DE4213802A1 - Fluessigkristall-orientierungs-film, verfahren zu seiner herstellung, fluessigkristall-vorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Fluessigkristall-orientierungs-film, verfahren zu seiner herstellung, fluessigkristall-vorrichtung und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Orientie
rungs-Film, der anzubringen ist, um Flüssig
kristallmoleküle in eine vorbestimmte Richtung
auszurichten. Der Begriff "Film" soll die Bedeutung
einer Schicht, die nicht filmartig ist, mit um
fassen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine
Flüssigkristall-Vorrichtung (im folgenden "LCD").
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
eine Flüssigkristall-Vorrichtung, die eine Farban
passung erfordert.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine
Flüssigkristall-Vorrichtung und ein Verfahren zu
ihrer Herstellung. Insbesondere betrifft die vor
liegende Erfindung eine Flüssigkristall-Vorrich
tung, bei der die Richtung der optischen Achse
eines Substrats mit einem zur Ausrichtungs-Achse
einer Anzeige-Flüssigkristall-Vorrichtung optisch
anisotropen Film leichter und genauer eingestellt
werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft
weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Films
mit Ausrichtungs-Funktion, ohne die Oberfläche des
Films zu verunreinigen.
Als Orientierungsfilm für Flüssigkristalle ist ein
Film bekannt, der erhalten wird durch Reiben eines
Films mit einem isolierenden Material wie Polyimid
harz in eine einzige Richtung unter Verwendung von
Tuch und dergleichen, ein Film, der durch Schräg
aufdampfen von Siliciumdioxid (SiO2) gebildet
wird, und dergleichen.
Was die durch Reiben erhaltenen Orientierungs-Filme
betrifft, gab es jedoch Probleme, wie das Auftreten
von Staub und die Erzeugung statischer Elektrizität
während des Reibeverfahrens für die Herstellung
solcher Orientierungs-Filme.
Die durch schräge Verdampfung erhaltenen Filme sind
zu kostspielig für ihre Herstellung und schwer
großflächig herzustellen. Sie können leider die
Massenproduktion von Flüssigkristallen nicht be
friedigen.
Orientierungs-Filme, die durch Präge- oder Preßver
fahren hergestellt werden, werden auch beschrieben
als die Orientierungs-Filme, die solche Probleme
lösen können.
Die Orientierungs-Filme nach dem Prägeverfahren
sind Filme, die erzeugt werden durch Pressen bzw.
Prägen von auf einem Substrat ausgebildeten Filmen
aus thermoplastischem Harz unter Erwärmen, um auf
ihren Oberflächen eine ungleichmäßige bzw. nicht
ebenmäßige Form herzustellen. Die Oberflächenform
von nach einem üblichen Prägeverfahren hergestell
ten Orientierungs-Filmen ist zusammengesetzt aus
einer großen Zahl konvexer Streifen bzw. Spuren 6,
die auf dem Substrat 5 fast parallel ausgebildet
sind, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Sie ist so ausge
legt, daß der Querschnitt der konvexen Streifen 6
zu der von ihren Spitzen L vertikal nach unten
gezogenen Linie in zweizähliger Symmetrie steht.
Eine andere Alternative, eine konventionelle LCD
vom superverdrillten nematischen Typ (im folgenden
"STN") ist gezeigt in der Struktur in Fig. 21.
Auf dem Substrat 41 der LCD ist eine transparente
Elektrode 46 mit einem Film aus Indium- und Zinn
oxid (im folgenden "ITO") ausgebildet. Auf der
transparenten Elektrode 46 wird ein Film aus hoch
molekularen, Siliziumdioxid, Polyimid und derglei
chen einschließenden Verbindungen ausgebildet, nach
der Behandlung mit einem Reibeverfahren. In dem
zwischen zwei Substraten 41, wo der Orientierungs-
Film 45 ausgebildet ist, gelegenen Raum ist eine
Anzeige-Flüssigkristall-Schicht 42 angeordnet. Auf
einem der zwei Substrate 41 ist eine Phasenver
schiebungs-Platte 43 angeordnet, auf der eine Pola
risations-platte 44 angeordnet ist. Die Phasenver
schiebungs-Platte 43 ist anzuordnen mit dem Ziel,
das Färben in Gelb oder Gelb-Grün bei frontaler
Betrachtung der LCD auszuschalten.
Weiterhin ist Fig. 36 ein schematischer Querschnitt
eines konventionellen Flüssigkristalls. Der Flüs
sigkristall weist eine Sandwich-Struktur auf, die
zusammengesetzt ist aus einer Kombination von zwei
Substraten 61, auf denen eine transparente Elektro
de 62 und darauf ein Orientierungs-Film 63 ausge
bildet sind; die zwei Substrate 61 werden von einem
Dichtmittel 64 zusammengehalten. Die zwei Substrate
61 werden mittels des Dichtmittels 64 in einem
gegebenen Abstand aneinander befestigt. Der optisch
anisotrope Film 66 (im folgenden "optischer Film")
wird an die Substrate 61 der so hergestellten Zelle
83 geeignet angehaftet. Der optische Film 66
schließt einen Film mit einer Funktion als Phasen
verschiebungs-Platte ein.
Die Herstellung einer solchen Flüssigkristall-Vor
richtung wurde üblicherweise nach den folgenden
Verfahren durchgeführt. Wie in Fig. 36 gezeigt ist,
ist die transparente Elektrode 62 aus einem Film
aus Indium- und Zinnoxid (im folgenden "ITO") aus
gebildet. Durch schräges Verdampfen von Siliciumdi
oxid und dergleichen oder durch Aufbringen eines
Films aus einem Polymer, wie Polyimid, wird ein
Film gebildet, gefolgt von Unterwerfen des Films
unter ein Reibeverfahren, das das Reiben des Films
in eine Richtung mit Fasern, wie Nylon, Polyester
und dergleichen, beinhaltet, wodurch ein Orientie
rungs-Film 63 gebildet wird, der die Funktion hat,
im folgenden beschriebene Anzeige-Flüssigkristalle
71 in einer vorbestimmten Richtung anzuordnen.
Die zwei Substrate 61 werden dann mit einem Dicht
mittel 64 miteinander verbunden. In die so herge
stellte Zelle 83 wird dann der Anzeige-Flüssigkri
stall 71 durch den Flüssigkristall-Injektionseinlaß
injiziert. Nach der Injektion wird der Flüssigkri
stall-Injektionseinlaß verschlossen.
Der vorher von einer Ausgangsplatte abgeschnittene
optische Film 66 wird dann an dem Substrat 61 der
so hergestellten Zelle 83 angebracht. Als optischer
Film 66 können Filme verwendet werden, die herge
stellt sind durch einseitiges Ziehen von Polyvinyl
alkohol und dergleichen. Bei der Anbringung des
optischen Films 66 auf diese Weise sollte zwischen
der Orientierungsachse des Anzeige-Flüssigkristalls
und der optischen Achse des optischen Films 66 ein
relativer Winkel eingestellt werden, wie ausge
führt.
Der voreingestellte Neigungswinkel bzw. Vorver
drillungswinkel solcher konventioneller Orientie
rungs-Filme beträgt jedoch nur 0° bis 1° mit der
Tendenz, leicht ein Aufheben der Neigung zu veran
lassen, was ein kritischer Fehler als Flüssig
kristall ist.
Es ist allgemein bekannt, daß ein Aufheben der
Neigung kaum auftritt, wenn der voreingestellte
Neigungswinkel 1° oder mehr beträgt.
Wenn der Orientierungs-Film durch Reiben gebildet
wird, treten solche Probleme, wie leichtere Erzeu
gung von Staub oder statischer Elektrizität im
Orientierungs-Film und dergleichen, auf. Es besteht
auch das Problem, daß die durch Reiben erzeugte
Oberflächenform des Orientierungs-Films wenig
reproduzierbar ist.
Andererseits besteht bei der schrägen Verdampfung
das Problem hoher Kosten und geringer Reproduzier
barkeit.
Bei konventionellen LCDs vom STN-Typ sollte auf
einem der Substrate 41 eine Phasenverschiebungs-
Platte 43 angeordnet sein, was die Arbeitseffizienz
verringert. Wenn bei einer konventionellen LCD die
Phasenverschiebungs-Platte 43 nur leicht gebogen
ist, ändert sich in diesem Bereich der Unterschied
im Brechungsindex zwischen ordentlichem Licht und
außerordentlichem Licht, was die Variation im Un
terschied des Brechungsindex in einer Phasenver
schiebungs-Platte 43 veranlaßt. Bei der konventio
nellen LCD besteht daher das Problem, daß die An
zeigequalität der LCD wegen der Phasenverschie
bungs-Platte 43 verschlechtert wird.
Weiterhin kann bei ihrer Massenproduktion die
Richtung der optischen Achse des optischen Films 66
nicht genau der Orientierungsachse des Anzeige-
Flüssigkristalls 71 angepaßt werden, was die Anzei
gequalität unvorteilhaft beeinflußt.
Bei der Herstellung üblicher Flüssigkristalle wird
die Orientierungsachse bestimmt durch Reiben in
eine vorbestimmte Richtung auf der Basis der End
fläche des Substrats 61. Wahlweise kann die Rich
tung der optischen Achse des optischen Films 66
bestimmt werden durch Anhaften des aus einer Aus
gangsplatte ausgeschnittenen optischen Films 66 an
das Substrat 61, basierend auf der Endfläche des
Substrats 61, so daß die optische Achse in einer
vorbestimmten Richtung sein könnte in Kombination
mit dem Glassubstrat 61.
Daher akkumulieren sich die axiale Änderung, wenn
der optische Film 66 aus der Ausgangsplatte ausge
schnitten wird, sowie die Lageänderung, wenn der
optische Film 66 an dem Glassubstrat 61 befestigt
wird, so daß die Richtung der optischen Achse des
optischen Films kaum genau der Orientierungsachse
angepaßt werden konnte.
Bei dem Verfahren zur Herstellung solcher konven
tioneller Flüssigkristall-Vorrichtungen wird der
Orientierungs-Film 63 durch Reiben gebildet. Das
ist der Grund für die geringe Ausbeute wegen der
Verunreinigung der Oberfläche des Orientierungs-
Films 63 über die Erzeugung von Staub und stati
scher Elektrizität während des Reibens.
Die vorliegende Erfindung löst diese oben beschrie
benen Probleme und schafft einen Orientierungs-Film
aus qualitativ hochwertigem Flüssigkristall. Wei
terhin stellt die Erfindung ein Verfahren zur Ver
fügung zur Herstellung des Films, eine Flüssigkri
stall-Vorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Her
stellung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben
beschriebenen Probleme zu lösen, wobei die un
gleichmäßige bzw. nicht ebenmäßige Form, die auf
einem Orientierungs-Film auszubilden ist, in einer
ersten Richtung und einer die erste Richtung kreu
zenden zweiten Richtung gebildet wird. Es ist be
sonders bevorzugt, wenn die Querschnittsform des
konvexen Bereichs in der zweiten Richtung bilateral
asymmetrisch ist.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Herstellungs
verfahren zur Bildung des Orientierungs-Films.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hat der
Flüssigkristall-Orientierungs-Film eine sich in
einer ersten Richtung wiederholende ungleichmäßige
Form und eine sich in einer die erste Richtung
kreuzenden zweiten Richtung wiederholende un
gleichmäßige Form mit einer längeren räumlichen
Periode als der räumlichen Periode (nachfolgend
auch Neigungsgang genannt) der in der ersten Rich
tung sich wiederholenden ungleichmäßigen Form.
Nach einer anderen Ausführungsform hat der Flüssig
kristall-Orientierungs-Film eine sich in einer er
sten Richtung wiederholende ungleichmäßige Form und
eine sich in einer die erste Richtung kreuzenden
zweiten Richtung wiederholende ungleichmäßige Form
mit einem längeren Neigungsgang als dem Neigungs
gang der sich in der ersten Richtung wiederholen
den ungleichmäßigen Form, wobei die Querschnitts
fläche eines jedes konvexen Bereichs der sich in
der zweiten Richtung mit einem längeren Neigungs
gang wiederholenden ungleichmäßigen Form bilateral
asymmetrisch ist.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des
Flüssigkristall-Orientierungs-Films umfaßt das
Pressen einer Form bzw. eines Formgebungsglieds
auf die mit einem Harz ausgebildete Oberfläche
eines Substrats, wobei die Form eine sich in einer
ersten Richtung wiederholende ungleichmäßige
Gestalt und eine sich in einer die erste Richtung
kreuzenden zweiten Richtung wiederholende un
gleichmäßige Gestalt mit einem längeren Neigungs
gang als dem Neigungsgang der sich in der ersten
Richtung wiederholenden Gestalt aufweist. Dabei
überträgt sich die ungleichmäßige Gestalt der Form
auf die Oberfläche des Substrats.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des
Flüssigkristall-Orientierungs-Films umfaßt die Her
stellung einer ersten Form, bei der sich die
ungleichmäßige Gestalt in einer ersten Richtung
wiederholt, und einer zweiten Form, bei der sich
die ungleichmäßige Gestalt in einer die erste
Richtung kreuzenden zweiten Richtung wiederholt mit
einem längeren Neigungsgang als dem Neigungsgang
der sich in der ersten Richtung wiederholenden
ungleichmäßigen Gestalt. Die erste oder die zweite
Form werden auf die mit einem Harz ausgebildete
Oberfläche des Substrats gepreßt, um die ungleich
mäßige Gestalt der ersten oder der zweiten Form auf
die Oberfläche des Substrats zu übertragen, und
nachher wird die zweite oder die erste Form darauf
gepreßt, um die ungleichmäßige Gestalt der zweiten
oder der ersten Form zu übertragen, wodurch nach
einander die ungleichmäßige Gestalt der ersten und
der zweiten Form auf die Oberfläche des Substrats
übertragen werden.
Bei einem weiteren Verfahren zur Herstellung des
Flüssigkristall-Orientierungs-Films wird der Quer
schnitt des konkaven Bereichs in der zweiten Rich
tung bilateral asymmetrisch ausgebildet.
Entsprechend einem weiteren Verfahren zur Herstel
lung des Flüssigkristall-Orientierungs-Films wird
ein Substrat mit der Oberfläche, die mit einer
ersten Schicht aus photosensitivem Harz ausgebildet
ist, einer ersten holographischen Exponierung un
terworfen, um das Substrat dergestalt zu entwic
keln, daß es die Ungleichmäßigkeit in der ersten
Richtung oder in der zweiten Richtung auf der er
sten photosensitiven Harzschicht entwickelt. Darauf
wird eine zweite photosensitive Harzschicht gebil
det, und nachfolgend das Substrat einer zweiten
holographischen Exponierung zur Entwicklung unter
worfen, um aufeinanderfolgend auf dem photosensiti
ven Harz der zweiten Schicht in der die zuerst
gebildete Ungleichmäßigkeit kreuzenden zweiten
Richtung die Ungleichmäßigkeit mit einem längeren
Neigungsgang als dem Neigungsgang der sich in der
ersten Richtung wiederholenden ungleichmäßigen
Gestalt zu entwickeln, oder um in der ersten Rich
tung die Ungleichmäßigkeit mit einem kürzeren Nei
gungsgang als dem Neigungsgang der sich in der
zweiten Richtung wiederholenden ungleichmäßigen
Gestalt zu entwickeln. Der Querschnitt des konvexen
Bereichs mit einem längeren Neigungsgang in der
zweiten Richtung kann durch Ionenstrahl-Ätzung
bilateral asymmetrisch ausgebildet werden.
Der Flüssigkristall-Orientierungs-Film kann mit
photosensitivem Harz von ungleichmäßiger Gestalt
auf der Oberfläche eines Substratkörpers ausgebil
det sein. In einer bevorzugten Ausführungsform wird
photosensitives Polyimidharz als photosensitives
Harz verwendet.
Nach einem der erfindungsgemäßen Verfahren zur
Herstellung eines Flüssigkristall-Orientierungs-
Films wird die Oberfläche eines Substratkörpers mit
photosensitivem Harz beschichtet, und der Film aus
photosensitivem Harz zur nachfolgenden Entwicklung
einem photosensitiven Verfahren unterworfen, wo
durch auf dessen Oberfläche ein Orientierungs-Film
mit ungleichmäßiger Form bzw. Gestalt und einer
Ausrichtungs-Funktion ausgebildet wird.
Als solche photosensitiven Harze sind zu nennen:
Polyimidharz mit Si-Si-Bindung in der Hauptkette,
wie in der folgenden Formel 1 gezeigt, mit Naphtho
chinonazid gemischtes Kresolnovolak-Harz, mit aro
matischen Bisaziden versetzte zyklische Gummi, mit
aromatischen Aziden gemischtes Phenolharz, mit
Onium-Säuren versetztes und mit t-Butoxycarbonat
verestertes Polyvinylphenol, Polymethylmethacrylat,
Polybuten-1-Sulfon, Polyglycidylmethacrylat und
dergleichen.
(worin R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11
und R12 unabhängig voneinander H, F und gesättigten
Kohlenwasserstoff CnH₂n+₁, eine Methoxygruppe oder
eine Etoxygruppe darstellen; m ist 1 oder 2; und 1
ist 1 oder 2).
Unter ihnen ist insbesondere das photosensitive
Polyimidharz mit Si-Si-Bindung in der Hauptkette
geeignet für microfeine Herstellung, weshalb das
Harz für die Zwecke der vorliegenden Erfindung
bevorzugt ist. Als Mittel zur Bildung des Films mit
dem photosensitiven Harz auf einem Substrat können
verschiedene Mittel verwendet werden, wie ein
Beschichtungsverfahren, ein Drehbeschichtungsver
fahren, ein Tauchbeschichtungsverfahren, das Lang
muir-Blodgett-Verfahren und dergleichen.
Für die photosensitive Behandlung des Films mit dem
photosensitiven Harz kann Elektronenstrahlung ver
wendet werden, außer verschiedenen elektromagneti
schen Wellen einschließlich sichtbare Strahlung,
ultraviolette Strahlung, Röntgenstrahlung, Gamma-
Strahlung und dergleichen.
Um die ungleichmäßige Gestalt auszubilden, können
verschiedene Formen verwendet werden, wie die Form,
bei der die konvexen Streifen und Rinnen nahezu
parallel ausgebildet sind, und bei der der Quer
schnitt die Form einer Sinuswelle, einer Rechteck
welle oder einer Dreieckwelle besitzt. Insbesondere
ist die ungleichmäßige Form, bei der der Quer
schnitt der konvexen Streifen bilateral asymme
trisch ist, insofern vorteilhaft, als der voreinge
stellte Neigungswinkel eines Anzeige-Flüssigkri
stalls größer gemacht werden kann. Im Fall, daß die
konvexen Streifen und Rinnen näherungsweise paral
lel ausgebildet sind, ist ein Neigungsgang von 5 µm
oder weniger geeignet, bevorzugt von 1 µm oder
weniger, um die Ausrichtungseigenschaft des Anzei
ge-Flüssigkristalls auf ein praktisch verwendbares
Maß zu verbessern. Die konvexen Streifen in der zu
bildenden ungleichmäßigen Gestalt müssen nicht
notwendigerweise in einer einzigen Richtung aus
gebildet werden, sondern können zufriedenstellend
in einer Richtung ausgebildet werden, in der die
Streifen einander überkreuzen.
Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme wird
eine LCD ausgeführt, bei der auf einem Substrat
eine Basisschicht mit ungleichmäßiger Gestalt aus
gebildet wird und nachfolgend darauf ein Film mit
einem hochmolekularen Flüssigkristall (im folgenden
"hochmolekularer Flüssigkristallfilm") ausgebildet
wird, wodurch die oben beschriebenen Probleme ge
löst werden.
Eine weitere Lösung der oben beschriebenen Probleme
stellt eine Flüssigkristall-Vorrichtung dar, bei der
ein innerer Film mit einer Schicht, die einen
hochmolekularen Flüssigkristall aufweist, und des
sen innere Oberfläche in ungleichmäßiger Form ist,
auf einem Substrat befestigt wird.
Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme dient
ein Herstellungsverfahren, bei dem ein Film mit
einer einen hochmolekularen Flüssigkristall auf
weisenden Schicht auf einem Substrat ausgebildet
wird, der Film unter Erhitzen mit einem un
gleichmäßigen Stempel gepreßt wird, wodurch auf der
Oberfläche des Films eine ungleichmäßige Form aus
gebildet wird, in Verbindung mit dem Ausrichtungs-
Verfahren des hochmolekularen Flüssigkristalls in
einem angelegten Magnetfeld oder einem angelegten
elektrischen Feld, und bei dem anschließend der
Ausrichtungs-Zustand zur Ausheilung des hochmoleku
laren Flüssigkristalls beibehalten wird.
Der voreingestellte Neigungswinkel kann vergrößert
werden durch Wiederholen der ungleichmäßigen Form
in einer ersten Richtung und durch Wiederholen der
ungleichmäßigen Form mit einem längeren Neigungs
gang als dem Neigungsgang der in der ersten Rich
tung wiederholten ungleichmäßigen Form, wie es bei
dem Orientierungs-Film der vorliegenden Erfindung
der Fall ist. Daher wird die Ausrichtungseigen
schaft hervorragender, und es besteht eine geringe
re Tendenz zum Aufheben der Neigung.
In einer bevorzugteren Ausführungsform wird die
oben beschriebene Wirkung bemerkenswerter, indem
man die Form des Querschnitts des konvexen Bereichs
in der zweiten Richtung in bilaterale Asymmetrie
bringt.
Nach den Herstellungsverfahren gemäß vorliegender
Erfindung kann der oben beschriebene Ausrichtungs
film mit guter Produktivität und auf sichere Weise
hergestellt werden.
Der Ausrichtungsfilm oder Orientierungsfilm kann so
hergestellt werden, daß er auf seiner Oberfläche
die unregelmäßige Gestalt mit guter Reproduzierbar
keit ausgebildet hat. Zur Bildung eines Flüssig
kristall-Orientierungs-Films kann man einen Film
mit einem photosensitiven Harz einem photosen
sitiven Verfahren mit einer vorbestimmten Schablone
und einer vorbestimmten Lichtmenge unterwerfen und
ihn dann zur Bildung eines vorbestimmten Musters
entwickeln. Durch ge
eignetes Auswählen der Lichtmenge zur Bestrahlung
kann selbst am Grunde des Bereichs der Rinnen ein
Film mit einem photosensitiven Harz zurückbleiben.
Ein microfeiner Orientierungs-Film mit ungleich
mäßiger Gestalt kann mit guter Reproduzierbarkeit
ausgebildet werden.
Nach einer erfindungsgemäßen Zusammenstellung ist,
da die Basisschicht mit ungleichmäßiger Form auf
einem Substrat ausgebildet ist und darauf ein
hochmolekularer Flüssigkristall-Film ausgebildet
ist, der Anteil an niedermolekularer Flüssigkri
stall-Gruppe im hochmolekularen Flüssigkristall im
oben beschriebenen Film in der Richtung ausgerich
tet, in die sich der konkave Bereich der un
gleichmäßigen Form der Basisschicht erstreckt, wenn
der auf der Basisschicht gebildete hochmolekulare
Flüssigkristall-Film auf das Zustandsniveau einer
anisotropen Flüssigkeit erhitzt wird und an
schließend allmählich zur nematischen Phase abge
kühlt bzw. getempert wird. Da der Bestandteil an
niedermolekularer Flüssigkristall-Gruppe des hoch
molekularen Flüssigkristall-Films in einer einzigen
Richtung ausgerichtet ist, veranlaßt die Lichtüber
tragung durch den Film die Phasenverschiebung. Die
Phasenverschiebung kann durch die Filmdicke des
hochmolekularen Flüssigkristall-Films gesteuert
werden.
Gemäß einer Ausführungsform, in der der innere Film
mit einer einen hochmolekularen Flüssigkristall
aufweisenden Schicht und einer Oberfläche von un
regelmäßiger Gestalt auf einem Substrat in der
Flüssigkristall-Vorrichtung angeordnet ist, sollte
der innere Film die Wirkungsweise eines mit opti
scher Anisotropie ausgestatteten Films haben. Wei
terhin ist eine ungleichmäßige Form auf der Ober
fläche des inneren Films angeordnet, so daß die
Moleküle des Anzeige-Flüssigkristalls wegen der
ungleichmäßigen Form ausgerichtet werden, wodurch
dem inneren Film eine Ausrichtungs-Wirkungsweise
verliehen wird.
Entsprechend einem bevorzugten Herstellungsverfah
ren wird ein Film mit einer einen hochmolekularen
Flüssigkristall aufweisenden Schicht auf einem
Substrat gebildet; der Film wird mit einem Stempel
thermisch gepreßt, um die ungleichmäßige Form auf
die Filmoberfläche zu übertragen, zusammen mit dem
Ausrichtungs-Verfahren des hochmolekularen Flüssig
kristalls unter Anwendung eines Magnetfeldes oder
eines elektrischen Feldes, und anschließend wird
der hochmolekulare Flüssigkristall ausgeheilt, ohne
den Ausrichtungs-Zustand zu verschlechtern, so daß
der Film über die auf die Oberfläche übertragene
ungleichmäßige Form mit der Ausrichtungs-Funktion
versehen wird.
Wenn der hochmolekulare Flüssigkristall einem Aus
richtungs-Verfahren unterworfen wird, wird die
niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppe des hochmo
lekularen Flüssigkristalls ausgerichtet, so daß der
Film mit einer einen hochmolekularen Flüssigkri
stall aufweisenden Schicht mit der Wirkungsweise
eines optisch anisotropen Films versehen wird. Die
Wirkungsweise des mit optischer Anisotropie ver
sehenen Films beinhaltet die Wirkungsweise einer
Phasenverschiebungs-Platte.
Weiterhin besteht keine Notwendigkeit, die Oberflä
che des Films mit der ausrichtenden Wirkungsweise
zu reiben, und es gibt keine Verunreinigung der
Oberfläche des Films.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Orien
tierungs-Films nach Beispiel 1;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Orien
tierungs-Films nach Beispiel 2;
Fig. 3 einen Querschnitt der Ungleichmäßigkeit
in einer zweiten Richtung des Orientie
rungs-Films nach Beispiel 2;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer in den
Beispielen 2 und 3 verwendeten Form,;
Fig. 5 ein Verfahrensschema des Herstellungsver
fahrens nach Beispiel 5, wobei Fig. 5 (a)
bis (d) Querschnitte und Fig. 5 (e) eine
perspektivische Ansicht ist;
Fig. 6 einen Querschnitt des Orientierungs-Films
eines konventionellen Beispiels;
Fig. 7 einen Querschnitt, der den Zustand zeigt,
in dem der Film aus photosensitivem Po
lyimid auf der Oberfläche des Substrats
gebildet wird;
Fig. 8 einen Querschnitt, der den Zustand zeigt,
in dem der Film aus photosensitivem Po
lyimid entwickelt wird;
Fig. 9 einen Querschnitt, der das Substrat nach
Vollendung für die Flüssigkristall-Vor
richtung zeigt;
Fig. 10 einen Querschnitt, der die LCD nach
Beispiel 13 zeigt;
Fig. 11 einen Querschnitt, der die LCD nach
Beispiel 14 zeigt;
Fig. 12 einen Querschnitt, der die LCD nach
Beispiel 15 zeigt;
Fig. 13 einen Querschnitt, der die LCD nach
Beispiel 16 zeigt;
Fig. 14 eine schematische Ansicht, die den hoch
molekularen Flüssigkristall mit der che
mischen Formel 5 zeigt;
Fig. 15 einen Querschnitt, der die LCD nach
Beispiel 17 und 18 zeigt;
Fig. 16 einen Querschnitt, der die LCD nach
Beispiel 19 zeigt;
Fig. 17 einen Querschnitt, der die LCD nach
Beispiel 20 zeigt;
Fig. 18 einen Querschnitt, der den hochmolekula
ren Flüssigkristall mit der chemischen
Formel 6 zeigt,;
Fig. 19 einen Querschnitt, der die LCD nach
Beispiel 21 zeigt;
Fig. 20 einen Querschnitt, der die LCD nach
Beispiel 22 zeigt;
Fig. 21 einen Querschnitt, der die LCD des kon
ventionellen STN-Typs zeigt;
Fig. 22 eine schematische Ansicht, die eine mit
einem konventionellen Dünnfilm-Transistor
ausgestattete LCD zeigt;
Fig. 23 einen Querschnitt, der die Flüssigkri
stall-Vorrichtung nach Beispiel 23 zeigt;
Fig. 24 eine perspektivische Ansicht, die die
ungleichmäßige Form auf der Oberfläche
des inneren Films der Flüssigkristall-
Vorrichtung nach Beispiel 23 zeigt;
Fig. 25 einen Querschnitt der ungleichmäßigen, in
Fig. 24 gezeigten Form, betrachtet aus
der Richtung mit geringerem Neigungsgang;
Fig. 26 einen Querschnitt der in Fig. 24 gezeig
ten ungleichmäßigen Form, betrachtet aus
der zweiseitig asymmetrischen Richtung
mit größerem Neigungsgang;
Fig. 27 einen Querschnitt, der das Verfahren
zeigt, bei dem der innere Film in Bei
spiel 24 gebildet wird;
Fig. 28 eine schematische Ansicht, die zeigt, wie
die niedermolekulare Flüssigkristall-
Gruppe des hochmolekularen Flüssigkri
stalls dem Ausrichtungs-Verfahren in
Beispiel 24 zu unterwerfen ist;
Fig. 29 einen Querschnitt, der die Flüssigkri
stall-Vorrichtung nach Beispiel 25 zeigt;
Fig. 30 eine perspektivische Ansicht, die die
Oberflächenform des inneren Films der
Flüssigkristall-Vorrichtung nach Beispiel
27 zeigt;
Fig. 31 eine schematische Ansicht, die zeigt, wie
die niedermolekulare Flüssigkristall-
Gruppe des hochmolekularen Flüssigkri
stalls dem Ausrichtungs-Verfahren in
Beispiel 27 zu unterwerfen ist;
Fig. 32 einen Querschnitt, der die Oberflächen
form des inneren Films der Flüssigkri
stall-Vorrichtung nach Beispiel 27 zeigt;
Fig. 33 einen Querschnitt, der die Flüssigkri
stall-Vorrichtung nach Beispiel 28 zeigt;
Fig. 34 eine schematische Ansicht, die eine mit
einem konventionellen Transistor ausge
stattete Flüssigkristall-Vorrichtung
zeigt;
Fig. 35 einen Querschnitt, der die Farb-Flüssig
kristall-Vorrichtung nach Beispiel 29
zeigt;
Fig. 36 einen Querschnitt, der eine konventionel
le Flüssigkristall-Vorrichtung zeigt;
Fig. 37 einen Querschnitt, der die Flüssigkri
stall-Vorrichtung nach Beispiel 30 zeigt;
Fig. 38 eine schematische Ansicht, die zeigt, wie
die niedermolekulare Flüssigkristall-
Gruppe des hochmolekularen Flüssigkri
stalls mit einem zugefügten zweifarbigen
Pigment nach Beispiel 31 zu behandeln
ist;
Fig. 39 einen Querschnitt, der die Flüssigkri
stall-Vorrichtung nach Beispiel 32 zeigt;
Fig. 40 reine schematische Ansicht, die zeigt,
wie die niedermolekulare Flüssigkristall-
Gruppe des hochmolekularen Flüssigkri
stalls mit einem zugefügten zweifarbigen
Pigment nach Beispiel 34 zu behandeln
ist;
Fig. 41 einen Querschnitt, der die Flüssigkri
stall-Farb-Anzeige-Vorrichtung nach Bei
spiel 36 zeigt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter
Ausführungsformen näher beschrieben:
Der Orientierungs-Film nach Beispiel 1 ist in Fig.
1 gezeigt. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugs
zeichen 10 einen Orientierungs-Film mit Harz. Der
Orientierungs-Film 10 ist auf einem Substrat mit
einer transparenten Elektrode ausgebildet. Wie
durch die Pfeile in der Figur gezeigt ist, ist eine
Ungleichmäßigkeit in einer ersten Richtung und eine
Ungleichmäßigkeit in einer die erste Richtung
kreuzenden zweiten Richtung ausgebildet.
Der Neigungsgang P1 der Ungleichmäßigkeit in der
ersten Richtung ist kürzer ausgebildet als der
Neigungsgang P2 in der zweiten Richtung. Die
Neigungsgänge P1 bzw. P2 sind bevorzugt 30 µm oder
weniger bzw. 100 µm oder weniger. Besonders bevor
zugte Bedingungen sind dergestalt, daß die
Neigungsgänge P1 bzw. P2 1,2 µm oder weniger bzw.
50 µm oder weniger sind.
Die Tiefen d1 und d2 sind unabhängig voneinander
0,5 µm oder weniger.
Die Querschnittsform der konvexen Streifen kann in
einer Form sein ähnlich einer Sinuswelle, vom Tan
dem-Typ, trapezoid, rechtwinklig, dreieckig und
dergleichen. Darunter ist eine dreieckige Form am
meisten zu bevorzugen unter dem Gesichtspunkt der
Verbesserung der Orientierungseigenschaft des
Flüssigkristalls. In einem solchen Fall kann die
Spitze einer dreieckigen Form befriedigend gerundet
oder flach geschnitten werden.
Im folgenden wird das Herstellungsverfahren des
Orientierungs-Films beschrieben.
Eine Liniermaschine mit einer Diamantnadel (bei der
der vertikale Winkel der Nadel z. B. 5° ist) wird
als Form bzw. als Formgebungsglied verwendet, um
die Ungleichmäßigkeit zu bilden, die sich mit einem
längeren Neigungsgang in der zweiten Richtung wie
derholt (z. B. mit einem Neigungsgang von 6 µm und
einer Tiefe von 0,1 µm).
Durch Drehen des Formgebungsglieds und Bilden der
Unregelmäßigkeit, die sich mit einem kürzeren Nei
gungsgang (z. B. mit einem Neigungsgang von 1,0 µm
und einer Tiefe von 0,1 µm) in der ersten Richtung,
die die vorher ausgebildete Ungleichmäßigkeit
kreuzt, wiederholt, wird eine Form 14 hergestellt,
wie in Fig. 4 gezeigt.
Der Drehwinkel des Formgebungsglieds beeinflußt den
Winkel, der beim Kreuzen der ersten Richtung und
der zweiten Richtung entsteht. Es ist am meisten
bevorzugt, eine Drehung um 90° auszuführen. Die
Vorteile der vorliegenden Erfindung können bei
einer Drehung im Bereich von 60° bis 120° erreicht
werden.
Eine derartige Ungleichmäßigkeit kann sowohl zuerst
in einer ersten Richtung oder in einer zweiten
Richtung gebildet werden, aber die ungleichmäßige
Form darf nicht verschlechtert werden, wenn zuerst
die Ausbildung in der zweiten Richtung ausgeführt
wird.
Auf ein Substrat mit ITO, das mit Epoxyharz be
schichtet ist, wird die so hergestellte Form 14
gepreßt, und das Epoxyharz wird dann in diesem
Zustand ausgehärtet. Nach dem Aushärten wird die
Form 14 abgezogen, um einen Orientierungs-Film mit
dem Epoxyharz auf dem Substrat mit ITO herzustel
len.
Für die Harzbeschichtung des Substrats mit ITO sind
wärmehärtende Harze, wie Epoxyharz, und photohär
tende Harze geeignet, da solche Harze die Formen
weniger beeinflussen. Jedoch kann selbst thermopla
stisches Harz die gleiche Wirkung hervorrufen.
Der Orientierungs-Film nach Beispiel 2 ist in Fig.
2 gezeigt. In der Zeichnung bezeichnet die Bezugs
ziffer 10 einen Orientierungs-Film mit Harz. Der
Orientierungs-Film 10 ist ausgebildet auf einem
Substrat mit einer transparenten Elektrode. Wie
durch die Pfeile in der Zeichnung gezeigt wird, ist
eine Ungleichmäßigkeit in einer ersten Richtung und
eine Ungleichmäßigkeit in einer zweiten Richtung,
die die erste Richtung kreuzt, ausgebildet.
Der Neigungsgang P1 der Ungleichmäßigkeit in der
ersten Richtung ist kürzer als der Neigungsgang P2
in der zweiten Richtung. Die Neigungsgänge P1 und
P2 sind bevorzugt 3,0 µm oder weniger bzw. 100 µm
oder weniger. Besonders bevorzugt sind Bedingungen,
wenn die Neigungsgänge P1 und P2 1,2 µm oder weni
ger bzw. 50 µm oder weniger sind.
Die Tiefen d1 und d2 sind unabhängig voneinander
0,5 µm oder weniger. Die Neigung R der Stufenhypo
tenuse der Ungleichmäßigkeit in der zweiten Rich
tung ist bevorzugt 0,01° bis 30°.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist jeder der konvexen
Bereiche der Ungleichmäßigkeit in der zweiten Rich
tung schematisch in einer zweiseitig asymmetrischen
Dreiecksform. Die Form ist dergestalt, daß das
Verhältnis der beiden Winkel, die aus dem vertika
len Winkel entstehen, wenn man die vertikale Linie
A von der Spitze der Form nach unten zieht, nämlich
γ2/γ1, nicht gleich 1 ist.
