DE3529581A1

DE3529581A1 - Fluessigkristall-einrichtung

Info

Publication number: DE3529581A1
Application number: DE19853529581
Authority: DE
Inventors: Yujiro Yokohama Kanagawa Ando; Junichiro Yokohama Kanagawa Kanbe; Shinjiro Kanagawa Okada; Tohru Tokio/Tokyo Takahashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-08-20
Filing date: 1985-08-19
Publication date: 1986-02-27
Also published as: US4682858A; DE3529581C2; FR2569280A1; FR2569280B1; DE3546676C2; GB8729576D0; GB2164758A; GB2164758B; GB2199417B; GB8520876D0; GB2199417A

Description

llEDTKE - BüHLING - KlNNE - SOME . _: > ^&A Π r± C ■----. Dipl.-lng. KTiedtke

rtLLMANN - CIRAMS - OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-lng. R. Kinne

jIq Dipl.-lng. R Grupe

ο ι Dipl.-lng. B. Pellmann

Oi - far - Dipl.-lng. K Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München

19. August 1985 DE 5090

Canon Kabushiki Kaisha
Tokio, Japan

Flüssigkristall-Einrichtung Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Deutsche Bank (München) Kto. 2861060 Postscheckamt (München) Kto. 670-43-604

- να -

Die Erfindung betrifft den Aufbau einer Flüssigkristall-Zelle, die sich unter Benutzung des elektrooptischen oder thermooptischen Effekts als Display-Einrichtung oder optische Modulationseinrichtung eignet. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Flüssigkristall-Zelle oder -Einrichtung, die zur Schaffung einer dünnen und gleichförmigen Flüssigkristall-Schicht, speziell einer ferroelektrischen Flüssigkristallschicht, und damit zur Schaffung einer Flüssigkristall-Zelle geeignet ist, die großflächig ausgebildet werden kann. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, die eine solche Flüssigkristall-Zelle oder -Einrichtung aufweist.

Unter den bisher bekannten Methoden zur Einstellung der Dicke einer Flüssigkristall-Schicht in einer Flüssigkristall-Zelle (nachfolgend manchmal einfach als "Zellendicke" bezeichnet) gibt es eine Methode, bei der die Zellendicke in der Weise reguliert wird, daß man dem am Umfang der beiden auf gegenseitigen Abstand gehaltenen Substrate oder Basisplatten aufgetragenen Klebstoff zur Verbindung der Substrate ein spaltbildendes Material zumischt. Bei einer anderen Methode wird das spaltbildende Material in dem Flüssigkristall dispergiert. Nach diesen Methoden ist es möglich, eine Zelle mit einer Dicke in der Größenordnung von 6 μ oder mehr zu bilden, wenn die Zelle kleinflächig ist. Dagegen kann bei einer großflächigen Zelle infolge Wellung oder Verwerfung der Substrate eine Unregelmäßigkeit der Dicke nicht vollständig vermieden werden. Wenn ferner eine Flüssigkristall-Einrichtung unter Benutzung eines ferroelektrischen Flüssigkristall hergestellt wird, mit dem sich in jüngster Zeit die Forschung und Entwicklung in großem Umfang

befaßt hat, liegt die optimale Dicke der Flüssigkristall-Schicht im Hinblick auf die Betriebseigenschaften als Vorrichtung häufig in der Größenordnung von 3 μ oder weniger. Es ist fast unmöglich, eine Zelle mit einer so dünnen Flüssigkristall-Schicht in gleichmäßiger Dicke herzustellen.

Es sind insbesondere verschiedene Displays oder Anzeige-Einrichtungen mit einer hohen Dichte der Bildelemente bekannt geworden, z.B. solche mit einer Passivmatrix-Elektrodenstruktur oder einer Aktivmatrix-Elektrodenstruktur. Die meisten dieser Displays benutzen die elektrooptische Modulationsfunktion von TN-Fllissigkristallen, d.h. verdrillten nematischen Flüssigkristallen.

Ein solches Display mit einer Passivmatrix-Elektrodenstruktur zeigt jedoch mehrere Probleme, wie etwa das Auftreten von Einstreuung oder die Kontrastminderung infolge Abnahme der Arbeitsphase mit zunehmender Anzahl der Abtastzeilen. Auf der anderen Seite ist ein Display mit einer Aktivmatrix-Elektrodenstruktur bekannt, bei dem mit jedem Bildelement ein Schaltelement (z.B. ein Dünnfilm-Transistor) verbunden ist. Ein solches Display erfordert jedoch komplizierte Schritte zur Herstellung des Schaltelements und außerdem ist es schwierig, eine solche Anzeigeeinrichtung großflächig auszubilden.

Als Einrichtung zur Lösung der oben beschriebenen Probleme wurde jüngst von Clark u. a. (US-PS 4,367,924) eine ferroelektrische Flüssigkristall-Einrichtung vorgeschlagen, die Beachtung gefun-

den hat. Bekanntlich hat die ferroelektrische Flüssigkristall-Einrichtung eine Speicherfunktion, wenn man die Zellendicke so einstellt, daß eine dünne Schicht von 0,1 bis 3 μ gebildet wird.

Wenn jedoch die Flüssigkristall-Schicht der oben beschriebenen ferroelektrisehen Flüssigkristall-Einrichtung mit Speicherfunktion eine unregelmäßige Dicke aufweist, entsteht nach unseren Untersuchungen eine beträchtliche Unregelmäßigkeit im Leistungsverhalten, wie etwa beim Schwellenwert und der Ansprechgeschwindigkeit. Bei unseren Untersuchungen wurde insbesondere beobachtet, daß bezüglich einer Flüssigkristall-Schicht von z.B. 1 μ Dicke die zulässige Dickenabweichung 10 % oder geringer sein muß.

Demgegenüber ist bei einer Flüssigkristall-Einrichtung, die mit einem TN-Flüssigkristall betrieben wird, der Spalt zwischen den eine Zelle bildenden Substraten oder Basisplatten relativ dick, z.B. 6 bis 10 μ breit, und das Leistungsvermögen, wie Schwellenwert und Ansprechgeschwindigkeit, der TN-Flüssigkristall-Einrichtung ändern sich selbst dann nicht wesentlich, wenn in der Spaltdicke eine gewisse Ungleichförmigkeit auftritt. Demgemäß hat die herkömmliche Technik des Zellenaufbaus, die hauptsächlich für die TN-Flüssigkristall-Einrichtung entwickelt wurde, für die Montage der oben beschriebenen Zellenstruktur, bei der eine sehr dünne Schicht kombiniert mit gleichförmiger Dicke gefordert wird, nicht die nötige Beachtung gefunden. Insbesondere kann die oben erwähnte, von Clark vorgeschlagene ferroelektrische Flüssigkristall-Einrichtung mit Speicherfunktion bei einem großflächigen Display (diagonale Größe

ζ.B. 30,5 cm oder größer) angewandt werden. Der Zusammenbau einer solchen Zelle, die bei einem Zellenspalt von z.B. 1 μ und einer zulässigen Abweichung davon von 10 % oder weniger ein großes Bild liefert, bringt eigene Probleme mit sich, die nach der herkömmlichen Technik des Zellenaufbaus nicht gelöst werden können.

