專利名稱：精細(xì)圖案制造方法及其形成的濾色器、暗影圖案濾波器和彩色lcd元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于形成精細(xì)圖案的一種方法，且更具體地說是涉及用于用于制作精細(xì)圖案的一種方法，該方法被用于形成用于諸如信息終端的顯示單元的彩色LCD元件、用于彩色圖象檢測器和彩色掃描器的濾色器、以及暗影圖案濾波器，并涉及該濾色器和用該方法制成的暗影圖案，以及為了使用該濾色器而設(shè)置的彩色LCD元件。
作為用于進(jìn)行精細(xì)圖案—該精細(xì)圖案被用于形成LCD元件所用的濾色器和暗影圖案濾波器—的傳統(tǒng)方法，實(shí)現(xiàn)了一種顏料散布方法—其中著色顏料被精細(xì)地散布在光刻膠中。為了形成精細(xì)圖案，這種顏料散布方法采用了經(jīng)常用于半導(dǎo)體處理的光刻技術(shù)。但這種顏料散布方法需要對每一個片進(jìn)行涂覆光刻膠和曝光處理，因而該方法使得制成過程復(fù)雜并需要昂貴的曝光設(shè)備。為了克服這些缺點(diǎn)，已經(jīng)研究了能夠更容易地以更低的成本和更高的精度來形成精細(xì)圖案的各種制造方法。
作為一個例子，JP-A-61-233704公布了形成濾色器的精細(xì)圖案的一種方法。該方法包括以下步驟使其中散布有精細(xì)顏料的抗蝕劑曝光并顯影，以在用有機(jī)聚合物在一個主基底上形成的一個剝離層的表面上形成一個精細(xì)圖案；把該精細(xì)圖案從主基底剝下并借助一個疊置器所提供的熱量和壓力而把該精細(xì)圖案與用有機(jī)聚合物制成的粘合劑成象層一起轉(zhuǎn)移到一個中介基底上。然而，這種方法需要使主基底的熱膨脹保持在適合于介質(zhì)基底的熱膨脹的水平，因?yàn)樗昧藷崃亢蛪毫磉M(jìn)行剝離和轉(zhuǎn)移操作。這可能使轉(zhuǎn)移中的精細(xì)圖案惡化。
類似地，作為形成用于濾色器的精細(xì)圖案的一種方法，JP-A-63-266482公布了一種方法，它采取了以下步驟對于各個顏色部分地電淀積適當(dāng)?shù)臉渲?，以在具有電極的一個絕緣主基底上形成一個精細(xì)圖案—這些電極具有適當(dāng)?shù)男螤钜孕纬蔀V色器；并借助樹脂自身的粘合力把該精細(xì)圖案接合并壓在中介基底上，以剝離并轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于主基底能夠被重復(fù)使用。然而，借助樹脂自身的粘合作用來剝離和轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案使樹脂與中介基底的接合力削弱，從而不能使剝離和轉(zhuǎn)移完全穩(wěn)定。
從以上觀點(diǎn)，為了更可靠地剝離和轉(zhuǎn)移到中介基底上的精細(xì)圖案，在JP-A-3-150376中提出了一種方案。用于剝離和轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案的該方案涉及以采用以下步驟的一種方法在一個主基底上形成用一種可釋放涂覆層制成的一個剝離層；在該剝離層上電淀積一個用電淀積樹脂構(gòu)成的精細(xì)圖案；把該電淀積樹脂接合并壓在形成在一個中介基底上的接合層上。另外，在JP-A-4-260389中公布了有關(guān)一種蝕刻掩膜的方法。該方法采用了以下步驟在借助樹脂的部分電淀積而形成的一個精細(xì)圖案上形成一種電淀積粘合劑的圖案；對其中沒有形成掩膜層的一個導(dǎo)電層進(jìn)行鏡處理，以產(chǎn)生剝離效果；以及，把該圖案接合并壓在一個中介基底上。用于剝離和轉(zhuǎn)移到中介基底上的精細(xì)圖案的該方法因而利用了電淀積劑圖案的粘合特性。
然而，這種用于形成精細(xì)圖案的傳統(tǒng)方法的不利之處，在于當(dāng)把精細(xì)圖案從主基底剝離和轉(zhuǎn)移到中介基底上時，精細(xì)圖案不能被完全地剝離和轉(zhuǎn)移，或者變形，因?yàn)橛秒姷矸e樹脂制成的精細(xì)圖案對主基底具有強(qiáng)接合力。另外，由于牢固地接合在主基底上的精細(xì)圖案被強(qiáng)行剝離，這種方法使主基底受到損壞，因而縮短了主基底的可重復(fù)壽命。
另一方面，傳統(tǒng)的LCD元件被用于諸如個人計(jì)算機(jī)的信息終端的顯示裝置或諸如視頻游戲機(jī)的裝置。特別地，用在袖珍信息終端或游戲裝置中的顯示裝置采用了大量的LCD元件，因?yàn)檫@些裝置需要減小尺寸、重量和電力消耗。隨著顯示裝置的顯示內(nèi)容的變化增大且其密度的提高，對LCD元件特別是彩色LCD元件的需求一年并一年大。
傳統(tǒng)的彩色LCD元件具有一個透明基底—它具有形成在其上的透明象素電極、具有濾色器和疊置在其上的透明象素電極的透明基底、以及疊置在兩個透明基底之間的液晶材料—這些透明基底的透明象素電極彼此相對。另外，一個偏轉(zhuǎn)板位于各個透明基底之外，從而在各個偏轉(zhuǎn)板附近設(shè)置了一個光源。
彩色LCD元件的透明基底經(jīng)常采用玻璃基底。不幸的是，玻璃基底占了整個彩色LCD元件的大部分重量且難于減薄。為了減小LCD元件的重量和厚度，沒有研究用塑料膜基底作為彩色LCD元件。例如，JP-A-61-149984公布了一種彩色LCD元件，它包括了其上形成有透明象素電極的塑料膜基底、具有形成在其一個表面上的透明象素電極的另一塑料膜基底以及形成在其另一表面上的一個濾色器，以及設(shè)置在兩個塑料膜基底之間的液晶材料—這兩個塑料膜基底的透明象素電極彼此相對。另外，在塑料膜基底與濾色器之外設(shè)置了偏轉(zhuǎn)板。在位于濾色器一側(cè)上的偏轉(zhuǎn)板附近設(shè)置了光源。
然而，塑料膜基底的剛性太差，因而其上需要形成濾色器的塑料膜基底難于保持優(yōu)異的平整性。當(dāng)采用顏料散布方法以形成濾色器時，其中包含精細(xì)散布的顏料的抗蝕劑的涂覆量非常地不均勻，以致濾色器的膜厚度具有一定的分布且濾色器的圖案精度被進(jìn)一步地降低，因而濾色器的形成精度也被降低。其結(jié)果，JP-A-61-149984中的傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)，是通過的光的強(qiáng)度非常地不均勻，以致產(chǎn)生了窄范圍中的色暗影和大范圍的亮度暗影。
另一方面，如上所述，該LCD元件可具有各種類型的光源。例如，提供了諸如在其后部的冷陰極熒光燈的光源的一種透射型LCD元件、提供一個反射板以反射入射到該LCD元件的后部的外部光線的反射板的反射型LCD元件、或在LCD元件的后部上提供了一個半透射反射板和諸如LED的光源的半透射型LCD元件。
透射型LCD元件具有一個光源，從而使它可以被用于黑暗的地方，因而提供了生動的圖象，但它的電力消耗較大。這限制了顯示器的運(yùn)行時間。為了克服這種缺點(diǎn)，這種LCD元件需要大容量的電池，這阻礙了袖珍顯示器的尺寸的減小。半透射型LCD元件也是這種情況。
另一方面，反射型LCD元件不包括光源，因而它不消耗大量的電力，因而其運(yùn)行時間比透射或半透射型LCD元件長。然而，反射型LCD元件關(guān)斷，沒有環(huán)境光入射到LCD元件上就不能顯示圖象。例如，如果它被用于目前正在得到推廣的袖珍電話，這種LCD元件在諸如黑暗的環(huán)境的緊急情況下就不能使用。另外，這種LCD元件采用后部上反射的光作為光源，因而其光量比透射型LCD元件的小。這意味著反射型LCD元件的亮度不可避免地要降低，且特別地彩色顯示的生動性被降低了。
本發(fā)明就是要克服現(xiàn)有技術(shù)中的前述問題。
本發(fā)明的一個目的，是提供用于制作精細(xì)圖案的一種方法，借助該方法可以在保證優(yōu)異的再生性和可靠性的情況下把形成在一個主基底上的精細(xì)圖案完全剝離和轉(zhuǎn)移到一個中介基底上，可以重復(fù)使用主基底，且能夠方便地大規(guī)模地生產(chǎn)高清晰度和高密度的精細(xì)圖案，并能夠借助該制造方法生產(chǎn)濾色器和暗影圖案濾波器一它們具有高清晰度和高密度的精細(xì)圖案且這些濾色器具有優(yōu)異的大規(guī)模生產(chǎn)性和精度。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的，是提供一種彩色LCD元件，它采用了這種濾色器并能夠提供高度顏色可再生圖象，而沒有顏色和亮度暗影。
本發(fā)明的又一個目的，是提供一種濾色器，它在晚于來自光源的光的環(huán)境光消失的時刻的一定而有限的間隔里保持了顏色-發(fā)光功能，且即使在其中光量很小的環(huán)境中也能夠提供具有高亮度和生動性的彩色發(fā)光功能，并提供帶有這種濾色器的彩色LCD元件。
為了克服前述缺點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的精細(xì)圖案制造方法包括以下步驟制作一個主基底，該主基底具有一個絕緣基底和形成在絕緣基底上的、具有預(yù)定形狀的圖案的電極層；在該主基底上形成由導(dǎo)電斥水薄膜制成的剝離層；在該剝離層上形成用電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案；用水浸該電淀積樹脂；以及，把該精細(xì)圖案從主基底上剝離并轉(zhuǎn)移到中介基底的一個接合層上。
在此組合中，當(dāng)用水浸電淀積樹脂的內(nèi)部以在浸泡步驟中形成精細(xì)圖案時，由于剝離層是斥水的，電淀積樹脂與剝離層的接合力被顯著地削弱了。因此，精細(xì)圖案能夠被完全地從主基底剝離并被可靠地轉(zhuǎn)移到中介基底的接合層上。
這種剝離并轉(zhuǎn)移，是在電淀積樹脂與剝離層的接合力被顯著削弱的情況下進(jìn)行的。在剝離并轉(zhuǎn)移的情況下，對剝離層和主基底帶圖案的電極層不會造成損壞，因而同一個主基底可被用來形成相當(dāng)可再生和規(guī)則的精細(xì)圖案，并能夠反復(fù)地使用而延長其壽命。
由于電淀積樹脂與剝離層的接合力能夠得到削弱，可以用具有較弱接合強(qiáng)度的接合層作為中介基底，從而在剝離和轉(zhuǎn)移中使主基底從中介基底剝離。這防止了精細(xì)圖案的變形或損壞。
