用于液晶显示板的背部基质，液晶显示板及它们的制造方法

专利名称：用于液晶显示板的背部基质，液晶显示板及它们的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用作液晶投影仪等的电灯泡的液晶显示板(此后简称为“液晶显示板”)，用于液晶显示板的背部基质，及它们的制造方法，更具体而言，涉及一种在用于液晶显示板的背部基质上形成的光屏蔽薄膜。此处，应注意到，背部基质也可称作反面基质或反向基质。
如果该强投影光进入通道形成区域，该区域包含置于传动基质上的TFTs的a-Si(非晶硅)薄膜或p-Si(多晶硅)薄膜，由于光电转移作用，在这些区域产生的光电流会恶化TFTs的晶体管特性。因此，为抑制这种现象，通常在面对各TFTs的背部基质上形成矩阵式排列的光屏蔽薄膜，称作黑底(black matrix)。
这种黑底是由下列材料制成的例如Cr(铬)的金属材料，含有分散碳的光致抗蚀剂形式的黑树脂等，除了对于上述a-Si薄膜或p-Si薄膜的屏蔽效应以外，其还显示下列功能提高对比度和防止滤色器中有色物质的混合。
但是，当使用Cr或黑树脂作为液晶显示板的黑底材料时，由于其光反射率较低，强投影光被吸收，导致液晶显示板本身的温度较高，而这是不希望的。
鉴于此，通常使用由高反射率金属例如Al或Ag制成的薄膜作为黑底，该黑底安置在液晶显示板的背部基质上。
然而，前面的现有技术存在下列问题。
具体而言，如果使用高反射率薄膜，例如Al薄膜作为黑底，进入液晶元件的一部分投影光变成会引起光污染的漫射光，该漫射光是由高反射薄膜反射回来的。因此，该光进入TFTs会引起液晶显示板故障，因此投影到屏幕等上的图象的对比度降低。
另一方面，如果使用反射率比Al薄膜高的Ag薄膜作为黑底，则存在来自Ag薄膜的反射光带有黄色的问题，由此降低了投影到屏幕等上的图象的颜色纯度。
再有，如果使用Ag薄膜作为黑底，存在不可能形成精细图案的问题。
考虑到上述问题，例如JP9-211439 A公开了将具有高反射率的元件层(高反射薄膜)首先安置在形成背部基质的玻璃基质上，然后将由黑树脂或氧化铬制成的低反射率的元件层(低反射薄膜)安置在其上，由此在玻璃基质上形成黑底或矩阵形式的薄膜。
当具有这种结构时，从没有形成黑底的玻璃基质的一侧进入的投影光不被高反射率层反射回来，由此可防止液晶显示板温度增加，另一方面，进入液晶显示元件的漫射光被低反射率层吸收，由此可防止液晶显示板故障。
但是，由于低反射率层形成于高反射率层之上，当从例如投射灯发出的强光进入时，由于在高反射率元件和低反射率元件之间存在热膨胀系数差，所以在高反射率层和低反射率层之间的界面上产生应力，因而在层间会引起脱落。
再有，当高反射率层是由Al或包含Al作为主要组分的物质制成时，由于Al的氧化，在层间产生脱落。
而且，由于在高反射率层和低反射率层之间形成的界面是两层结构，在黑底的成型加工过程中需要两种处理方法，即高反射率层的图案形成方法和低反射率层的图案形成方法，因而在黑底图形中产生导致黑底尺寸精确性较差的台阶。
另一方面，施加一段时间投影光后，在黑底上形成针孔，投影光经过该针孔进入到安置在面对的驱动基质上的TFTs中，因此会引起液晶显示板故障。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于液晶显示板的背部基质，其中在背部基质上形成黑底的由高反射率元件制得的一部分和由低反射率制得的一部分，不会由于产生的应力而脱落，此外，黑底在其图形上没有台阶，具有优异的尺寸精确性，并且还提供了其制造方法。
本发明的另一个目的是提供一种高度可靠的用于液晶显示板的背部基质，其中抑制了在安置在背部基质上的黑底上针孔的形成，可防止液晶显示板故障。
为解决上述问题，本发明具有下列结构之一(结构1)一种用于液晶显示板的背部基质，该液晶显示板包括分别具有多个像素电极和多个用于开关多个像素电极的开关元件的驱动基质，背部基质是以预定的间隙面对驱动基质安置的，液晶保留在该预定间隙中，所述背部基质包含光传输基质和光屏蔽薄膜，该光屏蔽薄膜是在光传输基质上的相应于开关元件的区域和相应于用于驱动液晶显示板的驱动电路的区域中的至少一个或两个区域上形成的，其中光屏蔽薄膜在面向光传输基质的一侧上包含高反射率元件，而在面向驱动基质的一侧上包含低反射率元件，并且其中在高反射率元件构成部分和低反射率元件构成部分之间，具有高反射率元件和低反射率元件混合存在的部分。
当具有这种结构时，由于高反射率元件和低反射率元件是由不同材料制成的而产生的应力，可通过高反射率元件和低反射率元件混合存在的部分而减小，所以可抑制在高反射率元件和低反射率元件之间的界面处发生脱落。
而且，当将光屏蔽薄膜形成图案，以形成黑底时，可通过高反射率元件和低反射率元件混合存在的部分减小高反射率元件和低反射率元件之间的蚀刻速度差。因此，可以抑制在图案边缘部分上高低不平的台阶的形成，因此可提高尺寸精确性。
从而，可以得到不发生液晶显示板故障的、用于液晶显示板的可靠的背部基质。
光屏蔽薄膜是在相应于开关元件的区域和相应于用于驱动液晶显示板的驱动电路的区域中的至少一个或两个区域上形成的。驱动基质形成于其上，具有多个开关元件和用于将多个开关元件彼此连接的形成格状物的布线(数据传输线，扫描线等)。光屏蔽薄膜可形成矩阵形状，以防止光进入多个开关元件和形成格状物的布线中，或者可以形成条纹状，以防止光在一个方向进入多个开关元件和布线中，或者可以形成分别对应多个开关元件的岛状物。除了上述或单独地，该光屏蔽薄膜也可在对应用于驱动液晶显示板的驱动电路的区域形成。
此处，高反射率元件具有这样的反射率，当光进入液晶显示板时，其可抑制由于吸收光而引起的液晶显示板的温度增加，由此可防止出现故障。另一方面，低反射率元件具有这样的反射率，其可防止由于漫射光进入开关元件引起的故障，所述漫射光是在光进入液晶显示板后形成的。
(结构2)根据结构1的背部基质，其中，在高反射率元件和低反射率元件混合存在的部分，高反射率元件的组分在从光传输基质一侧到驱动基质一侧的方向上逐步地和/或连续地降低，或低反射率元件的组分在该方向逐步地和/或连续地增加，或者高反射率元件的组分在该方向逐步地和/或连续地降低，而低反射率元件的组分在该方向逐步地和/或连续地增加。
当具有这种结构时，在高反射率元件和低反射率元件混合存在的部分，元件改变其间混合存在的比例是逐步地和/或连续地，因此可进一步降低由于高反射率元件和低反射率元件是由不同材料制成的而产生的应力。
而且，当将光屏蔽薄膜形成图案，以形成黑底时，可进一步减小高反射率元件和低反射率元件之间的蚀刻速率差，所以可得到几乎没有图案台阶的相当优异的图形部分。因此，可以得到不发生故障的、用于液晶显示板的可靠的背部基质，而且，采用后面将描述的在线溅射方法，可很容易地得到具有所需组成倾向的光屏蔽薄膜，其具有较高生产价值。
(结构3)根据结构1或2的背部基质，其中光屏蔽薄膜是这样一种薄膜其中高反射率元件的组分和低反射率元件的组分在组成上是连续地改变的。
当具有这种结构时，可进一步减小由高反射率元件和低反射率元件形成的应力，即使是与结构2相比也如此。
而且，当将光线屏蔽薄膜形成图案，以形成黑底时，可进一步改善图形部分的特性，即使是与结构2相比也如此。
而且，通过采用后述的在线溅射方法，可容易地获得具有所需组成倾向的光屏蔽薄膜，而且生产价值较高。
(结构4)根据结构1-3中任何一个的背部基质，其中高反射率元件的主要组分是Al，而低反射率元件的主要组分是Cr和/或Ni。
通过使用Al作为高反射率元件的主要组分，可以得到这样的高反射薄膜，其中光反射率在可见光波长区域的380nm-700nm区域较高，而且，反射率的波长依赖性较低，因此可获得均匀的反射率。
此外，当使用Cr和/或Ni作为低反射率元件的主要组分时，对含有Al作为主要组分的高反射率元件的粘附力可以是极好的，并且可以形成具有精细图形的黑底。
因此，可得到不发生故障的、用于液晶显示板的可靠的背部基质。
此处，黑底的光密度是3或更高，优选为4或更高，所述黑底含有高反射率元件构成的部分，低反射率元件的构成部分和高反射率元件和低反射率元件混合存在的部分。
(结构5)根据结构1-4中任何一个的背部基质，其中在低反射率元件中面向驱动装置的一侧上含有氧和/或氮。
当具有这种结构时，可进一步提高低反射率元件的防止反射的功能，以抑制由于漫射光而出现的故障。而且，由于可减小薄膜厚度，同时保持所需的防止反射的功能，还可改善图形特性。
因此，可得到不发生故障的、用于液晶显示板的可靠的背部基质。
(结构6)根据结构5的背部基质，其中，在低反射率元件中，氧和/或氮在从驱动基质一侧到光传输基质一侧的方向上连续地减少。
在具有这种结构时，当将光屏蔽薄膜形成图案，以形成黑底时，可得到这样的黑底，其在图形边缘部分没有高低不平的台阶，并具有优异的图形特性。
因此，可得到不发生故障的、用于液晶显示板的可靠的背部基质。
(结构7)根据结构1-6中任何一个的背部基质，其中高反射率元件的反射率是70％或更高，而低反射率元件的反射率为30％或更低。
在具有这种结构时，从基质一侧进入到液晶显示板的光中，约70％或更多的撞到背部基质的光被反射。
因此，可抑制液晶显示板温度的增加，以防止故障。
而且，在进入液晶显示板之后，当变成漫射光的光撞到折射率低于高折射率元件的元件时，折射率变为30％或更低。
因此，可防止由于液晶显示板中的漫射光进入TFTs(开关元件)而产生的故障。
前述反射率代表在可见光波长范围(380-700nm)的反射率，液晶显示板在所述波长范围内使用。
(结构8)根据结构1-7的背部基质，其中用微透镜形成的基质安置在光传输基质的一侧，光从该传输基质进入背部基质，并且其中如此形成的微透镜可将光分别投影到各像素电极上。
在具有这种结构时，进入用于液晶显示板的背部基质的入射光束在经过微透镜时首先被变窄，由此能使光通过例如黑底的开口。
因此，可得到不发生故障的、用于液晶显示板的可靠的背部基质，而且，由于可提供入射光的利用效率，可得到亮的和优异的图象。
(结构9)一种液晶显示板，其是通过使用根据结构1-8中任何一个的背部基质制造的。
在具有这种结构时，可得到不发生故障的、可靠的液晶显示板。
(结构10)一种制造用于液晶显示板的背部基质的方法，该液晶显示板包括具有多个像素电极和多个分别用于开关多个像素电极的开关元件的驱动基质，背部基质是以预定的间隙面对驱动基质安置的，液晶保留在该预定间隙中，其中所述背部基质包含光传输基质和光屏蔽薄膜，光屏蔽薄膜在光传输基质上的相应于开关元件的区域和相应于用于驱动液晶显示板的驱动电路的区域中的至少一个或两个区域上形成，其中光屏蔽薄膜在其面向光传输基质的一侧上包含高反射率元件，在其面向驱动基质的一侧上包含低反射率元件，该方法包含通过溅射在光传输基质上连续地形成高反射率元件和低反射率元件的光屏蔽薄膜形成步骤，并进一步在高反射率元件和低反射率元件之间形成这样的部分，在该部分中用于形成高反射率元件的溅射颗粒和用于形成低反射率的溅射颗粒以叠加的方式形成薄膜。
