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Diese
Erfindung betriff eine Flüssigkristallanzeige(LCD)-Vorrichtung
und insbesondere ein Verfahren zum Bilden einer Ausrichtungsschicht
für die Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung sowie
einen Transferfilm zur Anwendung in diesem Verfahren.
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Im
Allgemeinen weist eine Flüssigkristallanzeige(LCD)-Vorrichtung zwei
Substrate auf, die im Abstand zueinander getrennt sind und einander
gegenüberliegen,
mit einer zwischen den zwei Substraten dazwischengelegten Flüssigkristallmaterialschicht.
Jedes der Substrate weist Elektroden auf, die einander gegenüberliegen.
Spannungen, die an jede dieser Elektroden angelegt werden, induzieren ein
elektrisches Feld zwischen den Elektroden und innerhalb der Flüssigkristallmaterialschicht.
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Die
Flüssigkristallmaterialschicht
weist ein dielektrisches anisotropes Material mit Eigenschaften
spontaner Polarisation auf. Folglich bilden die Flüssigkristallmoleküle aufgrund
der Charakteristiken spontaner Polarisation des Flüssigkristallmaterials einen
Dipol, wenn in der Flüssigkristallmaterialschicht
ein elektrisches Feld induziert wird. Daher sind die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallmaterialschicht
so angeordnet, so dass sie der Richtung des angelegten elektrischen
Feldes entsprechen. Eine optische Modulation der Flüssigkristallmaterialschicht
tritt gemäß der Anordnung
der Flüssigkristallmoleküle auf.
Daher werden Bilder auf der LCD-Vorrichtung
erzeugt, indem die Lichtdurchlässigkeit
der Flüssigkristallmaterialschicht
durch Anwenden von optischer Modulation gesteuert wird.
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Flüssigkristallanzeige(LCD)-Vorrichtung gemäß des Standes
der Technik. In 1 weist eine LCD-Vorrichtung 11 obere
und untere Substrate 5 und 10 auf, die im Abstand
zueinander getrennt sind und sich gegenüberliegen. Eine Flüssigkristallmaterialschicht 9 ist
zwischen das obere und das untere Substrat 5 bzw. 10 gelegt.
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Das
obere Substrat 5 weist eine schwarze Matrix 6,
eine Farbfilterschicht 7 und eine dem unteren Substrat 10 gegenüberliegende,
transparente gemeinsame Elektrode 18, die auf einer Oberfläche des oberen
Substrats 5 angeordnet ist, auf. Die schwarze Matrix 6 weist Öffnungen
auf, so dass die Falbfilterschicht 7 in jeder der Öffnungen
der schwarzen Matrix 6 ist. Jede Öffnung der schwarzen Matrix 6 weist eine
Farbfilterschicht 7, die einen der drei Unterfarben-Filter
für Rot
(R), Grün
(G) oder Blau (B) enthält, auf.
Demgemäß kann das
obere Substrat 5 als das Farbfiltersubstrat bezeichnet
werden.
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Eine
Gateleitung 14 und eine Datenleitung 22 sind auf
einer Oberfläche
des unteren Substrats 10, die dem oberen Substrat 5 gegenüberliegt,
gebildet. Die Gateleitung 14 und die Datenleitung 22 kreuzen
sich, so dass ein Pixelbereich P definiert wird. Ein Dünnschichttransistor
T ist angrenzend an die Kreuzung der Gateleitung 14 und
der Datenleitung 22 gebildet. Der Dünnschichttransistor T weist
eine Gate-Elektrode,
eine Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode auf. Eine Pixelelektrode 36,
die mit dem Dünnschichttransistor
T verbunden ist, ist innerhalb des Pixelbereichs P gebildet und
entspricht einem der Unterfarben-Filter. Die Pixelelektrode 36 ist aus
transparentem leitfähigem
Material hergestellt, wie zum Beispiel Indium-Zinnoxid (ITO). Das
untere Substrat 22 kann als ein Arraysubstrat bezeichnet werden.
