(57)【要約】  本出願は、特定の形のスペーサーが形成された基板、前記スペーサー上に形成された配向膜を含む基板およびこれらの基板を使用した光学デバイスについてのものである。本出願では、基板上に形成されるスペーサーの形状を制御することにより、その上部に配向膜を形成し、配向処理をする場合にも、スペーサーの段差などによる影響を受けず、均一な配向処理が可能であり、これによって優れた光学性能の光学デバイスを提供できる基板などが提供され得る。
2020525834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と前記基材層上に存在するスペーサーとして、上部に半球部を有する半球状のスペーサーを含む基板。
【請求項２】
前記半球部の断面軌跡の最大曲率が２，０００ｍｍ−１以下である請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記半球部の断面軌跡は、曲率が０ｍｍ−１である軌跡を含まない請求項２に記載の基板。
【請求項４】
前記半球部の高さは、１μｍから２０μｍの範囲内にある請求項１に記載の基板。
【請求項５】
前記半球部の幅は、２μｍから４０μｍの範囲内にある請求項１に記載の基板。
【請求項６】
前記スペーサーの高さが１μｍから５０μｍの範囲内にある請求項１に記載の基板。
【請求項７】
前記スペーサーの下部には、その断面軌跡が、曲率の中心が断面の外側に形成される曲線の形であるテーパー部が形成される請求項１に記載の基板。
【請求項８】
基材層と、前記基材層上に存在するスペーサーと、前記基材層と前記スペーサー上に形成された配向膜と、を含む基板として、
前記スペーサー上に形成された前記配向膜の上部が半球形状を有する基板。
【請求項９】
前記半球形状の断面軌跡の最大曲率が２，０００ｍｍ−１以下である請求項８に記載の基板。
【請求項１０】
前記半球形状の断面軌跡は、曲率が０ｍｍ−１である軌跡を含まない請求項９に記載の基板。
【請求項１１】
前記スペーサー上に形成された前記配向膜の高さが１μｍから５０μｍの範囲内である請求項８に記載の基板。
【請求項１２】
前記スペーサー上に形成された前記配向膜の幅が１μｍから８０μｍの範囲内である請求項８に記載の基板。
【請求項１３】
前記基材層上に存在する複数のスペーサーが存在し、前記複数のスペーサーのうち、任意に３つ、４つ、または６つのスペーサーを選択するが、前記選択されたスペーサーが、内部に他のスペーサーが存在しない閉図形である三角形、四角形、または六角形を形成するように選択したときに、前記三角形、四角形、または六角形の辺の長さのうち、少なくとも１つが異なるように前記スペーサーが配置され、前記複数のスペーサーの頂上ピッチがＰの場合には、１０Ｐを一辺の長さとする正方形領域内の前記スペーサーの数の標準偏差が２以下である請求項１または請求項８に記載の基板。
【請求項１４】
請求項１または請求項８に記載の基板および前記基板と対向配置され、前記基板のスペーサーによって前記基板との間隔が維持された第２の基板を含む光学デバイス。
【請求項１５】
基板と前記第２の基板との間の間隔には、液晶物質が存在する請求項１４に記載の光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１７年６月３０日付の韓国特許出願第１０−２０１７−００８３４９６号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は、本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本出願は、基板に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
対向配置された２つの基板との間に液晶化合物、または液晶化合物と染料の混合物などを配置させて光の透過率や色を調節できるようにした光学デバイスは公知の技術である。例えば、特許文献１は、液晶ホスト（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｈｏｓｔ）と二色性染料のゲスト（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ  Ｄｙｅ  Ｇｕｅｓｔ）の混合物を適用した、いわゆるＧＨセル（Ｇｕｅｓｔ  Ｈｏｓｔ  Ｃｅｌｌ）を開示している。
【０００４】
これらのデバイスでは、前記２つの基板との間の間隔を維持するために、いわゆるスペーサーが前記基板の間に位置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許文献１：欧州特許公開公報第００２２３１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本出願は、基板、例えば、スペーサーを含む基板または前記基板のスペーサー上に配向膜が形成された基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本出願の基板は、基材層および前記基材層上に存在するスペーサーを含む。
【０００８】
前記基材層には、特別な制限なしに、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）のような公知の光学デバイスの構成で基板に使用される任意の基材層が適用され得る。例えば、基材層は、無機基材層であるか、または有機基材層であり得る。無機基材層は、ガラス（Ｇｌａｓｓ）基材層などが例示され得、有機基材層は、様々なプラスチックフィルムなどが例示され得る。プラスチックフィルムは、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムと、ノルボルネン誘導体などのＣＯＰ（Ｃｙｃｌｏ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）フィルムと、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙ  Ｍｅｔｈｙｌ  Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）などのアクリルフィルムと、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）フィルムと、ＰＥ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）またはＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）などのポリオレフィンフィルムと、ＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ）フィルムと、ＤＡＣ（Ｄｉａｃｅｔｙｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルムと、Ｐａｃ（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）フィルムと、ＰＥＳ（Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｅｒ  Ｓｕｌｆｏｎｅ）フィルムと、ＰＥＥＫ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎ）フィルムと、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム、ＰＥＩ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）フィルムと、ＰＥＮ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルムと、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）フィルムと、ＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルムと、ＰＳＦ（Ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）フィルム、またはＰＡＲ（Ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）フィルムなどが例示され得るが、これらに限定されるものではない。
