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TWI498207B - Manufacturing method of mother board, manufacturing method of alignment film, manufacturing method of phase difference plate, and manufacturing method of display device - Google Patents

Manufacturing method of mother board, manufacturing method of alignment film, manufacturing method of phase difference plate, and manufacturing method of display device Download PDF

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Publication number
TWI498207B
TWI498207B TW100123686A TW100123686A TWI498207B TW I498207 B TWI498207 B TW I498207B TW 100123686 A TW100123686 A TW 100123686A TW 100123686 A TW100123686 A TW 100123686A TW I498207 B TWI498207 B TW I498207B
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TW
Taiwan
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substrate
phase difference
manufacturing
laser light
liquid crystal
Prior art date
Application number
TW100123686A
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English (en)
Other versions
TW201226162A (en
Inventor
Mitsunari Hoshi
Original Assignee
Dexerials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dexerials Corp filed Critical Dexerials Corp
Publication of TW201226162A publication Critical patent/TW201226162A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI498207B publication Critical patent/TWI498207B/zh

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Description

母板之製造方法、配向膜之製造方法、相位差板之製造方法及顯示裝置之製造方法
本發明係關於一種使用飛秒雷射之母板製造方法。又，本發明係關於使用上述母板之定向膜及相位差板之製造方法。又，本發明係關於包含上述相位差板之顯示裝置之製造方法。
近年來，可3維顯示之顯示器之開發擴大進展。作為3維顯示方式，有例如將右眼用之圖像與左眼用之圖像分別顯示於顯示器之畫面，且以配戴偏光眼鏡之狀態觀察該畫面之方式(例如，參照專利文獻1)。該方式係藉由於可2維顯示之顯示器，例如布朗管、液晶顯示器、電漿顯示之前面配置圖案化之相位差板而實現。如此之相位差板，為了控制分別入射至左右眼之光之偏光狀態，有必要以顯示器之像素等級將滯相或光軸圖案化。
例如，專利文獻1、2中，揭示有藉由將液晶材料或相位差材料使用光阻等予以部份圖案化，而製作如上所述之相位差板之方法。然而，此等方法，製程步驟數多，有難以以低成本製造之問題。因此，專利文獻3，揭示有藉由使用光定向膜進行圖案化而製作相位差板之方法。具體而言，於基板上形成光定向膜後，將該光定向膜使用偏光紫外線予以圖案化。其後，於圖案化之光定向膜上，塗布具有聚合性之液晶材料(以下稱為液晶性單體)且使液晶分子定向於所希望之方向。其後，藉由照射紫外線且使液晶性單體聚合，製作相位差板。又，在液晶顯示器中，經常使用對聚醯亞胺定向膜實施磨擦處理藉此進行圖案化之方法。
但，以上述專利文獻3之使用光定向膜之方法，或對聚醯亞胺定向膜實施磨擦處理之方法，存在定向膜中產生光吸收或著色使透射率降低，而使利用效率降低之問題。又，利用光定向膜之方法，因圖案化時有必要使用偏光紫外線進行部份照射，故存在製程步驟較多之問題。
因此，本申請人於如專利文獻4所述，提出有藉由使用利用飛秒雷射將直線偏光之雷射光照射至基材之表面並且掃描而描繪有具備於與雷射光之偏光方向正交之方向延伸之複數個凹凸之帶狀圖案之母板，而製造相位差板。藉此，可以簡易之步驟製造，同時可抑制光利用率之降低。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]USP5,676,975
[專利文獻2]USP5,327,285
[專利文獻3]日本專利第3881706號公報
[專利文獻4]WO/2010/032540
但，專利文獻4之方法，存在因間距約700 nm而較大，故限制液晶定向之力並不強之問題。又，間距較大時，為使液晶充分定向，有必要加深凹凸之深度。但，如此之情形中，使用具備深凹凸之模具於基板表面形成凹凸後，若將模具自定向膜剝離，則於定向膜上塗布液晶時，存在因剝離引起之應力之影響使液晶難以定向於所希望之方向之問題。關於該問題，例如，雖可藉由於定向膜上形成無定向薄膜層而解決，但所增加設置無定向薄膜層之製程，即產生製造成本增大之新問題。
本發明係鑑於上述問題而完成者，其第1目的係提供一種可省略無定向薄膜層之定向膜製造方法。又，第2目的係提供一種可使用於該等定向膜之製造中之母板之製造方法。又，第3目的係提供一種使用該等定向膜之相位差板之製造方法。又，第4目的係提供一種包含使用該等定向膜之相位差板之顯示裝置之製造方法。
本發明之母板之製造方法係使用飛秒雷射，將具備特定臨限值以下之通量之直線偏光之雷射照射至基材表面並且掃描，藉此描繪具有雷射光之波長之一半以下之間距的凹凸之圖案。
上述之通量係指相當一個脈衝之能量密度(J/cm2 )，藉下述式求得者。
F=P/(fREPT ×S)
S=Lx×Ly
F：通量
P：雷射功率
fREPT ：雷射之重複頻率
S：於雷射照射位置之面積
Lx×Ly：光束尺寸
本發明之母板之製造方法中，藉由特定臨限值以下之通量(即低通量)之飛秒雷射光之照射，描繪具備雷射光之波長之一半以下之間距的凹凸之圖案。例如，若將0.04 J/cm2 以上0.12 J/cm2 以下之通量之飛秒雷射光以1000 Hz之重複頻率、波長800 nm照射SUS基板，則形成80 nm左右間距之凹凸。又，例如，若將0.04 J/cm2 以上0.12 J/cm2 以下之通量之飛秒雷射光以1000 Hz之重複頻率、波長800 nm照射NiP基板，則形成240 nm左右間距之凹凸。藉此，例如，使用該母板製造液晶之定向膜之情形，因可將定向膜之凹凸間距限制於雷射光之波長之一半以下(上述之例為400 nm以下)，故使定向膜之定向限制力變強。其結果，例如，自母板轉印且剝離定向膜，於該定向膜上塗布具有聚合性之液晶材料並使其定向、聚合時，可忽略因轉印時之剝離應力所致之影響。
本發明之定向膜之製造方法包含以下2步驟。
(A1)藉由使用飛秒雷射，且將具有特定臨限值以下之通量之直線偏光之雷射光照射至基材之表面並且掃描，形成描繪具有雷射光之波長之一半以下之間距的凹凸之圖案的模具。
(A2)使用上述模具，於基板表面形成於特定方向延伸之複數槽。
