KR0148669B1

KR0148669B1 - 액정소자, 그의 제조방법, 액정소자배향막의 형성방법, 액정소자배향막형성용 전사형, 그의 제조방법 및 배향막에 대한 요철모양의 전사장치

Info

Publication number: KR0148669B1
Application number: KR1019950015976A
Authority: KR
Inventors: 도모마사 다까쯔까; 무네미쯔 아베; 요리히꼬 사사끼; 미쯔루 가노; 요시히꼬 이시다까; 유미꼬 사또
Original assignee: 가다오까 마사다까; 알프스 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1998-11-16
Also published as: KR960001816A; DE19523132A1; GB9512661D0; TW436650B; GB2290629A

Abstract

본 발명의 목적은 복수의 배향균일영역을 가지는 배향막을 제조할 수 있고, 넓은 시야각의 액정표시소자를 얻을 수 있는 구조의 액정소자 및 그의 제조방법, 액정소자배향막의 형성방법, 액정소자 배향막형성용 전사형 및 그의 제조방법에 있다.

본 발명의 액정소자는 대향하는 표면에 배향막을 가지는 한쌍의 기판 사이에 액정이 협지되어 이루어지고, 상기 기판의 적어도 한쪽 배향막의 표면형상이, 형을 압압함으로서 부여된 것이고, 상기 형을 압압함으로서 표면형상이 부여된 배향막이, 유효표시면내에 있어 액정의 프레틸트각의 발현방향 혹은 발현각도의 크기를 달리한 복수의 배향균일영역을 가지고 있다.

Description

액정소자, 그의 제조방법, 액정소자배향막의 형성방법, 액정소자배향막형성용 전사형, 그의 제조방법 및 배향막에 대한 요철모양의 전사장치

제1도 내지 제12도는 본 발명에 관한 도면으로서,

제1도는 기판상에 배향막준비층을 형성한 상태를 나타내는 단면도이고,

제2도는 배향막준비층상에 전사형을 이용하여 복수의 볼록부를 형성한 상태를 나타내는 측면도이며,

제3도는 전사형의 요철형상을 나타내는 부분확대사시도이고,

제4도는 전사형에 의하여 배향막준비층에 형성된 요철모양을 나타내는 부분확대도이며,

제5도는 제4도에 나타내는 요철모양의 부분단면도이고,

제6도는 제5도에 나타내는 요철모양의 부분단면도이며,

제7도는 배향막준비층에 형성된 다른 예의 요철모양을 나타내는 부분확대 단면도이고,

제8도는 본 발명에 관계되는 배향막의 다른 예를 나타내는 부분확대 사시도이며,

제9도는 STN액정에 있어서 270°비틀림을 실현한 등콘트러스트 곡선도이고,

제10도는 STN액정에 있어서 180°비틀림의 등콘트러스트 곡선도이며,

제11도는 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법을 나타내는 공정도이고,

제12도는 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조에 이용하는 마스크의 일례를 나타내는 평면도이며,

제13도는 종래의 배향막 제조방법의 일례를 설명하기 위한 것으로, (a)는 기판상에 형성된 배향막준비층을 나타내는 측면도, (b)는 배향막준비층에 라빙에 의하여 배향처리하고 있는 상태를 나타내는 측면도, (c)는 레지스트를 형성한 상태를 나타내는 측면도, (d)는 레지스트의 일부를 제거한 상태를 나타내는 단면도, (e)는 일부 제거한 레지스트의 위로부터 두번째의 라빙처리를 행하고 있는 상태를 나타내는 단면도, (f)는 얻어진 배향막을 나타내는 단면도, (g)는 영역분할배향을 행한 액정소자의 요부단면도이고,

제14도는 종래의 배향막 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 것으로, (a)는 기판상에 형성된 저프레틸트각의 배향막을 나타내는 측면도, (b)는 저프레틸트각의 배향막상에 형성된 고프레틸트각의 배향막을 나타내는 측면도, (c)는 고프레틸트각 배향막상에 형성된 레지스트를 나타내는 단면도, (d)는 레지스트의 일부를 제거하고 또 고프레틸트각의 배향막의 일부를 제거한 상태를 나타내는 단면도, (e)는 일부 제거한 고프레틸트각의 배향막의 위로부터 라빙처리를 행하고 있는 상태를 나타내는 단면도, (f)는 영역분할배향을 행한 액정소자의 요부단면도이며,

제15도는 직교하는 2방향에 배향처리를 실시한 종래의 구조를 설명하기 위한 설명도이고,

제16도는 제15도에 나타내는 배향막을 구비한 액정소자의 시야각 특성을 나타내는 도이며,

제17도는 본 발명에 관계되는 전사장치의 제1실시예를 나타내는 측면도이고,

제18도는 제1도에 나타내는 전사장치에서 기판상의 배향막준비층에 대하여 요철모양의 전사를 행하고 있는 상태를 나타내는 측면도이며,

제19도는 본 발명에 관계되는 전사장치의 제2실시예를 나타내는 측면도이고,

제20도는 제19도에 나타내는 전사장치에서 기판상의 배향막준비층에 대하여 요철모양의 전사를 행하고 있는 상태를 나타내는 측면도이며,

제21도는 본 발명에 관계되는 전사장치의 제3실시예를 나타내는 측면도이고,

제22도는 제21도에 나타내는 전사장치에서 기판상의 배향막준비층에 대하여 요철모양의 전사를 행하고 있는 상태를 나타내는 측면도이며,

제23도는 얻어진 배향막의 일례를 확대하여 나타내는 사시도이고,

제24(a)도는 시험예에서 행한 간섭광 계측시험의 시험결과를 나타내는 도이며,

제24(b)도는 시험예에서 행한 박리시험의 결과를 나타내는 도이고,

제25(a)도는 종래의 전사장치의 일례를 나타내는 측면도이며,

제25(b)도는 종래의 전사장치에서 전사를 행하고 있는 상태를 나타내는 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

B1,B2 : 배향균일영역 R1,R2,R3 : 경사면

14 : 기판 15 : 전사막

18,33 : 싱글도메인전사형 19 : 마스크

20 : 기판 21 : 배향막준비층

23,30,31,35 : 전사형 25,27,28,32 : 볼록부

26 : 오목부 29 : 배향막

30,31 : 전사형 110,120,130 : 전사장치

111 : 프레스기체 112,122,132 : 탄성부재

113,123,133 : 형부재 115 : 기판

116 : 배향막준비층 121,131 : 롤러(프레스기체)

본 발명은 넓은 시야각을 나타내는 액정소자 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 넓은 시야각을 발현할 수 있는 배향막을 가지는 액정소자 및 그의 제조방법과 액정소자 배향막형성용 전사형(轉寫型) 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 액정용기판등의 상기 배향막을 형성할 때에 바람직하게 사용할 수 있는 요철모양의 전사장치에 관한 것이다.

박막트랜지스터 구동형의 액정소자는 응답속도가 빠르고, 풀칼라의 표시도 가능하는등 고화질이 얻어지는 박막트랜지스터로써 널리 일반적으로 알려져 있는데, 일반적으로 이런 종류의 액정소자에 있어서는 시야각이 좁다고 하는 문제가 있다.

종래 이런 종류의 액정소자의 시야각을 넓게 하는 기술로서, 화소단위의 배향분할화 기술이 알려져 있다. 배향분할화 기술에 의한 배향분할 구조는 화소를 구성하는 R, G, B 각각의 도트에 있어서, 전압을 인가했을 때에 액정소자가 올라오는 방향이 다른 영역을 가지게 한 구조를 나타내고, 이런 종류의 구조는 통상 도트를 2분할 하여, 각각 다른 배향처리를 실시하는 구조로 되어 있다.

이 배향분할화 기술에 의하여, 박막트랜지스터 구동형의 액정소자에 있어서 문제로 되어 있던 상하방향에서의 급격하고 또 비대칭인 콘트러스트의 변화가 완화되어 대칭화되고, 중간조에 있어서의 단조의 반전이 생기지 않는 영역이 확대되는 효과를 얻을 수가 있고, 이것에 의하여 넓은 시야각의 액정소자가 제공될 가능성이 나오기에 이르렀다.

종래의 배향분할구조의 액정소자를 제조하는 방법의 일례를 이하에 나타낸다.

제13(a)도에 나타내는 바와 같이 먼저 기판(1)의 상면에 배향막준비층(2)을 형성하고, 이 배향막준비층(2)에 제13(b)도에 나타내는 바와 같이 1회째의 라빙처리를 실시한다.

여기서 라빙처리는 라빙포를 외주부에 부착한 롤러(6)를 배향막 준비층(2)의 윗면 등에 문지름으로써 실현된다.

다음에 그 위에 제13(c)도에 나타내는 바와 같이 포토레지스트(3)를 도포하고, 제13(d)도에 나타내는 바와 같이 레지스트패턴을 현상한다. 그리고, 또 제13(e)도에 나타내는 바와 같이 레지스트(3)의 위에서 상기한 1회째의 라빙처리와는 역방향으로 2회째의 라빙처리를 실시한다. 그 후, 레지스트(3)를 박리함으로서 제13(f)도에 나타내는 바와 같이 배향막(5)이 형성된 기판(1)을 얻을 수 있다.

또, 이런 구조의 배향막(5)을 이용한 액정소자의 한 구조예로서 제13(g)도에 나타내는 바와 같이 칼라필터측의 기판(1) 및 배향막(5)과 그들에 대향하는 박막트랜지스터측의 기판(1') 및 배향막(5')과의 사이에 액정의 분자(7···)를 봉입하여 이루어지는 구조로, 배향막(5,5')의 배향제어에 의하여 칼라필터측의 배향막(5)측 액정분자와 박막트랜지스터측의 배향막(5')측 액정분자가 평행하게 되는 프레틸트각으로 설정된 액정소자가 알려져 있다.

그런데 상술한 바와 같은 종래의 방법에 있어서는 전면라빙처리를 1회 행한 후에, 레지스트(3)를 개재한 2회째의 라빙처리에 의하여 미세한 도트의 반정도의 개구를 이용하여 역방향으로 라빙처리를 행할 필요가 있고, 또 큰 면적의 마스크를 이용할 필요가 있어, 이와 같은 라빙처리는 공업적으로는 실현하기 어렵다고 하는 문제가 있다.

또, 라빙면에 포토레지스트를 도포하고, 현상할 때에 현상액중의 알카리 성분에 의하여 배향막이 용해되고, 소실하지 않을 때까지도 표면의 일부가 변질하고, 라빙처리에 의한 안정된 배향상태를 실현할 수 없다는 문제가 있다.

또한, 그 후에 남은 포토레지스트의 박리처리를 행할 필요가 있기 때문에, 배향막이 더욱 손실될 우려가 높고, 초기의 라빙상태를 유지할 수 없으며, 넓은 면적에 걸쳐 안정된 배향분활화가 어렵다는 문제가 있다.

그래서 근년 상기한 종래방법의 결점을 해소하고 공업적으로 실현할 수 있는 방법이 제안되게 되었다. 그 방법을 설명한다.

먼저, 제14(a)도에 나타내는 바와 같이 기판(10)상에 무기재료제의 저프레틸트배향막(11)을 형성하고, 그 위에 제14(b)도에 나타내는 바와 같이 고프레틸트 배향막(12)을 적층하고, 또 제14(c)도에 나타내는 바와 같이 포토레지스트(13)를 적층한다. 이어서 제14(d)도에 나타내는 바와 같이 현상하여 고프레틸트 배향막(12)을 에칭하고, 계속해서 제14(e)도에 나타내는 바와 같이 롤러(16)를 이용하여 라빙처리를 실시하여 배향막을 제조하는 방법이 있다.

이 방법에 의하면 라빙처리가 1회로 끝나는 동시에 레지스트의 박리 후에 고프레틸트각 배향막(12)의 라빙처리를 행하므로 배향상태를 안정화할 수 있다. 또, 1층째의 저프레틸트각 배향막(11)을 무기재료로 이루어지는 것으로 함으로써 포토레지스트의 현상액에 대한 영향을 감소하여 안정된 배향막을 얻을 수 있다.

또, 이 구조의 배향막을 이용한 액정소자의 한 구조예로써 제14(f)도에 나타내는 바와 같이, 칼라필터측의 기판(10)과 저프레틸트각 배향막(11)과 고프레틸트각 배향막(12)과, 그들에 대향하여 설치되는 박막트랜지스터측의 기판(10')과 저프레틸트각 배향막(11')과 고프레틸트각 배향막(12')과의 사이에 액정분자(17···)를 봉입하여 이루어진 구조로서, 저프레틸트각 배향막(11,11')과 고프레틸트각 배향막(12,12')의 배향제어에 의하여 칼라필터측의 배향막측의 액정분자의 프레틸트각과 박막트랜지스터측의 배향막측의 액정분자의 프레틸트각이 다르게 설정된 액정소자가 알려져 있다.

