(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）シリコン基板にケイ素系化合物を蒸着するステップ、
（ｂ）インプリントリソグラフィを用いて前記蒸着されたケイ素系化合物層の上部にガイドパターンを形成するステップ、
（ｃ）前記形成されたガイドパターンから乾式エッチングにより前記ケイ素系化合物層にパターンを転写して、前記シリコン基板が不連続的に露呈されるステップ、
（ｄ）湿式エッチングにより前記シリコン基板に非対称形態のパターンを形成するステップ、
（ｅ）残余ケイ素系化合物層を除去した後、前記シリコン基板のパターン表面を疎水性処理するステップ、および
（ｆ）前記パターン表面を疎水性処理されたシリコン基板をガラス基板に対面させ、その間に誘電体を供給して、前記ガラス基板上に非対称形態のパターンを転写するステップ
を含み、
前記ガラス基板には導電性高分子、導電性金属、導電性ナノワイヤおよびＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる群より選択される金属酸化物が電極層として蒸着される、
天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項２】
前記シリコン基板に形成されるパターンのオフ角は０°超過３６°未満である、請求項１に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項３】
前記シリコン基板に形成されるパターンのピッチ（ｐｉｔｃｈ）は０．５〜３μｍである、請求項１または２に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項４】
前記シリコン基板に形成されるパターンの深さは０．３〜２．２μｍである、請求項１から３のいずれか一項に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項５】
前記シリコン基板に形成されるパターンの溝曲率半径は５０〜１，０００ｎｍである、請求項１から４のいずれか一項に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項６】
前記シリコン基板に形成される非対称パターンの形状は、非対称の三角形状または非対称の四角形状である、請求項１から５のいずれか一項に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項７】
前記シリコン基板は、ガラス基板上にパターンを形成させるためのマスク（ｍａｓｋ）基板である、請求項１から６のいずれか一項に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項８】
前記シリコン基板に蒸着されるケイ素系化合物は、ＳｉＮ、ＳｉＮ４、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ２Ｎ３、ＳｉＯおよびＳｉＯ２からなる群より選択される、請求項１から７のいずれか一項に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項９】
前記残余ケイ素系化合物層は、酸（ａｃｉｄ）成分を用いて除去する、請求項１から８のいずれか一項に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項１０】
前記シリコン基板のパターン表面は、ペルフルオロポリエーテル、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシルおよびトリメトキシシランからなる群より選択される疎水性高分子化合物を用いて疎水性処理する、請求項１から９のいずれか一項に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項１１】
前記ガラス基板は結晶性または非結晶性のシリコン基板、石英またはＩＴＯフィルムの無機系基板およびプラスチック基板からなる群より選択される基板に代替可能である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項１２】
前記ガラス基板に形成されるパターンは、シリコン基板に形成されるパターンと同一の非対称パターンである、請求項１から１１のいずれか一項に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法。
【請求項１３】
非対称パターンが形成されている下部基板、
前記下部基板のパターン上部に位置する上部基板、および
前記上部基板と前記下部基板との間に位置する液晶
を含む液晶配向基板の製造方法であって、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法により前記非対称パターンを形成することを含む、
液晶配向基板の製造方法。
【請求項１４】
前記上部基板および下部基板は、ガラス基板、結晶性または非結晶性のシリコン基板、石英またはＩＴＯフィルムの無機系基板およびプラスチック基板からなる群より選択される、請求項１３に記載の液晶配向基板の製造方法。
【請求項１５】
