专利名称：光学薄膜及其制造方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学薄膜、光反射薄膜、液晶显示板、制造光学薄膜的方法和装置、制造模制辗压机的方法以及层叠光学薄膜的方法和装置。
近年来，把液晶显示板应用于字处理器、膝上个人计算机、袖珍电视机、便携式电话等已快速增长。在液晶显示板中，从外界输入的光通过光反射薄膜反射的反射型液晶显示板和半一传输型液晶显示板因为可以使用外界光而受到注意，以致获得较低的功率损耗，并可以减小板的厚度和重量。
在便携式电话等的领域，对反射型液晶显示板的多色显示器的要求正在增长。因此，要求提高光反射薄膜的性能和亮度，即，光反射薄膜的反射率变成有关临界点。已知为散射光反射薄膜的高性能光反射薄膜，其中，在光反射薄膜的的表面上形成预定形状的凸出和凹入部分从而使以不同角度输入的光可以有效地利用。因此，希望使用已知散射光反射薄膜，其中，为了使从光反射薄膜反射的光与液晶显示板的视角符合，使光反射薄膜的凸出和凹入部分形成为具有预定倾斜角的金字塔形结构。在日本未审查专利发布JP-A11-147255(1999)中揭示具有这种金字塔形结构的棱柱形凸出和凹入部分的现有技术。
作为一种制造具有凸出和凹入部分的光反射薄膜的方法，已知有在日本未审查专利发布JP-A11-248909(1999)中揭示的诸如光刻法之类的的方法，以及在日本未审查专利发布JP-A11-147255(1999)中揭示的浮雕法，其中通过切割装置切割母板以形成一个矩阵，并转印该矩阵以制造光反射薄膜。在日本未审查专利发布JP-A2000-47119(2000)中揭示制造光反射薄膜的一种方法。在该方法中，把在表面上形成不规则凸出和凹入部分的滚筒状原始板压在树脂层上，以把原始板上的凹入和凸出形状转印到树脂层，并把由铝和薄膜层制成的反射膜层叠在树脂层上，从而制造了光反射薄膜。
JP-A10-311910中揭示一种方法，通过随机地设置凸出和凹入部分的间距而防止在光反射薄膜和显示电极之间发生波纹干扰带。
在JP-A11-248909或JP-A10-311910中揭示的制造方法中，需要一种制造光反射薄膜的昂贵的装置，其中以随机的间距来布置凹入和凸出的间距而生产率较低。
在JP-A2000-47199中的不规则凸出和凹入部分导致反射光的方向性较差的问题。在一个液晶显示板中，尤其，液晶具有视角方向，因此可能看到显示器的位置必然受到限制。因此，在光反射薄膜中，不要求在对着视角方向的方向上反射光，并希望再在视角方向上反射已经在对着视角方向反射过一次的光。即，要求光反射薄膜具有方向性。为了得到这种足够水平的方向性，必须有规则地形成凸出和凹入部分的形状和布局。
然而，在具有在行中安排成金字塔形以形成凹入和凸出形状的光反射薄膜的液晶显示板中，金字塔的脊和一行象素电极导致波纹干扰带。因此，必须安排金字塔的脊和象素电极使之彼此偏离。
在金字塔的行与光反射薄膜的边缘平行的情况下，当把光反射薄膜的边缘放置得与衬底的边缘平行时，金字塔的脊和象素电极的行导致波纹干扰带。因此，为了防止这种波纹干扰带产生，必须使光反射薄膜相对于象素电极的行倾斜地层叠。
在该情况下，当把光反射薄膜层叠到衬底的里面，如在
图11中所示，在衬底上，有一个不存在光反射薄膜的区域。因此，可得到的液晶显示板的数目减少，生产率较低。如在图12中所示，当把光反射薄膜层叠到衬底的外面时，在一个切割伸出在衬底外的光反射薄膜部分的步骤中会产生灰尘，灰尘变成杂质而降低生产率。如在图13中所示，在把光反射薄膜层叠到衬底的步骤中，必须相对于光反射薄膜倾斜地传送衬底，而所述光反射薄膜是从辗压机以带状形式进行馈送的。该步骤的加工是难于进行的。
本发明的第一个目的是提供可以方便地层叠到衬底上并可以防止波纹干扰带的一种光学薄膜和一种光反射薄膜；以及一种具有光反射薄膜的液晶显示板。
本发明的第二个目的是提供一种方法和装置，用于制造易于层叠到衬底上并可以防止波纹干扰带的一种光学薄膜；还有一种方法，用于制造待在装置中使用的模制辗压机。
本发明的第三个目的是提供一种用于层叠光学薄膜的方法和装置，其中可以方便地把所述光反射薄膜层叠到衬底上。
本发明提供的光学薄膜包括一个衬底，其中，在光学薄膜的表面上相邻地形成多行线性连续的凸出和凹入部分并使之彼此平行，并使这些行放置得相对于光学薄膜的边缘形成预定的角度。当在形成平行于衬底边缘的周期性的结构的情况下，例如，简单地通过把光学薄膜的边缘和结构的边缘放置得彼此平行并把薄膜层叠到衬底上，可以防止产生由于光学薄膜的行和衬底的周期性结构引起的波纹干扰带。当在液晶显示板中使用本发明的光学薄膜的情况下，尤其，使象素和光学薄膜的行的安排方向放置成在它们之间形成预定的角度。根据该配置，由于光学薄膜的行和衬底的象素电极组的波纹干扰带的间距变得这样小，以致不能看到波纹干扰带。因此，简单地通过光学薄膜的方便的放置可以制造可防止波纹干扰带发生的液晶显示板，使之具有优良可再现性和生产率。既然是这样，不需要根据液晶显示板的尺寸和玻璃母板的尺寸来改变放置衬底的方式，因此，可以方便地建立一个计划，所述计划用于在其上放置了光学薄膜的可得到的液晶显示板的数目。