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Flüssigkristall-Zelle mit gleichförmiger Zeliendicke, wobei eine Unregelmäßigkeit der Zellendicke infolge Wellung oder Verwerfung der Substrate oder Basisplatten vermieden wird.

Nach der Aufgabe der vorliegenden Erfindung soll eine Flüssigkristall-Zelle geschaffen werden, die frei von Temperaturwechseleinflüssen ist und eine ausgezeichnete umgebungsbedingte Beständigkeit zeigt.

Ferner soll nach der Erfindung eine Flüssigkristall-Zelle mit einer sehr dünnen Flüssigkristall-Schicht geschaffen werden, was durch die herkömmliche Technik nicht bewerkstelligt werden kann.

Nach der Erfindung soll auch eine Flüssigkristall-Zelle geschaffen werden, die man mit geringen Kosten und guter Produktivität herstellen kann.

Schließlich soll nach der vorliegenden Erfindung eine ferroelektrische Flüssigkristall-Einrichtung geschaffen werden, deren

Zellenaufbau zwischen den Basisplatten einen sehr kleinen Abstand in der Größenordnung von 0,1 bis 3 μ und auch eine sehr geringe Unregelmäßigkeit dieses Abstands aufweist.

Nach der vorliegenden Erfindung wird in einer Hinsicht eine Flüssigkristall-Zelle geschaffen mit zwei Substraten, zwischen denen ein Spalt angeordnet ist, und einem durch eine Flüssigkristall-Einführungsöffnung eingeführten und in dem Spalt zwischen den Substraten enthaltenen Flüssigkristall, wobei die Flüssigkristall-Zelle auf wenigstens einem der Substrate angeordnete Abstandselemente, einen Flüssigkristall-Schichtbereich, deren Dicke durch die Abstandselemente bestimmt ist, und einen mit dem Flüssigkristall-Schichtbereich in Verbindung stehenden Unterdruck-Raum aufweist.

Nach der vorliegenden Erfindung wird in weiterer Hinsicht eine Flüssigkristall-Zelle geschaffen, deren Aufbau zwei Substrate, von denen wenigstens eins flexibel ist und zwischen denen ein Spalt angeordnet ist, eine Mehrzahl von zwischen den Substraten zur Einhaltung des Spalts angeordneten Abstandselementen und einen in der Zellenstruktur enthaltenen, ferroelektrisehen Flüssigkristall aufweist, wobei die Abstandseiemente in einem Abstand a (mm) voneinander angeordnet sind, welcher der Beziehung

-^ <■ 0,32 E-r

genügt, in der E den Elastizitätsmodul (Kg-f/mm²) und t die Dicke (mm) des flexiblen Substrats bezeichnen.

-VS-

Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich.

Die Figuren 1, 2A und 3 zeigen einen Schnitt von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Zelle parallel zu den Substraten oder Basisplatten;

Figur 2B zeigt einen Schnitt nach der Linie B-B der Figur 2A, gesehen in Pfeilrichtung;

Figur 4A ist eine schematische Ansicht, zur Erläuterung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen FTüssigkristall-Zelle;

Figur 4B ist ein Schnitt nach der Linie A-A der Figur 4A;

die Figuren 5 und 6 sind erläuternde Darstellungen zur Veranschaulichung einer bei der vorliegenden Erfindung benutzten Treiber-Schaltung; und

die Figuren 7 und 8 sind schematische perspektivische Ansichten, die das Arbeitsprinzip einer bei der vorliegenden Erfindung benutzten, ferroelektrisehen Flüssigkristall-Einrichtung erläutern.

Figur 1 ist ein Schnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Zelle, wobei der Schnitt parallel zu den Substraten oder Basisplatten geführt ist, um das Innere zu zeigen. Ein Substrat 11 ist beispielsweise aus einer Glasplatte, einer starren oder flexiblen Kunststoffplatte usw. hergestellt, längs deren Umfang ein Klebstoffkörper 12 zur Verbindung mit dem anderen gegenüberliegenden Substrat (nicht dargestellt) gebildet ist. Auf dem Mittelteil des Substrats 11, das von dem Klebstoffkörper 12 umgeben ist, sind Abstandselemente 13 so angeordnet, daß sie die Dicke der Flüssigkristall-Schicht bestimmen. Die Abstandselemente 13 werden in einem gewünschten Muster ausgebildet, z.B. dadurch, daß man ein Polyimid in vorgeschriebener Dicke als Beschichtung aufbringt und diese einer Photoätzung unterzieht. Das Substrat 11 kann auch selbst in einem Muster geätzt werden, so daß die Abstandselemente 13 stehen bleiben. Eine Behandlung zur monoaxialen Ausrichtung, wie etwa eine Reibungsbehandlung, wird an einem oder an beiden Substraten vorgenommen, um den Flüssigkristall wunschgemäß zu orientieren. Eine Flüssigkristall-Schichtzone 14 wird so ausgebildet, daß sie durch die Abstandselemente 13 begrenzt ist und damit durch eine Grenzfläche 15 mit einem Unterdruck-Raum 16 verbunden oder diesem benachbart ist. Eine solche Flüssigkristall-Schicht 14 kann dadurch gebildet werden, daß man durch eine Flüssigkristall-Einführungsöffnung 17 einen Flüssigkristall einführt und die öffnung mit einem Dichtungsmittel abdichtet. Als Flüssigkristall-Material kann beispielsweise ein ferroelektrisches Flüssigkristall-Material, DOBAMBC, dienen. Die erforderliche Ausrichtung des Flüssigkristalls kann man dadurch erreichen, daß man ihn allmählich aus seiner iso-

tropen Phase in seine SmC-Phase abkühlt. Wenn die Flüssigkristall-Zelle als elektrooptische Einrichtung dient, werden auf dem Substrat 11 Elektroden gebildet; diese sind in der Figur der Einfachheit wegen nicht dargestellt.

