TWI690751B - 基板、生產基板的方法及光學裝置 - Google Patents

Abstract

本申請案是關於一種特定類型間隔物形成於其上的基板、 一種包括形成於間隔物上的配向薄膜的基板以及一種使用此類基板的光學裝置。在本申請案中，可提出一種能夠形成確保所需暗化的高步階間隔物的結構。

Description

基板、生產基板的方法及光學裝置

本申請案主張基於2017年7月27日申請的韓國專利申請案第10-2017-0095465號及2018年7月26日申請的韓國專利申請案第10-2018-0087289號的優先權權益，所述申請案的揭露內容以全文引用之方式併入本文中。

本申請案是關於一種基板。

已知一種能夠藉由在彼此相對設置的基板之間設置諸如液晶化合物或液晶化合物及染料的混合物的光調變材料來調整光透射率或顏色或反射率的光學裝置。舉例而言，專利文獻1揭露所謂的應用液晶主體及二向色染料客體的混合物的賓主單元(guest host cell；GH單元)。

在此類裝置中，所謂的間隔物位於基板之間以維持基板之間的間隔。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：歐洲專利公開案第0022311號

本申請案提供一種基板。本申請案的一個目的為提供具有高光學密度的黑色間隔物形成於其上的基板，其中間隔物藉由極佳黏著性黏附到基底層或基底層上的電極層且在應用至產品時並不引起諸如漏光的缺陷。本申請案的另一目的為提供一種用於製造基板的方法，此類間隔物應用至所述基板。

本申請案提供一種基板，包括基底層及形成於所述基底層上的黑色管柱狀間隔物且具有1.1至4範圍內的光學密度，所述黑色管柱狀間隔物的頂部為半球形。

本申請案提供一種產生基板的方法，所述基板包括形成於基底層上的黑色管柱狀間隔物且具有1.1至4範圍內的光學密度，所述黑色管柱狀間隔物的頂部為半球形，所述方法包括：在形成形成於所述基底層上的所述黑色管柱狀間隔物的光可固化材料由含有遮光層的壓印罩幕來按壓的狀態下固化所述光可固化材料的步驟。含有遮光層的所述壓印罩幕具有凹面半球形形狀形成於光透射性主體的一個表面上的形式，且所述遮光薄膜形成於所述主體的表面上，所述半球形形狀並未形成於所述表面上，以及所述光可固化材料在所述凹面半球形形狀形成於其上的所述表面與所述光可固化材料緊密接觸的狀態下固化。

本申請案提供一種光學裝置，包括上述的基板及第二基板，所述第二基板與所述基板相對設置且藉由所述基板中的間隔 物維持與所述基板的間隙。

本申請案關於一種其上形成間隔物的基板及一種使用此類基板的光學裝置。本申請案可提供一種可應用於能夠調整光透射率、顏色及/或反射率的光學裝置的基板，因而防止在驅動裝置時出現漏光等且確保均勻光學性能。

9:主體

100:基底層

200:間隔物/層

300:電極層

400:壓敏黏著層

500:基底薄膜

900:罩幕

901:模具

902:遮光薄膜/黑色層

1000:主體

2000:遮光層

3000:保護層

9011:半球形形狀/凹面部分

a:水平長度

b:垂直長度

H1、H2、H3:高度

P:長度

R:曲率半徑

W1、W2、W3:寬度

圖1、圖2以及圖18為本申請案的基板的形式的示意圖。

圖3至圖12為用於說明本申請案的半球形間隔物的形狀的示意圖。

圖13為示出可用於製造本申請案的間隔物的罩幕的形狀的圖式。

圖14為一種使用圖13的罩幕製造間隔物的方法的示意圖。

圖15及圖16為形成於間隔物上的配向薄膜的例示性橫截面的示意圖。

圖17為用於說明一種實施某一不規則度的方法的圖式。

圖19及圖20為實例中所產生的半球形間隔物的相片。

圖21為應用於比較例的間隔物產生的罩幕的圖式。

圖22及圖23為比較例中所形成的間隔物的相片。

圖24至圖26為示出實例或比較例的黏著性測試結果的相片。

在本說明書中所提及的物理特性中，除非另外說明，否則當所量測溫度影響結果時，相關物理特性為在室溫下量測的物理特性。術語室溫為未經加熱或冷卻的自然溫度，所述溫度可為例如10℃至30℃範圍內的任何溫度，或約23℃或約25℃左右。另外，除非本文中另外說明，否則溫度的單位為℃。

在本說明書中所提及的物理特性中，除非另外說明，否則當經量測壓力影響結果時，相關物理特性為在室內壓力下量測的物理特性。術語常壓為未經加壓或減壓的自然壓力，其中通常約1標準大氣壓被稱為常壓。

本申請案的基板包括基底層及存在於基底層上的間隔物。

舉例而言，可在無特別侷限性的情況下應用在諸如液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)的已知光學裝置的構形中的基板中的任何基底層來作為基底層。舉例而言，基底層可為無機基底層或有機基底層。玻璃基底層等可例示作為無機基底層，以及各種塑膠薄膜等可例示作為有機基底層。塑膠薄膜可藉由以下例示：三乙醯纖維素(triacetyl cellulose；TAC)薄膜；諸如降冰片烯衍生物的環烯共聚物(cycloolefin copolymer；COP)薄膜；諸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate)；PMMA)的丙烯酸薄膜；聚碳酸酯(polycarbonate；PC)薄膜；諸如聚乙烯(polyethylene；PE)或聚丙烯(polypropylene；PP)的聚烯烴薄膜；聚乙烯醇(polyvinyl alcohol；PVA)薄膜；二乙醯基纖維素(diacetyl cellulose；DAC)薄膜；聚丙烯酸酯(polyacrylate；Pac)薄膜；聚醚碸(polyether sulfone；PES)薄膜；聚醚醚酮(polyetheretherketone；PEEK)薄膜；聚苯碸(polyphenylsulfone；PPS)薄膜、聚醚醯亞胺(polyetherimide；PEI)薄膜；聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate；PEN)薄膜；聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephtalate；PET)薄膜；聚醯亞胺(polyimide；PI)薄膜；聚碸(polysulfone；PSF)薄膜或聚芳酯(polyarylate；PAR)薄膜，及其類似物，但不限於此。

在本申請案的基板中，基底層的厚度亦不受特別限制，其中可取決於應用選擇適當的範圍。

間隔物存在於基底層上。間隔物可固定至基底層。在此情況下，間隔物可與基底層直接接觸固定，或若基底層與間隔物之間存在其他層，則其可固定於相關的其他層上。所述種類的另一層包含對於驅動光學裝置而言必要的已知層，且舉例而言，可例示在下文描述的電極層等。

舉例而言，基板可具有電極層進一步存在於基底層與管柱狀間隔物之間的結構，且間隔物與電極層接觸。

圖1為間隔物200形成於基底層100上的情況的圖以及圖2為電極層300形成於基底層100上且間隔物200形成於所述基底層上的情況的圖。

在一個實例中，間隔物可為黑色管柱狀間隔物。在本申請案中，術語黑色間隔物可意謂其光學密度經量測在1.1至4範圍內的間隔物。光學密度可藉由量測黑色間隔物的透射率(單位：%)或包括與黑色間隔物相同的組件的層的透射率(單位：%)來獲得且隨後將其代入至光學密度的公式(光學密度=-log₁₀(T)，其中T 為透射率)中。在本文中，包括與黑色間隔物相同的組件的層可例如藉由諸如塗佈、氣相沈積或電鍍來形成。此時，所形成的層的厚度可與黑色間隔物的高度相同，或約12微米左右。舉例而言，在所述類別的黑色間隔物中，可包含一種情況：由與黑色間隔物相同的組件所形成的具有約12微米厚度的層的光學密度在上文所提到的範圍內，實際黑色間隔物的光學密度在以上範圍內，或藉由考慮到實際黑色間隔物的厚度轉化具有約12微米厚度的層的光學密度來獲得的值在以上範圍內。此類光學密度可例如藉由用於評估以下實例或比較例中的間隔物的光學密度的方法來獲得。在另一實例中，此類光學密度可為小於或等於約3.8、小於或等於約3.6，小於或等於約3.4、小於或等於約3.2、小於或等於約3、小於或等於約2.8、小於或等於約2.6、小於或等於約2.4、小於或等於約2.2、小於或等於約2，或可為大於或等於1.2、大於或等於1.4，或大於或等於1.6。