在本发明中，最好凸出和凹入部分具有金字塔形状。
根据本发明，光学薄膜包括具有有规则地安排凸出部分的粗糙表面，因此具有足够的方向性。通过在光学薄膜上生成反射薄膜而得到的光反射薄膜可以使光有效地在视角方向上反射。因此，包括光反射薄膜的液晶显示板可以提供亮的的显示器屏幕。
本发明提供的光反射薄膜包括上述光学薄膜；以及在光学薄膜上生成的反射薄膜。
根据本发明，通过在具有粗糙表面的光学薄膜上生成光反射薄膜来形成光反射薄膜，所述光学薄膜具有粗糙的表面，在该表面上彼此平行地形成线性地连续的和形状为金字塔形的多个凸出和凹入部分。这些行相对于光反射薄膜的边缘倾斜一个预定的角度。通过简单地放置光反射薄膜的边缘和液晶显示板的边缘使之彼此平行而使象素和线性地连续的行的安排方向以预定的角度彼此倾斜，然后把光反射薄膜层叠到液晶显示板上。根据该配置，波纹干扰带的间距变得这样小，以致不能看到波纹干扰带。因此，简单地通过沿液晶显示板的边缘把光学薄膜方便地层叠到液晶显示板的这种放置，可以制造可防止波纹干扰带发生的液晶显示板，使之具有优良可再现性和生产率。
本发明提供的液晶显示板包括一对衬底，它们是彼此相对的；密封在一对衬底之间的液晶；形成在一对衬底中的至少一个衬底上的象素电极；以及上述光反射薄膜，其中，把光反射薄膜的边缘放置成平行于在其上有象素电极形成的衬底的边缘，并且金字塔形状的凸出和凹入部分的脊相对于象素电极的安排方向倾斜一个预定的角度。根据本发明，通过把光反射薄膜层叠到液晶显示板而制造反射型液晶显示板，所述光反射薄膜包括具有有规则地安排的凸出和凹入部分的行的粗糙表面。由于光反射薄膜有具有有规则地安排的凸出和凹入部分的行的粗糙表面，光反射薄膜可以在视角方向上高效率地反射入射光，并提供一个亮的显示器屏幕。由于把光反射薄膜的边缘放置得平行于衬底的边缘，所以在粗糙表面上的行相对于象素电极的安排方向倾斜一个预定的角度。因此，产生波纹干扰带的间距变得这样小，以致不能看到波纹干扰带。
在本发明中，最好把光反射薄膜放置在一对衬底之间。
根据本发明，把光反射薄膜的边缘放置成平行于衬底的边缘，并且把光反射薄膜层叠到衬底的里面，从而防止了波纹干扰带。
本发明提供一种制造光学薄膜的装置，所述装置具有待在薄膜上滚动的模制辗压机，以致可以把具有凹入和凸出部分的粗糙表面转印到薄膜的表面。在辗压机的圆柱形表面上彼此平行地形成相邻的多个线性连续的金字塔形凹入部分的行。这些行相对于模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度。当模制辗压机在薄膜上滚动压制该薄膜时，在薄膜的表面上转印并形成粗糙表面，在所述粗糙表面上相邻地形成线性连续的金字塔形凸出部分的多个行。当把薄膜的边缘放置成与模制辗压机的旋转轴平行时制造光学薄膜，其中，地薄膜的边缘相对于经转印的线性连续的凸出部分的行的边缘倾斜一个预定的角度。通过使用光学薄膜形成光反射薄膜。这样，通过简单地使用模制辗压机把凹入和凸出部分转印到薄膜上可以制造防止波纹干扰带产生的光反射薄膜。因此可以得到优良的生产率。此外，通过把薄膜的边缘放置成与模制辗压机的旋转轴平行的一种简单定位可以使凹入部分的行的边缘相对于薄膜边缘倾斜一个预定的角度。
本发明提供一种制造光学薄膜的装置，所述装置包括具有形成在其表面上的矩阵的圆柱形模制辗压机，其中，相邻地形成彼此平行的线性连续的多个凹入或凸出部分的行，以致相对于圆柱形模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度；以及一种手段，用于把模制薄膜的粗糙表面转印到另外薄膜的表面，粗糙表面是通过在模制薄膜上滚动模制辗压机而制造的，并具有线性连续的凸出或凹入部分。
根据本发明，制造光学薄膜的装置具有待在薄膜上滚动的模制辗压机，以致可以把具有凹入和凸出部分的粗糙表面转印到薄膜的表面。在模制辗压机的圆柱形表面上，相邻地形成彼此平行的线性连续的多个金字塔形凹入部分的行，并且这些行相对于模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度。当模制辗压机在薄膜上滚动压制该薄膜时，在薄膜的表面上转印并形成粗糙表面，在所述粗糙表面上相邻地形成线性连续的多个金字塔形凸出部分的行。当把薄膜的边缘放置成与模制辗压机的旋转轴平行时制造模制薄膜，其中，地薄膜的边缘相对于经转印的线性连续的凸出部分的行的边缘倾斜一个预定的角度。