本發明之定向膜之製造方法，使用藉由特定臨限值以下之通量(即低通量)之飛秒雷射光之照射而描繪有具備雷射光之波長之一半以下間距的凹凸之圖案的模具，而製造定向膜。例如，藉由熱轉印、或使用2P(Photo Polymerization光聚合)成型法之轉印而製造定向膜。藉此，定向膜之凹凸間距變為雷射光之波長一半以下，可強化定向膜之定向限制力。其結果，例如自母板轉印且剝離定向膜，於該定向膜上塗布具有聚合性之液晶材料使其定向、聚合時，可忽略因轉印時之剝離應力所致之影響。
本發明之相位差板之製造方法包含以下4步驟。
(B1)使用飛秒雷射，將具有特定臨限值以下之通量之直線偏光之雷射光照射至基材表面並且掃描，因而形成描繪有具有雷射光之波長之一半以下之間距的凹凸之圖案的模具。
(B2)使用上述模具，於基板表面形成於特定方向延伸之複數槽。
(B3)連接於形成複數槽之基板之表面上，塗布具有聚合性之液晶材料且使其定向。
(B4)使液晶材料聚合。
本發明之相位差板之製造方法，使用藉由特定臨限值以下之通量(即低通量)之飛秒雷射光之照射而描繪有具備雷射光之波長之一半以下之間距的凹凸之圖案的模具，製造定向膜。例如，藉由熱轉印、或使用2P成型法之轉印而製造定向膜。藉此，定向膜之凹凸間距變為雷射光之波長之一半以下，可強化定向膜之定向限制力。其結果，自母板轉印且剝離定向膜，於該定向膜上塗布具有聚合性之液晶材料並使其定向、聚合時，可忽略因轉印時之剝離應力所致之影響。
本發明之顯示裝置之製造方法為包含相位差板之顯示裝置之製造方法者，其包含以下4步驟。
(C1)藉由使用飛秒雷射，將具有特定臨限值以下之通量之直線偏光之雷射光照射至基材之表面並且掃描，形成描繪有具有雷射光之波長之一半以下之間距的凹凸之圖案的模具。
(C2)使用上述模具，於基板表面形成於特定方向延伸之複數槽。
(C3)連接於形成複數之槽之基板表面上，塗布具有聚合性之液晶材料且使其定向。
(C4)藉由使液晶材料聚合，形成相位差板。
本發明之顯示裝置之製造方法，使用藉由特定臨限值以下之通量(即低通量)之飛秒雷射光之照射而描繪有具有雷射光之波長一半以下之間距的凹凸之圖案的模具，製造定向膜。例如，藉由熱轉印、或使用2P成型法之轉印而製造定向膜。藉此，定向膜之凹凸間距變為雷射光之波長一半以下，可強化定向膜之定向限制力。其結果，自母板複製且剝離定向膜，於該定向膜上塗布具有聚合性之液晶材料使其定向、聚合時，可忽略因轉印時之剝離應力所致之影響。
根據本發明之母板、定向膜、相位差板及顯示裝置之製造方法，因藉由使用特定臨限值以下之通量(即低通量)之飛秒雷射而形成之模具(母板)之轉印可將定向膜之凹凸間距限制為雷射光之波長之一半以下，故可忽略因轉印時之剝離應力所致之影響。其結果，可改善光學特性同時抑制製造成本之上升。
以下，關於用以實施發明之形態(以下稱為實施形態)將參照圖式予以詳細說明。另，說明係以下述順序進行。
1.實施形態(圖1至圖25)
1.1相位差板之構成
1.2相位差板之製造方法
1.3模具之製造方法
1.4效果
2.變形例(圖26至圖29)
3.適用例(圖30至圖33)
<1.實施形態> [1.1相位差板之構成]
圖1(A)係表示由本發明之一實施形態之製造方法製造之相位差板10之剖面構成之一例。圖1(B)係自表面側觀察圖1(A)之基板11者。相位差板10，如圖1(A)所示，係於基板11上形成相位差層12者。基板11係於相位差層12側之表面具備槽區域11A、11B，相位差層12係連接於槽區域11A、11B。
基板11係由例如塑膠等之具有熱可塑性之材料構成，具體而言，由聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等而構成。又，於後述之偏光眼鏡方式之顯示裝置1使用相位差板10之情形中，因基板11之相位差較好儘可能小，故基板11較好由非晶質環烯烴聚合物或脂環式丙烯酸樹脂、降冰片烯系樹脂構成。基板11之厚度例如為30 μm至500 μm。
基板11例如可為單層構造，亦可為多層構造。於基板11為多層構造之情形中，基板11係例如，如圖2所示，成為於基板31之表面形成有樹脂層32之2層構造。此處，樹脂層32係與光定向膜或聚醯亞胺定向膜不同，在樹脂層32中幾乎不產生光吸收或著色。另，圖2中例示有於形成於基板11之最表層之樹脂層32上圖案化有槽區域11A、11B圖案化之情形。
槽區域11A、11B例如為條紋狀，且於基板11之表面交替排列。該等之條紋狀寬度例如成為與顯示裝置之像素間距相同之寬度。槽區域11A係以包含有複數槽111a而構成。各槽111a之寬度例如為數十nm至數百nm，各槽111a之深度例如為數nm至數百nm。複數槽111a係相互沿同一方向d1而延伸。槽區域11B係以包含有複數槽111b而構成。各槽111b之寬度例如為數十nm至數百nm，各槽111b之深度例如為數nm至數百nm。複數槽111b係相互沿同一方向d2而延伸。方向d1、d2例如為相互正交。方向d1、d2例如相對槽區域11A、11B之條紋狀方向S分別成為-45°、+45°之角度。
相位差層12包含有相位差區域12a、12b。相位差區域12a、12b例如為條紋狀，且交替排列。該等條紋寬度例如成為與顯示裝置之像素間距相同之寬度。相位差區域12a係對向於槽區域11A(連接)而設置，且相位差區域12b係對向於槽區域11B(連接)而設置。相位差區域12a、12b中，相位差特性彼此不同。具體而言，相位差區域12b係於槽111a之延伸方向d1具備滯相軸AX1，且相位差區域12b係於槽111b之延伸方向d2具備滯相軸AX2。滯相軸AX1、滯相軸AX2例如為相互正交。
相位差12之滯相值係藉由調整相位差區域12a、12b之構成材料或厚度而設定。相位差層12之滯相值於基板11具有相位差之情形時，較好亦考慮該基板11之相位差而設定。另，本實施之形態中，相位差區域12a、12b係由互為相同之材料及厚度而構成，藉此，滯相之絕對值為彼此相等。例如，相位差區域12a之滯相為-λ/4，相位差區域12b之滯相為+λ/4。此處，滯相之符號為相反時，表示有各滯相軸之方向相差90°。實際之材料中，因難以滿足所有波長中之λ/4，故在人眼之感度高之綠色波長區域，亦即500至560 nm之任一之波長中，較好設計為滯相滿足λ/4。
相位差層12係以例如包含聚合之高分子液晶材料而構成。即，在相位差層12中，液晶分子之定向狀態經固定。作為高分子液晶材料係使用根據相轉變溫度(液晶相-各向同性相)、液晶材料之折折率波長分散特性、黏性特性、及製程溫度等而選定之材料。但，由透明性之觀點而言，高分子液晶材料較好具有丙烯醯基或甲基丙烯醯基作為聚合基。又，作為高分子液晶材料，較好使用於聚合性官能基與液晶骨架之間無亞甲基間隔基之材料。此係因為可減低製程時之定向處理溫度之故。相位差層12之厚度係例如1 μm至2 μm。另，相位差層12以包含聚合之高分子液晶材料而構成之情形時，相位差層12並無必要以聚合之高分子液晶材料而構成，其一部分包含未聚合之液晶性單體亦可。其理由為藉由使包含於位相層12之未聚合之液晶性單體進行後述之定向處理(加熱處理)，定向於與存在於其周圍之液晶分子之定向方向相同之方向，而具有與高分子液晶材料之定向特性相同之定向特性之故。
此處，參照圖3及圖4(A)、(B)，說明關於槽區域11A、11B及相位差層12之詳細構成。但，圖3係模式性表示槽區域11A與相位差區域12a之界面附近之情況之一例之立體圖。圖4(A)係圖3之界面附近之俯視圖，圖4(B)係剖面圖。在槽區域111a與相位差區域12a之界面附近，例如，液晶分子120之長軸係沿槽111a之延伸方向d1而排列。又，例如，於相位差區域12a之上層之液晶分子120，亦以仿效下層之液晶分子之定向方向之方式沿方向d1而定向。亦即，在相位差區域12a中，例如，藉由延伸於方向d1之槽111a之形狀，控制液晶分子120之定向，且設定相位差區域12a之光軸。同樣，雖未圖示，在槽區域111b與相位差區域12b之界面附近，例如，液晶分子120之長軸以沿槽111b之延伸方向d2之方式而排列。又，例如，於相位差區域12b之上層之液晶分子120，亦以仿效下層之液晶分子120之定向方向之方式沿方向d2而定向。亦即，在相位差區域12b中，例如，藉由延伸於方向d2之槽111b之形狀，控制液晶分子120之定向，且設定相位差區域12b之光軸。作為液晶分子120之材料，使用向列型液晶之情形時，因液晶分子120之長軸為滯相軸方向，故槽之延伸方向成為滯相軸方向。
