DE19523132A1

DE19523132A1 - Flüssigkristallelement und seine Herstellung, Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement, Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht und ihre Herstellung und Vorrichtung zum Prägen unregelmäßiger Muster auf einer Ausrichtschicht

Info

Publication number: DE19523132A1
Application number: DE19523132A
Authority: DE
Inventors: Munemitsu Abe; Yorihiko Sasaki; Mitsuru Kano; Yoshihiko Ishitaka; Yumiko Sato; Tomomasa Takatsuka
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 1996-01-04
Also published as: KR960001816A; TW436650B; KR0148669B1; GB9512661D0; GB2290629A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements, das einen breiteren Gesichtsfeldwinkel zeigt, und insbesondere auf ein Flüssigkristallelement mit einer Ausrichtschicht zum Realisieren eines breiteren Gesichtsfeldwinkels und seine Herstellung und eine Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement und seine Herstellung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Vorrichtung zum Prägen unregelmäßiger Muster, die vorzugsweise zum Formen der vorangehend beschriebenen Ausrichtschicht auf einem Flüssigkristallsubstrat verwendet wird.

Flüssigkristallelemente vom Typ mit Dünnschichttransistoransteuerung sind bisher umfassend als hochqualitative Bildanzeigen der dünnen Art bekannt, die in der Lage sind, eine hohe Antwortgeschwindigkeit und eine Vollfarbenanzeige zu erzielen. Die Flüssigkristallelemente dieses Typs besitzen jedoch das Problem, daß der Gesichtsfeldwinkel schmal ist.

Konventionell ist bei den Flüssigkristallelementen dieser Art bisher eine Technik des Unterteilens der Ausrichtungen der Flüssigkristallmoleküle jedes Bildelements (Pixel) bekannt, um den Gesichtsfeldwinkel zu erweitern. Insbesondere hat nach der vorangehend beschriebenen Technik jeder Punkt (Dot) von R, G und B, die ein Bildelement bilden, voneinander verschiedene Domänen bei der zunehmenden Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle, wenn eine Spannung anliegt. Bei einer derartigen Ausrichtungsunterteilungsstruktur ist allgemein jeder Punkt in zwei Teile geteilt und die geteilten Teile sind verschiedenen Ausrichtungsbehandlungen ausgesetzt.

Diese Ausrichtungsunterteilungstechnik ist wirksam, um eine schnelle und asymmetrische Veränderung beim Kontrast in vertikaler Richtung abzuschwächen, was bisher als ein Problem bei dem Flüssigkristallelement des Typs der Ansteuerung durch einen Dünnschichttransistor angesehen wurde, und eine Domäne zu vergrößern, in der die Unikehrung eines Zwischentons nicht erzeugt wird. Folglich hat diese Technik die Möglichkeit, ein Flüssigkristallelement mit einem breiten Gesichtsfeldwinkel zu liefern.

Ein Beispiel eines Verfahrens aus dem Stand der Technik zur Herstellung eines Flüssigkristallelements mit einem Ausrichtungsunterteilungsaufbau wird nachfolgend beschrieben.

Wie in Fig. 13A gezeigt, wird auf der Oberfläche eines Substrats 1 eine Ausgangsschicht 2 für eine Ausrichtschicht gebildet, und wie in Fig. 13B gezeigt, wird die Ausgangsschicht 2 für die Ausrichtschicht einer ersten Abreibebehandlung ausgesetzt.

Die Abreibebehandlung wird durch ein Verfahren ausgeführt, bei dem die Oberfläche der Ausgangsschicht 2 für die Ausrichtschicht mit einer Rolle 6 abgerieben wird, bei der um ihren äußeren Umfangsbereich ein Reibestoff befestigt ist.

Dann wird, wie in Fig. 13C gezeigt, ein Fotolack 3 auf die so abgeriebene Oberfläche der Ausgangsschicht 2 für die Ausrichtschicht aufgebracht, und, wie in Fig. 13D gezeigt, ein Fotolackmuster entwickelt. Wie in Fig. 13E gezeigt, wird auf der mit dem Fotolack 3 versehenen Ausgangsschicht 2 für die Ausrichtschicht eine zweite Abreibbehandlung in die umgekehrte Richtung zu der ersten Abreibebehandlung ausgeführt. Danach wird der Fotolack 3 entfernt, um so das Substrat 1 mit einer Ausrichtschicht 5, wie in Fig. 13F gezeigt, zu erhalten.

Fig. 13G zeigt ein Aufbaubeispiel eines Flüssigkristallelements, das die Ausrichtschicht 5 mit der vorangehenden Struktur verwendet. Bei diesem Aufbau sind Flüssigkristallmoleküle 7 zwischen einem mit einer Ausrichtschicht 5 gebildeten Substrat 1 auf der Farbfilterseite und einem mit einer Ausrichtschicht 5′, versehenen Substrat 1′ auf der Transistorseite eingeschlossen. Die Flüssigkristallmoleküle auf der Seite der Ausrichtschicht 5 (auf der Farbfilterseite) und die Flüssigkristallmoleküle auf der Seite der Ausrichtschicht 5′, (auf der Dünnschichttransistorseite) sind durch die Ausrichtsteuerung der Ausrichtschichten 5 und 5′, so eingestellt, daß sie einen Vorneigungswinkel besitzen, so daß sie zueinander parallel sind.

Das vorangehend beschriebene Verfahren des Stands der Technik hat jedoch die folgenden Nachteile: Bei der durch den Fotolack 3 durchgeführten zweiten Abreibebehandlung nach der ersten über die ganze Oberfläche durchgeführten Abreibebehandlung muß das Abreiben in der umgekehrten Richtung durchgeführt werden unter Verwendung von Öffnungsbereichen, die jeweils eine Größe besitzen, die der Hälfte eines feinen Punkts entspricht. Außerdem muß bei der zweiten Abreibebehandlung eine großflächige Maske verwendet werden. Folglich ist es schwierig, eine derartige Abreibebehandlung praktisch durchzuführen.

Ein anderes Problem liegt darin, daß wenn ein Fotolack auf die Abreibefläche aufgebracht wird und entwickelt wird, die Ausrichtschicht tendenziell durch Alkalikomponenten, die in einer Entwicklungslösung enthalten sind, aufgelöst werden kann, und in diesem Fall ist es wahrscheinlich, selbst wenn die Ausrichtschicht nicht völlig aufgelöst wurde, das mindestens ein Teil der Oberfläche der Schicht geändert ist, und so den stabilen Ausrichtzustand durch die Abreibebehandlung nicht realisiert.

Ein weiteres Problem liegt darin, daß, da der restliche Fotolack entfernt werden muß, die Ausrichtschicht tendenziell weiter durch das Entfernen des restlichen Fotolacks beschädigt wird, und es folglich schwierig ist, den anfänglichen Abreibezustand aufrechtzuerhalten, und so eine stabile Ausrichtunterteilung über einen großen Bereich nicht sichergestellt werden kann.

In den letzten Jahren wurde ein Verfahren vorgeschlagen, mit dem in der Praxis die vorangehend beschriebenen Nachteile des Stands der Technik gelöst werden können. Ein derartiges Verfahren wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Zuerst wird, wie in Fig. 14A gezeigt, eine Ausrichtschicht 11 mit einem kleinen Vorneigungswinkel aus einem inorganischen Material auf einem Substrat 10 gebildet. Eine Ausrichtschicht 12 mit einem großen Vorneigungswinkel wird darauf, wie in Fig. 14B gezeigt, als Schicht aufgetragen, und ein Fotolack 13 wird, wie in Fig. 14C gezeigt, darauf als Schicht aufgetragen. Danach wird, wie in Fig. 14D gezeigt, der Fotolack 13 entwickelt, und die Ausrichtschicht 12 mit dem großen Vorneigungswinkel wird geätzt. Daran schließt sich eine Abreibebehandlung unter Verwendung einer Rolle 16 an, wie in Fig. 14E gezeigt, und so wird eine Ausrichtschicht hergestellt.

Auf diese Art kann, da nur eine Abreibebehandlung nötig ist und außerdem die Ausrichtschicht 12 mit dem großen Vorneigungswinkel der Abreibebehandlung nach dem Entfernen des Fotolacks ausgesetzt wird, der Ausrichtzustand stabil sein. Außerdem wird es möglich, da die Ausrichtschicht 11 mit dem geringen Vorneigungswinkel auf der ersten Schicht aus einem inorganischen Material besteht, den Einfluß des Fotolacks auf die Entwicklungslösung zu verringern, und so eine stabile Ausrichtschicht zu erhalten.

Fig. 14F zeigt ein Aufbaubeispiel des Flüssigkristallelements unter Verwendung der Ausrichtschicht mit einer derartigen Struktur, bei der die Flüssigkristallmoleküle 17 zwischen einem Substrat 10 und Ausrichtschichten 11, 12 mit geringem und hohem Vorneigungswinkel auf der Farbfilterseite und einem Substrat 10′ und Ausrichtschichten 11′, 12′ mit geringem und hohem Vorneigungswinkel auf der Dünnschichttransistorseite eingeschlossen. Der Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls bei der Ausrichtschicht auf der Farbfilterseite und der Vorneigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle bei der Ausrichtschicht auf der Dünnschichttransistorseite sind durch die Ausrichtsteuerung der Ausrichtschichten 11, 11′ mit geringem Vorneigungswinkel und den Ausrichtschichten 12, 12′ mit dem hohen Vorneigungswinkel zueinander verschieden eingestellt.

Wie vorangehend beschrieben, wird innerhalb eines Substrats eines Flüssigkristallelements eine Orientierungsschicht zum Orientieren des Flüssigkristalls in eine festgelegte Richtung gebildet. Die Ausrichtschicht wurde generell durch Abreiben mit einem Abreibstoff auf der Oberfläche einer Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht (Kunstharzschicht) erhalten zum Geben einer festgelegten Ausrichtung. Bei der Abreibebehandlung wird Staub erzeugt und deshalb wird die Oberfläche der Ausrichtschicht tendenziell durch den Staub verunreinigt, und so wird die Ausrichtung der Ausrichtschicht geschädigt.

Um diese Probleme zu bewältigen, haben die Erfinder eine Technik zum Formen einer Ausrichtschicht durch ein Prägeverfahren untersucht.

Eine Ausrichtschicht auf einem Substrat eines Flüssigkristallelements wird gebildet auf der Oberfläche eines Substrat-Hauptkörpers mit einer hohen Festigkeit, wie Glas, allgemein mit einer Dicke von 1 µm oder weniger, um die Ansteuerspannung des Flüssigkristallelements zu senken. Folglich kann ein vorteilhaftes unregelmäßiges Muster nicht nur durch Aufpressen einer Formgebungseinrichtung darauf erfolgen, so wie die Formgebung eines unregelmäßigen Musters auf einer weichen und dicken Plastikschicht.

Insbesondere ist es zum Formen eines unregelmäßigen Musters auf der Oberfläche einer dünnen Ausrichtschicht nötig, eine Formgebungseinrichtung präzise mit einem gleichförmigen Druck auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht aus Kunststoff zu pressen. Zu diesem Zweck ist es in dem Fall, daß eine Presse zu Aufpressen verwendet wird, nötig, die Ebenheit und die Parallelität einer Formgebungsplatte und dem Formgebungssatz der Presse zu erhöhen und die Druckverteilung in der Ebene beim Pressen der Formgebungseinrichtung auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu egalisieren.

Das Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements mit der Struktur des Stands der Technik erfordert einen fotolithographischen Prozeß, der tendenziell den ganzen Herstellungsprozeß kompliziert, die Produktivität verschlechtert und die Herstellungskosten erhöht. Außerdem sind bei dem Herstellungsverfahren des Stands der Technik tendenziell Rückstände aus dem Fotolithographieschritt in der Ausrichtschicht enthalten und geben so Anlaß zu Befürchtungen hinsichtlich einer Verringerung der Produktausbeute.

Außerdem wird bei dem Abreibeprozeß eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht mit einem Abreibstoff abgerieben und dabei wird Staub erzeugt, während für das Maskieren durch die Fotolithographie ein Reinraum nötig ist, und folglich ist die Handhabung des ganzen Verfahrens kompliziert, und es wird schwierig den ganzen Prozeß hindurch eine hohe Qualität aufrechtzuerhalten.

Bei dem Verfahren des Stands der Technik, das mit Bezug auf die Fig. 13 beschrieben wurde, wird der Fotolack 3 nach der ersten Abreibebehandlung aufgebracht und durch Musterbildung auf dem Fotolack werden Öffnungen gebildet, wonach die anfänglich abgeriebene Ausrichtschicht 2 in die andere Richtung durch die Öffnungen des Fotolacks 3 in dem Zustand, in dem ein Teil der anfänglich abgeriebenen Ausrichtschicht 2 geschützt ist, teilweise erneut abgerieben wird. Als Folge können Bereiche des Fotolacks 3 nahe bei den Öffnungen nicht mit einer hohen Präzision abgerieben werden, da die Domänen des Fotolacks 3 in den Öffnungen zweimal abgerieben werden. Bei dieser Abreibebehandlung ist die behandelte Größe eines Bildelements auf ungefähr 100 µm×100 µm beschränkt.

Fig. 15 ist eine Draufsicht, die die Abreibrichtung der Ausrichtfilme in einem Beispiel eines Flüssigkristallelements zeigt, bei dem die Abreibrichtung der Ausrichtschicht auf der Farbfilterseite von der Abreibrichtung der Ausrichtschicht auf der Dünnschichttransistorseite verschieden ist, wobei die Abreibrichtung A senkrecht zu der Abreibrichtung B ist.

Nebenbei bemerkt, besitzt das Flüssigkristallelement mit einer derartigen Struktur eine Gesichtsfeldwinkelcharakteristik, wie in Fig. 16 gezeigt, und hat den Nachteil, daß der Gesichtsfeldwinkel in eine festgelegte Richtung schmal ist. Die in Fig. 16 gezeigte Gesichtsfeldwinkelcharakteristik weist eine Fläche von CR 10 auf.

Hier bedeutet der Begriff "CR" "Kontrast" und ist in der folgenden Gleichung für einen normalen Flüssigkristall vom weißen Typ (weiße Anzeige beim Anlegen keiner Spannung und schwarze Anzeige beim Anlegen einer Spannung) definiert.
CR = (Transmissionsgrad beim Anlegen keiner Spannung)/ (Transmissionsgrad beim Anlegen von Spannung).

CR ist auch durch die folgende Gleichung für einen normalen Flüssigkristall vom schwarzen Typ (schwarze Anzeige beim Anlegen keiner Spannung und weiße Anzeige beim Anlegen von Spannung) definiert.
CR = (Transmissionsgrad beim Anlegen von Spannung)/ (Transmissionsgrad beim Anlegen keiner Spannung).