制造光学薄膜的装置进一步包括转印手段，用于把模制薄膜的粗糙表面转印到另外薄膜的表面。通过转印手段把模制薄膜的粗糙表面转印到其它薄膜，从而制造光学薄膜。通过把这样制造的光学薄膜放置在衬底上，以致把光学薄膜的边缘和衬底的边缘放置成彼此平行，可以防止由于光学薄膜的行和衬底的周期性结构导致的波纹干扰带。
本发明提供一种制造光学薄膜的方法，所述方法包括下列步骤在薄膜上滚动有矩阵形成在其表面上的圆柱形模制辗压机，在上述表面上，相邻地形成彼此平行的线性连续的多个凹入部分或凸出部分的行，以致相对于模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度，把凹入部分或凸出部分的多个行转印到薄膜的表面上。
根据本发明，在模制辗压机的圆周表面上相邻地形成彼此平行的线性连续的多个金字塔形凹入部分的行，并且这些行相对于模制辗压机圆周方向倾斜一个预定的角度。当模制辗压机在薄膜上滚动压制该薄膜时，因此，在薄膜的表面上转印并形成粗糙表面，在所述粗糙表面上相邻地形成线性连续的多个金字塔形凸出部分的行。当把薄膜的边缘放置成与模制辗压机的旋转轴平行时制造光学薄膜，其中，地薄膜的边缘相对于经转印的线性连续的凸出部分的行的边缘倾斜一个预定的角度。通过使用光学薄膜形成光反射薄膜。如上所述，简单地通过使用模制辗压机把凹入和凸出部分转印到薄膜上可以制造可防止波纹干扰带的光反射薄膜，并可得到优良的生产率。此外，通过把薄膜的边缘放置成与模制辗压机的旋转轴平行的一种简单定位，凹入部分的行的边缘可以相对于编码的边缘倾斜一个预定的角度。
本发明提供一种制造光学薄膜的方法，所述方法包括下列步骤在薄膜上滚动具有矩阵的圆柱形模制辗压机，在上述矩阵中，相邻地形成彼此平行的线性连续的多个凹入部分或凸出部分的行，以致相对于圆柱形模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度，把多个凸出部分或凹入部分的行转印到薄膜的表面上，以准备具有多个凸出部分或凹入部分的行的粗糙表面的模制薄膜；以及把模制薄膜的粗糙表面转印到另外薄膜的表面。
根据本发明，在辗压机的圆柱形表面上相邻地形成彼此平行的线性连续的多个金字塔形凹入部分的行。这些行相对于模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度。当模制辗压机在薄膜上滚动压制该薄膜时，在薄膜的表面上转印并形成粗糙表面，在所述粗糙表面上相邻地形成线性连续的多个金字塔形凸出部分的行。当把薄膜的边缘放置成与模制辗压机的旋转轴平行时制造模制薄膜，其中，地薄膜的边缘相对于经转印的线性连续的凸出部分的行的边缘倾斜一个预定的角度。
本发明提供一种制造模制辗压机的方法，所述方法包括下列步骤把切割工具的尖端放置在绕旋转轴旋转的圆柱形辗压机的表面上，并且沿切割工具的轴上下移动切割工具以在辗压机的表面上形成凹入部分的行；以及同时，在辗压机旋转时，在平行于辗压机的旋转轴的方向上移动切割工具，以从凹入部分的行形成相对于模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度的凹入部分的行。
根据本发明，沿切割工具相对于绕轴旋转的辗压机的圆柱形表面的轴上下移动切割工具的尖端，以切割辗压机的圆柱形表面，以致在辗压机的圆柱形表面上形成多个金字塔形凹入部分的行，从而制造模制辗压机。同时，当旋转辗压机时，再使切割工具在平行于辗压机的旋转轴的方向上移动，以致所形成的金字塔形凹入部分的行相对于模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度。这样，通过简单地切割辗压机表面同时平行于模制辗压机的旋转轴移动切割工具，在模制辗压机的表面上可以方便地形成以预定的角度倾斜的凹入部分的行。
将更详细地描述。在一个时间周期期间，当正向旋转辗压机一周(或数周)时，同时使切割工具向辗压机的旋转轴的方向上的一侧上下移动。其次，把切割工具移动到邻近最后制造的一个金字塔的位置。此后，使辗压机反向旋转。当在使辗压机反向旋转一周(或数周)的时间周期期间，在把切割工具移动到旋转轴方向上的其它侧(或一侧)的同时使切割工具上下移动。当顺序地重复上述操作时，在辗压机的表面上可以方便地形成倾斜一个预定的角度的凹入部分的行。
本发明提供一种把光学薄膜层叠到衬底上的装置，所述装置包括一种手段，用于提供一种在衬底上由光学薄膜和模制薄膜构成的堆叠元件，所述模制薄膜具有在其上堆叠光学薄膜的粗糙表面；一种手段，用于使所提供的堆叠元件与衬底紧密接触；一种手段，用于使彼此紧密接触的堆叠元件和衬底结合在一起；以及一种手段，用于从结合到衬底的堆叠元件剥去模制薄膜，以致得到结合具有粗糙表面的光学薄膜的衬底。
