專(zhuān)利名稱(chēng)：反射式液晶顯示元件用基底的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反射式液晶顯示元件用基底，更具體地，涉及不完全透射光的反射式液晶顯示元件所用的基底。
近年來(lái)，為使便攜式電子裝置更薄更輕，還為延長(zhǎng)電池作為電源的工作時(shí)間，已開(kāi)始使用利用外部光和具有低功率消耗特點(diǎn)的反射式液晶顯示元件。已提出的這樣一種反射式液晶顯示元件為半透射式液晶顯示元件，其使用半透射板作為反射板，且既可在亮處用作反射式液晶顯示元件，又可在暗處采用逆光用作透射式液晶顯示元件(見(jiàn)日本公開(kāi)專(zhuān)利號(hào)11-002709)。
在用于該半透射式液晶顯示元件的液晶顯示元件基底所具有的結(jié)構(gòu)中，液晶層居于一對(duì)提供有液晶驅(qū)動(dòng)電極的透光基底之間，且該液晶層的光散射通過(guò)施加于該液晶層上的電壓的大小來(lái)控制。而且，在基底背面覆蓋有多層半透明反射板，該多層半透明反射板的每一個(gè)都由一例如鋁的金屬薄膜形成。該薄金屬膜被做得足夠薄以便透射部分光線(xiàn)。
此外，最近，已由本申請(qǐng)的受讓人提出一種用于反射式液晶顯示元件的基底，該基底具有替代形成所述半透射反射板的薄金屬膜的、由一預(yù)定數(shù)量的彼此層疊的透光膜(transparent film)構(gòu)成的多層電介質(zhì)膜，且這些透光膜由彼此具有不同折射率的兩種電介質(zhì)材料所制成(見(jiàn)申請(qǐng)?zhí)枮?000-204952的日本專(zhuān)利，其基于申請(qǐng)?zhí)枮?1-32689的日本專(zhuān)利要求優(yōu)先權(quán)。
然而，根據(jù)上述具有多層電介質(zhì)膜的反射式液晶顯示元件，在可見(jiàn)區(qū)的光反射頻譜或光透射頻譜上可能會(huì)出現(xiàn)波紋，所造成的問(wèn)題是不能總是獲得一所期望的平面的光學(xué)特性，且可能會(huì)由于出現(xiàn)反射光而著色(coloring)。
此外，通過(guò)制作例如量級(jí)為數(shù)十至數(shù)百的所述層數(shù)的多層電介質(zhì)膜，可使設(shè)計(jì)光學(xué)特性的自由程度增加，由此有可能設(shè)定規(guī)范來(lái)抑制波紋的產(chǎn)生，但有一個(gè)問(wèn)題是隨著層數(shù)的增加，需要用來(lái)建層的時(shí)間會(huì)增加到工業(yè)上不切實(shí)際的程度。
本發(fā)明的目的是提供一種用于具有多層電介質(zhì)膜的反射式液晶顯示元件的基底，該反射式液晶顯示元件的電介質(zhì)膜的層數(shù)可比根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的少，由此可在更短的時(shí)間內(nèi)制成，且該反射式液晶顯示元件可在可見(jiàn)光范圍內(nèi)獲得一期望平面的穩(wěn)定的光學(xué)特性，此外還可防止由于反射和透射而出現(xiàn)著色。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于反射式液晶顯示元件的基底，其包括一透光基底，一形成于該透光基底上的反光鏡，其中，該反光鏡由一預(yù)定數(shù)目的交替層積于所述透光基底的高折射率第一透光膜和低折射率第二透光膜組成，且其中該第一透光膜和第二透光膜中的一個(gè)或兩者都制成為使得其薄膜厚度隨距該透光基底的距離的增加而逐漸增加或逐漸減小。
根據(jù)上述構(gòu)成，因?yàn)槭怯筛哒凵渎实谝煌腹饽ず偷驼凵渎实诙腹饽そ惶鎸拥鼇?lái)形成多層電介質(zhì)膜，從而可減小該多層電介質(zhì)膜的層數(shù)，于是就可能在更短時(shí)間內(nèi)制成該多層電介質(zhì)膜，降低費(fèi)用，并可很容易地開(kāi)展大規(guī)模生產(chǎn)。而且，由于該高折射率透光膜和低折射率透光膜中的一個(gè)或兩者都制成為使得其薄膜厚度隨距該透光基底的距離的增加而逐漸增加或逐漸減小，因此可在可見(jiàn)光范圍內(nèi)平穩(wěn)地獲得一期望平面的光學(xué)特性，且還可防止出現(xiàn)由于反射引起的著色。
