DE2538331A1

DE2538331A1 - Fluessigkristallanzeigeelement

Info

Publication number: DE2538331A1
Application number: DE19752538331
Authority: DE
Inventors: Masakazu Fukai; Katsuji Hattori; Akio Moriyama; Yasuhiro Nishizawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1975-08-28
Publication date: 1976-03-18
Also published as: JPS5126562A; CA1040295A; DE2538331B2; FR2283499B1; US3982820A; FR2283499A1; DE2538331C3; GB1490446A; JPS5419300B2

Description

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LW/XI/A1033-04

MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD., 1006, Oaza Kadoma, Kadoma-shi, Osaka, Japan

Flüssigkristallanzeigeelement

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkristallanzeigeelement mit durchsichtigen Substraten, die auf der Innenseite mit durchsichtigen Dünnschichtelektroden beschichtet sind. Insbesondere betrifft die Erfindung Flüssigkristallanzeigeelemente mit verbesserter Ausrichtung der Flüssigkristallrnoleküle.

Gebräuchliche Anzeigeelemente der genannten Art weisen häufig im Flüssigkristall eine schraubenförmige kollektive Ausrichtungstextur oder Struktur oder eine homogene Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle auf. Zur Erzeugung beider Ausrichtungsstrukturen sind die mit dem Flüssigkristall in Berührung stehenden Oberflächen des Substrates, in der Hegel einer Glasplatte, und der Dünnschichtelektroden so behandelt, dass sie Oberflächenstrukturen mit ausgeprägter Vorzugsrichtung aufweisen. Die Flüssigkristallmolekül, die mit diesen Oberflächen unmittelbar in Berührung stehen, richten sich parallel zu diesen Vorzugsorientierungen der Oberflächenstruktur aus. Sind die Oberflächenstrukturen beider Substrate der optischen Zelle des Flüssigkristallanzeigeelementes parallel zueinander ausgerichtet, so sind sämtliche Moleküle des Flüssigkristalls parallel zueinander in einer einzigen

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Richtung ausgerichtet. Diese Textur bezeichnet man als "homogen". Sind die Oberflächenstrukturen der Substrate bzw. der Dünnschichtelektroden nicht parallel zueinander ausgerichtet, so sind die unmittelbar an der Oberfläche liegenden Flüssigkristallmoleküle auf beiden Substraten parallel zur jeweiligen Oberflächenstruktur ausgerichtet, wobei die im Inneren des Flüssigkristalls liegenden Moleküle derart ausgerichtet sind, dass sie in Form einer Schraubenbewegung von einer Substratausrichtung in die andere übergehen. Es entsteht im Flüssigkristall also eine schraubenförmige Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle, eine sogenannte Schraubentextur oder schraubenförmige Struktur. Gebräuchlicherweise stehen die Vorzugsrichtungen der Oberflächenstrukturen der beiaen Substrate eines Flüssigkristallanzeigelementes im rechten Winkel aufeinander, so dass die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle von einer Substratoberfläche zur gegenüberliegenden Substratoberfläche einen viertel Schraubengang beschreibt.

Es sind zahlreiche Verfahren bekannt» die dem Zweck dienen, einer mit dem Flüssigkristall in Berührung stehenden Oberfläche eines Flüssigkristallanzeigeeleraentes solch eine die Flüssigkr.istallmoleküle ausrichtende Oberflächenstruktur zu erteilen., Beispielsweise wird die Oberfläche mit Watte, einem weichen Tuch oder Papier gerieben oder wird zunächst ein Polyvinylalkoholüberzug auf die Oberfläche aufgebracht, der dann ebenfalls in einer bestimmten Richtung gerieben, gestrichen oder poliert wird. Beim Reiben der unbehandelten Oberfläche des Anzeigeelementes kann keine gleichmässige Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle über die gesamte Anzeigefläche des Anzeigeelementes erzielt werden. Ausserdem hat sich gezeigt, dass die ausrichtende Wirkung der so behandelten Oberflächen recht rasch nachlässt, so dass die Standzeit der so hergestellten Flüssigkristallanzeigeelemente nur relativ kurz ist. Die kurze Standzeit des Elementes ist auch der wesentliche Nachteil jener Flüssigkristall-

