DE3508169A1

DE3508169A1 - Optische modulationsvorrichtung

Info

Publication number: DE3508169A1
Application number: DE19853508169
Authority: DE
Inventors: Junichiro Kanbe; Kazuharu Yokohama Kanagawa Katagiri; Shinjiro Kawasaki Kanagawa Okada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-03-09
Filing date: 1985-03-07
Publication date: 1985-09-26
Also published as: DE3508169C2; GB2157451A; GB2157451B; JPS60188925A; US4720173A; GB8505587D0; FR2561005B1; FR2561005A1; JPH0236930B2

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Modulationsvarrichtung bzuj. Flüssigkristallvorrichtung für die V/erujendung in einer Flüssigkristall- Anzeigewarrichtung, einer optischen Verschlußanardnung usui. und insbesondere eine optische Madulatiansvarrichtung, die infolge einer Verbesserung der anfänglichen Ausrichtung oder Orientierung von Flüssigkristallmolekülen verbesserte Anzeige- und Ansteuerungseigenschaften hat.

Es sind optische Modulationsvarrichtungen bekannt, bei denen eine Gruppe von Abtastelektroden und eine Gruppe von Signalelektraden in Farm einer Matrix angeordnet sind, uiobei zwischen die Elektradengruppen eine Flüssigkristallverbindung eingefüllt ist, um eine Vielzahl von Bildelementen für die Bild- oder Informationsanzeige zu bilden. Bei diesen Anzeigevorrichtungen wird ein Zeitmultiplex-Ansteuerungsverfahren angewandt, das die Schritte des aufeinanderfolgend und zyklisch selektiven Anlegens von Adressensignalen an die Gruppe von Abtastelektraden und des parallelen selektiven Anlegens vorbestimmter Infarmatianssignale an die Gruppe von Signalelektraden unter Synchronisierung mit

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den AdresaenBlgnalen enthält. Diese Anzeigevorrichtungen und das Ansteuerungsverfahren dafür haben jedoch einen schwerwiegenden Nachteil, wie nachstehend beschrieben wird. Der Nachteil besteht darin, daß es schmierig ist, eine hohe Dichte der Bildelemente oder eine große Bildfläche zu erhalten. Unter den bekannten Flüssigkristallen sind die meisten derjenigen Flüssigkristalle, die in der Praxis als Anzeigevorrichtungen verwendet morden sind, wegen einer verhältnismäßig hohen' Ansprechgeschwindigkeit und eines geringen Leistungsverbrauchs Tl\l-Flüssigkristalle (TIM =
twisted nematic) (verdrillte nematische Flüssigkristalle), was in dem Artikel "Woltage-Dependent Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal" von M. Schadt und ld.

Helfrich in "Applied Physics Letters", Bd. 18, Nr. 4 (15. Febr. 1971), Seiten 127 und 128, gezeigt wird. Bei den Flüssigkristallen dieser Art bilden Moleküle eines nematischen Flüssigkristalls, die positive dielektrische Anisotropie zeigen, in dem Fall, daß kein elektrisches Feld einwirkt, eine verdrillte Struktur (Schrauben- bzw. Helixstruktur) in der Richtung der Dicke der Flüssigkristallschicht, und Moleküle dieser Flüssigkristalle sind an den Oberflächen beider Elektroden parallel zueinander ausgerichtet oder orientiert. Andererseits werden beim Einwirken eines elektrischen Feldes nematische Flüssigkristalle, die positive dielektrische Anisotropie zeigen, in der Richtung des elektrischen Feldes orientiert oder ausgerichtet und können auf diese Weise eine optische Modulation hervorrufen. Wenn unter Verwendung von Flüssigkristallen dieser Art Anzeigevorrichtungen mit einer Matrixelektrodenanordnung gebildet werden, wird an Bereiche (angewählte Stellen), wo gleichzeitig Abtastelektroden und Signalelektroden angewählt werden, eine Spannung angelegt, die höher ist als ein Schwellenwert, der für eine Ausrichtung von Flüssigkristallmolekülen in der zu den Elektrodenoberflächen senkrechten Richtung erforderlich ist, während an Berei'che (nicht angewählte Stellen), wo Abtastelektroden und Signal-

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elektroden nicht angewählt werden, keine Spannung angelegt wird und die Flüssigkristallmoleküle folglich in stabiler Ideise parallel zu den Elektrodenoberflachen ausgerichtet sind. Wenn an der Oberseite und der Unterseite einer auf diese Weise gebildeten Flüssigkristallzelle lineare pQlarisatoren in der Art gekreuzter Nicoischer Prismen, d.h. derart, daß ihre Polarisationsachsen im wesentlichen senkrecht zueinander stehen, angeordnet werden, wird an angewählten Stellen kein Licht durchgelassen, während an nicht angewählten Stellen Licht durchgelassen wird. Die Flüssigkristallzelle kann infolgedessen als Abbildungsvorrichtung arbeiten.

Wenn jedoch eine Matrixelektrodenstruktur gestaltet wird, wird an Bereichen, wo Abtastelektroden angewählt werden und Signalelektroden nicht angewählt werden, oder an Bereichen, wo Abtastelektroden nicht angewählt werden und Signalelektroden angewählt werden (an Bereichen, die als "halb angewählte Stellen" bezeichnet werden) ein bestimmtes elektrisches Feld errichtet. Falls der Unterschied zwischen einer an die angewählten Stellen angelegten Spannung und einer an die halb angewählten Stellen angelegten Spannung ausreichend groß ist und ein Spannungsschwellenwert, der erforderlich ist, um zu ermöglichen, daß Flüssigkristallmoleküle senkrecht zu einem elektrischen Feld ausgerichtet oder orientiert werden, auf einen dazwischenliegenden Uert eingestellt wird, arbeitet die Anzeigevorrichtung normal. Tatsächlich nimmt jedoch entsprechend einer Zunahme der Anzahl (IM) von Abtastzeilen die Zeitdauer (das Tastverhält-

gQnis), während der bei der Abtastung einer ganzen Bildfläche (entsprechend einem Vollbild) an einer angewählten Stelle ein wirksames elektrisches Feld errichtet wird, proportional zu 1/N ab. Aus diesem Grund wird bei der wiederholten Abtastung der Effektivwert der Spannung, der gleich dem

gg Spannungsunterschied zwischen der an eine angewählte Stelle angelegten Spannung und der an nicht angewählte Stellen

angelegten Spannung ist, um so geringer, je größer die Anzahl der Abtastzeilen ist. Dies führt als Ergebnis zu den unvermeidbaren Wachteilen, daß der Bildkontrast vermindert wird oder ein "Übersprechen" auftritt. Diese Erscheinungen führen zu Problemen, die im wesentlichen nicht vermieden werden können und auftreten, wenn ein Flüssigkristall, der keine Bistabilität hat (der einen stabilen Zustand zeigt, in dem Flüssigkristallmoleküle parallel zu den Elektrodenoberflächen orientiert oder ausgerichtet sind, jedoch nur dann in einer vertikalen Richtung orientiert werden, wenn tatsächlich ein elektrisches Feld errichtet uiird), unter Ausnutzung des Zeitspeicherungseffekts angesteuert, d.h. wiederholt abgetastet wird. Zur Überwindung dieser Nachteile sind z.B. bereits ein Spannungsmittelungsverfahren, ein Zweifrequenzen-Ansteuerungsverfahren und ein Mehrfachmatrixverfahren vorgeschlagen worden. Kein Verfahren ist jedoch für die Überwindung der vorstehend erwähnten Nachteile ausreichend. Als Ergebnis besteht gegenwärtig der Zustand, daß die Entwicklung einer großen Bildfläche oder einer hohen Packungsdichte in bezug auf Anzeigeelemente verzögert ist, weil es schwierig ist, die Anzahl der Abtastzeilen in ausreichendem Maße zu erhöhen.

Auf dem Gebiet der Drucker ist als Vorrichtung für die Erzielung einer Hartkopie, die eingegebenen elektrischen Signalen entspricht, im Hinblick auf die Dichte von Bildelementen und die Druckgeschwindigkeit ein Laserstrahldrukker, der einem elektrophotographischen Ladungsmaterial elektrische Bildsignale in Form von Licht zuführt, hervorragend.

Der Laserstrahldrucker weist jedoch folgende Nachteile auf:

1) Die l/arrichtungsabmessungen werden groß.

2) Er weiBt Teile wie z.B. eine Polygon-Ablenkvor-

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richtung auf, die mit hoher Geschwindigkeit mechanisch beujegt werden, was zu Geräuschen führt und eine hohe mechanische Präzision erforderlich macht.