第一透光膜最好制成為使得其薄膜厚度隨距該透光基底的距離的增加而逐漸增加或逐漸減小。
所述預(yù)定數(shù)目最好在3-14的范圍內(nèi)。
所述預(yù)定數(shù)目最好為3或4。
最好是每個(gè)第一透光膜在波長(zhǎng)為550nm處的折射率至少為1.8，每個(gè)第二透光膜層迭于一第一透光膜之上且在波長(zhǎng)為550nm處的折射率不超過(guò)1.5。結(jié)果是，可提高光的使用效率，而且由于在任一透光膜中均未使用薄金屬膜，因此，對(duì)輸入進(jìn)該透光傳導(dǎo)膜的信號(hào)來(lái)說(shuō)，可消除引起信號(hào)延遲的可能性。
最好是第一透光膜由以二氧化鈦為主要成分的高折射率材料制成，第二透光膜以二氧化硅為主要成分的低折射率材料制成。結(jié)果是，可增加高折射率透光膜和低折射率透光膜間的折射率的差值，從而可更加確信地獲得一期望平面的光學(xué)特性。
最好是，該用于反射式液晶顯示元件的基底還包括以二氧化硅為主要成分、層迭于透光基底上的基膜。結(jié)果是，可提高透光基底和最接近該透光基底的透光膜間的粘著力，截取從該透光基底浸出的雜質(zhì)，由此可獲得堿性鈍化效應(yīng)。
最好是，離該透光基底最遠(yuǎn)的一個(gè)第一透光膜為以二氧化鈦為主要成分的光催化活性膜。結(jié)果是，可很容易地從該反射鏡除去污垢，由此使該反射鏡保持干凈，而且能提高與濾色鏡的粘著力。
最好是，用于反射式液晶顯示元件的該基底還包括以二氧化硅為主要成分、覆蓋于一個(gè)第一透光膜上的親水薄膜。結(jié)果是，可減輕其疏水性，從而可有效地使用水洗滌液進(jìn)行清洗。
最好是，用于反射式液晶顯示元件的該基底還包括被軋成薄片置于該透光基底和基膜之間的透光粗糙散射層。結(jié)果是，該基底中的反射光被散射以在一特定范圍的可視角內(nèi)得到均勻的反射強(qiáng)度。
結(jié)合附圖，根據(jù)以下的詳細(xì)說(shuō)明中，本發(fā)明的上述和其它的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得很明顯。


圖1A、1B為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于反射式液晶顯示元件的基底的示意性結(jié)構(gòu)的截面圖；具體地圖1A示出一用于反射式液晶顯示元件的代表性的基底；
圖1B示出一用于反射式液晶顯示元件的基底的應(yīng)用實(shí)例；圖2為示出使用該反射式液晶顯示元件基底1制造的一彩色液晶顯示元件的實(shí)例的示意性結(jié)構(gòu)的截面圖；圖3為示出用于制造反射式液晶顯示元件用基底的制造裝置的實(shí)例的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4A、4B為示出高折射率透光膜4和低折射率透光膜5隨距表1所示實(shí)例中的透光基底2的距離的增加逐漸增加的情況的曲線(xiàn)圖；具體地圖4A示出例5的情形；圖4B示出例13的情形；圖5A、5B為示出高折射率透光膜4和低折射率透光膜5隨距表1所示實(shí)例中的透光基底2的距離的增加而逐漸減小的情況的曲線(xiàn)圖；具體地圖5A示出例6的情形；圖5B示出例14的情形；圖6A、6B為示出表2中的比較例中的高折射率透光膜4和低折射率透光膜5的膜厚的曲線(xiàn)圖；具體地圖6A示出比較例1的情形；圖6B示出比較例2的情形；圖7為示出表1所示的例5的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖；圖8為示出表1所示的例6的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖；圖9為示出表1所示的例13的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖；圖10為示出表1所示的例14的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖；圖11為示出表2所示的例27的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖；圖12為示出表2所示的例28的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖；圖13為示出表2所示的比較例1的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖；圖14為示出表2所示的比較例2的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖。
以下將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)刻苦的研究達(dá)到了上述目的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在用于包括一在透光基底上形成的反射鏡的反射式液晶顯示元件的基底中，其中，該反射鏡由交替層迭于該透光基底的一預(yù)定數(shù)目的高折射率透光膜(第一透光膜)和低折射率透光膜(第二透光膜)組成，如果該高折射率透光膜和低折射率透光膜中的一個(gè)或兩者都制成為使得其薄膜厚度隨距該透光基底的距離的增加而逐漸增加或逐漸減小，則在可見(jiàn)光范圍內(nèi)(400nm-700nm)的最大光反射率和最小光反射率間的差值會(huì)變小，并因此可在整個(gè)可見(jiàn)光范圍內(nèi)平穩(wěn)地獲得一期望平面的光學(xué)特性，且還可防止由于反射和透射而出現(xiàn)著色。
本發(fā)明是基于上述的發(fā)現(xiàn)而完成的。
以下將參考圖1A、1B描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于反射式液晶顯示元件的基底。
圖1A、1B為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于反射式液晶顯示元件的基底的示意性結(jié)構(gòu)的截面圖。圖1A示出典型實(shí)例，而圖1B示出其應(yīng)用實(shí)例。
根據(jù)圖1A所示的反射式液晶顯示元件基底，一預(yù)定數(shù)目m(這里m為一正整數(shù))的高折射率透光膜4(第一透光膜)和低折射率透光膜5(第二透光膜)交替層迭于透光基底2上，其中，透光膜4由為展現(xiàn)低光吸收特性的電介質(zhì)的高折射率材料制成，透光膜5由為展現(xiàn)低光吸收特性的電介質(zhì)的低折射率材料制成。
通常透光基底2使用在波長(zhǎng)為550nm處的折射率大約為1.50到1.55的硅酸鹽玻璃，也有使用鈉鈣硅酸鹽玻璃、無(wú)堿玻璃(例如由NH Techno Glass公司生產(chǎn)的NA35玻璃或由旭硝子株式會(huì)社生產(chǎn)的AN635玻璃)或低堿玻璃的特殊實(shí)例，但并不限于這些種類(lèi)，還可使用透光塑料或類(lèi)似物。
通過(guò)將高折射率透光膜4和低折射率透光膜5交替層迭在透光基底2上形成多層電介質(zhì)膜反射鏡6，透鏡膜4和5的總層數(shù)為m。該多層電介質(zhì)膜反射鏡6用作反射光的反射膜。通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定高折射率透光膜4和低折射率透光膜5的厚度及該預(yù)定數(shù)目m，可將光透射率和光反射率設(shè)定為期望值。