借助上述功能，可以借助光刻技術(shù)以高密度在主基底上形成緊湊的圖案電極層。因此，制造精細(xì)圖案的方法提供了容易而大規(guī)模地生產(chǎn)高清晰度和高密度的精細(xì)圖案的能力。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的濾色器，是借助根據(jù)本發(fā)明的精細(xì)圖案制造方法而制成的，并具有柔性的光透射中介基底、在該中介基底上形成的光透射接合層、以及用至少兩種顏色的電淀積樹脂制成并形成在該接合層上的精細(xì)圖案。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的暗影圖案濾波器，是借助根據(jù)本發(fā)明的精細(xì)圖案制造方法而制成的，并具有柔性而光透射的中介基底、形成在該中介基底上的光透射接合層、以及用暗影電淀積樹脂制成并形成在接合層上的暗影圖案。
這些組合提供了包含高清晰度和高密度精細(xì)圖案并具有優(yōu)異的大規(guī)模生產(chǎn)性的暗影圖案濾波器。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的彩色LCD元件具有彼此相對地設(shè)置的一對塑料膜基底、形成在各個塑料膜基底的相對表面上的透明象素電極、密封在塑料膜基底之間的液晶材料、以及位于塑料膜基底之一的外表面上的濾色器，其中用根據(jù)本發(fā)明的精細(xì)圖案制造方法制成的濾色器用置于塑料膜基底之間的粘合膜貼在塑料膜基底上。
如上所述地構(gòu)造的彩色LCD元件提供了在顯示器上顯示沒有顏色和亮度暗影的高度色彩可再生和高質(zhì)量圖象的能力，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的濾色器不同，預(yù)制作有高精度的精細(xì)圖案的濾色器的特性，與塑料膜基底的表面狀態(tài)無關(guān)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的濾色器，是借助根據(jù)本發(fā)明的精細(xì)圖案制造方法而制成的，并用于在光透射基底上產(chǎn)生兩維圖案形式的精細(xì)發(fā)光圖案。該發(fā)光圖案用于封閉電淀積樹脂中的光存儲和熒光著色顆粒之一或兩者。
這種組合包含電淀積樹脂中的光存儲和熒光發(fā)光顆粒。通過使電淀積樹脂層以兩維圖案的形式延伸而成為發(fā)光圖案，如果發(fā)光顆粒是光存儲的，所產(chǎn)生的濾色器能夠用在接收時存儲的光在黑暗的地方提供彩色發(fā)光，或者如果發(fā)光顆粒是熒光的，所產(chǎn)生的濾色器能夠提供高亮度的生動彩色發(fā)射。
另外，根據(jù)本發(fā)明的彩色LCD元件具有前述的濾色器和與其相光學(xué)連接的LCD元件。
該組合提供了一種彩色LCD元件—它能夠在來自光源的光或環(huán)境光消失之后的一定期間里保持彩色發(fā)光功能，并且即使在比較暗的環(huán)境中提供高亮度的生動彩色發(fā)光。


圖1是剖視圖，顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法所包括的剝離層形成步驟中形成的主基底的一個基本部分。
圖2A是剖視圖，顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中所包括的精細(xì)圖案形成步驟形成的主基底的一個基本部分。
圖2B是剖視圖，顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的精細(xì)圖案形成步驟形成的主基底的一個基本部分。
圖2C是剖視圖，顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的精細(xì)圖案形成步驟形成的主基底的一個基本部分。
圖2D是剖視圖，顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的精細(xì)圖案形成步驟形成的主基底的一個基本部分。
圖3是剖視圖，顯示了主基底的一個基本部分，用于顯示包括在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中的浸水步驟。
圖4A是剖視圖，顯示了一個中介基底和主基底的一個基本部分，用于顯示包括在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖4B是剖視圖，顯示了該中介基底和主基底的一個基本部分，用于顯示包括在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖5A是剖視圖，顯示了一個中介基底和主基底的一個基本部分，用于顯示包括在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖5B是剖視圖，顯示了該中介基底和主基底的一個基本部分，用于顯示包括在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖6A是剖視圖，顯示了一個中介基底和主基底的一個基本部分，用于顯示包括在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖6B是剖視圖，顯示了該中介基底和主基底的一個基本部分，用于顯示包括在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖7是剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的主基底制造步驟中形成的主基底的一個基本部分。
圖8是剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的主基底剝離和轉(zhuǎn)移步驟中形成的主基底的一個基本部分。
圖9是剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的精細(xì)圖案形成步驟中形成的主基底的一個基本部分。
圖10是剖視圖，顯示了主基底的一個基本部分，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法包括的浸水步驟。
圖11A是剖視圖，顯示了中介基底和主基底的一個基本部分，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖11B是剖視圖，顯示了中介基底和主基底的一個基本部分，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖12是剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的主基底制造步驟中形成的主基底的基本部分。
圖13是剖視圖，顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟中形成的主基底的基本部分。
圖14是剖視圖，顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的精細(xì)圖案形成步驟中形成的主基底的基本部分。
圖15是剖視圖，顯示了主基底的一個基本部分，用于說明在根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的浸水步驟。
圖16A是剖視圖，顯示了一個中介基底和該主基底的一個基本部分，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的部件中包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖16B是剖視圖，顯示了一個中介基底和該主基底的一個基本部分，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的部件中包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖17是平面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的濾色器。
圖18是剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的彩色液晶顯示裝置的基本部分。
圖19是剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的彩色液晶顯示裝置的基本部分。
權(quán)利要求1所描述的本發(fā)明包括以下步驟制作一個主基底，它具有一個絕緣基底和具有給定形狀的圖案并形成在絕緣基底上的電極層；在該主基底上形成由導(dǎo)電斥水薄膜制成的剝離層；在該剝離層上形成由電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案；用水浸泡該電淀積樹脂；以及，從主基底上剝離掉精細(xì)圖案并將該精細(xì)圖案轉(zhuǎn)移到一個中介基底的一個接合層上。在浸水步驟，水浸入組成精細(xì)圖案的電淀積樹脂的內(nèi)部。由于剝離層是斥水的，電淀積樹脂與剝離層的接合力被顯著削弱了，因而精細(xì)圖案能夠從主基底上被完全剝離并轉(zhuǎn)移到中介基底的接合層上。
權(quán)利要求2所描述的本發(fā)明的特征在于，在權(quán)利要求1描述的本發(fā)明的浸水步驟中，用30℃至70℃且較好地是50℃的水來浸泡電淀積樹脂。這使得可以在使水從電淀積樹脂的表面汽化的同時，來有效地用水浸泡電淀積樹脂的內(nèi)部。因而本發(fā)明的第二實(shí)施例提供了使精細(xì)圖案更容易從主基底剝離并改善精細(xì)圖案與中介基底的接合特性的功能。
權(quán)利要求3所描述的本發(fā)明的特征，在于在權(quán)利要求1和2所描述的本發(fā)明之一的剝離和轉(zhuǎn)移步驟中，中介基底的接合層在將精細(xì)圖案轉(zhuǎn)移到其上之前得到了加熱。加熱的中介基底使得能夠在剝離和轉(zhuǎn)移步驟中迅速地蒸發(fā)構(gòu)成精細(xì)圖案的電淀積樹脂的表面上的水。本發(fā)明的第三實(shí)施例因而提供了改善中介基底的接合層與電淀積樹脂的接合特性并縮短浸水步驟與剝離和轉(zhuǎn)移步驟之間的等候時間的功能。