Zur Beseitigung der vorstehend erwähnten Nachteile ist als Vorrichtung für die Umwandlung elektrischer Signale in optische Signale eine Flüssigkristall-Verschlußanordnung vorgeschlagen worden. Wenn Bildelementsignale mit einer Flüssigkristall-Verschlußanordnung erzeugt werden, sind jedoch beispielsweise mehr als i+GOO Signalgeber erforderlich, um Bildelementsignale auf einer Länge van 2GQ mm in einer Dichte van 20 Punkten/mm zu schreiben. Infolgedessen sind Zufühiungsleitungen für die Zuführung elektrischer Signale zu allen entsprechenden Signalgebern notwendig, um den jeweiligen Signalgebern unabhängig Signale zuzuführen, wodurch die Herstellung schwierig wird.

Im Hinblick darauf wurde ein anderer Versuch unternommen, eine Zeile von Bildsignalen im Zeitmultiplex mit Signalge-20bern, die auf mehrere Leitungen verteilt sind, anzulegen.

Bei diesem Versuch können Signalzuführungselektroden für mehrere Signalgeber gemeinsam sein, wodurch eine beträchtliche Verminderung der Anzahl der Zuführungsleitungen er-

25möglicht wird. Falls jedoch bei der Anwendung eines Flüssigkristalls ohne Bistabilität, wie er üblicherweise verwendet wird, die Anzahl (IM) der Zeilen erhöht wird, wird die Signaleinschaltzeit in beträchtlichem Maße, nämlich auf 1/N₁ vermindert. Dies führt zu den Schwierigkeiten, daß die an einem photaleitfähigen Material bzw. Aufzeichnungsmaterial erhaltene Lichtmenge vermindert wird und ein Übersprechen auftritt.

Zur Vermeidung der vorstehend erwähnten Nachteile der bekannten Arten von optischen Modulationsvorrichtungen haben Clark und Lagerwall die Anwendung einer optischen Modula-

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tioriBvorrichtung unter Einsatz eines bistabilen Flüssigkristalls (JA-OS 107216/1981; US-PS 4367924 usw.) vorgeschlagen. Als bistabiler Flüssigkristall utird im allgemeinen ein ferroelektrischer Flüssigkristall mit einer chiralen smektischen C-Phase (SmC*) ader Η-Phase (SmH*) verwendet. Der ferroelektrisch^ Flüssigkristall uieist Bistabilität auf, d.h. er hat zusei stabile Zustände, die aus einem ersten stabilen Zustand und einem zweiten stabilen Zustand bestehen. Folglich wird der Flüssigkristall im Unterschied zu dem üblichen T(\l-Flüssigkristall in der vorstehend ermähnten Vorrichtung in Abhängigkeit von einem elektrischen Feldvektor zu dem ersten stabilen Zustand und in Abhängigkeit von dem anderen elektrischen Feldvektor zu dem zweiten stabilen Zustand orientiert. Ferner nimmt diese Flüssigkristallart in Abhängigkeit von einem daran angelegten elektrischen Feld sehr schnell einen der zuiei vorstehend erwähnten stabilen Zustände an und behält den Zustand in Abwesenheit eines elektrischen Feldes bei. Durch Ausnutzung dieser Eigenschaften können im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten, die bei der üblichen Tl\l-Flüssigkristallvorrichtung auftreten, wesentliche Verbesserungen erzielt werden. Dieser Gesichtspunkt wird nachstehend im Zusammenhang mit der Erfindung¹näher erläutert.

Damit eine optische Modulationsvorrichtung, bei der der Flüssigkristall mit Bistabilität verwendet wird, ein gewünschtes Betriebsverhalten z'eigen kann, ist es jedoch erforderlich, daß der zwischen ein Paar parallele Grundplatten eingefügte Flüssigkristall in einen derartigen Zustand der Molekülanordnung gebracht wird, daß der Übergang zwischen den zwei stabilen Zuständen wirksam eintreten kann, und zwar unabhängig von der Vorbedingung der Errichtung eines elektrischen Feldes. Beispielsweise muß bezüglich eines ferroelektrischen Flüssigkristall mit einer

35SmC*- oder SmH*-Phase eine Monodomäne gebildet werden, in der die Schichten des Flüssigkristalls senkrecht zu der

Qberfläche der Grundplatte liegen und infolgedessen die Molekülachse des Flüssigkristalle zu der Grundplattenoberfläche fast parallel verläuft. In den optischen Modulationsvorrichtungen, bei denen ein bistabiler Flüssigkristall verwendet wird, kann jedoch ein Orientierunyszustand eines Flüssigkristalls mit einer solchen MonodomMnenstruktur nicht in zufriedenstellender Weise ausgebildet werden, was dazu führt, daß die optische Modulationsvorrichtung tatsächlich kein zufriedenstellendes Betriebsverhalten zeigen kann.

Für die Erzielung eines solchen Orientierungszustands sind von Clark u.a. beispielsweise verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, wozu ein Verfahren, bei dem ein Magnetfeld angelegt wird, ein V/erfahren, bei dem eine Scherkraft ausgeübt uird, und ein Verfahren, bei dem eine Vielzahl paralleler Rippen bZLü. Stege in geringen Abständen angeordnet werden, gehören. Diese Verfahren haben nicht notwendigerweise zufriedenstellende Ergebnisse geliefert. Das Verfah-

20^ren» bei dem ein Magnetfeld errichtet wird, benötigt beispielsweise eine Vorrichtung mit großen Abmessungen und ist mit einer Dünnschichtzelle, die im allgemeinen ein hervorragendes Betriebsverhalten zeigt, nicht gut verträglich. Das Verfahren, bei dem eine Scherkraft ausgeübt wird, ist

25nicht mit einem Verfahren verträglich, bei dem zunächst eine Zellenstruktur gebildet und dann ein Flüssigkristall in die Zellenstruktur hineingegossen wird. Andererseits kann durch das Verfahren, bei dem in einer Zelle parallele Rippen bzw. Stege angeordnet werden, allein keine stabile Orientierungswirkung erteilt werden.

Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Umstände besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bei einer optischen Modulationsvorrichtung, bei der ein bistabiler Flüssigkristall verwendet wird und die möglicherweise für eine Anzeigevorrichtung, die eine hohe Ansprechgeschwindigkeit zeigt, mit

einer hohen Dichte angeordnete Bildelemente aufweist und eine große Anzeigefläche hat, ader für einen optischen Verschluß mit einer hohen Verschlußgeschwindigkeit geeignet ist, eine Verbesserung der Möglichkeit der Bildung einer Manodomäne oder eine Verbesserung der anfänglichen Ausrichtung, deren Verbesserung erwünscht war, zu erzielen, um dadurch zu ermöglichen, daß die optische Modulationsvorrichtung in vollem Maße ihre ausgezeichneten Eigenschaften zeigt.

Die Erfinder haben weitere Untersuchungen zur Lösung der vorstehend erwähnten Aufgabe vorgenommen und festgestellt, daß eine Monodomänenstruktur, die mit dem auf der Bistabilität eines Flüssigkristalle basierenden Betriebsverhalten verträglich ist, dadurch erhalten werden kann, daß man in Kombination die Wirkung einer einachsigen Orientierungsbehandlung, wie z.B. Reiben und eine Strukturorientierungs-Steuerurigswirkung, die auf Seitenwände aufweisende, streifenförmige Strukturelemente zurückzuführen ist, ausnutzt und die Richtung der einachsigen Orientierungsbehandlung und die Anordnungsrichtung der Strukturelemente mit einer bestimmten Wechselbeziehung zueinander reguliert. Besonders in dem Fall, daß auf die Orientierungseigenschaften eines Flüssigkristalls während eines Temperatursenkungsschrittes, der durchgeführt wird, um eine Umwandlung von der cholesterischen Phase in eine bei niedrigerer Temperatur auftretende Phase wie z.B. eine smektische Phase, beispielsweise die SmA-Phase (die smektische Α-Phase), zu bewirken, achtgegeben wird, ist beobachtet worden, daß eine Monadomäne, wo Flüssigkristallmoleküle z.B. der smektischen Α-Phase in einer Richtung ausgerichtet sind, dadurch gebildet werden kann, daß eine Phasenumwandlung von einer bei höherer Temperatur auftretenden cholesterischen Phase in eine bei niedrigerer Temperatur auftretende smektische Phase hervor-3g gerufen wird, wenn die Phasenumwandlung in Gegenwart einer den Flüssigkristall berührenden Oberfläche einer Grundplat-

te, und zwar einer Oberfläche, der eine Funktion der bevorzugten Orientierung der MolekUlachaen des Flüssigkristalle in einer Richtung verliehen worden ist»/ und auch in Gegenwart van Strukturelementen, die in Ffirm yan Streifen zwisehen den Grundplatten angeordnet sind, bewirkt wird, wodurch eine optische MadulatiansvdrTichtung, die in Kombination ein auf der Bistabilität dels Flüssigkristall basierendes Betriebsverhalten und Monodomänen-Bildungseigenschaften der Flüssigkristallschicht zeigt, bereitgestellt wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf der Grundlage der vorstehend erwähnten Feststellung durch eine optische Modulationsvurrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanapruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 und 2 sind schematische perspektivische Ansichten, die das grundlegende Betriebsprinzip einer im Rahmen der. Erfindung verwendeten Flüssigkristallzelle erläutern.

