TWI534856B - 使用選擇性黏著之圖案化表面之方法 - Google Patents

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Description

使用選擇性黏著之圖案化表面之方法
本發明係關於一種提供譬如配向層之使用於液晶顯示裝置或空間光調變器之圖案化表面的方法。尤其是，本方法係關於形成來自可固定材料的層，譬如光聚合物或熱塑性聚合物，其係予以塗布在基板上。
液晶裝置(LCDs)與空間光調變器基本上包含在間隔2與10微米之一對細胞壁之間所含有的液晶材料薄層。使用以形成細胞壁的基板通常從玻璃(譬如0.7mm鈉鈣玻璃)或從彈性塑膠層(譬如PET、PES或PEN)所形成。該基板包括在內部表面上的電極結構，其係經常形成在譬如ITO或PEDOT的透明導體中。在一個或兩個基板上，該電極將予以圖案化，以形成適當像素的結構。在被動陣列裝置中，行與列電極係在該裝置的相反內表面上。每一像素形成在電極的交叉部分。或者，主動陣列裝置具有基板用的共同電極，且每一像素係從另一基板上的匯流排線予以定址，薄膜電晶體或類似的排列則可使用來刪除來自匯流排線的串音。
通常在LCD中，每一基板的最上內層會以適當的配向層來處理。此層被設計來給予與所接觸之液晶分子用對稱軸的適當配向。液晶塊隨後採用一結構，該結構取決於細胞壁表面配向特性與譬如液晶材料型態與液晶層厚度之種種其他因子。電極致使電場施加到液晶層。這造成液晶的重新配向，以平行或垂直施加電場來配向，根據該設計，因而可調整液晶的結構。設備通常提供用於不同配向結構(例如，予以配向的表面與予以配向電場的狀態)之間區分。這包括照明器、偏光器、反射器、散射器與擴散器、顏色過濾器與延遲板。例如，該裝置包括設計以產生譬如在特定方向中改善亮度之適當觀看特性的微稜鏡折射器。
有許多不同型態的配向對熟諳該技藝者為可取得的。實例包括垂直配向(其中液晶顯示引導器垂直配向表面，其係起因於低能量表面或具有長鏈鎖群的表面)、液晶平行表面並配向於較佳方向的平面均相以及引導器配向於平行表面之較佳方向但具有自那表面之固定傾斜角的傾斜均相。每一型態的配向均可使用適當方法來得到。例如，許多液晶顯示器使用聚亞醯胺塗層，該塗層旋塗或轉印在基板上、烘烤並隨後以尼龍布摩擦，以供給配向方向。或者，具有長下垂脂肪鏈的聚亞醯胺會使用來產生均相配向。
一種型態的配向層係從光柵形成。此一光柵可從輪廓表面形成，其中該配向係由接觸表面之局部分子力之合併效果與輪廓表面之形狀所支配。就均勻配向而言，光柵可從週期性或近似週期性的結構所形成。在此非均勻結構是必要的，該光柵結構(例如，其形狀、方向或配向特性)則會改變。或者，該光柵可設計來供給均勻配向，但其係具有局部改變的一些特性(譬如操作電壓)。光柵配向層不一定從輪廓表面形成。具有局部改變配向情況(例如，對平面垂直)的平表面亦可使用作為一光柵配向層。
使用譬如此之光柵配向層的一個優點係為高度彈性與控制是有可能的。例如，任一預傾角可以高度的準確與一致性來使用；改變液晶配向方向可使用在相同配向層內具有不同光柵方向的區域來自動進行。光柵表面所允許控制的另一實例係為引進超過一個的穩定配向狀態。已知多穩定液晶裝置的一種特別型態係為在美國專利案6,249,332與美國專利案6,456,348中所描述的頂點雙穩定裝置(ZBD)。在此裝置中，週期性光柵輪廓形成在一有邊界細胞壁的內表面上。光柵輪廓係設計為允許裝置中之液晶在兩個穩定與可視力分辨架構之任一個之間電性閂鎖。同樣已知多重穩定可藉由提供適當光柵輪廓而得到；例如，參見美國專利案第7053975號。
不定期光柵結構亦顯示來提供頂點雙穩定性；例如，請見WO01/40853。頂點雙穩定性亦可使用雙光柵結構來引發，同樣如在EP1234207與EP1139151中所述。使用光柵結構來製造的方位雙穩定裝置(ABD)亦已知(見EP0744041)，其係為使用以提供垂直配向向列型裝置的種種表面結構(例如，見Koike等人1997年提出，IDW，第159-162頁)。雙光柵裝置亦可在先前描述為具有雙穩定扭曲向列型裝置。除了單光柵與雙光柵以外，配向層還予以描述為具有許多不同傾斜度、振幅或其他此些形狀差異，其係形成為美國專利案第2008/0170018A1號中的光柵排列。同樣地，在光柵配向層中光柵結構會藉由移相、電洞或其他不連續結構WO2004/070465A1來規律、隨機或假隨機地予以斷裂。雙穩定膽固醇與鐵電液晶裝置(包括在GB2315900中所描述之具有聚合物牆的此些裝置)亦為已知。此外，還有許多使用表面壓花結構來配向的單一穩定液晶顯示器。例如，光學控制雙折射(OCB或”Pi細胞”)、垂直配向向列(VAN)、混合配向向列(HAN)、扭轉向列(TN)與超扭轉向列(STN)。
在特定先前技藝裝置中，液晶配向所需的週期性光柵輪廓係在材料層中蝕刻。例如，在玻璃基板上的光阻材料層可暴露於強度週期性改變的光圖案。光阻隨後會予以顯影，以提供希望的週期性光柵輪廓。
或者，同樣已知使用壓花技術，以將表面輪廓戳印入塑膠層內。例如，標準的熱烙壓花或戳印技術可使用來產生光柵輪廓結構於適合使用作為液晶配向層的塑膠中(例如，Lee等人所提出的Jpn.J.Appl.Phys.第32冊(1993年)第L1436-L1438頁)。種種替代的壓花技術亦為已知，並且使用來形成光學儲存媒體(例如，美國專利案第4,790,893號)與衍射-折射高光澤紙(例如，美國專利案第6,358,442號)。製造光柵配向層的較佳方法係為使用壓花於光聚合物內，如在美國專利案第2005/0150589號中所描述的。未固化的光聚合物係沈積在基板上，並且予以壓擠地緊密接觸已經進行必要光柵倒轉的層內。此倒轉層可從鎳形成，或為具有需要形狀的塑膠鑄品。例如，該層可從PET支撐膜形成，在該支撐膜上，有一層亮漆材料(例如，亦為光聚合物或樹脂)具有倒轉光柵形成於其中。此壓花型態給予配向光柵良好的複製，其具有配向與所施加電場的必要均勻性。
通常可使用某些圖案化方法，以致使配向層能夠覆蓋欲觀看與轉換的裝置區域，但也可確認該裝置的其他區域缺乏配向層。這是為了一些因素來進行。商業用液晶裝置可使用兩大型基板疊層在一起、密封並隨後切割成塊以形成許多個別裝置來製造。這得以獲得更高的產量，該產量係關於每一疊層的裝置數目。通常從單一疊層可產生六個或更多個裝置。為了形成此疊層，使用以包含液晶材料的紫外光或熱密封首先會予以印在任一基板以及在壓力下放在一起的基板上，且該密封材料隨後會予以硬化(經由熱、時間與/或紫外光的作用)。可從該基板切割個別裝置，以確保會有一或更多接合壁架，以允許電性接觸，以產生必要的電極。該裝置隨後可以液晶來毛細充填、測試且電子裝置可黏著到在該接合壁架與諸壁架上的暴露電極。因此，使配向層與類似層圖案化的一個非常重要因素(譬如施加在電極上的硬塗布材料)係為確保可將配向層從接合壁架移除，以確保該些電極能夠容易地產生良好的電性接觸。同樣地，配向層無法與密封劑區域重疊，因此造成密封的弱化與裝置的潛在失效。
或者，可從該裝置的一些區域移除配向層以使來自第二層的配向得以變成與液晶之接觸層的裝置係為已知。例如，具有改善觀看角的裝置可使用以摩擦聚合物配向層而不是使用簡單光柵配向來製造，該摩擦聚合物配向層可予以圖案化以產生兩個不同的配向方向，其係藉由覆蓋摩擦聚合物的區域、在第二方向中摩擦、隨後並且從較佳配向方向仍未改變的第一區域移除保護性遮蔽。
有三種普遍的方法予以使用來圖案化顯示裝置諸層。第一，使用選擇性移除。將一層(譬如配向層)旋塗或印在全部或大半的基板面板上。隨後將該層必須保留的區域覆蓋以遮蔽層，並將剩餘的區域蝕刻。這是使用於顯示工業中的普遍技術，其係通常使用來圖案化ITO電極，其中該遮蔽層係使用對酸性蝕刻不敏感的光阻層來形成。亦可能將此種型態的技術使用於配向層(例如，稍早所描述的複式區域裝置)。
第二種圖案化的普遍方法係為使用選擇性固化。其係為使用光阻、光聚合物或其他光固定材料之大部分液晶顯示裝置圖案化製程所使用的標準方法。這類似標準光微影方法(例如見W.M.Moreau(1988)〝半導體微影；原理實踐與材料〞，Plenum)。在先前技藝美國專利案第2006/0035086號中，選擇性固化可使用來製造光柵配向層，其係並且係為使用於顯示裝置內所使用之其他光聚合物的方法(例如，在K.R.Amundson與M Srinivasarao(1998)〝聚合引發相分離所起皺之表面上的液晶錨定轉變〞Phys.Rev E.,第58冊，第R1211-4頁中所使用的光聚合物，而且在此參考P.M.S.Roberts,G.R.Mitchell與F.J.Davis(1997),J.de Phys.,Ⅱ第7冊,1337-1351或在WO 02/44801中所使用的其他垂直光聚合物)。在本方法中，配向層可從光聚合物或塗在基板整個表面上的光阻所形成，例如使用壓花方法、網印或藉由旋塗。一旦準備好固化，事先圖案化(例如，鉻的)遮罩會予以引領接觸或近乎接觸表面。該材料隨後會使用校準紫外光光源經過遮罩來固化。該基板隨後會以適當溶劑、清潔劑或攪動液體來沖洗。就陽性的光聚合物而言，固化光聚合物將保留，在此該遮罩對紫外光輻射而言是透明的，且從那輻射過濾的區域將予以沖洗。
對使用‘乾膜’製程之所選固化方法的變更係描述於美國專利案第4751167號(Yamagata)與美國專利案第6013409號(Chou)。這是所選固化製程的特殊情形，其中光聚合物層可藉由高分子重量而在室溫予以選擇性地固體化。在兩情形中，載具膜會在熱與壓力之下疊層在所接收基板上，接著遮罩曝光，之後，載具膜會予以剝去。在剝去時，光聚合物的光活化區域會保留在接收基板上，同時未光活化(但卻仍為固體)區域則保留在載具膜上。這些乾轉換製程不需要隨後將來自接收基板之未固化材料沖洗。不過，這些製程受限於高度光聚合物黏度的情況，其係使它們不適合用於光聚合物必須以一速度與壓力而流入微型高縱橫比光柵結構的應用，譬如壓花或紫外光鑄造型態的方法。這使他們在高產量製造上不切實際。
該些方法具有重大的缺點，亦即它們需要遮罩的正確配向以產生圖案，需要昂貴的設備(譬如校準紫外光源)，並具有相當大數目的步驟。他們通常亦需要許多額外的步驟，包括未固化材料的沖洗，並且需要不適合低成本連線式(in-line)製造的昂貴設備(譬如校準紫外光源與遮罩配向器)。
這些缺點可使用選擇性沈積方法來避免。在此方法中，該配向材料會例如使用水性印刷機、襯墊印刷機或噴墨印刷機來予以印刷。該印刷機控制欲沈積之材料的正確數量與位置。不過，本方法需要將正確數量的材料沈積，其係並且無法使用於非常細微的特徵。
本發明之目的在於減輕至少一些上述缺點。
根據本發明第一態樣，一種提供用來圖案化光聚合物材料層的方法包含以下步驟：
a)選擇性塗層一層光反應性黏著促進劑於基板表面上，以便產生塗以光反應性黏著促進劑薄層區域，以及缺乏該光反應性黏著促進劑的區域；
b)將一層光聚合物塗層在含有光反應性黏著促進劑區域的該基板上；
c)將基板暴露到有效能量的紫外光輻射，以固化光聚合物與光反應性黏著促進劑於塗以光反應性黏著促進劑之該等區域與缺乏光反應性黏著促進劑之該等區域中；以及
d)從缺乏光反應性黏著促進劑的區域，移除固化光聚合物的區域。
根據本發明第二態樣，一種提供用來圖案化光聚合物材料層的方法包含以下步驟：
a)將一層光反應性黏著促進劑選擇性地塗層在基板表面上，以產生塗以光反應性黏著促進劑薄層的區域以及缺乏光反應性黏著促進劑的區域；
b)將光聚合物沈積在該基板上，其包含光反應性黏著促進劑的區域；
c)取包含一表面的載具膜或其他載具媒介，該表面將被壓擠以接觸未固化的光聚合物，其中該表面當接觸那光聚合物來固化時所具有對光聚合物的黏著能量密度比接觸在缺乏光反應性黏著促進劑區域中基板的光聚合物黏著能量密度更高，且其中該表面當接觸那光聚合物來固化時所具有對光聚合物的黏著能量密度比接觸在塗以光反應性黏著促進劑區域中基板的光聚合物黏著能量密度更低；
d)藉由施加壓力於基板與載具膜之間來壓花未固化的光聚合物，以致於均勻的光聚合物層能夠形成在基板上，其中該光聚合物塗層區域之壓花層塗布光反應性黏著促進劑的區域以及缺乏光反應性黏著促進劑的區域；
e)將含有塗以光反應性黏著促進劑之區域與缺乏光反應性黏著促進劑之區域的基板暴露到充足能量的紫外光輻射，以固化光聚合物與光反應性黏著促進劑；以及
f)以載具膜保留固化光聚合物於缺乏光反應性黏著促進劑之區域中，以及基板保留固化光聚合物於塗以光反應性黏著促進劑之區域中的此種工具，來移除載具層。
根據本發明第三態樣，一種液晶裝置包含：
a)兩細胞壁，密封一層液晶材料；
b)電極結構，在至少其中一個內部細胞壁上；
c)一種表面配向，在提供配向到接觸液晶分子之至少其中一個細胞壁的至少其中一個面對表面上；
d)用來區分液晶材料轉換狀態之間的工具；
e)用來施加適當電信號，以造成液晶排列之兩或更多個狀態之間轉換的工具；
特徵為
f)一表面配向層，在允許液晶分子採用至少一配向狀態的至少一細胞壁上；
g)該排列使至少一配向層能夠從光聚合物層形成，在下面係為一層光反應性黏著促進劑；
h)該排列進一步由該裝置內的區域所組成，其中含有光聚合物配向層區域與光反應性黏著促進劑的基板亦同樣地由缺乏光聚合物與光反應性黏著促進劑兩者的區域所組成。