一种根据本发明的用于层叠光学薄膜的装置，它从堆叠元件把光学薄膜层叠到衬底上，所述堆叠元件由光学薄膜和堆叠在光学薄膜的粗糙表面上的模制薄膜构成，所述装置包括馈送手段、压制手段、结合手段以及剥去手段。通过馈送手段把堆叠元件放置在衬底上；通过压制手段使堆叠元件的光学薄膜与衬底紧密接触。然后通过结合手段使堆叠元件和衬底结合在一起，并通过剥去手段从堆叠元件剥去模制薄膜。这样，可以连续地把通过馈送手段馈送的堆叠元件的光学薄膜和顺序地传送的衬底彼此层叠。因此，提高了生产率。
本发明提供一种把光学薄膜层叠到衬底上的方法，所述方法包括下列步骤制造一个堆叠元件，它由光学薄膜和具有粗糙表面的模制薄膜构成，把所述光学薄膜堆叠在所述粗糙表面上，并馈送到衬底与衬底紧密接触；使彼此紧密接触的堆叠元件和衬底结合在一起；以及从结合到衬底上的堆叠元件剥去模制薄膜，以致得到结合具有粗糙表面的光学薄膜的衬底。
根据本发明，把馈送的堆叠元件放置在衬底上，而使堆叠元件的光学薄膜与衬底紧密接触。然后，使堆叠元件和衬底结合在一起，并从堆叠元件剥去模制薄膜。这样，可以连续地使堆叠元件的光学薄膜和顺序地传送的衬底彼此层叠。因此，提高了生产率。
从下面结合附图对本发明的详细描述中，对本发明的其它的和再有的目的、特征和优点将更为明了，其中图1是透视图，示出本发明的一个实施例的模制薄膜1；图2是图1所示的模制薄膜1的平面图；图3是平面图，示出本发明的另一个实施例的模制薄膜1a；图4是一个视图，只示出模制薄膜制造部分101的主要部分的配置；图5是透视图，示出在模制辗压机105的圆柱形表面上形成粗糙表面5的矩阵28的方法；
图6是从顶上看模制辗压机105的视图；图7A到7C是视图，示出切割模制辗压机105的圆柱形表面的切割工具21；图8是模制辗压机105的展开图；图9是一个视图，只示出光学薄膜制造部分111的主要部分的配置；图10是一个视图，只示出光学薄膜层叠装置121的主要部分的配置；图11是一个视图，示出把传统技术的光反射薄膜151层叠到衬底150的里面的一种状态；图12是一个视图，示出把传统技术的光反射薄膜151层叠到衬底150的外面的一种状态；以及图13是一个视图，示出把传统技术的光反射薄膜151层叠到衬底150上的步骤。
现在参考附图，在下面描述本发明的较佳实施例。
图1是透视图，示出本发明的一个实施例的的模制薄膜1；图2是图1所示的模制薄膜1的平面图；图3是一个视图，示出本发明的另一个实施例的模制薄膜1a。当通常指模制薄膜1和1a时，只称它们为模制薄膜1。通过树脂基础材料2和基础薄膜102来构成模制薄膜1。在具有带状和薄膜状形状的树脂基础材料2的一个表面上形成粗糙表面5，把多个金字塔形凸出部分3有规则地安排在所述粗糙表面中。把基础薄膜102层叠到基础树脂材料2的另一个表面。
例如，每个凸出部分3是具有正方形底面的四方形金字塔，其中，一边的长度是40μm，而高度是2μm。线性地连续地形成多个凸出部分3以配置凸出部分的多个行6。安排凸出部分的多个行6，以致彼此平行地相邻形成，从而构成粗糙面5。在凸出部分3中，使所有线性连续的脊4a到4d相对于矩形树脂基础材料2的边缘7a到7d中的一个边缘倾斜一个预定的角度θ。预定的角度θ选择为10度或更大并小于80度，更好的是20度或更大并小于40度。在该实施例中，选择预定的角度θ为30度或π/6弧度。通过根据本发明的制造光学薄膜装置的模制薄膜制造部分101来制造这样地构成的模制薄膜1。图4是一个视图，只示出模制薄膜制造部分101的主要部分的配置。模制薄膜制造部分101是一种装置，它通过滚动在其上形成粗糙表面5的矩阵的模制辗压机105，在光敏树脂层103上把粗糙表面5转印到光敏树脂103而制造模制薄膜1。在模制辗压机105的圆柱形表面上形成有规则地安排的相同金字塔形的多个凹入部分24。例如，每个金字塔形凹入部分24是具有正方形底面的四方形金字塔，其中，一边的长度是40μm，而高度是2μm。线性地连续地形成多个凹入部分24以构成凹入部分的多个行32。安排凹入部分的多个行32，以致彼此平行地相邻形成，从而构成矩阵。将在下面描述制造模制辗压机105的矩阵的方法。
模制薄膜制造部分101包括馈送辗压机108，它把薄片状的长基础薄膜102向传送方向的下游侧(图4的右侧)馈送；涂覆辗压机104，它是越过基础薄膜102而对着馈送辗压机108的；模制辗压机105，把它放置在传送方向上涂覆辗压机104的下游；缠绕辗压机106，把它放置在传送方向上模制辗压机105的下游；以及光源107，它是越过基础薄膜102而对着模制辗压机105的。
