显示装置用外部光阻挡膜、其制造方法和具有该膜的滤光器 |
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| 申请号 | CN200810175524.9 | 申请日 | 2008-11-03 | 公开(公告)号 | CN101424750B | 公开(公告)日 | 2013-05-29 |
| 申请人 | 三星康宁精密素材株式会社; | 发明人 | 赵隐永; 李南熙; 孙仁成; 安德基; | ||||
| 摘要 | 一种外部光阻挡膜包括：透明 树脂 的基底和具有多个外部光阻挡部分的外部光阻挡图样。外部光阻挡部分通过将槽填充以光 吸收材料 而形成。外部光阻挡部分的一端显露在基底表面上，外部光阻挡部分的另一端埋在基底中。当从前部观看时，所述一端具有条形形状，所述另一端具有曲折形曲线形状。而且，还提供一种外部光阻挡膜制造方法和一种具有外部光阻挡膜的用于显示装置的滤光器。外部光阻挡膜的复杂图样可容易地形成，而不需要另外的 机械加工 处理，由此可节省制造时间和成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种显示装置用外部光阻挡膜的制造方法，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | 显示装置用外部光阻挡膜、其制造方法和具有该膜的滤光器 [0001] 相关申请的交叉引用 技术领域背景技术[0004] 显示装置包括电视、个人电脑显示器、便携式显示装置等等。显示装置近来变得尺寸更大且更薄。 [0005] 相应地，平板显示(FPD)装置，例如等离子体显示面板(PDP)装置、液晶显示(LCD)装置、场发射显示(FED)装置、和有机发光显示(OLED)装置，取代以前作为代表性显示装置的阴极射线管(CRT)装置。 [0006] 在下文中，PDP装置及其所用的滤光器将被作为示例，不过本发明并不仅限于此。例如，根据本发明的滤光器可用于诸如OLED装置、LCD装置、和FED装置之类的大尺寸显示装置；诸如个人数字助理(PDA)装置、小尺寸游戏显示装置、小型移动电话显示装置之类的小尺寸显示装置；和柔性显示装置。 [0007] 特别地，PDP装置处于关注的焦点，这是因为，其具有优秀的显示性能，例如，高亮度、高对比率、低残像、和宽视角。 [0009] 不过，PDP装置具有的确定在于，大量电磁波和近红外射线由于其固有特性而发射。来自PDP装置的电磁波和近红外射线可对人体具有有害影响，并可导致诸如移动电话和远程控制器之类的精密装备失效。进一步地，PDP装置具有较高表面反射并由于由诸如He或Xe之类的其他发出的橙色光而使其颜色纯度低于CRT装置。 [0010] 因此，PDP装置采用PDP滤光器以阻挡电磁波和近红外射线，减少光反射，并改善颜色纯度。PDP滤光器安装在面板组件的前部中。PDP滤光器通常通过将多个诸如电磁屏蔽层之类的功能层粘接或结合在一起而制成。 [0011] 此外，为了改善亮室对比率和亮度，PDP滤光器包括外部光阻挡膜，以阻挡从外部进入的外来光并吸收被面板组件反射的外来光。 [0012] 外部光阻挡膜包括采用条形形状的微图样。外部光阻挡膜当安装到面板组件的前部中时，由于与面板组件各单元间边界的条形图样发生干涉而导致莫尔图样。由于在具有微图样的外部光阻挡膜暴露于外来光时形成的阴影与面板组件的条形图样之间的干涉导致形成莫尔图样，因而影像质量恶化。 [0013] 由于不可能去除面板组件的条形图样，因此，为了去除莫尔图样，外部光阻挡膜的条形间距应显著小于或大于面板组件条形的间距，或者，外部光阻挡膜的条形应以某种角度倾斜。 [0014] 不过，如果外部光阻挡膜的条形间距增大，则阻挡外来光的能力降低。此外，难以制造具有窄间距条形图样的外部光阻挡膜。另一方面，倾斜条形降低了阻挡外来光的能力并增加了膜的消耗。 [0015] 制造外部光阻挡膜的一个主要问题是制备模板。