该结构使其能在光传输基质例如玻璃基质上形成这样的部分，其中用于形成高反射率元件的溅射颗粒和用于形成反射率低于高反射率元件的元件的溅射颗粒互相叠加，并可连续地进行薄膜形成。因而，形成的光屏蔽薄膜在接近显示高反射率的玻璃基质处具有高反射率元件的组成，而随着接近其面向驱动基质的薄膜表面，高反射率元件的组成比降低，而低反射率元件的组成比增加。于是，在面向驱动基质的薄膜表面，不存在高反射率元件的组成，或与低反射率元件相比，存在少量的高反射率元件。因此，可抑制薄膜表面的反射率因此，通过连续地改变光屏蔽薄膜的组成，可容易地制造可靠的用于液晶显示板的背部基质，其在高反射率元件和低反射率元件间的界面处没有脱落物并且其不出现故障。
(结构11)根据结构10的方法，还包括在光屏蔽薄膜形成步骤之后，在光屏蔽薄膜上形成光敏树脂薄膜的步骤；通过光刻法在光敏树脂薄膜上形成图形的步骤，以形成光敏树脂薄膜图形；及形成光屏蔽薄膜图形的步骤，其使用光敏树脂薄膜图形作为掩膜，在低反射率元件上形成图形，然后使用碱性溶剂除去光敏树脂薄膜，并同时使用低反射率元件作为掩膜蚀刻高反射率元件，由此形成矩阵形状的光屏蔽薄膜图形。
当具有这种结构时，在用于液晶显示板的背部基质的制造方法中，在使用光敏树脂薄膜图形作为掩膜使低反射率元件形成图形后，通过使用碱性溶剂蚀刻可同时除去光敏树脂薄膜(抗蚀剂薄膜)和高反射率元件。
因此，采用该制造方法，可降低用于液晶显示板的背部基质的生产成本。
在这种情况下，对高反射率元件、低反射率元件和光敏树脂薄膜(抗蚀剂薄膜)的材料没有特别的限制。但是，抗蚀剂薄膜和高反射率元件应该由可被碱性溶剂蚀刻的材料制成，而且，高反射率元件的材料应该在蚀刻低反射率元件时具有耐蚀刻液的性质，并且还具有耐碱性溶剂性。
(结构12)根据结构11的方法，其中高反射率元件是由Al或Al合金制成的，低反射率元件是由Cr或Cr合金制成的。
结构12具体说明了高反射率元件和低反射率元件的典型材料。
当根据结构12的制造方法在光屏蔽薄膜上形成图形，以形成黑底时，高反射率元件的厚度优选为100-800A，低反射率元件的厚度优选为80-2000A。
(结构13)一种制造液晶显示板的方法，其中液晶显示板是使用采用根据结构12的制造方法得到的背部基质制成的。
当具有这种结构时，可以制得不发生故障的、可靠的液晶显示板。
(结构14)一种用于液晶显示板的背部基质，该液晶显示板包括具有多个像素电极和多个分别用于开关多个像素电极的开关元件的驱动基质，背部基质是以预定的间隙面对驱动基质安置的，液晶保留在该预定间隙中，所述背部基质包含光传输基质和光屏蔽薄膜，该光屏蔽薄膜是在光传输基质上的相应于开关元件的区域和相应于用于驱动液晶显示板的驱动电路的区域中的至少一个或两个区域上形成的，其中光屏蔽薄膜在其面向光传输基质的一侧上包含金属薄膜，并且其中金属薄膜含有用于抑制产生迁移的元素。
当具有这种结构时，可以抑制由施加到光屏蔽薄膜上的薄膜应力、热负荷等引起的金属薄膜中的迁移的形成或进行。
这种结构基于本发明者进行分析的结果，该结果是在光屏蔽薄膜中针孔的形成是由于在形成光屏蔽薄膜的金属薄膜的光入射一侧上形成并推进的迁移而引起的。因此，通过抑制金属薄膜中迁移的形成和进行，可抑制针孔的形成。
作为该结构的结果，由于可抑制迁移的形成或进行，即使当用于液晶显示板的背部基质经受强投影光时，在光屏蔽薄膜中也不会形成针孔，因此可防止液晶显示板的故障。
光屏蔽薄膜是在相应于开关元件的区域和相应于用于驱动液晶显示板的驱动电路的区域中的至少一个或两个区域上形成的。驱动基质形成于其上，具有多个开关元件和用于将多个开关元件彼此连接的形成格状物的布线(数据传输线，扫描线等)。光屏蔽薄膜可形成矩阵形状，以防止光进入多个开关元件和形成格状物的布线中，或者可以形成条纹状，以防止光在一个方向进入多个开关元件和布线中，或者可以形成分别对应多个开关元件的岛状物。除了上述或单独地，该光屏蔽薄膜也可在对应用于驱动液晶显示板的驱动电路的区域形成。
(结构15)根据结构14的背部基质，其中用于抑制迁移形成的元素至少是选自Ti，Cu和Si中的一种元素。
在具有抑制迁移形成作用的元素中，Ti，Cu或Si可很容易地加入到用于形成光屏蔽薄膜的金属薄膜中。而且，加入了至少一种选自Ti，Cu和Si的元素的金属薄膜完全具有与光屏蔽薄膜一样的机械和光学特性。
因此，在不降低用于液晶显示板的背部基质的光学特性和生产率的条件下，可以向形成光屏蔽薄膜的金属薄膜中加入用于抑制迁移形成的元素。
(结构16)根据结构14或15的背部基质，其中金属薄膜中的元素含量范围为0.1-5at％。
在具有这种结构时，当形成光屏蔽薄膜的金属薄膜被例如蚀刻成矩阵形状时，可防止蚀刻特性降低，而当其经受投影光时，可抑制迁移的形成或进行。
因此，在不降低用于液晶显示板的背部基质的生产率条件下，可加入用于抑制迁移形成的元素。
(结构17)根据结构14-16中任何一个的背部基质，其中金属薄膜是高反射薄膜，其具有用于抑制液晶显示板故障的高反射率，该故障是由光屏蔽薄膜吸收进入背部基质的入射光引起的。
为了抑制液晶显示板故障的发生，该故障是由在背部基质中形成的光屏蔽薄膜吸收入射光引起的，高反射薄膜在可见光波长范围内的反射率优选至少为70％或更高，更优选为80％或更高，进一步优选为90％或更高，该高反射薄膜是由在接近光传输基质一侧上形成的金属薄膜制成的。
(结构18)根据权利要求17的背部基质，其中高反射薄膜含有Al合金和/或Ag合金。
当使用由Al或Al合金、或者Ag或Ag合金制成的薄膜作为高反射薄膜时，并且向其中加入了用于抑制迁移形成的元素，可得到这样的金属薄膜，其中光反射率在可见光波长区域的380nm-700nm区域较高，而且反射率的波长依赖性较低，可获得均匀的反射率，而且即使当经受投影光时，也可抑制迁移的形成或进行。
因此，可容易的制造具有优异特性的用于液晶显示板的背部基质。
(结构19)根据结构17或18的背部基质，其中光屏蔽薄膜在其面向驱动基质的一侧包含低反射薄膜，该低反射薄膜具有低于高反射薄膜的反射率。
当强投影光通过液晶显示板时，产生漫射光。如果将该漫射光施加到驱动基质上的TFTs等，则会引起液晶显示板故障。
通过采用这种结构，可防止漫射光由光屏蔽薄膜向驱动基质上的TFTs等的反射，该反射会引起液晶显示板故障，并进一步地，还可防止投影图象对比度的降低。
漫射光在液晶单元中的反射可随反射率的降低而降低。因此，低反射率薄膜的反射率优选为30％或更低，更优选为20％或更低，并进一步优选为10％或更低。
(结构20)根据结构19的背部基质，其中低反射薄膜是由下列物质之一制成的Ti，Cr，W，Ta，Mo，Pb，每种元素的氧化物，每种元素的氮化物，每种元素的氧化物-氮化物，每种元素的高熔点金属硅化物的氧化物，每种元素的高熔点金属硅化物的氮化物，和每种元素的高熔点金属硅化物的氧化物-氮化物。
由于漫射光在液晶单元中的反射可随反射率的降低而降低，低反射薄膜优选是由下列物质之一制成的Ti，Cr，W，Ta，Mo，Pb，每种元素的氧化物，每种元素的氮化物，每种元素的氧化物-氮化物，每种元素的高熔点金属硅化物的氧化物，每种元素的高熔点金属硅化物的氮化物，每种元素的高熔点金属硅化物的氧化物-氮化物，和有机黑色着色物质。
另外，由于在高反射薄膜(是金属薄膜)形成后，低反射薄膜可容易地通过溅射、蒸汽沉积等形成于背部基质上，这样可容易地制造具有优异特性的用于液晶显示板的背部基质。
如果低反射薄膜是由铬、铬的氧化物、铬的氮化物或者铬的氧化物-氮化物制成的，金属薄膜是由AlTl合金制成的，由此形成具有这些薄膜的光屏蔽薄膜，则在这些薄膜之间的粘附力较强，并且在蚀刻光屏蔽薄膜时，图形部分特征变得清晰。
(结构21)根据结构17-20中任何一个的背部基质，其中高反射薄膜和低反射薄膜形成连续的薄膜，该薄膜的组成是连续改变的。
在具有这种结构时，当置于温度从常温到高温，及从高温到常温改变较大的环境时，可以减小由物理性能例如高反射薄膜和低反射薄膜间的热膨胀系数差引起的应力。
而且，由于高温薄膜和低温薄膜形成组成连续改变的连续薄膜，在将光屏蔽薄膜蚀刻成矩阵形状时，图形稳定性是优异的。
而且，可以采用这样的方法，其中在通过溅射连续地形成高反射薄膜和低反射薄膜时，溅射是通过形成高反射薄膜材料的溅射颗粒和低反射薄膜材料的溅射颗粒相互叠加的部分来进行的。
根据这种方法，可以在光屏蔽薄膜的横截面方向或薄膜厚度方向以需要的速度逐步地或连续地改变组成中的高反射薄膜和低反射薄膜。因此，高反射薄膜和低反射薄膜之间的界面不会发生脱落，所以可形成具有优异耐久性的光屏蔽薄膜，另外，可以形成具有精细图形的矩阵形状的光屏蔽薄膜。
(结构22)根据结构14-21中任何一个的背部基质，其中，关于光传输基质，用微透镜形成的基质安置在光进入背部基质的一侧，而微透镜是这样形成的使光投影到像素电极上。
当具有这种结构时，进入用于液晶显示板的背部基质的入射光束在经过微透镜时被变窄，该微透镜是例如对应矩阵形状的光屏蔽薄膜的开口安置的。因此，大多数入射光经过矩阵形状的光屏蔽薄膜的开口，并进一步经过驱动基质而不进入形成于驱动基质之上的TFTs(开关元件)。
因此，由于入射光和漫射光而施加到形成于背部基质上的矩阵形状的光屏蔽薄膜及形成于驱动基质上的TFTs上的热负荷减少了。因此，可以得到用于液晶显示板的可靠的背部基质，其不发生故障，而且，可提高投影光的利用效率。
因此，结合加入到光屏蔽薄膜中用于抑制迁移的元素的作用，具有这种结构的液晶显示板是高度可靠的，并可投影明亮的优异图象。
具体实施例方式
现在，将在下面参照附图描述本发明的优选实施方案。


图1是根据本发明第一个实施方案的背部基质的截面示图。图2和3是根据本发明第一个实施方案改进的每个带有微透镜基质的背部基质的截面示图。图4所示为根据本发明第一个实施方案的背部基质的黑底分析结果的图解，该结果是基于Auger分析方法给出的。在图1-4中，用相同的参考数字表示相同的部分。
(背部基质)首先，将描述图1中所示的背部基质。
背部基质100包括玻璃基质10和黑底20。黑底20包括高反射率元件(此后称作“高反射薄膜21”)，反射率低于高反射薄膜的元件(此后称作“低反射薄膜25”，和区域23，其中高反射薄膜21的组分和低反射薄膜25的组分混合存在。通常，背部基质还包括遮盖黑底的透明导电膜。在下文，将不对透明导电膜进行说明。