權(quán)利要求4所描述的本發(fā)明的特征，在于在權(quán)利要求1和2所產(chǎn)生的本發(fā)明之一的剝離和轉(zhuǎn)移步驟中，在主基底上受壓的主基底和中介基底一起得到加熱，以剝離并轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案。加熱的基底使得可以在剝離和轉(zhuǎn)移步驟迅速地蒸發(fā)構(gòu)成精細(xì)圖案的電淀積樹脂的表面上的水，改善中介基底的接合層與電淀積樹脂的接合特性，并縮短浸水步驟與剝離和轉(zhuǎn)移步驟之間的等候時間。另外，加熱和加壓的應(yīng)用，使得可以在短時間里實(shí)現(xiàn)接合層與電淀積樹脂之間的高度接合特性。
權(quán)利要求5中描述的本發(fā)明的特征，在于在權(quán)利要求1至4之任何一個所描述的本發(fā)明中，在剝離層的形成步驟，將要形成在主基底上的剝離層是用包含熒光塑料的金屬膜制成的。權(quán)利要求5的本發(fā)明因而提供了借助電鍍技術(shù)等等而容易地形成導(dǎo)電斥水薄膜的功能。
權(quán)利要求6中描述的本發(fā)明的特征，在于在權(quán)利要求1至4之任何一個所描述的本發(fā)明中，在剝離層形成步驟，將要形成在主基底上的剝離層是用熒光膜制成的。權(quán)利要求6的本發(fā)明因而提供了借助濺射技術(shù)等來容易地形成導(dǎo)電斥水薄膜并高精度地調(diào)節(jié)膜厚度的功能。
權(quán)利要求7中描述的本發(fā)明的特征，在于在權(quán)利要求1至4之任何一個所描述的本發(fā)明中，在剝離層形成步驟中，剝離層是用熒光涂覆劑形成的。權(quán)利要求7的本發(fā)明因而提供了借助浸漬技術(shù)等而容易地形成導(dǎo)電斥水薄膜并當(dāng)主基底被重復(fù)使用時方便地再生剝離層的功能。
權(quán)利要求8描述的本發(fā)明的特征，在于在權(quán)利要求6至7之任何一個所描述的本發(fā)明中，剝離層具有5nm至100nm的厚度。權(quán)利要求8的本發(fā)明因而提供了這樣的功能，即給出了足夠大的導(dǎo)電性，從而使電淀積樹脂能夠被電淀積到用具有低導(dǎo)電性的熒光化合物制成的剝離層上，以保持斥水性，從而削弱電淀積樹脂與剝離層的接合力。
權(quán)利要求9的本發(fā)明是濾色器—它具有用權(quán)利要求1至8中的任何一個所描述的精細(xì)圖案制造方法制成的精細(xì)圖案，它包括用柔性和光透射材料制成的中介基底、用光透射材料制成的接合層、以及具有至少兩種顏色的精細(xì)圖案的電淀積樹脂。所產(chǎn)生的濾色器具有高清晰度和高密度精細(xì)圖案并具有優(yōu)異的大規(guī)模生產(chǎn)性。
權(quán)利要求10所描述的本發(fā)明的特征，在于提供了一種暗影圖案—該暗影圖案被做成光學(xué)編碼標(biāo)尺的形狀，該暗影圖案是用暗影的電淀積樹脂制成的并形成在接合層上。這種暗影圖案被用于濾色器以及光學(xué)編碼標(biāo)尺。權(quán)利要求10的本發(fā)明因而提供了用光學(xué)編碼標(biāo)尺實(shí)現(xiàn)濾色器的功能—該光學(xué)編碼標(biāo)尺可被用于例如濾色器切換系統(tǒng)掃描器。
權(quán)利要求11描述的本發(fā)明是一種暗影圖案濾波器—它具有用權(quán)利要求1至8中的任何一個所描述的精細(xì)圖案制造方法制成的精細(xì)圖案，該濾色器包括用柔性和光透射材料制成的中介基底、用光透射材料制成的接合層、以及用光透射電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案。實(shí)現(xiàn)的暗影圖案濾波器包括高清晰度和高密度精細(xì)圖案并具有優(yōu)異的大規(guī)模生產(chǎn)性。另外，權(quán)利要求11的本發(fā)明因而提供了通過簡單地沖壓暗影圖案濾波器來實(shí)現(xiàn)高清晰度和高密度光學(xué)編碼標(biāo)尺的功能。
權(quán)利要求12描述的本發(fā)明的特征，在于提供了基本上與接合層上的用權(quán)利要求11的本發(fā)明中的光透射電淀積樹脂制成的暗影圖案相集成的光透射圖案?；旧吓c暗影圖案相集成的該光透射圖案，使得可以把更大接合面積的暗影圖案和光透射圖案固定在接合層上，從而增強(qiáng)了接合強(qiáng)度。
權(quán)利要求13中描述的本發(fā)明，是一種彩色LCD元件，它包括一對彼此相對地設(shè)置的塑料膜基底、形成在各個塑料膜基底的相對表面上的透明象素電極、密封在塑料膜基底之間的液晶材料、以及位于至少一個塑料膜基底的一個外表面上的濾色器。該濾色器借助設(shè)置于塑料膜基底之間的接合膜而被貼在塑料膜基底上。這意味著具有高度精確地形成的圖案的濾色器被預(yù)形成在塑料膜基底上。與現(xiàn)有技術(shù)不同地，權(quán)利要求13的本發(fā)明因而提供了這樣的彩色LCD元件，即它能夠提供與塑料膜基底無關(guān)的高質(zhì)量圖象和高度色彩可再生性，而沒有彩色和亮度不均勻。另外，接合膜起著減輕濾色器與塑料膜基底之間的熱膨脹系數(shù)之差而造成的應(yīng)力的作用，從而抑制了塑料膜基底被加熱所引起的變形。
權(quán)利要求14所產(chǎn)生的本發(fā)明的特征，在于在權(quán)利要求13的本發(fā)明中，接合膜是一種可逆接合膜，它具有一種基質(zhì)材料和在該基質(zhì)材料的兩個表面上的接合層。由于接合膜具有基質(zhì)材料，所以當(dāng)濾色器被貼到塑料膜上時濾色器具有更大的剛性。濾色器能夠更為準(zhǔn)確地被貼到塑料膜上。
權(quán)利要求15中描述的本發(fā)明的特征，在于在權(quán)利要求9描述的濾色器中，光存儲和熒光著色顆粒之一或兩者被密封在電淀積樹脂層中。對于光存儲著色顆粒，它們的光存儲在黑暗處進(jìn)行彩色發(fā)光，而熒光著色顆粒即使在缺少光的環(huán)境下也提供了高亮度的生動彩色發(fā)光。另外，如果光存儲著色顆粒與熒光著色顆粒相混合，則在黑暗中從光存儲著色顆粒發(fā)出的光被熒光著色顆粒所接收，因而該熒光物能夠?qū)崿F(xiàn)更為明亮和生動的彩色發(fā)光。
權(quán)利要求16描述的本發(fā)明的特征，在于在權(quán)利要求15描述的本發(fā)明中，著色顆粒由包含光存儲或熒光顏料的透明樹脂顆粒組成。著色顆粒能夠借助水散布電淀積浴而得到電淀積。
權(quán)利要求17描述的本發(fā)明的特征，在于在權(quán)利要求15和16之任何一個所產(chǎn)生的濾色器中包含有顏料或染料—它們具有與著色顆粒相同的著色傾向。著色顆粒的光存儲所進(jìn)行的彩色發(fā)光被作為顏料或染料的光源，從而使這種發(fā)光促成了顏料或染料發(fā)出色彩。
權(quán)利要求18中描述的本發(fā)明，是權(quán)利要求15至17中任何一個所描述的液晶元件和濾色器的光學(xué)耦合。在光源或環(huán)境光消失之后的有限期間里，著色功能能夠得到繼續(xù)。另外，權(quán)利要求18的本發(fā)明提供了一種彩色LCD元件—它即使在其中缺少光的環(huán)境下也能夠發(fā)出更明亮和生動的色彩。
以下結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。(實(shí)施例1)以下結(jié)合圖1至4，描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法。該實(shí)施例涉及用于彩色LCD元件等的濾色器，并給出了對用于制成由黑矩陣、紅、藍(lán)和綠濾色器構(gòu)成的精細(xì)圖案的制造方法的描述。
圖1是剖視圖，顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法所包括的剝離層形成步驟中的主基底的基本部分。在圖1中，標(biāo)號1表示一個主基底。標(biāo)號2表示一個絕緣基底。標(biāo)號3表示一個用于形成黑矩陣的電極。標(biāo)號4表示用于形成紅濾色器的電極。標(biāo)號5表示用于形成藍(lán)濾色器的電極。標(biāo)號6表示用于形成綠濾色器的電極。標(biāo)號7a至7d表示剝離層。以下結(jié)合圖1給出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的制造主基底和形成剝離層的步驟。
首先，在制造主基底的步驟中，在用玻璃等制成的絕緣基底2上，借助濺射技術(shù)形成諸如Ni-Fe合金的金屬膜。使該金屬膜生長到預(yù)定的厚度(例如300nm)。隨后，在該金屬膜上，借助回旋涂覆技術(shù)覆上厚度約2μm的正光刻膠。借助一個光掩膜對該光刻膠進(jìn)行曝光，并隨后利用碳酸鈉水溶液對其進(jìn)行顯影，以形成給定形狀的抗蝕劑圖案。用該抗蝕劑圖案作為蝕刻掩膜，利用諸如硝酸和醋酸的水溶液的蝕刻液體對該金屬膜進(jìn)行蝕刻，并隨后借助氫氧化鈉水溶液除去該抗蝕劑圖案。這些操作產(chǎn)生了具有預(yù)定形狀的金屬膜圖案。如圖1所示，在絕緣基底2上形成了圖案電極層。該圖案電極層由用于形成黑矩陣的電極3、用于形成紅濾色器的電極4、用于形成藍(lán)濾色器的電極5、以及用于形成綠濾色器的電極6組成。
隨后，作為形成剝離層的步驟，如圖1所示，在用于形成黑矩陣的電極3上形成一個剝離層7a。在用于形成紅濾色器的電極4上形成一個剝離層7b。在用于形成藍(lán)濾色器的電極5上形成一個剝離層7c。在用于形成綠濾色器的電極6上形成一個剝離層7d。這些剝離層7a至7d是斥水的。剝離層7a至7d中的每一個都包含一個薄膜一該薄膜具有足夠的導(dǎo)電性以在其上電淀積電淀積樹脂。
用于薄膜的材料包括諸如包含熒光顆粒的鎳的金屬、以及諸如熒光油的熒光涂覆劑。包含熒光樹脂的金屬必須把熒光顆粒均勻地散布在金屬膜中。雖然熒光樹脂或熒光涂覆劑的導(dǎo)電性不是非常好，通過在5nm至100nm的范圍中調(diào)節(jié)膜厚度，所產(chǎn)生的膜是斥水的并具有能夠進(jìn)行電淀積的足夠的導(dǎo)電性。另外，包含熒光塑料的金屬膜可以借助電鍍技術(shù)形成。熒光樹脂的膜可以借助真空蒸發(fā)技術(shù)或?yàn)R射技術(shù)而形成。熒光涂覆劑膜可以借助涂覆技術(shù)或浸漬涂覆技術(shù)而形成。
