DE4028244A1 - Verfahren zum ausrichten von fluessigkristallen (lcd) - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrichten von Flüssig­ kristallen (LCD) nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Um die Flüssigkristalle in einer LCD-Zelle in einer bestimmten Rich­ tung auszurichten (zu orientieren) ist es bekannt, diese einem Reib­ verfahren auszusetzen. Das Verfahren besteht darin, daß in einer vorbestimmten Richtung ein auszurichtender Film während der Her­ stellung des LCD einer Reibbearbeitung unterworfen wird, wobei durch diesen Film eine transparente Elektrode beschichtet wird und die letztere auf einem aus Glas bestehenden Trägersubstrat bereits aufgebracht ist.

Der zum Stand der Technik gehörenden Fig. 4, die im Schnitt eine Seitenansicht einer zugehörigen Bearbeitungsanordnung zeigt, kann die auf dem aus Glas bestehenden Trägersubstrat 1 angeordnete transparente Elektrode 2 entnommen werden, wobei ein auszurichten­ der Film 3 auf der Elektrode 2 aufgebracht ist. Danach wird ein zylindrischer Rollkörper 5, auf dessen äußerer umlaufenden Ober­ fläche ein Reibmaterial 4 aufgebracht oder umwickelt ist und wobei dieses Material eine Vielzahl von aufrecht stehenden Fasern 4a aufweist, mit hoher Geschwindigkeit in Rotation versetzt und gleich­ zeitig wird die Oberfläche des auszurichtenden Filmes 3 in einer vorbestimmten Richtung der Reibung unterworfen. Dadurch werden die Flüssigkristalle in ihrer Längsachse in der Richtung parallel zur Reibrichtung ausgerichtet. Üblicherweise wird ein Reibmaterial in Form einer stoffartigen Substanz verwendet, welche von der Ober­ fläche abstehende bzw. vom Materialgrund aufrecht stehende Fasern an der äußeren Oberfläche hat, wobei das Material aus gewebter Baumwolle, aus Nylonfasern oder einem Textil mit ähnlicher samtartiger Oberfläche, sein kann.

Bekannt sind Reibtextilien, deren Fasern 4a praktisch senkrecht von der Textiloberfläche abstehen, vgl. die zum Stand der Technik gehörende Fig. 5. Dann ist der auszurichtende Film 3 der Reib­ wirkung an den Spitzen der Fasern 4a unterworfen. Bei der strukturellen Ausrichtung des vorbezeichneten reibenden Textil­ materials 4 werden jedoch relativ tiefe und lange kratzerartige Furchen auf der Oberfläche des auszurichtenden Filmes 3, je nach Textil unterschiedlich, erzeugt. Solche tiefen und großen Furchen bedingen aber eine ungleichmäßige Ausrichtung der LCD-Kristalle, besonders in dem sog. S-TN (Super-Twisted) LCD-Material, in welchem der sog. Verdreh- oder Drillwinkel des Flüssigkristalles auf 180° oder mehr angesetzt ist. Die bekannten kratzerartigen relativ tiefen Furchen gewährleisten nicht, daß die aus den LCD-Zellen ge­ bildete Anzeigefläche hochbetriebsfest wäre oder mit relativ großen Abmessungen ausgebildet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aus­ richten und reibenden Bearbeiten von LCD-Kristallen bzw. Zellen anzugeben, bei dem in einfacher Weise und ständig ein ausrichten­ des Bearbeiten an den LCD-Kristallen erreicht wird, wobei Ungleich­ mäßigkeiten der Ausrichtung vermieden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebene Maßnahmen erreicht. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in jeweils einem Unteranspruch angegeben.

Die Erfinder hatten erkannt, daß die nachteiligen tiefen und großen kratzerartigen Furchen in dem LCD-Material auf die Einwir­ kung der Faserspitzen 4a im Film 3 zurückgehen, da diese etwa vertikal in bezug auf die äußere umlaufende Oberfläche eines Roll­ körpers abstehen und bei schneller Rotation des letzteren einer Biegung, entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rollkörpers, aus­ gesetzt sind. In Fig. 4 ist die Drehrichtung des Rollkörpers durch einen Pfeil dargestellt. Wenn deshalb der auszurichtende Film 3 wirkungsvoll den Spitzen der Fasern 4a der Reibung unter­ worfen wird, wird die Reibstrecke der Faserspitzen auf dem Film 3 zwangsläufig unverhältnismäßig lang mit der Folge, daß hier die Kontaktanpressung ausdrücklich vergrößert und infolge dessen relativ tiefe und lange kratzerartigen Furchen in der Oberfläche des Er­ zeugnisses gebildet werden. Wenn dagegen die Fasern des Reibma­ terials in der Rotationsrichtung des Rollkörpers geneigt sind, wird die Gleitstrecke der Fasern auf der Oberfläche des auszurichtenden Filmes verringert und die notwendige Reibwirkung findet unter nur mäßigem Kontaktdruck statt. Mit anderen Worten: Nur die Spitzen der Fasern werden gleitend entlang des auszurichtenden Filmes bewegt, bei verringerter Gleitstrecke auf der Filmoberfläche. Dadurch werden unerwünschte kratzerartige Furchen vermieden, mit der Folge, daß die ungleichmäßige Ausrichtung unterbleibt; besonders dann, wenn Fasern aus Kunstseide (Rayon) benutzt werden, wird außerdem die gleichmäßige Ausrichtung feiner als bisher erreicht, so daß be­ sonders für die LCD-Kristalle der Type S-TN ein verbessertes Ver­ fahren erreicht wird, welches den Ausstoß vergrößert und relativ größere Anzeigeflächen herzustellen gestattet.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung, Fig. 1-3, schematisch dargestellt und wir im folgenden näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Stirnansicht auf die Anordnung zur Ausführung des Verfahrens, im Schnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung, schematisch, des im Ver­ fahren verwendeten Reibmaterials,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung von im Verfahren verwendeten Kunstseidefasern.