本發明第三態樣的裝置係由從玻璃、塑膠基板、金屬基板、半導體基板或其他類似材料或顯示工業所共用之材料組合所產生的細胞壁所組成。預期至少其中一片基板係為透明或部分透明。其中一片基板係為反射性或吸收性，其具有吸收部分或所有可見光譜的內部表面。一或兩基板可以不同吸收材料的區域來圖案化，例如形成彩色濾光片、黑色陣列層或類似光學結構。該基板亦包含額外的光學元件，譬如擴散器、稜鏡、微型稜鏡、雙凸透鏡與散射表面。電極結構包括自ITO、PEDOT、鋁或組合或任何其他合適傳導材料形成的行與列電極。基板包括譬如TFT(薄膜電晶體)與TFD(薄膜二極體半導體元件)。電極可以一連串行與列電極來形成，它們可排列成可定址元件的x-y陣列，以形成顯示像素。基本上，這些電極的寬度在100微米與300微米之間，其係並且間隔大約5微米與30微米之間。或者，該些電極可排列為切片格式、γθ陣列或由欲空間調變之資訊所決定的其他格式。用來在轉換狀態之間光學區分的工具包括一或更多個偏光器、四分一波或類似延遲板、補償板、光源(冷陰極管、有機發光二極體、發光二極體、白熾燈泡)與相關光導。
液晶可由向列型、膽固醇或層列相液晶材料所形成，包括層列相A、層列相C、旋光層列相C、鐵電。液晶材料可以是棒狀或盤狀。使用以在該等狀態之間電性轉換之液晶材料的特性係為介電各向異性、彎電、鐵電、秩序電或離子遷移各向異性。該裝置包含其他元件，其包括間隔器、聚合物牆、黏合劑-密封、端點-密封、包括一或更多此相位的其他微粒電性材料。玻璃面板的間隔將是在1微米與100微米之間，較佳地是在3微米與8微米之間。
其中一種配向層係自聚亞醯胺(摩擦或未摩擦)界面活性劑形成。使用於配向層的光聚合物可形成為平層，其中它供給垂直、圓錐或退化的平面配向，或者它隨後處理以引發譬如摩擦的平面配向。或者，光聚合物可藉由曝光到偏振紫外光而固化，不管是以正向或斜向入射或者引發光配向之液晶顯示工業中普遍常見的其他方法。在這些實例中，平光聚合物將引發平面均相或傾斜均相、雙穩定或多重穩定配向。該配向方向可在該裝置區域內改變，以致於在至少其中一種狀態中配向引導器的面內元件能夠改變，但是預傾角卻是固定，或者以致於預傾角能夠在整個配向層改變。
使用光聚合物配向對形成輪廓化配向層特別有利。這些輪廓化表面係為了除了配向以外之目的來使用表面特徵(例如間隔器、牆壁等等)，其係並且依靠如上述的各別配向方法。較佳地，光聚合物配向層將形成一光柵，以供給光聚合物之形狀與表面特性所支配的配向。此光柵係為單光柵、偶而斷裂(例如滑片、洞、頸狀等等)的單光柵、雙光柵、柱子、壁架與其他類似結構。該光柵可由規律、近乎規律、隨機或假隨機特徵所組成。該光柵可予以圖案化，以形成不同配向、間距、閂鎖臨界、轉換電壓(例如經由補償之改變)之區域。
如在先前技藝中所描述的，光柵的局部輪廓可以是方形、矩形、不對稱正旋曲線、正弦曲線、菱形六面體或類似。有利地，光柵可設計來產生雙穩定性或多穩定性，其中一種或更多種穩定狀態具有不同的方位定向，或不同的頂點定向，或任一者的組合。有利地，光柵將使用來形成頂點雙穩定表面，如在美國專利案第6,249,332號與美國專利案第6,456,348號中所描述。
第1圖顯示形成圖案化光聚合物層之習知所選固化製程。在步驟1中，譬如未固化光聚合物11的可固定材料膠泥，其係會在承載倒轉所欲光柵輪廓之載具膜10疊層以前於液晶顯示基板12上擴散。載具膜可使用美國專利第2005/0150589號中所說明的真空或滾筒方法而予以壓花在基板上。在步驟2，載具膜10與液晶顯示基板疊層12會經由接觸遮罩14而暴露到紫外光輻射13。在步驟3中，載具膜會予以剝去，以露出承載所欲光柵形狀之固化光聚合物16區域。該固化區域的尺寸大小係由遮罩14的設計所控制，其並且實際上係選出來產生符合液晶顯示基板上之電極區域的光柵區域。所選固化製程的主要問題係為未固化光聚合物17層亦予以保留在液晶顯示玻璃上。這必須藉由增加時間與成本到製造製程的額外沖洗與乾燥步驟來移除。基於此情況，所選固化製程並不理想的。
第2圖顯示習知所選沈積製程。在步驟1中，薄層光聚合物11係以精確尺寸與厚度予以印刷在基板12上。可使用噴墨或水性印刷製程來提供此層。在步驟2中，載具膜/液晶顯示基板疊層包含仍然保留所欲尺寸的光聚合物層。在不需要接觸遮罩之下，將此疊層暴露到紫外光輻射13。在步驟3中，剝去載具膜，以留下在任一側上具有乾淨裸基板的固化光柵16區域。沒有進一步的沖洗製程需要，因此，在所選固化上，此所選沈積製程是出眾的。不過，此製程需要光聚合物的精確用量與壓花製程期間內所施加壓力的嚴密控制兩者。從最佳狀況的任何改變將導致起因於具有光聚合物之光柵溝渠之不完全充填的光柵保真度損耗或者導致固化區域大小失誤之光聚合物的過度擴散。
第3圖顯示根據本發明的選擇性黏著製程。在步驟1中，將一層黏著促進劑30印刷在液晶顯示基板12上。此層可使用噴墨印刷、水性印刷或其他方法來施加。在施加以後，將該層乾燥以移除溶劑。在步驟2中，將未固化光聚合物11施加到在具有或不具有底層黏著促進劑之區域頂部上的液晶顯示基板。此未固化光聚合物可呈膠泥地沈積，它可藉由旋塗(以隨後蒸發的溶劑，或做為純淨的光聚合物)、噴塗來沈積，或者它可藉由噴墨、襯墊印刷器、網印或類似方法來印刷。在所有這些情形中，光聚合物的劑量並非是決定性的。在其施加以後，載具膜10可使用真空或滾筒製程而予以壓花在基板上。在步驟3中，在不需要任何曝光遮罩之下，載具膜10與/或液晶顯示基板疊層12會暴露到紫外光輻射13。在步驟4中，將載具膜剝去，以露出固化的光聚合物區域16，該區域係黏著到在步驟1接收光活性黏著促進劑塗層之相同區域中的液晶顯示基板。剩下的固化光聚合物則予以保留在載具膜上，並因此當自基板剝去膜時自液晶顯示基板的表面予以移除。
美國專利申請案第2005/0150589號描述實施壓花製程的方法。在實際裝置中，欲磨光的光柵層理想上限制在活性電極區域的尺寸或該顯示器的觀看區域。更重要地，因為這些材料係設計來形成玻璃表面(或ITO塗層玻璃表面)之間的牢固密封，所以光柵理想上可在液晶顯示邊緣密封與末端插塞附近予以移除。
從上述三種方法的比較可清楚明瞭，選擇性黏著方法將提供定義基板哪部分保留光柵層的最高產量與最低成本方法。在本方法中，黏著促進劑與光聚合物均不需要以精確劑量來施加。此外，在將載具膜自液晶顯示基板剝去以後，並不需要任何的沖洗製程。
為了支配該選擇性黏著製程，重要的是能夠控制存在於系統中的相關黏著能量。這是參考第4圖來定義。在載具膜10與固化光聚合物16之間的黏著能量視為EPF。固化光聚合物16與未塗以光反應性黏著促進劑之液晶顯示基板區域43之間的黏著能量視為EPS。在跟隨當彼此接觸時光聚合物與反應性黏著促進劑之固化以後，該固化光聚合物16與塗以黏著促進劑30之液晶顯示基板之間的黏著能量視為EPA。為了使選擇性黏著成功，以下的關係必須真實：EPA>EPF>EPS (1)本發明提供控制個別這些黏著能量以提供可靠高產量製程的方法與實例。