該多層電介質(zhì)膜反射鏡6的透光膜4、5被制成為其膜厚度隨距透光基底2的距離的增加逐漸增加。而且，作為替換例，還可將透光膜4、5排列為其膜厚度隨距透光基底2的距離的增加逐漸減小，或者僅將高折射率透光膜4排列為其膜厚度隨距透光基底2的距離的增加逐漸增加，或僅將高折射率透光膜4排列為其膜厚度隨距透光基底2的距離的增加逐漸減小。通過(guò)以該方式排列透光膜4、5，在整個(gè)可見(jiàn)區(qū)域(400-700nm)的范圍內(nèi)，光反射率(light reflectance)和光透射率(light transmittance)的最大值與最小值間的差值變小，并有可能獲得一期望平面的光學(xué)特性，防止由于反射和透射而引起的著色。考慮到該多層電介質(zhì)膜反射鏡6預(yù)防由于反射和透射而引起的著色的效果，且還為了降低需要用來(lái)建層的時(shí)間并由此易于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，該預(yù)定數(shù)目m最好在3-14的范圍內(nèi)。
由于上述原因，所層迭的高折射率透光膜4和低折射率透光膜5的總數(shù)最好為3-14，但為使光反射率曲線(xiàn)更平且更進(jìn)一步改進(jìn)防止著色的效果，m最好至少為6，為更易于大規(guī)模生產(chǎn)，m最好不超過(guò)12。此外，如果注重于進(jìn)一步降低建層所需的時(shí)間，由此來(lái)使大規(guī)模生產(chǎn)更易于進(jìn)行的話(huà)，則m最好為3或4。
根據(jù)該用于反射式液晶顯示元件的基底所要求的設(shè)計(jì)規(guī)范(其取決于應(yīng)用等)設(shè)定上述的光透射率和光反射率。例如，光反射率設(shè)定在5-95％的范圍內(nèi)；如果該液晶顯示元件被用作在相對(duì)較亮環(huán)境中的反射式液晶顯示元件，則光反射率被設(shè)定為較高值(65-95％)，而如果該液晶顯示元件被用作在相對(duì)較暗環(huán)境中的透射式液晶顯示元件，則光反射率被設(shè)定為較低值(5-45％)。如果光反射率被設(shè)定在45-65％的范圍，則可制作既適于用作反射式又適于用作透射式的液晶顯示元件。
高折射率透光膜4和低折射率透光膜5之間的折射率的差值越大越好。在高折射率透光膜4中的高折射率材料最好使用具有低的光吸收性能且折射率至少為1.8的電介質(zhì)材料。具體地，可使用二氧化鈦(TiO2)、二氧化鋯、二氧化鉭、二氧化鉿及類(lèi)似物，但在這些材料中，最好使用二氧化鈦。注意為降低形成該多層膜時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變以及改進(jìn)化學(xué)穩(wěn)定性，還可使用二氧化鈦?zhàn)鳛橹饕煞郑€加入少量的一種或多種上述其它的電介質(zhì)材料。
最好使用具有低的光吸收特性和不高于1.5的折射率的電介質(zhì)材料作為用于低折射率透光膜5中的低折射率材料。具體地，使用二氧化硅(SiO2)，但為降低形成該多層膜時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變以及改進(jìn)化學(xué)穩(wěn)定性，還可使用二氧化硅作為主要成分，但還加入少量的二氧化鋁或類(lèi)似的材料。
離透光基底2最遠(yuǎn)的高折射率透光膜4最好是以二氧化鈦為主要成分的光催化活性膜；該高折射率透光膜4用作光催化膜。二氧化鈦通常具有污垢去除效應(yīng)，其中有機(jī)物質(zhì)通過(guò)該二氧化鈦的光催化作用被分解(通過(guò)氧化作用)。由此產(chǎn)生以下結(jié)果，即使低折射率透光膜5被覆蓋作為多層電介質(zhì)膜反射鏡6的最外層，在制作用于反射式液晶顯示元件的基底期間，在將濾色鏡8(見(jiàn)圖2)覆蓋于該多層電介質(zhì)膜反射鏡6之上以前，可使用紫外線(xiàn)進(jìn)行輻射，由此，可容易地將污垢從該多層電介質(zhì)膜反射鏡6上去除，使該多層電介質(zhì)膜反射鏡6保持干凈，還可提高到濾色鏡8的粘著力。注意，除主要成分二氧化鈦外，還可包括其它材料作為次要成分，如鐵、鈮和鋁。
