TWI304156B - Scattering reflective plate and manufacturing method thereof and proximity exposure method - Google Patents

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TWI304156B
TWI304156B TW092113985A TW92113985A TWI304156B TW I304156 B TWI304156 B TW I304156B TW 092113985 A TW092113985 A TW 092113985A TW 92113985 A TW92113985 A TW 92113985A TW I304156 B TWI304156 B TW I304156B
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Description

1304156 玖、發明說明: [發明所屬之技術領域] 本發明係關於反射型液晶顯示器用之擴散反射板及其 製造方法與鄰近曝光方法。 [先前技術] 對於2英吋至4英吋程度之小型個人數位助理用顯示 器,有薄型、輕量、以及低消耗電力之要求。反射型液晶顯 示器因不使用背光而利用周圍之背景光來實施顯示,故可實 現薄型化、輕量化、以及低消耗電力化。反射型液晶因背景 光愈強會顯得更爲鮮明,故適合戶外使用。 反射型液晶顯示器係利用··控制反射板、以及射入顯示 元件之光及反射板反射之光的光量之光控制手段(電極·液 晶層等);以及偏光板;之組合,實施顯示。 寫至不會散射之鏡上的文字,會因背景光之映入而降低 其辨識性。爲了提高反射型液晶顯示器之顯示文字的辨識 性,必須使射入光散射。 然而,此時因散射所造成之單位立體角的反射光量會減 少。液晶顯示器採用濾色鏡時,相對於黑白顯示,反射光量 會更爲降低。因此,傳統上,無法製造高亮度之彩色反射型 液晶顯示器。因此,要求高散射強度之擴散反射板。 亦即,對於擴散反射板,爲了避免因背景光之映入而導 致辨識性降低,要求其具有適度之擴散反射功能,另一方 面’爲了實現較亮之顯示,則必須採取使背景光適度地反射 至觀察者,使其有效地應用於辨識性上的策略。 一 5- 1304156 下述專利文獻1之製造方法中,會形成小面積之貫通 孔,並利用熱處理之重熔來形成凹面。 下述專利文獻2之製造方法中,則會形成孤立之突起。 然而,形成貫通孔之方法及形成孤立突起之方法,因皆 需形成微細之貫通孔或孤立突起,必須以具優良解析度之昂 貴的步進曝光裝置或鏡射投影裝置取代高生產性之整體_ 光法。又,因貫通孔之底部及突起之間隙部會形成無法散射 之平坦部,故推測具有無法得到充分亮度之問題。 因此,下述專利文獻3及4之公報,則在形成孤立突起 後,以連續塗布平坦化之樹脂層來形成平滑之散射表面。 因爲這些方法十分複雜,故考慮以對光阻實施整體曝光 的方法來形成擴散反射板。將採用光阻之擴散反射板應用於 液晶顯示器時,配置著固定夾具等之裝設部必須位於擴散反 射板之外圍。亦即,應從擴散反射板之外圍部除去光阻。 專利文獻1 :日本特開2 0 0 1 - 2 9 6 4 1 1號公報 專利文獻2 :日本特開平04 _ 24 3 226號公報 專利文獻3 :日本特開昭59_71〇81號公報 專利文獻4 :日本特開平〇5_ 23 246 5號公報 [發明內容] 然而’若從基板外圍部除去光阻,重要之擴散反射區域 亦會形成部份貫通孔’而無法採用鄰近曝光法來製造高散射 強度之擴散反射板。 又’上述方法雖然可得到不含平坦部之平滑的散射表 -6- 1304156 面’然而,不但散射構造之控制十分複雜,尙有步驟及成本 皆增加的問題’故有無法以簡易方法製造高散射強度之擴散 反射板的問題。 有鑑於上述課題,本發明之目的即在提供高散射強度之 擴散反射板的簡易製造方法及鄰近曝光方法。 爲了解決上述課題,本發明之擴散反射板製造方法,係 具有:對使用於反射型液晶顯示器之擴散反射板上的光阻實 施鄰近曝光後,實施顯影並接著實施熱處理,然後,再在其 上形成反射膜;之步驟的擴散反射板製造方法,其特徵爲, 在實施顯影同時除去前述光阻之周邊部時,以不會在前述光 阻之中央部形成對應前述光遮罩之透射部的貫通孔之方式 來設定鄰近曝光條件。係鄰近曝光條件滿足下述第1及第2 鄰近曝光條件的製造方法。 詳細說明如下,滿足第1鄰近曝光條件之擴散反射板製 造方法,係使用於反射型液晶顯示器之擴散反射板的製造方 法,具有:(a)在基板表面上塗布光阻,利用光遮罩對前述 光阻實施鄰近曝光後,實施顯影處理,實施前述光阻之圖案 化,其後,再實施熱處理之步驟;及(b )在經過熱處理之前 述光阻上形成反射膜之步驟。 又,其特徵爲,鄰近曝光時之前述光遮罩及前述光阻之 距離爲L(//m)、前述鄰近曝光時之前述光遮罩的透射部之外 型尺寸爲D(/zm)時,前述鄰近曝光係在滿足下述不等式之條 件下實施。 1 . 3<L/D2<2.8 1304156 亦即,此鄰近曝光方法係在滿足上述不等式之條件下 實施。 此時,外型尺寸在透射部爲圓形或圓環形時係代表外 徑尺寸(直徑),透射部爲橢圓形或多角形時則係代表重心 位置至外圍之平均距離的2倍。
又,本發明之擴散反射板製造方法的特徵,係前述透 射部之外型尺寸爲3//m以上、15//m以下,最好爲6//m 以上、1 2 // m以下。 I 又,前述反射膜應含有金屬膜。 又,前述金屬膜應含有金屬鋁、鋁合金、或銀合金。 滿足第2鄰近曝光條件之擴·散反射板製造方法,係使 用於反射型液晶顯示器之擴散反射板的製造方法,其特徵 爲具有:形成在內側具有以形成擴散反射區域爲目的之圖 ^ 案、在外側具有透明圖案之光遮罩的步驟;在基板表面上 塗布混入對感光波長域具有吸光性之吸光性材料的正型光 阻,利用前述光遮罩對前述光阻實施曝光後,實施顯影處 φ 理,實施前述光阻之圖案化,其後,再實施熱處理之步驟; 以及在經過熱處理之前述光阻上形成反射膜之步驟。 利用此方法,光遮罩之內側會形成以形成擴散反射區 域爲目的之圖案,外側則會形成透明圖案,故可除去正型 光阻之周邊部,而在中心部形成擴散反射區域。此處,因 光阻內混入吸光性材料,故在除去周邊部之光阻時,中心 部之擴散反射區域亦不會形成貫通孔。因此,可形成具有 高散射強度之擴散反射區域。只要對L、D設定上述曝光條 ~ 8 - 1304156 件,光阻亦可不含有吸光性材料。 