Die Art und Weise der luftdichten Einschließung des FVüssigkristalls wird nun im einzelnen erläutert. Ein Substrat 11 mit beispielsweise darauf ausgebildeten Abstandselementen 13 und ein flexibles Gegensubstrat, wie ein Substrat aus Polyesterfilm, werden mit einem Klebstoff 12 des Epoxy-Typs, usw., unter Bildung einer Leerzelle miteinander verbunden. Dann wird die Zelle in einen Vakuumbehälter gebracht, um die Luft aus der Zelle in genügendem Maße zu evakuieren, und die Einführungsöffnung 17 der Zelle wird in einen Flüssigkristall eingetaucht. Ein Inertgas, wie N^, wird in den Vakuumbehälter eingelassen, um den Druck außerhalb der Zelle zu erhöhen und dadurch Flüssigkristall-Material unter Druck in die Zelle einzuführen. Wenn ein vorbestimmter Bereich 19, z.B. ein Bildbereich in der Größe von etwa 100 mm χ 100 mm, mit Flüssigkristall -Material gefüllt ist, wird die Einführung beendet und die Einführungsöffnung 17 abgedichtet. Die so gebildete Flüssigkristall-ZeIle unterliegt wegen des in ihr verbliebenen Unterdruck-Raums einer ausreichenden Kompressionskraft, wenn sie in eine Umgebung unter Atmosphärendruck gebracht wird. Infolgedessen kommt das Gegensubstrat (nicht dargestellt) in unmittelbaren Kontakt mit den Abstandselementen 13, und es wird auf einer großen Fläche eine gleichförmige Dicke selbst dann realisiert, wenn diese Dicke sehr gering ist, wie etwa 3 μ oder weniger. Durch die Bildung der Flüssigkristall-

Schicht einer Dicke von 3 μ oder weniger erhält man eine chirale, smektische Phase mit einer nicht-schraubenförmigen Textur, wie nachfolgend beschrieben wird. Der Unterdruck-Raum hat auch die Funktion, örtliche Variationen der Zellendicke infolge Wärmeausdehnung oder -schrumpfung des Flüssigkristall-Materials zu verhindern, wenn die Flüssigkristall-Zelle unter sich ändernden Umgebungsbedingungen arbeitet.

Zur Erreichung der obigen Ziele beträgt das Volumen des Unterdruck-Raums vorzugsweise 1/1000 oder mehr, insbesondere 1/100 oder mehr des Volumens des Bereichs der Flüssigkristall-Schicht. Die Obergrenze des Raums sollte so beschränkt sein, daß die effektive Display-Fläche der Flüssigkristall-Zelle nicht wesentlich verringert wird. Der Druck in dem Unterdruck-Raum liegt zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 1/10 bis 1/2 Atmosphäre.

Die Figuren 2A und 2B zeigen eine zweite, weiter verbesserte AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Zelle. Figur 2A ist ein Schnitt entsprechend Figur 1 der Ausführungsform, und Figur 2B ist ein Schnitt nach der Linie B-B der Figur 2A. Bei dieser Ausführungsform wird ein Substrat 21 durch Ätzung seiner Innenseite mit dem Unterdruck-Raum 26 in Form einer Nut versehen und mit dem Gegensubstrat verbunden. Der nutförmige Unterdruck-Raum liefert bei einer kleinen Substratfläche ein größeres Volumen und läßt daher genügend Zeit für die Auswahl des Augenblicks, in dem die Einführung des Flüssigkristall-Materials beendet wird. Diese Ausbilsung ist daher zweckmäßig, wenn man die Produktivität steigern will.

Figur 3 zeigt einen Schnitt einer dritten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist eine enge Verbindungsstelle 35 zwischen dem Bereich 34 des Flüssigkristall-Schicht und dem Unterdruck-Raum 36 vorgesehen, so daß die Länge des Weges zwischen der Verbindungsstelle 35 und der Einführungsöffnung 37 gleich der maximalen Weglänge in dem Flüssigkristall-Bereich 34 von der Einführungsöffnung 37 ausgehend ist. Durch diese Anordnung wird das Problem ausgeschaltet, daß Flüssigkristall während seiner Einführung in den gewünschten Bereich auch in den Unterdruck-Raum gelangt.

An der Verbindungsstelle 35 kann zur weiteren Verengung des Kanals ein eine Einschnürung bildender Körper 40 ausgebildet sein, so daß die in dem Unterdruck-Raum 36 mehr oder weniger verbliebene Luft bei der Benutzung der Zelle daran gehindert wird, in den Flüssigkristall-Bereich einzudringen. Der die Einschnürung bildende Körper 40 kann zugleich mit den Abstandselementen 33 und aus dem gleichen Material wie diese gebildet werden.

Es ist erwünscht, ein anderes geeignetes Gas, z.B. ein Inertgas, wie N_?, CO«» Ar ^unc^ Ne, anstelle von Luft in den oben genannten Unterdruck-Raum 16, 26 oder 36 einzubringen. Zu diesem Zweck wird das Innere der Zelle evakuiert, dann das gewünschte Gas bis zu einem vorgeschriebenen Druck von vorzugsweise 1/1000 bis 1/10 Atmosphäre in die Zelle eingeführt und dann Flüssigkristall eingebracht, um den Zelleninnendruck bis auf einen vorgeschriebenen Druck unterhalb 1 Atmosphäre, z.B. 1/10 bis 1/2 Atmosphäre, anzuheben. Die Zelle wird dann abgedichtet, und der die Zelle umgebende Umgebungsdruck

wird auf Normaldruck angehoben.

Wie oben beschrieben, wird nach der Erfindung eine Flüssigkristall-Zelle mit einem darin befindlichen Unterdruck-Raum geschaffen, der mit einer Flüssigkristall-Schicht in Verbindung ist, wobei die Zellendicke durch Anordnung von Abstandselementen in dem Flüssigkristallbereich eingehalten wird. Im Ergebnis werden die zwei Substrate eng an die Abstandselemente anliegend gehalten, wodurch eine Flüssigkristall-Zelle mit ausgezeichneten Eigenschaften entsteht, so daß die Zellendicke konstant ist und selbst dann nicht durch Temperaturänderungen, usw. beeinflußt wird, wenn die Zelle großflächig und wenigstens ein Substrat flexibel ist.

Bei einem Display mit einem Zellenaufbau, bei dem eins der die Zelle bildenden zwei Substrate flexibel ist und das flexible Substrat an die Abstandseiemente dicht anliegend gehalten wird, und einer Passivmatrix-Elektrodenstruktur, kann eine Störung der elektrischen Verbindung eintreten, wenn die elektrische Verbindung einer äußeren Steuerschaltung mit den auf dem flexiblen Substrat ausgebildeten Elektroden durch ein anisotropes Leitermaterial erfolgt. Insbesondere, wenn ein Druck von außen auf das Display einwirkt, wird das flexible Substrat verformt, wodurch die Anschlußverbindung zu der äußeren Schaltung abblättern und/oder ein Bruch des Leiters eintreten kann. Da insbesondere die Anzahl der Drahtverbindungen oder Leiter wächst und die Anzahl der Anschlußklemmen je Längeneinheit zunimmt, weil die Bildelemente in höherer Dichte angeordnet werden, nimmt die Möglichkeit eines mangelhaften elektrischen Anschlußes

und/oder eines Leiterbruches zu.