而且，如圖1B所示，最好將以一二氧化硅為主要成分的親水薄膜3覆蓋于該多層電介質(zhì)膜反射鏡6的最外層之上。即使該高折射率透光膜被覆蓋作為該多層電介質(zhì)膜反射鏡6的最外層，也有一個(gè)缺點(diǎn)在于當(dāng)該多層電介質(zhì)膜反射鏡6的表面被空氣中的有機(jī)物質(zhì)污染后，難以使用水洗滌劑清洗干凈。由此可通過(guò)在該最外層高折射率透光膜4之上覆蓋該親水薄膜3來(lái)減輕疏水性，由此，確保使用水洗滌劑清洗有效。為確保不喪失在緊鄰該親水薄膜3之下覆蓋的高折射率透光膜4的光催化作用，該親水薄膜的厚度最好不超過(guò)10nm。
也可將以二氧化硅作為主要成分的基膜3a覆蓋于透光基底2之上，另外，也可將主要由松香，如丙烯酸松香、聚酰亞氨松香、環(huán)氧樹(shù)脂松香或類(lèi)似材料組成的透光粗糙散射層15覆蓋于透光基底2和基膜3a之間。該基膜3a提高了透光基底2或透光粗糙散射層15與最內(nèi)層高折射率透光膜4間的粘著力，且在透光基底2為鈉鈣玻璃材料的情況下，還可防止來(lái)自從該透光基底2浸出的鈉離子的污染。此外，如果將一透光塑料基底用作該透光基底，則可能從該透光基底2中浸出水分，在這種情況下，所用的基膜3a最好覆蓋于由聚硅氧烷形成的一硬涂層之上。
透光粗糙散射層15在其表面上有微小的不規(guī)則形成，通過(guò)這些表面的不規(guī)則性，可散射基底中的反射光以在一特定范圍的可視角內(nèi)得到均勻的反射強(qiáng)度。透光粗糙散射層15的折射率最好與透光基底2的折射率大體相同。
圖2為示出使用圖1B的反射式液晶顯示元件基底1制作的彩色液晶顯示元件的實(shí)例的結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
在圖2中，由以馬賽克工藝鑲嵌的紅、綠和藍(lán)單元組成的濾色鏡8覆蓋于多層電介質(zhì)膜反射鏡6之上。在該濾色鏡8之上覆蓋有用于保護(hù)該濾色鏡8的外涂層9，由ITO或類(lèi)似材料制成的透光傳導(dǎo)膜10覆蓋于外涂層9之上。提供一玻璃面板12作為距透光基底12最遠(yuǎn)的最外層，且在該玻璃面板2之內(nèi)覆蓋有由ITO或類(lèi)似材料制成的透光傳導(dǎo)膜10a。一液晶層11位于透光傳導(dǎo)膜10和透光傳導(dǎo)膜10a之間。此外，在液晶層11的外圍提供有密封劑13，使得液晶不會(huì)泄漏出去。注意，在本實(shí)施例中，在研究高折射率透光膜4和低折射率透光膜5的層數(shù)和其膜厚度的取值時(shí)，使用一光學(xué)上等同于一由濾色鏡8、外涂層9、透光傳導(dǎo)膜10和10a、液晶層11和密封劑13組成的薄層的一假定層(匹配層14)替換該薄層。根據(jù)外涂層9、液晶層11等的類(lèi)型在1.50-1.55的范圍內(nèi)任意選取該匹配層14的折射率的取值，但對(duì)本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，所計(jì)算的適當(dāng)?shù)闹禐?.52。
用于形成高折射率透光膜4和低折射率透光膜5的主要方法為已知的汽相沉積法，已知的離子電鍍法和已知的濺射法，當(dāng)然，也可使其它的方法。當(dāng)使用汽相沉積法形成高折射率透光膜4和低折射率透光膜5時(shí)，使用石英玻璃片、二氧化鈦燒結(jié)體和二氧化鋯燒結(jié)體作為沉積材料，同時(shí)從外部送進(jìn)適當(dāng)量的氧氣來(lái)進(jìn)行汽相沉積。使用濺射法時(shí)，使用石英玻璃作為靶子來(lái)進(jìn)行射頻濺射，或由鈦金屬與氧起化學(xué)反應(yīng)來(lái)進(jìn)行濺射。
圖3為示出用于制造圖1B的反射式液晶顯示元件基底的制造裝置的實(shí)例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3所示的制造裝置為一圓柱形濺射膜形成裝置。一鈦金屬靶303插到一陰極302上，一石英玻璃靶插到另一陰極302上。為上述透光基底的多個(gè)玻璃基底305插到一具有旋轉(zhuǎn)軸的圓柱形基底支架301的外圍表面。通過(guò)旋轉(zhuǎn)該基底支架301，就會(huì)在每個(gè)玻璃基底305上沉積多層電介質(zhì)膜反射鏡6。具體地，當(dāng)玻璃基底305經(jīng)過(guò)該鈦金屬靶303表面的前方時(shí)，會(huì)形成作為高折射率透光膜4的二氧化鈦膜，當(dāng)玻璃基底305經(jīng)過(guò)石英玻璃靶304表面的前方時(shí)，會(huì)沉積作為低折射率透光膜5或親水薄膜3的二氧化硅薄膜。通過(guò)交替向鈦金屬靶303和石英玻璃靶304施加電壓，可交替層迭二氧化鈦膜和二氧化硅膜。