机械加工金属模板常用于形成未图样。不过，制造金属模板的机械加工处理具有的问题在于，制造成本高且制造时间长。此外，机械加工金属模板仅可形成简单图样，例如条形图样。此外，传统外部光阻挡膜具有的问题在于，其条形图样导致莫尔图样，从而使影像质量变差，如前所述。 发明内容[0016] 本发明意在解决以上现有技术中存在的问题。本发明的目的是提供一种外部光阻挡膜，其具有曲线图样以有效阻挡外来光并防止莫尔现象。 [0017] 本发明的另一目的是提供一种具有外部光阻挡膜的滤光器。 [0018] 本发明的又一目的是提供一种外部光阻挡膜，其复杂图样可容易地形成而不需要机械加工处理。 [0019] 为了实现上述目的，本发明提供一种外部光阻挡膜，其包括：透明树脂的基底；和外部光阻挡图样，其包括在所述基底处形成的多个外部光阻挡部分并被填充以光吸收材料；其中，所述外部光阻挡部分的一端的形状不同于所述外部光阻挡部分的另一端的形状。例如，所述一端可具有条形形状，而所述另一端可具有曲折形曲线形状。 [0020] 典型地，所述一端显露在所述基底的表面上，所述另一端埋在所述基底中。 [0021] 优选地，所述曲折形曲线形状的幅度为100μm或更小，所述曲折形曲线形状的波长为400μm或更小。 [0023] 外部光阻挡部分的截面可具有楔形、梯形、方形、半圆形或U形形状。外部光阻挡部分的截面可具有单一种类的形状。具有相互不同种类的形状的截面的外部光阻挡部分可一起使用以形成单一的外部光阻挡图样。也就是说，一个外部光阻挡部分的截面可具有梯形形状，而另一外部光阻挡部分的截面可具有方形形状。相邻的外部光阻挡部分也可具有不同形状的截面。 [0024] 典型地，所述一端的宽度大于所述另一端的宽度。 [0025] 外部光阻挡部分的折射系数与基底的折射系数之间的差值可给定为0.5或更小。在外部光阻挡部分的折射系数小于基底的折射系数的情况下，所述差值可在0.01至0.5的范围内。当所述差值在0.01至0.5的范围内时，外部光阻挡膜使从面板组件进入的影像全反射以提高影像发射效率并同时提高吸收外来光的效率。在此，外部光阻挡膜通过吸收而非反射来阻挡外来光。 [0026] 基底可包括至少一种着色剂，以选择性地吸收具有预定波长的光。颜色补偿着色剂、近红外线吸收着色剂、氖光截除着色剂等可用作所述着色剂。着色剂可为以下中的至少一种：菁类着色剂，蒽醌类着色剂，萘醌类着色剂，酞菁类着色剂，萘菁类着色剂，二亚铵(diimmonium)类着色剂，二硫醇镍类着色剂，偶氮类着色剂，苯乙烯盐(stryl)类着色剂，和次甲基类着色剂。包含着色剂的外部光阻挡膜可执行颜色补偿功能和近红外线阻挡功能以及外部光阻挡功能。 [0027] 而且，本发明提供一种外部光阻挡膜的制造方法，所述方法包括：模板制备步骤，制备具有图样的树脂模板；膨胀步骤，将第一树脂涂覆在所述模板上，使所述第一树脂固化，然后使所述固化的第一树脂与所述模板分离以使所述模板的图样变形；基底形成步骤，通过使用所述膨胀的模板在基底上形成图样；和填充步骤，用光吸收材料填充所述基底的图样。 [0028] 能够紫外线可固化树脂可用作所述第一树脂和形成基底的树脂，但本发明并不仅限于此。例如，热固性树脂也可用作所述第一树脂和形成基底的树脂。第一树脂和形成基底的树脂可为相同种类或不同种类。 [0029] 典型地，在所述模板制备步骤之前，进行制备第一模具的第一模具制备步骤。在所述模板制备步骤中，凸出图样通过使用具有凹入图样的第一模具在所述模板上形成，在所述基底形成步骤中，凹入图样通过使用所述膨胀模板在所述基底上形成。 [0030] 所述膨胀步骤执行5-20次。在此，在相应膨胀步骤中所用的树脂可为相同种类或不同种类。如果膨胀步骤的重复次数小于5，则模板几乎不变形。如果膨胀步骤的重复次数大于20，则模板的经济有效性和可靠性不佳。但应注意的是，模板的变形程度可能受到第一树脂的成分以及膨胀步骤的重复次数的影响。 [0031] 优选地，所述模板由可去除的树脂制成，所述可去除的树脂例如为硅类树脂。