Zur Überwindung des obigen Problems schafft die vorliegende Erfindung ferner eine Einrichtung mit einem nicht-flexiblen, ersten Substrat, das mit einer ersten Elektrodengruppe, einer an die erste Elektrodengruppe angeschlossenen ersten Treiber-Schaltung und einer zweiten Treiber-Schaltung versehen ist, einem flexiblen zweiten Substrat, das mit einer zweiten Elektrodengruppe versehen ist, und einem zwischen dem ersten und zweiten Substrat angeordneten ferroelektrischen Flüssigkristall, wobei die zweite Elektrodengruppe an die zweite Treiberschaltung angeschlossen ist und die erste und zweite Schaltung jeweils an eine äußere Schaltung angeschlossen sind.

Die Figuren 4A und 4B zeigen eine Flüssigkristall-Zelle mit einer (leeren.) Zelle 100 und einem in der Zelle dicht eingeschlossenen ferroelektrischen Flüssigkristall 113, wobei die Zelle die Substrate 101 und 102, einen zwischen den Substraten befindlichen Raum oder Spalt und Abstandselemente 111 für die Aufrechterhaltung dieses Spalts aufweist. Der zwischen den Substraten 101 und 102 ausgebildete Spalt ist unter Bildung einer luftdicht abgeschlossenen Konstruktion durch die Dichtungselemente 110 abgedichtet. Das Substrat 101 sollte gewünschtenfalls durchsichtig und optisch anisotrop sein und eine genügende Festigkeit haben, um der Zellenkonstruktion ein Eigenstehvermögen zu geben. Das Substrat kann zweckmäßigerweise eine Glasplatte mit einer von ihrer Fläche abhängigen Dicke von etwa 1 bis 5 mm, vorzugsweise etwa 0,3 bis 2 mm sein. Auf dem Substrat 101 sind ein transparenter Leitfähigkeitsfilm aus z.B. Zinnoxid, Indium-

oxid und ITO (Indium-Zinn-Oxid) in Form von Streifen sowie ferner Abstandselemente 111 in einer Dicke der Größenordnung von 0,1 μ bis 3 μ ausgebildet. Die Abstandselemente 111 können in der Weise gebildet werden, daß man zuerst einen Film aus filmbildendem Material bildet, z.B. einem Harz oder Photoresist, wie etwa Polyimid, Polyamid oder Polyvinylalkohol, und einem anorganischen isolierenden Material, wie SiO₂ oder TiO₂, das durch Dampfabscheidung einen Film einer Dicke von 0,1 μ bis 3 μ bilden kann, und dann den Film nach einer vorgeschriebenen photolithographischen Technik in der gewünschten Form, wie etwa Streifen, Gitter, Kreuzstreifen oder Punkte, ätzt. Es ist vorteilhaft, bei der Herstellung der Abstandselemente 111 als filmbildendes Material ein photohärtendes Harz zu verwenden, da dieses ohne besondere Benutzung eines Photoresists direkt zu den Abstandselementen 111 ausgebildet werden kann.

Es ist zweckmäßig, den Abstand zwischen benachbarten Abstandselementen auf 2 mm oder weniger, vorzugsweise 800 μ oder weniger, anzusetzen. Insbesondere haben benachbarte Abstandsstreifen einen gegenseitigen Abstand voneinander von 2 mm oder weniger, vorzugsweise 800 μ oder weniger. Bei einem Abstandsgitter sollte die längere Seite einer Gittereinheit 2 mm oder weniger, vorzugsweise 800 μ oder weniger, betragen. Ferner sollte der gegenseitige Abstand von Abstandshalterpunkten 2 mm oder weniger, vorzugsweise 800 μ·oder weniger sein.

Auf dem Substrat 101 sind ferner eine Treiber-Schaltung 105 für die Aufgabe von Treiber-Signalen auf die Elektroden 103 sowie

eine Treiber-Schaltung 106 für die Aufgabe von Informationssignalen auf die Elektroden 104 angeordnet, die nachfolgend beschrieben werden. Die Treiber-Schaltungen 105 und 106 können aus Dlinnfilm-Transistoren bestehen, die Halbleiter-Elemente aus amorphem Silizium, polykristallinem Silizium, Cadmiumseienid, usw. aufweisen. Die Source-Leitungen und Gate-Leitungen für die Treiber-Schaltungen 105 und 106 sind an die Anschlußklemmen 108 bzw. 109 angeschlossen, die auf dem Substrat 101 konvergierend angebracht sind.

Nachdem auf dem Substrat 101 die oben erwähnten Elektroden 103 und Abstandselemente 111 gebildet sind, wird dem Substrat 101 eine Orientierungsfunktion für einen mit dem Substrat in Berührung kommenden ferroelektrischen Flüssigkristall verliehen. Dies geschieht dadurch, daß man einen Film aus Polyimid, Polyvinylalkohol, usw. bildet und die Filmoberfläche reibt oder durch Dampfschrägabscheidung einen SiOp-Film bildet. Das Substrat 101 kann wie oben beschrieben aus einer nicht-flexiblen Glasplatte bestehen, oder es kann eine flexible Platte sein, wie sie für das nachfolgend näher beschriebene Substrat 102 verwendet wird.

Das flexible Substrat 102 kann z.B. aus einer dünnen Glasplatte mit einer Dicke von 20 bis 300 μηι oder einem Kunststofffilm bestehen. Die auf dem flexiblen Substrat 102 angeordneten Elektroden 104 sind durch einen anisotropen Leiter (ein thermoplastisches Harz, das nur in vertikaler Richtung elektrische Leitfähigkeit besitzt, wie "CP1030" von Sony Chemical K.K., oder ein anisotropisch leitfähiger Klebstofffilm, wie "Hitaserumu" von Hitachi Kasai K.K.)

an die auf dem Substrat 101 gebildete Treiber-Schaltung 106 elektrisch angeschlossen und dann mit den Klemmen 109 verbunden, so daß sie weiter an eine äußere Steuerschaltung (nicht dargestellt) anschließbar sind.

Das Substrat 101 ist mit der Treiber-Schaltung 105 für die Zuführung von Treibersignalen zu den auf dem Substrat befindlichen Elektroden 103 und mit Klemmen 108 für die Obergabe von Steuersignalen aus einer äußeren Steuerschaltung (nicht dargestellt) in die Treiber-Schaltung 105 versehen.

Die den ferroelektrisehen Flüssigkristall 113 enthaltende Zellenstruktur hat einen durch die Abstandselemente 111 zwischen dem Substrat 101 und dem flexiblen Substrat 102 aufrechterhaltenen Zwischenraum; die Substrate 101 und 102 sind am Umfang mit einem Dichtungsmittel 110, z.B. einem Epoxy-Klebstoff, abgedichtet. Der ferroelektrische Flüssigkristall 113 ist unter Bildung einer Monodomäne ausgerichtet. Ein derartiges Ausrichtvermögen wurde durch den reibungsbehandelten Polyimidfilm, Polyvinylalkoholfilm, usw. oder durch den durch Dampf-Schrägabscheidung erhaltenen SiO₂-FiIm usw. geschaffen.