以下，結(jié)合圖2A至2D，來描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的精細(xì)圖案制造步驟。
圖2A至2D是剖視圖，顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的方法中包括的精細(xì)圖案形成步驟中形成的主基底的基本部分。在圖2A至2B中，標(biāo)號8表示一個黑矩陣。標(biāo)號9表示一個紅濾色器。標(biāo)號10表示一個藍(lán)濾色器。標(biāo)號11表示一個綠濾色器。
在精細(xì)圖案的形成步驟中，用電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案被形成在剝離層7a至7d上。首先，在圖1中顯示的剝離層8a上，通過采用包含諸如碳黑的黑顏料的丙烯酸系陰離子電淀積樹脂浴，形成如圖2A顯示的黑電淀積樹脂制成的黑矩陣8。隨后，通過采用包含諸如蒽醌的紅顏料的丙烯酸系陰離子電淀積樹脂浴，在剝離層7b上形成如圖2B中顯示的由紅電淀積樹脂制成的紅濾色器9。隨后，通過采用包含諸如酞花青藍(lán)的藍(lán)顏料的丙烯酸系陰離子電淀積樹脂浴，在剝離層7c上形成如圖2C中顯示的藍(lán)濾色器10。另外，通過采用包含諸如酞花青綠的綠顏料的丙烯酸系陰離子電淀積樹脂浴，在剝離層7d上形成如圖2D顯示的由綠電淀積樹脂制成的綠濾色器11。通過這些操作，在剝離層8a至7d的每一個上形成了精細(xì)圖案。該精細(xì)圖案由黑矩陣8、紅濾色器9、藍(lán)濾色器10、以及綠濾色器11組成，其每一個都是用相應(yīng)的彩色電淀積樹脂制成的。在此步驟中，各個電淀積樹脂浴中的顏料的濃度例如約為30ml/l，且各個電淀積樹脂具有約2μm的厚度。
以下，結(jié)合圖3來描述根據(jù)本實(shí)施例的精細(xì)圖案形成方法中包括的浸水步驟。
圖3是剖視圖，顯示了主基底的一個基本部分，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中包括的浸水步驟。在圖3中，標(biāo)號12表示水。在浸水步驟中，如圖3所示，例如，通過把其上形成有精細(xì)圖案的主基底1置于水中，黑矩陣8得到了水的充分浸泡，紅濾色器9、藍(lán)濾色器10和綠濾色器11組成了精細(xì)圖案。主基底1被置于水中約一分鐘。水的溫度為30至70℃，特別地為50℃，這將在下面描述。
本發(fā)明的申請人所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)證明了這樣的傾向，即如果用25℃的水浸泡主基底，在構(gòu)成精細(xì)圖案的電淀積樹脂的表面上的水只通過放置浸過水的基底是不能得到完全蒸發(fā)的，因而在剝離和轉(zhuǎn)移步驟中主基底與中介基底的接合層沒有足夠的接合強(qiáng)度(將要在下面描述)。另外，嘗試用海綿介質(zhì)狀來除去留在電淀積樹脂表面上的水。從可再生性的角度看，保留包含在電淀積樹脂內(nèi)部的水而用海綿狀介質(zhì)只除去留在整個主基底1的電淀積樹脂表面上的水是不利的。已經(jīng)證明，這樣低溫度的水是難于完全地剝離并轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案的。
另一方面，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，當(dāng)水溫上升到30℃、40℃、50℃、60℃和70℃時，留在電淀積樹脂表面上的水更容易通過蒸發(fā)而被除去，從而使主基底與中介基底的接合層具有足夠的接合強(qiáng)度，而浸入電淀積樹脂內(nèi)部的水削弱了剝離層與電淀積樹脂的接合力，從而可以在保持優(yōu)異的再生性的情況下完全地剝離和轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案。特別地，當(dāng)水溫接近50℃時，在留在電淀積樹脂表面上的水蒸發(fā)的時刻與浸水步驟轉(zhuǎn)移到剝離和轉(zhuǎn)移步驟的時刻之間呈現(xiàn)出良好的關(guān)系，因而等候時間被縮短了。這在可操作性上是更為有利的。
在水溫為80℃的情況下，已經(jīng)證明了這樣的傾向，即包含在電淀積樹脂內(nèi)部的水都蒸發(fā)了，因而剝離層與電淀積樹脂的接合力不能被降低到適當(dāng)?shù)乃?，因而精?xì)圖案的完全剝離和轉(zhuǎn)移變得困難。在水溫為25℃或80℃的情況下，采用將要形成在中介基底上的具有高接合強(qiáng)度的接合層，可以對精細(xì)圖案進(jìn)行剝離和轉(zhuǎn)移，但難于完全且可再生地剝離并轉(zhuǎn)移它。精細(xì)圖案至具有高接合強(qiáng)度的接合層的剝離和轉(zhuǎn)移，引起了對主基底的較大損壞。其結(jié)果，不能對主基底進(jìn)行重復(fù)使用。
以下，結(jié)合圖4A和4B，描述根據(jù)本發(fā)明的精細(xì)圖案形成方法中包括的精細(xì)圖案剝離和轉(zhuǎn)移步驟。
圖4A和4B是中介基底和主基底的基本部分的剖視圖，用于顯示包括在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法中的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。在圖4A和4B中，標(biāo)號13表示了一個中介基底。標(biāo)號14表示了一個基底主體。標(biāo)號15表示了一個接合層。
導(dǎo)熱剝離和轉(zhuǎn)移步驟中，由其接合力在浸水步驟中得到削弱的電淀積樹脂構(gòu)成的精細(xì)圖案被從主基底1上剝離并轉(zhuǎn)移到中介基底13的接合層15上。用在剝離和轉(zhuǎn)移步驟的中介基底13由基底主體14和形成在基底主體14上的接合層15構(gòu)成，如圖4A所示。在此實(shí)施例中作為例子而提到的濾色器，利用了用聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)(縮寫為PET)制成的柔性而光透射基底，作為基底主體14，在其上借助輥涂覆技術(shù)而涂覆了作為接合層15的丙烯酸系粘合劑。所產(chǎn)生的電解被用作中介基底13。
所產(chǎn)生的中介基底13沿著如圖4A所示的方向與主基底1接合并被壓在主基底1上。隨后，兩個基底被彼此剝離。其結(jié)果，如圖4B所示地由黑矩陣8、紅濾色器9、藍(lán)濾色器10、以及綠濾色器11所組成的精細(xì)圖案，被從主基底1上剝離掉，并隨后轉(zhuǎn)移到中介基底13上。
在剝離和轉(zhuǎn)移步驟之后，通過在140℃的溫度下加熱和干燥中介基底13約三十分鐘，可以形成帶有基本上平整的精細(xì)圖案的高清晰度和高密度濾色器。另外，在剝離和轉(zhuǎn)移步驟之后的主基底能夠在精細(xì)圖案形成步驟之后的步驟中得到重復(fù)使用。
根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的濾色器包括以高清晰度和高密度的精細(xì)圖案，且具有優(yōu)異的大規(guī)膜生產(chǎn)性。該濾色器還包括柔性的基底。貼在LCD元件或圖象檢測器或掃描器的元件上的濾色器，使得可以容易地實(shí)施彩色發(fā)光的功能。本實(shí)施例的濾色器可以具有這樣的構(gòu)成，即借助前述方法獲得的中介基底13，根據(jù)使用方式，而被貼在用玻璃制成的剛性光透射基底上。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過用水浸泡電淀積樹脂—該電淀積樹脂具有由其上形成有精細(xì)圖案的斥水薄膜形成的剝離層—的內(nèi)部，可以顯著削弱電淀積樹脂與剝離層的接合力并可靠而完全地把精細(xì)圖案從主基底剝離并把該精細(xì)圖案轉(zhuǎn)移到中介基底的接合層上。
剝離和轉(zhuǎn)移是在電淀積樹脂與剝離層的接合力被顯著削弱的狀態(tài)下進(jìn)行的。因此，當(dāng)剝離并轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案時，對剝離層和主基底的圖案電極層不會造成損壞。另外，能夠在同一主基底上以優(yōu)異的可再現(xiàn)性形成具有類似形狀的精細(xì)圖案，可以重復(fù)使用主基底，并能夠延伸主基底的壽命。
由于電淀積樹脂與剝離層的接合力能夠得到削弱，中介基底可包括具有弱接合強(qiáng)度的接合層。另外，由于削弱的接合力不需要把主基底強(qiáng)行剝離中介基底，這可起到防止精細(xì)圖案變形和損壞的作用。
在浸水步驟，通過用30℃至70℃且較好地是50℃的熱水浸泡主基底，可以使水浸入電淀積樹脂，并使由精細(xì)圖案構(gòu)成的電淀積樹脂表面上的水逐漸地蒸發(fā)。這使得可以更容易地把精細(xì)圖案從主基底上剝離掉，并改善精細(xì)圖案至中介基底的接合特性。
借助上述功能，能夠通過采用光刻技術(shù)，而在主基底上形成相當(dāng)密集的有圖案的電極。因此，能夠以優(yōu)異的大規(guī)模生產(chǎn)性方便地制成高清晰度和高密度的精細(xì)圖案。
上述實(shí)施例，是結(jié)合帶有由四色電淀積樹脂形成的精細(xì)圖案的濾色器，而得到描述的。然而，在實(shí)際中電淀積樹脂的類型和數(shù)目是不受限制的。
另外，如果主基底的重復(fù)使用的次數(shù)增大，剝離層與圖案電極層之間的接合特性會降低，以致接合有電淀積樹脂的剝離層在剝離和轉(zhuǎn)移步驟可能被轉(zhuǎn)移。因此，較好地是在需要的情況下使剝離層再生。然而實(shí)際上，根據(jù)本實(shí)施例，如果在此步驟如上所述地發(fā)生與電淀積樹脂接合的剝離層，則可以基本上除去剝離層。另外，即使剝離層的一部分未被除去，留下的剝離層的厚度也已經(jīng)很薄，以致該留下的剝離層的光學(xué)效果可被忽略。考慮到剝離層的耐久性，熒光涂覆劑膜比包含熒光樹脂的金屬膜的膜或熒光樹脂膜優(yōu)越。熒光涂覆劑，借助浸漬涂覆技術(shù)，可非常容易地被形成在主基底上。在重復(fù)使用主基底的情況下，可以在每次剝離和轉(zhuǎn)移操作之后涂覆熒光涂覆劑，從而使剝離層在主基底上疊置起來。(實(shí)施例2)以下結(jié)合圖5A和5B描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法。本實(shí)施例的制造方法與第一實(shí)施例的類似，只是剝離和轉(zhuǎn)移步驟不同。以下的描述將與根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的濾色器的精細(xì)圖案的形成有關(guān)。
