499608 A7 __ B7 五、發明説明（） 發明領域= 本發明係關於一種能夠將諸如來自反射式丁 F 丁 [ c d 的反射光散射至預期的立體角之裝置，特別是該立體角可 偏離通常為覆蓋玻璃所產生之高強度反射線（specu|a「 ray) 〇 發明背景： 為方便稍後討論起見，先定義將會用到如第一圖所示 之光學用語及變數。入射面乃是包含入射光與反射點垂直 方向的平面，反射線則是反射角與入射角相同、也在入射 面上之反射光線，而散射光所展開的光錐稱做散射光錐。 將散射光錐在入射面上的散佈角度稱做垂直散射角 (vertical diffusion angle) (9S，而垂直於入射面的散佈角 度則稱做水平散射角（horizontal diffusion angle) /9 τ ,偏 離角（deviation angle) θ 〇乃是反射線與散射光錐的中心 光線間的炎角。 經濟部中央標準局員工消費合作社印1i 傳統的反射式光散射元件，諸如散射膜（例如 Poloroid全像反射器及Sumitomo反射器）和突起反射器 (參閱美國第5,610,741號專利及中華民國第255,019號 專利），都無法同時達到控制散射光錐大小、將反射光散 佈區域偏離反射線、保持解析度與避免色散之目的。然 而’在某些應用中，由覆蓋之玻璃所反射之反射線並不受 歡迎’因為它是光源虛像的強光，並且由於使用者的視角 關係，通常圍繞著反射線的散射光錐之一邊的光線會是無 _ 第頂 本紙張尺度適用中家標準（CNS ) A4規格（210X 297公t ) 一 ~ ^ 499608 A7 B7 五、發明説明（ 用的。因為通常反射式TFT-LCD的效率低於1〇%，所以 因為浪費的散射光將會導致對於更強的光源之需求，也因 而提南成本。因此，有效地控制及均勻地分佈散射光於特 定立體角中’以及產生較高光強度及對反射式LCD的反 射光更完全的運用，將會具有極大的實用價值。 改進上述情況的一種方法是結合散射膜與斜面反射 結構。儘管可用此方法達到將反射光散射偏離反射線之目 的，但此結合散射膜的方法明顯地會增加結構所需的成 本’並且會引起一般散射膜所具有的減低LCD解析度及 引起色散等之缺點。 發明目的及概述： 本發明之目的在於提供一種反射式光散射器，能夠將 入射光反射並散射到預期的立體角中，並具有需求之光強 度均勻度，而不減低顯示品質。 本發明提供一種反射式光散射器，散射入射光到偏離 反射線的預期角度區域中，其中至少包括. 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 一個基板； 多數個突起元件，以一特定圖案附著於上述之基板， 藉以形成非平面表面；及 一層反射物質，鍍著於上述之多數個突起元件與未覆 蓋的上述之基板的表面，藉以形成非平面反射表面， 反射並散射來自上方之入射光； 第3頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 499608 A 7 B7 五、發明説明（） — 其中每一個上述之多數個突起元件具有第一表面 與第二表面，而上述之第一表面具有較第二表面為 長的斜面，旅且上述之第一表面的垂直方向指向預 定的方向。 如上所述，依據本發明，每一個上述之第一較長斜面 在入射面上具有〆個單調地向上凸及/或向下凹的曲線， 藉以將入射光以特定的強度均勻度散射到入射面上預期 的角度區域中。 此外’如上所述’依據本發明之每一個第一較長表面 在入射面上有不規則曲線。雖然曲線不規則’入射光仍將 被散射到入射面上特定角度内，然而由於不規則表面，無 法確保光強度之均勻度。 又依據本發明，每一個第一較長表面在水平面上具有 波浪形曲線，藉以將入射光以特定均勻性的強度散射到預 期的立體角内。 再依據本發明，每一個第一較長表面在水平面上具有 不規則曲線。同樣地，儘管有不規則的表面，入射光仍將 被散射到入射面上特定角度内，但不保證光強度之均勻 度。 本發明之又一目的在提供一種製造本發明反射式光 散射器中曝光過程所需之光罩，其中上述之光罩包括一個 具有多數個平行直狹縫之不透明基板，而每個上述之狹缝 之一側又包括突出之孔洞（pu nctu re)及/或凹入之補塊 (patch)。 —_ 第4頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項-fi填寫本頁) 裝· -線 499608 A7 B7 __ ___ ______ _ 五、發明説明（） 本發明之再一目的在提供一種製造本發明反射式光 散射器中曝光過程所需之光罩，其中上述之光罩包括一個 具有多數個等距之規則波浪形狹缝及/或不規則波浪形狹 縫的不透明基板。 