JP3965104B2 - バンプ構造を備える傾斜反射器製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、バンプ(凸部といっても良い。以下同様。)構造を有する傾斜反射器およびその製造方法に係り、特に1つのフォト・マスクによって形成され、反射型液晶ディスプレイ(LCD)に適用されるバンプ構造を備える傾斜反射器製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、商用の市場においては、反射型液晶ディスプレイ(LCD)にとって、輝度だけでなく、視野角が要求されている。高輝度と広視野角を備える反射型LCDを開発することは、メーカと研究者にとって非常に重要な問題である。
【0003】
図6(a)は、なめらかな表面をもつ水平反射器の光路を示す概念図である。破線は、反射体100の表面に対する垂線(垂直な)を表す。反射体100は水平に設置され、その表面はなめらかである。反射体の表面に到達している入射光の入射角は、20度であるとする。光学の理論によれば、反射光の反射角は、−20度である。それゆえに、最大の反射率R1は、−20度の視野角で起こり、反射率分布のカーブは非常に狭く、大部分は約−20度の領域にある。図6(b)は、図6(a)の従来の反射体の反射率分布を示す概念図である。反射率は、光学的検出システムで測定される。
【0004】
しかし、理想的なLCDは、0度の視野角で最大反射率を表し、視野角のより広範囲で反射率の部分が分散される。そこで、例えば、反射板を有する反射器(例えば、特許文献1参照)、やバンプ構造を有する傾斜反射器(例えば、特許文献2参照)が提案されている。
【0005】
図6(b)の曲線を左の方へシフトするために、従来のもう1つの方法では、光路を変えるために反射器を傾斜させる。図7(a)は、なめらかな表面をもつ傾斜反射器の光路を示す模式図である。破線は、反射器200の上表面200’に対する垂線(垂直な)を表す。反射器200は、傾斜した角度(10度)をもって設置され、かつ反射器200の上表面200’は、なめらかである。上面200’および水平面の間の角度が10度であるので、入射角20度の元入射光は、図7(a)に示すように、0度の角度で反射され得る。図7(b)は、図7(a)の従来の反射器の反射率分布を示す概念図である。最大の反射率R1は、0度の視野角で起こる。しかし、反射率分布の曲線は、さらに狭い。反射の効果は、主に、約0度の領域で起こる。広い視野角をもつ理想的な反射型LCDの目的は、達成されなかった。
【0006】
傾斜反射器上で多数のバンプを形成するために、従来技術として他の方法が、さらに提供されている。図7(c)は、なめらかな表面を有する、もう1つの傾斜反射器の光路を示す模式図である。図7(c)では、反射器300の曲面と直角をなす多数の垂直線が生成されるため、10度の角度を有する曲面を用意する。したがって、図7(c)の反射体300によって発生する反射角は、図7(a)の反射体200より大きい。しかし、反射率分布を表す曲線は、さらに狭くなり、反射の大部分は、およそ0度の領域で起こる。図7(c)の反射体300の反射率分布は、図7(b)と類似している。
【0007】
図8は、反射器の理想的な反射率分布を示す概念図である。反射体は、所定の傾斜角度(10度)に設置され、多数のバンプが反射体の傾斜面上に形成されている。高い反射率は、傾けられた反射器のために0度の角度の近傍で検出される。また、反射率の一部は、バンプの各点の法線は平行ではないので、視野角の広範囲で検出される。図7(b)と図8の結果を比較すると、図8の最大反射率R2は、図7(b)の最大反射率R1より小さいが、図8の反射率分布は、図7(b)のそれより広い。したがって、バンプ構造を有する傾斜反射器を採用しているLCDは、2つの魅力的な特徴(高輝度および広視野角)を備えている。
【0008】
図9(a)〜(c)、図10(a)〜(c)は、従来技術による、バンプ構造を有する傾斜反射器の製造方法を示す模式図である。この従来の過程では、1つの切れ込みを有するフォト・マスク406が用意され、マルチ・ステップ露出が実行される。第1に、フォト・レジスト404のような感光性材が基板402の上に堆積される。それから、1つの切れ込みをもつフォト・マスク406がパターン転写のために利用される。フォト・レジスト404は、現像液に溶解しているポジ型フォト・レジストとして機能する。図9(a)において、フォト・レジスト404は、時間t1の間、強度L1のUV(紫外線)光で露光され、露光エリアAが形成される。第2に、フォト・マスク406は、右へ移動され、フォト・レジスト404は、図9(b)で示すように、露出エリアBを形成するために、時間t2の間、強度L2のUV(紫外線)光で露光される。次に、フォト・マスク406は、再び右へ移動され、フォト・レジスト404は、図9(c)で示すように、露光エリアCを形成するために、時間t3の間、強度L3のUV(紫外線)光で露光される。等しい露光時間および光強度L1>L2>L3を設定することによって、または等しい強度および露光時間t1>t2>t3を設定することによって、いずれにおいても、露出エリアの大きさは、結果的にA>B>Cの順序で制御される。