[1.2相位差板之製造方法]
其次，說明關於相位差板10之製造方法之一例。在下文中，最初，說明關於藉由熱轉印法製造基板11之情形，繼而，說明關於藉由所謂2P成型法(Photo Polymerization：利用光硬化之成型法)製造基板11之情形。其後，說明關於利用由該等方法製造之基板11製造相位差板10之方法。
圖5係顯示藉由熱轉印法製造基板11之過程者。如圖5所示，於基板11之表面圖案化出槽區域11A、11B。此時該基板11係可為單層構造，亦可為多層構造(例如，於基材之表面形成樹脂層之2層構造)。此時，例如，藉由使用形成條紋狀之槽區域11A、11B係交互配置之圖案之反轉圖案之模具輥112而轉印，一次形成條紋狀之槽區域11A、11B交互配置之圖案。亦即，將由上述材料而成之基板11加熱至玻璃轉變溫度附近，且於該加熱之基板11之表面按壓模具輥112後，藉由冷卻、脫模，而於基板11之全面形成槽區域11A、11B。藉此，於表面上形成包含槽區域11A、11B之基板11(凹凸基板、定向膜)(圖6)。
另，作為轉印用之模具，可使用如上所述之輥狀之模具輥112，但亦可使用平板狀之模具。但，使用輥狀之模具者可提升量產性。總之，使用利用後述之模具(母板)之製造方法而製造之模具，形成基板11。
圖7係表示藉由2P成型法製造基板11之裝置之一例者。在2P成型法中，例如，於基板上塗布以紫外線或電子線硬化之樹脂材料形成樹脂層，自形成之樹脂層上按壓包含槽區域之反轉圖案之模具。其後，藉由照射紫外線或電子線等之能量線使樹脂層硬化，以此將模具之圖案轉印至樹脂層表面。以下，說明關於圖7之製造裝置之構成，及使用該製造裝置之基板11之製造方法。
圖7之製造裝置包含：捲出輥200、引導輥220、230、250、260、夾壓輥240、模具輥112、捲取輥270、噴出機280、及UV照射機290。此處，捲出輥200係將薄膜狀之基板31捲成同心圓狀，用以供給基板31者。由捲出輥200捲出之基板31係按引導輥220、引導輥230、夾壓輥240、模具輥112、引導輥250、及引導輥260之順序行進，最後以捲取輥270捲繞。引導輥220、230係用以將由捲出輥200供給之基板31引導至夾壓輥240者。夾壓輥240係將由引導輥230供給之基板31按壓至模具輥112者。模具輥112係與夾壓輥240介隔特定間隙而配置。於模具輥112之周面，形成有槽區域11A、11B之反轉圖案(槽區域111A，111B)。引導輥250係用以剝落捲繞於模具輥112之基板31者。又，引導輥260係用以將藉由引導輥250剝落之基板31引導至捲取輥270者。噴出機280係與自捲出輥200供給之基板31之中與引導輥230連接之部分介隔特定間隙而設置。噴出機280係將根據需要而於以紫外線或電子線硬化之液狀之樹脂材料中添加光聚合起始劑等之添加物之組成物，滴下至基板31上，形成樹脂層32A。UV照射機290係對於自捲出輥200供給之基板31中通過夾壓輥240後之部分，且與模具輥112連接之部分照射紫外線。由噴出機280滴下之樹脂材料為以電子線硬化之類型之情形，UV照射機290不為UV照射機，而係設置為電子線照射機(未圖示)。
使用如此構成之製造裝置，形成基板11。具體而言，首先，將由捲出輥200捲出之基板31經由引導輥220引導至引導輥230後，於基板31上，將上述組成物自噴出機280滴下而形成樹脂層32A(未硬化完成之能量硬化樹脂層)。其次，將樹脂層32以夾壓輥240，介隔基板31按壓至模具輥112之周面。藉此，使樹脂層32A無縫隙地連接於模具輥112之周面，使形成於模具輥112之周面之凹凸形狀轉印於樹脂層32A上。
其後，對於轉印有凹凸形狀之樹脂層32A，自UV照射機290照射UV光。藉此，因樹脂層32A中所含之液晶性單體聚合，故液晶性單體成為在形成於模具輥112之周面之凹凸形狀之延伸方向定向之高分子液晶。其結果，於基板31上形成樹脂層32。最後，以引導輥250自模具輥112剝離基板31後，經由引導輥260捲取至捲取輥270。藉此，形成在基板31之表面具有樹脂層32之基板11(圖8)。
另，基板31係無法透射UV光之材料時，亦可使模具輥112以透射UV光之材料(例如石英)而構成，而自模具輥112之內部對樹脂層32A照射紫外線UV。
其次，說明關於利用藉由上述方法而製造之基板11製造相位差板10之方法。
圖9(A)、(B)係顯示利用基板11製造相位差板10之過程者。如圖9(A)所示，於圖案化有槽區域11A、11B之基板11表面上形成包含液晶性單體之液晶層12-1。此時，作為液晶層12-1，藉由使用於聚合性官能基與液晶骨架之間無亞甲基間隔基之高分子化合物，而在室溫附近顯示向列型相，故在隨後步驟中可降低定向處理之加熱溫度。
此時，液晶層12-1中，根據需要，使用用以使液晶性單體溶解之溶劑、聚合起始劑、聚合抑制劑、界面活性劑、及均勻化劑等。作為溶劑，雖未特別限定，但較好使用對液晶性單體之溶解性高，於室溫之蒸汽壓低，且於室溫下難以蒸發者。
繼而，對塗布於基板11表面上之液晶層12-1之液晶性單體進行定向處理(加熱處理)。該加熱處理係於液晶性單體之相轉變溫度以上進行，於使用溶劑時，係於使該溶劑乾燥之溫度以上之溫度，例如50℃至130℃進行。但，控制升溫速度或保持溫度、時間、及降溫速度等亦重要。例如，於使用將相轉移溫度52℃之液晶性單體以成為固成分為30%重量之方式溶解於2-甲氧基-1-乙醯氧基丙烷(PGMEA)之液晶層12-1時，首先，加熱至液晶性單體之相轉變溫度(52℃)以上之使溶劑乾燥之溫度，例如加熱至70℃左右，保持數分鐘。
此處，藉由前步驟中液晶性單體之塗層，於液晶性單體與基板之界面之剪切應力發揮作用，產生因流動所致之定向(流動定向)或因力所致之定向(外力定向)，而有將液晶分子定向於非刻意之方向之情況。上述加熱處理係為了暫時取消定向於如上所述之非刻意方向之液晶性單體之定向狀態而進行。藉此，在液晶層12-1中，乾燥溶媒，僅成為液晶性單體，該狀態成為各向同性相。
其後，以1至5℃/分之程度緩冷卻至比相轉變溫度(52℃)稍低之溫度，例如47℃。如此，藉由降溫至相轉變溫度以下之溫度，液晶性單體對應於形成於基板11表面之槽區域11A、11B之圖案而定向。即，液晶性單體沿槽111a、111b之延伸方向d1、d2而定向。
繼而，如圖9(B)所示，藉由對於經定向處理之液晶層12-1照射UV光，使液晶性單體聚合。另，此時，處理溫度一般大多接近室溫，為調整滯相值亦可將溫度提升至相轉變溫度以下之溫度。又，不限於UV光，亦可使用熱或電子線等。但，使用UV光可實現製程之簡化。藉此，使沿方向d1、d2之液晶分子之定向狀態固定，並形成包含相位差區域12a、12b之液晶層12。由上述，完成於基板11上具有液晶層12之相位差板10。
[1.3模具之製造方法]
其次，說明關於基板11製造用之模具(母板)之製造方法之一例。
用於製造相位差板10之模具(母板)係藉由以例如SUS、NiP、Cu、Al、及Fe等之金屬等，使用脈衝寬度為1微微秒(10-12 秒)以下之超短脈衝雷射之所謂飛秒雷射描繪圖案而形成例如如圖10所示之模具210之圖案區域210A、210B。又，將雷射光之偏光作為直線偏光。於形成圖案區域210A時，將雷射光之偏光方向角度設定於凹凸之延伸方向d1，將雷射光照射至形成圖案區域210A之區域，並且沿形成圖案區域210A之區域掃描。又，形成圖案區域210B時，將雷射光之偏光方向角度設定於凹凸之延伸方向d2，將雷射光照射至形成圖案區域210B之區域，並且沿形成圖案區域210B之區域掃描。此時，使凹凸之延伸方向與圖案區域210A、210B之延伸方向S交叉之情形中，將雷射光之偏光方向角度設定於與雷射光之掃描方向交叉之方向。另一方面，將凹凸之延伸方向設為圖案區域210A、210B之延伸方向S之情形中，將雷射光之偏光方向角度設定於雷射光之掃描方向。
此時，藉由適宜設定雷射波長、重複頻率、脈衝寬度、光束點形狀、偏光、朝樣本照射之雷射強度、及雷射之掃描速度，可形成具有所希望凹凸之圖案區域210A、210B。