또, 앞에 나타낸 바와 같이 액정소자를 구성하는 기판의 내면에는, 액정을 소정의 방향으로 배향시키기 위하여 배향막이 형성되어 있다. 이 배향막으로는 종래 라빙포를 배향막준비층(수지막)의 표면에 문질러 소정의 배향처리를 행하는 라빙처리를 실시한 것등이 널리 알려져 있었다. 그러나 이 라빙처리는 먼지발생을 수반하는 처리이고, 처리시에 배향막의 표면이 먼지로 오염되기 쉽고, 이 오염에 의하여 배향막의 배향성이 손상되는 문제가 있었다.

그래서 본 발명자들은 이와 같은 문제에 대처하기 위하여 스탬프법에 의하여 배향막을 형성하는 것을 검토하고, 여러 가지의 개발과 연구를 하고 있다.

액정용기판의 배향막은 유리등으로 이루어지는 강성이 높은 기판 본체의 표면에 설치되어 있고, 또 액정소자의 구동전압을 작게하기 위하여 통상은 두께 1㎛이하로 지극히 얇게 형성되어 있으므로, 유연하고 두꺼운 플라스틱필름에 요철모양을 형성하는 경우등과 같이 단순히 형을 압압하는 것만의 조작으로는 양호한 요철모양을 형성할 수 없다고 하는 문제가 있다.

즉, 얇은 배향막의 표면에 요철모양을 형성하기 위해서는 배향막으로 되는 수지제의 배향막준비층에 균일한 압력으로 정확하게 형을 누를 필요가 있다. 그렇게 하기 위해서는 프레스장치로 압압을 행할 때, 프레스장치의 다이플레이트나 다이셋트의 면평탄성이나 평행도를 높혀, 형을 배향막준비층에 압접할 때의 면내압력 분포를 균일하게 하는 것이 필요하다.

종래 구조의 액정소자를 제조하는 방법에 있어서는 여전히 포토리소그래피 공정이 필요하여, 공정이 번잡해지기 쉽고 생산성이 나쁘며 제조비용이 높아지는 경향이 있다.

또, 포토리소그래피 공정의 잔사가 발생하기 쉽고, 배향막상에 잔사가 생겨 제품수율이 저하될 우려가 있다.

또한, 라빙공정은 라빙포를 이용하여 배향막준비층을 문지르는 공정이므로, 일종의 먼지발생공정이고 또 그 위에 포토리소마스킹등의 클린룸 공정이 혼재하게 되므로 공정 전체의 관리가 번잡해져서 고품질의 유지가 곤란해지는 문제가 있다.

또, 제13도를 이용하여 상술한 종래 방법에서는, 1회째의 라빙처리 후에 레지스트(3)를 형성하고, 레지스트(3)에 패터닝에 의한 창을 형성하고, 라빙처리한 배향막(2)의 일부를 보호한 상태에서 레지스트(3)창의 위로부터 2회째의 라빙처리를 행하여 부분적으로 다른 배향방향의 라빙처리를 행하기 때문에, 레지스트(3)에 개방된 창 가운데의 영역을 2회라빙처리 하게 되어, 레지스트(3)창의 끝 부분까지 고정밀도로 라빙처리를 하는 것은 불가능하고, 이 방법에 대응할 수 있는 화소의 크기는 100㎛각 정도가 한계였다.

또, 상기와 같이 칼라필터측의 배향막의 라빙방향과 박막트랜지스터측의 배향막의 라빙방향이 다르도록 설정된 액정소자의 한 구조예로써, 배향막의 라빙방향을 제15도와 같이 평면으로 볼 때, 화살표시 A방향과 화살표시 B방향에 나타내는 바와 같이 서로 직교하는 관계로 되는 구조의 액정소자가 알려져 있다.

그런데 이 구조의 액정소자는 제16도에 나타내는 바와 같은 시야각 특성을 가지고, 특정 방향으로 현저하게 시야각이 좁아지는 문제가 있었다. 제16도에 나타나는 시야각 특성은 CR≥10의 에어리어를 나타내고 있다.

여기서 CR이라는 것은 콘트러스트의 의미로, 노멀화이트(전압비 인가시는 백색표시이고, 전압인가시는 흑색표시)형의 액정소자에서는 다음식으로 정의되는 것이다.

CR=(전압비인가시의 투과율)/(전압인가시의 투과율)

또한, 노멀블랙(전압비인가시는 흑색표시이고, 전압인가시는 백색표시)형의 액정소자에서는 역으로 되어 다음식으로 정의되는 것이다.

CR=(전압인가시의 투과율)/(전압비인가시의 투과율)

또한, 칼라필터측의 배향막의 라빙방향과 박막트랜지스터측의 배향막의 라빙방향과의 조합이 각 박막트랜지스터의 화소마다 다르게 설정된 액정소자에 있어서는, 한쪽의 배향막을 구비한 기판과 다른쪽의 배향막을 구비한 기판을 화소단위의 크기로 오차를 발생하는 일없이 정확하게 위치결정하고 나서 접합하고, 그들의 사이에 액정을 봉입하게 되는데, 이 때 위치결정의 정밀도가 조금이라도 저하되면 원하는 액정배향성이 얻어지지 못한다는 문제가 있다.

그런데 통상의 STN(슈퍼트위스테드네마틱)액정의 비틀림각은, 180∼240℃인데, 이 비틀림각을 더욱 크게함으로써 시야각을 넓힐 수 있다고 생각한다.

그러나 STN액정에 있어서 비틀림각을 240°이상으로 하기 위해서는, 액정분자의 프레틸트각을 6°이상으로 할 필요가 있는데, 라빙포를 이용한 종래의 라빙처리에 의한 배향막에서는 6°이상의 프레틸트각을 안정하게 형성하는 것은 곤란하였다.

또, 경사증착이라 불리우는 특수한 증착방법으로 6°이상의 경사각의 볼록부를 가지는 배향막을 형성하여, 높은 프레틸트각을 실현하는 방법도 알려져 있는데, 이 방법은 제조비용이 높아지고 양산적이지 못했다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 복수의 배향균일영역을 가지는 배향막을 제조할 수 있고, 넓은 시야각의 액정표시소자를 얻을 수 있는 구조의 액정소자 및 그의 제조방법, 액정소자배향막의 형성방법, 액정소자 배향막형성용 전사형 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명자들이 검토한 바, 액정소자 배향막형성용 전사형의 면평탄성을 충분히 높히고 프레스를 행한 경우에도 배향막준비층에 형(型)의 표면형상의 전사가 완전히 이루어지지 않는다는 것이 판명되었다.

이는 제25(a)도에 나타내는 배향막준비층(101)이 형성되는 유리 등의 투명한 기판(102)에 있어서는, 통상 미세한 기복이나 요철 혹은 경사를 가지고, 두께에 울퉁불퉁함이 생기는 일이 있으므로, 연마등의 전처리를 실시하여 표면처리를 충분히 행한 경우에도 기판(102)의 상면에 다소의 기복이나 요철 혹은 경사가 남아있는 것에 기인하고 있다.

즉, 평탄성이 높은 프레스기판(103)과 이 프레스기판(103)에 붙여져 있는 시이트상의 탄성부재(104)와 판상의 형부재(105)를 구비하여 이루어지는 전사장치를 이용하여 프레스를 행하면, 제25(b)도에 나타내는 바와 같이 배향막준비층(101)상에 형부재(105)가 눌려지지 않는 영역이 생겨버려, 이 영역이 배향불량에 영향을 주어 액정표시장치의 표시불량을 일으킨다고 하는 문제가 있었다.

또, 형부재(105)에 의하여 배향막준비층(101)에 요철모양을 형성한 후에 형부재(105)를 배향막준비층(101)으로부터 이형(離型)하는 경우에, 형부재(105)와 배향막준비층(101)이 밀착하기 쉬운 재료로 이루어지는 경우에는, 배향막준비층(101)의 일부분이 벗겨져 형부재(105)의 표면에 부착되어 버려, 배향막의 일부가 손상되고 표시얼룩의 원인이 되어버리는 문제가 있었다. 또한 통상 배향막은 방향족 폴리아미드로 이루어지는데, 예를들면 형부재(105)를 니켈로 형성한 경우에, 이와 같은 배향막박리의 문제가 현저하게 생겼었다.

본 발명의 또 다른 목적은 다소의 경사나 요철 혹은 비틀림을 가지고 있는 기판상에 배향막을 형성하는 경우에도, 울퉁불퉁함이 적은 상태에서 요철모양의 전사가 가능한 동시에, 이형시에 배향막준비층의 일부를 박리시키는 일 없이, 박리결함을 일으키지 않는 전사장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 대향하는 표면에 배향막을 가지는 한쌍의 기판 사이에 액정이 협지되어 이루어지고, 상기 기판의 적어도 한쪽 배향막의 표면형상이, 형을 압압함으로서 부여된 것으로, 상기 형을 압압함으로서 표면형상이 부여된 배향막이 유효표시면내에 있어 액정의 프레틸트각의 발현방향 혹은 발현각도의 크기를 달리한 복수의 배향균일영역을 가지고 있는 것이다.

또, 본 발명은 상기한 복수의 배향균일영역을 가지고 있는 한쪽의 배향막이, 액정의 프레틸트각의 발현방향이 거의 평행한 2방향의 배향균일영역을 가지고 있는 배향막이고, 다른쪽의 기판에 형성된 다른쪽의 배향막이 상기 프레틸트각보다 낮은 프레틸트각을 가지고 있는 배향막으로 한 것이다.

또한, 본 발명은 제1항 또는 제2항 기재의 액정소자에 있어서, 상기 배향막의 표면형상이 경사면을 가지는 복수의 볼록부의 집합에 의하여 형성되고, 이들 볼록부의 경사면이 액정의 프레틸트각의 조절수단으로 되는 것이다.

또, 본 발명은 제1, 2항 또는 제3항 기재의 액정소자에 있어서, 상기 프레틸트각의 발현방향 혹은 발현각도를 같게 한 배향균일영역이, 같은 경사각도를 가지는 면을 가지는 볼록부의 집합으로 형성되어 이루어지고, 이 배향균일영역과 다른 프레틸트각 발현방향을 나타내는 다른 배향균일영역이, 상기 볼록부의 경사면과 다른 경사각도 혹은 경사방향의 경사면을 가지는 다수의 볼록부의 집합에 의하여 형성되어 이루어지는 것이다.

또한 본 발명은 제1, 2, 3항 또는 제4항 기재의 배향막의 표면형상이 경사면을 가지는 볼록부의 집합에 의하여 형성되고, 상기 배향막 표면의 볼록부의 경사면의 경사각도가 6°이상으로 되는 것이다.

또, 본 발명은 대향하는 표면에 배향막을 가지는 한쌍의 기판 사이에 액정을 협지하여 이루어지는 액정소자의 제조방법에 있어서, 상기 기판표면에 배향막준비층을 형성하는 배향막준비층 형성공정과, 상기 배향막준비층의 적어도 한쪽 표면에 기판표면의 유효표시면내에서 액정의 프레틸트각의 발현방향 혹은 발현각도가 다른 복수의 배향균일영역을 형성시키는 형을 압압하는 형상부여공정을 구비하여 이루어지는 것이다.

또한 본 발명은 대향하는 표면에 배향막을 가지는 한쌍의 기판사이에 액정을 협지하여 이루어지는 액정소자의 제조방법에 있어서, 상기 기판표면에 배향막준비층을 형성하는 배향막 준비층 형성공정과, 상기 배향막준비층의 적어도 한쪽 표면에 기판 표면의 유효표시면내에서 액정의 형상부여공정과, 상기 제1형상부여공정에서 얻어진 프레틸트각의 발현방향과 다른 방향의 배향균일영역을 형성시키는 형을 압압하는 제2형상부여공정을 구비하여 이루어지는 것이다.

또한, 본 발명은 제6항 또는 제7항 기재의 액정소자의 제조방법에 있어서, 한쪽의 배향막준비층에 상기 형을 압압하는 형상부여공정과, 다른쪽의 배향막준비층에, 적어도 그의 표면을 탄성체로 형성한 대략 원통형상의 롤러를 압압하는 공정을 구비하여 이루어지는 것이다.

또, 본 발명은 제6, 7항 또는 제8항 기재의 액정소자의 제조방법에 있어서, 경사면을 가지는 볼록부가 표면에 다수 형성되고, 이들 볼록부의 경사면의 경사각이 6°이상으로 이루어지는 전사형을 이용하는 것이다.

또한, 본 발명은 제6, 7, 8항 또는 제9항 기재의 액정소자의 제조방법에 있어서, 같은 경사각도와 경사방향을 가지는 경사면을 구비한 다수의 볼록부가 집합하여 하나의 배향균일영역 형성용 부분이 구성되고, 이 부분과 다른 경사각도 또는 경사방향을 가지는 경사면을 구비한 다수의 볼록부가 집합하여 다른 배향균일영역 형성용 부분이 구성되며, 이들 부분이 표면에 복수형성되어 이루어지는 형을 이용한 것이다.

