NL9400719A - Vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting en werkwijze voor het vervaardigen van dezezelfde. - Google Patents

Description

VLOEIBAAR-KRISTAIAFBEELDINGSINRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN DEZEZELFDE

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING VAKGEBIED VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting en een werkwijze voor het vervaardigen van dezezelfde. In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een vloeibaar-kristal-afbeeldingsinrichting met breed-beeldhoekkarakteristieken en op een werkwijze van vervaardiging van dezezelfde.

BESCHRIJVING VAN DE VERWANTE TECHNIEK

Voor een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting is er gebruik gemaakt van verschillende afbeeldingsmodi. Bijvoorbeeld zijn er als vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichtingen die gebruik maken van een electro-optisch effect, vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichtingen met verdraaid nematische kristallen (TN) en met bovennormaal verdraaid nematische kristallen (STN), welke toepassing in de praktijk kennen; en een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting die gebruik maakt van een ferro-electrisch vloeibaar kristal. Deze inrichtingen vereisen een polarisator- en justeringsbewerking. Daarnaast zijn er vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichtingen die gebruik maken van een dynamisch verstrooiings-(DS-)effect of een faseveranderings-(PC-)effect. Deze inrichtingen benutten de lichtverstrooiing veroorzaakt door het vloeibare kristal en vereisen geen polarisatoren.

In recente jaren is er een polymeer-gedispergeerd-vloeibaar-kristal-(PDLC-)modus voorgesteld. In deze modus zijn een polarisator- en justeringsbewerking niet vereist, en wordt er met benutting van de birefringentie van het vloeibare kristal electronisch geschakeld tussen transparente en niet-doorlatende toestanden. Het basisbeginsel van de PDLC-modus is als volgt: het PDLC heeft een structuur waarin vloeibaar-kristalfasen in een polymeermatrix gedispergeerd zijn. Materialen voor het vloeibare kristal en het polymeer worden gekozen zodat de refractie-index van het vloeibare kristal voor gewoon licht identiek is met de refractie-index van de polymeermatrix. Wanneer er spanning op de polymeermatrix wordt aangelegd, dan zijn de vloeibaar-kristalmoleculen georiënteerd om een transparente toestand af te beelden; wanneer er geen spanning wordt aangelegd op het PDLC, dan is de oriëntatie van de vloeibaar-kristalmoleculen verstoord, zodat het licht dat op het PDLC invalt verstrooid wordt om een niet-doorlatende toestand af te beelden.

Bekend zijn verschillende werkwijzen van vervaardiging van het PDLC. In het Japanse octrooischrift nr. 58-501631 wordt openbaargemaakt de inkapseling van vloeibaar kristal in een polymeer; in het Japanse octrooischrift nr. 61-502128 wordt openbaargemaakt dat vloeibaar kristal met met licht of warmte uit te harden hars wordt gemengd, en dat het hars wordt uitgehard om daarbij het vloeibaar kristal van fase te scheiden ter vorming van druppeltjes van vloeibaar kristal in het hars; en in het Japanse octrooischrift (TiL) nr. 59-226322 wordt openbaargemaakt dat een mengsel omvattende een polymeer, vloeibaar kristal, en een oplosmiddel voor het oplossen van het polymeer en het vloeibare kristal wordt bereid, en wordt het oplosmiddel verwijderd om daarbij een fasescheiding van het polymeer en het vloeibare kristal te bewerkstel1igen.

Ook voorgesteld is een vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richting die een afbeelding in niet-verstrooiende modus toont en gebruik maakt van het PDLC en een polarisator. In het Japanse octrooischrift (TiL) nr. 5?-27242 wordt openbaar gemaakt een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting: een mengsel van vloeibaar kristal en met licht uit te harden hars wordt bestraald met ultravioletlicht om het vloeibaar kristal en het polymeer van fase te doen scheiden, om daarbij een polymeer-netwerkstructuur in een vloeibaar-kristallaag (dat wil zeggen; een random matrix waarin er gebieden van vloeibaar kristal opgesteld zijn in een matrix in het polymeerma-teriaal) te vormen. Volgens deze werkwijze wordt het poly-meernetwerk ook gevormd in beeldelementen, zodat de doorlaatbaarheid en het contrast laag zijn.

In de Japanse octrooi-aanvrage nr. 57-30996 hebben de uitvinders van de onderhavige aanvrage het voorstel gedaan van een werkwijze van vervaardiging van een polymeer-gedis-pergeerd-vloeibaar-kristal-afbeeldingsinrichting als die welke hieronder zal worden beschreven.

Volgens deze werkwijze wordt een mengsel van een vloei-baar-kristalmateriaal, met licht uit te harden hars, en een foto-initiator ingespoten tussen substraten die tegnover elkaar liggen. Er wordt een lichtmasker geplaatst teneinde gedeelten van beeldelementen af te dekken. Onder deze omstandigheden wordt de cel bestraald met ultravioletlicht. Als gevolg hiervan worden in de gedeelten met beeldelementen vloeibaar-kristalgebieden gevormd en wordt in de andere gebieden polymeer gevormd. In tegenstelling tot de werkwijze openbaar gemaakt in het Japanse octrooischrift (TiL) nr. 5?-27242 is er geen vermindering in de contrastkarakteris-tiek, aangezien er geen polymeernetwerk wordt gevormd in de gedeelten met beeldelementen. Daar komt bij dat de beeld-hoekkarakteristieken van de vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richting aanmerkelijk verbeterd kunnen worden door het radiaal dan wel op random wijze rangschikken van de vloei-baar-kristaldomeinen in de vloeibaar-kristalgebieden.

Echter, de hiervoren genoemde werkwijze kent een nadeel daarin dat een te vervaardigen vloeibaar-kristalafbeeldings-inrichting een onvoldoende contrastkarakteristiek heeft.

Ten eerste zal een gemeenschappelijk probleem in een werkwijze van vervaardiging van een actieve-matrixtype en een eenvoudige-matrixtype vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richtingen worden besproken. Tijdens de bestraling met licht valt ongewenste licht in op de beeldelementen om een ongewenst, uitgehard polymeer in de beeldelementen te vormen; bijgevolg heeft de verkregen vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richting een lage contrastkarakteristiek. De vorming van ongewenst, uitgehard polymeer in de beeldelementen wordt veroorzaakt door het lichtmasker dat niet met een toepasselijke vorm en afmeting is ontworpen en door de lage nauwkeurigheid van opstelling tussen het lichtmasker en de vloei-baar-kristalcel. Alternerend speelt diffractie van licht een rol in de vorming van het ongewenste, uitgeharde polymeer in de de beeldelementen. Meer in het bijzonder is er een ruimte (overeenkomend met de dikte van een transparent substraat) tussen een lichtmasker of een licht-afschermingsorgaan dat op het masker is gevormd en een aan bestraling met licht te onderwerpen mengsel. Aldus, als het patroon van het lichtmasker of het licht-afschermend orgaan klein is, dan wordt het licht —dat op het mengsel van vloeibaar kristal en een met licht uit te harden polymeer welk tussen tegenover elkaar liggende substraten zijn opgesteld, moet worden bestraald ter vervaardiging van het PDLC— gediffracteerd om in de beeldelementen te vallen. Als gevolg daarvan wordt het uitgeharde polymeer gevormd in de beeldelementen.

Bovendien, wanneer de hiervoren genoemde vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting wordt vervaardigd met benutting van een substraat waarop een actief element, zoals een TFT, is gevormd, dan wordt ultravioletlicht rechtstreeks op het actieve element gestraald waardoor verslechtering van de electronische karakteristieken van het actieve element optreedt. Bijgevolg verslechtert de contrastkarakteristiek van vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting van deze uitvinding behelst de volgende stappen: het hechten van een eerste substraat, dat een tegen-electrode heeft, aan een tweede substraat dat een veelheid aan beeldelement-electroden voorzien in een matrix en actieve elementen voorzien ten behoeve van de respectieve beeldelement-electroden heeft, zodat er een voorafbepaalde spleet wordt bewaard tussen de tegenelectrode en de beeldelement-electroden ; het inspuiten van een mengsel, dat vloeibaar kristal en onder invloed van licht uit te harden hars bevat, in de spleet; en het stralen van licht op het mengsel met de beeldelement-electroden en de niet te belichten gebieden van actieve elementen, om daarbij een vloeibaar-kristallaag te vormen die bestaat uit vloeibaar-kristalgebieden omgeven door polymeerwanden in de respectieve beeldelement-electroden.

In één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt de vloeibaar-kristallaag gevormd door het plaatsen van een lichtmasker ter vervaardiging van de beeldelementen en de niet te belichten gebieden van actieve elementen aan een zijde van één van de eerste en tweede substraten en het bestralen van het mengsel met licht via het lichtmasker.

In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding heeft één van de eerste en tweede substraten een eerste licht-afschermingslaag die de niet te belichten gebieden van actieve elementen en de wèl te belichten gebieden van beeldelement-electroden vormt. De hiervoren genoemde werkwijze omvat de stappen van: het vormen van een tweede licht-afschermingslaag op het andere substraat dat geen eerste licht-afschermingslaag heeft, waarbij de tweede licht-afschermingslaag de niet te belichten gebieden van beeldelement-electroden vormt; en het bestralen van het mengsel met licht via de tweede licht-afschermingslaag.

In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt de tweede licht-afschermingslaag met behulp van een fotolithografische werkwijze gevormd op het andere substraat dat geen eerste licht-afschermingslaag heeft, met benutting van de eerste licht-afschermingslaag als masker, waarbij de tweede licht-afschermingslaag de niet te belichten gebieden van beeldelement-electroden vormt.

In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is de eerste licht-afschermingslaag een zwarte masker dat op het eerste substraat is gevormd, waarbij het zwarte masker licht-doorlatende gedeelten heeft welke overeenkomen met de beeldelement-electroden.

In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding heeft het tweede substraat een licht-afschermingslaag die de niet te belichten gebieden van actieve elementen vormt, en wordt de vloeibaar-kristallaag gevormd door het plaatsen van een lichtmasker, dat de niet te belichten gebieden van beeldelement-electroden vormt, op een zijde van het substraat dat de licht-afschermingslaag heeft, en het bestralen van het mengsel via het lichtmasker.

In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt de licht-afschermingslaag voorzien tussen het tweede substraat en de actieve elementen.

In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding heeft het eerste substraat een licht-afschermingslaag die de niet te belichten gebieden van actieve elementen, en gedeelten die de beeldelementen anders dan die van de te belichten gebieden van actieve elementen bevatten, vormt, en wordt de vloeibaar-kristallaag gevormd door het plaatsen van een lichtmasker, dat de niet te belichten gebieden van beeldelement-electroden vormt, op een zijde van het eerste substraat, en het bestralen van het mengsel met licht via het lichtmasker.

In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding behelst de hiervoren genoemde werkwijze verder de stappen van: het vormen van merktekens op het lichtmasker en het substraat ter justering van het lichtmasker met het substraat ; en het justeren van het lichtmasker met het substraat met gebruikmaking van de merktekens.

In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding hebben de merktekens die op het lichtmasker zijn gevormd en de merktekens die op het substraat zijn gevormd, geen ruimte er tussen wanneer het lichtmasker met het substraat is gejusteerd.

Volgens een ander aspect van de onderhavige uitvinding behelst de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting van deze uitvinding: een eerste substraat dat een tegenelectrode heeft; een tweede substraat dat een veelheid aan beeldelement-electroden voorzien in een matrix en actieve elementen voorzien ten behoeve van de respectieve beeldelement-electroden heeft; en een vloeibaar-kristallaag ingelegd tussen de tegenelectrode en de beeldelement-electroden, waarbij de vloeibaar-kristallaag vloeibaar-kristalgebieden omvat die zijn omgeven door polymeerwanden in de respectieve beeldelement-electroden, waarin een licht-afschermingslaag, die de niet te belichten gebieden van actieve elementen vormt, voorzien is tussen het tweede substraat en de actieve elementen .

Alternerend behelst de vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richting van deze uitvinding een paar zich tegenover elkaar bevindende substraten en een vloeibaar-kristallaag die tussen het tweetal substraten is ingelegd, waarbij electro-den die aan iedere van de vloeibaar-kristallaagzijden van het paar substraten zijn voorzien, een veelheid aan beeldelementen, opgesteld in een matrix, vormen waarbij de vloeibaar-kristallaag gevormd is door het stralen van licht vanaf een zijde van één van de substraten op het mengsel dat vloeibaar kristal en onder invloed van licht uit te harden hars bevat, waarbij de vloeibaar-kristallaag vloeibaar-kristalgebieden, omgeven door polymeerwanden, in de respectieve beeldelementen omvat, waarin een parameter a —voorgesteld met de navolgende formule, met gebruikmaking van de minimumwaarde d van de afstanden tussen de beeldelementen en de breedtes van de beeldelementen, een dikte z van het substraat aan een zijde van de lichtstraling, en een voorafbepaalde golflengte λ van het licht in het substraat— tenminste 1 bedraagt:

In één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding behelst één van het paar substraten verder actieve elementen in de respectieve beeldelementen.

