DE69119931T2

DE69119931T2 - Polarisatoren, Verfahren zu ihrer Herstellung und Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen

Info

Publication number: DE69119931T2
Application number: DE1991619931
Authority: DE
Inventors: Shuji Imazeki; Tatsuo Kanetake; Hideaki Kawakami; Katsumi Kondo; Seiichi Kondo; Naoki Tanaka; Yoshio Taniguchi; Yasushi Tomioka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1991-03-01
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2011-03-02
Also published as: JPH03252606A; DE69119931D1; EP0444703B1; EP0444703A2; EP0444703A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Polarisator, der mit einem Muster einer Vielzahl von Anteilen mit einer Polarisationsfähigkeit oder einer Polarisationsrichtung versehen ist, sowie einen optischen Polarisator, der in der gleichen Oberfläche eine Vielzahl von Anteilen, die bezüglich der Polarisationsfähigkeit oder der Polarisationsrichtung verschieden voneinander sind, aufweist, ein Verfahren zu deren Herstellung und Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die diese Polarisatoren nutzen.

Stand der Technik

Herkömmliche Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Polarisators, der in der gleichen Oberfläche eine Vielzahl von Anteilen enthält, die bezüglich der Polarisationsfähigkeit oder der Polarisationsrichtung verschieden voneinander sind, werden z. B. in den japanischen Offenlegungsschriften 54-32342, 54-38142, 60-184206 und 63-158525 offenbart.
(1) Bei dem in der japanischen Offenlegungsschrift 54-32342 offenbarten Verfahren handelt es sich um ein Verfahren, um einen Polarisator zu erhalten, der einen Anteil mit einer Polarisationsfähigkeit und einen Anteil ohne Polarisationsfähigkeit in der gleichen Oberfläche enthält, in dem zuerst ein Polarisator mit der gleichen Polarisationsfähigkeit und Polarisationsrichtung in der gleichen Oberfläche nach dem üblichen Verfahren hergestellt wird, dann auf den Polarisator durch eine Siebdrucktechnik ein wärmebeständiges Maskiermittel aufgedruckt wird und anschließend der Polarisator mit Infrarotstrahlung bestrahlt wird, um die Polarisationsfähigkeit von dem Anteil zu entfernen, der nicht mit dem Maskiermittel bedeckt ist.
(2) Das Verfahren, das in der japanischen Offenlegungsschrift 60-184206 offenbart wird, ist ein Verfahren, um einen Polarisator zu erhalten, der einen Anteil mit einer Polarisationsfähigkeit und einen Anteil ohne Polarisationsfähigkeit in der gleichen Oberfläche enthält, indem ein Polyvinylalkoholfilm auf einem Träger gebildet wird, ein Photoresist-Film auf diesen Film aufgebracht wird, der Film durch eine Mustermaske Licht ausgesetzt wird, der belichtete Resistfilm entwickelt wird, so daß der Polyvinylalkoholfilm teilweise hervortritt, und anschließend der freiliegende Abschnitt mit Iod oder einem Farbstoff in der gleichen Weise wie bei der Herstellung von üblichen Polarisatoren angefärbt wird, so daß ihm eine lineare Polarisierungsfähigkeit gegeben wird.
Das in der japanischen Offenlegungsschrift 63-158525 offenbarte Verfahren ist ein Verfahren, um einen Polarisator zu erhalten, der in der gleichen Oberfläche Anteile mit voneinander verschiedener Polarisationsrichtung enthält, indem das vorstehende Verfahren zweimal wiederholt wird und die Streckrichtung des Polyvinylalkoholfilms verändert wird.
(3) Das in der japanischen Offenlegungsschrift 54-38142 offenbarte Verfahren ist ein Verfahren, um einen Polarisator zu erhalten, der-einen Anteil mit einer Polarisationsfähigkeit und einen Anteil ohne Polarisationsfähigkeit in der gleichen Oberfläche enthält, indem teilweise ein Färbungsverhinderungsmittel auf den Polyvinylalkoholfilm durch Techniken, wie Siebdruck und dergl., aufgetragen wird und anschließend die unbeschichteten Anteile mit Iod oder einem Farbstoff gefärbt werden.
In der japanischen Offenlegungsschrift 64-18470 wird ein Verfahren zur Herstellung eines orientierten dünnen Films mit polymerisierbaren Molekülen offenbart.
EP-A-0 299 384 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines molekular orientierten Polydiacetylen-Films, das folgende Stufen umfaßt:
Bildung eines Diacetylenfilms auf einer Basis unter Verwendung eines Diacetylenmonomeren oder von Polydiacetylen;
unidirektionales Reiben des Polydiacetylenfilms mit einem Tuch mindestens einmal;
Aufbau eines Diacetylenmonomeren auf dem Film; und eine vierte Stufe der Polymerisation des Diacetylenfilms, der in der dritten Stufe gebildet wurde, in einer festen Phase,
wobei die zweite bis vierte Stufe einmal oder mehrfach in dieser Reihenfolge ausgeführt werden können.

ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Bei dem gesamten vorstehend beschriebenen Stand der Technik besteht das Problem darin, daß die Verfahren kompliziert sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Polarisators bereitzustellen, der in der gleichen Oberfläche eine Vielzahl von Anteilen, die bezüglich der Polarisationsfähigkeit oder der Polarisationsrichtung verschieden voneinander sind, enthält, und zwar nach einem vereinfachten Verfahren.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen optischen Polarisator (nachstehend "Polarisator") bereitzustellen, der in der gleichen Oberfläche eine Mehrzahl von Anteilen, die bezüglich der Polarisationsfähigkeit oder der Polarisationsrichtung verschieden voneinander sind, enthält, und der nach einem derartigen Verfahren hergestellt wird.
Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereitzustellen, bei der der Polarisator verwendet wird.
Im Hinblick auf diese Aufgaben soll mit der vorliegenden Erfindung einfach folgendes verwirklicht werden:
(1) Ein Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Polarisators gemäß der Definition in Anspruch 1, indem (a) eine Oberfläche mit einer vorbestimmten Orientierungsrichtung auf einem Träger hergestellt wird und (b) eine polymerisierbare molekulare Schicht hergestellt wird, die polymerisierbare Moleküle aufweist, die nach der Polymerisation eine Absorption im Bereich des sichtbaren Lichts besitzen und eine Orientierung in der Ebene (in-plane-Orientierung) einnehmen, auf der orientierten Oberfläche des vorstehenden Trägers und Polymerisieren der Moleküle in ein gewünschtes Muster mit einer Orientierung, die der vorstehenden Orientierungsrichtung entspricht, und
(2) ein Polarisator gemäß der Definition in Anspruch 7, der in der gleichen Oberfläche eine Vielzahl von Anteilen aufweist, die bezüglich der Polarisationsfähigkeit oder der Polarisationsrichtung verschieden voneinander sind, indem das Verfahren so oft wie erforderlich wiederholt wird.
Erfindungsgemäß kann ein Polarisator, der in der gleichen Oberfläche eine Vielzahl von Anteilen enthält, die bezüglich der Polarisationsfähigkeit oder der Polarisationsrichtung verschieden voneinander sind, nach einem einfacheren Herstellungsverfahren als nach dem Stand der Technik erhalten werden.
Außerdem umfaßt dieses Herstellungsverfahren weder ein Verfahren des Beschichtens mit lichtempfindlichen Harzen oder Maskiermitteln noch ein Verfahren des Anfärbens mit Iod oder Farbstoffen.
Ferner können Muster in der Größenordnung von µm leicht hergestellt werden.
Bei Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Polarisators kann die scheinbare Helligkeit verbessert werden, indem eine Polarisationsfähigkeit nur den Anteilen gegeben wird, die für die Anzeige erforderlich sind.
Ferner ist es auch möglich, daß die Oberfläche des Trägers der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine Polarisationsfähigkeit aufweist. In diesem Fall kann die Oberfläche mit der Polarisationsfähigkeit außen oder innen in bezug auf die Vorrichtung hergestellt werden. Herkömmliche Polarisatoren enthalten Iod, Farbstoffe und dergl., und da diese Substanzen in dem Flüssigkristall löslich sind, kann die Oberfläche mit der Polarisationsfähigkeit nicht an der Innenseite der Vorrichtung angeordnet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Polarisator kann jedoch die Oberfläche mit der Polarisationsfähigkeit an der Innenseite der Vorrichtung angeordnet werden, und damit wird bei einer derartigen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine hervorragende Anzeigequalität erhalten, da es nur zu einer geringen Bildunschärfe aufgrund von Parallaxe kommt.
Ferner können stereoskopische Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen unter Verwendung eines Polarisators erhalten werden, wobei die Anteile in Form von Streifen hergestellt werden und benachbarte Anteile sich in der Richtung der Polarisationsachse um 90º voneinander unterscheiden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist ein typischer Aufriß und eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines in der Ebene orientierten monomolekularen Films, die in der vorliegenden Erfindung an einer Gas/Flüssigkeit-Grenzfläche verwendet wird.
Fig. 2 ist ein Arbeitsschema zur Erläuterung eines Verfahrens zur Übertragung des vorstehenden monomolekularen Films auf einen Träger durch ein horizontales Anhebeverfahren.
Fig. 3 ist ein Arbeitsschema zur Erläuterung eines Verfahrens zur Übertragung des vorstehenden monomolekularen Films auf einen Träger durch ein horizontales Eintauchverfahren.
Fig. 4 bis 7 sind Arbeitsschemata, die ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen gemusterten Polarisators zeigen.
Fig. 8 ist ein Querschnitt eines Polarisators gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 ist ein Diagramm, das ein Muster auf dem Polarisator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist ein Diagramm, das ein Muster auf einem Polarisator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Polarisators wird ausführlich erläutert.
Erste Stufe:
Die erste Stufe des Verfahrens ist eine Stufe zur Herstellung eines der nachstehenden Träger (a) bis (c) als ein darunterliegender Träger.
(a) Ein Träger, der mit einem organischen dünnen Film bedeckt ist, bei dem die Moleküle gleichmäßig in einer bestimmten Richtung in der Filmoberfläche orientiert worden sind (nachstehend als darunterliegender Träger A bezeichnet).
(b) Ein Träger, dessen Oberfläche einer direkten Reibbehandlung in einer bestimmten Richtung unterzogen worden ist (nachstehend als darunterliegender Träger B bezeichnet).
(c) Ein Träger, dessen Oberfläche zuerst mit einer organischen dünnen Schicht bedeckt worden ist und dann einer Reibbehandlung in einer bestimmten Richtung unterzogen worden ist (nachstehend als darunterliegender Träger C bezeichnet).
Der organische dünne Film, bei dem die Moleküle gleichmäßig in einer bestimmten Richtung in der Filmoberfläche orientiert worden sind und der als darunterliegender Träger A verwendet wird, kann wie folgt hergestellt werden. Zuerst wird ein Trog 1, der mit bewegbaren zusammendrückenden Sperren 2 und 3 ausgestattet ist, hergestellt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Fig. 1(a) zeigt einen Aufriß des Trogs 1, und Fig. 1(b) zeigt eine Seitenansicht (Schnittansicht). In Fig. 1 sind die Pfeile 4 und 5 die Bewegungsrichtung (Richtung des Zusammendrückens) der zusammendrückenden Sperren 2 bzw. 3, 6 ist eine Wasseroberfläche, auf der die filmbildenden Moleküle ausgebreitet werden, 7 ist eine saubere Wasseroberfläche und 8 ist eine Wasserphase. Zuerst werden die Sperren 4 und 5 zum linken bzw. rechten Ende des Trogs bewegt, um die Fläche der Wasseroberfläche 6 zu vergrößern. In diesem Zustand breiten sich die filmbildenden Moleküle, d. h. die Moleküle, die den orientierten organischen dünnen Film bilden, auf der Wasseroberfläche 6 in Form eines monomolekularen Films aus. Die Sperren 4 und 5 werden langsam nach rechts bzw. links bewegt, um den auf der Wasseroberfläche 6 ausgebreiteten Film zusammenzudrücken. Die Bewegung der Sperren wird an einem Punkt beendet, an dem der Oberflächendruck des ausgebreiteten Films einen bestimmten Wert erreicht. Wenn der Film die filmbildende Substanz, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfaßt, dann sind die filmbildenden Moleküle in diesem Zustand gleichmäßig in einer bestimmten Richtung in der Filmoberfläche orientiert. Fig. 1 zeigt eine Art des entgegengesetzten bidirektionalen Zusammendrückens des ausgebreiteten Films an der Gas/Flüssigkeit- Grenzfläche; die gleichen Ergebnisse können jedoch auch durch eine Art des unidirektionalen Zusammendrückens erhalten werden, wie sie häufig bei herkömmlichen LB-(Langmuir-Blodgett)-Filmbildungsvorrichtungen anzutreffen ist.
Der orientierte Film, der an der Gas-Flüssigkeit-Grenzfläche nach dem vorstehenden Verfahren gebildet wurde, kann ohne Störung hinsichtlich Orientierung oder Ordnungsgrad auf einen Träger unter Anwendung des Anhebeverfahrens, das in Fig. 2 gezeigt ist, oder des Eintauchverfahrens, das in Fig. 3 gezeigt ist, übertragen werden. In den Fig. 2 und 3 bezeichnet Bezugszeichen 9 einen orientierten Film, der auf der Flüssigkeitsoberfläche nach dem vorstehenden Verfahren hergestellt wurde. Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Träger, und die anderen Bezugszeichen entsprechen denen in Fig. 1. Bei dem Anhebeverfahren wird der Träger, der nahezu horizontal gehalten wird, langsam nach unten bewegt, wie es in Fig. 2(a) gezeigt ist, und sobald seine Oberfläche in Kontakt mit dem Film auf der Flüssigkeitsoberfläche gebracht wird, wie es in Fig. 2(b) gezeigt ist, wird er langsam nach oben bewegt, wie es in Fig. 2(c) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Film auf der Flüssigkeitsoberfläche auf den Träger übertragen. Beim Eintauchverfahren wird der Träger, der nahezu horizontal gehalten wird, langsam nach unten bewegt, wie es in Fig. 3(a) gezeigt ist, und weiter eingetaucht, indem er horizontal gehalten wird, wie es in Fig. 3(c) gezeigt ist, selbst nachdem seine Oberfläche in Kontakt mit dem Film auf der Flüssigkeitsoberfläche gebracht worden ist, wie es in Fig. 3(b) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Film auf der Flüssigkeitsoberfläche auf den Träger übertragen. Das Verfahren (a) bis (c), das in Fig. 2 oder 3 gezeigt ist, kann in dieser Reihenfolge so oft wie nötig wiederholt werden. In diesem Fall werden so viele Schichten, wie der Zahl der Wiederholungen entspricht, auf dem Träger abgelagert. Sowohl beim Anhebeverfahren als auch beim Eintauchverfahren kann die Haftung zwischen dem Träger und dem Film erhöht werden, indem zuvor eine Hydrophobierungsbehandlung der Trägeroberfläche mit einem Silankupplungsmittel, wie Hexamethyldisilazan, durchgeführt wird.
In dem orientierten organischen dünnen Film, der nach dem vorstehenden Verfahren an der Gas/Flüssigkeit-Grenzfläche gebildet wurde, sind die filmbildenden Moleküle üblicherweise in einer Orientierung in der Ebene in einer Richtung senkrecht zur Richtung des Zusammendrückens orientiert, und daneben ist die Orientierung der Moleküle gleichmäßig über die gesamte Filmoberfläche. Dementsprechend kann, wenn der Film nach dem Verfahren, wie es in Fig. 2 oder 3 gezeigt ist, hergestellt wird, wobei der Träger in eine gewünschte Richtung gedreht ist, ein orientierter Film hergestellt werden, in dem die Moleküle in der gleichen gewünschten Orientierungsrichtung in der Ebene in der Oberfläche des Trägers angeordnet sind.
Die Reibbehandlung, die angewandt wird, um die darunterliegenden Träger B und C herzustellen, bezieht sich auf das Reiben der Oberfläche des Trägers oder der organischen dünnen Schicht, die den Träger bedeckt, in einer Richtung mit einem Tuch oder dergl. Durch diese Behandlung wird eine Orientierung in Richtung des Reibens erzielt.
Die organische dünne Schicht wird bereitgestellt, um die Reibwirkung zu verstärken, und es werden z. B. dünne Schichten aus Polycarbonat, Polystyrol, Polyvinylalkohol, Polyimid, Polytetraphthalat, Polystyrol und dergl. verwendet.
Zweite Stufe:
Die zweite Stufe des Verfahrens ist die Stufe der Herstellung einer polymerisierbaren molekularen Schicht, die polymerisierbare Moleküle, die nach der Polymerisation eine Absorption im Bereich des sichtbaren Lichts besitzen und eine Orientierung in der Ebene einnehmen, auf dem darunterliegenden Träger, der in der ersten Stufe hergestellt wurde, aufweist. Die Bildung der polymerisierbaren molekularen Schicht kann, obwohl sie von der Art der polymerisierbaren Moleküle abhängt, unter Anwendung einer beliebigen der Techniken, die üblicherweise zur Herstellung organischer dünner Filme angewandt werden, wie der Vakuumverdampfungsmethode, der Molekularstrahlepitaxiemethode, der Eintauchmethode, der Sprühmethode, der Schleudermethode, der Gießmethode, der Adsorptionsmethode und der dergl., hergestellt werden.
Dritte Stufe:
Die dritte Stufe des Verfahrens ist die Stufe der Polymerisation der Moleküle in der polymerisierbaren molekularen Schicht, die in der zweiten Stufe hergestellt wurde, in ein gewünschtes Muster unter Anwendung von Techniken mit Photomasken, Laserstrahlen, Elektronenstrahlen und dergl. Was hier wichtig ist, ist, daß bei geeigneter Wahl der Verbindung, die die polymerisierbare molekulare Schicht ausmacht, eine molekulare Orientierung, die bereits auf dem darunterliegenden Träger ausgebildet ist, auch der polymerisierbaren molekularen Schicht gegeben werden kann. Mit anderen Worten nehmen die Moleküle in der polymerisierbaren molekularen Schicht, nachdem sie polymerisiert worden sind, eine Orientierung in der gleichen Richtung wie die Orientierungsrichtung des darunterliegenden Trägers an.
In den Beispielen für die vorliegende Erfindung handelt es sich bei der Verbindung, die zur Bildung der polymerisierbaren molekularen Schicht verwendet wird, um eine Verbindung, die nach der Polymerisation eine Farbe entwickelt, d. h. eine Absorption im Bereich des sichtbaren Lichts aufweist. Durch Verwendung einer derartigen Verbindung weist der polymerisierte Anteil des Films, der nach dem vorstehenden Verfahren hergestellt wurde, eine Polarisationsfähigkeit gegenüber sichtbarem Licht auf, und außerdem stimmt die Achse der Polarisation mit der Orientierungsrichtung des darunterliegenden Trägers überein.
Vierte Stufe:
Die vierte Stufe des Verfahrens ist die Stufe der Entfernung des Anteils, der in der dritten Stufe unpolymerisiert verblieben ist, mit einem Lösungsmittel, das den unpolymerisierten Anteil, nicht jedoch den polymerisierten Anteil löst.
Dementsprechend kann, wenn ein Verfahren, wie es vorstehend beschrieben wurde, angewandt wird, ein Polarisator hergestellt werden, der einen Anteil mit einer Polarisationsfähigkeit und einen Anteil ohne Polarisationsfähigkeit in der gleichen Oberfläche aufweist, und bei dem daneben die Richtung der Achse der Polarisation in dem Anteil mit der Polarisationsfähigkeit in die gewünschte Richtung gedreht worden ist.
Das Verfahren, das die vorstehenden vier Stufen umfaßt, ist ein grundlegendes Verfahren für die Herstellung des erfindungsgemäßen Polarisators.
Fig. 4 bis 6 zeigen schematische Diagramme des vorstehenden grundlegenden Verfahrens. Fig. 4 zeigt eine Skizze des Verfahrens unter Verwendung des darunterliegenden Trägers A. Der Träger wird mit Bezugszeichen 10 bezeichnet. Bezugszeichen 11 in Fig. 4(a) bezeichnet einen organischen dünnen Film, der in einer bestimmten Richtung in der Filmoberfläche orientiert ist, und ein Pfeil 12 zeigt die Orientierungsrichtung des Moleküls. Bezugszeichen 14 in Fig. 4(b) bezeichnet eine polymerisierbare molekulare Schicht (zweite Stufe). Bezugszeichen 15 in Fig. 4(c) bezeichnet einen gebildeten polymerisierten Anteil, der durch Schraffierung dargestellt wird, und Bezugszeichen 16 bezeichnet einen unpolymerisierten Anteil (dritte Stufe). Fig. 4(d) zeigt den Zustand nach der Entfernung des unpolymerisierten Anteils (vierte Stufe). In den Fig. 4(c) und 4(d) zeigt ein Pfeil 17 die Orientierungsrichtung der Moleküle im polymerisierten Anteil, d. h. die Richtung der Achse der Polarisation. In Fig. 4 ist die erste Stufe der Herstellung des dünnen Films, der in einer bestimmten Richtung in der Filmoberfläche an der Gas/Flüssigkeit-Grenzfläche orientiert ist, weggelassen. Fig. 5 zeigt die Skizze des Verfahrens unter Verwendung des darunterliegenden Trägers B. Ein Pfeil 18 in Fig. 5(a) zeigt die Richtung des Reibens, das auf den Träger 10 angewandt wird. Fig. 5(b) zeigt den Zustand, in dem die polymerisierbare molekulare Schicht 14 gebildet worden ist (zweite Stufe). Fig. 5(c) zeigt durch Schraffierung den Zustand, in dem der polymerisierte Anteil 15 gebildet worden ist (dritte Stufe). Fig. 5(d) zeigt den Zustand, in dem der unpolymerisierte Anteil entfernt worden ist (vierte Stufe). In den Fig. 5(c) und 5(d) zeigt ein Pfeil 17 die Orientierungsrichtung der Moleküle im polymerisierten Anteil, d. h. die Richtung der Achse der Polarisation.
Fig. 6 zeigt eine Skizze des Verfahrens unter Verwendung des darunterliegenden Trägers C. Ein Pfeil 19 in Fig. 6(a) zeigt die Richtung des Reibens, das auf die organische dünne Schicht 20 auf dem Träger 10 angewandt wurde. Fig. 6(b) zeigt den Zustand, bei dem die polymerisierbare molekulare Schicht 14 gebildet worden ist (zweite Stufe). Fig. 6(c) zeigt durch Schraffieren den Zustand, in dem der polymerisierte Anteil 15 gebildet worden ist (dritte Stufe). Fig. 6(d) zeigt den Zustand, in dem der unpolymerisierte Anteil 16 entfernt worden ist (vierte Stufe). In den Fig. 6(c) und 6(d) zeigt ein Pfeil 17 die Orientierungsrichtung der Moleküle in dem polymerisierten Anteil, d. h. die Richtung der Achse der Polarisation.
Unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens erhält man einen Polarisator, der einen Anteil mit Polarisationsfähigkeit und einen Anteil ohne Polarisationsfähigkeit in der gleichen Oberfläche enthält. Dementsprechend kann durch so oft wie erforderlich erfolgende Wiederholung dieses Verfahrens ein Polarisator hergestellt werden, der in der gleichen Oberfläche eine Vielzahl von Anteilen, die sich bezüglich der Polarisationsfähigkeit voneinander unterscheiden, enthält, oder einer, der in der gleichen Oberfläche eine Vielzahl von Anteilen, die sich bezüglich der Polarisationsrichtung voneinander unterscheiden, enthält.
Fig. 7 zeigt eine typische Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Polarisators, der in der gleichen Oberfläche eine Vielzahl von Anteilen enthält, die sich in der Polarisationsrichtung voneinander unterscheiden. Erklärungen werden nachstehend in der Reihenfolge der Stufen (a) bis (h) in Fig. 7 gegeben.
(a) Der darunterliegende Träger A wird wie folgt hergestellt. Der organische dünne Film 11, in dem die Moleküle in der Richtung des Pfeils 12 orientiert worden sind, wird auf dem Träger 10 gebildet [Fig. 7(a)].
(b) Die polymerisierbare molekulare Schicht 14 wird auf dem darunterliegenden Träger A gebildet [Fig. 7(b)].
(c) Die polymerisierbare molekulare Schicht 14 wird in ein gewünschtes Muster polymerisiert. Der polymerisierte Anteil 15 ist durch Schraffierung gezeigt. Ein Pfeil 17 zeigt die Orientierungsrichtung der Moleküle im polymerisierten Anteil 15, d. h. die Richtung der Achse der Polarisation. Bezugszeichen 16 bezeichnet den unpolymerisierten Anteil [Fig. 7(c)].
(d) Der unpolymerisierte Anteil 16 wird mit einem Lösungsmittel entfernt [Fig. 7(d)].
(e) Der organische dünne Film 11', in dem Moleküle in der Richtung des Pfeils 12' gegenüber der Oberfläche, die nach den vorstehenden Stufen (a) bis (d) erhalten wurde, orientiert sind, wird gebildet [Fig. 7(e)].
(f) Die polymerisierbare molekulare Schicht 14' wird auf dem organischen dünnen Film 11' gebildet [Fig. 7(f)].
(g) Die polymerisierbare molekulare Schicht 14' wird in das gewünschte Muster polymerisiert. Der polymerisierte Anteil 15' ist durch Schraffierung gezeigt. Ein Pfeil 17' zeigt die Orientierungsrichtung der Moleküle im polymerisierten Anteil 15', d. h. die Richtung der Achse der Polymerisation. Bezugszeichen 16' bezeichnet den unpolymerisierten Anteil [Fig. 7(g)].
(h) Der unpolymerisierte Anteil 16' wird mit einem Lösungsmittel entfernt [Fig. 7(h)].
In der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind die Stufen (a) bis (d) und die Stufen (e) bis (h) im wesentlichen gleich. Die zweite Hälfte der Stufen wird jedoch so ausgeführt, daß die Orientierungsrichtung der Moleküle in dem organischen dünnen Film 11' der durch den Pfeil 12' dargestellten Richtung entspricht; der polymerisierte Anteil 15' ist nicht über dem polymerisierten Anteil 15 angeordnet, der in der ersten Hälfte der Stufen hergestellt wurde; und die Orientierungsrichtung der Moleküle, die durch einen Pfeil 17' gezeigt ist, im polymerisierten Anteil 15' unterscheidet sich von der, die durch den Pfeil 17 für den polymerisierten Anteil 15 gezeigt ist. Wie der Querschnitt des vollständigen Polarisators in Fig. 7(h) zeigt, kann also ein Polarisator, der die polymerisierten Anteile 15 und 15', deren Achsen der Polymerisation senkrecht zueinander stehen, enthält, leicht hergestellt werden. Fig. 7 zeigt ein Beispiel, in dem die Polymerisationsachsen der beiden Arten von Anteilen senkrecht zueinander sind. Bei Anwendung des vorstehenden Verfahrens können jedoch die Polarisationsachsen der beiden Arten von Anteilen so bestimmt werden, daß sie einen beliebigen Winkel bilden. Ferner kann ein Polarisator, der in der gleichen Oberfläche drei oder mehr Arten von Anteilen enthält, die hinsichtlich der Polarisationsrichtung voneinander verschieden sind, ebenfalls hergestellt werden, indem die vorstehenden Stufen dreimal oder öfter wiederholt werden.
Ferner kann auch ein Polarisator, der in der gleichen Oberfläche eine Vielzahl von Anteilen, die bezüglich der Polarisationsfähigkeit voneinander verschieden sind, enthält, ebenfalls hergestellt werden, indem ein darunterliegender organischer dünner Film mit einem anderen Orientierungsgrad für jede polymerisierbare molekulare Schicht verwendet wird, oder indem die Art der Verbindung, die die polymerisierbare molekulare Schicht bildet, für die einzelnen polymerisierbaren molekularen Schichten verändert und im wesentlichen die gleichen Stufen wie in Fig. 7 wiederholt werden.
Gemäß der vorstehenden Ausführungsform wurde ein organischer orientierter Film verwendet, um die Orientierung der polymerisierbaren molekularen Schicht zu steuern; die Verwendung dieses organischen orientierten Films kann jedoch durch die Orientierungstechnik des Reibens, die zur Herstellung von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen angewandt wird, ersetzt werden.
Alle Stufen, die vorstehend beschrieben wurden, sind eine Ausführungsform zur Herstellung eines Polarisators allein auf einer Oberfläche des Trägers. Es ist jedoch natürlich als eine Anwendung der vorliegenden Erfindung auch möglich, auf beiden Oberflächen des Trägers die Anteile zu bilden, die bezüglich der Polarisationsrichtung oder der Polarisationsfähigkeit voneinander verschieden sind. Ein Beispiel ist in Fig. 8 gezeigt. Die darunterliegenden organischen dünnen Filme 11 und 11', die die Orientierungsrichtungen der polymerisierten molekularen Schichten steuern, werden auf beiden Oberflächen des Trägers 10 bereitgestellt, so daß die Orientierungsrichtungen der Moleküle in beiden Filmen sich voneinander unterscheiden, wie es durch die Pfeile 12 und 12' gezeigt ist, und ferner unterscheiden sich die Orientierungsrichtungen der Moleküle in den polymerisierten Anteilen 15 und 15' voneinander, wie es durch die Pfeile 17 und 17' gezeigt ist.
Materialien für den Träger, der erfindungsgemäß verwendet wird, umfassen, zusätzlich zu Glas und Quarz, Kunststoffe, wie Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polystyrol, Polycarbonat und dergl.
In der vorliegenden Erfindung können als Beispiele für Verbindungen, die als filmbildende Moleküle verwendet werden können, die die Orientierung der Moleküle ermöglichen, so daß sie eine definierte Richtung in der Filmoberfläche durch unidirektionales oder durch gegeneinander erfolgendes bidirektionales Zusammendrücken an der Gas/Flüssigkeit-Grenzfläche annehmen, Verbindungen genannt werden, die durch die nachstehenden Formeln (1) bis (15) dargestellt werden.
worin jeder der Reste R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; ein Wasserstoffatom oder eine Struktur darstellt, die durch die nachstehende Formel dargestellt wird:
in der h den Wert 2 bis 18 hat, k den Wert 0 oder 1 hat, 1 den Wert 1 bis 18 hat, m den Wert 0 oder 1 hat und p den Wert 0 bis 18 hat, sofern mindestens einer der Reste R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; oder R&sub4;, der in den Verbindungen enthalten ist, die durch die vorstehende Formel dargestellte Struktur aufweist.
Unter den Verbindungen, die durch die Formeln (1) bis (15) dargestellt werden, sind die folgenden Verbindungen besonders bevorzugt:
worin R&sub5; eine Gruppe darstellt, die durch die nachstehenden Formeln
worin t den Wert 2 bis 15 hat,
worin u den Wert 3 bis 21 hat, und
worin v den Wert 4 bis 21 hat, dargestellt wird.
In der vorliegenden Erfindung können als Beispiele für Verbindungen, die verwendet werden können, um die polymerisierbare molekulare Schicht zu bilden, Verbindungen genannt werden, die durch die Formel (16) dargestellt werden:
worin p und s jeweils den Wert 0 oder 1 haben, q und r jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 15 darstellen, X&sub1; und X&sub2; jeweils eine der Gruppen -OSO&sub2;-, -SO&sub2;O-, -OCO-, -COO-, -CONH-, -NHCO-, -OCONH-, -NHCOO-, -CH&sub2;O- oder -OCH&sub2;- darstellt und Y&sub1; und Y&sub2; jeweils eine Alkylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Alkylphenylgruppe, eine Alkoxyphenylgruppe, eine halogenierte Phenylgruppe, eine Nitrophenylgruppe, eine Dinitrophenylgruppe, eine Carbazolylgruppe, eine Hydroxygruppe, eine Carboxygruppe, eine Anthrylgruppe oder eine Alkyloxycarbonylalkylgruppe darstellen.
Unter den Verbindungen, die durch die Formel (16) dargestellt werden, umfassen Beispiele für besonders bevorzugte Verbindungen die folgenden Verbindungen:
Daß die Orientierungsordnung in der Ebene der Moleküle im darunterliegenden Film der darüberliegenden Schicht, d. h. der polymerisierbaren molekularen Schicht, nach der Polymerisation, gegeben wird, wird ausführlich in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Seriennummer 07/584971 beschrieben, die von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung bereits angemeldet wurde.
Die vorliegende Erfindung wird ausführlicher mit Bezug auf die nachstehenden Beispiele erläutert, die vorliegende Erfindung darf jedoch nicht so interpretiert werdend daß sie darauf beschränkt ist.

Beispiel 1

Es wurde eine Chloroformlösung mit 0,5 g/l eines Polydiacetylen-Derivats, das durch die Formel (29) dargestellt und nachstehend als p-3BCMU bezeichnet wird,
worin R&sub5; einen Substituenten
darstellt, hergestellt, und diese Lösung wurde tropfenweise auf die Oberfläche von reinem Wasser in der LB-Filmherstellungsvorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, gegeben. Nachdem das Chloroform verdampft war, wurden die zusammendrückenden Sperren langsam in zwei Richtungen aufeinander zu bewegt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, um den ausgebreiteten p-3BCMU-Film auf der Wasseroberfläche zusammenzudrücken. An dem Punkt, als der Oberflächendruck des Films 20 mN/m erreichte, wurden die zusammendrückenden Sperren angehalten, und die Orientierungsordnung in der Ebene des monomolekularen p-3BCMU-Films, der auf der Wasseroberfläche gebildet wurde, wurde durch Messung des Polarisationsreflexionsspektrums bestimmt. Die Messung mit polarisiertem Licht wurde durchgeführt, indem linear polarisiertes Licht verwendet wurde, das vertikal auf den Film auf der Wasseroberfläche einfiel. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die Intensität der Reflexion ein Maximum und ein Minimum annahm, und zwar wenn die Richtung der Polarisation senkrecht (_) bzw. parallel ( ) zur Richtung des Zusammendrückens war. Aus diesem Ergebnis wurde klar, daß die Hauptketten der p-3BCMU-Moleküle senkrecht zur Richtung des Zusammendrückens in der Oberfläche des vorstehenden monomolekularen Films orientiert waren. Es wurde auch festgestellt, daß, da diese Polarisationscharakteristik keine Abhängigkeit von der Position in der Ebene zeigt, die Hauptketten der Moleküle in der gleichen Richtung und gleichmäßig über den gesamten monomolekularen p-3BCMU-Film (Filmfläche etwa 60 cm²), der auf der Wasseroberfläche gebildet wurde, orientiert waren. Ferner wurde aus dem vorstehenden Spektrum festgestellt, daß das dichroitische Verhältnis bei etwa 620 nm für diesen Film etwa 20 betrug.
Der auf diese Weise auf der Wasseroberfläche gebildete orientierte Film von p-3BCMU wurde als nur eine Schicht auf einen transparenten Glasträger, der zuvor einer Hydrophobierungsbehandlung mit Hexamethyldisilazan unterzogen worden war, nach dem Anhebeverfahren, das in Fig. 2 gezeigt ist, übertragen. Es wurde festgestellt, daß der übertragene p-3BCMU-Film seine Orientierungsordnung selbst auf dem Glasträger behielt.
Auf den organischen dünnen Film aus p-3BCMU, der auf diese Weise auf dem transparenten Glasträger gebildet wurde, wurde ein Diacetylenderivat abgeschieden, das durch die Formel (17) dargestellt und nachstehend als DCH bezeichnet wird, und zwar nach dem Vakuumverdampfungsverfahren. Auf diese Weise wurde eine polymerisierbare molekulare Schicht von etwa 1000 Å Dicke erhalten, die das Diacetylenderivatmonomere umfaßte.
Eine Photomaske wurde auf diese polymerisierbare molekulare Schicht aufgebracht und mit ultravioletten Strahlen aus einer Quecksilberlampe zur Bildung eines streifenförmigen polymerisierten Musters von 5 mm Breite und 3 mm Zwischenraum auf der Filmoberfläche, wie es in den Figuren 9(a) und 9(b) gezeigt ist, bestrahlt. Fig. 9(a) zeigt einen Aufriß, und Fig. 9(b) zeigt einen Schnitt, wobei die schattierten Teile den polymerisierten Anteil zeigen.
Sodann wurde dieser Film in Aceton zusammen mit dem Träger eingetaucht, um den unpolymerisierten Monomeranteil aufzulösen. Auf diese Weise wurde der durch den Querschnitt in Fig 9(c) gezeigte gemusterte Film erhalten. Das Polarisationsabsorptionsspektrum des polymerisierten Anteils wurde gemessen, wobei festgestellt wurde, daß die Richtung der Polarisation, die die Intensität der Absorption maximierte, die von den Polymerketten herrührte, mit der Orientierungsrichtung der Moleküle im monomolekularen p-3BCMU-Film übereinstimmte, der als darunterliegender organischer dünner Film verwendet wurde. Mit anderen Worten wurde festgestellt, daß die Hauptkette des DCH-Polymeren, das durch Polymerisation gebildet wurde, in der gleichen Richtung wie die der Polymerhauptkette des monomolekularen p-3BCMU-Films orientiert war, der der darunterliegende organische dünne Film war. Das dichroitische Verhältnis des polymerisierten Anteils, das durch Messung des Polarisationsabsorptionsspektrums erhalten wurde, betrug etwa 5 bei 650 nm, woraus festgestellt wurde, daß der polymerisierte Anteil eine Polarisationsfähigkeit aufwies.
Aus den Ergebnissen wurde festgestellt, daß ein gemusterter Polarisator, der einen Anteil mit Polarisationsfähigkeit und einen Anteil ohne Polarisationsfähigkeit in der gleichen Oberfläche enthält, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann. Die Färbung des monomolekularen p-3BCMU-Films als darunterliegender organischer dünner Film war viel zu gering, um bei der praktischen Anwendung ein Problem darzustellen.

Beispiel 2

Auf den monomolekularen p-3BCMU-Film, der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 als darunterliegender organischer dünner Film auf einem Glasträger hergestellt wurde, wurde jedes der in Tabelle 1 gezeigten Diacetylenderivate im Vakuum abgeschieden, um eine polymerisierbare molekulare Schicht von etwa 1000 Å Dicke zu bilden. Anschließend wurde das gleiche polymerisierte Muster wie in Beispiel 1 auf jeder der polymerisierbaren molekularen Schichten nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gebildet. Das dichroitische Verhältnis des polymerisierten Anteils, das durch Messung des Polarisationsabsorptionsspektrums (bei 550 nm) erhalten wurde, ist in Tabelle 1 für jedes Diacetylenderivat, das für die Abscheidung verwendet wurde, gezeigt. In jedem Fall wurde festgestellt, daß der polymerisierte Anteil als gemusterter Polarisator verwendet werden konnte. Tabelle 1 Nr. Verbindung Dichroitisches Verhältnis Formel

Beispiel 3

Ein orientierter monomolekularer Film aus einem Polydiacetylenderivat, das durch die Formel (30) dargestellt und nachstehend als p-4-BCMU bezeichnet wird,
worin R&sub6; einen Substituenten
darstellt, wurde als darunterliegender organischer dünner Film auf einem Glasträger völlig in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Anschließend wurde auf dem vorstehenden orientierten monomolekularen Film eine polymerisierbare molekulare Schicht von etwa 1000 Å Dicke abgeschieden, die ein Diacetylenderivat, das durch die Formel (24) dargestellt wird, umfaßte, und zwar nach dem Vakuumverdampfungsverfahren. Diese polymerisierbare molekulare Schicht wurde in das gleiche polymerisierte Muster wie in Beispiel 1 nach völlig dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gebracht. Das dichroitische Verhältnis des polymerisierten Anteils, das durch Messung des Polarisationsabsorptionsspektrums erhalten wurde, betrug etwa 4, woraus festgestellt wurde, daß der Film dieses Beispiels als gemusterter Polarisator verwendet werden kann.

Beispiel 4

Es wurde eine Chloroformlösung eines Gemisches aus einem Polythiophenderivat, das durch die Formel (31) dargestellt und nachstehend als PHDT bezeichnet wird,
und p-3BCMU in einem molarem Verhältnis von 1 : 1 hergestellt. Ein orientierter monomolekularer Film aus dem Gemisch wurde auf der Wasseroberfläche in völlig der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und auf einen Glasträger durch das Anhebeverfahren übertragen, wobei man den darunterliegenden organischen dünnen Film erhielt. Auf diesen Film wurde im Vakuum DCH abgeschieden, um eine polymerisierbare molekulare Schicht von etwa 1000 Å Dicke zu bilden. Diese polymerisierbare molekulare Schicht wurde in das gleiche polymerisierte Muster wie in Beispiel 1 nach völlig dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gebracht. Das dichroitische Verhältnis des polymerisierten Anteils, das durch Messung des Polarisationsabsorptionsspektrums erhalten wurde, betrug etwa 4, woraus festgestellt wurde, daß der Film dieses Beispiels als gemusterter Polarisator verwendet werden kann.

Beispiel 5

Eine Chloroformlösung aus einem Gemisch aus Polydihexylsilan, das durch die Formel (32) dargestellt wird.
und p-3BCMU in einem molaren Verhältnis von 1 : 1 wurde hergestellt. Ein orientierter monomolekularer Film aus dem Gemisch wurde auf der Wasseroberfläche in völlig der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und auf einen Glasträger nach dem Anhebeverfahren übertragen, wobei man den darunterliegenden organischen dünnen Film erhielt. Auf diesen Film wurde im Vakuum DCH abgeschieden, um eine polymerisierbare molekulare Schicht von etwa 1000 Å Dicke zu bilden. Diese polymerisierbare molekulare Schicht wurde in das gleiche polymerisierte Muster wie in Beispiel 1 nach völlig dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gebracht. Das dichroitische Verhältnis des polymerisierten Anteils, das durch Messung des Polarisationsabsorptionsspektrums erhalten wurde, betrug 5, woraus festgestellt wurde, daß der Film dieses Beispiels als gemusterter Polarisator verwendet werden kann.

Beispiel 6

Eine 0,4 gewichtsprozentige Chlorphenollösung von Polyethylenterephthalat wurde auf einen Glasträger schleuderbeschichtet ("spinnercoated"), und das Chlorphenol wurde durch Erwärmen verdampft, wobei eine organische dünne Schicht aus Polyethylenterephthalat gebildet wurde. Die Oberfläche dieser Schicht wurde wiederholt in einer Richtung mit einem Silicontuch gerieben, um eine Reibbehandlung darauf anzuwenden. Auf diese Schicht wurde im Vakuum DCH abgeschieden, um eine polymerisierbare molekulare Schicht von etwa 1000 Å Dicke zu bilden. Diese polymerisierbare molekulare Schicht wurde in das gleiche polymerisierte Muster wie in Beispiel 1 nach völlig dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gebracht. Das dichroitische Verhältnis des polymerisierten Anteils, das durch Messung des Polarisationsabsorptionsspektrums erhalten wurde, betrug 10, woraus festgestellt wurde, daß der Film dieses Beispiels als gemusterter Polarisator verwendet werden kann.

Beispiel 7

4,4'-Diaminodiphenylether, der durch die Formel (33) dargestellt wird, und Pyromellitsäuredianhydrid, das durch die Formel (34) dargestellt wird, wurden in N-Methyl-2-pyrrolidon polymerisiert, wobei man einen Polyamidsäurelack erhielt:
Dieser Polyamidsäurelack wurde auf einen Glasträger schleuderbeschichtet und bei 300ºC wärmebehandelt, wobei man einen organischen dünnen Film aus Polyimid erhielt. Die Oberfläche dieser Schicht wurde wiederholt in einer Richtung mit einem Silicontuch gerieben, um eine Reibbehandlung darauf anzuwenden. Auf diese Schicht wurde im Vakuum ein Diacetylenderivat, das durch die Formel (24) dargestellt wird, abgeschieden, um eine polymerisierbare molekulare Schicht von etwa 1000 Å Dicke herzustellen. Diese polymerisierbare molekulare Schicht wurde in das gleiche polymerisierte Muster wie in Beispiel 1 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gebracht. Das dichroitische Verhältnis des polymerisierten Anteils, das durch Messung des Polarisationsabsorptionsspektrums erhalten wurde, betrug 8, woraus festgestellt wurde, daß der Film dieses Beispiels als gemusterter Polarisator verwendet werden kann.

Beispiel 8

Eine 0,1 gewichtsprozentige Ethanollösung einer Diacetylenverbindung, die durch die Formel (21) dargestellt wird, wurde nach dem Gießverfahren auf den orientierten monomolekularen Film aus p-3BCMU aufgebracht, der auf einem Glasträger in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gebildet worden war, und das Ethanol wurde verdampft. Die auf diese Weise erhaltene polymerisierbare molekulare Schicht wurde in das gleiche polymerisierte Muster wie in Beispiel 1 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 gebracht. Das dichroitische Verhältnis des polymerisierten Anteils, das durch Messung des Polarisationsabsorptionsspektrums erhalten wurde, betrug 6, woraus festgestellt wurde, daß der Film dieses Beispiels als gemusterter Polarisator verwendet werden kann.

Beispiel 9

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurde ein orientierter monomolekularer Film aus p-3BCMU als darunterliegender organischer dünner Film auf einem Glasträger gebildet. Auf diesen orientierten monomolekularen Film wurde DCH nach dem Vakuumverdampfungsverfahren abgeschieden, um eine polymerisierbare molekulare Schicht von etwa 700 Å Dicke herzustellen. Diese Schicht wurde in die Form von Streifen von 3 mm Breite und einem Zwischenraum von 3 mm in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 polymerisiert, und der unpolymerisierte Anteil wurde mit Aceton entfernt [Fig. 7(a) bis 7(d)]. Auf dem gemusterten polarisierenden Film, der auf diese Weise gebildet wurde, wurde noch einmal der orientierte monomolekulare Film aus p-3BCMU als zweiter organischer dünner Film hergestellt, so daß die Orientierungsrichtung des zweiten dünnen Films einen Winkel von 90º mit der des zuerst hergestellten organischen dünnen Films bildete [Fig. 7(e)]. Auf diesem zweiten dünnen Film wurde ferner im Vakuum DCH abgeschieden, um eine polymerisierbare molekulare Schicht von etwa 700 Å Dicke herzustellen [Fig. 7(f)]. Die auf diese Weise hergestellte polymerisierbare molekulare Schicht wurde in die Form von Streifen von 3 mm Breite und einem Abstand von 3 mm in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 polymerisiert. In diesem Fall wurde die zweite Vakuumabscheidung von DCH jedoch so durchgeführt, daß der zu polymerisierende Anteil nicht über dem polymerisierten Anteil, der zuerst hergestellt wurde, lag. Der unpolymerisierte Anteil wurde zur Bildung eines Polarisators mit einer Abschnittsstruktur, wie sie typisch in Fig. 7(h) gezeigt ist, entfernt. Auf diese Weise wurde ein Polarisator hergestellt, der eine Vielzahl von Anteilen, die in Form von Streifen angeordnet waren, umfaßte, wobei die Richtungen der Polarisationsachsen sich um einen Winkel von 90º zwischen benachbarten Anteilen unterschieden.
Ferner wurde das gleiche Verfahren wie vorstehend unter Verwendung eines Trägers mit einer organischen dünnen Schicht, die einer Reibbehandlung unterzogen worden war, wie es in Beispiel 6 angegeben ist, durchgeführt. Als Ergebnis wurde der gleiche Polarisator wie vorstehend erhalten, der Anteile enthielt, die bezüglich der Richtung der Polarisationsachse um 90º voneinander verschieden waren.

Beispiel 10

Ein gemusterter Polarisator, wie er in Fig. 10 gezeigt ist, wurde auf einem Glasträger mit einem ITO-Elektrodenmuster unter Verwendung der gleichen Materialien und des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 hergestellt. In Fig. 10 zeigt der schattierte Anteil einen Anteil mit einer Polarisationsfähigkeit, und der nicht schattierte Anteil zeigt einen Anteil ohne Polarisationsfähigkeit. Die Größe eines Anteils betrug 500 µm in der Länge und 500 µm in der Breite. Auf diesen Polarisator wurden zwei molekulare Schichten des monomolekularen p-3BCMU-Films abgeschieden, so daß die Orientierungsrichtung des monomolekularen Films mit der Richtung der Polarisationsachse des Polarisators übereinstimmte. Es wurde ein weiteres Stück des gleichen Trägers hergestellt. Diese beiden Träger wurden einander gegenüber mit einem Abstandshalter von 8 µm angeordnet, so daß ihre Oberflächen mit den abgeschiedenen Filmen nach innen gerichtet waren und die Richtung der Polarisationsachse des einen Polarisators einen Winkel von 90º mit der des anderen bildete. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkristallvorrichtung erhalten. Ein nematischer Flüssigkristall, der unter der Warenbezeichnung ZLI-1132 von Merk Co. auf den Markt gebracht wird, wurde in diese Flüssigkristallvorrichtung gefüllt. Es wurde festgestellt, daß die auf diese Weise erhaltene Flüssigkristallvorrichtung einen hellen Hintergrund und eine gute Anzeigequalität im Vergleich mit einer herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die einen verdreht nematischen Flüssigkristall enthält, zeigte.
Unter Verwendung von 2 Stück Polarisatoren, die in jedem der Beispiele 1 bis 9 hergestellt wurden, wurden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen in der gleichen Weise wie vorstehend hergestellt. Als Ergebnis zeigte jede Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine helle und gute Anzeigequalität.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines optischen Polarisators, der mit einem Muster einer Vielzahl von Anteilen mit einer Polarisationsfähigkeit oder einer Polarisationsrichtung versehen ist, das umfaßt:

eine erste Stufe, in der eine Oberfläche (11, 20) zur Orientierung molekularer Schichten mit vorbestimmter Orientierungsrichtung (12, 18, 19) auf einem Träger (10) hergestellt wird,

eine zweite Stufe, in der auf der Oberfläche (11, 20) eine polymerisierbare molekulare Schicht (14) hergestellt wird, die polymerisierbare Moleküle aufweist, die nach der Polymerisation eine Absorption im Bereich des sichtbaren Lichts besitzen und eine Orientierung in der Ebene (in-plane Orientation) einnehmen,

eine dritte Stufe, in der die Moleküle der polymerisierbaren molekularen Schicht (14) in ein gewünschtes Muster (15, 16) polymerisiert werden und

eine vierte Stufe, in der der nicht polymerisierte Anteil (16) der polymerisierbaren molekularen Schicht (14) entfernt wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines optischen Polarisators gemäß Anspruch 1, wobei der Polarisator in der gleichen Oberfläche eine Vielzahl von Anteilen, die bezüglich der Polarisationsfähigkeit oder der Polarisationsrichtung verschieden voneinander sind, aufweist, das zusätzlich eine Stufe aufweist, in der die erste bis vierte Stufe so oft wie nötig mit jeweils geänderter Orientierungsrichtung wiederholt wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines optischen Polarisators gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in der ersten Stufe die organischen Moleküle auf einer Gas/Flüssigkeit-Grenzfläche (6) gespreitet und in einer Richtung oder in zwei sich gegenüberliegende Richtungen (4, 5) zusammengedrückt werden, wobei die organischen Moleküle in eine gewünschte Richtung orientiert werden, und die orientierten organischen Moleküle (9) auf einen Träger (10) übertragen werden.

4. Verfahren zur Herstellung eines optischen Polarisators gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in der ersten Stufe der Träger (10) einer Reibbehandlung unterzogen wird.

5. Verfahren zur Herstellung eines optischen Polarisators gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Moleküle der polymerisierbaren molekularen Schicht (9, 14, 14') mindestens ein Diacetylen-Derivat enthalten.

6. Verfahren zur Herstellung eines optischen Polarisators gemäß Anspruch 5, worin das Diacetylen-Derivat mindestens eines ist, das aus der Gruppe bestehend aus

ausgewählt wird.

7. Ein mit einer Vielzahl von Anteilen, die eine Polarisationsfähigkeit oder eine Polarisationsrichtung aufweisen, gemusterter optischer Polarisator, der einen Träger (10) mit einer Oberfläche (11, 20) zur Orientierung molekularer Schichten mit vorbestimmter Orientierungsrichtung (12, 18, 19) und eine polymerisierte molekulare Schicht (14), die von polymerisierbaren Molekülen, die nach der Polymerisation eine Absorption im Bereich des sichtbaren Lichts aufweisen und eine Orientierung in der Ebene einnehmen, abgeleitet ist, umfaßt, wobei die Schicht auf der Oberfläche (11, 20) hergestellt und in ein gewünschtes Muster (15, 16) polymerisiert wurde, und von der der nicht polymerisierte Anteil (16) entfernt wurde.

8. Optischer Polarisator gemäß Anspruch 7, der eine zusätzliche Oberfläche (11') zur Orientierung molekularer Schichten mit vorbestimmter Orientierungsrichtung (12'), die auf der polymerisierten molekularen Schicht (14) hergestellt wurde, und eine zusätzliche polymerisierte molekulare Schicht (14') umfaßt, die aus polymerisierbaren Molekülen, die nach der Polymerisation einer Absorption im Bereich des sichtbaren Lichts aufweisen und eine Orientierung in der Ebene einnehmen, abgeleitet ist, und die auf dieser Oberfläche (11') hergestellt wurde, in ein gewünschtes Muster (15', 16') polymerisiert wurde, und von der der nicht polymerisierte Anteil (16') entfernt wurde, wobei die polymerisierten molekularen Schichten (14, 14') bezüglich der Polarisationsfähigkeit oder Polarisationsrichtung (12, 12') verschieden voneinander sind.

9. Polarisator gemäß Anspruch 7 oder 8, worin die Oberfläche zur Orientierung hergestellt wird, indem der Träger einer Reibbehandlung unterzogen wird.

10. Polarisator gemäß Anspruch 7 oder 8, worin die Oberfläche zur Orientierung durch Spreiten organischer Moleküle auf einer Gas/Flüssigkeit-Grenzfläche (6), Zusammendrücken der gespreiteten Moleküle in einer Richtung oder in zwei sich gegenüberliegende Richtungen (4, 5), wobei die Moleküle in eine gewünschte Richtung orientiert werden, und anschließendes Übertragen der orientierten organischen Moleküle (9) auf den Träger (10) hergestellt wird.

11. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die einen optischen Polarisator und eine Flüssigkristall-Zelle aufweist, und dadurch gekennzeichnet ist, daß der optische Polarisator derjenige gemäß Anspruch 7 oder 8 ist.

12. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Polarisator an der Außenseite der Flüssigkristall-Zelle angebracht ist.

13. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Polarisator im Inneren der Flüssigkristall-Zelle angeordnet ist.