在作为光传输基质的透明玻璃基质10上，在相应于置于驱动基质(未示出)上的开关元件和将开关元件连接在一起的布线的区域上形成矩阵形状的黑底。优选地，将透明石英基质，一种非碱性玻璃基质等用于玻璃基质10。高反射薄膜21形成于面向玻璃基质10的黑底20的一侧，而低反射薄膜形成于面向驱动基质(未示出)的黑底20的一侧。在高反射薄膜21和低反射薄膜25之间安置区域23，在该区域中高反射薄膜的组分和低反射薄膜的组分是混合存在的。具体而言，区域23是这样形成的，使高反射薄膜组分和低反射薄膜组分在组成上逐步地和/或连续地改变。在这种情况下，包含高反射薄膜21、区域23和低反射薄膜25的黑底20的光学密度至少为3或更高，优选为4或更高。
下面，将对高反射薄膜21、低反射薄膜25、高反射薄膜组分和低反射薄膜组分混合存在的区域23、形成这些薄膜的优选实例、黑底的形成以及每个带有微透镜基质的背部基质进行说明。
(高反射薄膜)高反射薄膜21在可见光波长范围(380-700nm)内的反射率优选为70％或更高，更优选为80％或更高，并进一步优选为90％或更高。其理由在于面板温度的增加随反射的增加而变小。
高反射薄膜21优选由例如Ni，Ag，Pt或Al，或者Al或Ag合金的金属制成，所述金属含有少量附加金属例如Pd。
特别地，通过将Al或Al合金用于高反射薄膜21，在380nm-700nm的波长区域(为可见光波长区域)内的光反射率可以被提高，进一步地，反射率的波长依赖性可以被降低，并且可以得到均匀的反射率。而且，可以提高后述的低反射薄膜25的粘附力，并且可以形成具有精细图案的黑底20。
优选地，高反射薄膜21的厚度不低于100埃并不高于800埃。如果厚度低于100埃，难以获得70％或更高的高反射率，并且在制造时，反射率根据形成条件变化较大，而这是不希望的。另一方面，如果厚度超过800隘，在高反射薄膜21和低反射薄膜25之间可能会发生脱落。
(低反射薄膜)低反射薄膜25的反射率优选为30％或更低，更优选为20％或更低，并进一步优选为10％或更低。其理由为在液晶单元中漫射光的反射可随反射率的降低而降低。
低反射薄膜25优选由下列物质制成例如Cr，Ni，Si或Ge的金属，其金属氧化物，其金属氮化物，其金属氧化物-氮化物，Ti，Cr，W，Ta，Mo，Pd等的高熔点金属硅化物等，例如WSi(硅化钨)或MoSi(硅化钼)的氧化物、氮化物或氧化物-氮化物，碳或有机黑色着色物质。优选地，在玻璃基质10上形成高反射薄膜21之后，通过溅射或蒸汽沉积方法在高反射薄膜21上形成均匀的薄膜-低反射薄膜25。
特别地，通过将Cr，Ni，其金属氧化物，即铬的氧化物或镍的氧化物，或其金属氧化物-氮化物，例如铬的氧化物-氮化物或镍的氧化物或氮化物用于低反射薄膜25，可以提高高反射薄膜21的粘附力，并且可以形成具有精细图案的黑底20。而且，在从高反射薄膜21一侧到驱动基质一侧的方向上，通过逐步地和/或连续地增加金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物的氧化度和/或氮化度，在不降低前述粘附力的条件下可以改善光学特性。
在使用前述的金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物的薄膜作为低反射薄膜25的条件下，理想的是采用这样的一种方法，其中，在形成这样的金属化合物薄膜时，氧和/或氮被引入到该薄膜中，以形成具有所需组成的金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物；或采用这样的一种方法，其中，在形成金属薄膜之后，将该薄膜在氧气和/或氮气条件下加热，以形成需要的金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物；或采用这样的一种方法，其中，使用金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物的靶材料，通过溅射形成需要的金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物的薄膜。
而且，如果使用前述金属、其金属氧化物、其金属氮化物或其金属氧化物-氮化物的薄膜作为低反射薄膜25，即使在厚度较低的条件下，其屏蔽性能也较高，并且可降低反射率。另外，由于不含阻碍液晶显示板驱动的碱金属，其最适宜作为用于液晶显示板的光屏蔽薄膜。
优选地，低反射薄膜25的厚度不低于80埃并且不高于2000埃。如果厚度低于80埃，难以得到30％或更低的低反射率。另一方面，如果厚度超过2000埃，反射率维持为常数，而且，在低反射薄膜25和高反射薄膜21之间可能会发生脱落。
另一方面，在将前述高熔点金属硅化物用于低反射薄膜25时，还理想的是采用这样的一种方法，其中，使用高熔点金属硅化物的靶材料，通过溅射形成所需的高熔点金属硅化物的薄膜，或采用这样的一种方法，其中，在通过蒸汽沉积或溅射法形成高熔点金属薄膜和Si薄膜之后，将该薄膜加热以形成高熔点金属硅化物薄膜。
(高反射薄膜组分和低反射薄膜组分混合存在的区域)在高反射薄膜21和低反射薄膜25之间，形成两种反射薄膜的组分混合存在的区域23。理想的是在区域23中，在从玻璃基质10的一侧到驱动基质(未示出)一侧的方向上，高反射薄膜21的组分逐步地和/或连续地降低，或低反射薄膜25的组分在该方向逐步地和/或连续地增加，或者高反射薄膜21的组分在这个方向逐步地和/或连续地降低，而低反射薄膜25的组分在这个方向逐步地和/或连续地增加。
在任何一种结构中，当黑底20经受入射光时，可减小在高反射薄膜21和低反射薄膜25之间产生交错的应力。
而且，当通过蚀刻具有高反射薄膜21和低反射薄膜25的光屏蔽薄膜而形成黑底20时，由于在高反射薄膜21和低反射薄膜25之间没有明确的界面，由其间蚀刻速率差导致形成的高低不平形式的台阶可以被抑制。
也可以这样安排两种反射薄膜21和25的组分混合存在的区域23占据光屏蔽薄膜的所有区域，除了在图1中分别面向玻璃基质10和驱动基质的下端和上端外。
而且，在将金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物用于低反射薄膜25时，通过提供区域23可极大地改善高反射薄膜21和低反射薄膜25之间的粘附力。
(高反射薄膜、低反射薄膜和高反射薄膜组分和低反射薄膜组分混合存在的区域的薄膜形成方法)(薄膜形成方法1)对于安排区域23中组成的薄膜形成方法，区域23中高反射薄膜21和低反射薄膜25的组分是混合存在的，以逐步地和/或连续地改变，可以采用下列的薄膜形成方法，其中，在形成高反射薄膜21和低反射薄膜25之后，对薄膜21和25进行热处理，以使形成高反射薄膜21的物质和形成低反射薄膜25的物质在这些薄膜之间的界面处相互进行热扩散，由此实现逐步的和/或连续的组成改变，以形成高反射薄膜21和低反射薄膜25混合存在的区域23。
(薄膜形成方法2)或者，可以采用下面的薄膜形成方法，其中，在使用相互反应形成化合物的物质形成高反射薄膜21和低反射薄膜25之后，对薄膜21和25进行热处理等，以在薄膜21和25之间的界面处引起反应，由此实现逐步的和/或连续的组成改变，以形成高反射薄膜21和低反射薄膜25的组分混合存在的区域23。
例如，由Si或Si化合物制成低反射薄膜25，而由例如与Si反应的W，Ni，Cr或Al的物质制成高反射薄膜21，然后对这两种薄膜进行热处理。
(薄膜形成方法3)此外，这里还有另外一种薄膜形成方法，其中，在通过溅射方法在玻璃基质10上连续地形成高反射薄膜21和低反射薄膜25时，形成高反射薄膜21的溅射颗粒可形成低反射薄膜25的溅射颗粒以互相叠加这些溅射颗粒的方式被溅射到玻璃基质上。
根据该薄膜形成方法，在黑底20的横截面方向或薄膜厚度方向，在组成中的高反射薄膜21的构成物质和低反射薄膜25的构成物质可以逐步地和/或连续地、并以需要的速度进行改变。因此，高反射薄膜21和低反射薄膜25之间的界面不会发生脱落，所以可以形成具有优异耐久性的光屏蔽薄膜，另外，可以形成具有精细图案的黑底20。
在这种情况下，对于相互叠加形成高反射薄膜21的溅射颗粒和形成低反射薄膜25的溅射颗粒的薄膜形成方法，理想的是采用例如这样的一种方法，其中形成高反射薄膜21和靶材料和形成低反射薄膜25的靶材料被彼此相邻地放置，或者采用这样的一种方法，其中靶材料和基质被彼此充分地隔开，以引起溅射颗粒在基质上的叠加。
特别地，这样的方法是相当优异的，其中形成高反射薄膜21的靶材料和形成低反射薄膜25的靶材料并置成一种靶材料，因为高反射薄膜21和低反射薄膜25可用这样的一种靶材料形成，并且通过控制形成高反射薄膜21的靶材料和形成低反射薄膜25的靶材料的宽度，还可以控制高反射薄膜21和低反射薄膜25的厚度。
(黑底的形成)根据前面的薄膜形成方法等，通过溅射或蒸汽沉积方法在玻璃基质10上形成作为高反射薄膜21的Al或Al合金薄膜，然后在Al或Al合金薄膜上形成区域23，在该区域中Al和作为低反射薄膜组分的Cr或Cr合金中的Cr在组成中逐步地和/或连续地改变并混合存在，并进一步地，在区域23上形成作为低反射薄膜25的Cr或Cr合金薄膜，由此得到光屏蔽薄膜。
对该得到的光屏蔽薄膜进行光刻法，并用光敏树脂作为抗蚀剂薄膜进行蚀刻，由此在低反射薄膜25上形成图形，然后用碱性水溶液除去光敏树脂，并同时用该碱性水溶液蚀刻作为高反射薄膜21的Al或Al合金薄膜，由此形成黑底20。根据在(结构11)中描述的制造方法，在蚀刻作为高反射薄膜21的Al或Al合金薄膜的步骤中，优选使用低反射薄膜25作为蚀刻掩膜进行蚀刻，以便能形成清晰的黑底20的边缘形状。
而且，作为高反射薄膜21的Al或Al合金薄膜的蚀刻和形成图形的光敏树脂的去除可同时进行。因此，其是具有很多优点的优异方法。
(带有微透镜基质的背部基质)现在参照图2和3来描述每个带有微透镜基质的背部基质。
首先，将描述图2中所示的带有微透镜基质的背部基质200。
背部基质200包括玻璃基质10，黑底20，具有凹陷部分32(其底壁分别形成弯曲表面)的玻璃基质31，和高反射介质33。黑底20包括高反射薄膜21，低反射薄膜25和区域23，在区域23中高反射薄膜21的组分和低反射薄膜25的组分混合存在。玻璃基质10和具有凹陷部分32(其每个低壁形成一个弯曲表面)的玻璃基质31将其间的高反射介质33夹在中间，以形成具有多个微透镜35(每个作为一个凸透镜)的微透镜阵列。
具体而言，使背部基质200具有这样的结构，即高反射介质33置于前面的背部基质100和玻璃基质31之间，由此形成起凸透镜作用的微透镜35。
在这种情况下，凹陷部分是这样形成的，使每个微透镜35的凹陷部分32的顶点和黑底20的相应开口的中心互相重合。
通过提供如上所述的微透镜基质，当进入液晶显示板的背部基质时，入射光束在经过玻璃基质31之后，在通过微透镜35时被变窄。因此，入射光的大部分通过黑底20的开口，并进一步通过驱动基质，而不进入置于驱动基质上的TFTs(开关元件)中。