又,形成此散射構造上所使用之光阻的感光波長域平 均透射率應爲〇.01/// m以上,最好爲0.01/# m以上、0.3/ V m以下。透射率爲〇 . 〇 1 /// m以下時,因加工性不良且會 形成凹凸而需要較多之曝光能量,故應避免。另一方面, 透射率若超過0 · 3,則加工深度會因曝光或顯影條件而產 生劇烈變化,不易形成安定之凹凸構造,故應避免。 又,吸光性材料可使用如碳黑或紫外線吸收劑,該材 φ 料可充分吸收曝光光。 利用此方法製造之擴散反射板,係使使用於反射型液 晶顯示器之擴散反射板具有:塗布於基板表面上,且具有 在圖案化後以熱處理形成之凹凸表面的光阻;及含有形成 於前述光阻上之金屬膜的反射膜;且,以4xl03cd/m2之照 、 明環境下的散射強度超過3x1 03cd/m2之方式來設定標準白 色板之散射強度。 或者’以4xl〇3cd/m2之照明環境下的散射強度超過4 φ XI 03cd/m2之方式來設定標準白色板之散射強度。 或者’以4xl〇3cd/m2之照明環境下的散射強度超過5 xl 03cd/m2之方式來設定標準白色板之散射強度。 亦即’上述擴散反射板具有高散射強度。 [實施方式] 以下’係針對實施形態之反射型液晶顯示器用擴散反 射板的製造方法進行說明。又,相同要素會採用相同符號, 並省略其重複說明。 -9- 1304156 第1圖係實施形態之附擴散反射板之濾色鏡的剖面 圖。 透明基板1之表面上,設置著具有微細凹凸曲面之凹 凸層2。凹凸層2之表面上,以蒸鍍等方法形成含有鋁等 之高反射率金屬膜的反射膜3° 凹凸層2係由光阻(感光性樹脂)等有機材料所構成。 光阻具有可以曝光步驟、顯影步驟後之加熱步驟實施硬化 的性質。光阻具有會隨加熱步驟之硬化而熔融軟化,且膜 表面會平滑化之性質。亦即,加熱步驟具有將光阻加熱至 軟化溫度之軟化步驟、及使光阻硬化之烘焙步驟。 採用在濾色鏡基板上形成光散射層時,光散射層上設 置著著色樹脂區域4R、4G、4B。必要時,著色樹脂區域4R、 4G、4B上可設置透明保護膜6,形成以驅動液晶爲目的之 透明電極5。 又,著色樹脂區域4R、4G、4B只要液晶中不會熔出雜 質成爲顯示不良之原因,任何材質皆可。具體之材質如實 施只有特定光可透射之膜厚控制的無機膜、或經過染色、 分散著染料、及分散著顏料之樹脂等。 本樹脂之種類並無特別限制,可使用壓克力、聚乙嫌 醇、聚醯亞胺等。又’從製造過程之簡便性及耐候性等觀 點而言’著色樹脂區域4R、4G、4B應採用分散著顏料之樹 脂膜。 上述擴散反射板係以鄰近曝光法製造。此使用於反射 型液晶顯示器之擴散反射板具有:塗布於基板1之表面 -10- 1304156 上,且具有在圖案化後以熱處理形成之凹凸表面的光阻(凹 凸層2);及含有形成於凹凸層2上之金屬膜的反射膜3。 反射型液晶顯示器時,因係利用太陽光及螢光燈之 光,可得到散射強度之波長會大致一定。此擴散反射板係 以4xl03cd/m2之照明環境下的散射強度爲超過3xl03cd/m2 之方式來設定標準白色板之散射強度。 或者,以 4x1 03cd/ m2之照明環境下的散射強度爲超 過4xl03cd/ m2之方式來設定標準白色板之散射強度。 φ 或者,以4x 103cd/m2之照明環境下的散射強度爲超 過5x1 03cd/m2之方式來設定標準白色板之散射強度。 亦即,上述擴散反射板具有高散射強度。 第2A圖、第2B圖、第2C圖、第2D圖、以及第2E 圖係具有擴散反射板之濾色鏡的製造方法之說明圖。此濾 · 色鏡係依序執行以下之步驟(a )〜(e )來進行製造。 步驟(a ) 在透明基板1上塗布正型抗蝕劑,形成光阻層(凹凸層 φ 2之中間體)2 (第2 A圖)。光阻係採用正型。 步驟(b ) 利用光遮罩7實施整體曝光(鄰近曝光)(第2B圖)。光 遮罩7上以規則或隨機之方式配置著多角形、圓形、環狀 之透射部T。此實例中,係採用環(圓環)狀透射部T。透射 部T爲等間隔之複數配列,因此,利用曝光可在光阻內形 成潛影濃度分布2 a。 鄰近曝光時之光遮罩7及光阻2之距離爲L(//m),鄰 -11- 1304156 近曝光時之光遮罩7之透射部T的外型尺寸爲此 時,外型尺寸在透射部爲圓形或圓環形時係代表外徑尺寸 (直徑),透射部爲橢圓形或多角形時則係代表重心位置至 外圍之平均距離的2倍。 光遮罩7上之透射部T的外徑D應爲20/zm以下,最 好爲15/zm以下,且應3/zm以上。 又,代表光遮罩7之透射部T及曝光間隙之關係的指 標L / D2之設定上,應大於1 . 2,最好大於1 · 3,且應爲小 於 2 · 8。 步驟(c ) 執行光阻2之顯影,實施圖案化(第2C圖)。顯影上’ 只要選擇適合光阻之條件即可,將鈉或鉀之氫氧化物、碳 酸鹽、碳酸氫鹽等無機鹼、及有機銨等之有機鹼之溶液當 做顯影液使用,實施顯影液之20 °C至40 °C的浸漬或射叢。 對顯影後之基板以純水充分洗淨後,實施熱處理。 熱處理步驟中,光阻之圖案在硬化前會先熔融軟化, 而在光阻之表面形成光滑之凹凸面。熱處理溫度應爲120 〜2 5 0 °C,最好爲1 5 0〜2 3 0 °C之範圍。又,熱處理時間以 10〜60分爲佳。 步驟(d ) 形成含金屬膜之反射膜3 (第2D圖)。形成上可採用蒸 鍍法或噴濺法。構成反射膜3之材料以純鋁、鋁合金(A 1 - Nd 合金等)、或銀合金(Ag-Pd-Cu合金)等爲佳。反射膜3之 厚度應爲0.1〜0.3/zm之範圔,0.15〜0.25//m之範圍更 -12- 1304156 佳。反射膜3亦可採用介電質多層膜。又,反射膜3含金 屬膜時,可實現高反射率。此金屬膜應含有金屬鋁、鋁合 金、或銀合金,當然,只要不會對特性造成不良影響,亦 可含有其他元素。 必要時,可以鈾刻等除去不必要部份之反射膜3,形 成光透射部及標誌類。 步驟(e ) 必要時,形成紅、綠、藍之著色層,接著,在形成物 上堆積保護層6及透明電極5,完成附擴散反射板之濾色 鏡基板(第2E圖)。 如以上說明所示,上述擴散反射板之製造方法係使用 於反射型液晶顯示器上之擴散反射板的製造方法,具有: 在基板1之表面上塗布光阻2,利用光遮罩7對光阻2實 施鄰近曝光後,實施顯影處理,執行光阻2之圖案化,其 後再實施熱處理之步驟;及在經過熱處理之光阻2上形成 反射膜3之步驟。 此鄰近曝光之實施上,滿足以下之不等式。 1 .3<L/D2<2.8 通過微細開口之光的舉動以菲龚耳(Fresnel)繞射及 夫琅和費(Fraunhofer)繞射來進行說明,通過開口之光的 像擴散,會對應開口及螢幕之距離(=L )、開口部尺寸(=D)、 以及光之波長λ所構成之指標(L / D2 X λ )而變化。 開口及螢幕之距離較短時,開口之形狀會轉印至螢幕 上,隨著開口及螢幕之距離的增遠,會成爲以光軸爲中心 -13- 1304156 之擴散光。