In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding bedraagt de golflengte λ van het licht in het substraat 0,24 μια.

De werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting van deze uitvinding behelst de stappen van: het hechten van een paar substraten, die electroden hebben, aan elkaar zodat de electroden aan één van de substraten zich op een voorafbepaalde afstand tegenover de electroden van het andere substraat bevinden, om daarbij een cel te vervaardigen waarin de electroden een veelheid aan beeldelementen opgesteld in een matrix vormen; het inspuiten van een mengsel, dat vloeibaar kristal en onder invloed van licht uit te harden hars bevat, in de spleet; het stralen van licht, dat gebieden met een hoge intensiteit en gebieden met een lage intensiteit heeft, op het mengsel, om daarbij een vloeibaar-kristallaag te vormen die vloeibaar-kristalgebieden omgeven door polymeerwanden omvat; waarin een parameter a —voorgesteld met de navolgende formule, met gebruikmaking van de minimumwaarde d van de afstanden tussen de gebieden met lage intensiteit en de breedtes van de gebieden met lage intensiteit, een dikte z van het substraat aan een zijde van de lichtstraling, en een golflengte λ van het licht in het substraat— tenminste 1 bedraagt:

In één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt de vloeibaar-kristallaag gevormd door het stralen van licht op het mengsel met gebruikmaking van een lichtmasker dat licht-afschermingsgedeelten en licht-doorlatende gedeelten heeft, en bedraagt de golflengte λ van het licht in het substraat 0,24 /m.

Aldus voorziet de hierin beschreven uitvinding in het voordeel van verschaffing van een vloeibaar-kristalafbeel-dingsinrichting die een uitstekende contrastkarakteristiek heeft en in een werkwijze voor het vervaardigen van deze-zelfde.

Met het lezen en volgen van de navolgende gedetailleerde beschrijving onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen zullen deze en andere voordelen van de onderhavige uitvinding duidelijk worden aan de vakman.

KORTE OMSCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Figuur 1 is een aanzicht dat een gedeelte van een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting, die in Voorbeeld 1 is vervaardigd, toont tezamen met een lichtmasker dat is gebruikt .

Figuren 2(a) tot en met 2(e) tonen de electro-optische karakteristieken van de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrich-ting die in Voorbeeld 1 is vervaardigd; Figuur 2(f) toont de richtingen waarin de electro-optische karakteristieken zijn gemeten.

Figuur 3 is een aanzicht dat een gedeelte van een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting, die in Vergelij-kingsvoorbeeld 1 is vervaardigd, toont tezamen met een lichtmasker dat is gebruikt.

Figuur 4 toont de electro-optische karakteristiek van de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting die in Vergelijkingsvoorbeeld 1 is vervaardigd.

Figuren 5(a) tot en met 5(e) tonen de electro-optische karakteristieken van de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrich-ting die in Vergelijkingsvoorbeeld 2 is vervaardigd; Figuur 5(f) toont de richtingen waarin de electro-optische karakteristieken zijn gemeten.

Figuur 6 is een aanzicht van de doorsnede dat een TFT-gedeelte toont van een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrich-ting die in Voorbeeld 2 is vervaardigd.

Figuur 7 is een schematisch aanzicht dat het beeldele-ment-gedeelte toont van de vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richting die in Voorbeeld 2 is vervaardigd.

Figuur 8 is een aanzicht van de doorsnede van een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting die in Voorbeeld 3 is vervaardigd.

Figuur 9 is een planaanzicht van een zwarte masker dat voorzien is op de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting welke in Voorbeeld 3 is vervaardigd.

Figuur 10 is een planaanzicht dat een voorbeeld toont van een lichtmasker welk in Voorbeeld 3 is gebruikt.

Figuur 11 is een planaanzicht dat een ander voorbeeld toont van een lichtmasker welk in Voorbeeld 3 is gebruikt.

Figuur 12 is een planaanzicht van een lichtmasker welk in Vergelijkingsvoorbeeld 3 is gebruikt.

Figuur 13 is een planaanzicht dat een toestand toont waarin vloeibaar-kristalgebieden en polymeerwanden zijn gevormd in een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting die in Vergelijkingsvoorbeeld is vervaardigd.

Figuur 14 is een aanzicht van de doorsnede van een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting die in Voorbeeld 4 is vervaardigd.

Figuur 15(a) toont de plaatsen van de merktekens op een substraat van de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting die in Voorbeeld 4 is vervaardigd; Figuur 15(b) is een detai-laanzicht van het merkteken.

Figuur 16(a) toont de posities van merktekens op een lichtmasker dat is gebruikt voor het vervaardigen van de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting van Voorbeeld 4; Figuur 16(b) is een detailaanzicht van het merkteken; Figuur 16(c) toont het verband tussen de plaatsen van een beeldele-mentgebied en een licht-afschermingsgedeelte van het lichtmasker.

Figuur 17 is een planaanzicht dat een afdichtingspa-troon toont dat gebruikt is in een geval waarin een veelheid van cellen in één keer vervaardigd wordt.

Figuur 18 is een aanzicht van een lichtmasker dat gebruikt is in de stap van vervaardiging van een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting van Voorbeeld 6.

Figuur 19 is een aanzicht van de doorsnede van de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting van Voorbeeld 6.

Figuur 20 is een grafiek die het verschil tussen Voorbeelden 6, 7 en 8 en Vergelijkingsvoorbeeld 5 afbeeldt.

Figuur 21 is een planaanzicht van een beeldelement van Voorbeeld 6.

Figuur 22 is een planaanzicht van een beeldelement van Voorbeeld 7.

Figuur 23 is een planaanzicht van een beeldelement van Voorbeeld 8.

Figuur 24 is een planaanzicht van een beeldelement van Vergelijkingsvoorbeeld 5.

Figuur 25 is een planaanzicht van een beeldelement van Voorbeeld 9.

Figuur 26 is een planaanzicht van een lichtmasker van Voorbeeld 9.

Figuur 27 is een planaanzicht van een beeldelement van Voorbeeld 9.

Figuur 28 is een planaanzicht van een beeldelement van Vergelijkingsvoorbeeld 6.

BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGSVORMEN

Hiernavolgend wordt de onderhavige uitvinding beschreven door middel van toelichtingsvoorbeelden onder verwijzing naar de tekeningen.

Voorbeeld 1

Eerst werd -als tegenelectrode- transparent indium-tinoxide (ITO) gevormd tot een dikte van 500 A op een glassubstraat met een dikte van 1,1 mm, om daarbij een tegensub-straat voor een 4n-afbeeldingsorgaan te verkrijgen. Zoals getoond in figuur 1 werden afzonderlijk een bron-hoofdlijn 3 (signaallijn), een poort-hoofdlijn 4 (aftastingslijn), een beeldelement-electrode 1, en een dunne-filmtransistor (TFT) 2, die functioneerde als actief element aangesloten op de bron-hoofdlijn 3, de poort-hoofdlijn 4, en de beeldelement-electrode 1, gevormd op een ander glassubstraat dat een voorafbepaalde dikte had, om daarbij een TFT-substraat voor een afbeeldingsorgaan te verkrijgen. Ook een tegensubstraat en een TFT-substraat die reeds voor een 4"-afbeeldingsorgaan zijn vervaardigd, kunnen worden gebruikt.

Het tegensubstraat en het TFT-substraat werden aan elkaar gehecht zonder een justeringsfilm te vormen. Afstandhouders met een diameter van 5,5 μιη werden opgesteld tussen het gehechte tegensubstraat en het TFT-substraat teneinde een voorafbepaalde celdikte te handhaven. In dit geval wordt een beeldelement door de beeldelement-electrode 1 gedefinieerd aangezien een licht-afschermingslaag zoals een zwarte masker niet in de cel aanwezig is.

Zoals getoond in figuur 1 werd een lichtmasker 5 op de tegensubstraat-zijde geplaatst teneinde de beeldelement-electrode 1 en de TFT 2 af te dekken. Het lichtmasker 5 heeft een gat 5b in de nabijheid van het middelpunt van zijn licht-afschermingsgedeelte 5a dat met een gearceerd gedeelte is aangegeven. Alle soorten materialen, met inbegrip van metalen zoals raolybdeen en aluminium, die in staat zijn om ultraviolette straling niet door te laten zijn geschikt voor het lichtmasker 5. Dezelfde materialen kunnen worden toegepast ten aanzien van de respectieve andere voorbeelden.

Vervolgens werden 0,1 g R-684 (vervaardigd door Nippon Kayaku Co., Ltd.); 0,05 g styreen; 0,75 g isobornylmethacry-laat; 0,10 g perfluoroctylmethacrylaat; en 4 g vloeibaar-kristalmateriaal ZLI-4792 met 0,3% chiraal dopemiddel S-811 (vervaardigd door Merck & Co., Ine.) toegevoegd, en werd 0,0025 g foto-initiator Irugacure 651 (vervaardigd door Ciba-Geigy Corporation) gemengd. Het aldus verkregen mengsel werd ingespoten in de cel onder vacuüm bij 40°C.

De resultante cel werd uitgehard onder een hoge-druks-kwiklamp die evenwijdige UV-stralenbundels met een intensiteit van 10 mW/cm2 uitzond. Onder de omstandigheid dat het mengsel op 40°C werd gehouden werden de UV-stralen via het lichtmasker 5 vanaf de tegensubstraat-zijde gestraald op de cel. De bestraling werd uitgevoerd in 20 cycli, waarbij elke cyclus bestraling gedurende 1 seconde en niet-bestraling gedurende 30 seconden omvatte. Na 20 cycli werd de UV-stra-ling 10 minuten lang ononderbroken op de cel gestraald. Het lichtmasker 5 werd verwijderd en de UV-straling werd gedurende nog 10 minuten ononderbroken gestraald, om daarbij het hars in het mengsel uit te harden. Bijgevolg werd een vloei-baar-kristallaag, waarin vloeibaar-kristalgebieden omgeven waren door polymeerwanden, gevormd in de cel. Elk vloei-baar-kristalgebied omvatte radiaal opgestelde vloeibaar-kristaldomeinen.

Aan weerskanten van de aldus vervaardigde cel werden twee polarisatoren bevestigd, zodanig dat deze zich loodrecht op elkaar bevonden. Aldus werd een vloeibaar-krista-lafbeeldingsinrichting vervaardigd.

Figuren 2(a) tot en met 2(e) tonen electro-optische karakteristieken van de inrichting, dat wil zeggen: de verandering in de doorlaatbaarheid (voorgesteld langs de y-as) ten opzichte van de aangelegde spanning (voorgesteld langs de x-as). Figuur 2(f) toont de respectieve richtingen waarin de electro-optische karakteristieken zijn gemeten. Figuur 2(a) toont een electro-optische karakteristiek gemeten in een verticale richting a Van de cel; figuur 2(b) toont een electro-optische karakteristiek die gemeten is onder een hoek van 40° naar een richting b van de richting a, en de richting b staat onder een hoek van 45° ten opzichte van de polarisatie-as van de bovenste polarisator; figuur 2(c) toont een electro-optische karakteristiek die gemeten is in een richting welke onder een hoek van 40° staat naar een richting c van de richting a, en de richting c staat onder een hoek van 45° ten opzichte van de polarisatie-as van de bovenste polarisator; figuur 2(d) toont een electro-optische karakteristiek die gemeten is onder een hoek van 40° naar een richting d van de richting a, en de richting d staat onder een hoek van 45° ten opzichte van de polarisatie-as van de bovenste polarisator; en figuur 2(e) toont een electro-optische karakteristiek die gemeten is in een richting welke onder een hoek van 40° staat naar een richting e van de richting a, en de richting e staat onder een hoek van 45° ten opzichte van de polarisatie-as van de bovenste polarisator. De richtingen b, c, d en e staan onderling onder hoeken van 90°.

Zoals op te maken is uit figuren 2(a) tot en met 2(e) heeft de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting van de onderhavige uitvinding in vergelijking met de conventionele TN-vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting verbeterde beeld-hoekkarakteristieken waarin er geen wit-zwartomkeringsver-schijnsel wordt veroorzaakt en de relatie tussen aangelegde spanning en doorlaatbaarheid nauwelijks wordt gewijzigd.

Veraeliikinqsvoorbeeld 1

Als vergelijkingsvoorbeeld werd een vloeibaar-krista-lafbeeldingsinrichting vervaardigd.

Eerst werd hetzelfde mengsel als dat welk in Voorbeeld 1 was gebruikt, in een vacuüm ingespoten in een TFT-cel die identiek was aan die van Voorbeeld 1.