圖5A和5B是主基底和中介基底的基本部分的剖視圖，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法所包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。在圖5A和5B中，標(biāo)號16表示一個加熱器。主基底1、絕緣基底2、用于形成黑矩陣的電極3、用于形成紅濾色器的電極4、用于形成藍(lán)濾色器的電極5、用于形成綠濾色器的電極6、剝離層7a至7d、黑矩陣8、紅濾色器9、藍(lán)濾色器10、綠濾色器11、中介基底13、基底主體14、以及接合層15都與第一實(shí)施例中的相同。因此，這些部件具有相同的標(biāo)號且在此不進(jìn)行描述。
在精細(xì)圖案制造方法所包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟，當(dāng)中介基底13被加熱器16加熱到約50℃時，通過主基底形成步驟、剝離層形成步驟、精細(xì)圖案形成步驟、以及用水浸泡基底的步驟，主基底1包括了由電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案且該電淀積樹脂的接合力被削弱了。所產(chǎn)生的主基底1，沿著圖5A所示的方向，被壓在并接合在中介基底13上。隨后，中介基底13被從主基底1上剝離下來。如圖5B所示，由黑矩陣8、紅濾色器9、藍(lán)濾色器10、以及綠濾色器11所構(gòu)成的精細(xì)圖案被剝離主基底1，并隨后被轉(zhuǎn)移到中介基底13的接合層15上。如上所述，由于中介基底13得到加熱，在剝離和轉(zhuǎn)移時，構(gòu)成精細(xì)圖案的電淀積樹脂的表面上的水能夠迅速蒸發(fā)。
在剝離和轉(zhuǎn)移步驟之后，通過在140℃下把中介基底13加熱和干燥30分鐘，可以制成其精細(xì)圖案表面基本上為平面的高清晰度和高密度濾色器。在此步驟之后，主基底可以在精細(xì)圖案形成步驟之后的處理中得到重復(fù)使用。
如上所述，本實(shí)施例的方法給出了與第一實(shí)施例的方法類似的效果。通過加熱中介基底，可以在剝離并轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案時迅速蒸發(fā)留在構(gòu)成精細(xì)圖案的電淀積樹脂表面上的水。因而這使得可以改善中介基底的接合層與電淀積樹脂之間的接合特性，并縮短浸水步驟與剝離和轉(zhuǎn)移步驟之間的等候時間。
在浸水步驟浸泡主基底的水的溫度的上限為70℃，其理由已經(jīng)結(jié)合第一實(shí)施例而在上面得到了描述。溫度的下限并不具體地限定在30℃或更高。然而，考慮到用水浸泡電淀積樹脂的內(nèi)部的可操作性，較好地是將其限定為15℃或更高。(實(shí)施例3)以下結(jié)合圖6A和6B來描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法。本實(shí)施例的制造方法與第一實(shí)施例的類似，只是剝離和轉(zhuǎn)移步驟不同。該方法將按照本發(fā)明的第一實(shí)施例顯示的濾色器的精細(xì)圖案的形成順序進(jìn)行描述。
圖6A和6B是主基底和中介基底的基本部分的剖視圖，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法所包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。在圖6A和6B中，標(biāo)號17表示一個加熱和加壓輥。主基底1、絕緣基底2、用于形成黑矩陣的電極3、用于形成紅濾色器的電極4、用于形成藍(lán)濾色器的電極5、用于形成綠濾色器的電極6、剝離層7a至7d、黑矩陣8、紅濾色器9、藍(lán)濾色器10、綠濾色器11、中介基底13、基底主體14、以及接合層15與第一實(shí)施例中的相同。因此它們具有相同的標(biāo)號且不在此進(jìn)行描述。
如圖6A所示，在根據(jù)本實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法所包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟，通過形成主基底的步驟、形成剝離層的步驟、形成精細(xì)圖案的步驟、以及用水浸泡主基底的步驟，形成了具有由電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案的主基底1且電淀積樹脂的接合力被削弱了。所產(chǎn)生的主基底1被允許與中介基底13相接觸，如圖6A所示。隨后，兩個基底都借助加熱和加壓輥17而得到加熱和加壓。最佳的加熱溫度為約50℃。隨后，把主基底1與中介基底13剝離。其結(jié)果，如圖6B所示，由黑矩陣8、紅濾色器9、藍(lán)濾色器10、以及形成在主基底1上的綠濾色器組成的精細(xì)圖案，被剝離并轉(zhuǎn)移到中介基底13的接合層15上。
在該剝離和轉(zhuǎn)移步驟之后，通過把中介基底13在140℃下加熱并干燥約30分鐘，可以制成其精細(xì)圖案表面基本上為平面的高清晰度和高密度濾色器。在剝離和轉(zhuǎn)移步驟之后，主基底可以在精細(xì)圖案形成步驟之后的處理中得到重復(fù)使用。
如上所述，本實(shí)施例給出了與第一實(shí)施例相同的效果。在剝離和轉(zhuǎn)移步驟，留在構(gòu)成精細(xì)圖案的電淀積樹脂表面上的水通過加熱而被迅速蒸發(fā)。這使得可以改善中介基底的接合層與電淀積樹脂之間的接合特性并縮短浸水步驟與剝離和轉(zhuǎn)移步驟之間的等候時間。通過對兩個基底都進(jìn)行加熱和加壓，能夠在短時間內(nèi)獲得接合層與電淀積樹脂之間的高接合特性。
由于結(jié)合第二實(shí)施例所描述的原因，浸泡主基底的水的溫度較好地是15℃至17℃。(實(shí)施例4)以下結(jié)合圖7至11，描述根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法。本描述將借助用于光學(xué)編碼標(biāo)尺的暗影圖案濾波器的一個例子，按照由暗影電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案的制造方法的順序來進(jìn)行。
圖7是剖視圖，顯示了根據(jù)第四實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法所包括的主基底形成步驟獲得的主基底的基本部分。圖8是剖視圖，顯示了包括在該方法中的剝離層形成步驟獲得的主基底的基本部分。在圖7和8中，標(biāo)號10表示主基底。標(biāo)號20表示用于形成暗影圖案的電極。絕緣基底2和剝離層7a與第一實(shí)施例中的相同。因此，它們具有相同的標(biāo)號，且在此不對它們進(jìn)行描述。
在根據(jù)本實(shí)施例的方法中所包括的主基底形成步驟，與第一實(shí)施例類似地，例如形成在絕緣基底2上的、用Ni-Fe合金制成的金屬膜，借助光刻技術(shù)，被蝕刻成預(yù)定的圖案。所產(chǎn)生的主基底19包括在絕緣基底2上的、用于形成暗影圖案的電極20，該暗影圖案如圖7所示并被作為圖案電極層。
隨后，在剝離層形成步驟，象第一實(shí)施例那樣，如圖8所示，在電極20上形成由導(dǎo)電斥水薄膜制成的剝離層7a，用于形成主基底19的暗影圖案。剝離層7a用諸如包含熒光樹脂顆粒的鎳的金屬、熒光樹脂、或諸如熒光油的熒光涂覆系統(tǒng)形成。作為一個例子，考慮剝離層7a是由熒光油形成的。在此情況下，主基底19被浸漬在其中熒光油被諸如異丙基醇的溶劑所稀釋的一種溶液中。隨后，主基底19以諸如10mm/分鐘或類似速度的速度被緩慢地拉出該溶液。隨后，主基底19得到干燥。所產(chǎn)生的主基底19具有斥水的平整剝離層7a-其厚度為15nm并具有100°的接觸角。
以下，結(jié)合圖9來產(chǎn)生本實(shí)施例的方法所包括的精細(xì)圖案形成步驟。
圖9是剖視圖，顯示了精細(xì)圖案形成步驟獲得的主基底的基本部分。在圖9中，標(biāo)號21表示一個暗影圖案。
在此步驟，在剝離層7a上形成由電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案。在此實(shí)施例中，為了形成暗影精細(xì)圖案，通過采用包含諸如碳黑的黑顏料的丙烯酸系陰離子電淀積樹脂浴，在電極20的剝離層7a上形成如圖9所示的由黑電淀積樹脂制成的暗影圖案21，用于形成圖8所示的暗影圖案。電淀積樹脂浴中的顏料的濃度以及電淀積的厚度，與在第一實(shí)施例描述的相同。在此不對這些進(jìn)行描述。
以下，結(jié)合圖10描述第四實(shí)施例的方法中包括的用水浸泡主基底的步驟。
圖10是剖視圖，顯示了主基底的基本部分，用于顯示浸水步驟。在圖10中，水12與第一實(shí)施例中的相同。因此，它具有相同的標(biāo)號且不在此對其進(jìn)行描述。
本實(shí)施例中包括的浸水步驟與第一實(shí)施例中的相似。如圖10所示，通過將其上形成有暗影圖案21的主基底19浸泡到水12中，構(gòu)成暗影圖案21的電淀積樹脂受到水的充分浸泡。浸泡時間約為一分鐘。如果象在第一實(shí)施例中那樣沒有對基底加熱和加壓，則在剝離和轉(zhuǎn)移步驟水12的溫度較好地是30℃至70℃；而在象第二和第三實(shí)施例中那樣對基底加熱和加壓的情況下，水12的溫度較好地是15℃至17℃。
以下描述本實(shí)施例的方法所包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。本實(shí)施例的剝離和轉(zhuǎn)移步驟可采取第一至第三實(shí)施例中的任何一個的方法。在此，作為一個例子，采用第一實(shí)施例的剝離和轉(zhuǎn)移步驟來描述該方法。