β日修(更)止蝥換頁 亦即’代表光遮罩7之透射部及曝光間隙之關係的指 標L / D2爲1 . 2以下時,形成於光阻2上之曝光像的能量分 布亦會對應光遮罩之透射部形狀而成急速變化,而在光阻 2上形成貫通孔並降低散射亮度,故不佳。 另一方面,L/D2爲2.8以上時,在光遮罩7繞射之光 會擴散,而不易在光阻2之表面形成圖案,故不佳。
又,透射部Τ之外徑大於20 // m時,因在光遮罩7之 光繞射較少,不易形成連續能量分布之曝光像。又,外徑 爲3 // m以下時,整體曝光法之最低必要曝光間隙會導致光 擴散,而無法在光阻膜表面形成安定之曝光像,故不佳。 因此,本擴散反射板之製造方法,透射部T之外型尺寸D 應設定爲3/ζπι以上、20//m以下,最好爲15//m以下。由 此觀點而言,透射部T之外型尺寸D以6 // m以上、1 2 // m 以下最佳。 上述擴散反射板設置於濾色鏡等之液晶構件上。因此 種濾色鏡相對較大型,故在上述擴散反射板之製造方法 中,係採用大型遮罩之鄰近曝光(整體曝光)法。因此,本 製造方法可提高生產性。 傳統之整體曝光法係使用昂貴之大型光遮罩,然而, 爲了防止遮罩破損、污損,光遮罩及抗蝕劑(光阻)表面會 保持數--數百// m之間隙(曝光間隙)。此時,會因光繞 射而產生圖案模糊,故解析度只爲l〇/zm前後。 又,傳統之整體曝光法中’光遮罩係由光完全透射之 一 1 4 - 1304156 開口部(透射部)、及光完全阻隔之遮光部的圖案所構成’ 因係以形成輪廓鮮明之曝光像爲前提,故不易在擴散反射 板上安定形成要求之平滑散射構造。 亦即,傳統之整體曝光法時’不易以整體曝光形成擴 散反射板要求之1 〇 # m以下的平滑凹凸形狀’然而’利用 上述方法,即使採用鄰近曝光,亦可在光阻2之表面上形 成1 0 // m以下之平滑凹凸形狀,且,可得到高反射強度之 特性。 該擴散反射板可將從正反射方向偏離1 〇〜16 °之射入 光擴散反射至正面(觀察者側)。可以將此擴散反射板貼合 於液晶面板之背面的方式來設置,然而,爲了避免視差所 造成之像模糊,本實例係將其設置於液晶面板之內部。 爲了將擴散反射板設置於液晶顯示器內部’液晶層之 厚度(所謂儲存盒間隙)必須保持均一 ’故濾色鏡容許之表 面落差最大爲〇.5//ra程度。又,爲了提高顯示之均一性, 成爲散射單位之構造必須爲顯示單位之數分之一’因此, 對擴散反射板之光阻2要求之表面形狀爲直徑1 0 // m以 下、落差l.〇#m以下之凹凸構造。 又,本實例中,擴散反射板之製造上,係在光阻2之 表面形成特定之凹凸構造後,再在該凹凸構造上形成鋁或 銀等之金屬反射膜3。在平坦面上形成之金屬反射膜部, 因背景光會進行鏡面反射,結果,因不會對觀察者方向進 行散射而不會對亮度有貢獻,故應形成連續之平滑凹凸構 造,本實例因實施熱處理,故可形成平滑之凹凸構造。 -1 5 - 1304156 此製造方法係利用鄰近曝光,在光阻2之表面形成10 # m以下之微小且平滑之凹面圖案,提供適合反射型液晶 絲頁不器之局性能擴散反射板。 傳統以來,擴散反射板之製造方法係採用:在玻璃等 基板上實施噴砂等粗面化處理的方法;在粗面化處理後進 一步實施以表面平滑化爲目的之蝕刻方法;以及形成光阻 後’實施曝光·顯影·熱處理之光刻法形成微細之凹凸構 造,再在此凹凸構造上形成A 1等之反射膜的方法。 φ 噴砂等之粗面化處理時,因係以隨機方式形成銳角之 凹面,結果,不但不易使射入之光朝特定方向散射,亦有 因此銳角凹面之光吸收而降低光之反射效率的問題。實施 蝕刻處理時,雖然可形成具有平滑散射構造之較亮擴散反 射板,然而,有不易控制散射角度、步驟較多、以及價格 ~ 昂貴之問題。 相對於此,亦可採用在光阻膜實施曝光、顯影、及熱 處理來形成凹凸構造之方法。採用光阻膜之擴散反射板的 φ 製造方法,因係採用液晶面板之形成過程核心之光刻步 驟,具有和既存過程有良好整合性、及良好再現性之優點。 亦即,因上述製造方法係採用鄰近曝光,故此方法比 噴砂法等更爲簡易,且,此時亦可得到高散射強度之擴散 反射板。 又,採用上述製造方法,利用光遮罩7之開口部的光 繞射,可使其最大強度小於對光遮罩7之射入光,且將能 量連續變化之曝光像投影於光阻2之表面,而形成橫向連 一 1 6 - 1304156 續之潛影濃度分布2 a °結果’可製成具有光散射性良好之 光擴散層的濾色鏡。 又,上述之製造方法中’在形成面板內部沒有貫通孔 之擴散反射板的步驟時’可同時除去面板周邊部上之不必 要的光阻膜。 又,上述之製造方法中’係在玻璃等平滑基板1之表 面塗布光阻2,並利用光遮罩7在該光阻膜之表面形成具 有平滑光量分布之曝光像後’實施顯影及熱處理,使表面 具有微細凹凸,製造可實現1 0〜1 6度之散射角的光擴散反 射板,然而,亦可爲1〇〜30度。 反射型液晶顯示器之擴散反射板,係對從觀察者之背 景方向射入反射板之背景光實施擴散反射,並以觀察者側 之散射光來顯示影像。因此,「較亮反射板」係指可將較 ~ 多散射光散射至觀察者側之反射板,反射板之散射亮度係 以和標準白色板相比之散射強度來評估。散射角係該散射 光相對於假設擴散反射板爲鏡面反射板時之反射光射出方 φ 向(正反射)的夾角。散射角爲3 0度時,以射入角3 0度射 入之光會朝擴散反射板之法線方向射出。 第3圖係採用設置著上述擴散反射板之濾色鏡的反射 型液晶顯示器之剖面圖。 該液晶顯示器係1片偏光板方式之反射型彩色液晶顯 示器。由玻璃所構成之基板1及相對基板1 0間設置著特定 間隙,該間隙內具有充塡著液晶之液晶層9、及圖素電極 1 1。又,相對基板1 0之外側則設置著偏光板1 2。 -1 7 -