Auf den beiden Seiten der oben beschriebenen Zelle sind ein Polarisator 112 bzw. ein Analysator 114 in Form gekreuzter Nicols angeordnet, so daß durch die Orientierungsmodulation des ferroelektrischen Flüssigkristall 113 eine optische Modulation bewirkt wird.

Wie oben beschrieben, ist es zur Herstellung einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Einrichtung mit Speicherfunktion erforderlich, eine sehr dünne Flüssigkristall-Schicht von 0,1 bis 3 μ zu bilden und die Schwankung der Schichtdicke auf 10 % oder weniger, z.B. bei einer Schichtdicke von 1 μ auf 0,1 μ oder weniger, zu begrenzen. Nach der vorliegenden Erfindung kann eine solche gleichförmige Flüssigkristall-Schichtdicke mit Schwankungen der Schichtdicke von 10 % oder weniger dadurch erreicht werden, daß man eine Flüssigkristall· Zelle mit einem Substrat 102 aus einem flexiblen Glas- oder Kunststoff-Film vorsieht, das der folgenden Beziehung

-£-=· < 0,32 E-t^J

genügt, worin E den Elastizitätsmodul (kg-f/mm²) des Substrats 102, t die Substratdicke (mm) und a den Abstand (mm) zwischen benachbarten Abstandselementen 111 bezeichnet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine gleichmäßige Flüssigkristall-Schicht dadurch geschaffen, daß man einen flexiblen Glas- oder Kunststoff-Film als Substrat 102 einsetzt und - wie in Figur 3 dargestellt- in der Zelle 100 einen Unterdruck-Raum bildet und dadurch das Substrat 102 veranlaßt, sich den Abstandshaltern 111 dicht anzulegen. Wenn das Substrat 102 zu flexibel ist, kann die Abnahme der Schichtdicke in den Mittelpunkten zwischen benachbarten Abstandselementen problematisch werden. Wenn das Substrat andererseits zu starr ist, kann es sich nicht in einem zur Kompensation der Abweichung des Substrats 101 von der Ebenheit ausreichenden Maße deformieren. Wenn ein Kunststoff-Film, wie etwa

ein einachsig gestreckter Polyesterfilm oder durch Extrusion gebildetes, isotropisches Polyvinylchlorid oder Polyäthersulfon, usw., als Substrat 102 dient, kann die Deformation in der Mitte zwischen den Abstandselementen problematisch sein. Wenn jedoch der Abstand zwischen den Abstandselementen 0,1 mm beträgt, liegt die Deformation bei einer Filmdicke von 25 μ in der Größenordnung von 0,1 μ (bei Einwirkung von Atmosphärendruck), was innerhalb des praktisch akzeptierbaren Bereichs liegt. Wenn weiter ein Film mit einer Dicke in der Größenordnung von 100 μ benutzt wird, liegt die Deformation selbst dann in der Größenordnung von 0,1 μ, wenn zwischen den Abstandselementen 111 ein Abstand von 0,5 mm liegt, so daß man eine ausreichend genaue Flüssigkristall-Schichtdicke erhält, wenn der Abstand zwischen den Abstandselementen auf 0,5 mm oder weniger begrenzt ist. Wenn eine Glasplatte als Substrat 102 dient, sollte diese genügend dünn sein, damit sie sich entsprechend der Planarität des Substrats 101 deformieren kann. Wenn eine gewöhnliche, unpolierte Glasplatte als Substrat 101 benutzt wird, hat sie bei einer Ausdehnung von 100 mm eine Abweichung von der vollkommenen Ebenheit in der Größenordnung von 10 μ. Wenn andererseits eine 0,1 mm dicke Glasplatte als Substrat 102 dient, ist ihre Verformung unter Atmosphärendruck bei Berührung von in einem Abstand von 100 mm voneinander befindlichen Abstandselementen 111 viel größer als 10 μ. Daher ist verständlich, daß die Spannweite, in der die Verformung des Substrats erfolgt, d.h. der Abstand zwischen benachbarten Abstandselementen 111, kleiner als 100 mm sein sollte. Die Verformung von 0,1 μ ist gegeben bei einem Abstand von 1 bis 2 mm zwischen den Abstandselementen 111. Für diesen Spannweitenbereich beträgt die Ebenheitsabweichung des Sub-

strats 101 weniger als 0,1 μ, so daß eine genügende Genauigkeit der Flüssigkristall-Schichtdicke erreicht werden kann. Um eine genügende Verformung mit einer Glasplatte zu erhalten, so daß diese, wie oben beschrieben, dem Substrat 101 folgt, sollte die Dicke der Glasplatte 0,3 mm oder weniger, vorzugsweise 0,2 mm oder weniger betragen, wenn auch die Schwankung der Planarität des Substrats 101 und die Druckschwankung während der Einführung und Abdichtung des Flüssigkristall-Materials berücksichtigt werden.

Die Figur 5 zeigt ein Schaltungsdiagramm, in dem die Schaltungen 105 bzw. 106 aus Dünnfilm-Transistoren mit Halbleitern aus polykristallinem Silizium, amorphem Silizium oder Cadmiumselenid bestehen. SW.. - SW . sind aus Dünnfilm-Transistoren gebildete Teil-Schaltelemente, und E(1) - E(n) sind Teilungsblockansteuerungsleitungen zur Steuerung der an die Tore angeschlossenen Teil schaltelemente. Da bei dieser Ausführungsform die Anzahl der gemeinsamen Leitungen 4 beträgt, ist η gleich N/4. P₁ - P_n sind aus Dünnfilm-Transistoren gebildete Entladeschaltelemente, während I eine Entladesteuerleitung und J eine Entladepotential leitung sind. Eine Abtastleitung-Treiberschaltung 201 ist vorgesehen als äußere Steuerschaltung für die an die gemeinsamen Leitungen A, B, C und D angeschlossenen Treiber-Abtastleitungen und durch die Anschlüsse 202 mit dem Schaltungssubstrat verbunden.

Um die Display-Einrichtung 203 zu treiben, werden wiederholt Impulse auf die gemeinsamen Leitungen A, B, C und D gegeben, und die Teilungsblockansteuerungsleitungen E(1) - E(n) werden logisch

fortlaufend EIN/AUS geschaltet. Ferner wird ein Impuls auf die Entladesteuerleitung I gegeben, um das Potential der Leitungen G. - G_n durch P. - P» in der ansteuerungsfreien Zeit auf -V Volt zu halten.