또, 본 발명은 액정소자용 기판상에 형성된 수지제 배향막 준비층표면에 압압하여 배향막준비층 표면에 다수의 볼록부를 형성하는 전사형으로, 전사형 표면에 제1방향을 따라 반복되는 요철형성과, 상기 제1방향에 교차하는 제2방향을 따라 반복되는 요철형상을 가지고, 상기 요철형상에 의하여 형성되는 경사면의 경사방향이, 전사형 표면의 복수로 분할된 영역마다에 구비되어 이루어지는 것이다.

또한, 본 발명은 액정소자용 기판상에 형성된 수지제 배향막 준비층 표면에 압압하고 배향막준비층 표면에 다수의 볼록부를 형성하는 전사형으로, 전사형 표면에 제1방향을 따라 반복되는 요철형상과, 상기 제1방향에 교차하는 제2방향을 따라 반복되는 요철형상을 가지고, 상기 요철형상에 의하여 형성되는 경사면의 경사방향이, 전사형표면의 복수로 분할된 영역마다에 구비되어 이루어지고, 표면의 요철경사면의 경사각도가 6°이상으로 되어 이루어지는 것이다.

또, 본 발명은 제11항 또는 제12항 기재의 전사형의 분할영역이 전사형표면의 볼록부 하나에 상당하는 것이다.

또한, 본 발명의 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법은 기판상에 형성된 열가소성 자외선 경화수지로 이루어지는 전사막을 가열하는 제1가열공정과, 임의의 방향을 따라 반복하는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제1전사공정과, 상기한 임의의 간격으로 개구부가 형성된 마스크를 상기 전사막상에 배치하고, 그의 상방으로부터 자외선을 조사하는 자외선 조사공정과, 상기 자외선조사공정 후에 상기 전사막을 가열하는 제2가열공정과, 상기한 임의의 방향과 다른 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제2전사공정과, 상기 제2전사공정 후의 전사막에 전사형을 압압하여, 전사형에 전사막의 표면형상을 전사하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 본 발명의 액정소자 배향막의 형성방법은 기판상에 형성된 열가소성 자외선 경화수지로 이루어지는 배향막준비층을 가열하는 제1가열공정과, 임의의 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인전사형을 상기 배향막준비층에 압압하며, 상기 배향막준비층에 요철형상을 전사하는 제1전사공정과, 임의의 간격으로 개구부가 형성된 마스크를 상기 배향막준비층상에 배치하고, 그의 상방으로부터 자외선을 조사하는 자외선 조사공정과, 상기 자외선 조사공정후에 상기 배향막준비층을 가열하는 제2가열공정과, 상기한 임의의 방향과 다른 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인전사형을 상기 배향막준비층에 압압하여, 상기 배향막준비층에 요철형상을 전사하는 제2전사공정을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법은, 기판상에 형성된 열가소성 자외선 경화수지로 이루어지는 전사막을 가열하는 제1가열공정과, 임의의 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제1전사공정과, 임의의 간격으로 개구부가 형성된 마스크를 상기 전사막상에 배치하고, 그의 상방으로부터 자외선을 조사하는 자외선 조사공정과, 상기 자외선 조사공정후에 상기 전사막을 가열하는 제2가열공정과, 상기한 임의의 방향과 다른 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제2전사공정을 가지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법은, 기판상에 형성된 열가소성 자외선 경화수지로 이루어지는 전사막을 가열하는 제1가열공정과, 임의의 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제1전사공정과, 임의의 간격으로 개구부가 형성된 마스크를 상기 전사막상에 배치하고, 그의 상방으로부터 자외선을 조사하는 자외선 조사공정과, 상기 자외선 조사공정 후에 상기 전사막을 가열하는 제2가열공정과, 상기한 임의의 방향과 다른 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제2전사공정을 가지고, 상기 제2전사공정 후의 전사막을 원판으로하여 전주법(電鑄法)에 의하여 전사형에 표면형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 배향막에 대한 요철모양의 전사장치는 상기 과제를 해결하기 위하여 요철모양이 형성된 형부재를 기판상의 배향막 준비층에 압압하여 배향막준비층 상면에 요철모양을 전사함으로써 배향막을 형성하는 요철모양의 전사장치에 있어서, 강체로 이루어지는 기체와, 이 프레스기체에 대향 배치된 탄성부재와, 이 탄성부재의 상기 프레스기체와 대향하고 있지 않은 쪽에 시이트상의 형부재를 구비하여 이루어지는 것이다.

또, 본 발명은 제18항 기재의 상기 탄성부재가 프레스기체의 표면에 부착되어 있고, 상기 탄성부재의 표면에 상기 형부재가 설치되어 있는 것이다.

또한, 본 발명은 제18항 또는 제19항 기재의 프레스기체를 평판상으로 한 것이다.

또, 본 발명은 제18항 또는 제19항 기재의 프레스기체를 롤러형상으로 한 것이다.

또한, 본 발명은 제18항 내지 제21항중 어느 한 항 기재의 형부재를 0.001㎜이상, 0.2㎜ 이하의 범위의 두께로 형성하여 이루어진 것이다.

또, 본 발명은 제18항 내지 제22항중 어느 한 항 기재의 형부재의 표면에 금 또는 금합금 혹은 동 또는 동합금으로 이루어지는 피복층을 형성하여 이루어진 것이다.

제1항 기재의 발명에 의하면 배향막의 표면형상이 형의 압압에 의하여 부여되므로 라빙처리라고 하는 먼지발생공정을 수반하지 않음과 동시에, 형의 형상에 의하여 임의의 배향막 표면형상을 부여할 수 있고, 필요에 따른 수의 배향균일영역을 가지는 배향막이 얻어진다. 또, 유효표시면내에 복수의 배향균일영역이 형성되어 있으므로, 각각의 배향균일영역에 따른 시야각특성이 얻어지고, 전체로써 전방향 모두 양호한 시야각특성이 얻어진다.

또한, 형의 형상에 맞추어 배향막표면의 형상이 결정되므로, 수㎛각의 크기의 요철을 가지는 표면형상이 용이하게 형성될 수 있고, 이것에 의하여 고밀도화된 액정소자에도 대응할 수 있다.

또, 배향막의 표면형상을 형성하는 경우에 종래방법에서 이용하였던 레지스트를 필요로 하지 않고도 제조할 수 있는 구조이므로 레지스트의 제거시에 종래 발생하였던 배향막의 표면형상의 흐트러짐, 베이스 배향막의 손상문제등으로부터 해방된다.

더욱이 라빙처리에 의하여 형성되는 배향막 표면형상에 의하여 액정의 프레틸트각을 제어하는 종래 구조에 있어서는, 광시야각 표시를 실현하기 위하여 레지스트를 마스크로써 이용하고 복수회의 라빙처리를 행한 경우에, 1회째의 라빙처리와 2회째 이후의 라빙처리의 경계영역의 배향막 표면형상이 흐트러지므로, 그 경계영역에 있어서의 액정 배향의 흐트러짐의 폭이 넓어지는 것에 대하여, 형에 의한 표면형상의 부여에 의하면 배향방향의 경계선을 완전히 제어할 수 있으므로 배향의 흐트러짐의 폭이 좁아지고 표시품위의 향상에 기여한다.

또, 형의 압압에 의하여 표면형상이 부여된 배향막이면 형의 표면형상의 요철에 맞춘 크기의 배향막 표면형상이 용이하게 얻어지므로, 1화소당 형성 가능한 배향막균일영역이 종래보다 대단히 많아진다. 예를들면 100㎛각의 화소에 대하여 종래의 구조에서는 2개화소가 한계였는데, 형의 압압에 의한 배향막 표면형상의 구조에서는 형표면의 요철형상을 ㎛단위로 정확하게 형성할 수 있으므로, 수개∼수10개 이상의 배향막 영역설정이 용이해질 수 있다. 또, 이 때문에 화소와 배향막의 위치맞춤이 불필요해진다.

제2항 기재의 발명에 의하면 배향방향을 거의 평행으로한 2방향의 배향균일영역을 1화소당 형성가능한 구조이고, 또 다른쪽의 배향막의 프레틸트각이 낮으므로 한쪽의 기판과 다른쪽의 기판을 겹쳐 위치맞춤할 때에 위치맞춤이 완전하지 않아도 된다.

다음에, 제3항 또는 제4항 기재의 발명에 의하면 배향막의 표면형상이 요철형상이고, 오목부의 경사면의 집합에 의하여 형성되므로 이 경사면에 의하여 액정의 프레틸트각을 규제할 수 있고, 각 배향균일영역에 있어서 영역마다의 프레틸트각이 각 영역의 볼록부의 경사면에 의하여 규제된다.

그리고 제5항 기재의 발명에 의하면 액정분자의 프레틸트각을 6°이상으로 할 수 있으므로, 액정분자의 비틀림각을 240°이상으로 할 수 있게 된다. 이 비틀림각은 STN액정에서 실현될 수 있다.

제6항 기재의 발명에 의하면 배향막의 표면형상을 형의 압압에 의하여 부여할 수 있으므로, 라빙처리라는 먼지발생공정을 수반하지 않음과 동시에 형의 형상에 의하여 임의의 배향막 표면형상을 정확하게 부여할 수 있고, 필요에 따른 수의 배향균일영역을 가지는 배향막이 얻어진다. 또, 유효표시면내에 복수의 배향균일영역을 형성할 수 있으므로 각각의 배향균일영역에 따른 시야각특성이 얻어지고, 전체적으로 전방위 모두 양호한 시야각특성을 가지는 우수한 액정소자가 얻어진다.

제7항 기재의 발명에 의하면 제6항의 형상부여공정으로써 프레틸트각의 발현방향이 거의 배향균일영역을 형성하는 제1형상부여공정과, 제1형상부여공정에서 얻어진 프레틸트각의 발현방향과 다른 방향의 배향균일영역을 제2형상부여공정에서 행하므로, 다른 배향균일영역을 기판상에 확실하게 형성할 수가 있고, 전체적으로 전방위 모두 양호한 시야각특성을 가지는 우수한 액정소자가 얻어진다.

제8항 기재의 발명에 의하면 표면이 탄성체의 롤러로 배향막을 압압하는 것으로 프레틸트각이 낮은 표면형상의 배향막을 용이하게 형성할 수 있고, 이것에 의하여 상하기판의 위치맞춤이 용이한 기판을 구비한 액정소자가 제공된다.

또, 제9항에 기재된 바와 같이 볼록부의 경사면의 경사각이 6°이상으로 되어 있는 형을 이용하면, 프레틸트각도 6°이상으로 되므로 액정분자의 비틀림각이 240°이상에서도 가능한 액정소자가 얻어지고, 이것에 의하여 넓은 시야각의 액정소자가 얻어진다.

또한, 제10항에 기재된 바와 같은 경사면을 가지는 다수의 볼록부가 집합된 형을 이용함으로써 배향막에 복수의 배향균일영역을 형성할 수 있고, 액정의 프레틸트각 제어를 용이하게 할 수 있게 된다.

제11항 기재의 발명에 의하면 기판상의 배향막준비층에 요철상의 표면형상을 형성할 때에 이용하는 형이고, 배향막준비층에 형성하는 요철의 경사면을 복수의 영역마다 구비할 수 있으므로, 이 경사면이 구비된 영역마다 액정의 배향성을 구비하는 배향막을 얻을 수가 있다. 이것에 의하여 액정분자의 배향성이 갖추어진 영역을 복수 가지는 배향막을 제조할 수가 있고, 영역마다 각각의 배향성을 발휘시키는 액정소자가 얻어진다.

또, 표면의 볼록부의 경사면의 경사각도가 6°이상으로 하는 것으로 액정의 비틀림각을 크게할 수 있다.

그리고 제13항 기재와 같이 볼록부 하나를 하나의 배향영역으로 하면 형에 의하여 형성가능한 최소의 영역에 맞춘 크기의 영역을 배향막에 다수 형성할 수 있고, 이들의 영역마다 액정분자에 다른 배향성을 발휘시킬 수 있으므로, 종래보다 대단히 미세한 영역에서 액정분자의 배향성을 변화시킬 수 있어, 넓은 시야각의 액정분자를 제공할 수 있다.

제14항 기재의 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법으로 하면 배향분할화된 배향막의 형성에 사용될 수 있는 전사형을 저렴하게 제조할 수 있다. 전사형에 의하여 배향막의 표면형상을 형성하면 라빙처리에 의하여 배향막을 형성하는 것에 비하여 그 제어성이 높고, 안정되고 정밀도가 높으면 또한 프레틸트각이 큰 배향막을 형성할 수 있다.

또, 라빙처리에 의한 형성방법과 달리 먼지발생을 동반하는 일없이, 깨끗한 환경하에서 형성공정이 행해진다.

또한, 전사형에 의한 형성방법으로 하면 포토리소기술을 이용한 그레이팅제작에 의한 것과 비하여, 제조비용을 크게 삭감할 수 있다.

또, 제15항 기재의 액정소자배향막의 형성방법으로 하면 복수의 방향으로 배향된 표면형상을 가지는 전사형을 제조하는 일 없이, 배향막을 형성할 수 있는데다가 라빙처리에 의하여 배향막을 형성하는 것에 비하여 그 제어성이 높고, 안정되고 정밀도가 높으며 또한 프레틸트각이 큰 배향막을 형성할 수 있다.