【0009】
その後、図10(a)で示すように、階段のような外観を形成するためにフォト・レジスト404上で現像が実行される。そして、階段のようなフォト・レジスト404’は、熱処理によって融解される。加熱温度がフォト・レジスト404のガラス転移温度まで上昇すると、フォト・レジスト404’は、溶融ガラスのように軟化され、図10(b)で示すように、なめらかな表面を有する傾斜フォト・レジスト404’’を形成するために、リフローされる。次に、第2のフォト・マスク(図示略)が、図10(c)で示すように、傾斜フォト・レジスト404’’の上に複数のバンプ408を形成するために用意される。最後に、金属膜(図示略)が、傾斜フォト・レジスト404’’の上に堆積され、バンプ408が覆われる。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−090513号公報
【特許文献2】
特開2002−006118号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
理想的な反射率分布(図8)は、バンプ構造を有する傾斜反射器によって成し遂げられ、従来の過程(図9(a)〜(c)、図10(a)〜(c))よって形成され得る。しかしながら、この従来の過程は、いくつかの欠点を有する。例えば、フォト・マスクを幾度も移動する必要があり、さらに、フォト・マスクが移動される間、フォト・マスクの位置、紫外線強度または持続時間を調節する必要がある。それには時間がかかり、かつ生産コストが結果的に上がる。それは、フォト・マスクを移動することが要求され、かつ傾斜フォト・レジスト(404’’)を形成するために、少なくとも3回、フォト・レジストを露光している。光散乱効果を高めるために、反射器に傾斜面を生成すべく、多数の傾斜フォト・レジストが要求されるならば、それを製造するための従来の方法は、時間がかかり、かつ大量生産規模にふさわしくない。また、従来のプロセスは、少なくとも2枚のフォト・マスクを必要とする。その1つは、傾斜面を形成するために、他の1つは、傾斜面上に複数のバンプを形成するために用いられる。それは、非常に不都合である。
【0012】
そこで本発明は、製造が容易で、かつ光散乱効果が改善され、高輝度および広視野角の特性を有する、バンプ構造を備える傾斜反射器製造方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、請求項1記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
1つのフォト・マスクを用意するステップと、
基板を用意するステップと、
前記基板上に感光性材料層を形成するステップと、
異なる底面積と該底面積が大きくなるにつれて高くなる異なる高さとを有する複数の凸部を形成するために、前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングするステップと、
凸部構造を有する傾斜表面を形成するために前記複数の凸部を接合するステップと、
を有し、前記1つのフォト・マスクのみを用いて製造することを特徴とする。
【0014】
また、請求項2記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記複数の凸部を接合するステップは、
焼成によって前記複数の凸部を融解するステップと、
凸部構造を有する傾斜表面を形成するために前記複数の凸部をリフローするステップと
を有することを特徴とする。
また、請求項3記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
1つのフォト・マスクを用意するステップと、
基板を用意するステップと、
前記基板上に感光性材料層を形成するステップと、
各々が異なる底面積と該底面積が大きくなるにつれて高くなる異なる高さとを有する複数の凸部を含むm(m≧1、mは正の整数)個のグループからなるパターンを形成するために、前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングするステップと、
単一傾斜表面を有する凸部構造を形成するために前記複数の凸部を接合するステップと、
を有し、前記1つのフォト・マスクのみを用いて製造することを特徴とする。
また、請求項4記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記複数の凸部が大きいほうから小さいほうへ底面積に従って順次配置されることによって、m(m≧1、mは正の整数)個のグループの凸部構造が接合後に前記単一傾斜表面上に形成され、凸部構造の各グループは、高いほうから低いほうへ、大きいほうから小さいほうへ配置された複数の隣接した凸部を含むことを特徴とする。
