專利名稱：使導(dǎo)電層圖形化的方法、制備偏振片的方法以及使用該方法制備的偏振片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使導(dǎo)電層圖形化的方法， 一種制備偏振片的方法 以及一種使用該方法制備的偏振片。
本申請要求向韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2005年6月13日提交的韓國專 利申請?zhí)?0-2005-0050416，以及于2006年1月10日提交的韓國專利 申請?zhí)?0-2006-0002769的申請日的權(quán)益，其/>開在此全部引入作為參考。
背景技術(shù)：
偏振片是一種從非偏振光，如自然光中提取具有特定振動(dòng)方向的 線性偏振光的光學(xué)元件。偏振片用于如太陽鏡、照相機(jī)的濾光片、運(yùn) 動(dòng)護(hù)目鏡、汽車的前燈和顯微鏡的偏振膜的廣泛領(lǐng)域。近來，偏振片 在液晶顯示器的應(yīng)用已經(jīng)增加。
在圖1中，作為偏振片的例子的納米格柵偏振片使用導(dǎo)電納米格 柵產(chǎn)生偏振作用。然而，因?yàn)閺?fù)雜的制備工藝、低效率和難于制備具 有大面積的偏振片，所以不可能將常規(guī)納米格柵偏振片用于液晶顯示器。
詳細(xì)地， 一般使用下述兩種方法制備常規(guī)納米格柵偏振片。
圖3圖解說明了一種方法。根據(jù)該方法，在如玻璃或石英的無機(jī) 基板上形成導(dǎo)電金屬層，以及在導(dǎo)電金屬層上形成光致抗蝕劑層。接
著，使用光掩膜對光致抗蝕劑層進(jìn)行選擇性的曝光并顯影從而形成圖 形。隨后，使用圖形化的光致抗蝕劑層刻蝕層疊于光致抗蝕劑層下面 的導(dǎo)電金屬層，以使導(dǎo)電金屬層圖形化。隨后，將光致抗蝕劑層除去。
圖4示出了另一種方法。根據(jù)該方法，在無機(jī)基板上形成導(dǎo)電金 屬層，以及在導(dǎo)電金屬層上形成光致抗蝕劑層。接著，使用壓模擠壓 光致抗蝕劑層使其變形，曝光和顯影以形成圖形。隨后，使用圖形化 的光致抗蝕劑層刻蝕層疊于光致抗蝕劑層下面的導(dǎo)電金屬層，以使導(dǎo) 電金屬層圖形化，然后將光致抗蝕劑層除去。
如上所述，制備納米格柵偏振片的常規(guī)方法的問題在于，必須進(jìn) 行導(dǎo)電金屬層上的光致抗蝕劑層的形成、光致抗蝕劑層的圖形化以及 光致抗蝕劑層的去除，以使導(dǎo)電金屬層圖形化，因此，工藝復(fù)雜并且 制備成本高。而且，由于常規(guī)方法中使用的光掩膜或壓模使用電子束
或x射線制備，所以沒有選擇只能制備具有小面積的偏振片。因此，
不可能使用常規(guī)方法制備具有大面積的納米格柵偏振片。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明人證實(shí)，當(dāng)使用塑才莫法(plastic molding process),如熱模塑 或光固化法，代替常規(guī)刻蝕法使樹脂圖形化以形成凹槽和突起，并將 導(dǎo)電填充材料涂敷在樹脂層上，從而利用凹槽和突起的立體形狀形成 圖形時(shí)，可防止由刻蝕法引起的污染和導(dǎo)電性原料的浪費(fèi)，并且可以 以低成本通過簡單的方法使導(dǎo)電層圖形化。本發(fā)明人還證實(shí)，當(dāng)使用 通過立體光刻法制備的壓模以在樹脂上形成凹槽和突起時(shí)，可大面積 地使導(dǎo)電層有效圖形化，從而可制備具有大面積的納米格柵偏振片。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種使導(dǎo)電層圖形化的方法， 一種使 用該方法制備偏振片的方法， 一種使用該方法制備的偏振片以及一種 具有該偏振片的顯示器件。
技術(shù)方案
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供了一種使導(dǎo)電層圖形化的方法，其包
