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DE2621140A1 - Verfahren zum herstellen von fluessigkristall-elementen - Google Patents

Verfahren zum herstellen von fluessigkristall-elementen

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Publication number
DE2621140A1
DE2621140A1 DE19762621140 DE2621140A DE2621140A1 DE 2621140 A1 DE2621140 A1 DE 2621140A1 DE 19762621140 DE19762621140 DE 19762621140 DE 2621140 A DE2621140 A DE 2621140A DE 2621140 A1 DE2621140 A1 DE 2621140A1
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DE
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liquid crystal
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DE19762621140
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Dietrich Meyerhofer
Alan Sussman
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RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
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Publication date
Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
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    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133734Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by obliquely evaporated films, e.g. Si or SiO2 films

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Description

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Dipl.-lng. H. Sauerland · Dr.-lng. R. König · Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 4οαα Düsseldorf 3O · Cecilienallee 76 · Telefon
12. Mai 1976 30 712 B
RCA Corporation, 30 Rockefeiler Plaza New York, N.Y. 10020 (V.St.A.)
"Verfahren zum Herstellen von Flüssigkristall-Elementen"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Flüssigkristall-Elementen, insbesondere von solchen mit oberflächenausgerichteten Kristallmolekülen in einer Schicht eines Flüssigkristalls zwischen zwei Substraten, deren Oberflächen elektrisch leitfähig sind, und von denen zumindest ein Substrat für sichtbares Licht durchlässig ist.
Oberflächenausgerichtete Flüssigkristall-Elemente sind an sich z.B. aus der US-Patentschrift 3 834 792 bekannt. Solche Elemente werden benutzt, um z.B. die Tageszeit anzuzeigen.
Die bisher bekannten Elemente dieser Art besitzen den Nachteil, daß ihr Betrachtungswinkel begrenzt ist; ausgenommen innerhalb eines vergleichsweise kleinen Winkels, ist die allgemeine Wiedergabe und Leserlichkeit der Darstellung ziemlich empfindlich gegenüber Änderungen des Betrachtungswinkels. Obwohl Techniken zur Vergrößerung des Betrachtungswinkels entwickelt wurden, bringen diese Techniken selbst gewisse neue Probleme mit sich, die die
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Gleichförmigkeit der Erscheinung der Anzeige betreffen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, sowohl den Betrachtungswinkel als auch die Wiedergabe solcher Elemente zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest auf einem der Substrate zwei aufeinanderfolgende Schichten einer aufdampfbaren, kristallausrichtenden Substanz schrägaufgedampft werden, und zwar eine Schicht unter einem Winkel von höchstens 15° zur Oberfläche des Substrats und die andere Schicht unter einem Winkel von 20° bis 50° zur Oberfläche des Substrats, daß die zweite niedergeschlagene Schicht eine Dicke von weniger als 20 A hat, und daß die Schichten unter einem Winkel zueinander aufgedampft werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bekannten oberflächenausgerichteten Flüssigkristallzelle im Querschnitt;
Fig. 2 eine Ansicht der Zelle nach Fig. 1 im Querschnitt entlang der Schnittlinie 2-2;
Fig. 3 eine der Fig„ 1 ähnliche Ansicht, die schematisch die Wirkung eines elektrischen Feldes innerhalb der Zelle zeigt;
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Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer anderen bekannten Zelle;