また、請求項5記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記感光性材料層は、m個のグループからなるパターンを形成するために規則正しくパターン化されていることを特徴とする。
また、請求項6記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記感光性材料層は、m個のグループからなるパターンを形成するために、ランダムにパターン化されることを特徴とする。
また、請求項7記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記各グループのパターンは、異なる底面積を有するn(n≧2、nは正の整数)個の凸部を含むことを特徴とする。
また、請求項8記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記m個のグループからなる凸部構造は、接合後、前記傾斜表面上に形成され、各グループは、n個の隣接する凸部を含むことを特徴とする。
また、請求項9記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記感光性材料層を形成するステップは、前記感光性材料層を露光し、現像することを含むことを特徴とする。
【0015】
また、請求項10記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
1つのフォト・マスクを用意するステップと、
基板を用意するステップと、
前記基板上に感光性材料層を形成するステップと、
異なる底面積と該底面積が大きくなるにつれて高くなる異なる高さとを有する複数の凸部を形成するために、前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングするステップと、
傾斜表面を有する凸部構造を形成するために前記複数の凸部を接合するステップと、
前記基板上に金属膜を形成し、前記凸部構造とともに前記傾斜表面を覆うステップと、
を有し、前記1つのフォト・マスクのみを用いて製造することを特徴とする。
また、請求項11記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記感光性材料層をパターン化するステップは、前記感光性材料層を露光し、現像することを含むことを特徴とする。
また、請求項12記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記複数の凸部は、前記複数の凸部を接合するために焼成によって融解されることを特徴とする。
また、請求項13記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記凸部構造を備える傾斜反射器は、反射型液晶ディスプレイに適用されることを特徴とする。
また、請求項14記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
それぞれに幅が異なり、均一の長さの切込みによって相互に離れている少なくとも3本の不透明なバーが備えられた少なくとも1つのパターン・グループが形成されている単一のフォト・マスクを用意するステップと、
基板を用意するステップと、
前記基板上に感光性材料層を形成するステップと、
異なるサイズの複数の凸部を形成するために、前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングするステップと、
凸部構造を有する傾斜表面を形成するために前記凸部を接合するステップと、
を有することを特徴とする。
また、請求項15記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記バーは、前記パターン・グループが最も細いバーから始まって最も太いバーで終了し、該最も細いバーから該最も太いバーへと漸進的に配置されていることを特徴とする。
また、請求項16記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
前記凸部構造を有する傾斜反射器の製造の際に前記フォト・マスクのみを用いることを特徴とする。
また、請求項17記載の発明による凸部構造を備える傾斜反射器製造方法は、
各凸部は、異なる底面積と異なる高さとを有し、該底面積が大きくなるにつれて該高さは高くなることを特徴とする。
【0031】