括(a)使樹脂層圖形化以形成凹槽和突起，以及(b)在所述樹脂層上涂敷 導(dǎo)電填充材料，從而利用圖形化的樹脂層上凹槽和突起的立體形狀形
成圖形。
本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施方式提供了 一種制備偏振片的方法，其包括(a) 使樹脂層圖形化以形成凹槽和突起，以及(b)在所述樹脂層上涂敷導(dǎo)電 填充材料，以利用圖形化的樹脂層上的凹槽和突起的立體形狀形成圖形。
本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施方式提供了 一種偏振片，所述偏振片包括圖 形化以形成凹槽和突起的樹脂層以及涂敷以利用樹脂層上的凹槽和突 起的立體形狀形成圖形的導(dǎo)電填充材料。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式提供了一種具有所述偏振片的顯示器件。


參照附圖，通過詳細(xì)描述其優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的上述和其它 特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更顯而易見，其中
圖1示意性地說明了納米格柵偏振片的工作機(jī)理；
圖2為常規(guī)納米格柵偏振片的剖面圖3圖解說明了使用光掩膜曝光和刻蝕法的常規(guī)納米格柵偏振片 的制備；
圖4圖解說明了使用納米壓印和刻蝕法的常規(guī)納米格柵偏振片的 制備；
圖5圖解說明了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的納米格柵偏振片的制
備；
圖6圖解說明了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的納米格柵偏振片的 制備；
圖7圖解說明了使用立體光刻法的壓模的制備；
圖8~12為示出根據(jù)本發(fā)明的納米格柵偏振片的結(jié)構(gòu)的剖面以及
圖13圖解說明了導(dǎo)電填充材料的選擇性填充。
具體實(shí)施例方式
下文，將對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
圖5示出了才艮據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的使導(dǎo)電層圖形化的方法。 在該實(shí)施方式中，使用了能作為載體并且能在其上面形成凹槽和突起 的圖形的樹脂層。使樹脂層圖形化以形成凹槽和突起。關(guān)于這一點(diǎn)， 例如，可以如下方式進(jìn)行凹槽和突起的圖形化，使用壓模將樹脂層擠 壓，并使其熱固化或光固化，然后將壓模與樹脂層分開。如果使用根 據(jù)本發(fā)明的使導(dǎo)電層圖形化的方法制備納米格柵偏振片，優(yōu)選以預(yù)定
間隔設(shè)置的格柵形式設(shè)置凹槽。例如，樹脂層上的凹槽和突起可具有
圖8~ 10或圖11和12所示的形狀。只要具有相同形狀的部分以規(guī)則
的間隔設(shè)置，該形狀不受限制。而且，優(yōu)選凹槽具有幾十至幾百納米 的寬度和深度以形成納米格柵。
隨后，在所述樹脂層上涂敷導(dǎo)電填充材料，從而利用樹脂層上的 凹槽和突起的立體形狀形成圖形。關(guān)于這一點(diǎn)，在樹脂層上涂敷導(dǎo)電 填充材料從而利用凹槽和突起的立體形狀形成圖形并不是一種筒單的 涂敷方法，而是利用凹槽和突起的立體形狀使導(dǎo)電填充材料選擇性地 僅僅涂敷在樹脂層表面的特定部分，例如僅僅涂敷在樹脂層的凹槽上， 僅僅涂敷在樹脂層的突起上，或者涂敷在一部分凹槽和一部分突起上， 以形成由導(dǎo)電填充材料制成的圖形化層。
包括PVD (物理氣相沉積法)和傾斜濺射法(inclined sputtering)的沉積 法。賊射法是一種將濺射氣體注入真空室并與形成層的目標(biāo)材料碰撞 以產(chǎn)生等離子體，并將目標(biāo)材料涂敷于基板上的方法。傾斜濺射法是 以斜面涂敷該氣體的方式進(jìn)行的。