在能夠調整光透射率、顏色及/或反射率的光學裝置中，間隔物存在的區域成為光學非活性區，且在本申請案中，經由將上文所提及的光學密度應用至黑色間隔物，可防止在驅動裝置時出現漏光或類似現象且可確保均勻光學性能。

此類黑色間隔物可例如藉由將能夠實現黑色的組件添加至通常用於產生管柱狀間隔物的材料來產生。

舉例而言，間隔物可包括能夠暗化的顏料或染料及其類似物，且具體言之，金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氮氧化物、碳黑、石墨、偶氮類顏料、酞菁顏料或碳類材料及其類似物。鉻氧化物(Cr_xo_y等)或銅氧化物(Cu_xO_y等)及其類似物可例示作為上 文可應用的金屬氧化物，且氮氧化鋁(Al_xO_yN_z等)可例示作為金屬氮氧化物，但不限於此。另外，諸如碳奈米管(carbon nanotube；CNT)的多孔碳、石墨烯以及活性碳可例示作為碳類材料，但不限於此。

舉例而言，黑色間隔物可通過組合所述材料(例如，碳類材料)連同可固化樹脂且隨後將其固化，或以適當方式將所述材料自身應用至沈積或電鍍等來製造。

然而，可用於本申請案中的所述類型的顏料、染料等不限於以上內容，且可取決於所需暗化(光學密度)等選擇適當類型，且亦可考慮到暗化等選擇間隔物中的比。

在一個實例中，間隔物可具有1微米至50微米範圍內的高度。在另一實例中，高度可為大於或等於3微米、大於或等於5微米、大於或等於7微米、大於或等於9微米、大於或等於11微米、大於或等於13微米、大於或等於15微米、大於或等於17微米、大於或等於19微米、大於或等於21微米、大於或等於23微米、大於或等於25微米，或大於或等於27微米。在另一實例中，高度可為小於或等於48微米、小於或等於46微米、小於或等於44微米、小於或等於42微米、小於或等於40微米、小於或等於38微米、小於或等於36微米、小於或等於34微米、小於或等於32微米、小於或等於30微米、小於或等於28微米，或小於或等於26微米。

在本申請案中，管柱狀間隔物的形狀不受特別限制，且舉例而言，圓柱形形狀，諸如三角形、四邊形、五邊形或六邊形管柱狀形狀的多邊形管柱狀形狀，或在下文描述的半球形形狀，網格形 狀或其他形狀皆可適用。在一個實例中，間隔物可為半球形間隔物，半球形部分至少形成於頂部上。藉由應用具有此類半球形部分的間隔物，即使當在配向薄膜形成於上面形成有間隔物的基底層上之後執行諸如摩擦定向或光定向的定向處理時，甚至可在間隔物存在的區域中執行均勻定向處理，而不影響間隔物的步階。

在本申請案中，術語半球形部分可意謂間隔物的包含其中橫截面的軌線具有預定曲率的弧形形狀的部分。另外，半球形部分的橫截面的軌線可包含曲率的中心存在於橫截面軌線內部的弧形部分。

在一個實例中，半球形部分的橫截面軌線的最大曲率可為小於或等於2,000毫米^-1。如吾人所知，曲率為表示線的曲度的數值，定義為曲率半徑的倒數，所述曲率半徑為相關曲線的預定點處的相切圓的半徑。就直線而言，曲率為0，且曲率較大，曲線的弧度越大。

藉由控制半球形部分的彎曲程度使得半球形部分的橫截面軌線的最大曲率為小於或等於2,000毫米^-1，即使當在半球形部分的頂部處執行配向薄膜的定向處理時亦可執行均勻定向處理。在本文中，用於確認半球形部分的橫截面軌線的橫截面可為基底層的任何法平面。另外，最大曲率可意謂可在半球形部分的橫截面軌線上獲得的全部相切圓的曲率之中的最大曲率。換言之，半球形部分的橫截面軌線可能不包含曲率超過2,000毫米^-1的此程度的彎曲部分。

在另一實例中，最大曲率可為小於或等於1,800毫米^-1、小於或等於1,600毫米^-1、小於或等於1,400毫米^-1、小於或等於 1,200毫米^-1、小於或等於1,000毫米^-1、小於或等於900毫米^-1、小於或等於950毫米^-1、小於或等於800毫米^-1、小於或等於750毫米^-1、小於或等於700毫米^-1、小於或等於650毫米^-1、小於或等於600毫米^-1、小於或等於550毫米^-1、小於或等於500毫米^-1、小於或等於450毫米^-1、小於或等於400毫米^-1、小於或等於350毫米^-1、小於或等於300毫米^-1、小於或等於250毫米^-1、小於或等於200毫米^-1，或小於或等於150毫米^-1左右。在另一實例中，最大曲率可為大於或等於5毫米^-1、大於或等於10毫米^-1、大於或等於15毫米^-1、大於或等於20毫米^-1、大於或等於25毫米^-1、大於或等於30毫米^-1、大於或等於40毫米^-1、大於或等於45毫米^-1，或大於或等於50毫米^-1。

半球形部分的橫截面軌線可包含或可不包含具有0曲率的部分，亦即，線性部分。

舉例而言，圖3為並不包含具有0曲率的部分的半球形部分的橫截面軌線的實例，以及圖4為包含具有0曲率的部分的半球形部分的橫截面軌線的實例。

間隔物包括如上至少在頂部的半球形部分。

間隔物可以各種形狀形成，只要其包括半球形部分即可。舉例而言，半球形間隔物可為半球形部分直接形成於基底層的表面上的形狀，如圖3或圖4中所示出，或可為在頂部處包含半球形部分的管柱狀間隔物，如圖5或圖6中所示出。

在半球形間隔物的半球形部分中，橫截面軌線可不包含具有0曲率的部分，如圖3或圖5中所示出，或橫截面軌線亦可包含具有0曲率的部分(頂部上的平坦表面)，如圖4或圖6中所 示出。在下文中，為方便起見，與圖3或圖5中的間隔物的半球形部分的形狀相同的半球形部分可被稱為普通半球形部分，以及具有平坦表面形成於頂部上的半球形部分，如圖4或圖6中的間隔物的半球形部分可被稱為平坦半球形部分。

在圖3至圖6中，H2為半球形部分的高度，R為半球形部分的曲率半徑，W1為平坦半球形部分的平坦表面的長度(寬度)，W2為間隔物的寬度，H1為藉由自間隔物的總高度減去半球形部分的高度H2獲得的值。

半球形部分可為完整半球形形狀或可為具有近似半球形形狀的一個半球形形狀。完整半球形形狀可為滿足下文將描述的關係式1的半球形形狀，以及近似半球形形狀可為滿足下文關係式2至關係式4中的任一者的半球形形狀。

半球形部分可具有橫截面形狀滿足下文關係式1至關係式4中的任一者的形狀。

[關係式1]a=b=R

[關係式2]a≠b=R或b≠a=R

[關係式3]a=b<R

[關係式4]a≠b<R

在關係式1至關係式4中，a為在半球形部分區段的虛擬相切圓的圓心處量測的半球形部分區段的水平長度，b為在半球形 部分區段的虛擬相切圓的圓心處測量的半球形部分區段的垂直長度，以及R為半球形部分區段的虛擬相切圓的曲率半徑。

關係式1至關係式4中的曲率半徑對應於圖3至圖6中由R指示的長度。

在關係式1至關係式4中，虛擬相切圓可意謂在與形成半球形部分的曲線相切的多個虛擬相切圓之中的具有最大曲率半徑的相切圓。

若半球形部分為如圖3及圖5中所示出的普通半球形部分，則半球形部分整體的橫截面為曲線，且因此在與相關曲線的任何點相切的多個虛擬相切圓之中的具有最大曲率半徑的相切圓可為如關係式1至關係式4所提及的相切圓。另外，若半球形部分為如圖4及圖6中所示出的平坦半球形部分，則在與除半球形部分區段中的頂部上的平直線之外的兩側曲線的任何點相切的多個虛擬相切圓之中的具有最大曲率半徑的相切圓成為如關係式1至關係式4中所提及的虛擬相切圓。