Figo 5 eine Ansicht der Zelle nach Fig. 4 im Querschnitt entlang der Schnittlinie 5-5;
Fig. 6 eine im rechten Winkel zu Fig. 4 dargestellte und dieser ähnliche Ansicht, die die Wirkung eines elektrischen Feldes innerhalb der Zelle zeigt;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Substrats einer Flüssigkristall-Zelle nach der Erfindung, und
Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Tei.ls sines Substrats und benachbarter Flüssigkristallmoleküle einer Zelle nach der Erfindung, in vergrößertem Maßstäbe
Es ist bekannt, daß eine vorgewählte Ausrichtung der Moleküle von z.B. nematischen Flüssigkristall-Substanzen bei Oberflächen einer Flüssigkristall-Zelle dadurch erhalten werden kann, daß die Zellenoberflächen mit verschiedenen Substanzen überzogen werden, indem ein "Schräg- oder "Abhang-" Aufdampfverfahren angewendet wird, wie es in der zuvor erwähnten US-Patentschrift beschrieben ist. Bei einem solchen Aufdampfverfahren werden gewisse Substanzen, wie z.B. Aluminium, Gold, Magnesiumfluorid oder Siliziummönoxid, auf die Zellenoberflächen gerichtet im Vakuum niedergeschlagen, wobei ein Aufdampf winkel von ungefähr 10° gegenüber der Ebene der zu überziehenden Oberfläche verwendet wird.
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Das Ergebnis eines solchen Verfahrens bei einer Flüssigkristall-Zelle ist in den Figo 1 und 2 veranschaulicht. Eine Zelle 8 besteht aus zwei Substraten 10, z.B. aus durchsichtigem Glas, die mit räumlichem Abstand voneinander angeordnet und durch eine Randschmelzdichtung 11 zusammengehalten sind. Weiter befindet sich eine leitfähige Film-Elektrode 12, z.B. aus Aluminium, auf einer Oberfläche 16 jedes Substrats, wobei die beiden Elektroden einander gegenüber angeordnet sind. Weiterhin ist eine "Schicht" 18, z.B. aus Siliziummonoxid, vorgesehen, die durch ein Schrägaufdampfverfahren niedergeschlagen wurde, indem ein Aufdampfwinkel von 10° zwischen der Siliziummonoxidquelle und der Substrat-Oberfläche 16 verwendet wurde.
Die Richtung, entlang der man die Schichten 18 auf dem Substrat 10 vor ihrer Anordnung in der Zelle 8 aufwachsen läßt, ist durch den Pfeil 19 angezeigt, wobei die WachBbumsrichtungen parallel zur Papierebene der Fig. 1 und unter einem Winkel von 10° zur Papierebene nach Fig. 2 verlaufen. Die Schicht 18 berührt sowohl die Elektrode 12 als auch die Oberfläche 16 jedes Substrats. Die Kontur der Schicht 18 (Figei) ist der Fig. 3 der obenerwähnten US-Patentschrift entnommen, wobei das genaue Aussehen einer solchen Schicht nicht hinreichend bekannt ist, obwohl angenommen wird, daß die Schicht 18 einen diskontinuierlichen Verlauf hat.
Ein dünner Film 20 einer Flüssigkristall-Substanz befindet sich zwischen den zwei Substraten 10j Moleküle 22 der Flüssigkristall-Substanz sind schematisch als Ellipsoide gezeigt.
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Die Längsachse jedes der Flüssigkristall-Moleküle 22 ist in einer Ebene parallel zu den Wachstumsebenen der Schicht 18, wie in Fig. 2 dargestellt und in einer Richtung bezogen auf dem Niederschlagswinkel der Schicht 18, wie in Fig. 2 dargestellt und in einer Richtung bezogen auf dem Niederschlagswinkel der Schicht 18, wie in Fig. 1 gezeigt, ausgerichtet. Auf diese Weise sind die Moleküle 22 in dem Element nach Fig. 1 ungefähr 30° - 45° aus der Ebene der Oberfläche 16 jedes Substrats geneigt. Diese Ausrichtung der Mole— küle vollzieht sich, obwohl kein elektrisches Feld vorhanden ist.