Bei dem Flüssigkristallelement, bei dem die Kombination der Abreibrichtung einer Ausrichtschicht auf der Farbfilterseite und der Abreibrichtung einer Ausrichtschicht auf der Dünnschichttransistorseite für jedes Bildelement jedes Dünnschichttransistor verschieden ist, müssen ein Substrat, das die eine Ausrichtschicht, und ein anderes Substrat, das die andere Ausrichtschicht enthält, korrekt positioniert und miteinander verbunden werden, um die Erzeugung von Fehlern in der Größenordnung einer Bildelementeinheit zu eliminieren. Flüssigkristall wird dazwischen eingeschlossen. Dann, wenn die vorangehend beschriebene Positioniergenauigkeit nur ein wenig schlecht ist, wird es schwierig, eine wünschenswerte Ausrichtung des Flüssigkristalls zu erhalten.

Nebenbei bemerkt, ist der Drehwinkel eines STN- (Super Twistet Nematic - supergedrehten nematischen) Flüssigkristalls allgemein im Bereich von 180 bis 240°, und man kann sich überlegen, daß der Gesichtsfeldwinkel durch Vergrößern des Drehwinkels vergrößert werden kann.

Um jedoch den Drehwinkel von 240° bei dem STN Flüssigkristall zu bekommen, muß der Vorneigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle 6° oder größer sein. Bei der Ausrichtschicht, die der Abreibbehandlung des Stand der Technik unter Verwendung eines Abreibstoffs ausgesetzt wurde, ist es schwierig, einen Vorneigungswinkel von 6° oder mehr stabil zu bilden.

Es ist bisher ein Verfahren bekannt, vorstehende Bereiche mit einem Neigungswinkel von 6° oder mehr zu bilden durch ein spezielles Aufdampfen, genannt schräges Aufdampfen und dadurch einen hohen Vorneigungswinkel zu realisieren. Dieses Verfahren führt zu hohen Herstellungskosten und ist für die Massenproduktion nicht geeignet.

Außerdem haben die Erfinder herausgefunden, daß selbst wenn eine höchstplanare Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht auf eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht gepreßt wird, die Oberflächengestalt der Prägeform manchmal nicht perfekt auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht geprägt wird.

Der Grund dafür ist der, daß, wie in Fig. 25A gezeigt, ein durchsichtiges Substrat 102 aus Glas, das mit einer Ausgangsschicht 101 für eine Ausrichtschicht versehen ist, generell eine schwache Welligkeit, Unebenheiten oder Verkippungen besitzt, und deshalb in seiner Dicke ungleichmäßig ist. Als Folge daraus ergibt sich, daß selbst wenn es ausreichend einer Oberflächenbearbeitung, wie Schleifen, ausgesetzt ist, eine schwache Welligkeit, Unebenheiten oder Verkippungen auf der Oberfläche des Substrats 102 bleiben.

Speziell, wenn das Pressen unter Verwendung einer Prägevorrichtung ausgeführt wird, die einen Preß-Grundkörper 103 mit einer hohen Planarität, ein schichtartiges elastisches Element 104, angeheftet an dem Preß-Grundkörper 103 und ein plattenförmiges Formgebungselement 105 aufweist, sich Domänen bilden, wo das Formgebungselement 105 nicht auf die Ausgangsschicht 101 für die Ausrichtschicht gepreßt wird, wie in Fig. 25B gezeigt. Diese Domänen führen zu Fehlern bei der Ausrichtung und verursachen so Versagen bei der Anzeige der Flüssigkristallanzeige.

Außerdem wird in dem Fall, in dem ein unregelmäßiges Muster auf der Ausgangsschicht 101 für die Ausrichtschicht durch das Formgebungselement 105 geformt wird und dann das Formgebungselement 105 von der Ausgangsschicht 101 für die Ausrichtschicht getrennt wird, ein Teil der Ausgangsschicht 101 für die Ausrichtschicht abgezogen und bleibt an der Oberfläche des Formgebungselements 105 haften, wenn das Formgebungselement 105 und die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht aus Materialien bestehen, die anfällig sind, leicht aneinander zu binden. So wird ein Teil der Ausrichtschicht beschädigt und eine Ungleichmäßigkeit in der Anzeige verursacht. Außerdem ist das vorangehend beschriebene Problem des Abziehens der Ausrichtschicht dann deutlich erhöht, wenn das Formgebungselement 105 aus Nickel besteht, da die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht allgemein aus einem aromatischen Polyamid besteht.

Mit Blick auf das Vorangehende wurde die vorliegende Erfindung gemacht, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Flüssigkristallelement und seine Herstellung, die Herstellung einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristall und eine Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement und ihre Herstellung bereitzustellen, wobei eine Ausrichtschicht mit einer Mehrzahl von uniformen Ausrichtdomänen hergestellt werden kann und dadurch ein Flüssigkristallanzeigeelement mit einem breiten Gesichtsfeldwinkel erhalten werden kann.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Prägevorrichtung bereitzustellen, die ein sanftes Prägen eines unregelmäßigen Musters ermöglicht, und ein Abziehen von Teilen einer Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht beim Trennen von einer Prägeeinrichtung zu verhindern und dadurch das Entstehen von Versagen durch Ablösen zu eliminieren, selbst wenn eine Ausrichtschicht auf einem Substrat mit einer schwachen Verkippung, Unebenheiten oder Welligkeit gebildet wird.

Um das vorangehende Ziel zu erreichen wird gemäß einer ersten Ausführungsform, wie in Anspruch 1 beschrieben, ein Flüssigkristallelement bereitgestellt, aufweisend:
Ein Paar von Substraten, die so angeordnet sind, daß sie einander zugewandt sind, und auf ihrer zugewandten Oberfläche jeweils eine Ausrichtschicht besitzen, und
Flüssigkristall, der zwischen den Substraten gehalten ist, wobei bei mindestens einem der Substrate durch Aufpressen einer Formgebungseinrichtung eine Oberflächengestalt der Ausrichtschicht ausgebildet ist, und
die Ausrichtschicht, die durch Aufpressen der Formgebungseinrichtung mit der Oberflächengestalt ausgebildet ist, mehrere uniforme Ausrichtdomänen besitzt, die untereinander in der der Austrittsrichtung oder Austrittsgröße von einem Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls innerhalb einer effektiven Anzeigefläche verschieden sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wie in Anspruch 2 beschrieben, wird ein Flüssigkristallelement gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, bei dem die Ausrichtschicht, die auf einem der Substrate ausgebildet ist und mehrere der uniformen Ausrichtdomänen aufweist, zwei richtungsuniforme Ausrichtdomänen aufweist, in denen die Austrittsrichtungen der Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls annähernd parallel zueinander sind, und die Ausrichtschicht, die auf dem anderen Substrat gebildet ist, einen Vorneigungswinkel besitzt, der kleiner ist als der Vorneigungswinkel bei dem einen der Substrate.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 3 wird ein Flüssigkristallelement gemäß Anspruch 1 oder 2 vorgesehen, bei dem die Oberflächengestalt der Ausrichtschicht von einer Ansammlung mehrerer vorstehender Bereiche gebildet ist, die Neigungsflächen besitzen, wobei die Neigungsflächen der vorstehenden Bereiche als eine Einrichtung zum Einstellen der Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls dienen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wie in Anspruch 4 beschrieben, wird ein Flüssigkristallelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 vorgeschlagen, bei dem eine uniforme Ausrichtdomäne mit einer Austrittsrichtung oder einer Austrittsgröße von einem Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls von einer Ansammlung erster vorstehender Bereiche mit Neigungsflächen, die sich mit einem Neigungswinkel erstrecken, ausgebildet ist und die andere uniforme Ausrichtdomäne mit einer Austrittsrichtung oder einer Austrittsgröße von einem Vorneigungswinkel, der zu dem bei der einen uniformen Ausrichtdomäne verschieden ist, von einer Ansammlung von mehreren zweiten vorstehenden Bereichen gebildet ist, die Neigungsflächen aufweisen, die sich mit einem Winkel erstrecken, der von dem der Neigungsflächen der ersten vorstehenden Bereiche verschieden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wie in Anspruch 5 beschrieben, wird ein Flüssigkristallelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 vorgeschlagen, bei dem die Oberflächengestalt einer Ausrichtschicht von einer Ansammlung von vorstehenden Bereichen mit Neigungsflächen gebildet ist, wobei der Neigungswinkel der Neigungsflächen der auf der Oberfläche der Ausrichtschicht gebildeten vorstehenden Bereiche auf 6° oder mehr festgelegt ist.

Gemäß einer in Anspruch 6 beschriebenen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements mit zwischen einem Paar von Substraten gehaltenem Flüssigkristall vorgeschlagen, wobei die Substrate so angeordnet sind, daß sie einander zugewandt sind, und auf ihren zugewandten Oberflächen jeweils eine Ausrichtschicht aufweisen, aufweisend:
einen Herstellungsschritt für die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zum Herstellen einer Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht auf der Oberfläche von jedem der Substrate, und
einen Gestaltgebungsschritt des Aufpressens einer Formgebungseinrichtung zum Formen von mehreren voneinander in Austrittsrichtung oder Austrittsgröße von einem Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls innerhalb einer effektiven Anzeigefläche verschiedenen uniformen Ausrichtdomänen auf der Oberfläche von mindestens einer der Ausgangsschichten für die Ausrichtschichten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 7 beschrieben, ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements mit zwischen einem Paar von Substraten gehaltenem Flüssigkristall vorgeschlagen, wobei die Substrate so angeordnet sind, daß sie einander zugewandt sind, und auf ihren zugewandten Oberflächen jeweils eine Ausrichtschicht aufweisen, aufweisend:
einen Herstellungsschritt für die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zum Herstellen einer Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht auf der Oberfläche von jedem der Substrate, und
einen ersten Gestaltgebungsschritt des Aufpressens einer Formgebungseinrichtung zum Formen von uniformen Ausrichtdomänen, die zueinander in Austrittsrichtung oder Austrittsgröße von einem Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls innerhalb einer effektiven Anzeigefläche auf der Oberfläche des Substrats annähernd gleich sind, auf der Oberfläche von mindestens einer der Ausgangsschichten für die Ausrichtschichten, und
einem zweiten Gestaltgebungsschritt des Aufpressens einer Formgebungseinrichtung zum Formen von uniformen Ausrichtdomänen, die in der Austrittsrichtung der Vorneigungswinkel von denen im ersten Gestaltgebungsschritt erhaltenen verschieden sind, auf der Oberfläche dieser Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 8 beschrieben, ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements nach Anspruch 6 oder 7 vorgeschlagen, das außerdem aufweist:
einen Gestaltgebungsschritt des Aufpressens der Formgebungseinrichtung auf eine der Ausgangsschichten für die Ausrichtschichten, und
einen Schritt des Aufpressens einer annähernd zylinderförmigen Rolle, die mindestens auf der Oberfläche mit einem elastischen Körper versehen ist, auf die andere der Ausgangsschichten für die Ausrichtschichten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 9 beschrieben, ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements nach einem der Ansprüche 6 bis 8 vorgeschlagen, bei dem die uniformen Ausrichtdomänen unter Verwendung einer Prägeeinrichtung geformt werden, bei der mehrere vorstehende Bereiche mit Neigungsflächen auf der Oberfläche ausgebildet sind, wobei der Neigungswinkel der Neigungsflächen der vorstehenden Bereiche auf 60 oder mehr festgelegt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 10 beschrieben, ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements nach einem der Ansprüche 6 bis 9 vorgeschlagen, bei dem der Gestaltgebungsschritt unter Verwendung einer Formgebungseinrichtung ausgeführt wird, auf deren Oberfläche mehrere erste Bereiche jeweils zum Formen einer uniformen Ausrichtdomäne und mehrere zweite Bereiche jeweils zum Formen der anderen uniformen Ausrichtdomäne gebildet sind, wobei die ersten Bereiche aus einer Ansammlung von mehreren vorstehenden Bereichen mit Neigungsflächen, die gleiche Neigungsrichtungen und Neigungswinkel aufweisen, gebildet sind und die zweiten Bereiche aus mehreren vorstehenden Bereichen mit Neigungsflächen, die eine von der Neigungsrichtung und dem Neigungswinkel der ersten Bereiche verschiedene Neigungsrichtung und Neigungswinkel aufweisen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 11 beschrieben, eine Prägeeinrichtung vorgeschlagen, die auf die Oberfläche einer Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht aus Kunstharz, die auf einem Substrat für ein Flüssigkristallelement gebildet wurde, gepreßt wird, um mehrere vorstehende Bereiche auf der Oberfläche der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu formen, aufweisend:
Unebenheiten, die auf der Oberfläche der Prägeeinrichtung in einer ersten Richtung wiederholt gebildet sind, und
Unebenheiten, die auf der Oberfläche der Prägeeinrichtung in einer zweiten Richtung, die die erste Richtung kreuzt, wiederholt gebildet sind,
wobei die Neigungsrichtung der Neigungsflächen, die durch die Unebenheiten gebildet sind, für jede von mehreren unterteilten Domänen, die auf der Oberfläche der Prägeform gebildet sind, festgelegt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 12 beschrieben, eine Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement nach Anspruch 11 vorgeschlagen, bei der der Neigungswinkel der Neigungsflächen der auf der Oberfläche der Prägeeinrichtung geformten vorstehenden Bereiche auf 6° oder mehr festgelegt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 13 beschrieben, eine Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement nach Anspruch 11 oder 12 vorgeschlagen, bei der die geteilte Domäne der Prägeeinrichtung äquivalent zu einem der auf der Prägeeinrichtung gebildeten vorstehenden Bereiche ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 14 beschrieben, ein Verfahren zur Herstellung einer Prägeform zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement vorgeschlagen, aufweisend:
einen ersten Erwärmungsschritt zum Erwärmen einer auf einem Substrat gebildeten Prägeschicht aus einem thermoplastischen durch ultraviolette Strahlen härtenden Kunstharz,
einen ersten Prägeschritt, bei dem eine Ein-Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer optionalen Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Prägeschicht aufgepreßt wird,
einen Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, bei dem eine mit Öffnungsbereichen in geeigneten Abständen gebildete Maske angeordnet wird und ultraviolette Strahlen durch die Maske auf die Prägeschicht emittiert werden,
einen zweiten Erwärmungsschritt zum Erwärmen der Prägeschicht nach dem Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen,
einen zweiten Prägeschritt, bei dem eine Ein-Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten entlang einer von der wählbaren Richtung in dem ersten Prägeschritt verschiedenen Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Prägeschicht aufgepreßt wird, und
einen Schritt, bei dem die Prägeeinrichtung nach dem zweiten Prägeschritt auf die Prägeschicht aufgepreßt wird und dadurch die Oberflächengestalt der Prägeschicht auf die Prägeeinrichtung geprägt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 15 beschrieben, ein Verfahren zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement vorgeschlagen, aufweisend:
einen ersten Erwärmungsschritt zum Erwärmen einer auf einem Substrat gebildeten Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht aus einem thermoplastischen durch ultraviolette Strahlen härtenden Kunstharz,
einen ersten Prägeschritt, bei dem eine Ein-Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer wählbaren Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht aufgepreßt wird,
einen Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, bei dem eine mit Öffnungsbereichen in geeigneten Abständen gebildete Maske angeordnet wird und ultraviolette Strahlen durch die Maske auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht emittiert werden,
einen zweiten Erwärmungsschritt zum Erwärmen der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht nach dem Bestrahlungsschritt mit den ultravioletten Strahlen, und
einen zweiten Prägeschritt, bei dem eine Ein-Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer von der wählbaren Richtung in dem ersten Prägeschritt verschiedenen Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht aufgepreßt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 16 beschrieben, ein Verfahren zur Herstellung einer Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement vorgeschlagen, aufweisend:
einen ersten Erwärmungsschritt zum Erwärmen einer auf einem Substrat gebildeten Prägeschicht aus einem thermoplastischen durch ultraviolette Strahlen härtenden Kunstharz,
einen ersten Prägeschritt, bei dem eine Ein-Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer wählbaren Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Prägeschicht aufgepreßt wird,
einen Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, bei dem eine mit Öffnungsbereichen in geeigneten Abständen gebildete Maske angeordnet wird und durch die Maske auf die Prägeschicht ultraviolette Strahlen emittiert werden,
einen zweiten Erwärmungsschritt zum Erwärmen der Prägeschicht nach dem Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, und
einen zweiten Prägeschritt, bei dem eine Ein-Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer Richtung, die von der wählbaren Richtung bei dem ersten Prägeschritt verschieden ist, auf die Prägeschicht aufgepreßt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 17 beschrieben, ein Verfahren zur Herstellung einer Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement vorgeschlagen, aufweisend:
einen ersten Erwärmungsschritt zum Erwärmen einer auf einem Substrat gebildeten Prägeschicht aus einem thermoplastischen durch ultraviolette Strahlen härtenden Kunstharz,
einen ersten Prägeschritt, bei dem eine Ein-Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer wählbaren Richtung wiederholt angeordnet sind, auf eine Prägeschicht aufgepreßt wird,
einen Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, bei dem eine mit Öffnungsbereichen in geeigneten Abständen gebildete Maske angeordnet wird und durch die Maske ultraviolette Strahlen auf die Prägeschicht emittiert werden,
einen zweiten Erwärmungsschritt zum Erwärmen der Prägeschicht nach dem Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, und
einem zweiten Prägeschritt, bei dem eine Ein-Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer Richtung, die sich von der wählbaren Richtung bei dem ersten Prägeschritt unterscheidet, wiederholt gebildet sind, auf die Prägeschicht aufgepreßt wird,
wobei die Oberflächengestalt auf der Prägeeinrichtung im Elektrogußverfahren unter Verwendung der Prägeschicht nach dem Prägeschritt als Originalschablone gebildet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 18 beschrieben, eine Prägevorrichtung vorgeschlagen, die zum Aufpressen eines Formgebungselements mit einem unregelmäßigen Muster auf eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht auf einem Substrat verwendet wird, und so das uregelmäßige Muster auf die Oberfläche der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht prägt, aufweisend:
einen Preß-Grundkörper aus einem steifen Körper,
ein elastisches Element, das so angeordnet ist, daß es dem Preß- Grundkörper zugewandt ist, und
ein schichtartiges Formgebungselement, das auf der Seite des elastischen Elements vorgesehen ist, die nicht dem Preß-Grundkörper zugewandt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 19 beschrieben, eine Prägevorrichtung gemäß Anspruch 18 vorgeschlagen, bei der das elastische Element auf der Oberfläche des Preß- Grundkörpers befestigt ist und das Formgebungselement auf der Oberfläche des elastischen Elements befestigt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 20 beschrieben, eine Prägevorrichtung zum Formen eines unregelmäßigen Musters auf einer Ausrichtschicht nach Anspruch 18 oder 19 vorgeschlagen, bei der der Preß-Grundkörper eine flache Gestalt aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 21 beschrieben, eine Prägevorrichtung zum Formen eines unregelmäßigen Musters auf einer Ausrichtschicht nach Anspruch 18 oder 19 vorgeschlagen, bei der der Preß-Grundkörper eine Rollengestalt aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 22 beschrieben, eine Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21 vorgeschlagen, bei der das Formgebungselement mit einer Dicke im Bereich von 0,001 mm bis 0,2 mm gebildet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird, wie in Anspruch 23 beschrieben, eine Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22 vorgeschlagen, bei der eine Überzugsschicht aus Gold, Goldlegierung, Kupfer oder Kupferlegierung auf der Oberfläche des Formgebungselements gebildet ist.