Fig. 3A ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Beispiels der erfindungsgemäßen optischen Madulationsvorrichtung; Fig. 3B ist eine Seitenansicht davon im Schnitt; und Fig. 3C ist eine Vorderansicht davon im Schnitt.

Flüssigkristallmaterialien, die im Rahmen der Erfindung verwendet uierden können, sind diejenigen, die Ferroelektrizität zeigen. Im einzelnen stehen Flüssigkristalle, die eine chirale smektische C-Phase (SmC*), Η-Phase (SmH*), I-Phase (SmI*), J-Phase (SmJ*), Η-Phase (SmH*), G-Phase (SmG*) ader F-Phase (SmF*) zeigen, zur Verfügung.

PF

Nähere Einzelheiten über ferroelektrische Flüssigkristalle sind z.B. in "LE JOURNAL DE PHYSIQUE LETTERS" 36, (L-69), 1975, "Ferroelectric Liquid Crystals"; "Applied Physics Letters" _3§_ (11), 1980, "Submicro Second Bistable Electro-5 optic Switching in Liquid Crystals"; "Applied Physics" 16 (1M), 1981, "Liquid Crystals" usw. beschrieben. Im Rahmen der Erfindung können ferroelektrische Flüssigkristalle, die aus diesen Ueröffentlichungen bekannt sind, verwendet werden.

Zu Beispielen für ferroelektrische Flüssigkristallverbindungen gehören Decyloxybenzyliden-p¹ -arnino-2-methylbutylcinnamat (DOBAMBC), Hexyloxybenzyliden-p¹-amino-2-chlorpropylcinnamat (HOBACPC), 4-o-(2-Methyl)-butylresorcyliden-i»' octylanilin (MBRA 8) usu.

Eine besonders bevorzugte Gruppe von chiralen smektischen Flüssigkristallen, die in der erfindungsgemäßen optischen Modulationsvorrichtung verwendet werden, sind diejenigen, die bei einer Temperatur, die höher ist als die Temperatur, die eine smektische Phase ergibt, eine cholesterisch^ Phase zeigen. Besondere Beispiele des chiralen smektischen Flüssigkristalls sind nachstehend aufgeführt:

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Flüssigkristall Nr. 1 _r„

4-H«tptylj>henyl-4-(4 "-methylhexyD-biphenyl-4'-carboxylat

91,5⁰C 93°C 112⁰C 131^eC

Kri stall SnC* SnA . > Cholesteri- Isotrope

sehe Phase Phase

Nr. 2

?^H3 H₅CH-

_(. 4-(2"-Methylbutylphenyl)-4-(4"^t -methylhexyl) biphenyl-4·-carboxylat

83,4⁰C 114⁰C

Kristall » Cholesterische Isotrope Phase

/Phase

\ 74,3⁰C

SnC* *

-22- ^: "-."-.." \.-. ^: DE 4658

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Nr. 3

4- (2 ' -Methy lbutyl>-phenyl -4 ' -octyloxybiphenyl-4-carboxylat

78°C 128,3⁰C 171,0⁰C 174,2°C

Kristall » SnC* SnA Cholesteri- Isotrope

sehe Phase Phase

4- (2 ' -HethylbutyD-phenyl -4 ' -nonyloxybiphenyl-4-carboxylat

25°C 60⁰C 73,5°C 78,5⁰C

KriütalJ z=£ SnH* s=i SmG* SmI* SmC*

134,1⁰C 168°C 170,6⁰C

« SnA Cholesteri- Isotrope

sehe Phase Riase

Wenn unter Ueruendung dieser Materialien eine Vorrichtung gebildet uird, kann die Vorrichtung mit einem Block aus z.B. Hupfer, in den eine Heizeinrichtung eingebettet ist, gehalten uerden, um Temperaturbedingungen zu schaffen, bei denen die Flüssigkristallverbindungen eine smektische Phase annehmen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird schematisch ein Beispiel einer ferroelektrischen Flüssigkristallzelle zur Erläuterung ihres Betriebs gezeigt. Auf Grundplatten (Glasplatten) 21a und 21b ist eine lichtdurchlässige Elektrode aus z.B. In„D,, SnO„ oder ITD (Indiumzinnoxid) angeordnet. Ein Flüssigkristall in einer SmC*- oder SmH*-Phase, in dem Flüssigkristall-Molekülschichten 22 senkrecht zu den Oberflächen der Glasplatten orientiert sind, ist dazmischen angeordnet und hermetisch abgeschlossen. Flüssigkristallmoleküle 23 sind durch ausgezogene Linien dargestellt. Jedes Flüssigkristallmolekül 23 hat ein Dipolmoment (PX) 2k in einer zu seiner Achse senkrechten Richtung. Uenn zujischen auf den Grundplatten 21a und 21b gebildeten Elektroden eine Spannung angelegt wird, die höher ist als ein bestimmter Schwellenwert, wird eine Helixstruktur des Flüssigkristallmolekül^ 23 gelockert oder abgewickelt, wodurch die Richtung, in der die einzelnen Flüssigkristallmolekül 23 ausgerichtet sind, derart verändert wird, daß alle Dipolmomente (J.) 2k in die Richtung des elektrischen Feldes gerichtet 2ü werden. Die Flüssigkristallmoleküle 23 haben eine längliche Gestalt und zeigen Brechungsanisotropie zwischen ihrer langen und ihrer kurzen Achse. Infolgedessen ist es leicht verständlich, daß beispielsweise dann, wenn auf der oberen und der unteren Oberfläche der Glasplatten Polarisatoren in der Art gekreuzter IMicolscher Prismen, d.h. derart, daß ihre Polarisationsrichtungen einander kreuzen, angeordnet werden, die auf diese Weise angeordnete Flüssigkristallzelle als Flüssigkristallvorrichtung zum optischen Modulieren bzw. als optische Müdulationsvorrichtung wirkt, deren optisehe Eigenschaften sich in Abhängigkeit von der Polarität einer angelegten Spannung ändern.

Die Flüssigkristallschicht in der erfindungsgemäßen optischen Modulationsvorrichtung kann mit einer ausreichend geringen Dicke (z.B. weniger als 10 pm) gestaltet werden. Wenn die Dicke der Flüssigkristallschicht vermindert wird,

wird die Helixstruktür der Flüssigkristallmoleküle selbst in Atjujesenheit eines elektrischen Feldes gelockert oder abgewickelt, was dazu führt«, daß das Dipolmoment einen von zuiei Zuständen annimmt, d.h. einen Zustand Pa in einer Richtung 34a nach oben oder einen Zustand Pb in einer Richtung 34b nach unten, wie es in Fig. 2 gezeigt wird. Wenn an einer Zelle mit den vorstehend erwähnten Eigenschaften ein elektrisches Feld Ea oder Eb errichtet wird, dessen Feldstärke höher ist als ein bestimmter Schtuellenwert, iijobei Ea und Eb hinsichtlich ihrer Polarität verschieden sind, wie es in Fig. 2 gezeigt wird, wird das D ipolrnomerit in Abhängigkeit von dem Vektor des elektrischen Feldes FIa oder Eb entweder in die obere Richtung 34a oder in die untere Richtung 34b ausgerichtet. Dementsprechend

Ib werden die Flüssigkristallmoleküle entweder in einem ersten stabilen Zustand 33a ader in einem zweiten stabilen Zustand 3 3b orientiert.

Wenn der vorstehend erwähnte ferroelektrische Flüssigkristall für eine optische Modulationsvorrichtung verwendet wird, können zwei Vorteile, wie sie vorstehend kurz berührt wurden, erzielt werden. Der erste V/orteil besteht darin, daß die Ansprechgeschwindigkeit sehr hoch ist, während der zweite darin besteht, daß die Orientierung des Flüssigkri-

25stalls Bistabilität zeigt. Der zweite Vorteil wird z.B. unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher erläutert. Denn an die Flüssigkristallmoleküle das elektrische Feld Ea angelegt wird, werden sie in den ersten stabilen Zustand 33a orientiert. Dieser Zustand bleibt auch dann stabil, wenn das elektrische Feld aufgehoben wird. Andererseits werden die Flüssigkristallmoleküle in den zweiten stabilen Zustand 33b orientiert, wenn das elekltrische Feld Eb, dessen Richtung der Richtung des elektrischen Feldes Ea entgegengesetzt ist, an die Flüssigkristallmoleküle angelegt wird, wodurch die Richtungen der Moleküle verändert werden. Dieser Zustand bleibt in ähnlicher Weise auch dann stabil, wenn das

1 elektrische Feld aufgehoben wird. Ferner bleiben die Flüssigkristallmoleküle in den jeweiligen Orientierungszuatänden, solange die Stärke des angelegten elektrischen Feldes Ea oder Eb nicht über einem bestimmten Schwellenwert liegt.

Für eine wirksame Erzielung von hoher Ansprechgeschwindigkeit und Bi stabilitat ist die Dicku der Zelle vorzugsweise so gering uiie möglich.