Wenn eine Spannung zwischen den zwei Elektroden 12 angelegt wird, um auf diese Weise ein elektrisches Feld innerhalb des Flüssigkristall-Films 20 hervorzurufen, wie durch diegestrichelten Linien 26 in Fig. 3 gezeigt ist (wobei die Schicht 18 zwecks einfacher Darstellung lediglich als eine kontinuierliche Schicht gezeigt ist), dann werden die Moleküle 22 innerhalb des elektrischen Feldes gegen die Senkrechte 27 gedreht. Aufgrund der mit den Schichten 18 verbundenen Spannkräfte, die versuhen, die Moleküle 22 in der oberflächenausgerichteten, geneigten Orientierung zurückzuhalten, ist der Betrag der Winkelrückorientierung der verschiedenen Moleküle mit wachsendem Abstand von den Schichten 18 am größten. Aufgrund der mit den Schichten 18 verbundenen Spannkräfte werden selbst die am weitesten von den Schichten 18 entfernten Moleküle nicht völlig in die Senkrechte gedreht (bei der typischerweise verwendeten Feldstärke). Die Bedeutung dieses Sachverhalts soll weiter unten erläutert werden.
Die Moleküle außerhalb des elektrischen Feldes werden nicht gedreht.
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Die optischen Eigenschaften der gedrehten Moleküle sind von denen der nicht gedrehten Moleküle verschieden, so daß auf diese Weise die Darstellung eines gewünschten optischen Bildes in "bekannter Weise ermöglicht wird.
Ein Vorteil dieser bekannten Anordnung ist, daß wegen der vorhandenen oder "vorgespannten" Neigung der Moleküle, die ohne elektrisches Feld durch die Schichten 18 hervorgerufen wird, die Drehung der Moleküle durch das elektrische Feld immer in Richtung der vorhandenen Molekularneigung erfolgt. Bei der vorliegenden Darstellung bedeutet das, daß alle Moleküle innerhalb des Feldes gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Auf diese Weise sind obwohl die Moleküle nicht vollständig in die Senkrechte gedreht werden, alle gedrehten Moleküle in derselben Richtung von der Senkrechten verschwenkt. Ein solches gleichförmiges Neigen der gedrehten Moleküle liefert einheitliche optische Eigenschaften, und alle gear-elrcs. Moleküle enthaltenden Teile des Elements haben ein gleichmäßiges Aussehen, und zwar im wesentlichen unabhängig vom Winkel, von dem aus das Element betrachtet wird.
Ein Nachteil dieser -Anordnung ist jedoch, daß aufgrund der "Vorneigung" oder Neigung der nicht gedrehten Moleküls .5ir- Bstrachtungsbereich vorhanden ist, in dem der Unterschied der optischen Eigenschaften zwischen den nicht gedrehten und gedrehten Molekülen vergleichsweise gering ist, so daß nur ein geringer optischer Kontrast des dargestellten Bildes gegeben ist. Die Richtungen dieses Bereichs sind annähernd parallel zu den molekularen Achsen der nicht gedrehten Moleküle, d.h. parallel zu den Neigungsachsen.
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Dieses mit der Neigung der Flüssigkristall-Moleküle ■verbundene Problem wurde überwunden als man entdeckte, daß durch Anwendung einer Schrägaufdampfung von ungefähr 30° zur Ebene der Substrate(im Unterschied zu einem Winkel von 10°, der in dem Element nach Fig. 1 verwendet wurde) die Flüssigkristall-Moleküle im wesentlichen parallel zu den Substratoberflächen ausgerichtet werden. Dieser Sachverhalt ist in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt. Die Richtungen, entlang denen die Substanz der schrägaufgedampften Schichten 32 einer Zelle 34 auf die Substrate 10 niedergeschlagen wurde, sind durch die Pfeile 30 in Fig. 4 und 5 gezeigt. Wie diesen Figuren zu entnehmen ist, sind die Moleküle 22 im rechten Winkel zur Wachstumsrichtung der Schicht 32 ausgerichtet, und dies ist unterschiedlich von der molekularen Ausrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist. Warum dies so ist, ist nlclrs bekannt. Auch ist die Schicht 32 nach Fig. 4 nicht mit dem charakteristischen WachstumsOrientierungsmuster der Schrägaufdampfschicht 18, -dargestellt in Fig. 1 gezeigt. Beobachtungen haben kein solches Wachstumsmuster erkennen lassen, und die Schicht 32 erscheint in der Vergrößerung als im wesentlichen kontinuierlich.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, werden durch das Amlegen eines elektrischen Feldes an das Element die Flüssigkristall-Moleküle innerhalb des Feldes gegen die Senkrechte gedreht. Ein Vorteil dieses Elementes ist, daß, da die nicht gedrehten Moleküle parallel zu den Substratoberflächen liegen, die Differenz zwischen den optischen Eigenschaften der gedrehten Moleküle und der nicht gedrehten Moleküle beträchtlich weniger vom Betrachtungswinkel des Elementes abhängig ist und dementsprechend der Betrachtungswinkel der Zelle 34 entsprechend größer als der der Zelle 8 ist.