Nachfolgend wird die Funktion der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in Anspruch 1 beschrieben wird, ist es möglich, den stauberzeugenden Abreibeschritt zu eliminieren, da die Oberflächengestalt einer Ausrichtschicht durch das Aufpressen einer Formgebungseinrichtung übertragen wird, um so genau eine wählbare Oberflächengestalt gemäß der Gestalt der Formgebungseinrichtung auf eine Ausrichtschicht zu übertragen und außerdem uniforme Ausrichtdomänen in einer wählbaren Anzahl zu übertragen. Außerdem kann man jede Gesichtsfeldwinkelcharakteristik gemäß jeder uniformen Ausrichtdomäne erhalten, da mehrere uniforme Ausrichtdomänen auf einer effektiven Anzeigefläche gebildet sind, und man kann eine bevorzugte Gesichtsfeldwinkelcharakteristik in alle Richtungen als ganzes erhalten.

Da die Oberflächengestalt einer Ausrichtschicht abhängig von der Gestalt der Formgebungseinrichtung festgelegt ist, ist es möglich, selbst eine Oberflächengestalt mit Unebenheiten in der Größenordnung von einigen µm×µm zu formen und so ein Flüssigkristallelement mit hoher Dichte bereitzustellen.

Da die Oberfläche einer Ausrichtschicht ohne einen bei dem konventionellen Verfahren verwendeten Fotolack gebildet wird, ist es möglich, die Probleme zu eliminieren, wie z. B. Störung der Oberflächengestalt der Ausrichtschicht und Beschädigung der darunterliegenden Ausrichtschicht, die sich bei der Entfernung des Fotolacks überlicherweise ergaben.

Bei der Struktur des Stands der Technik, bei der ein Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls durch die Oberflächengestalt einer durch Reibbehandlung gebildeten Ausrichtschicht gesteuert wurde, ist die Oberflächengestalt der Ausrichtschicht an der Grenzfläche zwischen der der ersten Abreibebehandlung ausgesetzten Domäne und der der zweiten Abreibebehandlung ausgesetzten Domäne gestört, wenn die Abreibebehandlung mehrere Male unter Verwendung eines Fotolacks als Maske zur Realisierung eines breiten Gesichtsfeldwinkels durchgeführt wurde, so daß die Breite der gestörten Ausrichtung von Flüssigkristall an der Grenzfläche vergrößert ist. Im Gegensatz dazu kann bei dem Verfahren des Formens der Oberflächengestalt der Ausrichtschicht durch die Formgebungseinrichtung die Grenzfläche in der ausgerichteten Richtung perfekt kontrolliert werden, so daß die Breite der gestörten Ausrichtung schmal gemacht ist, und so die Qualität der Anzeige verbessert ist.

Da die den Unebenheiten einer Formgebungseinrichtung entsprechende Oberflächengestalt auf eine Ausrichtschicht übertragen werden kann, kann die Anzahl der uniformen Ausrichtdomänen, die für jedes Bildelement gebildet werden, signifikant vergrößert werden verglichen mit der konventionellen Art. Beispielsweise können für ein Bildelement von 100 µm×100 µm beim Stand der Technik zwei Stücke von Domänen gebildet werden, bei der Struktur der Oberflächengestalt der Ausrichtschicht, die man durch Aufpressen einer Formgebungseinrichtung erhält, können jedoch einige bis zu einigen 10 oder mehr Ausrichtdomänen leicht gebildet werden, da die auf der Oberfläche der Formgebungseinrichtung gebildeten Unebenheiten korrekt bis in den µm-Bereich geprägt werden können. Außerdem ist bei diesem Verfahren die Notwendigkeit der Positionierung zwischen den Bildelementen und der Ausrichtschicht elmiminiert.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in Anspruch 2 beschrieben wird, sind auf jedem Bildelement zwei richtungsuniforme Ausrichtdomänen gebildet, bei denen ausgerichtete Richtungen im wesentlichen parallel zueinander gebildet sind. Außerdem ist der Vorneigungswinkel in einer anderen Ausrichtschicht niedrig, so daß, wenn die Substrate übereinander angeordnet werden, für die Positionierung keine so große Genauigkeit nötig ist.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 3 oder 4 ist es möglich, den Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls durch die Neigungswinkel festzulegen, da die Oberflächengestalt einer Ausrichtschicht von einer Ansammlung von Neigungsflächen von vorstehenden Bereichen gebildet ist, und den Vorneigungswinkel für jede uniforme Ausrichtdomäne durch die Neigungsflächen der vorstehenden Bereiche in jeder Domäne festzulegen.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 5 kann der Drehwinkel der Flüssigkristallmoleküle auf 240° oder mehr eingestellt werden, da der Vorneigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle auf 6° oder mehr festgelegt ist. Der Drehwinkel kann für STN Flüssigkristall realisiert werden.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 6 kann man eine wählbare Oberflächengestalt einer Ausrichtschicht korrekt erhalten, da die Oberflächengestalt einer Ausrichtschicht durch Aufpressen einer Formgebungseinrichtung übertragen wird und man kann die Orientierungsschicht mit uniformen Ausrichtdomänen gewünschter Anzahl erhalten. Da mehrere uniforme Ausrichtdomänen innerhalb einer effektiven Anzeigefläche gebildet werden können, kann man außerdem Gesichtsfeldwinkel entsprechend jeder uniformen Ausrichtdomäne erhalten, und so kann man ein exzellentes Flüssigkristallelement mit einem bevorzugten Gesichtsfeldwinkel in alle Richtungen als ganzes erhalten.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 7 wird zusätzlich zu dem ersten Gestaltgebungsschritt, der in der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 6 beschrieben wurde, ein zweiter Gestaltgebungsschritt vorgesehen, bei dem eine Formgebungseinrichtung zum Formen uniformer Ausrichtdomänen, die sich in der Austrittsrichtung des Vorneigungswinkels von denen bei dem ersten Gestaltgebungsschritt erhaltenen unterscheiden, auf der Oberfläche der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht gepreßt wird. So können verschiedene uniforme Ausrichtdomänen sicher auf einem Substrat gebildet werden, und so kann man ein Flüssigkristallelement mit einem exzellenten bevorzugten Gesichtsfeldwinkel in alle Richtungen als ganzes erhalten.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 8 kann eine Ausrichtschicht mit einer Oberflächengestalt mit einem geringen Vorneigungswinkel durch das Aufpressen einer Rolle mit einem elastischen Körper auf eine Ausrichtschicht leicht gebildet werden, und deshalb kann ein Flüssigkristallelement mit einem oberen und einem unteren Substrat, das leicht zu Positionieren ist, geschaffen werden.

Bei der Verwendung einer Prägeeinrichtung, bei der die Neigungswinkel der Neigungsflächen der vorstehenden Bereiche 6° oder mehr ist, wie in der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 9 beschrieben, wird der Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls 6° oder mehr und folglich kann man einen Flüssigkristall mit einem Drehwinkel von 240° oder mehr erhalten. So kann man ein Flüssigkristallelement mit einem breiten Gesichtsfeldwinkel erhalten.

Außerdem kann man bei der Verwendung einer Prägeeinrichtung, bei der mehrere vorstehende Bereiche mit Neigungsflächen, wie sie bei der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 10 beschrieben wurden, angesammelt sind, mehrere uniforme Ausrichtdomänen leicht auf einer Ausrichtschicht formen und so den Vorneigungswinkel von Flüssigkristall leicht kontrollieren.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 11 oder 12 wird eine Formgebungseinrichtung geschaffen, die zum Formen einer unregelmäßigen Oberflächengestalt auf einer Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht auf einem Substrat verwendet wird. Dabei sind die Neigungsflächen der auf der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht geformten Unebenheiten für jede von mehreren Domänen festgelegt, so daß die Ausrichtung des Flüssigkristalls für jede der vorangegangenen Domänen eingestellt ist. Demzufolge ist es möglich, eine Ausrichtschicht mit mehreren Domänen herzustellen, wobei für jede einzelne die Ausrichtung von Flüssigkristall festgelegt ist, und so ein Flüssigkristallelement zu erhalten, bei dem die Ausrichtung für jede Domäne festgelegt ist.

Der Drehwinkel des Flüssigkristalls kann durch das Bestimmen der Drehwinkel der Drehflächen jedes vorstehenden Bereichs auf der Oberfläche auf 6° oder mehr erhöht sein.

Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 13 können mehrere Domänen auf der Ausrichtschicht gebildet werden, die jeweils eine minimale Größe besitzen, die auf der Formgebungseinrichtung gebildet werden kann, da ein vorstehender Bereich als eine uniforme Ausrichtdomäne angesehen wird, und die unterschiedliche Ausrichtung kann für jede Domäne auf den Flüssigkristall übertragen werden. Folglich ist es möglich, die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in sehr feinen Domänen zu ändern verglichen mit den konventionellen, und so ein Flüssigkristallelement mit einem großen Gesichtsfeldwinkel bereitzustellen.

Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht auf einem Flüssigkristallelement gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 14 kann eine Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht, die einer Ausrichtunterteilung unterworfen ist, bei niedrigen Kosten hergestellt werden. Verglichen mit dem Verfahren zum Formen einer Ausrichtschicht durch die Abreibebehandlung ist die Steuerbarkeit groß, und es ist möglich eine stabile und hochgenaue Ausrichtschicht mit einem hohen Vorneigungswinkel zu formen.

Im Unterschied zu dem Verfahren des Formens einer Ausrichtschicht durch die Abreibebehandlung wird der Gestaltübertragungsschritt in einer sauberen Umgebung ohne die Erzeugung von Staub durchgeführt.

Außerdem können bei dem Verfahren zum Formen einer Ausrichtschicht unter Verwendung einer Formgebungseinrichtung die Herstellungskosten signifikant reduziert werden verglichen mit einem Verfahren des Herstellens eines Gitters unter Verwendung von Fotolithographie.

Bei dem Verfahren des Formens einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 15 kann eine Ausrichtschicht ohne die Herstellung einer Prägeeinrichtung geformt werden, die eine in mehrere Richtungen ausgerichtete Oberflächengestalt besitzt. Außerdem ist verglichen mit dem Verfahren zum Formen einer Ausrichtschicht durch die Abreibebehandlung die Steuerbarkeit groß, und es ist möglich eine stabile und genaue Ausrichtschicht mit einem hohen Vorneigungswinkel zu formen.

Im Unterschied zu dem Verfahren des Formens einer Ausrichtschicht durch die Abreibebehandlung wird der Gestaltübertragungsprozeß in einer sauberen Umgebung ohne die Erzeugung von Staub durchgeführt.

Zusätzlich können die Herstellungskosten signifikant reduziert werden verglichen mit dem Verfahren des Herstellens eines Gitters unter Verwendung von Fotolithographie.

Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 10 kann die Prägeeinrichtung ohne die Präge-Basiseinrichtung hergestellt werden, und so können die Herstellungskosten reduziert werden.

Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 17 kann die Oberflächengestalt genau geprägt werden von einer Präge Basiseinrichtung auf eine Prägeeinrichtung unter Verwendung von Elektroguß.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von teilweise schematisiert dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt, der den Zustand zeigt, in dem eine Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht auf einem Substrat gebildet ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht, die den Zustand zeigt, in dem mehrere vorstehende Bereiche auf einer Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht unter Benutzung einer Prägeeinrichtung geformt werden,

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Teilansicht, die die Unebenheiten der Prägeeinrichtung zeigt,

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht, die ein auf einer Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht unter Verwendung einer Prägeeinrichtung gebildetes unregelmäßiges Muster zeigt,

Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische Teilansicht zum Darstellen der Gestalt des in Fig. 4 gezeigten Musters,

Fig. 6 einen Schnitt des in Fig. 5 gezeigten unregelmäßigen Musters,

Fig. 7 eine vergrößerte Teilschnittansicht, die ein anderes auf einer Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht gebildetes unregelmäßiges Muster zeigt,

Fig. 8 eine vergrößerte perspektivische Teilansicht, die ein weiteres unregelmäßiges Muster auf einer erfindungsgemäßen Ausrichtschicht zeigt,

Fig. 9 eine Kurve mit gleichem Kontrast zum Realisieren des Drehens um 270° in STN Flüssigkristall,

Fig. 10 eine Kurve mit gleichem Kontrast zum Realisieren des Drehens um 180° in STN Flüssigkristall,

Fig. 11A bis 11G Arbeitsschrittdiagramme, die ein Verfahren zum Herstellen einer Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht eines Flüssigkristallelements zeigen,

Fig. 12 eine Draufsicht, die ein Beispiel für eine Maske zeigt, die zur Herstellung einer Prägeform zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement verwendet wird,

Fig. 13A ein Arbeitsschrittdiagramm eines Verfahrens des Stands der Technik, das eine auf einem Substrat gebildete Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht zeigt,

Fig. 13B ein Arbeitsschrittdiagramm des Verfahrens des Stands der Technik, das den Zustand zeigt, in dem die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht einer Ausrichtbehandlung durch Abreiben ausgesetzt ist,

Fig. 13C ein Arbeitsschrittdiagramm des Verfahrens des Stands der Technik, das den Zustand zeigt, in dem ein Fotolack gebildet ist,

Fig. 13D ein Arbeitsschrittdiagramm des Verfahrens des Stands der Technik, das den Zustand zeigt, in dem Teile des Fotolacks entfernt sind,

Fig. 13E ein Arbeitsschrittdiagramm des Verfahrens des Stands der Technik, das den Zustand zeigt, in dem das zweite Abreiben auf den Teilen durchgeführt wird, von denen der Fotolack entfernt ist,

Fig. 13F ein Arbeitsschrittdiagramm des Verfahrens des Stands der Technik, das die erhaltene Ausrichtschicht zeigt,

Fig. 13G einen Schnitt, der einen wesentlichen Teil eines Flüssigkristallelements zeigt, bei dem jede Domäne einer Ausrichtteilung ausgesetzt ist.

Fig. 14A ein Arbeitsschrittdiagramm eines anderen Verfahrens des Stands der Technik, das eine auf einem Substrat gebildete Ausrichtschicht mit einem kleinen Vorneigungswinkel zeigt,

Fig. 14B ein Arbeitsschrittdiagramm des anderen Verfahrens des Stands der Technik, das eine Ausrichtschicht mit einem hohen Vorneigungswinkel zeigt, die auf der Ausrichtschicht mit einem kleinen Vorneigungswinkel gebildet ist,

Fig. 14C ein Arbeitsschrittdiagramm des anderen Verfahrens des Stands der Technik, das einen auf der Ausrichtschicht mit einem großen Vorneigungswinkel gebildeten Fotolack zeigt,

Fig. 14D ein Arbeitsschrittdiagramm des anderen Verfahrens des Stands der Technik, das den Zustand zeigt, dem Teile des Fotolacks entfernt sind und außerdem Teile der Ausrichtschicht mit einem großen Vorneigungswinkel entfernt sind,

Fig. 14E ein Arbeitsschrittdiagramm des anderen Verfahrens des Stands der Technik, das den Zustand zeigt, in dem das Abreiben auf den Teilen durchgeführt wird, von denen die Ausrichtschicht mit dem hohen Vorneigungswinkel entfernt wurde,

Fig. 14F einen Schnitt, der einen wesentlichen Teil eines Flüssigkristallelements zeigt, in dem eine Domäne einer Ausrichtungsteilung ausgestetz ist,

Fig. 15 eine Ansicht zur Darstellung eines Aufbaus im Stand der Technik, bei dem die Ausrichtbehandlung in zwei senkrecht zueinander liegenden Richtungen durchgeführt wird,

Fig. 16 eine Ansicht, die eine Gesichtsfeldwinkelcharakteristik eines Flüssigkristallelements mit der in Fig. 15 gezeigten Ausrichtschicht,

Fig. 17 eine Seitenansicht, die ein erstes Beispiel einer Prägevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 18 eine Seitenansicht, die den Zustand zeigt, in dem ein unregelmäßiges Muster auf eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht, die auf einem Substrat gebildet ist, unter Verwendung der in Fig. 17 gezeigten Prägevorrichtung geprägt wird,

Fig. 19 eine Seitenansicht, die ein zweites Beispiel einer Prägevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 20 eine Seitenansicht, die den Zustand zeigt, in dem ein unregelmäßiges Muster auf eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht, die auf einem Substrat gebildet ist, unter Verwendung der in Fig. 19 gezeigten Prägevorrichtung geprägt wird,

Fig. 21 eine Seitenansicht, die ein drittes Beispiel einer Prägevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 22 eine Seitenansicht, die den Zustand zeigt, in dem ein unregelmäßiges Muster auf eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht, die auf einem Substrat gebildet ist, unter Verwendung der in Fig. 21 gezeigten Prägevorrichtung geprägt wird,

Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht, in der ein Beispiel einer Ausrichtschicht vergrößert ist,

Fig. 24A ist eine Ansicht, die das Ergebnis einer Interferenzlichtmessung zeigt, die bei der Testprobe durchgeführt wurde,

Fig. 24B ist eine Ansicht, die das Ergebnis eines bei der Testprobe durchgeführten Trenntests zeigt,

Fig. 25A ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel einer Prägevorrichtung des Stands der Technik zeigt, und

Fig. 25B ist eine Seitenansicht, die den Zustand zeigt, in dem das Prägen unter Verwendung der Prägevorrichtung des Stands der Technik durchgeführt wird.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Ein Flüssigkristallelement wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt: Zuerst wird eine Kunstharzlösung auf die Oberfläche eines aus Glas oder ähnlichem mit rechteckiger Gestalt, wie in Fig. 1 gezeigt, gebildeten Substrat durch Schleuderbeschichten, Siebdruck oder Offsetdruck aufgebracht und wird durch Wärmebehandlung getrocknet, um so eine Ausgangsschicht 21 für eine Ausrichtschicht zu bilden.

Die Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht kann wenn nötig einer Vorwärmebehandlung und einer Nachwärmebehandlung unterzogen werden. Die Vorwärmebehandlung und die Wärmebehandlung können nach einem Verfahren durchgeführt werden, bei dem das mit der Kunstharzlösung versehene Substrat 20 für etwa 30 Minuten bei 80°C wärmebehandelt wird und dann 1 Stunde bei ungefähr 180°C wärmebehandelt wird. Alternativ kann das Substrat 20 bei ungefähr 80°C vorgewärmt werden, mit einer Kunstharzlösung im Siebdruck beschichtet werden und wärmebehandelt werden.

Bei dem vorangehend beschriebenen Siebdruckverfahren wird eine Kunstharzlösung auf das Substrat 21 derart aufgebracht, daß ein Siebdruckabstreifer über ein auf dem Substrat 20 vorgesehenes Sieb in Längsrichtung, quer oder schräg zu dem Substrat 20 mit einer festgelegten Geschwindigkeit bewegt wird, z. B. 20 cm/sec.

Das Material des Substrats 20 ist nicht auf Glas beschränkt und es kann solche Materialien umfassen, die für Flüssigkristallelemente dieses Typs verwendet werden, z. B. Keramik. Die Form des Substrats 20 ist auch nicht auf die rechteckige beschränkt und sie kann eine frei wählbare sein.

Die Ausgangsschicht 21 der Ausrichtschicht ist vorzugsweise aus einem wärmehärtenden Kunstharz gebildet, das einen kleinen Einfluß hat, den es auf eine (später zu beschreibende) Prägeeinrichtung ausübt, wie z. B. Epoxikunstharz, oder aus einem lichthärtenden Kunstharz. Sie kann jedoch auch aus einem thermoplastischen Kunstharz gebildet sein. In diesem Fall besitzt das thermoplastische Kunstharz vorzugsweise einen Glasübergangspunkt im Bereich von 130 bis 280°C, um die Wärmestabilität des Flüssigkristallelements sicherzustellen und auch um die Stabilität des Kunstharz bei der Wärmebehandlung beizubehalten, die durchgeführt wird zum Prägen des unregelmäßigen Musters darauf mit der (später zu beschreibenden) Prägeeinrichtung. Die Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht, die aus dem diese Anforderungen erfüllenden Material gebildet ist, ist exzellent in ihrer Wärmewiderstandsfähigkeit und kann leicht geprägt werden, so daß es ein (später zu beschreibendes) unregelmäßiges Muster erhält.

Dann wird eine in Fig. 2 gezeigte rollenartige Prägeeinrichtung 23 auf der Oberfläche der Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht in der Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Substrats 20 angeordnet. In diesem Zustand wird mindestens das Substrat 20 oder die Prägeeinrichtung 23 auf eine Temperatur nahe der Glasübergangstemperatur der Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht aufgewärmt, und dann wird die Prägeeinrichtung 23 auf die Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht aufgepreßt und gleichzeitig in Längsrichtung des Substrats 20 gerollt.

Die Prägeeinrichtung 23 ist aus einem Rollen-Hauptkörper aus Metall oder ähnlichem zusammengesetzt, auf dessen Oberfläche ein Kunstharzfilm gebildet ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist auf der Oberfläche des Kunstharzfilms der Prägeeinrichtung 23 ein unregelmäßiges Muster, in dem vorstehende Bereiche 25 und zurückgesetzte Bereiche 26 kontinuierlich in einem ausgerichteten Zustand gebildet sind. Das unregelmäßige Muster enthält Unebenheiten entlang einer ersten Richtung und Unebenheiten entlang einer zweiten Richtung, die die erste Richtung, wie in Fig. 3 gezeigt, kreuzt. Bei diesem unregelmäßigen Muster ist ein Abstand P1 der Unebenheiten in der ersten Richtung so bestimmt, daß er kleiner ist als ein Abstand P2 der Unebenheiten in der zweiten Richtung.

Das unregelmäßige Muster der Prägeeinrichtung 23 kann so auf die Oberfläche der Ausgangsschicht 21 der Ausrichtschicht geprägt werden, um auf der Oberfläche der Ausgangsschicht 21 der Ausrichtschicht ein in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigtes unregelmäßiges Muster zu formen. Bei den vorstehenden Bereichen 27, die das unregelmäßige Muster bilden, wie in Fig. 5 gezeigt, ist der Abstand P1 der Unebenheiten in der ersten Richtung so bestimmt, daß er kürzer ist als der Abstand P2 der Unebenheiten in der zweiten Richtung. Der Neigungswinkel Θ einer Gratlinie des Scheitelbereichs des vorstehenden Bereichs 27 einer Neigungsfläche R2, die sich in die zweite Richtung erstreckt, beträgt zum Beispiel 20° oder mehr.

Bei diesem unregelmäßigen Muster mit der in den Figuren gezeigten Struktur ist der Abstand P1 zum Beispiel auf 3 µm oder weniger festgelegt. Der Abstand P2 ist zum Beispiel 50 µm oder weniger. Die Abstände P1 und P2 sind jedoch nicht darauf beschränkt und können zum Beispiel auf 1,2 µm oder weniger bzw. 20 µm oder weniger festgelegt sein.

Bei diesem unregelmäßigen Muster ist außerdem, wie in Fig. 6 gezeigt, jeder vorstehende Bereich 27 der Unebenheiten in der zweiten Richtung mit einer ungefähr dreieckigen Gestalt gebildet, die nach links und rechts asymmetrisch ist. Insbesondere ist die dreieckige Gestalt des vorstehenden Bereichs 27 so bestimmt, daß das Winkelverhältnis r₂/r₁ nicht gleich 1 ist, worin r₂ und r₁ jeweils der rechte bzw. der linke Winkel ist, wenn man den spitzen Winkel des Dreiecks des vorstehenden Bereichs 27 durch eine vertikale Linie A teilt, die durch die Spitze des Dreiecks geht. Der vorstehende Bereich 27 kann eine Gestalt ähnlich einer Sinuswelle, eine Kamm-Form oder eine Dreieckgestalt besitzen. Von diesen ist die Dreieckgestalt zum Verbessern der Ausrichtung des Flüssigkristalls am besten geeignet. Bei dieser Dreieckgestalt des vorstehenden Bereichs 27 kann der Bereich der Spitze abgerundet oder abgeflacht sein. Dort wo der vorstehende Bereich 27 mit einer Dreieckgestalt gebildet ist, kann das oben beschriebene Winkelverhältnis r₂/r₁ auf 1 ,2 oder mehr, wie in Fig. 6 gezeigt, festgelegt sein.

Obwohl im Vorangehenden der Begriff "unregelmäßiges Muster" verwendet wird, wird darauf hingewiesen, daß sich das Muster in die erste Richtung und in die zweite Richtung im wesentlichen gleichförmig fortsetzt. Mit diesem Begriff ist in erster Linie auf die Unebenheit des Musters in der Substratebene Bezug genommen.

Bei dem vorangehend beschriebenen Prägeschritt ist es wünschenswert, daß, nachdem die Prägeeinrichtung 23 auf die Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht gepreßt ist, die Schicht 21 auf eine Temperatur nahe der Glasübergangstemperatur für eine bestimmte Zeit erwärmt wird und die Prägeeinrichtung 23 dann zum Prägen des unregelmäßigen Musters gerollt wird. Die dabei aufgebrachte Preßkraft der Prägeeinrichtung 23 ist in Übereinstimmung mit der Härte der Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht geeignet eingestellt und ist vorzugsweise auf zum Beispiel etwa 50 kg/cm² eingestellt. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Prägeeinrichtung 23 ist vorzugsweise auf einen derartigen Wert eingestellt, daß das unregelmäßige Muster perfekt geprägt wird, zum Beispiel auf ungefähr 15 mm/sec.