雷射加工用之雷射波長係例如800 nm者。但，雷射加工用之雷射波長為400 nm或266 nm等亦可。重複頻率，若考慮加工時間、及形成之凹凸之窄間距化，則頻率越大越好，較好為1000 Hz以上者。雷射之脈衝寬度越短越好，較好為200飛秒(10-15 )至1微微秒(10-12 )左右者。照射向模具之雷射之光束點較好為四角形形狀。光束點之整形係例如，藉由開孔或柱面透鏡等進行(參照圖14、圖15)。
又，光束點之強度分佈係例如，圖11所示，較好為儘可能均一分佈。此係因為使形成於模具之凹凸之深度等之面內分佈儘可能均一化。光束點之尺寸如圖12所示，若設為Lx、Ly，而將雷射之掃描方向作為y方向，則Lx係由欲加工之圖案區域之寬度決定。例如，如圖12所示，將Lx之尺寸設為與圖案區域210A相同程度，亦可如圖13所示，將Lx之尺寸設為圖案區域210A之一半程度，藉由2次掃描，形成圖案區域210A。此外，亦可將Lx之尺寸設為圖案區域210A之1/N(N係自然數)，藉由N次掃描形成圖案區域210A。Ly可由載物台速度或雷射速度、重複頻率等適宜決定，例如為30至1000 μm左右。
說明關於模具210之製作方法之細節。圖14及圖15係表示用於雷射加工時之光學裝置之一例者。圖14係表示製作平板之模具時之光學裝置之一例者，圖15係表示製作輥狀模具時之光學裝置之一例者。
雷射本體400係CYBER LASER股份有限公司製作之IFRIT(商品名)。雷射波長為800 nm，重複頻率為1000 Hz，脈衝寬度為220fs。雷射本體400為於直線方向射出直線偏光之雷射光。因此，在本裝置中，藉由使用波長板410(λ/2波長板)，使偏光方向旋轉，取得所希望之方向之直線偏光。又，在本裝置中，使用具有四角形開口之開孔420，取出雷射光之一部份。此係因為雷射光之強度分佈成為高斯分佈，故藉由僅使用其中央附近，取得面內強度分佈均一之雷射光。又，在本裝置中，使用經正交之2片柱面透鏡430，藉由將雷射光聚光，成為所希望之雷射尺寸。
加工平板350時，以等速使線性載物台440移動。例如，如圖16所示，首先，僅將圖案區域210A按序掃描，其後，可將圖案區域210B按序掃描。如圖16附加括弧所示之數字係顯示掃描順序。使用如此之掃描方法時，掃描圖案區域210A之期間，藉由將波長板410之角度設定於特定方向，而將雷射光之偏光方向角度設定於凹凸之延伸方向d1，而於掃描圖案區域210B之期間，藉由將波長板410之角度設定於特定方向，而將雷射光之偏光方向角度設定於凹凸之延伸方向d2。
又，例如，如圖17所示，亦可交互掃描圖案區域210A與圖案區域210B。使用如此之掃描方法時，自圖案區域210A移至圖案區域210B而加工時，與自圖案區域210B移至圖案區域210A而加工時，有必要為改變偏光之方向而改變波長板410之角度。
加工輥330時，亦可代替移動線性載物台臺440，而使輥330旋轉。加工輥330時之雷射光之掃描順序與加工平板350時之雷射光掃描順序相同。
繼而，敘述關於實際加工之模具之雷射光之條件。
圖18係表示SUS基板之雷射條件與形成之凹凸之關係者。圖19係表示NiP基板之雷射條件與形成之凹凸之關係者。自圖18、圖19，可知若將特定臨限值以下之通量之飛秒雷射光照射至基板，則形成雷射光波長之一半以下的窄間距凹凸。具體而言，自圖18可知，若將0.04 J/cm2 以上0.12 J/cm2 以下之通量之飛秒雷射光，以1000 Hz之重複頻率、800 nm之波長照射至SUS基板，則形成50至200 nm左右之窄間距凹凸(圖18之黑菱形之點)。同樣，自圖19可知，將0.04 J/cm2 以上0.12 J/cm2 以下之通量之飛秒雷射光，以1000 Hz之重複頻率、800 nm之波長照射至NiP基板，則形成100至300 nm左右之窄間距凹凸(圖19之黑三角之點)。由以上可知，不論基板材料，若單發之通量為特定臨限值以下，則形成於基板之凹凸之間距可成為照射之雷射光之波長之一半以下。
上述之通量係相當於一個脈衝之能量密度(J/cm2 )，以下述式求得者。
F=P/(fREPT ×S)
S=Lx×Ly
F：通量
P：雷射功率
fREPT ：雷射之重複頻率
S：於雷射照射位置之面積
Lx×Ly：光束尺寸
另，將大於0.12 J/cm2 之通量之雷射光，以1000 Hz之重複頻率、800 nm波長照射至SUS基板或NiP基板時，則形成600至800 nm左右之寬間距之凹凸(圖18之白菱形之點或圖19之白三角之點)。即，以0.12 J/cm2 為界限，形成於基板之凹凸之間距產生較大變化。再者，將大於0.12 J/cm2 之通量之雷射光以1000 Hz之重複頻率、800 nm波長照射至SUS基板或NiP基板時，由此形成之凹凸係於與雷射光之偏光方向平行之方向延伸。另一方面，將0.04 J/cm2 以上0.12 J/cm2 以下之通量之雷射光照射至SUS基板或NiP基板時，由此形成之凹凸係於與雷射光之偏光方向正交之方向延伸。亦即，以0.12 J/cm2 為界限，形成於SUS基板或NiP基板之凹凸之方向與雷射光之偏光方向之關係產生變化。
圖20係一起顯示對應於圖18中之黑菱形之複數點中之數點的雷射加工條件、對應於圖19中之黑三角形之複數點中之數點之雷射加工條件、形成之凹凸間距、算術平均粗糙度Ra及液晶定向之有無者。圖20中之間距及Ra係使用AFM(Atomic Force Microscope：原子間力顯微鏡)而測定者。圖21(A)係圖20中之S3之凹凸以AFM測定所得者。圖21(B)係圖20中之N3之凹凸以AFM測定而得者。由圖20可知，F保持一定時，即使使脈衝數N(實際中為v)變化，凹凸之間距對每基板材料亦大致固定。亦即，形成於基板之凹凸間距係不依存於脈衝數N。
另，脈衝數N係照射至1部位之脈衝之數，以下述式求得者。
N=fREPT ×Ly/v
Ly：雷射之掃描方向之光束尺寸
v：雷射之掃描速度
又，自圖21(A)、(B)，形成於基板之凹凸之深度係2 nm至8 nm左右，若以算術平均粗糙度表示則為1 nm至20 nm左右。即，圖21(A)、(B)所示之凹凸之深度較先前之以高能量密度形成凹凸時之凹凸之深度(數百nm左右)又更淺。再者，可知若著眼於每基板材料之凹凸深度，則形成於SUS基板之凹凸深度較形成於NiP基板之凹凸深度更大幅變淺。又，可知形成於SUS基板之凹凸之間距較形成於NiP基板之凹凸之間距更大幅變窄(變小)。因此，可知使液晶定向之情形，較好使用SUS基板作為轉印用模具(母板)。當然，使液晶定向之情形，亦可使用NiP基板作為轉印用模具(母板)。
另，如由圖21(A)、(B)所知，形成於模具之凹凸未必須具有嚴密之週期性。因此，實際上，凹凸之間距係由每單位長度所含之凹凸數而得之平均值。
又，以其他方法說明關於基板11製造用之模具(母板)之製造方法。
母板可藉由於SUS等之基材表面，被膜例如DLC(類金剛石碳)等之半導體材料，使用脈衝寬度為1微微秒(10-12 秒)以下之超短脈衝雷射之所謂飛秒雷射描繪圖案，藉由於表面形成窄間距之凹凸而製造。該情形，可利用較僅使用上述之金屬材料之方法更廣範圍之雷射條件而形成，且，因形成之凹凸之深度為深如算術平均粗糙度20至60 nm，故準備之基材之平滑度容許至Ra10 nm左右。因此可緩和製造製程上之制約。
作為於基材表面被膜半導體材料之方法，有例如電漿CVD或濺鍍等。作為被膜之半導體材料，除DLC以外，可使用例如混入氟(F)之DLC(以下稱為FDLC)、氮化鈦及氮化鉻等。至於被膜之厚度若為例如1 μm即可。
圖22係表示於SUS304基材上被膜DLC(類金剛石碳)之基板(以下，稱為DLC基板)中，形成之凹凸間距成為雷射波長之一半以下之雷射條件者。圖23係表示於SUS304基材上被膜混入氟之DLC之基板(以下，稱為FDLC基板)中，形成之凹凸間距成為雷射波長之一半以下之雷射條件者。由圖22、圖23可知，若將飛秒雷射光照射至DLC或FDLC等之半導體材料上，則形成雷射光之波長之一半以下之間距之凹凸。
表1係一起顯示將對應於圖22及圖23中之黑圓形之複數點中之數點的雷射加工條件、形成之凹凸間距、算術平均粗糙度Ra及液晶定向之有無者。表1中之間距及Ra係使用AFM測定者。圖24係以AFM測定表1中D1之凹凸而得者。圖25係以AFM測定表1中F1之凹凸而得者。