Zoals getoond in figuur 3 werd er een lichtmasker 25 op de tegensubstraat-zijde geplaatst teneinde slechts de beeld-element-electrode 1 af te dekken. Het lichtmasker 25 heeft een gat 25b in de nabijheid van het middelpunt van zijn licht-afschermingsgedeelte 25a dat met een gearceerd gedeelte is aangegeven. De UV-straling werd op de cel gestraald op dezelfde wijze als in Voorbeeld 1. In dit geval werd ook de TFT 2 belicht met de UV-straling.

Aan weerskanten van de aldus vervaardigde cel werden twee polarisatoren bevestigd, zodanig dat de polarisatie-richtingen van de polarisatoren zich loodrecht op elkaar bevonden. Aldus werd een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrich-ting vervaardigd.

Figuur 4 toont een electro-optische karakteristiek gemeten in een verticale richting van de cel, dat wil zeggen: de verandering in doorlaatbaarheid (voorgesteld langs de y-as) ten opzichte van de aangelegde spanning (voorgesteld langs de x-as) . Zoals op te maken is uit dit figuur wordt de kromme van de karakteristiek van aangelegde spanning versus doorlaatbaarheid met ongeveer 1 V verschoven naar de hoge-spanningzijde in vergelijking met de kromme van Voorbeeld 1. Bezichtiging van de cel onder een polarisatie-microscoop toonde aan dat de dafse-scheiding nagenoeg dezelfde was als die van Voorbeeld 1. Derhalve wordt aangenomen dat de TFT achteruitgaat met belichting door UV-stra-ling om deze verschuiving te veroorzaken.

Verqeliikinqsvoorbeeld 2

Als een ander vergelijkingsvoorbeeld werd een vloei-baar-kristalafbeeldingsinrichting vervaardigd.

Eerst werd polyimide respectievelijk op substraten spin-gecoat als justeringsfilms. De resultante substraten werden uitgehard. De justeringsfilms werden in dezelfde richting gewreven met een nylondoek. Deze substraten werden aan elkaar gehecht zodat de wrijfrichtingen zich loodrecht op elkaar bevonden, en de celdikte bedroeg 5,5 μιη.

Daarna werd vloeibaar-kristalmateriaal ZLI-4792 met 0,3% chiraal dopemiddel S-811 (vervaardigd door Merck & Co., Ine.) ingespoten in de aldus vervaardigde cel. Aan weerskanten van de cel werden polarisatoren bevestigd, zodanig dat de polarisatie-richtingen van de polarisatoren zich loodrecht op elkaar bevonden. Aldus werd een TN-vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting vervaardigd.

Figuren 5(a) tot en met 5(e) tonen electro-optische karakteristieken van de inrichting, dat wil zeggen: de veran- dering in de doorlaatbaarheid (voorgesteld langs de y-as) ten opzichte van de aangelegde spanning (voorgesteld langs de x-as). Figuur 5(f) toont de respectieve richtingen waarin de electro-optische karakteristieken zijn gemeten. Zoals op te maken is uit deze figuren heeft de vloeibaar-kristalaf-beeldingsinrichting van Vergelijkingsvoorbeeld 2 zwakke beeldkarakteristieken, zoals het omkeringsverschijnsel, de verhoging van de doorlaatbaarheid vanwege de verzadigings-spanning, en dergelijk.

Voorbeeld 2

Er volgt een beschrijving van een vloeibaar-kristalaf-beeldingsinrichting waarin een licht-afschermingslaag is gebruikt. In een cel is de licht-afschermingslaag gevormd teneinde een TFT-gedeelte af te dekken; er wordt voorkomen dat het TFT-gedeelte met UV-straling wordt belicht.

Eerst, zoals getoond in figuur 6, werd er voorzien in een Ta-film, die deels als poortelectrode 12 werkte, in een dikte van 3 000 A op een glassubstraat 11. Een isolatiefilm 13, gemaakt van Ta205, werd bovenop de Ta-film gevormd tot een dikte van 4000 A. Op de isolatiefilm 13 werd er een amorfe-siliciumlaag 14 gevormd. Beoogd werd dat de Ta-film de poortelectrode 12 en een poort-hoofdlijn vormt.

Daarna werd een isolatiefilm 15, dat -bijvoorbeeld— van Ta205 was gemaakt, gevormd op de amorfe-siliciumlaag 15. Een bronelectrode 16 en een aftapelectrode 17 werden gevormd teneinde de isolatiefilm 15 ten dele af te dekken. De bronelectrode 16, de aftapelectrode 17, en de poortelectrode 12 vormen een TFT 2. Een beeldelement-electrode 1 werd gevormd teneinde de aftapelectrode 17 ten dele te overlappen, om daarbij een TFT-substraat te verkrijgen.

Het aldus verkregen TFT-substraat en een reeds vervaardigd tegensubstraat, dat een tegenelectrode had, werden aan elkaar gehecht. Op het tegensubstraat was reeds een zwarte masker geplaatst om de gedeelten van het TFT-substraat anders dan de beeldelement-electroden af te dekken wanneer het TFT-substraat en het tegensubstraat aan elkaar zijn gehecht.

Vervolgens werd hetzelfde mengsel als dat welk in Voorbeeld 1 was gebruikt, onder vacuüm ingespoten tussen de substraten. Het lichtmasker 25, afgebeeld in figuur 3, werd bevestigd aan de TFT-substraatzijde van de cel teneinde de beeldelement-electrode 1 af te dekken. Vanaf de TFT-substraatzijde werd UV-straling op de cel gestraald op dezelfde wijze als in Voorbeeld 1. De bestralingsomstandigheden waren dezelfde als die van Voorbeeld 1. In dit geval werken de poortelectrode 12 en en de isolatiefilm 13 als een licht-afschermingslaag om te voorkomen dat het gedeelte van de TFT 2 met UV-straling wordt belicht. Als materiaal voor de isolatiefilm 13 worden bij voorkeur doorlatende, anorganische stoffen zoals Ta205, SiOx en SiNx gebruikt. De vorm van de isolatiefilm 13 ter afdekking van het gedeelte van de TFT 2 is niet bepaaldelijk beperkt; het heeft de voorkeur dat de isolatiefilm 13 een zo minimaal mogelijke grootte heeft terwijl het gedeelte van de TFT 2 voldoende wordt afgedekt.

Figuur 7 is een schematisch aanzicht dat het resultaat toont van bezichtiging van de aldus vervaardigde vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting door een polarisatiemicroscoop. Zoals op te maken is uit dit figuur, heeft een vloeibaar-kristallaag die in de cel is gevormd -op dezelfde wijze als in Voorbeeld 1- een structuur waarin in elk beeldelement een vloeibaar-kristalgebied 21 is gevormd, en heeft elke vloei-baar-kristalgebied 21 vloeibaar-kristaldomeinen 23 die radiaal opgesteld zijn rondom een eiland van polymeer 22 dat zich in het midden van het vloeibaar-kristalgebied 21 bevindt. In dit figuur geeft het referentiecijfer 20 een licht-doorlatend gedeelte van het zwarte masker aan, geeft het cijfer 23a een scheidingslijn aan en geeft het cijfer 24 een polymeerwand aan.

De aldus vervaardigde vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richting heeft uitstekende beeldhoekkarakteristieken die overeenkomen met die van Voorbeeld 1. Meer in het bijzonder wordt er nauwelijks aanleiding gegeven tot een contrast-omkeringsverschijnsel en een verandering van contrast die van de beeldhoek afhangt.

Voorbeeld 3

Het onderhavige voorbeeld toont het geval waarin waarin een vloeibaar-kristallaag wordt gevormd door het bestralen met UV-straling vanaf de tegensubstraat-zijde, waarin gebruik wordt gemaakt van een cel waarin het tegensubstraat, dat een zwarte masker heeft, tegenover een TFT-substraat staat.

Eerst, zoals getoond in figuur 8, werden een zwarte masker 30 en een tegenelectrode 33 gemaakt van transparent ITO en met een dikte van 500 A, gevormd op een glassubstraat 32 dat een dikte van 1,1 mm had, om daarbij een tegensubstraat voor een 4"-afbeeldingsorgaan te verkrijgen. Zoals getoond in figuur 9 heeft het zwarte masker 30 licht-doorla-tende gedeelten 30a die overeenkomen met beeldelementen. Afzonderlijk werd er een TFT-substraat 36 voor een 4n-af-beeldingsorgaan met beeldelement-electroden 35 en dergelijk, vervaardigd op dezelfde wijze als in Voorbeeld 1.

De twee substraten 34 en 36 werden aan elkaar gehecht zonder vorming van een justeringsfilm, zodat de respectieve glassubstraat-zijden zich aan de buitenkant bevonden. Daarna werden afstandhouders (niet getoond) met een deeltjesgrootte van 5,5 μπι tussen de substraten 34 en 3 6 geplaatst teneinde een gelijkmatige celdikte te handhaven. Aldus werd een cel vervaardigd. Een lichtmasker 25 met een gat 25b in de nabijheid van het middelpunt van elk licht-afschermingsgedeelte 25a ter afdekking van elke beeldelement-electrode 35 (ziet figuur 10) werd geplaatst aan de tegensubstraat-zijde van de aldus vervaardigde cel. Het lichtmasker 25 werd aan de cel gehecht met behulp van een met UV-straling uit te harden hars.

Vervolgens werden 0,1 g R-684 (vervaardigd door Nippon Kayaku Co., Ltd.); 0,05 g styreen; 0,75 g isobornylmethacry-laat; 0,10 g perfluoroctylmethacrylaat; en 4 g vloeibaar-kristalmateriaal ZLI-4792 met 0,3% chiraal dopemiddel S-811 (vervaardigd door Merck & Co., Ine.) toegevoegd, en werd 0,0025 g foto-initiator Irugacure 651 (vervaardigd door Ciba-Geigy Corporation) gemengd. Het aldus verkregen mengsel werd ingespoten in de cel onder vacuüm bij 40°C.

De resultante cel werd uitgehard onder een hoge-druks-kwiklamp die evenwijdige UV-stralenbundels met een intensiteit van 10 mW/cm2 uitzond. Onder de omstandigheid dat het mengsel op 40'C werd gehouden werden de UV-stralen via het lichtmasker 25 vanaf de tegensubstraat-zijde gestraald op de cel, zoals getoond in figuur 8. De bestraling werd uitgevoerd in 20 cycli, waarbij elke cyclus bestraling gedurende 1 seconde en niet-bestraling gedurende 30 seconden omvatte. Na 20 cycli werd de UV-straling 10 minuten lang ononderbroken op de cel gestraald. Het lichtmasker 25 werd verwijderd en de UV-straling werd gedurende nog 10 minuten ononderbroken gestraald. In dit stadium zal, indien elke licht-doorla-tend gedeelte van het zwarte masker 30 met dezelfde afmeting is gevormd als die van elk licht-afschermingsgedeelte van het lichtmasker 25 dat de beeldelement-electroden 35 afdekt, licht waarschijnlijk niet in de cel treden, om het onmogelijk te maken dat een gewenste vloeibaar-kristallaag wordt gevormd. Om deze reden wordt in het onderhavige voorbeeld het licht-afschermingsgedeelte van het zwarte masker 30 ingesteld om 70% of minder van het gehele oppervlak van de gedeelten anders dan de beeldelement-electroden 35 (dat wil zeggen: gedeelten welke niet met het lichtmasker 25 worden afgedekt) in te nemen.

Als gevolg van de bestraling werd het hars in het mengsel uitgehard, waarbij vloeibaar-kristalgebieden 38, gescheiden door polymeerwanden, in de cel werden gevormd. Elk vloeibaar-kristalgebied 38 omvatte radiaal gerangschikte vloeibaar-kristaldomeinen. Er dient te worden opgemerkt dat het gat 25b van het licht-afschermingsgedeelte 25a er toe dient om de vloeibaar-kristaldomeinen radiaal te rangschikken. Aan weerskanten van de cel werden twee polarisatoren bevestigd, zodanig dat de polarisatie-richtingen van de polarisatoren zich loodrecht op elkaar bevonden. Aldus werd een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting vervaardigd.

De aldus vervaardigde vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richting heeft uitstekende beeldhoekkarakteristieken. Meer in het bijzonder wordt er nauwelijks aanleiding gegeven tot een contrast-omkeringsverschijnsel en een verandering van contrast die van de beeldhoek afhangt. Bovendien toonde bezichtiging van de cel onder een polarisatiemicroscoop aan dat vloeibaar kristal geaggregeerd was in de beeldelement-gebieden.