因此，由于入射光而施加到黑底20上的热负荷被减少，并且减少了进入形成于驱动基质上的TFTs(开关元件)中的漫射光。从而，可以得到可靠的用于液晶显示板的背部基质，其能抑制故障的发生，而且，由于可以增加光的利用效率，可以得到明亮和优异的图象。
现在，将描述图3中所示的带有微透镜基质的背部基质300。
该背部基质300包括玻璃基质10，黑底20，具有凸起部分42(其顶壁分别形成弯曲的表面)的玻璃基质41，和低反射介质43。黑底20包括高反射薄膜21，低反射薄膜25和区域23，在区域23中高反射薄膜21的组分和低反射薄膜25的组分混合存在。玻璃基质10和具有凸起部分42(其每个顶壁形成一个弯曲的表面)的玻璃基质41将其间的低反射介质43夹在中间，以形成具有多个微透镜45(每个作为一个凸透镜)的微透镜阵列。
具体而言，使背部基质300具有这样的结构，即低反射介质43置于前面的背部基质100和玻璃基质41之间，由此形成起凸透镜作用的微透镜45。
在这种情况下，凸起部分42是这样形成的，使每个微透镜45的焦点位于黑底20的相应开口的中心处。
然后，与前面的背部基质200的情况类似，入射光束在通过微透镜45时变窄，所以入射光的大部分通过黑底20的开口和液晶显示板的内部，并进一步通过驱动基质，而不进入置于驱动基质上的TFTs(开关元件)。
因此，由于入射光而施加到黑底20上的热负荷被减少了，并且减少了进入形成于驱动基质上的TFTs(开关元件)中的漫射光。从而，可以得到可靠的用于液晶显示板的背部基质，其能抑制故障的发生，而且，由于可以增加光的利用效率，可以得到明亮和优异的图象。
现在，将利用实施例进一步详细地描述本发明。
(实施例1)根据在线溅射装置的说明书，于在线溅射装置中布置6英寸的靶材料，其中，在基质负载内侧的2英寸宽的含有Al的Al靶材料和在基质负载外侧的4英寸宽的含有Cr的Cr靶材料以1英寸的间隔彼此相邻地放置。
使用这种在线溅射装置，在厚度为1.1mm的非碱性玻璃基质(NA35由NH Techno Glass Corporation制造)10上形成厚度为200埃的Al薄膜和厚度为800埃的铬的氮化物薄膜，其中在溅射过程中从基质负载外侧流过含氮的氩气的同时，进行铬的氮化物薄膜的形成。在这种情况下，在Al薄膜和铬的氮化物薄膜之间形成含有Al和Cr的混合区域，其中在从非碱性玻璃基质表面到驱动基质一侧的方向上Al连续地降低，而Cr在该方向连续地增加。
通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂(抗蚀剂)涂到铬的氮化物薄膜上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜的基质浸入到Cr蚀刻液(WakoPure Chemical Industrie，Ltd生产的HY液体)中，以蚀刻铬的氮化物薄膜，然后浸入到作为光敏树脂去除液的碱性水溶液中，以去除光敏树脂并同时蚀刻Al薄膜，由此得到黑底，以便获得用于液晶显示板的背部基质。
图4所示为所得的用于液晶显示板背部基质的黑底的分析结果，所述结果是根据Auger分析方法得到的。
纵轴代表黑底中存在的元素发出的信号的相对强度。横轴代表黑底中的分析部分，其中左侧代表面向驱动基质的黑底的表面，而右侧代表其接触非碱性玻璃基质的表面。
从图4中可以清楚地看出，作为高反射薄膜21的Al薄膜形成于非碱性玻璃基质上，混合区域23形成于Al薄膜上，所述区域23中作为低反射薄膜25组分的Al和Cr在组成中是连续改变的并混合存在，并进一步地，在混合区域23上形成作为低反射薄膜25的铬的氮化物薄膜，并且在Al薄膜和铬的氮化物薄膜之间不存在界面。
从玻璃表面的一侧，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示91％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的Al薄膜表面的反射率)，从驱动基质一侧显示8％的反射率(即铬的氮化物薄膜表面的反射率)。
制备100个这样的背部基质样品，并进行下述的玻璃纸胶带剥离试验，以评价样品的黑底的薄膜粘附力。
首先，将样品在120℃(30分钟)和-55℃(30分钟)进行1000次高温低温环境试验。
其后，使用玻璃纸胶带进行关于这些样品的背部基质的黑底的剥离试验。
结果是在高反射薄膜和低反射薄膜之间没有出现剥落(0/100样品)。
使用玻璃纸胶带的剥离试验是这样的试验，其中将在JISZ1522中描述的并具有12-19mm宽度的胶带粘附到背部基质的黑底上，然后在与黑底的薄膜表面垂直的方向用力地扯下胶带，以便在瞬间撕掉胶带，由此来评价黑底在这种情况下的状态。
而且，在使用电子显微镜观察黑底的图形截面时，可以确认，高反射薄膜和低反射薄膜在组成上是逐渐地和连续地改变的，所以在各层中不会观测到台阶形成，并且可得到清晰的图形。因此，从驱动基质一侧观察到的图形边缘部分是非常光滑的，并且形成的黑底的尺寸精确性也很好。
使用前面得到的背部基质生产液晶显示板，并将投影光应用到其上。已证实，不会发生故障。
(实施例2)
在厚度为1.1mm的石英玻璃基质上，通过蒸汽沉积法形成含有1at％的Pb并且厚度为800埃的Ag薄膜，由此得到高反射薄膜。然后，采用溅射法在Ag薄膜上形成厚度为1200埃的Ni薄膜。
然后，在含有5体积％氧气的氧气-氮气气氛中，将形成有Ag薄膜和Ni薄膜的石英玻璃基质在600℃加热1小时，由此形成混合区域，该区域在Ag薄膜和Ni薄膜之间的界面处由于热扩散含有Ag和Ni，其中Ag在从非碱性玻璃基质的表面到驱动基质一侧的方向上连续地降低，而Ni在这个方向连续地增加。
在这种情况下，由于加热气氛中的氧气和氮气，Ni薄膜的表面经受氧化-氮化作用，所以形成Ni的氧化物-氮化物。
通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂(抗蚀剂)涂到Ni的氧化物-氮化物薄膜上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜的基质浸入到氯化铁溶解中，以蚀刻Ni的氧化物-氮化物薄膜，然后在Ar气下通过干法蚀刻除去Ag薄膜。接着，在碱性水溶液中溶解并除去抗蚀剂薄膜，由此得到黑底，以便获得用于液晶显示板的背部基质。
从玻璃表面的一侧，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示86％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的Al薄膜表面的反射率)，从驱动基质一侧显示27％的反射率(即Ni的氧化物-氮化物薄膜表面的反射率)。
与实施例1类似，制备100个这样的背部基质样品，并进行玻璃纸胶带剥离试验，以评价样品的黑底的薄膜粘附力。
结果是在高反射薄膜和低反射薄膜之间没有出现剥落(0/100样品)。
而且，与实施例1类似，在使用电子显微镜观察黑底的图形截面时，可以确认，高反射薄膜和低反射薄膜在组成上是逐渐地和连续地改变的，所以在各层中不会观测到台阶，并且可得到清晰的图形。因此，从驱动基质一侧观察到的图形边缘部分是非常光滑的，并且形成的黑底的尺寸精确性也很好。
使用前面得到的背部基质生产液晶显示板，并将投影光应用到其上。已证实，不会发生故障。
(实施例3)在厚度为1.1mm的石英玻璃基质上，通过蒸汽沉积法形成厚度为300埃的Al薄膜，由此得到高反射薄膜。然后，采用溅射法形成厚度为100埃的Si薄膜，并用溅射法在该Si薄膜上形成厚度为800埃的Cr薄膜，由此得到低反射薄膜。
然后，在含有0.1体积％一氧化氮的Ar气气氛中，将形成有Al薄膜，Si薄膜和Cr薄膜的基质在600℃加热1小时，由此在Al薄膜和Cr薄膜之间形成这样的区域，该区域含有Al和Si的化合物层以及Si和Cr的化合物层。在这种情况下，由于加热气氛中的一氧化氮，Cr薄膜的表面经受氧化-氮化作用，所以形成Cr的氧化物-氮化物。
通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂(抗蚀剂)涂到Cr的氧化物-氮化物薄膜上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
然后，将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜的基质浸入到氯化铁溶解中，然后浸入到磷酸和硝酸的混合溶液中，以蚀刻Cr的氧化物-氮化物薄膜、含有Al-Si化合物层和Si-Cr化合物层的区域和Al薄膜，最后，在碱性水溶液中溶解并除去抗蚀剂薄膜，由此得到黑底，以便获得用于液晶显示板的背部基质。
从玻璃表面的一侧，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示82％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的Al薄膜表面的反射率)，而从驱动基质一侧显示12％的反射率(即Cr的氧化物-氮化物薄膜表面的反射率)。
与实施例1类似，制备100个这样的背部基质样品，并进行玻璃纸胶带剥离试验，以评价样品的黑底的薄膜粘附力。
结果是在高反射薄膜和低反射薄膜之间没有出现剥落(0/100样品)。
而且，与实施例1类似，在使用电子显微镜观察黑底的图形截面时，可以确认，高反射薄膜和低反射薄膜在组成上是逐渐地和连续地改变的，所以在各层中不会观测到台阶，并且可得到清晰的图形。因此，从驱动基质一侧观察到的图形边缘部分是非常光滑的，并且形成的黑底的尺寸精确性也很好。
使用前面得到的背部基质生产液晶显示板，并将投影光应用到其上。已证实，不会发生故障。
(实施例4)根据在线溅射装置的说明书，于在线溅射装置中布置6英寸的靶材料，其中，在基质负载内侧的2英寸宽的含有Al的Al靶材料和在基质负载外侧的4英寸宽的含有Cr氧化物的Cr氧化物靶材料以1英寸的间隔彼此相邻地放置。
使用这种在线溅射装置，在厚度为1.1mm的非碱性玻璃基质(NA35由NH Techno Glass Corporation制造)上形成厚度为100埃的Al薄膜和厚度为800埃的Cr氧化物薄膜。在这种情况下，在Al薄膜和铬的氮化物薄膜之间形成含有Al和Cr的混合区域，其中在从非碱性玻璃基质表面到驱动基质一侧的方向上Al连续地降低，而Cr在该方向连续地增加。