其次，将描述制造模制薄膜的方法。使保持光敏树脂103的涂覆辗压机104在通过馈送辗压机108馈送的基础薄膜102的表面上滚动，在基础薄膜102的一个表面上均匀地涂覆光敏树脂103。然后，使在圆周表面上形成有矩阵的模制辗压机105在施加光敏树脂103的一个表面上转动以压制所施加的光敏树脂103，从而把粗糙表面5转印其上。然后通过光源107从后侧使光敏树脂曝光，硬化，从而制成模制薄膜1，在所述模制薄膜1中使具有粗糙表面5的光敏树脂103堆叠在基础薄膜102的一个面上。通过缠绕辗压机106缠绕这样制成的模制薄膜1。
如在图2中所示，制造模制薄膜1，以致光敏树脂103的宽度基本上等于模制辗压机105的宽度。制造在图3中所示的模制薄膜1a，以致以致光敏树脂103的宽度小于模制辗压机105的宽度。
其次，将描述制造模制辗压机105的方法，所述模制辗压机105是模制薄膜制造部分101的特征。图5是透视图，示出在模制辗压机105的圆柱形表面上形成粗糙表面5的矩阵28的方法；图6是从顶上看模制辗压机105的视图；而图7A到7C是示出切割模制辗压机105的圆柱形表面的切割工具21的视图。图8是模制辗压机105的展开图。
如在图5中所示，模制辗压机105具有圆柱形元件，而圆柱形表面是用铜合金涂覆的，可以方便地在其上进行切削加工。在本实施例中，使用直径D=7cm和宽度W=40cm的辗压机作为模制辗压机105。如在图7A到7C中所示，切割工具21具有尖端22，它是金刚钻构成的四方形金字塔。最好，尖端22具有金字塔形状，通过减小凸出部分3(构成所要求的预定长度的粗糙表面5)的线性连续脊4中之一的长度而得到所述金字塔形状。在本实施例中，金字塔形元件具有菱形的底面，其中，长对角线25具有长度a=150μm，短对角线26具有长度b=100μm，而选择高度c=5μm作为尖端。
当通过切割工具21切割模制辗压机105的圆柱形表面时，先把切割工具21以倾斜的状态放置在模制辗压机105上面，使长对角线相对于模制辗压机105的旋转轴23的方向形成预定的角度θ。该倾斜的预定角度θ等于上述模制薄膜1的凸出部分3的脊4和薄膜状树脂基础材料2的边缘7形成的角度θ。例如，在本实施例中，选择预定角度θ为π/6弧度。
当待切割模制辗压机105时，使切割工具21在垂直方向(Z-方向)上以速度Vz上下移动，同时，在圆周方向(Y-方向)上使模制辗压机105以表面速度VY围绕旋转轴23旋转，以切割模制辗压机105的圆柱形表面。此时，进一步使切割工具21在旋转轴23(X-方向)的方向上以速度VX移动，同时在垂直方向(Z-方向)上上下移动。
特别，如在图8中所示，使切割工具21从切割开始位置t0到t1以速度VZ垂直地向下移动而切割模制辗压机105。在位置t1处，切割深度达到最大值。此后，使切割工具以速度VZ垂直向上移动到位置t2而切割模制辗压机105。在位置t2处，切割工具21返回到切割开始位置t0的相同水平。切割工具21在垂直方向上这样地进行一次上下移动，从而在模制辗压机105的圆柱形表面上形成一个金字塔形凹入部分24。当把这个上下移动一次作为一个周期而重复进行时，在模制辗压机105的圆柱形表面上形成多个金字塔形凹入部分24。根据所要求的凹入部分24的形状可以选择切割工具21在X-方向上的每个移动速度和距离。
在如上所述的同时，使切割工具21以速度VX从切割开始位置t0到位置t2沿旋转轴23移动。此外，同时，使模制辗压机105在圆周方向上以表面速度VY围绕旋转轴23旋转。即，使切割工具21以速度VY从切割开始位置t0到位置t10在垂直于旋转轴23的方向(图8的较下侧)上上下移动。即，使切割工具21在垂直方向(垂直于图8的纸面方向)上上下移动，同时沿轨迹29(在图8中以虚线表示)从切割开始位置t0到位置t1移动，从而在模制辗压机105的圆柱形表面上形成多个凹入部分24。因此，多个凹入部分24沿线性轨迹29是线性连续的，形成了凹入部分的行32。然后，当切割工具21到达位置t10时，使模制辗压机105反向旋转，以致使切割工具沿图8中另一虚线表示的轨迹30移动到下一个周期的开始位置t11。当切割工具21到达开始位置t11时，使模制辗压机105和切割工具沿旋转轴23向另一侧移动(图8的左侧)，并以如上所述的相同方式沿图8中又一虚线表示的轨迹31重复上下移动。当上述操作作为一个周期而重复时，在模制辗压机105的圆柱形表面上相邻地形成多个凹入部分的行32。在X-方向(图8中的水平方向)上的切割工具21的速度VX以及模制辗压机105的表面速度VY满足关系式VX/VY=Tanθ。