Zoals hiervoren beschreven is in het onderhavige voorbeeld het licht-afschermingsgedeelte van het zwarte masker 30 ingesteld om 70% of minder van het gehele oppervlak van de gedeelten anders dan de beeldelement-electroden 35 (dat wil zeggen: gedeelten welke niet met het lichtmasker 25 worden afgedekt) in te nemen. De reden hiervoor is als volgt: wanneer het licht-afschermingsgedeelte van het zwarte masker 3 0 meer dan 70% van het gehele oppervlak van de gedeelten anders dan de beeldelement-electroden 35 inneemt, dan zijn de te bestralen gebieden niet voldoende en worden polymeerwanden niet duidelijk gevormd in de gewenste gedeelten. Als gevolg hiervan komen de polymeerwanden in de beeldelementen, leidend tot afname van het contrast.

Om te bewerkstelligen dat het licht-afschermingsgedeelte van het zwarte masker 3 0 70% of minder van het gehele oppervlak van de gedeelten anders dan de beeldelement-electroden 35 inneemt, kan men het volgende uitvoeren: de binnenste periferie van het licht-doorlatende gedeelte van het zwarte masker 30 wordt ingesteld om groter te zijn dan de buitenste periferie van het licht-afschermingsgedeelte van het lichtmasker 25; het licht-afschermingsgedeelte van het zwarte masker 30 wordt gedeeltelijk geopend om licht-doorlatende gedeelten 30b, zoals getoond in figuur 11, te vormen; of beide werkwijzen worden gebruikt.

Verqeliikinqsvoorbeeld 3

Als ander vergelijkingsvoorbeeld werd een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting vervaardigd als hieronder vermeld.

Eerst werd hetzelfde TFT-substraat als dat welk in Voorbeeld 3 was benut, en een tegensubstraat voorzien van een zwarte masker 31 met licht-doorlatende gedeelten 31a overeenkomend met beeldelement-electroden zoals afgebeeld in figuur 12, aan elkaar gehecht om een cel te verkrijgen op dezelfde wijze als in Voorbeeld 3. Als de licht-doorlatende gedeelten 31a zijn gevormd teneinde kleiner te zijn dan de beeldelement-electroden, dan zal de afmeting van de beeldelementen worden gedefinieerd door de licht-doorlatende gedeelten 31a.

i Aan de TFT-substraatzijde van de aldus vervaardigde cel werd een lichtmasker bevestigd. Hetzelfde materiaal voor een vloeibaar-kristallaag als dat van Voorbeeld 3 werd in de cel ingespoten. Vanaf de TFT-substraatzijde werd UV-straling op de cel gestraald. De omstandigheden van bestraling waren i dezelfde als die in Voorbeeld 3.

De cel werd in vloeibare stikstof gescheiden in het TFT-substraat en het tegensubstraat. Het vloeibaar-kristal-materiaal werd gewassen met aceton en het polymeermateriaal werd bezichtigd onder een scanning electronenmicroscoop > (SEM). Figuur 13 toont de uitkomsten van de bezichtiging. Zoals getoond in figuur 13 werden vloeibaar-kristalgebieden 38 zelfs in gedeelten van de vloeibaar-kristallaag overeenkomend met poort-hoofdlijnen gevormd en kwamen polymeer-wanden 37 in de beeldelement-gedeelten. Aangezien de υνί doorlaatbaarheid van de poort-hoofdlijnen laag is, was het met licht uit te harden polymeer niet voldoende uitgehard in gedeelten waarin UV-straling door de poort-hoofdlijnen werd afgeschermd.

Tabel 1 toont de doorlaatbaarheid waarbij er geen > spanning is aangelegd op de vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richtingen van Voorbeeld 3 en Vergelijkingsvoorbeeld 3, waarin in beide aan weerskanten van de cel twee polarisato-ren zijn bevestigd, zodanig dat de polarisatie-richtingen van de polarisatoren zich loodrecht op elkaar bevinden. In ) dit geval is de doorlaatbaarheid van het zwarte masker, dat voor de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting is benut, en de twee polarisatoren die zodanig zijn bevestigd dat de polarisatie-richtingen van de polarisatoren zich evenwijdig aan elkaar bevinden, ingesteld om 100% te bedragen.

0 /. A Λ -7 4 Λ

Zoals uit bovenstaande tabel valt op te maken was de doorlaatbaarheid in Voorbeeld 3 waarbij er geen spanning was aangelegd voldoende hoger dan die van Vergelijkingsvoorbeeld 3.

Er doet zich het volgende voordeel voor bij het stralen van licht op de cel vanaf de tegensubstraat-zijde zoals in Voorbeeld 5. Tot recentelijk, zoals in Vergelijkingsvoorbeeld 3, werd licht op de cel gestraald vanaf de TFT-sub-straatzijde onder de omstandigheid dat het lichtmasker aan de TFT-substraatzijde was geplaatst. Echter, in dit geval worden poort-hoofdlijnen en bron-hoofdlijnen die van licht-afschermingsmateriaal zijn gemaakt, op het TFT-substraat gevormd, zodat vloeibaar-kristalgebieden worden gevormd in gedeelten overeenkomend met de poort-hoofdlijnen en de bron-hoofdlijnen, en polymeerwanden in de beeldelement-gedeelten terechtkomen. Bestraling vanaf de tegensubstraatzijde kan een dergelijk probleem opheffen.

Voorbeeld 4

In het onderhavige voorbeeld zal het geval worden beschreven waarin een lichtmasker en een cel makkelijk met elkaar kunnen worden gejusteerd.

Zoals getoond in figuur 14 werden een zwarte masker 30, voor het toelaten dat licht slechts op beeldelement-gedeelten kon vallen, en een tegenelectrode 33 gemaakt van ITO en met een dikte van 500 A, gevormd op een glassubstraat 32 dat een dikte van 1,1 mm had. Op deze wijze werd een tegensub-straat 34 voor een 4"-afbeeldingsorgaan vervaardigd. Afzonderlijk werd er een TFT-substraat 38 voor een 4"-afbeel-dingsorgaan vervaardigd. Het TFT-substraat omvat een afbeel-dingsgebied 39, waarop een veelheid aan beeldelement-elec-troden wordt gevormd, waarbij er in elke hoek voorzien is in merktekens c in de vorm van het optelteken, zoals getoond in figuren 14 en 15(a). Figuur 15(b) toont het merkteken c in detail.

De substraten 34 en 36 werden aan elkaar gehecht zonder i vorming van een justeringsfilm, zodat de onderscheidenlijke glassubstraten zich aan de buitenkant bevonden. Afstandhouders met een diameter van 5,5 μιη (niet afgebeeld) werden geplaatst tussen de substraten 34 en 36 teneinde een vooraf-bepaalde celdikte te handhaven.

i Vervolgens werd een lichtmasker 40 bevestigd aan het TFT-substraat 36. Het lichtmasker 40 heeft merktekens e aan elke hoek aan de buitenkant van een lichtmaskeringsgebied 40a, zoals getoond in figuren 14 en 16(a). Het merkteken e heeft een vorm die verkregen wordt door het verwijderen van het plusteken van het merkteken c uit een vierkant. In dit geval is het vierkant gevormd door de combinatie van het merkteken c en het merkteken e. De vorm welke wordt verkregen door de combinatie van de merktekens die op het lichtmasker 40 en het substraat van de cel zijn gevormd, is niet beperkt tot die van een vierkant. De vorm kan een rechthoek, een driehoek, een cirkel, enz. zijn. Het lichtmasker 40 werd gehecht aan het TFT-substraat 36 terwijl de merktekens c en e onder een microscopp werden bezichtigd. Het substraat 36 en het lichtmasker 40 werden aan elkaar gehecht met behulp van met UV-straling uit te harden hars. Wanneer de merktekens c van de cel en de merktekens e van het lichtmasker 40 met elkaar overlappen, dan zal doorschijning van licht waarschijnlijk niet optreden omdat er geen spleten zijn tussen de merktekens c en e? aldus kunnen het lichtmasker en de cel nauwkeurig met elkaar worden gejusteerd. Figuur 16(b) toont het merkteken e in detail; figuur 16(c) toont het verband tussen de posities van het licht-afschermingsgedeelte van het lichtmasker 40 (weergegeven met een onderbroken lijn) en het licht-doorlatende gedeelte van het zwarte masker 30, dat wil zeggen: het beeldelement-gebied (weergegeven met een ononderbroken lijn).

Vervolgens werden 0,1 g R-684 (vervaardigd door Nippon Kayaku Co., Ltd.); 0,05 g styreen; 0,75 g isobornylmethacry-laat; 0,10 g perfluoroctylmethacrylaat; en 4 g vloeibaar- kristalmateriaal ZLI-4792 met 0,3% chiraal dopemiddel S-811 (vervaardigd door Merck & Co., Ine.) toegevoegd, en werd 0,0025 g foto-initiator Irugacure 651 (vervaardigd door Ciba-Geigy Corporation) gemengd. Het aldus verkregen mengsel werd ingespoten in de cel onder vacuüm bij 40°C.

De resultante cel werd uitgehard onder een hoge-druks-kwiklamp die evenwijdige UV-stralenbundels met een intensiteit van 10 mW/cm2 uitzond. Onder de omstandigheid dat het mengsel op 40°C werd gehouden werden de UV-stralen via het lichtmasker 40 vanaf de tegensubstraat-zijde gestraald op de cel. De bestraling werd uitgevoerd in 20 cycli, waarbij elke cyclus bestraling gedurende 1 seconde en niet-bestraling gedurende 30 seconden omvatte. Na 20 cycli werd de UV-stra-ling 10 minuten lang ononderbroken op de cel gestraald. Het lichtmasker 40 werd verwijderd en de UV-straling werd gedurende nog 10 minuten ononderbroken gestraald, om daarbij het hars in het mengsel uit te harden. Als gevolg hiervan werd een vloeibaar-kristallaag, waarin vloeibaar-kristalgebieden door polymeerwanden waren omgeven, gevormd in de cel. Elk vloeibaar-kristalgebied omvatte radiaal gerangschikte vloei-baar-kristaldomeinen.

Aan weerskanten van de aldus vervaardigde cel werden twee polarisatoren bevestigd, zodanig dat de polarisatie-richtingen van de polarisatoren zich loodrecht op elkaar bevonden. Aldus werd een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrich-ting vervaardigd.

In de aldus vervaardigde vloeibaar-kristalafbeeldings-inrichting waren de vloeibaar-kristalgebieden en polymeerwanden voorzien in de gewenste posities aangezien de cel nauwkeurig met het lichtmasker was gejusteerd. Daar kwam bij dat de aldus vervaardigde vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richting uitstekende beeldhoekkarakteristieken heeft. Meer in het bijzonder wordt er nauwelijks aanleiding gegeven tot een contrast-omkeringsverschijnsel en een verandering van contrast die van de beeldhoek afhangt. Bovendien toonde bezichtiging van de cel onder een polarisatiemicroscoop aan dat vloeibaar kristal geaggregeerd was in de beeldelement-gebieden.

Verqeliikinqsvoorbeeld 4

Er werd een cel vervaardigd met gebruikmaking van een TFT-substraat zonder merktekens (welk substraat hetzelfde is als dat van Voorbeeld 4, uitgezonderd dat er geen merktekens aanwezig waren). Met benutting van een microscoop werd er gepoogd het lichtmasker te hechten aan het TFT-substraat van de cel. Echter, aangezien het TFT-substraat een dikte van 1,1 μπι had, bleek het niet mogelijk om de patronen van het lichtmasker en het TFT-substraat tezelfdertijd te bezichtigen, hetgeen het er moeilijk maakte om het lichtmasker aan het TFT-substraat te hechten.

In Voorbeeld 4 worden de merktekens benut voor de justering van het lichtmasker met de cel. De plaatsen van de merktekens worden als volgt gesteld:

Merktekens kunnen worden geplaatst in het afbeeldings-gebied 39 dat TFT1s en dergelijk heeft, of in het buiten-periferale gedeelte van het afbeeldingsgebied 39, zoals getoond in figuur 15(a). De ontwerp-vrijheidsgraad in beschouwing nemend heeft het de voorkeur om de merktekens te positioneren in het buiten-periferale gedeelte van het afbeeldingsgebied 39. Alternerend kunnen de patronen van elk beeldelement en TFT als merktekens worden gebruikt. De patronen binnen de cel kunnen op het buitenoppervlak van de cel worden gevormd met behulp van een fotolithografische werkwijze, en het aldus gevormde patroon kan worden gebruikt voor de justering van het lichtmasker en het substraat. Deze merktekens worden respectievelijk gevormd teneinde overeen te komen met de merktekens die op het lichtmasker zijn voorzien. Aldus wordt het lichtmasker gehecht aan het substraat, zodat de merktekens op ht lichtmasker gejusteerd zijn met de merktekens op het substraat, waarbij de licht-afschermingsgedeelten van het lichtmasker toepasselijkerwijs op de respectieve beeldelementen kunnen worden gepositioneerd.