圖式簡箪說明： 第1圖為本發明中使用的相關光學用語及變數之圖示。 第 2圖為本發明中曲斜面反射器之單一反射元件在入射 面上之微觀截面圖。 第3圖為本發明中不規則斜面反射器之單一反射元件在 入射面上之微觀截面圖。 第4圖為本發明中曲表面反射器結構之立體圖。 第5圖為本發明中曲表面反射器反射及散射入射光之示 意圖。 第 6(a)圖為本發明中曲表面反射器散射光通量之實驗結 果；而第6(b)圖則是理想視角區域的示意圖。 第7(a)圖為依據本發明的一較佳實施例，將光阻層形成於 基板上之後的剖面圖。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I) 第7 (b)圖為依據本發明的一較佳實施例用來製造反射型 光散射器（反射器）所使用的多重曝光移動方法 中，所使用的光罩之俯視圖。 第7(c)至7(e)圖為一連率之剖面圖，其顯示依據本發明的 一較佳實施例中的多重曝光移動方法中，在基板上 對光阻光時之一系列光阻層與光罩之相對位置的 ___ 第5頁 本紙張尺度適i中國國家標準（CNs J^^ ( 2H) x 297公釐） --- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明（） — 剖面圖。 第8 (a)圖為依據本發明的一較佳實施例，以製造反射型光 散射器（反射器）上的突起部分所使用的形式之光 罩中的一種光罩之俯視圖。 第8 (b)圖為依據本發明的一較佳實施例，以製造反射型光 散射器（反射器）上的突起部分所使用的形式之光 罩中的另一種光罩之俯視圖。 第9(a)圖顯示的是依據本發明的一較佳實施例之方法 中’使用第7(b)圖的光罩之多重曝光移動法，並且 接著使用第8(a)圖的光罩之曝光方法所獲得的光 阻突起斜底結構之剖面圖。 第9(b)圖顯示的是在將第9(a)圖顯示的光阻突起斜底結 構經過烘烤步驟之後所獲得的剖面圖。 » 9(c)圖顯示的是第9(b)圖的光阻突起斜底結構之俯視 圖。 第9(d)圖顯示的是第9(c)圖的光阻突起斜底結構之等角 圖。 第9(e)圖暴員示的是在經過烘烤之後的光阻圖帛上，亦即在 第9(b)圖所示的光阻突起斜底結構上形成一層反 射層之後的俯視圖。 第圖顯示的是在本發明的另一較佳實施例中，用以製 造反射型光散射器（反射器）所使用的第一光罩之 俯視圖。 第11(a)圖顯示的是依據本發明的另一較佳實施例中具 本紙張尺度適用中國國家標卒（CNS ) A4規格（210X297公釐）
499608 A 7 B7 五、發明説明（ 有4’曲邊緣的光阻突起斜底結構之剖面圖。 第11(b)圖顯示的是全 幻疋依據本發明的另一較佳實施例中，具 有4曲邊緣的光阻突起斜底結構之俯視圖。 第11(c)圖顯不的是依據本發明的另一較佳實施例中，具 有聲曲邊緣的光阻突起斜底結構之等角圖。 第1 2圖顯不的是在本發明的又一較佳實施例中，用以製 把反射型光散射器（反射器.）所使用的光罩之俯視 圖。 第13(a)至13(c)圖為一連串之剖面圖，其顯示依據本發 明的又一較佳實施例中的多重曝光移動方法中，在 基板上對光阻曝光時之一系列光罩位置的俯視 圖0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第14⑷至14(C)圖為一連串之剖面圖，其顯示依據本 月的又較佳實施例中的多重曝光移動方法中， 基板上對光阻光時之一系列光阻層與光罩之相 位置的剖面圖。 第15圖顯示的是依據本發明的又—較佳實施例中，以 重曝光移動方法所形成的光阻圖案之剖面，及其 所包含的一部份階梯結構放大之後的剖面圖。 第1 6圖顯示的是依據本發明的又一較佳實施例中， 成的光阻圖案所包含的一部份階梯結構，經過 步驟之後的剖面圖。 第17圖顯示的是依據本發明的又一較佳實施例，利 一種光罩，以一個曝光步驟形成的階梯結構之 發 在 多 中 所形 烘烤 用另 光阻 、π 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2】〇χ297公釐） 499608 A7 B7 五、發明説明（ 圖案，及及光罩所的剖面圖。 第18圖所顯示的是用多重曝光移動方法以形成另一種形 式如第4圖所示的反射器，其所使用的光罩之俯視 圖。 第19(a)至19(c)圖為一連串之剖面圖，其顯示依據本發 明的用以形成第4圖所示的反射器之較佳實施例 中’以多重曝光移動方法在基板上對光阻曝光時之 一系列光罩位置及相對的光阻層位置之俯視圖。 第2 0 (a)圖所顯示的是依據本發明的用以形成如第4圖所 示的反射器之實施例中’以第19(3)至19(c)圖所 示的多重曝光位移步驟並經顯影之後，所得到的光 阻圖案之剖面圖。 