発明では、バンプ構造を備える傾斜反射器製造方法は、少なくとも、基板を用意するステップと、基板上に感光性材料層を形成するステップと、各々が異なる底エリアを有する複数のバンプを含む、m個(m≧1、mは正の整数)のグループからなるパターンを形成すべく感光性材料層をパターニングするステップと、バンプ構造を有する傾斜表面を形成すべく複数のバンプを接合するステップとを有することを特徴とする。感光性材料層は、m個のグループからなるパターンを形成するために、規則正しく、あるいはランダムにパターン化され得る。感光性材料層をパターン化するステップは、露光および現像を含む。また、バンプはバンプを接合するために焼成することによって融解する。なお、本明細書は、2001年10月22日出願の台湾明細書のシリアル・ナンバー第090126085号リファレンスを含む。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0033】
本発明において、特定のパターンを有する1枚のフォト・マスクは、光学的な回折によって感光性部材(例えば、フォト・レジスト)を露光し、かつ現像するために用意される。このように、異なる底面積を有する複数のバンプは、感光性部材上に形成される。それから、複数のバンプは、バンプ・オン・スラント構造を形成するためにリフローすることによって複数のバンプを焼成するというように、融解プロセスによって接合されている。バンプ・オン・スラント構造では、なめらかな表面を有する隣接するバンプが、大きいものから小さいものへ、高いものから低いものへと配置されている。
【0034】
本発明のバンプ構造を有する傾斜反射器は、反射型液晶ディスプレイ(LCD)に適用することができる。傾斜角度を有するバンプ・オン・スラント構造は、さらに、光を反射するために金属膜によって覆われる。金属膜は、その下のバンプ構造と同じ外形を有するため、反射型LCDに入っている光は、金属膜によってさまざまな角度で反射される。したがって、反射型LCDの高輝度および広視野角のような魅力的な特徴が達成される。
【0035】
本発明による、バンプ構造を有する傾斜反射器および該バンプ構造を有する傾斜反射器の製造方法を、以下に説明する。ここで開示されるように、実施形態の図面は、主な概念から離れることなくわずかに異なるかもしれないことはいうまでもない。また、発明を不明瞭になることを避けるために、直接発明に関連しない周知の要素については説明を省略する。したがって、明細書および図面は、制限するものではなく、むしろ一例としてのものと見なす。
【0036】
A.第1の実施形態
第1の実施形態において、特定のパターンを有するフォト・マスクが、本発明のバンプ構造を有する傾斜反射器を形成する目的のために用意される。フォト・マスクは、異なる幅を有する多数のバーを有する。
【0037】
図1は、本発明の第1の実施形態によるフォト・マスクの部分的な上面図である。フォト・マスク500は、m個のグループからなるパターンを含む。各々のグループのパターンは、(501)1、(501)2、(501)3、…、(501)nで示されるn個のバーを含む。また、バーの幅は、各々、W1、W2、W3、…、Wn(W1>W2>W3>…>Wn)である。バーの間の切れ込みは、幅d1、d2、d3、…、dnである。m個のグループからなるパターンは、1つずつ配置される。
【0038】
次に、パターン転写のステップは、図1のフォト・マスク500を通して実行される。以下の記述においては、n=4とする。
【0039】
図2(a)〜(c)は、本発明の第1の実施形態によるバンプ構造を有する傾斜反射器の製造方法を示す模式図である。図2(a)において、基板602は、例えばポジ型フォト・レジスト604などの感光性材で覆われており、フォト・レジスト604は、UV(紫外線)露出および現像のステップを経る。フォト・マスク500において斜線によって示される部分は、不透明な領域を表す。不透明なバー(501)1、(501)2、(501)3、(501)4によって保護されるフォト・レジスト604の部分は、UV放射に露光されず、また、現像液で溶解されない。これに対して、フォト・マスク500の間隙下のフォト・レジスト604の部分は、UV放射に露光され、かつフォトリソグラフィーの後、現像液で溶解される。ゆえに、異なる幅を有し、フォト・マスク500のパターンと一致する、複数のストリップ形状のフォト・レジスト605、606、607、608が図2(b)で示すように形成される。
【0040】
露光および現像後、より大きい底面積を有するフォト・レジストは、より高いフォト・レジスト・ブロックを有する。例えば、元々幅14μmのフォト・レジストは、露光および現像後、幅7μmより高くなる。したがって、図2(b)のストリップ形状フォト・レジスト605、606、607、608の幅は、W1>W2>W3>W4となり、その高さは、それぞれ、h1>h2>h3>h4となる。また、フォト・レジスト605、606、607、608の間隙は、d1、d2、d3、d4となる。
【0041】