Die Querschnittsform der konvexen Streifen schließt
verschiedene Formen ein, wie eine Form ähnlich
einer Sinuswelle, vom Tandem-Typ, eines Dreiecks
oder dergleichen. Unter ihnen ist die Dreiecksform
am meisten zu bevorzugen im Hinblick auf die Ver
besserung der Orientierungseigenschaft des Flüssig
kristalls. In einem solchen Fall kann der Spitzen
bereich einer Dreiecksform befriedigend abgerundet
oder flach geschnitten werden. Wenn die konvexen
Streifen einen dreieckigen Querschnitt haben, kann
das Verhältnis der beidseitigen Winkel in dem ver
tikalen Winkel, der durch die von der Streifenspit
ze nach unten gezogene Vertikale Linie A geteilt
wird, nämlich γ2/γ1, bevorzugt in einem Bereich
von 1,2 oder mehr liegen. Der voreingestellte Nei
gungswinkel bzw. Vorderverdrillungswinkel ist von
geeigneter Größe, wenn das Verhältnis in dem Be
reich eingestellt wird.
Orientierungs-Filme ähnlich denen in den Beispielen
1 und 2 werden nach dem zweiten Herstellungsverfah
ren hergestellt.
Wie in Beispiel 1, wird die Ungleichmäßigkeit mit
einem sich in der zweiten Richtung wiederholenden
längeren Neigungsgang unter Verwendung einer
Liniermaschine mit Diamantnadel (z. B. einem Nei
gungsgang von 4 µm und einer Tiefe von 0,1 µm) als
Formgebungsglied verwendet. Das Formgebungsglied
wird um 90° gedreht, um die sich mit einem kürzeren
Neigungsgang in der ersten Richtung wiederholende
Ungleichmäßigkeit, welche die vorher gebildete
Ungleichmäßigkeit kreuzt (z. B. ein Neigungsgang von
0,5 µm und eine Tiefe von 0,1 µm) auszubilden, um
die in Fig. 4 gezeigte Form 14 herzustellen.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung kann in dem
vorliegenden Beispiel gezeigt werden, wenn der
Drehwinkel der Form (von der ersten Richtung und
der zweiten Richtung aufgespannter Winkel) in einem
Bereich von 60° bis 120° liegt.
Auf die so hergestellte Form 14 wird Nickel plat
tiert. Das Plattieren kann nach einem nassen oder
trockenen Verfahren durchgeführt werden. Nach dem
Fixieren der Nickelplattierung wird die Nickelplat
tierung abgezogen und als Nickelstempel verwendet.
Als Metall zur Herstellung des Stempels ist Nickel
am besten geeignet. Das Metall ist jedoch nicht auf
Nickel begrenzt, und andere Metalle und Legierungen
können zufriedenstellend verwendet werden. Weiter
hin ist es nicht notwendigerweise Metall. Harz
(z. B. Siliconharz) kann zur Formgebung und dann als
Stempel verwendet werden. Ein formgestaltetes Sili
conharz wird auch verwendet zur Formgebung mit
Epoxyharz und kann dann als Stempel verwendet werden.
Dann wird der so hergestellte Nickelstempel im
erhitzten Zustand (rd. 200°C) auf ein harz
beschichtetes, transparentes Substrat mit ITO ge
preßt, um zur Herstellung eines Orientierungs-Films
die Ungleichmäßigkeit auf das Harz zu übertragen.
Als Harze sind bevorzugt diejenigen zu verwenden
mit einer Wärmebeständigkeit-Temperatur von 130°C
oder mehr. Bei der Herstellung der Flüssigkristall-
Vorrichtung wird bei einer Temperatur um 100°C eine
Wärmebehandlung durchgeführt, um den Flüssigkri
stall einmal in den isotropen Zustand zu über
führen. Wenn die Wärmebeständigkeits-Temperatur des
zu verwendenden Harzes 130°C oder weniger ist,
besteht die Möglichkeit, daß sich die Oberflächen
form des Orientierungs-Films beim Wärmebehandlungs-
Verfahren verändert.
Der Orientierungs-Film wird nach einem dritten
Herstellungsverfahren (Preßverfahren) hergestellt.
Unter Verwendung einer Liniermaschine mit Diamant
nadel (z. B. einem Neigungsgang von 1,5 µm und einer
Tiefe von 0,1 µm) wird die sich mit einem längeren
Neigungsgang wiederholende Ungleichmäßigkeit ausge
bildet, um ein zweites Formgebungsglied zu bilden.
Auf das so hergestellte zweite Formgebungsglied
wird Nickel plattiert. Anschließend wird die
Nickelplattierung abgezogen und als zweiter Nickel
stempel verwendet.
Der so hergestellte Nickelstempel wird im erhitzten
Zustand auf ein mit thermoplastischem Harz
beschichtetes Glassubstrat von ITO gepreßt, um die
Ungleichmäßigkeit auf das Harz zu übertragen.
In gleicher Weise wird, unter Verwendung einer
Liniermaschine mit Diamantnadel (z. B. einem Nei
gungsgang von 0,15 µm und einer Tiefe von 0,01 µm)
zur Bildung eines ersten Formgebungsglieds die
Ungleichmäßigkeit ausgebildet, die mit einem kürze
ren Neigungsgang wiederholt wird (der Neigungsgang
der Ungleichmäßigkeit, der auf dem ersten Formge
bungsglied auszubilden ist, ist kleiner als der
Neigungsgang der Ungleichmäßigkeit des zweiten
Formgebungsglieds).
Auf das so hergestellte erste Formgebungsglied wird
Nickel plattiert. Anschließend wird die Nickelplat
tierung abgezogen und als erster Nickelstempel
verwendet.
Unter Verwendung einer Preßmaschine und in Richtung
der vorher gebildeten Ungleichmäßigkeit wird der so
hergestellte erste Nickelstempel im erhitzten
Zustand auf ein Glassubstrat von ITO gepreßt, in
dem die Ungleichmäßigkeit mit einem zweiten Nickel
stempel ausgebildet ist, und der mit thermoplasti
schem Harz beschichtet ist, um die Ungleichmäßig
keit auf das Harz zu übertragen. Dergestalt wird
der Orientierungs-Film mit der so sowohl in der
ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung
ausgebildeten Ungleichmäßigkeit, wie in Fig. 2
gezeigt, hergestellt.
Das Pressen kann durchgeführt werden, indem man
zuerst mit dem ersten Nickelstempel oder dem zwei
ten Nickelstempel beginnt.
Im Beispiel 4 ist ein Beispiel beschrieben, bei dem
ein Stempel aus einem Formgebungsglied hergestellt
wird und der Stempel nachfolgend aufgepreßt wird.
Wie in Beispiel 1, kann der Vorteil der vorliegen
den Erfindung jedoch auch durch direktes Pressen
mit dem Formgebungsglied erreicht werden.
Der Orientierungs-Film kann weiterhin nach einem
vierten Herstellungsverfahren hergestellt werden.
Wie in Fig. 5(a) gezeigt, wird eine holographische
Exponierung mit einer Wellenlänge λ ( λ kann in
Abhängigkeit von der auszubildenden
Ungleichmäßigkeit geeignet bestimmt werden) eines
Glassubstrats 18 mit ITO durchgeführt, das mit
einem ersten photosensitiven Harz 16 beschichtet
ist, und das dann entwickelt wird, um auf dem
ersten photosensitiven Harz 16 die Unregelmäßigkeit
mit einem Neigungsgang von 1 µm oder mehr in der
zweiten Richtung auszubilden, wie in Fig. 5(b)
gezeigt.
Wie in Fig. 5(c) gezeigt, wird die Unregelmäßig
keit, bei der der Querschnitt des konvexen Bereichs
in bilateral asymmetrischer Dreiecksform ist, mit
Ionenstrahl-Ätzung ausgebildet.
Dann erfolgt Beschichtung mit dem zweiten photosen
sitiven Harz 22 (Fig. 5(d)) und es wird wieder
eine holographische Exponierung durchgeführt,
nachdem das Substrat um 90° gedreht wurde, das dann
entwickelt wird zur Ausbildung der Ungleichmäßig
keit mit einem Neigungsgang von weniger als 1 µm in
der ersten Richtung. Auf diese Weise wird ein
photosensitives Harz mit einer Unregelmäßigkeit in
der ersten und der zweiten Richtung ausgebildet.
Das photosensitive Harz mit der so gebildeten
Unregelmäßigkeit wird mit Polyimidharz beschichtet,
um den Orientierungs-Film 20 zu erzeugen.
Der Orientierungs-Film wird nach dem fünften
Herstellungsverfahren hergestellt.
Wie in Beispiel 5 und in Fig. 5(a), wird eine
holographische Exponierung mit einer Wellenlänge
Lambda (Lambda kann in Abhängigkeit von der auszu
bildenden Ungleichmäßigkeit geeignet bestimmt
werden) eines Glassubstrats 18 mit ITO durchge
führt, das mit einem ersten photosensitiven Harz
beschichtet ist und das dann zur Bildung der Unre
gelmäßigkeit mit einem Neigungsgang von weniger als
1 µm in der ersten Richtung auf dem ersten photo
sensitiven Harz 16 entwickelt wird.
Dann erfolgt weiterhin Beschichtung mit dem zweiten
photosensitiven Harz, und es wird wieder eine
holographische Exponierung durchgeführt, nachdem
das Substrat um etwa 90° gedreht wurde, das dann
entwickelt wird zur Bildung der Ungleichmäßigkeit
mit einem Neigungsgang von weniger als 1 µm oder
mehr in der zweiten Richtung.
Wie in Beispiel 5, wird nachfolgend mittels Ionen
strahl-Ätzung die Ungleichmäßigkeit mit dem Quer
schnitt des konvexen Bereichs in bilateral asymme
trischer Dreiecksform ausgebildet.
So wird das photosensitive Harz mit den in den
ersten und den zweiten Richtungen ausgebildeten
Ungleichmäßigkeiten gebildet.
Das photosensitive Harz mit der so gebildeten
Ungleichmäßigkeit wird mit Polyimidharz beschich
tet, um den Orientierungs-Film 20 zu erzeugen.
Nach dem in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren
wurde jeder der Orientierungs-Filme, wie in Bei
spiel 1 gezeigt, unter Verwendung der Materialien
für den Orientierungs-Film, der Verfahren zur Bil
dung der Ungleichmäßigkeit mit dem Neigungsgang und
der Tiefe in der ersten und zweiten Richtung herge
stellt. Dann wurden der voreingestellte Neigungs
winkel und der Ordnungsgrad der Flüssigkristall-
Vorrichtung unter Verwendung eines jeden der Orien
tierungs-Filme bestimmt.
Nach dem in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren
wurde der in Beispiel 2 gezeigte Orientierungs-Film
hergestellt. Unter seiner Verwendung wurde eine
Flüssigkristall-Vorrichtung gefertigt, um die
gleichen Eigenschaften, wie Tabelle 2 gezeigt, zu
bestimmen.
Bei der Prüfung wurde ein Abstandshalter mit einem
Durchmesser von 10 µm um das Substrat mit dem so
gebildeten Orientierungs-Film gewickelt, und paral
lele Zellen, abgedichtet und verfertigt, wurden zur
Injektion von Flüssigkristall hergerichtet.
Die Form der Ungleichmäßigkeit in der zweiten
Richtung war von dreieckiger Wellenform; die Form
der Ungleichmäßigkeit mit einem Neigungsgang von
0,27 µm in der ersten Richtung war die Form einer
Sinuswelle, während die Form mit einem Neigungsgang
von 0,55 µm die Form einer Dreieckswelle hatte.
Zur Messung des voreingestellten Neigungswinkels
wurde der Flüssigkristall für die Fluor-TN-Zelle
als Flüssigkristall injiziert, um den Winkel nach
dem Magnetfeldstärke-Verfahren zu bestimmen.
Zur Messung des Ordnungsgrades wurden 100 Teile des
Flüssigkristalls für TN und ein Gewichtsteil eines
zweifarbigen Pigments (LSB-278; hergestellt von
Mitsubishi Kasei Kabushiki Kaisha) in eine paralle
le Zelle injiziert. Nach dem Verschließen des
Injektionseinlasses wurde zur Messung des Ordnungs
grades das Zweifarbverhältnis bestimmt.
Der Ordnungsgrad "S" wird hier berechnet durch
Messen der Absorption A, wenn die Polarisations-
Achse vertikal auf die erste Richtung eingestellt
ist, und der Absorption A′, wenn die Polarisations-
Achse parallel zur ersten Richtung eingestellt ist,
unter Verwendung eines Photometers, und an
schließendes Einsetzen der Ergebnisse aus der Mes
sung in die mathematische Formel 1.
Mathematische Formel 1
Ordnungsgrad S = (A - A′)/2A′ + A)
Ordnungsgrad S = (A - A′)/2A′ + A)
Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2
gezeigt.
Tabelle 1 zeigt, daß im Vergleichsbeispiel 1, in
dem der Neigungsgang der Ungleichmäßigkeit in der
ersten Richtung und der Neigungsgang der
Ungleichmäßigkeit in der zweiten Richtung gleich
sind, der voreingestellte Neigungswinkel zu klein
ist, um gemessen zu werden, und daß der Ordnungs
grad nur 0,56 groß ist. Der Vorverdrillungswinkel
bzw. der voreingestellte Neigungswinkel beträgt
auch in den Fällen, in denen der Orientierungs-Film
durch Reiben ausgebildet wurde, nur 0,6.
Bei den nach den vorliegenden Beispielen herge
stellten Orientierungs-Filmen jedoch, sind alle
Vorverdrillungswinkel 1,6° oder mehr groß, und die
Ordnungsgrade sind bevorzugt 0,70 oder mehr.
Tabelle 2, die die bilateral asymmetrische Quer
schnittsform des konvexen Bereichs der mit einem
längeren Neigungsgang wiederholten Ungleichmäßig
keit zeigt, zeigt den bemerkenswerten Effekt, daß
ein Vorverdrillungswinkel von 2° oder mehr erhalten
wurde.
Gemäß dem Orientierungs-Film des vorliegenden Bei
spiels, bei dem sich die ungleichmäßige Form in der
ersten Richtung wiederholt und sich die Un
gleichmäßigkeit in der zweiten Richtung, die die
erste Richtung kreuzt, mit einem längeren
Neigungsgang als dem in der ersten Richtung wieder
holten Neigungsgang, wiederholt, wird der Vorver
drillungswinkel vergrößert und der Ordnungsgrad
erhöht. Dementsprechend ist die Ausrichtungseigen
schaft so stark, daß kaum ein Aufheben der Ausrich
tung auftritt.
Das Herstellungsverfahren des Orientierungs-Films
nach vorliegendem Beispiel beinhaltet nicht die
Erzeugung von Staub und das Auftreten statischer
Elektrizität, was für die Verfahren, bei denen
Reiben und schräge Verdampfung angewendet werden,
charakteristisch war; es treten keine Probleme mit
zu kostenintensiver Herstellung auf.
Daher kann die Ungleichmäßigkeit in der ersten
Richtung und der zweiten Richtung ausgebildet
werden.
Insbesondere kann das Verfahren unter Verwendung
eines Nickelstempels die Ungleichmäßigkeit mit
guter Reproduzierbarkeit und klarer übertragen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 wird nun im
folgenden das Substrat für die Flüssigkristall-
Vorrichtung nach vorliegender Erfindung und das
Verfahren für ihre Herstellung erklärt.
Im vorliegenden Beispiel wurde Polyamidsäure in n-
Methylpyrrolidon (NMP) in Lösung in einer Dicke von
0,2 µm drehbeschichtet auf einem Substratkörper 32
mit einer Elektrode 31, und dann bei 250°C eine
Stunde lang vorgebacken, um es zur Bildung des
Films 3 mit photosensitivem Polyimid in die Imid
verbindung zu überführen, wie in der oben beschrie
benen Formel 1 gezeigt.
in der R1 bis R12, m und l das gleiche bedeuten wie
in der Formel 1 beschrieben.
Unter Verwendung einer Maske bzw. Schablone mit
wechselweise angeordneten Linien und Räumen mit
jeweils einer Breite von 0,25 µm wurde mit einem
KrF-Exima-Laser (Wellenlänge 248 nm; Pulsenergie
0,18 mJ; Exponierungsenergie 85,1 mJ/cm2; Puls
frequenz 200 Hz) eine Exponierungs-Behandlung
ausgeführt. Dann wurde die Entwicklung durchgeführt
mit einer Mischung aus Dimethylacetamid und Ethanol
(1 : 1) in Lösung. Als Ergebnis wurde die
ungleichmäßige Form ausgebildet, in der konvexe
Streifen 37 und Rinnen 38 mit guter Reproduzierbar
keit parallel ausgebildet wurden. Da die Exponie
rungsenergie auf 50% bis 85% der Lichtmenge
festgesetzt wurde, die nötig wäre zur vollständigen
Entfernung der Rinnen, verblieb am Grunde der Rin
nen 38 ein Film mit photosensitivem Polyimid von
einer Dicke von etwa 0,1 µm.
Durch anschließendes Strahlen des Ionenstrahls 34
auf den Film 33 im Winkel von 60° zum Substratkör
per 32, wie in Fig. 8 gezeigt, wurde ein Ätzen
bewirkt, um die ungleichmäßige Form der Oberfläche
des Films 33 in eine unregelmäßige Form mit einem
Blaze-Winkel (einem von der Oberfläche des Sub
strats und der längeren Hypotenuse aufgespannten
Winkel) von etwa 30° zu überführen, wie in Fig. 9
gezeigt, wodurch der Orientierungs-Film 35 erhalten
wurde. Die Querschnittsform eines jeden der
konvexen Bereiche 36 des Orientierungs-Films 35 ist
bilateral asymmetrisch zu der vom spitzen Winkel
nach unten gezogenen, vertikalen Linie.
Unter Verwendung des Substrats wurde eine Zelle mit
einem Spalt von 10 µm hergestellt, gefolgt von
Injizierung von 99 Gew.-Teilen an Cyano-TN-Flüssig
kristall und einem Gew.-Teil eines blauen Pigments
(LSB-278). Dann wurde das Verhältnis der zwei Far
ben gemessen, um den Ordnungsgrad zu berechnen. Als
Ergebnis war der Ordnungsgrad 0,75, und es wurde
bestätigt, daß der im vorliegenden Beispiel herge
stellte Orientierungs-Film 35 eine gute Ausrich
tungs-Eigenschaft hatte.
Der Ordnungsgrad "S" wird hier berechnet, indem man
die Absorption A mißt, wenn die Polarisations-Achse
parallel zur Längsrichtung der konvexen Streifen
des Orientierungs-Films 35 ausgerichtet ist, und
die Absorption A′ mißt, wenn die Polarisations-
Achse vertikal zur Längsrichtung der konvexen
Streifen ausgerichtet ist, wobei man ein Photometer
verwendet, und dann die Ergebnisse aus der Messung
in die mathematische Formel 1 einsetzt.