第20(b)圖所顯示的是依據本發明的用以形成如第4圖所 示的反射器之實施例中，第2〇(旬圖所示的經顯影 光阻圖案經過烘烤步驟之後，所得到的如第4圖所 示的光阻圖案之剖面圖。 第2 1圖所顯示的是依據本發明以一個曝光步驟形成如第 4圖所示的反射器之實施例中，其所使用的光罩之 俯視圖。 第22⑻至22(c)圖顯示的是依據本發明，用以形成第4 圖所示的反射器之較佳實施例中，所使用的多重曝 光方法中，所使用的光罩之俯視圖。 第2 3(a)至23(c)圖顯示的是依據本發明用以形成第* 圖所示的反射器之較佳實施例中，所使用的多重曝 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210x^97^*7 (請先閲讀背面之注意事項寫本貢) 装·
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 -_B7 五、發明説明（） — 光方法對光阻層曝光時，其各曝光步驟所使用之光 罩與各階段曝光之光阻層關係的剖面圖。 第24(a)圖所顯示的是依據本發明的一較佳實施例中，以 第23(a)圖至第23(b)圖所示的曝光步驟處理之光 阻層’經過顯影之後所形成的光阻圖案之剖面圖。 第24(b)圖所顯示的是依據本發明的一較佳實施例中，把 經過顯影之後所形成的光阻圖案（光阻顆粒），以烘 烤步驟處理之後的剖面圖。 第2 5圖顯不的是依據本發明的一較佳實施例中，以第 23(a)至23(c)圖所示的步驟所處理，而產生之光阻 顆粒的可能大小之剖面圖。 第26圖顯示的是依據本發明的方法，所可能形成的光阻 圖案之可能分佈圖。 第27圖顯示的是在一個薄膜電晶體（TFT)液晶顯示器 (LCD)中，使用本發明的方法所之造出的散射式光 反射器之剖面圖。 圖號對照說明： 發明詳細說明： 表一是目前產業界所有之散射器與本發明之散射器 優劣比較表。而為完全利用反射光，倘若能調整散射光的 方向至通常的視角’而又能保持解析度及避免色散，則將 會有極大幫助。有鑑於傳統技術的缺點，新的技術必須提 _第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )孓4規格（2丨〇><297公釐)' 一 " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
499608 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（）供一種方法與結構’將先前技術之斜面反射器（s|an|； ref lector)改進，以使得原來的反射元件也具有散射反射 光至預定立體角的能力。 表一 產品名 控制θ T 控制Θ 0 控制 θ τ/ Θ S 解析度 色散 備註 3M散射 膜 可 否 否 降低 無 S u m i t 〇 m 〇 反射 器 可 可 可 降低 輕微 入射角 選擇 Ρ ο 1 o r o i d 全像反 射器 可 可 可 降低 嚴重 入射角 選擇 Sharp 内部突 起專利 可 否 否 不變 無 ERSO 内部斜 面反射 專利 否 可 否 不變 無 ERSO 本發明 可 可 可 不變 無 依據本發明的方法在製作反射式光散射器時，首先一 第10頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、 發明説明（ A7 B7 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 種特殊設計的光罩被用於基板上光阻物質的多重曝光程 序之中，光罩上之狹縫曲線乃經由細心安排，而曝光時間 也是適當控制，經由顯影和可能的適當硬烤步驟，一個具 有特殊圖案的曲面即在基板上形成。接著便在形成的表面 舖上一層反射物質。由於這些突起表面具有曲率，入射光 將被反射到與反射線不同的方向；而藉由改變表面不同切 線方向之曲率，即可輕易隨需求調整如此散射光所展開的 立體角。 、胃因為本發明並不使用特殊的散射膜，所以因為結構而 ‘致的成本增加，本發明的技術會將其降低。在本發明中 I僅解析度維持不變，反射光強度也不會大幅減低。尤 ^，色散在使用本發明的結構之液晶顯示器中並不構成問 "而且在本發明的方法中可以選擇適當的光罩，以相對 應於各種光罩採取相對應的步驟而製作出本發明所提出 的結構之反射式光散射器。 一在本發明說明書的第2圖與第3圖乃兩個反射元件在 垂直面上之微觀剖面圖，顯示達成在入射面上散射反射光 的目的夕工 的之兩種元件結構，而依據本發明的較佳實施例之整 個反射器的結構則是由相互平行的這些反射元件所構 成。 面:苐2圖所示，曲斜面反射元件彳的反射表面2之斜 T乃疋-單調向上凸的曲線，反射表面2上任兩點之斜率 P =相同。最陡與最平緩的斜率分別出現在反射表面2之 底部與丁貝部。將基底與斜率最小處切線之失角（此處為反 請 閎 讀 背 5 意 事 項 再丨