在關係式1至關係式4中，水平長度為在虛擬相切圓的中心點處在與基底層表面(圖3至圖6中的圖式元件符號100)水平的方向上所量測的長度，以及垂直長度為在與基底層表面(圖3至圖6中的圖式元件符號100)垂直的方向上所量測的長度。

在關係式1至關係式4中，a為如在水平方向上進行時量測的自半球形部分區段的虛擬相切圓的圓心至半球形部分封端的點的長度。此水平長度可具有兩個長度，如在向右方向上進行時量測的距離虛擬相切圓的圓心的長度以及在向左方向上進行時量測的長度，其中關係式1至關係式4中所應用的意謂兩個長度中的 較短長度。就半球形部分具有圖3及圖5的形狀而言，水平長度a為對應於間隔物的寬度W2的1/2的值。另外，在圖4及圖6的情況下，藉由將平面部分的長度(寬度)W1與兩倍的水平長度a相加獲得的值(2a+W1)可對應於間隔物的寬度W2。

在關係式1至關係式4中，b為自半球形部分區段的虛擬相切圓的圓心至在垂直方向上進行時半球形部分首先相交的點的長度。通常，此垂直長度b可與半球形部分的高度(例如，由圖3至圖6中的符號H2指示的長度)大致相同。

圖7為滿足上文關係式1的半球形部分的橫截面弧形形狀，示出半球形部分的曲線具有完整圓形曲線(亦即，與虛擬相切圓的曲線一致)的情況。

另外，圖8至圖12示出滿足關係式2至關係式4中的任一者的半球形部分的近似弧形形狀。

可於間隔物的底部(例如接觸基底層側面的底部)形成楔形部分，在所述楔形部分中，橫截面軌線為曲率中心形成於橫截面外部的弧形形狀。藉由此形式，根據本申請案的間隔物的特定形狀的極佳效應(例如均勻定向處理等的達成)可經進一步改善。

具有與上文相同的形狀的間隔物的尺寸不受特別限制，可考慮到例如所需光學裝置的單元空隙或孔隙比等適當地選擇尺寸。

舉例而言，半球形部分的高度(圖3至圖6中的H2)可在1微米至20微米範圍內。在另一實例中，高度可為大於或等於2微米、大於或等於3微米、大於或等於4微米、大於或等於5微米、大於或等於6微米、大於或等於7微米、大於或等於8微米、 大於或等於9微米、大於或等於10微米，或大於或等於11微米。在另一實例中，高度亦可為小於或等於19微米、小於或等於18微米、小於或等於17微米、小於或等於16微米、小於或等於15微米、小於或等於14微米、小於或等於13微米、小於或等於12微米，或小於或等於11微米。

半球形部分的寬度(圖3至圖6中的W2)可在2微米至40微米範圍內。在另一實例中，寬度可為大於或等於4微米、大於或等於6微米、大於或等於8微米、大於或等於10微米、大於或等於12微米、大於或等於14微米、大於或等於16微米、大於或等於18微米、大於或等於20微米，或大於或等於22微米。在另一實例中，寬度可為小於或等於38微米、小於或等於36微米、小於或等於34微米、小於或等於32微米、小於或等於30微米、小於或等於28微米、小於或等於26微米、小於或等於24微米，或小於或等於22微米。

當間隔物具有如圖3或圖4中所示出的形狀時，間隔物的高度可與半球形部分的高度相同，且當間隔物具有如圖5及圖6中所示出的形狀時，其可為藉由管柱狀部分的高度H1加上半球形部分的高度獲得的值。在一個實例中，所述高度可在1微米至50微米範圍內。

在另一實例中，高度可為大於或等於3微米、大於或等於5微米、大於或等於7微米、大於或等於9微米、大於或等於11微米、大於或等於13微米、大於或等於15微米、大於或等於17微米、大於或等於19微米、大於或等於21微米、大於或等於23微米、大於或等於25微米，或大於或等於27微米。在另一實 例中，高度可為小於或等於48微米、小於或等於46微米、小於或等於44微米、小於或等於42微米、小於或等於40微米、小於或等於38微米、小於或等於36微米、小於或等於34微米、小於或等於32微米、小於或等於30微米、小於或等於28微米，或小於或等於26微米。

藉由如上控制半球形間隔物或半球形管柱狀間隔物的尺寸，即使對於形成於間隔物的頂部上的配向薄膜，亦可執行均勻定向處理且可維持均勻單元空隙，且因此當基板已經應用於產生光學裝置時，相關裝置的性能可得到極好地維持。

間隔物可例如藉由以適合比率將上文所提及的用於暗化的染料或顏料與用於製造管柱狀間隔物等混合來產生。在一個實例中，間隔物可藉由併入紫外線可固化樹脂連同上文所提及的顏料或染料來形成。舉例而言，其可藉由在一定狀態下固化紫外線可固化化合物來形成，其中紫外線可固化化合物的形狀在能夠藉由下文將描述的壓印方法形成所需形狀的狀態下得以維持，其中紫外線固化樹脂(為紫外線可固化化合物的固化產物)可形成間隔物。可用於形成間隔物的特定種類的紫外線可固化化合物不受特別限制，且舉例而言，丙烯酸酯類聚合材料或環氧化物類聚合物等可使用，但不限於此。

在本申請案中，藉由應用此類材料產生上文所描述類型的間隔物的方式不受特別限制，但為了根據所需設計內容製造具有極佳黏著性的半球形間隔物，有必要應用本文中所描述的以下壓印方法。

間隔物可藉由應用包含如圖13中示意性地所示出的遮光 層的壓印罩幕來產生。圖13的罩幕具有以下型式：凹面半球形形狀9011形成於光透射性(例如，紫外線透射性)主體的一個表面上，且遮光薄膜902形成於其中沒有形成半球形形狀的其上形成半球形形狀9011的表面上的部分上。如圖中所示，半球形形狀9011可藉由在壓印罩幕的主體9的一個側面上形成壓印模具901及在模具901上形成半球形形狀9011及遮光薄膜902來產生。若需要，其上形成遮光薄膜902的表面可經受適當脫模處理。

在圖14中示出用於使用具有與上文相同形狀的罩幕產生間隔物的例示性方法。如在圖14中，將紫外線可固化化合物層200首先形成於基底層100的表面上且將罩幕900的凹面部分按壓在層200上。隨後，若所述化合物層200藉由用紫外光等照射罩幕900的頂部來固化，則化合物根據形成於罩幕900上的半球形形狀固化以形成間隔物。隨後，間隔物可藉由移除罩幕900及移除未固化化合物而以固定在基底層100上的形式得以形成。

所需半球形或半球形管柱狀間隔物可藉由調整上文方法中的待照射的紫外光的量、罩幕的按壓程度及/或罩幕900的半球形形狀等來製造。

儘管圖14示出使用用於製造半球形間隔物的罩幕的方法，如上文所描述，間隔物的形狀不受限制，且因此罩幕的形狀可根據所需間隔物的形狀而變化。

除基底層及間隔物以外，本申請案的基板亦可包括驅動光學裝置所需的其他元件。此等元件是眾所周知的，且通常，存在電極層等。在一個實例中，基板可更包括基底層與間隔物之間的電極層。已知材料可適用於所述電極層。舉例而言，電極層可包括金 屬合金、導電化合物或其兩種或超過兩種混合物。此材料可例示為：金屬，諸如金、CuI；氧化物材料，諸如氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide；IZO)、氧化鋅錫(zinc tin oxide；ZTO)、摻雜有鋁或銦的鋅氧化物、氧化鎂銦、氧化鎳鎢、ZnO、SnO₂或In₂O₃；金屬氮化物，諸如氮化鎵；金屬硒化物，諸如硒化鋅；金屬硫化物，諸如硫化鋅；或類似物。透明的正電洞噴射電極層亦可藉由使用Au、Ag或Cu的金屬薄膜等與具有高折射率的透明材料(諸如ZnS、TiO₂或ITO)的層合物形成。