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In
der LCD-Vorrichtung des Standes der Technik wird das Array-Substrat
durch Bilden einer Mehrzahl von Schaltelementen wie zum Beispiel Dünnschichttransistoren,
einer Mehrzahl von Pixelelektroden, die der Mehrzahl von Schaltelementen entsprechen,
der Gate- und Datenleitungen, die einander kreuzen und mit den Schaltelementen
verbunden sind und von Pads, die an Enden von Gate- und Datenleitungen
durch Abscheidung, Photolithographie und Ätzprozesse angeordnet sind,
hergestellt. Das Farbfiltersubstrat wird durch aufeinanderfolgendes
Bilden der schwarzen Matrix, der Falbfilterschicht und der gemeinsamen
Elektrode auf einer Oberfläche,
die dem Arraysubstrat gegenüberliegt, hergestellt.
Das Arraysubstrat und das Farbfiltersubstrat werden dann aneinander
angebracht. Die LCD-Vorrichtung wird durch Injizieren von Flüssigkristallmaterial
in einen Raum zwischen dem Arraysubstrat und dem Farbfiltersubstrat
vervollständigt.
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Die
LCD-Vorrichtung verwendet den elektrooptischen Effekt des Flüssigkristallmaterials,
der durch Anisotropien des Flüssigkristallmaterials
und die Anordnung von Flüssigkristallmolekülen in dem Flüssigkristallmaterial
bestimmt wird. Daher hat das Steuern der Anordnung der Flüssigkristallmoleküle einen
großen
Effekt auf Abbildungseigenschaften einer LCD-Vorrichtung. Zum Herstellen
einer Anfangsanordnung der Flüssigkristallmoleküle wird
ein Ausrichtungsprozess durchgeführt.
Der Ausrichtungsprozess kann zum Beispiel durch ein Reibverfahren
erreicht werden. Eine Ausrichtungsschicht einer vorgegebenen Dicke
kann auf dem Arraysubstrat gebildet und dann gehärtet werden. Zusätzlich oder alternativ
kann die Ausrichtungsschicht auf dem Farbsubstrat gebildet werden.
Zum Anordnen der Oberfläche
der Ausrichtungsschicht in einer bestimmten Richtung wird die gehärtete Ausrichtungsschicht
mit einem bestimmten Tuch gerieben, welche als ein Reibegewebe bezeichnet
wird. Daher werden Polymerketten in der Ausrichtungsschicht in der
bestimmten Richtung angeordnet, so dass die Anfangsausrichtung der
Flüssigkristallmoleküle gleichförmig gemacht
werden kann.
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Die
Ausrichtungsschicht sorgt dafür,
dass die Flüssigkristallmoleküle die Ordnung
und Gleichförmigkeit
eines Einkristalls besitzen. Eine Ausrichtungsschicht kann als eine
anorganische Ausrichtungsschicht und eine organische Ausrichtungsschicht
kategorisiert werden. Polyimid (PI) ist eine organische Ausrichtungsschicht,
die sehr stark verwendet wird.
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Die
Ausrichtungsschicht kann allgemein mittels eines Walzenauftragverfahrens
gebildet werden, das eine Druckvorrichtung, die eine Mehrzahl von Walzen
und einen Drucktisch und einen Transferfilm, der an die Druckvorrichtung
angebracht ist, enthält. Das
Bilden der Ausrichtungsschicht wird im Detail mit Bezugnahme zu 2 erklärt. 2 zeigt
einen Druckprozess einer Ausrichtungsschicht, der ein Walzenauftragverfahren
gemäß dem Stand
der Technik verwendet.