次に、それらのストリップ形状フォト・レジスト605、606、607、608を融解するステップは、熱処理によって実行される。フォト・レジストは、少なくとも、樹脂、感光性を有する感光剤および適当な溶媒から成る。したがって、現像の後、焼成のような熱処理がフォト・レジストに適用されるならば、フォト・レジスト内の溶媒は蒸発し、下位の内容物に減少する。フォト・レジストの融解内容物を減少させることの長所は、基板へのフォト・レジストの粘着力を強化することである。その後、加熱温度は、フォト・レジストのガラスの転移温度(Tg)まで上昇され、ストリップ形状フォト・レジスト605、606、607、608(図2(b))は、溶解ガラスのように軟化され、なめらかな表面にするためにリフローされる。間隙d1、d2、d3、d4を調節することによって、リフローされたフォト・レジストは、互いに接合され、4つの隣接するフォト・レジスト・バンプ605’、606’、607’、608’(図2(c))は、融解するステップを実行した後に形成される。さらに、図2(b)におけるストリップ形状フォト・レジスト605、606、607、608は、高いものから低いものの順に配置され、リフローされたフォト・レジスト605’、606’、607’、608’は、図2(c)で示すように、傾斜角度θを有する傾斜外形を形成する。この好ましい実施形態において、複数のフォト・レジストは、ほぼ、1時間の間、200℃から230℃までの温度で加熱される。しかし、発明はこれに限定されるものではない。実用的なアプリケーションでは、加熱温度および持続時間は、フォト−レジストの特徴に依存する。
【0042】
図3は、本発明の第1の実施形態に従うバンプ構造を有する傾斜反射器の斜視図である。フォト・マスク500は、2つのグループからなるパターン(m=2)を含むとする。図2(a)〜(c)の製造方法によると、傾斜角度θを有するバンプ構造の2つのグループが生産され、バンプ構造の各々のグループは、4つの隣接するバンプ(n=4)から成る。これらバンプは、図3に示すように、高いものから低いもの、大きいものから小さいものの順に配置される。
【0043】
本発明によるバンプ構造を有する傾斜反射器は、反射型LCDに適用され得る。図2(c)の製造プロセスの後、金属膜は、さらに、図3のフォト・レジスト605’、606’、607’および608’の表面の上に形成される。金属膜は、バンプ構造と同じ波状の形状を有するため、反射型LCDに入っている光は、金属膜によってさまざまな角度に反射される。したがって、反射型LCDは、商用の市場において、魅力的な特徴、例えば高輝度および広視野角を所有する。
【0044】
上述したように、第1の実施形態の傾斜バンプ構造は、複数のバンプ(m×n)を含むm個のグループからなるバンプ構造を備えている。各グループのバンプ構造は、n個のバンプを含む。n個のバンプは、傾斜角度を有する隣接バンプ構造を形成するために、高いものから低いもの、大きいものから小さいものの順に配置されている。
【0045】
n個のバンプを有する各グループのバンプ構造が、この実施形態で図示されているが、本発明はこれに限定されない。各グループのバンプ構造は、異なる数のバンプを含むことができる。例えば、第1のグループは5つのバンプを有し、第2のグループは、6つのバンプ、第3のグループは、4つのバンプ、…を有する。
【0046】
従来のプロセスと比較して、本発明の製造方法(図2(a)〜(c))は、目的を達成するために、光への露光、および1つのフォト・マスクを用いる現像によって、バンプ構造を有する傾斜反射器を形成する。
【0047】
B.第2実施形態
第2の実施形態においては、いくつかのグループのパターンを有するもう1つのフォト・マスクが、本発明によるバンプ構造を有する傾斜反射器を形成するために用意されている。フォト・マスクは、m個(m≧1、mは正の整数)のグループからなるパターンを有する。各グループのパターンは、多くの不透明なバーを含み、不透明なバーは、広いほうから狭いほうへと配置されている。説明を簡単にするために、各グループのパターンは、n個(n≧2、nは正の整数)のバーを含んでいる。作成の後、この実施形態のフォト・レジスト上のバンプ集合は、さらに改良される。それゆえに、この実施形態のバンプ構造を有する傾斜反射器が反射型LCDに適用されるならば、光散乱効果はより有効的である。
【0048】
以下の説明においては、図を明確にするために、4つのグループのパターンがランダムに配置され、各々のグループが3つのバーを含むとする(m=4、n=3)。
【0049】
図4は、本発明の第2の実施形態によるフォト・マスクの一部を示す上面図である。フォト・マスク800の上には、4つのグループ(m=4)のパターンが配置されており、各々のグループのパターンは、広いほうから狭いほうへ配置された3つのバー(n=3)を含んでいる。また、フォト・マスク800の上には、4つのグループがランダムに配置されるものとする。
【0050】