表1
由圖24及圖25可知，形成於基板之凹凸間距為125 nm至180 nm左右，為照射之雷射波長800 nm之一半以下。又，形成於基板之凹凸深度為140 nm至200 nm左右，若以算術平均粗糙度表示則為30 nm至50 nm左右。即，如圖24及圖25所示之凹凸深度係與以往的將高能量照射至SUS等金屬材料而形成凹凸時之凹凸深度(數百nm程度)為相同程度。
即，可形成於半導體材料之凹凸，與以往的將高能量照射至SUS等之金屬材料而形成之凹凸相比，可保有相同深度但間距更窄。
[1.4效果]
其次，說明關於本實施之形態之製造方法之效果。
一般而言，已知若凹凸之間距越窄，則液晶之定向越容易。通常，由於可藉光形成之凹凸間距比該光之波長之一半之間距更大，故為了形成更容易使液晶定向之間距之凹凸，有必要使用接近容易使液晶定向之間距之波長的雷射光。但，即使於如此之情形中，亦有因轉印之樹脂自母板剝離時所產生之剝離應力，而使液晶難以於凹凸方向定向之問題。
另一方面，本實施之形態之模具210(母板)之製造方法中，藉由特定臨限值以下之通量之(即，通量低)飛秒雷射光之照射，而描圖具有雷射光之波長一半以下之間距的凹凸之圖案。例如，若將0.04 J/cm2 以上0.12 J/cm2 以下之通量之飛秒雷射光以1000 Hz之重複頻率、波長800 nm照射SUS基板時，則形成80 nm左右間距之凹凸。又，例如，若將0.04 J/cm2 以上0.12 J/cm2 以下之通量之飛秒雷射光以1000 Hz之重複頻率、波長800 nm照射NiP基板時，則形成240 nm左右間距之凹凸。
又，根據本發明之其他實施形態之模具210(母板)之製造方法，若將飛秒雷射光照射至DLC或FDLC等半導體材料上，則形成雷射光之波長一半以下之間距的凹凸。例如，於DLC之情形，形成125 nm左右間距之凹凸。又，例如，於FDLC之情形，形成140至180 nm左右間距之凹凸。
其結果，例如，將模具210(母板)之凹凸轉印至基板11(定向膜)上且剝離時，因可作成定向限制力強之基板11，故將具有聚合性之液晶材料塗布於該基板11上並定向、聚合時，可忽略因轉印時之剝離應力所致之影響。因此，本實施形態中，由於自相位差板10可省略無定向薄膜層，故可改善光學特性同時抑制製造成本之上升。
<2.變形例>
其次，關於相位差板10之變形例參照圖式加以說明。以下，關於與相位差板10相同之構成要素係附加相同符號，且省略適宜說明。另，變形例1至7係關於相位差板10之構成之變形例者。另，變形例1至7中，雖例示有作為基板11使用單層構造之情形，但亦可使用多層構造(例如，於基板表面形成樹脂層之2層構造)。
(變形例1)
圖26係自表面側觀看變形例1之相位差板之基板13者。本變形例中，除了於該基板13之表面上形成之槽區域13A、13B之構成以外，其餘係與上述實施之形態之相位差板10相同構成。
槽區域13A、13B係在基板13之表面，以例如條紋狀交互排列。槽區域13A係由相互沿相同方向d3延伸之複數槽130a而構成，槽區域13B係由相互沿相同方向d4延伸之複數槽130b而構成。又，方向d3、d4係相互正交。但，本變形例中，方向d3、d4相對於槽區域13A、13B之條紋狀方向S分別成0°、90°之角度。槽130a、130b之各剖面形狀係與上述實施形態之槽111a、111b相同，成為例如V字狀。
對應於此種槽區域13A、13B，形成具備相互相位差特性不同之相位差區域(未圖示)之相位差層。即，連接於基板13之表面，以條紋狀交互形成分別以方向d3、d4作為光軸之相位差區域。又，本變形例中，相位差層係由與上述實施形態之相位差層12相同之液晶材料而構成，再者關於各相位差區域，亦以相同材料及厚度而構成。藉此，各相位差區域中，滯相值互為相等，而發揮於方向d3、d4上各具有光軸之相位差特性。
又，製造本變形例之相位差板時，在形成槽區域13A、13B之步驟中，只要於基板13之表面上，按壓形成有槽區域13A、13B之反轉圖案之輥進行轉印即可，其他之步驟與上述實施形態之相位差板10相同。
如本變形例，在槽區域13A、13B中槽130a、130b之延伸方向d3、d4，可平行亦可正交於條紋狀方向S。如此，在各槽區域中之槽之延伸方向，若為相互正交即可，未限定與條紋狀方向S所成之角度。另，本變形例之相位差板與偏光子組合使用之情形中，以使該等之方向d3、d4與偏光子之透射軸方向所成角度成為45°之方式配置。
(變形例2)
圖27(A)係表示變形例2之相位差板20之剖面構造者。圖27(B)係自表面側觀察基板17者。相位差板20中，於基板17之表面圖案化有槽區域17A，形成有連接於該基板17表面之相位差層18。但，本變形例中，在基板17之整面範圍內形成有槽區域17A。槽區域17A係由沿一方向d1延伸之複數槽170a而構成。
如此，在基板17之表面中，槽區域17未必圖案化成條紋狀亦可。於上述實施形態說明之相位差板10雖係以例如適宜作為3D顯示器之構成零件加以描述，但本變形例之相位差板20不限於上述之3D顯示器，亦適用作為例如通常之2維顯示用之顯示器之視角補償薄膜(例如，A板)。又，亦可用作用以視聽3D顯示器之3D用之偏光眼鏡之相位差板。
(變形例3)
上述實施形態及其變形例中，雖例舉說明槽之剖面形狀為V字狀之情形，但槽之剖面形狀不限定於V字狀，其他形狀，例如圓形狀或多角形狀亦可。又，各槽彼此之形狀未必相同亦可，每基板上之區域，亦可使槽之深度或大小等產生變化。
(變形例4)
又，上述實施形態及其變形例中，在槽區域中，雖例舉說明複數槽無間隙地緻密排列而構成，但並不限定於此，各槽彼此間亦可設置特定間隔。又，雖例舉說明整面設置槽而構成，但應對必要之相位差特性，僅於基板上局部區域設置槽亦可。
<3.適用例> (適用例1)
圖28係表示適用例1之顯示裝置1之剖面構造者。圖29係表示顯示裝置1之積層構造模式圖。該顯示裝置1係例如分別基於右眼用之圖像信號與左眼用之圖像信號而顯示2維圖像，將該等2維圖像，藉由使用偏光眼鏡進行觀察，而實現立體視覺之3D顯示器。
顯示裝置1係例如使紅(R:Red)、綠(G:Green)、藍(B:Blue)之3原色之像素複數配置成矩陣狀，且自背光源21之側按序包含：偏光子22、驅動基板23、液晶層24、對向基板25及偏光子26。且，偏光子26之光射出側，以例如使相位差層12之側對向於偏光子26之方式，貼附有上述相位差板10。該等構成中，相位差層12中相位差區域12a、12b之各光軸方向係配置為對於偏光子26之透射軸成為45°角。又，相位差板10之槽區域11A、11B係分別對應於顯示像素區域之偶數行與奇數行，槽區域11A、11B之條紋寬係等於像素間距。
背光源21係使用例如使用導光板之邊射型或直下型之類型者，例如，以包含CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp：冷陰極螢光燈)或LED(Light Emitting Diode：發光二極體)等而構成。
驅動基板23係例如於玻璃等之透明基板23a之表面，形成TFT(Thin Film Transistor：薄膜電晶體)等之像素驅動元件者。對向基板25係例如於玻璃等之透明基板25a之表面，形成對應於上述3原色之彩色濾光片層25b者。
液晶層24係例如根據向列型液晶、蝶狀液晶、及膽固醇液晶等之液晶材料構成，且例如由VA(vertical Alignment，垂直對準)模式、IPS(In-Plane Switching，橫向電場效應)模式、及TN(Twisted Nematic，扭轉向列)模式之液晶而構成。液晶層24與各驅動基板23及對向基板25之間，設置有用以控制液晶層24之液晶分子定向之定向膜(未圖示)，例如，聚醯亞胺定向膜等。
偏光子22、26係使於特定方向振動之偏光透過，並使於與其正交之方向振動之偏光吸收或反射。該等偏光子22、26係配置為各透射軸相互正交。另，此處，偏光子22係使水平方向之偏光成份選擇性透過，偏光子26係使垂直方向之偏光成份選擇性透過。