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In 2 enthält eine
Druckvorrichtung 1 einen Drucktisch 2, der sich
in einer Ebene hin- und herbewegt, eine Druckwalze 4, die
einem Hin- und Herbewegen des Drucktisches 2 entsprechend
rotiert, einen Transferfilm 15, der an der Druckwalze 4 angebracht
ist, eine Rasterwalze 8, die Ausrichtungslösung zu
dem Transferfilm 15 überträgt und eine
Abstreifwalze 12 zum gleichmäßigen Auftragen der Ausrichtungslösung mit
der Rasterwalze 8. Ein Substrat 13 ist auf dem
Drucktisch 2 angeordnet und dann wird der Drucktisch 2 mit
einer konstanten Geschwindigkeit auf die Druckwalze hinbewegt. Wenn die
Druckwalze 4 auf das Substrat 13 eingreift, rotiert die
Druckwalze und der Transferfilm 15, der auf der Druckwalze 4 angebracht
ist, berührt
das Substrat 13 auf dem Drucktisch 2, so dass
die Ausrichtungslösung
auf dem Transferfilm 15 auf das Substrat 13 übertragen
wird. Folglich wird auf dem Substrat 13 eine Ausrichtungsschicht
(nicht gezeigt) gebildet. Die Ausrichtungsschicht wird getrocknet,
um darin enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen und dann ausgehärtet. Als
Nächstes
wird die gehärtete
Ausrichtungsschicht mit einem Reibegewebe unter konstantem Druck
gerieben, so dass Polymerketten in der Ausrichtungsschicht in einer
bestimmten Richtung angeordnet werden.
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3A ist
eine Draufsicht eines Stand-der-Technik-Transferfilms und 3B ist
eine vergrößerte Ansicht
der Region M aus 3A. 4A ist
ein Querschnitt des Stand-der-Technik-Transferfilms
und 4B ist eine vergrößerte Ansicht der Region N
aus 4A. Wie in 3A, 3B, 4A und 4B gezeigt
ist, weist der Transferfilm 15 erhabene Abschnitte 17 und
einen Bodenabschnitt 19 auf. Jeder erhabene Abschnitt 17 weist
die Ausrichtungslösung
auf und überträgt die Ausrichtungslösung auf
das Substrat 13 aus 2. Der Bodenabschnitt 19,
der die erhabenen Abschnitte 17 umgibt, berührt das
Substrat 13 aus 2 nicht. Im Allgemeinen hat
der erhabene Abschnitt 17 eine durchschnittliche Dicke
T1 innerhalb eines Bereiches von ungefähr 2,24 mm bis ungefähr 2,84
mm und der Bodenabschnitt 19 hat eine durchschnittliche Dicke
T2 innerhalb eines Bereiches von ungefähr 1,4 mm bis ungefähr 2,0 mm.
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Der
erhabene Abschnitt 17 enthält eine Mehrzahl von Halbtonpunkten 21,
von denen jeder die Form eines Kegelstumpfes zum Aufnehmen der Ausrichtungslösung mit
gleichmäßiger Menge
hat und Nuten 23, in denen sich die Ausrichtungslösung befindet,
sind zwischen den Halbtonpunkten 21 gebildet. Die Mehrzahl
von Halbtonpunkten 21 hat im Wesentlichen die gleiche Höhe und die
gleiche Größe und auch
die Abstände
zwischen den Halbtonpunkten 21 sind gleich. Das heißt, die
Nuten 23 haben im Wesentlichen die gleiche Tiefe und die
gleiche Breite. Zusätzlich
haben die Halbtonpunkte 21 des erhabenen Abschnitts 17 Seiten,
die bezüglich
der unteren Oberfläche
des Transferfilms 15 geneigt sind. Der erhabene Abschnitt 17 kann
die Halbtonpunkte mit ungefähr
400 Mesh enthalten.
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5A ist
ein Querschnitt, der eine auf einem Substrat gemäß dem Stand der Technik gebildete
Ausrichtungsschicht zeigt und 5B ist
eine vergrößerte Ansicht
der Region E1 aus 5A. Wie in 5A und 5B gezeigt,
ist eine Ausrichtungsschicht 32 auf ein Substrat 30 aufgetragen,
das entweder ein oberes Substrat oder ein unteres Substrat einer
Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung
sein kann und wird dann ausgehärtet.
Die Ausrichtungsschicht 32 hat eine Dicke innerhalb eines
Bereichs von ungefähr
700 Å bis
ungefähr
1100 Å.