【０００９】
本出願の基板において、前記基材層の厚さも特に制限されず、用途に応じて適正範囲が選択され得る。
【００１０】
前記基材層上には、スペーサーが存在する。前記スペーサーは、前記基材層に固定され得る。このような場合に、前記スペーサーは、前記基材層に直接接して固定されるか、または基材層とスペーサーとの間に他の層が存在する場合には、他の層上に固定され得る。前記他の層の種類には、光学デバイスの駆動に必要な公知の層が含まれ、例えば、後述する電極層や遮光層などが例示され得る。
【００１１】
前記スペーサーは、少なくとも上部には半球部が形成されている半球状のスペーサーであり得る。これらの半球部を有するスペーサーを適用することにより、前記スペーサーが形成された基材層に配向膜を形成した後、ラビング配向または光配向などの配向処理を進める場合にも、前記スペーサーによる段差の影響を受けず、スペーサーが存在する領域でも均一な配向処理が可能となる。これにより、本出願の基板を適用した光学デバイスは、均一な光学性能を示すことができる。
【００１２】
本出願において、用語半球部は、その断面の軌跡が所定の曲率を有する曲線の形を含むスペーサーの部位を意味し得る。また、前記半球部の断面の軌跡は、少なくとも曲率の中心が、前記断面軌跡の内側に存在する曲線部位を含み得る。
【００１３】
一例で、前記半球部は、その断面軌跡の最大曲率が２，０００ｍｍ−１以下であり得る。公知のように、曲率は、線の曲がった程度を示す数値であり、その曲線の所定の地点の接触円の半径である曲率半径の逆数として定義される。直線の場合、曲率は０であり、曲率が大きいほど曲線はもっと曲がって存在する。
【００１４】
前記半球部の断面軌跡の最大曲率が２，０００ｍｍ−１以下になるように半球部の曲がった程度を制御することにして、当該の半球部の上部で配向膜の配向処理が実行される場合にも、均一な配向処理が進められる。前記で半球部の断面軌跡を確認する断面は、前記基材層の任意の法平面であり得る。また、最大曲率は、前記半球部の断面軌跡上で求められるすべての接触円の曲率の中で最も大きい曲率を意味し得る。つまり、前記の半球部の断面軌跡は、曲率が２，０００ｍｍ−１を超えるほど曲がった部位を含まない得る。
【００１５】
前記最大曲率は、他の例で、１，８００ｍｍ−１以下、１，６００ｍｍ−１以下、１，４００ｍｍ−１以下、１，２００ｍｍ−１以下、１，０００ｍｍ−１以下、９００ｍｍ−１以下、９５０ｍｍ−１以下、８５０ｍｍ−１以下、８００ｍｍ−１以下、７５０ｍｍ−１以下、７００ｍｍ−１以下、６５０ｍｍ−１以下、６００ｍｍ−１以下、５５０ｍｍ−１以下、５００ｍｍ−１以下、４５０ｍｍ−１以下、４００ｍｍ−１以下、３５０ｍｍ−１以下、３００ｍｍ−１以下、２５０ｍｍ−１以下、２００ｍｍ−１以下、または１５０ｍｍ−１以下程度であり得る。前記最大曲率は、他の例で、５ｍｍ−１以上、１０ｍｍ−１以上、１５ｍｍ−１以上、２０ｍｍ−１以上、２５ｍｍ−１以上、３０ｍｍ-1以上、３５ｍｍ−１以上、４０ｍｍ−１以上、４５ｍｍ−１以上、または５０ｍｍ−１以上であり得る。
【００１６】
前記半球部の断面軌跡は、曲率が０である部位、すなわち直線形の部位を含むか、または含まない得る。
【００１７】
例えば、図１は、前記の曲率が０である部位を含まない半球部の断面軌跡の例であり、図２は、曲率が０である部位を含む半球部の断面軌跡の例である。
【００１８】
前記スペーサーは、前記のような半球部を少なくとも上部に含む。本明細書において、用語上部は、基材層で前記基材層上に形成されたスペーサーを向かう方向を意味し、下部は、前記上部の反対方向を意味する。
【００１９】
スペーサーは、前記の半球部を含む限り、様々な形で形成されることができる。例えば、前記半球状スペーサーは、図１または図２に示すように、基材層１００の表面上に前記半球部が直接形成された形態であるか、図３または図４に示すように、上部に前記半球部を含む柱形のスペーサーであり得る。
【００２０】
また、前記半球状のスペーサーの半球部は、図１または図３に示すように、その断面軌跡が曲率が０である部位を含まない得、または、図２や図４に示すように、その断面軌跡が曲率が０である部位（頂部に平らな面）を含み得る。以下、明細書では、便宜上、図１または図３のスペーサーの半球部のような形の半球部を通常の半球部と呼称し、図２または図４のスペーサーの半球部のように上部に平らな面が形成されている形態の半球部を平ら半球部と呼称し得る。
【００２１】
図１から図４でＨ２は、半球部の高さであり、Ｒは、半球部の曲率半径であり、Ｗ１は、平ら半球部の平らな面の長さ（幅）であり、Ｗ２は、スペーサーの幅であり、Ｈ１は、スペーサーの全体の高さから半球部の高さＨ２を差し引いた値である。
【００２２】
前記半球部は、完全な半球形であるか、またはおおよそ半球形を有し得る。完全な半球形は、後述する関係式１を満足する半球形であり、おおよその半球形は、下記の関係式２から４のうち、いずれか１つを満足する半球形であり得る。
【００２３】
前記半球部は、その断面の形が下記の関係式１から４のうち、いずれか１つを満足する形であり得る。
【００２４】
［関係式１］
【００２５】
ａ＝ｂ＝Ｒ
【００２６】
［関係式２］
【００２７】
ａ≠ｂ＝Ｒ  ｏｒ ｂ≠ａ＝Ｒ
【００２８】
［関係式３］
【００２９】
ａ＝ｂ<Ｒ
【００３０】
［関係式４］
【００３１】
ａ≠ｂ<Ｒ
【００３２】
関係式１から４のａは、半球部断面の仮想接触円の中心で測定した半球部断面の水平の長さであり、ｂは、半球部断面の仮想接触円の中心で測定した半球部断面の垂直の長さであり、Ｒは、半球部断面の仮想接触円の曲率半径である。
【００３３】
関係式１から４での曲率半径は、図１から図４のＲで表示されている長さに対応する。
【００３４】
関係式１から４で仮想接触円は、半球部を形成する曲線に接する複数の仮想の接触円のうち、最も曲率半径が大きい接触円を意味し得る。
【００３５】
半球部が図１および図３に示されたような通常の半球部であると、半球部全体の断面が曲線であるため、その曲線の任意の接する複数の仮想の接触円のうち、最も曲率半径が大きい接触円が関係式１から４でいう仮想接触円であり得る。また、半球部が図２および図４に示すように平ら半球部であると、半球部断面のうち、上部の平らな線を除いた両側の曲線の任意の接する複数の仮想の接触円のうち、最も曲率半径が大きい接触円が関係式１から４でいう仮想接触円となる。