次に、パターン転写のステップは、図4のフォト・マスク800を通して実行される。第2の実施形態の製造方法は、フォト・マスク500がフォト・マスク800と取り替えられている以外、第1の実施形態と正確に類似している。図2(a)〜(c)で示すように、フォト・レジストは、露光、現像および溶解の3つのステップを経る。また、フォト・レジストは、現像液で溶解するポジ型フォト・レジストであり、斜線によって示されるフォト・マスク(800)の部分は、不透明な領域を表す。第2の実施形態では、1つのグループの各々の不透明なバーの間の間隙だけでなく、図4におけるd1’、d2’、d3’、d4’、d5’で示される、各グループのパターンの間の距離も、調節可能となっている。溶解およびリフロー後、フォト・レジストの各グループは、1つに結合され、基板上に隣接バンプ構造を形成する。
【0051】
図5は、本発明の第2の実施形態によるバンプ構造を有する傾斜反射器の斜視図である。該同様の製造ステップでは、フォト・マスク800を用いることで、より多くのバンプを形成することができ、フォト・マスク500を用いるより、起伏の多いフォト・レジスト面を生成することができる。その後、金属膜(図示略)が、さらに、図5のフォト・レジストの表面上に形成される。反射金属膜がその下のバンプ構造と同じ波状のプロフィールを有するので、反射型LCDに入っている光は、金属膜によってさまざまな角度に反射される。このように、反射型LCDは、商用の市場において、高輝度および広視野角の魅力的な特徴を所有する。
【0052】
さらに、m個のグループのパターンが配列のように規則正しくフォト・マスクの上に配置されるならば、図5に類似したバンプ構造が形成される。例えば、m’およびn’のグループのパターンは、フォト・マスク(m=m’×n’)の長さおよび幅にそれぞれ配置される。フォト・マスクがより多くのグループのパターンを有するならば、形成された傾斜反射器は、バンプ構造のより高い集合体を有し、結果的に、実用LCDは、より良い光散乱効果を有する。
【0053】
上述した説明によれば、発明は、特定のパターンを有する1枚のフォト・マスク、および大きい光散乱効果を有する、多数のグループからなるバンプ構造を備える傾斜反射器を形成するために、露出、現像および溶解からなるステップを含む単純なプロセスを利用する。本発明のバンプ構造を備える傾斜反射器を採用している反射型LCDのために、高輝度および広視野角のような魅力的な特徴を提供することが可能である。また、m個のグループからなるパターンは、ランダムにフォト・マスク上に配置されるか、あるいは規則正しい配列に配置される。各々のグループは、複数の不透明な領域を含んでおり、広いほうから狭いほうへ配置されている。各々のグループの中の不透明な領域の数は、同数とすることも、異数とすることも可能である。
【0054】
ここで説明される好ましい実施形態において、本発明による、バンプ構造を備える傾斜反射器およびその製造方法の長所は、次のようにまとめられる。
【0055】
1.本発明のバンプ構造を備える傾斜反射器のバンプ集合体は、従来の反射器のバンプ集合体より高く、より良い光散乱効果を有する。したがって、本発明のバンプ構造を有する傾斜反射器を採用した反射型LCDは、魅力的な特徴、例えば、高輝度および広視野角を有する。
【0056】
2.1つのフォト・マスクおよび露光手順が、バンプ構造を備える傾斜反射器を作成するために要求される。生産コストおよび時間を節約する、簡略化されたプロセスは、大量生産規模に非常にふさわしい。
【0057】
本発明がいくつかの例として、および好ましい実施形態によって説明されたが、本発明は、それに制限されないと理解すべきである。これに反して、それはさまざまな変更、および類似したアレンジならびに手順をカバーするつもりである。したがって、添付された特許請求の範囲は、全てのそのような変更および類似したアレンジならびに手順を包含するために、最も幅広い解釈を与えられなければならない。
【0058】
【発明の効果】
請求項1及び2記載の発明によれば、1つのフォト・マスクを用意し、基板を用意し、前記基板上に感光性材料層を形成し、異なる底面積と該底面積が大きくなるにつれて高くなる異なる高さとを有する複数の凸部を形成するために前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングし、凸部構造を有する傾斜表面を形成するために前記複数の凸部を接合し、前記1つのフォト・マスクのみを用いて製造するようにしたので、容易に製造でき、かつ光散乱効果を向上させ、高輝度および広視野角の特性を備えさせることができるという利点が得られる。
【0064】
また、請求項3乃至9記載の発明によれば、1つのフォト・マスクを用意し、基板を用意し、前記基板上に感光性材料層を形成し、各々が異なる底面積と該底面積が大きくなるにつれて高くなる異なる高さとを有する複数の凸部を含むm(m≧1、mは正の整数)個のグループからなるパターンを形成するために、前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングし、単一傾斜表面を有する凸部構造を形成するために前記複数の凸部を接合し、前記1つのフォト・マスクのみを用いて製造するようにしたので、容易に製造でき、かつ光散乱効果を向上させ、高輝度および広視野角の特性を備えさせることができるという利点が得られる。