μ 咖1 _» 丨丨 iM 1304156 月Ϊ曰修(吏证替換f 又,亦可在以相同方法形成之光散射層上形成配線及 驅動元件,並將其當做元件基板使用。 (實施例1 - 1 ) 利用上述之製造方法,製造設置著上述擴散反射板之 濾色鏡。 首先,在經過洗淨之 370x470x0.7mm的玻璃基板 (CORNING 1 7 3 7 )以1.1/zm之膜厚塗布正型感光性抗飩劑 (Shipley S1805) 0 在加熱板上對此抗蝕膜實施120 °C x60秒之預烘後,利 用隨機配置著外徑9 μ m、內徑3 // m及外徑1 1 // m、內徑5 // m之環狀透射部的光遮罩,曝光間隙在90 // m至260 // m 之範圍內變化且曝光量爲1 lOmJ / cm2之條件下實施曝光。 曝光光源採用波長λ爲3 0 0〜4 5 0 nm之高壓水銀燈。 曝光後之基板利用0 . 5%K0H溶液在23°C、70秒之條件 下顯影後,在無塵烘箱中實施200°C x20分鐘之熱處理。 所得到之基板表面會形成各種深度之凹面,同時,完 全除去周邊部上不必要之抗蝕膜,而處於可形成濾色鏡及 TFT、TFD等元件基板之狀態。 對製成之經過加熱處理的基板,利用直插噴濺裝置形 成厚度之鋁合金(Al-Nd合金)反射膜,而成爲擴散 反射板。 在所得到之擴散反射板上以甘油貼合玻璃基板做爲擴 散反射特性評估試料。 反射型液晶顯示器時,因係太陽光及螢光燈之光,散 -18- 1304156 射強度檢測上之波長大致一定。將該試料配置於環狀光源 (0 70mm)之正下方130mm,利用配置於環狀光源中央之亮 度計來檢測散射亮度(參照第4圖)。 相對於各種遮罩形狀之曝光間隙的效果指標,係採用 曝光間隙(L : β m )對光遮罩之透射部外徑(D : // m )平方的 比(L/D2),檢驗對散射亮度之效果。可知L/D2爲120%〜280% 之範圍可得到筒売度’ 173%(9/30: //m)至少爲3xl03cd/m2 以上、1 1 6%( 1 1 / 50: // m )至少爲 4x1 03cd/m2 以上、2 1 0%( 1 1 / 5 0: //m)至少爲 5xl03cd/m2 以上、247%(9/30: //m)至少爲 6xl03cd/m2以上。又,9/3係代表透射部之外徑爲9 # m、 中央之遮光部的直徑爲11/5之標示亦係依據上述準 則。 可知,若L/D2超過280 % (9/30: //m )之臨界値,亦 即,284%時之散射強度會急速降低而成爲1319cd/m2。 又,將採用光阻之擴散反射板應用於液晶顯示器時, 擴散反射板之外圍需要配置著固定夾具等之裝設部。亦 即,從擴散反射板之外圍部除去光阻。 因此,上述之擴散反射板的製造方法,係具有:對使 用於反射型液晶顯示器之擴散反射板上的光阻實施鄰近曝 光後,實施顯影並接著實施熱處理,然後,再在其上形成 反射膜;之步驟的擴散反射板製造方法,在實施顯影同時 除去光阻之周邊部時,以不會在光阻之中央部形成對應光 遮罩之透射部的貫通孔之方式來設定鄰近曝光條件(L、 D ),係提供高散射強度之擴散反射板的簡易製造方法、鄰 -19- 1304156 近曝光方法。 此種鄰近曝光條件可以採用,除去光阻周邊部時在光 阻中混入碳黑等吸光性材料的方法。以下進行詳細說明。 第5圖係實施形態之附擴散反射板之濾色鏡的剖面 圖。 透明基板1之表面上,設置著具有微細凹凸曲面之凹 凸層2。凹凸層2之表面上則以蒸鍍等方法形成含有鋁等 高反射率之金屬膜的反射膜3。 凹凸層2係由光阻(感光性樹脂)等有機材料所構成。 光阻具有可以曝光步驟、顯影步驟後之加熱步驟實施硬化 的性質。光阻具有會隨加熱步驟之硬化而熔融軟化,且膜 表面會平滑化的性質。亦即,加熱步驟具有將光阻加熱至 軟化溫度之軟化步驟、及使光阻硬化之烘焙步驟。 採用在濾色鏡基板上形成光散射層時,光散射層上設 置著著色樹脂區域4R、4G、4B。必要時,著色樹脂區域4R、 4G、4B上可設置透明保護膜6,形成以驅動液晶爲目的之 透明電極5。 又,著色樹脂區域4R、4G、4B只要液晶中不會熔出雜 質成爲顯示不良之原因,任何材質皆可。具體之材質如實 施只有特定光可透射之膜厚控制的無機膜、或經過染色、 分散著染料、及分散著顏料之樹脂等。 本樹脂之種類並無特別限制,可使用壓克力、聚乙烯 醇、聚醯亞胺等。又,從製造過程之簡便性及耐候性等觀 點而言,著色樹脂區域4R、4G、4B應採用分散著顏料之樹 -2 0 - 1304156 脂膜。 上述擴散反射板係以鄰近曝光法製造。此使用於 型液晶顯示器之擴散反射板具有:塗布於基板1之 上,且具有在圖案化後以熱處理形成之凹凸表面的光P」 凸層2 );及含有形成於凹凸層2上之金屬膜的反射膜 又,因反射型液晶顯示器利用之光只限於太陽光 光燈之光,可得到散射強度之波長會大致一定。 弟6AH、弟6B圖、弟6C圖、第6D圖、以及) 圖係具有擴散反射板之濾色鏡的製造方法之說明圖。 色鏡係依序執行以下之步驟(a )〜(e )來進行製造。 步驟(a ) 在透明基板1上塗布正型抗蝕劑,形成光阻層(凹 2之中間體)2之(第6A圖)。光阻係採用正型。 步驟(b ) 利用光遮罩7實施整體曝光(鄰近曝光)(第6B圖 遮罩7上以規則或隨機之方式配置著多角形、圓形、 之透射部T。此實例中,係採用環(圓環)狀透射部T。 部T爲等間隔之複數配列,因此,利用曝光可在光阻 成潛影濃度分布2 a。 鄰近曝光時之光遮罩7及光阻2之距離爲L(/zm 近曝光時之光遮罩7之透射部T的外型尺寸爲D(//m 時,外型尺寸在透射部爲圓形或圓環形時係代表外徑 (直徑),透射部爲橢圓形或多角形時則代表重心位 圍之平均距離的2倍。 反射 表面 巨(凹 3 ° 及螢 第6E 此濾 凸層 )。光 環狀 透射 內形 ),鄰 )。此 尺寸 :至外 -21 - 1304156 光遮罩7上之透射部T的外徑D應爲20//m以下,最 好爲15//m以下,且應爲3//m以上。 又,代表光遮罩7之透射部T及曝光間隙之關係的指 標L/D2之設定上,應大於〇 . 8、小於5 · 0。 採用具有外徑丨5 # m以下之開口的光遮罩7實施鄰近 曝光時,以避免光阻2及光遮罩7之接觸爲目的之間隔’ 亦即曝光間隙,在對角爲500mm以上之大型時至少必須爲 5 0 // m 以上。 0 步驟(c ) 執行光阻2之顯影,實施圖案化(第6C圖)。顯影上, 只要選擇適合光阻之條件即可,將鈉或鉀之氫氧化物、碳 酸鹽、碳酸氫鹽等無機鹼、及有機銨等之有機鹼之溶液當 做顯影液使用,實施顯影液之2 0 °C至4 0 °C的浸漬或射叢。 ’ 對顯影後之基板以純水充分洗淨後,實施熱處理。 熱處理步驟中,光阻之圖案在硬化前會先熔融軟化, 而在光阻之表面形成光滑之凹凸面。熱處理溫度應爲120 φ 〜2 5 0 °C,最好爲1 5 0〜2 3 (TC之範圍。又,熱處理時間以 1 0〜6 0分爲佳。 步驟(d ) 形成含金屬膜之反射膜3 (第6D圖)。形成上可採用蒸 鍍法或噴濺法。構成反射膜3之材料以純鋁、鋁合金(A 1 - Nd 合金等)、或銀合金(Ag-Pd-Cu合金)等爲佳。反射膜3之 厚度應爲0.1〜〇.3//m之範圍,0.15〜0.25/zm之範圍更 佳。