頁 訂 線 第11頁 經濟部中央標準局員J:消費合作社印製 A7 -___-_ Β7 發明説明（） — 射表面2之頂部）稱做θρ’而將基底與斜率最大處切線 之夾角（此處為反射表面2之底部）稱做“。則根據光 學原理’反射光將會偏離反射線2“至因此，藉 由此種反#器，入射光將被反射並㈣至偏離反射線W 户的20V-2 0P角度區域内。可以經過調整斜面之此二角 度與突出率（convexity)，亦即曲率，達到控制散射光方向 之目的，以因應實際需求。 倘若適當塑形，即使是一個具有單調向下凹的曲線之 斜面反射器，只要有正確之0 V、 Θ p及凹陷率 (concavity) ’也可以達到相同效果。然而，於此情形中， Θ v出現在斜面之頂部，而0 p則出現在斜面之底部。實 際生產上，此種結構不易獲得，因為斜面之頂部須是尖銳 的邊緣。 第3圖為不規則斜面反射元件3。此種結構的特徵在 於反射表面4的斜面斜率極值不一定出現在斜面之底部 或頂部’而斜面上任兩點之斜率可以相同。基於不規則結 構的特性，入射光將被隨機地反射至不同方向，但是仍然 會落於最大、最小斜率所控制的角度區域2 0 ν-2 Θ p中， 而不一定均勻地散佈在所有方向上。 本發明的一個較佳實施例所提出的結構可以是如曲 表面反射器5所示之結構，見第4圖中之結構立體圖。其 特徵在於反射表面6不只像曲斜面反射器（例如第2圖中 的曲斜面反射元件1) 一樣在斜面（如曲斜面反射元件1的 反射表面2)沿著X軸剖面的曲線是·彎曲的而非直線，而且 第1頂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝_ -訂 499608 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 ___ B7五、發明説明（） · 在斜面（如曲斜面反射元件1的反射表面2)沿著y軸剖面 的曲線也是彎曲的而非直線。如第5圖所示，根據上一段 述的光學原理，入射光線將被曲表面反射器5反射並散射 至一立體角中。該垂直散射角03、水平散射角以及偏 離角0〇(第1圖中）’都是由反射表面如何彎曲和不同方 向的斜率極值為何所控制。 第6 (a)圖顯示以光線照射曲表面反射器5實驗中，散 射光通ΐ對垂直散射角與水平散射角之立體圖；而第6(b) 圖則是理想散射光分佈的示意圖；其中下方圓圈乃一典型 之光入射角’上方圓圈乃對應之反射角，而斜線三角區域 為使用者檢視之理想立體角區域，此即是本發明所預期達 到之目標，同時也可由第6(a)圖的楔狀光通量分佈圖得 知。 為了達到如上述之將反射光射入第6圖中的散射光 錐之目標’本發明提供數個形成曲表面反射器之方法的實 施例’其運用多重曝光位移方法來製造需要的反射器。在 本發明的一較佳實施例中，如第7(a)圖所示，乃是在基板 10上產生一層預設厚度的光阻層9,接著準備一個如第 7 (b)圖所示具有預设i度與間隔的一組平行狹縫1 $之光 罩11a。再以如第7(c), (d), (e)圖所示步驟，將光罩] 置於光阻層9之上方，將之依需求而曝光一段第一預設時 間，其曝光方式如下所述。光源對光阻層9曝光之光能量 大約為30mJ，然後位移光罩11a—個間距（pitch)繼續^曝 光一段第二預設時間，其光源對光阻層9曝光之光能量大 第13頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNsl A4規格（210X 297公釐了^ —-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂
499608 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 華 約為60mJ，再位移光罩彳1a 一個間距（pjtc⑺繼續曝光一 段第二預a又時間，其光源對光阻層9曝光之光能量大約為 70mJ。重複如此程序數次，再利用光源對光阻層g，以如 第8(a)圖所不之光罩11b進行曝光，或是如第8(b)圖所 示之光罩11c進行曝光，此時曝光之光源如第7(c)圖所示 之光源，而曝光時間為一第四預設時間，然後再將光阻層 9顯影。因為在本發明之實施例中所使用的光阻可以是正 光阻’所以對光阻層9曝光時，若是利用光罩彳彳b，則光 阻層9中被光罩1 1 b之斜線部分所遮蔽之部分，在顯影之 後所得的圖案為突起狀。