通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂(抗蚀剂)涂到铬的氧化物薄膜上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜的基质浸入到Cr蚀刻液(WakoPure Chemical Industries，Ltd生产的HY液体)中，然后浸入到磷酸和硝酸的混合溶液中，以蚀刻铬的氧化物薄膜、含有Al和Cr的混合区域和Al薄膜，最后，在碱性水溶液中溶解并除去抗蚀剂薄膜，由此得到黑底，以便获得用于液晶显示板的背部基质。
从玻璃表面的一侧，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示87％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的Al薄膜表面的反射率)，而从驱动基质一侧显示16％的反射率(即Cr的氧化物薄膜表面的反射率)。
与实施例1类似，制备100个这样的背部基质样品，并进行玻璃纸胶带剥离试验，以评价样品的黑底的薄膜粘附力。
结果是在高反射薄膜和低反射薄膜之间没有出现剥落(0/100样品)。
而且，与实施例1类似，在使用电子显微镜观察黑底的图形截面时，可以确认，高反射薄膜和低反射薄膜在组成上是逐渐地和连续地改变的，所以在各层中不会观测到台阶，并且可得到清晰的图形。因此，从驱动基质一侧观察到的图形边缘部分是非常光滑的，并且形成的黑底的尺寸精确性也很好。
使用前面得到的背部基质生产液晶显示板，并将投影光应用到其上。已证实，不会发生故障。
(实施例5)于在线溅射装置中布置四种靶材料。具体而言，从在线溅射装置的基质负载内侧到基质负载外侧，将Al靶材料作为第一目标，Al-Cr混合靶材料(Al70at％，Cr30at％)作为第二目标，Cr-Al混合靶材料(Cr70at％，Al30at％)作为第三目标，并将Cr靶材料作为第四目标，按照指定的顺序进行布置。
使用这种在线溅射装置，在厚度为1.1mm的非碱性玻璃基质(NA35由NH Techno Glass Corporation制造)上，使用第一目标形成厚度为100埃的Al薄膜，使用第二目标形成厚度为200埃的含有Al-Cr混合物(Al含量＞Cr含量)的Al-Cr薄膜，使用第三目标形成厚度为300埃的含有Cr-Al混合物(Cr含量＞Al含量)的Cr-Al薄膜，和使用第四目标形成厚度为400埃的Cr氧化物薄膜。
在这种情况下，基于第一到第三目标的溅射是在Ar气气氛中进行的，而基于第四目标的溅射是在含氧气的Ar气气氛中进行的。
因此，形成含有Al和Cr的混合区域，其中Al在从非碱性玻璃基质的表面到驱动基质一侧的方向上逐步降低，而Cr在该方向逐步增加。
通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂(抗蚀剂)涂到形成的薄膜上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜的基质浸入到Cr蚀刻液(WakoPure Chemical Industries，Ltd生产的HY液体)中，然后浸入到磷酸和硝酸的混合溶液中，以蚀刻铬的氧化物薄膜、含有Al和Cr的混合区域和Al薄膜，最后，在碱性水溶液中溶解并除去抗蚀剂薄膜，由此得到黑底，以便获得用于液晶显示板的背部基质。
从玻璃表面的一侧，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示88％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的Al薄膜表面的反射率)，而从驱动基质一侧显示16％的反射率(即Cr的氧化物薄膜表面的反射率)。
与实施例1类似，制备100个这样的背部基质样品，并进行玻璃纸胶带剥离试验，以评价样品的黑底的薄膜粘附力。
结果是有两个样品在高反射薄膜和低反射薄膜之间出现剥落(2/100样品)，意味着没有实际问题。
而且，与实施例1类似，在使用电子显微镜观察黑底的图形截面时，可以确认，高反射薄膜和低反射薄膜在组成上是逐渐地和连续地改变的，所以在各层中会观测到较小的台阶，但对于整个黑底而言，可以得到清晰的图形。因此，尽管从驱动基质一侧观察到的图形边缘部分包括较小的台阶，但形成的黑底的尺寸精确性足够好，不会产生任何实际问题。
使用前面得到的背部基质生产液晶显示板，并将投影光应用到其上。已证实，不会发生故障。
(实施例6)将高反射树脂涂到通过各向同性蚀刻形成的带有很多凹陷部分的玻璃基质上，所述凹陷部分的底壁分别形成弯曲表面，并将覆盖玻璃基质经该高反射树脂粘附到其上，以形成微透镜阵列，由此制备微透镜基质。在微透镜基质的覆盖玻璃基质上，根据与实施例1相同的方法形成黑底，由此制备用于液晶显示板的带有微透镜基质的背部基质。
从玻璃表面的一侧，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的带有微透镜基质的背部基质显示91％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的Al薄膜表面的反射率)，而从驱动基质一侧显示8％的反射率(即Cr的氮化物薄膜表面的反射率)。
与实施例1类似，制备100个这样的背部基质样品，并进行玻璃纸胶带剥离试验，以评价样品的黑底的薄膜粘附力。
结果是在高反射薄膜和低反射薄膜之间没有出现剥落(0/100样品)。
而且，与实施例1类似，在使用电子显微镜观察黑底的图形截面时，可以确认，高反射薄膜和低反射薄膜在组成上是逐渐地和连续地改变的，所以在各层中不会观测到台阶，并且可得到清晰的图形。因此，从驱动基质一侧观察到的图形边缘部分是非常光滑的，并且形成的黑底的尺寸精确性也很好。
使用前面得到的背部基质生产液晶显示板，并将投影光应用到其上。已证实，不会发生故障。
(比较例1)使用在线溅射装置，在Al薄膜形成室中于厚度为1.1mm的非碱性玻璃基质(NA35由NH Techno Glass Corporation制造)上形成厚度为300埃的Al薄膜，然后从Al薄膜形成室中取出该基质，在Cr薄膜形成室中于Al薄膜上形成厚度为800埃的Cr薄膜。
通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂涂到Cr薄膜上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜的基质浸入到Cr蚀刻液(，WakoPure Chemical Industries，Ltd生产的HY液体)中，以蚀刻Cr薄膜，然后浸入到磷酸和硝酸的混合溶液中，以蚀刻Al薄膜，最后，在碱性水溶液中溶解并除去光敏树脂，由此得到黑底，以便获得用于液晶显示板的背部基质。
从玻璃表面的一侧，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示87％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的Al薄膜表面的反射率)，而从驱动基质一侧显示60％的反射率(即Cr薄膜表面的反射率)。
与实施例1类似，制备100个这样的背部基质样品，并进行玻璃纸胶带剥离试验，以评价样品的黑底的薄膜粘附力。
结果是有15个样品在高反射薄膜和低反射薄膜之间出现剥落(15/100样品)。
而且，与实施例1类似，在使用电子显微镜观察黑底的图形截面时，在高反射薄膜和低反射薄膜之间的界面处观测到较大的台阶，并且从驱动基质一侧观察到的图形边缘部分是以粗糙的形式形成的。
使用前面得到的背部基质生产液晶显示板，并将投影光应用到其上。已证实，背部基质的高反射薄膜和低反射薄膜发生剥落，引起液晶显示板故障。
图5是根据本发明第二个实施方案的背部基质的截面示图。
在图5中，背部基质400包括光传输基质50和光屏蔽薄膜60。该背部基质400还包括覆盖光屏蔽薄膜60的透明导电薄膜。光屏蔽薄膜60在其面向光传输基质50的一侧包括金属薄膜61(此后称作“高反射薄膜61”)，并在其面对驱动基质(未示出)的一侧，包括反射率低于高反射薄膜61的元件的薄膜65(此后称为“低反射薄膜65”)。
在光传输基质50上的下列区域形成矩阵形状的光屏蔽薄膜60，所述区域面向分别开关未示出的驱动基质上的像素电极的开关元件和将开关元件彼此连接的布线。
要求光传输基质50由透明材料制成，该透明材料经得起强投影光的热作用。例如，优选使用透明石英基质、非碱性玻璃基质等作为光传输基质50。
形成光屏蔽薄膜60的光反射薄膜61优选由下列物质制成例如Ni，Ag，Pt或Al的金属，或含有少量添加金属例如Pd的Al或Ag合金，并添加有抑制迁移的产生或进行的元素。
特别地，当使用含有Al的材料作为高反射薄膜61的主要成分时，可以提高在可见光波长范围的380nm-700nm的波长区域的光反射率，并进一步地，可以降低反射率的波长依赖性，并且可以得到均匀的反射率。而且，可以提高对后述的低反射薄膜65的粘附力，并可形成具有精细图形的矩阵形状的光屏蔽薄膜60。
形成光屏蔽薄膜60的低反射薄膜65优选由下列物质制成Ti，Cr，W，Ta，Mo，Pb等的金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氧化物-氮化物，高熔点金属硅化物，例如WSi(硅化钨)或MoSi(硅化钼)的氧化物、氮化物或氧化物-氮化物，有机黑色着色物质。
如上所述，当背部基质400经受投影光时，为了抑制在矩阵形状的光屏蔽薄膜60中出现针孔，向高反射薄膜61中加入抑制迁移产生或进行的元素。优选地，这种元素选自Ti，Cu，Si，Pd等。
在使用含有Al的材料作为光屏蔽薄膜60的高反射薄膜61的材料的主要成分，并使用含有Cr的材料作为低反射薄膜65的材料的主要成分时，理想的是选择Ti作为抑制迁移的产生或进行的元素，因为当在光屏蔽薄膜60上形成图形以形成矩阵形状的光屏蔽薄膜时，在高反射薄膜61和低反射薄膜65之间不会发生界面脱落。
因此，取背部基质400作为一个实例，其中选择Ti作为抑制迁移产生的添加元素，高反射薄膜61含有Al作为主要成分，低反射薄膜65含有Cr作为主要成分，并且光屏蔽薄膜60形成为矩阵形状，将描述抑制迁移产生的添加元素的加入效果。
如上所述，用于高反射薄膜61的含有Al作为主要成分的薄膜是理想的金属薄膜的原因在于可以提高在可见光波长范围的380nm-700nm波长区域的光反射率，而且可以降低反射率的波长依赖性，并可得到均匀的反射率，还在于，可以提高对后述的低反射薄膜65的粘附力，并可形成具有精细图形的矩阵形状的光屏蔽薄膜。
使用Cr的氮化物薄膜作为低反射薄膜65。低反射薄膜的反射率优选为30％或更低，更优选为20％或更低，并进一步优选为10％或更低。其理由在于随着反射率的降低，可以降低在液晶单元中漫射光的反射。理想的Cr的氮化物薄膜是这样的其具有作为低反射薄膜所需的光学特性，同时，当其形成于前述的Al薄膜上时，在其间显示强的薄膜粘附力，并且，当将光屏蔽薄膜形成为矩阵形状时，具有优异的形状稳定性，这将在后面进行描述。