Mathematische Formel 1
Ordnungsgrad S = (A-A′)/(2A′+A).
Ordnungsgrad S = (A-A′)/(2A′+A).
Das Substrat für die Flüssigkristall-Vorrichtung
nach vorliegendem Beispiel ist zusammengesetzt aus
dem Harz mit der Ungleichmäßigkeit mit photosensi
tivem Polyimid, wodurch ein Orientierungs-Film bzw.
Ausrichtungs-Film mit der ungleichmäßigen Form mit
guter Reproduzierbarkeit ausgebildet werden kann.
Nach dem Herstellungsverfahren des Substrats für
die Flüssigkristall-Vorrichtung nach vorliegendem
Beispiel wurde der Film 33 mit photosensitivem
Polyimid mit Si-Si-Bindung in der Hauptkette ausge
bildet für das photosensitive Verfahren mit einem
vorbestimmten Muster und nachfolgender Entwicklung,
die Si-Si-Bindung wurde am photosensitivierten
Teil gespalten, um die Umwandlung in Verbindungen
von niedrigerer Molekularität zu bewirken, die dann
beim Entwicklungsverfahren entfernt wurden, wodurch
ein Muster vom positiven Typ ausgebildet wurde.
Bei einem solchen Substrat für eine Flüssig
kristall-Vorrichtung und dem Verfahren für seine
Herstellung besteht nicht der Fall einer Erzeugung
von Staub und statischer Elektrizität, so daß ein
hervorragender Orientierungs-Film ausgebildet wer
den kann. Nach dem Ausbildungsverfahren kann die
ungleichmäßige Form mittels Lithographie ausgebil
det werden, die bei der Herstellung von Halbleitern
verwendet wird, so daß die Orientierungs-Filme auf
preisgünstige Weise und mit guter Reproduzierbar
keit gebildet werden können.
Durch Mischen von durch die oben beschriebene
chemische Formel 2 bezeichneter Polyimidsäure und
der durch die chemische Formel 3 bezeichneten
Verbindung wurde der durch die Formel 4 bezeichnete
Polyimid-Vorläufer synthetisiert.
in der R1 bis R12, m und l die gleichen sind wie in
der chemischen Formel 1.
Auf den mit transparenter Elektrode 31 ausgebilde
ten Substratkörper 32 wurden nach dem LB-Verfahren
100 Schichten des synthetisierten Polyimid-Vorläu
fers laminiert, um den in Fig. 7 gezeigten Zustand
zu erzeugen.
Nach den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 7
wurde der Polyimid-Vorläufer in die Imid-Verbindung
umgewandelt.
Wie in Beispiel 7, wurden nachfolgend das photosen
sitive Verfahren und das Entwicklungsverfahren
durchgeführt, gefolgt von Ionenstrahl-Ätzung, um
einen dem Film in Beispiel 7 im wesentlichen ähn
lichen Orientierungs-Film auszubilden.
Unter Verwendung des Substrats wurde die gleiche
Zelle wie in Beispiel 7 (Zellspalt von 10 µm)
gebildet, in die der gleiche Flüssigkristall wie in
Beispiel 7 injiziert wurde.
Der Ordnungsgrad der Flüssigkristall-Vorrichtung
wurde durch Messung zu 0,76 bestimmt, und es wurde
bestätigt, daß der in vorliegendem Beispiel erzeug
te Orientierungs-Film 35 eine gute Ausrichtungs-
Eigenschaft aufwies.
Im vorliegenden Beispiel konnte die gleiche
Betriebswirksamkeit wie im vorliegenden Beispiel 7
erhalten werden.
In gleicher Weise wie in Beispiel 8 wurde der Film
36 mit photosensitivem Polyimid gebildet. Der Film
36 wurde mit Röntgenstrahlung mit einem Abbild
versehen, gefolgt von Entwicklung, um den gleichen
Orientierungs-Film 35 wie in Beispiel 7 zu bilden.
Im vorliegenden Beispiel wurde die gleiche
Betriebswirksamkeit erhalten wie in Beispiel 7.
Wenn als Verfahren zur Bildung der ungleichmäßigen
Form Holographie verwendet wird, kann leicht eine
ungleichmäßige Form mit einem Querschnitt in Sinus
wellenform ausgebildet und verwendet werden.
Wie in Beispiel 7, wurde auf einen Substratkörper
32 mit einer Elektrode 31 ein photosensitives Harz
vom positiven Typ (Cypray Ltd. Co., AZ 1350J) in
einer Dicke bis 0,2 µm durch Drehbeschichtung auf
gebracht, um den Film 33 mit dem photosensitiven
Harz zu bilden.
Unter Verwendung einer Maske oder Schablone mit
wechselweise angeordneten Linien und Räumen mit
jeweils einer Breite von 0,25 µm wurde mittels
einer Hochdruck-Quecksilberdampflampe eine Exposi
tions-Behandlung durchgeführt. Dann wurde die Ent
wicklung durchgeführt mit einer wäßrigen, 2,38%igen
Lösung von Tetramethyl-Ammoniumhydroxid. Durch
weiteres Durchführen einer Ionenstrahl-Ätzung wurde
der Orientierungs-Film 35 erhalten, der fast iden
tisch ist mit dem von Beispiel 7. Unter Verwendung
des Substrats wurde die gleiche Zelle wie in Bei
spiel 7 gebildet, wodurch die gleiche Betriebswirk
samkeit wie in Beispiel 7 erhalten wurde.
Wie in Beispiel 7, wurde der Substrat-Körper 2 mit
der Elektrode 1 mit einem photosensitiven Harz vom
negativen Typ (hergestellt von Tokyo Oka, Co.
Ltd.), das mit aromatischem Bisazid versetzten
zyklischen Gummi enthielt, in einer Dicke bis 0,2 µm
durch Drehbeschichtung beschichtet, um den Film
33 mit photosensitivem Harz auszubilden.
Unter Verwendung einer Maske mit wechselweise
angeordneten Linien und Räumen mit einer Breite von
jeweils 0,25 µm wurde mit einer Hochdruck-Queck
silberdampflampe eine Exponierungs-Behandlung
durchgeführt. Dann wurde die Entwicklung ausgeführt
mit einem im Handel erhältlichen Xylol-Entwickler
(OMR-Entwickler, hergestellt von Tokyo Oka, Co.
Ltd.). Nachdem weiterhin eine Ionenstrahl-Ätzung
durchgeführt wurde, wurde der Orientierungs-Film 35
gebildet, der fast der gleiche ist wie in Beispiel
7. Unter Verwendung des Substrats wurde die gleiche
Zelle wie in Beispiel 7 gebildet, wodurch die
gleiche Betriebswirksamkeit wie in Beispiel 7
erhalten wurde.
Wie in Beispiel 7, wurde der Substratkörper 2 mit
der Elektrode 1 durch Drehbeschichtung mit einem
photosensitiven Harz (OEBR-100, hergestellt von
Tokyo Oka, Co. Ltd.) vom negativen Typ in einer
Dicke von bis 0,2 µm versehen, um den Film 33 mit
photosensitivem Harz zu bilden.
Unter Verwendung einer Maske mit wechselnd angeord
neten Linien und Räumen mit einer Breite von
jeweils 0,25 µm wurde mittels Elektronenstrahl
(2,0×10×6C/cm2; Beschleunigungsspannung 20 kV) eine
Exponierungs-Behandlung ausgeführt. Dann wurde die
Entwicklung ausgeführt mit einem im Handel erhält
lichen spezifischen Entwickler. Weiterhin wurde
eine Ionenstrahl-Ätzung durchgeführt, wodurch der
Orientierungs-Film 35 gebildet wurde, der fast der
gleiche war wie in Beispiel 7. Unter Verwendung des
Substrats wurde die gleiche Zelle wie in Beispiel 7
gebildet, wodurch die gleiche Betriebswirksamkeit
wie in Beispiel 7 erhalten wurde.
Die begrenzten Beispiele sind oben beschrieben. Das
gemäß vorliegender Erfindung zu verwendende photo
sensitive Harz schließt verschiedenartige Produkte
ein, wie oben beschrieben. Verschiedene Erreger
quellen zur Bestrahlung können verwendet werden,
einschließlich sichtbare Strahlung, ultraviolette
Strahlung, Röntgenstrahlung, Gamma-Strahlung,
Elektronen-Strahl und dergleichen.
Fig. 10 stellt eine STN-Typ-LCD vom Schwarzweiß-
Typ im vorliegenden Beispiel dar.
Auf einem Substrat 41 der LCD wird eine transparen
te Elektrode 46 mit ITO ausgebildet. Auf der trans
parenten Elektrode 46 wird die Basisschicht 47 mit
Polyimid als Polymer mit hervorragender Wärmebe
ständigkeit ausgebildet.
Die Oberfläche der Basisschicht 47 besitzt eine
ungleichmäßige Form. Der Neigungsgang der ausgebil
deten Ungleichmäßigkeit war 0,02 µm bis 2 µm.
Auf der Basisschicht 47 mit der in ungleichmäßiger
Form ausgebildeten Oberfläche wird der hochmoleku
lare Flüssigkristall-Film 48 ausgebildet. Der in
dem Film zu verwendende hochmolekulare Flüssig
kristall besitzt entweder niedermolekulare Flüssig
kristall-Gruppen-Bestandteile 50 an seinen Seiten
ketten, wie in Fig. 14 gezeigt, oder niedermoleku
lare Flüssigkristall-Gruppen-Bestandteile 50 an
seiner Hauptkette, wie in Fig. 18 gezeigt. Der
hochmolekulare Flüssigkristall-Film 48 wird herge
stellt durch Drehbeschichtung der gemischten Lösung
aus hochmolekularem Flüssigkristall und Hexamethyl
fluorisopropylalkohol in einem Verhältnis von 3 : 97
auf die Basisschicht 47, und die Oberfläche des
hochmolekularen Flüssigkristall-Films 48 spiegelt
die ungleichmäßige Form der Basisschicht 47 wider.
Die LCD des vorliegenden Beispiels wird herge
stellt, indem man auf dem Substrat 41 die Basis
schicht 47 mit ungleichmäßiger Form ausbildet und
darauf den hochmolekularen Flüssigkristall-Film 48
ausbildet, so daß sich der niedermolekulare Flüs
sigkristall-Gruppen-Bestandteil des hochmolekularen
Flüssigkristalls als die Zusammensetzung des hoch
molekularen Flüssigkristall-Films 48 in
Erstreckungsrichtung des konkaven Bereichs (oder
des konvexen Bereichs) der ungleichmäßigen Form der
Basisschicht 47 ausrichtet, wenn der hochmolekulare
Flüssigkristall-Film 48 auf das Niveau der isotro
pen Flüssigkeit aufgeheizt und dann allmählich auf
die nematische Phase abgekühlt wird.
Wenn der niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppen-
Bestandteil des hochmolekularen Flüssigkristalls
dergestalt in einer Richtung ausgerichtet ist,
kommt es mit dem durch den hochmolekularen Flüssig
kristall-Film 48 durchtretenden Licht zu einer
Phasenverschiebung. Die Phasenverschiebung kann
durch die Filmdicke des hochmolekularen Flüssig
kristall-Films 48 gesteuert werden.
Das heißt, der hochmolekulare Flüssigkristall-Film
48 hat die gleiche Funktion wie die an konventio
nellen LCDs vom STN-Typ angeordnete Phasenverschie
bungs-Platte 43.
Da in der LCD des vorliegenden Beispiels der
hochmolekulare Flüssigkristall-Film 48 die Funktion
der Phasenverschiebungs-Platte 43 besitzt, ist die
Phasenverschiebungs-Platte folglich nicht mehr
nötig.
Da die Oberfläche des hochmolekularen Flüssig
kristall-Films 48 von ungleichmäßiger Form ist,
welche die ungleichmäßige Form der Basisschicht 47
widerspiegelt, wird die Anzeige-Flüssigkristall-
Schicht 42 ausgerichtet. Daher hat der hochmoleku
lare Flüssigkristall-Film 48 auch die Wirkung als
Orientierungs-Film der Anzeige-Flüssigkristall-
Schicht 42.
Üblicherweise ist der Unterschied der Brechungsin
dizes zwischen ordentlichem Licht und außerordent
lichem Licht nicht gleichförmig wegen des leichten
Faltens der Phasenverschiebungs-Platte 43 während
des Befestigungsverfahrens der Phasenverschiebungs-
Platte 43 auf einem Substrat. Das Ergebnis ist, daß
die Anzeigequalität der LCD ungünstig beeinflußt
werden kann. In der erfindungsgemäßen LDC jedoch
wird der als Phasenverschiebungs-Platte 43 wirkende
hochmolekulare Flüssigkristall-Film 48 durch
Beschichten der Oberfläche des Substrats 41 mit der
den hochmolekularen Flüssigkristall-Film enthalten
den Flüssigkeit erzeugt. Die oben beschriebenen
Schwierigkeiten konnten vermieden werden.
Die ungleichmäßige Form der oben beschriebenen
Basisschicht 47 kann ausgebildet werden unter Ver
wendung einer Liniermaschine, aber eine solche
Form kann auch ausgebildet werden unter Verwendung
der Holographie-Technik und der Ionenstrahl-Ätz
technik. Weiterhin wird eine Linienmaschine ver
wendet, um ein Prägewerkzeug mit einer Oberfläche,
in der eine zu der ungleichmäßigen Form der Basis
schicht 47 symmetrische Form ausgebildet ist, zu
formen, und die Basisschicht 47 wird mit dem Präge
werkzeug geprägt, um die Ungleichmäßigkeit auf der
Oberfläche der Basisschicht 47 auszubilden. Ande
rerseits wird eine Liniermaschine verwendet, um
ein Gitter herzustellen, in dem die gleiche Form
wie die Oberfläche der Basisschicht 47 gefertigt
ist, und auf dem Gitter wird eine Metallplattierung
ausgeführt. Anschließend wird die Metallplattierung
abgezogen und als Prägewerkzeug verwendet.
Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich von
Beispiel 13 dadurch, daß, wie in Fig. 11 gezeigt,
zur Bildung des Schutzfilms 49 ein Material wie
Polyimid und dergleichen zum konventionellen
Gebrauch als Orientierungs-Film auf dem hochmoleku
laren Flüssigkristall-Film 48 beschichtet wird. Die
ungleichmäßige Form der Basisschicht 47 spiegelt
sich auf der Oberfläche des Schutzfilms 49 wider.
Da der Schutzfilm 49 auf dem hochmolekularen
Flüssigkristall-Film 48 gebildet wird, kann der
Schutzfilm 49 eine Reaktion zwischen dem hochmole
kularen Flüssigkristall-Film 48 und der Anzeige
Flüssigkristall-Schicht 42 im vorliegenden Beispiel
verhindern, zuzüglich zu der durch Beispiel 13
erhaltenen Betriebswirksamkeit.
Dementsprechend kann die LCD des vorliegenden Bei
spiels den Vorteil hervorbringen, daß durch den
Schutzfilm 49 die Eigenschaft des hochmolekularen
Flüssigkristall-Films 38 für eine lange Zeit beibe
halten werden kann.
Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich von
Beispiel 14 dadurch, daß zwischen dem hochmolekula
ren Flüssigkristall-Film 48 und dem Schutzfilm 49
die transparente Elektrode 48 ausgebildet ist, wie
in Fig. 12 gezeigt.
Da die oben beschriebenen Schwierigkeiten wegen des
Faltens einer Phasenverschiebungs-Platte vermieden
werden können und da zusätzlich gemäß vorliegender
Erfindung die transparente Elektrode 46 genau neben
der Anzeige-Flüssigkristall-Schicht 42 angeordnet
ist, können spezielle Vorteile erhalten werden,
indem die Antriebsspannung effektiv auf die Anzei
ge-Flüssigkristall-Schicht 42 einwirkt und indem
eine stabile Arbeitseigenschaft erhalten werden
kann.
Fig. 13 ist ein Querschnitt der LCD nach vorliegen
dem Beispiel. Der Aufbau der LCD wird nun im
folgenden erklärt.
Auf dem Glas aufweisenden Substrat 41 wird die ITO
aufweisende transparente Elektrode 46 gebildet. Auf
dem Substrat wird die Basisschicht 47 ausgebildet.
Als Material der Basisschicht 47 wird Polyimid
verwendet als ein Polymer mit hervorragender
Hitzebeständigkeit (A1-1054, hergestellt von Nippon
Rubber Kabushiki Kaisha).
Die Oberfläche der Basisschicht 47 besitzt eine
ungleichmäßige Form. Die Ungleichmäßigkeit ist
schematisch von der Form einer Sinuswelle, gebildet
durch ein Reibeverfahren, das das Reiben der Basis
schicht 47 mit Fasern in einer Richtung beinhaltet,
und ihr Neigungsgang ist etwa 0,03 µm bis etwa 2 µm.
Die nach dem oben beschriebenen Verfahren gebildete
Basisschicht 47 wird mit dem einen hochmolekularen
Flüssigkristall mit einem zugefügten Zweifarb-
Pigment aufweisenden Film 52 beschichtet.
Der in dem Film zu verwendende hochmolekulare
Flüssigkristall ist ein hochmolekularer Polymetha
crylsäure-Flüssigkristall, wie in der chemischen
Formel 5 gezeigt.
Der Flüssigkristall ist ein hochmolekularer Flüs
sigkristall mit niedermolekularen Flüssigkristall-
Gruppen-Bestandteilen 50 an seinen Seitenketten,
wie in Fig. 14 gezeigt. Als Zweifarb-Pigment werden
ein gelbes Pigment G232 (hergestellt von Nippon
Kanko Kabushiki Kaisha), ein rotes Pigment LSR405
(hergestellt von Mitsubishi Kasei Kabushiki Kaisha)
und ein blaues Pigment LSB (hergestellt von Mitsu
bishi Kasei Kabushiki Kaisha) in einem Verhältnis
von 1 : 1 : 1 zusammengemischt. Das Mischungsverhältnis
von hochmolekularem Flüssigkristall und Zweifarb-
Pigment ist 100 : 1 bis 100 : 10.
Wenn das Mischungsverhältnis des Zweifarb-Pigments
geringer ist als der oben beschriebene Bereich,
wird die Lichtmenge, die übertragen wird, ohne dem
Polarisationseffekt ausgesetzt zu sein, erhöht,
und die Wirkung als Polarisations-Platte wird unge
nügend. Wenn das Mischungsverhältnis des Zweifarb
pigments höher ist als der oben beschriebene
Bereich, wird die Menge an übertragendem Licht
geringer, zusammen mit der Verringerung des Orien
tierungsgrades des hochmolekularen Flüssigkristalls
oder des Zweifarb-Pigments. Folglich wird die Wir
kungsweise als Polarisations-Platte ungenügend.