【００３６】
関係式１から４で水平の長さは、前記仮想接触円の中心点から、基材層の表面（図１から図４の符号１００）と水平な方向に測定した長さであり、垂直の長さは、前記仮想接触円の中心点から、基材層の表面（図１から図４の符号１００）と垂直な方向に測定した長さである。
【００３７】
したがって、関係式１から４のａは、半球部断面の前記仮想接触円の中心から水平方向に進行につれて測定した半球部が終了する地点までの長さである。これらの水平の長さは、前記仮想接触円の中心から右側方向に進行につれて測定される長さと左側方向に進行につれて測定される２つの長さが有し得るが、関係式１から４で適用されるａは、前記２つの長さのうち、短い長さを意味する。図１および図３の形態の半球部の場合、前記水平の長さａは、スペーサーの幅Ｗ２の１／２に対応する数値である。また、図２および図４のような場合に、前記水平の長さａの２倍に平ら部の長さ（幅）Ｗ１を加えた数値２ａ＋Ｗ１がスペーサーの幅Ｗ２に対応することができる。
【００３８】
関係式１から４でｂは、半球部断面の前記仮想接触円の中心から垂直方向に上部に進行しながら半球部と最初に会う地点までの長さである。これらの垂直の長さｂは、通常、半球部の高さ、例えば、図１から図４で符号Ｈ２で表示される長さとほぼ同一であり得る。
【００３９】
図５は、前記関係式１を満足する半球部の断面曲線の形として、半球部の曲線が完全な円形の曲線、すなわち前記仮想接触円と一致する曲線を有する場合を示す。
【００４０】
また、図６から図１０は、関係式２から４のうち、いずれか１つを満足するおおよその半球部の曲線形状を示す。
【００４１】
前記スペーサーの下部、例えば、前記基材層側と接触する下部には、その断面軌跡が、曲率の中心が前記断面の外側に形成される曲線の形であるテーパー部が形成され得る。このような形態により、本出願のスペーサーの特有の形状に応じた優れた効果、例えば、均一な配向処理の達成などがより向上することができる。
【００４２】
前記のような形態のスペーサーの寸法は、特に制限されず、例えば、目的とする光学デバイスのセルギャップ（Ｃｅｌｌ  Ｇａｐ）や、開口率などを考慮して適切に選択され得る。
【００４３】
例えば、前記の半球部の高さ（図１から図４でのＨ２）は、１μｍから２０μｍの範囲内にあり得る。前記高さは、他の例で、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、６μｍ以上、７μｍ以上、８μｍ以上、９μｍ以上、１０μｍ以上、または１１μｍ以上であり得る。前記高さは、また他の例で、１９μｍ以下、１８μｍ以下、１７μｍ以下、１６μｍ以下、１５μｍ以下、１４μｍ以下、１３μｍ以下、１２μｍ以下、または１１μｍ以下であり得る。
【００４４】
また、前記半球部の幅（図１から図４でのＷ２）は、２μｍから４０μｍの範囲内にあり得る。前記幅は、他の例で、４μｍ以上、６μｍ以上、８μｍ以上、１０μｍ以上、１２μｍ以上、１４μｍ以上、１６μｍ以上、１８μｍ以上、２０μｍ以上、または２２μｍ以上であり得る。前記幅は、他の例で、３８μｍ以下、３６μｍ以下、３４μｍ以下、３２μｍ以下、３０μｍ以下、２８μｍ以下、２６μｍ以下、２４μｍ以下、または２２μｍ以下であり得る。
【００４５】
前記スペーサーの高さは、スペーサーが図１または図２のような形である場合に、前記記述した半球部の高さと同一であり、図３および図４のような形の場合には、前記半球部の高さに柱部の高さＨ１を加えた数値であり得る。前記高さは、一例で１μｍから５０μｍの範囲内にあり得る。
【００４６】
前記高さは、他の例で、３μｍ以上、５μｍ以上、７μｍ以上、９μｍ以上、１１μｍ以上、１３μｍ以上、１５μｍ以上、１７μｍ以上、１９μｍ以上、２１μｍ以上、２３μｍ以上、２５μｍ以上、または２７μｍ以上であり得る。前記高さは、他の例で、４８μｍ以下、４６μｍ以下、４４μｍ以下、４２μｍ以下、４０μｍ以下、３８μｍ以下、３６μｍ以下、３４μｍ以下、３２μｍ以下、３０μｍ以下、２８μｍ以下、または２６μｍ以下であり得る。
【００４７】
前記のように半球状のスペーサーまたは半球柱型スペーサーの寸法を制御することにより、スペーサーの上部に形成された配向膜にも均一な配向処理が可能であり、均一なセルギャップの維持が可能で、前記基板が光学デバイスの製造に適用されたときに、当該デバイスの性能を優秀に維持することができる。
【００４８】
前記スペーサーは、公知の素材を使用して形成することができる。一例において、前記スペーサーは、紫外線硬化型樹脂を含んで形成されることができる。例えば、後述するインプリンティング方式で紫外線硬化型化合物の形状を目的とする形態を形成することができる状態に維持した状態で硬化させて形成することができるが、このような場合に、前記紫外線硬化型化合物の硬化体である紫外線硬化型樹脂が前記スペーサーを形成することができる。スペーサーの形成に使用できる紫外線硬化型化合物の具体的な種類は、特に制限されず、例えば、アクリレート系高分子材料またはエポキシ系の高分子などが使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００４９】
本出願において、前記のような材料を適用して、前述した形態のスペーサーを製造する方式は、特に制限されない。例えば、前記スペーサーは、インプリンティング方式を適用して製造することができる。
【００５０】
例えば、図１１に模式的に示されたようなインプリンティングマスクを適用して、前記スペーサーを製造することができる。図１１のマスクは、光透過性、例えば、紫外線透過性の本体９０１の一表面に凹の半球形状９０１１が形成されており、前記半球形状９０１１が形成されている本体９０１の表面で、半球形状が形成されていない部分には、遮光膜９０２が形成されている形態である。必要な場合に、前記遮光膜９０２が形成されている本体９０１の表面には、適切な離型処理がされ得る。
【００５１】
前記のような形のマスクを使用して、前記スペーサーを製造する例示的な工程が図１２に示されている。図１２のように、まず、基材層１００の表面に紫外線硬化型化合物の層２００を形成し、その層２００上に前記マスク９００を圧着する。その後、前記マスク９００の上部から紫外線などを照射して前記化合物の層２００を硬化させると、マスク９００に形成された半球形によって、前記の化合物が硬化してスペーサーが形成される。その後、マスク９００を除去し、未硬化した化合物を除去することにより、スペーサーを基材層１００上に固定された形で形成することができる。
【００５２】
前記の過程で照射される紫外線の光量、マスクの圧着程度および／またはマスク９００の半球形状の形などを調節することにより、目的とする半球状または半球柱型スペーサーを製造することができる。
【００５３】