因為典型的光聚合物與液晶顯示裝置基板的無機表面具有很少的化學親合力，所以固化光聚合物與未塗層液晶顯示裝置基板之間的黏著能量(EPS)基本本質上為低，例如小於1.0焦耳/平方公尺。不過，一些光聚合物材料包含極性官能基，其係藉由設計或作為組成混合物之化合物中所保留的污染物。此些極性基團包括但不限於-COOH(羧酸基)、-OH(氫氧基)、-CN(氰基)、-NCS(異硫氰基)。此些有機端基團將對在液晶顯示基板中的表面基具有牢固的黏著吸引。例如，該基板的SiOx區域將含有表面矽醇基。具有ITO(氧化銦錫)塗層的基板區域亦將具有極性表面端。為了在此些情形中維持低黏著能量，該基板的相關區域可被動經過一或更多合適的被動製程，以減少黏著能。為了簡化，不管怎樣，較佳地是選出使用於具有低濃度極性基之選擇性黏著方法的光聚合物混合物。熟諳該技藝者將瞭解如何選出具有低濃度極性基的適當光聚合物化合物，但一種決定特定光聚合物混合物是否合適的方法係為測量其酸值。酸值是在0.2-2.0mg KOH/g的材料令人發現具有適當的低EPS值，而那些具有酸值5-20mg KOH/g或以上者則令人發現在本發明選擇性黏著方法的一些實施例中不合適。
固化光聚合物與載具膜之間的黏著能量(EPF)部分取決於載具膜材料。載具膜本身包含一固化光聚合物材料，且當使用此膜時，在載具膜與載具膜所成形的固化光聚合物之間的黏著能量相當高。如所述，載具膜的表面輪廓(亦即，所欲表面輪廓的倒轉)可藉由塗層一層光聚合物於支撐層上來形成，譬如聚對苯二甲酸乙二酯，其係以滾筒對滾筒或步驟與重複方式，對著鎳質母膜圖案來鑄造。一旦固化的話，載具膜會提供鎳質母膜的固態正確複製品。不過，在任何固化系統中，無法避免一些百分比的反應性基仍然未接合。在自由基聚合作用的情形中，這些基團係為丙烯酸鹽、甲基丙烯酸酯或乙烯基乙醚部分。在載具膜中，這些未接合基仍然有效，且當使用載具膜以供給預定形狀到光聚合物材料時，其係可參與毗鄰載具膜之光聚合材料的隨後固化。這造成載具膜與光聚合物層之間化學鍵的形成。在此些情形中，EPF相當高，其係基本上無法因為簡單失效而以剝去測試來測量。
用來減少載具膜與接觸載具膜來固化之光聚合物之間黏著能量的一種選擇係為使用陽離子固化系統來形成載具膜，以致於剩下的未反應基團(環氧化物)並沒有參與隨後的自由基光聚合物固化。不過，陽離子材料並不令人喜愛用於載具膜或光聚合物混合物，因為這些基本上具有減緩的固化機制，其係並且導致無法接受的離子污染物。
用來減少EPF的替代性策略係為在使用前使載具膜鈍化。在此情形中，鈍化係與未反應基團轉換成無法參與自由基聚合作用的修改基團有關。一種適當的鈍化方法係為在使用它來圖案化基板上之光聚合物以前以臭氧處理載具膜。臭氧氣體可使用來引發第5圖所示的反應。該反應係由臭氧親電地添加到載具膜表面上的乙烯系未飽和殘留基團所組成。很可能的，在許多情形中，當產生羰基分裂產品之第二階段經常需要催化作用時，該反應僅僅進行到臭氧化物階段。不過，因為反應性C=C雙鍵在此點上已予以破壞，所以得到第一階段的反應是充足的。此反應對包含碳-碳雙鍵的所有化合物而言是普遍的。不過，以推電子替代品(例如乙烯醚、乙烯基酯、烯烴等等)來活化的雙鍵幾乎可能比以譬如甲基丙烯酸酯之吸電子基團去活化的雙鍵反應更快。使此反應有效所需要的臭氧可經由兩主要方法來產生，紫外光輻射與無聲的電暈放電。顯示臭氧鈍化載具膜之成功用途的實例係供給如下。
或者，載具膜可使用在支撐膜上的熱塑性樹脂來形成，必要的反轉形狀則予以熱壓花於內。在此些情形中，令人發現到，在載具膜熱塑性樹脂與使用以塗層玻璃面板之光聚合物之間的鬆開可在沒有臭氧或電暈鈍化步驟下得到。
固化光聚合物與塗以黏著促進劑之液晶顯示基板之間的黏著能量(EPA)，可全部受到黏著促進劑材料的選擇所控制。第6圖顯示黏著促進劑材料的一般結構。反應性基團61係為參與光聚合物材料之紫外光固化並因此形成與固化光柵層之化學鍵的任何化學部分。這包括醋酸鹽、甲基丙烯酸酯、乙烯醚、環氧化物、硫醇、或其他那些熟諳光可固定材料技藝者所常見的。間隔器基團62提供彈性到該材料，以改善反應產量。反應性基團63係為用物理方法吸附或用化學方法吸附到液晶顯示基板12表面上的部分。因為液晶顯示基板基本上由覆蓋以SiOX或ITO的區域所組成，所以最佳地是使用黏著促進劑混合物，其中就接合到SiOX或ITO而言，反應性基團63最優。經由測試會令人發現到，磷酸部分良好地黏著到ITO，同時矽烷部分良好地黏著到SiOX。
典型黏著促進劑的清單包括但不限於：
甲基丙烯酸磷酸乙二醇酯
乙烯基磷酸
乙烯基三甲氧基矽烷
三乙氧基乙烯矽烷
3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基矽烷
3-(三甲氧矽基)丙基丙烯酸酯
此些材料基本上是高沸點混合物，其係可呈溶劑地予以施加到高度稀釋溶液中的基板，譬如但不限於：
乙二醇丁醚
乙二醇
丙烯乙二醇
N-甲基吡咯烷酮
乳酸乙酯
甲氧基乙酸丙酯
γ-丁內酯
黏著促進劑亦可設計來包括其他元件，譬如表面活性劑，其係將與黏著不同的特性給予光聚合物。例如，黏著促進劑係設計來包含以下一或更多個：
烷基三甲氧基矽烷
烷基三甲基矽烷
烷基二甲基氯矽烷
烷基三氯矽烷
烷基磷酸
這些基團中，沒有任何一個包含光可固定部分(譬如丙烯酸基團)，其係並沒有影響到光聚合物的接合。不過，這些表面活性劑將引發在接觸液晶材料中的(垂直)配向。本發明現藉由以下實例來說明：
實例1
包含在125微米聚對苯二甲酸乙二醇酯支撐層上光柵輪廓的商業供應載具膜，其係藉由將該膜放在箱室中並且暴露到包含250ppm臭氧的空氣流達10分鐘所鈍化。同時，承載圖案化ITO電極的液晶顯示玻璃可藉由以清潔劑溶液的超音波清洗接著以去離子水的雙重沖洗來清潔。在乾燥以後，該基板可在紫外光臭氧室中予以化學式地清潔。接著，液晶顯示玻璃可在具有以下化合物的光反應性黏著促進劑溶液中選擇性塗層： 此溶液係設計為包括附著到圖案化ITO電極(EGMP)的反應性黏著促進劑，以及附著到在需要光柵之觀看區域中之氧化矽區域(譬如內像素間隙與周圍電極)的反應性黏著促進劑，但是其不具有ITO塗層。該溶液係使用設計為供給用來均勻印刷之適當特性(譬如正確黏度)的揮發性溶劑來完成。
此溶液係施加到使用平板噴墨印刷機的液晶顯示玻璃，該印刷機使用在45-50℃操作的Xaar Omnidot 760頭。所塗濕層具有1.4微米的厚度。在塗層以後，該層係藉由放置液晶顯示基板於70℃熱板上1分鐘，接著於設定130℃的第二熱板上5分鐘來乾燥。在烘乾以後，由於非常低濃度的活性非揮發元件，肉眼無法看到黏著促進劑。
接著，光聚合物材料線可沈積在靠近一邊緣的液晶顯示玻璃上。適當光聚合物的實例成分係供給如下：
實例光聚合物聚丙烯 本材料具有大約200厘泊(cp)，亦即2帕斯卡的室溫黏度。當應用壓花製程以形成表面浮雕結構時，使用黏度小於<1000厘泊(20帕斯卡)的光聚合物是有利的。就液晶顯示的內部結構而言，這特別如此，其中在表面上得到該結構的最小補償(亦即，在基板與壓花結構最底部之間壓花層的厚度)係為關鍵的必要條件。高黏性材料的使用導致壓花速度的減少；這可藉由增加所施加壓力或者所使用壓花滾筒的蕭耳硬度來彌補，但是特別地，這些會冒著使玻璃基板破裂的風險。