例如，如圖13所示，通過使用傾斜賊射法，可選擇性地將導(dǎo)電填 充材料涂敷在樹脂層的凹槽的一部分壁上和突起的一部分表面上，從 而使導(dǎo)電層圖形化。
在本發(fā)明中，如上所述，將導(dǎo)電填充材料直接涂敷到樹脂層上， 從而利用樹脂層的凹槽和突起的立體形狀形成圖形。因此，對于導(dǎo)電
填充材料，不必選擇性地除去導(dǎo)電填充材料以形成圖形，因此可簡化 該方法。
如果需要，在將導(dǎo)電填充材料涂敷在樹脂層上從而形成圖形后， 在其上面可形成保護(hù)膜。
圖6圖解說明了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的使導(dǎo)電層圖形化的 方法。在該實(shí)施方式中，在作為載體的基板上形成可通過熱或光固化 的樹脂層。隨后，使固化樹脂層圖形化以形成凹槽和突起。在該實(shí)施 方式中，凹槽和突起的圖形化、導(dǎo)電填充材料的涂敷和保護(hù)膜的形成 如圖5的實(shí)施方式中所述。
在本發(fā)明中，可以不需要單獨(dú)的載體而被使用的樹脂層材料可以 為有機(jī)材料，如塑料，例如光學(xué)透明有機(jī)材料，以及如聚酯、聚醚砜、 聚碳酸酯、聚酯環(huán)烷酸酯(polyestemaphthenate)和聚丙烯酸酯。因?yàn)樯?述材料能用作載體和模塑樹脂，所以如果使用由上述材料制成的樹脂 層，可不使用單獨(dú)的基板。
在本發(fā)明中，能利用光固化法在其上面形成微細(xì)圖形(micropattem) 的光固化樹脂可用作在基板上形成作為載體的樹脂層的材料，并且所 述材料可以以透明液態(tài)樹脂，如聚氨酯丙烯酸酉旨(urethane acrylate)、環(huán) 氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯為例。因?yàn)樯鲜鐾该饕簯B(tài)樹脂具有低粘度， 所以液態(tài)樹脂易于填充具有納米尺寸模具的壓模的模具框架(mold frame),以容易地模塑納米尺寸的實(shí)體。而且，優(yōu)點(diǎn)在于與基板的粘附 是優(yōu)異的，并且固化后易與壓模分離。如果上述樹脂層形成于基板上， 可以使用無機(jī)基板，如玻璃或石英，或者光學(xué)透明有機(jī)材料作為基板。 在使導(dǎo)電層圖形化的常規(guī)方法中，因?yàn)槭褂脽o機(jī)基板，如玻璃或石英
作為基板，所以問題在于，制備的器件具有較差的柔性。然而，在本 發(fā)明中，柔性有機(jī)材料以及無機(jī)材料都可用作基板的材料。因此，常 規(guī)方法適合分批式法，但是本發(fā)明使用有機(jī)基板，如塑料膜，從而可 用于連續(xù)方法。
在本發(fā)明中，導(dǎo)電填充材料的功能是向目標(biāo)器件提供導(dǎo)電性。特 別地，當(dāng)本發(fā)明的方法用于制備納米格柵偏振片時(shí)，導(dǎo)電填充材料可 向納米格柵部分提供導(dǎo)電性以實(shí)現(xiàn)偏振片的功能。在本發(fā)明中，導(dǎo)電 填充材料的例子可以是一種或多種如銀、銅、鉻、柏、金、鎳和鋁的 導(dǎo)電金屬，其與有機(jī)材料的混合物，或者導(dǎo)電性有機(jī)物質(zhì)，如聚乙炔、 聚笨胺以及聚乙烯-二氧噻吩。常規(guī)技術(shù)的問題在于，由于金屬薄膜層 用于形成導(dǎo)電層，所以所述材料的柔性較差。然而，在本發(fā)明中，上 述所需材料用于改善器件的柔性。優(yōu)選導(dǎo)電金屬顆粒的粒度為幾納米 至幾十納米，以利用納米格柵形狀的凹槽和突起的立體形狀選擇性地 涂敷樹脂層的特定部分。另外，與導(dǎo)電金屬粉末混合的有機(jī)材料的例 子包括但不限于環(huán)氧丙烯酸酯。
如果需要，在本發(fā)明中，利用樹脂層的凹槽和突起的立體形狀將 導(dǎo)電填充材料選擇性地涂敷于樹脂層上后，在導(dǎo)電填充材料上可形成 保護(hù)膜。所述保護(hù)層可由如環(huán)氧丙烯酸酯的材料制成，并且使用涂敷 法形成。如果需要，可以向保護(hù)層額外提供粘附、抗靜電和耐磨功能。