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Ein Nachteil der Anordnung der Zelle 34 ist jedoch, daß sich die Moleküle,da eine Vorneigung der Moleküle nicht vorhanden ist, entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn bei Anlegung eines elektrischen Feldes drehen können; das Ergebnis ist, daß, wie in Fig.6 dargestellt, die verschiedenen Reihen oder Gruppen von Molekülen 22 in verschiedene Richtungen hinsichtlich der Senkrechten geneigt werden. Die optischen Eigenschaften dieser geneigten Molekülgruppen ändern sich in Abhängigkeit ihres Betrachtungswinkels, und für einen gegebenen Betrachtungswinkel stellen die verschieden geneigten Molekülgruppen Flächen unterschiedlichen Kontrasts dar, d.h. das dargestellte Bild hat eine etwas ungleichförmige Erscheinung.
Das erfindungsgemäße Element ist in gewisser Hinsicht ein Kompromiss zwischen den Vorteilen und Nachteilen der zwei bekannten Zellen 8 und 34. Das bedeutet, daß in der neuen Zelle nach der Erfindung eine Vorneigung der Moleküle vorhanden ist, um eine gemeinsame Drehrichtung der gedrehten Moleküle im Feld zu erhalten, jedoch ist diese Neigung beträchtlich kleiner als die in der bekannten Zelle 8 vorhandene, um die Begrenzungen des Betrachtungswinkels der Zelle zu minimisieren, die mit einer solchen Neigung verbunden sind. Dies wird wie folgt erreicht.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein erstes Schrägaufdampfverfahren bei einem vergleichsweise großen Winkel, z.B. 30°, zur Ebene der Substratoberfläche durchgeführt, um eine erste Schicht auf einem Substrat einer Zelle niederzuscliagen. Das Ergebnis dieses Vorgangs ist, wie bereits weiter oben in Verbindung mit der Beschreibung der bekannten Zelle 34 erläutert wurde,
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daß die Flüssigkristallmoleküle in einer Richtung rechtwinklig zu den Wachstumsrichtungen der ersten Schicht ausgerichtet und die Moleküle im allgemeinen parallel zur Substratoberfläche mit ein wenig oder keiner Hei= gung liegen werdsn.
Danach wird ein zweites Schrägaufdampfverfahren bei einem vergleichsweise kleinen Winkel, z.B. 10°, zur Ebene der Substratoberfläche durchgeführt, um eine zweite Schicht niederzuschlagen, die die erste Schicht bedeckt. Der Zweck der zweiten Schicht besteht darin, die ausrichtenden Eigenschaften in dem Ausmaß zu modifizieren, daß die Flüssigkristallmoleküle zumindest eine geringe Neigung zur Substratoberfläche haben. Die zwei Schichten werden vorzugsweise rechtwinklig zueinander aufgewachsen, wodurch sie hinsichtlich der Ausrichtung der Moleküle in Richtungen parallel zur Substratoberfläche denselben ausrichtenden Einfluß haben.
Damit die Moleküle keinen übermässigen Neigungsgrad hinsichtlich der Substratoberfläche annehmen, wird die zweite niedergeschlagene Schicht, die eine solche Neigung
ο verursacht, sehr dünn hergestellt, ungefähr 10 A dick, um so nicht vollständig die ausrichtenden Eigenschaften der ersten Schicht zu überdecken. Dadurch werden überraschend Neigungsgrade erreicht, die zwischen von jeder Schicht allein zu erreichenden Neigungsgraden liegend.
Mit anderen Worten ist die Bedeckung der Grundschicht durch die obere Schicht genügend "gering", um so einen Einfluß der Grundschicht zu erhalten, gemeinsam mit der oberen Schicht zu den Ausrichtungen der Flüssigkristall-Moleküle beizutragen. Die geringe Bedeckung kann sich, wie weiter unten erläutert wird, aus einer unvollständi-