Nachdem die Prägeeinrichtung 23 zu dem Mittelbereich des Substrats 20 gerollt wurde, werden das Substrat 20 und die Prägeeinrichtung 23 abgekühlt, während die Prägeeinrichtung 23 auf das Substrat 20 gepreßt wird. Wenn sie dann auf eine Temperatur unter der Glasübergangstemperatur abgekühlt sind, wird die Prägeeinrichtung 23 von der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht entfernt. Die Prägeeinrichtung 23 wird dann um 180° gedreht und zu dem entgegengesetzten Ende des Substrats 20 bewegt, wonach sie von diesem Ende in gleicher Weise wie oben beschrieben zum Prägen des unregelmäßigen Musters zu dem Mittelbereich gerollt wird. Alternativ wird die Prägeeinrichtung, nachdem das Prägen bei dem Mittelbereich abgeschlossen ist, um 180° über dem Substrat 20 gedreht, um die Richtung des unregelmäßigen Musters zu ändern und sie wird dann von dem Mittelbereich in der gleichen Art wie oben beschrieben gerollt, um das unregelmäßige Muster zu bilden. So wird auf dem restlichen Teil des Substrats 20 eine Anzahl vorstehender Bereiche 28 mit Neigungsflächen R3 gebildet, die in der Richtung zu den Neigungsflächen R2 der vorstehenden Bereiche 27 des vorher geformten unregelmäßigen Musters verschieden sind, um so eine Ausrichtschicht 29 zu bilden. Die Ausrichtschicht 29 hat eine uniforme Ausrichtungsdomäne B1, gebildet aus einer Ansammlung einer Anzahl der vorstehenden Bereiche 27 mit den Neigungsflächen, die sich mit dem gleichen Neigungswinkel neigen und eine uniforme Ausrichtungsdomäne B2 gebildet aus der Ansammlung einer Anzahl von vorstehender Bereiche 28 mit den Neigungsflächen, die sich mit dem von dem vorangehend beschriebenen Neigungswinkel der Neigungsflächen in der uniformen Ausrichtungsdomäne B1 verschiedenen Neigungswinkel neigen.

Zwei Teile des Substrats 20 mit der so erhaltenen Ausrichtschicht 29 werden durch ein Abstandsstück oder etwas ähnliches mit einem bestimmten Abstand übereinander angeordnet, und Flüssigkristall wird dazwischen eingeschlossen, um so eine Flüssigkristallzelle zu bilden.

Durch das Bilden einer Anzahl der vorstehenden Bereiche auf der Oberfläche auf der Ausgangsschicht der Ausrichtschicht, wie vorangehend beschrieben, muß die konventionelle Abreibebehandlung unter Verwendung eines Abreibestoffes nicht ausgeführt werden, so daß der Schritt, bei dem Staub erzeugt wird, eliminiert ist und so das Herstellungsergebnis verbessert wird. Außerdem kann so die gewünschte Oberflächengestalt, die der Gestalt auf der Prägeeinrichtung 23 entspricht, auf die Oberfläche der Ausrichtschicht übertragen werden.

Außerdem haben die Flüssigkristallmoleküle entsprechend den entsprechenden Domänen, die mit den in der Richtung der Neigungsflächen verschiedenen vorstehenden Bereiche 27, 28 gebildet sind, entsprechende voneinander in der Richtung unterschiedliche Vorneigungswinkel, so daß zwei einförmige Flüssigkristallausrichtungsdomänen in einem Bildelementsystem gebildet sein können. Folglich kann eine Gesichtsfeldwinkelcharakteristik, die weiter ist als konventionell, als Ganzes erhalten werden, da die Gesichtsfeldwinkelcharakteristik entsprechend zu den jeweiligen Domänen erhalten werden kann.

Bei diesem Beispiel wird die Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht in zwei Domänen unterteilt, und eine Anzahl von vorstehender Bereiche 27 oder 28 mit den Neigungsflächen, die sich in die gleiche Richtung neigen, sind in jeder Domäne gebildet. Die Schicht 21 auf dem Substrat 20 kann in mehrere Domänen geteilt sein, und eine Anzahl vorstehender Bereiche mit festgelegter Neigungsrichtung kann auf jeder der mehreren geteilten Domänen gebildet sein. In diesem Fall sind mehrere Domänen auf der Oberfläche der Prägeeinrichtung 23 festgesetzt, und die vorstehenden Bereiche mit Neigungsflächen, die in die gleiche Richtung neigen, sind auf jeder der mehreren Domänen gebildet. Eine derartige Prägeform wird einmal auf der Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht gerollt, so daß eine Anzahl von Domänen, die jeweils mehrere vorstehende Bereiche mit in die gleiche Richtung neigenden Neigungsflächen aufweisen, auf der Oberfläche der Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht gebildet werden können. Da die (später zu beschreibenden) Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls auf Grundlage der Neigungsflächen R2 und R3 der vorstehenden Bereiche 27 und 28 festgelegt werden, kann man außerdem eine Ausrichtschicht bekommen mit mehreren Domänen, die jeweils eine den Neigungsrichtungen der Neigungsflächen R2 und R3 der vorstehenden Bereich 27 und 28 entsprechende Ausrichtung aufweisen.

Beispielsweise sind, wie in Fig. 7 gezeigt, drei Stücke der vorstehenden Bereiche 27 mit den Neigungsflächen R2, die mit einem Winkel geneigt sind, in einer Domäne kontinuierlich gebildet, und auf jeder Seite der Domäne sind drei Stücke der vorstehenden Bereiche 28 kontinuierlich gebildet mit den Neigungsflächen R3, die sich mit einem anderen Winkel neigen, um eine Ausrichtschicht 29′, auf deren Oberfläche eine Anzahl unregelmäßiger Muster in Ordnung angeordnet sind, auszubilden. Eine Prägeeinrichtung 30, die für diesen Fall benutzt wird, besitzt eine in Fig. 7 gezeigte, unregelmäßige Gestalt, bei der zurückgesetzte Bereiche 27′ den vorstehenden Bereichen 27 entsprechend und zurückgesetzte Bereiche 28′ den vorstehenden Bereichen 28 entsprechend gebildet sind.

Durch das einmalige Aufpressen einer derartigen Prägeeinrichtung 30 auf die Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht kann einfach eine Anzahl uniformer Ausrichtdomänen jede mit einer Neigungsfläche, die mit dem gleichen Winkel geneigt sind, auf der Ausgangsschicht 21 für die Ausrichtschicht gebildet werden.

Fig. 8 zeigt ein anderes Beispiel einer Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht. Bei der Prägeeinrichtung 31 ist eine Anzahl vorstehender Bereiche 32, jeder mit einer Querschnittsgestalt ähnlich einer Sinuswellenform, in einem ausgerichteten Zustand gebildet. Bei diesem Beispiel ist der Neigungswinkel der Gratlinien des Scheitelbereichs des vorstehenden Bereichs 32 einer Neigungsfläche, die sich in der zweiten Richtung erstreckt, so gebildet, daß er größer ist als der bei der Prägeeinrichtung des vorangehenden Beispiels. Benutzt man die Prägeeinrichtung 31 mit den vorstehenden Bereichen 32 mit einem derart großen Neigungswinkel, kann man leicht eine Ausrichtschicht mit einem großen Vorneigungswinkel formen.

Das Einstellen der Neigungswinkel der Neigungsoberflächen der vorstehenden Bereiche auf einen Wert, der größer ist als 20° oder mehr, ist besonders effektiv für den STN Flüssigkristall.

Der Drehwinkel des STN Flüssigkristalls ist allgemein im Bereich von 180 bis 240°. Aber durch Vergrößern des Drehwinkels auf mehr als den oben beschriebenen Bereich kann der Sichtbarkeitsbereichwinkel vergrößert werden. Um den Drehwinkel des STN Flüssigkristalls auf 240° oder mehr einzustellen, müssen die Vorneigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle auf 15° oder mehr eingestellt sein. Bei einer Ausrichtschicht, die einer Abreibebehandlung unter Verwendung eines Abreibestopps ausgesetzt wird, kann jedoch ein Vorneigungswinkel von 15° oder mehr nicht realisiert werden.

Andererseits können jedoch bei dem Verfahren unter Benutzung der Prägeeinrichtung mit der vorangehend beschriebenen Struktur die vorstehenden Bereiche 27, 28 mit Neigungswinkeln von 20° oder mehr in einem großen Maßstab leicht geformt werden, und folglich können die Vorneigungswinkel der Flüssigkristallmoleküle einfach auf einen Wert von 20° oder mehr eingestellt werden. So können bei dem STN Flüssigkristall Drehwinkel von 270° realisiert werden, und dadurch kann ein Flüssigkristallelement mit einem breiten Gesichtsfeldwinkel in einem großen Maßstab hergestellt werden.

Fig. 9 ist eine Gleichkontrastkurve eines STN Flüssigkristalls mit einem Drehwinkel von 270°, die die Abhängigkeit des Gesichtsfeldwinkels vom Betrachtungswinkel zeigt. Die Zahlen um die konzentrischen Kreise herum (0°, 90°, 180° und 270°) zeigen die Richtungen, in denen das Flüssigkristallelement betrachtet wird. Die konzentrischen Kreise geben das Maß der Neigung von der Oberflächennormale des Anzeigeelements jeweils in 10°-Schritten an, und der äußerste Kreis zeigt den Neigungszustand von der Normalen um 60°.

Fig. 10 ist eine Gleichkontrastkurve eines STN Flüssigkristalls mit einem Drehwinkel von 180°, bei dem die schraffierten Bereiche umgekehrte Domänen zeigen. Aus dieser Figur erkennt man, daß der Drehwinkel von 270° bei dem STN Flüssigkristall realisiert werden kann und man in einem weiten Bereich Domänen mit einem hohen Kontrast bekommen kann.

Die Ausrichtschicht mit mehreren Domänen, die jeweils die gleiche Ausrichtung besitzen, wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt.

Zuerst wird ein thermoplastisches durch ultraviolette Strahlen härtendes Kunstharz flach auf ein Substrat einer Präge-Basiseinrichtung aufgebracht, um eine Prägeschicht zu bilden.

Als das thermoplastische durch ultraviolette Strahlen härtende Kunstharz kann Polyvinylcinnamat oder Polyvinylbenzalacetophenol verwendet werden.

Dann wird in einem ersten Erwärmungsschritt die Präge-Basisschicht erwärmt, um die Prägeschicht zu erweichen. Andererseits wird eine Ein- Domänenprägeeinrichtung 18, auf der mehrere Unebenheiten in einer wählbaren Richtung wiederholt gebildet sind, getrennt vorbereitet. Dann, wie in Fig. 11A gezeigt, wird die Ein-Domänenprägeeinrichtung 18 auf die erweichte Prägeschicht 15 aufgepreßt, um so die Unebenheiten der Ein-Domänenprägeeinrichtung 18 auf die Prägeschicht 15 zu prägen (erster Übertragungsschritt).

Wie in Fig. 11B gezeigt, wird eine Maske mit Öffnungsbereichen 24, die in geeigneten Abständen angeordnet sind, auf der Prägeschicht 15 angeordnet, und ultraviolette Strahlen mit einer Wellenlänge von 220 bis 400 nm werden über der Maske 19 emittiert (Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen), um nur die Bereiche der Prägeschicht 15 auszuhärten, die den Öffnungsbereichen der Maske 19 entsprechen.

Die Maske 19 besitzt vorzugsweise ein Streifenmuster, in dem sich Öffnungsbereiche 22 und Abschirmbereiche 24 periodisch in festgelegten Abständen wiederholen. Die Breite der Öffnungsbereiche 22 ist nach der zu formenden Domänen festgelegt und beträgt vorzugsweise 50 µm oder mehr.

Außerdem sind die Öffnungsbereiche der Maske 19 so ausgebildet, daß eine Transmission der ultravioletten Strahlen hierdurch möglich ist.

Wie in Fig. 11C gezeigt, wird die Prägeschicht erwärmt (zweiter Erwärmungsschritt). Dabei wird nur ein Teil der auf dem Substrat 14 der Präge-Basiseinrichtung erweicht, der in dem vorangehenden Schritt mit ultravioletten Strahlen bestrahlt wurde.

Danach wird eine Ein-Domänenprägeeinrichtung 33, in der mehrere Unebenheiten in einer Richtung von der in dem Erstprägeschritt verwendeten Ein-Domänenprägeeinrichtung 18 verschiedenen Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Prägeschicht 15 gepreßt, um die Unebenheiten der Ein-Domänenprägeeinrichtung 33 auf die Prägeschicht 15 zu prägen (zweiter Prägeschritt).

Die Ein-Domänenprägeeinrichtung 33, die bei dem zweiten Prägeschritt verwendet wird, kann von der Ein-Domänenprägeeinrichtung 18 verschieden sein, oder sie kann die gleiche sein. In dem Fall, in dem die Ein-Domänenprägeeinrichtung 18 als die Ein-Domänenprägeeinrichtung 33 verwendet wird, wird die Richtung relativ zu der Präge- Basiseinrichtung 34 geändert. Die Präge-Basiseinrichtung 34 oder die Ein-Domänenprägeeinrichtung 18 wird zum Beispiel um 90° oder um 180° gedreht und wird auf die Prägeschicht 15 gepreßt.

Durch ein Ausrichten der Domänen, die mit ultravioletten Strahlen bestrahlt werden, oder die Anzahl des Prägens durch die Ein- Domänenprägeeinrichtung kann eine Ausrichtschicht mit Unebenheiten hergestellt werden, die drei oder mehr Richtungsarten oder Neigungswinkel besitzt.

Die ganze Prägeschicht 15 wird dann durch Bestrahlen der ganzen Prägeschicht 15 mit ultravioletten Strahlen ausgehärtet, um so die Präge Grundeinrichtung 34 zu bilden, bei der die Prägeschicht 15 mit Unebenheiten, die sich in die zwei Richtungen erstrecken, auf dem Substrat 14 gebildet ist, wie in Fig. 11E gezeigt.

Dann wird, wie in Fig. 11F gezeigt, eine flache Prägeeinrichtung 35 auf die Prägeschicht 15 der Präge-Basiseinrichtung 34 gepreßt, um mit der Oberflächengestalt der Prägeschicht 15 geprägt zu werden und um so die Prägeeinrichtung 35 zum Formen einer Ausrichtschicht auf einem Flüssigkristallelement, wie in Fig. 11G gezeigt, herzustellen.

Eine Außenschicht mit Unebenheiten, die sich in mehrere Richtungen erstrecken, kann auch ohne die vorangehend beschriebene Präge- Basiseinrichtung geformt werden.

Bei der im Verfahren zur Herstellung der Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht eines Flüssigkristallelements wird nämlich für das Substrat 14 der Präge-Basiseinrichtung 34 ein Ausrichtschichtsubstrat genommen und für die Prägeschicht wird eine Ausrichtschicht genommen. Wieder mit Bezug auf die Zeichnungen 11A bis 11G wird dieses Herstellungsverfahren nachfolgend beschrieben.

Zuerst wird ein thermoplastisches, durch ultraviolette Strahlen härtendes, Kunstharz flach auf ein Substrat aufgebracht, das die Unterlage für eine Ausrichtschicht ist, um eine Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu bilden. Dann wird in einem ersten Erwärmungsschritt die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zum Erweichen aufgewärmt.

Nebenbei wird eine Ein-Domänenprägeeinrichtung 18, auf der mehrere Unregelmäßigkeiten in einer optionalen Richtung wiederholt gebildet sind, getrennt vorbereitet. Dann wird die Ein-Domänenprägeeinrichtung 18, wie in Fig. 11A gezeigt, auf die erweichte Ausgangsschicht 15 für die Ausrichtschicht gedrückt, und so werden die Unebenheiten der Ein- Domänenprägeeinrichtung 18 auf die Ausgangsschicht 15 für die Ausrichtschicht geprägt (erster Prägeschritt).