具有光柵表面輪廓的載具膜隨後會放下光柵側於液晶顯示玻璃上，且壓花可使用美國專利案第2005/0150589號所描述的滾筒系統來實施(其內容在此以引用的方式併入文中)。在壓花以後，疊層可在具有長波紫外線強度10毫瓦/平方公分的紫外線運送器中固化。固化時間為120秒。在剝去膜以前，從載具膜與玻璃之間排出的額外光聚合物會以浸濕丙酮的布擦去。在剝去以後，該基板可令人觀察到承載光柵區域陣列，其位置符合印刷黏著促進劑的區域。第7圖顯示此實例的照片。光柵區域可藉由相關光學衍射來清楚認定。在基板上，並沒有任何劣種光柵黏著的區域，在光柵區域中亦沒有任何未固化光聚合物或未預期的間隙。因此，該選擇性黏著製程是成功的。
本樣品使用平面配向光聚合物。為了引發頂點雙穩定性到此材料內，垂直光柵配向情況是所欲的。這可簡單地藉由隨後以長鏈矽烷材料來塗層光柵材料來進行。所使用的製程係為在蒸發的正辛基三氯矽烷之空氣層流中轉動構成光柵的面板。此蒸發使單層矽烷沈積在光聚合物上，其係在180℃烘乾1小時以後，形成矽烷基的聚合網路。在表面上的矽烷密度係藉由限制面板暴露到矽烷蒸汽的時間來簡單地控制。垂直配向起因於在接觸液晶上的長鏈烷基效應。該表面處理單層可藉由遮蓋任何區域的簡單防護來簡易地圖案化，其係並不需要矽烷在暴露到矽烷蒸汽期間內沈積。
在塗以光柵之區域與缺乏光柵之區域之間邊界傾斜投射所拍到的掃瞄式電子顯微鏡影像係在第13圖中產生。在此實例中，可證明在光柵邊界中具有一些小改變。在光柵與沒有光柵區域之間的邊界實際上可改變達+/- 100微米。要注意的是，在此實例中，光柵節距係為0.8微米，且滑片之間的距離，亦即連續光柵結構的斷裂處，大約8微米；在此實例中，光柵沈積的誤差大約2至4微米。這可藉由黏著促進劑印刷的準確性或由於沈積層邊緣上的黏著所造成。不過，為了自接合壁架與黏合劑密封區域移除光柵之目的，邊界的品質十分良好。
實例2
在125微米聚對苯二甲酸乙二醇酯支撐層上含有光柵輪廓的一商用供應載具膜，其係可藉由在傳送聵給臭氧室上放置該膜來鈍化。此設備使光柵曝露到臭氧濃度5000ppm的空氣中。在傳送器上的曝光時間係設定為2分鐘。
同時，液晶顯示玻璃會如上述關於實例1地說明。黏著促進劑的塗層隨後可使用Nakan水性印刷機來實施，該印刷機通常可予以利用於液晶顯示製造中，以用於聚亞醯胺配向層的印刷。此印刷機係由給墨棍、類比棍與實行所欲印刷圖案的液狀紫外線硬化型樹脂面板所組成。黏著促進劑(與上述實例1相同的構想)係滴在類比棍上，以形成厚度藉由小心調整類比到給墨棍間隔而控制的層。在該印刷點上，液晶顯示基板係予以承載於機械上，且黏著促進劑係從類比棍、經由圖案化液狀紫外線硬化型樹脂面板、傳送到基板。在塗層以後，該層可藉由放置液晶顯示基板於設定70℃的熱板1分鐘，接著於130℃烤爐烘烤製程達1小時所乾燥。
在烘烤黏著促進劑以後，該面板可予以壓花，並使用具有以下成分的垂直光聚合物來固化： 其係以美國專利案第2006/0035086號中所描述的方式(其內容在此以引用的方式併入文中)。
移除膜，自動地揭露出在類似第7圖所示之液晶顯示基板上的光柵區域陣列。
實例3
載具膜係製造如下。光聚合物與光引發劑的混雜係混以下面的成分： 在混雜以後，此材料係呈厚珠地塗層在包含適當光柵輪廓的鎳質母版邊緣上。一片125微米厚的聚酯薄膜聚對苯二甲酸乙二醇酯係放置在鎳質頂部上，亦放在光聚合物珠頂部上。該光聚合物隨後可橫向擴散，以使用手滾筒，充填鎳質與聚對苯二甲酸乙二醇酯之間的空間。鎳質/光聚合物/PET疊層係放置在紫外線曝光傳送器上，並暴露到強度10毫瓦/平方公分的長波紫外線4分鐘。PET隨後可自鎳質剝去，以露出固態的固化光柵結構複製品。
此膜隨後可如以上實例2中所描述地予以鈍化，並且亦以相同方式予以壓花、固化且自液晶顯示基板剝去。在剝膜步驟以後，可看見液晶顯示玻璃承載類似第7圖所示的光柵圖案陣列。
實例4
在實例3中所架構的面板係使用乾淨乾燥空氣與吹在整個區域上的5毫米間隔器來吹淨。具有適當圖案化摩擦聚醯胺的第二基板(引發2度預傾角，並以平行第一面板上光柵溝渠的摩擦方向來排列)，其係呈圍繞第一基板上光柵區域而沒有接觸那些光柵區域之圖案、以熱黏合劑密封地印刷。該兩面板隨後彼此面對地放在一起，並使用熱擠壓來密封。該兩面板的合成疊層係顯示於第10圖中。在此，一裝置的配向區域係由固化光聚合物101中的光柵區域所定義。來自相同疊層的其他裝置亦同樣地可見，譬如具有在活性黏著促進劑102之印刷區域上沈積之光柵所定義的觀看區域。在此，熱黏合劑密封103圍繞大部分的光柵區域101，除了在右手側上的小斷裂處以外。這考慮到液晶材料的隨後真空充填。包含光柵光配向層的基板含有印刷光柵區域(101與102)，亦包含缺乏光活性黏著促進劑以及因此缺乏光柵的區域。這包括黏合劑密封103的區域，以及接合壁架100的區域與在相同疊層或疊層邊緣104上個別裝置之間的區域。在此圖式中的白線指出可使用來從該疊層切割個別裝置的一些引導記號。最後的顯示係由形成接合壁架的額外刻劃、以適當液晶(譬如E7)的真空充填與紫外線端密封液晶的入孔來完成。
該裝置的概要截面係顯示於第11圖中。該裝置包含玻璃間隔器74、傳送偏光器71與反射偏光器70。該裝置充填以液晶材料72。
在使用以前，該顯示器會予以加熱到供給均相到液晶的溫度(在此實例為80℃)，並且隨後冷卻到操作溫度。在此情形中，液晶向列材料冷卻成兩頂點雙穩定狀態的其中一個狀態。此狀態係為D(缺陷)狀態，且該細胞予以排列成使得此狀態為扭曲向列架構(因為聚亞醯胺摩擦方向與光柵溝渠平行)。因為光柵區域在整個觀看區域上延伸，所以最初狀態是均勻的。在測試化妝與電光行為以後，該細胞會予以接合到適當的電子驅動器，且如上述，安裝傳送偏光器71於前基板上(該個包含光柵層)以及反射偏光器70於後面。在此情形中，偏光器排列成彼此垂直。這意味著，整個觀看區域的最初狀態顯露出反射性或〝白色〞。這供給顯示器提供高亮度的討喜外表，其係為一優點。
實例5
商用載具膜係如實例2所述地予以鈍化。水性印刷機係以具有以下成分的替代性黏著促進劑來裝填： 這類似參考實例1來說明的構想，除了省略矽烷黏著促進劑以外。此混合隨後可印在玻璃上，並如實例2所描述地烘烤，除了最後烤爐烘烤溫度設定在170℃以外。在烘烤以後，基板可使用鈍化膜來壓花，並固化，接著剝膜。
基板令人觀察到承載光柵圖案陣列。在這些光柵區域內的顯微觀察(第8圖)顯示光柵層可自呈水平薄片的液晶顯示基板遺漏。第9圖顯示更大區域的相機影像，其係並且顯示出該效果會持續於整個光柵區域。這些水平薄片對應內像素間隙，該些間隙係為液晶顯示基板區域，其中ITO塗層會予以移除，以露出底層SiOx阻障層。在此實例中所使用的黏著促進劑並不包含僅僅遺留磷酸鹽材料的矽烷活性成分。磷酸鹽形成非常牢固的物理方法吸附層於ITO上，但卻對SiOx具有相當不良的黏著。更高的溫度烘烤製程具有自基板SiOx區域蒸發磷酸鹽的效果，然而ITO區域上的磷酸鹽則未受影響。此效果亦發生在較低的烘烤溫度，因此在實例1中的黏著促進劑亦包含矽烷活性成分，該成分會形成用化學方法吸附層於SiOx中，並且促進在基板這些區域中的黏著。