Hiernavolgend zal, onder verwijzing naar figuur 17, het geval worden beschreven waarin uit één substraat 41 een veelheid aan cellen 42 wordt vervaardigd. Zoals getoond in figuur 17 heeft een afdichtingspatroon 44 een structuur waarin elke cel 42 met de andere cellen is verbonden middels inspuitpoorten 43 ten behoeve van inspuiting van een mengsel voor een vloeibaar-kristallaag. Een mengsel dat een vloei-baar-kristalmateriaal, een met licht uit te harden hars en een foto-initiator bevat, wordt via de inspuitpoorten 43 ingespoten in de cellen 42. Daarna wordt een lichtmasker gehecht aan de cellen 42, en onder deze omstandigheid wordt UV-straling gestraald op de cellen 42. Op deze wijze kan een veelheid aan cellen 42 worden vervaardigd.

Er moet worden voorzien in twee of meer merktekens omdat de merktekens er toe dienen om een planaire positie te bepalen. Het heeft de voorkeur dat respectieve, aangrenzende merktekens op onderlinge afstand van elkaar worden opgesteld. Zoals getoond in figuur 15(a) heeft het de voorkeur dat de merktekens geplaatst zijn op elke hoek van het bui-ten-periferale gedeelte van het afbeeldingsgebied 39. Bij voorkeur kan een veelheid aan merktekens tussen de respectieve hoeken in worden opgesteld.

Teneinde herkenning van een merkteken te vergemakkelijken kan voor de merktekens een materiaal met een hoge re-flectiviteit, zoals aluminium, tantaal en molybdeen, worden gebruikt. Alternerend kan hars, waaraan kleurstof en pigment zijn toegevoegd, worden gebruikt. Na de vervardiging van de cellen kunnen, indien vereist, de merktekens, die van dergelijke materialen zijn gebruikt, worden verwijderd met behulp van een oplosmiddel of een etsmiddel.

Voorbeeld 5

Het onderhavige voorbeeld toont het geval waarin juste-ring van het lichtmasker met de cel niet wordt vereist.

Eerst werd op een TFT-substraatzijde van de cel, welke dezelfde was als die van Vergelijkingsvoorbeeld 4, een negatieve fotoresist, bijv. OMR 84 (vervaardigd door Tokyo Ohka Co., Ltd.), waaraan 10% roetzwart was toegevoegd, gecoat door middel van spincoaten. Vanaf een tegensubstraatzijde werd UV-straling gestraald op de fotoresist, en door de fotoresist te ontwikkelen werd er een licht-afschermingslaag gevormd op het TFT-substraat. De licht-afschermingslaag had een patroon dat overeenkwam met een patroon van licht-door-latende gedeelten van het zwarte masker. Het zwarte masker laat toe dat licht slechts in beeldelement-gedeelten doorgelaten wordt, zodat de licht-afschermingslaag wordt gevormd teneinde slechts de beeldelement-gedeelten af te dekken.

Daarna werd hetzelfde vloeibaar-kristalmateriaal als dat van Voorbeeld 4 ingespoten in de cel, en werd UV-stra-ling vanaf de TFT-substraatzijde op de cel gestraald op dezelfde wijze als in Voorbeeld 4. Zoals hiervoren beschreven werd in dit stadium de licht-afschermingslaag gevormd om slechts de beeldelement-gedeelten af te dekken en te functioneren als het lichtmasker in Voorbeeld 4, zodat de poly-meerwanden, gemaakt van het hars in het vloeibaar-kristalmateriaal, gevormd werden in de gedeelten anders dan de beeldelement-gedeelten, en vloeibaar-kristalgebieden, omgeven door de polymeerwanden, gevormd werden in de beeldelement-gebieden.

De licht-afschermingslaag die op het TFT-substraat was gevormd, werd verwijderd met een vrijzettingsmiddel om een cel te vervaardigen. Bezichtiging van de aldus vervaardigde cel onder een microscoop liet zien dat de vloeibaar-kristalgebieden in de beeldelement-gedeelten aggregeren en dat elk vloeibaar-kristalgebied gevormd was van een veelheid an vloeibaar-kristaldomeinen. Toen polarisatoren aan de cel werden bevestigd, zodanig dat de polarisatierichtingen van de polarisatoren zich loodrecht op elkaar bevonden, bleken de beeldhoekkarakteristieken van de vloeibaar-kristalafbeel-dingsinrichting uitstekend te zijn op dezelfde wijze als in Voorbeeld 4.

Voorbeelden van een materiaal voor de licht-afschermingslaag dat in de onderhavige uitvinding is benut, omvatten de volgende: aangezien na vervaardiging van de cel de licht-afschermingslaag moet worden verwijderd, bijvoorbeeld na de UV-bestraling, kan in het geval van de transparente vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting gebruik worden gemaakt van een materiaal dat gemakkelijk met een oplosmiddel kan worden verwijderd, bijv. een verbinding van organisch polymeer die UV-straling absorberend materiaal, zoals kleurstof, pigment of roetzwart, bevat. In het geval van de reflecterende vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting kan er gebruik worden gemaakt van een materiaal welk als reflecte rende plaat kan worden gebruikt, bijvoorbeeld een dunne ffilm van metaal, aangezien na vervaardiging van de cel de licht-afschermingslaag niet hoeft te worden verwijderd.

De reden voor een nauwkeurige justering van het licht-masker en de licht-afschermingslaag met de cel in Voorbeelden 4 en 5 is de volgende: de vloeibaar-kristalgebieden worden gevormd in de beeldelement-gedeelten en de polymeer-wanden worden gevormd in de gedeelten anders dan de beeldelement-gedeelten zodat de polymeerwanden niet in de beeldelement-gedeelten terecht komen. Daar komt bij dat UV-stra-ling niet op de TFT-gedeelten wordt gestraald.

In ieder van de bovenstaande voorbeelden worden TFT'en benut als actieve elementen. Voor wat betreft dit punt is de onderhavige uitvinding niet afgebakend. Er dient te worden opgemerkt dat andere actieve elementen, bijv. MIM's, op soortgelijke wijze kunnen worden toegepast.

De onderhavige uitvinding wordt toegepast op de vloei-baar-kristalafbeeldingsinrichting waarin de vloeibaar-kris-taldomeinen welke de vloeibaar-kristalgebieden vormen, op radiale of random wijze zijn gerangschikt en de vloeibaar-kristalgebieden door de polymeerwanden zijn omgeven. Er dient te worden opgemerkt dat de onderhavige uitvinding op de meeste vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichtingen met actieve sturing, zoals TN-, STN-, FLC-, en ECB-vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichtingen, kan worden togepast.

Naast het materiaal dat hiervoren is genoemd kunnen de hiernavolgend te noemen materialen worden gebruikt als het vloeibaar-kristalmateriaal dat in de onderhavige uitvinding wordt gebruikt. Meer in het bijzonder kan er gebruik worden gemaakt van een mengsel van organische verbindingen welke in de buurt van kamertemperatuur een vloeibaar-kristaltoestand te zien geven, zoals nematisch vloeibaar kristal (met inbegrip van vloeibaar kristal met twee-frequentiesturing, Δε < 0), cholesterisch vloeibaar kristal, (in het bijzonder vloeibaar kristal met een selectieve reflectiekarakteristiek ten aanzien van zichtbaar licht), smectisch vloeibaar kristal, ferro-electrisch vloeibaar kristal, en discotisch p. Deze vloeibaar-kristalsoorten kunnen afzonderlijk, dan wel in cobinatie, worden gebruikt. Vanwege hun karakteristieken hebben in het bijzonder nematisch vloeibaar kristal, nema-tisch vloeibaar kristal waaraan cholesterisch vloeibaar kristal (dopemiddel) is toegevoegd, en ferro-electrisch vloeibaar kristal de voorkeur. Meer wenselijk is vloeibaar kristal dat meer stabiel is voor wat betreft chemische reacties. Dat wil zeggen: vloeibaar kristal met een functionele groep zoals een fluoratoom in zijn molecuul heeft meer voorkeur aangezien er sprake is van polymerisatie onder invloed van licht tijdens de bewerking van vloeibaar kristal. Specifieke voorbeelden van dergelijke vloeibaar-kris-talsoorten omvatten ZLI-4801-000, ZLI-4801-001, en ZLI-4792 (vervaardigd door Merck & Co., Ine.).

Als materiaal voor de justeringsfilm welke in de onderhavige uitvinding wordt gebruikt, kan er gebruik worden gemaakt van organische films gemaakt van polyimide of iets dergelijks, bijv, SE 150 (vervaardigd door Nissan Chemical Industries, Ltd.), en van organische film van een andere soort, bijv. CYTOP (vervaardigd door Asahi Glass Co., Ltd.), of van anorganische filmsoorten gemaakt van SiO of iets dergelijks. Indien nodig kan de justeringsfilm worden onderworpen aan justeringsbehandeling zoals wrijving. In de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting waarin de vloeibaar-kristaldomeinen op random wijze gerangschikt zijn, wordt tijdens de vervaardiging van de inrichting een dunne film met dezelfde uitwerking als die van de justeringsfilm, automatisch gevormd tussen het substraat en de vloeibaar-kristalgebieden, zodat de justeringsfilm achterwege kan blijven.

Zoals hiervoren beschreven wordt volgens de onderhavige uitvinding UV-straling op de cel gestraald onder de omstandigheid dat de actieve elementen af gedekt zijn door het lichtmasker, de licht-afschermingslaag of iets dergelijks. Aldus worden de actieve elementen niet bestraald met de UV-straling en wordt er voorkomen dat ze achteruitgaan; verslechtering van afbeeldingskarakteristieken, zoals de afname van het contrast, kan worden voorkomen. Bovendien, in het geval waarin de merktekens op het lichtmasker en het substraat van de cel zijn gevormd, zijn het lichtmasker en het substraat met elkaar gejusteerd door gebruik te maken van de merktekens. In het bijzonder is het merkteken, dat aan één zijde (bijv. het substraat) zodanig is gevormd om een vorm te hebben die wordt verkregen door de vorm van het merkteken op de andere zijde (bijv. het lichtmasker) uit een vierkant te verwijderen, het lichtmasker en het substraat nauwkeurig met elkaar gejusteerd. In dit geval is het vierkant gevormd door de combinatie van het merkteken aan één zijde en het merkteken op de andere zijde. Bovendien in het geval waarin de licht-afschermingslaag aan de buitenkant van de cel is gevormd, kan —bijvoorbeeld— met gebruikimaking van een negatieve fotoresist, de licht-afschermingslaag op nauwkeurige wijze automatisch met de cel worden gejusteerd, hoewel reeds is gepoogd de licht-afschermingsgedeelten van de licht-afschermingslaag met de cel te justeren. Bijgevolg wordt uitgehard polymeer niet gevormd in de vloeibaar-kris-talgebieden. Aldus kan een vloeibaar-kristalafbeeldingsin-richting met uitstekende contrastkarakteristieken worden verkregen.

Voorbeelden 6, 7 en 8 en Vergelinkingsvoorbeeld 5

De uitvinders van de onderhavige uitvinding hebben uitvoerig onderzoek verricht aan het verband tussen de vorm van een licht-doorlatend orgaan, dat een veelheid aan licht-afschermingsgedeelten en een veelheid aan licht-doorlatende gedeelten heeft, en de afstand tussen het licht-doorlatende orgaan en de vloeibaar-kristallaag. Daaruit volgde het hiernavolgend weer te geven gevondene.

Wanneer de afstand tussen de respectieve licht-afschermingsgedeelten van het licht-doorlatende orgaan kleiner wordt, dan kan het diffractieverschijnsel van het licht dat voor de bestraling is gebruikt, niet worden verwaarloosd. Wanneer de afstand tussen de respectieve licht-afschermingsgedeelten van het licht-doorlatende orgaan klein is of wanneer elk licht-afschermingsgedeelte een kleine breedte heeft, dan reikt het licht vanwege de diffractie tot onder de licht-afschermingsgedeelten. Ook wanneer de licht-afschermingsgedeelten zodanig zijn gevormd dat een met licht uit te harden hars in een beeldelement-gedeelte niet met licht wordt bestraald, maakt de diffractie het mogelijk dat straling het beeldelement-gedeelte bereikt.