또한, 라빙처리에 의한 형성방법과는 달리 먼지발생을 수반하는 일 없이 깨끗한 환경하에서 형성공정이 행해진다.

또, 포토리소기술을 이용한 그레이팅제작에 의한 것에 비하여 제조비용을 크게 삭감할 수가 있다.

제16항 기재의 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법으로 하면 전사모형을 제조하는 일 없이 전사형을 제조하는 것으로 제조비용의 절감을 도모할 수 있다.

제17항 기재의 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법과 같이 조사모형으로부터 전사형에 표면형상을 전사하는 것에 대하여 전주법을 이용하면 정밀한 전사가 행해진다.

이하에 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 방법을 실시하여 액정소자를 제조하기 위해서는 먼저 제1도에 나타낸 유리등으로 이루어지는 평면장방형상등의 기판(20)의 상면에, 스핀코트, 스크린인쇄법 혹은 오프셋인쇄법 등의 수법을 이용하여 수지용액을 도포하고, 이것을 베이킹처리에 의하여 건조시켜 배향막준비층(21)을 형성한다.

또, 이 배향막준비층(21)에 대하여 필요에 따라 프리베이킹과 포스트베이킹을 실시하여도 좋다. 프리베이킹과 베이킹을 행하는데는 기판(20)을 80℃에서 30분간 정도 가열한 후에, 180℃정도에서 1시간 가열하는 것으로 행할 수가 있다. 또한, 기판(20)을 80℃정도로 예비 가열한 후에 스크린인쇄법을 실시하여 수지용액을 도포하고, 그 후에 베이킹하여도 된다.

더욱이 스크린인쇄법에 의하여 수지용액을 도포하는 경우에는 기판(20)상에 부착한 스크린을 개재하여 인쇄스키지를 기판(21)의 긴방향, 짧은 방향 혹은 경사방향 등을 향하여 소정의 속도, 예를들면 20㎝/초의 속도로 이동시켜 행할 수가 있다.

상기 기판(20)은 유리제의 기판에 한정되지 않고, 이런 종류의 액정소자에 사용되는 여러 재료로 이루어지는 기판을 널리 사용할 수가 있으므로, 세라믹스제 등의 기판을 사용하여도 된다. 또한, 그 형상도 긴방향에 한정되지 않고, 임의의 형상의 것을 사용할 수 있다.

상기 배향막준비층(21)은 후술하는 전사형에 대한 영향이 적은 에폭시수지등의 열경화성수지로부터, 혹은 광경화성수지등으로부터 형성되는 것이 바람직한데, 열가소성수지로 형성되어 있어도 된다. 단, 액정소자의 열안정성, 및 후술하는 전사형에 의하여 요철모양을 전사할 때에 가열처리를 실시하는 관계상, 130℃∼280℃의 범위내에 유리전이점을 가지는 것이 바람직하다. 이와 같은 요구를 만족하는 재료제의 배향막준비층(21)을 이용하는 것으로, 내열성이 양호하고 또 용이한 공정으로 후술의 요철모양의 전사가 가능해진다.

다음에 제2도에 나타내는 바와 같이 롤러상의 전사형(23)을 배향막준비층(21)의 상면에, 기판(20)의 긴방향으로 직교하도록 설치함과 동시에 기판(20)과 전사형(23)중 적어도 한쪽을 배향막준비층(21)의 유리전이온도 근방의 온도까지 가열하고, 이 후 전사형(23)을 배향막준비층(21)에 압압하면서 기판(20)의 긴방향으로 회전이동시킨다.

상기 전사형(23)은 금속롤러 등의 롤러본체의 표면에 수지피막 등을 형성하여 이루어지는 것으로, 수지피막의 표면에는 제3도에 확대하여 나타내는 바와 같은 볼록부(25)와 오목부(26)를 정렬상태에서 연속으로 형성한 요철모양이 형성되어 있다. 이 요철모양은 제3도의 제1방향을 따르는 요철과 이 제1방향에 교차하는 제2방향을 따르는 요철로 이루어지고, 이 예의 구조에 있어서는 제1방향을 따르는 요철의 피치(P1)는 제2방향을 따르는 피치(P2)보다 짧게 되어 있다.

상기의 조작에 의하여 전사형(23)의 요철모양을 배향막준비층(21)의 표면에 전사할 수가 있고, 이것에 의하여 배향막준비층(21)의 상면에는 제4도와 제5도와 제6도에 나타내는 바와 같은 형상의 요철모양이 전사된다. 이 요철모양을 구성하는 볼록부(27)에 있어서 제5도에 나타내는 바와 같이, 제1방향을 따르는 요철의 피치(P1)는 제2방향을 따르는 피치(P2)보다 짧게 형성되고, 볼록부(27)의 꼭대기부분으로부터 제2방향으로 따라 연장되는 경사면(R2)의 능선의 경사각도(θ)는 예를들면 20°이상으로 형성되어 있다.

또, 이 예에서는 피치(P1)는 예를들면 3㎛이하, 피치(P2)는 예를 들면 50㎛이하로 되는데, 이들의 범위에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 피치(P1)를 1.2㎛이하, 피치(P2)를 20㎛이하로 할 수도 있다.

또한, 이 예의 구조에서는 제6도에 나타내는 바와 같이 제2방향을 따르는 요철의 각 볼록부(27)은 좌우가 비대칭의 대략 삼각형상으로 되어 있다. 즉, 삼각형의 꼭대기점으로부터 내려진 수직선(A)에 의하여 분할된 꼭대기각의 좌우 각도의 비(r₂/r₁)가 1이 되지 않는 형상으로 되어 있다. 볼록부(28)의 형상으로는 sin파에 유사한 형상, 빗형, 삼각형상등 각종의 형상을 생각할 수 있는데, 그 중에서도 액정의 배향성을 향상시키는 면에서는 삼각형상이 가장 바람직하다. 이 경우, 삼각형상의 꼭대기부는 둥글어도, 평탄하게 컷트된 형상이어도 된다. 볼록부(27,28)를 삼각형상으로 한 경우, 제6도에 나타내는 바와 같이 삼각형의 꼭대기점으로부터 내려진 수직선(A)에 의하여 분할된 꼭대기각의 좌우의 각도비(r₂/r₁)를 1.2이상으로 할 수가 있다.

그런데 상기 전사조작을 행할 때에 전사형(23)을 배향막준비층(21)에 압압한 후에 배향막준비층(21)을 그 유리전이온도 근방까지 가열한채로 소정시간 유지하고, 그 후에 전사형(23)을 회전이동시켜 형을 전사하는 것이 바람직하다. 이 때에 부가하는 전사형(23)의 압압력은 배향막준비층(21)의 경도 등에 따라 적당하게 설정하는데, 예를들면 50㎏/㎠정도로 할 수 있다. 또, 전사형(23)의 이동속도는 요철모양을 전사할 수 있을 정도로 설정하는 것이 바람직하고, 예를들면 15㎜/초 정도로 할 수가 있다.

전사형(23)을 기판(20)의 중앙부분까지 회전이동시켰으면, 전사형(23)을 압압한 상태로 기판(20)과 전사형(23)을 냉각하고, 배향막준비층(21)의 유리전이 온도 이하의 온도로 된 시점에서 전사형(23)을 배향막준비층(21)으로부터 떼어낸다. 그리고, 다음에 전사형(23)을 180°회전시켜 기판(20)반대측의 단부로 이동하고, 이 단부측으로부터 다시 상기와 마찬가지의 조작에 의하여 요철모양의 전사를 행하거나, 기판(20)의 중앙부에서 전사를 종료시킨 전사형(23)을 그 상방에서 180°반전시켜 요철모양의 방향을 변경한 전사형(23)을 이용하여 상기와 같은 조작을 행하여 요철모양의 전사를 행하는 것으로, 기판(20)의 나머지 부분에 앞에서 형성한 요철모양의 볼록부(25)의 경사면(R2)과는 다른 방향의 경사면(R3)을 가지는 다수의 볼록부(28)을 형성하여 배향막(29)을 얻는다. 이 배향막(29)에는 동일한 경사각도의 경사면을 가지는 다수의 볼록부(27)의 집합으로 이루어지는 배향균일영역(B1)과, 상기 경사각도와 다른 경사각도의 경사면을 가지는 다수의 볼록부(28)의 집합으로 이루어지는 배향균일영역(B2)을 가지고 있다.

이와 같이 하여 얻어진 배향막(29)이 설치된 기판(20)을 2장 준비하고, 2장의 기판을 그들 사이에 스페이서 등을 개재하여 소정의 간격을 가지고 서로 겹치게 하여, 그 사이에 액정을 봉입하여 액정셀을 제조할 수가 있다.

이상의 조작으로 다수의 볼록부를 배향막준비층(21)의 표면에 형성하였으면, 종래 행하였던 라빙포를 이용한 라빙처리를 행하지 않아도 되고, 먼지발생공정이 필요없어지므로 제조수율이 향상함과 동시에, 전사형(23)의 표면형상에 맞춘 임의의 표면형상을 정확하게 배향막표면에 부여할 수 있다.

또, 경사면의 방향이 다른 볼록부(27),(28)를 형성한 각각의 영역에 대응하는 액정분자는, 각각 다른 방향의 프레틸트각이 부여되므로 1화소계내에 두 개의 액정배향 균일영역을 형성할 수 있다. 따라서, 각각의 영역에 대응한 시야각특성이 얻어지므로 전체적으로 종래보다 넓은 방위의 양호한 시야각특성이 얻어진다.

더욱이 이 예에서는 배향막준비층(21)을 두 개의 영역으로 나누어 각각의 영역마다 같은 방향을 향하는 경사면을 가지는 볼록부(27…) 혹은 볼록부(28…)를 다수 형성하였는데, 기판(20)상의 배향준비층(21)을 두 개 이상의 복수의 영역으로 분할하여 고려하고, 그들 복수의 분할영역마다 독자적 경사방향을 가지는 다수의 볼록부를 형성할 수도 있다. 이 경우, 전사형(23)의 표면에 복수의 영역을 설정하고, 이들 복수의 영역마다 경사면의 방향이 같은 볼록부를 복수개 형성하고, 이와 같이 구성한 전사형을 이용하여 배향막준비층(21)상을 한 번 회전이동시킴으로써 동일한 경사면을 가지는 복수의 볼록부를 구비한 영역을 배향막준비층(21)의 표면에 다수 형성할 수 있다. 또한, 상기 볼록부(27), (28)의 경사면(R2), (R3)이 후술하는 액정의 프레틸트각을 규정하는 기준이 되므로 볼록부(27), (28)의 경사면(R2), (R3)의 경사방향에 맞춘 배향방향을 가지는 영역을 복수 가지는 배향막을 형성할 수가 있다.

예를들면 제7도에 나타내는 바와 같이 동일 경사각의 경사면(R2)을 가지는 볼록부(27)를 3개 연속으로 형성하고, 그 양측에 다른 경사각의 경사면(R3)을 가지는 볼록부(28)를 3개씩 연속으로 형성하도록 하고, 이와 같은 규칙배열의 요철모양을 다수의 표면에 형성한 배향막(29')으로써 하여도 된다. 이 경우에 이용하는 전사형(30)은 3개씩 형성되는 볼록부(27)에 대응하는 오목부(27')와, 볼록부(28)에 대응하는 오목부(28')를 가지는 제7도에 나타내는 요철형상을 가진다.

이상의 구성의 전사형(30)을 이용하여 이루어지는 것이면, 전사형(30)을 배향막준비층(21)에 압압함으로써 다수의 영역마다 같은 경사각도의 경사면을 가지는 균일배향영역을 배향막준비층(21)에 다수, 용이하게 형성할 수가 있다.

제8도는 배향막형성용의 전사형의 다른 예를 나타내는 것으로, 이 예의 전사형(31)에서는 sin파형에 가까운 단면형상의 볼록부(32)를 다수 정렬상태에서 형성한 것이다. 이 예에서는 볼록부(32)의 정상부분으로부터 제2방향을 따라 연장하는 경사면의 능선 경사각도를 앞의 예의 전사형의 것보다 더욱 크게 형성한 것이다. 이와 같은 높은 경사각도의 볼록부(32)의 전사형(31)을 이용함으로써 프레틸트각이 큰 배향막을 용이하게 형성할 수 있다.

상기한 구조와 같이 볼록부의 경사면의 경사각도를 20°이상의 높은 각도로 설정하면, STN액정의 경우에 특히 유효하게 된다.

통상 STN액정의 비틀림각은 180∼240°인데, 이 비틀림각을 더욱 크게함으로써 시야각을 넓게 할 수 있다. STN액정에 있어서 비틀림각을 240°이상으로 하기 위해서는 액정분자의 프레틸트각을 15°이상으로 할 필요가 있다. 이것에 대하여 라빙포를 이용한 종래의 라빙처리에 의한 배향막에서는 15°이상의 프레틸트각은 실현될 수 없는 각도이다.