若對光阻層9曝光時是利用光罩 1 1 c ’則光阻層9中未被光罩1 〇之斜線部分所遮蔽之部 分，在顯影之後所得的圖案為凹下狀。本較佳實施例以利 用光罩1 1 b對光阻層9曝光為例，說明製造液晶顯示器中 的反射器之過程，其中對光阻層9顯影之後所獲得光阻層 之剖面圖如第9(a)圖所示，其中的斜底部分i3a是以光 罩11a(第7(c)圖中）對光阻層9曝光而得，而突起顆粒部 刀1 3 b則疋以光罩1 1 b (第8 (a)圖中）對光阻層9曝光而 得。而顯影之後的光阻圖案則是包含所有互相平行的光阻 突起斜底13,其中光阻突起斜底f3包含斜底部分13a以 及突起顆粒部分1 3 b。然後對顯影之後的光阻層9進行硬 烤’便得到如第9(b)圖所示之表面，其中顯示出所形成的 光阻圖案是由數個平行排列之光阻突起斜底1 3所構成， 並且此時對所形成之光阻的俯視圖的一部份是顯示於第 9(c)圖中，其中每一個光阻突起斜底μ可以是一個鄰接 第14頁 1紙张尺度適^^^家標準（<：:]^)八4規格（210\ 297公釐)' ~" 一' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- 訂 499608 A7 B7 五、發明説明（ 著一個的，也可以是每個光阻突起斜底彳3之間都具有間 隔而不互相連接的。 在本發明的實施例中，是以每一個光阻突起斜底13 鄰接著另一個光阻突起斜底13為例說明其結構。此時光 阻層9的等角圖顯示於第9(d)圖中，其中光阻突起斜底 13是形成於基板1〇上，而且斜底部分13a位於基板1〇 上，而突起顆粒部分13b則是位於斜底部分Ua上。然 後以第9(b)圖為例’說明接續之步驟，其是在整個基板 10以及光阻突起斜底13上，鍍上反射物質18，便^到 如第9(e)圖所示之反射器。 其中要形成斜面的曲線時，是由曝光時間所控制 此’使用相同的狹縫光罩11a、但是不同之曝光手法\ 可得到向上凸斜面反射器、向下凹斜面反射器或不規則即 面反射器。換言之，曝光時間Η是光阻厚度τ的函數斜 而Τ又是基板1 〇上光阻物質位置χ的函數。因 匕，為獲 得具有曲線為Τ(χ)的斜面，在各點的正確曝光時間艮、 H (Τ (χ))，所以只要依據上述原則曝光即可以 : 後件所需之 光阻圖案。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 值得注意的是雖然第9(d)圖中，光阻突起瓠 种底1 3的 斜底前緣1 3f與斜底後緣1 3r為兩條平行直線，相9 |一疋此僅 為本發明的一較佳實施例之結構，其是藉由如第7 一 （〇)圖所 示的光罩11a所形成的，因為光罩11a具有的9 疋直線形 狀的狹縫1 2，所以光阻突起斜底1 3的斜底前緣 - 飞Ί 3 f與斜 底後緣1 3 r為兩條平行直線。 第15頁 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） 499608 經濟、郅中央標準局員工消f合作衽印f Α7 Β7 五、發明説明（） - 在本發明的另一較佳實施例中，可以使用如第彳〇圖 所顯示之光罩20,以例如第7(c)圖至第7(e)圖所示的連 續曝光步驟來對光阻層曝光，並接著以第8(a)圖所示的光 罩11b，或是以第8(b)圖所示的光罩11c，對光阻層曝光， 以形成所需要的光阻突起斜底。在此另一較佳實施例中， 形成於基板10上的光阻突起斜底22包含有斜底部分22a 與突起顆粒部分22b，依據上述方法所形成的光阻突起斜 底22之剖面圖如第ii(a)圖所示，而光阻突起斜底22的 斜底部分2 2 a形成於基板1 〇上，其突起顆粒部分2 2 b則 是位於斜底部分22a上。因為光罩20中的透光部分是彎 曲狹縫24，所所形成的光阻突起斜底22與基板1 〇接觸 的邊緣都是曲線形狀的斜底前緣22f與斜底後緣22r，並 且斜底部分22a之第一斜面22 sf與基板10之交界為斜底 前緣22f，而斜底部分22a之第二斜面22sr與基板1〇之 交界為斜底後緣22r，並且第一斜面22sf與第二斜面22sr 之交界為如第11(b)圖所顯示的突起棱線22m。由第11(a) 圖中可以知道第一斜面22 sf與第二斜面22sr分別與基板 表面所夾之角度分別為（^與石，並且Θ與α大小並不 相同。在上一個實施例中（第9(d)圖所示之結構），所形成 的光阻突起斜底亦具有與本另一較佳實施例相同的特 性。在本發明的此另一較佳實施例中，所形成的光阻突起 斜底22之等角圖顯示於第1 1 (c)圖中。繼形成光阻突起斜 底之後，接著再於光阻突起斜底22上鍍上反光物質，以 形成光反射器。 