Während hier eine Ausführungsform mit N Abtastleitungen und 4 gemeinsamen Leitungen erläutert wurde, sind natürlich andere Kombinationen möglich. Wenn z.B. 480 Abtastleitungen und 24 gemeinsame Leitungen benutzt werden, sind 20 Teilungsblockansteuerungssigna-Ie erforderlich, und die Anzahl der Gesamtanschlüsse an die äußere Steuerschaltung verringert sich unter Einschluß von zwei Anschlüssen für eine Entladesteuerleitung und eine Entladepotential leitung auf 46, so daß sich eine Reduzierung der Anschlüsse von etwa 90 % ergibt.

Die Treiber-Schaltung 106 umfaßt die Schaltelemente SW. - SW , die jeweils aus einem Dünnfilm-Transistor bestehen. Die Bildinformationssignale werden von einer äußeren Steuerschaltung auf ein Schieberegister 204 übergeben, und dann wird die an die Tore von SW. - SW angeschlossene Anschlußklemme 205 abgeschaltet, wodurch das Schieberegister 204 in dem Zustand zu dieser Zeit gesperrt wird und die entsprechenden Signale auf die an die Quellen angeschlossenen Datenleitungen D₁ - D gegeben werden. Das Schieberegister 204 hat eine Taktklemme 206 und eine Dateneingabeklemme 207. Das gleiche Signal wird als Datenlevel AUS auf die Anschlußklemme 208 gegeben.

3ο

Die Figur 1 ist eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Zelle. Bei dieser Ausführungsform sind die transparenten Elektroden auf dem Substrat in Form von Streifen für den Matrixbetrieb ausgebildet und an eine äußere Treiber-Schaltung angeschlossen, aber in der Figur nicht dargestellt.

Es wurden gemäß dieser Ausführungsform mehrere Flüssigkristall -Zellen mit verschiedenen Dicken t (mm) der als flexible Substrate dienenden dünnen Glasplatten und mit unterschiedlichen Abständen a (mm) zwischen den Abstandshalterstreifen hergestellt und die Abweichung W (Maximum-Minimum) in der Dicke der Flüssigkristall-Zelle sowie die Bildqualität bestimmt. Hierbei wurde die Abstandelementhöhe mit 2 μ angesetzt. Die Ergebnisse der Bestimmung sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

	t = 0,3	t = 0,2	0,3	2	4
a	0,3	0	6.10"⁵	5.10"⁴
W	3-10"⁴	0	0	X
Bewertung	Δ

	t = 0,1	0,1	0,3	1	t = 0,05	0,1	0,3	1
a	0	0	3-10"⁵	0	0	3,5-10"⁴
W	0	0	0	0	0	Δ
Bewertung

finmj

Die Bewertungsmaßstäbe sind wie folgt:

0: Gute Bildqualität (Abweichungen in der Dicke der

Flüssigkristallschicht sind kleiner als 10%). Δ: Praktisch annehmbarer Wert, aber nicht zufriedenstellend,
χ: Nicht annehmbar.

Bei einer anderen Ausführungsform wurden gitterförmig angeordnete Abstandselemente mit Säulen von 10 μ Durchmesser an den Gitterpunkten benutzt, und die Versuche wurden im übrigen in der gleichen Weise wie bei der obigen Ausführungsform durchgeführt. Dabei wurden hinsichtlich der Verhältnisse der Parameter a, w und t und der Bildqualität ähnliche Ergebnisse erzielt.

Das Maß der Deformation eines flexiblen Substrats in der

Mitte zwischen benachbarten Abstandselementen ist proportional zu

4 3
a /Et , worin E den Elastizitätsmodul des Substrats bezeichnet. Die Elastizität des Glases beträgt ungefähr 7000 Kg-f/mm², und der Wert

4 3
von a /Et sollte unter 0,32 liegen, damit die Maximal verformung unter 0,1 μ gedrückt wird. Die obigen experimentellen Ergebnisse sind in Obereinstimmung mit dieser Abschätzung.

Die Figur 6 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Display-Einrichtung, bei der die Teile mit den gleichen Bezugszahlen wie in den Figuren 4 und 5 bezeichnet sind.

Die in Figur 6 dargestellte Display-Einrichtung ist gleich der in Figur 4 gezeigten, wobei aber die Anschlußklemmen der Elektroden 104 in die Anschlußklemmen 109a und 109b unterteilt sind. Im Ergebnis sind bei dieser Ausführungsform zwei anisotrope Leiter 107a und 107b mit den zugehörigen Anschlußklemmen 109a bzw. 109b und den Treiber-Schaltungen 106a bzw. 106b elektrisch verbunden.

Bei diesem Display sind die Anschlußklemmen 109a und 109b in einer geringeren, auf die Längeneinheit bezogenen Dichte angeordnet, und sie können an äußere Steuerschaltungen elektrisch angeschlossen werden, ohne daß zwischen den Klemmen Kurzschluß entsteht.

Wie oben beschrieben, wird die zur Schaffung einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Zelle erforderliche Genauigkeit der Schichtdicke des FlüssigkristalIs auf einer großen Fläche dadurch verwirklicht, daß man ein flexibles Substrat benutzt und den Flüssigkristall unter vermindertem Druck in Gegenwart von Abstandselementen abdichtet. Weiter wird eine großflächige Display-Einrichtung mit einer hohen Bildelementdichte dadurch geschaffen, daß man nur Streifenelektroden auf dem flexiblen Substrat anordnet und sie mit Dünnfilm-Transistoren aufweisenden Treiberelementen verbindet, die auf dem anderen Substrat angeordnet sind, so daß man eine große Anzahl von Elektroden leicht elektrisch anschließen kann.

Als bei der vorliegenden Erfindung eingesetzte ferro-

elektrische Flüssigkristalle werden chirale, smektische Flüssigkristalle am meisten bevorzugt. Von ihnen werden zweckmäßigerweise jene mit einer chiralen, smektischen C-Phase (SmC*), Η-Phase (SmH*), I-Phase (SmI*), J-Phase (SmJ*), K-Phase (SmK*), F-Phase (SmF*) und G-Phase (SmG*) eingesetzt. Diese ferroelektrisehen Flüssigkristalle sind beispielsweise beschrieben in "LE JOURNAL DE PHYSIQUE LETTERS" 36 (L-69), 1975 "Ferroelectric Liquid Crystals"; "APPLIED PHYSICS LETTERS" 36 (11) 1980, "Submicro Second Bistable Electrooptic Switching in Liquid Crystals"; "SOLID STATE PHYSICS" Ji6 (141) 1981, "Liquid Crystals", usw.. Die in diesen Veröffentlichungen beschriebenen ferroelektrisehen Flüssigkristalle können bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.

Beispiele für ferroelektrische Flüssigkristall-Verbindungen, die insbesondere bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, sind u.a. Decyloxybenzyliden-p'-amino-2-methylbutylcinnamat (DOBAMBC), Hexyloxybenzyliden-p'-amino-Z-chlorpropylcinnamat (HOBACPC), 4-o-(2-Methyl)-butylresorciliden-4'-octylanilin (MBRA8) usw..