此顯示裝置1，若自背光源21發出之光入射向偏光子22，則僅使水平方向之偏光成份透過，透過驅動基板23，且入射向液晶層24。該入射光係在液晶層24中基於圖像信號而調變且透過。透過液晶層24之光利用對向基板25之彩色濾光片25b，於3原色之各像素，分別以紅、綠、藍之光取出後，藉由偏光子26僅透過垂直方向之偏光成份。且，透過偏光子26之偏光成份利用相位差板10中之相位差層12，於各相位差區域12a、12b轉變成所定之偏光狀態，且自基板11之側射出。如此射出相位差板10之光由配帶偏光眼鏡之觀察者辨識為3維立體圖像。此時，如上所述，藉由於相位差板10未形成有定向膜，可抑制因相位差板10之光損失之發生，而提高光利用效率。藉此，可實現較先前更明亮之顯示。
另，於上述之變形例1之相位差板適用於如上所述之顯示裝置1之情形，使用例如如圖30所示之透過軸與水平方向成45°之角度而設定之偏光子27。藉此，偏光子27之透過軸方向與相位差板之各相位差區域之光軸方向，以分別成45°之角度之方式而配置。
又，相位差板10由於係貼合於顯示裝置1之前面，故成為配置於顯示器之最表面。因此，為了改善明亮處之對比度，較好於基板11之背面設置抗反射層或抗眩層(均未圖示)。再者，亦可以黑色圖案覆蓋相位差圖案彼此之邊界附近。藉由如此之構成，可抑制相位差圖案間之串擾發生。
又，製造顯示裝置1時，使用上述實施形態及其變形例之製造方法，製造相位差板10。例如，於藉由使用熱轉印或2P成型法之轉印而作成之基板11上，塗布具有聚合性之液晶材料，使其聚合而製造相位差板10。藉此，基板11之凹凸間距成為雷射光之波長之一半以下，使基板11之定向限制力變強。其結果，例如，自模具210(母板)轉印基板11(定向膜)且剝離，於該基板11上塗布具有聚合性之液晶材料塗布且定向、聚合時，可忽略因轉印時之剝離應力所致之影響。因此，因可不設置無定向薄膜層而使用使液晶定向之相位差板10，故可改善光學特性，同時抑制製造成本之上升。另，以下之各適用例中，亦同樣，因可未設置無定向薄膜層而使用使液晶定向之相位差板10，故可改善光學特性，同時抑制製造成本之上升。
(適用例2)
圖31係表示適用例2之顯示裝置2之剖面構造者。圖32係表示顯示裝置2之積層構造模式圖。該顯示裝置2係例如液晶電視或個人電腦等之2維顯示用之顯示器，係將相位差板20使用作為視角補償薄膜者。該顯示裝置2係，自背光源21之側依序包含：偏光子22、驅動基板23、液晶層24、對向基板25、及偏光子26，於偏光子22之光射出側配置變形例2之相位差板20。相位差板20係，如上所述，使相位差層18中之聚合性液晶於槽之延伸方向一樣定向者(A板)。該情形，配置成相位差板20之槽之延伸方向亦即光軸方向與偏光子22之透過軸方向所成角為0°。
此處，作為使用於如上所述之顯示器之視角補償薄膜，除上述A板之外，亦可使用C板等。又，亦可使用例如藉由照射偏光紫外線，而對相位差層賦予雙軸性之相位差板。但，於液晶層24使用VA模式之液晶之情形，較好使用A板、C板或該等兩者。
另，作為上述C板之相位差板係，相位差層具有例如對掌性向列型相(膽固醇相)，其光軸方向與基板面之法線方向一致。該C板係使沿槽之延伸方向定向之液晶分子藉由對掌性劑等之投入，而形成於基板面之法線方向具有螺旋軸之螺旋構造者。如此，於相位差層之厚度方向，亦可以使液晶分子之定向變化而構成。換言之，亦可使槽之延伸方向與相位差板之光軸方向相互不同。最終，係因為依據液晶分子於厚度方向係處於何種定向狀態，而決定作為相位差板之光學異方性之故。
如此之顯示裝置2中，由背光源21發出之光，若入射向偏光子22，則僅水平方向之偏光成份透過，並入射至相位差板20。透過相位差板20之光係依序透過驅動基板23、液晶層24、對向基板25及偏光子26，由偏光子26以垂直方向之偏光成份而射出。藉此，成為2維顯示。此處，藉由配置相位差板20，可補償由斜方向觀看之情形之液晶相位差，且減低黑色顯示時之斜方向之漏光或著色。亦即，可將相位差板20作為視角補償薄膜而使用。又，此時，藉由於相位差板20上未形成定向膜，而抑制因相位差板20所致之光損失發生，且提高光利用效率。藉此，可實現較先前更明亮之顯示。
另，作為如此之視野角補償薄膜之相位差板20，在上述適用例1之3D顯示用之顯示裝置1中，亦可配置於偏光子22與驅動基板23之間。又，相位差板20之光軸方向d1，與偏光子22之透過軸方向所成之角，雖例舉說明成為0°而配置之構成，但該等之方向所成之角度不限定於0°。例如，作為偏光子22使用圓偏光板之情形，係配置成相位差板20之光軸d1與偏光子22之透過軸方向所成角為45°。
(適用例3)
圖33係表示適用例3之顯示裝置3之剖面構造者。顯示裝置3係例如半透射型之2維顯示器者。該顯示裝置3係於驅動基板23與對向基板25之間，與顯示調變用之液晶層33A、33B並且形成有作為視角補償薄膜之相位差板20。具體而言，於驅動基板23上之選擇區域，設置有反射層34，且於對向基板25側之對向於反射層34之區域形成有相位差板20。驅動基板23與相位差板20之間，密封有液晶層33B。另一方面，驅動基板23與對置基板25之間之其他區域，密封有液晶層33A。液晶層33A、33B係藉由施加電壓而調變光，各相位差成為λ/2、λ/4。另，驅動基板23之下方配置有背光源21與偏光子22，及於對向基板25之上方配置有偏光子26(均未圖示於圖33中)。
如此，亦可為將作為視角補償薄膜之相位差板20配置於液晶單元內部之構成，亦即為內嵌單元構造。
10．．．相位差板
11．．．基板
11A．．．槽區域
11B．．．槽區域
12．．．相位差層
12-1．．．液晶層
12a．．．相位差區域
12b．．．相位差區域
31．．．基板
32．．．樹脂層
32A．．．樹脂層
111a．．．槽
111b．．．槽
112．．．模具輥
120．．．液晶分子
200．．．捲出輥
210．．．模具
210A．．．圖案區域
210B．．．圖案區域
220．．．引導輥
230．．．引導輥
240．．．夾壓輥
250．．．引導輥
260．．．引導輥
270．．．捲取輥
280．．．噴出機
290．．．UV照射機
330．．．加工輥
350．．．加工平板
400．．．雷射本體
410．．．波長
420．．．開孔
430．．．柱面透鏡
440．．．線性載物台
d1．．．方向
d2．．．方向
Lx．．．光束尺寸
Ly．．．光束尺寸
圖1(A)、(B)係表示本發明之一實施形態之相位差板之概略構成圖。
圖2係圖1之相位差板之一變形例之剖面圖。
圖3係用以說明圖1所示之相位差板之詳細構成之模式圖。
圖4(A)、(B)係用以說明圖1所示之相位差板之詳細構成之模式圖。
圖5係說明圖1所示之基板之製造方法之圖。
圖6係以圖5之方法製造之基板之剖面圖。
圖7係表示製造圖2所示之基板之裝置之概略構成圖。
圖8係以圖7之方法製造之基板之剖面圖。
圖9(A)、(B)係說明利用以圖5或圖7之方法製造之基板之相位差板之製造方法圖。
圖10係說明模具之製造方法圖。
圖11係表示製造模具時使用之超短脈衝雷射之光束點之強度分佈圖。
圖12係表示圖11之光束點之掃描順序之一例圖。
圖13係表示圖11之光束點之掃描順序之其他例之圖。
圖14係表示製造模具時使用之裝置之一例圖。
圖15係表示製造模具時使用之裝置之其他例之圖。
圖16係表示圖14、圖15之裝置中光束點之掃描順序之一例圖。
圖17係表示圖14、圖15之裝置中光束點之掃描順序之其他例之圖。
圖18係表示SUS基板中雷射條件與形成之凹凸之關係圖。
圖19係表示NiP基板中雷射條件與形成之凹凸之關係圖。
圖20係一起顯示應對圖18中之黑菱形之複數點中之數點之雷射加工條件、應對圖19中之黑三角形之複數點中之數點之雷射加工條件、形成之凹凸間距、算術平均粗糙度Ra及液晶定向之有無之圖。
圖21(A)、(B)係藉由以AFM測定圖20中之S3、N3中之凹凸而得到之圖。
圖22係表示使DLC基板中形成之凹凸間距成為雷射波長一半以下之雷射條件之圖。
圖23係表示使FDLC基板中形成之凹凸間距成為雷射波長之一半以下之雷射條件之圖。
圖24係表示條件D1中模具之凹凸之剖面形狀圖。
圖25係表示條件F1中模具之凹凸之剖面形狀圖。
圖26係表示變形例1之相位差板中基板之俯視圖。
圖27(A)、(B)係表示變形例2之相位差板之概略構成剖面圖。
