭한다. 또한, 절삭 시에는, 절삭 공구(41)에 다이아몬드 바이트를 이용하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 렌즈 형상의 오목 곡면(40a)에서 표면 거칠기가 뛰어난 금형을 얻을 수 있기 때문이다. 상기 절삭에 의해 도 6의 (b)에 도시하는 금형(40)이 완성된다.
금형(40)은 오목 곡면(40a)을 갖는다. 도 6의 (c)는, 금형(40), 및 마이크로 렌즈부(20a)와 베이스 필름(20b)으로 이루어지는 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)의 단면도이다. 베이스 필름(20b) 상에 형성된 개구부 형성용 렌즈부(20a)는, 금형(40)의 오목 곡면(40a) 부분에 눌러진다. 이에 의해, 오목 곡면(40a)의 형상이 개구부 형성용 렌즈부(20a)에 전사된다. 금형(40)으로부터 베이스 필름(20b)과 개구부 형성용 렌즈부(20a)를 분리한다.
도 6의 (d)는 전사된 개구부 형성용 렌즈(20a)와 베이스 필름(20b)으로 이루어지는 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)의 단면도를 도시한다. 금형(40) 상에 형성된 오목 곡면(40a)은, 반전 성형에 의해 도 6의 (d)에 도시하는 볼록 형상으로 된다. 계속해서 볼록 형상의 개구부 형성용 렌즈부(20a)를 평탄하게 하도록 평탄화층(20c)을 형성한다.
도 6의 (e)는 전사된 개구부 형성용 렌즈부(20a)와 베이스 필름(20b)으로 이루어지는 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)과, 평탄화층(20c)의 적층체의 단면도를 도시한다.
이와 같이, 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)은, 금형(40)을 변형 가능한 개구부 형성용 렌즈부(20a)에 꽉 누름으로써 제조할 수 있다. 개구부 형성용 렌즈부(20a)로서는, 그 자체가 변형 가능한 플라스틱 필름이며, 베이스 필름(20b)으로 변형 가능한 개구부 형성용 렌즈부(20a)가 형성된다. 상기의 꽉 누르는 공정에서 열, 광 등을 공급할 수도 있다.
또한, 금형(40)은 평면 형상의 예에서 설명하였지만, 금형(40)을 롤 형상으로 함으로써 개구부 형성용 렌즈를 가진 필름(20)의 전사 성형을 연속적으로 할 수 있어, 효율적으로 필름을 생산할 수 있다.
또한, 금형(40)의 제조 방법에 대해서는, 도 7에 도시한 바와 같이 절삭 공구(41)로서, 선단 부분에 다이아몬드 칩(41a)을 구비한 다이아몬드 바이트를 이용한다. 다이아몬드 바이트인 절삭 공구(41)를 화살표로 나타내는 바와 같이 이동시킴으로써 금형(40)에 오목 곡면(40a)를 절삭하는 것이 가능하다.
도 7에서 설명한 금형을 사용하여, 도 3에서 설명한 전사용 적층체(59)에서의 요철 필름(50)의 성형 방법을 설명한다. 도 8은, 요철 필름의 형성 방법을 도시하는 단면도이다. 우선 도 6의 (a)∼(d)에서 설명한 방법에 의해, 도 8의 (a)에 나타내는 볼록 렌즈를 가진 필름(30)을 성형한다. 다음으로 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 볼록 렌즈를 가진 필름(30)을 전사 원형으로서 반전 형상을 별도로 준비한 밑칠층(51)과 베이스 필름(52)에 전사 성형한다. 베이스 필름(52) 상에 설치된 밑칠층(51)은, 볼록 렌즈를 가진 필름(30)의 볼록 렌즈부(30a)에 눌러진다. 이에 의해, 볼록 렌즈부(3oa)의 형상이 밑칠층(51)에 전사된다. 그리고, 볼록 렌즈를 가진 필름(30)으로부터 베이스 필름(52)과 밑칠층(51)을 분리한다. 도 8의 (c)는 전사된 밑칠층(51)과 베이스 필름(52)에 의해 이루어지는 오목 렌즈를 가진 필름(50)이다. 밑칠층(51)은 반전 성형에 의해 오목 곡면 형상으로 된다. 이와 같이, 오목 렌즈를 가진 필름(50)은, 볼록 렌즈를 가진 필름(30)을 변형 가능한 밑칠층(51)에 꽉 누름으로써 제조할 수 있다.
밑칠층(51)으로서는, 그 자체가 변형 가능한 플라스틱 필름이고, 베이스 필름(52)으로 변형 가능한 밑칠층(51)이 형성된다. 상기의 꽉 누르는 공정에서 열, 광 등을 공급할 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 절삭에 의해 형성된 금형을 전사 원형으로서 이용한 필름 부재를 이용하여, 개구부 형성용 렌즈(3)를 형성함으로써, 형상 정밀도가 뛰어난 렌즈를 글래스 기판(5)에 성형할 수 있다. 또한, 렌즈의 단면 형상도 2차 곡선 등의 광 이용 효율이 뛰어난 형상을 부여하는 것이 가능하다. 왜냐하면 공구의 형 상과 공구의 이동 궤적을, 원하는 렌즈 형상으로 설정함으로써 전사 원형의 렌즈 형상을 원하는 형상으로 설정 가능하기 때문이다.