将更详细地描述上述内容。通过下列步骤来完成切割操作，当使模制辗压机105围绕旋转轴23以表面速度VY=40√2cos(π/6)=49mm/s旋转(向图8的较下侧移动)时，以速度VZ=4mm/s从切割开始位置t0降低切割工具21，并以速度VX=40√2sin(π/6)=28.3mm/s使切割工具21沿旋转轴23向一侧(图8中的右侧)移动。然后当切割深度到达2μm时，完成切割操作同时以速度VZ=4mm/s使切割工具21上升。这样，由四方形金字塔构成凹入部分24，所述金字塔具有正方形底面，其中，一边的长度是40μm，而高度是2μm。然后沿轨迹29顺序地形成第二和第三凹入部分24。此后，沿轨迹29顺序地形成凹入部分24，直到切割工具到达极限位置t10，在该位置处，可以形成在紧接模制辗压机105完成一次旋转的位置之前的位置处的凹入部分24。在本实施例中，沿轨迹29线性连续地形成9,075个凹入部分24(在模制辗压机105的移动距离为18.15√6cm的情况下)。
此后，切割工具21平行于旋转轴23从位置t10移动40sin(π/12)=10.4μm，使模制辗压机105反向旋转，然后移动40cos(π/12)=38.6μm，以致使切割工具位于下一个周期的切割开始位置t11。在模制辗压机105以表面速度VY=40√2cos(π/6)=49mm/s反向旋转(向图8中的上侧移动)时，使切割工具21以速度VX=40√2sin(π/6)=28.3mm/s沿旋转轴23向另一侧(在图8中的左侧)移动，并以速度VZ=4mm/s下降和上升，以致沿轨迹31顺序地形成凹入部分24。在本实施例中，沿轨迹31线性连续地形成9,073个凹入部分24。在相同于上述的方式下，顺序地形成凹入部分24，以致具有如在图8中所示的闭合-组合的结构。结果，在模制辗压机105的圆柱形表面上形成用于反射板的地薄膜1的粗糙表面5的矩阵28。
在本实施例中，通过反向旋转模制辗压机105来形成下一个周期的凹入部分24。在另一种形成方法中，当模制辗压机105完成一次旋转时，移动切割开始位置，此后再使模制辗压机105向前旋转，以致形成凹入部分24。另一方面，可以使两个或多个切割工具21并列，并可以通过多个切割工具21同时形成凹入部分24。
图9是一个视图，示出在用于制造根据本发明的光学薄膜的装置中，光学薄膜制造部分111的主要部分的配置。通过图4的模制薄膜制造部分101和图9的光学薄膜制造部分111来配置用于制造光学薄膜的装置。光学薄膜制造部分111是把模制薄膜1的粗糙表面5转印到光敏树脂层103以制造光学薄膜的一种装置。
光学薄膜制造部分111包括馈送辗压机119，它把薄片状的长基础薄膜112向传送方向的下游侧(图9的右侧)馈送；涂覆辗压机114，它是越过基础薄膜112而对着馈送辗压机119的；模制薄膜提供辗压机115，把它放置在传送方向上涂覆辗压机114的下游；一对转印辗压机118a和118b(转印手段)，把它们放置在传送方向上模制薄膜提供辗压机115的下游；以及缠绕辗压机116，把它放置在传送方向上一对转印辗压机118a和118b的下游。
其次，将描述通过光学薄膜制造部分111制造光学薄膜140的一种方法。使保持光敏树脂113的涂覆辗压机114在由馈送辗压机119馈送的基础薄膜112的表面上滚动而把光敏树脂113均匀地涂覆在基础薄膜112的一个表面上。其次，在使粗糙表面5对着光敏树脂113的状态下，从模制薄膜提供辗压机115把模制薄膜1提供给光敏树脂113的一个表面。然后，使模制薄膜1、光敏树脂113、以及基础薄膜112夹在一对转印辗压机118a和118b之间，保持紧密接触，从而，把模制薄膜1的粗糙表面5转印到光敏树脂113。这样，把堆叠元件141向在传送方向上的下游馈送，其中，形成把其中的粗糙表面190转印到光敏树脂113的光学薄膜140，把模制薄膜1堆叠在光学薄膜140的粗糙表面190侧，并把基础薄膜堆叠光学薄膜140的后表面。通过缠绕辗压机116卷绕所馈送的堆叠元件141。
图10是一个视图，只示出本发明的光学薄膜层叠装置121的主要部分的配置。光学薄膜层叠装置121是一种装置，用于只把来自通过光学薄膜制造部分111制造的堆叠元件141的光学薄膜140层叠到层叠143。
配置光学薄膜层叠装置121如下堆叠元件提供辗压机122(提供手段)，把它放置在传送衬底143的上面；第一剥去辗压机123，把它放置在传送方向上堆叠元件提供辗压机122的上游；压制辗压机125(压制手段)，把它放置在传送方向上堆叠元件提供辗压机122的下游；曝光装置127(结合手段)，把它放置在传送方向上压制辗压机125的下游；以及第二剥去辗压机126(剥去手段)，把它放置在传送方向上曝光装置127的下游。
其次，将描述通过光学薄膜层叠装置121层叠光学薄膜140的一种方法。通过堆叠元件提供辗压机122提供包括光学薄膜140的堆叠元件，以致使基础薄膜122对着衬底143的表面。在把堆叠元件141放置到衬底143上之前，通过第一剥去辗压机123从堆叠元件141剥去基础薄膜112。因此，在传送方向上堆叠元件提供辗压机122的下游侧(图10的右侧)，使衬底143的表面和堆叠元件141的光学薄膜140的后表面彼此相对并接触。