第16頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210、乂297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 五、發明説明（ A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在本發明的再一較佳實施例中，可以使用另一種方法 以形成不同外型的光阻突起斜底，藉以形成不同結構的光 反射。σ八中疋以如第12圖所示之光罩26 (其中包含透 光的狹縫30) ’使用與第7(c)圖至第7⑷圖所示類似的連 續曝光步驟，現於笛4 π 冰λ μ 、第 3(a)圖至第13(c)圖中加以說明。 其曝光過程中，是利用光罩26進行曝光之後，再將光罩 6刀別&著）< 轴的方向移動一預設距離而到達χΐ位置， 亚且/σ著y軸的方向移動一預設距離而到達y 1位置，然 後再以光源藉著光罩26對光阻曝光。再下一個步驟則是 再將光罩26分別沿著χ軸的方向移動一預設距離而到達 X2位置，並且、;儿装 σ考y軸的方向移動一預設距離而到達y2 …丨後再以光源藉著光罩26對光阻曝光。以上是針 對本發明的再一較佳實施例中，描述光罩26的移動方 f而此時光罩與光阻之相對位置如第14(a)圖至第14(c) 圖所不，其中光阻層32形成於基板34上，參照第14(a) Θ曝光時首先光罩26位於第一位置（亦即第]3(a)圖中 斤”員不的光罩26之位置），此時光源能量設為3〇毫焦耳 (mJ)。然後參照第14(1))圖，將光罩26沿著χ軸與y軸各 移動—預設距離，使其位於第二位置（亦即第13(b)圖中所 ’具:的光罩26之位置），此時光源能量設為6〇毫焦耳。 接者參照$ 14(c)圖，將光罩26沿著χ軸移動一預設距 +並在y轴方向上以前一次方向相反的方向移動一距離 1達第二位置（亦即第13(c)圖中所顯示的光罩26之位 置）’此時光源能量設為7 〇亳焦耳。 第17頁 本紙張尺度適用準（⑽—ΤΓ()Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 丁 -5-5
奶96〇8 A7 B7 五、發明説明（） 經過 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^ w &热貝 影，使其留下需要之部份以形成光阻突起斜底，則經過上 述步驟所產生之光阻層32上會形成光阻突起斜底38。其 中所形成光阻突起斜底38可以是一個連接著一個，或是 中間有間隔隔開如第1 5圖所示者。參照第1 2圖，因為光 罩26中的狹縫30包含矩形部分3〇a與突出部分3〇b，所 以會造成光阻突起斜底38中的半圓形凹槽4〇。然後對光 阻層32進行硬烤’其導致的光阻圖案之結構即如第 圖所述。上述的多重曝光步驟固然可以使用於形成如第 15圖中的光阻突起斜底38’但是有另一方法可以用一攻 曝光步驟就可以形成如第15圖所顯示的光阻突起斜^ 38。其方法是利用如圖17所示的灰階光罩45對光阻層 32曝光，因為灰階光罩45中包含數個區域，各具有不^ 透光度，所以即使只用-個光源，光阻層32各部分所受 的光強度不同，故顯影之後也會得到如第17圖中，具: 梯狀的光阻突起斜底48,其與第15圖中的光阻突起斜: 38不同處’是在光阻突起斜底38中是半圓形凹槽4〇，- 而光阻突起斜底48中的凹槽則是要視灰階光罩45中之, 一個不同透光度的區域之形狀 而疋，並不限定於半圓形H 域。第17圖中的光罩45所呈右沾τη 所，、有的不同透光度之透光區起 50a、50b、50c 與 50d，盆透朵碎 + , ，、远九度由小而大排列分別為贫 域5Ga、5Qbn 5Qd，然後將顯影之後的光β =硬烤，使得所有稜線變得較為平緩，其所形成光^ 之剖面圖即如第3圖所示’而其等角圖如第16圖所示。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 、-口 第18頁 本紙張尺度適用家標準（ 經濟部中央榡準局員工消費合作、社印製 499608 A7 ____ B7 _____ 五、發明説明（） 接著的步驟是在光阻層上形成一層反射層，以形成光反射 器。 在本發明的又一較佳實施例所形成的結構中’可以形 成如第4圖所示的結構，其形成的方法如下所述。本發明 的又一實施例是要形成顆粒狀反射器，所使用的光罩可以 是如第18圖所示之光罩55，其中包含複數個透光區域 60，使用與第7(c)圖至第7(e)圖所示類似的連續曝光步 驟，現於第19(a)圖至第19(c)圖中加以說明。如第19(a) 圖所示，先在基板62上產生一層預設厚度的光阻層64， 接著準備一個如第1 8 (a)圖所示具有塊狀透明區域6 0之 光罩55。