前記天頂双安定液晶パネルは、ｅ−ｐｏｐ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  ｐｕｒｃｈａｓｅ）、電子本（ｅ−ｂｏｏｋ、ｅ−ｐａｐｅｒ）、低電力ディスプレイ広告板およびサンルーフ（ｓｕｎｒｏｏｆ）からなる群より選択される、請求項１３または１４に記載の液晶配向基板の製造方法。
【請求項１６】
請求項１３から１５のいずれか一項に記載の液晶配向基板パターンの形成に用いられた、非対称パターンが形成されているシリコン材質のマスク基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は２０１７年３月７日に韓国特許庁に出願された韓国特許出願第１０−２０１７−００２８８３９号の出願日の利益を主張し、その内容の全ては本発明に含まれる。
【０００２】
本発明は、天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法、これにより形成されたパターンを含む液晶配向基板および前記パターンの形成に用いられたマスク基板に関し、より詳しくは、天頂双安定液晶パネル（Ｚｅｎｉｔｈａｌ  Ｂｉ−ｓｔａｂｌｅ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｐａｎｅｌまたはＺｅｎｉｔｈａｌ  Ｂｉ−ｓｔａｂｌｅ  Ｄｅｖｉｃｅ（ＺＢＤ））の液晶配向膜に非対称パターンを形成することによって、電圧を加えた後にはゼロ電位（ｚｅｒｏ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）においても液晶方向が維持されて不要な電力消耗を防止または最小化することができる、天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法、これにより形成されたパターンを含む液晶配向基板および前記パターンの形成に用いられたマスク基板に関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶は、駆動時に電圧を加えると不透明に配向され、その逆に電圧を加えない時には透明に配向されるのが一般的である。しかし、サンルーフ（ｓｕｎｒｏｏｆ）や電子本（ｅ−ｂｏｏｋ）など、オン（ｏｎ）またはオフ（ｏｆｆ）状態が長い間維持されなければならない場合には、不要な電力損失が発生する。これに対し、電圧が印加されていない状態においても情報の表示が可能なメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）特性を有するネマチック（ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を含む天頂双安定液晶パネルは、一度電圧を加えた後にはゼロ電位（ｚｅｒｏ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）においても液晶方向が維持され、電圧の方向に応じてオン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）が決定されるため、このような液晶パネルを用いて不要な電力消耗を防止または最小化することが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】大韓民国特許公開第１０−２０１６−００３９６５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、天頂双安定（Ｚｅｎｉｔｈａｌ  Ｂｉ−ｓｔａｂｌｅ）状態の液晶パネルは、一度電圧を加えた後にはゼロ電位（ｚｅｒｏ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）においても液晶方向が維持されるため、天頂双安定液晶パネルを用いて不要な電力消耗を防止または最小化することが必要である。しかし、このような天頂双安定液晶パネルを作るためには、液晶配向膜の一面または両面に約１ｕｍの周期でパターンを形成しなければならず、この時、パターンは非対称形態に形成されなければならない。このためには、通常、試片を傾けた形態でチャンバ（ｃｈａｍｂｅｒ）の内部に入れて反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などによる乾式エッチング（ｄｒｙ  ｅｔｃｈｉｎｇ）をする工程が必須であるため、チャンバの大きさが非常に大きくなければならず、また、試片のイオンビーム位置が異なって、均一な大面積パターンを形成するのが難しいという問題がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、天頂双安定液晶パネルの液晶配向膜に非対称パターンを均一に形成することによって、電圧を加えた後にはゼロ電位（ｚｅｒｏ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）においても液晶方向が維持されて不要な電力消耗を防止または最小化することができる、天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法、これにより形成されたパターンを含む液晶配向基板および前記パターンの形成に用いられたマスク基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、（ａ）シリコン基板にケイ素系化合物を蒸着するステップ、（ｂ）インプリントリソグラフィを用いて前記蒸着されたケイ素系化合物層の上部にガイドパターンを形成するステップ、（ｃ）前記形成されたガイドパターンから乾式エッチングにより前記ケイ素系化合物層にパターンを転写して、前記シリコン基板が不連続的に露呈されるステップ、（ｄ）湿式エッチングにより前記シリコン基板に非対称形態のパターンを形成するステップ、（ｅ）残余ケイ素系化合物層を除去した後、前記シリコン基板のパターン表面を疎水性処理するステップ、および（ｆ）前記表面処理されたシリコン基板をガラス基板に対面させ、その間に誘電体を供給して、前記ガラス基板上に非対称形態のパターンを転写するステップを含む天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は、前記パターン形成方法により形成されたパターンを含むものであって、非対称パターンが形成されている下部基板、前記下部基板のパターン上部に位置する上部基板、および前記上部基板と下部基板との間に位置する液晶を含む液晶配向基板を提供する。
【０００９】
なお、本発明は、前記液晶配向基板パターンの形成に用いられた、非対称パターンが形成されているシリコン材質のマスク基板を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法、これにより形成されたパターンを含む液晶配向基板および前記パターンの形成に用いられたマスク基板によれば、天頂双安定液晶パネルの液晶配向膜に非対称パターンを均一に形成することによって、電圧を加えた後にはゼロ電位（ｚｅｒｏ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）においても液晶方向が維持されて不要な電力消耗を防止または最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成工程の模式図である。
【図２】本発明の一実施例によりシリコン基板に形成された非対称パターンを走査電子顕微鏡で測定したイメージである。
【図３】本発明の一実施例によりシリコン基板に形成される非対称パターンの溝曲率半径を説明するためのパターンを走査電子顕微鏡で観察したイメージである。
【図４】本発明の一実施例によりシリコン基板に形成される非対称パターン形状をエッチングされる時間に応じて走査電子顕微鏡で観察したイメージである。
【図５】本発明の一実施例によりガイドパターンを除去した後のシリコン基板の非対称パターン形状を走査電子顕微鏡で観察したイメージである。
【図６】本発明の一実施例による非対称パターンのオフ角に応じて変わるエッチング形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では添付図面を参照して本発明について詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成工程の模式図である。図１を参照して本発明を説明すれば、本発明に係る天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法は、（ａ）シリコン基板にケイ素系化合物を蒸着するステップ、（ｂ）インプリントリソグラフィを用いて前記蒸着されたケイ素系化合物層の上部にガイドパターンを形成するステップ、（ｃ）前記形成されたガイドパターンから乾式エッチングにより前記ケイ素系化合物層にパターンを転写して、前記シリコン基板が不連続的に露呈されるステップ、（ｄ）湿式エッチングにより前記シリコン基板に非対称形態のパターンを形成するステップ、（ｅ）残余ケイ素系化合物層を除去した後、前記シリコン基板のパターン表面を疎水性処理するステップ、および（ｆ）前記表面処理されたシリコン基板をガラス基板に対面させ、その間に誘電体を供給して、前記ガラス基板上に非対称形態のパターンを転写するステップを含む。
【００１４】
前記（ａ）ステップのシリコン基板は、オフ角（ｏｆｆ  ａｎｇｌｅ、またはオフ−カット角（ｏｆｆ−ｃｕｔ  ａｎｇｌｅ））を有するものであり、形成されるシリコン基板のパターンがシリコン基板の表面から非対称になるようにエッチングが可能なものを意味する。前記（ａ）ステップにおいて、シリコン基板に蒸着されるケイ素系化合物は、前記シリコン基板の上部に蒸着されてナノインプリントフォトリソグラフィ（ｎａｎｏ  ｉｍｐｒｉｎｔ  ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）によりガイドパターンが形成できるものであり、ケイ素（Ｓｉ）の他に窒素（Ｎ）または酸素（Ｏ）原子を含む化合物を意味し、ＳｉＮ、ＳｉＮ４、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ２Ｎ３、ＳｉＯおよびＳｉＯ２などを例示することができる。
【００１５】
前記インプリントリソグラフィを用いて前記蒸着されたケイ素系化合物層の上部にガイドパターンを形成するステップ（ステップｂ）と、前記形成されたガイドパターンから乾式エッチング（ｄｒｙ  ｅｔｃｈｉｎｇ）により前記ケイ素系化合物層にパターンを転写して前記シリコン基板が不連続的に露呈されるステップ（ステップｃ）は、コーティング、露光、硬化および転写などの工程を経る通常のナノインプリントリソグラフィ（ｎａｎｏ  ｉｍｐｒｉｎｔ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）方式により行われるものであり、それに関する具体的な説明は省略する。