然后，通过压制辗压机125从模制薄膜1侧压制与衬底143的一个表面接触的堆叠元件141，以使衬底143和堆叠元件141的光学薄膜140彼此紧密接触。此后，通过曝光装置127从衬底143侧使堆叠元件141的光学薄膜140曝光，从而使光学薄膜140硬化，以致把光学薄膜140结合到衬底143上。然后，通过第二剥去辗压机126剥去堆叠元件141的模制薄膜1，结果只有把光学薄膜140层叠到衬底143上。根据衬底143的尺寸，把经如上所述地层叠的光学薄膜140切割成预定的尺寸。
当在顺序地传送的每个衬底143上执行上述操作时，可以顺序地把光学薄膜140层叠到衬底143，结果使生产率提高。在光学薄膜140的宽度基本上等于衬底143的宽度的情况下，通过上述步骤终止层叠过程。
另一方面，在光学薄膜140的宽度小于衬底143的宽度的情况下，例如，在光学薄膜140的宽度约为衬底143的宽度的一半的情况下，难于把传统技术的光学薄膜结合在一起，在上述传统技术中，为了防止波纹干扰带的产生必须把薄膜倾斜地层叠到衬底上。
即，难于使这种光学薄膜彼此相对定位。对比之下，在本发明的光学薄膜140中，使粗糙表面190的凸出部分的行相对于光学薄膜140的边缘倾斜一个预定的角度。因此，可以简单地通过与之平行地移动光学薄膜层叠装置121的辗压机122到126，以致接触在第一过程中层叠的光学薄膜140的边缘，并再次重复上述步骤来层叠第二光学薄膜140而防止波纹干扰带的产生。
通过蒸汽沉积铝来形成光反射薄膜，作为如上所述地层叠到衬底143上的光学薄膜140的粗糙表面190上的反射薄膜。
在本实施例中，使在其上有矩阵形成的模制辗压机105在树脂基础材料2上滚动，以形成具有粗糙表面5的模制薄膜1，再把模制薄膜1的粗糙表面5转印到光敏树脂113，从而形成光学薄膜140。另一方面，可以使用光学薄膜作为模制薄膜1。在另一个制造方法中，可以通过把树脂基础材料2围绕模制辗压机105的圆柱形表面卷绕，并直接通过切割工具21切割树脂基础材料2而制造模制薄膜或光学薄膜。
其次，将描述使用本发明的光反射薄膜的反射型液晶显示板。在如上制造的本发明的光反射薄膜上堆叠SiO2薄膜和ITO薄膜，通过电镀法形成彩色滤波器，并在彩色滤波器上形成ITO制成的第一电极。在此时，形成条状的第一电极图案，以致使电极的轴向方向平行于光反射薄膜的玻璃衬底的一个边缘。此后，在第一电极上形成对准薄膜并且完成了对准过程。
另一方面，在相对的衬底上形成图案为条状的第二电极，以致所述第二电极垂直于第一电极的轴向方向，在第二电极上形成绝缘薄膜，在绝缘薄膜上形成对准薄膜，并完成了对准过程。
通过隔离物使具有光反射薄膜的玻璃衬底对着相对的玻璃衬底，通过密封剂使两个玻璃衬底结合在一起，并把液晶注入衬底之间，从而制成本发明的反射型液晶显示板。
层叠本发明的光反射薄膜，以致使它们的边缘平行于第一电极的轴向方向和第二电极的轴向方向。换言之，以这种方式来层叠光反射薄膜，使光反射薄膜的边缘平行于玻璃衬底的边缘。因此，如上所述，使形成光反射薄膜的粗糙表面5的凸出部分3的线性连续脊4相对于光反射薄膜的边缘倾斜一个预定的角度θ(在本实施例中为π/6弧度)，而凸出部分3的脊4相对于第一电极的轴向方向倾斜一个预定的角度θ(在本实施例中为π/6弧度)，并且还相对于第二电极的轴向方向倾斜一个预定的角度θ(在本实施例中为π/6弧度)。
因此，使波纹干扰带的间距变成这样小以致不可能看到波纹干扰带。因此，可以防止由于光反射薄膜和电极而引起的波纹干扰带的产生。由于如上所述地有规则地放置粗糙表面5，所以光反射薄膜具有足够的方向性，因此可以在视角方向有效地反射光，以致可以提供亮的显示器屏幕。此外，由于仅要求沿着玻璃衬底的边缘和平行于玻璃衬底的边缘层叠光反射薄膜，所以易于对光反射薄膜进行定位，并可以容易地层叠到玻璃衬底上。
通过目测检验使如此制成的反射型液晶显示板经受一次波纹干扰带的测试。结果，发明者确定反射型液晶显示板提供没有波纹干扰带的亮的显示器屏幕。在注入液晶之前，使用电子显微放大器检查由光反射薄膜的凸出部分3的脊4形成的角度以及第一和第二电极的轴向方向。结果，发明者确定满意地再现预定的角度θ。
在本实施例中，已经描述了用于反射型液晶显示板的光反射薄膜。本发明并不限于此。例如，可以使用在光学薄膜中形成半球形凸出部分来代替金字塔形凸出部分的光学薄膜作为微透镜阵列。当把这种光学薄膜安装在传输型液晶显示板上时，可以放大传输型液晶显示板的视角，并且可以抑制波纹干扰带的产生。如上所述，由于作为微透镜阵列的光学薄膜的层叠加工变得更为方便，反射型液晶显示板的生产率也可以提高。
可以以其它特殊形式来实施本发明而只要不偏离本发明的精神和重要特征。因此，认为本实施例从各方面来说都是为了说明而不是限制，由所附的权利要求书而不是由上述说明来指示本发明的范围，因此，设想把在等效于权利要求书的意义和范围内的所有修改都包括在内。