Wie vorstehend kurz erwähnt uiurrlt?, bestand das schwierigste Problem, das bei der Bildung einer Vorrichtung unter Verwendung eines solchen ferroelektrischen Flüssigkristalls angetroffen wurde, darin, daß e;s schwierig war, eine Zelle zu bilden, die eine in hohem Maße gleichmäßige Monodomäne hat, in der Flüssigkristallschichten mit einer SmC*- oder SmH*-Phase senkrecht zu den GrunrJp lattenoberf lachen ausgerichtet sind und die Flüssigkr is tallmoleküle fast parallel zu den Grundplattenaberflachen ausgerichtet sind. Ein Hauptzweck der Erfindung bestellt in einer Lüsung dieses Problems.

Fig. 3A his 3C erläutern ein Beispiel der erfindungsgemäßen optischen Modulationsvorrichtung. Fig. 3A ist eine schematische perspektivische Ansicht des Beispiels, bei der die Darstellung des Flüssigkristalls und der Polarisatoren weggelassen worden ist, um die Veranschaulichung zu erleichtern. Fig. 3B ist eine Seitenansicht des Beispiels im Schnitt, und Fig. 3C ist eine Vorderansicht des Beispiels im Schnitt.

Das in Fig. 3A bis 3C gezeigte Beispiel enthält eine aus einer Glasplatte oder Kunststoffplatte hergestellte Grundplatte 101, auf der eine Elektrodengruppe (z.B. eine Abtastelektradengruppe) gebildet ist. Die Elektrodengruppe enthält eine Vielzahl von Elektroden 102, die, beispielsweise durch Ätzen, in einem festgelegten Muster gebildet sind. Ferner ist abwechselnd mit diesen Elektroden 102 und paral-

BAD ORIGINAL

-²⁶- 3503169 IeI dazu einü Uiel2ahl uon Abstandshaltern 104 ausgebildet, die in Form van Streifen angeordnet sind und Seitenuände 1Π6 und 107 aufweisen.

b Diese Abstandshalter können anders gestaltet sein. Die in diesem Heispiel verwendeten Abstandshalter 104 haben beispielsweise einen Querschnitt in Farm eines umgekehrten Trapezes, uiie er in Fig. 3C deutlicher gezeigt ist; sie können jedoch einen rechteckigen Querschnitt haben. 10

Auf der Grundplatte 1D1 ist ferner mit Ausnahme der Bereiche der Abstandshalter 104 ein isolierender Film 103 ausgebildet, der die Elektroden 102 bedeckt.

lh Die Abstandshalter 10'+ können vorzugsweise aus einem Material gebildet sein, das z.B. aus Harzen wie Polyvinylalkohol, Poiyimid, Polyamidimid, Polyesterimid, Poly-p-xylylen, Polyester, Polycarbonat, Polyvinylacetat Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyamiden, Polystyrol, Celluloseharz, Melaminharz, Harnstoffharz, Acrylharz; lichtempfindlichem Poiyimid, lichtempfindlichem Polyamid, Photoresist in Farm van cyclisiertem Kautschuk, Photoresist in Form von Phenalnovolak und Elektronenstrahl-Photoresists, wozu Polymethylmethacrylat und epoxidiertes 1,^-Polybutadien gehören, usw.

ausgewählt ist.

Der isolierende Film 103 hat die Funktion, die Injektion elektrischer Ladungen aus den Elektroden 102 in die Flüssigkristallschicht zu verhindern. Solch ein isolierender Film kann beispielsweise durch Aufdampfen von Verbindungen wie z.B. Siliciummonoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Magnesiumfluorid, Ceroxid, Cerfluorid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid und Bornitrid gebildet werden. Ferner kann der isolierende Film 103 als Überzugsfilm aus

QQ Harzen wie z.B. Polyvinylalkohol, Poiyimid, Pülyamidimid, Polyesterimid, Poly-p-xylylen, Polyester, Polycarbonat,

BAD

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Polyvinylacetat Polyvinylchlorid, Polyvinylacetnt, Polyamid, Polystyrol, Celluloseharz, Melaminharz, Harnstoffharz und Acrylharz gebildet werden. Die Dicke des isolierenden Films 103 kann in dem Bereich von im allgemeinen 5,D nm bis 5 pm und vorzugsweise 50,0 nm bis 500,0 nm gewählt werden, hängt jedoch von dem Ladungsinjektions-Uerhinderungsvermögen des Materials des isolierenden Films und von der Dicke der Flüssigkristallschicht ab. Andererseits wird die Dicke der Flüssigkristallschicht in Abhängigkeit von der Bereitschaft zur Orientierung, die für das Flüssigkristallmatfrial charakteristisch ist, und von der für die Vorrichtung erforderlichen Ansprechgeschwindigkeit durch die Höhe der Abstandshalter 10't festgelegt und in dem Bereich von im allgemeinen 0,2 bib 200 pm und vorzugsweise 0,5 bis 10 pm gewählt. Die Breite der Abstandshalter 104 wird in dem Bereich von im allgemeinen 0,5 pm bis 5D pm und vorzugsweise 1 pm bis 20 pm gewählt. Ein zu großer Abstand oder Zwischenraum zwischen den Abstandshaltern 10^+ verhindert eine gleichmäßige Orientierung oder Ausrichtung der F" lüssigkristallmoleküle, während ein zu geringer Abstand zu einer l/erini nderung der wirksamen Oberfläche der optischen Flüssigkr i Ei tall-Modul ationsvorrich tung führt. Im Hinblick auf diesR Umstände bzw. Faktorc?n wird die Breite der Abstandshalter in dem Bereich von im allgemeinen 10 pm bis 2

25mm und vorzugsweise 50 bis 700 pm gewählt.

Die Abstandshalter 104 können durch verschiedene Verfahren, wozu verschiedene Druckverfahren wie z.B. der Siebdruck oder vorzugsweise die Photolithographie, die Elektronenstrahl-Lithographie usw. gehören, mit einem vorgeschriebenen Muster und vorgeschriebenen Abmessungen gebildet werden .

Die erfindungsgemäße optische Modulationsvorrichtung enthält eine weitere Grundplatte 110, die über und parallel zu der GrLiηdplatte 101, die in der vorstehend beschriebenen

BAD OR!G!NAL

Weiae beliandKlt wird, liegt. Auf" der Grundplatte 110 sind eine Elektrodengruppe (z.B. eine Signalelektrodengruppe), die eine Vielzahl von Elektroden 111 enthält, und darauf ein isolierender Film 112 angeordnet worden. Die Uielzahl b von (Signal-)Elektraden 111 und die andere Uielzahl von (Abtast-)Elektroden 102 können mit Anschlußleitungen verbunden werden, um eine Matrixelektrodenstruktur zu bilden. Der isolierende Film 112 hat ähnlich wie der vorstehend erwähnte isolierende Film 103 die Funktion, das Auftreten eines in die Flüssigkristallschicht hineinfließenden Stromes zu verhindern und kann aus einem ähnlichen Material wie der Film 103 gebildet sein.

Erfiniluntjaqemäß ist die Oberfläche 113, die durch den auf

Ib der Grundplatte 110 befindlichen isolierenden Film 112 bereitqeütellt wird, einer einachsigen Orientierungsbehandlung unterzogen worden, und ihre Orientierungsrichtung wird derart gewählt, daß sie zu der Richtung, in der sich die Abstandshalter IDk erstrecken, im wesentlichen parallel oder im wesentlichen senkrecht verläuft, so daß die beiden Richtungen einen Winkel θ bilden, der vorzugsweise die Beziehung 0° = O < 15° oder 80° < θ < 100° erfüllt. Gemäß Untersuchungen, die im Rahmen der Erfindung durchgeführt wurden, ist die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle an

2ö den Kanten bzw. Rändern der Abstandshalter regellos oder kann für eine Zelle mit Speicherwirkung ein Wechsel zwischen bistabilen Zuständen nicht in zufriedenstellender Weise bewirkt werden, wenn solch ein paralleler oder senkrechter V/erlauf der beiden Richtungen zueinander nicht erfüllt ist. Wie aus dem vorstehend erwähnten Bereich ersichtlich ist, ist es jedoch möglich, daß eine Abweichung bis zu etwa 15° für die praktische Anwendung kaum zu Problemen führt. Unter der parallelen und der senkrechten Anordnung der beiden Richtungen zueinander wird die parallele

gg Anordnung eher bevorzugt, weil bei der senkrechten Anordnung eine größere Neigung dazu besteht, daß Orientierungs-

BAD

-""3503169 ^0E fehler verursacht werden. Besonders in dem Fall, daß die einachsige Orientierungsbehandlung durch Reiben bewirkt uiird, was nachstehend erläutert wird, führt die parallele Anordnung zu einer Flüssigkristallzelle, in der eine Monodomäne mit weniger Orientierungsfehlern gebildet uird.