【００１６】
上述したように、前記シリコン基板上に蒸着されたケイ素系化合物層にパターンが形成されると、湿式エッチング（ｗｅｔ  ｅｔｃｈｉｎｇ）により前記シリコン基板に非対称形態のパターンを形成する（ステップｄ）。上述したように、電圧が印加されていない状態においても情報の表示が可能なメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）特性を有するネマチック（ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を含む天頂双安定液晶パネルは、一度電圧を加えた後にはゼロ電位（ｚｅｒｏ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）においても液晶方向が維持され、電圧の方向に応じてオン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）が決定されるため、このような液晶パネルを用いて不要な電力消耗を防止または最小化することができる。このような天頂双安定液晶パネルを作るためには、液晶方向が維持されるように液晶配向膜の一面に一定間隔で傾いた形態のパターンを形成しなければならないため、前記シリコン基板に対称でない非対称形態にパターンを形成しなければならない。
【００１７】
そこで、本発明は、シリコン基板にこのような非対称形態のパターンを形成させるために、先ず、シリコン基板（ｗａｆｅｒ）の最初製作時、シリコンインゴット（ｉｎｇｏｔ）の垂直軸方向でない、垂直軸から一定角度だけ傾いた方向にカットすることによって、垂直軸から一定角度だけ傾いた位置に該当する面が露出できるようにし、次いでこのような特殊なシリコン基板を湿式エッチングすることによって、シリコン基板に非対称形態のＶ形状を有するパターンが形成されるようにする。
【００１８】
ここで、前記垂直軸から傾いた角度をオフ角（ｏｆｆ  ａｎｇｌｅ）といい、よって、前記シリコン基板に形成されるパターンの非対称程度は、目的とするオフ角に応じて異なりうる。このようなシリコン基板に形成されるパターンのオフ角は０°超過３６°未満、好ましくは３〜２０°であり、前記シリコン基板に形成されるパターンのオフ角が０°の場合には、対称形状のパターンが形成されるために液晶配向が維持されず、３６°超過の場合には、パターンが形成されない恐れがある。一方、図２は本発明の一実施例によりシリコン基板に形成された非対称パターンを走査電子顕微鏡で測定したイメージであり、図２のオフ角は約７°である。
【００１９】
また、前記シリコン基板に形成されるパターンのピッチ（ｐｉｔｃｈ、または周期）は、ガイドパターンの形状またはガイドパターンの形成方法に応じて可変できるものであり、０．５〜３μｍ、好ましくは０．７〜２．５μｍ、より好ましくは０．９〜２μｍであり、前記シリコン基板に形成されるパターンのピッチが０．５μｍ未満の場合には、液晶の大きさによりパターンの間に配列可能な液晶数が多くないために垂直配向力だけが安定した形態で作動するという問題が発生する恐れがあり、３μｍ超過の場合には、パターン間の距離により電界が弱くかかって垂直配向力だけが安定した形態で作動するという問題が発生しうる。さらに、前記シリコン基板に形成されるパターンの深さは、前記パターンのピッチ値に応じて異なり、約０．３〜２．２μｍ、好ましくは０．４〜１．８μｍ、より好ましくは０．６〜１．５μｍである。
【００２０】
その他に、前記シリコン基板に形成されるパターンの溝曲率半径Ｒは、５０〜１，０００ｎｍ、好ましくは１００〜５００ｎｍ、より好ましくは１５０〜３００ｎｍであり、前記パターンの溝曲率半径が前記範囲を超過する場合には、液晶の復原力が水平に配向しようとする力より大きくなって、双安定性が低下するという問題が発生しうる。図３は、本発明の一実施例によりシリコン基板に形成される非対称パターンの溝曲率半径を説明するためのパターンを走査電子顕微鏡で観察したイメージであり、このような前記パターンの溝曲率半径は、図３に示すように、パターンとまた他のパターンとの間に位置するパターン溝（図３の○表示）に仮想の円を最大限に密着させた時の円半径を意味する。
【００２１】
一方、前記シリコン基板に形成される非対称パターンの形状は、前記シリコン基板のオフ角に応じて異なり、非対称の三角形状および非対称の四角形状などを例示することができる。また、前記ガイドパターンの形成方法としては、レーザ干渉リソグラフィ（ｌａｓｅｒ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、レーザダイレクトストラクチャリング（ｌａｓｅｒ  ｄｉｒｅｃｔ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）、ｅ−ビームリソグラフィ（ｅ−ｂｅａｍ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、インプリントリソグラフィ（ｉｍｐｒｉｎｔ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）およびフォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）などが挙げられ、前記インプリントリソグラフィを用いることが好ましい。