Jedoch kann die Ausrichtungsschicht 32, die mittels des
in den 3A bis 4B dargestellten
Transferfilms 15 gebildet ist, eine ungleichmäßige Dicke
haben. Das heißt,
obwohl die Ausrichtungsschicht eine Dicke innerhalb eines Bereichs
von ungefähr
700 Å bis
ungefähr
1100 Å haben
sollte, kann die Ausrichtungsschicht 32 an Ränder davon
eine Dicke innerhalb eines Bereiches von ungefähr 1400 Å bis ungefähr 3300 Å haben. Daher hat die Ausrichtungsschicht 32 an
den Ränder
eine Dicke, die ungefähr
zwei- bis dreimal größer ist
als verglichen mit dem Mittelabschnitt davon. Dieses Problem verursacht
ein ungleichmäßiges Loch
zwischen dem Farbsubstrat und dem Arraysubstrat in der Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung. Daher
treten in den angezeigten Bildern Flecken mit unterschiedlichem
Helligkeitsgrad auf, wenn Signalspannungen angelegt werden.
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Dieses
Problem der Ausrichtungsschicht, die eine größere Dicke an den Ränder als
im Mittelabschnitt aufweist, kann durch ein Randphänomen verursacht
werden. Das Randphänomen
ist wie folgt. In der Druckvorrichtung der Ausrichtungsschicht ist
der Transferfilm mit Halbtonpunkten gleicher Größe an der Druckwalze angebracht
und die Druckwalze rotiert mit dem angebrachten Transferfilm, während sich
der Tisch mit dem Substrat darauf, mit einer konstanten Geschwindigkeit
entlang der Oberfläche
der Transferrolle weiterbewegt. Wenn der erhabene Abschnitt des
Transferfilms, der die Halbtonpunkte enthält, das Substrat berührt, wird
die Ausrichtungslösung,
die in die Nuten des erhabenen Abschnitts des Transferfilms gefüllt ist,
mittels der Rasterwalze auf das Substrat übertragen. Wenn die Druckwalze
rotiert, wird die Ausrichtungslösung
mittels der Rasterwalze an den Rändern
des erhabenen Bereichs angesammelt. Folglich ist die Ausrichtungslösung an den
Nuten um vordere und in Richtung des Weges gelegene Ränder des
erhabenen Bereichs dicker. Dieses Phänomen wird als Randphänomen bezeichnet.
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Aus
der Patentschrift
US
6,323,925 B1 ist eine Herstellungsvorrichtung für eine Ausrichtungsschicht
einer Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung
mit einem Transferfilm auf einer Druckwalze, einer Rasterwalze und
einer Abstreifwalze prinzipiell bekannt, wobei jedoch keine Aussagen über die
Struktur des Transferfilms gemacht werden.
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Das
Dokument
JP 07-270795
A offenbart eine Druckplatte für Ausrichtungsmaterial, wobei
bei dem Transferfilm in einem Mittelteil und in einem Randteil die
Tiefe der Halbtonpunkte und die Mesh-Zahl gleich sind, während die
Größe der Halbtonpunkte
im Mittelteil kleiner ist als im Randteil.
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Aus
JP 07-020472 A ist
ein alternatives Herstellungsverfahren einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
bekannt, wobei die Mesh-Zahl in dem Randteil der Ausrichtungsschicht
größer ist
als im Mittelteil, während
die Größe und Tiefe
der Halbtonpunkte im Mittelteil und im Randteil gleich ist.
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JP 06-230385 A offenbart
eine weiteres Herstellungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
wobei ein Transferfilm einen erhabenen Abschnitt mit Halbtonpunkten
und einen Bodenabschnitt, der den erhabenen Abschnitt umgibt, aufweist.
Die Mesh-Zahl von Halbtonpunkten ist im Mittelteil und im Randteil
des Transferfilms gleich, während
die Tiefe der Halbtonpunkte im Mittelteil des Transferfilms tiefer
ist als im Randteil.
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Demzufolge
ist diese Erfindung auf ein Verfahren zum Bilden einer Ausrichtungsschicht
für eine Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung
gerichtet, die einem oder mehreren der Probleme aufgrund von Beschränkungen
und Nachteilen des Standes der Technik wesentlich abhilft.
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Aufgabe
dieser Erfindung ist, ein weiteres Verfahren zum Bilden einer Ausrichtungsschicht,
die eine gleichmäßige Dicke
aufweist, für
eine Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung
sowie einen Transferfilm zum Bilden einer solchen Ausrichtungsschicht
zu schaffen.