電極層可藉由諸如氣相沈積、濺鍍、化學氣相沈積或電化學手段的任何手段形成。亦可以已知方式在無任何特別限制的情況下圖案化電極層，且所述電極層可例如經由已知光微影或一種使用蔭罩幕或類似物的方法加以圖案化。

本申請案的基板可更包括存在於基底層及間隔物上的配向薄膜。

因此，本申請案的另一例示性基板可包括基底層；存在於基底層上的間隔物；以及形成於基底層及間隔物上的配向薄膜。

在本文中，基底層及間隔物的細節如上文所描述。

另外，形成於基底層及間隔物上的所述配向薄膜的種類不受特別限制，其中已知配向薄膜，例如已知摩擦配向薄膜或光配向薄膜可適用。

於基底層及間隔物上形成配向薄膜及在其上執行定向處理的方法亦是根據已知方法。

然而，若在一個實例中，配向薄膜形成於上文所描述的半球形間隔物上，則配向薄膜亦可具有取決於間隔物的形狀的獨特 形狀。圖15為示意性地示出此類配向薄膜的橫截面軌線的圖。圖15為形成於間隔物上的配向薄膜的橫截面形狀的實例，其中頂部示出曲率中心形成於橫截面的內側上同時具有預定的寬度W3及高度H3的半球形形狀。

舉例而言，配向薄膜亦可包括上文所描述的頂部上的半球形部分。在此情況下，半球形部分可具有小於或等於2,000毫米^-1的橫截面軌線的最大曲率。在另一實例中，最大曲率可為小於或等於1,800毫米^-1、小於或等於1,600毫米^-1、小於或等於1,400毫米^-1、小於或等於1,200毫米^-1、小於或等於1,000毫米^-1、小於或等於900毫米^-1、小於或等於950毫米^-1、小於或等於800毫米^-1、小於或等於750毫米^-1、小於或等於700毫米^-1、小於或等於650毫米^-1、小於或等於600毫米^-1、小於或等於550毫米^-1、小於或等於500毫米^-1、小於或等於450毫米^-1、小於或等於400毫米^-1、小於或等於350毫米^-1、小於或等於300毫米^-1、小於或等於250毫米^-1、小於或等於200毫米^-1，或小於或等於150毫米^-1左右。在另一實例中，最大曲率可為大於或等於5毫米^-1、大於或等於10毫米^-1、大於或等於15毫米^-1、大於或等於20毫米^-1、大於或等於25毫米^-1、大於或等於30毫米^-1、大於或等於40毫米^-1、大於或等於45毫米^-1，或大於或等於50毫米^-1。

配向薄膜的半球形部分的橫截面軌線可包含或可不包含具有0曲率的部分，亦即，線性部分。

形成於如上間隔物上的配向薄膜的高度及寬度亦根據存在於底部上的間隔物的高度與寬度及所形成配向薄膜的厚度等來判定，其不受特別限制。

舉例而言，半球形部分的高度(圖15中的H3)可在1微米至50微米範圍內。在另一實例中，高度可為大於或等於2微米、大於或等於3微米、大於或等於4微米、大於或等於5微米、大於或等於6微米、大於或等於7微米、大於或等於8微米、大於或等於9微米、大於或等於10微米，或大於或等於11微米。在另一實例中，高度亦可為小於或等於48微米、小於或等於46微米、小於或等於44微米、小於或等於42微米、小於或等於40微米、小於或等於38微米、小於或等於36微米、小於或等於34微米、小於或等於32微米、小於或等於30微米、小於或等於28微米、小於或等於26微米、小於或等於24微米、小於或等於22微米、小於或等於19微米、小於或等於18微米、小於或等於17微米、小於或等於16微米、小於或等於15微米、小於或等於14微米、小於或等於13微米、小於或等於12微米，或小於或等於11微米。

另外，半球形部分的寬度(圖15中的W3)可在1微米至80微米範圍內。在另一實例中，寬度可為大於或等於2微米、大於或等於3微米、大於或等於4微米、大於或等於6微米、大於或等於8微米、大於或等於10微米、大於或等於12微米、大於或等於14微米、大於或等於16微米、大於或等於18微米、大於或等於20微米，或大於或等於22微米。在另一實例中，寬度可為小於或等於78微米、小於或等於76微米、小於或等於74微米、小於或等於72微米、小於或等於70微米、小於或等於68微米、小於或等於66微米、小於或等於64微米、小於或等於60微米、小於或等於58微米、小於或等於56微米、小於或等於54微 米、小於或等於52微米、小於或等於50微米、小於或等於48微米、小於或等於46微米、小於或等於44微米、小於或等於42微米、小於或等於40微米、小於或等於38微米、小於或等於36微米、小於或等於34微米、小於或等於32微米、小於或等於30微米、小於或等於28微米、小於或等於26微米、小於或等於24微米或小於或等於22微米。

就本申請案的基板而言，可藉由將間隔物的形狀調整成獨特半球形形狀而均勻地執行形成於間隔物上的配向薄膜的定向處理，而不受間隔物的步階影響。

為了使此效應最大化，配向薄膜的形狀可經進一步控制。

舉例而言，如同配向薄膜的橫截面所示出於圖15及圖16中，自配向薄膜的橫截面中的與基板層接觸的點面向上的區域可為其中曲率中心形成於橫截面外部的弧形形狀，其中曲率半徑R1及曲率半徑R2為由配向薄膜的曲線形狀形成的兩個圓的曲率半徑。此形狀可例如根據間隔物的形狀及配向薄膜的形成條件來形成。因此，即使當對配向薄膜執行諸如摩擦處理的定向處理時，可執行並未受間隔物的步階影響的均勻定向處理。

基底層可藉由包括相同或不同間隔物(包含如上文所提及的半球形間隔物)而包括多個間隔物。此類多個間隔物可設置在基底層上，同時具有預定規則性及不規則性。特定而言，就經排列以具有彼此不同的間距而言，基底層上的多個間隔物中的至少一部分可呈不規則排列，但就經排列而在區域之間具有根據預定規則測定的實質上相同密度而言可為規則的。

亦即，在一個實例中，設置於基底層上的間隔物中的至少 一部分可經設置以具有彼此不同的間距。

在本文中，當已選擇多個間隔物中的一部分以按其他間隔物不存在於閉合圖形中的狀態來形成閉合圖形時，術語間距可定義為閉合圖形的側邊的長度。另外，除非另外說明，否則間距的單位為微米。

因此形成的閉合圖形可為三角形、四邊形或六邊形。亦即，當已視情況選擇多個間隔物之中的三個間隔物且使其彼此連接時，形成三角形；當已選擇四個間隔物且使其彼此連接時，形成四邊形；且當已選擇六個間隔物且連接時，形成六邊形。

舉例而言，若存在於基底層上的間隔物之中的四個間隔物視情況選擇且由假想線(虛線)連接，則形成為閉合圖形的四邊形。形成在確定間距時形成的閉合圖形，使得其中不存在間隔物，且舉例而言，若構成閉合圖形的間隔物形成使得其中存在另一間隔物，則其並非判定間距的閉合圖形。

在一個實例中，為因此形成的閉合圖形的三角形、四邊形或六邊形的側邊之中具有相同長度的側邊的數目的比率(%)(就三角形而言，100×(長度相同的側邊的數目)/3；就四邊形而言，100×(長度相同的側邊的數目)/4；且就六邊形而言，100×(長度相同的側邊的數目)/6)可為小於或等於85%。在另一實例中，所述比率可小於或等於84%、小於或等於80%、小於或等於76%、小於或等於67%、小於或等於55%，或小於或等於40%。所述比率的下限不受特別限制。亦即，在一些情況下，由於閉合圖形的全部側邊的長度可能不相同，所述比率的下限可為0%。