【００２２】
また、前記シリコン基板に非対称形態のパターンを形成するのに用いられる湿式エッチング液としては通常のものを用いることができ、ＫＯＨおよびＨ３ＰＯ４の他に、ＨＮＯ３、Ｈ２ＯおよびＨＦを含む混合液などを例示することができる。その他に、図４は、本発明の一実施例によりシリコン基板に形成される非対称パターン形状をエッチングされる時間に応じて走査電子顕微鏡で観察したイメージであり、このようにエッチング時間が経過するに伴いシリコン基板に非対称パターンが形成され、エッチング条件、すなわち、エッチング液の種類、攪拌（ｓｔｉｒｒｉｎｇ）および露光の有無、加熱基材、洗浄液（ＤＩ  ｗａｔｅｒ）および溶媒（ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）など）の種類および使用量などに応じて必要となる時間が異なりうる。
【００２３】
次に、残余ケイ素系化合物層を除去した後、前記シリコン基板のパターン表面を疎水性処理する（ステップｅ）。前記残余ケイ素系化合物層（または、ガイドパターン）は、酸（ａｃｉｄ）成分を用いて除去できるものであり、例えば、フッ化水素酸（ＨＦ）またはフッ化アンモニウムで希釈させたフッ化水素酸に約１〜１０分間、好ましくは約２〜５分間浸して除去することができる。また、前記シリコン基板のパターンを表面処理するのに用いられる疎水性高分子化合物としては、ペルフルオロポリエーテル（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｐｏｌｙｅｔｈｅｒ；ＰＦＰＥ）、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル（ｈｅｐｔａｄｅｃａｆｌｕｏｒｏ−１，１，２，２−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｄｅｃｙｌ）およびトリメトキシシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ  ｓｉｌａｎｅ）などのような通常の疎水性を有する高分子化合物を用いることができ、このように、前記シリコン基板のパターンを表面処理する理由は、後述するパターン転写ステップ後にガラス基板からシリコン基板を円滑に分離するためである（すなわち、前記シリコン基板はマスク（ｍａｓｋ）としての役割をする）。一方、図５は、本発明の一実施例によりガイドパターンを除去した後のシリコン基板の非対称パターン形状を走査電子顕微鏡で観察したイメージであり、図５（Ａ）は上方から見た様子であり、図５（Ｂ）は約４５°の高さから見た様子である。
【００２４】
最後に、前記表面処理されたシリコン基板をガラス基板に対面させ、その間に誘電体を供給して、前記ガラス基板上に非対称形態のパターンを転写する（ステップｆ）。これは、実質的に用いられる液晶配向基板を製造するためのステップであり、前記シリコン基板の非対称パターンをガラス基板上、正確には、シリコン基板とガラス基板との間に供給されて位置する誘電体に接触および転写させ、ガラス基板の一面にシリコン基板の非対称パターンと同一のパターンを形成させる工程であり、言い換えれば、前記シリコン基板はいわゆるマスク基板またはスタンプ（ｓｔａｍｐ）としての役割をし、それを用いてガラス基板上にイムプリンティング（ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ）をするものである。
【００２５】
前記ガラス基板には導電性高分子、導電性金属、導電性ナノワイヤまたはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの金属酸化物のような素材が電極層として蒸着されることができ、前記ガラス基板は、必要に応じて、結晶性または非結晶性のシリコン基板、石英またはＩＴＯフィルムなどの無機系基板およびプラスチック基板などに代替できる。その他に、前記シリコン基板とガラス基板との間に供給される誘電体としては、ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、ポリイミド（ＰＩ）およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）など、誘電性質を有する通常のものを特に制限されずに用いることができる。
【００２６】
以上、上述した本発明に係る天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法により、前記ガラス基板に非対称パターンが形成された後には、前記ガラス基板に対面した状態のシリコン基板をまた他のガラス基板に代替し、これと前記パターンが形成されたガラス基板との間に液晶を供給した後、液晶に電圧を加えることによって、ゼロ電位（ｚｅｒｏ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）においても液晶配向が維持される天頂双安定液晶パネルの製造が可能となる。そして、前記液晶を供給する前に、前記パターンが形成されたガラス基板のパターン表面には、疎水性を有するようにポリイミドなどからなる１，０００Å以下厚さの液晶配向膜がコーティングされる。
【００２７】