本出願の基板は、前記基材層とスペーサーに加えて、光学デバイスの駆動に要求される他の要素を含み得る。これらの要素は、様々に公知されており、代表的には、電極層または遮光層などがある。一例において、前記基板は、前記基材層と前記スペーサーとの間に電極層および／または遮光層をさらに含み得る。電極層には、公知の素材が適用され得る。例えば、電極層は、金属の合金、電気伝導性化合物または前記のうち、２種以上の混合物を含み得る。これらの材料としては、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺＴＯ（Ｚｉｎｃ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、アルミニウムまたはインジウムがドーピングされた亜鉛オキサイド、マグネシウムインジウムオキサイド、ニッケルタングステンオキサイド、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、またはＩｎ２Ｏ３などの酸化物材料や、ガリウム窒化物のような金属の窒化物、セレン化亜鉛などのようなセレン化金属、亜鉛硫化物のような金属硫化物などが例示され得る。透明な正孔注入性電極層は、さらに、Ａｕ、Ａｇ、またはＣｕなどの金属薄膜とＺｎＳ、ＴｉＯ２、またはＩＴＯなどのような高屈折の透明物質の積層体などを使用して形成することもできる。
【００５４】
電極層は、蒸着、スパッタリング、化学蒸着、または電気化学的手段などの任意の手段で形成することができる。電極層のパターン化も特別な制限なしに、公知の方式で可能であり、例えば、公知のフォトリソグラフィーやシャドーマスクなどを使用した工程を介してパターン化されることもできる。
【００５５】
遮光層にも公知の素材が適用されることができ、例えば、一般的に適用される金属層、金属酸化物層、金属窒化物層、または金属酸窒化物層や、有機顔料および／または無機顔料を含む層などが例示され得る。
【００５６】
本出願の基板は、また、前記基材層とスペーサー上に存在する配向膜をさらに含み得る。
【００５７】
したがって、他の例示的な本出願の基板は、基材層と、前記基材層上に存在するスペーサーと、前記基材層とスペーサー上に形成された配向膜と、を含み得る。
【００５８】
前記の基材層とスペーサーについての具体的な内容は、前述の通りである。
【００５９】
また、前記基材層とスペーサー上に形成される配向膜の種類も特に制限されず、公知の配向膜、例えば、公知のラビング配向膜や光配向膜が適用され得る。
【００６０】
前記配向膜を基材層とスペーサー上に形成し、それに対する配向処理を実行する方式も公知の方式に従う。
【００６１】
ただし、前記配向膜は、前述したような特有の形のスペーサー上に形成されることにより、やはり特有の形状を有し得る。これらの配向膜の形状は、その下部に存在するスペーサーの形状に追従する形状を有し得る。図１３は、前記配向膜の断面軌跡を模式的に示した図である。図１３は、前記スペーサー上に形成された配向膜の断面形の例示として、所定の幅Ｗ３と高さＨ３を有しながら、上部が、曲率の中心が断面内側に形成される半球形を示す。
【００６２】
例えば、前記配向膜もその上部に前述した半球部を含み得る。この場合、前記の半球部は、スペーサーの場合のように、その断面軌跡の最大曲率が２，０００ｍｍ-１以下であり得る。前記最大曲率は、他の例で、１，８００ｍｍ−１以下、１，６００ｍｍ−１以下、１，４００ｍｍ−１以下、１，２００ｍｍ−１以下、１，０００ ｍｍ−１以下、９５０ｍｍ−１以下、９００ｍｍ−１以下、８５０ｍｍ−１以下、８００ｍｍ−１以下、７５０ｍｍ−１以下、７００ｍｍ−１以下、６５０ｍｍ−１以下、６００ｍｍ−１以下、５５０ｍｍ−１以下、５００ｍｍ−１以下、４５０ｍｍ−１以下、４００ｍｍ−１以下、３５０ｍｍ−１以下、３００ｍｍ−１以下、２５０ｍｍ−１以下、２００ｍｍ−１以下、または１５０ｍｍ−１以下程度であり得る。前記最大曲率は、他の例で、５ｍｍ−１以上、１０ｍｍ−１以上、１５ｍｍ−１以上、２０ｍｍ−１以上、２５ｍｍ−１以上、３０ｍｍ−１以上、３５ｍｍ−１以上、４０ｍｍ−１以上、４５ｍｍ−１以上、または５０ｍｍ−１以上であり得る。
【００６３】
前記配向膜の半球部の断面軌跡も曲率が０である部位、すなわち直線形の部位を含むか、または含まない得る。
【００６４】
前記のようなスペーサー上に形成された配向膜の高さまたは幅も、その下部に存在するスペーサーの高さと幅、そして形成された配向膜の厚さなどに応じて決定されるもので、特に制限されるものではない。
【００６５】
例えば、前記の半球部の高さ（図１３のＨ３）は、１μｍから５０μｍの範囲内にあり得る。前記の高さは、他の例で、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、６μｍ以上、７μｍ以上、８μｍ以上、９μｍ以上、１０μｍ以上、または１１μｍ以上であり得る。前記の高さは、また他の例で、４８μｍ以下、４６μｍ以下、４４μｍ以下、４２μｍ以下、４０μｍ以下、３８μｍ以下、３６μｍ以下、３４μｍ以下、３２μｍ以下、３０μｍ以下、２８μｍ以下、２６μｍ以下、２４μｍ以下、２２μｍ以下、１９μｍ以下、１８μｍ以下、１７μｍ以下、１６μｍ以下、１５μｍ以下、１４μｍ以下、１３μｍ以下、１２μｍ以下、または１１μｍ以下であり得る。
【００６６】
また、前記半球部の幅（図１３のＷ３）は、１μｍから８０μｍの範囲内にあり得る。前記幅は、他の例で、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、６μｍ以上、８μｍ以上、１０μｍ以上、１２μｍ以上、１４μｍ以上、１６μｍ以上、１８μｍ以上、２０μｍ以上、または２２μｍ以上であり得る。前記幅は、他の例で、７８μｍ以下、７６μｍ以下、７４μｍ以下、７２μｍ以下、７０μｍ以下、６８μｍ以下、６６μｍ以下、６４μｍ以下、６２μｍ以下、６０μｍ以下、５８μｍ以下、５６μｍ以下、５４μｍ以下、５２μｍ以下、５０μｍ以下、４８μｍ以下、４６μｍ以下、４４μｍ以下、４２μｍ以下、４０μｍ以下、３８μｍ以下、３６μｍ以下、３４μｍ以下、３２μｍ以下、３０μｍ以下、２８μｍ以下、２６μｍ以下、２４μｍ以下、または２２μｍ以下であり得る。
【００６７】
前述したように、本出願の基板の場合、スペーサーの形を特有の形で調節することによって、スペーサー上に形成された配向膜の配向処理もスペーサーの段差の影響を受けずに、均一に実行することができる。
【００６８】
これらの効果を最大化するために、前記配向膜の形が追加で制御されることができる。
【００６９】
例えば、前記配向膜の断面は、図１３および１４に示すように、前記配向膜の断面で、基材層と接する地点から上部に向かう領域は、曲率の中心が前記断面の外側に形成される曲線の形であり得る。これらの形は、例えば、前記スペーサーの形と配向膜の形成条件によって形成することができる。これにより、前記配向膜にラビング処理のような配向処理が実行される場合にも、スペーサーの段差に影響を受けない均一な配向処理が実行されることができる。
【００７０】
前記基材層は、前述したような半球状のスペーサーを含んで、それと同一であるか、または他のスペーサーを含むことにより、複数のスペーサーを含み得る。これらの複数のスペーサーは、前記基材層上で所定の規則性と不規則性を同時に有しながら配置され得る。具体的には、前記基材層上の複数のスペーサーのうち、少なくとも一部は、互いに異なるピッチを有するように配置されている面では、不規則な配置であるが、所定の規則に基づいて定められた領域間では、実質的に同一の密度を有しながら配置されるという側面では、定期的であり得る。
【００７１】
つまり、１つの例では、前記基材層上に配置されるスペーサーの少なくとも一部は、互いに異なるピッチを有するように配置され得る。
【００７２】