【0072】
また、請求項10乃至13記載の発明によれば、1つのフォト・マスクを用意し、基板を用意し、前記基板上に感光性材料層を形成し、異なる底面積と該底面積が大きくなるにつれて高くなる異なる高さとを有する複数の凸部を形成するために前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングし、傾斜表面を有する凸部構造を形成するために前記複数の凸部を接合し、前記基板上に金属膜を形成し、前記凸部構造とともに傾斜表面を覆い、前記1つのフォト・マスクのみを用いて製造するようにしたので、容易に製造でき、かつ光散乱効果を向上させ、高輝度および広視野角の特性を備えさせることができるという利点が得られる。
【0073】
また、請求項14乃至17記載の発明によれば、それぞれに幅が異なり、均一の長さの切込みによって相互に離れている少なくとも3本の不透明なバーが備えられた少なくとも1つのパターン・グループが形成されている単一のフォト・マスクを用意し、基板を用意し、前記基板上に感光性材料層を形成し、異なるサイズの複数の凸部を形成するために、前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングし、凸部構造を有する傾斜表面を形成するために前記凸部を接合するようにしたので、容易に製造でき、かつ光散乱効果を向上させ、高輝度および広視野角の特性を備えさせることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態によるフォト・マスクの部分的な上面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態によるバンプ構造を有する傾斜反射器の製造方法を示す模式図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に従うバンプ構造を有する傾斜反射器の斜視図である。
【図4】本発明の第2の実施形態によるフォト・マスクの一部を示す上面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態によるバンプ構造を有する傾斜反射器の斜視図である。
【図6】従来の水平反射器の光路を示す概念図、反射率分布を示す概念図である。
【図7】従来技術による、傾斜反射器の光路を示す模式図、反射率分布を示す概念図、もう1つの傾斜反射器の光路を示す模式図である。
【図8】反射器の理想的な反射率分布を示す概念図である。
【図9】従来技術による、バンプ構造を有する傾斜反射器の製造方法を示す模式図である。
【図10】従来技術による、バンプ構造を有する傾斜反射器の製造方法を示す模式図である。
【符号の説明】
500 フォト・マスク
(501)1〜(501)n バー
602 基板
604 ポジ型フォト・レジスト
605〜608 ストリップ形状フォト・レジスト
605’〜608’ フォト・レジスト・バンプ
800 フォト・マスク
W1〜Wn バーの幅
d1〜dn バーの切り込み幅
d1’〜d5’ パターン間の距離
Claims (17)
- 1つのフォト・マスクを用意するステップと、
基板を用意するステップと、
前記基板上に感光性材料層を形成するステップと、
異なる底面積と該底面積が大きくなるにつれて高くなる異なる高さとを有する複数の凸部を形成するために、前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングするステップと、
凸部構造を有する傾斜表面を形成するために前記複数の凸部を接合するステップと、
を有し、前記1つのフォト・マスクのみを用いて製造することを特徴とする凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。 - 前記複数の凸部を接合するステップは、
焼成によって前記複数の凸部を融解するステップと、
凸部構造を有する傾斜表面を形成するために前記複数の凸部をリフローするステップと
を有することを特徴とする請求項1記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。 - 1つのフォト・マスクを用意するステップと、
基板を用意するステップと、
前記基板上に感光性材料層を形成するステップと、
各々が異なる底面積と該底面積が大きくなるにつれて高くなる異なる高さとを有する複数の凸部を含むm(m≧1、mは正の整数)個のグループからなるパターンを形成するために、前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングするステップと、
単一傾斜表面を有する凸部構造を形成するために前記複数の凸部を接合するステップと、