一方、本発明は、前記天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法により形成された（非対称）パターンを含む、すなわち、換言すれば、非対称パターンが形成されている下部基板、前記下部基板のパターン上部に位置する上部基板、および前記上部基板と下部基板との間に位置する液晶を含む液晶配向基板を提供する。
【００２８】
ここで、前記上部基板および下部基板は、ガラス基板、結晶性または非結晶性のシリコン基板、石英またはＩＴＯフィルムの無機系基板およびプラスチック基板などであってもよく、その他に、前記液晶配向基板の構成要素に関する詳細な説明は、前記パターン形成方法に準用する。一方、前記天頂双安定液晶パネルは、ｅ−ｐｏｐ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  ｐｕｒｃｈａｓｅ）、電子本（ｅ−ｂｏｏｋ、ｅ−ｐａｐｅｒ）、低電力ディスプレイ広告板およびサンルーフ（ｓｕｎｒｏｏｆ）などに用いられることができる。
【００２９】
また、本発明は、前記液晶配向基板パターンの形成に用いられた、非対称パターンが形成されているシリコン材質のマスク基板を提供する。
【００３０】
以上、上述したような、本発明に係る天頂双安定液晶パネルの液晶配向のためのパターン形成方法、これにより形成されたパターンを含む液晶配向基板および前記パターンの形成に用いられたマスク基板を用いれば、天頂双安定液晶パネルの液晶配向膜に非対称パターンを均一に形成することによって、電圧を加えた後にはゼロ電位（ｚｅｒｏ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）においても液晶方向が維持されて不要な電力消耗を防止または最小化できるという長所がある。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範疇および技術思想の範囲内で様々な変更および修正が可能であるのは当業者に明らかなことであり、このような変更および修正が添付された特許請求の範囲に属するのも当然のことである。
【００３２】
［実施例１］天頂双安定液晶パネルの液晶配向のための非対称パターンの形成
シリコン基板上に窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）を蒸着し、フォトリソグラフィを用いて前記蒸着された窒化ケイ素層の上部にガイドパターンを形成した後、前記形成されたガイドパターンから乾式エッチングにより前記窒化ケイ素層にパターンを転写して、前記シリコン基板が不連続的に露呈されるようにし、次に、湿式エッチング方式を用いて前記シリコン基板に７°のオフ角（ｏｆｆ  ａｎｇｌｅ）を有する非対称形態のパターンを形成し、残余窒化ケイ素層を除去した後、前記シリコン基板のパターン表面を疎水性処理した。次に、前記シリコン基板のパターンが形成された面をガラス基板に対面させ、その間に誘電体であるペルフルオロポリエーテルを供給して、前記ガラス基板に７°のオフ角を有する非対称形態のパターンを形成した。
【００３３】
［実施例２］天頂双安定液晶パネルの液晶配向のための非対称パターンの形成
シリコン基板およびガラス基板に７°でない１６°のオフ角を有する非対称形態のパターンを形成したことを除いては、前記実施例１と同様にしてガラス基板にパターンを形成した。
【００３４】
［実施例３］天頂双安定液晶パネルの液晶配向のための非対称パターンの形成
シリコン基板およびガラス基板に７°でない３５．３°のオフ角を有する非対称形態のパターンを形成したことを除いては、前記実施例１と同様にしてガラス基板にパターンを形成した。
【００３５】
［比較例１］対称形状のパターンの形成
シリコン基板およびガラス基板に７°でない０°のオフ角を有する対称形態のパターンを形成したことを除いては、前記実施例１と同様にしてガラス基板にパターンを形成した。
【００３６】
［実施例１〜３、比較例１］パターンのオフ角に応じたエッチングの形状および液晶配向の評価
図６は、本発明の一実施例による非対称パターンのオフ角に応じて変わるエッチング形状を示す図である。前記実施例１〜３および比較例１からガラス基板に形成されたパターンを評価した結果、図６に示すような各々のエッチングの形状とガラス基板に形成されたパターンの様子を確認することができ、オフ角が０°の比較例１の場合には、パターンが対称形態に形成されて液晶配向が維持できないことが分かった。これに対し、オフ角が０°超過の実施例１〜３の場合には、パターンが非対称形態に形成されて液晶配向がゼロ電位（ｚｅｒｏ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）においても維持されるのを確認し、また、オフ角を互いに異なるように設定した実施例１〜３においても液晶配向程度が互いに異なることが分かった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５（Ａ）】
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【図５（Ｂ）】
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【図６】
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