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anzeigeelemente, die bearbeitete Polyvinylalkoholüberzüge aufweisen. Auch die ausrichtende Wirkung der Polyvinylalkoholoberflache lässt rasch nach. Ausserdem enthalten die PoIyvinylalkoholüberzüge stets eine geringe Menge Wasser, wodurch eine unerwünschte Erniedrigung des elektrischen Widerstandes der Zelle des Anzeigeelementes hervorgerufen wird. Die Betriebszuverlässigkeit und die Standzeit der Zelle und der Ausrichtung werden dadurch beeinträchtigt.

Ausserdem ist bekannt, die mit dem Flüssigkristall in Berührung stehenden Oberflächen der Substrate eines Flüssigkristallanzeigeelementes mit polymerem Kohlenstoffinonofluorid zu beschichten. Die optischen Zellen dieser Anzeigeelemente lassen sich jedoch nicht oder nur mit grossem Aufwand ausreichend dicht verschliessen.

Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkristallanzeigeelement der genannten Art zu schaffen, das einen verbesserten Wirkungsgrad der kollektiven Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle, eine verlängerte Standzeit dieser Ausrichtung, eine erleichterte Herstellbarkeit, insbesondere einen einfach herstellbaren vollkommen hermetischen Verschluss der Zelle und ein chemisch vollkommen stabiles und inertes Verhalten der mit dem Flüssigkristall in Berührung stehenden Oberflächen des Anzeigeelementes aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Anzeigeelement der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch einen mit dem Flüssigkristall in Berührung stehenden überzug aus hexagonalem Bornitrid auf den inneren Substratoberflächen und bzw. oder den Dünnschichtelektroden.

Die Erfindung schafft also ein Flüssigkristallanzeigeelement mit einem Paar durchsichtiger Substrate, von denen jedes

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einen dünnen durchsichtigen, elektrisch leitenden Übeiaig auf der inneren Oberfläche trägt. Auf dieser inneren Oberfläche jedes der Substrate und den Oberflächen des elektrisch leitenden Überzugs ist ein Überzug aus Bornitrid mit hexagonaler Kristallstruktur aufgebracht. Die Oberfläche der Bornitridüberzüge steht mit dem Flüssigkristall in Berührung. Die mit dem Flüssigkristall in Berührung stehende Oberfläche der Bornitridschicht weist eine nach einer Vorzugsrichtung ausgerichtete Struktur auf, die die Flüssigkristallmoleküle auszurichten vermag. Durch diesen Aufbau des Flüssigkristallanzeigeelementes werden sowohl die chemische Stabilität des Anzeigeelementes als auch die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in überraschender Weise verbessert.

Wenn die Dünnschichtelektrode die gesamte innere Oberfläche des Substrats bedeckt, liegt der Bornitridüberzug nur auf der Oberfläche dieser Dünnschichtelektrode.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch ein Flüssigkristallanzeigeelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 2 einen Schnitt der in Fig. 1 gezeigten Art durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Auf der Oberfläche eines Glassubstrats 2 ist ein dünner durchsichtiger und elektrisch leitender Überzug 1 ausgebildet und nach einem vorgegebenen Muster geätzt. Diese Oberfläche des Substrats 2 wird in einer bestimmten Rieh-

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tung mit einem Gazetuch gerieben, an dem feinkörniges Bornitridpulver (BN) haftet. Der Mitbeiwert des Durchmessers der Bornitridteilchen liegt in der Grössenordnung von 1 /um. Durch dieses Reiben mit der mit Bornitridpulver bestäubten Gaze wird auf der Oberfläche des Substrats 2 und der mustermässig geätzten Dünnschichtelektroden 1 ein Bornitridüberzug 3 gebildet.