前記で用語ピッチは、前記複数のスペーサーのうち、一部を内部に他のスペーサーが存在しない状態の閉図形を形成するように選択したときに、前記閉図形の辺の長さとして定義され得る。また、特に異なり規定しない限り、ピッチの単位は、μｍである。
【００７３】
前記形成される閉図形は、三角形、四角形、または六角形であり得る。つまり、複数のスペーサーのうち、任意に３つのスペーサーを選択して、それらを相互に連結したときは、前記三角形が形成され、４つのスペーサーを選択して、それらを相互に連結したときは、前記四角形が形成され、６つのスペーサーを選択して、それらを相互に連結したときは、前記六角形が形成される。
【００７４】
図１５は、基材層上に存在するスペーサー（黒い点）のうち、任意に４つのスペーサーを選択し、それらを仮想の線（点線）に連結して形成した閉図形である四角形の例示である。ただし、前記のピッチを決定するときに形成される前記閉図形は、その内部にスペーサーが存在しないように形成されるもので、例えば、図１６のように内部に他のスペーサーが存在するように、スペーサーが形成される場合は、前記ピッチの決定時に除外される。
【００７５】
一つの例において、前記のように形成された閉図形である三角形、四角形、または六角形の辺の中で、同じ長さを有する辺の数の比率（％）（三角形の場合、１００×（同一の長さの辺の数）／３、四角形の場合、１００×（同一の長さの辺の数）／４、六角形の場合、１００×（同一の長さの辺の数）／６）は、８５％以下であり得る。前記の比率は、他の例で、８４％以下、８０％以下、７６％以下、６７％以下、５５％以下、または４０％以下であり得る。前記の比率の下限は、特に制限されない。つまり、場合によっては、前記閉図形のすべての辺の長さがすべて同一でないこともあるため、前記の比率の下限は、０％であり得る。
【００７６】
前記のように、本出願のスペーサーの配置は、少なくとも一部が互いに異なるピッチを有するという点で、不規則であるが、これらの不規則性は、一定の規則性の下で制御される。前記で規則性は、スペーサーの配置密度が一定の領域間では、実質的に近接することを意味し得る。
【００７７】
例えば、前記不規則に配置された複数のスペーサーの頂上ピッチをＰとすると、前記基材層の表面で、１０Ｐを一辺の長さとする正方形領域を任意に２つ以上複数選択したときに、各正方形領域内に存在するスペーサーの数の標準偏差は、２以下である。
【００７８】
図１７は、前記１０Ｐを一辺の長さとする正方形領域（点線の四角形の領域）が４つ任意に選択された場合を例示的に示す図である。
【００７９】
前記で用語頂上ピッチは、実際は不規則に基材層上に配置されている複数のスペーサーを前記スペーサーの数と前記基材層の面積を考慮して、仮想的にすべてのスペーサーが同じピッチに配置されるように位置させた状態で隣接するスペーサーの中心間の距離を意味する。
【００８０】
前述したすべてのスペーサーが同じピッチを有するように配置された仮想の状態を確認する方式は、公知であり、例えば、ＣＡＤ、ＭＡＴＬＡＢ、ＳＴＥＬＬＡ、またはエクセル（Ｅｘｃｅｌ）などのような乱数座標発生プログラムを使用して達成することができる。
【００８１】
また、前記標準偏差（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）は、スペーサーの数の散布度を示す数値であり、分散の量の二乗根で決まる数値である。
【００８２】
つまり、基材層のスペーサーが形成された表面に任意に前記四角形領域を少なくとも２つ以上に複数指定した後に、その領域内に存在するスペーサーの数の標準偏差を求めたときに、その標準偏差は２以下である。前記標準偏差は、他の例で、１．５以下、１以下、または０．５以下であり得る。また、前記標準偏差は、その数値が低いほど、目的とする規則性が達成されたことを意味するため、その下限は特に制限されず、例えば、０であり得る。
【００８３】
また、前記で指定される四角形領域の数は、２つ以上の限り、特に制限されるものではないが、一例で、前記四角形領域が基材層の表面上で互いに重ならないよう任意に選択され、その任意に選択された領域が占める面積が、前記基材層の全体面積の約１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、または９０％以上になるようにする数で選択されることができる。
【００８４】
また、前記の任意の四角形領域の一辺を形成する頂上ピッチＰの範囲は、前述したように、基材層上に存在するスペーサーの数と当該基材層の面積によって決定できるもので、特に制限されず、通常は約１００μｍから１，０００μｍの範囲内で決定されることができる。
【００８５】
特に制限されるものではないが、前記のように任意に選択された正方形領域内に存在するスペーサーの平均数は、例えば、約８０個から１５０個程度であり得る。前記の平均数は、他の例で、８２個以上、８４個以上、８６個以上、８８個以上、９０個以上、９２個以上、９４個以上、９６個以上、または９８個以上であり得る。また、他の例で、前記の平均数は、１４８個以下、１４６個以下、１４４個以下、１４２個以下、１４０個以下、１３８個以下、１３６個以下、１３４個以下、１３２個以下、１３０個以下、１２８個以下、１２６個以下、１２４個以下、１２２個以下、１２０個以下、１１８個以下、１１６個以下、１１４個以下、または１１２個以下であり得る。
【００８６】
また、前記スペーサーの平均数（Ａ）と前述した標準偏差（ＳＤ）の比率（ＳＤ／Ａ）は、０．１以下であり得る。前記の比率は、他の例で、０．０９以下、０．０８以下、０．０７以下、０．０６以下、０．０５以下、０．０４以下、または０．０３以下であり得る。
【００８７】
前記の平均数（Ａ）や比率（ＳＤ／Ａ）は、場合によって変更できるが、例えば、前記基板が適用されるデバイスで要求される透過率、セルギャップ（Ｃｅｌｌ  Ｇａｐ）および/またはセルギャップの均一性などを考慮して前記の数値は変更できる。
【００８８】
他の例において、前記不規則に配置されたスペーサーが形成されている基材層の表面を同じ面積を有する２つ以上の領域に分割したとき、各単位領域内に前記スペーサーの数の標準偏差が２以下であり得る。
【００８９】
前記の標準偏差の意味とその具体的な例は、前述の通りである。
【００９０】
すなわち、前記例では、基材層を同じ面積を有する少なくとも２つ以上の領域に分割し、分割された各単位領域内に存在するスペーサーの数の標準偏差を求めたときに、その標準偏差は２以下である。このような場合に、分割された各単位領域の形は、当該単位領域が同じ面積を有するように分割される限り、特に限定されないが、例えば、三角、四角、または六角形の領域であり得る。また、前記の状態で、標準偏差は、他の例で、１．５以下、１以下、または０．５以下であり得、その下限は、前述したように、特に制限されず、例えば、０であり得る。
【００９１】
前記の単位領域の数は、特に制限されるものではないが、一例において、前記基材層は、同じ面積を有する２つ以上、４つ以上、６つ以上、８つ以上、または１０個以上の領域に分割され得る。前記で分割される領域の数が多いほど、スペーサーの密度がより均一に維持されることを意味するため、分割領域の数の上限は、特に制限されない。
【００９２】