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Zusätzliche
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden
Beschreibung erklärt
und werden teilweise aus der Beschreibung offensichtlich sein, oder
können
durch Anwenden der Erfindung erlernt werden. Die Ziele und anderen
Vorteile der Erfindung werden realisiert und erreicht mittels der
Struktur, die insbesondere in der geschriebenen Beschreibung und
den Patentansprüchen
hiervon, genauso wie der angefügten
Zeichnung, erklärt ist.
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Zum
Erreichen dieser und anderer Vorteile und in Übereinstimmung mit dem Zweck
dieser Erfindung wie ausgeführt
und breit beschrieben, weist ein Verfahren zum Bilden einer Ausrichtungsschicht
für eine
Flüssigkristallanzeige- Vorrichtung auf:
Anbringen eines Transferfilms auf einer Druckwalze, wobei der Transferfilm
einen erhabenen Abschnitt mit Halbtonpunkten erster Größe und Halbtonpunkten
zweiter Größe enthält, wobei
die Halbtonpunkte erster Größe größer sind
als die Halbtonpunkte zweiter Größe, die Halbtonpunkte
erster Größe in einem
Mittelteil des erhabenen Abschnitts sind und die Halbtonpunkte zweiter
Größe in einem
Randteil des erhabenen Abschnitts sind und Größen von Nuten zwischen den Halbtonpunkten
den Größen der
entsprechenden Halbtonpunkte proportional sind; Anordnen eines Substrats
auf einem Drucktisch; Bereitstellen von Ausrichtungslösung auf
einer Rasterwalze durch Verwenden einer Abstreifwalze; und Übertragen
der Ausrichtungslösung
von der Rasterwalze zu dem Transferfilm und dann Auftragen der Ausrichtungslösung auf
das Substrat, so dass eine Ausrichtungsschicht auf dem Substrat
gebildet wird.
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In
noch einem anderen Aspekt wird ein Transferfilm, der auf einer Druckwalze
zum Übertragen
einer Ausrichtungslösung
auf ein Substrat zum Bilden eines Ausrichtungsfilms einer LCD-Vorrichtung
angebracht wird, wobei der Transferfilm einen erhabenen Abschnitt
mit Halbtonpunkten und einen Bodenabschnitt, der den erhabenen Abschnitt
umgibt, enthält,
wobei ein erster Teil des erhabenen Abschnitts Halbtonpunkte erster
Größe aufweist
und ein zweiter Teil des erhabenen Abschnitts Halbtonpunkte zweiter
Größe aufweist,
wobei die Halbtonpunkte erster Größe größer sind als die Halbtonpunkte
zweiter Größe, wobei
der erste Teil in einem Mittelteil des erhabenen Abschnitts ist
und der zweite Teil an einem Randteil des erhabenen Abschnitts ist
und Größen von
Nuten zwischen den Halbtonpunkten den Größen der entsprechenden Halbtonpunkte
proportional sind.
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Es
ist zu verstehen, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung
als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erklärend sind
und zum Schaffen einer weiteren Erklärung der Erfindung wie beansprucht
beabsichtigt sind.
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Die
angefügte
Zeichnung, die enthalten ist, um ein weiteres Verständnis der
Erfindung zu schaffen und eingeschlossen ist in und einen Teil bildet dieser
Patentbeschreibung, stellt Ausführungsformen
der Erfindung dar und dient zusammen mit der Beschreibung zum Erklären der
Grundgedanken der Erfindung.
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Flüssigkristallanzeige(LCD)-Vorrichtung gemäß dem Stand
der Technik.
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2 ist
eine schematische Ansicht, die einen Druckprozess einer Ausrichtungsschicht,
der ein Walzenauftragverfahren gemäß dem Stand der Technik verwendet,
zeigt.
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3A ist
eine Draufsicht eines Stand-der-Technik-Transferfilms und 3B ist
eine vergrößerte Ansicht
der Region M aus 3A.