對(duì)二氧化鈦膜沉積來(lái)說(shuō)，在總氣壓為0.4Pa的氧、氬各占50％體積的氣體內(nèi)使用直流反應(yīng)濺射方法。該總壓力可在0.1至1Pa的范圍內(nèi)變化。適當(dāng)設(shè)置氧的百分比使所獲得的二氧化鈦不會(huì)大量地吸收光。對(duì)二氧化硅膜沉積來(lái)說(shuō)，在總氣壓為0.4Pa的氬氣氣體中使用射頻濺射方法。
在沉積高折射率透光膜4和低折射率透光膜5的期間，不必加熱玻璃基底305，但當(dāng)其由加熱時(shí)不退化的玻璃，如硅酸鹽玻璃制成時(shí)，可被加熱到大約400°。此外，可通過(guò)加熱提高最外層高折射率透光膜4的光催化活性程度，為將光催化活性程度提高到一實(shí)際上有用的程度(即，可防止弄臟的程度)，較好的是所沉積的最外層的厚度至少為10nm，更好為至少20nm。實(shí)施例以下將描述本發(fā)明的實(shí)施例。
首先，在一玻璃透光基底2(折射率152)上形成一多層電介質(zhì)膜反射鏡6，該玻璃透光基底2由鈉鈣玻璃材料(主要為質(zhì)量占72％的SiO2，13％Na2O，8％的CaO，1.8％的Al2O3，0.9％的K2O)制成，所述多層電介質(zhì)膜反射鏡6通過(guò)使用上述的制造設(shè)備在上述的膜沉積條件下沉積高折射率透光膜4和低折射率透光膜5而形成，對(duì)二氧化鈦(TiO2)膜來(lái)說(shuō)為總氣壓為0.4Pa的體積占50％的氧氣和體積占50％的氬氣氣體，對(duì)二氧化硅(SiO2)來(lái)說(shuō)為總氣壓為0.4Pa的氬氣氣體，且沉積的層數(shù)和其厚度如表1和表2所示。這樣，就制備好了表1、2(例1至30和比較例1和2)所示的示例。
注意，在本實(shí)施例中，在表1和2中所示的實(shí)例為使用匹配層14(折射率1.52)形成的假定光學(xué)多層體，該匹配層替代應(yīng)覆蓋于多層電介質(zhì)膜反射鏡6之上的由濾色鏡8、外涂層9、透光傳導(dǎo)膜10和10a、液晶層11和密封劑13形成的薄層，其中，匹配層14在光學(xué)上與該薄層等效，然后在該匹配層14之上覆蓋一玻璃面板12(折射率1.50)。以該方式形成的假設(shè)光學(xué)多層體大體等效于相應(yīng)的實(shí)際反射式液晶顯示元件。
表1 (基底側(cè))← →<外側(cè)>
表2 <基底側(cè)>← →<外側(cè)>
在表1和表2中，“層數(shù)m”表示高折射率透光膜4和低折射率透光膜5的總層數(shù)，“膜材料/膜厚(單位nm)”表示沉積的膜的次序，及每層膜的材料和厚度。
在表1和2所示的實(shí)例1、3、5、7、9、11、13、15、18、19、20和29中，將高折射率透光膜4和低折射率透光膜5都排列為使得其膜厚度隨距透光基底2的距離的增加而逐漸增加。特別地，這些膜厚的改變方式如例5的圖4A和例13的圖4B所示。另一方面，在表1和2所示的例2、4、6、8、10、12、14、16、17和30中，將高折射率透光膜4和低折射率透光膜5都排列為使得其膜厚度隨距透光基底2的距離的增加而逐漸減小。特別地，這些膜厚的改變方式如例6的圖5A和例14的圖5B所示。
此外，在例21、23、25和27中，僅將高折射率透光膜4設(shè)置為使得其膜厚度隨距透光基底2的距離的增加而逐漸增加，相反地，在例22、24、26和28中，僅將高折射率透光膜4設(shè)置為使得其膜厚度隨距透光基底2的距離的增加而逐漸減小。
在表2中的比較例1和2中，不以任一特定的方式對(duì)其膜厚度加以控制地來(lái)建立高折射率透光膜4和低折射率透光膜5，。這些膜厚度的改變方式如圖6A和圖6B所示。