以如第19(a)，（b)，（c)圖所示步驟，將光罩55 置於光阻層 64之上方，將之依需求而曝光一段預設時 間’其光源對光阻層64曝光之光能量大約為30mJ，然後 位移光罩55 —個間距（pitch)繼續曝光一段預設時間，其 光源對光阻層64曝光之光能量大約為6()rriJ，再位移光罩 55 個間距（Pitch)繼續曝光一段預設時間，其光源對光 阻層6 4曝光之光能量大約為7 〇 m j，重複如此程序數次再 將光阻層6 4顯影。因為在本發明之實施例中所使用的光 阻可以是正光阻，所以對光阻層64曝光時，則未被光罩 之斜線區域（除透光區域6〇以外之區域）所遮蔽之部 分，在顯影之後所得的圖案為突起狀之顆粒。經過上述曝 光步驟並且經過顯影步驟之後，形成的光阻圖案是具有高 ，不同的圖案’如第20圖的光阻顆粒66所示。然後經過 烤v驟以將所有稜線平滑化，而所得的光阻圖案之剖面 4^-—_ 第 19 頁 尺度適用準（CNS ) A4規格（21〇>< 297公釐）—--~-—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) :裝· 、11 經濟部中央標準局員工消f合作社印製 圖如第20(b)圖所示，其為沿著光罩移動方向（亦#第i9(y 圖中的直、線X1X2之方向）對光阻顆粒66所做的剖面圖。 其中光阻顆粒66的邊緣與基板62交接處所夾的角度分別 為結構角α與結構角点，依據本發明的實施例之方法，是 要使得光阻顆粒的構造中的結構角0與$不相同，以使光 線更均勻的散射到預期的立體角當中。接著的步驟是在光 阻層上形成一層反射層，以形成光反射器。值得注意的是 雖；、、i本又較佳實施例所形成的光阻顆粒之剖面圖如第 2 0(b)圖所不，然而其實施方法並不限定於上述之重複曝 光步驟，並且所形成的光阻顆粒66之分布及形狀端視光 罩55上之透光區域6〇的分布及形狀而定，若是使光罩 55上的透光區域6〇之大小一致時，即可以獲致如第4圖 所示之曲表面反射益5之分布。而形成本又一較佳實施例 中的光阻顆粒之另一方法，可以利用灰階光罩使用一次曝 光方法’使得光罩之不同透光度部分所遮蔽的光阻接受不 同的曝光量，以致形成高低不同的光阻圖案。欲形成此種 光阻顆粒的一次曝光方法所利用的灰階光罩如第2 1圖所 不，其中光罩69上除了複數個欲曝光區域7〇之外的區域 為不透光區域，並且每一個欲曝光區域7〇包含第一部分 透光區域70a、第二部分透光區域7〇b以及第三部分透光 區域70c。以其對光阻層64(第19(a)圖中）曝光並顯影之 後所形成的光阻圖案即如第2〇(a)圖所示，因為第一部分 透光區域70a的透光度小於第二部分透光區域7〇b之透 光度’而第一部分透光區域70b之透光度小於第三部分透 _________ 第20頁 本紙張尺度適用中酬家標準（CNS ) A4規格（2丨0x 297公趁1 一 499608 Λ 7 Β7 五、發明説明（ 經濟部中央標準局員工消費合作社印$- 光區域70c之透光度，所以農 又听以具曝光之後所形成的光阻 經過硬烤之後，亦可$ /4» # , ^ 衆 」j以產生類似於第20(b)圖所得之先 顆粒66。第21圖中的直線ριρ2乃與第19⑻圖所顯喊 的光罩中之直線相同，乃用以說明曝光所得光阻圖案< % 關位置。欲形成本發明的又一較佳實施例所提出的光卩且= 粒的方法尚有一種，乃利用複數個光罩，各以不同能量之 光源對光阻層曝光，參照第22(a)圖，首先利用光罩72a之 其上具有複數個第一透光區域74a，對光阻層以能量大約 為30毫焦耳的光線對基板82上的光阻層84曝光。接著 利用如第22(b)圖所示的光罩72b，其上具有複數個第二 透光區域74b以能量大約為7〇焦耳的光線對基板82上 的光阻層84曝光。接著利用光罩72c，其上具有複數個 第二透光區域74c ’對光阻層以能量大約為7〇毫焦耳的 光線對基板82上的光阻層84曝光。因為第一透光區域 74a之面積大於第二透光區域74b之面積，而且第二透光 區域74b之面積大於第三透光區域74c之面積。其中三 次曝光步驟之光罩相對於光阻層之位置皆相同，而經過不 同能量曝光的光阻層以顯影步驟處理後所形成的光阻圖 案如第24(a)圖中的光阻顆粒86所示，其中包含經由第 二透光區域74c曝光所得之第一曝光區域86a，只由第二 透光區域74b曝光所得之第二曝光區域86b，以及只由第 一透光區域74a曝光所得之第三曝光區域86c。然後對光 阻圖案進行硬烤，以使所有稜線平滑化，得到如第24(b) 圖所示的光阻顆粒86，接著是覆蓋上反射物質，以完成 第21頁 靖 閱 裝 頁 訂