Het verschijnsel van diffractie van licht kan worden voorkomen door het definiëren van de vorm en afmeting van > het licht-doorlatende orgaan of van de vorm en afmeting van de beeldelementen. Door alzo te handelen wordt voorkomen dat straling de beeldelementen bereikt wanneer het met licht uit te harden hars ter plaatse wordt uitgehard uit een homogeen mengsel van een vloeibaar-kristalmateriaal en een met licht i uit te harden hars om het mengsel van fase te doen scheiden in vloeibaar kristal en een polymeermateriaal. Aldus wordt een uitgehard polymeer niet in de beeldelementen gevormd, waarbij een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting met uitstekende contrastkarakteristieken kan worden verkregen, i Figuur 19 toont een aanzicht van de doorsnede van een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting 111 volgens de onderhavige uitvinding. In de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrich-ting 11 is een veelheid aan beeldelementen voor een afbeel-dingsorgaan in een matrix gerangschikt. Een vloeibaar-kris-i tallaag 133 is ingelegd tussen een paar glassubstraten 116 en 117, welke glassubstraten een dikte z hebben. Op het glassubstraat 117 zijn beeldelement-electroden 124 gevormd in een matrix teneinde overeen te komen met de respectieve beeldelementen van de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting ' 111. Elke beeldelement-electrode 124 is voorzien op een onderlinge afstand d van elkaar.

In de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting 111 wordt op basis van de afstand d, een golflengte λ van de UV-stra-len in de glassubstraten 116 en 117 ten opzichte van een ' golflengte van 0,36 μιη van UV-straling die wordt gebruikt voor de hiernavolgend te beschrijven polymerisatie onder invloed van licht (voorbeeld: 0,24 μιη = golflengte 0,36 μιη van UV-straling + refractie-index 1,5 van glas), en de dikte z van het glassubstraat 116 of 117, welke een afstand is tussen een lichtmasker gebruikt voor polymerisatie onder invloed van licht en de vloeibaar-kristallaag 133, een niet-dimensionale parameter a voorgesteld met de volgende formule 1: (1)

De afstand d en de dikte z worden uitgekozen opdat de parameter a de waarde 1 of hoger heeft. Op het glassubstraat 116 wordt -bijvoorbeeld- een veelheid aan lintvormige, gemeenschappelijke electroden 125 gevormd.

Op de glassubstraten 116 en 117 worden justeringsfilms 120 en 121 gevormd teneinde de gemeenschappelijke lectroden 125, respectievelijk de beeldelement-electroden 124 af te dekken. In de gewijzigde vorm van het onderhavige voorbeeld is het niet nodig om de justeringsf ilms 120 en 121 te vormen. De glassubstraten 116 en 117 worden af gedicht met een afdichter 23 aan een periferaal gedeelte daarvan. De vloei-baar-kristallaag 133 heeft vloeibaar-kristalgebieden 122, omgeven door polymeerwanden 132, die tussen de glassubstraten 116 en 117 in zijn gevormd teneinde tot aan de justeringsf ilms 120 en 121 te komen. De beeldelement-electroden 124, de gemeenschappelijke electroden 125, en de vloeibaar-kristalgebieden 122 die tussen de beeldelement-electroden 124 en de gemeenschappelijke electroden 125 zijn ingelegd, vormen de respectieve beeldelementen 126. De polarisatoren 113 en 114 zijn bevestigd aan de zijden van de glassubstraten 116 en 117. Een sturingscircuit 127 is aangesloten op de respectieve beeldelement-electroden 124 en de respectieve gemeenschappelijke electroden 125. Door het sturingscircuit 127 wordt er een stuurspanning aangelegd op de respectieve beeldelement-electroden 124 en de respectieve gemeenschappelijke electroden 125, waarbij er per beeldelement 126 een afbeelding wordt uitgevoerd.

Hiernavolgend zal een werkwijze voor het vervaardigen van de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting 111 worden beschreven.

Figuur 18 is een planaanzicht van een lichtmasker 128 dat gebruikt is voor de vervaardiging van de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting 111; Figuur 20 is een grafiek die het verschil toont tussen Voorbeelden 6, 7 en 8 en Vergelijkingsvoorbeeld 5; Figuur 21 is een planaanzicht van het beeldelement 126 van Voorbeeld 6; figuur 22 is een planaanzicht van het beeldelement 126 van Voorbeeld 7; figuur 23 is een planaanzicht van het beeldelement 126 van Voorbeeld 8; en figuur 24 is een planaanzicht van het beeldelement 126 van Vergelijkingsvoorbeeld 5.

Eerst werden de beeldelement-electroden 124 en de gemeenschappelijke electroden 125, gemaakt van ITO (50 nm), gevormd op de glassubstraten 117 en 116 respectievelijk. Bolvormige, cilindervormige of vezelvormige afstandhouders met een diameter van 5,5 μιη (niet afgebeeld) werden geplaatst tussen de glassubstraten 116 en 117 teneinde een gelijkmatige celdikte (dat wil zeggen: de afstand tussen de beeldelement-electroden 124 en de gemeenschappelijke electroden 125) te handhaven. Aldus werd er een cel vervaardigd. Aan de aldus vervaardigde cel werd het in figuur 18 afge-beelde lichtmasker 128 bevestigd. Het lichtmasker 128 heeft een veelheid aan vierkantvormige licht-afschermingsgedeelten 129 (bijv. van 125 μιη (LI) x 125 μιη (L2)) die in een matrix gerangschikt zijn. De licht-doorlatende gedeelten 130 zijn gevormd in een netvorm tussen de respectieve licht-afschermingsgedeelten 129. Een spleetbreedte 129 tussen de licht-afschermingsgedeelten 129 werd gesteld om 25 μιη, 20 μιη, 15 μιη en 10 μιη te bedragen in respectievelijk Voorbeelden 6, 7 en 8 en Vergelijkingsvoorbeeld 5.

Volgens de onderhavige voorbeelden wordt in de vervaardiging van de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting een onder invloed van licht te polymeriseren hars uitgehard uit een homogeen mengsel van een vloeibaar-kristalmateriaal en een onder invloed van licht te polymeriseren hars om het mengsel van fase te doen scheiden in vloeibaar kristal en een uitgehard polymeer; als gevolg hiervan worden de vloei-baar-kristalgebieden 122 en de polymeerwanden 132 gevormd. Tijdens de vervaardiging wordt voorkomen dat UV-straling op de beeldelementen 126 wordt gestraald. Wanneer de afstand d tussen de respectieve licht-afschermingsgedeelten van het lichtmasker kleiner wordt, dan kan het verschijnsel van diffractie van het voor de bestraling gebruikte licht niet worden verwaarloosd. Ten aanzien van het verschijnsel van diffractie geldt dat wanneer de afstand d tussen de respectieve licht-afschermingsgedeelten klein is dan wel elk licht-afschermingsdeelte een kleine breedte heeft, dan bereikt licht de beeldelementen 126 van de vloeibaar-kris-tallaag 133 om een onder invloed van licht te polymeriseren verbinding in de beeldelementen 126 uit te harden. Teneinde het optreden van diffractie te voorkomen wordt in de onderhavige voorbeelden de vorm van het lichtmasker 128 of de vorm van de beeldelementen 126 gedefinieerd.

Figuur 20 toont de berekende uitkomsten van diffractie van licht veroorzaakt door de licht-doorlatende gedeelten 130 in het geval waarin de licht-doorlatende gedeelten 130 van het lichtmasker 128 als diffractiespleten te beschouwen zijn. De horizontale as van de grafiek representeert een relatieve positie in een richting loodrecht op de richting van uitstrekking van de licht-doorlatende gedeelten (dat wil zeggen: een richting waarin de spleetbreedte d is gedefinieerd) ; de verticale as van de grafiek representeert de lichtintensiteit die via het lichtmasker 128 en het substraat elke positie bereikt. Twee verticale lijnen in het midden van de grafiek representeren de breedte van het licht-doorlatende gedeelte 130, dat wil zeggen: de spleetbreedte d. In dit figuur representeert een horizontale lijn 140 de in afwezigheid van het lichtmasker 128 te bestralen lichtintensiteit.

Het licht-diffractiepatroon wordt gekenmerkt door de parameter a voorgesteld door formule 1. Aannemende dat de golflengte λ van het licht in de glassubstraten 116 en 117 0,24 μιη (= golflengte 0,3 6 μιη van UV-straling + refrac-tie-index 1,5 van glas) bedraagt, is het wenselijk —teneinde het invallen van het licht op de beeldelementen 126 wegens diffractie te onderdrukken dan wel te voorkomen— om de intensiteitsverdeling van het op de vloeibaar-kristalge-bieden 13 0 te stralen licht in te stellen op een wijze zodanig dat het meest licht invalt binnen de licht-doorlatende gedeelten 130. In figuur 20 ziet men dat wanneer de parameter a een waarde van minder dan 1 heeft en kleiner wordt, dat dan de mate van het verschijnsel van diffractie wordt vergroot en de verdeling van de intensiteit van het op de vloeibaar-kristalgebieden 122 te stralen licht genivelleerd wordt. Aan de andere hand, wanneer de parameter a de waarde van 1 of meer heeft en groter wordt, dan is de verdeling van de intensiteit van het licht gelocaliseerd tussen de verticale lijnen. Teneinde het invallen van het licht op de beeldelementen 126 wegens diffractie te onderdrukken dan i wel te voorkomen moet derhalve uit figuur 20 worden opgemaakt dat de parameter a, voorgesteld met formule 1, een waarde van 1 of meer heeft.

De waarden van de spleetbreedte d en de parameter a in Voorbeelden 6, 7 en 8 en Vergelijkingsvoorbeeld 5 worden i vermeld in Tabel 2.

Een mengsel dat 0,1 g R-684 (vervaardigd door Nippon 1 Kayaku Co., Ltd.); 0,05 g styreen; 0,75 g isobornylmethacry-laat; 0,10 g perfluoroctylmethacrylaat; en 4 g vloeibaar-kristalmateriaal ZLI-4792 met 0,3% chiraal dopemiddel S-811 (vervaardigd door Merck & Co., Ine.) bevatte, werd toegevoegd, en werd 0,0025 g foto-initiator Irugacure 651 (ver-' vaardigd door Ciba-Geigy Corporation) bereid. Het mengsel werd ingespoten in de cel bij 40°C. De cel werd uitgehard onder een hoge-drukskwiklamp die evenwijdige UV-stralenbun-dels met een intensiteit van 10 mW/cm2 uitzond. De UV-stra-ling werd op de cel gestraald via het stippenpatroon van het ' lichtmasker 128. De bestraling werd uitgevoerd in 20 cycli, waarbij elke cyclus bestraling gedurende 1 seconde en niet-bestraling gedurende 30 seconden omvatte. Na 20 cycli werd de UV-straling 10 minuten lang ononderbroken op de cel gestraald. Het lichtmasker 128 werd verwijderd en de UV-straling werd gedurende nog 10 minuten ononderbroken gestraald, om daarbij het hars in het mengsel uit te harden.

Aan weerskanten van de aldus vervaardigde cel werden twee polarisatoren bevestigd, zodanig dat de polari-satie-richtingen van de polarisatoren zich loodrecht op elkaar bevonden, om daarbij de vloeibaar-kristalafbeeldings-inrichting 111 te verkrijgen. In de vloeibaar-kristalafbeel-dingsinrichting 111 waren de vloeibaar-kristalgebieden 122 omgeven door de polymeerwanden 132, en elk vloeibaar-kris-talgebied 122 omvatte radiaal gerangschikte vloeibaar-kris-taldomeinen. Bezichtiging van de vloeibaar-kristalafbeel-dingsinrichting 111 onder een microscoop gaf het hiernavolgend te beschrijven te zien.

Zoals getoond in figuren 21 tot en met 24, werden in Voorbeelden 6 tot en met 8 de vloeibaar-kristalgebieden 122 overwegend gevormd volgens het stippenpatroon van het licht-masker 128 en de positie en afmeting van de beeldelementen 12 6, dat wil zeggen: de beeldelement-electroden 124. In de polymeerwanden 132 werden miniscuul vloeibaar-kristaldrup-peltjes 141 gevormd. Zoals getoond in figuren 21 tot en met 23 werd het vloeibaar-kristalgebied 122 in elk beeldelement 126 kleiner in de volgorde Voorbeeld 6, Voorbeeld 7 en Voorbeeld 8. In Vergelijkingsvoorbeeld 5 bereikte de UV-straling vanwege de diffractie van het licht de beeldlemen-ten 126 welke van het licht moesten worden afgeschermd; als gevolg hiervan werden de polymeerwanden 132 ook gevormd in de beeldelementen 126. Uit deze resultaten van de electro-optische karakteristieken van de vloeibaar-kristalafbeel-dingsinrichting 111 die in Tabel 3 zijn weergegeven kan men opmaken dat de transmittantie-Voff bij een OFF-spanning varieert afhankelijk van de spleetbreedte d. In het bijzonder —in Vergelijkingsvoorbeeld 5— werd er een fijnmazig polymeernetwerk gevormd, zodat de transmittantie-Voff verlaagd werd.