Die Oberfläche des gegenüberliegenden Substrats 5 ist mit einem durchsichtigen und elektrisch leitenden Überzug 4 beschichtet. Diese Oberfläche des Substrats 5, also die Oberfläche der Dünnschichtelektrode 4, wird in der beschriebenen /ieise ebenfalls in einer Richtung mit Bornitridpulver gerieben. Die Substrate sind dabei so zueinander angeordnet, dass die beiden Reibrichtungen bzw. so erzeugten Vorzugsrichtungen der Oberflächenstruktur senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Auf der Oberfläche des Substrats 5 bzw. der Dünnschichtelektrode 4 wird auf diese vfeise der Bornitridüberzug 6 gebildet. Die beiden Substrate werden so zum Anzeigeelement oder zur optischen Zelle des Anzeigeelementes zusammengefügt, dass sie einen lichten Abstand von etwa 10 Aim voneinander aufweisen. In die dadurch gebildete optische Zelle wird ein nematischer Flüssigkristall 7 gefüllt. Im Flüssigkristall bildet sich eine schraubenförmige kollektive Ausrichtungsstruktur der Flüssigkristallmoleküle aus. Der Grad der Ausrichtung wird zwischen gekreuzten Nicol¹sehen Polarisatoren geprüft. Dabei zeigt sich, dass die Moleküle des Flüssigkristalls 7 über die gesamte Anzeigefläche der so hergestellten Zelle gleichmässig ausgerichtet sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist darauf zu achten, dass die mit Bornitrid zu beschichtenden Oberflächen sauber sind. Die Oberflächen der Dünnschichtelektroden, die gebräuchlicherweise und vorzugsweise aus Indiumoxid oder Zinnoxid oder deren Legierungen bestehen, werden durch eine

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/Wärmebehandlung gereinigt. Durch eine solche Reinigung der mit dem Bornitrid zu beschichtenden Oberflächen wird eine verbesserte und eine gleichmassigere Haftung des Bornitrids auf den zu beschichtenden Oberflächen erzielt. Dadurch wird auch die Güte des erhaltenen Anzeigeelementes verbessert.

Das zur Herstellung der Überzüge 3 und 6 verwendete Bornitrid, BN, besitzt eine sehr hohe thermische Zersetzungstemperatur und i3t chemisch sehr stabil. Es ist gegenüber den Flüssigkristallmolekülen vollkommen inert. Aufgrund dieser Eigenschaften wird eine sehr lange nutzbare Standzeit der die Flüssigkristallmoleküle ausrichtenden Wirkung der Bornitridoberflächenstruktur erzielt. Durch das einfache re\bende Aufstäuben oder Aufstreichen des Bornitridpulvers ist dabei gleichzeitig ein billiger und einfacher Weg zur Herstellung dieser Überzüge gegeben.

Da die Zersetzungstemperatur des hexagonalen Bornitrids über 700 °C liegt, können die mit dem Bornitridpulver behandelten Glassubstrate 2 und 5 durch Glasflussmasse miteinander verbunden und versiegelt werden. Die zu diesem Zweck üblicherweise verwendeten Gläser müssen bei Temperaturen im Bereich von 350 bis 600 ⁰C verarbeitet werden, können also zum Vershliessen der Anzeigeelemente der Erfindung ohne weitere Vorsichtsmassnahmen verwendet werden. Dieser Vorzug unterscheidet das Anzeigeelement der Erfindung wesentlich von anderen bekannten Strukturen mit Oberflächenvorzugsstruktur der Substrate. Beim Versiegeln bzw. Verschliessen der Zelle eines Anzeigeelementes, dessen Substrate mit Bornitrid behandelt sind, kann kein Unterschied in der Qualität und der Standzeit der Ausrichtung der Moleküle des Flüssigkristalls festgestellt werden zwischen einer Zelle, die mit einer Glasmasse bei 450 °C verschlossen wurde,und einer Zelle, die bei Raumtemperatur verschlossen wurde. Im Gegensatz dazu kann eine nach dem Stand der Technik mit

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polymerem Kohlenstoffmonofluorid innenseitig beschichtete Zelle eines Flüssigkristallanzeigeelementes bereits bei 200 °C nicht mehr einwandfrei dichtend verschlossen werden.