可去除树脂具有良好的可去除性并因而易于去除。所述可去除的树脂可为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。不过，本发明并不仅限于此。可使用具有良好可去除性的各种聚合物树脂。 [0033] 根据本发明的滤光器可用于PDP装置、OLED装置、LCD装置、FED装置，等等。滤光器安装在面板组件的前部中。 [0034] 外部光阻挡部分的一端可朝向面板组件，而另一端可朝向观看者。不过，本发明并不仅限于此。 [0035] 根据本发明的外部光阻挡膜可提高阻挡外来光的效率并防止莫尔现象以改善影像质量。 [0036] 根据本发明，通过使用聚合物模板(而不是通过机械加工处理制成的金属模板)的变形，可容易地形成复杂图样。本发明不需要具有较长处理时间的机械加工处理，因而能够减少制造时间和成本。 [0037] 根据本发明的滤光器可执行多种功能，例如，颜色补偿功能、近红外线阻挡功能以及外部光阻挡功能。相应地，本发明经济且高效。根据本发明的滤光器能够提高阻挡外来光的效率并防止莫尔现象以提高影像质量。附图说明 [0038] 通过以下结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和其他优点将得到更清楚的理解，其中： [0039] 图1是例示出用于显示装置的滤光器的截面图； [0040] 图2是例示出显示装置用外部光阻挡膜的立体图； [0041] 图3是例示出外部光阻挡膜的前视图； [0042] 图4是例示出外部光阻挡膜的制造方法的流程图； [0043] 图5是说明外部光阻挡膜的制造方法的截面图； [0044] 图6是PDMS模板的光学显微图像； [0045] 图7是例示出膨胀步骤次数与正弦波形曲线幅度之间关系的图线；和[0046] 图8是例示出(a)具有8μm宽度PDMS模板和(b)具有13μm宽度PDMS模板的光学显微图像。 具体实施方式[0047] 现在，将参照显示出本发明示例性实施例的附图在下文中对本发明进行更全面的描述。 [0048] 虽然图中未示出，不过，根据本发明的PDP装置包括壳体；覆盖壳体的盖；容纳在壳体中的驱动电路板；面板组件，其包括在其中发生气体放电的发光单元并包括荧光层；和PDP滤光器。发光单元包含放电气体。例如，Ne-Xe类气体、He-Xe类气体等可用作放电气体。面板组件以类似于荧光灯的方式发光。气体放电在发光单元中发生，然后，从放电气体中发出的紫外光激发面板组件中的荧光层以产生可见光。 [0049] PDP滤光器设置在面板组件的前部中。PDP滤光器可安装为与显示面板分开或与显示面板接触。PDP滤光器可通过粘接剂或结合剂粘接到或结合于面板组件的前基板，以防止灰尘粘到滤光器或者增强滤光器的强度。 [0050] 滤光器可包括由高导电性材料制成的电磁屏蔽层。电磁屏蔽层通过盖被接地至壳体。相应地，电磁波在由面板组件所产生的电磁波到达观看者之前通过电磁屏蔽层和盖放电至壳体。 [0051] 图1是例示出滤光器100的截面图。 [0052] 参见图1，滤光器100包括透明基板110以及形成在透明基板110上的各种光学构件。光学构件具有各种阻挡功能。光学构件的示例为电磁屏蔽层120，外部光阻挡膜130，颜色补偿层140，防反射层150，等等。 [0053] 电磁屏蔽层120，外部光阻挡膜和颜色补偿层140设置为朝向面板组件。防反射层150设置在外来光入射到的透明基板110另一表面上。 [0054] 不过，本发明并不仅限于此。透明基板110、电磁屏蔽层120，外部光阻挡膜130，颜色补偿层140和防反射层150可按照不同顺序层积。此外，一个层可同时执行两种以上功能。 [0055] 透明基底110可由诸如玻璃、石英之类的无机材料或透明的有机聚合物制成。透明有机材料的示例典型地为丙烯酸类或聚碳酸酯，不过本发明并不仅限于此。透明基板110优选地具有高透光度和高耐热性。多层聚合物基板可用作透明基板110。