如上文所描述，本申請案的間隔物的排列不規則，因為其 至少部分具有不同間距，但此不規則性受控於某種規則性。在本文中，所述規則性可意謂間隔物的排列密度在某些區域之間實質上彼此接近。

舉例而言，若多個不規則排列的間隔物的正常間距為P，則當已在基底層的表面上視情況選擇以10P作為單側長度的兩個或超過兩個正方形區域時，存在於每一正方形區域中的間隔物的數目的標準偏差小於或等於2。

在本文中，術語正常間距意謂在實際上不規則地設置在基底層上的多個間隔物因考慮到間隔物的數目及基底層的面積而經置放使得幾乎所有間隔物以相同間距設置的狀態下，鄰近間隔物的中心之間的距離。

已知確認全部上文提及的間隔物經設置以具有相同間距的虛擬狀態的方式，其可藉由使用諸如CAD、MATLAB、STELLA或Excel的隨機數產生程式來達成。

標準偏差為表示數個間隔物的分散程度的數值，其為藉由分散度的正平方根測定的數值。

亦即，當已在其上形成有間隔物的基底層的表面上視情況指定至少兩個或超過兩個矩形區域且隨後已獲得存在於所述區域中的間隔物的數目的標準偏差時，標準偏差小於或等於2。在另一實例中，標準偏差可為小於或等於1.5、小於或等於1或小於或等於0.5。另外，標準偏差意謂數值越低，所需規則性越容易達成，且因此所述下限不受特別限制，其可為例如0。

在本文中，指定矩形區域的數目不受特別限制，只要其大於或等於2即可，但在一個實例中，所述數目可經選擇作為在基 底層的表面上視情況經選擇以免彼此重疊的矩形區域的數目，其限制條件為視情況選擇的區域所佔據的面積為基底層的總面積的大於或等於約10%、大於或等於20%、大於或等於30%、大於或等於40%、大於或等於50%、大於或等於60%、大於或等於70%、大於或等於80%或大於或等於90%。

形成任意矩形區域的單側的正常間距(P)的範圍可藉由存在於基底層上的間隔物的數目及相關基底層的面積測定，如上文所描述，所述間距不受特別限制，且通常，其可在100微米至1,000微米的範圍內。

儘管不受特別限制，但如上存在於視情況選擇的正方形區域中的間隔物的平均數目可為例如約80至150左右。在另一實例中，平均數目可為大於或等於82、大於或等於84、大於或等於86、大於或等於88、大於或等於90、大於或等於92、大於或等於94、大於或等於96，或大於或等於98。而且，在另一實例中，平均數目可為小於或等於148、小於或等於146、小於或等於144、小於或等於142、小於或等於140、小於或等於138、小於或等於136、小於或等於134、小於或等於132、小於或等於130、小於或等於128、小於或等於126、小於或等於124、小於或等於122、小於或等於120、小於或等於118、小於或等於116、小於或等於114，或小於或等於112。

而且，上文所提及的標準偏差(SD)與間隔物的平均數目(A)的比(SD/A)可為小於或等於0.1。在另一實例中，所述比可為小於或等於0.09、小於或等於0.08、小於或等於0.07、小於或等於0.06、小於或等於0.05、小於或等於0.04，或小於或等 於0.03。

可視情況改變所述平均數目(A)或所述比(SD/A)，且舉例而言，可考慮到透射率、單元間隙及/或應用基板的裝置中所需單元間隙的均勻性及類似因素而改變所述數值。

在另一實例中，當其上形成有不規則設置的間隔物的基底層的表面已劃分成兩個或超過兩個具有相同面積的區域時，每一單元區域中的間隔物的數目的標準偏差可為小於或等於2。

在本文中，標準偏差的含義及其特定實例如上文所描述。

亦即，在所述實例中，當基底層已劃分成至少兩個具有相同面積的區域，且已獲得存在於每一經劃分單元區域中的間隔物的數目的標準偏差時，其標準偏差小於或等於2。在此情況下，每一經劃分單元區域的形狀不受特別限制，只要相關單元區域經劃分以具有相同面積即可，但其可為例如三角形、正方形或六邊形區域。另外，在另一實例中，以上狀態下的標準偏差可為小於或等於1.5、小於或等於1，或小於或等於0.5，且如上文所描述，其下限值不受特別限制，可為例如0。

在本文中，單元區域的數目不受特別限制，但在一個實例中，基底層可劃分成兩個或超過兩個、四個或超過四個、六個或超過六個、八個或超過八個、或十個或超過十個具有相同面積的區域。在本文中，由於經劃分區域的數目越大意謂著維持的間隔物密度越均勻，故經劃分區域的數目的上限不受特別限制。

當已在基板上選擇以正常間距P作為單側的虛擬正方形區域(多個間隔物設置於所述基板上以便同時具有規則性及不規則性)時，存在於相關區域中的間隔物的平均數目可在0至4的 範圍內。在另一實例中，平均數目可為小於或等於3.5、小於或等於3、小於或等於2.5、小於或等於2，或小於或等於1.5。而且，在另一實例中，平均數目可為大於或等於0.5。在本文中，其單側長度視情況經指定為正常間距(P)的正方形區域的數目不受特別限制，只要其為兩個或超過兩個即可，但在一個實例中，所述數目可經選擇作為在基底層的表面上視情況經選擇以免彼此重疊的正方形區域的數目，其限制條件為視情況選擇的區域所佔據的面積為基底層的總面積的大於或等於約10%、大於或等於20%、大於或等於30%、大於或等於40%、大於或等於50%、大於或等於60%、大於或等於70%、大於或等於80%或大於或等於90%。

多個間隔物的整體密度可經調節使得間隔物所佔據的面積相對於基底層的總面積的比率為小於或等於約50%。在另一實例中，所述比率可能小於或等於約45%、小於或等於約40%、小於或等於約35%、小於或等於約30%、小於或等於約25%、小於或等於約20%、小於或等於約15%、小於或等於約10%、小於或等於約9.5%、小於或等於9%、小於或等於8.5%、小於或等於8%、小於或等於7.5%、小於或等於7%、小於或等於6.5%、小於或等於6%、小於或等於5.5%、小於或等於5%、小於或等於4.5%、小於或等於4%、小於或等於3.5%、小於或等於3%、小於或等於2.5%、小於或等於2%，或小於或等於1.5%。在另一實例中，所述比率可能大於或等於約0.1%、大於或等於0.2%、大於或等於0.3%、大於或等於0.4%、大於或等於0.5%、大於或等於0.6%、大於或等於0.7%、大於或等於0.8%、大於或等於0.9%，或大於或等於0.95%。

當已藉由以上文形式於基底層上設置多個間隔物而實現 光學裝置時，可確保均勻光學特性而不造成所謂的波紋現象，同時所述間隔物維持基板之間的均勻間距(單元間隙)。

可在必要時改變各別數值，且舉例而言，可考慮到透射率、單元間隙及/或應用基板的裝置中所需單元間隙的均勻性及類似因素而改變所述數值。

多個間隔物可經排列使得其間隔常態分佈圖表示預定形狀。

在本文中，間隔常態分佈圖為展示作為X軸的間隔物之間的間距以及作為Y軸的所有間隔物之中具有相關間距的間隔物的比率的分佈圖，其中間隔物的比率為在全部間隔物的數目為1時所獲得的比率。

本說明書中與本文中之間隔常態分佈圖相關的間距為三角形、四邊形或六邊形中的側邊的長度，所述形狀為上文提及的閉合圖形。

所述分佈圖可藉由使用已知隨機數座標程式，例如CAD、MATLAB或STELLA隨機數座標程式或類似程式獲得。

在一個實例中，多個間隔物可經設置使得分佈圖中的半高面積在0.4至0.95範圍內。在另一實例中，半高面積可為大於或等於0.6、大於或等於0.7或大於或等於0.85。而且，在另一實例中，所述半高面積可為小於或等於0.9、小於或等於0.85、小於或等於0.8、小於或等於0.75、小於或等於0.7、小於或等於0.65、小於或等於0.6、小於或等於0.55、或小於或等於0.5。