Wie in Fig. 11B gezeigt, wird eine Maske mit Öffnungsbereichen 24, die in geeigneten Abständen angeordnet sind, auf der Ausgangsschicht 15 für die Ausrichtschicht angeordnet und ultraviolette Strahlen werden durch die Maske 19 emittiert (der Strahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen), um nur die Teile der Ausgangsschicht 15 für die Ausrichtschicht zu härten, die den Öffnungsbereichen der Maske 19 entsprechen. Außerdem sind die Öffnungsbereiche der Maske 19 so, daß die Transmission der ultravioletten Strahlen dadurch möglich ist.

Wie in Fig. 11C gezeigt, wird die Ausgangsschicht 15 für die Ausrichtschicht erwärmt (zweiter Erwärmungsschritt). Dabei werden nur die Bereiche der Ausgangsschicht 15 für die Ausrichtschicht erweicht, die in dem vorhergehenden Schritt nicht mit ultravioletten Strahlen bestrahlt wurden.

Dadurch wird eine Ein-Domänenprägeeinrichtung 33 auf der in einer von der in dem ersten Prägeschritt verwendeten Ein- Domänenprägeeinrichtung 18 verschiedenen Richtung mehreren Unebenheiten wiederholt gebildet sind, auf die Ausgangsschicht 15 für die Ausrichtschicht gepreßt, um die Unebenheiten der Ein- Domänenprägeeinrichtung 33 auf die Ausgangsschicht 15 für die Ausrichtschicht zu prägen (zweiter Prägeschritt).

Die Ein-Domänenprägeeinrichtung 33, die bei dem zweiten Prägeschritt verwendet wird, kann zu der Ein-Domänenprägeeinrichtung 18 verschieden sein oder die gleiche sein. Dann, wenn die Ein- Domänenprägeeinrichtung 18 als die 1-Domänen-Einrichtung 33 verwendet wird, wird ihre Richtung relativ zu der Präge- Basiseinrichtung 34 geändert. Die Präge-Basiseinrichtung 34 oder die Ein-Domänenprägeeinrichtung 18 wird beispielsweise um 90 oder 180° gedreht und wird zum Prägen aufgepreßt.

Durch Anpassen der Domänen, die mit den ultravioletten Strahlen bestrahlt werden, oder der Anzahl des Prägens mit der Ein- Domänenprägeeinrichtung kann eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht geformt werden, die Unebenheiten aufweist, die drei oder mehrere Richtungsarten oder Neigungswinkel besitzt.

Die ganze Ausgangsschicht 15 für die Ausrichtschicht wird dann durch Bestrahlen der ganzen Ausgangsschicht 15 für die Ausrichtschicht mit ultravioletten Strahlen gehärtet, und so auf dem Substrat 14 die Ausrichtschicht mit sich in zwei Richtungen erstreckenden Unebenheiten gebildet, wie in Fig. 11E gezeigt.

Außerdem wird bei der Prägevorrichtung zum Prägen eines unregelmäßigen Musters gemäß der vorliegenden Erfindung ein dünnes Formgebungselement auf einem Preß-Grundkörper über ein elastisches Element befestigt. Bei dieser Prägevorrichtung kann, in dem Fall, in dem ein unregelmäßiges Muster durch das Aufpressen des Elements auf eine Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht geprägt wird, selbst wenn die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht relativ zu dem Preß- Basiskörper etwas geneigt ist, das elastische Element gemäß der Neigung der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht deformiert werden, mit dem Ergebnis, daß das unregelmäßige Muster des Formgebungselements sicher auf die ganze Oberfläche der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht gepreßt werden kann.

Wenn ein Formgebungselement mit einer Dicke von 0,001 bis 0,2 mm verwendet wird, werden, selbst wenn die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht eine schwache Welligkeit, Unebenheiten oder Verkippung infolge der feinen Welligkeit, Unebenheiten oder Verkippung des Substrats aufweist, das elastische Element und das Formgebungselement gemäß der Welligkeit, der Unregelmäßigkeiten oder der Verkippung sicher verformt werden. Dadurch kann das unregelmäßige Muster des Formgebungselements sicher auf die ganze Oberfläche der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht gepreßt werden. Speziell durch die Verwendung der Formgebungseinrichtung mit einer Dicke von 0,2 mm oder weniger können das elastische Element und das Formgebungselement der Welligkeit, den Unregelmäßigkeiten oder der Verkippung des Substrats oder der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht ausreichend folgen. Wenn das elastische Element außerdem eine Dicke von 0,001 mm oder mehr besitzt, verursacht es niemals ebenfalls Probleme wie zum Beispiel Bruch bei der Handhabung.

Durch das Vorsehen einer Überzugsschicht aus Gold oder Kupfer auf der Oberfläche des Formgebungselements kann verhindert werden, daß die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht an dem Formgebungselement anhaftet, wenn ein unregelmäßiges Muster auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht geprägt wird und dann das Formgebungselement von der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht entfernt wird.

Der Preß-Grundkörper kann als eine flache Platte oder mit rollenförmiger Gestalt gebildet sein. Im Fall des flachen plattenartigen Preß-Grundkörpers versehen mit einem elastischen Element und einem Formgebungselement kann ein unregelmäßiges Muster nur durch einen Preßvorgang geprägt werden. Andererseits kann bei einem rollenartigen Grundkörper ein unregelmäßiges Muster durch Aufpressen des Grundkörpers geprägt werden, während er auf einer Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht auf dem Substrat gerollt wird.

Man kann die vorliegende Erfindung durch die folgenden Beispiele leichter verstehen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung auf diese nicht beschränkt ist.

Beispiel 1

An diesem Beispiel wird die vorliegende Erfindung auf ein gedreht nematisches Flüssigkristallelement angewandt.

Ein rechteckiges Glassubstrat für ein Flüssigkristallelement, auf dessen Oberfläche eine Elektrode gebildet wurde, wurde vorbereitet. Auf die Oberfläche des Substrats wurde eine Lösung von γ-Butyllactam mit 5 Gew. % Polyethersulfan (Warenzeichen PES, hergestellt durch Mitsui Toatsu) im Siebdruckverfahren mit einer Dicke von 0,1 µm gedruckt, um eine Lösungsschicht zu bilden. Gleichzeitig wurden ein Siebdruckabstreifer in der Längsrichtung des Gassubstrats mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 20 cm/sec bewegt, um die Lösungsschicht zu bilden.

Das mit der Lösungsschicht versehene Substrat wurde 30 Sekunden bei 30°C vor-wärmebehandelt und eine Stunde bei 180°C weiter wärmebehandelt, um die Lösungsschicht zu trocknen und so eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht gebildet. Alternativ kann die Lösung auf das Glassubstrat gedrückt werden, das bereits auf 80°C vorgewärmt wurde.

Eine zylindrische Prägeeinrichtung aus Epoxyharz, auf deren Oberfläche ein unregelmäßiges Muster, wie in Fig. 3 gezeigt, gebildet war, wurde auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht gesetzt. In diesem Zustand wurde die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht auf 240°C erwärmt und fünf Minuten bei 240°C gehalten. Dann wurde die Prägeeinrichtung mit einem Druck von 50 kg/cm² auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht gep 24286 00070 552 001000280000000200012000285912417500040 0002019523132 00004 24167reßt und gleichzeitig mit einer Bewegungsgeschwindigkeit von 15 mm/min gerollt, um das unregelmäßige Muster der Prägeeinrichtung auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu prägen.

Ein in Fig. 4 gezeigtes unregelmäßiges Muster wurde so auf die Oberfläche der Ausrichtschicht geprägt. Die vorstehenden und zurückgesetzten Bereiche des unregelmäßigen Musters, die jeweils eine annähernd dreieckförmige Gestalt besitzen, wurden längs der Bewegungsrichtung des Siebdruckabstreifers gebildet, d. h. in der Längsrichtung des Glassubstrats. Die Höhe der vorstehenden Bereiche war 0,2 µm, die Länge der Neigungsfläche war 0,2 µm und der Abstand zwischen dem nach rechts und links angeordneten vorstehenden Bereichen war 0,3 µm. Bei diesem Beispiel besitzt die uniforme Ausrichtdomäne eine Größe von 30×30 µm.

Zwei Teile des Substrats, die jeweils mit einem derartigen Ausrichtfilm ausgebildet sind, wurden so übereinandergesetzt, daß sie voneinander einen bestimmten Abstand durch ein Abstandselement getrennt sind, und TN Flüssigkristall (Warenzeichenname: K-15, hergestellt durch CHISSO CORPORATION) wurde dazwischen eingeschlossen, um eine Flüssigkristallzelle herzustellen.

Der Gesichtsfeldwinkel des so erhaltenen Flüssigkristallelements war ungefähr 40° in Querrichtung und ungefähr 40° in Vertikalrichtung.

Demgegenüber ist der Gesichtsfeldwinkel des Flüssigkristallelements mit dem gleichen Aufbau außer, daß keine uniformen Ausrichtdomänen vorgesehen waren, ungefahr 30° in Querrichtung, ungefähr 10° in Richtung nach oben und ungefähr 20° in Richtung nach unten.

Bei dem vorhergehenden Verfahren ist es wünschenswert, daß die Bewegungsrichtung des Siebdruckabstreifers im wesentlichen die gleiche ist wie die Anordnungsrichtung der annähernd dreieckförmigen vorstehenden Bereiche. Als die Bewegungsrichtung des Siebdruckabstreifers muß aber nicht notwendigerweise die Längsrichtung des Substrats gewählt werden, es kann auch die Querrichtung oder eine Richtung schräg dazu gewählt werden.

Beispiel 2

Die im Beispiel 1 verwendete Lösung wurde durch eine Lösung ersetzt, die 2 Gew. % Polyvinylalkohol (Warenzeichenname: NM-14, hergestellt von The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) und der Verwendung von reinem Wasser als Lösungsmittel enthielt. Die Lösung wurde auf ein Substrat durch Schleuderbeschichten aufgebracht. Anschließend wurde das mit der Lösungsschicht versehene Substrat eine Minute bei 50°C vor-wärmebehandelt und eine Stunde bei 120° weiter wärmebehandelt, um die Lösung zu trocknen, und so wurde eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht mit einer Dicke ähnlich zu der im Beispiel 1 hergestellt.

Das Substrat und die in Fig. 2 gezeigte Prägeeinrichtung des Rollentyps wurden auf 180° bzw. 100° erwärmt und die Prägeeinrichtung wurde auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht gepreßt und gleichzeitig gerollt, um ein auf der Oberfläche der Prägeeinrichtung gebildetes uregelmäßiges Muster auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu prägen und so eine Ausrichtschicht herzustellen. Zwei Stücke des so erhaltenen Substrats wurden in der gleichen Art wie in Beispiel 1 übereinander angeordnet, um eine Flüssigkristallzelle mit einem Gesichtsfeldwinkel ähnlich dem in Beispiel 1 zu bilden.

Beispiel 3

Eine Lösung von 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2-Propanol, die 5% hochmolekülaren Flüssigkristall (hergestellt von Asahi Denka Kogyo) enthält, wurde auf ein rechteckiges Glassubstrat ähnlich zu dem in Beispiel 1 verwendeten aufgebracht, um eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht zu bilden. Die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht wurde 30 Sekunden bei 80° vorgetrocknet und eine Stunde bei 180° weitergetrocknet.

Eine auf 230°C erwärmte Prägeeinrichtung des Rollentyps wurde auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht gepreßt und gleichzeitig entlang der Längsrichtung des Substrats gerollt, um das unregelmäßige Muster der Prägeeinrichtung auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu prägen. Die Prägeeinrichtung wurde durch ein Verfahren hergestellt, bei dem ein Fluorkautschuk (Warenzeichenname: Bytone, hergestellt von SUMITOMO 3M LTD.) mit einer Dicke von 3 mm von Hand um die Oberfläche eines zylinderförmigen Kernmaterials mit einem Durchmesser von 300 mm aus rostfreiem Stahl gewickelt wurde. Die Breite des Rollenbereichs der Prägeeinrichtung wurde breiter gewählt als die Breite des Substrats. Die Umfangsgeschwindigkeit der Prägeeinrichtung war 1 mm/sec und die Anpreßkraft der Prägeeinrichtung auf das Substrat war 5 kg/cm².

Bei dem Glassubstrat mit der so gebildeten Ausrichtschicht war der Brechungsindex nA relativ zur Polarisierung in Längsrichtung zu dem Brechungsindex nB relativ zur Polarisierung in Querrichtung verschieden. Der Brechungsindex nA wurde in der Ebene maximiert und der Brechungsindex nB senkrecht zu dem Brechungsindex nA wurde minimiert. Der Unterschied dazwischen Δn war 2,86×10^-2.

Die Anisotropie der Brechungsindizes bedeutet, daß die Hauptketten der die auf der Oberfläche des Substrats gebildeten Ausrichtschicht bildenden Moleküle in Längsrichtung des Glassubstrats ausgerichtet sind.

Beispiel 4

Eine Prägeeinrichtung, die zum Formen einer Ausrichtschicht mit mehreren Domänen verwendet wird, von denen jede eine festgelegte Ausrichtung besitzt, wurde hergestellt.

Zuerst wurde Polyvenylcinnamat als ein thermoplastisches durch ultraviolette Strahlen härtendes Kunstharz auf ein Substrat einer Präge- Basiseinrichtung flach aufgebracht, um eine Prägeschicht zu bilden. Die Präge-Basiseinrichtung wurde auf 130°C erwärmt, um die Prägeschicht weich zu machen. Die Dicke der Prägeschicht betrug 200 nm (100 nm selbst an der dünnsten Stelle).

Eine Ein-Domänenprägeeinrichtung, bei der auf der Oberfläche in einer optionalen Richtung mehrere Unebenheiten wiederholt gebildet waren, wurde auf die aufgeweichte Prägeschicht bei einem Druck von 100kg/cm² 5 Minuten lang aufgepreßt, um die Unebenheiten der Ein- Domänenprägeeinrichtung auf die Prägeschicht zu prägen.

Dann wurde eine in Fig. 12 gezeigte Maske, bei der der Abstand der Öffnungsbereiche auf 50 µm festgelegt war auf die Prägeeinrichtung aufgebracht, um ein Bildelement in zwei Teile zu teilen, und ultraviolette Strahlen mit 100 mW/cm² wurden auf die Prägeschicht durch die Maske 5 Minuten lang emittiert unter Verwendung einer Lampe für ultraviolette Strahlen mit einer Leistung von 4,5 kW und einer Wellenlänge von 375 nm, um nur einen Teil der Prägeschicht zu härten, der den Öffnungsbereichen der Maske entspricht.

Die Maske war aus einem Substrat aus Quarzglas gebildet mit einer Dicke von 3 mm, auf dem die Abschirmbereiche aus einer Cr-Schicht mit einer Dicke von 140 nm gebildet waren.