Die vorstehend beschriebene einachsige Orientierungsbehandlung kann dadurch bewirkt werden, daß der isolierende Film 112 mit Samt, Tuch oder Papier gerieben wird oder daß der isolierende Film durch das schräge oder geneigte Aufdampfen, das im Zusammenhang mit Flüssigkristallzellen des TIM-Typs bekannt ist, gebildet wird.

Grundsätzlich ist es nicht erforderlich, daß die einachsige Orientierung bezüglich der Grundplatte 110 durchgeführt wird, sondern sie kann auch bezüglich der Grundplatte 101 durchgeführt werden. In diesem Fall wird es für die Erzielung einer optischen Modulationsvorrichtung mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit bevorzugt, daß die Wirkung der einachsigen Orientierungsbehandlung selektiv den Seitenwänden 106 und 107 der Abstandshalter mitgeteilt wird, indem eine einachsige Orientierungsbehandlung im wesentlichen parallel oder senkrecht zu der Richtung, in der sich die Abstandshalter 104 erstrecken, durchgeführt und dann der isolierende Film 103 durch Aufdampfen gebildet wird oder indem der bereits gebildete isolierende Film 103 einer einachsigen Orientierungsbehandlung unterzogen und dann die Wirkung der einachsigen Orientierungsbehandlung selektiv von einer Oberfläche 108 des isolierenden Films 103 besei-QQ tigt bzw. weggenommen wird.

Ein Paar van Polarisationseinrichtungen, d.h. ein Polarisator 114 und ein Analysator 115, können so angeordnet werden, daß das Paar Grundplatten 101 und 110 dazwischengegg schichtet ist. Der Polarisator 11'+ und der Analysator 115 können gewöhnliche Polarisationsplatten Dder -filme oder

polarisierende Strahlenteiler sein. Diese Polarisationseinrichtungen können in der Art gekreuzter oder paralleler Nicolscher Prismen angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße optische Modulationsvorrichtung kann erhalten werden, indem die das Paar bildenden Grundplatten parallel zueinander so befestigt werden, daß die Richtung, in der sich die Abstandshalter erstrecken, und die Richtung der einachsigen Orientierungsbehandlung die vorstehend erwähnte Beziehung erfüllen, indem der Umfang der parallelen Grundplatten zur Bildung einer Zelle z.B. mit einem Klebstoff worn Epoxytyp oder einem niedrigschmelzenden Glas verschlossen wird, indem ein ferroelektrischer Flüssigkristall, der zur Ausbildung seiner isotropen Phase erhitzt worden ist, in die Zelle eingegossen uiird und indem die Zelle dann unter genauer Temperatursteuerung allmählich abgekühlt wird. Im Verlauf der allmählichen Abkühlung uird bei DDBAMBC (Decyloxybenzyliden-p■-amino-2-methylbutylcinnamat) als einem typischen Beispiel eine Phasenumwandlung von ^der isotropen Phase über die SmA-Phase in die SmC*- Phase hervorgerufen. In diesem Fall sollte die Dicke der Flüssigkristallschicht vorzugsweise 2 bis 3 pm oder weniger betragen, damit der Flüssigkristall einen bistabilen Zustand anstelle eines schraubenförmigen Zustands annimmt, und die Dicke der Flüssigkristallschicht wird vorzugsweise auf einen Wert in der Größenordnung von 1 bis 3 pm eingestellt, indem die Dicke der Abstandshalter 104 eingestellt wird.

In der vorstehenden Beschreibung ist die Erfindung in bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform erläutert worden. Selbstverständlich sind jedoch im Rahmen der Erfindung verschiedene Abänderungen möglich. Die Strukturelemente, die in dem vorstehenden Beispiel als Abstandshalter 104 erläutert wurden, müssen beispielsweise nicht als Abstandshalter, die die beiden Grundplatten berühren, wirken, so-

-³¹- 3503169 ^0E'^S58

weit sie Seitenwände aufujeisen, die den erforderlichen, auf den Flüssigkristall einwirkenden landeffekt zeigen. Wie aus der Beschreibung der vorstehenden Ausführungsfarm ersichtlich ist, sind die Abstandshalter jedoch eine bevorzugte Ausbildung der einen landeffekt zeigenden Strukturelemente. Ferner ist die Gestalt der auf den Grundplatten auszubildenden Elektroden nicht auf Streifen eingeschränkt, wie sie vorstehend beschrieben wurden, sondern sie können in irgendeiner anderen Form, z.B. als Siebensegment-Elektrodenstruktur, ausgebildet werden. Entsprechend einer Bolchen Abänderung können die Abstandshalter 104 statt der Streifenform eine andere Gestalt annehmen, und zwar unter der Voraussetzung, daß sie ohne sehr unregelmäßige Zwischenräume dazwischen angeordnet werden und daß sie auf den Flüssigkristall einen im wesentlichen gleichmäßigen üJandeffekt ausüben können.

Nachstehend werden einige besondere Herstellungsbeispiele der erfindungsgemäßen optischen ModulatiDnsvorrichtung erläutert.

Beispiel 1

Auf einer Grundplatte eines Paares von Grundplatten, die jeweils Streifenmusterelektroden aus ITD (Indiumzinnoxid) aufwiesen, wurde ein PolyimidfiIm mit einer Dicke von 100,0 nm gebildet und in einer Richtung gerieben. Auf der anderen Grundplatte wurde ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 2 pm gebildet, der dann einer Photoätzung unterzogen wurden, wobei streifenförmige Abstandshalter mit einer Breite von 20 pm in einem Abstand von 200 pm stehengelassen wurden.

Die Polyimidfilme wurden gebildet, indem eine I\l-Methylpyrrolidonlösung eines Polyimid-Vorläufers (ΞΡ-510, hergestellt durch Toray H.H.) durch Eintauchen oder Schleuderbzw. Zentrifugenbeschichtung aufgebracht wurde.

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Die Ätzung wurde durchgeführt, indem die Grundplatte, auf der der Poly imidf i lrn gebildet worden war, in eine Ätzflüssigkeit aus einer 1:1-Miachung von Hydrazin und IMaGH eingetaucht wurde.
b

Die Grundplatten, die das in der vorstehend beschriebenen Weise behandelte Paar von Elektroden aufweisenden Grundplatten bzw. Elektrodenplatten bildeten, wurden so aneinander befestigt, daß die Richtung, in der sich die streifenlOförmiyen Abstandshalter erstreckten, und die Reibrichtung im wesentlichen parallel zueinander verliefen, wodurch eine Zelle mit einem Zwischenraum von 2 pm gebildet wurde.

In die Zelle wurde DGBAMBC in isotroper Phase eingefüllt, und die? Zelle wurde allmählich abgekühlt, um eine SmC*- Phasen-Flüssigkristallzelle herzustellen. Die SmC*-Phasen-F lüssiykristallzeHe wurde durch ein Polarisationsmikroskop beobachtet, wobei festgestellt wurde, daß sich eine nicht schraubenförmige Monodnmäne, die frei von Orientierungsfehlern war, gebildet hatte.

Beispiel 2

Auf einer Grundplatte aus Glas, auf der Streifenmusterelektroden gebildet worden waren, wurde in der nachstehend beschriebenen LJeise ein Zi rkoniumoxidf ilm gebildet. Die Grundplatte und gesintertes Zirkoniumoxid wurden in eine Elektronenstrahl-Aufdampfvorrichtung hineingebracht, und der Innendruck wurde auf weniger als Q,13 mPa vermindert. 3Q Das gesinterte Zirkoniumoxid wurde geschmolzen und durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl, der unter den Bedingungen einer Bi-schleunigungsspannung von 10 k\l und eines Heizstroms von 70 rriA erzeugt wurde, verdampft, wodurch in etwa 10 min ein etwa 100,0 nm dicker ZirkDniumoxidfilm ο,- gebildet wurde.

-33- _ „ DE ί+658

Auf Jen Zirkoniurnoxidfilm wurde ferner durch Schleuderbzuj. Zentrif ugenbeschichtung (Bedingungen: 20DD U/mln; 15 s) eine 1%ige Lösung in Butanal eines Silan-Haftmittels ("KBMitO3", hergestellt durch Bhinetsu Kagaku Hagya H.K.) aufgebracht, die dann unter Erhitzen getrocknet wurde, um eine Elektrodenplatte (A) zu bilden.