を有し、前記1つのフォト・マスクのみを用いて製造することを特徴とする凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。 - 前記複数の凸部が大きいほうから小さいほうへ底面積に従って順次配置されることによって、m(m≧1、mは正の整数)個のグループの凸部構造が接合後に前記単一傾斜表面上に形成され、凸部構造の各グループは、高いほうから低いほうへ、大きいほうから小さいほうへ配置された複数の隣接した凸部を含むことを特徴とする請求項3記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- 前記感光性材料層は、m個のグループからなるパターンを形成するために規則正しくパターン化されていることを特徴とする請求項3記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- 前記感光性材料層は、m個のグループからなるパターンを形成するために、ランダムにパターン化されることを特徴とする請求項3記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- 前記各グループのパターンは、異なる底面積を有するn(n≧2、nは正の整数)個の凸部を含むことを特徴とする請求項3記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- 前記m個のグループからなる凸部構造は、接合後、前記傾斜表面上に形成され、各グループは、n個の隣接する凸部を含むことを特徴とする請求項7記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- 前記感光性材料層を形成するステップは、前記感光性材料層を露光し、現像することを含むことを特徴とする請求項3記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- 1つのフォト・マスクを用意するステップと、
基板を用意するステップと、
前記基板上に感光性材料層を形成するステップと、
異なる底面積と該底面積が大きくなるにつれて高くなる異なる高さとを有する複数の凸部を形成するために、前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングするステップと、
傾斜表面を有する凸部構造を形成するために前記複数の凸部を接合するステップと、
前記基板上に金属膜を形成し、前記凸部構造とともに前記傾斜表面を覆うステップと、
を有し、前記1つのフォト・マスクのみを用いて製造することを特徴とする凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。 - 前記感光性材料層をパターン化するステップは、前記感光性材料層を露光し、現像することを含むことを特徴とする請求項10記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- 前記複数の凸部は、前記複数の凸部を接合するために焼成によって融解されることを特徴とする請求項10記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- 前記凸部構造を備える傾斜反射器は、反射型液晶ディスプレイに適用されることを特徴とする請求項10記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- それぞれに幅が異なり、均一の長さの切込みによって相互に離れている少なくとも3本の不透明なバーが備えられた少なくとも1つのパターン・グループが形成されている単一のフォト・マスクを用意するステップと、
基板を用意するステップと、
前記基板上に感光性材料層を形成するステップと、
異なるサイズの複数の凸部を形成するために、前記フォト・マスクを用いて前記感光性材料層をパターニングするステップと、
凸部構造を有する傾斜表面を形成するために前記凸部を接合するステップと、
を有することを特徴とする凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。 - 前記バーは、前記パターン・グループが最も細いバーから始まって最も太いバーで終了し、該最も細いバーから該最も太いバーへと漸進的に配置されていることを特徴とする請求項14記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- 前記凸部構造を有する傾斜反射器の製造の際に前記フォト・マスクのみを用いることを特徴とする請求項14記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
- 各凸部は、異なる底面積と異なる高さとを有し、該底面積が大きくなるにつれて該高さは高くなることを特徴とする請求項14記載の凸部構造を備える傾斜反射器製造方法。
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