이것에 대하여 상기 구조의 전사형을 이용한 방법에 의하면 20°이상의 경사각도의 볼록부(27), (28)를 용이하게 형성할 수 있고, 대량생산도 가능하므로 액정분자의 프레틸트각을 20°이상으로 용이하게 제어할 수 있게 된다. 이와 같이 하면 STN액정에 있어서 270°비틀림각을 실현할 수 있고, 광시야각 액정소자의 대량생산화가 가능하다.

제9도는 비틀림각 270°의 STN액정의 등콘트러스트 곡선으로, 콘트러스트의 시각의존성을 나타내는 도이다. 동심원주위의 숫자(0°, 90°, 180°, 및 270°)는, 액정소자를 보는 방향을 나타내고, 동심원은 표시소자 표면의 법선으로부터의 10°씩 기울어진 경우를 나타내고 있고, 최외주원상은 법선으로부터 60°기울어져 있는 것을 나타내고 있다.

제10도는 마찬가지로 비틀림각 180°의 STN액정의 등콘트러스트 곡선으로 사선부분은 반전영역을 나타내는데, STN액정의 270°비틀림을 실현할 수 있고, 넓은 고콘트러스트 영역이 얻어지고 있는 것을 알 수 있다.

상기한 복수의 영역마다 배향방향이 같은 배향막을 형성하는데 사용하는 전사형을 제조하기 위하여 이하의 방법에 의한 것이 우수하다.

먼저 전사모형의 기판상에 열가소성 자외선 경화수지를 평탄하게 도포하고 전사모형을 형성한다. 이것을 전사모형으로 한다.

열가소성 자외선 경화수지로서는 폴리비닐신나메이트, 폴리비닐벤잘아세토페논 등을 사용할 수 있다.

다음에 제1가열공정으로서 이 전사모형을 가열하고 전사막을 경화시킨다.

또, 임의의 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 별도로 준비하여 놓고, 제11(a)도에 나타내는 바와 같이 이 싱글도메인 전사형(18)을 상기 연화상태에 있는 전사막(15)에 압압하여, 전사막(15)에 싱글도메인 전사형(18)의 요철형상을 전사한다(제1전사공정).

다음에 제11(b)도에 나타내는 바와 같이 임의의 간격으로 개구부(24)가 형성된 마스크(19)를 전사형(15)상에 배치하고, 그 상방으로부터 파장이 220∼400㎜인 자외선을 조사하고(자외선 조사공정), 부분적으로, 즉 마스크(19)의 개구부에 따른 부분의 전사막(15)만을 경화시킨다.

마스크(19)에는 제12도에 나타내는 바와 같은 개구부(22, 22,…)과 차폐부(24, 24, …)가 일정간격으로 주기적으로 반복하는 줄무늬 모양의 것이 바람직하다. 개구부(22)의 폭은 형성하는 영역의 크기에 따라 결정되는데, 하나당 개구부(22)의 폭은 50㎛이상인 것이 바람직하다.

또한, 마스크(19)의 개구부는 조사에 사용하는 자외선이 투과하도록 되어 있으면 좋다.

다음으로 제11(c)도에 나타내는 바와 같이 전사막(15)을 가열한다(제2가열공정). 그러면 전사모형(34)의 기판(14)상에 형성된 전사막(15)의 전공정에서 자외선이 조사되지 않은 부분만이 연화한다.

그 후, 제11(d)도에 나타내는 바와 같이 제1전사공정에서 사용한 싱글도메인 전사형(18)과 다른 방향을 따라 반복하는 복수의 요철형상이, 표면에 형성된 싱글도메인 전사형(33)을 전사막(15)에 압압하고, 전사막(15)에 싱글도메인 전사형(33)의 요철형상을 전사한다(제2전사공정).

이 제2전사공정에서의 싱글도메인 전사형(33)은 제1전사공정에서의 싱글도메인 전사형(18)과 다른 싱글도메인형을 사용하여도 좋고, 동일의 싱글도메인 전사형(18)을 사용하고, 전사모형(34)과의 상대적 방향을 바꾸어, 예를들면 90°또는 180°전사모형(34) 또는 싱글도메인 전사형(18)의 방향을 변환하여 전사를 하여도 좋다.

또, 상기한 자외선 조사의 영역 내지 싱글도메인 전사형에 의한 전사회수를 조정함으로써, 3종류 이상의 복수 방향 또는 경사각을 가지는 요철형상이 형성된 전사형을 제조할 수도 있게 된다.

그 후, 전체적으로 자외선을 조사함으로써 전사막(15) 전체를 경화시키고, 제11(e)도에 나타나는 바와 같은 기판(14)상에 2방향의 요철형상을 가지는 전사막(15)을 가지는 전사모형(34)이 형성된다.

그 후, 제11(f)도에 나타내는 바와 같이 평탄상의 전사형을 전사모형(34)의 전사막(15)에 압압하여, 전사형(35)에 전사막(15)의 표면형상을 전사하면, 제11도에 나타내는 바와 같은 액정소자 배향막형성용 전사형(35)이 제조된다.

또한, 다음에 나타내는 방법이면 전사모형을 제조하는 일 없이 복수의 방향을 따른 요철형상을 가지는 배향막을 형성할 수 있게 된다.

즉, 상기 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법에 있어서, 전사모형(34)의 기판(14)을 배향막의 기판, 그 전사막을 배향막으로 함으로써 이루어진다. 이하에는 상기 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법을 설명하는 것으로 제11도를 참조하여 설명한다.

먼저 배향막의 베이스가 되는 기판상에 열가소성 자외선 경화수지를 평탄하게 도포하고, 배향막준비층을 형성한다. 다음에 제1가열공정으로서 이 배향막준비층을 가열하고 배향막준비층을 연화시킨다.

또, 임의의 방향을 따라 반복하는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 별도로 준비하여 놓고, 제11(a)도에 나타내는 바와 같이 이 싱글도메인 전사형(18)을 상기 연화상태에 있는 배향막준비층(15)에 압압하여, 배향막준비층(15)에 싱글도메인 전사형(18)의 요철형상을 전사한다(제1전사공정).

다음에 제11(b)도에 나타내는 바와 같이 임의의 간격으로 개구부(24)가 형성된 마스크(19)를 배향막준비층(15)상에 배치하고, 그 상방으로부터 자외선을 조사하고(자외선 조사공정), 부분적으로, 즉 마스크(19)의 개구부에 따른 부분의 배향막준비층(15)만을 경화시킨다. 이 때, 마스크(19)의 개구부로는 조사에 사용하는 자외선이 투과하도록 되어 있으면 좋다.

다음에 제11(c)도에 나타내는 바와 같이 배향막준비층(15)를 가열한다(제2가열공정). 그러면 배향막준비층(15)의 전공정에서 자외선이 조사되지 않은 부분만이 연화한다.

그 후, 제11(d)도에 나타내는 바와 같이 제1전사공정에서 사용한 싱글도메인 전사형(18)과 다른 방향을 따라 반복하는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형(33)을 배향막준비층(15)에 압압하여, 배향막준비층(15)에 싱글도메인 전사형(33)의 요철형상을 전사한다(제2전사공정).

상기와 같이 이 제2전사공정에서의 싱글도메인 전사형(33)은 제1전사공정에서의 싱글도메인 전사형(18)과 다른 싱글도메인형을 이용하여도 좋은데, 동일한 싱글도메인 전사형(18)을 이용하고 전사모형(34)과의 상대적 방향을 바꾸어, 예를들면 90°또는 180° 전사모형(34) 또는 싱글도메인 전사형(18)의 방향을 변환하여 전사를 하여도 된다.

또, 상기한 자외선조사의 영역 내지 싱글도메인 전사형에 의한 전사회수를 조정함으로써 3종류 이상의 복수 방향, 또는 경사각을 가지는 요철형상이 형성된 배향막준비층을 제조할 수도 있게 된다.

그 후, 전체적으로 자외선을 조사함하여 배향막준비층(15)전체를 경화시키면, 제11(e)도에 나타나는 바와 같은 기판(14)상에 2방향의 요철형상을 가지는 배향막이 형성된다.

또한, 본 발명 기재의 요철형상의 전사장치에서는 프레스기체에 탄성부재를 개재하여 얇은 형부재를 설치하고 있으므로, 배향막준비층에 형부재를 압압하여 요철형상의 전사를 행하는 경우에, 배향막준비층에 프레스기체에 대하여 다소 경사져 있는 경우라고 하더라도 이 경사에 맞추어 탄성부재가 변형될 수 있으므로, 형부재의 요철모양이 배향막준비층의 전면에 확실하게 압압된다.

또, 형부재로서 두께 0.001∼0.2㎜의 것을 사용하면 기배향막준비층에 기판의 미세한 기복이나 요철 혹은 경사에 기인하는 다소의 물결이나 요철 혹은 경사를 가지고 있어도, 이 기복이나 요철 혹은 경사에 맞추어 탄성부재와 형부재가 확실하게 변형하고 추종하므로, 형부재의 요철모양이 배향막준비층의 전면에 확실하게 압압된다. 즉, 형부재로서 0.2㎜이하의 것을 사용하면, 기판이나 배향막준비층의 미세한 기복이나 요철 혹은 경사에 맞추어 탄성부재와 형부재가 충분히 추종한다. 또 0.001㎜이상의 두께가 되어 취급상 부서진다고 하는 문제가 생기지 않는다.

또한, 형부재의 표면에 금이나 동의 피복층을 형성하여 놓으면, 배향막준비층에 요철모양을 전사하여 형부재를 배향막준비층으로부터 이형하는 경우에 배향막준비층의 형부재에 대한 부착문제가 전혀 일어나지 않는다.

프레스기체로서는 평판상의 것이어도 좋고, 롤러상의 것이어도 좋다. 평판상의 프레스기체에 탄성부재와 형부재를 설치한 것에서는, 1회의 압압조작으로 요철형상의 전사가 가능하고, 롤러상의 기체를 이용한 것에서는 기체를 기판상의 배향막준비층을 따라 회전시키면서 압압하는 것으로 요철모양의 전사가 가능하다.

[실시예]

이하에 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하는데 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

이 예에 있어서는 트위스테드네마틱형 액정소자에 본 발명을 적용한 경우의 예에 대하여 설명한다.

표면에 전극이 형성된 장방형상의 액정소자용 유리기판을 설치하고, 이 표면에 γ-부틸락톤에 폴리에테르살폰(미쯔이 동압화학제 PES)을 5중량% 용해한 용액을 스크린인쇄법에 의하여 막두께 0.1㎛로 인쇄하고 용액층을 형성하였다. 이 때, 인쇄스키지를 유리기판의 긴방향을 따라 약 20㎝/초의 속도로 이동시켜 용액층을 형성하였다.

이 기판은 30℃에서 30초간 프리베이킹하고, 또 180℃에서 1시간 베이킹하여 용액층을 건조시키고, 배향막준비층을 형성하였다. 여기서 사전에 유리기판을 80℃로 예비가열한 상태에서 상기 용액을 인쇄하여도 된다.

다음에 표면에 제3도에 나타내는 바와 같은 요철모양을 가지는 원주상의 에폭시 수지제의 전사형을 배향막준비층상에 설치하고, 배향막준비층을 240℃로 가열한채 5분간 유지한 후, 이 온도에서 전사형을 배향막준비층에 압압하면서 회전이동시켜 요철모양의 전사를 행하였다. 전사형의 누름 압력을 50㎏/㎠로 설정하고, 이동속도를 15㎜/분으로 하였다.

이 처리에 의하여 배향막의 표면에는 상기 인쇄스키지의 이동방향, 환언하면 유리기판의 긴방향에 요철을 반복하는 대략 삼각형상의 제4도에 나타내는 바와 같은 요철모양을 전사할 수 있다. 이 예의 경우, 볼록부의 높이 0.2㎛, 경사면의 길이 2㎛, 좌우에 나란한 볼록부끼리의 사이의 간격 0.3㎛의 것을 제조할 수가 있었다. 또, 이 예의 배향막균일영역은 30×30㎛의 크기였다.

이와 같이하여 얻어진 배향막이 있는 기판을 2장 준비하고, 그들 사이에 스페이서 등을 개재하여 소정의 간격을 가지고 서로 겹치게 하여, 그 사이에 TN액정(짓소(주)제 상품명:K-15)을 봉입하여 액정셀을 작성하였다.

이상의 공정에서 얻어진 액정소자의 시야각은 좌우 약 40°, 상하 약 40°로 되었다.

이것에 대하여 동등한 구조에서 배향막균일영역을 마련하지 않고 있는 구조의 액정소자의 시야각은, 좌우 약 30°, 상10°, 하20°였다.

또한, 상기한 공정에 있어서 인쇄스키지의 이동방향과 대략 삼각형상의 볼록부가 나란한 방향은 대략 동일방향인 것이 바람직한데, 그 방향을 기판의 긴방향으로 할 필요는 없고, 짧은 방향 혹은 경사 방향이어도 지장은 없다.