Wenn eine Einrichtung unter Benutzung dieser Stoffe aufgebaut wird, kann sie auf einem Block aus Kupfer usw. gelagert sein, in dem ein Heizkörper eingebettet ist, damit eine Temperatur eingestellt werden kann, bei der die Flüssigkristal!-Verbindung die smektische Phase, wie z.B. SmC*, SmH*, SmI*, SmJ*, SmK*, SmF* und SmG*, annimmt.

- -ar-

In Figur 7 ist schematisch ein Beispiel einer ferroelektrischen Flüssigkristall-Zelle dargestellt, um deren Arbeitsweise zu erläutern. Die Bezugszahlen 71a und 71b bezeichnen die Basisplatten (Glasplatten), auf denen eine durchsichtige Elektrode aus beispielsweise Inp^3' Sⁿ0o> ¹^ (Indium-Zinn-Oxid) usw. angeordnet ist. Ein Flüssigkristall aus z.B. einer SmC*-Phase, in der die Flüssigkristall -Molekularschichten 72 senkrecht zu den Oberflächen der Glasplatten ausgerichtet sind, ist luftdicht zwischen diesen Platten angeordnet. Die ausgezogene Linie 73 zeigt die Flüssigkristall-Moleküle. Jedes Flüssigkristall-Molekül 73 hat ein Dipolmoment (Pj_) 74 in einer zur Molekülachse senkrechten Richtung. Wenn an die auf den Basisplatten 71a und 71b ausgebildeten Elektroden eine Spannung angelegt wird, die größer als ein bestimmter Schwellenwert ist, wird die Schraubenstruktur der Flüssigkristall-Moleküle 73 unter Änderung der Ausrichtung der betreffenden Flüssigkristall-Moleküle 73 gelockert oder "abgewickelt", so daß die Dipolmomente (PjJ 74 alle in die Richtung des elektrischen Feldes gerichtet sind. Die Flüssigkristall-Moleküle 73 haben eine längliche Gestalt und zeigen Brechungsanisotropie zwischen ihrer langen Achse und ihrer kurzen Achse. Wenn daher z.B. im Verhältnis gekreuzter Nicols, d.h. bei sich kreuzenden Polarisationsrichtungen, angeordnete Polarisatoren auf der oberen und unteren Oberfläche der Glasplatten angeordnet werden, fungiert die so ausgebildete Flüssigkristall-Zelle als optische Flüssigkristall-Modulationseinrichtung, deren optische Eigenschaften in Abhängigkeit von der Polarität der angelegten Spannung variieren. Wenn ferner die Dicke der Flüssigkristall-Zelle genügend dünn ist (z.B. 1 μ), wird die Schraubenstruktur der Flüssigkristall-Moleküle bei Abwesenheit

eines elektrischen Feldes gelockert, wobei das Dipolmoment einen der zwei Zustände annimmt, nämlich Pa in Richtung nach oben 84a oder Pb in Richtung nach unten 84b, wie es in Figur 8 dargestellt ist. Wenn elektrische Felder Ea oder Eb, die stärker als ein bestimmter Schwellenwert und in der Polarität - wie in Figur 8 gezeigt - voneinander verschieden sind, an eine Zelle mit den oben erwähnten Merkmalen angelegt werden, wird das Dipolmoment je nach dem Vektor des elektrischen Feldes Ea oder Eb in die obere Richtung 84a oder die untere Richtung 84b gerichtet. Dementsprechend werden die Flüssigkristall-Moleklile in einen ersten stabilen Zustand 83a (heller Zustand) oder einen zweiten stabilen Zustand 83b (dunkler Zustand) orientiert.

Durch die Verwendung des oben erwähnten ferroelektrisehen Flüssigkristalls als optisches Modulationselement ist es möglich, zwei Vorteile zu erzielen. Der erste besteht darin, daß die Ansprechgeschwindigkeit sehr schnell ist. Der zweite liegt darin, daß die Ausrichtung des Flüssigkristalls Bistabilität zeigt. Der zweite Vorteil wird z.B. an Hand der Figur 9 näher erläutert. Wenn das elektrische Feld Ea an die Flüssigkristall-Moleküle angelegt wird, werden diese in den ersten stabilen Zustand 83a orientiert. Dieser Zustand bleibt auch stabil erhalten, wenn das elektrische Feld verschwindet. Wenn dagegen das elektrische Feld Eb angelegt wird, dessen Richtung der Richtung des Feldes Ea entgegengesetzt ist, werden die FVüssigkristall-Moleküle in den zweiten stabilen Zustand 83b orientiert, wodurch sich die Molekülrichtungen ändern. Auch dieser Zustand bleibt stabil, wenn das elektrische Feld verschwindet. Solange die Größe des anliegenden elektrischen Feldes Ea oder Eb nicht über

2fr

einem bestimmten Schwellenwert liegt, befinden sich die Flüssigkristall-Moleküle in ihren Orientierungszuständen. Um in wirksamer Weise eine hohe Ansprechgeschwindigkeit und Bistabilität zu realisieren, ist die Zellendicke vorzugsweise so dünn wie möglich und im allgemeinen 0,1 bis 3 μ. Eine elektrooptische Flüssigkristall-Einrichtung mit einer Matrixelektrodenstruktur, in der ein derartiger ferroelektrischer Flüssigkristall eingesetzt ist, wird z.B. von Clark und Lagerwall in der US-PS 4,367,924 vorgeschlagen.

Claims

TeDTKE - BüHLING - KlNWE * GßUPE 5SSTÄ USl

Pellmann - Grams - Stru.f

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe

ο r 9 η r ρ 1 Dipl.-Ing. B. Pellmann

O O Z Ό O O I Dipl.-lng. K Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 2024Oi 8000 München 2

Tel.:089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München

19. August 1985 DE 5090

Patentansprüche

1. Flüssigkristall-ZeUe mit zwei Substraten, zwischen denen ein Spalt angeordnet ist, und einem durch eine Flüssigkristall-Einführungsöffnung eingeführten und in dem Spalt zwischen den Substraten eingeschlossenen Flüssigkristall, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einem der Substrate (11;20,21;101,102) Abstandselemente (13;33;111) angeordnet sind, durch die die Dicke eines Flüssigkristall-Schichtbereichs (14;34;113) bestimmt ist, und mit dem Flüssigkristall-Schichtbereich (14;34;113) ein Unterdruck-Raum (16;26;36J in Verbindung ist.

2. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Unterdruck-Raums (16;26) 1/1000 oder mehr des Volumens der Flüssigkristall-Schicht beträgt.

3. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Unterdruck-Raums (16;26) 1/100 oder

Dresdner Bank (München) KIo. 3939 8A4 Deutsche Bank (Manchen) Kto. 2861060 Postscheckamt (München) Kto. 670-«·«"

mehr der Flüssigkristall-Schicht beträgt.

4. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Weges zwischen dem Teil (35), welcher den Bereich (34) der Flüssigkristall-Schicht mit dem Unterdruck-Raum (36) verbindet, und der Einführungsöffnung (37) gleich oder länger als die maximale Länge des Weges zwischen dem Bereich (34) der Flüssigkristall-Schicht und der Einführungsöffnung (37) ist.

5. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das eine der beiden Substrate (101,102) flexibel ist.

6. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

„ zeichnet, daß der Unterdruck-Raum als Nut (26) in wenigstens einem

der Substrate (20,21) ausgebildet ist.

7. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkristall ein ferroelektrischer Flüssigkristall ist.

8. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ferroelektrische Flüssigkristall ein chiraler smektischer Flüssigkristall ist.

9. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der chirale, smektische Flüssigkristall als Schicht

in einer Dicke von 3 μ oder weniger ausgebildet ist und Bistabilität mit nicht-schraubenförmiger Textur zeigt.

10. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Unterdruck-Raums (16;26;36) 1/2 Atmosphäre oder weniger beträgt.

11. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Unterdruck-Raums (16;26;36) in dem Bereich von 1/10 bis 1/2 Atmosphäre liegt.

12. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Unterdruck-Raum (16;26;36) ein Inertgas eingeschlossen ist.

13. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas Ng-Gas, C0,,-Gas, Ar-Gas oder Ne-Gas ist.

14. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas in dem Unterdruck-Raum (16;26;36) unter einem Druck von 1/10 Atmosphäre oder weniger eingeschlossen ist.

15. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas in dem Unterdruck-Raum (16;26;36) unter einem Druck in dem Bereich von 1/1000 bis 1/10 Atmosphäre eingeschlossen ist.

16. Fllissigkristall-Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck-Raum (36) in einem Bereich vorgesehen ist, der mit einem Rahmen umgeben ist.

17. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsteil (35) eine Einschnürung bildet.

18. Flüssigkristall-Zelle, gekennzeichnet durch zwei Substrate (101,102), von denen wenigstens eins (102) flexibel ist und zwischen denen ein Spalt angeordnet ist, eine Mehrzahl von zwischen den Substraten (101,102) zur Einhaltung des Spalts angeordneten Abstandselementen (111) und einen in der Zellenkonstruktion (100) eingeschlossenen, ferroelektrischen Flüssigkristall (113), wobei die Abstandselemente (111) in einem Abstand a (mm) voneinander angeordnet sind, welcher der Beziehung

.4 J

< 0,32 E-

genügt, in der E den Elastizitätsmodul (Kg-f/mm²) und t die Dicke (mm) des flexiblen Substrats (102) bezeichnen.

19. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Substrat (102) eine Glasplatte mit einer Dicke von 0,2 mm oder weniger aufweist.

20. Flüssigkristall-ZeIIe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Substrat (102) ein uniaxial gestreck-

ter Film mit einer Dicke von 25 μ oder mehr ist.

21. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der uniaxial gestreckte Film ein uniaxial gestreckter Polyesterfilm ist.

22. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (111) eine Dicke von 0,1 bis 3 μ haben.

23. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (111) in Form paralleler Streifen in einem gegenseitigen Abstand von 2 mm oder weniger angeordnet sind.

24. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (111) in Form paralleler Streifen mit einem gegenseitigen Abstand von 800 μ oder weniger angeordnet sind.

25. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (111) in Gitterform angeordnet sind, wobei jede Gittereinheit eine längere Seitenlänge von 2 mm oder weniger hat.

26. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (111) in Gitterform angeordnet sind, wobei jede Gittereinheit eine längere Seitenlange von 800 μ oder weniger hat.

27. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (111) in Form von Punkten angeordnet sind, deren gegenseitiger Abstand 2 mm oder weniger beträgt.

28. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (111) in Form von Punkten angeordnet sind, deren gegenseitiger Abstand 800 [im oder weniger beträgt.

29. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenkonstruktion (100) auch einen Unterdruck-Raum einschließt.

30. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der ferroelektrische Flüssigkristall ein chiraler, smektischer Flüssigkristall ist.

31. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der chirale, smektische Flüssigkristall eine nichtschraubenförmige Textur annimmt.

32. Flüssigkristall-Zelle nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der chirale, smektische Flüssigkristall in der C-Phase, Η-Phase, I-Phase, J-Phase, K-Phase, G-Phase oder F-Phase vorliegt.

33. Flüssigkristal!-Einrichtung, gekennzeichnet durch ein nicht-flexibles erstes Substrat (101), das mit einer

ersten Elektrodengruppe (103), einer an die erste Elektrodengruppe (103) angeschlossenen ersten Treiber-Schaltung (105) und einer zweiten Treiber-Schaltung (106) versehen ist,

ein flexibles zweites Substrat (102), das mit einer zweiten Elektrodengruppe (104) versehen ist, und

einen zwischen dem ersten und zweiten Substrat (101,102) angeordneten ferroelektrischen Flüssigkristall (113), wobei die zweite Elektrodengruppe (104) an die zweite Treiber-Schaltung (106) angeschlossen ist und die erste und zweite Schaltung (105,106) jeweils an eine äußere Steuerschaltung angeschlossen sind.

34. Flüssigkristall-Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Elektrodengruppe (103,104) in Kombination eine Matrixelektrodenstruktur bildet.

35. Flüssigkristall-Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrodengruppe (103) Abtastleitungen für die Eingabe von Abtastsignalen und die zweite Elektrodengruppe (104) Datenleitungen für die Eingabe von Informationssignalen bildet.

36. Flüssigkristall-Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrodengruppe (103) Datenleitungen für die Eingabe von Informationssignalen und die zweite Elektrodengruppe (104) Abtastleitungen für die Eingabe von Abtastsignalen bildet.

37. Flüssigkristall-Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der ferroelektrische Flüssigkristall (113) ein chiraler smektischer Flüssigkristall ist.

38. Flüssigkristall-Einrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der chirale, smektische Flüssigkristall eine nicht-spiralige Textur annimmt.

39. Flüssigkristall-Einrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der chirale, smektische Flüssigkristall in der C-Phase, Η-Phase, I-Phase, J-Phase, K-Phase, G-Phase oder F-Phase vorliegt.

40. Flüssigkristall-Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-flexible erste Substrat (101) eine dicke Glasplatte mit einer Dicke von 0,3 bis 2 mm und das flexible zweite Substrat (102) eine dünne Glasplatte mit einer Dicke von 20 bis 300 μ ist.

41. Flüssigkristall-Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-flexible erste Substrat (101) eine dicke Glasplatte mit einer Dicke von 0,3 bis 2 mm und das flexible

zweite Substrat (102) ein Kunststoff-Film ist.

42. Flüssigkristall-Einrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Film ein Polyäthylenterephthalat-FiIm, isotropischer Polyvinylchlorid-Film oder Polyäthersulfon-Film ist.