多個間隔物可經排列使得分佈圖中的半高寬(FWHM)與平均間距(Pm)的比(FWHM/Pm)小於或等於1。在另一實例中， 所述比(FWHM/Pm)可為大於或等於0.05、大於或等於0.1、大於或等於0.11、大於或等於0.12，或大於或等於0.13。而且，在另一實例中，所述比(FWHM/Pm)為小於或等於約0.95、小於或等於約0.9、小於或等於約0.85、小於或等於約0.8、小於或等於約0.75、小於或等於約0.7、小於或等於約0.65、小於或等於約0.6、小於或等於約0.55、小於或等於約0.5、小於或等於約0.45，或小於或等於約0.4。

當已選擇至少80%或大於80%、大於或等於85%、大於或等於90%、或大於或等於95%的間隔物來形成為上文所描述的閉合圖形的三角形、四邊形或六邊形時，上文提及的平均間距(Pm)為由所選間隔物形成的三角形、四邊形或六邊形的各別側邊的長度的平均值。在本文中，間隔物亦經選擇使得形成的三角形、四邊形或六邊形彼此不會共用頂點。

多個間隔物可經設置使得分佈圖中的半高寬(FWHM)在0.5微米至1,000微米範圍內。在另一實例中，所述半高寬(FWHM)可為大於或等於約1微米、大於或等於2微米、大於或等於3微米、大於或等於4微米、大於或等於5微米、大於或等於6微米、大於或等於7微米、大於或等於8微米、大於或等於9微米、大於或等於10微米、大於或等於11微米、大於或等於12微米、大於或等於13微米、大於或等於14微米、大於或等於15微米、大於或等於16微米、大於或等於17微米、大於或等於18微米、大於或等於19微米、大於或等於20微米、大於或等於21微米、大於或等於22微米、大於或等於23微米或大於或等於24微米。在另一實例中，所述半高寬(FWHM)可為小於或等於約900微米、 小於或等於800微米、小於或等於700微米、小於或等於600微米、小於或等於500微米、小於或等於400微米、小於或等於300微米、小於或等於200微米、小於或等於150微米、小於或等於100微米、小於或等於90微米、小於或等於80微米、小於或等於70微米、小於或等於60微米、小於或等於50微米、小於或等於40微米、或小於或等於30微米。

所述多個間隔物可經設置使得間隔常態分佈圖的最大高度(Fmax)為大於或等於0.006且小於1。在另一實例中，最大高度(Fmax)可為大於或等於約0.007、大於或等於約0.008、大於或等於約0.009，或大於或等於約0.0095。而且，在另一實例中，所述最大高度(Fmax)可為小於或等於約0.9、小於或等於約0.8、小於或等於約0.7、小於或等於約0.6、小於或等於約0.5、小於或等於約0.4、小於或等於約0.3、小於或等於約0.2、小於或等於約0.1、小於或等於約0.09、小於或等於約0.08、小於或等於約0.07、小於或等於約0.06、小於或等於約0.05、小於或等於約0.04、小於或等於約0.03，或小於或等於約0.02。

當已藉由以此類形式設置多個間隔物以便具有所述間隔常態分佈圖來實現光學裝置時，可確保均勻光學特性而不造成所謂的波紋現象，同時間隔物維持基板之間的均勻間距(單元間隙)。

針對待如上設置以便同時具有不規則性及規則性的多個間隔物引入不規則度的概念。在下文中，將描述一種用於設計具有此類形式的間隔物的排列的方法。

為達成同時具有上文提及的規則性及不規則性的間隔物的排列，執行自正常排列狀態開始並重新定位間隔物以具有不規 則性的步驟。

在本文中，正常排列狀態為多個間隔物經設置在基底層上以使得可形成全部側邊具有相同長度的等邊三角形、正方形或等邊六邊形的狀態。圖17為間隔物經設置以形成例如正方形的狀態。在此狀態下的正方形的單側的長度P可等於上文提及的正常間距。在此類排列狀態下，基於其中存在一個間隔物的點，指定具有半徑長度與單側的長度P成比例的圓形區域，且設定程式以使得所述一個間隔物可在區域中隨機移動。舉例而言，圖17示意性地展示以下形式：其中設定半徑長度相對於長度P為50%(0.5P)的圓形區域，且間隔物移動至所述區域中的任何點。上文所描述的排列可藉由對至少80%或大於80%、大於或等於85%、大於或等於90%、大於或等於95%或100%(全部間隔物)的間隔物施加此類移動來達成。

在此類設計方法中，變成圓形區域的半徑的長度P的比率可定義為不規則度。舉例而言，在圖17中所展示的情況下，不規則度為約50%。

在一個實例中，所述設計方式中的不規則度可為大於或等於約5%、大於或等於約10%、大於或等於約15%、大於或等於約20%、大於或等於約25%、大於或等於約30%、大於或等於約35%、大於或等於約40%、大於或等於約45%、大於或等於約50%、大於或等於約55%、大於或等於約60%，或大於或等於約65%。在一個實例中，不規則度可為小於或等於約95%、小於或等於約90%、小於或等於約85%、或小於或等於約80%。

同時具有上文所描述的不規則性及規則性的排列可藉由 以與上文相同的方式設計間隔物的排列並根據所述經設計排列形成間隔物來達成。

而且，在本文中，儘管已例示正常狀態自正方形開始的情況，但正常狀態可為其他圖形，諸如等邊三角形或等邊六邊形，且在此情況下，亦可達成上文所描述的排列。

此外，用於以與上文相同的方式設計間隔物的排列的手段不受特別限制，且可使用已知隨機數座標程式，諸如CAD、MATLAB、STELLA或Excel隨機數座標程式。

舉例而言，在首先以與上文相同的方式設計間隔物的排列之後，可製造具有根據相關設計的圖案的罩幕等，且此類間隔物可藉由將相關罩幕應用至上文所描述的微影或壓印方法及類似方法來實施。

本申請案的間隔物對基底層或間隔物接觸的基底層的元件(例如，電極層)展現極佳黏著性。

舉例而言，即使具有約3.72牛頓/10毫米至4.16牛頓/10毫米的剝離力的壓敏黏著劑膠帶黏附於其上形成間隔物的基底層的表面且黏著劑膠帶經剝離，間隔物的圖案可基本上維持而不損失。此時，壓敏黏著劑膠帶可為例如被稱為米其邦(Nichiban)膠帶CT-24的膠帶。米其邦膠帶具有約3.72牛頓/10毫米至4.16牛頓/10毫米的剝離力，如根據JIS Z 1522標準以180度的剝離角度所量測。藉由將米其邦膠帶CT-24黏附至其上形成間隔物的基底層的表面且隨後在縱向方向上以約30毫米/秒的剝離速率及約180度的剝離角度剝離米其邦膠帶CT-24所量測的間隔物的損失率可為小於或等於15%、小於或等於13%、小於或等於11%、小於或 等於9%、小於或等於8%、小於或等於7%、小於或等於6%、小於或等於5%、小於或等於4%、小於或等於3%、小於或等於2%、小於或等於1%，或小於或等於0.5%，矩形黏附面積具有24毫米的寬度及40毫米的長度。在本文中，損失率可為在剝離壓敏黏著劑膠帶之後已經損失的間隔物的數目相對於存在於黏附面積內的所有間隔物的數目的百分比。取決於所應用的用途，通常10,000個至40,000個間隔物可存在於以上黏附面積中，其中此等間隔物之中將損失的間隔物的比率可維持在以上範圍內。

就黑色間隔物而言，為了滿足上文所提及的光學密度，包含諸如染料或顏料的暗化材料，其中間隔物材料的固化速率由於此類暗化材料受到抑制，使得極難形成如上具有極佳黏著性的間隔物。然而，以本申請案中所提及的方式產生的間隔物可具有極佳黏著性，同時由於其特定半球形形狀及製造方法而具有上文所描述的光學密度。

當間隔物呈現此黏著性時，所述間隔物即使在配向薄膜形成於間隔物的表面上且諸如摩擦的定向處理執行的情況下可穩定地維持，使得有可能最後製造具有極佳性能的產品。另外，其上形成間隔物的基板可在保護性壓敏黏著劑薄膜黏附於其上形成間隔物的表面直至其應用至實際產品的狀態下得以維持，其中在此類結構中，圖案即使在壓敏黏著劑薄膜剝離時可穩定地維持而不損失。