对于将Ti加入到Al薄膜中的方法，从操作效率和成本来考虑，下列方法是理想的，其中当用溅射法在光传输基质上形成含有Al作为主要成分的薄膜时，预先将一定量的Ti加入到Al或Al合金的溅射目标中。
现在，参照图6和7，将描述通过将Ti作为抑制迁移的产生或进行的添加元素加入到光屏蔽薄膜60中得到的效果。
图6所示为一评价结果的表格，该评价结果关于作为抑制迁移的产生或进行的元素加入到作为高反射薄膜的金属薄膜的加入量，其中所述高反射薄膜在背部基质的光传输基质上形成光屏蔽薄膜样品(1-8)；在光屏蔽薄膜样品(1-8)中的针孔发生率；和在光屏蔽薄膜样品(1-8)中蚀刻光屏蔽薄膜时的尺寸稳定性。
图7是在评价前述光屏蔽薄膜样品蚀刻后的尺寸稳定性时，示意性地给出光屏蔽薄膜蚀刻图形的截面图。
在下文，将描述通过向作为高反射薄膜的金属薄膜中加入抑制迁移的产生或进行的元素而达到的抑制针孔出现的效果。
首先，制备每个厚度为1.1mm的非碱性玻璃基质(NA35由NH TechnoGlass Corporation制造)。
然后，制备用于形成光屏蔽薄膜的溅射对象，其中添加有不同浓度Ti的Al靶与Cr靶以1英寸在间距彼此相邻地布置。
如图6所示，Ti相对于Al靶的加入量在0-6.5at％的范围内被分为八级，其分别相当于样品1-8。
使用在线溅射装置，在玻璃基质上形成每个厚度为100-800埃，优选为200-400埃的具有不同Ti含量的AlTi薄膜，然后在该AlTi薄膜上形成每个厚度为80-2000埃，优选为300-1400埃的Cr的氮化物薄膜，由此制备样品1-8。
在从在线溅射装置的基质负载外侧流过含有氮气的Ar气时，进行溅射。
在薄膜形成后，通过旋转涂敷法在样品1-8中的每一个上涂敷具有预定厚度(例如5000埃)的光敏树脂(抗蚀剂)，然后，采用光掩膜，形成宽为4微米，间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
将用这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜形成的样品1-8中的每一个浸入到Cr蚀刻液(Wako Pure Chemical Industries，Ltd生产的HY液体)中，以蚀刻Cr的氮化物薄膜，然后浸入到碱性水溶液中，以溶解并除去抗蚀剂薄膜并同时蚀刻AlTi合金薄膜，由此得到矩阵形状的光屏蔽薄膜，以便获得用于液晶显示板的样品1-8。
然后，关于在背部基质样品1-8中形成的矩阵形状的光屏蔽薄膜的形状稳定性，采用电子显微镜进行评价。
下面参照图7来描述该评价方法。
图7是蚀刻后的矩阵形状的光屏蔽薄膜的观测示范图，是用电子显微镜从形成的光屏蔽薄膜的上面观测的，其中在矩阵形状的光屏蔽薄膜图形的边界上观测到由于蚀刻形成的凹陷部分66和凸起部分67。假定凹陷部分66的最低底部和凸起部分67的最高顶部之间的间隔被设定为Z。
那么，随着间隔Z增加，评价的矩阵形状的光屏蔽薄膜的图形稳定性下降，这将引起液晶显示板在后面处理中的故障。
这种在表面上的凸凹不平度被称为粗糙度。根据凹陷部分的底部和凸起部分的顶部之间的间隔Z的大小来评价粗糙程度，并根据粗糙程度来评价蚀刻光屏蔽薄膜得到黑底时的形状稳定性。
在评价中，用x表示粗糙度Z超过1微米的情况，用Δ表示粗糙度Z为0.1-1微米的情况，而用o表示粗糙度Z小于0.1微米的情况。该评价结果示于图6中。
接着，将背部基质样品1-8置于对流烘箱中，并在120℃加热500小时，然后使用金相显微镜观测在矩阵形状的光屏蔽薄膜中是否存在针孔。
在该加热试验之后，当在背部基质样品1-8中出现针孔时，在图6中计数并记录其数量。
采用金相显微镜，在背部基质样品1-8中的每一个中形成的高反射薄膜表面上的5mm×5mm的区域内，通过观测对出现的针孔个数进行计数。
从图6所示的结果可清楚地看出，在基于蚀刻时的图形稳定性的评价中，已发现样品1-6在得到的图形中基本上没有粗糙度，因此具有相当优异的图案形状。另一方面，已发现在样品7中出现约0.5微米的粗糙度，而在样品8中出现超过1微米的粗糙度，所以图案形状是相当差的。
从前面可看出，为了形成具有优异图案形状和图形精确性的光屏蔽薄膜，在AlTi合金薄膜中的Ti含量优选为5at％或更低。
另一方面，从图6所示的结果还可清楚地看出，在针孔出现个数的评价中，已发现在样品1中针孔出现个数为20或更多，如果使用该样品制造液晶显示板，其代表由于光污染导致故障的水平。
已发现，在样品2中针孔出现个数为9，如果使用该样品制造液晶显示板，其代表由于光污染可能导致故障的水平。
已发现，在样品3-8中针孔出现个数为0-1，如果使用这些样品中的任何一种制造液晶显示板，其代表由于光污染导致故障的水平。
从前面可以看出，为了不因光污染而引起故障，在Al薄膜中的Ti含量优选为0.1at％或更高。
从前面的结果可发现，在Al薄膜中的Ti含量优选为0.1-5.0at％，更优选为0.25-2.0at％。
进一步地，使用Si(1at％)、Cu(0.5at％)、和Si(0.5at％)+Ti(0.5at％)替代Ti作为抑制迁移产生或进行的添加元素，使用AlSi合金、AlCu合金和AlSiTi合金形成高反射薄膜，并用类似前面的评价方法，对针孔出现个数和形状稳定性进行评价。其结果为，在AlSi合金(Si1at％)和AlSiTi(Si0.5at％，Ti0.5at％)合金的情况下，针孔出现个数为0，而在AlCu合金的情况下，针孔出现个数为2。另一方面，在形状稳定性方面，在AlSiTi(Si0.5at％，Ti0.5at％)合金和AlCu合金(Cu0.5at％)的情况下，粗糙度Z低于0.1微米，代表优异的形状稳定性，而在AlSi合金(Si1at％)的情况下，粗糙度Z稍微大些，即为0.1-1微米。
从该结果可看出，也可使用AlSi合金，AlCu合金和AlSiTi合金来代替AlTi合金，在它们之中，AlTi合金是最理想的，其次是AlSiTi合金。
现在，将描述在添加有抑制迁移的元素的高反射薄膜上形成的低反射薄膜，及其优选的形成方法。
如上所述，低反射薄膜优选由下列物质制成Ti，Cr，W，Ta，Mo，Pb等的金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氧化物-氮化物、高熔点金属硅化物，例如WSi(硅化钨)或MoSi(硅化钼)的氧化物、氮化物或氧化物-氮化物，有机黑色着色物质。
当将金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氧化物-氮化物、高熔点金属硅化物或有机黑色着色物质用于低反射薄膜时，理想的是在光传输基质上形成高反射薄膜之后，采用溅射或蒸汽沉积法在高反射薄膜上形成均匀的薄膜。
而且，在使用金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物的薄膜作为低反射薄膜的情况下，理想的是采用这样的一种方法，其中，在形成这样的金属化合物薄膜时，氧和/或氮被引入到该薄膜中，以形成具有所需组成的金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物；或采用这样的一种方法，其中，在形成金属薄膜之后，将该薄膜在氧气和/或氮气条件下加热，以形成需要的金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物；或采用这样的一种方法，其中，使用金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物的靶材料，通过溅射形成需要的金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物的薄膜。
另一方面，在将高熔点金属硅化物用于低反射薄膜的情况下，还理想的是采用这样的一种方法，其中，使用高熔点金属硅化物的靶材料，通过溅射形成所需的高熔点金属硅化物的薄膜，或采用这样的一种方法，其中，在通过蒸汽沉积或溅射法形成高熔点金属薄膜和Si薄膜之后，将该薄膜加热以形成高熔点金属硅化物薄膜。
特别地，如果使用金属、金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物的薄膜作为低反射薄膜，即使厚度较小，其屏蔽性能也较高，并可降低反射率。另外，由于不含阻碍液晶显示板驱动的碱金属，其最适宜作为用于液晶显示板的光屏蔽薄膜。
再有，如果低反射薄膜是这样形成的，使金属薄膜的组成在高反射薄膜上连续地改变，则使用金属氧化物、金属氮化物或金属氧化物-氮化物的薄膜作为低反射薄膜可进一步改善低反射薄膜的粘附力。
特别地，如果使用Cr或Ni作为金属，铬的氧化物或镍的氧化物作为金属氧化物，铬的氮化物或镍的氮化物作为金属氮化物，或铬的氧化物-氮化物或镍的氧化物-氮化物作为金属氧化物-氮化物，则可提高对添加有抑制迁移的元素的高反射薄膜的粘附力，并可形成具有精细图形的矩阵形状的光屏蔽薄膜。
当添加有抑制迁移的元素的高反射薄膜的厚度为300埃或更大时，则显示出对投影光的足够的反射率。当低反射薄膜的厚度为80埃或更大时，则显示捕获液晶单元中的漫射光的效果。如果高反射薄膜和低反射薄膜的总厚度为2000埃或更低，可防止在光屏蔽薄膜上形成的像素电极的断开，并且可防止施加到光屏蔽薄膜上的热应力过度增加，因此这是想要的结构。
在这种情况下，包括高反射薄膜和低反射薄膜的光屏蔽薄膜的光密度至少为3或更大，优选为4或更大。
取决于所选择的高反射薄膜和低反射薄膜的材料，在高反射薄膜和低反射薄膜之间的界面处会引起剥落的问题。
特别地，当高反射薄膜是由含有Al作为主要成分的物质制成的，由于Al的氧化可能会发生剥落。
在这种情况下，在高反射薄膜和低反射薄膜之间可以形成这样的部分，其中形成高反射薄膜的高反射率元件和形成低反射薄膜的低反射率元件混合存在。对于形成这样的光屏蔽薄膜的方法，可以采用下面的薄膜形成方法，其中，在形成高反射薄膜和低反射薄膜之后，对这些薄膜进行热处理，以便使形成高反射薄膜的物质和形成低反射薄膜的物质在薄膜之间的界面处进行热扩散，由此实现逐步地或连续地组成改变。
或者，前述的光屏蔽薄膜可这样获得通过使用相互反应形成一种化合物的物质形成高反射薄膜和低反射薄膜，然后对这两种薄膜进行热处理等，以在这两种薄膜之间的界面处引起反应。例如，低反射薄膜是由Si或Si化合物制成的，而高反射薄膜是由与Si反应的物质，例如W，Ni，Cr或Al制成的。
根据该方法，当将光屏蔽薄膜置于高温环境和常温环境中时，可降低由物理性能例如高反射薄膜和低反射薄膜之间的热膨胀系数差引起的应力。