In der Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Auf der Oberfläche einer der Glassubstrate 2 ist in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise ein durchsichtiger dünner elektrisch leitender Film 1 aufgebracht und inustermässig geätzt. Die freigelegte Substratoberfläche und die inustermässig ausgeätzten Dünnschichtelektroden 1 werden mit einem 100 nm dicken SiO₂-tiberzug versehen. Der SiO₂-tJberzug 10 ist eine Isolator schicht. Auf dem Si0₂-Uberzug 10 wird der Bornitridüberzug 3* in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise aufgebracht. Auf der Oberfläche des gegenüberliegenden Substrats 5 wird ebenfalls ein durchsichtiger und elektrisch leitender Überzug gebildet. Auch auf dieser Dünnschichtelektrode wird ein SiO₂-Überzug 11 aufgebracht. Dieser SiO₂-Überzug 11 wird mit einem Bornitridüberzug 6* beschichtet, der ebenfalls in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise aufgebracht wird. Statt der Si0₂-Schicht kann auch ein Glasüberzug oder unter Umständen ein SiO-Überzug verwendet werden.

Das zur Herstellung des Bornitridüberzuges verwendete Bornitridpulver ist vorzugsweise so feinkörnig wie möglich. Ein solcher Bornitridüberzug ist bereits selbst ein guter elektrischer Isolator. Wenn, daher das Bornitridpulver den nicht mit der Dünnschichtelektrode 1 oder 4 beschichteten Oberflächen der Substrate 2 oder 5 anhaftet, wird das Anzeigeverhalten des Elementes in keiner Weise beeinflusst. Die Gefahr einer Überbrückung der einzelnen Elektroden ist also ausgeschlossen.

Der Wirkungsgrad der nach einer Vorzugsrichtung strukturierten Bornitridoberfläche in bezug auf die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle ist in den Strukturen nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgeprägter als in den

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Strukturen nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Durch das zusätzliche Aufbringen der SiOp-Schicht bzw. einer anderen Isolatorschicht wird also die durch die Bornitridschicht bewirkte Molekülausrichtung verstärkt. Dieser synergistische Effekt ist bislang noch nicht ausreichend erklärbar. Er ist technisch jedoch um so vorteilhafter, als die Standzeit und die UV-Beständigkeit von Dünnschichtelektroden durch eine SiO₂-Beschichtung wesentlich erhöht werden können. Die auf den SiO2-Überzügen aufgebrachten Bornitridüberzüge 3' und 6' vermögen,die Ausrichtung der Moleküle des Flüssigkristalls 7 vor allem mit einem hohen Grad der Reproduzierbarkeit einzustellen. Insbesondere fällt bei dieser Struktur auf, dass Unisgelmässigkeiten der Oberflächenbehandlung beim Reiben der Substratoberfläche und der Oberfläche der Dünnschichtelektroden, ja selbst Risse und Einschnitte, sich nicht auf die Ausrichtungsstruktur der Flüssigkristallmoleküle übertragen. Selbst bei erheblichen Störungen und Bereichsbildungen der Oberflächenstruktur der Bornitridschicht wird eine vollkommen gleichmassige, und zwar über die gesamte J^nzeigeflache gleichmässige, kollektive Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle erzielt. Dieser Effekt kann zur Zeit noch nicht erklärt werden.