前記のように規則性と不規則性を同時に有するように、複数のスペーサーが配置される基板上で前記頂上ピッチであるＰを一辺とする仮想の正方形の領域を選択したときに、当該領域内に存在するスペーサーの平均数は、０から４の範囲内であり得る。前記の平均数は、他の例で、３．５以下、３以下、２．５以下、２以下、または１．５以下であり得る。前記の平均数は、また他の例で、０．５以上であり得る。前記で任意に指定される一辺の長さが頂上ピッチＰである正方形領域の数は、２つ以上の限り、特に制限されるものではないが、一例で、前記正方形領域が基材層の表面上で互いに重ならないように任意に選択されるが、その任意に選択された領域が占める面積が、前記基材層の全体面積の約１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、または９０％以上になるようにする数で選択され得る。
【００９３】
前記複数のスペーサーの全体の密度は、基材層の全面積に比スペーサーが占める面積の比率が約５０％以下になるように調節できる。前記の比率は、他の例で、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、約９．５％以下、９％以下、８．５％以下、８％以下、７．５％以下、７％以下、６．５％以下、６％以下、５．５％以下、５％以下、４．５％以下、４％以下、３．５％以下、３％以下、２．５％以下、２％以下、または１．５％以下であり得る。他の例で、前記の比率は、約０．１％以上、０．２％以上、０．３％以上、０．４％以上、０．５％以上、０．６％以上、０．７％以上、０．８％以上、０．９％以上、または０．９５％以上であり得る。
【００９４】
前記のような形で複数のスペーサーが基材層上に配置されることにして、光学デバイスを実装したときに、スペーサーが基板間のピッチ（Ｃｅｌｌ  Ｇａｐ）を均一に維持しながら、いわゆるモアレ現象を誘発させず、均一な光学特性が確保されるようにすることができる。
【００９５】
前記各数値は、必要によって変更できるが、例えば、前記基板が適用されるデバイスで要求される透過率、セルギャップ（Ｃｅｌｌ  Ｇａｐ）および／またはセルギャップの均一性などを考慮して、前記の数値は変更できる。
【００９６】
前記複数のスペーサーは、そのスペーシングの正規分布図が所定の形態を示すように配置され得る。
【００９７】
前記でスペーシングの正規分布図は、スペーサー間のピッチをＸ軸とし、全体のスペーサーの中で、当該ピッチを有するスペーサーの比率をＹ軸として示した分布図であり、このとき、スペーサーの比率は、全体のスペーサーの数を１としたときに求められる比率である。
【００９８】
これらの分布図の例は、図１８に示されている。また、本明細書において、前記スペーシング正規分布図に関連する説明でのピッチは、前述した閉図形である三角形、四角形、または六角形での辺の長さである。
【００９９】
前記分布図は、公知の乱数座標プログラム、例えば、ＣＡＤ、ＭＡＴＬＡＢ、またはＳＴＥＬＬＡ乱数座標プログラムなどを使用して求めることができる。
【０１００】
一例において、前記複数のスペーサーは、前記分布図のハーフハイト面積が０．４から０．９５の範囲内になるように配置され得る。前記ハーフハイト面積は、他の例で、０．６以上、０．７以上、または０．８５以上であり得る。また、前記ハーフハイト面積は、他の例で、０．９以下、０．８５以下、０．８以下、０．７５以下、０．７以下、０．６５以下、０．６以下、０．５５以下、または０．５以下であり得る。
【０１０１】
前記複数のスペーサーは、前記分布図でのハーフハイト幅ＦＷＨＭと平均ピッチ（Ｐｍ）の比（ＦＷＨＭ／Ｐｍ）が１以下になるように配置され得る。前記比（ＦＷＨＭ／Ｐｍ）は、他の例で、０．０５以上、０．１以上、０．１１以上、０．１２以上、または０．１３以上であり得る。また、前記比（ＦＷＨＭ／Ｐｍ）は、他の例で、約０．９５以下、約０．９以下、約０．８５以下、約０．８以下、約０．７５以下、約０．７以下、約０．６５以下、約０．６以下、約０．５５以下、約０．５以下、約０．４５以下、または約０．４以下であり得る。
【０１０２】
前記の平均ピッチＰｍは、前述した閉図形である三角形、四角形、または六角形を形成するように、少なくとも８０％以上、８５％以上、９０％以上、または９５％以上のスペーサーを選択したときに選択されたスペーサーによって形成される三角形、四角形、または六角形の各辺の長さの平均である。また、前記のスペーサーは、形成された三角形、四角形、または六角形が互いに頂点は共有しないように選択される。
【０１０３】
前記複数のスペーサーは、前記分布図でのハーフハイト幅ＦＷＨＭが０．５μｍから１，０００μｍの範囲内になるように配置され得る。前記ハーフハイト幅ＦＷＨＭは、他の例で、約１μｍ以上、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上、６μｍ以上、７μｍ以上、８μｍ以上、９μｍ以上、１０μｍ以上、１１μｍ以上、１２μｍ以上、１３μｍ以上、１４μｍ以上、１５μｍ以上、１６μｍ以上、１７μｍ以上、１８μｍ以上、１９μｍ以上、２０μｍ以上、２１μｍ以上、２２μｍ以上、２３μｍ以上、または２４μｍ以上であり得る。他の例で、前記のハーフハイト幅ＦＷＨＭは、約９００μｍ以下、８００μｍ以下、７００μｍ以下、６００μｍ以下、５００μｍ以下、４００μｍ以下、３００μｍ以下、２００μｍ以下、１５０μｍ以下、１００μｍ以下、９０μｍ以下、８０μｍ以下、７０μｍ以下、６０μｍ以下、５０μｍ以下、４０μｍ以下、または３０μｍ以下であり得る。
【０１０４】
前記複数のスペーサーは、前記スペーシング正規分布図の最大高さＦｍａｘが０．００６以上であり、１未満になるように配置され得る。前記最大高さＦｍａｘは、他の例で、約０．００７以上、約０．００８以上、約０．００９以上、または約０．００９５以上であり得る。また、前記最大高さＦｍａｘは、他の例で、約０．９以下、約０．８以下、約０．７以下、約０．６以下、約０．５以下、約０．４以下、約０．３以下、約０．２以下、約０．１以下、約０．０９以下、約０．０８以下、約０．０７以下、約０．０６以下、約０．０５以下、約０．０４以下、約０．０３以下、または約０．０２以下であり得る。
【０１０５】
複数のスペーサーが前記のような形態のスペーシング正規分布図を有するように配置されることにより、前記基板を介して光学デバイスを実装したときに、スペーサーが基板間のピッチ（Ｃｅｌｌ  Ｇａｐ）を均一に維持しながら、いわゆるモアレ現象を誘発させず、均一な光学特性が確保されるようにすることができる。
【０１０６】
複数のスペーサーが前記のように不規則性と規則性を同時に有するように配置されるため、不規則図という概念が導入される。以下、前記のような形のスペーサーの配置を設計するための方式を説明する。
【０１０７】
前述した規則性と不規則性を同時に有するスペーサーの配置を達成するために、頂上の配置状態から出発して不規則性を有するようにスペーサーを再配置するステップを実行する。
【０１０８】
前記の頂上の配置状態は、複数のスペーサーが基材層上にすべての辺の長さが同じ正三角形、正方形、または正六角形を形成することができるように配置された状態である。図１９は、一例として、スペーサーが、前記正方形を形成するように配置された状態である。この状態での正方形の一辺の長さＰは、前述した頂上ピッチと同一であり得る。前記のような配置状態で、１つのスペーサーが存在する地点を基準に、前記の一辺の長さＰに対して一定の比率となる長さの半径を有する円形の領域を指定し、その領域内で前記一つのスペーサーが無作為に移動できるようにプログラムを設定する。例えば、図１９は、前記の長さＰ比５０％の長さ（０.５Ｐ）の半径を有する円形の領域を設定し、その領域内の任意の地点に前記スペーサーが移動する形態を模式的に示す。前記のような移動を、少なくとも８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、または１００％（すべてのスペーサー）のスペーサーに適用して、前述した配置を達成することができる。