圖11A和11B是剖視圖，顯示了主基底和中介基底的基本部分，用于顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法所包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。在圖11A和11B中，中介基底13、基底主體14、以及接合層15與第一實(shí)施例中的相同。因此，它們具有相同的標(biāo)號且在此不對它們進(jìn)行描述。
在該剝離和轉(zhuǎn)移步驟，使中介基底13沿著圖11所示的方向與主基底19相接觸。隨后，把兩個基底彼此壓在一起。隨后，把中介基底13從主基底19剝離。所產(chǎn)生的中介基底13包含了從主基底1剝離并轉(zhuǎn)移到中介基底13自己的接合層15上的暗影圖案21，如圖11B所示。
在剝離和轉(zhuǎn)移步驟之后，通過把中介基底13在140℃下加熱并干燥約30分鐘，可以產(chǎn)生高清晰度和高密度的暗影圖案。在該剝離和轉(zhuǎn)移步驟之后，主基底可以在精細(xì)圖案形成步驟之后的處理中得到重復(fù)使用。
根據(jù)本實(shí)施例獲得的暗影圖案濾波器，包含了以高清晰度和高密度形成的暗影圖案，并具有優(yōu)異的大規(guī)模生產(chǎn)性。另外，該暗影圖案濾波器是由柔性基底構(gòu)成的，因而它可以被貼在任何材料上并容易進(jìn)行沖壓。通過沖壓暗影圖案濾波器，可以提供高清晰度和高密度光學(xué)編碼標(biāo)尺。另外，根據(jù)本實(shí)施例而獲得的暗影圖案濾波器如上所述地得到?jīng)_壓，且隨后中介基底13可以被貼到由玻璃制成的剛性光透射基底上，且光透射接合層被置于它們之間。
如上所述，本實(shí)施例提供了與第一實(shí)施例相同的效果。通過在剝離和轉(zhuǎn)移步驟進(jìn)行加熱或加熱并加壓，本實(shí)施例提供了與第二或第三實(shí)施例相同的效果。(實(shí)施例5)以下結(jié)合圖12至16來描述根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的精細(xì)圖案制造方法。本實(shí)施例將以用于例如光學(xué)編碼標(biāo)尺的暗影圖案濾波器作為一個例子，按照由暗影電淀積樹脂和光透射電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案的形成順序，而得到描述。
圖12是剖視圖，顯示了根據(jù)本實(shí)施例的方法中包括的主基底形成步驟獲得的主基底的基本部分。圖13是剖視圖，顯示了在根據(jù)本實(shí)施例的方法中包括的剝離層形成步驟獲得的主基底的基本部分。在圖12和13中，標(biāo)號23表示了一個主基底。標(biāo)號24表示用于形成光透射圖案的一個電極。絕緣基底2、剝離層7a和7b、以及用于形成暗影圖案的電極20，與第一或第四實(shí)施例中的相同。因此，這些部件具有相同的標(biāo)號且在此不對它們進(jìn)行描述。
在本實(shí)施例的方法中包括的主基底形成步驟，象第一實(shí)施例一樣，形成在絕緣基底2上的由例如Ni-Fe合金制成的金屬膜，借助光刻技術(shù)，被蝕刻出預(yù)定的圖案。所產(chǎn)生的主基底23包括在絕緣基底2上的用于形成暗影圖案的電極20和用于形成光透射圖案的電極24，作為圖案電極層，如圖12所示。
隨后，在剝離層形成步驟，象第一實(shí)施例那樣，如圖13所示，在主基底23的電極20和24上形成斥水導(dǎo)電剝離層7a和7b。剝離層7a和7b的材料和形成方法與第一和第四實(shí)施例中的相同。因此，在此不對它們進(jìn)行描述。
以下結(jié)合圖14描述本實(shí)施例中包括的精細(xì)圖案形成步驟。
圖14是剖視圖，顯示了精細(xì)圖案形成步驟獲得的主基底的基本部分。在圖14中，標(biāo)號25表示光透射圖案。在此步驟所用的暗影圖案21與第四實(shí)施例的相同。因此，它具有相同的標(biāo)號且在此不對它進(jìn)行描述。
在精細(xì)圖案形成步驟，在剝離層7a和7b上形成由電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案。在此實(shí)施例中，如圖14所示，在電極20的剝離層7a上形成由黑電淀積樹脂制成的暗影圖案21，以形成暗影圖案。隨后，通過采用不包含顏料的丙烯酸系陰離子電淀積樹脂浴，在電極24的剝離層7b上形成由光透射電淀積樹脂制成的光透射圖案，以形成光透射圖案。電淀積樹脂浴中的顏料濃度和電淀積樹脂的厚度與第一實(shí)施例中的相同。因此，在此不對它們進(jìn)行描述。
以下結(jié)合圖15來描述本實(shí)施例的方法所包括的浸水步驟。
圖15是剖視圖，顯示了主基底的基本部分，以顯示根據(jù)第五實(shí)施例的方法中包括的浸水步驟。在圖15中，水12與第一實(shí)施例中的相同。因此，它具有相同的標(biāo)號且在此不對它進(jìn)行描述。
本實(shí)施例的浸水步驟與第一實(shí)施例的相同。如圖15所示，通過將其上形成有精細(xì)圖案的主基底23浸漬在水12中，構(gòu)成暗影圖案21和光透射圖案25的電淀積樹脂被水所充分浸泡。浸漬時間約為1分鐘。如果基底象第一實(shí)施例那樣沒有在剝離和轉(zhuǎn)移步驟(將要在下面描述)受到加熱和加壓，水12的溫度較好地是30℃至70℃；而如果基底象在第二或第三實(shí)施例中那樣在剝離和轉(zhuǎn)移步驟受到加熱并被彼此壓在一起，則水12的溫度較好地是15℃至70℃。
以下描述根據(jù)本實(shí)施例的方法所包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。本實(shí)施例的剝離和轉(zhuǎn)移步驟可采取第一至第三實(shí)施例中的任何一種剝離和轉(zhuǎn)移步驟。在此，為了說明本方法，采用第一實(shí)施例的剝離和轉(zhuǎn)移步驟作為例子。
圖16A和16B是剖視圖，顯示了主基底和中介基底，用于顯示根據(jù)第五實(shí)施例的方法所包括的剝離和轉(zhuǎn)移步驟。在圖16A和16B中，中介基底13、基底主體14、以及接合層與第一實(shí)施例中的相同。因此，它們具有相同的標(biāo)號且在此不對它們進(jìn)行描述。
在剝離和轉(zhuǎn)移步驟，使中介基底13沿著圖16A所示的方向與主基底23相接觸，且將兩個基底彼此壓在一起。兩個基底被彼此剝離。其結(jié)果，如圖16B所示，暗影圖案21和光透射圖案25被從主基底23剝離并隨后被轉(zhuǎn)移到中介基底13的接合層15上。
在剝離和轉(zhuǎn)移步驟之后，通過把中介基底13在140℃下加熱并干燥約30分鐘，所產(chǎn)生的中介基底13包括了高清晰度和高密度暗影圖案和其精細(xì)圖案表面基本上為平面的光透射圖案。
借助本實(shí)施例的方法獲得的暗影圖案濾波器包括以高清晰度和高密度形成的暗影圖案和光透射圖案，且具有優(yōu)異的大規(guī)模生產(chǎn)性。與借助第四實(shí)施例的方法獲得的暗影圖案濾波器相比，由于基本上與光透射圖案相集成的暗影圖案得到剝離和轉(zhuǎn)移，這種圖案濾波器保證了與接合層的更大的接合面積，從而使圖案的接合強(qiáng)度得到了增大。另外，這種暗影圖案濾波器采用了柔性基底。因此該濾色器能夠被貼在任何材料上且容易進(jìn)行沖壓。通過對暗影圖案濾波器進(jìn)行簡單的沖壓，可以提供高清晰度和高密度的光學(xué)編碼標(biāo)尺。
如上所述，本實(shí)施例提供了與第一實(shí)施例相同的效果。而且，通過在剝離和轉(zhuǎn)移步驟加熱或加熱并相互壓基底，第一實(shí)施例提供了與第二或第三實(shí)施例相同的效果。(實(shí)施例6)圖17是平面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的濾色器。在圖17中，本實(shí)施例的紅濾色器9、藍(lán)濾色器10、和綠濾色器11與第一實(shí)施例的相同。一個暗影圖案21與第四實(shí)施例的相同。這些部件具有相同的標(biāo)號。因此，在此不對它們進(jìn)行描述。
本實(shí)施例的濾色器與第一實(shí)施例的相似，只是紅濾色器9、藍(lán)濾色器10、綠濾色器以及暗影圖案21被形成在形成于柔性光透射基底(未顯示)的光透射接合層(未顯示)上，如圖17所示。
本實(shí)施例的濾色器可借助與第一實(shí)施例類似的方法制成。具體地，在形成圖案電極層的步驟，執(zhí)行形成與紅濾色器9、藍(lán)濾色器10、綠濾色器11和暗影圖案21相應(yīng)的電極的操作。
如上所述，本實(shí)施例的濾色器提供了濾色功能和具有用于光學(xué)編碼標(biāo)尺的形狀的暗影圖案。因此，所產(chǎn)生的濾色器提供了可用于例如色彩切換系統(tǒng)掃描器的光學(xué)編碼標(biāo)尺。(實(shí)施例7)圖18是剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的彩色LCD元件的基本部分。在圖18中，標(biāo)號16表示接合膜。標(biāo)號27a和27b表示塑料膜基底。顯示了一個透明象素電極28、液晶材料29、偏振片30a、30b、密封部件31、以及光源32。所顯示的黑矩陣8、紅濾色器9、藍(lán)濾色器10和綠濾色器11與第一實(shí)施例的相同。因此，那些部件具有相同的標(biāo)號且不在下面對它們進(jìn)行描述。
本實(shí)施例的濾色器可借助與第一實(shí)施例相似的方法制成。具體地，在剝離和轉(zhuǎn)移步驟，濾色器利用接合膜26作為中介基底—在其上從主基底剝離并轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案。
接合膜26是雙面接合膜，它由用聚乙烯對酞酸鹽(polyethyleneterephthalate)制成的中介基底和形成在該中介基底的兩側(cè)的接合層組成。接合膜26也可以只由接合層構(gòu)成。
