TWI336104B - Diffusing reflectors, methods for manufacturing the same, and display apparatuses including the same - Google Patents

Description

1336104 玖、發明說明： 【發明所屬之技術嶺域】 本發明關於一種製造擴散反射器組合物之方法，包括用一 金屬（奈米）微粒懸浮液塗佈一基板。本發明進一步關於一使 用以上方法所製造之擴散反射器，及包括該擴散反射器之反 射型顯示裝置。 【先前技術】 反射型顯示利用一電光層，基於如液晶、電泳、電色、電 潤濕或轉換箔效應，且係形成為薄且輕結構的平板形，確保 功率損耗低。因此’該等顯示裝置一直係針對廣泛的應用領 域（如手持裝置的顯示）而進行開發。電光物質如液晶並非自 發光產生的類型，而是藉由選擇性傳送或遮蔽外部光束來顯 示景>像。該顯示裝置可依據發光系統，分為傳輸型及反射型。 在反射型顯示裝置中，利用來自周邊環境的入射光實現顯 示。其本質係旨在藉由有效的利用此入射光來改善亮度。而 且，為了實現所§胃紙白的白色顯示，基本上需要在面板上實 現入射光的擴散反射。因此，在許多情況下，先前技術之反 射型顯示裝置包括面板内的擴散反射層。為了盡可能顯示紙 白的外貌，該擴散反射層的表面包括精細的非均衡性，且具 有接近於理想擴散之特性。然而，很難斷定反射特性能充分 滿足實際應用，且從改善其反射特性的角度，自設計處理階 段起改善非均衡性狀況，始終視為相關技術中反射型顯示裝 置之問題。 在ΕΡ 965863中，擴散反射器藉由多階段處理產生，其中 86342 -6 - 1336104 一具有光敏性之樹脂薄膜形成於基板上。在下一步處理中， 此樹脂薄膜藉-微影蝕刻形成圖案，以提供彼此隔離的柱形體 集聚。隨後，在下一步處理中，為了形成最大傾斜角低於丨2。 之—非均衡性表面層，執行熱處理使個別柱形體產生平緩變 形。作為最後處理，在略微修正之非均衡層上形成金屬薄 膜。此方法產生以下缺陷：因為係勞動密集型生產，從而導 致成本昂貴，以及在熱處理中獲取之所需粗糙度部分藉由在 該層上覆蓋一金屬層而抵消，比如在表面粗糙的樹脂層上喷 滅-紹層。TFT陣列之生產成本進一步隨光罩數目增加，以 及產量一般隨光罩數目增加而減少。以上藉由微影蝕刻產生 圖案之方法的另一缺陷係若圖案並非完全隨機，照射表面時 可能會出現干擾顏色。因此本發明之目標係提供一種容易實 施的製造擴散反射器之方法，其成本低廉且無以上缺陷。 【發明内容】 發現之該方法包括用金屬微粒懸浮液塗佈一基板，其係藉 由塗覆金屬奈米及/或次微米級微粒之懸浮液，以具有至少 一甲基群組及至少一烷氧基群組的矽烷衍生物作為添加 劑，以及高溫退火處理該塗佈基板。 還發現添加矽烷衍生物可改善熱穩定性，從而允許傳導鏡 得以在更高溫度下退火。在更高溫度下退火可改善此鏡的傳 導性。退火溫度應高於35〇〇C ,約5〇〇。(：則更佳。在此退火溫 度下’此奈米微粒形成叢冑，其典型尺寸為寬度約_及高 度100 mm。矽烷衍生物最好為曱基三烷氧矽烷、具有1至4 個碳原子的烷氧基半族。更佳選擇係矽烷衍生物為曱基三甲 86342 1336104 氧，石夕坑、甲基三乙氧基珍炫或其混合物。 田金屬奈米微粒懸浮液包含小於2G Ml % (體積百分比）之 石夕院衍生物（較佳之為ΐΐ5ν〇1%，βι〇ν〇ΐ%Μ^4 獲得特別好的結果。 田形成用於反射顯示之擴散鏡時，奈米微粒較佳係膠質銀 溶膠微粒。铁而，f ·5ΡIΛ …、而亦可選擇金、鉑、铑、銥、鈀、鉻、銅、 鋁及其混合物。在被動矩陣顯示中，如有必要可使用一後備 屬以減J線電阻。在主動矩陣顯示中，可藉由標準金屬 化處理如利用！呂，形成列及行。在主動矩陣顯示中金屬沈 積係形成主動板之最後步驟。因而該金屬層用來形成鏡，也 用於在TFT之間形成金屬連接（通道）。 由本發明形成之顯示，當照射該等層時，其具有一理想紙 白外觀，且沒有干擾顏色出現。而且此方法比現有形成此等 顯不之方法成本更低。有可能在像素之間形成1〇至2〇 um的 間距，藉由在塗覆金屬前定義像素之間「蘑菇形」線甚至可 實現更小間距。如雜誌〇E，卷1，nr. 2(2001年2月），第18頁 (也可見於 http://oemagazine.com/fromTheMagazine/feb01/ brightness.html)所示，以上步驟可在「padd〇」處理中分離 多LED矩陣顯示中陰極線完成。 因此上述發明也係關於一種反射型顯示裝置，其包括至少 一基板、一電光層、本發明之擴散反射器及至少一電極。 依上述方法生成之擴散反射器可包括在反射型顯示裝置 之中°在此情形下，提供該反射型顯示裝置作為基本結構， 在入射側中配置第一透明基板，第二基板藉由預定間隙與第 86342 1336104 一基板結合’且配置在對立側’ 一電光層位於間隙内第一基 板侧’一擴散反射層位於間隙内第二基板侧，一用於對電光 層施加電壓之電極形成於第一及第二基板中至少一基板 中。該擴散反射層由一形成堆積區域之樹脂薄膜及一形成於 堆積區域上之金屬薄膜組成。 本發明可用於形成具有擴散鏡的主動或被動板，及用於反 射顯示及使用金屬電極之其他顯示的電連接，如Lcd、電 泳、電色及電潤濕顯示、箔顯示、轉換鏡、pALC顯示及多 LED。 【實施方式】 本發明之一較佳具體實施例將參考附隨圖式詳細解釋。圖 1顯不本發明之擴散反射器。如圖1所說明，例如基板1由玻 璃材料或類似物組成。具有光敏性之樹脂薄膜2可形成於基 板1上，但此並非必需。可使用（例如）一光阻做為樹脂薄膜2。 在此具體實施例十，藉由使用旋塗或印刷方法塗佈此光阻， 形成厚度約為1.0 μιη之薄臈。接著，在處理中，藉由使用旋 塗’用本發明之奈米微粒金屬懸浮液在基板或樹脂薄膜2上籲 形成圖案，提供柱形體集聚作為薄膜3。也可使用其他處理 =法如微影蝕刻。在此微影蝕刻方法中，曝露處理過程藉由 紫外線輻射進行，其後執行顯影處理。紫外線之適當輻射能 量範圍介於150mJ至250 mJ。當輻射能量小於15〇mj時能 :太，，當其超過25〇111】時，能量太高，因此可能產生側蝕 可在基板1或樹脂薄膜2上藉由旋塗、喷濺、或真空蒸發 、'尤積此奈米微粒金屬材料，如紹、銀、或類似物，從 86342 -9- 1336104 而形成金屬薄膜3。 · 實例 - 為了獲取53.4 wt. %(重量百分比）銀之水分散液，向10.14 克水及2.587克5 wt.%聚乙烯醇中添加次微米級銀微粒（14.7 克，不包括Mitsui)，並在滚輪運送機中存在45克玻璃珠時礙 磨濕球一晚。 藉由混合A或B之成分，製備成兩種水解混合物。 A) 40克甲基三甲氧基石夕烧（methyl trimethoxy silane ； MTMS) 0.87克四乙正梦酸鹽（tetraethyl orthosilicate ; TEOS) 32克水 4.5克乙醇 B) 40 克 MTMS 40克水 藉由混合此銀分散液與水解混合物A或B之一製備成塗佈 液體，其數量如表中所示，其後以5 0 rpm速度旋塗此塗佈液 體10秒，接著以300 rpm速度塗佈40秒，在玻璃基板上旋塗 此混合物。在35°C使樣品乾燥。藉由450°C或580°C時在空氣 中90分鐘加熱來執行固化過程。 表 銀 水解混合物 MTMS* 的體 分散液（g_r) 積百分比 A (g) B (g) 86342 -10- 1336104