또한, 확산 반사층(4)의 개구부(4a)를 규칙 배치로 하는 것이나 불규칙 배치로 하는 것에도 용이하게 대응 가능하다. 그 때에는 전사 원형인 금형의 절삭 시에 렌즈의 가공 위치를 원하는 곳에 배치로 함으로써 대응 가능하다. 불규칙 배치함으로써 표시 화면 상의 므와레의 억지 대책에 유효해진다.
(실시예 4)
도 9는, 본 발명의 방법으로 제조한 확산 반사층을 이용한 부분 투과형 반사 방식의 액정 표시 장치를, 발신 또는 수신 정보를 표시하기 위한 표시 영역에 이용한 휴대 전화기의 실시예를 도시한다. 도 9는 휴대 전화기(60)의 외관을 도시하고 있으며, 액정 표시 장치에는 본 발명 방식에 의한 부분 투과형 반사 방식의 액정 표시 장치(61)를 구비하고 있다. 휴대 전화기(60)에 본 발명 방식에 의한 액정 표시 장치(61)를 구비함으로써, 외광 혹은 내부 광원 중 어느 쪽을 이용한 경우에도 시인성이 뛰어난 표시 화면으로 된다.
상기의 실시예는 휴대 전화기(60)의 경우를 설명하였지만, 외부 환경 하에서 사용되는 휴대 정보 단말 기기 전부에 대하여 본 발명 방식에 의한 액정 표시 장치는 유효하다. 즉, 도시하지 않았지만, 앞서 설명한 부분 투과형 액정 표시 장치를, 기억 장치에 축적된 정보를 표시하기 위한 표시 영역에 이용한 휴대 정보 단말 기기에 이용함으로써, 외광 혹은 내부 광원 중 어느 쪽을 이용한 경우에도 시인성이 뛰어난 표시 화면을 실현하는 것이 가능하다.
당 분야의 업자라면 부가적인 장점 및 변경들을 용이하게 생성할 수 있다. 따라서, 광의의 관점에서의 본 발명은 본 명세서에 예시되고 기술된 상세한 설명 및 대표 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부된 청구 범위들 및 그 등가물들에 의해 정의된 바와 같은 일반적인 발명적 개념의 정신 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변경이 가능하다.
본 발명에 따르면, 외광 혹은 내부 광원 중 어느 쪽을 이용한 경우에도 시인성이 뛰어난 부분 투과형 반사 방식 등의 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 표시측 부재와, 개구부를 형성한 확산 반사층과 글래스 기판을 갖는 배면측 부재와, 양 부재 사이에 개삽된 액정층을 구비하는 부분 투과형 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 글래스 기판은, 상기 확산 반사층측의 면의 반대면에, 그 확산 반사층의 개구부 형성 시의 노광·제거 처리에 사용한 개구부 형성용 렌즈와, 그 개구부 형성용 렌즈에서 발생하는 요철면을 평탄하게 하는 평탄화층을 갖는 것을 특징으로 하는 부분 투과형 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개구부 형성용 렌즈의 굴절율은, 상기 평탄화층의 굴절율보다도 0.02∼0.25 높은 것을 특징으로 하는 부분 투과형 액정 표시 장치.
  3. 제1항의 부분 투과형 액정 표시 장치를, 발신 또는 수신 정보를 표시하기 위한 표시 영역에 이용한 것을 특징으로 하는 휴대 전화 기기.
  4. 제1항의 부분 투과형 액정 표시 장치를, 기억 장치에 축적된 정보를 표시하기 위한 표시 영역에 이용한 것을 특징으로 하는 휴대 정보 단말 기기.
  5. 개구부 형성용 렌즈를 부착한 글래스 기판에서의 개구부 형성용 렌즈 부착면의 반대측의 면을 확산 반사층에 접합시키고, 상기 개구부 형성용 렌즈를 이용하여 셀프 얼라인먼트에 의해 상기 확산 반사층을 노광·제거 처리함으로써, 상기 개구부 형성용 렌즈와 동축 상에 개구부를 형성하는 것을 특징으로 하는 확산 반사층의 개구부 형성 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 개구부 형성용 렌즈를 글래스 기판에 부착할 때에, 개구부 형성용 렌즈 형상으로 절삭한 금형을 이용하여 형성한 볼록 렌즈를 가진 필름을 전사 원형으로 하여 오목 렌즈를 가진 필름을 형성하고, 얻어진 오목 렌즈를 가진 필름과 박막층의 적층체의 박막층면을 상기 글래스 기판에 눌러 붙이고, 다음으로 상기 오목 렌즈를 가진 필름을 박리하는 것을 특징으로 하는 확산 반사층의 개구부 형성 방법.
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