在一個實例中，所述基板可包括保護膜作為額外構形。舉例而言，所述基板可更包括黏附於其中形成間隔物的基底層的表面的保護性壓敏黏著劑薄膜。作為以上構形中的壓敏黏著劑薄膜， 已知保護性壓敏黏著劑薄膜可使用而無任何特別侷限性。

圖18為保護性薄膜黏附於圖2中所示出的基板上的形式，其中保護性薄膜通常包括基底薄膜500及形成於其一個表面上的壓敏黏著層400。

本申請案亦關於一種用於產生所述基板的方法。所述產生方法可包括在光可固化材料由含有遮光層的壓印罩幕按壓的狀態下固化用於形成形成於基底層上的黑色管柱狀間隔物的光可固化材料的步驟。上文所應用的所述類型的光可固化材料不受特別限制，其中可使用已知黑色管柱狀間隔物材料且在一個實例中，可使用藉由將諸如顏料或染料的暗化材料與紫外線可固化樹脂混合獲得的材料。

此外，可使用例如圖13中所例示性示出的罩幕作為包含遮光層的壓印罩幕。因此，包含遮光層的壓印罩幕可具有凹面半球形形狀(圖13中的9011)形成於光透射性主體(圖13中的9)的一個表面上且遮光薄膜(圖13中的902)形成於半球形形狀並非形成於其上形成半球形形狀的側面中的表面上的形式，且如上文參考圖14所描述，光可固化材料可在其上如上罩幕的凹面半球形形狀形成的表面與光可固化材料緊密接觸的狀態下固化。

此時，電極層形成於基底層上，其中光可固化材料可形成於電極層上。

上文方法中所形成的凹面部分的規格(例如，直徑或高度等)不受特別限制且其可根據所需半球形形狀形成。亦即，由於上文所描述的半球形形狀的高度、寬度等大致遵循著罩幕的凹面部分的形狀，半球形形狀可經由此控制。而且另外，可考慮所使用的 材料調整待照射的例如紫外光的光的量。

本申請案亦有關於一種使用此基板形成的光學裝置。

本申請案的例示性光學裝置可包括所述基板以及第二基板，所述第二基板與所述基板相對設置且藉由所述基板中的間隔物維持與所述基板間隙。

在所述光學裝置中，光調變層可存在於兩個基板之間的間隙中。在本申請案中，術語光調變層可包含所有已知類型的能夠取決於用途改變諸如偏光狀態、透射率、色調及入射光反射率的特性之中的至少一個特性的層。

舉例而言，光調變層為包括液晶材料的層，其可為藉由電壓的開關(例如垂直電場或水平電場)在漫射模式與透射模式之間切換的液晶層、在透射模式與阻斷模式之間切換的液晶層、在透明模式與彩色模式之間切換的液晶層、或在不同色彩的彩色模式之間切換的液晶層。

能夠執行如上操作的光調變層，例如液晶層是眾所周知的。可使用典型液晶顯示器中使用的液晶層作為一個例示性光調變層。在另一實例中，光調變層亦可為各種類型的所謂的賓主液晶層、聚合物分散型液晶層、像素分離型液晶層、懸浮粒子裝置或電致變色裝置等。

所述聚合物分散型液晶層(polymer dispersed liquid crystal layer；PDLC)為上位概念，包含像素分離型液晶(pixel isolated liquid crystal；PILC)、聚合物分散型液晶(polymer dispersed liquid crystal；PDLC)、聚合物網路液晶(polymer network liquid crystal；PNLC)或聚合物穩定型液晶(polymer stabilized liquid crystal；PSLC)等。聚合物分散型液晶(PDLC)層可包括例如含有聚合物網路及以自聚合物網路相位分離狀態分散的液晶化合物的液晶區。

光調變層的實施方式或形式不受特別限制，且可取決於用途採用任何已知方法而無任何限制。

另外，必要時，所述光學裝置可更包括額外已知功能層，諸如偏光層、硬塗層及/或抗反射層。

發明模式

在下文中，本申請案將藉助於實例專門描述，但本申請案的範疇不受以下實例限制。

光學密度(Optical density；OD)確認

在下文中實例或比較例中所描述的光學密度或實例或比較例中所提及的光學密度(OD)為如用以下方式所量測的結果。

用於產生實例或比較例中的管柱狀間隔物的每一UV樹脂塗佈在諸如聚(對苯二甲酸伸乙酯)(PET)薄膜或聚碳酸酯(PC)薄膜的基底層或形成於所述基底層上的透明層(例如，氧化銦錫(ITO)、氟摻雜氧化錫(FTO)等)上以便形成一層，用紫外光(波長：約365奈米，紫外線照射度：2,200毫焦/平方公分至4,400毫焦/平方公分)照射以及固化以形成具有12微米左右厚度的一層。

固化層的厚度使用光學輪廓儀量測工具(製造商：奈米系統(Nano System)，商標：Nano View-E1000(奈米視野-E1000))來測量。隨後，形成層的透射率及光學密度使用量測裝置(製造商：愛色麗(x-rite)，商標：341C)來測量。量測工具為量測可見光的波長範圍(400奈米至700奈米)內的光的透射率(單位：%) (T)且經由其獲得光學密度(D)的工具，其中藉由將經量測透射率(T)代入至等式(光學密度(OD)=-log₁₀(T)，其中T為透射率)中來獲得相關厚度(12微米)的光學密度。

實例1.

含有如圖13中所示出的類型的遮光層的壓印罩幕產生，且半球形黑色間隔物使用所述壓印罩幕產生。根據圖13中所示出的形式，藉由經由壓印模具901在聚(對苯二甲酸伸乙酯)(PET)主體9上形成凹面部分9011、在不形成凹面部分9011的表面上形成黑色層(AlOxNy)902且隨後在黑色層902及凹面部分9011上形成脫模層來產生壓印罩幕。此時，凹面部分經形成為半球形形狀，所述半球形形狀具有大約24微米至26微米範圍內的寬度及大約9微米至10微米左右的高度。另外，凹面部分經形成使得間隔物的排列使得圖17中所描述的不規則度為約70%左右。

結晶氧化銦錫(ITO)電極層形成於聚(對苯二甲酸伸乙酯)(PET)基底層上。

之後，藉由將習知紫外線可固化丙烯酸酯黏合劑、用於產生管柱狀間隔物的起始劑以及分散劑的混合物(UV樹脂)與作為暗化材料的碳黑混合來製備的約3wt%之比率的約2mL至3mL黑色UV樹脂滴落在電極層上，滴落的混合物藉由壓印罩幕按壓，且在包括基底層、電極層、黑色層、UV樹脂層以及壓印罩幕層的層合物形成的狀態下藉由紫外光照射，以固化UV樹脂層(紫外線照射度：1,200毫焦/平方公分)。黑色UV樹脂材料的光學密度在以上文所提及的方式量測時為約1.9。經由此類方法，可藉由罩幕900的凹面圖案獲得透鏡的聚光效應，因而即使在紫外線照射度在 含有暗化材料的狀態下降低時亦可提高固化部分的固化度。另外，具有等於罩幕的設計大小的大小的間隔物的圖案可產生，從而有可能製造類似最初設計的彼等的間隔物。此外，其中反射罩幕的凹面部分的曲率的半球形圖案可產生。

在紫外線照射之後，未固化UV樹脂層200經移除(經顯影)以形成黑色半球形間隔物。圖19示出用方式製造的半球形間隔物的相片。在圖19中，半球形間隔物包含反映壓印罩幕的形狀(半球體)的部分(複製區域)及反映壓印行進的殘餘層。半球形間隔物呈現約10.5微米至12微米(平均值：11.26微米)的高度(複製區域+殘餘層區域)分佈及約25微米至26微米(平均值：25.1微米)的直徑分佈。

實例2.