Das Mischungsverhältnis eines jeden Pigments des
Zweifarb-Pigments und das Mischungsverhältnis von
hochmolekularem Flüssigkristall und Zweifarb-Pig
ment ist darauf abgestellt, daß das Intensitäts
spektrum des durch all die Bauglieder der Anzeige-
Flüssigkristall-Schicht 42 und den lichtübertragen
den Anzeige-Bereich der LCD übertragen wird, flach
bzw. gleichmäßig ist.
Der Film 52, der einen mit einem Zweifarb-Pigment
versetzten hochmolekularen Flüssigkristall auf
weist, wird nach folgendem Verfahren hergestellt.
Die Lösung, die durch Mischen des vorgenannten
hochmolekularen Flüssigkristalls mit dem in einem
Verhältnis von 3 : 97 zugefügten Zweifarb-Pigment
hergestellt worden war, wurde durch 10 sec lange
Drehbeschichtung bei 500 upm und nachfolgend 30
sec lange Drehbeschichtung bei 3000 upm auf die
Basisschicht 47 aufgebracht. Dann wurde die
Beschichtung stehengelassen und anschließend bei
150°C eine Stunde lang getrocknet. Nach ausreichen
der Trocknung wurde die Schicht auf eine Temperatur
aufgeheizt, bei der der hochmolekulare Flüssig
kristall die isotrope Phase erreichte, nämlich in
diesem Beispiel 135°C oder mehr, weil der hoch
molekulare Flüssigkristall der chemischen Formel 5
im vorliegenden Beispiel verwendet wurde. Dann hat
der Teil des niedermolekularen Flüssigkristall-
Gruppen-Bestandteils 50 des hochmolekularen Flüs
sigkristalls einen bestimmten Freiheitsgrad und
dringt dann zur Ausrichtung in den konkaven Bereich
der auf der Oberfläche der Basisschicht 47 gebilde
ten ungleichmäßigen Form ein. Nachdem der niedermo
lekulare Flüssigkristall-Gruppen-Bestandteil 50 des
hochmolekularen Flüssigkristalls ausgerichtet ist,
wird gekühlt, ohne den Ausrichtungs-Zustand zu
beschädigen. Wärmebehandlung ist bevorzugt.
Zwei nach dem oben beschriebenen Verfahren herge
stellte Substrate 41 werden mit einem Dichtmittel
53 unter Beibehaltung eines bestimmten Zwischen
raums miteinander verbunden, und zwischen den Sub
straten wird die Anzeige-Flüssigkristall-Schicht 42
gebildet.
Die LCD nach vorliegendem Beispiel wird herge
stellt, indem man auf dem Substrat 41 die Basis
schicht 47 mit ungleichmäßiger Form bildet und
darauf den mit einem Zweifarb-Pigment versetzten
hochmolekularen Flüssigkristall-Film 52 bildet, so
daß der niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppen-
Bestandteil 50 des hochmolekularen Flüssigkristalls
als Zusammensetzung des hochmolekularen Flüssig
kristall-Films 48 im konkaven Bereich der
ungleichmäßigen Form der Basisschicht 47 ausgerich
tet wird und gleichzeitig die Moleküle eines Zwei
farb-Pigments in gleicher Richtung ausgerichtet
werden, so daß der Film 52, der den mit Zweifarb-
Pigment versetzten hochmolekularen Flüssigkristall
aufweist, die Wirkungsweise einer Polarisations-
Platte zusätzlich zur Wirkungsweise als Phasenver
schiebungs-Platte aufweist. Die Ungleichmäßigkeit
der Basisschicht 47 kann, basierend auf der End
fläche des Substrats 41, ausgebildet werden. Folg
lich kann die Richtung der Polarisationsachse,
basierend auf der Endfläche des Substrats 41,
bestimmt werden. Daher ist das Schneiden der Pola
risations-Platte, das üblicherweise die Ursache
für das Auftreten von Anzeige-Veränderungen war,
nicht mehr erforderlich. Daher wird die Abweichung
der Polarisations-Achse pro Vorrichtung in der LCD
kleiner, was zu einer kleineren Anzeige-Schwankung
führt.
Da der Film 52 mit dem mit einem Zweifarb-Pigment
versetzten hochmolekularen Flüssigkristall in der
LCD des vorliegenden Beispiels auf der Basisschicht
47 mit ungleichmäßiger Form ausgebildet ist, kann
auf der Oberfläche des Films 52 mit dem mit einem
Zweifarb-Pigment versetzten hochmolekularen Flüs
sigkristall eine ungleichmäßige Form erzeugt wer
den. Da die Anzeige-Flüssigkristall-Moleküle zur
Ausrichtung in die ungleichmäßige Form des Films 52
mit dem mit einem Zweifarb-Pigment versetzten
Flüssigkristall eindringen, erhält der Film 52 mit
dem mit einem Zweifarb-Pigment versetzten hochmole
kularen Flüssigkristall die Funktionsweise des
Orientierungs-Films. Daher wird die Orientierungs
richtung der Moleküle der Anzeige-Flüssigkristall-
Schicht 42 in der vorliegenden LCD durch die
ungleichmäßige Form der Basisschicht 47 bestimmt,
und ebenso wird die Polarisations-Achse bestimmt,
wodurch die Orientierungsachse der Anzeige-Flüssig
kristall-Schicht 42 natürlich der Polarisations-
Achse des Films 52 mit dem mit einem Zweifarb-
Pigment versetzten hochmolekularen Flüssigkristall
entspricht. Daher ist die LCD für den verdrillt
nematischen Typ (TN) zu bevorzugen.
Fig. 15 zeigt die LCD nach vorliegendem Beispiel.
Auf der Basisschicht 47 in der LCD ist eine
Ungleichmäßigkeit ausgebildet. Als Material für die
Basisschicht 47 wird Polyethersulfon (4100G, herge
stellt von Mitsui Toatu Kabushiki Kaisha) mit her
vorragender Wärmebeständigkeit verwendet. Durch
Erweichen der Basisschicht 47 durch Erhitzen der
Basisschicht 47 und einer Stempelform auf einen
Bereich von 180°C bis 250°C als dem Temperaturbe
reich, dem die Basisschicht mit dem Polymer stand
hält, und durch Pressen der Basisschicht 47 mit der
Stempelform bei einem Druck von 10 kg/cm2 bis
50 kg/cm2 wird die ungleichmäßige Form gebildet, bei
der der konkave Bereich mit einer Tiefe von 5 nm
oder mehr ausgebildet wird. Der Grund ist der
folgende: Wenn die Tiefe weniger als 5 nm beträgt,
wird keine ungleichmäßige Form auf der Oberfläche
des auf der Basisschicht 47 ausgebildeten Films 52
gebildet.
Der Film 52 mit dem hochmolekularen Flüssigkristall
mit einem zugefügten Zweifarb-Pigment wird als
Beschichtung auf die Basisschicht 47 aufgebracht.
Als in dem Film 52 zu verwendender hochmolekularer
Flüssigkristall wurde der gleiche verwendet, wie in
Beispiel 16. Als Zweifarb-Pigment wurde ein gelbes
Pigment G232 (hergestellt von Nippon Kanko-sha),
ein rotes Pigment LSR405 (hergestellt von Mitsubi
shi Kasei Kabushiki Kaisha) und ein blaues Pigment
LSB (hergestellt von Mitsubishi Kasei Kabushiki
Kaisha) im Verhältnis von 0,5 : 1 : 0,5 zusammen
gemischt. Das Mischungsverhältnis von hochmolekula
rem Flüssigkristall und Zweifarb-Pigment ist 2 : 100.
Diese sind so bestimmt, daß sie die Bedingungen für
das Mischungsverhältnis befriedigen, wie im oben
beschriebenen Beispiel 16 gezeigt.
Das Beschichten des Films 52 mit hochmolekularem
Flüssigkristall mit zugefügten Zweifarb-Pigment auf
die Basisschicht 47 wurde wie in Beispiel 16 durch
geführt.
Auf dem Film 52 mit dem hochmolekularen Flüssig
kristall mit dem zugefügten Zweifarb-Pigment wird
der Schutzfilm 49 ausgebildet. Der Schutzfilm 49
wird aus einem Material wie Polyimid und derglei
chen gebildet, das üblicherweise als Orientierungs-
Film verwendet wurde.
In der LCD dieses Beispiels kann die gleiche Wir
kung erhalten werden, wie in der LCD des Beispiels
16, und zusätzlich wird der Schutzfilm 49 auf dem
Film 52 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit
zugefügtem Zweifarb-Pigment ausgebildet. So verhin
dert der Schutzfilm das Fließen des Zweifarb
pigments aus dem Film 52 mit hochmolekularem Flüs
sigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment in die
Anzeige-Flüssigkristall-Schicht 42.
Daher kann die LCD die Wirkung erzeugen, daß die
Eigenschaft des Films 52 mit hochmolekularem Flüs
sigkristall mit zugefügtem, eine Polarisationsfunk
tion besitzenden, Zweifarb-Pigment über eine lange
Zeitspanne beibehalten werden kann.
Im vorliegenden Beispiel kann die ungleichmäßige
Form der Basisschicht 47 unter Verwendung einer
Stempelform mit unter Verwendung einer Linier
maschine hergestellter ungleichmäßiger Form oder
unter Verwendung einer durch Elektrogießen eines
Gitters mit der ungleichmäßigen Form hergestellten
Stempelform zufriedenstellend gebildet werden. Eine
solche ungleichmäßige Form kann zufriedenstellend
durch holographische Techniken und Ionenstrahl-
Bestrahlung gebildet werden.
Die LCD nach vorliegendem Beispiel ist von der LCD
nach Beispiel 17 insofern verschieden, als die
Basisschicht 47 und die ungleichmäßige Form ihrer
Oberfläche durch Schrägverdampfung von Silicium
dioxid gebildet werden. Mit der LCD des vorliegen
den Beispiels kann die gleiche Wirkung erhalten
werden, wie mit der LCD des Beispiels 17.
Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich von
Beispiel 16 dadurch, daß eine transparente Elektro
de 46 zwischen dem hochmolekularen Flüssigkristall-
Film 52 und dem Schutzfilm 49 ausgebildet ist, wie
in Fig. 16 gezeigt.
Da die transparente Elektrode 46 in der LCD des
vorliegenden Beispiels direkt neben der Anzeige-
Flüssigkristall-Schicht 42 angeordnet ist, können
spezielle Vorteile insofern erhalten werden, als
die Antriebsspannung effektiv auf die Anzeige-Flüs
sigkristall-Schicht 43 einwirkt und daß stabile
Betriebseigenschaften erhalten werden können,
zusätzlich zur gleichen Betriebswirksamkeit wie in
Beispiel 16.
Fig. 17 zeigt die LCD des vorliegenden Beispiels,
und die Bauteile, die mit denen im oben beschriebe
nen Beispiel identisch sind, sind zur schematischen
Erklärung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In dieser LCD sind eine Basisschicht 47, ein Film
52 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefüg
tem Zweifarb-Pigment, eine transparente Elektrode
46 und eine Orientierungs-Schicht 51 ausgebildet.
Die Basisschicht 47 umfaßt Polyimid mit hervorra
gender Wärmebeständigkeit (AL-1054, hergestellt von
Nippon Synthetic Rubber, Co. Ltd.). Die Basis
schicht 47 besitzt ungleichmäßige Form. Die
ungleichmäßige Form wird nach dem gleichen Verfah
ren wie dem in Beispiel 13 gezeigten Verfahren
gebildet.
Der Film 52 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit
einem zugefügten Zweifarb-Pigment wird als
Beschichtung auf die Basisschicht 47 aufgebracht.
Der in dem Film 52 zu verwendende hochmolekulare
Flüssigkristall ist ein hochmolekularer Polyester-
Flüssigkristall, dargestellt durch die chemische
Formel 6.
Wie in Fig. 18 gezeigt ist, ist dieser Kristall ein
hochmolekularer Flüssigkristall mit dem niedermole
kularen Flüssigkristall-Gruppen-Bestandteil 50 in
der Hauptkette. Im Zweifarb-Pigment wird Jod ver
wendet. Das Mischungsverhältnis von hochmolekularem
Flüssigkristall und dem Zweifarb-Pigment ist 100 : 4.
Dieses Mischungsverhältnis ist so ausgelegt, daß es
die in Beispiel 17 gezeigten Bedingungen für das
Mischungsverhältnis befriedigt.
Der Film 52 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit
einem zugefügten Zweifarb-Pigment wird unter nahezu
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 16 gebil
det. Da in dem vorliegenden Beispiel der hochmole
kulare Flüssigkristall der chemischen Formel 6
verwendet wurde, wurde die Ausrichtung des hochmo
lekularen Flüssigkristalls durch Erhitzen auf 143°C
oder mehr bewirkt.
Auf dem Film 52 mit hochmolekularem Flüssigkristall
mit zugefügtem Zweifarb-Pigment wird die transpa
rente Elektrode 46 ausgebildet. Die obere Ober
fläche der transparenten Elektrode 46 ist flach
ausgebildet. Da die obere Oberfläche der transpa
renten Elektrode 46 flach ausgebildet ist, und die
Orientierungs-Schicht 51 wieder darauf gebildet
wird, können die Richtung der Polarisations-Achse
und die Richtung der Orientierungsachse verändert
werden. Daher ist die LCD geeignet für die Flüssig
kristall-Vorrichtung vom superverdrillten nemati
schen Typ.
In der LCD kann die Richtung der Polarisations-
Achse genau zur Richtung der Ausrichtungsachse
bestimmt werden. Das heißt, die ungleichmäßige Form
der Basisschicht 47 kann, basierend auf der End
fläche des Substrats 41, ausgebildet werden. Indem
sie der Richtung der ungleichmäßigen Form der
Basisschicht 47 folgen, werden die Moleküle des
Zweifarb-Pigments im Film 52 mit hochmolekularem
Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment
ausgerichtet, so daß die Polarisations-Achse,
basierend auf der Endfläche des Substrats 41,
bestimmt werden kann. Wie oben beschrieben, können
sowohl die Ausrichtungsachse als auch die Polarisa
tions-Achse, basierend auf der Endfläche des Sub
strats 41, bestimmt werden, so daß die LCD die
gleiche Betriebswirksamkeit wie in Beispiel 16
erzeugen konnte.
Fig. 19 ist ein Querschnitt der LCD des vorliegen
den Beispiels. Der Unterschied dieser LCD zu der
von Beispiel 16 besteht darin, daß ein Dünnfilm-
Transistor 55 als Schaltvorrichtung angeordnet ist,
und daß eine Pixelelektrode 54 über dem Dünnfilm-
Transistor 55 angeordnet ist.
In der LCD des vorliegenden Beispiels ist der
Dünnfilm-Transistor 55 auf dem Substrat 41 ausge
bildet. Darauf ist eine Ausgleichsschicht 58 ausge
bildet. Die Pixelelektrode 54 ist über der Aus
gleichsschicht 58 gebildet. Die Pixelelektrode 54
ist durch die Kontaktöffnung 56 in der Ausgleichs
schicht 58 mit der Quellenelektrode 57 des Dünn
film-Transistors 55 verbunden. Auf der oben
beschriebenen Pixelelektrode 54 ist die Basis
schicht 47 mit ungleichmäßiger Form ausgebildet,
und auf der Schicht ist der Film 52 mit hochmoleku
larem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pig
ment ausgebildet.
In der LCD nach vorliegendem Beispiel werden außer
den gleichen Vorteilen wie in Beispiel 16 die unten
gezeigten Vorteile erhalten.
Bei üblichen Dünnfilm-Transistor-Flüssigkristall-
Vorrichtungen sind Dünnfilm-Transistor 55 und
Pixelelektrode 54 in der gleichen Fläche angeord
net, wie in Fig. 22 gezeigt ist. Daher ist die
Fläche der Pixelelektrode 54 umso kleiner, je höher
die Dichte ist, was eine rauhe bzw. grobkörnige
Bildebene verursacht. In der LCD nach vorliegendem
Beispiel ist die Pixelelektrode 54 über dem Dünn
film-Transistor 55 angeordnet so daß keine Notwen
digkeit besteht, die in der Bildebene eingenommene
Pixelfläche zu verringern, selbst wenn die Pixel
zahl erhöht und die Dichte vergrößert wird. So kann
die Verschlechterung der Anzeigequalität vermieden
werden.
In allen oben erläuterten Beispielen 16 bis 21 ist
der Film 52 mit polarisierender Wirkungsweise
innerhalb der Ränder zweier Substrate 41 in gegen
überliegender Anordnung ausgebildet, und der
Abstand der zwei Filme 52 mit der Wirkungsweise
einer Polarisations-Platte wird entscheidend klei
ner, was die Sichtbarkeit (Sehvermögen-Abhängig
keit) der Anzeige bemerkenswert verbessert.
Wie in Fig. 20 gezeigt, liegt der Unterschied der
LCD des vorliegenden Beispiels zur LCD von Beispiel
8 darin, daß die Basisschicht 47 und der Film 52
mit hochmolekularem Flüssigkristall mit einem
zugefügten Zweifarb-Pigment innerhalb der Ränder
der Außenflächen zweier gegenüberliegender Substra
te 41 ausgebildet sind, während die transparente
Elektrode 46 und die Orientierungs-Schicht 51
innerhalb der Ränder der Innenflächen der Substrate
ausgebildet sind. Im vorliegenden Beispiel wurde
die gleiche Betriebswirksamkeit erhalten wie in
Beispiel 20.
Wie oben beschrieben, sind die in den Beispielen 16
bis 22 gezeigten LCDs dergestalt, daß eine Basis
schicht mit ungleichmäßiger Form auf einem Sub
strat ausgebildet ist, und ein Film mit hochmoleku
larem Flüssigkristall mit einem zugefügten
Zweifarb-Pigment ist darauf ausgebildet. So dringt
der niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppen-
Bestandteil des hochmolekularen Flüssigkristalls in
den konkaven Bereich der Basisschicht zur Ausrich
tung ein, gleichzeitig mit der Ausrichtung der
Moleküle des Zweifarb-Pigments in einer einzigen
Richtung, wodurch der Film mit hochmolekularem
Flüssigkristall mit zugefügten Zweifarb-Pigment die
Funktion einer Polarisations-Platte erhalten kann.
Dann erfordert die erfindungsgemäße LCD nicht das
Schneiden einer Polarisations-Platte, was üblicher
weise die Ursache für das Auftreten von Farbab
schattung war. Da die Ungleichmäßigkeit der Basis
schicht 47 auf der Endfläche des Substrats 41
basierend ausgebildet werden kann, kann folglich
die Richtung der Polarisations-Achse durch die End
fläche des Substrats 41 bestimmt werden. Daher kann
die Polarisations-Achse in jeder Vorrichtung ohne
Veränderung auf der Endfläche des Substrats basie
rend ausgebildet werden, außer der in den Beispie
len 13 bis 15 gezeigten Betriebswirksamkeit, wo
durch man eine LCD mit geringerer Anzeige-Veränder
lichkeit erreicht.