而且，也可采用另一种薄膜形成方法，其中，在采用溅射方法在光传输基质上成功地形成高反射薄膜和低反射薄膜时，形成高反射薄膜的溅射颗粒和形成低反射薄膜的溅射颗粒是这样溅射的，使光传输基质上形成这些溅射颗粒相互叠加的部分。根据这种薄膜形成方法，在光屏蔽薄膜的横截面方向或薄膜厚度方向，在组成中的高反射薄膜的构成物质和低反射薄膜的构成物质可以逐步地和/或连续地、并以需要的速度进行改变。因此，高反射薄膜和低反射薄膜之间的界面不会发生脱落，所以可以形成具有优异耐久性的光屏蔽薄膜，另外，可以形成具有精细图案的矩阵形状的光屏蔽薄膜。
在这种情况下，对于薄膜形成方法，该方法可在光屏蔽薄膜上形成这样的部分，其中由高反射薄膜的构成物质制得的溅射颗粒和由低反射薄膜的构成物质制得的溅射颗粒相互叠加在光传输基质上，理想的是采用例如这样的一种方法，其中形成高反射薄膜和靶材料和形成低反射薄膜的靶材料被彼此相邻地放置，或者采用这样的一种方法，其中靶材料和基质被彼此充分地隔开，以在基质上形成溅射颗粒相互叠加的部分。
特别地，这样的方法是相当优异的，其中形成高反射薄膜的靶材料和形成低反射薄膜的靶材料并置成一种靶材料，因为高反射薄膜和低反射薄膜可用这样的一种靶材料形成，并且通过控制形成高反射薄膜的靶材料和形成低反射薄膜的靶材料的宽度，还可以控制高反射薄膜和低反射薄膜的厚度。
如上所述，使用金属薄膜作为高反射薄膜，所述金属薄膜由例如Al，Ni，Ag或Pt的金属、或添加有少量附加金属例如Pd的这些金属的合金制成，并添加有抑制迁移的元素。因此，如果低反射薄膜是由下列物质制成的Cr或Ni的金属氧化物-铬的氧化物或镍的氧化物，或Cr或Ni的金属氮化物-铬的氮化物或镍的氮化物，则可形成具有精细图形的矩阵形状的光屏蔽薄膜，其与前述的高反射薄膜的粘附力是优异的。在低反射薄膜的氧化物或氮化物中，理想的是在从高反射薄膜一侧到驱动基质一侧的方向上氧化程度和氮化程度是逐步增加的。
这里还有另一种结构，其中作为高反射薄膜的、添加有抑制迁移的元素的Al或Al合金薄膜，通过溅射或蒸汽沉积法形成于光传输基质上，然后在该Al或Al合金薄膜上形成这样的区域，在该区域中Al和低反射薄膜的组分在组成上是逐步地和/或连续地改变的并混合存在，并进一步地，在该区域上形成低反射薄膜，由此得到光屏蔽薄膜。
对该得到的光屏蔽薄膜进行光刻法，并用光敏树脂作为抗蚀剂薄膜进行蚀刻，由此在低反射薄膜上形成图形，然后用碱性水溶液除去光敏树脂，并同时用该碱性水溶液蚀刻作为高反射薄膜的Al或Al合金薄膜，由此形成矩阵形状的薄膜。
根据这种制造矩阵形状的光屏蔽薄膜的方法，在蚀刻作为高反射薄膜的Al或Al合金薄膜的过程中，优选使用低反射薄膜作为蚀刻掩膜进行蚀刻，以便能形成清晰的矩阵形状光屏蔽薄膜的边缘形状。
而且，作为高反射薄膜的Al或Al合金薄膜的蚀刻和形成图形的光敏树脂的去除可同时进行。因此，其是具有很多优点的优异方法。
图8所示为根据本发明第二个实施方案的一种改进的背部基质的截面示图，该背部基质具有仅含高反射薄膜的光屏蔽薄膜。图9所示为根据本发明第二个实施方案的另一种改进的带有微透镜基质的背部基质的截面示图。
在图5，8和9中，用类似的参考数字表示相应的部分。
参照图8，背部基质500包括光传输基质50和光屏蔽薄膜60。该背部基质500还可包括覆盖光屏蔽薄膜60的透明导电薄膜。光屏蔽薄膜包括高反射薄膜61，并在光传输基质50上形成矩阵形状。
如上所述，当强投影光进入液晶显示板时，为了抑制液晶显示板温度的增加，光屏蔽薄膜60在可见光波长范围的反射率优选为70％或更高，更优选为80％或更高，并进一步优选为90％或更高。通常，优选使用Al或Al合金薄膜、或Ag或Ag合金薄膜作为高反射薄膜61。
而且，高反射薄膜61添加有抑制迁移的产生或进行的元素。
优选使用透明石英基质等作为光传输基质50，所述透明石英基质是一种非碱性玻璃基质。
这样构成的背部基质500优选用于具有这样结构的液晶显示板中，在所述结构中，在液晶单元中出现漫射光的可能性较低，或者驱动基质上的TFTs等不易受漫射光的影响。
参照图9，带有微透镜基质的背部基质600包括光传输基质50，光屏蔽薄膜60，光传输基质71和高反射介质73。背部基质600还可包含覆盖光屏蔽薄膜60的透明导电薄膜。光屏蔽薄膜60包含高反射薄膜61和低反射薄膜65。在光传输基质71接触光传输基质50的表面上，以矩阵形状形成很多凹陷部分72，并且每个凹陷部分72的底壁形成一个弯曲表面。凹陷部分72和高反射介质73形成构成微透镜阵列的微透镜75。
在背部基质600中，光传输基质50、光屏蔽薄膜60、高反射薄膜61和低反射薄膜65具有与前述背部基质400中的相应部分相同的结构。
高反射介质73置于光传输基质50和形成有凹陷部分72的光传输基质71之间，凹陷部分72和高反射介质73构成每个具有凸透镜功能的微透镜75。调整微透镜75的位置和个数以及每个凹陷部分72底壁的弯曲表面，使每个微透镜75的焦点位于矩阵形状的光屏蔽薄膜60的相应开口的中心处。
通过使用带有微透镜基质的背部基质600，进入背部基质600的入射光首先通过光传输基质71，然后在经过微透镜75时，该入射光束被变窄。因此，入射光中的大部分通过矩阵形状的光屏蔽薄膜60的开口，然后经过驱动基质而不施加到形成于驱动基质上的TFTs。
从而，由于入射光和漫射光而施加到光屏蔽薄膜60和形成于驱动基质上的TFTs上的热负荷被减小。因此，结合添加到光屏蔽薄膜60中的抑制迁移的元素的作用，可得到可靠的用于液晶显示板的背部基质，其不发生故障，而且，由于可提高光的利用效率，可得到明亮的并且优异的图象。
现在，利用实施例，将进一步详细地描述本发明。
(实施例7)<单独的AlTi>
采用溅射法，在厚度为1.1mm的石英玻璃基质上形成厚度为500埃的含有0.5at％Ti的AlTi合金薄膜。通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂(抗蚀剂)涂到AlTi合金薄膜上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
然后，将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜玻璃基质浸入到磷酸和硝酸的混合溶液中，以蚀刻AlTi合金薄膜，然后浸入到碱性水溶液中，以溶解和除去抗蚀剂薄膜。
进一步地，在基质加热温度为150℃的条件下，通过溅射在AlTi合金图形上形成ITO薄膜，由此获得用于液晶显示板的背部基质。
从玻璃表面，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示92％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的AlTi合金薄膜表面的反射率)。
然后，在120℃进行热测试500小时之后，用金相显微镜观测，其结果证实，在AlTi合金薄膜中不出现针孔。
(实施例8)<AlTi/CrO>
采用溅射法，在厚度为1.1mm的石英玻璃基质上形成厚度为300埃的含有0.5at％Ti的AlTi合金薄膜，然后通过溅射形成厚度为800埃的Cr氧化物薄膜。
通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂(抗蚀剂)涂到玻璃基质上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
然后，将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜的玻璃基质浸入到氯化铁溶解中，以蚀刻Cr的氧化物薄膜，接着浸入到磷酸和硝酸的混合溶液中，以蚀刻AlTi合金薄膜，然后浸入到碱性水溶液中，以溶解和除去抗蚀剂薄膜。
然后，在基质加热温度为150℃的条件下，通过溅射在AlTi合金/Cr的氧化物图形上形成ITO薄膜，由此获得用于液晶显示板的背部基质。
从玻璃表面，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示87％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的AlTi合金薄膜表面的反射率)，而从Cr氧化物薄膜形成的表面显示12％的反射率。
然后，在120℃进行热测试500小时之后，用金相显微镜观测，其结果证实，在AlTi合金薄膜中不出现针孔。
(实施例9)<AlTi/Cr连续薄膜>
通过在线溅射装置，在厚度为1.1mm的非碱性玻璃基质(NA35由NHTechno Glass Corporation制造)上形成厚度为300埃的含有0.5at％Ti的AlTi合金薄膜，然后形成厚度为800埃的Cr薄膜。在基于Auger分析方法观测组成上的改变时，已证实，AlTi合金薄膜和Cr薄膜形成其组成连续改变的连续薄膜。
在溅射中使用的靶是6英寸宽的靶，其中AlTi(Ti0.5at％)以2英寸宽安置在基质输入一侧，而Cr以4英寸宽安置在基质输出一侧。
在薄膜形成后，通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂(抗蚀剂)涂到玻璃基质上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
然后，将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜的玻璃基质浸入到Cr蚀刻液(Wako Pure Chemical Industries，Ltd生产的HY液体)中，以蚀刻Cr，接着浸入到磷酸和硝酸的混合溶液中，以蚀刻AlTi合金，然后浸入到碱性水溶液中，以溶解并除去抗蚀剂薄膜。
然后，在基质加热温度为150℃的条件下，通过溅射在AlTi合金/Cr图形上形成ITO薄膜，由此获得用于液晶显示板的背部基质。
从玻璃表面，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示88％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的AlTi合金薄膜表面的反射率)，而从Cr薄膜形成的表面显示36％的反射率。
然后，在120℃进行热测试500小时之后，用金相显微镜观测，其结果证实，在AlTi合金薄膜中不出现针孔。
而且，已证实，得到的图形截面基本上没有台阶并且相当优异。
(实施例10)<AlTi/CrN连续薄膜>