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4A ist
eine Querschnittsansicht des Stand-der-Technik-Transferfilms und 4B ist
eine vergrößerte Ansicht
der Region N aus 4A.
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5A ist
eine Querschnittsansicht, die eine auf einem Substrat gemäß dem Stand
der Technik gebildete Ausrichtungsschicht zeigt und 5B ist eine
vergrößerte Ansicht
der Region E1 aus 5A.
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6A ist
eine Draufsicht eines Transferfilms gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dieser
Erfindung und 6B ist eine Querschnittsansicht
entlang der Linie VI-VI aus 6A.
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7A ist
eine Querschnittsansicht einer Ausrichtungsschicht, die durch Verwenden
eines Transferfilms gemäß dieser
Erfindung gebildet ist und 7B ist
eine schematische vergrößerte Ansicht
der Region E2 aus 7A.
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Bezug
wird nun im Detail gemacht zu den dargestellten Ausführungsformen
dieser Erfindung, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt
sind.
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6A ist
eine Draufsicht eines Transferfilms gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dieser
Erfindung und 6B ist eine Querschnittsansicht
entlang der Linie VI-VI aus 6A. Wie
in 6A gezeigt, weist der Transferfilm 100 erhabene Abschnitte 105 und
einen Bodenabschnitt 110 auf. Jeder erhabene Abschnitt 105 des
Transferfilms 100 enthält
Ausrichtungslösung
und überträgt die Ausrichtungslösung auf
ein Substrat, wenn der Transferfilm das Substrat berührt. Der
Bodenabschnitt 110 umgibt die erhabenen Abschnitte 105 und
ist dünner als
die erhabenen Abschnitte 105. In Ausführungsformen dieser Erfindung
ist jeder erhabene Abschnitt 105 aus einem Mittelteil 103 und
einem Randteil 102 zusammengesetzt. Der Mittelteil 103 hat
andere Formen als der Randteil 102. Das heißt, Größen und/oder
Höhen der
Halbtonpunkte oder Maschenweiten sind in dem Mittelteil 103 und
in dem Randteil 102 des erhabenen Abschnittes 105 unterschiedlich.
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”Mesh” ist die
Anzahl von Halbtonpunkten, die in einem Quadrat mit einer Breite
und einer Länge von
1 Inch, d. h. 2,54 cm gebildet sind. Zum Beispiel enthält ein Transferfilm
mit 400 Mesh in einem Quadrat von 2,54 cm Länge und 2,54 cm Breite, das
in dem erhabenen Bereich 105 definiert sein kann, 160000
Halbtonpunkte.
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Wie
oben dargelegt, haben in Ausführungsformen
dieser Erfindung der Mittelteil 103 und der Randteil 102 unterschiedliche
Maschenweiten. Zum Beispiel kann der Mittelteil 103 400
Mesh aufweisen, während
der Randteil 102 mehr als 400 Mesh aufweist. Das heißt, der
Randteil 102 kann 400 Mesh bis 600 Mesh aufweisen. Falls
sich die Mesh-Zahl ändert, ändern sich
auch die Abstände
zwischen den Halbtonpunkten und die Größen der Halbtonpunkte. Zusätzlich kann
eine Höhe
des Halbtonpunkts in dem Mittelteil 103 größer sein
als eine Höhe
des Halbtonpunkts in dem Randteil 102. Der Randteil 102 kann Breiten
W1 und W2 innerhalb eines Bereichs von ungefähr 0 mm bis 100 mm haben.
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Wie
in der Ausführungsform
von 6B gezeigt, werden in dem Mittelteil 103 und
in dem Randteil 102 jeweils Halbtonpunkte 120a bzw. 120b mit unterschiedlichen
Größen gebildet,
wobei ein erhabener Abschnitt auf einen Grenzbereich BA zwischen dem
Mittelteil 103 und dem Randteil 102 zentriert
ist. Der Buchstabe A zeigt einen ersten Abstand zwischen Halbtonpunkten 120a des
Mittelteils 103 an. Der Buchstabe B zeigt einen zweiten
Abstand zwischen Halbtonpunkten 120b des Randteils 102 an. Das
alphanumerische T3 bezeichnet eine Höhe des Halbtonpunkts 120a in
dem Mittelteil 103. Das alphanumerische T4 bezeichnet eine
Höhe des
Halbtonpunkts 120b in dem Randteil 102.