Auf eine Glasplatte, auf der sich Streifenmusterelektroden befanden, murde gesondert durch eine Schleuder- bzui. Zentrifugenbeschichtungsvorrichtung (Bedingungen: 3000 U/min; 10 s) eine Polyimid bildende Lösung ("Polyimide Q", hergestellt durch Hitachi Kasei Kogyo K.K.; Gehalt an nicht flüchtigem Material: 1^,5 Gew.-%) aufgebracht. Die Beschichtung uurde 3D min lang auf 120⁰C erhitzt, wodurch ein 2 pm dicker Polyimidfilm gebildet wurde. Dann uurde auf den Polyimidfilm durch eine Schleuder- bztu. Zentrifugenbeschichtungsvorrichtung (Bedingungen: 3000 U/min; 10 s) eine Resistlösung des negativen Typs auf Phenolharzbasis ("Raycast RD-ZClOON", hergestellt durch Hitachi Kasei Hogyo K.H.) aufgebracht und 20 min lang auf BO⁰C erhitzt, wodurch ein Resistfilm mit einer Dicke von etwa 2 pm gebildet uurde. Der Resistfilm wurde mit einer Streifenmaske bedeckt, die eine Maskierbreite von ß pm und einen Abstand von 100 pm hatte, und durch die Maske hindurch belichtet. Dann wurde die Grundplatte B5 s lang bei 25°C in eine Entwicklerlösung ("RD-DEUELOPER", hergestellt durch Hitachi Kasei Kogyo K.K.) eingetaucht, um den Resist zu entwickeln, in destilliertes Lüasser eingetaucht und 5 min lang bei 60⁰C getrocknet. Dann wurde die Grundplatte 1 min lang bei 23°C in eine IMach-Spüllösung ( "RD-POSTRIIMSE" , hergestellt durch Hitachi Kasei Kogyo K.K.) eingetaucht, und der Resistfilm wurde mit einem Abläsemittel (Indust-RI-Chem Laboratory J100) abgelöst bzw. abgeschält. Dann wurde die Grundplatte 20 min lang auf 1^0⁰C erhitzt, wodurch Abstandshalter gebildet gg wurden. Bei der Beobachtung durch ein Rasterelektronenmikroskop wurde festgestellt, daß die Abstandshalter einen

Que ι !.ichni Lt in Form eines umgekehrten Trapezes hatten.

Dann ujiirde die Oberfläche der Grundplatte mit den Abstandshaltern in einer Richtung gerieben, die mit der Richtung, b in der sich die Abstandshalter erstreckten, genau bzw. eng übereinstimmte, und dann aufeinanderfolgend mit Wasser und Aceton gewaschen und getrocknet. Auf der geriebenen Oberfläche uiurde ein Zirkoniumoxidf i Im gebildet, und auf diesen wurde ferner in derselben Weise wie bei der Bildung der Elektrodenplatte (A) ein Silan-Haftmittel aufgebracht, wodurch eine Elektrodenplatte (B) gebildet wurde.

Die auf diiT.e Weise erhaltenen Elektrodenplatten (A) und (B) wurden üo aneinander befestigt, daß die Reibrichtung

Ib der Elektrodenplatte (A) zu der Richtung, in der sich die strei fenlTirmigen Abstandshalter der Elektrodenplatte (B) erstreckten, parallel verlief, wodurch eine Zelle mit einem Zwischenraum von 2 pm gebildet wurde. DOBAMBC wurde erhitzt, um die isotrope Phase anzunehmen, und in der Zelle eingeschlossen. Die Zelle wurde allmählich abgekühlt, um eine Flüssigkristallzelle herzustellen.

Die Flüssigkristallzelle wurde durch ein Polarisationsmikroskop beobachtet, wobei festgestellt wurde, daß sich eine nicht schraubenförmige Monodamäne, die frei von Orientierungsfehlern war, gebildet hatte.

Beispiel 3

3QEine Flüssigkristallzelle wurde in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer daß die Elektrodenplatte (A) nicht gerieben wurde und nur die Elektrodenplatte (B) gerieben wurde. IJie in Beispiel 2 wurde festgestellt, daß die Flüssigkristallzelle eine gleichmäßige Monodamäne aufwies.

Beispiel k

Eine FLüssigkristallzelle wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß die zu dem Paar gehörenden Elektrodenplatten so aneinander befestigt wurden, daß die Richtung, in der sich die Abstandshalter erstreckten, und die Reibrichtung senkrecht zueinander verliefen.

Die Flüssigkristallzelle wurde durch ein Polarisationsmikroskop beobachtet, wobei in der Mähe der Kanten bzw. Ränder der Abstandshalter einige ürientierungsfehler beobachtet wurden.

Andererseits wurde eine andere SmC*-Flüssigkristallzelle hergestell t, indem in die Zelle;, die in diesem Beispiel erhalten wurde, anstelle von DOBAMBC der vorstehend erwähnte Flüssigkristall IMr. 1, der bei einer Temperatur, die höher ist als die Temperatur, die die SmC*-Phase ergibt, eine cholesterische Phase zeigt, eingespritzt und ansonsten die in Beispiel 1 erläuterte Arbeitsweise befolgt wurde. Wie in Beispiel 1 wurde diese SmC*-Flüssigkristallzelle durch ein Polarisationsmikroskop beobachtet, wobei festgestellt wurde, daß sich eine nicht schraubenförmige Monodomäne, die frei won Orientierungsfehlern war, gebildet hat-

Beispiel 5

Eine Elektrodenplatte (A) wurde in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer daß anstelle des geriebenen Zirkoniumoxidfilms durch schräges Aufdampfen ein SiO-FiIm mit Orientierungseffekt gebildet wurde. Das schräge Aufdampfen wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: 1,3 mPa; 5 min; Einfallwinkel bezüglich der Grundplatte: 20 3g bis 30^e), wodurch ein SiO-FiIm mit einer Dicke von 100,0 nm gebildet wurde. Zu dieser Zeit wurde die Aufdampfrichtung

-36- ocnoicn de 4658

des SiO mit der Richtung, in der sich die streifenförmigen Elektroden erstreckten, übereinstimmen gelassen.

Die auf diese Weise erhaltene Elektrodenplatte (A) und die in Beispiel 2 hergestellte Elektrodenplatte (B) wurden so aneinander befestigt, daß die Richtung, in der sich die streifenförmigen Abstandshalter erstreckten, und die Aufdampfrichtung des SiO miteinander übereinstimmen gelassen wurden, wodurch eine Zelle gebildet wurde. In die Zelle

] O wurde DOBAMBC in der isotropen Phase eingefüllt und allmählich abgekühlt, um die SmC*-Phase anzunehmen. Die auf diese Weise gebildete Flüssigkrista1izelIe wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 beobachtet, wobei festgestellt wurde, rl a B die Flüssigkristallzelle eine genauso gleichmä-

1J3 Bige Monndomäne aufwies.

Beispiel 6

Eine Elektrodenplatte (A) wurde in derselben Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer daß als isolierender Film anstelle des Zirkoniumoxidfilms folgendermaßen ein Ceroxidfilm gebildet wurde. In die Elektronenstrahl 1-Auf dampf vorrichtung wurden eine Grundplatte und festes Ceroxid hineingebracht, und der Druck wurde auf weniger als 0,13 mPa werrninriei't. Dann wurde das feste Ceroxid geschmolzen und durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl, der unter den Bedingungen einer Beschleunigungsspannung von 10 kV und eines Heizstroms von 100 mA erzeugt wurde, verdampft, wodurch in etwa 10 min ein etwa 100,0 nm dicker Ceroxidfilm QQ gebildet wurde.

Danach wurde das V/erfahren von Beispiel 2 befolgt, wobei eine Flüssigkristallvorrichtung gebildet wurde, die im wesentlichen dieselben Betriebseigenschaften wie diejenige

ge von Beispiel 2 zeigte.

Beispiele 7 bis 10

Das V/erfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, außer daß DDBAMBC jeweils durch die vorstehend beschriebenen Flüssigkristalle Nr. 1 (Beispiel 7), Nr. 2 (Beispiel Θ), Nr. 3 (Beispiel 9) und Nr. k (Beispiel 10) ersetzt wurde, um Flüssiykristallvorrichtungen herzustellen, und bei jeder Flüssiy listallvorrichtung uurde Festgestellt, daß sie eine Flüssigkristallphase mit einer nicht schraubenförmigen Monadomäne aufwies.

Beispiel 11

Auf einer Grundplatte eines Paares von Grundplatten, die jeweils Streifenmusterelektroden aus ITO aufwiesen, wurde ein Palyimidfilm mit einer Dicke von etwa 100,0 nm gebildet und in einer Richtung gerieben. Auf der anderen Grundplatte wurde ein 2 pm dicker Palyimidfilm gebildet, der dann einer Photoätzung unterzogen wurde, wobei wie in Beispiel 1 streifenförmige Abstandshalter mit einer Breite von 20 pm in einem Abstand von 200 pm stehengelassen wurden. Auf den streifenförmigen Abstandshaltern wurde ferner in derselben Weise wie vorstehend beschrieben ein 100,0 nm dicker Palyimidfilm gebildet. Der Palyimidfilm wurde dann in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die streifenförmigen Abstandshalter erstreckten, parallel verlief, gerieben.

Die auf diese Uleise hergestellten Elektrodenplatten, die

ein Paar bildeten, wurden so aneinander befestigt, daß ihre

Reibrichtungen parallel zueinander verliefen, wodurch eine Zelle mit einem Zwischenraum van 2 pm gebildet wurde.