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（ 210X 297 公釐） 499608 A7 B7 五、發明説明（ 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 反射器的製造。以上所述雖比去 $马光阻顆粒向上突起的例 子’但是，向下凹的表面也可 u達到相同功效，只要角度 與凹陷率被適當地調整。 第7圖顯示一個不規則砉；c 4衣面反射器7。其結構特徵在 於反射表面8不再平滑或規目，丨^ 、〗’而且也不必單純地向上凸 或向下凹。此種反射器的淨钕處^、 應仍是散射入射光至特定立 體角中’但是強度分佈依然不—定平均。 本發明所列舉的反射式氺6 w 丄 飞九反射态之所有實施例僅做 為典型之範例，因為反射元伴沾i t 几件的大小與彎曲圖樣可因應實 際需求而改變，如第25圖中，止c_ _甲’先反射器95、96以及97 之反射面95a、96…97a可以互不相同。本發明之重 點在於在一片反射材料上產生一種預設f曲的表面，藉以 讓入射光被反射’並且由於反射面上的曲率而被散射到預 期的立體角中。另外本發明可以在光阻層不同區域中，定 義出不同形狀的光反射器(光阻顆粒)，例如光阻1〇〇的區 域1〇1中的光反射器外型相同，但是區域1〇1與區域 102、區域i 03及區域1〇4等其他區域之光反射器之外形 則不一定相同。 因此，所有其他類似的結構，只要 冉 f W形成的光阻顆粒 兩端與基板的交界之角度（第2〇(b)圖中〜與φ )互 不相同’或是所形成的光阻斜底上具有突起顆粒(第9⑷ 圖之1 3與1 8)，以將反射光散射到預期 _ , 叼立體角中，只 要運用到此類原理的反射器，無論與本說 a I所揭露之實 施例相似與否、或圖案是否規則，都應被 鮮釋為落入本發 第22頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 、1Τ ’ —1 I — 499608 B8 C8 D8 i普萌（） ~~ ^ 明之範疇。 本發明所揭露之光罩僅為例證 』°且之用，並非全部列舉。 因為就實際應用之不同’狹縫的寬度、間隔與曲率也 變。依據本發明在多重曝光位移方法中使用光罩之基切 神有二：一方面，可藉由選取且古、益A 厂月 迸取具有適當狹縫曲率的狹縫圖 案，來達到反射器能在水平方向散射光線的目的；另一方 面，也可藉由調整位移之間的曝光時間，達到反射器能在 入射面上散射光線的目的。 因此，所有其他具類似圖案的光罩，或不甚相似卻可 被用於製造需求的反射器之光罩，都應被理解為本發明之 一部份。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 獲得本發明的反射器之後，即可將之應用為反射式 LCD的反射基底。第27圖之結構剖面圖為運用本說明書 所揭露技術的反射式TFT-LCD之一實施例。主動陣列14〇 分佈在基板1 30上，而依據本發明實施例所製造出的曲表 面反射器1 50附著在上述之主動陣列1 4〇上，其間隙則 用與曲表面反射器1 50基板相同材料填補。濾色片]7〇 覆蓋於曲表面反射器1 50，其間充填液晶材料彳6〇。一組 含有偏極片200、又/4薄膜190及玻璃層180的合成層 則钻接在濾色片1 7 0的上表面。光線由偏極片2 〇 〇進入 之後’光線極化方向由偏極片2 0 0轉成一預設極化方向， 然後依據電晶體所傳達的電場方向將液晶材料1 6 〇之分 子轉向。則光線極化方向會被液晶材料1 6 〇的分子方向所 改變。然後經由曲表面反射器1 50將光線反射出去，而反 第23頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs ) A4規格（210X 297公釐） 499608 A7 B7 五、發明説明（） 射後的光線能否穿透偏極片2 0 0則是依據反射後光線之 極化方向而定。 本發明相較於習知技術不同處在於不使用散射材料 來散射入射光’其是藉由反射元件上的彎曲表面來達成散 射效果，因此也就沒有色散、反射率及解析力等之問題值 得擔心。本說明書中所指稱的反射器即為用於液晶顯示器 中反射光線的反射式光散射器，因為經過本發明所處理的 反射器表面’也就具有將入射光散射到實際應用要求的預 設立體角中的能力。於是，當這些優點被運用到反射式 TFT-LCD時，較之於傳統方法所製成的光散射器，本發 明便可以大大降低製造成本並增強產品的性能。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第24頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）