Gemäß dem zur Erläuterung des Verfahrens dienenden Fig. 1 ist ein auszurichtender Film 3 aus LCD-Kristallen schichtartig auf einer durchsichtigen Elektrode 2 aufgetragen, die sich auf einem Träger­ substrat 1 aus Glas befindet. Danach wird ein Rollkörper 5, auf dessen äußere umlaufende Oberfläche ein Reibmaterial 6 aufgebracht ist, mit hoher Geschwindigkeit in Rotation versetzt, wobei die Oberfläche des auszurichtenden Filmes 3 durch die Fasern 6a des Reibmaterials 6 einer Reibung unterworfen wird.

Das Reibmaterial 6 kann ein samt artiges Textil sein, dessen Fasern 6a solche aus Kunstseide, aus Polyester, aus Nylon o. dgl. bestehen und aufrecht stehend in das Basistextil 6b eingewebt wird, wobei das Basistextil aus Kette und Schuß bestehen kann; diese Anordnung ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Jede Faser 6a hat eine ge­ wisse Neigung in Richtung der linken Seite im Sinne dieser Fig. , bezogen auf eine Senkrechte auf das Grundtextil 6b. Dieser Nei­ gungswinkel α kann vorzugsweise zwischen 70 und 85° zur Senkrechten liegen. Die Länge der Fasern 6a ist vorzugsweise 1,2 mm.

Das Reibmaterial 6 wird auf die äußere umlaufende Oberfläche des Rollkörpers 5 in dem Zustand befestigt, bei dem die Fasern 6a eine Neigung in Rotationsrichtung des Rollkörpers 5 haben (die Rotationsrichtung ist durch einen Pfeil in Fig. 1 dargestellt).

Wie im Bereich B der Fig. 1 angedeutet, kommen lediglich die Spitzen der Fasern 6a in gleitende bewegliche Berührung auf dem LCD-Film 3, um hier reibend einzuwirken. Mit anderen Worten: Da die aufrechte Richtung der Fasern 6a, bezogen auf die äußere umlaufende Oberfläche des Rollkörpers 5, eine gewisse bzw. vor­ bestimmte Neigung in bezug auf die Rotationsrichtung dieser Ober­ fläche des Rollkörpers 5 hat, wird eine vorteilhafte Reibwirkung auf der Filmoberfläche sogar dann erreicht, wenn die Gleitstrecke der Fasern 6a auf dem auszurichtenden Film 3 nicht lang ist. Man kann den während der Reibeinwirkung vorhandenen Berührungsdruck auf einen vorbestimmt niedrigen Wert setzen und beibehalten. Folg­ lich werden lange und kratzerartige Furchen auf der Oberfläche des auszurichtenden Filmes während der Reibeinwirkung und somit ein ungleichmäßiges Ausrichten der LCD-Kristalle im Film ver­ mieden. Man erreicht somit eine hohe Konstanz des auszurichtenden Orientierungswinkels des LCD-Materials.

Besonders dann, wenn Kunstseidefasern als Fasern 6a verwendet werden, besteht die Querschnittsform dieser Fasern etwa in der Sternform, vgl. Fig. 3, und eine Vielzahl von Furchen befindet sich auf der umlaufenden Faseroberfläche. Wenn die Reibeinwirkung durch das Reibmaterial 6 stattfindet, aber mit einer geneigten Anordnung der Fasern 6a, wie vorstehend angegeben, kann man feine stabile bzw. unempfindliche Teilbereiche auf der Oberfläche des auszurichtenden Filmes 3 herstellen und eine feinere Ausrichtung wird erreicht, so daß der Ausstoß an LCD-Material der Type S-TN mit hochqualifizierter Ausrichtung und ein verbessertes Produkt er­ reicht wird.

Claims (3)

1. Verfahren zum Ausrichten von Flüssigkristallen (LCD), indem diese einer Bearbeitung durch Reibung unterworfen werden, wobei auf einem durchsichtigen, auf einem Trägersubstrat abgestützten Elektroden­ film ein orientierte LCD-Kristalle aufweisender LCD-Film aufgebracht und danach eine mit abstehenden Fasern bestückte äußere umlaufende Oberfläche eines rotierenden Rollkörpers als Reibfläche mit der Oberfläche des LCD-Filmes in Kontaktberührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die abstehenden Fasern zu einer jeweili­ gen Senkrechten der umlaufenden äußeren Oberfläche, in Richtung der Rotation des Rollkörpers gesehen, eine Neigung aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasern solche aus Kunstseide verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern oder zumindest eine Gruppe von Fasern einen Winkel von 70 bis 85° zur Senkrechten bilden.