反射膜3亦可採用介電質多層膜。又.,反射膜3含金 - 22- 1304156 屬0吴時’可實現高反射率。此金屬膜應含有金屬鋁、鋁合 金、或銀合金,當然,只要不會對特性造成不良影響,亦 可含有其他元素。 必要時,可以蝕刻等除去不必要部份之反射膜3,形 成光透射部及標誌類。 步驟(e ) 必要時,形成紅、綠、藍之著色層,接著,在形成物 上堆積保護層6及透明電極5,完成附擴散反射板之濾色 φ 鏡基板(第6 E圖)。 此時,因上述之光阻係正型而具有吸光性(遮光性)。 光阻之感光波長域的平均透射率爲〇.〇l///m以上、0.3/ // m以下。此透射率爲0 · 〇 1 / // m以下時,加工性會較差, 形成較多凹凸上需要較多曝光能量,故不佳。另一方面, ‘ 透射率超過0 . 3時,加工深度會因曝光及顯影條件而產生 急速變化,而不易形成安定之凹凸構造,故不佳。 光阻2之感光域的透射率,可利用在感光域具有吸收 φ 性之微粒子或有機化合物來進行調整。在感光域具有吸收 性之微粒子(吸光性材料)可使用碳黑等顏料,另一方面, 有機化合物方面可對應感光域之波長,從一般被當做紫外 線吸收劑而可取得之二苯甲酮、三氮雜苯、水楊酸、芴酮 等芳香族化合物之衍生物當中選取。 尤其是,吸光性材料應採用碳黑,此材料可充分吸收 曝光光。 上述曝光時之曝光量係以實施不必要部份之光阻的曝 -23- 1304156 光顯影及除去爲目的之必要量,此曝光量爲曝光量閾値 E t h 〇 擴散反射板之擴散反射區域上,必須殘留實質上具有 凹凸面之光阻2,故此區域之平均曝光量應爲Eth以下, 且具有對應散射形狀之平滑分布。另一方面,擴散反射區 域以外之不需要光阻的區域上,曝光量必須大於閾値E t h。 具有如上所示之曝光量分布的光遮罩7,具有例如擴 散反射區域形成用圖案。此擴散反射區域形成用圖案,可 利用在配置著外徑爲1 5 // m以下之圓形、多角形、或環狀 之多數開口而未形成擴散反射板之區域上,以透過部份形 成不需要光阻2之部份的曝光區域來實現。此時, 擴散反射板之形成區域之開口部,亦可爲具有中間透 射率,所謂半色調者。 光遮罩之開口部外徑爲D(//m)時,可在L/D2爲0.8 至5 . 0程度之廣泛範圍內選擇曝光間隙:L ( // m ),然而, L / D2爲0 . 8以下時,形成於光阻上之曝光像的能量分布亦 會對應光遮罩之透射部形狀而急速變化,有時會在光阻上 形成貫通孔,且不易形成緩和之傾斜構造,而降低散射亮 度,故不佳。另一方面,L / D2爲5 . 0以上時,在光遮罩繞 射之光會擴散,不易在光阻表面形成圖案,故不佳。 上述之製造方法係使用於反射型液晶顯示器之擴散反 射板的製造方法’且具有:準備內側形成擴散反射區域形 成用圖案A、及外側形成透明圖案B之光遮罩的步驟;在 基板1之表面上塗布混入對感光波長域具有吸光性之吸光 -24- 13041^-- 3钵2月气日修(更)正替換頁 性材料的正型光阻2,利用光遮罩7對光阻2實施曝光後, 利用顯影處理實施光阻之圖案化(參照第6 B圖、第6 C圖) 後,再實施熱處理之步驟;以及在經過熱處理之光阻2上 形成反射膜3之步驟。 利用此方法,光遮罩7之內側會形成擴散反射區域形 成用圖案A,外側則會形成透明圖案B,故正型光阻2之周 邊部2 a會被除去,而其中心部則會形成含有複數潛影濃度 分布2 a之擴散反射區域(參照第6B圖)。 因光阻2內混入吸光性材料,即使周邊部2 a_之光阻2 被除去時,中心部之擴散反射區域亦不會形成貫通孔。又, 即使光阻2內未混入吸光性材料時,只要滿足L、D之曝光 條件,亦會因爲光遮罩之繞射而不會形成貫通孔。 在對應圖案A之光阻2的擴散反射區域上,在曝光時 會形成以形成具有適當加工深度之散射構造爲目的之繞射 光像。爲了使此區域不會形成不會對散射反射產生影響之 平坦部,故未完全除去光阻2,實質上,在全部擴散反射 區域上都殘留著光阻。亦即,在顯示體形成部周邊部及密 封部等不需要樹脂層之區域,可實施以完全除去感光性樹 脂層爲目的之充分曝光。 因此,即使除去周邊部之光阻時,亦可形成具有高散 射強度之擴散反射區域。 上述擴散反射板設置於濾色鏡等液晶構件上。因此種 濾色鏡相對較大型,上述擴散反射板之製造方法係採用大 型遮罩之鄰近曝光(整體曝光)法。因此,本製造方法可提 -25 - 1304156 高生產性。 傳統之整體曝光法係使用昂貴之大型光遮罩,然而, 爲了防止遮罩破損、污損,光遮罩及抗蝕膜(光阻)表面會 保持數i--數百# m之間隙(曝光間隙)。此時,會因光繞 射而產生圖案模糊,故解析度只爲1 〇 // m前後,因此,亦 可採用此方法。 又,傳統之整體曝光法中,光遮罩係由光完全透射之 開口部(透射部)、及光完全阻隔之遮光部的圖案所構成,φ 因係以形成輪廓鮮明之曝光像爲前提,故不易在擴散反射 板上安定形成要求之平滑散射構造。 亦即,傳統之整體曝光法時,不易以整體曝光形成擴 散反射板要求之1 0 // m以下的平滑凹凸形狀,然而,利用 上述方法,即使採用鄰近曝光,亦可在光阻2之表面上形 _ 成1 0 // m以下之平滑凹凸形狀,且,可得到高反射強度之 特性。 該擴散反射板可將從正反射方向偏離1 〇〜1 6度之射 馨 入光擴散反射至正面(觀察者側)。可以將此擴散反射板貼 合於液晶面板之背面的方式來設置,然而,爲了避免視差 所造成之像模糊,本實例係將其設置於液晶面板之內部。 爲了將擴散反射板設置於液晶顯示器內部’液晶層之 厚度(所謂儲存盒間隙)必須保持均一 ’故濾色鏡容許之表 面落差最大爲0.5//m程度。又,爲了提高顯示之均一性’ 成爲散射單位之構造必須爲顯示單位之數分之一’因此’ 對擴散反射板之光阻2要求之表面形狀爲直徑1 0 # m以 -26- 1304156 下、落差1.0//m以下之凹凸構造。 又,本實例中,擴散反射板之製造上,係在光阻2之 表面形成特定之凹凸構造後,再在該凹凸構造上形成鋁或 銀等之金屬反射膜3。在平坦面上形成之金屬反射膜部, 因背景光會進行鏡面反射,結果,因不會對觀察者方向進 行散射而不會對亮度有貢獻,故應形成連續之平滑凹凸構 造,本實例因實施熱處理,故可形成平滑之凹凸構造。 此製造方法係利用鄰近曝光,在光阻2之表面形成1 0 # m以下之微小且平滑之凹面圖案,提供適合反射型液晶 顯示器之高性能擴散反射板。 傳統以來,擴散反射板之製造方法係採用:在玻璃等 基板上實施噴砂等粗面化處理的方法;在粗面化處理後進 一步實施以表面平滑化爲目的之蝕刻方法;以及形成光阻 後,實施曝光、顯影、熱處理之光刻法形成微細之凹凸構 造,再在此凹凸構造上形成A 1等之反射膜的方法。 