圖28係表示適用例1之顯示裝置之概略構成之剖面圖。
圖29係表示圖28所示之顯示裝置之積層構造之模式圖。
圖30係表示適用例1之其他例之相位差板與偏光子之模式圖。
圖31係表示適用例2之顯示裝置之概略構成剖面圖。
圖32係表示圖31所示之顯示裝置之積層構造之模式圖。
圖33係表示適用例3之顯示裝置之概略構成剖面圖。
330．．．加工輥
400．．．雷射本體
410．．．波長
420．．．開孔
430．．．柱面透鏡

Claims (16)

  1. 一種母板之製造方法，其係藉由使用飛秒雷射，將具有特定臨限值以下之通量之直線偏光之雷射光照射至基材之表面並且掃描，而描繪具有上述雷射光之波長一半以下之間距的凹凸之圖案，上述凹凸係於與上述雷射光之偏光方向平行之方向延伸。
  2. 如請求項1之母板之製造方法，其中上述臨限值為0.12J/cm2 。
  3. 如請求項1或2之母板之製造方法，其中上述凹凸係於與上述雷射光之掃描方向交叉之方向延伸。
  4. 如請求項1或2之母板之製造方法，其中上述凹凸係於與上述雷射光之掃描方向平行之方向延伸。
  5. 如請求項1或2之母板之製造方法，其中上述通量之下限為0.04J/cm2 。
  6. 如請求項1或2之母板之製造方法，其中上述母板包含SUS或NiP。
  7. 如請求項1或2之母板之製造方法，其中上述雷射光之重複頻率係1000Hz以上。
  8. 一種定向膜之製造方法，其包含以下步驟：藉由使用飛秒雷射，將具有特定臨限值以下之通量之直線偏光之雷射光照射至基材表面並且掃描，而形成描繪具有上述雷射光之波長一半以下之間距的凹凸圖案的模具，上述凹凸係於與上述雷射光之偏光方向平行之方向延伸；及 使用上述模具，於基板表面形成於特定方向延伸之複數槽。
  9. 如請求項8之定向膜之製造方法，其中上述臨限值為0.12J/cm2 。
  10. 如請求項8或9之定向膜之製造方法，其中使用上述模具之上述圖案之形成係利用熱轉印或使用2P(Photo Polymerization，光聚合)成型法之轉印而進行。
  11. 如請求項8或9之定向膜之製造方法，其中上述圖案包含於第1方向延伸之複數之第1槽；及於正交於上述第1方向之第2方向延伸之複數之第2槽；包含上述複數之第1槽之第1槽區域，與包含上述複數之第2槽之第2槽區域係分別於上述掃描方向延伸之條紋狀，且複數之該第1槽區域與複數之該第2槽區域交替配置。
  12. 如請求項8或9之定向膜之製造方法，其中上述基板係由塑膠材料而構成。
  13. 如請求項8或9之定向膜之製造方法，其中上述基板係由於表面形成有樹脂層之基材而構成。
  14. 一種相位差板之製造方法，其包含以下步驟：藉由使用飛秒雷射，將具有特定臨限值以下之通量之直線偏光之雷射光照射至基材表面並且掃描，形成描繪具有上述雷射光之波長一半以下之間距的凹凸之圖案的模具，上述凹凸係於與上述雷射光之偏光方向平行之方向延伸； 使用上述模具，於基板表面形成於特定方向延伸之複數之槽；連接於形成上述複數之槽之基板之表面，塗布具有聚合性之液晶材料且使其定向；及使上述液晶材料聚合。
  15. 如請求項14之相位差板之製造方法，其中上述臨限值係0.12J/cm2 。
  16. 一種顯示裝置之製造方法，其係包含相位差板之顯示裝置之製造方法，其包含以下步驟：藉由使用飛秒雷射，將具有特定臨限值以下之通量之直線偏光之雷射光照射至基材表面並且掃描，形成描繪具有上述雷射光之波長一半以下之間距的凹凸之圖案的模具，上述凹凸係於與上述雷射光之偏光方向平行之方向延伸；使用上述模具，於基板表面形成於特定方向延伸之複數之槽；連接於形成上述複數之槽之基板之表面，塗布具有聚合性之液晶材料且使其定向；及藉由使上述液晶材料聚合，形成上述相位差板。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5948947B2 (ja) * 2012-02-22 2016-07-06 大日本印刷株式会社 位相差フィルム作成用シリンダー版及び位相差フィルム作成用シリンダー版の製造方法
JP6142543B2 (ja) * 2012-06-27 2017-06-07 大日本印刷株式会社 光学フィルム用転写体、光学フィルム、画像表示装置及び光学フィルムの製造方法
JP2014142462A (ja) * 2013-01-23 2014-08-07 Dainippon Printing Co Ltd 光学機能層付きタッチパネル用電極部、円偏光板付きタッチパネル電極部、タッチパネル、画像表示装置
CN103941322B (zh) * 2014-04-10 2017-01-18 合肥京东方光电科技有限公司 一种相位差板的制作方法
CN104090414B (zh) * 2014-06-27 2016-08-17 合肥京东方光电科技有限公司 显示面板、其制作方法和显示装置
CN105093686B (zh) * 2015-02-06 2018-01-12 深圳市华星光电技术有限公司 液晶配向膜制作方法及反应机台
JP6515568B2 (ja) * 2015-02-16 2019-05-22 大日本印刷株式会社 光学フィルムの製造方法
US11067855B2 (en) 2019-02-11 2021-07-20 Facebook Technologies, Llc Apparatus and methods for aligning photopolymers using an asymmetrically focused beam
WO2021166942A1 (ja) * 2020-02-20 2021-08-26 富士フイルム株式会社 位相差フィルム、円偏光板、表示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003211400A (ja) * 2002-01-22 2003-07-29 Japan Science & Technology Corp 超短パルスレーザーを用いた微細加工方法及びその加工物
WO2010032540A1 (ja) * 2008-09-22 2010-03-25 ソニー株式会社 位相差板およびその製造方法並びに表示装置

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4713518A (en) * 1984-06-08 1987-12-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device manufacturing methods
US5739880A (en) * 1995-12-01 1998-04-14 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display device having a shielding film for shielding light from a light source
JP2002169026A (ja) * 2000-09-25 2002-06-14 Fuji Photo Film Co Ltd コリメータ及びバックライトシステム
US20050018595A1 (en) * 2001-06-06 2005-01-27 Spectra Systems Corporation System for applying markings to optical media
JP3939140B2 (ja) * 2001-12-03 2007-07-04 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JP2003279705A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Sanyo Electric Co Ltd 反射防止部材
WO2003091792A1 (fr) * 2002-04-24 2003-11-06 Nitto Denko Corporation Unite d'affichage a cristaux liquides a agrandissement de l'angle de vue