Im Rahmen des vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung werden qualitativ noch bessere Ergebnisse erhalten, wenn die Oberfläche des SiO^-Überzuges vor dem Aufbringen des Bornitrids gereinigt wird, vorzugsweise durch Erhitzen. Vorzugsweise wird der SiO₂-Überzug in einer Stärke von 100 nm niedergeschlagen und anschliessend etwa 1 h bei 400 C gehalten. Dadurch wird die Qualität der Ausrichtungsstruktur der Flüssigkristallmoleküle in keiner Weise beeinträchtigt, sondern im Gegenteil, überraschenderweise stabilisiert und verbessert. Über die gesamte Anzeigefläche des so hergestellten Anzeigeelementes werden auch bei mikroskopischer Beobachtung unter 200facher Vergrösserung keine Störungen der Flussigkrxstallmolekülaus-

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richtung, keine Bereichsbildungen und auch keine Ausbildung gestreifter Bereiche beobachtet.

Es v/ird ein Anzeigeelement der zuvor beschriebenen Art mit einer SiO^-Schicht hergestellt. Die optische Zelle ist mit einem Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie gefüllt. Für WechselSpannungsbetrieb bei 32 Hz beträgt die Schwellenspannung dieses Anzeigeelementes etwa 1,5 V. Wenn dieses Element mit einer Obergangsspannung von 5 V betrieben wird, lassen sich, von einigen wenigen schwach ausgebildeten Einzelfällen abgesehen, keine Texturbereiche auf der Anzeigefläche beobachten. Das Auftreten solcher Texturbereiche ist ein Anzeichen für die Ausbildting unerwünschter Entglasungen.

Ein weiterer wesentlicher Vorzug der Anzeigeeleinente der Erfindung ist ihre Herstellbarkeit mit wesentlich besserer Reproduzierbarkeit ihrer optischen und elektrischen Kenndaten. Auch zeigen sie wesentlich stabilere Betriebszustände. Vor allem kann eine weitgehende Unabhängigkeit der Anzeigequalität von der Grosse der Anzeigefläche des Elementes erzielt werden. Selbst bei einer Grosse der Anzeigefläche von 15 cm χ 15 cm wird noch eine gleichmassxge Ausrxchtung der Flüssigkristallmoleküle über die gesamte Anzeigefläche des Elementes erhalten.

Bei der Verwendung empfindlicher Dünnschichtelektroden kann beim Verschliessen der optischen Zellen der Anzeigeelemente nach dem zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Glasmasse bei hohen Arbeitstemperaturen für das Verschliessen eine gewisse Beeinträchtigung der Qualität der Elektroden bezüglich der Einwirkung der Elektroden auf die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle selbst dann auftreten, wenn die Dünnschichtelektroden mit einem SiCU-tiberzug versehen sind. Diese negative Beeinflussung kann insbesondere

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bei zu dünner Ausbildung der SiC^-Schichten auftreten. Dieser Nachteil kann jedoch ohne weiteres durch das Aufbringen dickerer SiO₂-Überzüge, insbesondere durch Aufbringen von SiO₂-Überzügen, vermieden werden, die vorzugsweise dicker als 200 mn sind.

Statt des SiO₂-Überzuges können als Zwischenschicht, auf die der Bornitridüberzug aufgebracht wird, auch Überzüge aus anderen Werkstoffen verwendet werden, wobei die optimalen Schichtdicken von Werkstoff zu /Werkstoff schwanken. Vorzugsweise wird eine Pyrexglasschicht mit einer Dicke von mindestens 200 nid, eine SiO-Schicht mit einer Dicke von mindestens 300 nm, eine HgF₂-SChXCtLt mit einer Dicke von mindestens 300 nm, eine CeO₂-.j.chicht idit einer Dicke von mindestens 300 nra, eine TiO₂-Schicht mit einer Dicke von mindestens 300 nm und eine Y₂O-,-schicht mit einer Dicke von .,ixndestens 200 nm verwendet. Jede dieser schienten wird vorzugsweise durch Aufdampfen oder durch chemische Reaktion aus der Dampfphase niedergeschlagen. Bei Verwendung dieser Werkstoffe für die Isolatorschicht können die optischen Zellen der Anzeigeele.riente ohne besondere Vorsichtsmassnahmen mit Glasflussmasse verschlossen werden.