噴砂等之粗面化處理時,因係以隨機方式形成銳角之 凹面,結果,不但不易使射入之光朝特定方向散射,亦有 因此銳角凹面之光吸收而降低光之反射效率的問題。實施 蝕刻處理時,雖然可形成具有平滑散射構造之較亮擴散反 射板,然而,有不易控制散射角度、步驟較多、以及價格 昂貴之問題。 相對於此,亦可採用在光阻膜實施曝光、顯影、及熱 處理來形成凹凸構造之方法。採用光阻膜之擴散反射板的 製造方法,因係採用液晶面板之形成過程核心之光刻步 -27- 1304156 驟,具有和既存過程有良好整合性、及良好再現性之優點。 亦即,因上述製造方法係採用鄰近曝光,故此方法比 噴砂法等更爲簡易,且,此時亦可得到高散射強度之擴散 反射板。 又,採用上述製造方法,利用光遮罩7之開口部的光 繞射,可使其最大強度小於對光遮罩7之射入光,且將能 量連續變化之曝光像投影於光阻2之表面,而形成橫向連 續之潛影濃度分布2 a。結果,可製成具有光散射性良好之 0 光擴散層的濾色鏡。 又,上述之製造方法中,在形成面板(基板1)中央部 沒有貫通孔之擴散反射板的步驟時,可同時除去面板周邊 部上之不必要的光阻膜。 ' 又,上述之製造方法中,係在玻璃等平滑基板上之表 — 面塗布光阻2,並利用光遮罩7在該光阻膜之表面形成具 有平滑光量分布之曝光像後,實施顯影及熱處理,使表面 具有微細凹凸,製造可實現1 0〜1 6度之散射角的光擴散反 φ 射板。 第7圖係採用設置著上述擴散反射板之濾色鏡的反射 型液晶顯示器之剖面圖。 該液晶顯示器係1片偏光板方式之反射型彩色液晶顯 示器。由玻璃所構成之基板1及相對基板1 0間設置著特定 間隙,該間隙內具有充塡著液晶之液晶層9、及圖素電極 1 1。又,相對基板1 0之外側則設置著偏光板(偏光膜)1 2。 又,亦可在以相同方法形成之光散射層上形成配線及驅動 - 2 8 - 1304156 元件,並將其當做元件基板使用。透明電極5會在除去光 阻之基板1的周邊部(外露區域)上延伸,雙方之玻璃基板 1、1 0間之外露區域間則設置密封1 3。 (實施例2 - 1 ) 製造第5圖所示之擴散反射板時,會在正型光阻(東京 應化工業製PR - 1 3 )添加各種比率之碳黑,調整附與吸光性 之光阻。在玻璃基板上塗布1 . 1 // m膜厚之經過預烘的該吸 光性光阻,以加熱板實施100°C x90秒鐘之預烘,形成感光 性樹脂膜。此感光性樹脂膜之主感度波長(4 0 5 nm )的透射率 爲 0.015 〜0.12///m。 利用光遮罩,對該感光性樹脂膜之經過階段式透射率 變更之光阻(平均透射率爲0·12、0·07、0·015//ζιώ),實 施最大60 0mJ /cm2之UV光的照射(曝光),並將其浸漬於 0 · 5%KOH溶液中實施70秒鐘之顯影。對顯影後之基板實施 洗淨、乾燥,其後,在保持2 0 0 °C之無塵烘箱中實施2 0分 鐘之熱處理。 熱處理後’以觸針式落差計檢測感光性樹脂膜之殘存 膜厚,求取被顯影除去之膜厚(加工深度),調查曝光能量 之關係(第8圖)。 可以連I賈加工從感光性樹脂膜之表面除去至和曝光能 量之對數成比之深度的膜,故可利用感光性樹脂膜之透射 率來調整加工深度。 (比較例1 ) 除了感光性樹脂膜之主感度波長的透射率爲〇 . 〇 〇 5 / - 29 - 1304156 // m以外,以和實施例2 _丨相同之方法製造感光性樹脂膜。 首先’塗布正型光阻,形成感光性樹脂膜。除了對感光性 樹脂膜實施400m】/cm2之曝光和實施例1相同以外,其餘 則和實施例相同,求取曝光能量及加工深度之關係。 和I實施例2 - 1相同,可相對於曝光能量之對數而以線 性方式實施膜之加工除去,然而,加工深度較淺,且加工 性不良。透射率應大於0 . 0 0 5 /// m爲佳。 (比較例2 ) 除了添加碳黑以外,其餘和實施例2 - 1相同,塗布正 型抗蝕劑,形成感光性樹脂膜。此感光性樹脂膜之主感度 波長的透射率爲 〇 . 3 4 /// m。除了對該感光性樹脂膜 200mJ / cm2之曝光和實施例2_ 1相同以外,其餘貝[J和實施例 相同,求取曝光能量及加工深度之關係(第8圖之稜形記 號)。 和實施例2 - 1相同,可相對於曝光能量之對數而以線 性方式實施膜之加工除去,然而,因加工深度會相對於曝 光量之變化而呈現急速變化,故不易實施中間加工,此時, 極難如上面所示之只除去周邊部之光阻。 (實施例2 - 2 ) 和實施例2 - 1相同,在玻璃基板上塗布1 . 1 // m膜厚之 經過預烘的該吸光性光阻,以加熱板實施100 °C x90秒鐘之 預烘,形成感光性樹脂膜。此感光性樹脂膜之主感度波長 (405nm)的透射率爲 〇.〇15///m。 除了利用光遮罩對該感光性樹脂膜實施150mJ / cm2之 -30- 1304156 曝光且將其浸漬於0 . 5%KOH溶液中實施40〜100秒鐘之顯 影以外,其餘則實施和實施例2 - 1相同之處理。熱處理後, 以觸針式落差計檢測感光性樹脂膜之殘存膜厚’求取相對 於顯影之時間變動的膜厚(加工深度)變化。(第9圖:黑色 四方形記號) 相對於顯影時間,本實施例之感光性樹脂膜的加工深 度呈現安定。 (比較例3 ) 除了未添加碳黑以外,以和實施例2 - 2相同之方法形 成感光性樹脂膜。該感光性樹脂膜之主感度波長的透射率 爲 0 . 3 4 / // m。 在對該感光性樹脂膜實施和實施例2 - 2相同之曝光及 熱處理後,檢測殘存膜厚(第9圖)。和實施例2 - 2不同者, 加工深度會隨顯影時間而產生變化,呈現不安定。 (實施例2 - 3 ) 在玻璃基板上塗布添加了碳黑之吸光性光阻(透射率 0 . 07/ // m),實施100°C x90秒之預烘後,形成1 . 1从m之感 光性樹脂膜。對該感光性樹脂膜,利用配置著外徑1 1 // m / 內徑5 // m之透射部的光遮罩實施曝光間隙90〜315 // mx曝 光量400m】/ cm2之條件的曝光。曝光後之感光性樹脂膜在 0 · 5%KOH溶液中實施70秒鐘之顯影,洗淨後再實施200°C、 20分鐘之熱處理。 熱處理後之基板表面上會形成代表遮罩之繞射光之強 度分布的直徑約10# m之凹面。以Seiko Instruments(股) - 31- 1304156 製原子力顯微鏡Nan opi cs - 1 000觀察凹面之形狀,檢測凹 面之深度。 第1 0圖係曝光間隙及加工深度之關係。 (實施例2 - 4 ) 經過洗淨之 3 70 X 470 X 0 . 