在例17和18中，以SiO2為主要成分的基膜3a沉積于透光粗糙散射層15和多層電介質(zhì)膜反射鏡6之間。在例1、13至16、19、20、27和28中，建成TiO2膜作為該多層電介質(zhì)膜反射鏡6的最外層。在這些實(shí)例中的實(shí)例19和20中，在最外層TiO2之上建有薄SiO2膜。在每個(gè)實(shí)例中，離透光基底2最遠(yuǎn)的TiO2膜作為具有光催化作用的光催化膜。此外，在例19和20中，所建成的作為最外層的SiO2膜用作親水薄膜。
對(duì)上述每個(gè)示例，從一個(gè)表面輻射出可見(jiàn)光，在對(duì)應(yīng)于紅光成分、綠光成分和藍(lán)光成分的波長(zhǎng)處測(cè)量該可見(jiàn)光的光透射率(％)和光反射率(％)。測(cè)量結(jié)果如表3和4所示。
表3
表4
在表3和表4中，光透射率(％)表示在對(duì)應(yīng)于紅光(R)成分(640nm)、綠光(G)成分(530nm)和藍(lán)光(B)成分(460nm)的波長(zhǎng)處透射穿過(guò)該樣品的可見(jiàn)光的百分比；光反射率(％)表示在對(duì)應(yīng)于紅光成分、綠光成分和藍(lán)光成分的波長(zhǎng)處由該樣品反射的可見(jiàn)光的百分比。ΔR和ΔT分別表示光反射率和光透射率的最大值和最小值(即，波紋的尺寸)之間的差值。
由表3和4可以看出，通過(guò)如在表1和2中設(shè)定所重疊的高折射率透光膜4和低折射率透光膜5的層數(shù)及其厚度，對(duì)每個(gè)實(shí)例1至30，在對(duì)應(yīng)于可見(jiàn)光的紅光成分、綠光成分和藍(lán)光成分的每一個(gè)的波長(zhǎng)處，光學(xué)反射率的最大值和最小值間的差值不超過(guò)10％。
以下參考圖7-14描述本發(fā)明的實(shí)例和比較例的用于反射式液晶顯示元件的基底的光學(xué)特性。
圖7為示出表1所示的實(shí)例5的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖。同樣，圖8、9和10為示出分別示于表1的實(shí)例6、13和14的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖。
圖11為示出表2所示的實(shí)例27的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖。同樣，圖12、13和14分別為示出表2所示的實(shí)例28、比較例1和比較例2的光學(xué)特性的曲線(xiàn)圖。如在圖7-14中所示的光學(xué)特性中，示出沿縱坐標(biāo)繪出的0°入射角的光學(xué)反射率(％)和沿橫坐標(biāo)的波長(zhǎng)(nm)的關(guān)系。
如圖7-12所示，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，每個(gè)實(shí)例5、6、13、14、27和28的光學(xué)特性基本上是平的，沒(méi)有明顯的波紋出現(xiàn)。相反地，比較例1(圖13)和比較例2(圖14)的光學(xué)特性都不是平的，在這兩種情況下，在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)都有波紋出現(xiàn)。
接著，測(cè)量上述實(shí)例1、13至16、19和20及上述比較例1的光催化作用的程度、親水性及與濾色鏡8的粘著力。結(jié)果如表5所示。
表5
將三油精施加于每個(gè)除去匹配層14和玻璃面板12的上述樣品的多層電介質(zhì)膜反射鏡6的最外層的表面之上，使用黑光進(jìn)行24小時(shí)的強(qiáng)度為3mW/cm2的紫外線(xiàn)輻射。表5中的“殘留三油精”表示在輻射后在上述最外層的表面剩余的三油精的百分?jǐn)?shù)。該圖越低，則除去污垢及類(lèi)似物的凈化效果越好。表5中的“接觸角”為使用黑光向該表面輻射30分鐘強(qiáng)度為3mW/cm2的紫外線(xiàn)后，當(dāng)水滴滴在多層電介質(zhì)膜反射鏡6的最外層的表面之上時(shí)的接觸角。該圖越低，則親水性越高。