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Wie
in 6B gezeigt, ist der erhabene Abschnitt 105 des
Transferfilms 100 so gebildet, dass die folgenden Bedingungen
erfüllt
sind: A > B, T3 > T4. Da die Größen der
Nuten 125a und 125b proportional zu den Größen der
Halbtonpunkte 120a und 120b sind, ist die Nut 125a des
Mittelteils 103 größer und
tiefer als die Nut 125b des Randteils 102. Daher kann
der Mittelteil 103 mehr Ausrichtungslösung enthalten als der Randbereich 102.
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Der
erhabene Abschnitt 105 des Transferfilms 100 kann
eine durchschnittliche Dicke H in einem Bereich von ungefähr 2,24
mm bis ungefähr 2,84
mm haben. Obwohl die Halbtonpunkte in dem Mittelteil 103 und
dem Randteil 102 unterschiedliche Höhen haben können, sind die oberen Oberflächen der
Halbtonpunkte in dem Mittelteil 103 und dem Randteil 102 in
der gleichen Ebene.
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Ein
Herstellungsverfahren des Transferfilms wird hier nachfolgend beschrieben.
Der Transferfilm kann durch Anbringen von Photo-Polymer, welches als
APR (Asahi Kasei Photosensitive Resin, Asahi Kasei lichtempfindliches
Harz) bezeichnet werden kann, an einen Polyethylenfilm, der als
ein Basisfilm bezeichnet wird, gebildet werden. Ein Belichter wird zum
Bilden des Transferfilms verwendet, wobei der Belichter eine Ultraviolett(UV)-Lampe
und ein Substrat, das aus Quarz oder einem Kristall sein kann, aufweist.
Das Substrat des Belichters ist über
der Lampe angeordnet. Ein Negativfilm, der mit Kreismustern gemustert
ist, die so viele Halbtonpunkte aufweisen, wie später in dem
erhabenen Abschnitt gebildet werden sollen, wird auf dem Substrat
des Belichters angeordnet. Die Kreismuster haben unterschiedliche Größen, abhängig von
entsprechenden Teilen, d. h. entweder Mittelteil oder Randteil.
Die Kreismuster, die dem Mittelteil entsprechen, haben größere Durchmesser
als die Kreismuster, die dem Randteil entsprechen.
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Als
Nächstes
wird APR einer bestimmten Dicke auf den Negativfilm aufgetragen.
Ein transparenter Basisfilm, der aus Polyethylen gemacht ist, wird über dem
aufgetragenen APR angeordnet und daran angebracht. Das APR, das
an dem Basisfilm angebracht ist, wird der UV-Lampe unter dem Substrat des
Belichters ausgesetzt. Abschnitte des APR, die Kreismustern entsprechen,
werden UV-Licht ausgesetzt und gehärtet. Folglich werden die Kreismuster des
Negativfilms durch UV-Belichtung zu dem APR übertragen. Das APR, das an
der Basis angebracht ist und die Halbtonpunkte aufweist, wird gereinigt,
so dass die gehärteten
Abschnitte stehen bleiben können
und die unbelichteten Abschnitte des APR entfernt werden können. Das
gehärtete
APR und der angebrachte Basisfilm werden zu einem Transferfilm.
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Der
APR-Transferfilm wird durch einen Trockenprozess getrocknet und
die Oberfläche
des APR-Transferfilms wird über
eine Belichtung von der Rückseite
weiter gehärtet.
Der resultierende APR-Transferfilm hat erhabene Abschnitte, die
einen Mittelteil und einen Randteil aufweisen, worin Größen, Höhen und
die Anzahl der Halbtonpunkte unterschiedlich sind.
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Die
Größen und
Höhen der
Halbtonpunkte werden durch die Belichtungszeit und die Größen der Kreismuster
auf dem Negativfilm während
der UV-Belichtung gesteuert. Falls das Kreismuster auf dem Negativfilm
klein ist, ist auch die Größe des Halbtonpunkts
gering und die Höhe
des Halbtonpunkts oder eine Tiefe einer Nut ist gering.