7mm 之玻璃基板 (CORNING 1 7 3 7 ),以1 . 1 // m之膜厚塗布實施例2-3使用之 吸光性光阻。在加熱板上對該抗蝕膜實施1 20°C X 1 1 0秒鐘 之預烘後,利用配置著外徑3至1 1 // m之環狀或多角形狀 透射部之曝光遮罩,在曝光間隙100〜200 // m、曝光量 40 0mJT / cm2之條件實施曝光。利用0 . 5%K0H溶液在23°C、 7 0秒之條件下實施經過曝光之基板的顯影,然後,在無塵 烘箱中實施2 0 (TC X 2 0分鐘之熱處理。 所得到之基板表面會形成各種深度之凹面,周邊部上 不必要之抗蝕膜已完全除去,而處於可形成濾色鏡或TFT、 TFD等元件基板之狀態。利用和實施例 2 - 3相同之 Nanopi cs - 1 000檢測凹面之形狀。 第1 1圖係曝光間隙、透射部T之外型、以及加工深度 (// m )之關係。 (實施例2-5) 在除了曝光量爲3 00〜5 00 mJ/m2、曝光間隙爲70〜250 从m以外以和實施例2 - 4相同之方法製作之附凹凸構造之 基板上’利用直插式噴濺裝置形成A 1膜當做擴散反射板。 切下擴散反射板當中以隨機方式配置外徑9 μ m /內徑3 /z m 之環狀開口部(亦即,寬度3 V m )之部份,利用甘油貼合蓋 -32- 1304156 「― ---·、 π年1月日修(更)正替換頁 玻片,當做擴散反射特性評估試料。 將該試料配置於環狀光源(07 0mm)之正 用配置於環狀光源中央之照度計檢測散射亮 第1 2圖係曝光量、曝光間隙、以及散: 度)之關係。 相對於各種遮罩形狀之曝光間隙的效果 曝光間隙(L : // m )對光遮罩之透射部外徑(] 比(L/D2),檢驗對散射亮度之效果。可知l/D2 之範圍可得到標準白色板之75%以上的高亮 (比較例4 ) 除了曝光間隙爲70 // m以外,以和實施 條件形成擴散反射板。擴散反射板周邊雖 留,然而,擴散反射板上有很多不會影響散 散射亮度較低。 又,上述擴散反射板之構成上,從正反 〜30度之射入光會擴散反射至正面(觀察者 對此射入光角度進行實驗。 (實施例3 - 1 ) 製造上述第5圖所示之擴散反射板時, 友化學工業株式會社製PMHS- 900 )添加sum 化學工業株式會社製)當做UV吸收劑。添加 該光阻之i線波長(365nm)的透射率達到0. 以旋轉塗布器將該光阻塗布於透明基板(經 470mm的玻璃基板(CORNING 1 7 3 7 ))上,後哲 下方1 3 0 m m,利 度。 射亮度(散射強 :指標,係採用 ):V m )平方的 爲 1 0 0 % 〜2 5 0 % 度。 ϊ例2 - 5相同之 然沒有光阻殘 :射之平坦部, 射方向偏離1 0 側)。其次,針 在正型光阻(住 isorb310(住友 UV吸收劑直到 2 9 / // m 爲止。 過洗淨之 3 7 0 X 专焙後進行光阻 -33- 1304156 之塗布量的調整,使其厚度相當於1 . 1 // m。 針對該光阻膜,利用配列著複數外徑9 // m之圓形透明 開口部的光遮罩,對光阻照射曝光光,在光阻內形成潛影。 曝光時之條件方面,曝光間隙(光阻-光遮罩間之距離)設定 成135//m,曝光光係高壓水銀燈產生之800mJ/cm2的g線 UV光。實施此曝光時,會利用光學濾色鏡(駿河精機製銳 利濾波器(s h a r p c u t f i 1 t e r : S 7 6U - 3 6 0 ),阻隔曝光光之 波長成分中之3 9 0 nm以上的可見光,然後照射至光阻。 利用無機鹼液(KOHO. 07重量百分率水溶液)對曝光後 之光阻膜實施28 °C、80秒鐘之顯影,形成圖案,其次,照 射3 00m】 /cm2( i線)之UV光(高壓水銀燈),分解殘存之感 光劑,進行脫色。此脫色步驟使用未經過濾色器之光源光。 在無塵烘箱對脫色後之光阻膜實施2 20 °Cx20分鐘之 熱處理。經過熱處理後之基板表面,會形成具有直徑約1 〇 /z m之凹面的透明樹脂層,前述凹面係代表光遮罩之繞射 光的強度分布。 在以此方法製造之附凹凸構造之基板上,形成當做反 射膜之A 1膜,成爲擴散反射板。在擴散反射板上以甘油貼 合蓋玻片,當做擴散反射特性評價試料。將該試料配置於 環狀光源(0 5 7 )之正下方,利用配置於環狀光源中央之照度 計檢測散射強度。此時,在5 0 m m至1 6 0 m m之間調整試料及 環狀光源之距離,使散射角度成爲1 0度至3 0度。 第1 3圖係本實施例之散射角度、散射亮度(c d / m2)、 以及白色板売度(cd/m2)之關係表。由該表可知,散射角在 一 3 4 - 1304156 10度〜30度之範圍,可得到充分之反射光亮度(標準白色 板之7 5 % )。 (實施例3 - 2 ) 製造第5圖所示之擴散反射板時,以旋轉塗布器將添 加碳黑之吸光性光阻(透射率0 . 2 5 /// m )塗布於經過洗淨之 3 70x470_ 之玻璃基板(CORNING 1 7 3 7 )上,在 90°Cxll0 秒 之預烘後,形成1 . 1 // m之感光性樹脂膜。針對感光性樹脂 膜,利用具有複數外徑9 /z m之圓形透射部的光遮罩,在曝 光間隙爲 L/D2=160%(曝光量 2 5 0 mJ/cm2)、L/D2 = 210% (3 00m;i / cm2)之條件下實施曝光。在0 . 5%KOH溶液中對曝光 後之感光性樹脂膜實施70秒鐘之顯影,並在洗淨後,實施 20 °C、20分鐘之熱處理。 在製成之附有凹凸構造之基板上,形成A 1膜當做擴散 反射板。其次,切下5 cm四方之試料,將該試料配置於環 狀光源(057 )之正下方,利用配置於環狀光源中央之照度計 檢測散射強度。此時,在50mm至160mm間調整試料及環狀 光源之距離,使散射角度成爲1 0度至3 0度。 第14圖係本實施例之散射角度、散射亮度(cd/m2)、 以及白色板亮度(c d / m2)之關係表。由該表可知,散射色在 1 0度〜3 0度時,可得到充分之反射光亮度(標準白色板之 75%以上)。 又,如上面所述,形成於光遮罩上之透射部(透明開口 部)的形狀,亦可爲環形以外之圓形,又,將L、D値設定 成如上述不等式時,即使光阻之透射率上昇,亦可得到高 -35- 1304156 散射強度(反射光亮度)。 利用本發明之採用鄰近曝光方法之擴散反射板的製造 方法,即使從基板外圍部除去光阻時,亦可提供具備高散 射強度之擴散反射區域的擴散反射板,且以簡便步驟即可 製造高散射強度之擴散反射板。 本發明可應用於反射型液晶顯示器之擴散反射板及其 製造方法、及鄰近曝光方法。