Die Prägeschicht wurde wieder aufgewärmt, um die Teile der Prägeschicht weich zu machen, die nicht mit den ultravioletten Strahlen bestrahlt worden waren, und die vorangehend beschriebene Ein- Domänenprägeeinrichtung wurde um 180° gedreht und auf die Prägeeinrichtung gepreßt. Dann wurde die Prägeschicht mit ultravioletten Strahlen bestrahlt, um die ganze Prägeschicht zu härten. Danach wurde die Präge-Basiseinrichtung auf eine flache Prägeeinrichtung gepreßt, um die Oberflächengestalt der Präge- Basiseinrichtung auf die flache Prägeeinrichtung zu prägen und so die Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement herzustellen.

Im Unterschied zu dem vorangehend beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht über die Präge-Basiseinrichtung, die unter Verwendung einer Ein- Domänenprägeeinrichtung hergestellt wurde, kann eine Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht direkt aus einer Ein- Domänenprägeeinrichtung ohne eine Präge-Basiseinrichtung hergestellt werden.

Beispiel 5

Eine Ausrichtschicht mit einer Mehrzahl von Domänen, von denen jede eine festgelegte Ausrichtung besitzt, wurde hergestellt. Zuerst wurde ein Polyvenylcinnamat als ein thermoplastisches ultraviolette Strahlen härtendes Kunstharz flach auf ein Substrat aufgebracht, um eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht zu bilden. Die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht wurde auf 130°C aufgewärmt, um die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht weich zu machen. Die Dicke der Prägeschicht betrug 200 nm (100 nm selbst an der dünnsten Stelle).

Eine Ein-Domänenprägeeinrichtung, bei der auf der Oberfläche in einer optionalen Richtung mehrere Unebenheiten wiederholt gebildet waren, wurde 5 Minuten bei einem Druck von 100 kg/cm² auf die weiche Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht gepreßt, um die Unebeneheiten der Ein-Domänenprägeeinrichtung auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu prägen.

Eine in Fig. 12 gezeigte Maske, bei der der Abstand der Öffnungsbereiche auf 50 µm festgelegt war, um ein Bildelement in zwei Teile zu teilen, wurde auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht gelegt, und ultraviolette Strahlen mit 100 mW/cm² wurde 5 Minuten unter Verwendung einer Lampe für ultraviolette Strahlen mit einer Leistung von 4,5 kW und einer Wellenlängen von 375 nm durch die Maske auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht emittiert, um nur die Teile der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu härten, die den Öffnungsbereichen der Maske entsprechen.

Die Maske war aus einem Substrat aus Quarzglas mit einer Dicke von 3 mm gebildet, auf dem Abschirmbereiche aus einer Cr-Schicht mit einer Dicke von 140 nm gebildet waren.

Die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht wurde wieder erwärmt, um die Teile der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht weich zu machen, die nicht mit ultravioletten Strahlen bestrahlt worden waren, und die vorangehend beschriebene Ein-Domänenprägeeinrichtung wurde um 180° gedreht und auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht gepreßt. Danach wurde die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht mit ultravioletten Strahlen bestrahlt, um die ganze Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu härten und so die Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement zu bilden.

Beispiel 6

Fig. 17 zeigt ein Beispiel einer Prägevorrichtung der vorliegenden Erfindung. Eine Prägevorrichtung 110 weist ein Preßsubstrat 111, ein schichtartiges elastisches Element 112, das auf der unteren Oberfläche des Preßsubstrats 111 angebracht ist, und ein schichtartiges Formgebungselement 113 auf, das auf der unteren Oberfläche des elastischen Elements 112 angebracht ist.

Das Preßsubstrat 111 ist aus einem Metallmaterial mit einer hohen Steifigkeit und seine untere Oberfläche ist mit einer Schleifeinrichtung sorgfältig geschliffen. Die Oberflächenrauhigkeit des Preßsubstrats 111 ist vorzugsweise auf z. B. ungefähr ± 10 µm eingestellt.

Das elastische Element 112 ist aus einer Kunstharzschicht mit einer Dicke von 0,8 bis zu einigen Millimetern gebildet. Die Kunstharzschicht besteht vorzugsweise aus einem Silikonkautschuk.

Das Formgebungselement 113 besteht aus Nickel, Gold oder Kupfer und besitzt eine Dicke vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 0,2 mm. Bei dem Formgebungselement 113 ist auf der Oberfläche des flachen Grundkörpers ein unregelmäßiges Muster gebildet. Der Teil des unregelmäßigen Musters auf der Oberfläche des Formgebungselements 113 ist mit einer Filmschicht aus Gold, Goldlegierung, Kupfer oder Kupferlegierung bedeckt. Die Filmschicht auf dem unregelmäßigen Muster mit einer Dicke von 0, 1 bis 0,5 µm durch Bedampfen oder Sputtern gebildet.

In Fig. 17 bezeichnet die Bezugsziffer 115 ein transparentes Substrat aus Glas, und 116 ist eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht aus aromatischem Polyamid, die das Substrat 110 überdeckt. In der Zeichnung ist die Welligkeit des Substrats 115 übertrieben dargestellt.

Die Wölbungen und die Unebenheiten des Substrats 115 sind aber so festgelegt, daß sie in der Größenordnung von µm oder weniger sind.

Das unregelmäßige Muster wird auf die Ausgangsschicht 116 für die Ausrichtschicht in dem nachfolgenden Verfahren geprägt. Das Formgebungselement 113 der Prägevorrichtung 110 wird auf die Ausgangsschicht 116 für die Ausrichtschicht gelegt und, wie in Fig. 18 gezeigt, aufgepreßt.

Selbst wenn eine Welligkeit oder Unregelmäßigkeit irgendwie auf dem Substrat 115 gebildet sind, können sie in diesem Fall durch die Verformung des Formgebungselements 113 und des elastischen Elements 112 absorbiert werden, wie in Fig. 18 gezeigt. Das liegt daran, daß das Formgebungselement 113 dünn ist und eine exzellente Flexibilität besitzt und das elastische Element 112 elastische verformt werden kann. Folglich kann das Formgebungselement 113 sicher auf die Ausgangsschicht 116 der Ausrichtschicht gepreßt werden. Dabei ist die Preßtemperatur vorzugsweise im Bereich von 100 bis 200°C und die Preßkraft ist vorzugsweise im Bereich von 50 bis 100 kg/cm².

Das unregelmäßige Muster, das dem des Formgebungselements 113 entspricht, wird auf die Ausgangsschicht 116 für die Ausrichtschicht geprägt. Die Ausgangsschicht 116 für die Ausrichtschicht wird so als Ausrichtschicht genommen.

Nach dem Prägen des unregelmäßigen Musters wird das Formgebungselement 113 von der Ausrichtschicht getrennt. Dabei ist es unwahrscheinlich, daß Teile der Ausrichtschicht an dem Formgebungselement 113 haften bleiben und zu der Seite des Formgebungselements 113 abgezogen werden, da die Deckschicht aus Gold, Goldlegierung, Kupfer oder Kupferlegierung auf der Oberfläche des Formgebungselements 113 vorhanden ist.

Das unregelmäßige Muster kann so sicher geprägt werden. Insbesondere ist es unwahrscheinlich, daß die Ausgangsschicht 116 für die Ausrichtschicht an der Überzugsschicht aus Gold oder Kupfer, die auf der Oberfläche des Formgebungselements 113 gebildet wurde, haften bleibt, wegen eines Unterschieds in der Oberflächenenergie zwischen dem aromatischen Polyamid, das die Ausgangsschicht 116 für die Ausrichtschicht bildet, und Gold oder Kupfer. So ist es möglich, eine Ausrichtschicht herzustellen, auf die ein unregelmäßiges Muster geprägt ist, ohne Teile der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu beschädigen.

Wie vorangehend beschrieben, bleiben Gold oder Kupfer kaum an der Ausgangsschicht 116 für die Ausrichtschicht haften aufgrund des Unterschieds in der Oberflächenenergie zwischen der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht und Gold oder Kupfer. Man kann den gleichen Effekt erzielen, wenn Gold oder Kupfer durch eine Goldlegierung oder eine Kupferlegierung versehen mit einem anderen Element wie Nickel ersetzt werden.

Beispiel 7

Die Fig. 19 und 20 zeigen eine andere Prägevorrichtung der vorliegenden Erfindung. Eine Übertragungsvorrichtung 120 umfaßt eine Rolle (Preß-Grundkörper) 121 und einen flachen elastischen Körper 122, der getrennt von der Rolle 121 vorgesehen ist, und ein Formgebungselement 123, das an der unteren Oberfläche des elastischen Elements 122 integral angebracht ist. Das elastische Element 122 hat den gleichen Aufbau wie das elastische Element 112 des vorhergehenden Beispiels und das Formgebungselement 123 hat den gleichen Aufbau wie das Formgebungselement 113 bei dem vorhergehenden Beispiel.

In diesem Beispiel wird, wie in Fig. 19 gezeigt, das Formgebungselement 123 auf eine Ausgangsschicht 116 für die Ausrichtschicht des Substrats 115 angeordnet, und in diesem Zustand wird die Rolle 121 auf das elastische Element 122 gepreßt und gleichzeitig von einer Seite des Substrats 115 zu der anderen Seite gerollt. Bei diesem Vorgang wird das unregelmäßige Muster der Formgebungseinrichtung 123 auf die Ausgangsschicht 116 der Ausrichtschicht geprägt, während das elastische Element 122 bzw. das Formgebungselement 123 gemäß der Welligkeit und der Unebenheiten des Substrats 115 deformiert werden.

Wenn die Übertragungsvorrichtung 120 verwendet wird, kann man den gleichen Effekt wie in Beispiel 6 erhalten.

Beispiel 8

Die Fig. 21 und 22 zeigen eine weitere Prägevorrichtung der vorliegenden Erfindung. Eine Prägevorrichtung 130 weist eine Rolle (Preß-Grundkörper) 131, ein schichtartiges elastisches Element 122, das auf der Oberfläche der Rolle 131 angeheftet ist, und ein Formgebungselement 133, das auf der Oberfläche des elastischen Elements 132 angeheftet ist, auf. Das elastische Element 132 besitzt die gleiche Struktur wie das elastische Element 112 des vorhergehenden Beispiels, und das Formgebungselement 133 besitzt die gleiche Struktur wie das Formgebungselement 113 des vorhergehenden Beispiels.

Bei dieser Vorrichtung, wie in Fig. 22 gezeigt, wird die Rolle 131 auf einer Ausgangsschicht 116 für eine Ausrichtschicht aus dem Substrat 115 angeordnet, und in diesem Zustand wird das elastische Element 132 auf der Oberfläche der Rolle auf die Ausgangsschicht 116 für die Ausrichtschicht gepreßt bei einem festgelegten Druck und wird gleichzeitig von einer Seite des Substrats 115 zu der anderen Seite gerollt. Bei diesem Vorgang wird das unregelmäßige Muster der Formgebungseinrichtung 133 auf die Ausgangsschicht 116 für die Ausrichtschicht geprägt, wobei das elastische Element 132 und das Formgebungselement 133 jeweils gemäß der Wölbungen und der Unebenheiten des Substrats 115 deformiert werden.

In dem Fall, daß eine Prägevorrichtung 130 verwendet wird, kann der gleiche Effekt wie in Beispiel 6 erzielt werden.

Fig. 23 zeigt ein Beispiel einer Ausrichtschicht mit einem unregelmäßigen Muster, das unter Verwendung jeder der Prägevorrichtungen der Beispiele 6, 7 und 8 geformt wurde. Die Ausrichtschicht 140 hat ein unregelmäßiges Muster, wie es wünschenswert ist, um einen Vorneigungswinkel eines Flüssigkristalls festzulegen.

Das unregelmäßige Muster bei diesem Beispiel ist aus einer Ansammlung einer Anzahl dreieckförmiger Vorsprungsbereiche 114 in einer ersten und in einer zweiten Richtung gebildet, wie sie durch Pfeile in der Figur gezeigt sind. Ein Abstand P1 der Unebenheiten in der ersten Richtung ist so festgelegt, daß er kürzer ist als der Abstand P2 der Unebenheiten in der zweiten Richtung. Der Abstand P1 beträgt z. B. 3,0 µm oder weniger und der Abstand P2 beträgt z. B. 50 µm oder weniger. Die Höhe (Tiefe) d₁ der vorstehenden Bereiche 141 beträgt z. B. 0,5 µm oder weniger.

Testprobe 1

Eine Prägevorrichtung, wie sie bei dieser Testprobe verwendet wird, besitzt eine in Fig. 17 gezeigte Struktur, d. h. sie ist integral vorgesehen mit einem flachen Substrat aus Werkzeugstahl (spezifiziert durch JIS SK4), einem schichtartigen elastischen Element aus Silikonkautschuk mit einer Dicke von 0,8 mm und einem Formgebungselement aus Nickel. Ein Prägetest für ein unregelmäßiges Muster wurde unter Verwendung dieser Prägevorrichtung durchgeführt. Ein unregelmäßiges Muster wurde auf eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht aus aromatischem Polyamid mit einer Dicke von 0,2 µm gebildet auf einem Glassubstrat mit einer Dicke von 1,1 mm geprägt. Der Prägedruck betrug 100 kg/cm². Das unregelmäßige Muster war so, wie in Fig. 23 gezeigt, wobei der Abstand in die erste Richtung 0,3 µm war, der Abstand in die zweite Richtung 2 µm war und die Höhe der vorstehenden Bereiche 0,2 µm betrug.

Acht Arten von Prägevorrichtungen wurden experimentell hergestellt unter Verwendung von acht Arten von Formgebungselementen mit Dicken von 3 mm, 1 mm, 0,5 mm, 0,2 mm, 0,05 mm, 0,015 mm, 0,005 mm und 0,001 mm. Unter Verwendung jeder dieser Prägevorrichtungen wurde ein Prägetest mit einem unregelmäßigen Muster ausgeführt. Eine Bedampfungsschicht aus Gold mit einer Dicke von 0,1 µm wurde auf der Oberfläche mit dem unregelmäßigen Muster gebildet. Zusätzlich sollte ein Formgebungselement mit einer Dicke von 0,001 mm oder weniger hergestellt werden. Es konnte jedoch nicht hergestellt werden, weil es eine geringe Festigkeit besaß.

An der so erhaltenen Ausrichtschicht wurde eine Interferenzlichtmessung und eine Prägeverhältnismessung durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Bei der Interferenzlichtmessung wird die Anwesenheit oder Abwesenheit von Interferenzlicht visuell beobachtet, das erzeugt wird, wenn die Ausrichtschicht mit Licht bestrahlt wird. Die Ergebnisse sind flächenmäßig dargestellt. Ein typisches Beispiel ist in Fig. 24A gezeigt. In der Fig. 24A erkennt man das Interferenzlicht in einer Domäne A, wo das Prägen durchgeführt wurde und das Interferenzlicht erkennt man nicht in einer Domäne B, wo das Prägen nicht durchgeführt wurde.

Bei der Übertragungsverhältnismessung wird das Verhältnis der Tiefe einer Rille des zurückgesetzten Bereichs in dem unregelmäßigen Muster eines Formgebungselements zu der Tiefe einer Rille des unregelmäßigen Musters des Ausrichtmusters als das Prägeverhältnis gemessen. Die Tiefe der Rille wird durch ein Verfahren gemessen, bei dem der Mittelwert in einer Ebene als die Tiefe der Rille durch AFM (Atomic Force Microscope) gemessen wird.