[실시예 2]

상기 실시예 1에 있어서 배향막준비층에 사용한 용액 대신에 순수를 용매로 하고, 폴리비닐알코올(일본가세이화학(주)제 NM-14)의 2wt%용액을 사용하고, 스핀코트에 의하여 기판상에 도포하고 그 후 50°에서 1분간 예비가열처리를 실시하고, 또 120℃에서 1시간 가열하고 건조하여 앞의 예와 동등한 두께의 배향막준비층을 형성하였다.

다음에 제2도에 나타내는 바와 같은 롤러상의 전사형을 사용하여 기판을 180℃, 전사형을 100℃로 가열하고, 전사형을 배향막준비층에 누르면서 회전시켜 전사형표면의 요철모양을 배향막준비층에 전사하여 배향막을 제조하였다. 이 기판을 실시예 1의 경우와 마찬가지로 2장 준비하여 서로 맞붙힘으로서 상기와 동등한 시야각을 가지는 액정셀을 제조할 수 있다.

[실시예 3]

실시예 1에서 사용한 것과 동등한 장방형상의 유리기판에 아사히덴까제의 고분자 액정을 5% 함유하는 1, 1, 1, 3, 3, 3-헥사플루오로-2-프로판올 용액을 도포하여 배향막준비층을 형성하고, 30초간 80℃에서 예비건조한 후, 180℃에서 1시간 건조하였다.

이 배향막준비층에 대하여 230℃로 가열한 롤러상의 전사형을 회전시키면서 기판의 긴방향으로 따라 압압이동시켜 전사를 행하였다. 여기서 이용한 전사형은 직경 300㎜의 스테인레스제의 원통형심재의 표면에 불소고무(스미또모 3M(주)제 바이튼)를 3㎜두께로 감아 형성한 것으로, 전사형의 롤러부분의 폭은 기판의 폭보다 넓게 형성하고 있다. 또, 전사형의 주속도는 1㎜/초, 기판에 대한 압압력은 5㎏/㎠로 행하였다.

이와 같이하여 배향막준비층이 형성된 유리기판의 긴방향의 편광에 대한 굴절율(nA)과, 이것에 직교하는 유리기판의 짧은 방향의 편광에 대한 굴절율(nB)과는 다르며, 굴절율(nA)은 면내에서 최대로 되고, 이것에 직교하는 굴절율(nB)은 면내에서 최소이고, 이들의 차(Δn)는 2.86×10^-2이었다.

이 굴절율의 이방성은 유리기판 표면에 형성된 배향막준비층을 형성하는 분자의 주체인이, 유리기판의 긴방향을 따라 형성되어 있는 것을 나타내고 있다.

[실시예 4]

복수의 영역마다 배향방향이 나란한 배향막을 형성하는데 사용하는 전사형을 제조하였다.

먼저, 전사모형의 기판상에 열가소성 자외선 경화수지인 폴리비닐신나메이트를 평탄하게 도포하여 전사막을 형성하고, 이 전사모형을 130℃로 가열하여 전사막을 연화시켰다. 전사막의 막두께는 200㎚이고, 가장 얇은 부분에서도 100㎚이 되도록 하였다.

그리고, 임의의 방향으로 따라 반복하는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 연화상태에 있는 전사막에, 압력 100㎏/㎠로 5분간 압압하여, 전사막에 싱글도메인 전사형의 요철형상을 전사하였다.

다음에 제12도에 나타나는 바와 같은 마스크로, 하나의 화소를 2분할 할 수 있도록 개구부의 피치를 50㎛으로 한 마스크를 전사막상에 배치하고, 그 상방으로부터 4.5㎾로 파장이 375㎚의 자외선램프를 사용하여, 기판의 표면에 100mW/㎠의 자외선을 5분간 조사하고, 마스크의 개구부에 따른 부분의 전사막만을 경화시켰다.

또한, 마스크에는 두께가 3㎜인 석영유리로 이루어지는 기판에 140㎚의 Cr막으로 이루어지는 차폐부를 형성한 것을 사용하였다.

다시 전사막을 가열하고 자외선이 조사되지 않은 부분의 전사막을 경화시키고, 앞에서 사용한 싱글도메인 전사형을 180°회전시키고 전사막에 압압하였다. 그 후, 전체적으로 자외선을 조사하고 전사막 전체를 경화시키고, 다시 평판상의 전사형에 전사막을 압압하고, 표면형상을 전사하여 액정소자 배향막형성용 전사형을 제조하였다.

또, 싱글도메인 전사형을 이용하여 전사모형을 제조한 후에, 그 전사모형으로부터 액정소자 배향막형성용 전사형을 제조하는 것이 아니라, 상기의 제법으로 제조한 전사모형을 액정소자 배향막형성용 전사형으로서 사용함으로써 전사모형을 제조하는 일 없이 싱글도메인 전사형으로부터 직접 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조가 가능하게 된다.

[실시예 5]

복수의 영역마다 배향방향이 나란한 배향막을 형성하였다.

먼저, 배향막기판상에 열가소성 자외선 경화수지인 폴리비닐신나메이트를 평탄하게 도포하고, 배향막준비층을 형성하고 계속해서 130℃로 가열하고, 배향막준비층을 연화시켰다. 전사막의 막두께는 200㎚이고 가장 얇은 부분에서도 100㎚으로 되도록 하였다.

그리고 임의의 방향을 따라 반복하는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 연화상태에 있는 배향막준비층에, 압력 100㎏/㎠에서 5분간 압압하고, 배향막준비층에 싱글도메인 전사형의 요철형상을 전사하였다.

다음에 제12도에 나타나는 바와 같은 마스크로, 하나의 화소를 2분할 할 수 있도록 개구부의 피치를 50㎛로 한 마스크를 배향막준비층상에 배치하고, 그 상방으로부터 4.5㎾로 파장이 375㎚의 자외선램프를 사용하고, 기판의 표면에 100mW/㎠의 자외선을 5분간 조사하고 마스크의 개구부에 따른 부분의 배향막준비층만을 경화시켰다.

다시 배향막준비층을 가열하고 자외선이 조사되지 않은 부분의 배향막준비층을 연화시키고, 앞에서 사용한 싱글도메인 전사형을 180°회전시키고, 배향막준비층에 압압하였다. 그 후, 전체적으로 자외선을 조사하고 배향막준비층 전체를 경화시켜 액정소자 배향막을 형성하였다.

[실시예 6]

제17도는 본 발명에 관계되는 전사장치의 실시예를 나타낸 것으로, 이 예의 전사장치는 프레스기판(111)과 그 하면에 설치된 시이트상의 탄성부재(112)와, 그 하면에 설치된 시이트상의 형부재(113)를 구비하여 구성되어 있다.

상기 프레스기판(111)은 강성이 높은 금속재료로 이루어지고, 그 하면의 평탄성은 연마가공등의 수단에 의하여 충분히 높혀져 있다. 이 프레스기판(111)의 표면거치름은 예를들면 ±10㎛정도로 조정하여 놓는 것이 바람직하다.

탄성부재(112)는 두께 0.8∼수㎜정도의 수지층으로 이루어지는 것으로, 그 구성재료로서 실리콘고무 등을 사용하는 것이 바람직하다.

형부재(113)는 니켈, 금, 동 등의 재료로 이루어지고 바람직하게는 두께 0.001㎜이상 또 0.2㎜이하로 형성되며, 평판상의 기체 표면에 요철모양이 형성된 것이다. 또, 이 형부재(113) 표면의 요철모양 표면부분에는 금 또는 금합금, 혹은 동 또는 동합금으로 이루어지는 피막층이 피복되어 있다. 이 피막층은 증착이나 스패터 등의 막형성수단으로 요철모양상에 피복된 것으로, 그 두께는 0.1∼0.5㎛로 되어 있다.

또, 제17도에 있어서 부호 115는 유리등으로 이루어지는 투명기판, 116은 기판(115)의 상면에 피복된 방향족 폴리아미드로 이루어지는 배향막준비층을 나타내고 있다. 또한, 도면에서는 기판(115)의 울퉁불퉁함을 강조하여 묘사하고 있는데, 실제로는 기판(115)의 휘어짐이나 요철은 미크론오더 혹은 그 이하로 되어 있다.

상기 구성의 전사장치(110)를 이용하여 배향막준비층(116)에 요철모양을 전사하는데는, 먼저 전사장치(110)의 형부재(113)를 배향막준비층(116)을 향하여 제18도에 나타내는 바와 같이 배향막준비층(116)에 누른다.

여기서 기판(115)에 기복이나 다소의 요철이 생겨나도 형부재(113)가 얇게 요곡성이 뛰어나고, 탄성부재(112)도 탄성을 가지고 탄성변형할 수가 있어, 제18도에 나타내는 바와 같이 형부재(113)의 변형과 탄성부재(112)의 변형에 의하여 기복이나 다소의 요철을 흡수할 수 있으므로, 형부재(113)를 배향막준비층(116)에 확실하게 누를 수 있다. 또, 이 때의 처리온도는 100∼200℃의 범위, 압압력은 50∼100㎏/㎠정도의 범위가 바람직하다.

이것에 의하여 배향막준비층(116)상에는 형부재(113)의 요철모양에 대응하는 요철모양이 전사되고, 이것에 의하여 배향막준비층(116)이 배향막으로 된다.

요철모양의 전사가 종료하였으면 형부재(113)를 배향막으로부터 떼어내게 되는데, 이 때에 형부재(113)의 표면에 금 또는 금합금 혹은 동 또는 동합금제의 피복층이 있으므로, 배향막의 일부가 형부재(113)에 부착하기 어려워지고, 형부재(113)측에 떼어내지는 일이 없어지므로, 요철모양의 전사를 확실하게 행할 수 있다. 이것은, 배향막준비층(116)을 구성하는 방향족폴리아미드와 금 혹은 동의 표면에너지의 관계로부터, 배향막준비층(116)과 형부재(113)표면의 피복층이 부착하기 어렵다고 하는 것에 기인하고 있다. 이것에 의하여 배향막준비층(116)의 일부를 손상시키는 일 없이 요철모양을 전사할 수 있어, 요철모양을 가지는 배향막을 제조할 수 있다.

배향막준비층(116)에 대한 금 혹은 동의 표면에너지의 관계로부터 이들이 기본적으로 상호 부착되기 어렵다는 것은 알 수 있으나, 금에 다른 원소, 예를들면 니켈을 첨가한 금계합금 혹은 동에 다른 원소 예를들면 니켈을 첨가한 동합금이어도 동등한 효과를 얻을 수 있다.

[실시예 7]

제19도와 제20도는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 것으로, 이 실시예의 전사장치(120)는 롤러(프레스기판)(12)와, 이 롤러(121)와는 별개로 설치되는 평판상의 탄성부재(122)와, 이 탄성부재(122)의 하면에 일체화된 형부재(123)를 구비하여 구성되어 있다. 상기 탄성부재(122)는 앞의 실시예의 탄성부재(112)와 동등한 구조의 것으로, 형부재(123)는 앞의 실시예의 형부재(113)와 동등한 구조의 것이다.

이 예의 장치에서는 제19도에 나타내는 바와 같이 기판(115)의 배향막준비층(116)상에 형부재(113)를 탑재하고, 이 상태로부터 소정의 압력으로 롤러(121)를 탄성부재(122)에 누르면서 롤러(121)를 기판(115)의 일측으로부터 타측으로 회전이동시킨다. 이 조작에 의하여 탄성부재(122)와 형부재(123)는 각각 기판(115)의 기복이나 요철에 따라 변형하면서 형부재(123)의 요철모양을 배향막준비층(116)에 전사한다.

따라서 이 예의 전사장치(120)를 이용하는 것으로 앞의 실시예의 경우와 동등한 효과를 얻을 수 있다.

[실시예 8]

제21도와 제22도는 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 것으로, 이 실시예의 전사장치(130)는 롤러(프레스기판)(131)와 이 롤러(131)의 표면에 부착된 시이트상의 탄성부재(122)와, 이 탄성부재(132)의 표면에 부착된 형부재(133)를 구비하여 구성되어 있다. 상기 탄성부재(132)는 앞의 실시예의 탄성부재(112)와 동등한 구성의 것으로, 형부재(133)는 앞의 실시예의 형부재(113)와 동등한 구조의 것이다.

이 예의 장치에서는 제22도에 나타내는 바와 같이 기판(115)의 배향막준비층(116)상에 롤러(131)를 탑재하고, 이 상태로부터 소정의 압력으로 롤러 표면의 탄성부재(132)를 배향막준비층(116)에 누르면서 롤러(131)를 기판(115)의 일측으로부터 타측으로 회전이동시킨다. 이 조작에 의하여 탄성부재(132)와 형부재(133)는, 각각 기판(115)의 휘어짐이나 요철에 따라 변형하면서 형부재(133)의 요철모양을 배향막준비층(116)에 전사한다.

따라서 이 예의 전사장치(130)를 이용하는 것으로도 상기 실시예6의 경우와 동등한 효과를 얻을 수가 있다.

제23도는 상기 실시예 6 내지 8의 전사장치를 이용하여 형성한 요철모양을 가지는 배향막의 일례를 나타내는 것이다. 이 예의 배향막(140)의 요철모양은 액정의 프레틸트각을 규정하기 위하여 바람직한 형상으로 된 것이다.