US6995336B2 (en) * 2003-01-29 2006-02-07 The Regents Of The University Of Michigan Method for forming nanoscale features
JP2004360011A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Laser Gijutsu Sogo Kenkyusho 金属摺動面表面処理方法及びその装置
JP4092256B2 (ja) * 2003-06-04 2008-05-28 財団法人レーザー技術総合研究所 金属密着面表面処理方法
JP2005129769A (ja) * 2003-10-24 2005-05-19 Hitachi Ltd 半導体薄膜の改質方法、改質した半導体薄膜とその評価方法、およびこの半導体薄膜で形成した薄膜トランジスタ、並びにこの薄膜トランジスタを用いて構成した回路を有する画像表示装置
JP4729883B2 (ja) * 2003-10-31 2011-07-20 セイコーエプソン株式会社 基板の加工方法、マイクロレンズシートの製造方法、透過型スクリーン、プロジェクタ、表示装置並びに基板の加工装置
JP2005279918A (ja) * 2004-03-04 2005-10-13 Seiko Epson Corp 微細構造素子の製造方法、この方法により製造された微細構造素子、空間光変調装置及びプロジェクタ
US20050254035A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Chromaplex, Inc. Multi-photon lithography
US7435927B2 (en) * 2004-06-18 2008-10-14 Electron Scientific Industries, Inc. Semiconductor link processing using multiple laterally spaced laser beam spots with on-axis offset
JP3826145B2 (ja) * 2004-07-16 2006-09-27 株式会社クラレ 集光フィルム、液晶パネルおよびバックライト並びに集光フィルムの製造方法
WO2006026743A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-09 Fusion Optix, Inc. Enhanced light diffusing sheet
JP2006126338A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Nippon Sheet Glass Co Ltd 偏光子およびその製造方法
US20060290253A1 (en) * 2005-06-23 2006-12-28 Fusion Optix, Inc. Enhanced Diffusing Plates, Films and Backlights
KR100937292B1 (ko) * 2005-10-17 2010-01-18 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 프리즘 시트 및 그 제조 방법 및 면 광원 장치
CN101055394B (zh) * 2005-12-22 2010-10-13 日本电气液晶显示技术株式会社 液晶显示器件及使用其的终端器件
US8131518B2 (en) * 2006-02-17 2012-03-06 National University Corporation Toyohashi University Of Technology Method for forming functional spectral filter
JP3973225B1 (ja) * 2006-03-24 2007-09-12 日東電工株式会社 光学補償板、及び液晶セル、及び液晶表示装置
JP2008279597A (ja) * 2006-05-10 2008-11-20 Oji Paper Co Ltd 凹凸パターン形成シートおよびその製造方法、反射防止体、位相差板、工程シート原版ならびに光学素子の製造方法
US7784954B1 (en) * 2006-07-25 2010-08-31 Fusion Optix, Inc. Polarization sensitive light homogenizer
WO2008026454A1 (fr) * 2006-08-31 2008-03-06 Konica Minolta Opto, Inc. Film optique, procédé de fabrication de film optique, plaque de polarisation et dispositif d'affichage à cristaux liquides
US7751006B2 (en) * 2006-09-29 2010-07-06 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical element, liquid crystal display device member with the optical element, liquid crystal display device with the liquid crystal display device member, method of producing the optical element and method of evaluating birefringence functional layer
JP2008233552A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Sony Corp パターン形成基板、パターン形成方法、並びに金型
JP5363022B2 (ja) * 2007-04-11 2013-12-11 富士フイルム株式会社 光学異方性膜及び液晶表示装置
JP5487592B2 (ja) * 2007-11-06 2014-05-07 セイコーエプソン株式会社 レーザー加工方法
US20100258752A1 (en) * 2007-12-12 2010-10-14 Bridgestone Corporation Optical filter, optical filter for display, and display and plasma display panel provided with the optical filter
KR101197162B1 (ko) * 2008-08-27 2012-11-09 주식회사 엘지화학 면상 스위칭 모드 액정 표시 장치
BRPI0918511A2 (pt) * 2008-09-17 2015-12-01 Sharp Kk película antirreflexiva e método de produção desta
JP5428509B2 (ja) * 2009-05-11 2014-02-26 ソニー株式会社 ２次元固体撮像装置、及び、２次元固体撮像装置における偏光光データ処理方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003211400A (ja) * 2002-01-22 2003-07-29 Japan Science & Technology Corp 超短パルスレーザーを用いた微細加工方法及びその加工物
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