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gen oder diskontinuierlichen Bedeckung der Grundschicht durch die obere Schicht oder aufgrund der Dünne der oberen Schicht ergeben, wodurch die Oberflächenkontur der Grundschicht die Oberflächenkontur der oberen Schicht beeinflußt.
In Fig. 7 ist ein spezielles Beispiel in etwas größerer Einzelheit dargestellt. Eine erste Schicht 38 aus Silizium-
o monoxid mit einer Dicke von ungefähr 500 A ist im Vakuum mit einem Schrägaufdampfverfahren gemäß der erwähnten US-Patentschrift niedergeschlagen worden, und zwar bei einem Winkel von ungefähr 30° zur Oberfläche 40 eines Substrats 42 mit einer darauf angeordneten Elektrode 43» die z.B.
ο
aus einer 100 A dicken Aluminiumschicht besteht. Die Wachstumsrichtung der Schicht 38 ist in Figo 7 durch den Pfeil 44 angezeigt, wobei die dreidimensionale Ausdehnung des Substrats 42 durch die drei x-y-z-Achsen veranschaulicht ist.
Danach wird eine zweite Schicht 46 aus Siliziummonoxid mit einer Dicke von ungefähr 5 - 10 £ auf ähnliche Weise auf die erste Schicht 33 niedergeschlagen. Die Wachstumsrichtung dieser Schicht 46, die durch den Pfeil 48 angezeigt ist, liegt rechtwinklig zur Wachstumsrichtung ".er ersten Schicht 38, wobei die Schicht 46 bei einem Winkel von ungefähr 10° zur Substratoberfläche niedergeschlagen wird. Aufgrund der extremen Dünne der zweiten Schicht 46 wird angenommen, daß die Schicht 46 ' sehr ungleichförmig und beliebig diskontinuierlich in ihrer Bedeckung der ersten Schicht 38 ist, wie in Fig. 8 gezeigt, so daß Teile der Schicht 38 durch die zweite Schicht 46 hindurchragen.
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Da die zwei Schichten 38 und 46 rechtwinklig zueinander aufgewachsen sind, und zwar in den gezeigten Richtungen, sind beide Schichten wirksam, um eine Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in Richtung parallel zur y-z-Ebene (Fig. 7) des Substrats 42 hervorzurufen, d.h. parallel zur Ebene, die die Wachstumsrichtung 48 der zweiten Schicht 46 enthält.
Hinsichtlich der Neigung der Moleküle wird angenommen, daß jede der zwei Schichten 38 und 46 die Neigung der Moleküle 22 in ihrer unmittelbaren Nähe unabhängig von der Wirkung der anderen Schicht beeinflußt, wobei die Neigungswirkungen der zwei Schichten sich einander mit wachsendem Abstand von den Schichten mischen und ändern. Auf diese Weise ist gemäß dieser Theorie, wie in Fig. 8 veranschaulicht, in unmittelbarer Nähe jener Oberflächenteile der ersten Schicht 38, die von der zweiten Schicht 46 bedeckt sind, die Neigung der Moleküle im wesentlichen allein durch die ausrichtenden Wirkungen der ersten Schicht 38 bestimmt, d.h. die Moleküle haben keine Neigung. Umgekehrt haben die Moleküle in unmittelbarer Nähe der diskreten Teile der zweiten Schicht 46 eine vergleichsweise große Neigung, z.B„ 40°. Mit wachsendem Abstand von den Schichtoberflächen neigen die ausrichtenden Kräfte der zwei Schichten dazu, sich zu vereinen und eine Neigung hervorzurufen, die zwischen der Neigung liegt, die durch jede Schicht allein verursacht wird, wobei die Neigung der Moleküle im Flüssigkristallfilm im Durchschnitt bei ungefähr 1 bis 5° liegt.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Elemente kann jedes der zwei Substrate mit zwei schrägaufgedampften Schichten versehen sein, und die zwei Substrate werden in
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bekannter Weise zusammengefügt, um eine Zelle zu bilden, die in ihrem allgemeinen Aussehen jener nach Fig.1 entspricht .