이 예의 요철모양은 도면중 화살표시의 제1방향 및 제2방향을 따라 형성된 다수의 삼각형의 볼록부(141)의 집합체 형상이고, 제1방향으로 따르는 요철피치(P₁)는 제2방향을 따르는 P₂보다 짧게 되어 있다. 상기 피치(P₁)의 값은 예를들면 3.0㎛이하, 피치(P₂)의 값은 예를들면 50㎛이하로 할 수 있다. 또, 볼록부(141)의 높이(깊이)(d₁)는 예를들면 0.5㎛이하로 할 수 있다.

[시험예]

제17도에 나타내는 바와 같은 구조이고, 탄소공구강재(JIS규정 SK4)로 이루어지는 평탄형의 기판과, 두께가 0.8㎜인 실리콘고무로 이루어지는 시이트상의 탄성부재와, 니켈로 이루어지는 형부재를 일체화하여 이루어지는 전사장치를 이용하여, 두께 1.1㎜의 유리기판상에 두께 0.2㎛의 방향족 폴리아미드로 이루어지는 배향막준비층을 형성한 것에 요철모양을 전사하는 시험을 행하였다. 전사시의 압력은 100㎏/㎠로 하였다. 요철모양은 제23도에 나타내는 바와 같은 형상의 요철모양이고, 제1방향의 피치를 0.3㎛, 제2방향의 피치를 2㎛, 볼록부의 높이를 0.2㎛로 하였다.

또한, 상기의 조건으로 전사를 행하는 경우에 두께를 3㎜, 1㎜, 0.5㎜, 0.2㎜, 0.05㎜, 0.015㎜, 0.005㎜, 0.001㎜로 각각 설정한 8종류의 형부재를 사용하여 8종류의 전사장치를 시작하고, 각각에 대하여 요철모양의 전사시험을 행하였다. 또, 요철모양의 표면에는 두께 0.1㎛의 금증착막을 형성하고 있다. 또한, 두께가 0.001㎜미만의 형부재의 제작을 시험해 보았는데, 강도부족으로 인하여 제작이 불가능하였다.

그리고 얻어진 배향막에 대하여 간섭광 측정시험과 전사율 측정시험을 행한 결과를 제1도에 나타내었다. 간섭광 측정시험에 있어서는 배향막에 광을 조사한 경우에 생기는 간섭광의 유무를 육안으로 관찰한 결과를 면적으로 나타냈다. 그 상태의 일례를 모식적으로 제24(a)도에 나타낸다. 제24(a)도에 있어서 전사가 행해진 영역(A)은 간섭광을 확인할 수가 있고, 전사가 행해지지 않는 영역(B)은 간섭광을 볼 수 없게 된다.

전사율 측정시험에 있어서는 형부재의 요철모양에 있어서의 오목부의 홈깊이에 대하여 얻어진 배향막의 요철모양의 홈깊이의 비율을 전사율로써 측정하였다.

홈의 깊이는 AFM(원자간력 현미경)에 의하여 면내의 평균치를 구하고, 그것을 가지고 홈의 깊이로 하였다.

제1도로부터 명확한 바와 같이 형부재로서 두께가 0.2㎜인 것을 사용한 경우는, 간섭광의 발생영역이 거의 100%이고, 전사가 완전히 행해졌음이 확실하고, 그 경우의 전사율도 90%정도의 충분히 높은 값으로 할 수 있음이 확실시 되었다. 또, 형부재의 두께가 0.015㎜이하이면 전사율은 90%가 됨을 알 수 있었다.

다음에 상기의 형부재로서 두께가 0.05㎜인 것을 사용하고, 형부재 표면에 형성하는 피복층으로서 금과 동과 니켈중 어느 하나로 이루어지는 것을 사용한 전사형을 시험용으로 3종류 제작하여 각각에 대하여 요철모양의 전사를 행한 경우에, 형부재의 표면에 박리한 배향막준비층이 부착되어 있는지 아닌지에 대하여 관찰하는 시험을 행하였다.

그 결과 니켈피복층의 것에서는 제24(b)도에 나타내는 바와 같이 직경 0.5∼3㎜의 박리부분이 반점상으로 부착되어 버리는 결과가 되어, 이 예의 배향막과의 부착영역은 30%이하인 것이 판명되었다. 또한, 금피복층과 동피복층을 형성한 형부재를 이용한 전사장치에 있어서는 배향막준비층이 형부재에 부착하는 현상을 보이지 않았다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 배향막의 표면형상이 형의 압압에 의하여 부여된 것이므로, 종래 구조의 제조시에 필요하였던 라빙처리라는 먼지발생공정이 불필요해지는 동시에, 형의 형상에 의하여 임의의 배향표면형상이 정확하게 부여되므로, 필요에 따른 수의 배향균일영역을 가지는 배향막이 고수율로 얻어진다. 또, 유효표시면내에 복수의 배향균일영역이 형성되어 있으므로, 각각의 배향균일영역에 따른 시야각특성이 얻어지고, 각각의 배향균일영역의 액정소자의 배향성의 차이로부터 액정소자 전체로서 종래보다 넓은 영역의 양호한 광시야각 특성이 얻어진다.

또한, 형의 형상에 맞추어 배향막표면의 형상이 정해지므로 배향막표면에 수 ㎛각 크기의 요철을 가지는 표면형상이 용이하게 형성될 수 있으며, 이것에 의하여 액정구동부분의 회로가 고정밀도화된 액정소자에도 대응할 수 있다. 또, 배향막의 표면형상을 형성하는 경우에 종래방법에서 사용하였던 레지스트를 필요로 하지 않아도 제조할 수 있는 구조이므로, 레지스트 제거시에 종래 발생하였던 배향막의 표면형상의 흐트러짐, 베이스 배향막의 손상 등의 문제로부터 해방되고, 양질의 배향막을 구비한 액정소자가 얻어진다.

또한, 라빙처리에 의하여 형성되는 배향막 표면형상에 의하여 액정의 프레틸트각을 제어하는 종래 구조에 있어서는, 넓은 시야각 표시를 실현하기 위하여 복수회의 라빙처리를 행한 경우에, 1회째의 라빙처리와 2회째의 라빙처리의 경계영역의 배향막 표면형상이 흐트러지므로, 그 한계영역에 있어서의 액정의 배향 흐트러짐의 폭이 넓어지는 것에 대하여 형에 의한 배향막 표면형상의 부여구조에 의하면 배향방향의 경계선을 완전히 제어할 수 있으므로, 배향의 흐트러짐의 폭이 좁아지고, 표시품위의 향상에 기여한다.

또, 형의 압압에 의하여 표면형상이 부여된 배향막이면, 형의 표면형상의 요철형상에 맞춘 크기의 배향막 표면형상이 용이하게 얻어지므로, 1화소당 형성가능한 배향막균일영역이 종래보다 대단히 많아진다.

예를들면 100㎛각의 화소에 대하여 종래 구조에서는 2개정도가 한계였는데, 형의 압압에 의한 배향막표면형상의 구조에 있어서는 수개∼수 10개 이상의 배향막 영역설정이 용이해질 수 있다. 이 때문에 액정소자의 화소와 배향막의 위치맞춤이 불필요해진다.

본 발명의 보다 바람직한 구성에 의하면 배향방향을 거의 평행으로 한 2방향의 배향균일영역을 1화소당 형성가능한 구조이고, 또 다른쪽의 배향막의 프레틸트각이 낮으므로 한족의 기판과 다른쪽의 기판을 겹치게하여 위치맞춤할 때에 위치맞춤이 완전하지 않아도 된다.

또, 본 발명의 다른 구성에 의하면 배향막의 표면형상이 요철형상이고, 볼록부의 경사면의 집합에 의하여 형성되므로, 이 경사면에 의하여 액정의 프레틸트각을 규제할 수 있고, 각 배향균일영역에 있어서 영역마다의 프레틸트각이 각 영역의 볼록부의 경사면에 의하여 규제된다. 또, 볼록부의 형상은 형의 형상에 의하여 자유로이 제어되므로 액정분자의 배향방향과 프레틸트각이 형의 형상에 의하여 자유로이 설정된다.

본 발명의 바람직한 구성에 의하면 액정분자의 프레틸트각을 6°이상으로 하였으므로, 액정분자의 비틀림각을 240°이상으로 할 수 있게 된다. 그리고 이 비틀림각은 STN액정으로 실현할 수 있다.

본 발명의 액정소자의 재조방법에 의하면 배향막의 표면형상이 형의 압압에 의하여 부여되므로, 라빙처리라는 먼지발생공정을 수반하지 않아도 됨과 동시에, 형의 형상에 의하여 임의의 배향막 표면형상을 정확하게 부여할 수 있고, 필요에 따른 수의 배향균일영역을 가지는 제1항 기재의 구조의 배향막이 얻어진다. 또, 유효표시면내에 복수의 배향균일영역을 형성할 수 있으므로, 각 배향균일영역에 대응한 시야각특성이 얻어지고, 각각의 배향균일영역의 액정소자의 배향성의 차이로부터 액정소자전체로서 종래보다 넓은 영역의 양호한 넓은 시야각특성을 가지는 액정소자가 얻어진다.

본 발명의 바람직한 구성에 의하면 제6항의 형상부여공정으로서, 프레틸트각의 발현방향이 거의 동등한 배향균일영역을 형성하는 제1형상부여공정과, 제1형상부여공정에서 얻어진 프레틸트각의 발현방향과 다른 방향의 배향규일영역을 제1형상부여공정에서 행하므로 다른 배향균일영역을 기판상에 확실하게 형성할 수 있고, 전체적으로 전방위 모두 양호한 시야각특성을 가지는 우수한 액정소자가 얻어진다.

본 발명에 의하면 표면탄성체의 롤러로 배향막을 압압하는 것으로 프레틸트각이 낮은 표면형상의 배향막을 용이하게 형성할 수 있고, 이것에 의하여 상하기판의 위치맞춤이 용이한 기판을 구비한 액정소자를 얻을 수 있다.

또, 볼록부의 경사면의 경사각이 6°이상으로 되어 있는 형을 이용하면, 프레틸트각도 6°이상으로 되므로, 액정소자의 비틀림각이 240°이상에서 270°까지 가능한 액정소자가 얻어지고, 이것에 의하여 광시야각의 액정소자가 얻어진다.

또한, 경사면을 가지는 다수의 볼록부가 집합한 형을 이용함으로써 배향막에 복수의 배향균일영역을 용이하게 형성할 수 있고, 액정의 프레틸트각의 제어가 용이해질 수 있게 된다.

본 발명의 액정소자 배향막형성용 전사형에 의하면 기판상의 배향막준비층에 요철상의 표면형상을 형성할 때에 사용하는 형으로, 배향막준비층에 형성하는 요철의 경사면을 복수의 영역마다 구비할 수가 있으므로, 이 경사면이 갖추어진 영역마다 액정의 배향성을 구비한 배향막을 얻을 수가 있다. 이것에 의하여 액정분자의 배향성이 나란한 영역을 복수 가지는 배향막을 제조할 수 있고, 영역마다 각각의 배향성을 발휘시키는 액정소자가 얻어진다.

또한, 표면의 볼록부의 경사면의 경사각도를 6°이상으로 하는 것이라면 전사형을 압압하는 배향막에 6°이상의 경사각의 경사면을 형성할 수가 있고, 이것에 의하여 6°이상의 프레틸트각을 발현시킬 수가 있어, 액정분자의 비틀림각을 크게 할 수 있다.

그리고 볼록부 하나를 하나의 배향영역으로 하면, 형에 의하여 형성가능한 최소의 영역에 맞춘 크기의 영역을 배향막에 다수 형성할 수가 있고, 이들의 영역마다 액정분자에 다른 배향성을 발휘시킬 수 있으므로, 종래보다 지극히 세밀한 영역에서 액정분자의 배향성을 대신할 수 있어, 넓은 시야각의 액정소자의 제공이 가능하다.

본 발명의 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법은 전사막을 열가소성 자외선 경화수지로 구성하고, 싱글도메인 전사형에 의한 복수회의 전사와, 자외선조사에 의한 전사막의 경화에 의하여 복수의 배향방향을 가지는 배향막을 전사에 의하여 형성할 수 있는 액정소자 배향막형성용 전사용을 제조하는 것이며, 배향 분활화된 배향막의 형성에 사용될 수 있는 전사형을 저렴하게 제조할 수가 있다.

전사형에 의하여 배향막의 표면형상을 형성하는 것은, 라빙처리에 의하여 배향막을 형성하는 것에 비하여 그 제어성이 높고 현상액을 이용하는 것도 아니고, 안정되며 고정밀도한 동시에 프레틸트각이 큰 배향막을 형성할 수 있다.

또한, 라빙처리에 의한 형성방법과 달리 먼지발생을 수반하는 일이 없고, 깨끗한 환경하에서 형성공정이 이루어진다.