Fig. 23 zeigt die Flüssigkristall-Vorrichtung des
vorliegenden Beispiels, bei dem die transparente
Elektrode 62 mit ITO auf dem Substrat 61 ausgebil
det werden kann. Auf der transparenten Elektrode 62
ist der innere Film 69 ausgebildet, der nur aus der
Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall
zusammengesetzt ist. Auf der Oberfläche des inneren
Films 69 ist die ungleichmäßige Form ausgebildet,
wie in Fig. 24 gezeigt. Die ungleichmäßige Form ist
dergestalt, daß eine Ungleichmäßigkeit von Sinus
wellen-Form mit kleinerem Neigungsgang in einer
Richtung ausgebildet ist, wie in Fig. 25 gezeigt,
und eine zweiseitig asymmetrische Ungleichmäßigkeit
mit einem längeren Neigungsgang ist in der die
Ungleichmäßigkeit in Sinuswellen-Form kreuzenden
Richtung ausgebildet, wie in Fig. 26 gezeigt. Die
zweiseitig asymmetrische ungleichmäßige Form ist
ausgebildet in Form einer hinsichtlich der von der
Spitze eines jeden der konvexen Bereiche nach unten
gezogenen eingezogenen, vertikalen Linie A bilate
ral asymmetrischen ungleichmäßigen Form. Der innere
Film 69 wird ausgebildet unter Verwendung einer
gemischten Lösung aus Tetrafluorisopropylalkohol
und hochmolekularem Flüssigkristall in einem Ver
hältnis von 100 : 3. Als hochmolekularer Flüssig
kristall wird die durch die chemische Formel 7
dargestellte Verbindung mit der niedermolekularen
Flüssigkristall-Gruppe an der Seitenkette verwen
det.
Die niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppe 68 des
den inneren Film 69 bildenden hochmolekularen
Flüssigkristalls wird in einer vorbestimmten Rich
tung ausgerichtet. Wegen der Ausrichtung des hoch
molekularen Flüssigkristalls in der vorbestimmten
Richtung kann der innere Film 69 die Funktion als
optischer Film aufweisen.
Wie in Fig. 23 gezeigt, werden das so wie oben
beschrieben hergestellte Substrat 61 und das die
Ausrichtungs-Funktion besitzende Substrat 92 mit
einem Dichtmittel 64 aneinander befestigt. In die
so hergestellte Zelle wird der Anzeige-Flüssig
kristall 71 injiziert.
In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden
Beispiels ist der innere Film 69 mit der Schicht
88, deren innere Oberfläche von ungleichmäßiger
Form ist, und der den hochmolekularen Flüssig
kristall enthält, auf dem Substrat 61 angeordnet,
so daß die niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppe
des hochmolekularen Flüssigkristalls in einer
optischen Richtung ausgerichtet ist, wodurch die
Funktion des optischen Films dem inneren Film 69
vermittelt werden kann. Zusätzlich wird die
ungleichmäßige Form auf der Oberfläche des inneren
Films 69 angeordnet, so daß der innere Film 69 mit
der Orientierungs-Funktion ausgestattet werden
kann.
In der Flüssigkristall-Vorrichtung kann die
ungleichmäßige Form auf dem inneren Film 69, basie
rend auf der Endfläche des Substrats 61, ausgebil
det werden, und der Ausrichtungs-Vorgang der
niedermolekularen Flüssigkristall-Gruppe 68 des
hochmolekularen Flüssigkristalls kann weiterhin auf
der Basis der gleichen Endfläche des Substrats 61
bewirkt werden. Unter Verwendung der gleichen
Kriterien der Endfläche des Substrats 61 können die
optische Achse und die Orientierungsachse bestimmt
werden.
Dementsprechend kann die Anzeige-Qualität der
Flüssigkristall-Vorrichtung verbessert werden, da
die Richtung der optischen Achse genauer und leich
ter auf die Orientierungsachse eingestellt werden
kann.
In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden
Beispiels ist eine Ungleichmäßigkeit in Form einer
Sinuswelle mit kleinerem Neigungsgang in einer
Richtung ausgebildet, während eine zweiseitig asym
metrische Ungleichmäßigkeit mit einem längeren
Neigungsgang in einer die obige Richtung kreuzenden
Richtung ausgebildet ist, wie in Fig. 26 gezeigt,
so daß der voreingestellte Neigungswinkel bzw. der
Vorverdrillungswinkel des Anzeige-Flüssigkristalls
71 durch die Wirkung der zweiseitig asymmetrischen
ungleichmäßigen Form mit längerem Neigungsgang
vergrößert werden kann. Gemäß der Flüssigkristall-
Vorrichtung des vorliegenden Beispiels tritt nicht
leicht eine Aufhebung der Ausrichtung ein.
Die Flüssigkristall-Vorrichtung mit der im oben
beschriebenen Beispiel 23 erläuterten Zusammenset
zung kann nach den folgenden Verfahren 1 bis 5
hergestellt werden.
- 1. Eine transparente Elektrode 62 mit ITO und dergleichen wird durch Photolithographie auf einem Substrat 61 gebildet.
- 2. Ein hochmolekularer Flüssigkristall wird durch Beschichtung auf das Substrat aufgebracht, um den inneren Film 69 mit nur der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall zu bilden. Als innerer Film 69 wurde im vorliegenden Beispiel eine Mischung aus Tetrafluorisopropylalkohol und hochmolekularem Flüssigkristall in einem Verhältnis von 100 : 3 verwendet wurde. Als hochmolekularer Flüssigkristall wurde der die niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppe in der Seitenkette besitzende Kristall, wie in der chemischen Formel 7 gezeigt, verwendet.
- Die im oben beschriebenen Verhältnis gemischte Lösung wurde auf das Substrat 61 durch Drehbe schichtung aufgebracht, wobei zur Bildung des Films 69 10 sec lang bei 500 upm und weiter hin 30 sec lang bei 3000 upm beschichtet wurde.
- 3. Nach der Bildung des Films wird das Substrat 61 in die Stempelvorrichtung 86 mit einem Mechnismus zur Erzeugung von Magnetfeldern, wie in Fig. 27 gezeigt, eingesetzt. Während das Substrat 61 mit einem Quarzheizer 80< 40825 00070 552 001000280000000200012000285914071400040 0002004213802 00004 40706/BOL< auf 150°C bis 250°C erhitzt wird, wird der Film mit dem Stempel 65 gepreßt, um die ungleichmäßige Form auf die Oberfläche des Films zu übertragen, gleichlaufend mit dem Ausrichtungs-Vorgang der niedermolekularen Flüssigkristall-Gruppe des hochmolekularen Flüssigkristalls in dem Film mittels Magnet feld 81 von 103 bis 105 Gauß, 60 min. lang. Der Stempel 65 wird verwendet, damit eine Ungleichmäßigkeit in Sinuswellen-Form mit einem kleineren Neigungsgang in einer Richtung ausgebildet wird, und eine bilateral asymme trische Ungleichmäßigkeit mit einem größeren Neigungsgang in einer die obige Richtung kreuzenden Richtung ausgebildet wird. Der Orientierungs-Vorgang wird nun im einzel nen erläutert. Der im vorliegenden Beispiel als innerer Film 69 zu verwendende hochmoleku lare Flüssigkristall umfaßt die Verbindung der chemischen Formel 7. Wenn man den Kristall auf molekularer Ebene betrachtet, so hat die Cyano-Gruppe, an die die Phenyl-Gruppe gebun den ist, an der Seitenkette eine größere Elek tronegativität, so daß das Elektron zur Cyano- Gruppe hingezogen wird. Daher wird das elektrische Dipolmoment der niedermolekularen Flüssigkristall-Gruppe 68 an der Seitenkette parallel zur Molekülachse. Wenn der hochmole kulare Flüssigkristall der chemischen Formel 7 durch Anlegen eines magnetischen Felds 81 parallel zum Substrat 61 der Ausrichtung unterworfen wird, kann die niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppe 68 des hochmolekularen Flüssigkristalls in einer vorbestimmten Rich tung ausgerichtet werden. 4. Durch Absenken der Temperatur dergestalt, daß der Ausrichtungs-Zustand des hochmolekularen Flüssigkristalls des Films nicht gestört wird, wird der Film zum inneren Film 69 ausgeheilt bzw. gehärtet. Wärmebehandlung bzw. Tempern ist bevorzugt.5. Das nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellte Substrat 61 wird mittels Dicht mittel 64 mit dem die Ausrichtungs-Wirkung besitzenden Substrat 92 kombiniert, während ein bestimmter Abstand beibehalten wird, und dann wird der Anzeige-Flüssigkristall 71 zwischen die Substrate injiziert.Entsprechend dem Herstellungsverfahren des Flüssigkristalls nach vorliegendem Beispiel wird ein Film, der nur die Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall besitzt, auf der Oberfläche des Substrats 61 ausgebildet, um die ungleichmäßige Form durch Pressen des Films mit einem eine ungleichmäßige Form an seiner Oberfläche besitzenden Stempel 65 unter Erhitzen auf die Oberfläche des Films zu übertragen, während gleichzeitig ein Magnet feld 81 zur Ausrichtung des hochmolekularen Flüssigkristalls angelegt wird. Anschließend wird der Ausrichtungs-Zustand zum Ausheilen des hochmolekularen Flüssigkristalls beibehal ten, so daß die ungleichmäßige Form der Oberfläche des Stempels 65 auf die Oberfläche des Films übertragen wird, um dem Film die Orientierungs-Funktion zu verleihen und gleichzeitig die niedermolekulare Flüssig kristall-Gruppe 68 des hochmolekularen Flüssigkristalls auszurichten. So kann der Film die Funktion des optischen Films erhal ten.Entsprechend dem Herstellungsverfahren nach vorliegendem Beispiel wird das Substrat 61 in die Stempel-Vorrichtung 86 mit dem Mechanismus zum Erzeugen eines Magnetfeldes eingesetzt, mit seiner Endfläche als Basis, und die Aus richtungsachse kann durch Ausführen der prägung in diesem Zustand bestimmt werden. Wahlweise wird das Magnetfeld gleichzeitig für das Ausrichtungs-Verfahren angelegt, so daß folglich die optische Achse, basierend auf der Endfläche des Substrats 61, bestimmt wer den kann. So können sowohl die Orientierungs achse und die optische Achse auf der Basis der Endfläche des Substrats 61 bestimmt werden, so daß in der nach dem vorliegenden Herstellungs verfahren hergestellten Flüssigkristall-Vor richtung die Richtungsabweichung zwischen optischer Achse und Ausrichtungsachse kleiner wird. Im vorliegenden Beispiel wird die Ausrichtung des den Film zusammensetzenden hochmolekularen Flüssigkristalls unter Verwendung des Magnet feldes 81 ausgeführt, aber die Ausrichtung kann auch zufriedenstellend mit einem elektri schen Feld durchgeführt werden. Die Bedingun gen des elektrischen Feldes sind bevorzugt 103 bis 105 V/cm. Beispiel 25 Fig. 29 zeigt die Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels, und Bauteile, die mit denen im oben beschriebenen Beispiel identisch sind, sind zur schematischen Erklärung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In dieser Flüssigkristall-Vorrichtung ist der in nere Film 90 auf dem Substrat 61 mit Glas ausgebil det. Der innere Film 90 wird ausgebildet unter Verwendung der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall und darauf beschichteter Schutz schicht 84.Die Schicht 88 mit der transparenten Elektrode 62 und dem hochmolekularen Flüssigkristall wird in gleicher Weise wie in Beispiel 23 ausgebildet. Die Schutzschicht 84 ist aus Materialien gebildet, die üblicherweise als Orientierungs-Film verwendet werden.In der Flüssigkristall-Vorrichtung dieses Beispiels kann die gleiche Betriebswirksamkeit erhalten wer den, wie in der Flüssigkristall-Vorrichtung des Beispiels 23. Zusätzlich ist die Schutzschicht 84 auf dem Film 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall ausgebildet. So kann der Schutzfilm 49 das Fließen der ungehärteten Bestandteile der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall in die Anzeige- Flüssigkristall-Schicht 71 verhindern. Daher kann die vorliegende Flüssigkristall-Vorrichtung die Wirkung verursachen, daß die Eigenschaft der Schicht 88 mit dem hochmolekularen Flüssigkristall für eine lange Zeitspanne beibehalten werden kann. Beispiel 26 Das Herstellungsverfahren der Flüssigkristall-Vor richtung mit der im Beispiel 25 erläuterten Struk tur wird nun erklärt. Um die Flüssigkristall-Vor richtung herzustellen, wird die Schicht 88 mit dem hochmolekularen Flüssigkristall auf dem mit der transparenten Elektrode 62 ausgebildeten Substrat 61 gebildet. Das Material der Schicht 88 mit dem hochmolekularen Flüssigkristall und das Verfahren zur Herstellung des Kristalls sind die gleichen wie in Beispiel 24.Nachfolgend wird ein Material, wie es üblicherweise als Orientierungs-Film verwendet wird, durch Beschichtung auf die Schicht 88 mit dem oben beschriebenen hochmolekularen Flüssigkristall auf gebracht, so daß die ungleichmäßige Form auf die Oberfläche übertragen werden kann, wodurch der innere Film 90 mit der Schicht 88 mit dem hochmole kularen Flüssigkristall und die Schutzschicht 84 gebildet werden.Das so gebildete Substrat 61 wird in der gleichen Weise wie in Beispiel 24 bearbeitet, um die Flüs sigkristall-Vorrichtung zu bilden.Bei der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegen den Beispiels wurde die gleiche Betriebswirksamkeit erhalten wie beim Herstellungsverfahren nach Bei spiel 24. Beispiel 27 Die Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels unterscheidet sich von der Flüssig kristall-Vorrichtung des Beispiels 23 dadurch, daß die auf der Oberfläche des inneren Films 69, der nur die Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssig kristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment aufweist, gebildete ungleichmäßige Form nur in einer Richtung ausgebildet ist, und dadurch, daß für den inneren Film 69 andere Materialien verwendet werden.Im vorliegenden Beispiel werden die im folgenden gezeigten Flüssigkristalle als den inneren Film 69 bildender hochmolekularer Flüssigkristall verwen det. Chemische Formel 8 Das Ausrichtungs-Verfahren des hochmolekularen Flüssigkristalls wird nun im einzelnen beschrieben. Der hochmolekulare Flüssigkristall, der im vorlie genden Beispiel als Material für den inneren Film 69 verwendet wird, ist zusammengesetzt aus der chemischen Formel 8. Wenn der Flüssigkristall unter dem Gesichtspunkt molekularer Ausgeglichenheit betrachtet wird, hat die Gruppe, die an die Phenyl gruppe in der Seitenkette gebunden ist, keine Elektronegativität, so daß die Elektronen der Phenylgruppe keinen Platz zum Hinfließen haben. Daher wirkt das elektrische Dipolmoment der nieder molekularen Flüssigkristall-Gruppe 68 an der Seitenkette vertikal zur Molekülachse. Der hoch molekulare Flüssigkristall der chemischen Formel 8 wird durch Anlegen eines Magnetfeldes senkrecht zum Substrat 61 einem Ausrichtungs-Verfahren unterwor fen, wie in Fig. 31 gezeigt, wodurch die nieder molekulare Flüssigkristall-Gruppe 68 in einer vor bestimmten Richtung ausgerichtet werden kann.Das heißt, nachdem die Beschichtung an hochmoleku larem Flüssigkristall auf die gleiche Weise wie in Beispiel 24 aufgebracht wurde, wird die Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit einem mit einer Ungleichmäßigkeit von Sinuswellenform mit kleinerem Neigungsgang in einer Richtung ausgebil deten Stempel 65 gepreßt, um die Ungleichmäßigkeit des Stempels zu übertragen und gleichzeitig ein Magnetfeld 81 von 103 bis 105 mit einem Permanent magneten 79 zu erzeugen, während das Substrat 61 mit einem Quarzheizer 80 auf 150°C bis 250°C erhitzt wird zum Zwecke von 60minütigem Ausrich tungs-Verfahren der niedermolekularen Flüssig kristall-Gruppe des hochmolekularen Flüssig kristalls.In der Flüssigkristall-Vorrichtung nach vorliegen dem Beispiel wurde die gleiche Behandlungswirkung bzw. Wirksamkeit bei Betrieb erhalten wie in Beispiel 24. Das Orientierungsverfahren des hochmolekularen Flüssigkristalls als innerem Film 69 kann befriedi gend einem Orientierungsverfahren mit elektrischem Feld unterworfen werden. Die Bedingungen des elek trischen Feldes sind bevorzugt 103 bis 105 V/cm. Beispiel 28 Fig. 33 ist ein Querschnitt der Flüssigkristall- Vorrichtung nach vorliegendem Beispiel. Der Unter schied dieser Flüssigkristall-Vorrichtung zu der von Beispiel 23 besteht darin, daß ein Dünnfilm- Transistor 72 angeordnet ist, und daß die Pixel elektrode 76 über dem Dünnfilm-Transistor 72 ange ordnet ist.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels ist der Dünnfilm-Transistor 72 auf dem Substrat 61 ausgebildet. Darauf ist die Ausgleichs schicht 73 ausgebildet. Die Pixelelektrode 76 ist über der Ausgleichsschicht ausgebildet. Die Pixel elektrode 76 ist durch die Kontaktöffnung 75 auf der Ausgleichsschicht 73 mit der Quellenelektrode 74 des Dünnfilm-Transistors 72 verbunden. Auf der oben beschriebenen Pixelelektrode 76 ist der innere Film 85 ausgebildet. Der innere Film 85 ist zusam mengesetzt aus der Basisschicht 77 und der darauf ausgebildeten Schicht 88 mit hochmolekularem Flüs sigkristall.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels werden auch die unten gezeigten Vorteile neben den gleichen Vorteilen wie in Beispiel 23 erhalten.Bei konventionellen Dünnfilm-Transistor-Flüssig kristall-Vorrichtungen sind der Dünnfilm-Transistor 72 und die Pixelelektrode 76 in der gleichen Höhe angeordnet, wie in Fig. 34 gezeigt. Daher wird die Fläche der Pixelelektrode 76 umso kleiner, je höher die Dichte ist, was eine grobe Bildebene verur sacht. In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vor liegenden Beispiels ist die Pixelelektrode 76 über dem Dünnfilm-Transistor 72 angeordnet, so daß keine Notwendigkeit besteht, die in der Bildfläche einge nommene Pixelfläche zu verringern, selbst wenn die Pixelzahl erhöht wird. So kann die Verschlechterung der Anzeigequalität vermieden werden. Beispiel 29 Fig. 35 ist ein Querschnitt der Flüssigkristall- Vorrichtung des vorliegenden Beispiels. Der Unter schied der Flüssigkristall-Vorrichtung zu der von Beispiel 23 besteht darin, daß die Farbschicht 78 auf der transparenten Elektrode 62 angeordnet ist.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels ist die transparente Elektrode 62 auf dem Substrat 61 ausgebildet. Die Farbschicht 78 ist darauf ausgebildet. Über der Farbschicht 78 ist die Ausgleichsschicht 73 ausgebildet. Der innere Film 85 ist weiterhin ausgebildet auf der Ausgleichs schicht 73. Der innere Film 85 umfaßt die Schicht 88 mit dem hochmolekularen Flüssigkristall und die Basisschicht 77. Die gleiche Ungleichmäßigkeit wie im inneren Film 69 des Beispiels 23 ist auf der Oberfläche der Basisschicht 77 ausgebildet.