Voorbeeld 9 en Veroeliikinasvoorbeeld 6

Een TFT-substraat met een dikte z van 1,1 mm en een tegen-BM-substraat, dat een zwarte matrix had, werden aan elkaar gehecht op dezelfde wijze als in Voorbeeld 6 om een TFT-cel te vervaardigen. Op het TFT-substraat werden beeldelementen 126a, elkeen met een rechthoekig gedeelte 142 en een geprojecteerd gedeelte 143 voorzien aan één korte zijde van het rechthoekige gedeelte 142 zoals getoond in figuur 25, gevormd in een matrix en werd een veelheid aan TFT's voor het aansturen van elk beeldelement 126a gevormd in een matrix. Hetzelfde materiaal als dat van Voorbeeld 6 werd in de cel ingespoten. Een lichtmasker 128a, zoals getoond in figuur 26, werd geplaatst aan de substraatzijde van van de TFT-cel teneinde zich daarmee gejusteerd te bevinden. Onder deze omstandigheid werd UV-straling vanaf de TFT-substraat-zijde via het lichtmasker 128a gestraald op de TFT-cel. Bezichtiging van de aldus vervaardigde vloeibaar-kristalaf-beeldingsinrichting gaf het volgende te zien: zoals getoond in figuur 27 kwamen de polymeerwanden in Voorbeeld 9 nauwelijks in de beeldelementen 126a. Zoals getoond in Voorbeeld 6 kwamen de polymeerwanden in de beeldelementen 126a. Voorts werd aan weerskanten van de TFT-cel een paar polarisatoren bevestigd, zodanig dat de polarisatierichtingen van de polarisatoren zich loodrecht op elkaar bevonden, en werd de transmittantie-Voff gemeten bij een OFF-spanning. In dit geval werd de doorlaatbaarheid van een cel die geen vloei-' baar-kristallaag 133 had en twee polarisatoren aan zich bevestigd had zodanig dat de polarisatierichtingen van de polarisatoren zich evenwijdig aan elkaar bevonden, gesteld op 100%. Bijgevolg, zoals vermeld in Tabel 4, was de trans-mittantie hoog in Voorbeeld 9; echter, in Vergelijkingsvoor-beeld was de transmittantie laag vanwege het aantal polymeerwanden aanwezig in de beeldelementen 126a.

Uit de resultaten van Voorbeelden 6 tot en met 9 en Vergelijkingsvoorbeelden 5 en 6 blijkt dat elke vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting van Voorbeelden 6 tot en met 9 een verbeterde contrast- en afbeeldingskwaliteit heeft.

Hiernavolgend worden wijzigingen aan de onderhavige uitvinding beschreven.

(Afbeeldingsmodus)

De werkwijze van de onderhavige uitvinding kan worden aangewend ter vervaardiging van een vloeibaar-kristalafbeel-dingsinrichting waarin vloeibaar kristallen voor verschillende modi, zoals TN-vloeibaar kristal, STN-vloeibaar kristal, ferro-electrisch vloeibaar kristal, ECB-modus vloeibaar kristal, en vloeibare kristallen waarin vloeibaar-kristaldo-meinen radiaal dan wel random gerangschikt zijn, door poly-meerwanden zijn omgeven.

(Onder invloed van licht uit te harden hars)

Een bruikbaar polymeermateriaal is een hars dat onder invloed van licht uit te harden is. Voorbeelden van een onder invloed van licht uit te harden hars zijn acrylzuur en acrylester met alkylgroepen met een keten-lengte van C3 of meer, of benzeenringen, meer in het bijzonder: isobutylacry-laat, stearylacrylaat, laurylacrylaat, isoamylacrylaat, n-butylmethacrylaat, n-laurylmethacrylaat, tridecylmethacry-laat, 2-ethylhexylacrylaat, n-stearylmethacrylaat, cyclo-hexylmethacrylaat, benzylmethacrylaat, 2-phenoxyethylmetha-crylaat, isobornylacrylaat en isobornylmethacrylaat; multifunctionele harssoorten met twee of meer functionele groepen ter versterking van de fysische sterkte van een polymeer, zoals R-684 (een product van Nippon Kayaku Co., Ltd.), bisfenol A-dimethacrylaat, bisfenol A-diacrylaat, 1,4-bu- taandiol dimethacrylaat, 1,6-hexaandiol dimethacrylaat, trimethylolpropaan triacrylaat, tetramethylolmethaan tetra-acrylaat, en neopentyl diacrylaat; en meer verkieslijk hali-' deharsen, bijvoorbeeld chlorides en fluorides van deze monomeren, zoals 2,2,3,4,4,4-hexafluorbutylmethacrylaat, 2,2,3,4,4,4-hexachloorbutylmethacrylaat, 2,2,3,3-tetrafluor- propylmethacrylaat, 2,2,3,3-tetrachloorpropylmethacrylaat, perfluoroctylethylmethacrylaat, perchlooroctylethylmethacry-1 laat, perfluoroctylethylacrylaat, en perchlooroctylethyl-acrylaat.

(Vloeibaar-kristalmateriaal)

Voor het vloeibaar-kristalmateriaal dat in de onderhavige uitvinding wordt gebruikt heeft een mengsel van organische verbindingen welke een vloeibaar-kristaltoestand vertonen bij een temperatuur in de buurt van kamertemperatuur, zoals nematisch vloeibaar kristal (met inbegrip van vloeibaar kristal met twee-frequentiesturing, Δε < 0) , en nematisch vloeibaar kristal waaraan cholesterisch vloeibaar kristal (chiraal dopemiddel) is toegevoegd, de voorkeur vanwege de kenmerken daarvan. In het bijzonder is vloeibaar kristal welke stabieler is ten aanzien van chemische reacties meer gewenst. Dat wil zeggen, vloeibaar kristal met een functionele groep zoals een fluoratoom in zijn molecuul heeft meer voorkeur, aangezien er sprake is van polymerisatie onder invloed van licht tijdens de bewerking van een vloeibaar-kristallaag. Specifieke voorbeelden van dergelijke vloeibaar-kristalsoorten behelzen ZLI-4801-000, ZLI-4801- 001, ZLI-4792 en ZLI-4427 (vervaardigd door Merck & Co.,

Ine.). Om een vloeibaar-kristalmateriaal en een vloeibaar-kristalverbinding met een polymeriseerbare functionele groep in zijn molecuul uit te kiezen heft het de voorkeur dat de respectieve gedeelten welke vloeistof-kristallijniteit vertonen met elkaar overeenkomen in het licht van verenigbaarheid. In het bijzonder is het voor F- of Cl-type vloei-baar-kristalmaterialen welke specifieke chemische eigenschappen hebben, verkieslijk dat een F- of Cl-type vloei- baar-kristalverbinding met een polymeriserbare functionele groep wordt uitgekozen.

Voor het vloeibaar-kristalmateriaal in het mengsel dat in de cel moet worden ingespoten kunnen een nematisch vloeibaar-kristalmateriaal waaraan geen chiraal dopemiddel is toegevoegd en een nematisch vloeibaar-kristalmateriaal waaraan wèl chiraal dopemiddel is toegevoegd worden gebruikt. Voorts kunnen ook vloeibaar-kristalmaterialen waaraan een dichroïsche kleurstof is toegevoegd worden gebruikt.

Bij voorkeur voldoen de refractie-indices van het vloeibaar-kristalmateriaal aan de volgende uitdrukking: \nx - np\ < 0,1 waarin ηχ ne of n0 is, en np de refractie-index van en poly-meermengsel is.

Als de waarde van de refractie-index van het vloeibaar-kristalmateriaal zich buiten het hiervoren genoemde traject bevindt, dan is er sprake van een wanverhouding tussen de refractie-indices van het vloeibaar-kristalmateriaal en het polymeermateriaal, en vindt er verslechtering van de af-beeldingskwaliteit plaats. Meer verkieslijk heeft np een waarde tussen die van n en n„ in. Als de refractie-index van het vloeibaar-kristalmateriaal zich binnen dit traject bevindt, dan is —zelfs wanneer de vloeibaar-kristalmoleculen worden gestuurd door een spanning erop aan te leggen— het verschil in de refractie-index tussen het vloeibaar-kristalmateriaal en het polymeermateriaal klein, en wordt het verschijnsel van verstrooiiing van licht aan het grensvlak tussen het vloeibaar-kristalmateriaal en het polymeermateriaal aanmerkelijk teruggedrongen.

Bij voorkeur bedraagt de gewichtsverhouding tussen het vloeibaar-kristalmateriaal en de polymeriseerbare verbinding (met inbegrip van een vloeibaar-kristallijne polymeriseerbare verbinding) van 50:50 tot 97:3, en bij meer voorkeur van 70:30 tot 90:10. Wanneer de evenredigheid aan het vloeibaar-kristalmateriaal minder dan 50% bedraagt, dan wordt de hoeveelheid aan polymeerwanden vergroot en wordt een stu-ringsspanning voor de vloeibaar-kristalcel aanmerkelijk verhoogd. Bovendien worden de vloeibaar-kristalgebieden —gerangschikt door de verankeringseigenschap van het sub-straatoppervlak- verminderd, met verlies van bruikbaarheid in de praktijk tot gevolg. Wanneer de evenredigheid aan het ' vloeibaar-kristalmateriaal meer dan 97% bedraagt, dan worden de polymeerwanden onvoldoende gevormd en wordt de fysische sterkte van de vloeibaar-kristallaag verminderd, hiermee het verkrijgen van een stabiele prestatie van de inrichting bemoeilijkend.

1 (Foto-initiator)

Voor de foto-initiator kunnen gebruikelijkerwijs benutte foto-initiatoren zoals Irugacure 184, 651 en 907; en darocure 1173, 1116 en 2959 worden gebruikt.

De evenredigheid aan de foto-initiator bedraagt bij -voorkeur vanaf 0,3% tot 5% op basis van de totale hoeveelheid van het mengsel van het vloeibaar-kristalmateriaal en het onder invloed van licht uit te harden hars. Wanneer de evenredigheid minder dan 0,3% bedraagt, dan wordt de polymerisatie onder invloed van licht niet voldoende bewerkstel-1 ligd. Wanneer de evenredigheid meer dan 5% bedraagt, dan gaat de fasescheiding van het vloeibaar-kristalmateriaal en het polymeermateriaal te snel, waarbij de regeling van de grootte van de te verkrijgen vloeibaar-kristaldruppeltjes wordt bemoeilijkt. Als gevolg hiervan zijn de vloeibaar-- kristaldruppeltjes klein en is de sturingsspanning hoog.

Eveneens kunnen foto-initiatoren welke met zichtbaar licht kunnen worden gepolymeriseerd, worden gebruikt. Voorbeelden van dergelijke foto-initiatoren omvatten Lucirin TPO (vervaardigd door BASF AG) , KAYACURE DETX-S (vervaardigd door Nippon Kayaku Co., Ltd.), en CGI 369 (vervaardigd door Ciba-Geigy Corporation). In het geval waarin dit type foto-initiator wordt benut, is het vereist dat de waarde van λ in de parameter a past bij de absorptie-golflengte van de foto-initiator. Deze foto-initiatoren zijn doelmatig, in het bijzonder ten aanzien van het doorlaten van licht dat een golflengte heeft in de buurt van die van UV-straling welke door het van plastic gemaakte substraatmateriaal moet worden geabsorbeerd.

(Justeringsfilm)

Voor het materiaal van de justeringsfilm welke in de onderhavige uitvinding wordt gebruikt, kan er gebruik gemaakt worden van organische films gemaakt van polyimide of iets dergelijks, bijv. SE 150 (vervaardigd door Nissan Chemical Industries, Ltd.), en van andersoortige organische films, bijv. CYTOP (vervaardigd door Asahi Glass Co., Ltd.), of van anorganische films gemaakt van SiO of iets dergelijks. Indien nodig kan de justeringsfilm worden onderworpen aan justeringsbehandeling zoals wrijving. In de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting waarin de vloeibaar-kristaldo-meinen op random wijze gerangschikt zijn, wordt tijdens de vervaardiging van de inrichting een dunne film met dezelfde uitwerking als die van de justeringsfilm, automatisch gevormd tussen het substraat en de vloeibaar-kristalgebieden, zodat de justeringsfilm achterwege kan blijven.

(Sturingswerkwij ze)

De onderhavige uitvinding kan worden toegepast op een werkwijze voor het aansturen van de vloeibaar-kristalafbeel-dingsinrichting, zoals een actieve aansturing of een belas-tingsaansturing met benutting van TFT's, metaal-isolator-metaal (MIM) als schakelelement. Echter, de onderhavige uitvinding is niet afgebakend voor wat betreft dit punt.

(Vorm van de polymeerwand)

Hoewel in de respectieve voorbeelden de polymeerwanden 132 zodanig zijn gevormd teneinde beide glassubstraten 116 en 117 te bereiken, is de onderhavige uitvinding voor wat dit punt betreft niet afgebakend. Alternerend kunnen poly-meerfilms 145 welke de justeringsfilms 120 en 121, functionerend als de polymeerwanden 132, moeten worden op de glassubstraten 116 en 117 worden gevormd, zoals in figuur 19 weergegeven met een onderbroken lijn. In dit geval worden de polymeerfilms 145 gevormd in de gedeelten overeenkomend met de polymeerwanden 132, en hebben ze een dikte die groter is dan die van de polymeerfilms 145 welke zijn gevormd in de gedeelten overeenkomend met de vloeibaar-kristalgebieden 122.

