DE2330909A1 - Verfahren zur erzeugung einer schicht zur homoeotropen orientierung von fluessigen kristallen - Google Patents

Verfahren zur erzeugung einer schicht zur homoeotropen orientierung von fluessigen kristallen

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Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, den 18.11, ," j Berlin und München Witteisbacherplatz 2
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Verfahren zur Erzeugung einer Schicht zur homöotropen Orientierung von flüssigen Kristallen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Schicht zur homöotropen oder verkippt homöotropen Orientierung von Flüssigkristallen, insbesondere in einer Anzeigevorrichtung mit einer flüssigkristallinen Schicht zwischen zwei Trägerplatten, von denen mindestens eine transparent ist und mit einer dünnen Schicht zwischen mindestens einer der Trägerplatten und der Flüssigkristallschicht, die eine homöotrope bzw. verkippt homöotrope Orientierung der Flüssigkristallmoleküle bewirkt.
Eine homöotrope Fltissigkristallmolekülausgangsorientierung (FlüssigkristallmoleküTe senkrecht zu den Ebenen der Trägerplatten) ist in einem Flüssigkristallanzeigesehirm dann notwendig, wenn z.B. zur Anzeige der sog. DAP (Deformation aufgerichteter Phasen) - Effekt ausgenützt wird. Dazu befindet sich die homöotrop orientierte Flüssigkristallschicht zwischen zwei gekreuzten Polarisatoren. Das in die Flüssigkristallschicht eintretende linear polarisierte Licht erfährt hier keine Änderung der Polarisationsrichtung und wird deshalb am nachfolgenden gekreuzt aufgestellten Polarisator vollständig ausgelöscht. Wird an die Flüssigkristallschicht ein elektrisches Feld angelegt, dann wird der Ordnungszustand der Flüssigkristallmoleküle und damit die Polarisation des Lichtes in Abhängigkeit von der Größe des elektrischen Feldes geändert, so daß ein entsprechender Lichtanteil den nachfolgenden Polarisator passieren kann.
Nach üchida et al (Jap.J.Appl.Phys., Vol. 11 Nr. 10, 1972, S. 1559 bis 1565) läßt sich eine homöotrope Orientierung
VPA 9/710/3056 WR/The -2-
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der Flüssigkristallmoleküle durch Aufbringen einer Schicht, z.B. aus lecithin, APAP (Anisyliden-p-Aminophenol) oder EBPAP (p-Ethoxy-Benzyliden-p'-Aminophenol) auf die an die Flüssigkristallschicht angrenzende Oberfläche der Trägerplatten erreichen. Der Orientierungseffekt wird dort über eine polare Wechselwirkung zwischen bestimmten Orientierungε-mitteln und bestimmten Flüssigkristallmolekülen erklärt.
Die Flüssigkristalle müssen also auf das jeweilige Orientierungsmittel abgestimmt sein. Die dort genannten Orientierungsmittel verursachen eine mehr oder minder große Zunahme der leitfähigkeit der Flüssigkristallschicht. Außerdem zersetzen sich die Orientierungsmittel bei höheren Temperaturen. Dies führt besonders bei der Versiegelung von Flüssigkristallzellen mit Glaslot zu erheblichen Schwierigkeiten.
Den auf Flüssigkristalle wirkenden hömöotropen Orientierungseffekt einer Oberflächenstruktur mit einem matrixartigen Rillenmuster hat D.W. Berreman in Phys.Review letters, Vol.28, 1972, 1683 bis 1686 mit der elastischen Kontiniumstheorie beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur hömöotropen Orientierung von flüssigen Kristallen mit einer Schicht auf einer Trägerplatte anzugeben, welche ohne Nachbehandlung alle Flüssigkristallmoleküle senkrecht oder schräg zur Schichtoberfläche orientiert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die Trägerplatten senkrecht bzw. schräg zu diesen ein Material aufgedampft wird, wodurch ein normal bzw. schräg zu den Trägerplatten gerichtetes säulenförmiges Gefüge des aufgedampften Materials entsteht.
VPA 9/710/3056 -3-
409882/0818
Es ergibt sich'also "bereite beim Aufdampfen der Orientierungsschicht senkrecht auf eine !Trägerplatte eine Oberflächenstruktur, bei welcher die aus einem Molekülgefüge bestehenden Säulen der Aufdampfrichtung entsprechen, d.h. im genannten Fall senkrecht zur Oberfläche der Trägerplatte vorliegen und durch Wechselwirkung mit der Flüssigkristallschicht eine homöotrope Orientierung bewirken. Eine polare Wechselwirkung ergibt sich dabei durch Wechselwirkungen von polaren Gruppen der aufgedampften Schichten und polarer Endgruppen von Flüssigkristallmolekülen.
Vorteilhafterweise wird das Aufdampf material notfalls nur an vorgegebenen Stellen der Trägerplatten aufgebracht.
Als Material dieser Schicht wird insbesondere Magnesiumfluorid, Thoriumfluorid, Zinksulfid, Aluminiumoxyd oder Thoriumoxyd verwendet. Diese Materialien wirken auf viele der bekannten Flüssigkristalle orientierend und sind praktisch ohne Einfluß auf deren ursprüngliche Leitfähigkeit.
Um beispielsweise eine MgFp-Schicht aufzubringen, werden in einer Vakuumaufdampfanlage ein Tiegel aus Tantal mit MgFp und die Trägerplatte in einem Abstand von 400 mm voneinander aufgebracht. Der Tiegel wird durch eine Widerstandsheizung auf ca. 15000C gebracht und das MgF2 bei einem Druck von einigen 10 Torr etwa 1 Minute verdampft. Die sich auf der Trägerplatte bildende Mgfo-Schicht weist dann auch an ihrer Randfläche ein praktisch senkrecht zur Trägerplatte gerichtetes säulenförmiges Geftige auf.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    ι 1 .j Verfahren zur Erzeugung einer Schicht zur homöotropen oder verkippt homöotropen Orientierung von Flüssigkristallen, insbesondere in einer Anzeigevorrichtung mit einer Flüssigkristallschicht zwischen zwei Trägerplatten, von denen mindestens eine transparent ist und mit einer dünnen Schicht zwischen mindestens einer der Irägerplatten und der flüssigkristallinen Schicht, die eine homöotrope bzw. verkippt homöotrope Orientierung der Flüssigkristallmoleküle bewirkt, dadurch gekennzeich net , daß auf die Trägerplatten senkrecht bzw. schräg zu diesen ein Material aufgedampft wird, wodurch ein normal bzw. schräg zu den Trägerplatten gerichtetes säulenförmiges Gefüge des aufgedampften Materials entsteht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net , daß.das senkrechte Aufdampfen durch einen im Vergleich zur Bedampf ungsflache großen Abstand der Trägerplatte von der Aufdampfquelle zustande kommt.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Aufdampfmaterial an vorgegebenen Stellen der Trägerplatten aufgebracht wird.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch ge kennzeichnet , daß als Material Magnesiumfluorid gewählt wird.
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet , daß als Material Thorimfluorid gewählt wird.
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet , daß als Material Zinksulfid
    j. gewählt wird.
    VPA 9/710/3056 409882/0618 -5-
  7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3f dadurch g e kennzeich net , daß als Material Aluminiumoxid gewählt wird.
  8. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 "bis 3» dadurch g e kennzeichnet , daß als Material Thoriumoxyd gewählt wird.
    VPA 9/710/3056
    409882/0618
DE19732330909 1973-06-18 1973-06-18 Verfahren zur erzeugung einer schicht zur homoeotropen orientierung von fluessigkristallen Granted DE2330909B2 (de)

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