本實(shí)施例的彩色LCD元件與傳統(tǒng)的LCD元件的不同之處，在于由黑矩陣8、紅濾色器9、藍(lán)濾色器10和綠濾色器11組成的濾色器被貼在塑料膜基底27b的一個表面上，而在塑料膜基底27b的另一個表面上形成有透明象素電極28且接合膜26被置于基底27b的表面與濾色器本身之間。
如上所述，該塑料膜基底包括在塑料膜基底上的準(zhǔn)確地形成有圖案的預(yù)制濾色器。與現(xiàn)有技術(shù)不同地，所產(chǎn)生的彩色LCD元件具有與塑料膜基底的表面狀態(tài)無關(guān)的特性、在顯示屏上沒有色彩或亮度不均勻、且具有優(yōu)越的色彩可再現(xiàn)性，因而輸出高質(zhì)量的圖象。另外，接合膜起著減輕由于濾色器與塑料膜基底的熱膨脹系數(shù)差而引起的應(yīng)力的作用，并抑制了塑料膜基底的熱變形。(實(shí)施例8)圖19是剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的反射彩色LCD元件的基本部分。在圖19中，標(biāo)號33表示了一個紅發(fā)光濾色器，標(biāo)號34表示一個藍(lán)發(fā)光濾色器。標(biāo)號35表示一個綠發(fā)光濾色器。標(biāo)號36表示一個反射板。所顯示的黑矩陣8、接合膜26、塑料膜基底27a和27b、透明象素電極28、液晶材料29、偏振片30a、30b、以及密封部件31與第一和第七實(shí)施例的相同。因此，這些部件具有相同的標(biāo)號且在此不對它們進(jìn)行描述。
本實(shí)施例的濾色器可借助與第一實(shí)施例相似的方法制造。具體地，在精細(xì)圖案形成步驟，黑矩陣8、紅發(fā)光、藍(lán)發(fā)光和綠發(fā)光濾色器33、34、和35被電淀積在主基底1上。
即，在通過采用電淀積技術(shù)而在主基底1上形成黑矩陣8、紅發(fā)光濾色器33、藍(lán)發(fā)光濾色器34和綠發(fā)光濾色器35的過程中，通過采用包含濃度為30ml/l的碳黑系統(tǒng)黑顏料的丙烯酸系陰離子電淀積樹脂浴，在電極3的表面上形成的剝離層7a上，形成厚度20μm的、由電淀積樹脂形成的黑矩陣8，以形成主基底1中的黑矩陣。隨后，通過采用包含光存儲硫酸熒光顏料和加在其中的酞花青系統(tǒng)紅顏料的丙烯酸系陰離子電淀積樹脂浴，在形成在電極層4的表面上的剝離層7b上，形成厚度20μm的、由電淀積樹脂形成的紅發(fā)光濾色器33，以形成紅濾色器。隨后，通過采用包含光存儲硫酸熒光顏料和加在其中的酞花青藍(lán)系統(tǒng)藍(lán)顏料的丙烯酸系陰離子電淀積樹脂浴，在形成在電極層5的表面上的剝離層7c上，形成厚度20μm的、由電淀積樹脂形成的藍(lán)發(fā)光濾色器34，以形成藍(lán)濾色器。另外，通過采用包含光存儲硫酸鹽和加在其中的酞花青綠系統(tǒng)綠顏料的丙烯酸系陰離子電淀積樹脂浴，在形成在電極層6的表面上的剝離層7d上，形成20μm厚度的、由電淀積樹脂形成的綠發(fā)光濾色器35，以形成綠濾色器。
隨后，用與第一實(shí)施例類似的方法，以形成由黑矩陣8、紅發(fā)光濾色器33、藍(lán)發(fā)光濾色器34和綠發(fā)光濾色器35。
本實(shí)施例的反射彩色LCD元件與傳統(tǒng)LCD元件的不同，在于在塑料膜基底27b的一個表面上形成了由黑矩陣8、紅發(fā)光濾色器33、藍(lán)發(fā)光濾色器34和綠發(fā)光濾色器35組成的濾色器，且在其另一表面上形成了透明象素電極28且接合膜26被置于濾色器與塑料膜基底27b之間。
這些紅發(fā)光、藍(lán)發(fā)光和綠發(fā)光濾色器33、34、35，是通過利用電淀積樹脂而電淀積包含光存儲硫酸熒光顏料和相應(yīng)的彩色顏料而形成的。因此，該濾色器能夠輸出正常色彩的顯示和由光存儲硫酸熒光顏料產(chǎn)生的發(fā)光。
圖19所示的反射彩色LCD元件受到驅(qū)動，以通過使從反射平面36來的光只在LCD元件受到驅(qū)動時通過濾色器33、34和35，而發(fā)出這些色彩，從而使光入射到LCD元件上。當(dāng)光入射到LCD元件上時，包含在濾色器33、34和35中的光存儲硫酸熒光顏料起著存儲入射光的作用。這種光存儲功能使得可以使LCD元件在從紫外線至可見光范圍的光能激發(fā)了LCD元件之后的一定時間了保持發(fā)光，且這種光激發(fā)被暫時地存儲起來。光存儲硫酸熒光顏料可以是諸如Zn和CaS的堿土金屬。
把光存儲硫酸熒光顏料加到各個彩色發(fā)光濾色器33、34和35中，使得可以在LCD元件在其中環(huán)境光入射到反射板36上的環(huán)境中被激發(fā)的時候?qū)⒐獯鎯ζ饋?。因此，即使在LCD元件被使用之后一定時間之后，當(dāng)LCD將光存儲起來。因此，即使在LCD元件被使用之后一定時間之后，當(dāng)LCD元件在黑暗處被使用時，包含著光存儲部件的彩色發(fā)光濾色器33、34和35仍然得到照明。
即，由于光存儲硫酸熒光顏料在用于各個濾色器的彩色發(fā)光顏料的混合狀態(tài)下得到電淀積，即使在其中沒有外部光入射到LCD元件上的情況下，光存儲硫酸熒光顏料，由于只激發(fā)LCD元件的存儲光，仍然能夠得到照明。由于存儲的光而造成的彩色發(fā)光還促進(jìn)了各個濾色器33、34和35的彩色顏料的發(fā)光，因而彩色發(fā)光濾色器33、34和35起著在黑暗處產(chǎn)生彩色發(fā)光的作用。具有比一般顏料更高的亮度的熒光顏料與由于光存儲顏料在黑暗處造成的持續(xù)彩色發(fā)光的結(jié)合，起到了增強(qiáng)彩色發(fā)光的作用，因而使彩色發(fā)光變得更為生動。
顯然，當(dāng)在黑暗處沒有環(huán)境光入射到LCD元件上時能夠進(jìn)行彩色發(fā)光的時間，取決于LCD元件在其中環(huán)境光入射到LCD元件上的明亮處中使用時光存儲硫酸熒光顏料所存儲的光量。因此，當(dāng)沒有環(huán)境光入射到LCD元件上時，光存儲硫酸熒光顏料所造成的可發(fā)光時間被限制在一定的范圍中。隨著在此狀態(tài)下時間的推移，發(fā)光衰減的可能性增大。
在前述設(shè)置中，各個彩色發(fā)光濾色器33、34和35都由相應(yīng)的色彩顏料和包含在電淀積樹脂中的光存儲硫酸熒光顏料構(gòu)成。可采用以下的材料組合(1)至(9)，以便當(dāng)環(huán)境光入射到LCD元件上時能夠進(jìn)行正常使用時間中的彩色發(fā)光并在當(dāng)沒有環(huán)境光入射時進(jìn)行借助存儲光進(jìn)行的發(fā)光。
(1)著色顏料和光存儲顏料，(2)著色染料和光存儲顏料，(3)著色顏料和熒光顏料，(4)著色染料和熒光顏料，(5)著色顏料、光存儲顏料和熒光顏料，(6)著色染料、光存儲顏料和熒光顏料，(7)只有光存儲顏料，(8)只有熒光顏料，以及(9)光存儲顏料和熒光顏料。
用在這些組合中的光存儲顏料是包含作為主組分的、諸如ZnS或CaS的堿土金屬硫酸鹽的無機(jī)顏料。今天，綠和紫色的無機(jī)顏料已經(jīng)得到開發(fā)。由于ZnS和CaS是微溶于水的，因而需要防水。因此，例如，較好地是使諸如丙烯酸系樹脂的透明樹脂和散布在該透明樹脂中的ZnS和CaS形成顆粒，以阻止材料的溶解，并電淀積包含散布在電淀積液體中的ZnS和CaS的樹脂顆粒。
熒光顏料，是通過把諸如熒光素或若丹明(rhodamine)的熒光染料均勻溶解在合成樹脂中以制成固溶體并使該固溶體形成顆粒，而制成的。該固溶體樹脂包括丙烯酸系樹脂、氯乙烯樹脂、醇酸樹脂、choline樹脂、蜜胺樹脂、或它們的共聚物。為了使包含熒光染料的固溶體形成顆粒，較好地是采用傳統(tǒng)的已知大塊樹脂研磨法、乳化聚合法、樹脂淀積法等。另外，熒光顏料的亮度為正常顏料的兩或三倍，因而LCD元件如上所述地可再現(xiàn)更為生動的彩色圖象。
如上所述，除了色彩分解功能之外，本發(fā)明的濾色器包括了光存儲硫酸熒光顏料、熒光顏料、著色染料、以及通過紅、藍(lán)和綠發(fā)光濾色器33、34和35而發(fā)光的著色顏料。因此，該濾色器即使在其中沒有環(huán)境光入射的黑暗處也能夠進(jìn)行一定時間的持續(xù)彩色發(fā)光。因此，雖然傳統(tǒng)的反射LCD元件只在明亮處使用，本發(fā)明的反射LCD元件即使在黑暗處也能夠提供彩色顯示，因而它能夠具有更廣泛的應(yīng)用。
另外，本發(fā)明涉及了反射型彩色LCD元件?；蛘撸梢蕴峁┮环N帶有作為光源的冷陰極熒光燈的透射型彩色LCD元件或帶有加到半透射反射板上的LED的半透型彩色LCD元件。該透射型彩色LCD元件只需要從圖19中顯示的構(gòu)造除去反用板36并在那里設(shè)置一個光源。半透彩色LCD元件只需要在反射板36的地方設(shè)置一個半透型反射板并對著在半透反射板上的LED。
透射型彩色LCD元件能夠通過采用來自光源的光而象在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中那樣通過利用彩色發(fā)光濾色器33、34和35而發(fā)出彩色光，而彩色LCD元件即使在光源的光量降低且電池的存儲量消失的情況下也能夠繼續(xù)執(zhí)行其著色功能，因?yàn)槠浼由狭斯獯鎯α蛩釤晒忸伭?。因此，LCD元件在電池的存儲量消失之后以及在光被間歇地從光源傳來的情況下在沒有光的間隔中，保持了著色功能。在后一種情況下，在顯示器工作的情況下不需要持續(xù)地保持背景光。這極大地有助于減小電力消耗，從而減小了電池的容量和顯示器的總體尺寸。
由于光存儲顏料和熒光顏料的加入而造成的功率消耗的下降，導(dǎo)致了著色亮度的增大并使發(fā)光更為生動。即如果濾色器被應(yīng)用到反射型LCD元件上，即使在缺少光的黑暗地方，如上所述，熒光顏料也能提供如正常顏料兩或三倍的亮度，因而該彩色LCD元件可提供更為生動的彩色顯示。如果該濾色器被應(yīng)用于透射型彩色LCD元件，在黑暗處，熒光顏料起著促進(jìn)高亮度著色功能的作用，而這種高亮度是由于在光存儲顏料在一定的時間里持續(xù)被照射的情況下光存儲顏料的發(fā)光而造成的，因而彩色LCD元件使得能夠輸出更為生動的彩色顯示。另外，如果該濾色器被應(yīng)用于半透型LCD元件，該LCD元件可以以這樣的方式得到使用，即把光透射與反射型結(jié)合起來。通過間歇地運(yùn)行作為光源的、諸如LED的發(fā)光體，同時用該發(fā)光體來顯示圖象，半透型LCD元件使得即使在發(fā)光體不工作的情況下也能夠繼續(xù)輸出彩色光。象透射型一樣，可以實(shí)現(xiàn)功率消耗的減小。