使用在线溅射装置，在厚度为1.1mm的非碱性玻璃基质(NA35由NHTechno Glass Corporation制造)上形成厚度为100埃的含有1.0at％Ti的AlTi合金薄膜，然后形成厚度为1200埃的Cr的氮化物薄膜。在这种情况下，在溅射中使用的靶包括AlTi(Ti1.0at％)和Cr靶，它们以1英寸的间隔彼此相邻地布置，并且溅射是在从基质输出侧流出含有氮气的Ar气的同时进行的。在基于Auger分析方法观测组成上的改变时，已证实，AlTi合金薄膜和Cr的氮化物薄膜形成其组成连续改变的连续薄膜。
在薄膜形成后，通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂(抗蚀剂)涂到玻璃基质上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
然后，将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜的玻璃基质浸入到Cr蚀刻液(Wako Pure Chemical Industries，Ltd生产的HY液体)中，以蚀刻Cr的氮化物薄膜，然后浸入到碱性水溶液中，以溶解并除去抗蚀剂薄膜，并同时蚀刻AlTi合金薄膜。
然后，在基质加热温度为150℃的条件下，通过溅射在AlTi合金/Cr的氮化物图形上形成ITO薄膜，由此获得用于液晶显示板的背部基质。
从玻璃表面，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示85％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的AlTi合金薄膜表面的反射率)，而从Cr薄膜形成的表面显示12％的反射率。
然后，在120℃进行热测试500小时之后，用金相显微镜观测，其结果证实，在AlTi合金薄膜中不出现针孔。
而且，已证实，得到的图形截面基本上没有台阶并且相当优异。
(比较例2)通过溅射在厚度为1.1mm的非碱性玻璃基质(NA35由NH TechnoGlass Corporation制造)上形成厚度为100埃的Al薄膜，然后通过溅射形成厚度为1200埃的Cr薄膜。
在薄膜形成后，通过旋转涂敷方法将厚度为5000埃的光敏树脂(抗蚀剂)涂到玻璃基质上，然后，采用光掩膜，形成宽4微米、间距为26微米的矩阵形状的抗蚀剂薄膜。
然后，将形成有这种矩阵形状的抗蚀剂薄膜的玻璃基质浸入到Cr蚀刻液(Wako Pure Chemical Industries，Ltd生产的HY液体)中，以蚀刻Cr薄膜，然后浸入到磷酸和硝酸的混合溶液中，以蚀刻Al薄膜，最后浸入到碱性水溶液中，以溶解和除去抗蚀剂薄膜。
然后，在基质加热温度为150℃的条件下，通过溅射在Al/Cr图形上形成ITO薄膜，由此获得用于液晶显示板的背部基质。
从玻璃表面，即在入射光一侧的背部基质的表面，该得到的用于液晶显示板的背部基质显示50％的反射率(在入射光一侧的玻璃基质表面的反射率+在入射光一侧的Al薄膜表面的反射率)，而从Cr薄膜形成的表面显示60％的反射率。
然后，在120℃进行热测试500小时之后，用金相显微镜观测，其结果证实，在Al薄膜中出现很多直径为约0.5-1.0微米的针孔。
而且，在用电子显微镜观测图形时，可证实产生的粗糙度超过1微米。
(实施例11)在玻璃基质上通过各向同性蚀刻法形成凹陷部分，并制备覆盖玻璃基质。预先调节凹陷部分的位置和个数以及每个凹陷部分底壁的弯曲表面，使下面提到的每个微透镜的焦点位于矩阵形状的光屏蔽薄膜的相应开口的中心处。用高反射树脂将玻璃基质和覆盖玻璃基质连接在一起，所述高反射树脂填充在形成凹陷部分的玻璃基质的表面和覆盖玻璃基质之间，由此形成很多微透镜，以便制备形成微透镜阵列的微透镜基质。
根据与实施例10中使用的相同的方法，在微透镜基质的覆盖玻璃基质一侧上形成矩阵形状的光屏蔽薄膜和ITO薄膜，由此制备带有微透镜基质的背部基质。
然后，在120℃进行热测试500小时之后，用金相显微镜观测，其结果证实，在AlTi合金薄膜中不出现针孔。
而且，已证实，得到的图形截面基本上没有台阶并且相当优异。
使用这种带有微透镜基质的背部基质来制造液晶显示板。那么，不会发生故障，并且得到明亮的和优异的屏幕。
权利要求
1.一种用于液晶显示板的背部基质，该液晶显示板包括具有多个像素电极和多个分别用于开关所述多个像素电极的开关元件的驱动基质，背部基质是以预定的间隙面对所述驱动基质安置的，而液晶保留在所述预定间隙中，所述背部基质包含光传输基质和光屏蔽薄膜，所述光屏蔽薄膜是在所述光传输基质上的相应于所述开关元件的区域和相应于用于驱动所述液晶显示板的驱动电路的区域中的至少一个或两个区域上形成的，其中所述光屏蔽薄膜在其面向所述光传输基质的一侧上包含高反射率元件，而在其面向所述驱动基质的一侧上包含与高反射率元件相比反射率低的元件，并且其中在高反射率元件构成部分和低反射率元件构成部分之间，提供有高反射率元件和低反射率元件混合存在的部分。
2.根据权利要求1的背部基质，其中，在所述高反射率元件和低反射率元件混合存在的部分，高反射率元件的组分在从所述的光传输基质一侧到所述驱动基质一侧的方向上逐步地和/或连续地降低，或者低反射率元件的组分在所述方向逐步地和/或连续地增加，或者高反射率元件的组分在所述方向逐步地和/或连续地降低，而低反射率元件的组分在所述方向逐步地和/或连续地增加。
3.根据权利要求1的背部基质，其中所述的光屏蔽薄膜是这样的一种薄膜，其中高反射率元件的组分和低反射率元件的组分在组成上连续改变。
4.根据权利要求1的背部基质，其中高反射率元件的主要组分是Al，而低反射率元件的主要组分是Cr和/或Ni。
5.根据权利要求1的背部基质，其中在低反射率元件中面向所述驱动装置的一侧上含有氧和/或氮。
6.根据权利要求5的背部基质，其中，在低反射率元件中，所述氧和/或氮在从所述驱动基质一侧到所述光传输基质一侧的方向上连续地减少。
7.根据权利要求1的背部基质，其中高反射率元件的反射率是70％或更高，而低反射率元件的反射率为30％或更低。
8.根据权利要求1的背部基质，其中用微透镜形成的基质安置在所述光传输基质的一侧，光从该传输基质进入背部基质，并且其中形成的所述微透镜使所述的光分别投影到各像素电极上。
9.一种液晶显示板，其是通过使用根据权利要求1的背部基质制造的。
10.一种制造用于液晶显示板的背部基质的方法，该液晶显示板包括具有多个像素电极和多个分别用于开关所述多个像素电极的开关元件的驱动基质，背部基质是以预定的间隙面对所述驱动基质安置的，而液晶保留在该预定间隙中，其中所述背部基质包含光传输基质和光屏蔽薄膜，所述光屏蔽薄膜在光传输基质上的相应于所述开关元件的区域和相应于用于驱动所述液晶显示板的驱动电路的区域中的至少一个或两个区域上形成，并且其中所述光屏蔽薄膜在其面向所述光传输基质的一侧上包含高反射率元件，在其面向所述驱动基质的一侧上包含与高反射率元件相比反射率低的元件，所述方法包括通过溅射在所述光传输基质上连续地形成高反射率元件和低反射率元件的光屏蔽薄膜形成步骤，并进一步地在高反射率元件和低反射率元件之间形成这样的部分，在该部分中用于形成高反射率元件的溅射颗粒和用于形成低反射率元件的溅射颗粒以叠加的方式形成薄膜。
11.根据权利要求10的方法，还包括在所述光屏蔽薄膜形成步骤之后，在所述光屏蔽薄膜上形成光敏树脂薄膜的步骤；通过光刻法在所述光敏树脂薄膜上形成图形的步骤，以形成光敏树脂薄膜图形；以及形成光屏蔽薄膜图形的步骤，其使用所述光敏树脂薄膜图形作为掩膜，在低反射率元件上形成图形，然后使用碱性溶剂除去所述的光敏树脂薄膜，并同时使用低反射率元件作为掩膜蚀刻高反射率元件，由此形成矩阵形状的光屏蔽薄膜图形。
12.根据权利要求11的方法，其中高反射率元件是由Al或Al合金制成的，低反射率元件是由Cr或Cr合金制成的。
13.一种制造液晶显示板的方法，其中液晶显示板是使用采用根据权利要求12的制造方法得到的背部基质制成的。
14.一种用于液晶显示板的背部基质，该液晶显示板包括具有多个像素电极和多个分别用于开关所述多个像素电极的开关元件的驱动基质，背部基质是以预定的间隙面对驱动基质安置的，而液晶保留在所述预定间隙中，所述背部基质包含光传输基质和光屏蔽薄膜，所述光屏蔽薄膜是在所述光传输基质上的相应于所述开关元件的区域和相应于用于驱动所述液晶显示板的驱动电路的区域中的至少一个或两个区域上形成的，其中所述光屏蔽薄膜至少在其面向所述光传输基质的一侧上包含金属薄膜，并且其中所述金属薄膜含有用于抑制迁移产生的元素。
15.根据权利要求14的背部基质，其中所述的用于抑制迁移产生的元素至少是选自Ti，Cu和Si中的一种元素。
16.根据权利要求14的背部基质，其中在所述金属薄膜中所述的用于抑制迁移产生的元素含量范围为0.1-5at％。
17.根据权利要求14的背部基质，其中所述金属薄膜是高反射薄膜，其具有用于抑制液晶显示板故障的高反射率，所述故障是由所述光屏蔽薄膜吸收进入背部基质的入射光引起的。
18.根据权利要求17的背部基质，其中所述高反射薄膜含有Al合金和/或Ag合金。
19.根据权利要求17的背部基质，其中所述光屏蔽薄膜在其面向所述驱动基质的一侧包含低反射薄膜，所述低反射薄膜具有低于所述高反射薄膜的反射率。
20.根据权利要求19的背部基质，其中所述低反射薄膜是由下列物质之一制成的Ti，Cr，W，Ta，Mo，Pb，每种所述元素的氧化物，每种所述元素的氮化物，每种所述元素的氧化物-氮化物，每种所述元素的高熔点金属硅化物的氧化物，每种所述元素的高熔点金属硅化物的氮化物，和每种所述元素的高熔点金属硅化物的氧化物-氮化物。
21.根据权利要求17的背部基质，其中所述高反射薄膜和所述低反射薄膜形成连续的薄膜，该薄膜的组成是连续改变的。
22.根据权利要求14的背部基质，其中，关于所述光传输基质，用微透镜形成的基质安置在光进入背部基质的一侧，而所述微透镜是这样形成的，使所述光投影到所述像素电极上。
23.一种液晶显示板，包括权利要求14所要求的背部基质。
24.一种液晶投影仪，其是通过使用权利要求9所要求的液晶显示板制造的。
25.一种液晶投影仪，其是通过权利要求13所要求的方法制造的。
26.一种液晶投影仪，其是通过使用液晶显示板制造的。
全文摘要
在用于液晶显示板的背部基质中，黑底形成于光传输基质上的面对驱动基质的一侧上。黑底在其面向光传输基质一侧上具有高反射薄膜，而在其面向驱动基质一侧上具有低反射薄膜。在高反射薄膜和低反射薄膜之间，具有高反射薄膜和低反射薄膜的组分混合存在的混合区域。高反射薄膜可添加有用于抑制迁移的产生或进行的元素，由此可防止在黑底中出现针孔。
文档编号G02F1/13GK1409163SQ0214308
公开日2003年4月9日 申请日期2002年9月27日 优先权日2001年9月28日
发明者松本研二, 田中贤治, 小野一法 申请人:保谷株式会社