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels wurde die gleiche Behandlungswirkung bzw. Betriebswirksamkeit wie in Beispiel 23 erhalten. Beispiel 30 Fig. 37 zeigt die Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels. Der Unterschied des vorlie genden Beispiels zu Beispiel 23 besteht darin, daß die Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment verwendet wird, und daß die Substrate des vorliegenden Beispiels darauf und darunter verwendet werden.Auf der transparenten Elektrode 62 ist der innere Film 69 ausgebildet, der nur aus der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment zusammengesetzt ist. Der innere Film 69 wird gebildet unter Verwendung einer gemischten Lösung aus Tetrafluorisopropylalkohol, hochmolekularem Flüssigkristall und einem Zweifarb- Pigment in einem Verhältnis von 100 : 3,0 : 0,06. Im Zweifarb-Pigment wird Jod verwendet, und die chemi sche Verbindung mit der niedermolekularen Flüssig kristall-Gruppe an ihrer Seitenkette, wie unten gezeigt, wird als hochmolekularer Flüssigkristall verwendet. Chemische Formel 9 Die niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppe 68 des hochmolekularen Flüssigkristalls, der den inneren Film 69 zusammensetzt, wird in eine vorbestimmte Richtung ausgerichtet, und das Zweifarb-Pigment wird in die gleiche Richtung ausgerichtet, wie die Bestandteile des hochmolekularen Flüssigkristalls. Wegen der Ausrichtung des Zweifarb-Pigments in eine vorbestimmte Richtung übt der innere Film 69 eine Polarisierungsfunktion aus.Wie in Fig. 37 gezeigt, werden zwei in obiger Weise gebildete Substrate 61 mit dem Dichtmittel 64 aneinander befestigt. In die so hergestellte Zelle wird der Anzeige-Flüssigkristall 71 injiziert.Weil die innere Oberfläche von ungleichmäßiger Gestalt ist und der innere Film 69, der nur die Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall enthält, in der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels auf dem Substrat 61 angeord net ist, richtet sich das Zweifarb-Pigment in einer vorbestimmten Richtung aus, wenn die niedermoleku lare Flüssigkristall-Gruppe des hochmolekularen Flüssigkristalls in einer geeigneten Richtung aus gerichtet ist, wodurch der innere Film 69 mit einer Polarisierungsfunktion versehen wird. Zusätzlich wird die ungleichmäßige Form auf der Oberfläche des inneren Film 69 angeordnet, so daß der innere Film 69 mit Ausrichtungs-Funktion versehen werden kann.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels kann die ungleichmäßige Form auf dem inneren Film 69 auf der Basis der Endfläche des Substrats 61 ausgebildet werden, und die niedermo lekulare Flüssigkristall-Gruppe 68 des hochmoleku laren Flüssigkristalls kann weiterhin einem Orien tierungsverfahren unterworfen werden auf der Basis der Endfläche des gleichen Substrats 61. Das heißt, sowohl die Polarisations-Achse als auch die Aus richtungsachse können unter Verwendung der gleichen Kriterien der Endfläche des Substrats 61 bestimmt werden. In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels kann dementsprechend die Richtung der Polarisations-Achse zur Ausrichtungsachse genauer und leichter eingestellt werden, so daß die An zeigequalität der Flüssigkristall-Vorrichtung ver bessert werden kann. Beispiel 31 Die Flüssigkristall-Vorrichtung mit der im Beispiel 30 erklärten Zusammensetzung kann in gleicher Weise wie in Beispiel 24 durch die Verfahren von 1 bis 5 hergestellt werden.1. Eine transparente Elektrode mit ITO und der gleichen wird auf dem Substrat 61 durch Photo lithographie ausgebildet.2. Hochmolekularer Flüssigkristall wurde auf das Substrat durch Beschichtung aufgebracht, um den inneren Film 69 mit nur der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall zu bilden. Der Film wurde durch Drehbeschichtung auf dem zu beschichtenden Substrat 61 unter folgenden Bedingungen ausgebildet: 10 sec lang 500 upm und 30 sec lang upm.3. Nach der Bildung des Films wird das Substrat 61 in das Stempelgerät 68 mit dem Mechanismus zur Erzeugung von Magnetfeldern eingesetzt, wie in Fig. 27 gezeigt. Während das Substrat 61 mit dem Quarzheizer 80 auf 150°C bis 250°C erhitzt wird, wird der Film mit dem Stempel 65 gepreßt, um die ungleichmäßige Form auf die Oberfläche des Films zu übertragen, wobei gleichzeitig das Ausrichten der niedermoleku laren Flüssigkristall-Gruppe des hochmolekula ren Flüssigkristalls in dem Film mittels eines von einem Permanentmagneten 79 60 min lang erzeugten Magnetfeldes 81 von 103 bis 105 Gauß bewirkt wird. Der Stempel 65 wird verwendet, damit die Ungleichmäßigkeit in Sinuswellenform mit kleinerem Neigungsgang in eine Richtung ausgebildet wird und die zweiseitig asymmetri sche Ungleichmäßigkeit mit längerem Neigungs gang in einer die obige Richtung kreuzenden Richtung ausgebildet wird.Der Ausrichtungsvorgang wird nun im einzelnen erläutert. Der als Material für den Film des vorliegenden Beispiels zu verwendende hoch molekulare Flüssigkristall ist der gleiche, wie in Beispiel 20 gezeigt. Wenn der Kristall auf molekularer Ebene betrachtet wird, hat die Cyano-Gruppe, an die die Phenyl-Gruppe an der Seitenkette gebunden ist, eine größere Elek tronegativität, so daß die Elektronen der Phenyl-Gruppe zur Cyano-Gruppe hingezogen werden. Daher wirkt das elektrische Dipol moment der niedermolekularen Flüssigkristall- Gruppe 68 an dessen Seitenkette parallel zur Molekülachse. Wenn der hochmolekulare Flüssig kristall durch Anlegen des Magnetfeldes 81 parallel zum Substrat 61 dem Ausrichten unter worfen wird, kann die niedermolekulare Flüs sigkristall-Gruppe 68 des hochmolekularen Flüssigkristalls in eine vorbestimmte Richtung ausgerichtet werden.4. Durch Absenken der Temperatur dergestalt, daß der Ausrichtungs-Zustand des hochmolekularen Flüssigkristalls des Films nicht gestört wird, wird der Film zum inneren Film 69 ausgeheilt bzw. gehärtet. Wärmebehandlung ist bevorzugt. 5. Die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten zwei Substrate 61 werden mittels Dichtmittel 64 unter Beibehaltung eines bestimmten Zwischenraums miteinander verbun den, und der Anzeige-Flüssigkristall 71 wird in ihn injiziert.Nach dem Herstellungsverfahren der Flüssig kristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels wird ein Film mit nur der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zuge fügtem Zweifarb-Pigment 82 auf der Oberfläche des Substrats 61 ausgebildet, um durch Pressen des Films mit einem Stempel 65 mit ungleichmäßiger Form an seiner Oberfläche unter Erhitzen die ungleichmäßige Form auf die Oberfläche des Films zu übertragen, gleichzei tig mit der Anwendung des Magnetfeldes 81 für den Ausrichtungsvorgang des hochmolekularen Flüssigkristalls. Anschließend wird der Aus richtungs-Zustand zum Ausheilen des hochmole kularen Flüssigkristalls beibehalten, so daß die ungleichmäßige Form der Oberfläche des Stempels 65 auf die Oberfläche des Films über tragen wird, um die Ausrichtungs-Funktion auf den Film zu übertragen und gleichzeitig die niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppe 68 des hochmolekularen Flüssigkristalls auszurichten, was gleichzeitig die Ausrichtung des Zweifarb- Pigments 82 in der gleichen Richtung mit sich bringt. So kann der Film die Wirkung eines optischen Films erhalten. Nach dem Herstellungsverfahren der Flüssigkristall- Vorrichtung nach vorliegendem Beispiel wird das Substrat 61 in die Stempelvorrichtung 86 mit dem Mechanismus zur Erzeugung eines Magnetfeldes einge setzt, mit seiner Endfläche als Basis, und die Ausrichtungsachse kann durch Stempeln in diesem Zustand bestimmt werden.So können sowohl die Ausrichtungsachse als auch die optische Achse bestimmt werden auf der Basis der Endfläche des Substrats 61, so daß die Richtungs abweichung von optischer Achse und Ausrichtungsach se in der nach dem Herstellungsverfahren des vor liegenden Beispiels hergestellten Flüssigkristall- Vorrichtung kleiner wird.Im vorliegenden Beispiel wird der Ausrichtungsvor gang des den Film zusammensetzenden hochmolekularen Flüssigkristalls unter Verwendung des Magnetfeldes 81 ausgeführt, aber das Ausrichtungs-Verfahren kann auch mit einem elektrischen Feld befriedigend aus geführt werden. Die Bedingungen des elektrischen Feld sind bevorzugt 103 bis 105 V/cm. Beispiel 32 Fig. 39 zeigt die Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels, und Bauteile, die mit denen im oben beschriebenen Beispiel 31 identisch sind, sind zur schematischen Erklärung mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich inso fern von Beispiel 25, daß die Schicht 88 mit hoch molekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zwei farb-Pigment verwendet wird und daß die Substrate des vorliegenden Beispiels darauf und darunter verwendet werden, wie in Beispiel 30.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels wird der innere Film 90 auf dem Substrat 61 mit Glas ausgebildet. Der innere Film 90 wird ausgebildet unter Verwendung der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment und der darauf als Beschichtung auszubildenden Schutzschicht 84.Die Schicht 88 mit transparenter Elektrode 62 und hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment wird ausgebildet wie in Beispiel 30. Die Schutzschicht 84 ist aus einem üblicher weise als Orientierungs-Film verwendeten Material ausgebildet.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels kann die gleiche Betriebswirksamkeit erhalten werden, wie in der Flüssigkristall-Vor richtung des Beispiels 30. Zusätzlich wird die Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment mit der Schutzschicht 84 beschichtet. Daher kann die Schutzschicht 84 den Fluß des Zweifarb-Pigments 82 von der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment 82 in die Anzeige-Flüssigkristall- Schicht 71 verhindern. So kann die vorliegende Flüssigkristall-Vorrichtung die Wirkung hervor rufen, daß die Eigenschaften der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment 72 über eine lange Zeitspanne erhalten werden können. Beispiel 33 Das Herstellungsverfahren der Flüssigkristall-Vor richtung mit der im oben beschriebenen Beispiel 32 erklärten Zusammensetzung wird im folgenden erklärt. Zur Herstellung der Flüssigkristall-Vor richtung sind das Material zur Herstellung der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment 82 auf dem mit einer transparenten Elektrode 62 ausgebildeten Substrat 61 und das Verfahren zur Herstellung der Schicht die gleichen wie in Beispiel 31. Das Material, das üblicherweise als Orientierungs-Film verwendet wird, wird anschließend durch Beschichtung aufge bracht, um die ungleichmäßige Form zu übertragen. So werden der innere Film 90 mit der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment und die Schutzschicht 84 gebildet.Das so gebildete Substrat 61 wird zur Bildung der Flüssigkristall-Vorrichtung auf gleiche Weise wie in Beispiel 31 bearbeitet.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels wurde die gleiche Betriebswirksamkeit erhalten wie im Herstellungsverfahren des Beispiels 31. Beispiel 34 Die Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels unterscheidet sich von der Flüssig kristall-Vorrichtung des Beispiels 30 insofern, daß die auf der Oberfläche des inneren Films 69 mit nur der Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment ausgebildete ungleichmäßige Form nur in einer Richtung ausgebil det ist, und dadurch, daß für den inneren Film 69 ein anderes Material verwendet wird.Im vorliegenden Beispiel wurde als den inneren Film 69 zusammensetzendes Zweifarb-Pigment das Pigment verwendet, das hergestellt wurde durch Mischen eines gelben Pigments G232 (hergestellt von Nippon Kanko Kabushiki Kaisha), eines roten Pigments LSR405 (hergestellt von Mitsubishi Kasei Kabushiki Kaisha) und eines blauen Pigments LSB (hergestellt von Mitsubishi Kasei Kabushiki Kaisha) in einem Verhältnis von 1 : 1 : 1. Als hochmolekularer Flüssig kristall wurde der im folgenden gezeigte Kristall verwendet. Chemische Formel 10 Das Ausrichtungs-Verfahren des hochmolekularen Flüssigkristalls wird nun erläutert. Wenn der für das Material des inneren Films 69 des Beispiels verwendete hochmolekulare Flüssigkristall unter dem Gesichtspunkt molekularer Ausgeglichenheit betrach tet wird, hat die an die Phenyl-Gruppe an der Seitenkette gebundene Gruppe keine größere Elektro negativität, so daß die Elektronen keinen Platz zum Hinfließen haben. Daher wird das elektrische Dipol moment der niedermolekularen Flüssigkristall-Gruppe 68 an der Seitenkette vertikal zur Molekülachse. Der hochmolekulare Flüssigkristall wird durch Anlegen eines Magnetfeldes vertikal zum Substrat 61 dem Ausrichtungs-Verfahren unterworfen, wie in Fig. 40 gezeigt, so daß die niedermolekulare Flüs sigkristall-Gruppe 68 in einer vorbestimmten Rich tung ausgerichtet werden kann.Nachdem der hochmolekulare Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment durch Beschichtung aufgebracht ist, wie in Beispiel 31 gezeigt, wird die Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall mit einem Stempel 65, bei dem die Ungleichmäßigkeit in Sinuswellenform mit kleinerem Neigungsgang in einer Richtung ausgebildet ist, gepreßt, um die Ungleichmäßigkeit des Stempels zu übertragen und gleichzeitig mit einem Permanentmagneten 79 ein Magnetfeld 71 von 103 bis 105 zu erzeugen, während das Substrat 61 60 min. lang mit einem Quarzheizer 80 auf 150°C bis 250°C erhitzt wird zur Ausrichtung der niedermolekularen Flüssigkristall-Gruppe 68 des hochmolekularen Flüssigkristalls.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels wurde die gleiche Betriebswirksamkeit erhalten wie in Beispiels 31.Im vorliegenden Beispiel kann statt des im inneren Film 69 verwendeten Zweifarb-Pigments befriedigend das Pigment verwendet werden, das hergestellt wird durch Mischen eines gelben Pigments G232 (herge stellt von Nippon Kanko Kabushiki Kaisha), eines roten Pigments LSR405 (hergestellt von Mitsubishi Kasei Kabushiki Kaisha) und eines blauen Pigments LSB (hergestellt von Mitsubishi Kasei Kabushiki Kaisha) in einem Verhältnis von 0,5 : 1 : 0,5.Das Ausrichtungs-Verfahren des hochmolekularen Flüssigkristalls des inneren Films 69 kann befrie digend mit einem elektrischen Feld durchgeführt werden. Die Bedingungen des elektrischen Feldes können bevorzugt 103 bis 105 V/cm sein. Beispiel 35 Fig. 33 zeigt einen Querschnitt der Flüssig kristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels. Der Unterschied der Flüssigkristall-Vorrichtung zu der von Beispiel 30 besteht darin, daß ein Dünn film-Transistor 72 angeordnet ist, und daß eine Pixelelektrode 76 über dem Dünnfilm-Transistor 72 angeordnet ist.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels ist der Dünnfilm-Transistor 72 auf dem Substrat 61 ausgebildet. Darauf ist die Ausgleichs schicht 73 ausgebildet. Über der Ausgleichsschicht 73 ist die Pixelelektrode 76 ausgebildet. Die Pixelelektrode 76 ist durch die Kontaktöffnung 75 in der Ausgleichsschicht 73 mit der Quellenelek trode 74 des Dünnfilm-Transistors 72 verbunden. Auf der oben beschriebenen Pixelelektrode 76 ist der innere Film 85 ausgebildet. Der innere Film 85 umfaßt die Basisschicht 77 und die Schicht 88 mit hochmolekularem Flüssigkristall.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels werden außer den gleichen Vorteilen wie in Beispiel 30 die unten aufgezeigten Vorteile erhalten.Bei konventionellen Dünnfilm-Transistor-Flüssig kristall-Vorrichtungen sind Dünnfilm-Transistor 72 und Pixelelektrode 76 in gleicher Höhe angeordnet, wie in Fig. 34 gezeigt. Daher ist die Fläche der Pixelelektrode 76 umso kleiner, je höher die Dichte ist, was eine grobe Bildebene verursacht. In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels ist die Pixelelektrode 76 über dem Dünn film-Transistor 72 angeordnet, so daß keine Notwen digkeit besteht, die in der Bildebene besetzte Pixelfläche zu verringern, selbst wenn die Pixel zahl gesteigert wird. So kann die Verschlechterung der Anzeigequalität vermieden werden. Beispiel 36 Fig. 41 zeigt einen Querschnitt der Flüssig kristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels. Der Unterschied der Flüssigkristall-Vorrichtung zu der von Beispiel 30 besteht darin, daß auf der transparenten Elektrode 82 eine Farbschicht 78 angeordnet ist.