因此，在進一步選出基板哪區域保留光柵結構上，黏著促進劑材料與製程情況的細心選擇是有效的。此選擇係依據該基板的表面材料，並允許在那些可經由噴墨或水性印刷方法而得到者以下的規格化長度上圖案化。
此基板的顯示隨後可使用與參考實例4來描述的相同方法來製造。不過，在此情形中，光柵係從該裝置的內像素間隙缺乏。因此，當首先將該裝置冷卻時，內像素間隙區域會供給大約平面的定向而非扭曲向列，然而像素區域(在此，黏著促進劑在溶劑乾燥與烘乾步驟以後予以保留)具有光柵，並因此冷卻為D狀態(因而形成扭曲向列的區域)。當在平行偏光器之間觀看時，此裝置隨後會供給白內像素間隙。
這是有利的，因為正常黑模式TN(扭曲向列)裝置的光學架構會供給改善的白平衡。不過，假如內像素間隙(IPG)區域具有殘留黑色的話，那麼該反射性將予以折衷。在此方法中，該些像素係為正常黑模式，然而內像素間隙區域仍為白色，從而合併高反射性與對比率以及良好的白平衡。
此實例使光柵得以使用在最初印刷步驟中缺乏黏著促進劑的區域、並亦從黏著促進劑已印刷於上但卻缺乏ITO或其他透明導體的區域兩者來圖案化(在較早生產步驟中圖案化)。除了以上供給的正常黑裝置以外，此方法具有其他優點。例如，配向層可從沒有任何斷裂之載具膜中的均勻單光柵結構形成，亦即，在沿著溝渠方向之光柵連續性的斷裂，譬如在WO2004/070465A1中所描述的薄片(光柵輪廓的相關相位偏移)、洞等等。假如光柵隨後沈積以致使溝渠平行底部電極的話(就xy陣列顯示而言)，那麼在剝開載具膜以後，會在每一內像素間隙形成自動斷裂。那就是，光柵斷裂可在顯示製程步驟期間內使用選擇性黏著製程來形成，而不是事先設計適當的斷裂於最初母光柵內。這避免與內像素間隙之莫爾圖案化相關的問題(在此，薄片重複靠近複數個像素節距)。它亦使更簡單的支配方法得以應用，譬如干涉圖光柵，其中薄片結構難以事先定義。
實例6
選擇性黏著方法並不需要僅僅應用於液晶顯示配向層。從包括艾利丹尼森(Avery Dennison)、微衝(Kurz)、麥德美歐圖鈦(MacDermid Autotype)、微尖(Microsharp)、Optaglio、瑞非(Reflexite)與3M之製造譬如擴散板、蛾眼睛、微稜鏡、角形反射器與全像元件之光學結構的公司，有許多在商業上可得到的光學膜。這些結構可使用熱固性聚合物與光聚合物來形成；這些結構亦可接收隨後的塗層，譬如金屬化。此些結構可在液晶顯示器外部或內部地使用。將此些結構圖案化是有利的。例如，反反射塗層可選擇性地使用於像素的一些區域，而非其他者。內部反射器或稜鏡結構則僅可放置在位於內像素間隙等等。
使用以商業可得光學膜(RCF 90K，可從瑞飛得到)之倒轉來圖案化玻璃面板的一種選擇性黏著實例係顯示於第12圖中。在此情形中，在實例1中所描述的方法可予以應用，因為該膜令人發現到需要一些鈍化，以供給良好的鬆弛，而不會傷害光學結構。
實例7
在類似實例6的方式中，包含全像浮雕結構之在商業上可得到的金屬光學箔(微衝有限公司的聚光燈)係在液晶顯示裝置內表面上予以圖案化。此一方法可使用來提供簡單、高數量的製造方法給在美國專利案第6043910號中的多重擷取電腦產生全像。參考實例1所描述的方法會予以採用，以複製在ITO塗層面板上倒轉的全像結構於光聚合物內。在此實例中，亦可發現到甚至在沒有以臭氧來事先鈍化全像箔之下，選擇性黏著亦有可能。一旦塗層與圖案化，光聚合物聚丙烯便接著藉由通過包含控制週期與矽烷劑量之此表面活性劑之蒸汽相的低濕度室而以辛基三氯化矽烷來塗層。在180℃烘烤基板一小時以後，該基板可塗以均勻單層的矽烷表面活性劑；此塗層延伸到具有全像結構倒轉的區域以及玻璃由於選擇性黏著圖案化製程而沒有光聚合物的區域兩者。此基板隨後使用來形成與第二ITO塗層玻璃面板相反的液晶顯示，其係塗以來自日產化學工業的垂直配向聚合物SE1211。10微米的細胞係予以架構並充填以介質負向列液晶，並放在交叉偏光器之間。
該細胞令人發現到對於在接近黏合劑密封之裝置邊緣上圖案化區域與未圖案化區域上液晶的垂直配向。浮雕結構小於0.2微米高，因此只有單穩定連續配向狀態形成。包含光聚合物全像浮雕結構的區域幾乎為光學鈍性，其係因為液晶材料會由於光聚合物折射率與液晶之一般折射率幾乎匹配而顯示非常少的延遲。不過，在整個裝置上電場的施加會造成液晶朝著細胞面轉換。因為液晶引導器的配向會由於浮雕結構的圖案，並同樣地因為光聚合物與液晶非尋常波折射率之間折射率的不匹配而改變，所以全像圖案隨後會變得可見。
實例8
會予以印刷在定義明確區域中的ITO圖案化玻璃上。這些區域定義配向光聚合物光柵欲黏著到基板並因此授予配向於磨光液晶顯示裝置之接觸液晶中的區域。印刷該黏著促進劑的許多方法可以相等的成就來應用。有一種方法包含使用具有特定產品提高區域之液狀紫外線硬化型樹脂面板的補償印刷，該提高區域給予所欲的圖案於ITO-玻璃基板上。另一方法包含使用噴墨印刷裝置，藉此，相同的黏著促進劑可直接噴到呈希望圖案的ITO-玻璃基板上。濕膜，一旦使用上述技術印刷到玻璃上的話，會予以乾燥，以移除該承載溶劑，並固定該活性元件於ITO-玻璃基板上。這是藉由以使用熱板與/或高效過濾空氣淨化器-烤爐的控制方式來加熱圖案化ITO-玻璃面板而得到。乾燥/固定溫度範圍是在40℃與200℃之間，較佳是在50℃與180℃之間，且更佳是在60℃與150℃之間。
實例9
以下黏著促進劑混合物會予以印刷在ITO-玻璃基板上，隨後並且會以那些描述用於實例8之黏著促進劑混合物的相等方式來乾燥與固定。
實例10
以下亮漆係明確地敘述 並使用來藉由在圖案化鎳薄片與吸墨聚對苯二甲酸乙二酯薄片之間壓花而來複製雙穩定光柵形狀。因此形成的疊層可隨後予以光固化，以使樹脂變硬並形成可容忍結構。該固化製程可藉由將疊層曝光到強峰值在365奈米的未校準紫外光光源來實施，譬如中等壓力水銀燈，或者那些熟悉該技藝者所眾所皆知的類似方法。製程參數，譬如樹脂厚度、固化溫度、紫外光曝光(強度與時間)可予以最佳化，以產生具有譬如可壓縮性、蕭耳模組與彈性之所欲機械特性的膜。亮漆混合物可予以壓花，以供給5微米厚的濕層，並以30秒全曝光時間來使用100百萬瓦特/平方公分平均輸出功率密度地固化。這供給具有相當高彈性與壓縮性與低蕭耳模量的膜。
實例11
以下亮漆係明確地敘述： 並使用以在實例10中所描述的相同方法來壓花雙穩定光柵形狀。此膜令人發現到供給改善的可壓縮性，並且產生具有高縱橫比的表面特徵(例如，具有0.8微米間距的1.1微米高光柵)，同時以超過5巴的壓力來壓花(具有80S的蕭耳(Shore)硬度與半徑5公分的滾筒)。
實例12