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Als
Nächstes
wird eine Ausrichtungsschicht mittels eines Druckprozesses, der
den obengenannten Transferfilm verwendet, auf ein Substrat aufgetragen.
Der Prozess wird nachfolgend beschrieben. Der Transferfilm, der
einen Randteil mit Halbtonpunkten kleiner Größe enthält, ist an eine Druckwalze
einer Druckvorrichtung angebracht und ein Substrat ist auf einem
Drucktisch angebracht. Eine Ausrichtungslösung wird mittels einer Abstreifwalze
bereitgestellt, so dass Ausrichtungslösung gleichmäßig auf
die Oberfläche
der Rasterwalze mittels der Abstreifwalze, die aus Gummi gemacht
ist und beim Rotieren geschüttelt
wird, übertragen
und aufgetragen wird. Die Ausrichtungslösung, die auf die Oberfläche der Rasterwalze
aufgetragen wird, wird mittels der Druckwalze auf das Substrat aufgetragen,
wenn der Tisch so bewegt wird, dass der Transferfilm mit dem Randteil
mit Halbtonpunkten kleiner Größe eingreift. Das
Substrat, das die Ausrichtungslösung
darauf enthält,
wird getrocknet und gehärtet,
so dass eine Ausrichtungsschicht gebildet wird. Die Ausrichtungsschicht,
die durch den obengenannten Prozess gebildet wird, hat eine gleichmäßige Dicke
in den Randbereichen und in dem Zentralbereich.
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7A und 7B zeigen
einen Querschnitt einer Ausrichtungsschicht, die durch Verwenden
eines Transferfilms gemäß den Ausführungsformen
dieser Erfindung gebildet ist. 7B ist
eine schematische vergrößerte Ansicht
des Randbereichs E2 aus 7A. Wie
in 7A und 7B gezeigt, ist
eine Ausrichtungsschicht 155 auf einem Substrat 150 durch
Verwenden eines Transferfilms mit einem Randbereich mit Halbtönen kleiner
Größe und einem Mittelteil
mit Halbtonpunkten normaler Größe gebildet.
Das heißt,
der erhabene Abschnitt enthält
im Mittelteil und im Randteil unterschiedlich große Halbtonpunkte.
Die Ausrichtungsschicht 155 wird durch Verwenden eines
Transferfilms mit einem Erhebungsabschnitt-Film mit einem Randteil
mit Halbtonpunkten kleiner Größe und einem
Mittelteil mit Punkten normaler Größe gebildet, so dass sie eine
gleichmäßige Dicke
innerhalb eines Bereiches von ungefähr 700 Å bis ungefähr 1100 Å aufweist. Demzufolge weist
die Ausrichtungsschicht 155 in dem Mittelbereich und in dem
Randbereich eine gleichmäßige Dicke
auf.
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In
Ausführungsformen
dieser Erfindung ist die Ausrichtungsschicht durch ein Walzenauftragverfahren
gebildet, das einen Transferfilm mit einem Erhaben-Bereich-Film mit einem Randteil
mit Halbtonpunkten kleinerer Größe und einem
Mittelteil mit Punkten normaler Größe verwendet. Daher kann das Randphänomen vermieden
werden und die Ausrichtungsschicht kann eine bevorzugte Dicke innerhalb eines
Bereichs von ungefähr
700 Å bis
ungefähr
1100 Å aufweisen.
Demzufolge weist die Ausrichtungsschicht eine gleichmäßige Dicke über das
Substrat hinweg auf und Bilder der Vorrichtung werden verbessert.
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Es
wird für
Fachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Abänderungen
und Abwandlungen in der Herstellung und Anwendung dieser Erfindung
gemacht werden können,
ohne vom Geist oder Bereich der Erfindung abzurücken. Daher ist es beabsichtigt,
dass diese Erfindung die Abänderungen und
Abwandlungen der Erfindung abgedeckt, vorausgesetzt sie kommen innerhalb
des Ziels der angefügten
Patentansprüche
und ihrer Äquivalente.