在本發(fā)明中，如上所述，可使用壓模使樹脂層圖形化以形成凹槽 和突起的方法。特別地，在本發(fā)明中，優(yōu)選使用立體光刻法制備的具 有大面積的壓模。術(shù)語"立體光刻法"表示使用由計(jì)算機(jī)控制的激光 器使光固化組合物的薄膜固化以制備立體物體的方法。這種方法在美
國專利號4,575,330、 4,801,477、 4,929,402和4,752,498，以及韓國未審
查的專利申請?zhí)?992-11695和1998-63937中進(jìn)行了詳細(xì)公開。在本發(fā) 明中，由于立體光刻法被用于制備根據(jù)本發(fā)明的使導(dǎo)電層圖形化的方 法所用的壓模，所以可以制備具有納米尺寸模具和大面積的壓模，因 此可大面積地使導(dǎo)電層有效圖形化。而且，使用上述方法可制備具有 大面積的納米格柵偏振片。在本發(fā)明中，壓模的模具的材料可以金屬， 如鎳、鉻和銠，或者有機(jī)材料，如環(huán)氧化合物和硅氧烷為例。圖7圖 解說明了使用立體光刻法制備壓模。
實(shí)施方式
根據(jù)示出以說明，但不解釋為對本發(fā)明限制的下述實(shí)施例可以獲 得對本發(fā)明的更好的理解。
實(shí)施例1
根據(jù)圖5所示的步驟制備偏振片。具體而言，使用激光立體光刻 法(laser stereomhography)制備鎳壓模，使得間距(pitch)為200納米以及 納米格柵線寬為65納米。將作為樹脂層的具有100 (im厚度的擠壓透 明聚酯膜(SAEHAN公司，韓國)用鎳壓模擠壓并于150。C下加熱，以 形成對應(yīng)于壓模的模具的凹槽和突起(使用韓國NND公司的納米壓印 儀器)。隨后，使用刮刀涂敷法(不銹鋼弧形刀(stainless comma knife》 將銀納米顆粒作為導(dǎo)電填充材料分散并穩(wěn)定于乙醇中的溶液(由韓國 Advanced Nano Products公司制造)選擇性填充到聚酯膜上形成的凹槽 中，然后于120。C下干燥30分鐘。隨后，使用透明的基于丙烯?；?樹脂(acryl-based resin)形成保護(hù)膜，以制備納米格柵偏振片。
實(shí)施例2 根據(jù)圖6所示的步驟制備偏振片。具體而言，將透明光固化液態(tài)
模塑聚氨酯丙烯酸酯樹脂(韓國SK-CYTECH公司)涂敷于作為基板的 具有100 (im厚度的透明聚酯膜(日本TOYOBO有限公司的A4400)上， 以形成光固化樹脂層。隨后，用實(shí)施例1所示的鎳壓模擠壓所述光固 化樹脂層后，紫外線輻射所述樹脂層20秒以使樹脂層固化，以及分離 壓模以在光固化樹脂層上形成凹槽和突起。隨后，將鋁以80°傾斜側(cè) 角和0.2 nm/秒的速度濺射以沉積為150 nm的厚度(日本ULVAC公司)， 從而使鋁僅僅選擇性填充在樹脂層的突起上。然后，形成保護(hù)膜以制 備納米格片冊偏振片。
對比例1
根據(jù)圖3所示的步驟制備偏振片。具體而言，將鋁沉積在石英基 板上。關(guān)于這一點(diǎn)，使用涂敷法涂敷光致抗蝕劑，以及使用光掩膜進(jìn) 行選擇性曝光。隨后，使用刻蝕法將對應(yīng)于光致抗蝕劑曝光部分的位 置處的鋁層除去，并進(jìn)行洗滌和沖洗以制備納米格柵偏振片。
只于比例2
根據(jù)圖4所示的步驟制備偏振片。具體而言，除了使用壓模擠壓 光致抗蝕劑后再進(jìn)行曝光代替使用光掩膜的曝光法之外，重復(fù)對比例1 的步驟以制備納米格柵偏振片。
工業(yè)實(shí)用性
與包括使光致抗蝕劑層圖形化和刻蝕過程的使導(dǎo)電層圖形化的常 規(guī)方法相比，根據(jù)本發(fā)明的使導(dǎo)電層圖形化的方法的優(yōu)點(diǎn)在于，成本 低，確保方法簡單，原料的使用效率最大化，并且防止了由刻蝕引起 的污染，因此所述方法的清潔性得到保證。而且，由于使用立體光刻
法制備的具有大面積的壓模用于使導(dǎo)電層圖形化，所以可大面積地使 導(dǎo)電層有效圖形化。因此，本發(fā)明的方法適用于制備具有大面積的納