2g/ml之密度 測量此塗佈樣品，因其角度取決於散射反射特性及反射/ 傳輸特性。發現在可視區域中樣品顯示出良好的反射。反射 光強度係相對於參考BaS〇4樣品強度（入射角處）之4倍。當入 射角為15。角時，反射光強度係完全擴散反射BaS04強度之3 至3.5倍。當入射角為5〇。角時’反射光強度量係BaS〇4之約 0.5倍。 【圖式簡單說明】 本發明藉由下列非限制圖式及範例進一步說明。 圖1顯示本發明之擴散反射器的示意圖。 【圖式代表符號說明】 1 基板 2 樹脂薄膜 3 薄膜 86342

Claims (1)

1336104 第92118072號之申請專利範圍修正本 申請專利範圍： ‘ 1'種製造擴散反射益之方法，包括用一金屬原子奈米微粒 懸浮液塗佈一基板，及在高溫下退火處理該塗佈基板，其特徵為 該金屬原子奈米微粒懸浮液包括一具有至少一甲基群組及至少一 院氧基群組的矽烷衍生物作為添加劑。 2.如申請專利範圍第丨項之製造擴散反射器方法，其中在 3 5 0 C以上溫度下執行該退火處理。 3. 種擴政反射器，包括一塗佈有一金屬原子奈米微粒懸浮 液及添加劑之退火基板，其特徵為該添加劑包括一具有至少一 曱基群組及至少一烷氧基群組的矽烷衍生物。 4. 如申請專利範圍第3項之擴散反射器，其中該矽烷衍生物係 曱基二烷氧矽烷、具有1至4個碳原子的烷氧基半族。 5. 如申請專利範圍第4項之擴散反射器，其中該矽烷衍生物係 曱基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷或其一混合物。 6·如申請專利範圍第3、4或5項之擴散反射器，其中該金屬原 子奈米微粒懸浮液包括體積百分比小於2〇%之該矽烷衍生物。 7·如申請專利範圍第3'4或5項之擴散反射器，其中該等金屬 原子奈米微粒係從金、銀、鉑、鍺、銥、鈀、鉻、銅、鋁及其混 合物中選擇。 8·如申請專利範圍第3、4或5項之擴散反射器，其中該等金屬 原子奈米微粒係膠質銀溶膠微粒。 9. 一種包括至少一基板、一電光層、如申請專利範圍第3、4 或5項之擴散反射器及至少一電極的顯示裝置。 9109A-A35176TWF2(20101022) 1