Die Zelle wurde mit DOBAMBC in der isotropen Phase gefüllt und allmählich abgekühlt, um eine SmC*-Phasen-Flüssigkrin t.n 1 ] /1-' 1 I (j IHT 7 Ii π 1. c I 1 ι-·π . Γ a itiiirilp Γ FHt. η en tr¹1 1 I. , ilnO flip

BAD ORDINAL

-3a- Unoicn DE 4658

Flüssii, .istallzelle eine ähnlich gleichmäßige Monodomäne ujie in Heispiel 1 aufujies.

Diese Flüssigkristallzelle behielt ihre stabile Monodomäne, die frei von Orientierungsfehlern war, auch nach einer Schnellhaltbarkeitsprüfung, bei der die Zelle 5GD h lang bei einer Temperatur van BG⁰C und einer relativen Feuchtigkeit wan 90 % aufbewahrt wurde, bei, und es wurde festgestellt, daß die Zelle eine Monodomäne aufwies, die im Werg!ei cn zu denjenigen der vorhergehenden Beispiele besonders stahil war.

Beispiel 12

Eine Flüssigkristallvorrichtung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, außer daß anstelle von DOBAMBC der vorstehend erwähnte Flüssigkristall Mr 1 verwendet wurde. Die auf diese Ueise erhaltene Flüssigkristallvorrichtung zeigte nach bessere Betriebseigenschaften als diejenige van Beispiel 11.

Zwei Arten van elektrischen Signalen, die voneinander verschiedene Polaritäten hatten, wurden jeweils an die Abtast- und Signalelektroden, d.h. an die Elektroden auf den einzelnen Grundplatten der in den vorstehenden Beispielen 1 bis 12 erhaltenen optischen Modulationsvorrichtungen bzw. Flüssigkristallvorrichtungen, "angelegt, wobei mit den einzelnen Vorrichtungen eine gute dynamische Anzeige, die auf Bistabilität basierte, erhalten wurde.

Uergleichsbeispiel 1

Eine Flüssigkristallzelle mit nicht schraubenförmiger SmC*- Phase wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 herge-

ggstellt, außer daß die ein Paar bildenden Elektrodenplatten so aneinander befestigt wurden, daß die Richtung, in der

sich die streifenförmigen Abstandshalter erstreckten, und die Reibrichtung einen Winkel θ von 25° bildeten.

Die auf diese üJeise hergestellte SmC* -Phasen-Flüssigkristallzelle wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 beobachtet. Als Ergebnis wurden in der IMähe der Ränder bzw. Kanten der streifenförmigen Abstandshalter zahlreiche schwarze Streifen, die auf Orientierungsfehler zurückzuführen luaren, beobachtet, und die schwarzen Streifen bedeckten Elektroden, so daß der schwarze Streifen bildende Bereich des Flüssigkristalls keine Bistabilität zeigte, wenn zwischen dem Paar von Elektroden bzw. Elektrodengruppen die zwei Arten von elektrischen Signalen angelegt wurden.

Uergleichsbeispiel 2

Eine Elektrodenplatte, die mit der in Beispiel 11 verwendeten Elektrodenplatte, die durch einen geriebenen Polyimidfilm bedeckte Streifenmusterelektroden aufwies, identisch wurde bereitgestellt.

Andererseits wurde eine Elektrodenplatte, die mit der anderen in Beispiel 11 verwendeten Elektrodenplatte, die durch einen Polyimidfilm bedeckte, streifenförmige Abstandshalter aufwies, identisch war, bereitgestellt, und der Polyimidfilm wurde in einer Richtung, die mit der Richtung, in der sich die Abstandshalter erstreckten, einen Winkel von 25 ° bildete, gerieben.

Die zwei auf diese Weise hergestellten Elektrodenplatten wurden unter Bildung einer Zelle so aneinander befestigt, daß ihre Reibrichtungen parallel zueinander verliefen. Danach wurde das Verfahren von Beispiel 11 befolgt, um eine Flüssigkristallzelle mit nicht schraubenförmiger SmC*-Phase herzustellen. Der Flüssigkristall wurde in derselben Weise wie in Beispiel 11 beobachtet, wobei ähnlich wie in Wer-

gleichsbeispiel 1 ürientierungsfehler, die für eine Anzeigevorrichtung schwerwiegend sind, beobachtet wurden. Ferner wurde bei den Orientierungsfehlern keine Bistabilität beobachtet, als zwischen dem Paar von Elektroden bzw. Elektro-

b dengruppen elektrische Signale angelegt wurden.

Wie es vorstehend beschrieben wurde, werden erfindungsgemäß auf einer Elektrodenplatte eines Paares van Elektrodenplatten streifenförmige Strukturelemente, die eine Seitenwand

ü .lufwßißen (und vorzugsweise auch als Abstandshalter uirken), misrjubi ldet; die andere Cl ek trodenp latte wird einer einachsigen Orientierungsbehandlung (z.B. durch Reiben) unterzogen, und die Richtung der Orientierungsbehandlung wird so eingestellt, daß sie zu den vorstehend erwähnten Strukturelementen im wesentlichen parallel oder senkrecht verläuft, wodurch selbst in Speicherzuständen, bei denen eine Neigung zur Erzeugung von Orientierungsfehlern besteht, Orientierungsfehler an Rändern bzw. Kanten von Abstandshaltern vermieden werden können.

BAD OR.GiNAL

Claims

TeDTKE - BüHLING - KlNNE -JGpUBe": '"-I . 1-"5SSSAIeA %.

TCLIJMANN - IiIRAMS " OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühllng

DipJ.-lng. R. Kinne

O C Π Q 1 R Q Dipl.-Ing. R Grupe

O O U O I O 3 Dipl.-Ing. B. Pellmann

Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariarlng 4, Postfach 20 24 C 8000 München 2

"■■■'·'' Tel.:089-539653

Telex: 5-24845 tipat

Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent Münche

7. März 19B5 DE 4658

Patentansprüche

1. Optische Modulationsvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Paar Grundplatten mit einer ersten Grundplatte und einer zweiten Grundplatte, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei ein ferroelektrischer Flüssigkristall schichtweise zwischen dem Paar Grundplatten angeordnet ist, und eine Vielzahl von Strukturelementen, die jeweils Seitenwände aufweisen und in Form van Streifen auf der den Flüssigkristall berührenden Oberfläche der ersten Grundplatte angeordnet sind, wobei die den Flüssigkristall berührende Oberfläche von mindestens einer des Paares van Grundplatten einer einachsigen Orientierungsbehandlung in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die Vielzahl von Strukturelementen auf der ersten Grundplatte erstrecken, im wesentlichen parallel ader senkrecht verläuft, unterzogen wird.

2. Optische Madulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

Otasdn« BanK (MOnchan) KIo 3939 844 Oaulach· Bank (MOnchan) Kto. 2891080 · PoslKhackaml (MQnohan) KIo. 870 - 43 - 804

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gekennzeichnet, daß die Vielzahl won Strukturelementen, die Seitenwände aufweisen, auch als Abstandshalter wirken und eine Dicke haben, die dafür geeignet ist, dem ferroelektrischen Flüssigkristall Bistabilität zu verleihen.

3. Optische Modulationsvorrichtunmg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung, in der sich die Vielzahl von Strukturelementen, die Seitenwände aufweisen, erstrecken, und die Richtung der einachsigen Orientierungsbehandlung einen Winkel θ bilden, der die Beziehung 0° = β < 15° oder 80° < Θ < 100° erfüllt.

4. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Flüssigkristall berührende Oberfläche der zweiten Grundplatte der einachsigen Orientierungsbehandlung unterzogen wird.

5. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß auch die den Flüssigkristall berührende Oberfläche der ersten ßrundplatte einer einachsigen Orientierungsbehandlung in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die Strukturelemente, die Seitenwände aufweisen, erstrecken, im wesentlichen parallel oder senkrecht verläuft, unterzogen wird.

6. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die einachsige Orientierungsbehandlung eine Reibungsbehandlung ist.

7. Optische Modulationsvarrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Strukturelementen, die Seitenwände aufweisen, aus mindestens einem Harz gebildet sind, das aus Polyvinylalkohol, Polyimid, Polyamidimid, Polyesterimide Poly-p-xylylen, Polyester, Polycarbonat,

Q5 Polyvinylacetal, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyamid, Polystyrol, Celluloseharz, Melaminharz, Harnstoff-

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harz, Acrylharz, lichtempfindlichem Polyimid, lichtempfindlichem Polyamid, Phatoreaistharz in Form von cyclisiertem Kautschuk, Photoresiatharz in Form von Phenolnovolak und Elektronenatrahl-Reaistharz ausgewählt iat.

8. Gptiache Modulatianavorrichtung nach Anapruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Strukturelementen,, die Seitenwände aufweisen, eine Dicke von 0,2 bis 200 pm haben.

9. Optische ModulationBvorrichtung nach Anapruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Strukturelementen, die Seitenuiände aufweisen, eine Dicke von 0,5 bis 1D pm haben.

10. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Strukturelementen, die Seitenujände aufweisen, eine Breite von 0,5 bis 10 pm haben.