米格柵偏振片。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不偏離所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的 范圍和實(shí)質(zhì)的情況下，可進(jìn)行多種改變、添加和替代。
權(quán)利要求
1、一種使導(dǎo)電層圖形化的方法，其包括(a)使樹脂層圖形化以形成凹槽和突起；以及(b)在所述樹脂層上涂敷導(dǎo)電填充材料，從而利用所述圖形化的樹脂層上的凹槽和突起的立體形狀形成圖形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟(a)包括使用壓模 擠壓所述樹脂層，然后使該樹脂層固化。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述壓才莫使用立體光刻法制備。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述導(dǎo)電填充材料在所述 步驟(b)中僅在所述樹脂層的凹槽，僅在其突起，或者在其一部分凹槽 和一部分突起上進(jìn)行選擇性的涂敷。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟(b)使用選擇性濕 :余或干〉'余法進(jìn)4亍。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述步驟(b)的選擇性干涂 法為傾斜濺射法。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述樹脂層由光學(xué)透明有機(jī)材料形成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述樹脂層在由選自包括 無機(jī)材料和有機(jī)材料的組的材料形成的基板上形成，并且所述樹脂層 由固化液態(tài)樹脂形成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括(C)在所述步驟(b)后在所述樹脂層和導(dǎo)電層上形成保護(hù)層。
10、 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述導(dǎo)電填充材料 選自包括金屬、金屬和有機(jī)材料的混合物以及導(dǎo)電性有機(jī)物質(zhì)的組。
11、 使用根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的方法制備偏振片的方法。
12、 一種偏振片，其包括 圖形化以形成凹槽和突起的樹脂層；以及涂敷以利用樹脂層上的凹槽和突起的立體形狀形成圖形的導(dǎo)電填充材料。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的偏振片，其進(jìn)一步包括在所述樹脂 層和導(dǎo)電填充材料層上形成的保護(hù)層。
14、 一種顯示器件，其包括根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的偏振片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使導(dǎo)電層圖形化的方法，一種使用該方法制備偏振片的方法和使用所述制備偏振片的方法制備的偏振片，以及具有該偏振片的顯示器件。所述使導(dǎo)電層圖形化的方法包括(a)使樹脂層圖形化以形成凹槽和突起，以及(b)在樹脂層上涂敷導(dǎo)電填充材料，從而利用圖形化的樹脂層上的凹槽和突起的立體形狀形成圖形。
文檔編號G02B5/30GK101116018SQ200680004176
公開日2008年1月30日 申請日期2006年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者金德柱, 金鐘勛, 韓尚澈 申請人:Lg化學(xué)株式會(huì)社