關(guān)于與濾色鏡的粘著力，在每個(gè)上述示例的多層電介質(zhì)膜反射鏡6之上都形成一濾色鏡8，然后使用帶測(cè)試來(lái)估算多層電介質(zhì)膜反射鏡6和該濾色鏡8間界面處的粘著力。有4個(gè)估算等級(jí)，具體地，“◎”表示一點(diǎn)都沒(méi)有剝離，“○”表示總面積的0到1％被剝離，“△”表示總面積的1％到3％被剝離，“×”表示多于3％的總面積被剝離。
如表5所示，將實(shí)施例1和13-16的每一個(gè)與比較例1相比，前者的殘留三油精的百分比較低，且可獲得與濾色鏡8的充分的粘著，其中，對(duì)于實(shí)施例1和13-16，光催化活性TiO2膜被覆蓋作為最外層。而且，將實(shí)施例19和20與比較例1相比，也是前者的殘留三油精的百分比和接觸角較小，且可獲得與濾色鏡8的充分的粘著，其中，對(duì)于實(shí)施例19和20，厚度不超過(guò)10nm的為親水薄模的SiO2被覆蓋于光催化活性TiO2膜之上。
權(quán)利要求
1.一種反射式液晶顯示元件用基底，其包括一透光基底；和一在所述透光基底上形成的反射鏡；其中，所述反射鏡由一預(yù)定數(shù)目的交替層迭于所述透光基底上的高折射率第一透光膜和低折射率第二透光膜組成，且其中，所述第一透光膜和第二透光膜中的任一個(gè)或兩者都被排列為使得其膜厚度隨距所述透光基底的距離的增加而逐漸增加或逐漸減小。
2.如權(quán)利要求1所述的反射式液晶顯示元件用基底，其中，所述第一透光膜被排列為使得其膜厚度隨距所述透光基底的距離的增加而逐漸增加或逐漸減小。
3.如權(quán)利要求1所述的反射式液晶顯示元件用基底，其中所述預(yù)定數(shù)目在3至14的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的反射式液晶顯示元件用基底，其中所述預(yù)定數(shù)目為3或4。
5.如權(quán)利要求1所述的反射式液晶顯示元件用基底，其中每個(gè)所述第一透光膜在波長(zhǎng)為550nm處的折射率至少為1.8，每個(gè)所述第二透光膜覆蓋于一所述第一透光膜之上，且在波長(zhǎng)為550nm處的折射率不超過(guò)1.5。
6.如權(quán)利要求1所述的反射式液晶顯示元件用基底，其中所述第一透光膜由以二氧化鈦為主要成分的高折射率材料制成，所述第二透光膜由以二氧化硅為主要成分的低折射率材料制成。
7.如權(quán)利要求1所述的反射式液晶顯示元件用基底，還包括覆蓋于所述透光基底之上以二氧化硅為主要成分的基膜。
8.如權(quán)利要求1所述的反射式液晶顯示元件用基底，其中離所述透光基底最遠(yuǎn)的一個(gè)所述第一透光膜為一以二氧化鈦為主要成分的光催化活性膜。
9.如權(quán)利要求8所述的反射式液晶顯示元件用基底，還包括覆蓋于所述一個(gè)所述第一透光膜之上的以二氧化硅為主要成分的親水薄膜。
10.如權(quán)利要求7所述的反射式液晶顯示元件用基底，還包括覆蓋于所述透光基底和所述基膜之間的透光粗糙散射層。
全文摘要
提供一種反射式液晶顯示元件用基底,具有多層電介質(zhì)膜(反射鏡),其層數(shù)可比根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的少由此可在更短的時(shí)間內(nèi)形成,并可在可見(jiàn)光范圍內(nèi)獲得一期望平面的穩(wěn)定的光學(xué)特性,此外還可防止用于反射引起的著色。該反射鏡形成于一透光基底之上,其由一預(yù)定數(shù)目的交替層迭于所述透光基底上的高折射率第一透光膜和低折射率第二透光膜組成。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1328269SQ0111875
公開(kāi)日2001年12月26日 申請(qǐng)日期2001年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月7日
發(fā)明者荻野悅男, 筏井正博 申請(qǐng)人:日本板硝子株式會(huì)社