透明基板110的可见光透光度优选地为80％或更大。透明基板110的玻璃转化温度优选地为50℃或更大。 [0056] 聚合物基板110需要在可见光范围内透明。考虑到成本、耐热性和透光度，可优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为基板110的材料。不过，本发明并不仅限于此。在一些情况下，透明基板110可被排除在滤光器100以外。 [0057] 防反射层150防止从观看者方向入射的外来光190被反射到外部，从而改善了对比率。 [0058] 在此实施例中，防反射层150设置在透明基板110的另一表面上，不过本发明并不仅限于此。如图1中所示，防反射层150优选地形成在朝向观看者的基板表面上。 [0059] 电磁屏蔽层120阻挡由面板组件产生的电磁波。为了阻挡电磁波，面板组件必须被覆盖以高导电性层。电磁屏蔽层120可包括导电网膜或者其中使金属薄膜和高折射率透明薄膜被层积的多层透明导电膜。在此，导电网膜可包括接地的金属网、金属涂覆合成树脂网或金属涂覆金属纤维网。具有良好导电性和可加工性的各种材料，例如，铜、铬、镍、银、钼、钨、铝等，可用作导电网膜的金属。 [0060] 多层透明导电膜可包括以氧化铟锡(ITO)膜为代表的高折射率薄膜，用于阻挡电磁波。多层透明导电膜可包括金、银、铜、白金、钯之类的金属薄膜和氧化铟、氧化锡、氧化锌之类的高折射率透明薄膜，金属薄膜和高折射率透明薄膜可交替层积。 [0061] 虽然图中未示出，不过，滤光器100可包括近红外线阻挡层。近红外线阻挡层执行阻挡近红外线的功能，近红外线由面板组件产生并导致移动电话和远程控制器失效。 [0062] 多层透明导电膜具有阻挡近红外线的功能。相应地，在多层透明导电膜用作电磁屏蔽层120的情况下，滤光器100可阻挡近红外线以及电磁波，而不需要分立的近红外线阻挡层。当然，在这种情况下，滤光器100也可包括分立的近红外线阻挡层。 [0063] 滤光器100可包括颜色补偿层140，以选择性吸收预定波长的光。颜色补偿层140可设置在朝向面板组件的透明基板110一侧处，不过本发明并不仅限于此。颜色补偿层140减少或调节红色、绿色或蓝色的量以改变或校正色平衡，由此，滤光器100可改进颜色再现范围和影像质量。 [0064] 颜色补偿层140可包括各种着色剂。着色剂可为染料或颜料。可以使用具有氖光截除功能的有机着色剂，例如，菁类着色剂，蒽醌类着色剂，酞菁类着色剂，偶氮类着色剂，苯乙烯盐(stryl)类着色剂，和次甲基类着色剂。着色剂的优选种类和浓度取决于吸收波长、吸收系数、和所希望的透光特性，并因而可据此改变。 [0065] 虽然图中未示出，不过，滤光器100可包括扩散层。扩散层可防止莫尔现象或称牛顿环现象，当外部光阻挡膜130或电磁屏蔽层120的重复图样被面板组件的前基板反射时，导致在入射光与反射光之间发生干涉，从而形成莫尔现象。扩散层可设置在不同位置，但优选地将扩散层设置在滤光器100的邻近于面板组件的一个表面上。所包括的扩散层可作为分立的层，或者，其可并入另一层中。扩散层可设置在其他层之间。扩散层可设置为粘接层的形式，以将面板组件与滤光器100连接在一起，其中包含具有不同折射系数的粒子。 [0066] 外部光阻挡膜130包括：透明树脂的基底132和外部光阻挡图样134。外部光阻挡图样134形成在基底132处并包括多个外部光阻挡部分。外部光阻挡部分的截面可具有梯形形状，不过本发明并不仅限于此。例如，所述的截面可具有楔形形状、方形形状、半圆形形状、U形形状，等等。 [0067] 外部光阻挡膜130设置在透明基板110的与防反射层150相反的一侧处。不过，本发明并不仅限于此。只要外部光阻挡膜130能够良好吸收外来光190和来自面板组件的透射光180，则其可在各种位置并以不同方向层积。 [0068] 在此实施例中，外部光阻挡图样134的显露在基底132表面上和甚至与基底132表面设置在一起的底表面朝向面板组件，不过本发明并不仅限于此。