【０１０９】
前記のような設計方式において、長さＰに対する前記円形の領域の半径の比率が不規則図として定義されることができる。例えば、図１９に示された場合において、不規則図は約５０％である。
【０１１０】
一例において、前記設計方式での不規則図は、約５％以上、約１０％以上、約１５％以上、約２０％以上、約２５％以上、約３０％以上、約３５％以上、約４０％以上、約４５％以上、約５０％以上、約５５％以上、約６０％以上、または約６５％以上であり得る。前記不規則図は、一例で、約９５％以下、約９０％以下、約８５％以下、または約８０％以下であり得る。 
【０１１１】
前記のような方式で、スペーサーの配置を設計し、設計された配置に応じてスペーサーを形成することにより、前述した不規則性と規則性を同時に有する配置を達成することができる。
【０１１２】
また、前記では、頂上の状態が正方形から出発する場合を例としたが、前記の頂上の状態は、正三角形や正六角形などの他の図形であり得、その場合にも、前述した配置が達成されることができる。
【０１１３】
また、前記のような方式でスペーサーの配置を設計するための手段は、特に制限されず、公知の乱数座標プログラム、例えば、ＣＡＤ、ＭＡＴＬＡＢ、ＳＴＥＬＬＡ、またはＥｘｃｅｌ乱数座標プログラムなどを使用できる。
【０１１４】
例えば、前記のような方式で、まずスペーサーの配置を設計した後に、当該設計によるパターンを有するマスクなどを製造し、当該マスクを前述したリソグラフィーやインプリンティング方式等に適用して、前記のようなスペーサーを実装することができる。
【０１１５】
本出願は、また、前記のような基板を使用して形成した光学デバイスについてのものである。
【０１１６】
本出願の例示的な光学デバイスは、前記基板および前記基板と対向配置され、前記基板のスペーサーによって前記基板との間隔が維持された第２基板を含み得る。
【０１１７】
前記光学デバイスで、２つの基板との間の間隔には、光変調層が存在し得る。本出願で、用語光変調層には、入射された光の偏光状態、透過率、色調、反射率などの特性のうち、少なくとも一つの特性を目的に応じて変化させることができる公知のすべての種類の層が含まれ得る。
【０１１８】
例えば、前記光変調層は、液晶物質を含む層として、電圧、例えば、垂直電界や水平電界のオンオフ（Ｏｎ−Ｏｆｆ）によって拡散モードと透過モードとの間でスイッチングされる液晶層であるか、または透過モードと遮断モードとの間でスイッチングされる液晶層であるか、または透過モードとカラーモードでスイッチングされる液晶層、または互いに異なる色のカラーモードとの間をスイッチングする液晶層であり得る。
【０１１９】
前記のような作用を実行することができる光変調層、例えば、液晶層は、様々に公知されている。一つの例示的な光変調層としては、通常の液晶ディスプレーに使用される液晶層の使用が可能である。他の例で、光変調層は、様々な形態の、いわゆるゲストホスト液晶層（Ｇｕｅｓｔ  Ｈｏｓｔ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｌａｙｅｒ）、高分子分散型液晶層（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、画素分離型液晶層（Ｐｉｘｅｌ−ｉｓｏｌａｔｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、浮遊粒子デバイス（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）、または電気変色デバイス（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）等であり得る。
【０１２０】
前記の高分子分散型液晶層（ＰＤＬＣ）は、いわゆるＰＩＬＣ（Ｐｉｘｅｌ  Ｉｓｏｌａｔｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＰＮＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、またはＰＳＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｔａｂｌｉｚｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などを含む上位概念である。高分子分散型液晶層（ＰＤＬＣ）は、例えば、高分子ネットワークおよび前記高分子ネットワークと像分離した状態で分散している液晶化合物を含む液晶領域を含み得る。
【０１２１】
前記のような光変調層の実装方式や形態は、特に制限されず、目的に応じて、公知の方式を制限なしに採用することができる。
【０１２２】
また、前記光学デバイスは、必要な場合、追加的な公知の機能性層、例えば、偏光層、ハードコーティング層および／または反射防止層などもさらに含み得る。
【発明の効果】
【０１２３】
本出願は、特定の形のスペーサーが形成された基板、前記スペーサー上に形成された配向膜を含む基板およびこれらの基板を使用した光学デバイスについてのものである。本出願では、基板上に形成されるスペーサーの形状を制御することにより、その上部に配向膜を形成し、配向処理をする場合にも、スペーサーの段差などによる影響を受けず、均一な配向処理が可能であり、これによって優れた光学性能の光学デバイスを提供できる基板などが提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本出願のスペーサーの形の模式図である。
【図２】本出願のスペーサーの形の模式図である。
【図３】本出願のスペーサーの形の模式図である。
【図４】本出願のスペーサーの形の模式図である。
【０１２５】
【図５】本出願のスペーサーの形を説明するための図である。
【図６】本出願のスペーサーの形を説明するための図である。
【図７】本出願のスペーサーの形を説明するための図である。
【図８】本出願のスペーサーの形を説明するための図である。
【図９】本出願のスペーサーの形を説明するための図である。
【図１０】本出願のスペーサーの形を説明するための図である。
【０１２６】
【図１１】一例によって、本出願のスペーサーの製作に使用できるマスクの形を示す図である。
【０１２７】
【図１２】図１１に示されたマスクを使用してスペーサーを製作する過程の模式図である
【０１２８】
【図１３】スペーサー上に形成された配向膜の断面の模式図である。
【図１４】スペーサー上に形成された配向膜の断面の模式図である。
【０１２９】
【図１５】スペーサー間のピッチを説明するための図である。
【図１６】スペーサー間のピッチを説明するための図である。
【図１７】スペーサー間のピッチを説明するための図である。
【０１３０】
【図１８】スペーサーの分布図の例である
【０１３１】
【図１９】不規則図を実装する方式を説明するための図である。
【０１３２】
【図２０】実施例で製造されたスペーサーの形を示す写真である。
【図２１】図２０のスペーサー上に配向膜が形成された場合を示す写真である。
【図２２】実施例で製造されたスペーサーの形を示す写真である。
【０１３３】
【図２３】実施例７および比較例１のデバイスの性能を比較する図である。
【図２４】実施例７および比較例１のデバイスの性能を比較する図である。
【図２５】実施例７および比較例１のデバイスの性能を比較する図である。
【発明を実施するための形態】
【０１３４】
以下、実施例を通じて本出願を具体的に説明するが、本出願の範囲が下記の実施例により制限されるものではない。
【０１３５】
［実施例１］
【０１３６】
図１１に示されたような形のインプリンティングマスクを製造し、これを使用して半球状のスペーサーを製造した。インプリンティングマスクは、図１１に示された形に応じてＰＥＴ（Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）本体９０１に凹部９０１１を形成し、凹部９０１１が形成されない面に遮光層（ＡｌＯｘＮｙ）９０２を形成した後に、前記遮光層９０２と凹部９０１１上に離型層を形成して製造した。このとき、凹部は、幅が約２４μｍから２６μｍの範囲内であり、約９μｍから１０μｍ程度である半球状に形成した。また、スペーサーの配置が図１９に記載された不規則図が約７０％程度になるように、前記凹部を形成した。
【０１３７】
ＰＣ（Ｐｏｌｙ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）基材層（図１２の１００）上に結晶質のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）電極層を形成し、その上に公知の素材で遮光層を形成した。次に、前記基材層の遮光層上にカラムスペースの製造に使用される通常の紫外線硬化型アクリレート系バインダーおよび開始剤の混合物（ＵＶレジン）を約２から３ｍＬ程度滴加（Ｄｒｏｐｐｉｎｇ）した。続いて、前記インプリンティングマスクで前記滴加した混合物を圧着して、基材層、電極層、遮光層、ＵＶレジン層およびインプリンティングマスク層を含む積層体を形成した状態で紫外線を照射して前記ＵＶレジン層を硬化させた。このような工程を通じて、マスク９００の凹部パターンによるレンズの集光効果を得ることができるため、硬化部位の硬化度を高めることができる。
【０１３８】
その後、未硬化したＵＶレジン層２００を除去（現像）し、未硬化したＵＶレジン層が除去された部位の遮光層を除去（エッチング）し、ＰＣ基材層のＩＴＯ電極層および遮光層上に半球状のスペーサーを形成した。
【０１３９】
図２０は、前記のような方式で製造された半球状のスペーサーの写真を示す。図２０に示された半球状のスペーサーは、半球部の断面の高さが約１０μｍ程度であり、幅は、約２５μｍ程度であり、最大曲率は、約８０ｍｍ−１程度であった。また、スペーサーの全体の高さは、約１２μｍから１３μｍ程度であり、幅は、約２５μｍ程度であった。
【０１４０】
図２０に示されたようなスペーサーが形成された基材層上に、通常のポリイミドラビング配向膜を塗布し、ラビングして配向膜を形成した。
【０１４１】
図２１は、前記のようなスペーサー上に形成された配向膜の図面であり、幅は約２９μｍ程度であり、高さは、約１１．５μｍ程度である。 
【０１４２】
［実施例２から６］
【０１４３】
実施例１と同じ方式で半球状のスペーサーを製作するが、インプリンティングマスクの圧着程度を調節して、全体スペーサーの高さが異なる５種の半球状のスペーサーをさらに製造した。
【０１４４】
図２２は、前記のような方式でそれぞれ製造されたスペーサーとして、左側上端から右側に３つの写真は、それぞれ全体の高さがそれぞれ９．５μｍ（最大曲率：約１０５ｍｍ−１）、１０μｍ（最大曲率：約１００ｍｍ−１）および１０．５μｍ（最大曲率：約９５ｍｍ−１）であるスペーサーの写真であり、左側下端から右側に２つの写真は、それぞれ全体の高さが１１μｍ（最大曲率：約９０ｍｍ−１）および１２μｍ（最大曲率：約８３ｍｍ−１）であるスペーサーの写真である。
【０１４５】
［実施例７および比較例１］
【０１４６】
実施例１で製造した配向膜が形成された基板と、従来、通常のスペーサーであるボールスペーサーを適用した基板を使用して性能を比較した。前記両者は、スペーサーとして、実施例１で製造したスペーサーとボールスペーサーをそれぞれ使用したことを除けると、他の条件は同じである。
【０１４７】
前記スペーサーおよびその上部に配向膜が形成された基板を他のＰＣ基板と対向配置させた後、その間に液晶化合物と二色性染料を注入して電気的信号を介して遮光および投光状態が実装されるデバイスをそれぞれ製造した。図２３は、前記実施例１の基板を適用した場合に、遮光状態での光漏れを評価した結果であり、図２４は、前記ボールスペーサーを適用した基板を適用したデバイス（比較例１）の遮光状態での光漏れを評価した結果である。図２３と図２４の比較から本実施例の場合、均一な配向処理により光漏れの発生が抑制されることを確認することができる。
【０１４８】
図２５は、前記実施例１の基板を適用したデバイス（ＣＳ、実施例７）とボールスペーサーを適用したデバイス（Ｂａｌｌ、比較例１）の初期透過率、駆動Ｈａｚｅ、Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｒａｔｉｏおよびイメージの視認性を評価した結果を示すが、実施例７の場合が、より優れた性能を示すことがわかる。
【図１】
2020525834.tif 000003
【図２】
2020525834.tif 000004
【図３】
2020525834.tif 000005
【図４】
2020525834.tif 000006
【図５】
2020525834.tif 000007
【図６】
2020525834.tif 000008
【図７】
2020525834.tif 000009
【図８】
2020525834.tif 000010
【図９】
2020525834.tif 000011
【図１０】
2020525834.tif 000012
【図１１】
2020525834.tif 000013
【図１２】
2020525834.tif 000014
【図１３】
2020525834.tif 000015
【図１４】
2020525834.tif 000016
【図１５】
2020525834.tif 000017
【図１６】
2020525834.tif 000018
【図１７】
2020525834.tif 000019
【図１８】
2020525834.tif 000020
【図１９】
2020525834.tif 000021
【図２０】
2020525834.tif 000022
【図２１】
2020525834.tif 000023
【図２２】
2020525834.tif 000024
【図２３】
2020525834.tif 000025
【図２４】
2020525834.tif 000026
【図２５】
2020525834.tif 000027
【国際調査報告】
2020525834.tif 000028
2020525834.tif 000029
2020525834.tif 000030
2020525834.tif 000031