11. Optische Modulcitionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Strukturelementen, die SeitenuändE! aufweisen, eine Breite von 1 bis 20 pm haben.

12. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Strukturelementen, die Seitenwäncle aufweisen, in einem Abstand von 10 pm bis 2 mm angeordnet sind.

13. Optische Modulcitionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Strukturelementen, die Seitenuiände aufweisen, in einem Abstand von 50 bis 700 pm angeordnet sind.

14. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ferroelektrische Flüssigkristall ein Flüssigkristall mit einer chiralen smektischen

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ist.

15. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dal3 sich der Flüssigkristall mit einer chiralen smektischen Phase in der C-Phase, H-Phase, I-Phase, J-Phaae, Η-Phase, G-Phase ader F-Phase befindet.

16. Optische Madulatiansvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Flüssigkristall mit einer chiralen smektischen Phase in einer Flüssigkristallphase befindet, die eine nicht schraubenförmige Struktur annimmt.

17. Optische Modulationsv/orrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ferroelektrische Flüssigkristall ein Flüssigkristall ist, der bei einer Temperatur, die höher liegt als der Temperaturbereich, in dem Ferroelektrizität gezeigt wird, eine cholesterische Phase zeigt.

1Ö. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der zweiten Grundplatte ander Seite, die den Flüssigkristall berührt, mit einem isolierenden Film bedeckt ist und daß die den Flüssigkristall berührende Oberfläche des isolierenden Films einer Reibungsbehandlung in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die Vielzahl von Strukturelementen erstrecken, im wesentlichen parallel oder senkrecht verläuft, unterzogen uiird.

QQ 19. Optische Modulatiansvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Film aus mindestens einer Verbindung gebildet ist, die aus Siliciummonoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Magnesiumfluarid, Ceraxid, Cerfluorid, Siliciumnitrid, Siliciumcarhid und Bornitrid ausgewählt ist.

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120. Optische Modulationsvarrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Film aus mindestens einem Harz gebildet ist, das aus Polyvinylalkohol, Polyimid, Polyamidimid, Polyesterimid, Poly-p-xylylen, PoJyester, Polycarbonat, Polyvinylacetat Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polystyrol, CellulDSEharz, Melaminharz, HarnstofFharz und Acrylharz ausgewählt ist.

21. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Film eine Dicke von 5,0 nm bis 5 pm hat.

22. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Film eine Dicke von 50,0 bis 500,0 nm hat.

23. Optische Modulationsvarrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vielzahl von Strukturelementen ein erster isolierender Film vorgesehen ist, der in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die Strukturelemente erstrecken, im wesentlichen parallel verläuft, gerieben wird, und daß auf der Oberfläche der zweiten Grundplatte an der Seite, die den Flüssigkristall berührt, ein zweiter isolierender Film gebildet ist, der in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die Vielzahl von Strukturelementen auf der ersten Grundplatte erstrecken, im wesentlichen parallel verläuft, gerieben wird.

2k. Optische Modulatiansvorrichtunq nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Isolierfilm aus mindestens einer Verbindung gebildet sind, die aus Siliciummonoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Magnesiumfluorid, Ceroxid, Cerfluarid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid und Bornitrid ausgewählt ist.

25. Optische Müdulationsvorrichtung nach Anspruch 23, da-

-6- DE if65a

durch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Isolierfilm aus mindestens einem Harz gebildet sind, das aus Polyvinylalkohol, Polyimid, Pq lyamidimid , Polyesterimid , Poly-p-xylylen, Polyester, Polycarbonat, Polyvinylacetat Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyamid, Polystyrol, Celluloseharz, Melaminharz, Harnstoffharz und Acrylharz ausgewählt ist.

26. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Isolierfilm eine Dicke von 5,0 nm bis 5 pm haben.

27. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Isolierfilm eine Dicke von 50,0 nm bis 500,0 nm haben.

28. Optische Modulationsvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Paar Grundplatten mit einer ersten Grundplatte und einer zweiten Grundplatte, die parallel zueinander und mit einem Abstand voneinander, der 3 pm oder weniger beträgt, angeordnet sind, wobei ein ferroelektrischer Flüssigkristall schichtweise zwischen dem Paar Grundplatten angeordnet ist, und eine Vielzahl von Strukturelementen, die jeweils Seitenwände aufweisen und in Form von Streifen, die auf der den Flüssigkristall berührenden Oberfläche der ersten Grundplatte angeordnet sind, wobei die den Flüssigkristall berührende Oberfläche von mindestens einer des Paares von Grundplatten einer einachsigen Orientierungsbehandlung in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die Vielzahl von Strukturelementen auf der ersten Grundplatte erstrecken, im wesentlichen parallel oder senkrecht verläuft, unterzogen wird und wobei der ferroelektrische Flüssigkristall eine nicht schraubenförmige Struktur In einer Dicke von 3 pm oder darunter annimmt und eine Monodomäne bildet, die während einer Temperaturverminderungsstufe durch eine cholesterische Phase hindurchgehend

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gebildet wird,

29. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die den Flüssigkristall berührende Oberfläche der zweiten Grundplatte der einachsigen Orientierungsbehandlung unterzogen wird.

30. Optische Modulationsvorrichtunmg nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß auch die den Flüssigkristall berührende Oberfläche der ersten Grundplatte einer einachsigen Orientierungsbehandlung in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die Strukturelemente, die Seitenuände aufweisen, erstrecken, im wesentlichen parallel ader senkrecht v/erläuft, unterzogen wird.

31. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung, in der sich die V/ielzahl von Strukturelementen, die Seiteniuände aufweisen, erstrecken, und die Richtung der einachsigen Orientierungsbehandlung einen Winkel Q bilden, der die Beziehung 0° = β < 15° ader 80° < 0 < 100° erfüllt.

32. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der zweiten Grundplatte an der den Flüssigkristall berührenden Seite mit einem isolierenden Film bedeckt ist und daß die den Flüssigkristall berührende Oberfläche des isolierenden Films einer Reibungshehandlung in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die V/ielzahl von Strukturelementen erstrecken, im wesentlichen parallel oder senkrecht verläuft, unterzogen wird.

33. Optische Müdulationsvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Film aus mindestens einer Werbindung gebildet ist, die aus Siliciummonoxid, Siliciumdioxid,. Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Magne-

slumf liiorid, Ceroxid, Cerfluarid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid und Burnitrid ausgewählt ist.

3*+. Optische Modulatiansvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Film aus mindestens einem Harz gebildet ist, das aus Polyvinylalkohol, Polyimid, Palyamidimid, Polyesterimid, Poly-p-xylylen , Polyester, Polycarbonat, Polyvinylacetal, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyamid, Polystyrol, Celluloseharz, MeIalOminharz, Harnstoffharz und Acrylharz ausgewählt ist.

35. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Film eine Dicke von 5,0 nm bis 5 pm hat.

36. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Film eine Dicke von 50,0 bis 500,0 nm hat.

37. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zujischen der Vielzahl von Strukturelementen ein erster isolierender Film vorgesehen ist, der in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die Strukturelemente erstrecken, im wesentlichen parallel verläuft, gerieben wird, und daß auf der Oberfläche der zuieiten Grundplatte an der Seite, die den Flüssigkristall berührt, ein zweiter isolierender Film gebildet ist, der in einer Richtung, die zu der Richtung, in der sich die Vielzahl von Strukturelementen auf der ersten Grundplatte erstrecken, im wesentlichen parallel verläuft, gerieben wird.

38. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite isolierende Film aus mindestens einer Verbindung gebildet sind, die aus Siliciummonoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Magnesiumfluorid, Ceroxid, Cerfluorid, SiIi-

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ciumnitrid, Siliciumcarbid und Bornitrid ausgewählt ist.

39. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite isalierende Film aus mindestens einem Harz gebildet sind, das aus Polyvinylalkohol, Polyimid, Polyamidimid, Polyesterimid, Poly-p-xylylen, Polyester, Polycarbonat, Polyvinylacetal, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyamid, Polystyrol, Celluloseharz, Melaminharz, Harnstoffharz und Acrylharz ausgewählt ist.

40. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite isolierende Film eine Dicke von 5,0 nm bis 5 pm haben.

41. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite isolierende Film eine Dicke van 50,0 bis 500,0 nm nahen.

42. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der ferroelektrische Flüssigkristall ein Flüssigkristall mit einer chiralen smektischen Phase ist.

43. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Flüssigkristall mit einer chiralen smektischen Phase in der C-Phase, H-Phase, I-Phase, J-Phase, K-Phase, G-Phase oder F-Phase befindet.

44. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Grundplatte mit einem Abstand voneinander, der 1 bis 3 pm beträgt, angeordnet sind.

3545. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Grund-

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1 platte mit einem Abstand voneinander, der 2 pm oder weniger beträgt, angeordnet sind.

46. Optische Modulationsvorrichtung nach Anspruch 28, da-5 durch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Strukturelementen, die Seitenwände aufweisen, auch als streifenförmige Abstandshalter zwischen der ersten und der zweiten Grundplatte wirken.

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