本發(fā)明提供了如下所述的優(yōu)越效果。
在權(quán)利要求1中描述的本發(fā)明用于形成作為剝離層的斥水薄膜，并用水浸泡電淀積在該剝離層上的電淀積樹脂，以使剝離層的斥水性削弱由電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案與主基底的接合力。本發(fā)明因而提供了一種優(yōu)異的效果，即提供了把精細(xì)圖案有效而完全地從主基底上剝離下來并把該精細(xì)圖案轉(zhuǎn)移到中介基底的接合層上，從而以優(yōu)異的可再現(xiàn)性和大規(guī)膜生產(chǎn)性形成高清晰度和高密度的精細(xì)圖案。
剝離和轉(zhuǎn)移操作是在電淀積樹脂與剝離層的接合力被顯著削弱的情況下進(jìn)行的。因此，本發(fā)明還提供了一種優(yōu)異的效果，即當(dāng)剝離并轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案時不對剝離層和主基底的帶圖案的電極層造成損壞，因而延長了主基底的壽命。
另外，中介基底可以是具有弱的接合強(qiáng)度的接合層，因而在剝離和轉(zhuǎn)移中不需要把主基底強(qiáng)行剝離中介基底。因此，本發(fā)明還提供了一種優(yōu)異的效果，即防止了精細(xì)圖案變形或被損壞，從而改善了精細(xì)圖案形成的產(chǎn)量。
權(quán)利要求2至4描述的本發(fā)明提供了在使留在構(gòu)造精細(xì)圖案的電淀積樹脂表面上的水逐漸蒸發(fā)的情況下用水充分地浸泡電淀積樹脂的內(nèi)部的能力。因此，本發(fā)明提供了一種優(yōu)異的效果，即改善了中介基底的接合層與電淀積樹脂之間的接合特性、縮短了浸水步驟和剝離和轉(zhuǎn)移步驟之間的等候時間、并在相當(dāng)短的時間里獲得了接合層與電淀積樹脂之間的高接合特性，從而能夠改善產(chǎn)量和大規(guī)模生產(chǎn)性。
權(quán)利要求5至7中描述的本發(fā)明提供了一種優(yōu)異的效果—即借助簡單的方法形成導(dǎo)電斥水薄膜，從而能夠改善產(chǎn)量和大規(guī)膜生產(chǎn)性。
權(quán)利要求8中描述的本發(fā)明提供了一種優(yōu)異的效果—即提供了用導(dǎo)電性較差的、具有斥水性的熒光系統(tǒng)化合物和具有高導(dǎo)電率的、與電淀積樹脂接合的剝離層構(gòu)成的導(dǎo)電層。
權(quán)利要求9至12描述的本發(fā)明提供了一種優(yōu)異的效果—即提供具有優(yōu)異的大規(guī)膜生產(chǎn)性的高清晰度和高密度濾色器、具有光學(xué)編碼標(biāo)尺的濾色器、以及該光學(xué)編碼標(biāo)尺。
權(quán)利要求13和14描述的本發(fā)明包括預(yù)制在塑料膜基底上的、具有精確地形成的圖案的濾色器。因此，本發(fā)明提供了一種優(yōu)異的效果—即輸出沒有色彩或亮度不均勻的良好色彩再現(xiàn)和高質(zhì)量圖象。
另外，由于濾色器是借助接合膜而貼上的，濾色器的重量沒有額外的增加。而且，基底是輕重量的塑料膜。因此，本發(fā)明提供了一種優(yōu)異的效果—即減小了彩色LCD元件的重量。
另外，本發(fā)明還提供了一種優(yōu)異的效果—即在向液晶材料加熱的情況下借助接合層吸收由于塑料膜基底與濾色器之間的熱膨脹系數(shù)之差所造成的應(yīng)力，從而抑制了諸如塑料膜基底的變形的形狀改變。
權(quán)利要求15至17中描述的本發(fā)明提供了實(shí)施包含密封在電淀積樹脂中的至少一種光存儲和熒光著色顆粒的濾色器的能力。因此，本發(fā)明提供了一種優(yōu)異的效果，即使得濾色器即使在沒有來自光源(諸如冷陰極熒光燈或象LED的發(fā)光體)的光的情況下也能夠借助該光存儲著色顆粒而在一定的時間里發(fā)出彩色光。
權(quán)利要求18中描述的本發(fā)明提供了一種優(yōu)異的效果—即提供了在其中沒有環(huán)境光被加到彩色LCD元件上的黑暗處發(fā)出彩色光的能力，使得彩色發(fā)光更為明亮和生動，且在該著色濾色器被應(yīng)用于彩色LCD元件的情況下使得即使在其中缺少光的環(huán)境中顯示也能夠更為生動。
權(quán)利要求
1.一種精細(xì)圖案制造方法，其特征在于包括以下步驟形成一個主基底，該主基底具有一個絕緣基底和一個電極層，該電極層具有預(yù)定形狀的圖案并形成在所述絕緣基底上；在所述主基底上形成由導(dǎo)電和斥水薄膜構(gòu)成的剝離層；在所述剝離層上形成由電淀積樹脂制成的精細(xì)圖案；用水浸泡所述電淀積樹脂；把所述精細(xì)圖案從所述主基底上剝離下來并把所述精細(xì)圖案轉(zhuǎn)移到一個中介基底的一個接合層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的精細(xì)圖案制造方法，其特征在于所述浸水步驟的處理是用溫度為30℃至70℃且較好地是50℃的水來浸泡所述電淀積樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的精細(xì)圖案制造方法，其特征在于所述剝離和轉(zhuǎn)移步驟的處理是把所述精細(xì)圖案剝離并轉(zhuǎn)移到正在得到加熱的所述中介基底的所述接合層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的精細(xì)圖案制造方法，其特征在于所述剝離和轉(zhuǎn)移步驟的處理是使所述主基底保持與所述中介基底的接觸并對兩個基底進(jìn)行加熱和加壓，以剝離和轉(zhuǎn)移所述精細(xì)圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的精細(xì)圖案制造方法，其特征在于在所述剝離層形成步驟的處理是在所述主基底上形成由包含熒光樹脂的金屬膜制成的所述剝離層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的精細(xì)圖案制造方法，其特征在于所述剝離層形成步驟的處理是在所述主基底上形成由熒光樹脂薄膜制成的剝離層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的精細(xì)圖案制造方法，其特征在于在所述剝離層形成步驟的處理是形成由熒光系統(tǒng)涂覆劑制成的剝離層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的精細(xì)圖案制造方法，其特征在于所述剝離層的厚度為5nm至100nm。
9.具有用權(quán)利要求1描述的精細(xì)圖案制造方法制成的精細(xì)圖案的濾色器，其特征在于包括用柔性和光透射材料制成的所述中介基底；用光透射材料形成的所述接合層；以及用至少兩種顏色的電淀積樹脂形成的所述精細(xì)圖案。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的濾色器，其特征在于進(jìn)一步包括形成在所述接合層上的一個暗影圖案，該暗影圖案被做成光學(xué)編碼標(biāo)尺的形狀并用暗影電淀積樹脂制成。
11.具有用權(quán)利要求1描述的精細(xì)圖案制造方法制成的精細(xì)圖案的暗影圖案濾波器，其特征在于包括用柔性和光透射材料制成的所述中介基底；用光透射材料形成的所述接合層；以及用暗影電淀積樹脂形成的所述精細(xì)圖案。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的暗影圖案濾波器，其特征在于在所述接合層上基本上與所述暗影圖案成一體地提供了用光透射電淀積樹脂制成的光透射圖案。
13.一種彩色液晶顯示(LCD)元件，其特征在于包括彼此相對地設(shè)置的一對塑料膜基底；形成在所述塑料膜基底的各個相對表面上的透明象素電極；密封在所述塑料膜基底之間的液晶材料；位于所述塑料膜基底的任何一個外表面上的一個濾色器；且所述濾色器用一種接合膜貼在所述塑料膜基底上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的彩色LCD元件，其特征在于所述接合膜是由基質(zhì)材料和形成在所述黑矩陣的兩側(cè)上的接合層構(gòu)成的雙面接合膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的濾色器，其特征在于在電淀積樹脂層中密封了至少一種光存儲和熒光著色顆粒。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的濾色器，其特征在于該著色顆粒包含在透明樹脂顆粒中的光存儲或熒光顏料。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的濾色器，其特征在于所述著色顆粒包含具有與所述著色顆粒的顏色相同的著色傾向的顏料或染料。
18.一種彩色LCD元件，其特征在于包括權(quán)利要求15中描述的所述濾色器；以及與所述濾色器光耦合的液晶元件。
全文摘要
一種精細(xì)圖案制造方法,能夠以良好的可再現(xiàn)性剝離并轉(zhuǎn)移精細(xì)圖案、重復(fù)使用主基底、并能大規(guī)模生產(chǎn)高清晰度和高密度精細(xì)圖案。借助該精細(xì)圖案實(shí)現(xiàn)了一種濾色器和一種暗影圖案濾波器。提供了帶有該濾色器的一種彩色LCD元件——它能夠輸出沒有顏色或亮度不均勻的、具有良好色彩可再現(xiàn)性的高質(zhì)量圖象。提供了一種彩色LCD元件,它能夠在來自光源或環(huán)境光的光消失之后的一定時間里繼續(xù)輸出著色功能并形成更為明亮和生動的圖象。
文檔編號H05K3/10GK1183573SQ97123180
公開日1998年6月3日 申請日期1997年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月21日
發(fā)明者中島晃治, 井原慶太, 松本秀俊, 大森高廣 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社