Abhängig von der Orientierung der zwei Substrate hinsichtlich der Wachstumsrichtungen der darauf schrägaufgedampften Schichten können verschiedene Verdrehungsgrade der Flüssigkristall-Moleküle von Substrat zu Substrat erhalten werden, was grundsätzlich bekannt ist, wie z.B. aus der zuvor zitierten US-Patentschrift und der US-Patentschrift RE 27 911.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist nur ein Substrat der beiden Zellensubstrate mit den zwei schrägaufgedampften, oben beschriebenen Schichten versehen, während das andere Substrat nur mit einer solchen schrägaufgedampften Schicht versehen ist, entweder einer niedergeschlagenen Schicht bei einem vergleichsweise großen oder einem vergleichsweise kleinen Winkel. Die Eigenschaften eines solchen Elements liegen etwa zwischen jenen einer Zelle mit zwei solchen Schichten auf jedem Substrat und einer Zelle mit gemäß den bekannten Elementen nur einer schrägaufgedampften Schicht auf jedem Substrat.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, das nicht dargestellt ist, da die Konturen der sich ergebenden Schichten nicht bekannt sind, wird die Reihenfolge der Niederschlagungen umgekehrtj die erste oder Grundschicht wird bei einem vergleichsweise kleinen Winkel, z.B. 10° niedergeschlagen, und die zweite oder obere Schicht wird bei einem vergleichsweise großen Winkel, z.B. 30°, niedergeschlagen. Um ein Überdecken der ausrichtenden Eigenschaften der Grundschicht durch die bedeckende Schicht zu ver-
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hindern, wird die zweite Schicht sehr dünn hergestellt, z.B. ungefähr 5 Ms 10 A dick. Die erste oder Grundschicht hat eine etwas größere Dicke, z.B. ungefähr 500 A.
Weder die verwendeten Substanzen noch die Winkel scheinen bei der Schrägaufdämpfung kritisch zu sein. Die bei einem vergleichsweise großen Winkel niedergeschlagene Schicht, z.B. die Grundschicht 38 nach Fig. 7 kann z.B. bei einem Winkel für die Niederschlagung von ungefähr 20° bis 50° hergestellt werden. Die bei einem vergleichsweise kleinen Winkel niedergeschlagene Schicht, z.B. die obere Schicht 46 nach Fig. 7, kann z.B. bei einem Winkel für die Niederschlagung von weniger als 15° hergestellt werden. Zwischen den beiden Bereichen für die Niederschlagung, d.h. über 15° und unter 20°, sind die ausrichtenden Eigenschaften der niedergeschlagenen Schichten etwas unsicher und deshalb werden solche Winkel für die Niederschlagung im allgemeinen vermieden.
Obwohl die beiden Schichten vorzugsweise entlang zueinander rechtwinklig verlaufender Richtungen niedergeschlagen werden, wie oben beschrieben wurde, kann sich dieser Winkel auch etwas ändern, z.B. zwischen 80° und 110°.
Auch scheint es möglich, daß andere Substanzen für eine oder beide der zwei schrägaufgedampften Schichten nach dieser Erfindung verwendet werden können. Dies deshalb, weil getrennte Schichten mit den gewünschten ausrichtenden Wirkungen auf Flüssigkristallsubstanzen sowohl bei großen als auch bei kleinen Winkeln für die Niederschlagung der Schichten sehrägaufgedämpft wurden, wobei z.B. Siliziumdioxid (SiO2), Magnesiumfluorid (MgFp) und Gold verwendet wurden. Weiterhin wird angenommen, daß auch
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gewisse andere Stoffe, wie z.B. Chrom, Platin und Aluminium im Rahmen der Erfindung verwendet werden können.
Wenn schrägaufgedampfte Schichten aus Silizium-Monoxid verwendet werden, kann die untere oder Grundschicht (z.B.
die Schicht 38 nach Fig.6) im allgemeinen in einem Be-
o reich für die Dicke von 100 bis 1000 A gehalten werden„
Die obere oder Deckschicht (z.B. die Schicht 46 nach Fig.
ο 6) besitzt im allgemeinen eine Dicke von weniger als 15 A.
Dabei bedeutet "Dicke" eine durchschnittliche Dicke, da die tatsächliche Dicke solcher dünnen Filme über ihre Ausdehnung beträchtlich schwankt.
Gegenwärtig scheint es, daß die ausrichtenden Wirkungen solcher schrägaufgedampfter Schichten eher auf deren physikalischen oder geometrischen Eigenschaften als auf den chemischen Eigenschaften basieren. Demgemäß werden wohl im wesentlichen dieselben Schichtdicken und Winkel für die Schrägaufdampfung auch bei anderen Substanzen als Silizium-Monoxid gelten.
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Claims (5)