权利要求
1．一种光学薄膜包括一个表面，在所述表面中，彼此平行地形成相邻的多个线性连续的凸出或凹入部分的行；其特征在于，使行的凸出和凹入部分的脊相对于光学薄膜的边缘倾斜一个预定的角度。
2．如权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述凸出和凹入部分具有金字塔形形状。
3．一种光反射薄膜包括权利要求2的光学薄膜；以及生成在光学薄膜上的反射薄膜。
4．一种液晶显示板包括彼此相对的一对衬底；密封在一对衬底之间的液晶；形成在一对衬底中至少一个衬底上的象素电极；以及权利要求3的光反射薄膜，其特征在于，把光反射薄膜的边缘放置成平行于形成象素电极的衬底的边缘，并且金字塔形形状的凸出和凹入部分的脊相对于象素电极的安排方向倾斜一个预定的角度。
5．如权利要求4所述的液晶显示板，其特征在于，把光反射薄膜放置在一对衬底之间。
6．一种用于制造光学薄膜的装置，所述装置包括圆柱形模制辗压机，它具有形成在其表面上的矩阵，其中彼此平行地形成多个相邻的线性连续的凸出和凹入部分的行，以致相对于模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度，其特征在于，使所述模制辗压机在薄膜上滚动，把具有线性连续的凸出和凹入部分的矩阵的粗糙表面转印到薄膜的表面上。
7．一种用于制造光学薄膜的装置，所述装置包括圆柱形模制辗压机，它具有形成在其表面上的矩阵，其中彼此平行地形成多个相邻的线性连续的凸出和凹入部分的行，以致相对于圆柱形模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度；以及一种手段，用于把模制薄膜的粗糙表面转印到其它薄膜的表面，通过在模制薄膜上滚动模制辗压机而制造粗糙表面，而且粗糙表面具有线性连续的凸出部分或凹入部分。
8．一种用于制造光学薄膜的方法，所述方法包括下列步骤使具有形成在表面上的矩阵的圆柱形模制辗压机在薄膜上滚动以把多个凹入部分或凸出部分的行转印到薄膜的表面，在所述模制辗压机中彼此平行地形成多个相邻的线性连续的凹入部分或凸出部分的行，以致相对于模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度。
9．一种用于制造光学薄膜的方法，所述方法包括下列步骤使具有矩阵的圆柱形模制辗压机在薄膜上滚动以把多个凸出部分或凹入部分的行转印到薄膜的表面，以准备具有粗糙表面(所述粗糙表面具有多个凸出部分或凹入部分的行)的模制薄膜，在所述模制辗压机中彼此平行地形成多个相邻的线性连续的凹入部分或凸出部分的行，以致相对于圆柱形模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度；以及把模制薄膜的粗糙表面转印到其它薄膜的表面。
10．一种制造模制辗压机的方法，所述方法包括下列步骤把切割工具的尖端放置在围绕旋转轴旋转的圆柱形辗压机的表面上，并且沿切割工具的轴上下移动切割工具，以在辗压机的表面上形成凹入部分的行；以及同时，在辗压机旋转时，在平行于辗压机的旋转轴的方向上移动切割工具，以从凹入部分的行形成相对于模制辗压机的圆周方向倾斜一个预定的角度的凹入部分的行。
11．一种装置，用于在衬底上层叠光学薄膜，所述装置包括一种手段，用于在衬底上提供一个堆叠元件，所述堆叠元件包括光学薄膜和模制薄膜，所述模制薄膜具有把光学薄膜堆叠在其上的粗糙表面；一种手段，用于使所提供的堆叠元件与衬底紧密接触；一种手段，用于把堆叠元件和与之彼此紧密接触的衬底结合在一起；以及一种手段，用于从结合到衬底的堆叠元件剥去模制薄膜，以致得到结合具有粗糙表面的光学薄膜的衬底。
12．一种把光学薄膜层叠到衬底上的方法，所述方法包括下列步骤使堆叠元件与衬底紧密接触，所述堆叠元件包括光学薄膜和模制薄膜，所述模制薄膜具有一个粗糙表面，把光学薄膜堆叠到所述表面并馈送到衬底；把彼此紧密接触的堆叠元件和衬底结合在一起；以及从结合到衬底的堆叠元件剥去模制薄膜，以致得到具有粗糙表面的光学薄膜与之结合的衬底。
全文摘要
本发明提供一种可以防止产生波纹干扰带的光反射薄膜。在模制薄膜的一个面上形成一个粗糙面,在所述粗糙面中,彼此平行地形成邻近的多个线性连续的金字塔形凸出部分的脊。线性连续的凸出部分的行相对于模制薄膜的边缘倾斜一个预定的角度。通过转印模制薄膜而制造光学薄膜。通过把光反射薄膜蒸汽一沉积在光学薄膜上而制造光反射薄膜。在一种具有光反射薄膜的液晶显示板中,产生波纹干扰带的间距变得小到不可能看到波纹干扰带。
文档编号G02F1/13GK1321896SQ01117360
公开日2001年11月14日 申请日期2001年4月26日 优先权日2000年4月26日
发明者田中充浩, 佐合由志 申请人:夏普株式会社