Als materiaal voor de polymeerfilm 145 kan er gebruik gemaakt worden van een organische film die gemaakt is van een multicomponent-type polymeerlegering. Een dergelijke polymeerlegering kan worden bereid door het fysisch of i chemisch vermengen van polymeren. Volgens de fysische werkwijze worden verschillende soorten polymeerbestanddelen vermengd en gedispergeerd om een macro-fasescheidingsstruc-tuur te regelen. Volgens een chemische werkwijze wordt de vorming van een moleculaire structuur en een micro-fase-i scheidingsstructuur geregeld door ent-copolymerisatie, blok-copolymerisatie, en een werkwijze van in elkaar doordringende polymeerverknopingen (IPN-werkwijze).

Voor de polymeerlegering kan een blok-copolymeer van polystyreen en polyisopreen worden benut. In dit geval kan > door het variëren van de verhouding van de bestanddelen in elk beeldelement het vloeibaar kristal op radiale, bi-axiale of multi-axiale wijze worden gerangschikt.

Daarnaast kan, net als voor de polymeerfilm 145, gebruik worden gemaakt van een blok-copolymeer zoals een blok-copolymeer van styreen-tetrahydrofuran; van ent-copolymeren zoals een ent-copolymeer van nylon-polypropeen en een ent-copolymeer van nylon-polyetheen; van IPN-soorten zoals een vermenging van methylpolymethacrylaat/polyetheen, en een vermenging van polystyreen/polypropeen; en van een polymeer-vermenging zoals een vermenging die polystyreen en copoly-meer van styreen-polyisopreen bevat.

Er werd bevestigd dat in het geval van benutting van de polymeerfilm 145 de vloeibaar-kristalgebieden 122 in elk beeldelement 126 werden gevormd, en dat scheidingslijnen werden gevormd op het grensvlak van elk vloeibaar-kristalge-bied 122. Derhalve kunnen in het geval waarin er gebruik wordt gemaakt van de polymeerfilm 145 dezelfde effecten worden verkregen als die welke zijn verkregen in de hiervo-ren genoemde respectieve voorbeelden.

Zoals hiervoren beschreven wordt er volgens de de onderhavige uitvinding voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting die een vloeibaar-kristallaag heeft waarin de vloeibaar-kristalgebieden door het polymeermateriaal zijn omgeven. In het bijzonder kan door onderdrukking van de diffractie van licht die tijdens de bestraling met UV-licht is veroorzaakt de vloeibaar-kristalgebieden op gewenste plaatsen worden gevormd uit een mengsel van het vloeibaar-kristalmateriaal en het onder invloed van licht uit te harden hars (dat indien vereist ook de foto-initiator bevat). Vanwege deze structuur kan een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting met uitstekende contrastkarakteristieken worden verkregen.

In de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting van de onderhavige uitvinding zijn de vloeibaar-kristalgebieden welke in ieder beeldelement zijn gevormd, omgeven door het polymeermateriaal. Door het te gebruiken vloeibaar-kristalmateriaal uit te kiezen kan er worden voorzien in vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichtingen in verschillende modi, zoals een verdraaid-nematische (TN-)modus, een bovennormaal ver-draaid-nematische (STN-)modus, een electronisch gestuurde birefringentie (ECB-)modus, en een ferro-electrisch vloeibaar kristal (FLC-)modus. Wanneer de onderhavige uitvinding wordt toegepast op een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrich-ting waarin in elk vloeibaar-kristalgebied de vloeibaar-kristaldomeinen radiaal of random gerangschikt zijn, dan kan er met gebruikmaking van een nematische modus worden voorzien in een vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting met uitstekende beeldhoekkarakteristieken en hoog-contrastkarak-teristieken. De vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting welke een dergelijk uitstekende beeldhoekkarakteristiek heeft, kan worden gebruikt voor een vlak-type afbeeldingsinrichting die voor een personal computer, een tekstverwerker, speelmachi-nes en televisie-ontvangers wordt gebruikt. Als alternatief kan de vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting welke een dergelijk uitstekende beeldhoekkarakteristiek heeft, worden gebruikt voor een afbeeldingsbord, een raam, een deur, en een wand, met gebruikmaking van een sluiterfunctie om licht dor te laten dan wel om licht af te schermen. Bovendien hebben deze vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichtingen poly-meerwanden in de cel met inbegrip van de vloeibaar-kristal-laag die tussen een paar glassubstraten in is ingelegd, zodat de celdikte nauwelijks gewijzigd wordt. Om deze reden zijn deze vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichtingen ook geschikt voor een pen-leesinrichting.

Aan de deskundige zullen verschillende andere wijzigingen duidelijk zijn en kunnen deze ook gereed worden uitgevoerd zonder buiten de reikwijdte en geest van deze uitvinding te treden. Dienovereenkomstig wordt niet beoogd dat de reikwijdte van de hier bijgevoegde conclusies wordt afgebakend tot de beschrijving zoals hierin uiteengezet, doch in plaats daarvan dat de conclusies ruim worden uitgelegd.

................... conclusies

Claims (16)

1. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting, behelzende de stappen van: het hechten van een eerste substraat, dat een tegen-electrode heeft, aan een tweede substraat dat een veelheid aan beeldelement-electroden voorzien in een matrix en actieve elementen voorzien ten behoeve van de respectieve beeldelement-electroden heeft, zodat er een voorafbepaalde spleet wordt bewaard tussen de tegenelectrode en de beeldelement-electroden; het inspuiten van een mengsel, dat vloeibaar kristal en onder invloed van licht uit te harden hars bevat, in de spleet; en het stralen van licht op het mengsel met de beeldelement-electroden en de niet te belichten gebieden van actieve elementen, om daarbij een vloeibaar-kristallaag te vormen die bestaat uit vloeibaar-kristalgebieden omgeven door polymeerwanden in de respectieve beeldelement-electroden.

2. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting volgens conclusie 1, waarin de vloeibaar-kristallaag wordt gevormd door het plaatsen van een lichtmasker ter vervaardiging van de beeldelementen en de niet te belichten gebieden van actieve elementen aan een zijde van één van de eerste en tweede substraten en het bestralen van het mengsel met licht via het lichtmasker.

3. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting volgens conclusie 1, waarin één van de eerste en tweede substraten een eerste licht-afscher-mingslaag heeft die de niet te belichten gebieden van actieve elementen en de wèl te belichten gebieden van beeldelement-electroden vormt, behelzende de stappen van: het vormen van een tweede licht-afschermingslaag op het andere substraat dat geen eerste licht-afschermingslaag heeft, waarbij de tweede licht-afschermingslaag de niet te belichten gebieden van beeldelement-electroden vormt; en het bestralen van het mengsel met licht via de tweede licht-afschermingslaag.

4. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting volgens conclusie 3, waarin de tweede licht-afschermingslaag met een fotolithografische werkwijze wordt gevormd op het andere substraat dat geen eerste licht-afschermingslaag heeft, met benutting van de eerste licht-afschermingslaag als masker, waarbij de tweede licht-afschermingslaag de niet te belichten gebieden van beeldelement-electroden vormt.

5. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting volgens conclusie 4, waarin de eerste licht-afschermingslaag een zwarte masker is dat op het eerste substraat is gevormd, waarbij het zwarte masker licht-doorlatende gedeelten heeft welke overeenkomen met de beeldelement-electroden.

6. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting volgens conclusie 1, waarin het tweede substraat een licht-afschermingslaag heeft die de niet te belichten gebieden van actieve elementen vormt, en de vloeibaar-kristallaag wordt gevormd door het plaatsen van een lichtmasker, dat de niet te belichten gebieden van beeldelement-electroden vormt, op een zijde van het substraat dat de licht-afschermingslaag heeft, en het stralen van licht op het mengsel via het lichtmasker.

7. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting volgens conclusie 6, waarin de licht-afschermingslaag voorzien is tussen het tweede substraat en de actieve elementen.

8. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting volgens conclusie 6, waarin het eerste substraat een licht-afschermingslaag heeft die de niet te belichten gebieden van actieve elementen, en gedeelten die de beeldelementen anders dan die van de te belichten gebieden van actieve elementen bevatten, vormt, en de vloei-baar-kristallaag wordt gevormd door het plaatsen van een lichtmasker, dat de niet te belichten gebieden van beeldelement-electroden vormt, op een zijde van het eerste substraat, en het bestralen van het mengsel met licht via het lichtmasker.

9. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting volgens conclusie 2, verder behelzende de stappen van: het vormen van merktekens op het lichtmasker en het substraat ter justering van het lichtmasker met het substraat ; en het justeren van het lichtmasker met het substraat met gebruikmaking van de merktekens.

10. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting volgens conclusie 9, waarin de merktekens die op het lichtmasker zijn gevormd en de merktekens die op het substraat zijn gevormd, geen ruimte er tussen hebben wanneer het lichtmasker met het substraat is gejusteerd.

11. Vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting, bestaande uit: een eerste substraat dat een tegenelectrode heeft; een tweede substraat dat een veelheid aan beeldelement-electro-den voorzien in een matrix en actieve elementen voorzien ten behoeve van de respectieve beeldelement-electroden heeft; en een vloeibaar-kristallaag ingelegd tussen de tegenelectrode en de beeldelement-electroden, waarbij de vloeibaar-kristallaag vloeibaar-kristalgebieden omvat die zijn omgeven door polymeerwanden in de respectieve beeldelement-electroden, waarin een licht-afschermingslaag, die de niet te belichten gebieden van actieve elementen vormt, voorzien is tussen het tweede substraat en de actieve elementen.

12. Vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting, bestaande uit een paar zich tegenover elkaar bevindende substraten en een vloeibaar-kristallaag die tussen het tweetal substraten is ingelegd, waarbij electroden die aan iedere van de vloei-baar-kristallaagzijden van het paar substraten zijn voorzien, een veelheid aan beeldelementen, opgesteld in een matrix, vormen waarbij de vloeibaar-kristallaag wordt ge- > vormd door het stralen van licht vanaf een zijde van één van de substraten op het mengsel dat vloeibaar kristal en onder invloed van licht uit te harden hars bevat, waarbij de vloeibaar-kristallaag vloeibaar-kristalgebieden, omgeven door polymeerwanden, in de respectieve beeldelementen omvat, ) waarin een parameter a —voorgesteld met de navolgende formule, met gebruikmaking van de minimumwaarde d van de afstanden tussen de beeldelementen en de breedtes van de beeldelementen, een dikte z van het substraat aan een zijde van de lichtstraling, en een voorafbepaalde golflengte λ van > het licht in het substraat- tenminste 1 bedraagt:

13. Vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting volgens conclusie 12, waarin één van het paar substraten verder actieve elementen in de respectieve beeldelementen behelst.

14. Vloeibaar-kristalafbeeldingsinrichting volgens conclu-) sie 12, waarin de voorafbeepaalde golflengte λ van het licht in het substraat 0,24 μιη bedraagt.

15. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting, behelzende de stappen van: het hechten van een paar substraten, die electroden i hebben, aan elkaar zodat de electroden aan één van de substraten zich op een voorafbepaalde afstand tegenover de electroden van het andere substraat bevinden, om daarbij een cel te vervaardigen waarin de electroden een veelheid aan beeldelementen opgesteld in een matrix vormen; i het inspuiten van een mengsel, dat vloeibaar kristal en onder invloed van licht uit te harden hars bevat, in de spleet; het stralen van licht, dat gebieden met een hoge intensiteit en gebieden met een lage intensiteit heeft, op het mengsel, om daarbij een vloeibaar-kristallaag te vormen die vloeibaar-kristalgebieden omgeven door polymeerwanden omvat; waarin een parameter a —voorgesteld met de navolgende formule, met gebruikmaking van de minimumwaarde d van de afstanden tussen de gebieden met lage intensiteit en de breedtes van de gebieden met lage intensiteit, een dikte z van het substraat aan een zijde van de lichtstraling, en een golflengte λ van het licht in het substraat- tenminste 1 bedraagt:

16. Werkwijze van vervaardiging van een vloeibaar-kris-talafbeeldingsinrichting volgens conclusie 15, waarin de vloeibaar-kristallaag wordt gevormd door het stralen van licht op het mengsel met gebruikmaking van een lichtmasker dat licht-afschermingsgedeelten en licht-doorlatende gedeelten heeft, en de golflengte λ van het licht in het substraat 0,24 βτα. bedraagt.