間隔物以與實例1中相同的方式產生，除碳黑的比率在產生黑色UV樹脂後調整至約2wt%之外。黑色UV樹脂材料的光學密度在以上文所提及的方式量測時為約1.3。圖20示出用方式製造的半球形間隔物的相片。如在圖19的情況下，圖20的半球形間隔物亦包含反映壓印罩幕的形狀(半球體)的部分(複製區域)及反映壓印行進的殘餘層。半球形間隔物呈現約10.5微米至12微米(平均值：11.26微米)的高度(複製區域+殘餘層區域)分佈及約23微米至25.5微米(平均值：24.1微米)的直徑分佈。

比較例1及比較例2.

黑色管柱狀間隔物使用如圖21中所示出的已知平面光罩幕產生。包含遮光層的光罩幕是遮光層2000形成於主體1000的一個側面上作為聚酯薄膜，且隨後保護層3000形成於其上的產品， 如圖21中所示出，其中應用來自核聯有限公司(Corelink Co.,Ltd)的商品。光罩幕的暴露圖案具有直徑為約(25±2)微米的圓形形狀。

使用藉由將用於控制預定量的圖案厚度的黑色球形間隔物引入至與實例1中所應用的相同黑色UV樹脂中獲得的一者來作為黑色UV樹脂。黑色UV樹脂的光學密度在以上文所提及的方式量測時為約1.9。在黑色UV樹脂滴落在具有以與實例1中所應用的相同方式形成於一個表面上的ITO電極層的基底材料上之後，滴落的黑色UV樹脂由光罩幕按壓以形成包含基底層、電極層、UV樹脂層以及光罩幕層的層合物，且隨後藉由紫外光照射，以及未固化黑色UV樹脂層經移除以產生黑色管柱狀間隔物。

圖22及圖23為用以上方式形成的黑色間隔物的相片，其中圖22為在UV固化時紫外線照射度為約4,700毫焦/平方公分的情況(比較例1)且圖23為紫外線照射度為約18,700毫焦/平方公分的情況。

如圖式中所確認，根據紫外線照射度，倒錐形(恆定楔形形狀)間隔物形成於比較例1中且管柱狀(垂直楔形形狀)間隔物形成於比較例2中，但在任一情況下，無半球形間隔物形成。亦即，除非應用根據本申請案的含有遮光層的壓印罩幕，大量紫外線照射度對於形成間隔物為必要的，且即使控制紫外線照射度，亦無法獲得任何半球形間隔物。另外，當應用比較例1及比較例2的光罩幕時，管柱狀間隔物以大於所應用罩幕的暴露區域的直徑(25微米)的大小(30微米至46微米)分佈，從而亦可看到無法獲得具有精確控制的均勻大小分佈的間隔物。

測試實例1.黏著性的評估

壓敏黏著劑膠帶(米其邦膠帶，CT-24)(剝離力：3.72牛頓/10毫米至4.16牛頓/10毫米，剝離角度：180度，JIS Z 1522標準)黏附於實例或比較例中所產生的基板的其上形成黑色管柱狀間隔物的表面，矩形黏附面積具有大致24毫米的寬度及大致40毫米的長度。在黏附時，壓敏黏著劑膠帶藉由使用輥將約200克的負荷施加於其上來黏附。此後，在縱向方向上使用拉伸測試器以約30毫米/秒的剝離速率及180度的剝離角度剝離壓敏黏著劑膠帶。圖24為確認關於實例1在剝離之前及之後間隔物是否損失的視圖，其中左側為剝離之前的視圖且右側為剝離之後的視圖。圖25為確認關於實例2在剝離之前及之後間隔物是否損失的視圖，其中左側為剝離之前的視圖且右側為剝離之後的視圖。就實例1及實例2而言，可自在兩種情況下並不發生間隔物丟失的圖式確認，且作為實際確認的結果，損失率為0%。

圖26為比較例的以上測試的結果，其中視圖中的最左上視圖及最左下視圖用於比較例1，且最右上視圖及最右下視圖用於比較例2。

就比較例1及比較例2而言，其可自發生顯著圖案損失(比較例1的圖案損失率：大致50%，比較例2的圖案損失率：大致30%)的圖式確認。就比較例而言，已經相對於實例應用極大量的紫外線照射度，其可經由此確認與基底材料的ITO層的黏著性已經明顯地降低。

測試實例2.效能評估

已知配向薄膜形成於實例1及實例2所產生的基板上， 能夠控制光透射率的習知液晶單元使用其上形成配向薄膜的每一基板來形成，且隨後觀測到根據所施加電壓的透射率變化。因此，在實例1及實例2中所產生的基板中的兩者維持液晶單元內部的半球形黑色間隔物的形狀時，它們藉由在顯示黑色時提高驅動電壓以及抑制漏光來呈現透射率變化。

100:基底層

200:間隔物

Claims (14)

1. 一種基板，包括基底層及形成於所述基底層上的黑色管柱狀間隔物，其中所述黑色管柱狀間隔物具有1.1至4範圍內的光學密度，所述黑色管柱狀間隔物在頂部包括半球形部分，其中藉由將米其邦膠帶CT-24(Nichiban tape CT-24)黏附至其上形成有所述黑色管柱狀間隔物的所述基底層的表面，且隨後在縱向方向上以約30毫米/秒的剝離速率以及約180度的剝離角度剝離所述米其邦膠帶CT-24所量測的所述黑色管柱狀間隔物的損失率為小於或等於15%，矩形黏附面積具有24毫米的寬度及40毫米的長度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的基板，其中所述黑色管柱狀間隔物包括顏料或染料。
3. 如申請專利範圍第1項所述的基板，其中所述黑色管柱狀間隔物包括金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氮氧化物、碳黑、石墨、偶氮類顏料、酞菁顏料或碳類材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述的基板，其中所述基底層為無機基底層或有機基底層。
5. 如申請專利範圍第1項所述的基板，其中所述基底層與所述黑色管柱狀間隔物之間進一步存在電極層，且所述黑色管柱狀間隔物與所述電極層接觸。
6. 如申請專利範圍第1項所述的基板，其中所述半球形部分的橫截面軌線的最大曲率為小於或等於2,000毫米^-1。
7. 如申請專利範圍第6項所述的基板，其中所述半球形部分的所述橫截面軌線並不包含具有0毫米^-1曲率的軌線。
8. 如申請專利範圍第1項所述的基板，其中所述半球形部分具有1微米至20微米範圍內的高度以及2微米至40微米範圍內的寬度。
9. 如申請專利範圍第1項所述的基板，其中楔形部分形成於所述黑色管柱狀間隔物的底部處，在所述楔形部分中的橫截面軌線為弧形形狀，曲率中心形成於橫截面外部。
10. 如申請專利範圍第1項所述的基板，更包括黏附於所述基底層的所述表面的保護性壓敏黏著劑薄膜，所述黑色管柱狀間隔物形成於所述基底層的所述表面上。
11. 一種用於產生基板的方法，所述基板包括形成於基底層上的黑色管柱狀間隔物且具有1.1至4範圍內的光學密度，所述黑色管柱狀間隔物的頂部為半球形，所述方法包括：在形成於所述基底層上形成的所述黑色管柱狀間隔物的光可固化材料由含有遮光層的壓印罩幕來按壓的狀態下固化所述光可固化材料的步驟，其中所述含有遮光層的壓印罩幕具有凹面半球形形狀形成於光透射性主體的一個表面上的形式，且所述遮光薄膜形成於所述主體的未形成所述凹面半球形形狀的所述表面上，以及所述光可固化材料在所述凹面半球形形狀形成於其上的所述表面與所述光可固化材料緊密接觸的狀態下固化。
12. 如申請專利範圍第11項所述的用於產生基板的方法，其中電極層形成於所述基底層上且所述光可固化材料形成於所述電極層上。
13. 一種光學裝置，包括如申請專利範圍第1項所述的基 板及第二基板，所述第二基板與所述基板相對設置且藉由所述基板中的黑色管柱狀間隔物維持與所述基板的間隙。
14. 如申請專利範圍第13項所述的光學裝置，其中液晶材料存在於所述基板之間的所述間隙中。

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