Die Untersuchungen der Anmelderin lassen vermuten, das? der hohe Ausrichtungswirkungsgrad der Bornitridteilchen der Bornitridschichten auf die Flüssigkristalliaoleküle darauf zurückzuführen ist, dass die Schichtstruktur aufweisenden Bornitridteilchen regulär auf der Oberfläche des Glassubstrates haften. Beim Reiben der Oberfläche eines Glassubstrates in einer Richtung mit einer Gaze oder einem Tuch, an dem die Bornitridteilchen haften, werden die Teilchen des hexagonalen Bornitrids gleichmässig vom Tuch oder Bausch abgleitend in einer Richtung auf die Substratoberfläche übertragen. Dabei wird eine Schicht ausgerichteter Bornitridteilchen erhalten, die gleichmässig auf der Substratoberfläche haften.

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Die Qualität der Anzeigeelemente der Erfindung kann weiterhin dadurch verbessert werden, dass man nach dem Aufrauhen der Oberfläche und dem Aufbringen der Bornitridteilchen die überschüssig aufgebrachten Bornitridteilchen wieder abwischt. Eine solcherart mit Bornitridteilchen überzogene Glassubstratoberfläche behält eine erstaunlich gute Haftfähigkeit gegenüber praktisch allen zur Versiegelung der optischen Zelle dienenden Werkstoffen, insbesondere gegenüber Epoxidharzen. Durch das Aufbringen der Bornitridteilchen auf die Oberfläche der Glassubstrate wird die Verschliessbarkeit der Anzeigeelemente in keiner Weise beeinflusst.

In dieser Beziehung ist das Anzeigeelement der Erfindung bei der Verwendung von Glassubstraten insbesondere den bekannten Anzeigeelementen überlegen, deren Glasoberflächen mit Polymeren oder polymerem Kohlenstoffrnonofluorid überzogen sind. Die so nach dem Stand der Technik behandelten Oberflächen der Glassubstrate weisen eine nur sehr schlechte Haftfähigkeit gegenüber Epoxidharzen auf und lassen sich auch mit anderen Klebstoffen oder Verschlussmassen kaum dicht verschliessen. Die untersonst gleichen Bedingungen behandelten, jedoch in der zuvor beschriebenen Weise mit Bornitridteilchen beschichteten Glasoberflächen lassen sich dagegen mit jedem beliebigem Klebstoff oder jeder beliebigen Masse, auch Glasflussmasse, problemlos verschliessen. Die so mit Bornitridteilchen behandelten Oberflächen weisen eine gute Haftfähigkeit für alle gebräuchlicherweise verwendeten Verschlussmassen auf. Die Anzeigeelemente sind absolut dicht.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Bornitrid zur Beschichtung der Substratoberflächen ist darin zu sehen, dass das Bornitrid vollkommen wasserfrei ist. Dieser Vorteil macht sich insbesondere bei den gebräuchlichen Flüssigkristallwerkstoffen bemerkbar, die in ihren Kenndaten bereits durch /7a s s er spur en ungünstig beeinflusst werden.

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Weiterhin ist die durch einfaches Reiben der Oberfläche mit einer Gaze oder einem Tuch erzielte Einwirkung der Substratoberfläche auf die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle insbesondere bei der Herstellung schraubenförmiger Ausrichtungsstrukturen zeitlich nicht stabil. Der Wirkungsgrad des Ausrichtungseffektes verändert sich spürbar mit der Zeit. Dies ist auf chemische Alterungserscheinungen der Oberflächen zurückzuführen. Aufgrund der ausserordentlichen chemischen und thermischen Beständigkeit des Bornitrids tritt dieser Effekt jedoch bei den Anzeigeelementen der Erfindung nicht auf. Die Anzeigeelemente der Erfindung zeichnen sich vor allem durch eine ungewöhnliche Langzeitstabilität des Wirkungsgrades der Molekülausrichtung, insbesondere auch bei Schraubentexturen, aus. Auch wird der Flüssigkristallwerkstoff selbst durch die Bornitridschicht nicht beeinflusst, da das Bornitrid chemische dem Flüssigkristall gegenüber auch vollkommen inert ist. Dadurch wird eine erstaunlich verlängerte Standzeit der erfindungsgemäss aufgebauten Flüssigkristallanzeigeelemente erzielt.