也就是说，底表面可朝向观看者，或者底表面可显露在基底132的两个表面上。 [0069] 基底132是由透射可见光的透明材料制成的板形支撑物。基底132可由玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯酸酯、聚碳酸酯(PC)、氨酯丙烯酸酯、聚酯、环氧丙烯酸酯、溴化丙烯酸酯、聚氯乙烯(PVC)等制成。 [0070] 外部光阻挡膜130吸收外来光以防止外来光进入至面板组件上。此外，外部光阻挡膜130使来自面板组件朝向观看者的光全反射。相应地，可获得高透光度和高对比率。而且，当外部光阻挡图样134被填充以导电材料以及光吸收材料时，外部光阻挡膜130还可执行阻挡电磁波的功能。 [0071] 在外部光阻挡图样134被填充以导电材料并因而可执行阻挡电磁波的功能的情况下，具有0.8Ω/平方或更小表面电阻的导电膜可用作电磁屏蔽层120，其中，成组金属薄膜和金属氧化物薄膜层积1-3次。虽然根据本发明的导电膜包括的层数少于其中成组金属薄膜和金属氧化物薄膜层积3-6次的传统导电膜的层数，不过，其可足以阻挡电磁波。 [0072] 图1显示出电磁屏蔽层120、防反射层150和颜色补偿层140独立形成，不过本发明并不仅限于此。特别地，包含导电材料以及光吸收材料的外部光阻挡膜130执行阻挡电磁波的功能以及阻挡外来光的功能，以弥补电磁屏蔽层120的功能。用于接地的电极可沿外部光阻挡膜130的两侧或周边形成，以将包含导电材料的各外部光阻挡部分电连接在一起。 [0073] 在下文中，参见图2和3，外部光阻挡膜200将与现有技术对照而进行更详细的描述。 [0074] 图2是例示出根据本发明一个实施例的外部光阻挡膜200的截面图，而图3是图2中的外部光阻挡膜200的前视图。 [0075] 参见图2，外部光阻挡膜200包括透明基底220和多个外部光阻挡部分240。外部光阻挡部分240通过将具有梯形截面的槽填充以光吸收材料形成。外部光阻挡部分240的一端242显露在基底220的表面上，另一端244埋在基底220中。其中，在从向后方向观看时，所述一端具有条形图样，多个条相互平行排布。 [0076] 参见图3，所述另一端具有其中多个曲折形曲线相互平行排布的图样。不过，所述一端242和所述另一端244的形状并不局限于条形和曲折形曲线，所述一端242和所述另一端244可具有其他形状。 [0077] 曲折形曲线可以类似于正弦曲线。所述另一端的曲线可具有相互不同的形状。也就是说，相应外部光阻挡部分的曲线可具有相互不同的波长和幅度。在此，用词“波长”和“幅度”应被广义理解为在重复的曲线基本单元之间的长度和在曲线峰值与谷值之间的长度的含义。具有曲折形曲线形状的所述另一端244优选地具有100μm或更小的幅度(H3)和400μm或更小的波长(H2)。如果幅度大于100μm，则模糊程度增加。如果波长大于400μm，则难以避免莫尔现象。 [0078] 幅度和波长可根据外部光阻挡部分240的深度、梯形外部光阻挡部分240的内倾侧表面与底表面之间的角度和外部光阻挡部分240的底表面宽度而变化。曲折形曲线的宽度(H1)可在5～20μm的范围内，不过本发明并不仅限于此。 [0079] 所述另一端244的宽度(H1)、波长(H2)和幅度(H3)可以在一个外部光阻挡幅度240中变化。此外，一个外部光阻挡部分可具有与另一外部光阻挡部分不同的宽度(H1)、波长(H2)和幅度(H3)。所述另一端244的不规则图样能够防止由于规则图样所致的莫尔现象。外部光阻挡膜200的阻挡有效性取决于几何形状和光吸收材料浓度。相应地，阻挡有效性可通过改变外部光阻挡部分240的截面形状和尺寸、相邻外部光阻挡部分的间距、所述一端242的宽度、和所述另一端244的宽度(H1)、波长(H2)和幅度(H3)进行调节。 [0080] 外部光阻挡膜200的条形和曲折形曲线可形成为平行于显示装置屏幕的短侧或长侧或者相对于所述短侧或长侧以某一角度倾斜。 [0081] 在下文中，参见图4和5，将更详细地描述外部光阻挡膜的制造方法。 [0082] 图4是例示出外部光阻挡膜制造方法的流程图。图5是说明外部光阻挡膜制造方法的截面图。 [0083] 参见图4，所述方法包括第一模具制备步骤(S110)，模板制备步骤(S120)，使模板图样变形的膨胀步骤(S130)，使用膨胀模板形成具有凹入图样的基底的基底形成步骤(S140)，和将基底凹入图样填充以光吸收材料的填充步骤(S150)。膨胀步骤(S130)可以执行一次或多次。第一次膨胀步骤(S130(1))可包括将第一树脂涂覆在模板上的步骤(131(1))，使第一树脂固化的步骤(S132(1))，和将固化的第一树脂从模板分离的步骤(S133(1))。类似地，第n次膨胀步骤(S130(n))可包括将第一树脂涂覆在模板上的步骤(131(n))，使第一树脂固化的步骤(S132(n))，和将固化的第一树脂从模板分离的步骤(S133(n))。 [0084] 在下文中，参见图4和5，将更详细地描述相应的步骤。 [0085] 首先，通过使用金属母模(metal master)冲压UV可固化树脂并之后使用紫外线固化UV可固化树脂，制造具有凹入图样的第一模具(S110)。金属母模由于其具有如图5(a)中所示的梯形截面和其中直线相互平行排布的简单的条形图样，因而可易于通过简单的机械加工处理而制造。不过，本发明并不仅限于此。例如，在第一模具制备步骤中，诸如聚合物树脂之类的其他材料的母模可以替代金属母模。 [0086] 另外，模板可以仅使用具有凹入图样的金属母模而制造，而不使用第一模具。而且，模板可通过机械加工处理或类似处理制造，而不使用金属母模和第一模具。 [0087] 接着，可去除的树脂，例如PDMS，被涂覆在第一模具上，并之后被固化(Fig.5(b))。 [0088] 通过将可去除树脂从第一模具分离而获得具有凸出图样的PDMS模板(S120)。如图5(c)中所示，模板具有凸出图样，其中其截面具有梯形形状，且直线相互平行排布。 [0089] 接着，执行第一次膨胀步骤。在第一次膨胀步骤中，UV可固化的树脂被涂覆在PDMS模板上并固化(图5(d))。例如，第一UV可固化的树脂被覆盖在例如PET膜之类的支撑物上，然后使用PDMS模板冲压第一UV可固化的树脂。此后，已固化的第一UV可固化树脂和PET膜的组合从PDMS模板分离。 [0090] 当UV可固化的树脂处于PDMS模板上时，UV可固化的树脂中包含的丙烯酸酯类单体被吸收到PDMS模板中，结果，PDMS模板由于PDMS与此单体之间的溶解度、相容性或相似性而膨胀。当形成UV可固化的树脂的小分子或称单体被吸收到交联PDMS模板中时，发生膨胀。由于单体所致的PDMS模板膨胀和吸收到PDMS模板中的单体之间的聚合导致PDMS模板的永久变形。所述单体可为以下物质中的至少一种：丙烯酸烷基酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯。单体在UV固化过程中可与PDMS相容。由于UV固化过程是放热过程，因而预计聚合物温度将升高10度。由于膨胀的PDMS模板具有增加的体积并因而产生应力，因而其不能保持其初始形状。随着膨胀步骤重复，变形的程度变大。在第一次膨胀步骤中，模板的体积增加不足以导致其变形，因而其初始形状可以保持。不过，随着膨胀步骤重复，模板继续变形而具有曲折形曲线图样。 [0091] 第一次膨胀步骤之后，是第二次膨胀步骤直到第n次膨胀步骤。在此，“n”是大于1的自然数。 [0092] 随着膨胀步骤的重复次数增加，模板的变形程度变大。模板的变形图样的幅度增大，但其波长保持不变。由于模板不能承受由于体积增加所导致的应力，因而其变形。模板的最弱部分首先变形，而且由于此变形部分仍最弱而在后续膨胀步骤中继续变形。发生变形是因为PDMS模板在整个凸出图样的区域上不具有均匀的机械性能。也就是说，正弦曲线图样的节点部分(其位于正弦曲线中的90度和180度处)相对不弱并因而保持不变。谷值部分和峰值部分相对较弱并因而继续变形。