從實例10準備的膜可連結從實例5準備的ITO-玻璃面板來使用(以實例8之黏著促進劑混合物來圖案化)。單官能與多官能甲基丙烯酸酯單體與光引發劑的混合物，其係予以分配在沿著‘活性區域’一側之薄線的ITO-玻璃基板(每一實例8所事先準備的基板)上與放置在光柵側下面、光聚合物線頂部並覆蓋‘活性區域’的膜(每一實例10所事先準備的膜)上。此疊層隨後可予以壓花，以使光單體/光引發劑混合物碎片得以擴散於整個‘活性區域’，其係藉由以事先決定蕭耳硬度並以所指定的壓力與速度使該疊層通過兩滾筒。所使用的蕭耳硬度是在20與100之間(蕭耳A)，較佳地在40蕭耳A與90蕭耳A之間，最佳地是在50蕭耳A與80蕭耳A之間。所使用的壓力則是在0.5巴與10.0巴之間，較佳地是在1.0巴與6.0巴之間，最佳地是在1.5巴與5.0巴之間。所使用的速度是在10公分/分鐘與99公分/分鐘之間，較佳地是在20公分/分鐘與80公分/分鐘之間，且最佳地是在30公分/分鐘與70公分/分鐘之間。結果產生的‘濕疊層’隨後會藉由曝光到8-10毫瓦/平方公分功率密度120秒的非校準紫外光輻射來固化，以使壓花甲基丙烯酸酯單體/光引發劑混合物(‘壓花光聚合物’)變硬。將傳送膜自固化疊層剝去的嘗試並沒有由於膜、固化壓花光聚合物與接收黏著促進劑之ITO-玻璃區域之間的額外黏著而供給希望的結果。強迫剝膜的嘗試會造成傳送膜的蕭耳，以及底層光柵結構的嚴重破壞。
實例13
在實例12中所描述的程序會重複，但卻具有一個重要差異。在所傳送膜使用來架構‘濕疊層’以前，其係可根據現有發明的一態樣，藉由將其暴露到濃度2500-3000ppm的臭氧達3分鐘來處理。在用與實例12所描述的相同方式來固化以後，傳送膜可予以成功地自該固化疊層剝去。在此情形中，‘壓花光聚合物’會黏著到以黏著促進劑來處理之區域中的ITO-玻璃並且黏著到沒有以黏著促進劑來處理之區域中的傳送膜。
結果產生完美、未受損、確實複製的光聚合物光柵結構於由黏著促進劑印刷圖案所事先定義的ITO-玻璃區域上。在臭氧鈍化傳送膜與壓花光聚合物之間的黏著能量可予以測量，並令人發現為5.1焦耳/平方公尺。
實例14
自實例11所準備的膜可結合自實例8所準備的ITO-玻璃面板來使用。在將傳送膜使用來架構‘濕疊層’以前，它可藉由暴露到濃度2500-3000ppm的臭氧3分鐘來處理。單官能與多官能甲基丙烯酸酯單體與光引發劑的混合物，其係予以分配在沿著‘活性區域’一側之薄線的ITO-玻璃基板(每一實例8所事先準備的基板)上與放置在光柵側下面、光聚合物線頂部並覆蓋‘活性區域’的膜(每一實例11所事先準備的膜)上。此疊層隨後可予以壓花，以使光單體/光引發劑混合物碎片得以擴散於整個‘活性區域’上，其係藉由以事先決定蕭耳硬度並以所指定的壓力與速度來使該疊層通過兩滾筒。所使用的滾筒硬度是70(蕭耳A)。所使用的壓力是4.0巴。所使用的速度是50公分/分鐘之間。最後‘濕疊層’隨後會藉由曝光到功率密度8-10毫瓦/平方公分120秒的非校準紫外光輻射來固化，以使壓花甲基丙烯酸酯單體/光引發劑混合物(‘壓花光聚合物’)變硬。將傳送膜自固化疊層剝去的嘗試並沒有由於臭氧鈍化傳送膜與壓花光聚合物之間黏著能量的不足而供給希望的結果。結果產生黏著到ITO-玻璃但卻在黏著促進劑印刷圖案所事先定義之區域上延伸的未受損光聚合物光柵。在臭氧鈍化傳送膜與壓花光聚合物之間的黏著能量密度係予以測量並令人發現為3.1焦耳/平方公尺。
實例15
在實例14中所描述的程序會重複，除了一個重要差異以外。在此情形中，自實例11準備的膜可結合自實例9所準備的ITO面板來使用。結果產生完美、未受損、確實複製的光聚合物光柵結構於由黏著促進劑印刷圖案所事先定義的ITO-玻璃區域上，在這些區域上並沒有任何壓花光柵擴散。
實例16
在實例13中所描述的程序會重複，但卻具有施加到傳送膜的不同臭氧處理。在此情形中，該膜可藉由將其暴露到濃度500-700ppm的臭氧達10分鐘來處理。結果產生完美、未受損、確實複製的光聚合物光柵結構於由黏著促進劑印刷圖案所事先定義的ITO-玻璃區域上，且臭氧鈍化傳送膜與壓花光聚合物之間的黏著能量係為類似。
實例17
在實例13中所描述的程序會重複，但卻具有施加到傳送膜的不同臭氧處理。在此情形中，該膜可藉由將其暴露到濃度500-700ppm的臭氧達15秒來處理。結果產生受損的光聚合物光柵於由黏著促進劑印刷圖案所事先定義且沒有任何壓花光柵擴散於這些區域上的ITO-玻璃區域上。顯微檢查揭露出對個別光柵溝渠的損害，且此稀疏的損害會分佈在整個壓花區域上。在臭氧鈍化傳送膜與壓花光聚合物之間的黏著能量係可察覺地高。
實例18
在實例13中所描述的程序會重複，但卻使用以稍微不同的膜鈍化方法。在此情形中，臭氧從鄰近膜放置的電暈放電裝置產生。這令人發現會供給與在實例13所得到結果類似，其係在功率密度與曝光時間的特定製程限制內。
實例19
在實例13中所描述的程序會重複，但卻使用以不同的膜鈍化方法。在此情形中，氣態二級胺可使用作為鈍化媒介。該膜可以二甲胺的500毫巴部分壓力來處理達30分鐘。這供給與實例13所使用方法的類似結果。
實例20
以在實例13中所描述之以具有精確控制尺寸之光聚合物光柵結構來圖案化的ITO-玻璃，其乃藉由將它對著摩擦聚亞醯胺反電極面板疊層、以環氧化物為主之熱黏合劑來密封，而前進處理為頂點雙穩定液晶裝置。結果產生的細胞會充填以液晶混合物，並在液晶清潔點上密封達一規定長度的時間。結果產生的裝置會供給出眾的電光性能與加速壽命研究結果。
實例21
以在實例14中所描述之以具有精確控制尺寸之光聚合物光柵結構來圖案化的ITO-玻璃，其乃藉由將它對著摩擦聚亞醯胺反電極面板疊層、以環氧化物為主之熱黏合劑來密封，而前進處理為頂點雙穩定液晶裝置。結果產生的細胞會充填以液晶混合物，並在液晶清潔點上密封達一規定長度的時間。結果產生的裝置會供給下等的電光性能並在加速壽命研究結果中表現不良。
實例22
實例5使用僅僅包含丙烯酸酯磷酸成分的黏著促進劑，其係沒有包含光可固定矽烷基團。磷酸顯著地接合到該玻璃的ITO塗布區域，而沒有接合到素玻璃或SiOx組障層。當將膜自壓花與固化面板剝去時，光柵可自內像素間隙區域剝去，其係因為這些區域自動地缺乏黏著促進劑。實例5的改善版本可用確切相同的方式來製造，但卻替代性地使用黏著促進劑： 在黏著促進劑中的低濃度辛基三甲氧基矽烷並沒有瓦解在像素區域中EGMP與聚丙烯光聚合物之間的黏著。不過，在內像素間隙中，辛基三甲氧基矽烷並沒有接合到SiOx阻障層。在將光柵自內像素間隙剝去以後，在這些區域中存在的矽烷隨後可使用來供給接觸液晶的垂直配向。這意味著該樣本一致性的改善。要注意的是，在此樣本中，光柵可由於在處理階段上接觸光聚合物之矽烷所存在的低表面能量而更簡易地自IPG剝去。
10．．．載具膜
11．．．未固化光聚合物
12．．．液晶顯示基板
13．．．紫外光輻射
14．．．接觸遮罩
16．．．固化光聚合物
17．．．未固化光聚合物
30．．．黏著促進劑
43．．．液晶顯示基板區域
61．．．反應性基團
62．．．間隔器基團
63．．．反應性基團
70．．．反射偏光器