Tabelle 1

Aus Tabelle 1 erkennt man, daß bei Verwendung eines Formgebungselements mit einer Dicke von 0,2 mm die Interferenzlicht erzeugende Domäne annähernd 100% ist, d. h. das Prägen wird perfekt durchgeführt, und in diesem Fall ist das Prägeverhältnis bis zu ungefähr 90%. Außerdem ist bei Verwendung eines Formgebungselements mit einer Dicke von 0,015 mm oder weniger das Prägeverhältnis 95%.

Testprobe 2

Nachfolgend wurden drei Arten von Prägeeinrichtungen experimentiell hergestellt, wobei bei jeder das Formgebungselement eine Dicke von 0,05 mm hatte und die Überzugsschicht auf der Oberfläche des Formgebungselements entweder aus Gold, Kupfer oder Nickel bestand.

Das Prägen des unregelmäßigen Musters wurde durchgeführt, wobei jede der Formgebungseinrichtungen verwendet wurde. Es wurde festgestellt, ob oder ob nicht eine abgelöste Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht an der Oberfläche des Formgebungselements anheftete.

Das Ergebnis war, daß bei der Nickelüberzugsschicht, wie in Fig. 24B gezeigt, abgelöste Bereiche mit Durchmessern von 0,5 bis 3 mm punktförmig anhefteten. Es wurde ermittelt, daß der Anheftbereich bei der Ausrichtschicht 30% oder weniger war. Außerdem wurde bei der Prägevorrichtung, die das mit einer Goldüberzugsschicht oder einer Kupferüberzugsschicht versehene Formgebungselement verwendete, das Phänomen nicht festgestellt, daß die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht an dem Formgebungselement anhaftete.

Claims

1. Flüssigkristallelement aufweisend:
ein Paar von Substraten, die so angeordnet sind, daß sie einander zugewandt sind, und auf ihrer zugewandten Oberfläche jeweils eine Ausrichtschicht besitzen, und
Flüssigkristall, der zwischen den Substraten gehalten ist, wobei bei mindestens einem der Substrate durch Aufpressen einer Formgebungseinrichtung eine Oberflächengestalt der Ausrichtschicht ausgebildet ist, und
die Ausrichtschicht, die durch Aufpressen der Formgebungseinrichtung mit der Oberflächengestalt ausgebildet ist, mehrere uniforme Ausrichtdomänen besitzt, die untereinander in der der Austrittsrichtung oder Austrittsgröße von einem Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls innerhalb einer effektiven Anzeigefläche verschieden sind.

2. Flüssigkristallelement nach Anspruch 1, bei dem die Ausrichtschicht, die auf einem der Substrate ausgebildet ist und mehrere der uniformen Ausrichtdomänen aufweist, zwei richtungsuniforme Ausrichtdomänen aufweist, in denen die Austrittsrichtungen der Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls annähernd parallel zueinander sind, und die Ausrichtschicht, die auf dem anderen Substrat gebildet ist, einen Vorneigungswinkel besitzt, der kleiner ist als der Vorneigungswinkel bei dem einen der Substrate.

3. Flüssigkristallelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Oberflächengestalt der Ausrichtschicht von einer Ansammlung mehrerer vorstehender Bereiche gebildet ist, die Neigungsflächen besitzen, wobei die Neigungsflächen der vorstehenden Bereiche als eine Einrichtung zum Einstellen der Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls dienen.

4. Flüssigkristallelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine uniforme Ausrichtdomäne mit einer Austrittsrichtung oder einer Austrittsgröße von einem Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls von einer Ansammlung erster vorstehender Bereiche mit Neigungsflächen, die sich mit einem Neigungswinkel erstrecken, ausgebildet ist und die andere uniforme Ausrichtdomäne mit einer Austrittsrichtung oder einer Austrittsgröße von einem Vorneigungswinkel, der zu dem bei der einen uniformen Ausrichtdomäne verschieden ist, von einer Ansammlung von mehreren zweiten vorstehenden Bereichen gebildet ist, die Neigungsflächen aufweisen, die sich mit einem Winkel erstrecken, der von dem der Neigungsflächen der ersten vorstehenden Bereiche verschieden ist.

5. Flüssigkristallelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Oberflächengestalt einer Ausrichtschicht von einer Ansammlung von vorstehenden Bereichen mit Neigungsflächen gebildet ist, wobei der Neigungswinkel der Neigungsflächen der auf der Oberfläche der Ausrichtschicht gebildeten vorstehenden Bereiche auf 6° oder mehr festgelegt ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements mit zwischen einem Paar von Substraten gehaltenem Flüssigkristall, wobei die Substrate so angeordnet sind, daß sie einander zugewandt sind, und auf ihren zugewandten Oberflächen jeweils eine Ausrichtschicht aufweisen, aufweisend:
einen Herstellungsschritt für die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zum Herstellen einer Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht auf der Oberfläche von jedem der Substrate, und
einen Gestaltgebungsschritt des Aufpressens einer Formgebungseinrichtung zum Formen von mehreren voneinander in Austrittsrichtung oder Austrittsgröße von einem Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls innerhalb einer effektiven Anzeigefläche verschiedenen uniformen Ausrichtdomänen auf der Oberfläche von mindestens einer der Ausgangsschichten für die Ausrichtschichten.

7. Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements mit zwischen einem Paar von Substraten gehaltenem Flüssigkristall, wobei die Substrate so angeordnet sind, daß sie einander zugewandt sind, und auf ihren zugewandten Oberflächen jeweils eine Ausrichtschicht aufweisen, aufweisend:
einen Herstellungsschritt für die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zum Herstellen einer Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht auf der Oberfläche von jedem der Substrate, und
einen ersten Gestaltgebungsschritt des Aufpressens einer Formgebungseinrichtung zum Formen von uniformen Ausrichtdomänen, die zueinander in Austrittsrichtung oder Austrittsgröße von einem Vorneigungswinkel des Flüssigkristalls innerhalb einer effektiven Anzeigefläche auf der Oberfläche des Substrats annähernd gleich sind, auf der Oberfläche von mindestens einer der Ausgangsschichten für die Ausrichtschichten, und
einem zweiten Gestaltgebungsschritt des Aufpressens einer Formgebungseinrichtung zum Formen von uniformen Ausrichtdomänen, die in der Austrittsrichtung der Vorneigungswinkel von denen im ersten Gestaltgebungsschritt erhaltenen verschieden sind, auf der Oberfläche dieser Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht.

8. Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements nach Anspruch 6 oder 7, das außerdem aufweist:
einen Gestaltgebungsschritt des Aufpressens der Formgebungseinrichtung auf eine der Ausgangsschichten für die Ausrichtschichten, und
einen Schritt des Aufpressens einer annähernd zylinderförmigen Rolle, die mindestens auf der Oberfläche mit einem elastischen Körper versehen ist, auf die andere der Ausgangsschichten für die Ausrichtschichten.

9. Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die uniformen Ausrichtdomänen unter Verwendung einer Prägeeinrichtung geformt werden, bei der mehrere vorstehende Bereiche mit Neigungsflächen auf der Oberfläche ausgebildet sind, wobei der Neigungswinkel der Neigungsflächen der vorstehenden Bereiche auf 6° oder mehr festgelegt ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallelements nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem der Gestaltgebungsschritt unter Verwendung einer Formgebungseinrichtung ausgeführt wird, auf deren Oberfläche mehrere erste Bereiche jeweils zum Formen einer uniformen Ausrichtdomäne und mehrere zweite Bereiche jeweils zum Formen der anderen uniformen Ausrichtdomäne gebildet sind, wobei die ersten Bereiche aus einer Ansammlung von mehreren vorstehenden Bereichen mit Neigungsflächen, die gleiche Neigungsrichtungen und Neigungswinkel aufweisen, gebildet sind und die zweiten Bereiche aus mehreren vorstehenden Bereichen mit Neigungsflächen, die eine von der Neigungsrichtung und dem Neigungswinkel der ersten Bereiche verschiedene Neigungsrichtung und Neigungswinkel aufweisen.

11. Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement, die auf die Oberfläche einer Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht aus Kunstharz, die auf einem Substrat für ein Flüssigkristallelement gebildet wurde, gepreßt wird, um mehrere vorstehende Bereiche auf der Oberfläche der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht zu formen, aufweisend:
Unebenheiten, die auf der Oberfläche der Prägeeinrichtung in einer ersten Richtung wiederholt gebildet sind, und
Unebenheiten, die auf der Oberfläche der Prägeeinrichtung in einer zweiten Richtung, die die erste Richtung kreuzt, wiederholt gebildet sind,
wobei die Neigungsrichtung der Neigungsflächen, die durch die Unebenheiten gebildet sind, für jede von mehreren unterteilten Domänen, die auf der Oberfläche der Prägeform gebildet sind, festgelegt ist.

12. Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement nach Anspruch 11, bei der der Neigungswinkel der Neigungsflächen der auf der Oberfläche der Prägeeinrichtung geformten vorstehenden Bereiche auf 6° oder mehr festgelegt ist.

13. Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement nach Anspruch 11 oder 12, bei der die geteilte Domäne der Prägeeinrichtung äquivalent zu einem der auf der Prägeeinrichtung gebildeten vorstehenden Bereiche ist.

14. Verfahren zur Herstellung einer Prägeform zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement, aufweisend:
einen ersten Erwärmungsschritt zum Erwärmen einer auf einem Substrat gebildeten Prägeschicht aus einem thermoplastischen durch ultraviolette Strahlen härtenden Kunstharz,
einen ersten Prägeschritt, bei dem eine Ein- Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer optionalen Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Prägeschicht aufgepreßt wird,
einen Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, bei dem eine mit Öffnungsbereichen in geeigneten Abständen gebildete Maske angeordnet wird und ultraviolette Strahlen durch die Maske auf die Prägeschicht emittiert werden,
einen zweiten Erwärmungsschritt zum Erwärmen der Prägeschicht nach dem Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, einen zweiten Prägeschritt, bei dem eine Ein- Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten entlang einer von der wählbaren Richtung in dem ersten Prägeschritt verschiedenen Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Prägeschicht aufgepreßt wird, und
einen Schritt, bei dem die Prägeeinrichtung nach dem zweiten Prägeschritt auf die Prägeschicht aufgepreßt wird und dadurch die Oberflächengestalt der Prägeschicht auf die Prägeeinrichtung geprägt wird.

15. Verfahren zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement, aufweisend:
einen ersten Erwärmungsschritt zum Erwärmen einer auf einem Substrat gebildeten Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht aus einem thermoplastischen durch ultraviolette Strahlen härtenden Kunstharz,
einen ersten Prägeschritt, bei dem eine Ein- Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer wählbaren Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht aufgepreßt wird,
einen Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, bei dem eine mit Öffnungsbereichen in geeigneten Abständen gebildete Maske angeordnet wird und ultraviolette Strahlen durch die Maske auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht emittiert werden,
einen zweiten Erwärmungsschritt zum Erwärmen der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht nach dem Bestrahlungsschritt mit den ultravioletten Strahlen, und
einen zweiten Prägeschritt, bei dem eine Ein- Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer von der wählbaren Richtung in dem ersten Prägeschritt verschiedenen Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht aufgepreßt wird.

16. Verfahren zur Herstellung einer Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement, aufweisend:
einen ersten Erwärmungsschritt zum Erwärmen einer auf einem Substrat gebildeten Prägeschicht aus einem thermoplastischen durch ultraviolette Strahlen härtenden Kunstharz,
einen ersten Prägeschritt, bei dem eine Ein- Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer wählbaren Richtung wiederholt gebildet sind, auf die Prägeschicht aufgepreßt wird,
einen Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, bei dem eine mit Öffnungsbereichen in geeigneten Abständen gebildete Maske angeordnet wird und durch die Maske auf die Prägeschicht ultraviolette Strahlen emittiert werden,
einen zweiten Erwärmungsschritt zum Erwärmen der Prägeschicht nach dem Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, und
einen zweiten Prägeschritt, bei dem eine Ein- Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer Richtung, die von der wählbaren Richtung bei dem ersten Prägeschritt verschieden ist, auf die Prägeschicht aufgepreßt wird.

17. Verfahren zur Herstellung einer Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement, aufweisend:
einen ersten Erwärmungsschritt zum Erwärmen einer auf einem Substrat gebildeten Prägeschicht aus einem thermoplastischen durch ultraviolette Strahlen härtenden Kunstharz,
einen ersten Prägeschritt, bei dem eine Ein- Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer wählbaren Richtung wiederholt angeordnet sind, auf eine Prägeschicht aufgepreßt wird,
einen Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, bei dem eine mit Öffnungsbereichen in geeigneten Abständen gebildete Maske angeordnet wird und durch die Maske ultraviolette Strahlen auf die Prägeschicht emittiert werden,
einen zweiten Erwärmungsschritt zum Erwärmen der Prägeschicht nach dem Bestrahlungsschritt mit ultravioletten Strahlen, und
einem zweiten Prägeschritt, bei dem eine Ein- Domänenprägeeinrichtung, auf deren Oberfläche mehrere Unebenheiten in einer Richtung, die sich von der wählbaren Richtung bei dem ersten Prägeschritt unterscheidet, wiederholt gebildet sind, auf die Prägeschicht aufgepreßt wird,
wobei die Oberflächengestalt auf der Prägeeinrichtung im Elektrogußverfahren unter Verwendung der Prägeschicht nach dem Prägeschritt als Originalschablone gebildet ist.

18. Prägevorrichtung, die zum Aufpressen eines Formgebungselements mit einem unregelmäßigen Muster auf eine Ausgangsschicht für eine Ausrichtschicht auf einem Substrat verwendet wird, und so das unregelmäßige Muster auf die Oberfläche der Ausgangsschicht für die Ausrichtschicht prägt, aufweisend:
einen Preß-Grundkörper aus einem steifen Körper,
ein elastisches Element, das so angeordnet ist, daß es dem Preß- Grundkörper zugewandt ist, und
ein schichtartiges Formgebungselement, das auf der Seite des elastischen Elements vorgesehen ist, die nicht dem Preß- Grundkörper zugewandt ist.

19. Prägevorrichtung nach Anspruch 18, bei der das elastische Element auf der Oberfläche des Preß-Grundkörpers befestigt ist und das Formgebungselement auf der Oberfläche des elastischen Elements befestigt ist.

20. Prägevorrichtung zum Formen eines unregelmäßigen Musters auf einer Ausrichtschicht nach Anspruch 18 oder 19, bei der der Preß- Grundkörper eine flache Gestalt aufweist.

21. Prägevorrichtung zum Formen eines unregelmäßigen Musters auf einer Ausrichtschicht nach Anspruch 18 oder 19, bei der der Preß- Grundkörper eine Rollengestalt aufweist.

22. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, bei der das Formgebungselement mit einer Dicke im Bereich von 0,001 mm bis 0,2 mm gebildet ist.

23. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, bei der eine Überzugsschicht aus Gold, Goldlegierung, Kupfer oder Kupferlegierung auf der Oberfläche des Formgebungselements gebildet ist.