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels ist auf dem Substrat 61 die transparente Elektrode 62 ausgebildet. Darauf ist die Farb schicht 78 ausgebildet. Über der Farbschicht 78 ist die Ausgleichsschicht 73 ausgebildet, und der innere Film 85 ist auf der Ausgleichsschicht 73 ausgebildet. Der innere Film 85 ist zusammengesetzt aus hochmolekularem Flüssigkristall mit zugefügtem Zweifarb-Pigment und der Basisschicht 79. Weiterhin ist auf der Oberfläche der Basisschicht 77 die gleiche Ungleichmäßigkeit ausgebildet wie im inne ren Film 69 des Beispiels 30.In der Flüssigkristall-Vorrichtung des vorliegenden Beispiels wurde die gleiche Betriebswirksamkeit erhalten wie in Beispiel 30.Der Orientierungs-Film der vorliegenden Erfindung besitzt eine in einer ersten Richtung wiederholte ungleichmäßige Form und eine in einer die erste Richtung kreuzenden zweiten Richtung wiederholte ungleichmäßige Form mit einem längeren Neigungsgang als dem Neigungsgang der in der ersten Richtung wiederholten ungleichmäßigen Form, wodurch der Vorverdrillungswinkel vergrößert und der Ordnungs grad gesteigert wird. Daher ist die Ausrichtungs eigenschaft stark, und deshalb verursacht die den Ausrichtungsfilm der vorliegenden Erfindung verwen dende Flüssigkristall-Anzeige-Vorrichtung nicht leicht ein Aufheben der Ausrichtung.Weiterhin wird die Wirkung merkbarer, indem man den Querschnitt des konvexen Bereichs der ungleichmäßi gen Form in der zweiten Richtung mit einem längeren Neigungsgang wiederholt.Nach dem Herstellungsverfahren des erfindungs gemäßen Orientierungs-Films bestehen nicht die Probleme der Erzeugung von Staub oder statischer Elektrizität und zu hoher Produktionskosten. Die Ungleichmäßigkeit kann in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung ausgebildet werden.Nach dem Verfahren unter Verwendung eines Nickel- Stempels kann insbesondere die Ungleichmäßigkeit mit höherer Reproduzierbarkeit und klarer übertra gen werden.Wie oben erklärt wurde, weist der Orientierungs- Film des Flüssigkristalls nach vorliegender Erfin dung auf einem Substratkörper den Film mit photo sensitivem Harz auf, dessen Oberfläche eine ungleichmäßige Form aufweist. Das Herstellungsver fahren des Orientierungs-Films des Flüssigkristalls der vorliegenden Erfindung umfaßt das Ausbilden des Films mit photosensitivem Harz, an der Oberfläche des Substratkörpers und das Photosensitivieren des Films des photosensitiven Harzes mit einem vor bestimmten Muster zur nachfolgenden Entwicklung, wodurch die ungleichmäßige Form mit Ausrichtungs- Funktion an seiner Oberfläche gebildet wird. Bei einem solchen Flüssigkristall-Ausrichtungs-Film und dem Verfahren zu seiner Herstellung wird ein vorbestimmtes Muster auf der Oberfläche des Films mit photosensitivem Harz ausgebildet, und daher besteht keine Ursache zur Erzeugung von Staub oder statischer Elektrizität. Daher können hervorragende Substrate hergestellt werden. Nach dem vorliegenden Herstellungsverfahren kann die ungleichmäßige Form mittels Lithographie ausgebildet werden und bei der Herstellung von Halbleitern verwendet werden. Daher können Substrate mit geringeren Kosten und guter Reproduzierbarkeit hergestellt werden.In der erfindungsgemäßen LCD wird eine Basisschicht mit ungleichmäßiger Form ausgebildet, und ein hochmolekularer Flüssigkristall-Film wird weiter hin darauf ausgebildet. Wenn der auf der Basis schicht ausgebildete Film aus hochmolekularem Flüssigkristall zum Zustand der isotropen Flüssig keit erhitzt wird und ein allmähliches Tempern herunter zur nematischen Phase ausgeführt wird, wird der niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppen- Bestandteil des hochmolekularen Flüssigkristall- Films entlang der ungleichmäßigen Form der Basis schicht ausgerichtet. Da der niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppen-Bestandteil des hochmoleku laren Flüssigkristall-Films in einer Richtung aus gerichtet ist, kann mit dem durch den Film über mittelten Licht eine Phasenverschiebung auftreten. Die Phasenverschiebung kann durch die Filmdicke des hochmolekularen Flüssigkristall-Films gesteuert werden.In der erfindungsgemäßen LCD kann die Funktion einer zum Zweck der Farbeliminierung an LCDs vom STN-Typ angebrachten Phasenverschiebungs-Platte im hochmolekularen Flüssigkristall-Film verliehen werden, so daß keine Notwendigkeit besteht, an den Substraten Phasenverschiebungs-Platten anzubringen.Mit der erfindungsgemäßen LCD kann die Produktivi tät verbessert werden.Wie oben beschrieben wurde, wird eine Flüssigkeit, die hochmolekularen Flüssigkristall enthält, auf die Oberfläche von Substraten durch Beschichtung aufgebracht, wodurch sich der Film aus hochmoleku larem Flüssigkristall bilden kann. Folglich tritt nicht das leichte Falten beim Anbringen einer Phasenverschiebungs-Platte auf, was üblicherweise ein Problem war. Deshalb kann das Problem der faltungsbedingten Ungleichmäßigkeit der Unterschie de der Brechungsindizes zwischen ordentlichem Licht und außerordentlichem Licht vermieden werden. Die Anzeigequalität der erfindungsgemäßen LCD ist ver bessert.Eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Flüssig kristall-Vorrichtung enthält eine Schicht mit hochmolekularem Flüssigkristall, wobei der innere Film mit ungleichmäßiger innerer Oberflächenform auf einem Substrat befestigt ist, und die ungleichmäßige Form des inneren Films wirkt dann als Orientierungs-Film, in den die Anzeige-Flüssig kristall-Moleküle zur Ausrichtung eindringen. Beim Ausrichtungsvorgang des hochmolekularen Flüssig kristalls in der den inneren Film zusammensetzenden Schicht mit hochmolekularem Flüssigkristall kann die niedermolekulare Flüssigkristall-Gruppe des hochmolekularen Flüssigkristalls ausgerichtet wer den, um dem inneren Film die Funktion eines optischen Films zu geben. Auf diese Weise kann der auf der Innenfläche des Substrats ausgebildete innere Film sowohl die Orientierungsfunktion als auch die Funktion als optischer Film erhalten.So können bei der Ausführungsform der erfindungs gemäßen Flüssigkristall-Vorrichtung die Ausrich tungsachse und die optische Achse des optischen Films unter Verwendung der Endfläche des Substrats als gemeinsames Kriterium ausgebildet werden. Daher kann die Einstellung der zwei Achsen genau ausge führt werden, so daß eine Flüssigkristall-Vorrich tung von hervorragenderer Anzeigequalität erreicht werden kann.Nach einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren der Flüssigkristall-Vorrichtung wird ein die Schicht mit hochmolekularem Flüssigkristall enthal tender Film auf einem Substrat ausgebildet, und der Film wird unter Erhitzen gepreßt, um die ungleichmäßige Form auf die Oberfläche des Films zu übertragen, unter gleichzeitiger Anwendung eines Magnetfeldes oder elektrischen Feldes, um den hochmolekularen Flüssigkristall einem Ausrichtungs vorgang zu unterwerfen. Anschließend kann der hochmolekulare Flüssigkristall ohne Beschädigung des Ausrichtungs-Zustands ausgeheilt werden. Basie rend auf den Kriterien der Endfläche des Substrats wird die ungleichmäßige Form auf dem Film ausgebil det, und gleichzeitig kann der hochmolekulare Flüssigkristall ausgerichtet werden.Nach diesem Herstellungsverfahren der Flüssig kristall-Vorrichtung können daher die Richtung der Ausrichtungsachse und die Richtung der optischen Achse unter Verwendung der gleichen Kriterien der Endfläche eines Substrats bestimmt werden, so daß die Richtung der optischen Achse für jedes Substrat ohne Abweichung bestimmt werden kann, so daß Flüssigkristall-Vorrichtungen mit geringerer Abweichung in der Anzeigequalität hergestellt wer den können.Zusätzlich wird ohne Verschmutzung der Oberfläche des Films mit Ausrichtungs-Funktion die Ausbeute bemerkenswert verbessert.
Claims (14)
1. Flüssigkristall-Orientierungs-Film (10),
dadurch gekennzeichnet,
daß er eine sich in einer ersten Richtung
wiederholende ungleichmäßige Form und eine
sich in einer zweiten, die erste Richtung
kreuzenden Richtung wiederholende ungleich
mäßige Form mit einem längeren Neigungsgang
(P2) als dem Neigungsgang (P1) der sich in der
ersten Richtung wiederholenden ungleichmäßigen
Form aufweist.
2. Flüssigkristall-Orientierungs-Film (10) nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsform eines jeden konvexen
Bereichs (6) mindestens der sich in der
zweiten Richtung mit einem längeren Neigungs
gang (P2) wiederholenden ungleichmäßigen Form
bilateral asymmetrisch ist.
3. Verfahren zur Herstellung eines Flüssig
kristall-Orientierungs-Films (20),
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Formgebungsglied (14) mit einer sich
in einer ersten Richtung wiederholenden
ungleichmäßigen Form und einer sich in einer
die erste Richtung kreuzenden zweiten Richtung
mit einem längeren Neigungsgang (P2) als dem
Neigungsgang (P1) der sich in der ersten Rich
tung wiederholenden ungleichmäßigen Form,
wiederholenden ungleichmäßigen Form auf die
mit Harz ausgebildete Oberfläche eines
Substrats (41) gepreßt wird, wodurch die un
gleichmäßige Form des Formgebungsglieds (14)
auf die Oberfläche des Substrats (41) übertra
gen wird.
4. Verfahren zur Herstellung eines Flüssig
kristall-Orientierungs-Films (20),
dadurch gekennzeichnet, daß
- - ein erstes Formgebungsglied (14) mit einer sich in einer ersten Richtung wiederholenden ungleichmäßigen Form und ein zweites Formgebungsglied (14) mit einer sich in einer die erste Richtung kreuzenden Richtung mit einem längeren Neigungsgang als dem Neigungsgang der sich in der ersten Richtung wiederholenden ungleichmäßigen Form, zweiten Richtung wiederholenden ungleich mäßigen Form, hergestellt werden,
- - das erste Formgebungsglied oder das zweite Formgebungsglied auf eine mit Harz ausgebildete Oberfläche eines Substrats gepreßt wird, um die ungleichmäßige Form auf dem ersten oder dem zweiten Form gebungsglied auf die Oberfläche des Substrats zu übertragen,
- - nachfolgend das zweite oder das erste Formgebungsglied aufgepreßt wird, um die ungleichmäßige Form des zweiten oder des ersten Formgebungsglieds zu übertragen, wodurch nacheinander die ungleichmäßige Form des ersten und des zweiten Form gebungsglieds auf die Oberfläche des Substrats (41) übertragen werden.
5. Verfahren zur Herstellung des Flüssigkristall-
Orientierungs-Films nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsform eines jeden auf dem
Formgebungsglied ausgebildeten konkaven
Bereichs, der sich mit längerem Neigungsgang
in der zweiten Richtung wiederholt, bilateral
asymmetrisch ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Flüssig
kristall-Orientierungs-Films (20),
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Substrat (18) mit einer mit photosensitivem Harz gebildeten ersten Schicht (16) einer ersten holographischen Exponierung unterworfen wird, um das Substrat zur Ausbil dung einer Ungleichmäßigkeit auf dem photosen sitiven Harz der ersten Schicht in einer ersten Richtung oder in einer zweiten Richtung zu entwickeln,
weiterhin darauf eine zweite Schicht (22) aus photosensitivem Harz ausgebildet wird, und nachfolgend das Substrat einer zweiten holo graphischen Exponierung zur Entwicklung unter worfen wird, um in Folge auf der zweiten Schicht aus photosensitivem Harz in einer die zuerst ausgebildete Ungleichmäßigkeit kreuzen den zweiten Richtung eine Ungleichmäßigkeit mit einem längeren Neigungsgang als dem Neigungsgang in der in der ersten Richtung wiederholten ungleichmäßigen Form auszubilden, oder in der ersten Richtung die Ungleichmäßig keit mit einem kürzeren Neigungsgang als dem Neigungsgang der in der zweiten Richtung wiederholten ungleichmäßigen Form auszubilden.
daß ein Substrat (18) mit einer mit photosensitivem Harz gebildeten ersten Schicht (16) einer ersten holographischen Exponierung unterworfen wird, um das Substrat zur Ausbil dung einer Ungleichmäßigkeit auf dem photosen sitiven Harz der ersten Schicht in einer ersten Richtung oder in einer zweiten Richtung zu entwickeln,
weiterhin darauf eine zweite Schicht (22) aus photosensitivem Harz ausgebildet wird, und nachfolgend das Substrat einer zweiten holo graphischen Exponierung zur Entwicklung unter worfen wird, um in Folge auf der zweiten Schicht aus photosensitivem Harz in einer die zuerst ausgebildete Ungleichmäßigkeit kreuzen den zweiten Richtung eine Ungleichmäßigkeit mit einem längeren Neigungsgang als dem Neigungsgang in der in der ersten Richtung wiederholten ungleichmäßigen Form auszubilden, oder in der ersten Richtung die Ungleichmäßig keit mit einem kürzeren Neigungsgang als dem Neigungsgang der in der zweiten Richtung wiederholten ungleichmäßigen Form auszubilden.
7. Verfahren zur Herstellung des Flüssigkristall-
Orientierungs-Films (20) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsform des konvexen Bereichs
mit einem längeren Neigungsgang in der zweiten
Richtung mittels Ionenstrahl-Ätzung in bilate
ral asymmetrischer Form ausgebildet wird.
8. Flüssigkristall-Orientierungs-Film (20),
dadurch gekennzeichnet,
daß er ein photosensitives Harz mit
ungleichmäßiger Form an seiner Oberfläche auf
einem Substratkörper (18) aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Flüssig
kristall-Orientierungs-Films (35),
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Film (33) mit einem photosensitiven
Harz auf einem Substratkörper (32) ausgebildet
wird, nachfolgend der Film des photosensitiven
Harzes mit einem vorbestimmten Muster zur
Entwicklung photosensitiviert wird, wodurch
eine ungleichmäßige Form mit Ausrichtungs-
Funktion auf der Oberfläche ausgebildet wird.
10. Flüssigkristall-Orientierungs-Film (20) nach
Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das photosensitive Harz ein photosensiti
ves Polyimidharz ist.
11. Verfahren zur Herstellung des Flüssigkristall-
Orientierungs-Films (35) nach einem der An
sprüche 6, 7 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß als photosensitives Harz ein photosensiti
ves Polyimidharz verwendet wird.
12. Flüssigkristall-Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Basisschicht (47) mit ungleichmäßiger
Form ausgebildet ist, und darauf ein hoch
molekularer Flüssigkristall-Film (48) ausge
bildet ist.
13. Flüssigkristall-Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Schicht mit hochmolekularem
Flüssigkristall aufweist, und ein innerer Film
(69) mit einer Oberfläche von ungleichmäßiger
Form auf einem Substrat (61) angeordnet ist.
14. Verfahren zur Herstellung einer Flüssig
kristall-Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Film (69) mit einer Schicht mit hoch
molekularem Flüssigkristall auf einem Substrat
(61) ausgebildet wird, der Film unter Erhitzen
mit einem eine Ungleichmäßigkeit aufweisenden
Stempel (65) gepreßt wird, wodurch auf der
Oberfläche des Films eine ungleichmäßige Form
ausgebildet wird, gleichzeitig mit einer Aus
richtung des hochmolekularen Flüssigkristalls
in einem angelegten Magnetfeld oder elektri
schen Feld, und nachfolgend der Ausrichtungs-
Zustand beibehalten wird, um den hochmolekula
ren Flüssigkristall auszuheilen.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16725791 | 1991-07-08 | ||
JP23504091A JPH05134233A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 液晶素子及びその製造方法 |
JP3258148A JPH05134244A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4213802A1 true DE4213802A1 (de) | 1993-01-21 |
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ID=27322828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4213802A Ceased DE4213802A1 (de) | 1991-07-08 | 1992-04-27 | Fluessigkristall-orientierungs-film, verfahren zu seiner herstellung, fluessigkristall-vorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4213802A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2290629A (en) * | 1994-06-24 | 1996-01-03 | Alps Electric Co Ltd | Liquid crystal alignment film |
EP0699938A3 (de) * | 1994-09-01 | 1997-11-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Flüssigkristallanzeige |
WO2003031158A1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-04-17 | Consiglio Nazionale Delle Ricerche | Fabrication method at micrometer- and nanometer- scales for generation and control of anisotropy of structural, electrical, optical and optoelectronic properties of thin films of conjugated materials |
DE4430810B4 (de) * | 1993-08-31 | 2006-09-28 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Flüssigkristallanzeige |
CN100462871C (zh) * | 2000-10-19 | 2009-02-18 | 伊利诺斯器械工程公司 | 用作压花表面的光可限定的聚酰亚胺薄膜 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2529342A1 (de) * | 1974-07-01 | 1976-05-26 | Sharp Kk | Fluessigkristall-wiedergabevorrichtung |
DE2741757A1 (de) * | 1976-09-17 | 1978-03-23 | Texas Instruments Inc | Verfahren zur herstellung eines molekuelausrichtsubstrats und damit hergestellte fluessigkristall-anzeigevorrichtungen |
-
1992
- 1992-04-27 DE DE4213802A patent/DE4213802A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2529342A1 (de) * | 1974-07-01 | 1976-05-26 | Sharp Kk | Fluessigkristall-wiedergabevorrichtung |
DE2741757A1 (de) * | 1976-09-17 | 1978-03-23 | Texas Instruments Inc | Verfahren zur herstellung eines molekuelausrichtsubstrats und damit hergestellte fluessigkristall-anzeigevorrichtungen |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Pat. Abstr. Jap. P711, 2.6.88, Vol.12, Nr.188 von JP 62-295027A * |
Pat.Abstr. Jap. P464, .6.686, Vol.10, Nr.157 von JP 61-11725A * |
Pat.Abstr. Jap. P977, 18.12.89, Vol.13, Nr.570 von JP 1-238619A * |
Pat.Abstr. JP P711, 2.26.88, Vol.12, Nr.188 von JP 62-295026A * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4430810B4 (de) * | 1993-08-31 | 2006-09-28 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Flüssigkristallanzeige |
GB2290629A (en) * | 1994-06-24 | 1996-01-03 | Alps Electric Co Ltd | Liquid crystal alignment film |
DE19523132A1 (de) * | 1994-06-24 | 1996-01-04 | Alps Electric Co Ltd | Flüssigkristallelement und seine Herstellung, Formen einer Ausrichtschicht für ein Flüssigkristallelement, Prägeeinrichtung zum Formen einer Ausrichtschicht und ihre Herstellung und Vorrichtung zum Prägen unregelmäßiger Muster auf einer Ausrichtschicht |
EP0699938A3 (de) * | 1994-09-01 | 1997-11-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Flüssigkristallanzeige |
CN100462871C (zh) * | 2000-10-19 | 2009-02-18 | 伊利诺斯器械工程公司 | 用作压花表面的光可限定的聚酰亚胺薄膜 |
WO2003031158A1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-04-17 | Consiglio Nazionale Delle Ricerche | Fabrication method at micrometer- and nanometer- scales for generation and control of anisotropy of structural, electrical, optical and optoelectronic properties of thin films of conjugated materials |
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Legal Events
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---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |