DE69216527T2

DE69216527T2 - Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69216527T2
Application number: DE1992616527
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Itoh
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1992-09-28
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-09-29
Also published as: EP0535892B1; EP0535892A1; JPH0593912A; DE69216527D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung unter Verwendung ferroelektrischer Flüssigkristalle
In Zusammenhang mit den jüngsten Fortschritten bei Informationsgeräten, wie durch Computer repräsentiert, wird die Rolle der Anzeigevorrichtung als Informationsübertragungseinrichtung wichtig. Als herkömmliche Anzeigevorrichtung ist die ORT (Kathodenstrahiröhre) die typische, jedoch werden in letzter Zeit Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen aus dem Gesichtspunkt der Verkleinerung des Aufbaus und der Verringerung des Energieverbrauchs heraus verbreitet verwendet. Jedoch besteht starke Nachfrage nach einer Flüssigkristall Anzeigevorrichtung mit größerer Fläche und größerer Kapazität, und die Realisierung einer solchen ist stark erwünscht.
Als Maßnahme zum Realisieren einer derartigen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist es bekannt, eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21 unter Verwendung eines ferroelektrischen Flüssigkristalls, wie unten beschrieben, zu verwenden. Als ferroelektrische Flüssigkristalle werden im allgemeinen chirale, smektische Flüssigkristalle verwendet. Im allgemeinen verfügen die ferroelektrischen Kristalle in der chiralen, smektischen Schicht über Spiralstruktur, jedoch wird diese Spiralstruktur beim Einbau in eine dünne Zelle aufgrund der Einwirkungen der Grenzfläche zerstört und die Flüssigkristallmoleküle 37 gelangen in eine Mischung aus, wie in Fig. 9(1) dargestellt, einer Domäne, die um einen Neigungswinkel von +Θ1 gegen die Normale 38 der smektischen Schicht geneigt ist, und einer Domäne, die um einen Neigungswinkel -Θ1 in der Gegenrichtung geneigt ist. Wenn an diese Mischung eine Spannung 39 angelegt wird, erzeugt sie, wie in Fig. 9(2) dargestellt, eine Domäne, die in der Richtung der spontanen Polarisation ausgerichtet ist, d.h., genauer gesagt, in einen Zustand mit Molekülausrichtung. Wenn die Spannung 39 umgekehrt angelegt wird, erzeugt sie, wie in Fig. 9(3) dargestellt, eine Domäne mit speziellem Zustand in umgekehrter Richtung der Molekülausrichtung im Vergleich zu der von Fig. 9(2). Auf diese Weise variiert die optische Achse entsprechend dem Anlegen und umgekehrten Anlegen der Spannung 39, und demgemäß kann die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21 dadurch hergestellt werden, dass Polarisatoren 33, 34 verwendet werden, wie unten beschrieben.
Wenn bei dieser Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21 das elektrische Feld weggenommen wird, wie in Fig. 9(4) dargestellt, wird die vor dem Wegnehmen des elektrischen Felds vorhandene Molekülausrichtung durch die die Ausrichtung festlegende Kraft der Grenzfläche aufrechterhalten und es wird ein starker Speichereffekt erzielt. Dieser Speichereffekt ist im Fall einer Multiplexansteuerung einer Anzeigevorrichtung mit hohem Tastverhältnis sehr wirkungsvoll.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht, die eine herkömmliche Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21 zeigt. Auf einander gegenüberstehenden Flächen eines Paars lichtdurchlässiger Substrate 22, 23 sind viele bandförmige, transparente Elektroden 25, 26 parallel zueinander angeordnet und Ausrichtungsfilme 29, 30 sind auf diesen über Isolierfilme 27, 28 ausgebildet. Im allgemeinen sind diese Ausrichtungsfilme 29, 30 so ausgerichtet, dass die Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle 37 horizontal in bezug auf die Substrate 22, 23 liegen. Der Zwischenraum zwischen den lichtdurchlässigen Substraten 22, 23 ist mit ferroelektrischen Flüssigkristallen 24 aufgefüllt, und Polarisatoren 33, 34 sind auf die Aussenflächen der lichtdurchlässigen Substrate 22, 23 aufgelegt, um dadurch die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21 mit ferroelektrischen Flüssigkristallen 24 aufzubauen. Bei dieser Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung sind, um Speichereffekte in zwei Zuständen mit +Θ1 und -Θ1 aufrechtzuerhalten, die die Ausrichtung festlegende Kraft für Ausrichtung mit +Θ1 und die die Ausrichtung festlegende Kraft für Ausrichtung mit -Θ1 nahezu gleich. Anders gesagt, ist die Asymmetrie der Ausrichtung kleiner.
Fig. 11 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 10 dargestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21. Bei der bekannten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21 wird in einem pixelfreien Bereich 36, der von einem durch überkreuzende, transparente Elektroden 25, 26 gebildeten Pixelbereich 35 abweicht, keine Spannung angelegt, und darüber hinaus sind, da die Asymmetrie der Ausrichtung klein ist, die mit +Θ1 geneigte Domäne und die mit -Θ1 geneigte Domäne gemeinsam vorhanden. Demgemäß liegen, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, im pixeifreien Bereich 36 des Anzeigeschirms der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21 ein heller Bereich 36a und ein dunkler Bereich 36b, wie durch Schraffierung angedeutet, gemeinsam vor, und der Anzeigeschirm erscheint als rauh und es wird kein sogenannter gleichmäßiger freier Raum erhalten, so dass die Anzeigequalität verringert ist.
Das Dokument EP-A-0 407 164, auf dem der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, offenbart eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit: einem Paar transparenter Substrate; einer Vielzahl transparenter, bandförmiger Elektroden, die auf einem Substrat unter Einhaltung eines Zwischenraums zwischen jedem Paar benachbarter Elektroden angeordnet sind; einer Vielzahl transparenter, bandförmiger Elektroden, die auf dem anderen Substrat unter Einhaltung eines Zwischenraums zwischen jedem Paar benachbarter Elektroden angeordnet sind, wobei die Elektroden auf dem einen Substrat die Elektroden auf dem anderen Substrat überkreuzen; ersten Ausrichtungsfilmen, die auf den Substraten angebracht sind; und einem ferroelektrischen Flüssigkristall, der zwischen den Substraten angebracht ist. Auf einem Substrat ist eine erste Isolierschicht über den Pixeln angeordnet, und eine zweite Isolierschicht ist über den pixeifreien Bereichen zwischen Pixeln angeordnet.
Das Dokument GB-A-2 023 866 offenbart eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung, die einen Gast-Wirt-Flüssigkristall nutzt. Auf den Substraten ist in für permanente Anzeige vorgesehenen Bereichen ein nicht homogener, planarer Ausrichtungsfilm angeordnet, und in anderen Bereichen sind homöotrope Ausrichtungsschichten vorhanden.
Gemäß der Erfindung ist eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung vom obigen Typ geschaffen, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Ausrichtungsfilme über den Zwischenräumen zwischen benachbarten Elektroden angeordnet sind und sie Flüssigkristallmoleküle so ausrichten, dass sie rechtwinklig zu den Substraten stehen; und dass die Vorrichtung ferner zweite Ausrichtungsfilme aufweist, die über den Elektroden angebracht sind, wobei diese zweiten Ausrichtungsfilme die Flüssigkristallmoleküle so ausrichten, dass sie parallel zu den Substraten verlaufen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die ersten Ausrichtungsfilme auf im wesentlichen der gesamten Fläche der Substrate ausgebildet und die zweiten Ausrichtungsfilme sind im Bereich der bandförmigen, transparenten Elektroden auf den ersten Ausrichtungsfilmen ausgebildet.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein leitender Film mit niedrigem Widerstand entlang einem Querende der bandförmigen transparenten Elektroden ausgebildet, der aus einem langen Teil, der entlang der Längsrichtung der bandförmigen, transparenten Elektroden des einen Substrats ausgebildet ist, und einem kurzen Teil besteht, der an den den Zwischenräumen der bandförmigen, transparenten Elektroden des gegenüberstehenden Substrats entsprechenden Positionen rechtwinklig zum langen Teil ausgebildet ist.
Bei der Erfindung sind in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der viele zueinander parallele, bandförmige, transparente Elektroden über einen Zwischenraum hergestellt werden, ein Paar lichtdurchlässige Substrate, die Ausrichtungsfilme nahezu über die gesamte Fläche des den die bandförmigen, transparenten Elektroden bildenden Bereichs erzeugen, so angeordnet, dass die bandförmigen, transparenten Elektroden einander gegenüberstehen und einander rechtwinklig kreuzen, mit einer Ausbildung zwischen dem Paar lichtdurchlässiger Substrate über dazwischenliegende Flüssigkristalle hinweg, die Ausrichtungsfilme der bandförmigen, transparenten Elektroden horizontal ausgerichtet, während der Ausrichtungsfilm im Zwischenraum zwischen den bandförmigen, transparenten Elektroden vertikal ausgerichtet ist. Die vertikale Ausrichtung ist eine Behandlung zum Ausrichten der Flüssigkristallmoleküle horizontal zum lichtdurchlässigen Substrat, und vertikale Ausrichtung ist eine Behandlung zum Ausrichten der Flüssigkristallmoleküle rechtwinklig zum lichtdurchlässigen Substrat.
Wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung so hergestellt ist, dass die bandförmigen, transparenten Elektroden der lichtdurchlässigen Substrate einander rechtwinklig gegenüberstehen, ist der Überkreuzungsbereich zwischen den einander gegenüberstehenden, bandförmigen, transparenten Elektroden der Pixelbereich zur Anzeige. Wenn die Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung unter Verwendung derartig ausgerichteter, lichtdurchlässiger Substrate hergestellt ist, sind die Ausrichtungsfilme auf allen lichtdurchlässigen Substraten im Pixelbereich horizontal ausgerichtet. Demgegenüber ist der Bereich, in dem mindestens ein lichtdurchlässiges Substrat einen Zwischenraum bandförmiger, transparenter Elektroden aufweist, ein pixelfreier Bereich, in dem nicht angezeigt wird, und im pixelfreien Bereich ist mindestens ein lichtdurchlässiges Substrat vertikal ausgerichtet. Da der pixelfreie Bereich vertikal ausgerichtet ist, sind die Flüssigkristallmoleküle im pixelfreien Bereich nicht horizontal ausgerichtet. Daher verläuft die Ausrichtung der Flüssigkristalimoleküle nahezu vertikal und das durch den pixelfreien Bereich laufende Licht läuft nur gering hindurch, wenn die Polarisatoren, wie sie auf der Lichteintrittsseite und der Lichtaustrittsseite der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung angebracht sind, als gekreuzte Nicols eingestellt werden, so dass ein nahezu vollkommenes dunkles Betrachtungsgebiet erhalten wird.
Bei der Erfindung ist, betreffend eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der ein Paar lichtdurchlässiger Substrate, die bandförmige, transparente Elektroden bilden, so einander gegenüberstehend ausgebildet sind, dass die bandförmigen, transparenten Elektroden einander rechtwinklig kreuzen, der durch die Überkreuzung der einander gegenüberstehenden, bandförmigen, transparenten Elektroden gebildete Pixelbereich horizontal ausgerichtet, während der pixelfreie Bereich an zumindestens einem lichtdurchlässigen Substrat vertikal ausgerichtet ist. Daher kann, wenn Polarisatoren in Form gekreuzter Nicols auf der Oberfläche der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung angebracht werden, die Anzeige in den pixelfreien Bereichen auf ein gleichmsßig dunkles Betrachtungsgebiet eingestellt werden. Da die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine Anzeigecharakteristik mit hervorragendem Kontrast aufweist, ist die Anzeigequalität derselben verbessert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlicher, in denen:
Fig. 1 eine Schnittansicht ist, die eine Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 ist.
Fig. 3 eine Schnittansicht ist, die die Molekülausrichtung von Flüssigkristallmolekülen 17 eines in Fig. 2 dargestellten ersten pixelfreien Bereichs 16b zeigt.
Fig. 4 eine Schnittansicht ist, die die Molekülausrichtung von Flüssigkristallmolekülen 17 des in Fig. 2 dargestellten ersten pixelfreien Bereichs 16b zeigt.
Fig. 5 eine Schnittansicht ist, die die Molekülausrichtung von Flüssigkristallmolekülen 17 eines in Fig. 2 dargestellten zweiten pixeifreien Bereichs 16a zeigt.
Fig. 6 ist ein Prozessablaufdiagramm zum Erläutern des Behandlungsprozesses zum Herstellen von Isolierfilmen 7, 8 und Ausrichtungsfilmen 9, 10, 11, 12 auf Substraten 2, 3.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des in Fig. 6 dargestellten Behandlungsprozesses.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die bandförmige, transparente Elektroden 5, 6 zeigt, wie sie bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet sind.
Fig. 9 ist ein Diagramm zum Erläutern der Funktion ferroelektrischer Flüssigkristallmoleküle 37.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht, die eine herkömmliche Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21 zeigt.
Fig. 11 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 10 dargestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine einen ferroelektrischen Flüssigkristall 4 aufweisende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, und Fig. 2 ist eine Draufsicht, die die in Fig. 1 dargestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 zeigt. Auf aus Glas oder dergleichen bestehenden lichtdurchlässigen Substraten 2, 3 sind bandförmige, transparente Elektroden 5, 6 zum Erzeugen einer Matrixstruktur parallel zueinander über Zwischenräume 5a, 6a angeordnet, und ferner sind darauf Isolierfilme 7, 8 und erste Ausrichtungsfilme 9, 10 nahezu über die gesamte Oberfläche des Ausbildungsbereichs der Elektroden 5, 6 ausgebildet. Zweite Ausrichtungsfilme 11, 12 sind auf den Bereichen der Elektroden 5, 6 auf den ersten Ausrichtungsfilmen 9, 10 ausgebildet. Die ersten Ausrichtungsfilme 9, 10 sind vertikal ausgerichtet, während die zweiten Ausrichtungsfilme 11, 12 horizontal ausgerichtet sind. Durch Zusammenkleben der Substrate 2, 3 in einander gegenüberstehender Weise, mit dem ferroelektrischen Flüssigkristall 4 dazwischen, und in solcher Weise, dass die Elektroden 5, 6 einander rechtwinklig überkreuzen, wird die Flüssigkristall Anzeigevorrichtung 1 erhalten.
Auf diese Weise, sind, da die zweiten Ausrichtungsfilme 11, 12 in den Bereichen der Elektroden 5, 6 auf den ersten Ausrichtungsfilmen 9, 10 ausgebildet sind, die Bereiche der Elektroden 5, 6 horizontal ausgerichtet, während die Zwischenräume 5a, 6a zwischen den Elektroden 5, 6, auf denen keine zweiten Ausrichtungsfilme 11, 12 ausgebildet sind, vertikal ausgerichtet.
Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist der Schnittbereich der einander rechtwinklig kreuzenden Elektroden 5, 6 ein Pixelbereich 15, und bei mindestens einem der Substrate 2, 3 ist der Bereich der Zwischenräume 5a, 6a zwischen den Elektroden 5, 6 ein pixelfreier Bereich 16, in dem keine Anzeige erfolgt. Der pixelfreie Bereich 16 besteht aus einem ersten pixelfreien Bereich 16b aus den Zwischenräumen 5a, 6a der Elektroden 5, 6 auf beiden Substraten 2, 3, und einem zweiten pixelfreien Bereich 16a mit einem Zwischenraum 5a, 6a der Elektroden 5, 6 an einem der Substrate 2, 3.
Fig. 3 und Fig. 4 sind Schnittansichten, die die Molekülausrichtung von Flüssigkristallmolekülen 17 im ersten pixelfreien Bereich 16b, wie in Fig. 2 dargestellt, zeigen. Fig. 3 betrifft einen Fall, bei dem die Zellendicke W zum Aufnehmen des Flüssigkristalls 4 der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 größer als die Spiralganghöhe der ferroelektrischen Flüssigkristalle 4 ist, und Fig. 4 zeigt einen Fall, bei dem die Zellendicke W kleiner als die Spiralganghöhe der ferroelektrischen Flüssigkristalle 4 ist.
In Fig. 3 und Fig. 4 ist eine Schnittansicht des ersten pixelfreien Bereichs 16b dargestellt, bei dem es sich um den Bereich der Zwischenräume 5a, 6a der Elektroden 5, 6 der Substrate 2, 3 handelt, und im ersten pixelfreien Bereich 16b stehen die an beiden Substraten 2, 3 in vertikaler Richtung ausgerichteten ersten Ausrichtungsfilme 9, 10 in Kontakt mit den Flüssigkristallen 4. Daher ist im ersten pixelfreien Bereich 16b eine Schichtnormale 18 eine rechtwinklig zu den Substraten 2, 3 verlaufende Struktur. Die Flüssigkristallmoleküle 17 sind um einen Winkel Θ gegen die Schichtnormale 18 geneigt. Hinsichtlich der Flüssigkristall moleküle 17 sind kegelförmige Räume 19 dargestellt, in denen die Flüssigkristallmoleküle 17 die Ausrichtung innerhalb der Schicht der Flüssigkristalle 4 ändern können.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, zeigen die Flüssigkristallmoleküle 17 spiralförmige Molekülausrichtung, wenn die Zellendicke W größer als die Spiralganghöhe der Flüssigkristalle 4 ist. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, weisen die Flüssigkristallmoleküle 17 eine lockere, nicht spiralförmige Molekülausrichtung auf, wenn die Zellendicke W kleiner als die Spiralganghöhe ist.
Im allgemeinen muss, um im Pixelbereich 15 einen bistabilen Speichereffekt zu erzielen, die Zellendicke W kleiner als die Spiralganghöhe der Flüssigkristalle 4 eingestellt sein. Daher weisen die Flüssigkristallmoleküle 17 im ersten pixelfreien Bereich 16b eine lockere, nicht spiralförmige Molekülausrichtung auf, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.
Die in Fig. 4 dargestellten Flüssigkristallmoleküle 17 sind, wie oben angegeben, unter einem Winkel Θ in bezug auf die Schichtnormale 18 geneigt, jedoch ist der Winkel Θ meistens kleiner als 30º, und die Flüssigkristallmoleküle 17 stehen beinahe senkrecht auf den Substraten 2, 3, und durch ein Festhalten zwischen Polarisatoren 13, 14 in Form gekreuzter Nicols ist die Lichttransmission sehr gering und es wird ein nahezu vollständig dunkles Betrachtungsgebiet erhalten.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die die Molekülausrichtung der Flüssigkristallmoleküle 17 im in Fig. 2 dargestellten zweiten pixelfreien Bereich 16a zeigt. Im zweiten pixelfreien Bereich 16a weist eines der Substrate 2, 3 die Elektrode 5 oder 6 auf. In Fig. 5 ist, da auf dem Substrat 2 keine Elektrode 5 vorhanden ist, auf der Oberfläche des Substrats 2 der erste Ausrichtungsfilm 19 vertikal ausgerichtet, während auf dem Substrat 3 die Elektrode 6 vorhanden ist und demgemäß auf der Oberfläche des Substrats 3 ein zweiter Ausrichtungsfilm 12 vorhanden ist, der in horizontaler Richtung ausgerichtet ist. Daher sind, im zweiten pixelfreien Bereich 16a, die auf dem einen Substrat 3 horizontal ausgerichteten Flüssigkristallmoleküle 17 zum anderen Substrat 2 hin allmählich horizontal ausgerichtet, wodurch eine sogenannte Hybridausrichtung erzielt ist. Demgemäß ist die Anzeige in den meisten Fällen eine blaugetönte graue Farbe. Dasselbe gilt, wenn der zweite Ausrichtungsfilm 11 auf dem Substrat 2 vorhanden ist und der erste Ausrichtungsfilm 10 auf dem Substrat 3 vorhanden ist.
Fig. 6 ist ein Prozessablaufdiagramm zum Erläutern des Behandlungsprozesses zum Verleihen, in der in Fig. 1 dargestellten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1, horizontaler Ausrichtung hinsichtlich des Bereichs der Elektroden 5, 6 der lichtdurchlässigen Substrate 2, 3, und zum Verleihen vertikaler Ausrichtung hinsichtlich der Zwischenräume 5a, 6a der Elektroden 5, 6, und Fig. 7 ist eine Schnittansicht zum Erläutern des in Fig. 6 dargestellten Behandlungsprozesses. In einem Schritt sl in Fig. 1 werden, wie es in Fig. 7(1) dargestellt ist, viele bandförmige, transparente Elektroden 5, 6 zueinander parallel auf den lichtdurchlässigen Substraten 2, 3 hergestellt, und in einem Schritt s2 wird, wie es in Fig. 7(2) dargestellt ist, SiO&sub2; durch Sputtern aufgedampft und es werden Isolierfilme 7, 8 hergestellt. Die Isolierfilme 7, 8 sollen elektrischen Kontakt zwischen den Substraten 2, 3 verhindern, wenn die zwei Substrate miteinander verklebt werden.
In einem Schritt s3 werden Materialien für die Ausrichtungsfilme 9, 10, wie Polyimid, auf die Oberfläche der hergestellten Isolierfilme 7, 8 aufgetragen und es wird Vertikalausrichtung durch eine beliebige bekannte Maßnahme vorgenommen, um erste Ausrichtungsfilme 9, 10 herzustellen, die vertikale Ausrichtung aufweisen, wie es in Fig. 7(3) dargestellt ist. Hierbei kann die bekannte Maßnahme z.B. ein Verfahren zum Aufbringen einer ein Silan-Haftverbindungsmittel oder einen Chromkomplex enthaltenden Lösung auf Substrate oder zum Eintauchen der Substrate in eine Lösung sein, wobei dann ausgeheizt und getrocknet wird. Außer diesem Verfahren kann durch chemische Adsorption von Ausrichtungsmaterialien, CTAB (Cetyltrimethylammoniumbromid) oder Lecithin oder dergleichen, auf ähnliche Weise eine physikalische Adsorption erfolgen.
In einem Schritt s4 wird durch ein Druckverfahren Nylon 6 (Handelsbezeichnung von Toray; 1%-ige Methacresollösung) auf die Elektroden 5, 6 aufgetragen, und dieses wird erhitzt, um dadurch zweite Ausrichtungsfilme 11, 12 herzustellen, wie es in Fig. 7(4) dargestellt ist. Die zweiten Ausrichtungsfilme 11, 12 können aus beliebigen Materialien, wie Polyimiden und Polyvinylalkohol, bestehen, insoweit sie die Funktion einer Horizontalausrichtung für die Flüssigkristallmoleküle 17 aufweisen.
Die so hergestellten lichtdurchlässigen Substrate 2, 3 werden so gerieben, dass sie parallel oder antiparallel sind, und Zellen werden mit einer Zellendicke von z.B. 1,8 µm so hergestellt, dass die Elektroden 5, 6 einander überschneiden, um einen Matrixelektrodenaufbau zu erzielen, und ferroelektrische Flüssigkristalle 4 werden eingeführt und abgedichtet, und zwei Polarisatoren 13, 14 werden an der Aussenfläche angebracht, um die in Fig. 1 dargestellte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 herzustellen. Die Reibrichtung wird abhängig von der herzustellenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 ausgewählt.
Diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 verfügt im Pixelbereich 15 in Fig. 2 über einen günstigen bistabilen Speicherzustand, und im pixelfreien Bereich 16 in Fig. 2 kann, da die Molekülausrichtung im pixelfreien Bereich 16 gleichmäßig ist, ein gleichmäßiger leerer Raum erhalten werden, wodurch die Anzeigequalität verbessert ist. Bei der Horizontalausrichtungsbehandlung, beim Herstellen der zweiten Ausrichtungsfilme 11, 12, ist es, um die Wirkung der Honzontalausrichtung in den Zwischenräumen 5a, 6a der Elektroden 5, 6 nicht zu verlieren, erwünscht, die Reibstärke unter Verwendung eines Tuchs mit kurzen Haaren von 1 mm oder weniger so einzustellen, dass sich Horizontalausrichtung nur auf den Elektroden 5, 6 ergibt.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die die bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Elektroden 5, 6 zeigt. Dieselben Teile wie beim vorstehenden Ausführungsbeispiel sind mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auf den Elektroden 5, 6 ein undurchlässiger, leitender Film 20 mit geringem Widerstand in Kammform ausgebildet, der aus einem längeren Teil 20a, der auf den Enden der Elektroden 5, 6 entlang der Längsrichtung der bandförmigen Elektroden 5, 6 ausgebildet ist, und einem kurzen Teil 20b besteht, der rechtwinklig zur Längsrichtung der bandförmigen Elektroden 5, 6 ausgebildet ist. Der leitende Film 20 mit niedrigem Widerstand besteht z.B. aus Molybdän. Der kurze Teil 20b dieses leitenden Films 20 mit niedrigem Widerstand ist an einer Stelle ausgebildet, die den Zwischenräumen 5a, 6a der einander gegenüberstehenden Elektroden 5, 6 entspricht, wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 hergestellt ist.
Nach dem Herstellen des leitenden Films 20 mit niedrigem Widerstand auf den Elektroden 5, 6 werden, wie beim vorigen Ausführungsbeispiel, Isolierfilme 7, 8 und erste und zweite Ausrichtungsfilme 9, 10, 11, 12 hergestellt, und die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 wird so hergestellt, dass der kurze Teil 20b des auf den Elektroden 5, 6 hergestellten leitenden Films 20 mit niedrigem Widerstand auf den Zwischenräumen 6a, 5a der einander gegenüberstehenden Elektroden 6, 5 liegt.
Beim vorigen Ausführungsbeispiel zeigte der zweite pixelfreie Bereich 16a ein bläulich-graues Anzeigebild, während bei diesem Ausführungsbeispiel an der dem zweiten pixelfreien Bereich 16a entsprechenden Position der undurchlässige, kurze Teil 20b auf einer der Elektroden 5, 6 ausgebildet ist und das Licht vollständig abgeschirmt wird, und darüber hinaus wird, da der erste pixelfreie Bereich 16b vertikal ausgerichtet ist, wie beim vorigen Ausführungsbeispiel, im Vergleich zum pixelfreien Bereich 16 beim vorigen Ausführungsbeispiel, ein gleichmäßig leerer Raum mit besserem dunklen Betrachtungsgebiet erhalten, so dass die Anzeigequalität weiter verbessert sein kann.
Bei der bekannten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21 unter Verwendung des ferroelektrischen Flüssigkristalls 24 existieren Schwierigkeiten auch hinsichtlich einer Ungleichmäßigkeit der Anzeigecharakteristik beim Anlegen einer ungleichmäßigen Spannung und wegen einer Umkehrung des Speicherungszustands im Pixelbereich 35.
Hinsichtlich des ersteren Problems gilt, dass dann, wenn der elektrische Widerstand der transparenten Elektroden 25, 26 groß ist, die von einem Ende der transparenten Elektroden 25, 26 her angelegte Spannung am anderen Ende der transparenten Elektroden 25, 26 stark geschwächt ist, weswegen die an die Schicht von Flüssigkristallen 24 angelegte Spannung ungleichmäßig ist, wodurch die Anzeigecharakteristik der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 21 ungleichmäßig wird. Bisher wurde als Überwindungsmaßnahme ein leitender Film aus Metall oder dergleichen mit geringem Widerstand, der geringeren elektrischen Widerstand als die transparenten Elektroden 25, 26 aufweist, dicht entlang der Längsrichtung des transparenten Substrats 25, 26 verlegt, um den elektrischen Widerstand der transparenten Elektroden 25, 26 zu verringern, was neben anderen Methoden verwendet wurde.
Das letztere Problem ist ein Effekt des Zurückkehrens in den Zustand von Fig. 9(4), ohne Aufrechterhalten des Zustands von Fig. 9(2), wenn das elektrische Feld nach dem Umschalten weggenommen wird, wie in Fig. 9(2), durch Anlegen des elektrischen Felds im Zustand gemäß Fig. 9(4). Es wurde erklärt, dass dieser Effekt durch ein umgekehrtes elektrisches Feld hervorgerufen wird, das durch spontane Polarisation der ferroelektrischen Flüssigkristalle 24 hervorgerufen wird (Yoshida et al, Vorabveröffentlichung für 13th Discussion on Liquid Crystals 2Z15, 1987), jedoch haben weitere Untersuchungen gezeigt, dass die Wahrscheinlichkeit besteht, dass eine derartige Umkehrung des Speicherzustands vom Kantenbereich der transparenten Elektroden 25, 26 herrührt (Japanische Patentoffenlegung Hei 1-179915), und es wird berichtet, dass es als Verhinderungsmaßnahme gegen eine derartige Umkehrung wirkungsvoll ist, eine Metallverdrahtung mit niedrigem Widerstand zu verwenden, die auf die transparenten Elektroden 25, 26 aufgebracht wird (Japanische Patentoffenlegungen Hei 1-179915, Hei 1-280724, Hei 2-63019 usw.).
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der pixelfreie Bereich 16 ein gleichmäßig dunkles Betrachtungsgebiet, und die angelegte Spannung ist nicht abgeschwächt, und der Speicherzustand im Pixelbereich 15 kehrt sich nicht um, so dass auf dem gesamten Schirm eine günstige Charakteristik erzielt wird, was die Anzeigequalität der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 1 verbessert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist Molybdän als undurchlässiger, leitender Film 20 von niedrigem Widerstand verwendet, jedoch werden dieselben Wirkungen unter Verwendung von Aluminium, Titan, Tantal oder dergleichen anstelle von Molybdän erzielt.
Die Erfindung kann auf andere spezielle Formen realisiert werden, ohne von ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsbeispiele sollen daher in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als beschränkend angesehen werden, da der Schutzumfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche statt durch die vorstehende Beschreibung angegeben ist, weswegen alle Änderungen, die in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, al von diesem umfasst betrachtet werden sollen.

Claims

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (1) mit:

- einem Paar transparenter Substrate (2, 3);

- einer Vielzahl transparenter, bandförmiger Elektroden (5), die auf einem Substrat (2) unter Einhaltung eines Zwischenraums (5a) zwischen jedem Paar benachbarter Elektroden angeordnet sind;

- einer Vielzahl transparenter, bandförmiger Elektroden (6), die auf dem anderen Substrat (3) unter Einhaltung eines Zwischenraums (6a) zwischen jedem Paar benachbarter Elektroden angeordnet sind, wobei die Elektroden auf dem einen Substrat die Elektroden auf dem anderen Substrat überkreuzen;

- ersten Ausrichtungsfilmen (9, 10), die auf den Substraten (2, 3) angebracht sind; und

- einem ferroelektrischen Flüssigkristall (4), der zwischen den Substraten angebracht ist;

dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Ausrichtungsfilme (9, 10) über den Zwischenräumen (5a, 6a) zwischen benachbarten Elektroden (5, 6) angeordnet sind und sie Flüssigkristallmoleküle (17) so ausrichten, dass sie rechtwinklig zu den Substraten stehen; und dass die Vorrichtung ferner zweite Ausrichtungsfilme (11, 12) aufweist, die über den Elektroden (5, 6) angebracht sind, wobei diese zweiten Ausrichtungsfilme (11, 12) die Flüssigkristallmoleküle (17) so aus richten, dass sie parallel zu den Substraten verlaufen.

2. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die ersten Ausrichtungsfilme (9, 10) auf im wesentlichen der gesamten Fläche der Substrate (2, 3) ausgebildet sind und die zweiten Ausrichtungsfilme (11, 12) im Bereich der bandförmigen, transparenten Elektroden (5, 6) auf den ersten Ausrichtungsfilmen (9, 10) ausgebildet sind.

3. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung (21) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der ein leitender Film (20) mit niedrigem Widerstand an einem Querende der bandförmigen, transparenten Elektroden (5, 6) ausgebildet ist, und er aus einem langen Teil (20a), der entlang der Längsrichtung der bandförmigen, transparenten Elektroden (5, 6) des einen Substrats ausgebildet ist, und einem kurzen Teil (20b) besteht, der an den den Zwischenräumen (5a, 6a) der bandförmigen, transparenten Elektroden (5, 6) des gegenüberstehenden Substrats entsprechenden Positionen rechtwinklig zum langen Teil (20a) ausgebildet ist.