Die Erfindung ist vorstehend im Zusammenhang mit homogenen und schraubenförmigen Ausrichtungsstrukturen der Flüssigkristallmoleküle beschrieben. Eine entsprechende Verbesserung der Kenndaten der Anzeigeelemente wird jedoch auch für Anzeigeelemente erhalten, zu deren Betrieb der Effekt der dynamischen Streuung des Lichtes im Flüssigkristall ausgenutzt wird. Bei diesem Betrieb des Anzeigeelementes nach dem Verfahren der dynamischen Streuung werden die Flüssigkristallmoleküle, die eine negative dielektrische Anisotropie aufweisen, kollektiv in einer Richtung ausgerichtet. Unter dieser Bedingung ist die gesamte Anzeigeflache des Anzeigeelementes in Abwesenheit eines äusseren elektrischen Feldes durchsichtig. Beim Anlegen eines äusseren elektrischen Feldes, das eine dynamische Streuung des Lichtes am Flüssigkristall auslöst, wird der Flüssigkristall partiell oder vollständig

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undurchsichtig, wodurch eine Anzeige mit starkem Kontrast erhalten wird. Durch das Aufbringen einer Bornitridbeschichtung auf die mit dem Flüssigkristall in Berührung stehenden Substratoberflachen bzw. Elektrodenoberflächen wird der Kontrast wesentlich verbessert, da im feldfreien Zustand die Molekülausrichtung verbessert wird.

Wie zuvor beschrieben, wird die mit der durchsichtigen Dünnschichtelektrode beschichtete Substratoberfläche mit einer Gaze, einem Papier, einem Tuch oder einem .tfattebausch gerieben, an dem feinkörniges Bornitridpulver haftet. Durch das Reiben werden die Bornitridteilchen auf das Substrat übertragen, und zwar in einer Weise, dass sie eine ausgeprägte lineare Textur in Reibrichtung aufweisen. Auf diese Weise können Anzeigeelemente, insbesondere grossflächige Anzeigeelemente, in einfacher und billiger Technologie hergestellt werden, die eine hervorragend gleichmässige Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle aufweisen. Die so hergestellten Anzeigeelemente zeichnen sich vor allem durch eine lange Standzeit aus. Die mit dem Flüssigkristall in Berührung stehenden Arbeitsoberflächen sind chemisch inert, chemisch stabil und thermisch stabil und weisen ein gutes Isolationsverhalten auf. Das Anzeigeelement der Erfindung weist also sowohl als solches gegenüber den bekannten Anzeigeelementen verbesserte Eigenschaften auf, ist aber gleichzeitig auch einfacher, problemloser und mit höherer Reproduzierbarkeit der Kenndaten herstellbar.

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Claims

Patentansprüche

•ί 1 ./Flüssigkristallanzeigeelement mit durchsichtigen Substraten, die auf der Innenseite mit durchsichtigen Dünnschichtelektroden beschichtet sind, gekennzeichnet durch einen mit dem Flüssigkristall in Berührung stehenden Überzug aus hexagonalem Bornitrid auf den inneren Substratoberflächen und bzw. oder den Dünnschichtelektroden.
2. Flüssigkristallanzeigeelement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Isolatorschicht zwischen der Substratoberfläche und bzw. oder der Oberfläche der Dünnschichtelektrode einerseits und der Bornitridschicht andererseits.
3. Flüssigkristallanzeigeelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolatorschicht aus Siliciumdioxid besteht.
4. Flüssigkristallanzeigeelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolatorschicht aus Pyrexglas, Siliciummonoxid, Magnesiumfluorid, Caesiumdioxid, Titandioxid oder Yttriumoxid besteht.

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