  1. RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza New York, N.Y. 10020 (V.St.A.)
    Patentansprüche:
    1j) Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Elements bestehend aus einer Schicht einer Flüssigkristallsubstanz zwischen zwei Substraten, deren Oberflächen elektrisch leitfähig sind und von denen zumindest ein Substrat für sichtbares Licht durchlässig ist, dadurch g ekennze ichnet, daß zumindest auf einem der Substrate (42) zwei aufeinanderfolgende Schichten (38, 46) einer aufdampfbaren, kristallausgerichteten Substanz schrägaufgedampft werden, und zwar eine Schicht (38 oder 46) unter einem Winkel von höchstens 15° zur Oberfläche des Substrats (42) und die andere Schicht- '4£ idsr 38) unter einem Winkel von 20° bis 50° zur Oberfläche des Substrats (42), daß die zweite niedergeschlagene Schicht eine Dicke von weniger als 20 A hat, und daß die Schichten unter einem Winkel zueinander aufgedampft werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der niedergeschlagenen Schichten (38, 46) aus einer Silizium-Monoxid-Querlegierung aufgedampft wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zuletzt niedergeschlagene Schicht diskontinuierlich ist und dabei die Oberflächenteile der ersten niedergeschlagenen Schicht unbedeckt bleiben und direkt mit der Flüssigkristall-Substanz (22) in Kontakt stehen.
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  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (38, 46) auf die Oberfläche (43) entlang zueinander rechtwinklig verlaufenden Richtungen schrägaufgedampft werden.
  5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schichten (38 oder 46) bei einem Winkel von 30° und die andere Schicht (46 oder 38) bei einem Winkel von 10° zum Substrat (42) niedergeschlagen wird.
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    Leerseite
DE2621140A 1975-05-22 1976-05-13 Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkristall-Element Withdrawn DE2621140B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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US05/579,969 US3967883A (en) 1975-05-22 1975-05-22 Liquid crystal devices of the surface aligned type