[圖式簡單說明] 第1圖係實施形態之附擴散反射板之濾色鏡的剖面 圖。 第2A圖、第2B圖、第2C圖、第2D圖、以及第2E 圖係具有擴散反射板之濾色鏡的製造方法之說明圖。 第3圖係採用設置著擴散反射板之濾色鏡的反射型液 晶顯示器之剖面圖。 第4圖係指標値L / D2及散射強度(散射亮度)之關係 表。 第5圖係實施形態之附擴散反射板之濾色鏡的剖面 圖。 第6A圖、第6B圖、第6C圖、第6D圖、以及第6E 圖係具有擴散反射板之濾色鏡的製造方法之說明圖。 第7圖係採用設置著擴散反射板之濾色鏡的反射型液 晶顯示器之剖面圖。 第8圖係曝光量及加工深度之關係圖。 第9圖係顯影時間及加工深度之關係圖。 1304156 第1 0圖係曝光間隙及加工深度之關係表。 第1 1圖係曝光間隙及遮罩形狀不同時之加工深度(// m )的關係圖。 第1 2圖係曝光量、曝光間隙、以及散射亮度之關係表。 第1 3圖係散射角、反射光亮度、以及白色反射板亮度 之關係圖。 第1 4圖係散射角、反射光亮度、以及白色反射板亮度 之關係圖。 [元件符號之說明] 1 基板 2 光阻 3 反射膜 4R,4G,4B 著色樹脂區或 5 透明電極 6 透明保護膜 7 光遮罩

Claims (1)

  1. 日修(更)正本紙rn 公告本-— 4 y’2 1 1 3 98 5號「擴散反射板及其製造方法與鄰近曝光方法」 專利案 (2007年2月9日修正) 拾、申請專利範圍: 1 · 一種擴散反射板之製造方法,係具有:對使用於反射型液 晶顯示器之擴散反射板上的光阻實施鄰近曝光後,實施顯 影並接著實施熱處理,然後,再於其上形成反射膜;之步 驟,其特徵爲: 在實施顯影同時除去該光阻之周邊部時,以不會在該光 阻之中央部形成對應該光遮罩之透射部的貫通孔之方式 來設定鄰近曝光條件,該鄰近曝光條件在該鄰近曝光時之 該光遮罩及該光阻的距離爲L(//m)、該鄰近曝光時之該光 遮罩的透射部之外型尺寸爲D (# m )時,滿足以下之不等 式: 1 . 3<L/D2<2 · 8。 2 ·如申請專利範圍第1項之擴散反射板之製造方法,其中 該透射部之外型尺寸爲3/zm以上、15//ΙΏ以下。 3 .如申請專利範圍第1項之擴散反射板之製造方法,其巾 該透射部之外型尺寸爲6//m以上、12//m以下。 4 ·如申請專利範圍第1項之擴散反射板之製造方法,其中 該反射膜含有金屬膜。 5 .如申請專利範圍第1項之擴散反射板之製造方法,其中 該金屬膜含有金屬銘、銘合金、或銀合金。 6 ·如申請專利範圍第1項之擴散反射板之製造方法,其中 1304156 該鄰近曝光條件爲, 該光遮罩係內側形成擴散反射區域形成用圖案、外側形 成透明圖案之光遮罩,且 該光阻係混入有對感光波長域具有吸光性之吸光性材 料的正型光阻。 7 ·如申請專利範圍第6項之擴散反射板之製造方法,其中 該光阻之感光波長域的平均透射率爲0 . 0 1 /// m以上、 〇 · 3 / // m 以下。 8 ·如申請專利範圍第6項之擴散反射板之製造方法,其中 該吸光性材料係碳黑。 9 · 一種擴散反射板,係使用於反射型液晶顯示器,其特徵爲·· 具有:塗布於基板表面上,且具有在圖案化後以熱處理 形成之凹凸表面的光阻;及含有形成於該光阻上之金屬膜 的反射膜;且,以4x1 03cd/in2之照明環境下的散射強度超 過5x1 03cd/m2之方式來設定標準白色板之散射強度。 10.—種鄰近曝光方法,其特徵爲: 鄰近曝光時之光遮罩及光阻之距離爲L(//m)、鄰近曝光 時之光遮罩的透射部之外型尺寸爲D (// m )時,滿足以下之 不等式: 1 . 3<L/D2<2 · 8。 _____ H13 04 i
    fv..j m 2. og 拾壹、圖式··
    第1匱 1304156 「一—^ -~——-—一— 9&, 2. 〇% •年月日修(更)正替換頁 第2A圖 第2B圖
    2 第2C圖 第2D匱
    第2E匱
    1304156 ϊ \
    遮罩形狀 9/3 0: /i m 曝光間隙 μ m L/D2 散射亮度 cd/m2 L/D2 散射亮度 cd/m2 90 74% 2830 111% 2940 140 116% 4210 173% 3950 170 140% 4410 210% 5010 200 165% 5130 247% 6300 230 190% 6080 284% 1319 260 215% 2810 321% 679 第4匱 1304156
    1304156 第6A圖
    第6B圖
    心2a·
    第6C圖
    1 3 第6D圖
    第6E圖
    1304156 年月日修(更)正替換頁
    第7圖
    曝光量(mJ/cm2) 1304156 ο 2 ο· 月日修(更)正替換Μ 8· 0. 6 0. .4 ο·
    60 80 顯影時間(sec) 20 40 100 120 第9圖 C:顙 3决 銀 加工深度 jtim 90 1.11 135 0.88 180 0.77 225 0.58 315 0.00 第10匱 1304156
    間隙 外徑11 寬度3 外徑9 寬度3 外徑7 外徑3 100 0.95 0.77 0.91 0.02 150 0.74 0.45 0.64 0.00 200 0.51 0.25 0.41 0.00 第11圖 曝光量 mJ/cm2 曝光間隙 μ m 煞射亮度 cd/m2 300 150 6220 400 70 2830 400 100 4810 400 150 6150 400 200 3470 400 250 1800 500 150 6000 第12圖 1304156 散射角1(° ) 反射光亮度(cd/m2) 標準白色板亮度(cd/m2) 10 1930 511 15 2510 1050 20 2840 1730 25 4090 2510 30 3390 3340 第13圖 散射角(° ) 反射光亮度(cd/m2) L/D2=160% L/D2=210% 標準白色板亮度(cd/m2) 10 2203 3716 511 15 2927 5461 1050 20 3727 3741 1730 25 5069 1067 2510 30 3229 202 3340 第14廣
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