또, 전사형에 의한 형성방법으로, 포토리소기술을 이용한 그레이팅제작에 의한 것에 비하여 제조비용을 대단히 삭감할 수가 있다.

또한, 본 발명에 관계되는 액정소자배향막의 형성방법은 배향막을 열가소성자외선 경화수지로 구성하고, 싱글도메인 전사형에 의한 복수회의 전사와, 자외선조사에 의한 전사막의 경화에 의하여 복수의 배향방향을 가지는 배향막을 전사에 의하여 형성하는 것을 가능하게 하는 것으로, 복수의 방향으로 배향된 표면형상을 가지는 전사형을 제조하는 일 없이, 배향막을 형성할 수 있는데다가 라빙처리에 의하여 배향막을 형성하는 것에 비하여 그 제어성이 높고, 안정되며 정밀도가 높으며 동시에 프레틸트각이 큰 배향막을 형성할 수 있어, 소망의 액정배향성을 발휘하는 액정소자를 얻을 수가 있게 된다.

또, 라빙처리에 의한 형성방법과 달리 먼지발생을 수반하는 일없이 깨끗한 환경하에서 형성공정이 이루어진다.

또한 포토리소 기술을 이용한 그레이팅제작에 의한 것에 비하여 제조비용을 대단히 삭감할 수 있다.

특히, 제조공정이 용이하고 생산성 내지 제품수율이 높고, 생산성이 높기 때문에 제조비용의 삭감을 도모할 수가 있다.

본 발명의 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법으로, 전사모형을 제조하는 일 없이 전사형을 제조하는 것으로 제조비용의 절감을 도모할 수가 있다.

본 발명과 같이 전사모형으로부터 전사형에 표면형상을 전사하는데 전주법을 이용하는 것으로 보다 정밀한 전사가 행해진다.

또, 본 발명 기재의 요철모양의 전사장치는 프레스기체에 탄성부재를 개재하여 얇은 형부재를 마련하고 있으므로, 배향막준비층에 형부재를 압압하여 요철모양의 전사를 행하는 경우에 기판상면에 기체에 대하여 평행하지 않고 다소 경사져 있어도 이 경사에 대하여 탄성부재가 변형하여 추종하므로, 형부재의 요철모양을 배향막준비층의 전면에 확실하게 압압할 수가 있어 충분한 전사율을 얻을 수 있다. 따라서 다소의 경사를 가지는 기판상에 형성된 배향막준비층에 요철모양을 전사하는 경우라도 전면에 균일한 요철모양이 형성된 배향막을 제조할 수 있다.

다음에 형부재로서 두께 0.001∼0.2㎜의 것을 사용하면 배향막준비층에 기판의 미세한 기복이나 요철 혹은 경사에 기인하는 다소의 기복이나 요철 혹은 경사를 가지고 있어도, 이 기복이나 요철 혹은 경사에 맞추어 탄성부재와 형부재가 변형하고, 추종하므로 형부재의 요철모양을 배향막준비층의 전면에 확실하게 압압할 수가 있고, 충분한 전사율을 얻을 수 있다. 따라서 다소의 기복이나 요철 혹은 경사를 가지는 기판상에 형성된 배향막준비층에 요철모양을 전사하는 경우라도 전면에 균일한 요철모양이 형성된 고품질의 배향막을 제조할 수 있다.

또 형부재의 표면에 금이나 동의 피복층을 형성하여 놓으면, 배향막준비층에 요철모양을 전사하여 형부재를 배향막준비층으로부터 이형하는 경우에 배향막준비층이 형부재에 부착하여 박리되는 일이 일어나지 않는다. 따라서, 박리부분 등의 결함이 전혀 없는 배향막을 얻을 수 있다.

또한, 기체로서는 평판상의 것이어도 좋고, 롤러상의 것이어도 좋다. 평판상의 기체에 탄성부재와 형부재를 설치한 것에서는, 1회의 압압조작으로 배향막준비층에 대한 요철형상의 전사가 가능하며, 롤러상의 기체를 이용한 것에서는 이 기체를 기판상의 배항막준비층을 따라 회전시키면서 압압함으로서 요철모양을 기판상의 배향막준비층에 전사할 수가 있다.

Claims

대향하는 표면에 배향막을 가지는 한쌍의 기판 사이에 액정이 협지되어 이루어지고, 상기 기판의 적어도 한쪽 배향막의 표면형상이, 형을 압압함으로서 부여된 것이고, 상기 형을 압압함으로서 표면형상이 부여된 배향막이, 유효표시면내에 있어 액정의 프레틸트각의 발현방향 혹은 발현각도의 크기를 달리한 복수의 배향균일영역을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
제1항에 있어서, 상기한 한쪽의 기판에 형성된, 상기한 복수의 배향균일영역을 가지고 있는 한쪽의 배향막이, 액정의 프레틸트각의 발현방향이 거의 평행한 2방향의 배향균일영역을 가지고 있는 배향막이고, 다른쪽의 기판에 형성된 다른쪽의 배향막이 상기 프레틸트각보다 낮은 프레틸트각을 가지고 있는 배향막인 것을 특징으로 하는 액정소자.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배향막의 표면형상이 경사면을 가지는 복수의 볼록부의 집합에 의하여 형성되고, 이들 볼록부의 경사면이 액정의 프레틸트각의 조절수단으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 프레틸트각의 발현방향 혹은 발현각도를 같게 한 배향균일 영역이, 같은 경사각도를 가지는 면을 가지는 볼록부의 집합으로 형성되어 이루어지고, 이 배향균일영역과 다른 프레틸트각 발현방향 혹은 발현각도를 나타내는 다른 배향균일영역이, 상기 볼록부의 경사면과 다른 경사각도 혹은 경사방향의 경사면을 가지는 다수의 볼록부의 집합에 의하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정소자.
제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 배향막의 표면형상이 경사면을 가지는 볼록부의 집합에 의하여 형성되고, 상기 배향막 표면의 볼록부의 경사면의 경사각도가 6°이상으로 되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정소자.
대향하는 표면에 배향막을 가지는 한쌍의 기판 사이에 액정을 협지하여 이루어지는 액정소자의 제조방법에 있어서, 상기 기판표면에 배향막준비층을 형성하는 배향막준비층 형성공정과, 상기 배향막준비층의 적어도 한쪽 표면에 기판표면의 유효표시면내에서 액정의 프레틸트각의 발현방향 혹은 발현각도가 다른 복수의 배향균일영역을 형성시키는 형을 압압하는 형상부여공정을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정소자의 제조방법.
대향하는 표면에 배향막을 가지는 한쌍의 기판 사이에 액정을 협지하여 이루어지는 액정소자의 제조방법에 있어서, 상기 기판표면에 배향막준비층을 형성하는 배향막 준비층 형성공정과, 상기 배향막준비층의 적어도 한쪽 표면에 기판 표면의 유효표시면내에서 액정의 프레틸트각의 발현방향이 거의 동등한 배향균일영역을 형성시키는 형을 압압하는 제1형상부여공정과, 상기 제1형상부여공정에서 얻어진 프레틸트각의 발현방향과 다른 방향의 배향균일영역을 형성시키는 형을 압압하는 제2형상부여공정을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정소자의 제조방법.
제6항 또는 제7항에 있어서, 한쪽의 배향막준비층에 상기 형을 압압하는 형상부여공정과, 다른쪽의 배향막준비층에, 적어도 그의 표면을 탄성체로 형성한 대략원통형상의 롤러를 압압하는 공정을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정소자의 제조방법.
제6항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 경사면을 가지는 볼록부가 표면에 다수 형성되고, 이들 볼록부의 경사면의 경사각이 6°이상으로 이루어지는 전사형을 이용하는 것을 특징으로 하는 액정소자의 제조방법.
제6항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 같은 경사각도와 경사방향을 가지는 경사면을 구비한 다수의 볼록부가 집합하여 하나의 배향균일영역 형성용 부분이 구성되고, 이 부분과 다른 경사각도 또는 경사방향을 가지는 경사면을 구비한 다수의 볼록부가 집합하여 다른 배향균일영역 형성용 부분이 구성되며, 이들 부분이 표면에 복수형성되어 이루어지는 형을 이용하여 형상부여공정을 행하는 것을 특징으로 하는 액정소자의 제조방법.
액정소자용 기판상에 형성된 수지제 배향막 준비층표면에 압압하여 배향막준비층 표면에 다수의 볼록부를 형성하는 전사형으로, 전사형 표면에 제1방향을 따라 반복되는 요철형성과, 상기 제1방향에 교차하는 제2방향을 따라 반복되는 요철형상을 가지고, 상기 요철형상에 의하여 형성되는 경사면의 경사방향이, 전사형 표면의 복수로 분할된 영역마다에 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정소자 배향막형성용 전사형.
제11항에 있어서, 상기한 표면의 볼록부의 경사면의 경사각도가 6°이상으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정소자 배향막형성용 전사형.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 전사형의 분할영역이 전사형표면의 볼록부 하나에 상당하는 것을 특징으로 하는 액정소자 배향막형성용 전사형.
기판상에 형성된 열가소성 자외선 경화수지로 이루어지는 전사막을 가열하는 제1가열공정과, 임의의 방향을 따라 반복하는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 상기 전사막에 압압하며, 이 전사막에 요철형상을 전사하는 제1전사공정과, 임의의 간격으로 개구부가 형성된 마스크를 상기 전사막상에 배치하고, 그의 상방으로부터 자외선을 조사하는 자외선조사공정과, 상기 자외선조사공정 후에 상기 전사막을 가열하는 제2가열공정과, 상기한 임의의 방향과 다른 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제2전사공정과, 상기 제2전사공정 후의 전사막에 전사형을 압압하여, 전사형에 전사막의 표면형상을 전사하는 것을 특징으로 하는 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법.
기판상에 형성된 열가소성 자외선 경화수지로 이루어지는 배향막준비층을 가열하는 제1가열공정과, 임의의 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인전사형을 상기 배향막준비층에 압압하여, 상기 배향막준비층에 요철형상을 전사하는 제1전사공정과, 임의의 간격으로 개구부가 형성된 마스크를 상기 배향막준비층상에 배치하고, 그의 상방으로부터 자외선을 조사하는 자외선 조사공정과, 상기 자외선 조사공정후에 상기 배향막준비층을 가열하는 제2가열공정과, 상기한 임의의 방향과 다른 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인전사형을 상기 배향막준비층에 압압하여, 상기 배향막준비층에 요철형상을 전사하는 제2전사공정을 가지는 것을 특징으로 하는 액정소자 배향막의 형성방법.
기판상에 형성된 열가소성 자외선 경화수지로 이루어지는 전사막을 가열하는 제1가열공정과, 임의의 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제1전사공정과, 임의의 간격으로 개구부가 형성된 마스크를 상기 전사막상에 배치하고, 그의 상방으로부터 자외선을 조사하는 자외선조사공정과, 상기 자외선조사공정 후에 상기 전사막을 가열하는 제2가열공정과, 상기한 임의의 방향과 다른 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제2전사공정을 가지는 것을 특징으로 하는 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법.
기판상에 형성된 열가소성 자외선 경화수지로 이루어지는 전사막을 가열하는 제1가열공정과, 임의의 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제1전사공정과, 임의의 간격으로 개구부가 형성된 마스크를 상기 전사막상에 배치하고, 그의 상방으로부터 자외선을 조사하는 자외선 조사공정과, 상기 자외선 조사공정 후에 상기 전사막을 가열하는 제2가열공정과, 상기한 임의의 방향과 다른 방향을 따라 반복되는 복수의 요철형상이 표면에 형성된 싱글도메인 전사형을 상기 전사막에 압압하여, 상기 전사막에 요철형상을 전사하는 제2전사공정을 가지고, 상기 제2전사공정 후의 전사막을 원판으로하여 전주법에 의해 전사형에 표면형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정소자 배향막형성용 전사형의 제조방법.
요철모양이 형성된 형부재를 기판상의 배향막준비층에 압압하여 배향막준비층 상면에 요철모양을 전사함으로써 배향막을 형성하는 요철모양의 전사장치에 있어서, 강체로 이루어지는 프레스기체와, 이 프레스기체에 대향 배치된 탄성부재와, 이 탄성부재의 상기 프레스기체와 대향하고 있지 않은 쪽에 시이트상의 형부재를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 배향막에 대한 요철모양의 전사장치.
제18항에 있어서, 상기 탄성부재는 프레스기체의 표면에 부착되어 있고, 상기 탄성부재의 표면에 상기 형부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 배향막에 대한 요철모양의 전사장치.
제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 프레스기체는 평판상인 것을 특징으로 하는 배향막에 대한 요철모양의 전사장치.
제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 프레스기체는 롤러형상인 것을 특징으로 하는 배향막에 대한 요철모양의 전사장치.
제18항 내지 제21항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 형부재는 0.001㎜이상, 0.2㎜이하의 범위의 두께로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배향막에 대한 요철모양의 전사장치.
제18항 내지 제22항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 형부재의 표면에 금 또는 금합금 혹은 동 또는 동합금으로 이루어지는 피복층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배향막에 대한 요철모양의 전사장치.