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2621140A1 true DE2621140A1 (de) 1976-12-09
DE2621140B2 DE2621140B2 (de) 1981-05-07

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Family Applications (1)

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Country Status (8)

Country Link
US (1) US3967883A (de)
JP (1) JPS51144252A (de)
CA (1) CA1055590A (de)
CH (1) CH608113A5 (de)
DE (1) DE2621140B2 (de)
FR (1) FR2312046A1 (de)
GB (1) GB1542071A (de)
IT (1) IT1065898B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2838287A1 (de) * 1977-09-06 1979-03-15 Sharp Kk Fluessigkristall-anzeigezelle mit verdrehtem nematischem fluessigkristall

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4165923A (en) * 1972-04-10 1979-08-28 Ncr Corporation Liquid crystal alignment structure
JPS542580B2 (de) * 1974-07-01 1979-02-09
JPS5223358A (en) * 1975-08-15 1977-02-22 Hitachi Ltd Process for fabricating a membrane for controlling the orientation of a liquid crystal display unit
CH604198A5 (de) * 1975-09-02 1978-08-31 Siemens Ag
DE2548895A1 (de) * 1975-10-31 1977-05-05 Siemens Ag Drehzelle mit schraegbedampften schichten
JPS5273753A (en) * 1975-12-16 1977-06-21 Gen Corp Method of treating orientation of liquid crystal molecules
FR2362089A1 (fr) * 1976-08-17 1978-03-17 Itt Methode de fabrication d'une cellule d'affichage a cristaux liquides
CH611043A5 (de) * 1977-01-21 1979-05-15 Ebauches Sa
CH619052A5 (de) * 1977-12-28 1980-08-29 Ebauches Sa
JPS6032170B2 (ja) * 1978-02-03 1985-07-26 セイコーインスツルメンツ株式会社 エレクトロクロミツク表示装置
JPS564121A (en) * 1979-06-22 1981-01-17 Stanley Electric Co Ltd Liquid crystal display device
EP0030879B1 (de) * 1979-12-07 1984-07-25 Thomson-Csf Mischung scheibenförmiger Flüssigkristalle, elektrooptische Anlage, die diese Mischung verwendet, und Verfahren zur Orientierung der Moleküle in dieser Mischung
US4472026A (en) * 1982-05-06 1984-09-18 At&T Bell Laboratories Electrothermal matrix addressable liquid crystal display
JPS60217339A (ja) * 1984-04-13 1985-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネルおよびその製造方法
US5011267A (en) * 1986-10-14 1991-04-30 Hughes Aircraft Company Method for tilted alignment of liquid crystals with improved photostability
JPS63156968A (ja) * 1986-12-19 1988-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空調制御装置
US4917472A (en) * 1988-03-14 1990-04-17 Hughes Aircraft Company Light valves with positive dielectric anisotropy liquid crystal and highly tilted off-perpendicular surface alignment, and associated operating method
DE69433928T2 (de) * 1993-01-29 2005-07-21 Sharp K.K. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung
US5576870A (en) * 1993-04-23 1996-11-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display panel having a phase grating formed of liquid crystal molecules
EP0635748B1 (de) * 1993-07-23 2001-12-12 Sharp Kabushiki Kaisha Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
TW259845B (de) * 1993-07-30 1995-10-11 Sharp Kk
US5689322A (en) * 1993-07-30 1997-11-18 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device having regions with different twist angles
US5644415A (en) * 1993-12-20 1997-07-01 Casio Computer Co., Ltd. Liquid crystal display device having wide field angle
JPH09506445A (ja) * 1994-10-06 1997-06-24 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ 表示装置
JP4402280B2 (ja) * 2000-11-22 2010-01-20 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2006072099A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Seiko Epson Corp 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3834792A (en) * 1972-04-10 1974-09-10 Ncr Alignment film for a liquid crystal display cell

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA991735A (en) * 1972-04-10 1976-06-22 Ncr Corporation Alignment film for a liquid crystal display cell and method of making same
JPS50138849A (de) * 1974-04-23 1975-11-06
JPS542580B2 (de) * 1974-07-01 1979-02-09
US3966305A (en) * 1974-10-10 1976-06-29 American Micro-Systems, Inc. Liquid crystal cell with improved alignment
JPS5527323B2 (de) * 1975-01-30 1980-07-19

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3834792A (en) * 1972-04-10 1974-09-10 Ncr Alignment film for a liquid crystal display cell

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2838287A1 (de) * 1977-09-06 1979-03-15 Sharp Kk Fluessigkristall-anzeigezelle mit verdrehtem nematischem fluessigkristall

Also Published As

Publication number Publication date
JPS51144252A (en) 1976-12-11
JPS5513338B2 (de) 1980-04-08
DE2621140B2 (de) 1981-05-07
IT1065898B (it) 1985-02-25
GB1542071A (en) 1979-03-14
CH608113A5 (de) 1978-12-15
CA1055590A (en) 1979-05-29
US3967883A (en) 1976-07-06
FR2312046A1 (fr) 1976-12-17

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