相应地，波长可保持不变，不过幅度继续增大。在此，波长是指在相邻峰值或相邻谷值之间的距离。一条曲折形曲线可具有均匀波长或不均匀波长。幅度是指在相邻的峰值与谷值之间的距离。类似地，一条曲折形曲线可具有均匀幅度或不均匀幅度。 [0093] 当外部光阻挡部分的截面具有等腰梯形形状时，具有较宽宽度的模板底部分几乎不变形，而具有较窄宽度的模板顶部分变形而具有波形形状。发生波形的顶部分即为图5(c)中的部分“A”。 [0094] 聚合物比金属的化学稳定性差。通过使用这种聚合物特性，本发明提供的外部光阻挡膜具有复杂的图样，这种图样难以使用金属模板形成。 [0095] 当执行多个膨胀步骤且模板波形至所希望的程度时，膨胀步骤(S130)结束，膨胀步骤总次数达到“n”。也就是说，图5中的步骤(c)和(d)交替重复。更具体地，在制备出PDMS模板(图5中的(c))之后，UV可固化的树脂被涂覆到PDMS模板上并固化(图5中的(d))。固化的UV可固化的树脂从PDMS模板分离(图5中的(c))，然后UV可固化的树脂再次被涂覆到PDMS模板上并固化(图5中的(d))。重复这样的步骤。 [0096] 当模板充分变形时，变形的模板与固化的第一UV可固化的树脂分离，然后，第二可固化树脂被涂覆到所完成的模板上。再次，所完成的模板用作第二模具。此后，模板与固化的第二可固化树脂分离，由此形成基底(图5中的(e))。基底透明并在其上具有槽。基底形成外部光阻挡膜的一部分。也就是说，外部光阻挡膜的透明基底通过将所述完成的模板作为第二模具而形成。 [0097] 虽然基底图样通常使用膨胀模板形成，不过也可以的是，在膨胀步骤与基底形成步骤之间进一步包括形成第三模具、第四模具等的步骤，基底图样使用这些模具形成。 [0098] 在透明基底完成之后，进行将基底凹入图样填充以光吸收材料的步骤。使用擦拭方法将基底凹入图样填充以聚合物树脂，所述聚合物树脂包含诸如碳黑的着色剂。作为导电材料的诸如银粉或银膏之类的金属可包含在聚合物树脂中。此外，诸如结合剂和防沫剂之类的添加剂可包含在聚合物树脂中。根据对比率而言优选的是，聚合物树脂具有低于基底的折射系数，但本发明并不仅限于此。例如，与基底相比，聚合物树脂可具有更高的或相同的折射系数。 [0099] 在下文中，参见图6-8，将更详细地描述模板的变形。 [0100] 图6是PDMS模板的光学显微图像。图中的比例尺代表100μm。PDMS模板通过16次膨胀步骤制成。图5(c)中的部分“A”在图6中被图示为曲线，几乎不发生变形的底部分在图6中被图示为模糊直线。变形部分具有类似于正弦曲线的曲折形曲线形状，而不变形部分保持其初始的条形形状。如图6中所示，相应曲折形曲线的节点可以不规则定位，从而使图样不规则。 [0101] 图7是例示出膨胀步骤次数与正弦波形曲线幅度之间的关系的图线。当膨胀步骤次数小于5时，变形程度轻微。当膨胀步骤次数大于5时，曲线的幅度增加至20μm或更大。当膨胀步骤次数大于20时，由于过度变形而使模板的经济有效性和可靠性变差。 [0102] 在图8所示的光学显微图像中，(a)例示出经历7次膨胀步骤的具有8μm宽度(图3中的H1)的PDMS模板，(b)例示出经历7次膨胀步骤的具有13μm宽度(图3中的H1)的PDMS模板。图8中的比例尺代表100μm。图8中的曲线表示模板的凸出部分。 [0103] 在(a)的情况中，凸出部分的宽度相对较窄，变形曲线的波长为243±17μm。在(b)的情况中，凸出部分的宽度相对较宽，变形曲线的波长为295±10μm。凸出部分的宽度越大，则正弦波的波长越大。这是因为凸出部分的宽度越大，则可导致变形的临界应力越大。随着膨胀步骤重复，幅度(图3中的H3)增大，但波长(图3中的H2)保持不变。这是因为模板沿条形的垂直方向变形所需的变形力比模板沿条形的平行方向变形所需的变形力小得多。 |
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