71．．．傳送偏光器
72．．．液晶材料
74．．．玻璃間隔器
101．．．固化光聚合物
102．．．活性黏著促進劑
103．．．熱黏合劑密封
104．．．疊層邊緣
本發明現僅藉由參考附圖的實例來說明，其中：第1圖說明所選固化的先前技藝圖案化方法；第2圖說明所選沈積的先前技藝圖案化；第3圖顯示根據本發明所設計之圖案化光聚合物層之選擇性黏著方法的概要；第4圖係為顯示在壓花製程期間內或以後但卻在移除膜以前、根據本發明所設計之排列的概要。它包括重要表面黏著能量的定義；第5圖顯示一種藉由將載具層事先以臭氧曝光而來降低未固化光聚合物與載具膜層之間黏著能量密度的方法實例，其中載具膜的接觸表面係由事先形成的紫外光固化光聚合物所組成；第6圖係為在圖案化於基板上之後但卻在壓花與隨後以光聚合物的光子引發接合以前之光反應性黏著促進劑分子排列的概要性代表，其中以單一分子做為代表；第7圖係為以根據本發明所設計之9個各別光聚合物區域來圖案化之面板的照片；第8圖係為根據本發明一態樣所圖案化之裝置的特寫照片，在此該圖案化係由反應性黏著促進劑圖案化與ITO電極先前圖案化兩者的組合所支配；第9圖顯示圖案化並顯示於第8圖之基板的全部光柵區域；第10圖係為間隔5微米玻璃珠之兩疊層的照片，其中一個以根據目前發明所製造之光柵的區域來事先圖案化，以形成該顯示器的觀看區域，在週圍則有不具有將兩疊層彼此黏著之粘合密封印刷其上之光柵的區域。第11圖顯示根據目前發明所設計之裝置的概要截面圖；第12圖顯示根據本發明於面板所選區域上形成商業用光學膜反向結構(在此情形中為自瑞飛有限公司得到的RCF 90K)之圖案化玻璃面板的照片；以及第13圖顯示在以黏著促進劑來印刷的區域之間邊界的電子顯微鏡顯微照片，其上面有光柵黏著，旁邊區域則缺乏黏著促進劑，自此，光柵可藉由剝膜步驟移除。
10．．．載具膜
11．．．未固化光聚合物
12．．．液晶顯示基板
13．．．紫外光輻射
14．．．接觸遮罩
16．．．固化光聚合物
17．．．未固化光聚合物

Claims (18)

  1. 一種在基板上提供圖案化層之方法，包含以下步驟：a)將一黏著促進劑施加至該基板上；b)在該基板與一第一表面間引入可固定材料，該第一表面被架構成導致該可固定材料採取想要的架構，且該可固定材料包含一光聚合物；及c)藉由暴露該可固定材料於輻射下，而固定該可固定材料，以形成一層已固定材料；其中該施加步驟包括施加該黏著促進劑至該基板，以在該已固定材料與該基板之間提供至少一具有黏性的第一區域，該黏性較在該已固定材料與該基板之間的至少一第二區域的黏性為大；其中該黏著促進劑、該第一表面及該可固定材料被架構成使得當該第一表面在後續被移除時，任何已固定材料將從該至少一第二區域被移除，而無已固定材料從該至少一第一區域被移除；及其中該固定步驟導致在該黏著促進劑中的反應及其化學鍵結至該光聚合物。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法更包含移除該第一表面的步驟，以從該至少一第二區域移除該已固定材料。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該黏著促進劑選擇性地施加至該基板，該至少一第二區域包含任何無黏著 促進劑施加的區域。
  4. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中該黏著促進劑含有兩種或更多種活性材料，該些材料係設計為牢固地接合到在基板上的兩種或更多種現存表面塗層。
  5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該現存表面塗層係為氧化銦錫(ITO)或氧化矽(SiOx)。
  6. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中與施加區域內之僅僅一層現存表面塗層的黏著，其係可藉由使用活性材料來協助，相較於其他塗層，該活性材料能夠更牢固地黏著到那塗層。
  7. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中在藉由化學反應、纏繞或一些其他方法來固定之後，黏著促進劑內的活性材料對該可固定材料具有高的黏著強度。
  8. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中該黏著促進劑包括將配向傳給接觸性液晶的非固定群組。
  9. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中該可固定材料係為藉由紫外光輻射來固化的樹脂。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中在以紫外光輻射曝光以前，該可固定材料具有低於1000厘泊(CP)的室溫黏度。
  11. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中該 第一表面係以臭氧處理，以便降低其對固定材料的黏著能量(EPF)小於50焦耳/平方公尺。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該第一表面係以臭氧處理，以便降低其對固定材料的黏著能量(EPF)小於10焦耳/平方公尺。
  13. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中在臭氧處理以後，該第一表面對該固定材料的黏著能量(EPF)大於0.1焦耳/平方公尺。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中在臭氧處理以後，該第一表面對該固定材料的黏著能量(EPF)大於2.0焦耳/平方公尺。
  15. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中該可固定材料係設計為對未塗布該黏著促進劑的基板的黏著能量(EPS)小於10焦耳/平方公尺。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中該可固定材料係設計為對未塗布該黏著促進劑的基板的黏著能量(EPS)小於1.0焦耳/平方公尺。
  17. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中該可固定材料係設計為對塗以該黏著促進劑的黏著能量(EPA)大於1.0焦耳/平方公尺。
  18. 如申請專利範圍第1至第3項中任一項之方法，其中該可固定材料係設計為對塗以該黏著促進劑的黏著能量(EPA)大於10焦耳/平方公尺。
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